CN103969746A - 一种基于dlp的光通道监控器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光通讯器件领域，公开了一种基于DLP的光通道监控器，包括准直器、光束整形单元、光栅、透镜组、DLP和光电探测器；入射光经准直器准直后入射到光束整形系统之后再经过光栅衍射，衍射光束经透镜组准直后入射到DLP上，经DLP衍射后，部分光束再次经透镜组、光栅和光束整形单元后入射在光电探测器上。本发明采用光栅与DLP结合，实现带宽可调、通道间距可调的光通道监控，扫描检测速度快，且可适用于不波长间隔的网络中，在网络升级时，不需要更换光通道监控器。
Description
技术领域
本发明涉及光通讯器件领域，尤其涉及一种基于DLP的光通道监控器。
背景技术
在光纤传输系统中，随着通信容量越来越大，就需要使用到WDM技术，把多个波长的复合光用同一个光纤传输，而且波长间隔越来越小，200G，100G，50G，25G，并且不同波长间隔的传输同时存在。随着光多波长的使用，并且光节点越来越多，光通道监控就越来越显得重要，通过监控结果可以进一步优化光信号传输。
例如，可重构的光分插复用器（ROADMs）和光交叉连接（OXC），都需要用到光通道监控器。ROADMs允许在节点上动态的和可重构的选择波长通道上传和下载，在ROADMs中，光通道监控器可以提供输入信号的详细通道信息，同时还能提供通道功率信息给可调谐衰减器（VOA），从而达到各个通道功率一致。
目前，光通道监控器的实现方式主要有以下几种：可调谐滤波器加上单光电探测器，光栅（包括体光栅、闪耀光栅、平面波导光栅）加上阵列探测器。可调谐滤波器和单光点探测器组成的光通道监控器，其中存在可机械转动的部件（如靠转动膜片实现滤波的）或者存在热调谐的部件（如靠热调谐滤波的标准具），其扫描检测速度都存在过慢的缺点。而光栅和阵列探测器组成的光通道监控器，由于采用了阵列光电探测器，价格昂贵。另外，两种实现方法都存在一个共同的缺点，不能在不同的波长间隔网络中通用，在网络升级时，要重新更换光通道监控器。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种基于DLP的光通道监控器，采用光栅与DLP结合，可适用于不同波长间隔的网络中。
为达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种基于DLP的光通道监控器，包括准直器、光束整形单元、光栅、透镜组、DLP和光电探测器；入射光经准直器准直后入射到光束整形系统之后再经过光栅衍射，衍射光束经透镜组准直后入射到DLP上，经DLP衍射后，部分光束再次经透镜组、光栅和光束整形单元后入射在光电探测器上。
进一步的，所述光束整形单元为扩束系统。
进一步的，所述扩束系统由两柱面镜组成，或两球面透镜组成，或由球面透镜与非球面透镜组成。
进一步的，所述准直器为光纤准直器。
进一步的，所述光栅为透射型光栅或反射型光栅。
进一步的，所述透镜组为球面镜组或柱面镜组，或两者的组合。
本发明的有益效果为：采用光栅与DLP结合，实现带宽可调、通道间距可调的光通道监控，扫描检测速度快，且可适用于不波长间隔的网络中，在网络升级时，不需要更换光通道监控器。
附图说明
图1为本发明采用的DLP结构示意图；
图2为DLP微反射镜阵列的两种状态；
图3为本发明实施例结构示意图；
图4为图3中a方向侧视图；
图5为图3中b方向侧视图；
图6为实施例的光路示意图；
图7为在50G光通道中DLP上的光斑分布及滤波曲线；
图8为在100G光通道中DLP上的光斑分布及滤波曲线。
附图标记：1、光纤准直器；2、扩束系统；3、光栅；4、透镜组；5、DLP；6、光电探测器；7、光斑；8、滤波曲线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。
