CN100353196C - 波长选择型开关 - Google Patents

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Abstract

公开了一种光谱选择型光学开关。该开关包括第一和第二光波导，它们各自具有一个光引导结构，该光引导结构设置为用于沿着预定的路径引导光，所述光波导彼此相邻并平行地设置；由第一和第二反射镜定义的外部共振器，所述第一和第二反射镜安放在所述第一和第二光引导结构的相反侧并且在所述第一和第二光引导结构的外部，并且所述外部共振器共振于特定的波长；和设置在所述第一和第二光波导中的偏转器，所述偏转器设置为用于通过所述外部共振器的工作将在光引导结构之一中传播的光偏转到另一个光引导结构中。还公开了一种矩阵开关。

Description

波长选择型开关
技术领域
本发明涉及一种波长选择型光学开关。更加具体地讲，本发明涉及用于将波分复用光学信号中的各个信道从一根光纤耦合到另一根光纤的方法和装置。
背景技术
为了增大光纤网络和通信链路的传输容量，通常会采用波分复用(WDM)技术。在WDM系统中，会通过一根光纤传输多个波长信道。光纤在称为“节点”的点上进行连接，在该点上，经由最佳可行光纤路径将信道朝向它们的最终目的地重新路由。还可以在所谓的塞/取点上对信道进行塞入和取出。一般来说，在节点处对WDM信号进行去多路复用，对各个信号进行重新路由并且下传到选定的光纤，还有可能多路复用成另一个WDM信号。在塞/取点，利用了光谱选择型光学开关(也称为信道取出滤波器)来从WDM信号中提取单一波长信道，或者将单一波长信道插入到WDM信号中。
可以将网络设计成固态或可重构型的。对于提供波长的供应和实现保护切换而言，可重构网络是很必要的。在可重构网路中，节点和/或塞/取点都配备有开关或动态波长转换器，为其提供了改变路由方式的可能性。
用于实现光学重新路由的技术是MEMS开关，这种技术利用了可替换的小型可移动反射镜来将光学信号分派给选定的光纤。在US6292281中出现了这样的光学开关，其中将反射镜的矩阵设置在一个基于硅晶片的结构上。而且，可以为节点配备塞-取滤波器，这些滤波器设计成用于向WDM信号中塞入或从WDM信号中取出专门选定的信道。
不过，现有技术存在多种缺点。光学MEMS开关是很复杂的并且难于加工制造，并且去多路复用和多路复用WDM信号所需的装置也是如此。
因此，对于实现易于重构和动态网络的用于将WDM信号中的各个信道从一根光纤耦合到另一根光纤的装置和方法存在着需求。
发明内容
本发明提供了一种光学波长选择型开关，这种开关消除了或者至少削弱了前面提到的现有技术中的问题。
本发明的总体目的是提供一种用于将在一根光纤中传播的一个或多个个别的信号耦合到另一根光纤中。这个总体目的是由按照如下所述的装置、设备和方法实现的。
按照本发明的第一方面，给出了一种装置，包括第一和第二光波导，它们各自具有一个光引导结构，该光引导结构设置为用于沿着预定的路径引导光，所述光波导彼此相邻并平行地设置。而且该装置包括由第一和第二反射镜定义的外部共振器，所述第一和第二反射镜安放在所述第一和第二光引导结构的相反侧并且在所述第一和第二光引导结构的外部，并且所述外部共振器共振于特定的波长。最后在所述第一和第二光波导中设置有一个偏转器，所述偏转器设置为用于通过所述外部共振器的工作将在光引导结构之一中传播的光偏转到另一个光引导结构中。
按照本发明的另一个方面，该装置包括用于调节共振器波长和所要影响的选定信道的相位的构件。
