CN108267817B - 一种光交换装置、光连接装置及光连接器 - Google Patents

Abstract

一种光交换装置、光连接装置及光纤连接器，所述光交换装置包括在机架前后两侧分别安装的第一光板和第二光板，所述第一光板和第二光板相互正交，且在交叉点通过光连接器互连，以实现光交换。所述光连接装置包括光板及设置在所述光板背板侧的一个或多个光连接器，其中：每一所述光连接器包括光连接器的本体及设置在所述本体上的一个或多个光通道，所述本体上设置有用于光连接器连接的导向结构。本申请可以可大幅降低光板间互连的难度，运维更加便利。

Description

一种光交换装置、光连接装置及光连接器

技术领域

本发明涉及光通讯领域，更具体地，涉及一种光交换装置、光连接装置及光纤连接器。

背景技术

随着万物互联的需求越来越强烈，互联网的发展越来越迅猛，大量的业务在不同的站点间即时传递，而且波分复用(WDM，Wavelength Division Multiplexing)光传输设备的维度数也越来越高，上下路的波长越来越多。这些对网络中光交换设备的交换容量提出了越来越高的要求。

目前WDM节点中分波板和合波板等各光板间的连接依靠其面板上的光纤互连，导致连接的复杂度越来越高，尤其是某一节点的维度较大(如4维以上时)，就需要有大量的光纤连接各光板，连纤出错的几率越来越大，运维的成本越来越高。

图1所示为相关技术中重构光分插复用器(ROADM：Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer)子架(一种WDM节点)内部的光互连方式。把光板插入到子架中之后，再用光纤把各个光板面板上的光连接器互连起来。其中存在大量的光纤互连，为节点的安装和维护带来了麻烦。且其使用的多芯光连接器如弹片卡紧式多芯光纤连接器(MPO：“multi-fiberpulloff)不仅成本高，也不能实现单板间的直接互连，连接困难。而如果用光纤背板实现所有光板间的光互连，一旦出现光背板上某一个光口被灰尘污染，则需要将整个光背板拆卸，导致整个ROADM设备业务短掉，影响巨大。

WDM或ROADM节点中各光板间的连接依靠光纤导致连接的复杂度越来越高，尤其是某一节点的维度较大(如4维以上时)，就存在有大量的光纤需要用来连接各光板，连纤出错的几率越来越大，运维的成本越来越高。且现有的多芯光连接器如MPO成本高，且不能实现单板间的直接互连。

发明内容

本发明实施例提供了一种光交换装置，包括在机架前后两侧分别安装的第一光板和第二光板，所述第一光板和第二光板相互正交，且在交叉点通过光连接器互连，以实现光交换。

上述光交换装置可大幅降低光板间互连的难度，运维更加便利。

本发明实施例还提供了一种光连接装置，包括光板及设置在所述光板背板侧的一个或多个光连接器，其中：每一所述光连接器包括光连接器的本体及设置在所述本体上的一个或多个光通道，所述本体上设置有用于光连接器连接的导向结构。

上述光连接装置可实现光板背板侧的连接，并实现光交互，且结构简单、成本低。

本发明实施例还提供了一种光纤连接器，包括本体、嵌入在所述本体内的光纤芯，及设置在所述本体上的2K个光通道，K为正整数，其中：所述 2K个光通道分为二组，第一组K个光通道和第二组K个光通道围绕所述本体上的一个中心对称设置，且满足：所述光连接器整体沿所述中心竖直方向做左右镜像或沿所述中心水平方向做上下镜像后，再围绕所述中心旋转90°后，所述第二组K个光通道和原来的第一组K个光通道重叠，所述第一组K 个光通道和原来的第二组K个光通道重叠。

上述光纤光连接器可用于上述光交换装置的光连接。

附图说明

图1是现有ROADM节点内部的连接示意图；

图2是本发明实施例一光交换装置的连接示意图；

图3是本发明实施例一变换一种连接方式的示意图；

图4是本发明实施例一一个示例的光交换装置的示意图；

图5是本发明实施例一另一个示例的光交换装置的示意图；

图6是本发明实施例二的光交换装置的示意图；

图7是本发明实施例三的光交换装置的示意图；

图8是本发明实施例四光板为光波导板时光波导连接器的示意图；

图9是本发明实施例四子架两侧的光板在正交下采用图8连接器连接示意图；

图10是本发明实施例四光板上有一个光纤连接器的示意图；

图11是本发明实施例四光板上一个光连接器中含有2个光通道时的示意图；

图12是本发明实施例四子架两侧的光板在正交下采用图11连接器连接的示意图；

图13是本发明实施例四光板上一个光连接器中含有4个光通道的示意图；

图14是本发明实施例四子架两侧的光板在正交下采用图13连接器连接示意图。

图15是本发明实施例四光板上一个光连接器中含有6个光通道的示意图；

图16是本发明实施例四子架两侧的光板在正交下的图15连接器连接示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例一

本实施例是在机架前后两侧分别安装不同功能光板的实施例。

本实施例光交换装置包括在机架前后两侧分别安装的第一光板和第二光板，第一光板上设置有第一光器件，第二光板上设置有第二光器件。

本实施例的机架可以是任何用于安装所述第一光板和第二光板的设备，如机柜中的子架、不设置子架的机柜，等等。机架的前后两侧是可以将光板插入机架槽位的两个操作侧，可以在机架前侧向后侧方向插入第一光波、在后侧向前侧方向插入第二光板，或者相反，即在机架后侧向前侧方向插入第二光板，在前侧向后侧方向插入第一光板。第一光板和第二光板的相互位置可参见图2。