本发明采用的DLP（Digital Light Procession）数字光处理器，其核心为TI（美国德州仪器）公司开发的数字微镜元件DMD（Digital Micromirror Device）。DMD是一种极小（几微米到十几微米）的反射镜阵列，这些微镜都悬浮着并可向两侧倾斜10~12度左右，从而可构成两个方向的反射，如图1和2所示，每个微反射镜的状态都可以通过DLP（数字光处理器）独立控制。
本发明采用光栅与DLP结合，实现带宽可调、通道间距可调的光通道监控器，包括准直器、光束整形单元、光栅、透镜组、DLP和光电探测器；入射光经准直器准直后入射到光束整形系统之后再经过光栅衍射，衍射光束经透镜组准直后入射到DLP上，经DLP衍射后，部分光束再次经透镜组、光栅和光束整形单元后入射在光电探测器上。
具体的，如图3-8所示的实施例，该实施例中准直器采用的是光纤准直器1，光束整形单元采用的是两个球面透镜组成的扩束系统2，两球面透镜的距离等于该两球面透镜的焦距之和f1+f2；而透镜组4到光栅3的距离和到DLP 5的距离也都等于其自身焦距f3。入射光经光纤准直器1准直后由扩束系统2进行扩束，扩束后的准直光入射到光栅3上，经光栅3衍射后不同波长的光经不同角度出射，再经透镜组4准直后，不同波长的光相互平行传输，入射到DLP 5上，如图3中的λ1,λ2……λn。以其中一个通道为例，当DLP 5上的微透镜处于状态a时，其通道光路用①表示，如图4-6所示，光经过DLP 5衍射后，依次经过透镜组4、光栅3和扩束系统2之后入射到光电探测器6上；当DLP 5的微反射镜处于状态b时，其通道光路用②表示，光经过DLP 5衍射后，依次通过透镜组4、光栅3和扩束系统2后不被接收，从而实现光通道的监控；通过调节DLP 5上相应的微反射镜的状态及数量，即可实现通道带宽、通道间距的调节，扫描检测速度快，且可适用于不波长间隔的网络中，在网络升级时，不需要更换光通道监控器。
如图7和8分别表示该光通道监控器分别用在50G和100G通讯线路中的工作情况，用在50G通道间距的光路中时，在DLP 5上的光斑7分布及获得的滤波曲线8如图7所示，DLP 5的微反射镜根据需要分别工作在状态a或b。由于50G和100G的带宽不一样，所以50G和100G中，处于通道中心位置的镜子间距差距为2倍（分别为L和2L），处于相同状态的镜子数量也不一样，这可以从滤波曲线8的宽窄形状看出来。
其中，光栅3可以采用透射型光栅或反射型光栅；透镜组4可以由球面镜组或柱面镜组，或两者的组合；扩束系统2还可以由两柱面镜组成，或球面透镜与非球面透镜组成。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出的各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于DLP的光通道监控器，其特征在于：包括准直器、光束整形单元、光栅、透镜组、DLP和光电探测器；入射光经准直器准直后入射到光束整形系统之后再经过光栅衍射，衍射光束经透镜组准直后入射到DLP上，经DLP衍射后，部分光束再次经透镜组、光栅和光束整形单元后入射在光电探测器上。
2.如权利要求1所述基于DLP的光通道监控器，其特征在于：所述光束整形单元为扩束系统。
3.如权利要求2所述基于DLP的光通道监控器，其特征在于：所述扩束系统由两柱面镜组成，或两球面透镜组成，或由球面透镜与非球面透镜组成。
4.如权利要求1所述基于DLP的光通道监控器，其特征在于：所述准直器为光纤准直器。
5.如权利要求1所述基于DLP的光通道监控器，其特征在于：所述光栅为透射型光栅或反射型光栅。
6.如权利要求1所述基于DLP的光通道监控器，其特征在于：所述透镜组为球面镜组或柱面镜组，或两者的组合。
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