按照另一个方面，本发明可以用作塞/取滤波器。按照传统方法，可以通过各自的信道操纵元件对各个WDM信道进行塞入或取出。按照本发明的光学装置的还有另一种使用领域，就是与光纤到光纤路由器相结合，此时本发明可以实现两个传输光纤或光纤环之间的信道交换。
而且，本发明还提供了其它的特征和优点，这些特征和优点在阅读和理解了下面的一些优选实施方式的详细说明之后，将会变得显而易见。
附图说明
在下文中，将会详细介绍本发明的多个优选实施方式。在结合附图进行阅读的时候，下面的说明将会更加易于理解，其中
附图1示意性地表示按照本发明的基本光学开关元件的第一实施方式；
附图2示意性地表示可以优选地与开关元件一起使用的清扫元件的实施方式；
附图3示意性地表示使用开关元件阵列的塞/取装置的实施方式；
附图4示意性地表示使用开关元件阵列的塞/取装置的另一种实施方式；
附图5示意性地表示使用开关元件阵列的塞/取装置的再一种实施方式；
附图6示意性地表示使用开关元件阵列的塞/取装置的又一种实施方式；
附图7示意性地表示结合了开关控制器的开关装置；和
附图8-12示意性地表示各种不同的开关设备的实施方式。
具体实施方式
在附图1中示意性地给出了按照本发明的光学开关元件的第一优选实施方式。所示的结构被认为是实现本发明的最佳模式。该开关元件用于将光学信号从一根光纤切换到另一根光纤。这个元件从根本上讲同时是波长选择型的、波长可调型的和可阵列级联型的。
开关元件1包括第一光纤或波导2和第二光纤或波导3，它们各自分别具有纤维芯4和5。光纤的功能也可以使用其它多种玻璃材料或半导体材料制成的波导来实现。就光纤而言，可以使用如附图1中所示的两根单独的光纤或者可以使用具有双芯的单根光纤。芯4、5分别配备有第一偏转器6和第二偏转器7。每个偏转器6和7包括相对于彼此以直角定位的双重叠炫耀滤光片布拉格光栅。偏转器6、7将照射在双重叠滤光片布拉格光栅上的光束偏转为两个反平行光束。偏转器元件还可以使用其它种类的偏转器来实现，例如，单炫耀滤光片布拉格光栅，成角会聚反射镜(比如金属反射镜介质阶梯反射镜)或成角布拉格反射器(比如成角介质层叠反射镜或炫耀栅格波导)。图中所示的开关元件还包括两个外部反射镜8和9，形成了一个外部Fabry-Perot型共振器10。将该外部共振器定位得将偏转器6、7包围在该共振器之内。该外部Fabry-Perot共振器还可以使用会聚反射镜(比如金属反射镜或介质阶梯反射镜)或布拉格反射器(比如介质层叠反射镜或栅格波导)来实现。最后，开关元件包括致动器11、12，这些致动器可进行改变外部共振器的光学长度(反射镜之间的光学距离)的操作，以提供开关元件的波长和相位的调节。光学距离包括第一外部反射镜和第一偏转器之间的距离、第一偏转器和第二偏转器之间的距离以及第二偏转器和第二外部反射镜之间的距离。可以将这各个距离设置为独立可调。致动器11、12可以使用各种不同种类的用于改变光学路径长度的方法来实现：通过改变几何路径长度进行的致动(比如压电或静电致动)或者通过改变折射率进行的致动(比如半导体的p-n结中的电流注入或反偏置致动)。
外部共振器提供了供切换使用的区域中的光谱选择型的光能增强。这是为了选择切换感兴趣的特定信道。这同时保持了其它信道基本上不受影响。外部共振器形成了Fabry-Perot腔，其中选定的光波长经历光谱共振。光谱共振是由于通过第一和第二外部反射镜之间的多次反射形成的相长干涉而造成的。外部反射镜之间的光路径距离在下面称为腔体光学长度。对于选定的信道，腔体光学长度乘以系数2等于波长的整数倍。这样，对于信道外共振器而言的光能转换量值取决于波长与Fabry-Perot共振的匹配程度和外部反射镜的反射系数值。这样，外部反射镜提供了光谱选择。这在下面称为波长调节机构。波长调节机构是Fabry-Perot机构的子产品。
