CN108873174B - 一种偏振无关的光器件 - Google Patents

一种偏振无关的光器件 Download PDF

Info

Publication number
CN108873174B
CN108873174B CN201710330536.3A CN201710330536A CN108873174B CN 108873174 B CN108873174 B CN 108873174B CN 201710330536 A CN201710330536 A CN 201710330536A CN 108873174 B CN108873174 B CN 108873174B
Authority
CN
China
Prior art keywords
port
input
output
optical
light wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710330536.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108873174A (zh
Inventor
冀瑞强
涂鑫
李彦波
付生猛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Priority to CN201710330536.3A priority Critical patent/CN108873174B/zh
Priority to EP18799266.4A priority patent/EP3499282B1/en
Priority to PCT/CN2018/082192 priority patent/WO2018205782A1/zh
Publication of CN108873174A publication Critical patent/CN108873174A/zh
Priority to US16/441,658 priority patent/US10735124B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN108873174B publication Critical patent/CN108873174B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29331—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by evanescent wave coupling
    • G02B6/29335—Evanescent coupling to a resonator cavity, i.e. between a waveguide mode and a resonant mode of the cavity
    • G02B6/29338—Loop resonators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/2938—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/2938—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM
    • G02B6/29382—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM including at least adding or dropping a signal, i.e. passing the majority of signals
    • G02B6/29383—Adding and dropping
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/29395—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device configurable, e.g. tunable or reconfigurable
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/29397—Polarisation insensitivity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/06—Polarisation multiplex systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本申请公开了一种偏振无关的光器件，属于光纤通信领域。该偏振无关的光器件包括输入输出预处理光路和M个上下载光路。由于任一个上下载光路可以用于下载满足该上下载光路包括的微环的谐振条件的第一QTE和第一PTE，也即每个上下载光路可以用于下载需要的光信号；也可以用于将输入的光信号传输至输入输出预处理光路，也即每个上下载光路还可以用于上载需要的光信号。因此，当该M个上下载光路中的任一个上下载光路用于下载需要的光信号时，其他上下载光路就可以用于上载需要的光信号，也即，本申请实施例提供的偏振无关的光器件可以同时实现下载需要的光信号和上载需要的光信号。