本实施例中，前后两侧的第一光板和第二光板相互正交(垂直且相交)，第一光板与第二光板在交叉点通过光连接器互连，以实现光交换。文中也将这种连接方式称为正交光互连。

图2中，第一光板背板侧的第一光连接器和第二光板背板侧的第二光连接器在所述交叉点直接互连。但是第一光板背板侧的第一光连接器和第二光板背板侧的第二光连接器在交叉点也可以通过中间光连接器如法兰盘互连，这些中间光连接器可以设置在背板上，背板安装在第一光板和第二光板之间。其他实施例第一光连接器和第二光连接器的互连也是如此。

本实施例中，所述第一光板上设置第一光器件，所述第二光板上设置第二光器件，在任意一对第一光器件和第二光器件之间形成光通道。

本实施例中，第一光板有M块，每一块第一光板的背板侧设置有N个第一光连接器，用于与N块第二光板分别连接，M,N为正整数；所述第二光板有N块，每一块第二光板的背板侧设置有M个第二光连接器，用于与M块第一光板分别连接；任意一对所述第一光板和第二光板间均存在一个交叉点，且在该交叉点通过一第一光连接器和一第二光连接器互连。

请参见图2，对于任意一对通过一第一光连接器和一第二光连接器在一交叉点互连的第一光板和第二光板，该第一光连接器与该第一光板上的每一个第一光器件之间有Q个光通道，Q为该第二光板上第二光器件的数量；该第二光连接器与该第二光板上的每一个第二光器件之间有P个光通道，P为该第一光板上第一光器件的数量，P,Q为正整数；这样可以在第一光板上的每一第一光器件和第二光板上的每一第二光器件之间通过光连接器形成光传输通道。

图2是在ROADM子架(图中未示出)的前侧(图中右侧)安装多个分波板，后侧安装多个合波板。其中，分波板指设置有分波器的光板，合波板指设置有合波器的光板。图中，将所有分波板所在的前侧称为分波板侧，所有合波板所在的后侧称为合波板侧。分波板在子架中采用竖插形式，安装时可以将分波板从子架的正面沿垂直方向上的槽位推入。合波板在子架中采用横插形式，安装时将合波板从ROADM子架的背面沿水平方向上的槽位推入。每一分波板和每一合波板的背板侧均设置有多个光连接器。如图所示，安装好后，分波板和合波板相互正交，且在交叉点上通过各自背板侧的光连接器实现板间的互连。

图3与图2中的光交换装置基本相同，只是将分波板改为横插形式，安装在子架的后侧，而合波板改为竖插形式，安装在子架的前侧。

本实施例的光交换装置通过光连接器互连，不需要使用光纤，可大幅降低光板间互连的难度，运维更加便利。

实施例二

本实施例是实施例一的一种具体示例。

如图4所示，光板上使用1*20WSS为合波器或分波器，分别构成合波板或分波板，其最大可构成一个20维的ROADM系统。WSS是Wavelength Selective Switch的简称，即波长选择开关。1*20表示一端是1个光口，另一端是20个光口。

在本实施例中，子架前侧安装有20块分波板，全部为竖插，在子架后侧安装有20块合波板，全部为横插。当然，分波板和合波板的数量可以根据光交换的需要设置为任意正整数，20个仅仅是一个示例。在每一块分波板上，设置有1个分波器，背板侧设置有20个光连接器，每一个光连接器与该分波器之间有一个光通道。在每一块合波板上，设置有1个合波器，背板侧设置有20个光连接器，每一个光连接器与该合波器之间有一个光通道。为了方便描述，将分波板上的光连接器称为第一光连接器，将合波板上的光连接器称为第二光连接器。需要说明的是，虽然在光交换装置在使用时有分波板和合波板的之分，但分波板和合波板可用使用相同的光板来充当。使用时，光方向是从光板的面板侧(靠近机架外部方便维护人员操作的一侧)向背板侧(与面板侧相对的一侧)传输时，该光板上的WSS为分光器，该光板为分光板。反之，光方向从光板的背板侧向面板侧传输时，该光板上的WSS为合光器，该光板叫合波板。

如图所示，子架前侧、后侧各20块单板相互正交，形成400个交叉点，在每一个交叉点上都通过一个第一光连接器和一个第二光连接器互连，子架中总共有400个连接点，可以实现任一对分波板和合波板之间的互连，且任意一对分波器和合波器之间均存在光传输通道。

实施例三

本实施例也是在机架前后两侧分别安装不同功能光板的实施例。与实施例二的不同之处在于光板上WSS的数量不同。

如图5所示，在子架前侧安装10块全部竖插的分波板，每块分波板上包含有2个1*20WSS的分波器。在子架后侧安装10块全部横插的合波板，每块合波板上包含有2个1*20WSS的合波器。最大可构成一个20维的ROADM 系统。