偏转器6、7实现了光能量从第一光纤2到第二光纤3的耦合，对于选定的信道，光能量借助外部共振器的波长调节机构得到增强。这里，切换是按照下述方式实现的。首先，第一光纤2中的光由偏转器6偏转到外部共振器10中。其次，在Fabry-Perot共振器的作用下，实现选定波长的共振。再有，由第二偏转器7进行将选定信道从所述外部共振器偏转到第二光纤中的第二偏转。
创新性地利用重叠炫耀光栅提供了另一个基本机构，在下文中称为相位调节机构。除了波长调节机构之外，这提供了获得相位调节机构的手段。
相位调节机构提供了将开关元件从“阻断”调节到“穿越”状态的手段。这无需采用波长调节机构来失谐(改变)共振波长。这样，在开关元件的穿越状态下，选定的波长得以从第一光纤耦合到第二光纤。在阻断状态下，选定波长不会耦合到第二光纤，而是继续在第一光纤中传播。也可以借助相位调节机构将开关元件调节到“广播”状态，该状态为介于阻断状态和穿越状态之间的中间状态。在广播状态下，仅仅从光纤的输入中取出一部分共振波长给第二光纤，而剩余的光将继续在第一光纤中传播。这样，光能的切换量取决于相位调节机构。这是因为光能的切换量还取决于干涉中的相位关系，该相位关系又取决于下述的光学路径距离：第一外部反射镜与第二偏转器之间的距离和第二偏转器与第二外部反射镜之间的距离。
开关元件的下面一组物理属性应当可以看作该装置的一组临界设计参数。为了实现该装置的一定自由光谱范围，即，保持切换装置要进行工作的感兴趣的光谱区域之外的无变化光的光谱属性，必须要设定反射镜之间的某一最大几何距离。反射镜的曲率半径可用于补偿腔体内光场分布的对称性，并且还可以用于(例如，通过补偿腔体的某些几何局限性)增强切换装置的耦合效率和总体性能。要将光纤中的光模的出和入耦合角度选择得尽可能接近光纤对称轴的垂直方向，还要将出和入耦合光的圆锥面保持得不在垂直方向上。一旦将垂直方向包含在了出或入耦合光的圆锥面内，将会出现开关耦合效率的光谱衰退，造成耦合效率在开关的工作光谱区域中的不必要增强。反射镜相对于彼此的倾斜(偏离于腔体反射镜的全平行结构)控制着光纤中光模之间耦合的光谱宽度。反射镜彼此之间越平行，光谱耦合效率就越窄并且越强，反之亦然，反射镜相对于彼此越倾斜，光谱耦合效率就越宽且越弱。光纤的炫耀光栅的长度决定了光纤中传播的模式之间的互作用有效长度。炫耀光栅的期望长度是通过光栅的耦合强度和出或入耦合光圆锥面的期望角开度确定的。对于具有高耦合效率的光栅而言，应选择短的光栅长度，以便不会在光栅的末端产生返回到初始光纤中的不希望的反馈耦合。类似的，对于弱的光栅，应当选择足够长的光栅长度，以便确保从第一光纤耦合出来的光完全耦合到第二光纤中。此外，光栅的长度决定了光纤的出或入耦合光的圆锥面的角开度。光栅的长度越长，出或入耦合光的圆锥面越窄；并且反之亦然。光纤的出或入耦合光的角开度(如前所述由光栅的长度决定)决定了我们要将出和入耦合光圆锥面选择得有多接近光纤的垂直方向。圆锥面越窄，我们就要将出耦合的方向选择得越接近于垂直方向，从而增加光纤中互作用光模之间的耦合效率。为了实现光纤中传播的光模之间的高耦合效率，应当将腔体反射镜的反射率选择得尽可能高。反射镜表面的缺陷将会造成腔体内反射光波的散射，从而严重造成了功率的损耗和耦合效率的降低。光栅的强度与光栅的长度相关。
在附图2中，描绘出了一个清扫元件20。这样的元件可以令人满意地结合到开关装置中，以将光波长信道从残余的信号内容‘清扫’到很低的信号功率电平。可能会需要信道清扫来补偿不理想的开关元件。这是由于在打算将一个光波长从第一波导取出到第二波导时，开关元件可能不能够对该光波长中的全部信号内容进行完全切换。应当清扫掉第一波导的非故意残留信号内容。这是为了实现同一波长对另一个数据信号的再利用，同时避免了共享同一波长位置的新旧数据信号的相干混合。清扫元件可以以与开关元件相同的实现。不过，这里不需要第二波导取得出耦合光。
