CN105553548B - 波长选择开关的自动校准系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种波长选择开关的自动校准系统，其包括第一光开关、激光器、第二光开关、光功率计、控制单元及调整单元，第一光开关包括三个端口且各端口分别与波长选择开关的输入端、激光器及波长选择开关所在设备光入射端相连，第二光开关包括三个端口且各端口分别与波长选择开关的输出端、光功率计及波长选择开关所在设备光出射端相连，控制单元用于依需要控制第一光开关及第二光开关各端口之间的连通或断开以将激光器的光引入波长选择开关进行调制后输出至光功率计，调整单元用于调整波长选择开关相应的参数值以使光功率计的值达到标准值。该系统可根据需要随时进行校准，操作方便，成本较低。本发明还提供了一种波长选择开关的自动校准方法。

Description

波长选择开关的自动校准系统及方法
技术领域
本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种波长选择开关的自动校准系统及方法。
背景技术
目前，波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)是当前最常见的光层组网技术，通过把不同波长复用在一根光纤中传输，很容易实现Gbit/s甚至Tbit/s的传输容量，光交插互连(optical cross-connect，OXC)设备和可重构光分插复用器(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，ROADM)作为WDM网络中的核心光交换设备，能够在任一端口对任意波长进行配置。波长选择开关(Wavelength SelectiveSwitch，WSS)是用来实现OXC和ROADM的新一代技术，具有输入波长从任意输出端口输出的功能。光网络分为广域网、城域网和接入网，其中广域网为全互连结构，节点采用OXC连接；城域网和接入网为双向光纤环网结构，采用ROADM进行复用/解复用。WSS通常被分布在光网络的多个不同节点上，因此，恶劣的条件下WSS的稳定可靠工作是必须要考虑的。
通信设备中广泛使用的标准工作环境条件为-5～70℃，存储环境条件为-40～70℃。作为WSS器件的两种核心部件类型：硅基液晶(Liquid Crystal On Silicon，LCOS)芯片和微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS)芯片都是对环境很敏感的器件，其中液晶随温度的变化非常敏感，当温度增加时，双折射和粘度降低，相变出现，材料结构相应改变。在相列液晶中，这种关系为高于临界温度Tc时，液晶为各向同性，低于临界温度Tc时，长轴排列成行以减少总能量，相列才开始出现。由此可见，控制温度以维持液晶的光学和动态特性尤为重要。另外一方面，基于MEMS芯片的WSS其核心切换是使用静电力来控制微米级的微透镜阵列，静电力相对于电压的关系是非线性，正是这个原因导致上下极板容易产生吸合现象，吸合现象的频繁产生，容易失MEMS器件实效，并影响到MEMS器件的寿命。
然而，当WSS设备经过长期使用(干线上一般要使用10～20年)或者在温度湿度变化很高的极恶劣环境下，设备的精密性难以保证。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种能依据需要随时进行校准的波长选择开关的自动校准系统及方法。
一种波长选择开关的自动校准系统，其用于根据需要对波长选择开关进行校准，所述自动校准系统包括一个第一光开关、一个激光器、至少一个第二光开关、至少一个光功率计、一个控制单元及一个调整单元，所述第一光开关包括三个端口且所述第一光开关的三个端口分别与所述波长选择开关的输入端、所述激光器的出射端及所述波长选择开关所在设备光入射端相连接，所述至少一个第二光开关包括三个端口且所述至少一个第二光开关的三个端口分别与所述波长选择开关的输出端、所述光功率计的输入端及所述波长选择开关所在设备光出射端相连接，所述控制单元用于根据需要控制所述第一光开关与所述至少一个第二光开关的各端口之间的连通或断开以将所述激光器发出的光引入所述波长选择开关进行调制后输出至所述光功率计，所述调整单元用于调整所述波长选择开关相应的参数值以使所述光功率计的值达到标准值。