本实施例中，对每块分波板，在背板侧设置有10个第一光连接器，每一个第一光连接器有4个光通道的接口(也称为光口)且与一块合波板的第二光连接器互连。该第一光连接器中的2个光通道连接到该分波板上的一个分波器，另2个光通道连接到该块分波板上的另一个分波器。这样，该分波板上的每一个分波器就有2个光通道可以通过该第一光连接器与另一侧该合波板上的2个合波器分别连通。

本实施例中，对每块合波板，在背板侧设置有10个第二光连接器，每一个第二光连接器有4个光通道的接口且与一块分波板的第一光连接器互连。该第二光连接器中的2个光通道连接到该合波板上的一个合波器，另2 个光通道连接到该合波板上的另一个合波器。这样，该块合波板上的每一个合波器就有2个光通道可以通过该第二光连接器与另一侧该分波板上的2个分波器分别连通。

这样在整体上，可以在光交换装置的任一对分波器和合波器之间形成光传输通道。

实施例四

本实施例是在机架前后两侧分别安装相同功能光板的实施例。

本实施例的光交换装置包括在机架前后两侧分别安装的第一光板和第二光板，所述第一光板和第二光板相互正交，且在交叉点通过光连接器互连，以实现光交换。与第一实施例不同的是，所述第一光板和第二光板上均设置有第一光器件、第二光器件和光开关。

本实施例光板在机架中的安装可以与实施例相同，这里不再重复。

本实施例中，第一光板有M块，每一块第一光板的背板侧设置有N个第一光连接器，用于与N块第二光板分别连接，M,N为正整数；所述第二光板有N块，每一块第二光板的背板侧设置有M个第二光连接器，用于与M块第一光板分别连接；任意一对所述第一光板和第二光板间均存在一个交叉点，在该交叉点通过一第一光连接器和一第二光连接器互连。与实施例一类似的，第一光板背板侧的第一光连接器和第二光板背板侧的第二光连接器可以在所述交叉点直接互连，也可以通过中间光连接器互连。

请参见图6，对于任意一对通过一第一光连接器和一第二光连接器在一交叉点互连的第一光板和第二光板，该第一光连接器与该第一光板上的每一个第一光器件之间有Q+Q’个光通道，Q为该第二光板上第二光器件的数量， Q’为该第一光板上第二光器件的数量，该第一光连接器与该第一光板上的每一个第二光器件之间有Q”+Q”’个光通道，Q”为该第二光板上第一光器件的数量，Q”’为该第一光板上第一光器件的数量；该第二光连接器与该第二光板上的每一个第二光器件之间有P+P’个光通道，P为该第一光板上第一光器件的数量，P’为该第二光板上第一光器件的数量，该第二光连接器与该第二光板上的每一个第一光器件之间有P”+P”’个光通道，P”为该第一光板上第二光器件的数量，P”’为该第二光板上第二光器件的数量，Q,Q’,Q”,Q”’， P,P’,P”,P”’均为正整数。

本实施例任意一对第一光器件和第二光器件之间也形成光通道。但与实施例一不同的是，本实施例不同侧光板上的第一光器件和第二光器件之间通过光连接器形成光传输通道；而同侧光板上的第一光器件和第二光器件之间通过光连接器和另一侧光板上的光开关形成光传输通道。

如图6所示，ROADM子架的前侧(图中右侧)安装多个第一光板，后侧安装多个第二光板。第一光板和第二光板上均安装有分波器、合波器和光开光。本实施例的第一光板和第二光板均可称为合分波板。子架前侧的合分波板在子架中采用竖插形式，子架后侧的合分波板在子架中采用横插形式。安装好后，不同侧的合分波板相互正交，且在交叉点上通过各自背板侧的光连接器实现板间的互连。需要说明的是，合分波板上的分波器和合波器可以是两个独立实体，也可以构成一个实体，如集成在一个外壳之中。

在图6所示的示例中，每一合分波板上有2个1*20WSS和1个10*10 光开关，其中1个1*20WSS作为分波器，另1个1*20WSS作为合波器，最大可构成一个20维的ROADM系统。子架前后两侧各10个光板槽位，每个光板槽位上放置一块合分波板。子架前侧安装有10块合分波板，全部为竖插。子架后侧安装有10块合分波板，全部为横插。分波板和合波板的数量可以根据光交换的需要设置为任意正整数。

在图6所示的示例中，每个合分波板的背板侧也即互联侧有10个光连接器。在每个合分波板上，每个光连接器与每个WSS间有2个光通道，与每个光开关间有2个光通道，即每个光连接器中有6个光通道，可传输6路光信号。

通过不同侧合分波板的正交光互连，可以实现所有光板间的光互连。其中，不同侧合分波板上的分波器和合波器的光互连(具有光传输通道)，通过光连接器实现(当然还有光连接器与分波器、合波器之间的光通道，表述上为了简单而略去)。同侧合分波板上的分波器和合波器的光互连通过光连接器及另一侧合分波板上的10*10光开关实现。如机架前侧的10块合分波板上任一对分波器和合波器间的光互连，通过机架后侧10块合分波板上的10 个10*10光开关实现，单个光板上的10*10光开关可实现部分分波器和合波器间的连接。利用光开关，可以对光交换进行调度。

本实施例的光交换装置通过光连接器互连，不需要使用光纤，可大幅降低光板间互连的难度，运维更加便利。并且，本实施例不需要独立的光纤软板或shuffle板，直接将光开关集成到光板上，有利于系统的集成实现。