还有另一种方案可以用于获得光谱清扫开关元件。按照这种方案，如随后将要介绍的那样，以串联结构使用了两个开关元件。在光谱清扫切换结构中，第一基本开关元件的第一波导通过这样一个波导与第二基本开关元件的第一波导相连接：我们可以在该波导中控制光从第一基本开关元件传播到第二基本开关元件的光路径长度。第一开关元件的第二波导类似地通过这样一个波导与第二开关元件的第二波导相连接：可以对该波导的光学路径长度进行控制，但并非必须对其光学路径长度进行控制。进行互连的波导(其中至少一个具有对由进行传播的光波经历的光学路径长度进行控制的能力)总称为光谱清扫开关元件的使能元件。如随后将要介绍的那样，使能元件的任务是导通或关断光的由两个基本开关元件的结构决定的特定频谱区的切换。在构成光谱清扫开关元件的两个开关组件的情况下，两个基本开关元件应当以这样一种方式进行设计：每个基本开关单元的第一波导中只有百分之五十的光耦合到各自的基本开关单元的第二波导中。
光谱清扫开关元件的工作原理如下所述。由于第一基本开关元件的第一波导中的光功率的百分之五十通过使能元件的波导耦合到了第二波导上，并且与第二基本开关元件中的剩余的百分之五十的光功率再结合，因此当在第二开关元件中进行再结合时，光波的相对相位将会决定在第二基本开关元件的炫耀光栅中出现相长干涉还是相消干涉。当波导中的光波在从使能元件进入第二基本开关元件时的相对相移为2*pi的倍数时，第二基本开关单元将会促成第一波导中的剩余的百分之五十光功率耦合到第二波导上，从而促成了从光谱清扫开关元件的第一信道到第二信道的切换。在这种情况下，使能元件起到了保持光波的相对相位不变的光学互连的作用，并且光谱选择型切换是按照与标称设计用于切换特定光谱区中的光功率的百分之百的基本开关元件的情况相同的方式进行的。另一方面，当信道之间的相对相移为pi加上2*pi的倍数时，第二基本开关元件将会促成第二波导中百分之五十的光功率反馈耦合到第一波导中，从而在第一种情况下，对于N*2*pi的相对相移，在第二基本开关元件的第二波导中经历了相长干涉，而在第二种情况下，对于(2*N+1)*pi的相对相移，改为在第一波导中经历相长干涉。使用使能元件作为开关的通/断控制(使能器)，所介绍的操作原理使得基本开关元件能够在断开状态下(在使能元件中的波导之间的相对相移为N*2*pi的情况下)得到重新配置或调整，而不会影响任何相邻波长信道中的光波。当基本开关单元的重新配置或调整完成时，通过将波导之间的相对相移调节为(2*N+1)*pi，使得光谱清扫开关元件进入工作状态。随着对相移进行调节，从光谱清扫开关元件的第一波导耦合到第二波导的光功率将会在标称上逐渐从零增大到百分之百。进行切换的光谱区被限制在由两个基本开关元件的结构决定的间隔之内，并且由于在使能器的调节期间这些结构保持恒定，因此相邻的波长信道不会受到光谱清扫开关元件的影响。
要实现使能元件的两个波导中的光之间的相对相移，可以考虑几种机构。造成一个波导中的光学路径长度改变的一种方式是对波导施加机械应力。改变光学路径长度的其它手段是采用电光效应、磁光效应，或者通过其它的手段，利用化学方式、机械方式或电磁方式，改变使能元件的纤芯和/或波导的敷层的折射率。在作为可动态重新配置的Gires-Tournois干涉计的设备中，还可以通过将电光层施加到任何一个腔体反射镜上，并且将弱反射反射镜施加到该电光层上，来将使能元件结合到第一或第二基本开关元件中。
