[发明专利]一种基于LCoS的波长选择开关

说明书

本发明实施例公开了一种WSS，该WSS的光纤阵列输出端口排布方案为输出端口中心沿着曲线或沿着包括线段的组合线排布，该曲线或组合线上任意两个输出端口中心所连直线不能经过输入端口；从输入端口接收的光束通过LCoS面板衍射到输出端口上，所述衍射产生的各阶衍射级次所经过的直线与该曲线或线段相交，有且只有一个交点。本发明实施例提供的WSS可以实现输出端口数量和隔离度性能的有效提高，实用性强。

技术领域

本申请涉及光通信领域，尤其涉及一种基于LCoS(Liquid Crystal on Silicon，硅基液晶)光交换引擎的波长选择开关。

背景技术

随着网络流量和带宽的飞速增长，运营商对于底层波分复用网络的智能调度功能的需求越来越迫切，这导致ROADM(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，可重构光分插复用器)逐渐为越来越多的高端运营商的网络所采用。网络中引入ROADM后，运营商可以快速的提供波长级的业务，便于进行网络规划，降低运营费用，便于维护，降低维护成本。

ROADM需要相当数量的WSS(Wavelength selective switch，波长选择开关)对上下游模块与其他节点相互连接的输入、输出端口进行光互连，ROADM未来的发展首先会选择WSS的发展，所以WSS作为ROADM中重要的波长调度单元模块，其性能指标直接影响了整个网络的各项性能。另一方面，近年来，由于LCoS支持Flex-grid特性，已经取代MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)成为当前WSS的主流交换引擎。

LCoS的工作原理是通过在LCoS的不同像素点(pixel)上加载不同的电压，由于液晶的双折射效应，不同的电压将对应不同的相位延迟量，从而可以形成一个类似于闪耀光栅(Blazed grating)的结构。因为闪耀光栅的衍射角度取决于闪耀光栅的光栅周期，所以只需改变LCoS上不同位置对应的光栅周期，即可以控制入射光的衍射角度，使得衍射光在WSS的不同端口输出，从而实现波长选择开关功能。

然而，由于LCoS的工作原理是基于衍射效应，在获得我们需要的衍射光的同时，由于相位误差的存在，还会产生一些高阶衍射级次。如图1所示，图1为一个WSS的结构示意图，图1是为了说明串扰产生原因的示意图，未完全画出WSS的完整结构。图1中，从输入端口入射的光经过黑框中一系列处理(可以包括偏转处理、分波合波处理等)后，入射到LCoS面板上，LCoS上相应的像素点根据相应的配置把需要的+1级衍射光衍射到相应的输出端口。然而，这种情况下，其他衍射级的光有可能进入其他输出端口。这些衍射光，如0级、-1级、+2级等衍射光，进入相应的输入端口后，可能会造成后续光链路的串扰。比如，图1中，当+1级衍射光需要从输出端口3输出时，其他几个衍射级次可能会作为串扰光从其他几个端口输出，从而形成同频串扰，而这部分信号一旦进入相应的输出端口后难以消除，对系统性能带来影响。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种波长选择开关WSS，可以实现输出端口数量和隔离度性能的有效提高。

第一方面，本发明实施例提供了一种波长选择开关WSS，该WSS包括光纤阵列和硅基液晶LCoS面板，所述光纤阵列包括多个端口，所述多个端口包括一个输入端口和多个输出端口，所述输入端口用于接收光束，所述光束通过所述LCoS面板衍射到所述输出端口上，所述衍射产生的各阶衍射级次在一条直线上，所述多个输出端口用于获取所述各阶衍射级次中的能量最强级次，所述多个输出端口排布成一层或多层，所述一层或多层输出端口中至少一层输出端口的排布方式排布方式包括：

所述输出端口的中心沿着曲线分布，该曲线上两个输出端口中心所连直线不经过输入端口，所述各阶衍射级次所经过的直线与该曲线有且仅有一个交点，所述交点位置的衍射级次为能量最强级次，所述交点位置排布一个输出端口。

结合第一方面的实现方式，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述曲线为圆的一部分，所述圆满足以下条件：