实施例五

本实施例也是在机架前后两侧分别安装相同功能光板的实施例。

本实施例的光交换装置包括在机架前后两侧分别安装的第一光板和第二光板，所述第一光板和第二光板相互正交，且在交叉点通过光连接器互连，以实现光交换。与第一实施例和第二实施例不同的是，所述第一光板和第二光板上均设置有第一光器件和第二光器件，所述第一光板侧还安装有与所述第二光板正交且通过光连接器互连的一第一光互连板(在其他实施例也可以有多个)，所述第二光板侧还安装有与所述第一光板正交且通过光连接器互连的一第二光互连板(在其他实施例也可以有多个)。

本实施例中，第一光板有M块，每一块第一光板的背板侧设置有N个第一光连接器，用于与N块第二光板分别连接，M,N为正整数；所述第二光板有N块，每一块第二光板的背板侧设置有M个第二光连接器，用于与M块第一光板分别连接；任意一对所述第一光板和第二光板间均存在一个交叉点，在该交叉点通过一第一光连接器和一第二光连接器互连。与实施例一类似的，第一光板背板侧的第一光连接器和第二光板背板侧的第二光连接器可以在所述交叉点直接互连，也可以通过中间光连接器互连。

对于任意一对通过一第一光连接器和一第二光连接器在一交叉点互连的第一光板和第二光板，该第一光连接器与该第一光板上的每一个第一光器件之间有Q个光通道，Q为该第二光板上第二光器件的数量，该第一光连接器与该第一光板上的每一个第二光器件之间有Q’个光通道，Q’为该第二光板上第一光器件的数量；该第二光连接器与该第二光板上的每一个第二光器件之间有P个光通道，P为该第一光板上第一光器件的数量，该第二光连接器与该第二光板上的每一个第一光器件之间有P’个光通道，P为该第一光板上第二光器件的数量，P,P’,Q,Q’为正整数。

每一第一光板通过背板侧的一第三光连接器与所述第二光互连板上的一第四光连接器在交叉点互连，该第三光连接器与该第一光板上的每一个第一光器件之间有M个光通道，M为所有第一光板上的第二光器件的总数，该第三光连接器与该第一光板上的每一个第二光器件之间有N个光通道，N为所有第一光板上的第一光器件的总数，M,N均为正整数；

每一第二光板通过背板侧的一第五光连接器与所述第一光互连板上的一第六光连接器在交叉点互连，该第五光连接器与该第二光板上的每一个第一光器件之间有M’个光通道，M’为所有第二光板上的第二光器件的总数，该第五光连接器与该第二光板上的每一个第二光器件之间有N’个光通道，N’为所有第二光板上的第一光器件的总数，M’,N’均为正整数；

任意一对第一光器件和第二光器件之间具有光传输通道，其中，不同侧光板上的第一光器件和第二光器件之间通过光连接器形成光传输通道；同侧光板上的第一光器件和第二光器件之间通过光连接器和另一侧的光互连板形成光传输通道。

图7是本实施例在子架两侧安装同一种功能光板的示意图。子架前后两侧各11个槽位，每一侧分别放置一块光互连板和10块光板。两侧的光板正交。其中的光互连板为光纤软板(shuffle)形成的光互连单板。图中，子架前侧为全部竖插的10块合分波板和1块光互连板，每块合分波板上包含有2个 1*20WSS，分别实现分波器和合波器的功能。子架后侧为全部横插的10块合分波板和1块光互连板，每块合分波板上包含有2个1*20WSS，分别实现分波器和合波器功能。最大可构成一个20维的ROADM系统。正面的10块合分波板和背面的10块合分波板总共有100个交叉点，，每个交叉点可传输 2路光信号。在每个交叉点通过不同侧的合分波板背板侧的各一个光连接器互连，每个光连接器上有2个光通道，分别连接到所在合分波板上的分波器和合波器。通过不同侧合分波板之间光连接器的连接，可以实现位于不同侧合分波板上的分波器与合波器的互连。

如图7所示，在机架前侧竖插的光互连板上，总共形成100条光路，该光互连板与机架后侧10块横插的合分波板总共有10个交叉点，每个交叉点可传输20路光信号，同样在机架后侧横插的光互连板与机架前侧10块竖插的合分波板总共有10个交叉点，每个交叉点可传输20路光信号。图7中，每一合分波板上与另一侧光互连板连接的光连接器有20个光通道，其中10 个连接到本板上的合波器，10个连接到本板上的分波器。而每一光互连板上有10个光连接器，分别与另一侧合分波板上相应位置的光连接器互连，光互连板上的每一个光连接器有20个光通道。

整体上，采用这种的光互连形式，有200个光路(光路即合波器和分波器之间的光传输通道)通过不同侧合分波板之间的光连接器实现互连，有200 个光路通过光连接器和2块光互连板实现互连。

实施例四不需要独立的光纤软板，直接将光开关集成到光板上，有利于系统的集成实现。而本实施例不需要光开关的调度，直接使用光纤软板完成所有对侧的光互连，可减少后期调度和控制上的问题。

需要说明的是，上述各个实施例的附图中，为了方便表示，只画出了光板上的部分光连接器，在有些示例中(如图6)，只示例性画出了部分连接器与光器件之间的连线。另外，以上实施例的子架中，并不要求子架的每一侧的光板全部插满。