可能会期望结合偏振管理手段，这是由于开关元件和清扫元件从本质上讲不能够正确地处理具有任意偏振状态的光。所提议的装置包括Faraday反射镜偏振处理器、四分之一波长板反射镜偏振处理器、双路径偏振处理器和串联扭转偏振处理器。
附图3表示一种塞-取装置，其中通过将一个开关元件阵列32定位在一个环形器30和一对Faraday反射镜31之间而获得了偏振管理手段。输入光这样穿过第一波导的环形器。在开关元件中，对于选定的波长，即，对外部共振器共振的光波长，在处于穿越状态时(即，当使用相位调节机构来实现穿越状态时)，将这个光波长的一个偏振分量切换到第二波导。由于开关元件是偏振选择型的，因此剩下的垂直正交极化分量未受到这个开关元件的影响，并且这个分量穿过开关元件到达第一波导的Faraday反射镜。这里，光波长被反向反射回去。不过，Faraday反射镜将偏振分量旋转了90度。这样，当再次到达同一开关元件时，反向反射回来的光现在具有了切换到第二波导所需的正确的偏振状态。由于开关元件的属性，在将光耦合到第二波导之后，光波长的不同切换部分将会具有相同的偏振状态但沿着相反的方向传播。而且，通过适当的设计，可以避免在开关元件中发生相干混合。当离开开关元件时，直接从第一波导耦合到第二波导的偏振分量将会在第二波导的Faraday反射镜中反向反射回来并且旋转90度。这个偏振分量于是穿过该开关元件，而不会经历切换(这是由于现在已经将其旋转到了不敏感的偏振状态)，并且随后传播到第二波导的环形器。不过，在经过Faraday反射镜反向反射和旋转之后从第一波导耦合到第二波导的偏振分量将会直接传播到第二波导的环形器。这样，这两个偏振分量会在第二波导中再次合成为偏振的双正交状态。需要将开关元件与第一和第二波导的Faraday旋转器之间的各光学路径匹配。这是为了避免偏振模式弥散并且也为了避免偏振相关损耗。
在Faraday反射镜偏振处理器的情况下，当光在开关元件与各自的Faraday反射镜之间的波导中传播时，不需要保持光的偏振状态。这是互易性的结果。只要光纤的偏振属性在光从开关元件传播到各自的Faraday反射镜并且返回所花费的时间之内不发生变化就足够了。这个条件一般都能够得到满足，因为光的传播时间一般来说是百亿分之一秒量级的，而偏振状态变化通常是非常慢的。
在附图4中，用一个常用的四分之一波长板反射镜41代替了Faraday反射镜。对于四分之一波长板反射镜偏振处理器而言，必须要在开关元件与带有反射镜的四分之一波长板之间严格保持偏振状态。而且，所切换波长的偏振状态在取出了一个偏振分量之后必须是严格的线偏振。而且，剩下的偏振分量必须相对于四分之一波长板的光轴沿45度定位。这是为了使四分之一波长板和反射镜能够返回旋转了90度的剩余偏振分量并且因此在返回路径上由元件进行切换。使用四分之一波长板反射镜偏振处理器的优点在于，可以更加容易地同时为第一和第二波导采用常用的四分之一波长板和反射镜。当在Faraday反射镜处理器中使用Faraday旋转器元件时，这并不那么容易实现。
在附图5中，给出了一种使用双路偏振处理器的塞-取装置。这是通过使在第一波导中传播的输入光线的偏振先于开关元件之前由偏振光束分光器51分成两个分量而获得的。这样，各个偏振状态得以进入各自的第一波导，各个偏振状态得到了严格的保持。之后，在各个偏振分量各自的第一波导中对其进行处理。各个第一波导包含一个或多个开关元件。在开关元件之后，使用另一个偏振光束分光器52将各个第一波导再次合并成一个共用的第一波导。这样，对于不要切换的光波长而言，偏振分量在穿过了开关元件之后再次合成到了一起。第二波导的排列方式是第一波导的镜像。对于要进行切换的光波长而言，偏振分量在穿过开关元件之后得以再次合成。双路偏振处理器的优点在于，它是在传输过程中工作的，因此并不需要环形器组件。双路偏振处理器的缺点在于，对于每个波长，它需要至少两个开关元件，这是因为两个偏振分量中的每一个都需要一个专用的开关单元。而且，必须要严格保持偏振状态，要顾及到所有的波导。而且，如果采用开关控制器，可能会需要对两个偏振分量同时进行独立控制。