一种波长选择开关的自动校准方法，其用于根据需要对波长选择开关进行校准，所述自动校准方法包括以下步骤：
将一个参考光源引入所述波长选择开关；
调整所述波长选择开关的相应参数值以使经过所述波长选择开关的至少一个输出端口的参考光源的光功率达到标准值；
保存所调整的波长选择开关的相应参数值。
与现有技术相比，本发明提供的波长选择开关的自动校准系统及方法中，在需要进行校准时控制单元将激光器发出的光经第一光开关引入波长选择开关进行调制后经第二光开关输出至光功率计中，同时利用调整单元调整波长选择开关相应的参数值以保证光功率计的读数为最大值，从而将光功率计的值最大时将调整单元调整的波长选择开关的参数值保存并应用，成本较低，同时，也可依据波长选择开关的类型进行适应性参数调整，操作方便。
附图说明
图1是本发明提供的波长选择开关的自动校准系统的模块示意图。
图2是本发明提供的波长选择开关的自动校准方法的流程图。
主要元件符号说明
自动校准系统 100
波长选择开关 10
第一光开关 110
激光器 120
第二光开关 140
光功率计 160
控制单元 180
调整单元 190
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，其为本发明实施方式提供的一种波长选择开关的自动校准系统100，其用于根据需要对波长选择开关(Wavelength Selective Switch，WSS)10进行校准，所述自动校准系统100包括一个第一光开关110、一个激光器120、至少一个第二光开关140、至少一个光功率计160、一个控制单元180及一个调整单元190。所述第一光开关110分别与所述激光器120及所述波长选择开关10相连接，所述至少一个第二光开关140分别与波长选择开关10及所述至少一个光功率计160相连接。本实施方式中，激光器120为固定波长的参考光源即可。
第一光开关110包括三个端口111、112、113，第一光开关110的三个端口111、112、113分别与激光器120的出射端、波长选择开关10所在设备的光入射端及波长选择开关10的输入端相连接。本实施方式中，第一光开关110为1X2光开关，也即当光信号从第一光开关110的113端口入射(或出射)时，可以从端口111或者112端口选择一个端口出射(或入射)。
至少一个第二光开关140包括三个端口141、142、143，至少一个第二光开关140的三个端口141、142、143分别与至少一个光功率计160的输入端、波长选择开关10所在设备的光出射端及波长选择开关10的输出端相连接。可以理解的是，波长选择开关10一般包括多个输出端，为更准确的修正校准波长选择开关10，自动校准系统100包括多个与选择开关10输出端相对应的第二光开关140及光功率计160，各第二光开关140的三个端口141、142、143分别对应与波长选择开关10的各输出端口、各光功率计160及波长选择开关10所在设备的光出射端相连接。本实施方式中，自动校准系统100包括一个第二光开关140及一个对应的光功率计160。本实施方式中，第二光开关140为1X2光开关，也即当光信号从第二光开关140的143端口入射(或出射)时，可以从端口141或者142端口选择一个端口出射(或入射)。
控制单元180用于根据需要控制第一光开关110与第二光开关140的各端口之间的连通或断开，在需要对波长选择开关10进行校准时，控制单元180控制第一光开关110的端口111与113连通且端口112与113为断开状态，从而将激光器120与波长选择开关10的输入端连通以将激光器120发出的光引入波长选择开关10中，同时控制单元180控制第二光开关140将经过波长选择开关10的光引入光功率计160中。
光功率计160的值根据调整单元190调整的波长选择开关10相应的参数值的变化而变化，在调整单元190调整相应的参数值以使光功率计160的值达到标准值，也即光功率计160的最大值后将所调整的相应参数值保存。可以理解的是，对于基于硅基液晶(LiquidCrystal On Silicon，LCOS)芯片的WSS，调整单元190调整的参数值为LCOS芯片的灰度值，对于基于微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS)芯片的WSS，调整单元190调整的MEMS芯片的参数值为每个微透镜上的驱动电压。