上述各个实施例可实现多维度的ROADM光交换，避免在安装和维护过程中存在大量的光纤互连的问题，为子架的运维提供了便利。

实施例一至三中，子架前后两侧采用不同的光板，即光板上包含有分波器或合波器，所有单板间的光互连全部通过交叉点的光连接器实现互连，不需要其他的光连接，极大简化了ROADM节点内各光板间的互连，有利于结点的新建和后期的运维。

而实施例四和五中，子架前后两侧采用相同的光板，即包含有分波器和合波器的合分波板，光板间的互连需要2块光互连板或者不同侧光板上的光开关解决一半的光互连，不同侧光板间通过交叉点的光连接器实现另一半的光互连，也极大简化了ROADM节点内各光板间的互连，有利于结点的新建和后期的运维。

在以上实施例中，所述第一光器件为分波器，所述第二光器件为合波器。但是，在另一实施例中，所述第一光器件为光上路器，所述第二光器件为合波器。在又一实施例中，所述第一光器件为分波器，所述第二光器件为光下路器。光下路器实现光信号从线路侧光纤中下路到本地；光上路器实现光信号从本地上路到线路侧光纤中。上述第一光器件和第二光器件可以有独立实体，也可集成在同一实体中。

实施例六

本实施例涉及一种光连接装置，包括光板及设置在所述光板背板侧的一个或多个光连接器，其中：每一所述光连接器包括光连接器的本体及设置在所述本体上的一个或多个光通道，所述本体上设置有用于光连接器连接的导向结构。

本实施例中，所述光板为光波导板，所述光连接器为光波导连接器，所述光波导连接器的本体即所述光波导板，所述光波导连接器上的每一光通道包括嵌入在所述光波导板中的一光波导芯。但在另一实施例中，所述光连接器为光纤连接器，所述光纤连接器的本体设置在所述光板上，所述光纤连接器上的每一光通道包括嵌入在所述光纤连接器本体中的一光纤芯。

较佳地，所述导向结构包括一导向针和一导向槽，所述导向针和所述导向槽关于所述本体中心对称设置。导向针和导向槽构成的导向结构除了具有插入光板时对相应位置的光连接器的导向作用。还可以有锁定互连的两个光连接器的作用。

实施例一至三中的分波板和合波板上的光连接器具有光输入通道或光输出通道，如具有1个或2个光输入通道，或具有1路或2路光输出通道。光输入通道或光输出通道在光连接器的位置需要使不同侧光板上光连接器的光输入通道和光输出通道能够对接上。对于在实施例四和实施例五中合分波板上的光连接器来说，即需要具有光输出通道，又需要具有光输入通道。

在光连接器上只有1个光通道时，将该光通道设置在光连接器的中心位置就可以实现对接。在光连接器上有2K个光通道(K为正整数)时，为了实现对接，可以将所述2K个光通道分为二组，第一组K个光通道和第二组K 个光通道围绕所述本体上的一个中心对称设置，且满足：所述光连接器整体沿所述中心竖直方向做左右镜像或沿所述中心水平方向做上下镜像后，再围绕所述中心旋转90°后，所述第二组K个光通道和原来的第一组K个光通道重叠，所述第一组K个光通道和原来的第二组K个光通道重叠。

本实施例中，所述第一组K个光通道为光输入通道，所述第二组K个光通道为光输出通道；或者，所述第一组K个光通道和第二组K个光通道均为光输入通道；或者，所述第一组K个光通道和第二组K个光通道均为光输出通道。

本实施例中，光通道可以是正方形的，例如：

所述第一组K个光通道包括1个正方形的第一光通道，所述第二组K个光通道包括1个正方形的第二光通道；所述第一光通道和第二光通道的中心连接线与所述光板成45°夹角，所述第一光通道和第二光通道的一底边与所述光板平行或成45°夹角；或者

所述第一组K个光通道包括2个正方形的第一光通道，所述第二组K个光通道包括2个正方形的第二光通道；所述2个第一光通道和2个第二光通道在所述光连接器的本体上形成“田”字形结构，所述“田”字形结构的一底边与所述光板成45°夹角；或者

所述第一组K个光通道包括3个正方形的第一光通道，所述第二组K个光通道包括3个正方形的第二光通道；所述3个第一光通道和3个第二光通道在所述光连接器的本体上形成“九宫格”结构，所述3个第一光通道中的一个分布在所述九宫格结构的一个角格，另2个分布在与该角部相邻的两个边格，所述3个第二光通道与所述3个第一光通道关于所述“九宫格”结构的中心对称，所述“九宫格”结构的一底边与所述光板平行。

本实施例中，光通道也可以是圆形的，例如：

所述第一组K个光通道包括1个圆形的第一光通道，所述第二组K个光通道包括1个圆形的第二光通道；所述第一光通道和第二光通道的中心连接线与所述光板成45°夹角；或者

所述第一组K个光通道包括2个圆形的第一光通道，所述第二组K个光通道包括2个圆形的第二光通道；所述2个第一光通道和2个第二光通道在所述光连接器的本体上形成“田”字形结构；或者