在附图6中，给出了一种使用串联扭转偏振处理的塞-取装置。这是通过使得第一波导中传播的输入光的偏振分量传播到用于不同光波长的第一开关元件串中而获得的。第一开关元件阵列然后对偏振分量之一起作用。这是为了切换或不切换特定的光波长。然后，将所要作用的剩下的偏振分量相对于第二开关元件阵列旋转(扭转)基本上90度。之后，由第二开关元件阵列对剩下的偏振分量进行作用。对于串联扭转偏振处理器而言，剩下的偏振分量的旋转(扭转)可以通过扭转第一和第二波导的主偏振轴来实现。这里，需要第一和第二波导严格保持传播光波长的偏振状态。串联扭转偏振处理器的优点在于，它是在传输过程中工作的，并且因此不需要环形器组件。串联扭转偏振处理器的缺点在于，对于每个波长，它需要至少两个开关元件，这是因为两个偏振分量中的每一个都需要一个专用的开关单元。而且，必须要严格保持偏振状态，要顾及到所有的波导。而且，如果采用开关控制器，可能会需要对两个偏振分量同时进行独立控制。
附图7表示一种结合了本发明的光学开关的集成开关装置70。开关装置70包括一个开关控制器71，该开关控制器监控开关元件的光输出并且将这一信息用作用于调节的反馈。光通过分接装置72从输入光纤耦合进来。然后通过机械开关73选择哪个输入光纤要加以测量。一般来说，开关控制器为开关元件的第一和第二波导测量输出光波长并且还有可能测量输入光波长。该开关控制器使用这一信息控制致动元件的状态，以致为各个输出光波长获得所期望的信号功率。
为了完全处理给定的开关应用，全功能集成开关装置的相应实现方式是令人满意的。这样一种集成开关装置可以由开关元件、偏振处理器、清扫元件和开关控制器的组合构成。
在附图8-12中，给出了用于开关机构的多种类型的基本装置实现方式。这样的装置称为集成开关装置。集成开关装置可以由基础元件(比如开关元件、偏振处理器、清扫元件以及开关控制器)的组合构成。
在附图8中，给出了一种波长选择型2×2光纤开关80。它是由类型为塞-取装置81和清扫装置82的基础装置构成的。这个集成开关装置称为双光纤开关装置。
注意，当双光纤开关装置采用双路偏振处理器时，可以减少偏振光束分束器的数量。这是通过这样的方式实现的：在双光纤开关装置的输入端口分离偏振分量并且直到输出端口之前都保持它们的分离状态，在输出端口，使用偏振光束分束器将偏振分量再次合成。这里，为了避免偏振模式弥散，必须要针对各个偏振分量小心地匹配光路。
注意，当双光纤开关装置采用串联扭转偏振处理器时，可以减少偏振扭转器的数量。这是通过首先处理一个偏振分量的取出、清扫和塞入，然后采用一个偏振扭转器，并且然后再进行剩下的偏振分量的取出、清扫和基入来实现的。这里，为了避免偏振模式弥散，必须要针对各个偏振分量小心地匹配光路。
在附图9中，示出了一个多路复用装置90。这个装置将一个导入光纤多路复用成数个导出光纤/将多个导出光纤去多路复用为一个导入光纤。
