[发明专利]一种工作区域复用型波长选择开关装置的控制方法

说明书

本发明中提出了一种工作区域复用型波长选择开关装置的控制方法，该波长选择开关装置装置由一个输入/输出光纤阵列、一个色散单元、一个波束控制器件以及相关光学透镜或反射镜构成；所述输入/输出光纤阵列组成两个或两个以上各个波长选择开关(WSS)的输入端口和输出端口；该两个或两个以上的波长选择开关(WSS)的入射光束以大致相同的入射角入射至色散单元的不同区域。该结构中集成了多个波长选择开关系统，其中两个或两个以上的波长选择开关共用波束控制器件中的同一片工作区域，提升了对该波束控制器件的使用效率。

技术领域

本发明是一种用于波分复用通信网络，尤其是一种工作区域复用型波长选择开关。

背景技术

波分复用(wavelength division multiplexing–WDM)技术：在光纤通信网络中将多路信号加载至不同波长上，在同一根光纤中并行传输的技术。

波长选择开关(wavelength selective switching–WSS)技术：WSS通常有一个输入端口和N个输出端口。输入端口接收多路波分复用信号。WSS可将输入端口接收到的 任意波长信道切换至任意目标输出端口。该技术极大的提升了光纤通信网络的重构性， 降低了运营成本，已经成为现代光纤通信网络的核心技术。在实际使用过程中，输入端 口和输出端口可相互调换，即一个WSS拥有N个输入端口和1个输出端口。

1×N空间光开关技术(1×N space switch-SS)技术：1×N空间光开关具有1个 输入端口和N个输出端口。该光开关可将输入端口的接收到的所有光信号切换至任意输 出端口。与WSS不同，该光开关不具备波长选择功能。

可重构全光分插复用器(reconfigurable optical add/drop multiplexer–ROADM) 技术：ROADM是现代光纤通信网络的核心控制单元。一个ROADM通常由多个WSS级联组 成。一个二维ROADM的基本构架,在ROADM传输端，4个1×N WSS配对级联。在此设置 下，任意维度中的输入的任意波长信道可被切换至任意维度的输出端口。ROADM的上下 行端可以截取(drop)ROADM传输端的波长信道至本地下行端口，供本地处理；或从本地 向ROADM传输添加(add)新的波长信道。ROADM的维度具有扩展性。当需要添加新的维度 时，只需在ROADM添加新的WSS，并将新添加的WSS们与已有WSS和上下行端进行相应 的连接。当需要拓展上行或下行端口数目时，可以添加新的上下行单元，达到提升端口 数目的效果。目前8维、16维的ROADM为主流应用。预期未来对32维ROADM的需求也 会增加。上下行端口的数目也通常超过100。

波长交叉连接器(wavelength crossconnect-WXC)技术：ROADM的add/drop功能可由WXC技术实现。WXC有N个输入端口和M个输出端口，任意波长信道可以在输入和 输出端口之间任意切换。所以WXC也被称为N×MWSS。WXC为目前较为先进的WXC构架， 其由N个1×MWSS和M个1×N光开关级联构成。该设置下，WXC可实现无色、无方向 和无冲突((colourless,directionless,contentionless–CDC)波长信道add/drop。 以截取(drop)为例，ROADM传输端的任意波长(colourless)信道可被分配至任意下行端 口(directionless)，且不同维度上具有相同波长的两路信道可被同时截取(contentionless)。WXC可由WSS和SS配对级联构成。SS也可以被集成至WSS的光学 设计中，构成集成式WXC设备。

由以上背景技术介绍可见ROADM系统(特别是高维度ROADM系统)需要使用大量WSS， 提升WSS的集成度将大幅降低ROADM系统的成本和体积。

现有WSS系统的光学构架主要由一个2f傅里叶光学系统和一个4f成像光学系统构成。这两个光学系统通过P_o面连接。在有些设计中，2f傅里叶光学系统可被集成至4f 成像光学系统中，实现相同的WSS功能。