所述第一组K个光通道包括3个圆形的第一光通道，所述第二组K个光通道包括3个圆形的第二光通道；所述3个第一光通道和3个第二光通道在所述光连接器的本体上形成“九宫格”结构，所述3个第一光通道中的一个分布在所述九宫格结构的一个角格内，另2个分布在与该角部相邻的两个边格内，所述3个第二光通道与所述3个第一光通道关于所述“九宫格”结构的中心对称。

图8是本实施例一个示例性的光连接装置的示意图。其中的光板为光波导板，光连接器为光波导连接器，在背板侧的光通道以光波导芯的形式存在。图中有一个光波导芯，该光波导芯嵌入在光波导板内，形成此光连接器(也可以称为光口)的一个光通道。

图8中光波导连接器的本体即光板，其导向结构包含有上下两个部分，分别安装在光波导板的上下两侧，上面部分和下面部分分别带有导向槽和导向针。在两个光波导板正交对插时，一个板上的光波导连接器的导向针可插入对端板上的光波导连接器的导向槽中。导向槽和导向针以光波导芯为中心对称。光波导连接器通过螺钉穿过导向结构上下两个部分的固定孔将其锁紧。导向针和导向槽具有锁紧作用，但光波导连接器还可以包含有与对端光波导板上的光波导连接器互相锁紧和滑动等部件。

图9是子架前后两侧的光板正交时图8中光连接器连接的示意图。图中以正面1个竖插光波导板和背面1个横插光波导板为例，且为背面视图。图 8中的光波导连接器可以实现两个嵌入式光波导板的正交光互连。图中的2 块光板为相同的设计。

图10是光板上使用光纤连接器的一个示例的示意图。此例中光板为普通印制板或非嵌入式光波导板，光连接器的本体设置在光板背板侧的上面(即元器件面，也可以在下面)，导向结构形成的该本体上。光连接器中的光通道嵌入在光连接器本体中的光纤芯的形式存在。图中绘制了一个光纤芯，即此光连接器有一个光通道。导向结构带有导向槽和导向针。导向槽和导向针以光纤芯为中心对称。在两个光板正交对插时，一个板上的光连接器的导向针可插入对端光波导连接器的导向槽中。光纤连接器通过螺钉穿过其固定孔锁紧在光板上。其中，光纤连接器还可以包含有与对端光板上的光纤连接器互相锁紧和滑动等部件。

图9和10虽然只画出了1个光波导芯或光纤芯，但可以有多个光波导芯或光纤芯。有多个光波导芯或光纤芯时，可以按照图11-16所示的方式排列。图11-16中以光纤连接器为例进行说明，光波导连接器可类似于光纤连接器进行设计。

图11是光板上一个光连接器中含有2个光通道的实施例。如在图7对应的实施例中，正面的10块合分波板和背面的10块合分波板的100个交叉点上，每个交叉点有2路光信号。为了使每个光板上的设计都一致，即某一个光板既可以插在正面竖插槽位，也可以插在后面的横插槽位上，可将交叉点上的光连接器设计为连接器中输入输出的两个光通道的中心连接线与单板的 PCB间呈45°角分布。图11(a)中，两个光通道I(本光板的光输入通道)和O(本光板的光输出通道)自身为正方形，正方形的一个边与光板PCB呈 45°倾斜；图11(b)中，两个光通道I和O自身为正方形，正方形的一个边与光板PCB平行，两光通道连线与光板PCB呈45°倾斜，且两个光通道为一个4口光通道中选取的斜对角的两个光通道。在其他实施例中，单个光通道也可以为圆形，图b中的两个通道也可以为另外两个闲置的光通道，I 和O光通道的位置可以调换。

图12是子架前后两侧的光板在正交下采用图11所示光连接器连接的示意图。图中以正面两个竖插光板和背面1个横插光板为例，且为背面视图。从背面看，用图11(a)中的一个光连接器，实现两个光板正交光互连。图中的3块光板均为相同的设计，光连接器的I、O通道连线与PCB呈45°角。

图13是光板上一个光连接器中含有4个光通道的实施例。该4个光通道可以是两个光输入通道两输出，构成一个“田”字形，该“田”字形的一底边与光板成45度夹角。如图所示，两个输入光通道(I1和I2)的连线与两输出光通道(O1和O2)的连线呈十字交叉，其中一条线(O1和O2的连线) 与单板平行，另一条线(I1和I2的连线)与单板垂直。显然，图中的输入光通道(I1和I2)和输出光通道(O1和O2)的位置是可以交换的，输入的I1 和I2光通道间是可以交换的，输出的O1和O2光通道间是可以交换的。另外，根据不同的应用场景，这4个光通道也可以均为光输出通道或者均为光输入通道。同样，图中正方形的光通道也可以设计为圆形，4个图形光通道也可以构成“田”字形，即分别设置在“田”字形的4个方格内。

图14是子架两侧的光板正交时采用图13连接器连接的示意图。图中以正面两个竖插光板和背面1个横插光板为例，且为背面视图。从背面看，用图13中的一个光连接器，实现两个光板4个光通道的正交光互连。

