一種光引入／引出波長開關可被控制地從橋接狀態改變到引入／引出狀態，其中，在橋接狀態，輸出與輸入相同，例如，波分多路復用（ＷＤＭ）輸入，在引入／引出狀態，替換ＷＤＭ輸入的特定波長子范圍的輸入到引入口的信號，ＷＤＭ輸入的其它波長不變。在一個實施例，例如，通過使用一個層疊波板或其它光濾波器或極化鑒別器，將一個與ＷＤＭ的其它波長不同的極化給予ＷＤＭ信號的該波長子范圍。例如通過使用一個液晶或其它極化控制器，最好在位控制方式，例如，通過一個雙折射部件或一個極化束分裂器，可以空間分離不同極化的波長。可以類似地極化控制器和鑒別器以便使用該子范圍內外部的ＷＤＭ信號部分有選擇地排列或組合引入信號。例如，在光令牌網絡和／或為構成一個用于互換，例如，在多個多信道光濾波器之間的任意指定的信道的光縱橫制，可以使用該引入／引出波長開關。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本專利技術一般涉及光通信系統，并且特別涉及用于波分多路復用(WDM)光通信的引入／引出波長開關。光波分多路復用已經逐漸成為光纖通信系統的標準干線網。WDM系統采用構成多個不同光波長的信號，以便在光纖上發送信息，這些信號被稱為載波信號或信道。每個載波信號由一個或多個信息信號調制。結果是，經使用WDM技術一個單個光纖可以發送相當多的信息信號。盡管WDM技術提供充分高的光纖帶寬應用，但是，如果這些系統要成為商業可用，必須解決很多關鍵的問題，例如，多路復用，去多路復用，和路由光信號。波長范圍的增加加大了網絡管理的復雜性，這是因為現在處理不僅包括濾波而且包括路由。多路復用包括將多個信道(每個信道由其本身的頻譜定義)組合到一個單個WDM信號的處理。去多路復用是一個相反的處理，其中將一個單獨的WDM信號分解為各個信道。各個信道在空間上被分開并耦合到具體的輸出口。路由與去多路復用不同，其不同在于一個路由器將輸入光信道空間分開到輸出口并且根據控制信號將這些信道的順序改變為輸入信道和輸出口之間所要求的耦合。當前，在用于WDM網絡的引入／引出操作的最通用的引入／引出波長濾波器內具有基于光纖Bragg光柵(FBG)的濾波器。引入／引出操作的另一個方法是使用陣列-波導-光柵濾波器。在兩種情況下，引入／引出操作一直進行，但該操作被認為不是利用光信道的一個非常有效的方式。盡管另一個2x2光開關可以與FBG集成以便可以由一個開關門電路控制引入／引出操作，這基本上是比較麻煩和效率低的。進一步，市場上可用的光開關多數是不適用于網絡路由的機械光開關，這是由于機械光開關的較短工作壽命(即，電機適時磨損)和較高的功耗。盡管其他幾種光開關也是適用的，例如熱光開關，但是這些開關內的串話一般較大，以致不允許提供較大規模的系統。本專利技術組合濾波器的引入／引出操作特性和光開關的開關性能。引入／引出波長開關具有至少兩個用于輸入WDM信號和引入信號的輸入口，和至少兩個用于WDM通過信號和引出信號的輸出口。以兩種模式操作波長開關，這兩種模式分別被稱為橋接狀態和引入／引出狀態。在橋接狀態，在不被干擾的情況下，輸入WDM信號連續通過光節點。當被本地光節點或WDM網絡控制這樣做時，波長開關改變到引入／引出狀態，其中從WDM信號去掉一個預定義的光信道并且將一個引入信號替換到WDM信號。該引入信號可以是一個單獨的信道或多個信道。該引入／引出波長開關的獨特特征是狀態之間切換期間的轉變不干擾通過信道。這保證WDM信號在網絡內未受干擾地流動。根據該特征，可以使用光令牌網，其中可以串聯多個引入／引出波長開關。這些引入／引出開關陣列可用于實現使光信道在多個WDM網絡之間任意交換的波長縱橫制。光引入／引出波長開關可控制地從橋接狀態改變，其中輸出與輸入相同，例如，波分多路復用(WDM)輸入，以及從引入／引出狀態改變，其中輸入到一個引入口的信號代替WDM輸入的一個特定波長子集，WDM輸入的其他波長未改變。在一個實施例中，例如，通過使用一個層疊波板(waveplate)或其他光濾波器或極化鑒別器，將與WDM的其他波長不同的一個極化作用給予WDM信號的波長子集。可以通過，例如雙折射部件或極化射束分裂器，最好以位-控制模式，例如通過使用液晶或其他極化控制器空間分離不同極化的波長。可以類似地將極化控制器和鑒別器用于有選擇地使用該子集外部的WDM信號部分排列或組合引入信號。引入／引出波長開關可用于例如光令牌網絡和／或構成一個光縱橫制，該光縱橫制用于交換例如多個多信道光纖之間的任何任意指定的信道。結合附圖可以更容易理解本專利技術，其中附圖說明圖1a和1b分別示出根據本專利技術的一個實施例在橋接狀態和引入／引出狀態的引入／引出波長開關的功能性的方框圖。圖2A和2B示出根據本專利技術的一個實施例的引入／引出波長開關的光譜的兩個實例。圖2a示出不均勻頻譜；圖IG．2b示出具有均勻分隔的叉指式特性的引入／引出波長開關的頻譜。