本实施方式中，基于LOCS芯片的WSS10需要补偿的时候，利用控制单元180控制第一光开关110使WSS10的入射端口切换到固定波长的激光器120的出射端，也即使第一光开光110的111端口与113端口通路，112端口断路，激光器120的固定波长的光信号通过第一光开光110进入到113端口以控制WSS芯片的灰度设置，同时控制第二光开关140使143端口与141端口通路，142端口断路，经过WSS10调制后的信号光由第二光开关140的143端口出射由141端口进入到光功率计160。通过对WSS10芯片的灰度的微小调整，在光功率计160得到最大值的时候，也即使WSS芯片10切换最佳适应环境参数值，调整单元190修正并保存LCOS对应灰度值参数。如果再下一次需要修正，就会以这一次的修正为基础。这样就可以在不加精确温控的条件下，使得WSS在各种恶劣环境温度下都可以适用。并且保持WSS长期可靠性。
对于基于MEMS芯片的WSS10，自动校准系统100进行修正校准时的原理大体与校准LCOS相同，不同之处在于调整单元190是对LCOS调整灰度，对其灰度值进行或调大或调小的修正，而对MEMS芯片需要调整其每个微透镜上的驱动电压，对其进行或大或小的修正，使得光功率计160在所测输出端口的光功率值最大，即在光功率计160上读出最大参数值时停止电压的修正，保存调整单元190调整记录的修正电压参数设置值。
当然如果对于WSS的其他不同端口也需要修正的话，可以将改端口的修正电压值或灰度值参数通过软件在其他端口进行应用。也可针对每个端口对应设置相应的1X2光开关及光功率计，对应每个端口均调整设置相对应的电压值或灰度值参数以进行对应修正，使WSS10的校准更加准确。
请参与图2，其为本发明实施方式提供的一种波长选择开关的自动校准方法，其用于根据需要对波长选择开关进行校准，所述自动校准方法包括以下步骤：
S110：将一个参考光源引入波长选择开关；
S120：调整波长选择开关的相应参数值以使经过波长选择开关输出的参考光源的光功率达到标准值；
S130：保存所调整的波长选择开关的相应参数值。
在步骤S110中，利用控制单元180控制第一光开关110的各端口的连通/断开以将激光器120发出的光引入波长选择开关10进行调制。
在步骤S120中，利用调整单元190调整波长选择开关10相应的参数值，光功率计160上的值随着调整单元190调整的相应参数值的变化而变化，在调整单元190调整相应的参数值以使光功率计160的值达到标准值，也即光功率计160的最大值。可以理解的是，波长选择开关10包括LCOS芯片时，所调整的相关参数值为LCOS芯片的灰度值，波长选择开关10包括MEMS芯片时，所调整的相关参数值为MEMS芯片各微透镜的驱动电压值。
在步骤S130中，利用调整单元190将在光功率值最大时所调整的相应参数值保存并应用在波长选择开关10中的各个输出端口，当然，也可以根据需要设置多个第二光开关140与光功率计160来利用调整单元190对每个输出端口进行波长选择开关的相应参数的修正校准。
本发明提供的波长选择开关的自动校准系统100及方法中，在需要进行校准时利用控制单元180控制第一光开关110级第二光开关140的连通或断开以将激光器120发出的光经第一光开关110引入波长选择开关进行调制后经第二光开关140输出至光功率计160中，同时利用调整单元190调整波长选择开关相应的参数值以保证光功率计160的读数为最大值，从而将光功率计160的值最大时将调整单元190调整的波长选择开关的参数值保存并应用，成本较低，同时，也可依据波长选择开关的类型进行适应性参数调整，操作方便。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其他各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种波长选择开关的自动校准系统，其用于根据需要对波长选择开关进行校准，所述自动校准系统包括一个第一光开关、一个激光器、至少一个第二光开关、至少一个光功率计、一个控制单元及一个调整单元，所述第一光开关包括三个端口且所述第一光开关的三个端口分别与所述波长选择开关的输入端、所述激光器的出射端及所述波长选择开关所在设备的光入射端相连接，所述至少一个第二光开关包括三个端口且所述至少一个第二光开关的三个端口分别与所述波长选择开关的输出端、所述光功率计的输入端及所述波长选择开关所在设备的光出射端相连接，所述控制单元用于根据需要控制所述第一光开关与所述至少一个第二光开关的各端口之间的连通或断开以将所述激光器发出的光引入所述波长选择开关进行调制后输出至所述光功率计，所述调整单元用于调整所述波长选择开关相应的参数值以使所述光功率计的值达到标准值。