图15是光板上一个光连接器中含有6个光通道的实施例。6个光通道可以是3输入3输出。这时，可从3*3的共9个光通道中，选择出6个光通道，该9个光通道构成如图15所示的“九宫格”。这六个光通道中，3个输入(I1、 I2、I3)和3个输出(O1、O2、O3)呈斜角对称，9个光通道中冗余的3个光通道呈对角线分布。显然，I1和O1成一对，I2和O2成一对，I3和O3成一对，这三对间的位置可以调换，每一对内部的两个光信号的位置可以调换。另外，根据不同的应用场景，这6个光通道也可以均为光输出通道或者均为光输入通道。同样，图中正方形的光通道也可以设计为圆形，6个图形光通道分别设置在“九宫格”的相应方格内。

图16是子架两侧的光板在正交下采用图15连接器连接的示意图。图中以正面两个竖插光板和背面1个横插光板为例，且为背面视图。从背面看，用图15中的一个光连接器，实现两个光板6个光通道的正交光互连。

通过这种方法和装置实现的正交光交换，可极大简化网络的配置和连接，带来运维的便利。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种光连接器，其特征在于，包括本体、嵌入在所述本体内的光纤芯或光波导芯，及设置在所述本体上的2K个光通道，K为正整数，其中：

所述2K个光通道分为二组，第一组K个光通道和第二组K个光通道围绕所述本体上的一个中心对称设置，且满足：所述光连接器整体沿所述中心竖直方向做左右镜像或沿所述中心水平方向做上下镜像后，再围绕所述中心旋转90°后，所述第二组K个光通道和原来的第一组K个光通道重叠，所述第一组K个光通道和原来的第二组K个光通道重叠。

2.如权利要求1所述的光连接器，其特征在于：

所述第一组K个光通道为光输入通道，所述第二组K个光通道为光输出通道；或者

所述第一组K个光通道和第二组K个光通道均为光输入通道；或者

所述第一组K个光通道和第二组K个光通道均为光输出通道。

3.如权利要求1所述的光连接器，其特征在于：

所述第一组K个光通道包括1个正方形的第一光通道，所述第二组K个光通道包括1个正方形的第二光通道；所述第一光通道和第二光通道的中心连接线与光板成45°夹角，所述第一光通道和第二光通道的一底边与所述光板平行或成45°夹角；或者

所述第一组K个光通道包括2个正方形的第一光通道，所述第二组K个光通道包括2个正方形的第二光通道；所述2个第一光通道和2个第二光通道在所述光连接器的本体上形成“田”字形结构，所述“田”字形结构的一底边与所述光板成45°夹角；或者

所述第一组K个光通道包括3个正方形的第一光通道，所述第二组K个光通道包括3个正方形的第二光通道；所述3个第一光通道和3个第二光通道在所述光连接器的本体上形成“九宫格”结构，所述3个第一光通道中的一个分布在所述九宫格结构的一个角格，另2个分布在与该角格相邻的两个边格，所述3个第二光通道与所述3个第一光通道关于所述“九宫格”结构的中心对称，所述“九宫格”结构的一底边与所述光板平行。

4.如权利要求1所述的光连接器，其特征在于：

所述第一组K个光通道包括1个圆形的第一光通道，所述第二组K个光通道包括1个圆形的第二光通道；所述第一光通道和第二光通道的中心连接线与光板成45°夹角；或者

所述第一组K个光通道包括2个圆形的第一光通道，所述第二组K个光通道包括2个圆形的第二光通道；所述2个第一光通道和2个第二光通道在所述光连接器的本体上形成“田”字形结构；或者

所述第一组K个光通道包括3个圆形的第一光通道，所述第二组K个光通道包括3个圆形的第二光通道；所述3个第一光通道和3个第二光通道在所述光连接器的本体上形成“九宫格”结构，所述3个第一光通道中的一个分布在所述九宫格结构的一个角格内，另2个分布在与该角格相邻的两个边格内，所述3个第二光通道与所述3个第一光通道关于所述“九宫格”结构的中心对称。

5.一种光连接装置，其特征在于，包括光板，及设置在所述光板背板侧的一个或多个如权利要求1-4任意一项所述的光连接器，其中：每一所述光连接器包括光连接器的本体及设置在所述本体上的一个或多个光通道，所述本体上设置有用于光连接器连接的导向结构。

6.如权利要求5所述的光连接装置，其特征在于：

所述光板为光波导板，所述光连接器为光波导连接器，所述光波导连接器的本体即所述光波导板，所述光波导连接器上的每一光通道包括嵌入在所述光波导板中的一光波导芯；或者，

所述光连接器为光纤连接器，所述光纤连接器的本体设置在所述光板上，所述光纤连接器上的每一光通道包括嵌入在所述光纤连接器本体中的一光纤芯。

7.如权利要求6所述的光连接装置，其特征在于：

所述导向结构包括一导向针和一导向槽，所述导向针和所述导向槽关于所述本体中心对称设置。

8.一种光交换装置，其特征在于，包括在机架前后两侧分别安装的第一光板和第二光板，所述第一光板和第二光板相互正交，且在交叉点通过光连接器互连，以实现光交换；

其中，所述第一光板和第二光板在交叉点通过光连接器互连，包括：

所述第一光板背板侧的第一光连接器和第二光板背板侧的第二光连接器在所述交叉点直接互连；或者

所述第一光板背板侧的第一光连接器和所述第二光板背板侧的第二光连接器在所述交叉点通过中间光连接器互连；

其中，所述第一光连接器，所述第二光连接器和所述中间光连接器是如权利要求1-4任意一项所述的光连接器。

9.如权利要求8所述的光交换装置，其特征在于：

所述第一光板上设置有第一光器件，所述第二光板上设置有第二光器件；或者

所述第一光板和第二光板上均设置有第一光器件、第二光器件和光开关；或者

所述第一光板和第二光板上均设置有第一光器件和第二光器件，所述第一光板侧还安装有与所述第二光板正交且通过光连接器互连的第一光互连板，所述第二光板侧还安装有与所述第一光板正交且通过光连接器互连的第二光互连板。