圖3a和3b以圖解形式示出根據本專利技術的一個實施例在橋接狀態(圖3a)和引入／引出狀態(圖3b)的2-D引入／引出波長開關。圖4a和4b以圖解形式示出根據本專利技術的一個實施例在橋接狀態(圖4a)和引入／引出狀態(圖4b)的3-D引入／引出波長開關。圖5示出根據本專利技術一個實施例基于串聯引入／引出波長開關的光令牌網。圖6示出根據本專利技術一個實施例使用引入／引出波長開關陣列的波長縱橫制。圖7a和7b以圖解形式示出根據本專利技術的引入／引出波長開關。圖1a和1b以方框形式示出本專利技術的一般功能。正如本文所使用的，術語“信道”涉及定義一個唯一信息信號的頻率或波長的特定范圍。盡管這是不必要的，但每個信道被理想地與相臨信道均勻分隔。非均勻分隔可以導致某些設計上的復雜性，但是，正如所看到的，在理解本專利技術的公開文本之后本專利技術可以以對本領域技術人員顯而易見的方式適用于這樣的信道系統。這種適應性比較重要，這是因為主要由發射器(即，激光二極管)和檢測器的技術性能決定信道布局，因此適應性比較重要。在附圖中，諸如箭頭106a-106h之類的橫向分隔的符號以及被突出的符號108每個都表示一個具有輸入信號111的信道，輸入信號111由多個信道組成。將WDM信號111作為一個使用常規的光信號耦合技術的輸入口101提供給引入／引出波長開關999。在圖1a示出的橋接狀態，WDM信號111未受干擾地通過波長開關999并從返回WDM網絡的端口103輸出。連接引入口102和引出口104以形成一個“橋接器”，其中未進行引入／引出操作。輸入到引入口102的引入信號113通過波長開關999并作為引出信號114從引出口104輸出。相反，當引入／引出波長開關999被切換到引入／引出狀態時，從WDM信號111提取一個預-定義的光信道106f并作為引出信號114從引出口104輸出。另一方面，如圖1b所示，將引入信號113與從端口103輸出到WDM網絡的WDM信號組合。根據WDM網絡所要求的功能設計引入／引出波長開關的輸出頻譜。在圖2a和2b，給出兩個實驗性的實例以表示使用本申請人的美國專利申請序列號為08／739，424以及08／780，291(現在的美國專利號No．5，694，233)所公開的組合-波板(CWP)技術所實現的被均勻分隔的信道(圖2b)和非均勻信道(圖2a)，上述專利并入本文以作參考。圖3a和3b以示意性的形式示出兩種控制狀態下的引入／引出波長開關999。根據一個優選實施例，引入／引出開關999處于一個控制位的二進制控制之下并具有兩種狀態(即，“橋接”或“引入／引出”)。在圖3a和3b，粗實線表示用于WDM輸入信號700內信道的全部頻譜的光程。細實線表示信號的光程，該信號包括來自未受干擾地通過引入／引出開關999的WDM信號的信道主子集。細斷續虛線表示用于引出信道的光程，該引出信道包括信道的次子集。細點線表示用于引入信號的光程。最后，粗點線是用于來自與引入信號組合的WDM網絡的信道主子集的光程。重要的是認識到這些子集中的每一個都包括多于一個的信道并且其自身可以是一組WDM信號。表示光程的這些線中的每一個還被一個表示水平極化的短的垂直線，或表示垂直極化的較大的點標記，或者被表示在該點的光信號內的水平和垂直混合極化的垂直線和較大點標記本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于光引入／引出開關的裝置，包括：第一輸入口，接收至少一個第一光輸入；第二輸入口，接收一個光引入信號；光濾波器，接收所述第一光信號的至少一部分并提供一個區別信號，其中至少第一波長范圍具有與所述第一光信號的其他波長不同的極化； 移位部件，接收所述區別信號并提供一個項第一項輸出和第二項輸出，所述第一項輸出包括所述第一波長范圍，所述第二項輸出包括所述其他波長并且其中所述第一項和第二項輸出被相互空間置換；在第一配置和第二配置之間可切換的至少一個第一極化旋轉器，其 中在所述第一配置，旋轉或不旋轉所述第一和第二項輸出的極化，并且在所述第二配置，旋轉所述項第一和第二輸出中的一個的極化并且不旋轉所述第一和第二項輸出中的另一個的極化；組合部件，當所述第一極化旋轉器處于所述第一和第二配置中的一個時，將所述引 入信號移位為與所述第二項輸出基本一致（ｓｕｂｓｔａｎｆｉａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ），并且當所述第一極化旋轉器未處于所述第一和第二配置中的一個時，所述引入信號和所述第二項輸出不一致（ｕｎｌｉｇｎｅｄ ｗｉｔｈ）。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉建羽，伍光義，
申請(專利權)人：科倫技術公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]
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