2.如权利要求1所述的波长选择开关的自动校准系统，其特征在于，所述波长选择开关包括多个输出端口，所述自动校准系统包括多个第二光开关及多个光功率计，所述各第二光开关的三个端口分别对应与所述波长选择开关的各输出端口、所述各光功率计及波长选择开关所在设备的光出射端相连接。
3.如权利要求1所述的波长选择开关的自动校准系统，其特征在于，所述波长选择开关包括硅基液晶芯片时，所述调整单元调整的相关参数值为硅基液晶芯片的灰度值。
4.如权利要求1所述的波长选择开关的自动校准系统，其特征在于，所述波长选择开关包括微机电系统芯片时，所述调整单元调整的相关参数值为微机电系统芯片的各微透镜的驱动电压值。
5.如权利要求1所述的波长选择开关的自动校准系统，其特征在于，所述控制单元控制所述第一光开关的端口中与所述激光器及所述波长选择开关相连的端口通路以将所述激光器发出的光经所述第一光开关引入所述波长选择开关进行调制，所述控制单元控制所述第二光开关的端口中与所述波长选择开关及所述光功率计相连接的端口通路以将经所述波长选择开关调制后的光经所述第二光开关输出至所述光功率计。
6.一种波长选择开关的自动校准方法，其用于根据需要对波长选择开关进行校准，所述自动校准方法包括以下步骤：
将一个参考光源引入所述波长选择开关；
调整所述波长选择开关的相应参数值以使经过所述波长选择开关的至少一个输出端口的参考光源的光功率达到标准值；
保存所调整的波长选择开关的相应参数值。
7.如权利要求6所述的波长选择开关的自动校准方法，其特征在于，所述波长选择开关包括硅基液晶芯片时，所调整的相关参数值为硅基液晶芯片的灰度值。
8.如权利要求6所述的波长选择开关的自动校准方法，其特征在于，所述波长选择开关包括微机电系统芯片时，所调整的相关参数值为微机电系统芯片的各微透镜的驱动电压值。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10511382B2 (en) * 2018-01-30 2019-12-17 Huawei Technologies Co., Ltd. Dynamic monitoring and calibration of nodes in an optical networking device
CN111837348B (zh) * 2018-03-13 2022-09-20 日本电气株式会社 光学传输设备和光学传输方法
CN112217596A (zh) * 2020-09-23 2021-01-12 武汉光迅科技股份有限公司 参数调整方法、装置、电子设备和存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102707387A (zh) * 2012-06-08 2012-10-03 武汉邮电科学研究院 波长选择开关及切换方法
CN103792622A (zh) * 2014-01-14 2014-05-14 武汉邮电科学研究院 基于mems微镜阵列和可变形镜的可编程wss及实现方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103558668B (zh) * 2013-11-19 2016-02-10 武汉邮电科学研究院 波长选择开关和波长选择方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102707387A (zh) * 2012-06-08 2012-10-03 武汉邮电科学研究院 波长选择开关及切换方法
CN103792622A (zh) * 2014-01-14 2014-05-14 武汉邮电科学研究院 基于mems微镜阵列和可变形镜的可编程wss及实现方法

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