10.如权利要求8所述的光交换装置，其特征在于：

所述第一光板有M块，每一块第一光板的背板侧设置有N个第一光连接器，用于与N块第二光板分别连接，M,N为正整数；

所述第二光板有N块，每一块第二光板的背板侧设置有M个第二光连接器，用于与M块第一光板分别连接；

任意一对所述第一光板和第二光板间均存在一个交叉点，且在该交叉点通过一第一光连接器和一第二光连接器互连。

11.如权利要求10所述的光交换装置，其特征在于：

所述第一光板上设置第一光器件，所述第二光板上设置第二光器件；

对于任意一对通过一第一光连接器和一第二光连接器在一交叉点互连的第一光板和第二光板，该第一光连接器与该第一光板上的每一个第一光器件之间有Q个光通道，Q为该第二光板上第二光器件的数量；该第二光连接器与该第二光板上的每一个第二光器件之间有P个光通道，P为该第一光板上第一光器件的数量，P,Q为正整数；

任意一对第一光器件和第二光器件之间通过光连接器形成光传输通道。

12.如权利要求10所述的光交换装置，其特征在于：

所述第一光板和第二光板上均设置第一光器件、第二光器件和光开关；

对于任意一对通过一第一光连接器和一第二光连接器在一交叉点互连的第一光板和第二光板，该第一光连接器与该第一光板上的每一个第一光器件之间有Q+Q’个光通道，Q为该第二光板上第二光器件的数量，Q’为该第一光板上第二光器件的数量，该第一光连接器与该第一光板上的每一个第二光器件之间有Q”+Q”’个光通道，Q”为该第二光板上第一光器件的数量，Q”’为该第一光板上第一光器件的数量；该第二光连接器与该第二光板上的每一个第二光器件之间有P+P’个光通道，P为该第一光板上第一光器件的数量，P’为该第二光板上第一光器件的数量，该第二光连接器与该第二光板上的每一个第一光器件之间有P”+P”’个光通道，P”为该第一光板上第二光器件的数量，P”’为该第二光板上第二光器件的数量，Q,Q’,Q”,Q”’，P,P’,P”,P”’均为正整数；

任意一对第一光器件和第二光器件之间具有光传输通道，其中，位于不同侧光板上的第一光器件和第二光器件之间通过光连接器形成光传输通道；位于同侧光板上的第一光器件和第二光器件之间通过光连接器和另一侧光板上的光开关具有光传输通道。

13.如权利要求10所述的光交换装置，其特征在于：

所述第一光板和第二光板上均设置第一光器件和第二光器件，第一光板侧还安装有与所述第二光板正交的一第一光互连板，第二光板侧还安装有与所述第一光板正交的一第二光互连板；

对于任意一对通过一第一光连接器和一第二光连接器在一交叉点互连的第一光板和第二光板，该第一光连接器与该第一光板上的每一个第一光器件之间有Q个光通道，Q为该第二光板上第二光器件的数量，该第一光连接器与该第一光板上的每一个第二光器件之间有Q’个光通道，Q’为该第二光板上第一光器件的数量；该第二光连接器与该第二光板上的每一个第二光器件之间有P个光通道，P为该第一光板上第一光器件的数量，该第二光连接器与该第二光板上的每一个第一光器件之间有P’个光通道，P为该第一光板上第二光器件的数量，P,P’,Q,Q’为正整数；

每一第一光板通过背板侧的一第三光连接器与所述第二光互连板上的一第四光连接器在交叉点互连，该第三光连接器与该第一光板上的每一个第一光器件之间有M个光通道，M为所有第一光板上的第二光器件的总数，该第三光连接器与该第一光板上的每一个第二光器件之间有N个光通道，N为所有第一光板上的第一光器件的总数，M,N均为正整数；

每一第二光板通过背板侧的一第五光连接器与所述第一光互连板上的一第六光连接器在交叉点互连，该第五光连接器与该第二光板上的每一个第一光器件之间有M’个光通道，M’为所有第二光板上的第二光器件的总数，该第五光连接器与该第二光板上的每一个第二光器件之间有N’个光通道，N’为所有第二光板上的第一光器件的总数，M’,N’均为正整数；

任意一对第一光器件和第二光器件之间具有光传输通道，其中，不同侧光板上的第一光器件和第二光器件之间通过光连接器形成光传输通道；同侧光板上的第一光器件和第二光器件之间通过光连接器和另一侧的光互连板形成光传输通道。

14.如权利要求9中任一所述的光交换装置，其特征在于：

所述第一光器件为分波器，所述第二光器件为合波器；或者

所述第一光器件为光上路器，所述第二光器件为合波器；或者

所述第一光器件为分波器，所述第二光器件为光下路器。