在附图10中，给出了一个矩阵装置100。该装置类型使用N个输入光纤到N个输出光纤，其中输入光纤相对于输出光纤交叉。N个输入光纤与N个输出光纤链接成N*N个节点。其中所述链接是通过开关元件实现的。这个开关装置称为矩阵开关装置。对于矩阵开关装置而言，可以选择这样的结构，通过双光纤开关装置在光纤之间交换光波长。注意，当矩阵开关装置采用双路偏振处理器时，可以减少偏振光束分束器的数量。这是通过这样的方式实现的：在矩阵开关装置的输入端口分离偏振分量并且直到输出端口之前都保持它们的分离状态，在输出端口，使用偏振光束分束器将偏振分量再次合成。这里，为了避免偏振模式弥散，必须要针对各个偏振分量小心地匹配光路。注意，当矩阵开关装置采用串联扭转偏振处理器时，可以减少偏振扭转器的数量。这是通过首先处理一个偏振分量的取出、清扫和塞入，然后采用一个偏振扭转器，并且然后再进行剩下的偏振分量的取出、清扫和塞入来实现的。这里，为了避免偏振模式弥散，必须要针对各个偏振分量小心地匹配光路。对于矩阵开关装置而言，按照另外一种可选方案，可以选择另外一种结构：输入和输出光纤在基本开关单元中是相对于彼此垂直定位的。然后可以将半波长板插在开关元件中的输入光纤和输出光纤之间。这是因为需要将要切换的偏振分量旋转90度，以定向成与输出光纤的传播方向垂直。
附图11表示采用多个级联双光纤开关装置级的开关装置。这第六种开关装置称为多级开关装置。
附图12表示使用双光纤开关装置的闭合网络型开关装置。
上面介绍的并且在附图中示意性示出的本发明的实施方式并非用于限定所要求的保护范围。相反，本领域的任何技术人员都会认识到，在本发明的范围内，可以得到多种不同的实施方式以及所示和所介绍的实施方式的修改方式。本发明的范围是在所附的权利要求书中定义的。

Claims (9)

1、一种光谱选择型光学开关，包括
第一和第二光波导，它们分别具有第一光引导结构和第二光引导结构，该光引导结构设置为用于沿着预定的路径引导光，所述光波导彼此相邻并平行地设置；
由第一和第二反射镜定义的外部共振器，所述第一和第二反射镜安放在所述第一和第二光引导结构的相反侧并且在所述第一和第二光引导结构的外部，并且所述外部共振器共振于特定的波长；和
设置在所述第一和第二光波导中的偏转器，所述偏转器设置为用于通过所述外部共振器的工作将在光引导结构之一中传播的光偏转到另一个光引导结构中。
2、按照权利要求1所述的光学开关，其中至少一个波导中的偏转器包括：
设置在所述波导中的第一倾斜偏转器，和
设置在所述波导中的第二倾斜偏转器，
其中所述第一和所述第二倾斜偏转器是叠置于彼此之上的，并且设置为用于将出自所述波导的光偏转成两个独立的光束。
3、按照权利要求2所述的光学开关，其中所述第一和所述第二倾斜偏转器中的每一个包括一个炫耀布拉格光栅。
4、按照前述任何一项权利要求所述的光学开关，其中第一和第二反射镜中的任一个是介质多层反射镜。
5、按照权利要求1至3中的任何一项所述的光学开关，其中外部共振器所共振的波长是可调节的，从而光谱可调型光学开关是可调的。
6、按照权利要求1至3中的任何一项所述的光学开关，其中光波导是光纤，并且光引导结构是所述光纤中的芯。
7、按照权利要求1至3中的任何一项所述的光学开关，其中第一和第二波导是以双芯光纤的形式实现的。
8、一种矩阵开关装置，该装置使用N个输入光纤、N个输出光纤，其中输入光纤相对于输出光纤交叉，并且其中N个输入光纤在N*N个节点中链接于N个输出光纤，其中所述链接至少部分地是使用按照权利要求1-3之一所述的光学开关实现的。
9、一种包括两个按照权利要求1所述的光学开关的设备，
其中所述开关的第一光波导借助第一互连波导彼此连接，并且所述开关的第二光波导借助第二互连波导彼此连接，
并且其中每个所述开关设置为用于将来自第一光波导的可获得光功率的百分之50耦合到第二光波导，
该设备还包括用于改变第一和第二互连波导至少之一的光学路径长度的构件，从而可以通过改变所述光学路径长度在第二开关的第二光波导中获得相长或相消干涉。
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