[发明专利]实现多进多出的波长选择开关、光路由节点及方法

说明书

本发明公开了一种实现多进多出的波长选择开关、光路由节点及方法，涉及光通信领域。该波长选择开关包括顺次排列的光纤准直器阵列、偏振转换单元、三角反射镜和锯齿反射镜组合、波长选择开关扩束分光系统、空间光相位调制器。本发明能够增加波长选择开关的输入输出端口，实现多端口进、多端口出，且只需要一个控制芯片，能够显著降低成本。

技术领域

本发明涉及光通信领域，具体是涉及一种实现多进多出的波长选择开关、光路由节点及方法。

背景技术

为了实现更高的网络资源利用率，光网络的体系结构正在从环到网的逐渐发展。作为光网络中的核心子系统，ROADM(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，可重构光分插复用器)也已从简单的二维结构发展为复杂的多维(2)结构。

由于每个传输光纤中波长通道数量的增加，ROADM的容量已变得越来越大。同时，为了有效地支持动态和时变的互联网业务的特性，要求光网络层动态地控制光信道，这意味着在光交换节点处需要更大的灵活性和可控性。

为了进一步提高光谱效率并支持超宽带光信道，光交换节点应满足无栅格频谱操作，这被认为是另一个重要特征。

Roorda和Collings在2008年总结了无色无向光学节点的多种类型的体系结构，比较了分别基于大型MEMS(Micro Electro MechanicalSystems，微电子机械系统)矩阵光开关和WSS(Wavelength Selective Switch，波长选择开关)技术的两种光节点。结果表明，后者具有较高的可靠性，较低的价格和支持组播功能的优点。

在2010年，基于对无色、无方向性光节点架构的分析，ATT发现在这样的节点上，动态光网络中的业务阻塞率更为严重。Polatis Inc等在2011年通过嵌入大型M×N MEMS矩阵光开关实现了一种无色、无向、无竞争的光开关节点。此外，研究人员通过设计1×43WSS提高了多维无色光交换节点的性能。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：随着光通信系统发展为高维网络结构，基于1×N WSS的传统ROADM技术遇到了瓶颈，无法满足系统开发的需求。当无法在单个ROADM节点上同时切换来自不同方向的相同波长的业务时，就会发生波长冲突。当前，需要人工干预，但是给系统应用带来不便，并且增加了人工成本。为了解决这个问题，M×N WSS的开发引起了全球研究人员的广泛关注。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种实现多进多出的波长选择开关、光路由节点及方法，能够增加波长选择开关的输入输出端口，实现多端口进、多端口出，且只需要一个控制芯片，能够显著降低成本。

第一方面，提供一种实现多进多出的波长选择开关，包括顺次排列的光纤准直器阵列、偏振转换单元、三角反射镜和锯齿反射镜组合、波长选择开关扩束分光系统、空间光相位调制器。

根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述三角反射镜和锯齿反射镜组合包括至少两个带孔的三角反射镜和至少一个锯齿反射镜。

根据第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述孔的形状为圆形。

根据第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述波长选择开关扩束分光系统为多路光束聚焦系统。

根据第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述波长选择开关扩束分光系统汇聚到空间光相位调制器上的光斑水平方向按波长排列、竖直方向按不同的输入端口排列。

第二方面，提供一种光路由节点，包括第一方面提供的波长选择开关。

第三方面，提供一种增加波长选择开关输入输出端口的方法，包括以下步骤：