Description

一种偏振无关的光器件
技术领域
本申请涉及光纤通信领域，特别涉及一种偏振无关的光器件。
背景技术
随着光器件集成技术的发展，光器件的尺寸目前可以达到微米量级，致使光器件中用于传输光信号的波导的横截面积的尺寸也达到微米量级，此时光信号的横向电场(Transverse Electric，TE)模和横向磁场(Transverse Magnetic，TM)模这两个分量在有效折射率差以及群折射率等方面存在较大的差异，导致光信号在光器件中传输时产生偏振相关的损耗(Polarization Dependent Loss，PDL)和偏振模式色散(Polarization ModeDispersion，PMD)，此时称光器件为偏振相关的光器件。当光信号在偏振相关的光器件中传输时，由于PDL和PMD的存在，导致光信号质量恶化。因此，在光纤通信中，偏振无关特性是对光器件的基本要求。另外，在光纤通信的波分系统中，通常需要对不同波长信号进行分插复用，也即需要对不同波长的光信号进行分离以及对不同波长的光信号进行汇合。因此，如何构造用于对光信号进行分插复用且偏振无关的光器件受到了人们的广泛关注。
图1为相关技术中的一种用于实现光信号分插复用的光器件的结构示意图，该光器件可以用于下载波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)信号中的任意波长的光信号或用于将不同波长的光信号上载。如图1所示，当该光器件用于分离WDM信号时，该光器件包括1个输入端口(Input)，n个输出端口Rλ1、Rλ2、…、Rλn，以及n个微环滤波单元1001、1002、…、100n。其中，微环滤波单元1001用于分离波长为λ1的光信号、微环滤波单元1002用于分离波长为λ2的光信号、…、微环滤波单元100n用于分离波长为λn的光信号。以微环滤波单元1001为例说明该光器件对WDM信号进行分离的过程，该WDM信号包括n个不同波长的光信号，分别为λ1、λ2、…、λn。当该WDM信号从输入端口进入时，通过偏振分束器(Polarization beam splitter，PBS)101将该WDM信号中每个波长的光信号分解为TE模和TM模这两个分量。将每个光信号的TE模标记为QTE，TM模标记为PTM，且PTM通过偏振旋转器(Polarization rotator，PR)102转换为TE偏振，标记为PTE。另外，微环滤波单元1001包括的微环103包括四个端口，分别为输入端口、直通端口、上载端口和下载端口。QTE从微环103的输入端口进入，当QTE对应的光信号的波长为满足微环103谐振条件的λ1时，QTE将从微环103的下载端口输出；与QTE对应的PTE从103的直通端口进入，从微环103的上载端口输出，并再次通过另一个PR104转换为TM偏振PTM，QTE和PTM进行汇合并从输出端口Rλ1输出波长为λ1的光信号，完成分离波长为λ1的光信号，也即完成下载波长为λ1的光信号。通过n个微环滤波单元1001、1002、…、100n将WDM信号中包括的n个不同波长的光信号分别分离出来。
同样地，当该光器件用于将不同波长的光信号进行汇合时，可以将上述的n个输出端口Rλ1、Rλ2、…、Rλn作为该光器件的n个不同波长的光波输入端口，将上述的输入端口(Input)作为光信号汇合后的输出端口。之后，通过n个微环滤波单元1001、1002、…、100n实现将n个不同波长的光信号进行汇合，也即通过光器件上载n个不同波长的光信号。由于在光信号进入微环滤波单元之前，将光信号进行了偏振分束和偏振旋转，使得经过该微环滤波单元的光信号仅包括一种模式的偏振，因此即使该光器件中包括的器件为偏振相关的器件，光信号在该光器件中传输时也不会产生PDL和PMD，也即该光器件为偏振无关的光器件。
对于图1所示的光器件，当该光器件用来分离WDM信号时，该光器件不能用于汇合不同波长的光信号；当该光器件用来汇合不同波长的光信号时，该光器件不能用于分离WDM信号，因此图1所示的光器件严重限制了对光信号进行分插复用的功能。
发明内容
为了解决相关技术中的光器件不能同时用于汇合不同波长的光信号和分离WDM信号的问题，本申请提供了一种偏振无关的光器件。所述偏振无关的光器件的结构如下：
所述偏振无关的光器件包括输入输出预处理光路和M个上下载光路，每个上下载光路均包括微环和第一偏振分束旋转器PSR，所述M大于1；
所述M个上下载光路包括的M个微环的输入端口与直通端口首尾相连，所述输入输出预处理光路的第一光波传输端口与第1个上下载光路包括的微环的输入端口连接，所述输入输出预处理光路的第二光波传输端口与第M个上下载光路包括的微环的直通端口连接；
其中，所述输入输出预处理光路用于将输入的第一波分复用WDM信号中多个不同波长的光信号分别处理为第一QTE和第一PTE，并将处理后得到的多个第一QTE和多个第一PTE传输至所述M个上下载光路包括的微环，QTE是指光信号的横向电场TE模，PTE是指光信号的横向磁场TM模被旋转为TE偏振的模；
对于所述M个上下载光路中的任一个上下载光路，所述上下载光路包括的微环与所述上下载光路包括的第一PSR连接；
其中，所述上下载光路包括的微环用于将所述多个第一QTE中满足谐振条件的第一QTE和所述多个第一PTE中满足谐振条件的第一PTE传输至与所述微环连接的第一PSR，所述上下载光路包括的第一PSR用于将接收到的第一QTE和接收到的第一PTE进行处理后输出；
所述上下载光路包括的第一PSR还用于将输入的光信号处理为第二QTE和第二PTE，并将所述第二QTE和所述第二PTE传输至与所述第一PSR连接的微环，所述上下载光路包括的微环还用于将所述第二QTE和所述第二PTE传输至所述输入输出预处理光路，所述输入输出预处理光路还用于将接收到的所述第二QTE和所述第二PTE进行处理后输出。
由于任一个上下载光路可以用于下载满足其包括的微环谐振条件的第一QTE和第一PTE，也即每个上下载光路可以用于下载需要的光信号；也可以用于将输入的光信号传输至输入输出预处理光路，也即每个上下载光路还可以用于上载需要的光信号。因此，当该M个上下载光路中的任一个上下载光路用于下载需要的光信号时，其他上下载光路就可以用于上载需要的光信号，也即，本申请实施例提供的偏振无关的光器件可以同时实现下载需要的光信号和上载需要的光信号。
可选地，所述上下载光路包括的微环还用于将所述多个第一QTE中不满足谐振条件的第一QTE和所述多个第一PTE中不满足谐振条件的第一PTE传输至所述输入输出预处理光路；
所述输入输出预处理光路还用于将不满足谐振条件的第一QTE和不满足谐振条件的第一PTE处理后输出。
本申请实施例提供的偏振无关的光器件除了可以同时实现下载需要的光信号和上载需要的光信号，还可以将第一WDM信号中不满足谐振条件的第一QTE和第一PTE处理后输出，以实现光信号的穿通功能。
可选地，所述输入输出预处理光路包括第一输入输出分离器和第二PSR，所述第一输入输出分离器为偏振不敏感的光器件；
所述第一输入输出分离器包括输入端口、输出端口和光波传输端口，所述第二PSR包括光波传输端口、光波分束端口和光波分束旋转端口；
所述第一输入输出分离器的光波传输端口与所述第二PSR的光波传输端口连接，所述第二PSR的光波分束端口与所述M个上下载光路中的第1个上下载光路包括的微环的输入端口连接，所述第二PSR的光波分束旋转端口与所述M个上下载光路中的第M个上下载光路包括的微环的直通端口连接；
其中，所述第一输入输出分离器用于将包括的输入端口接收到的所述第一WDM信号通过所述第一输入输出分离器包括的光波传输端口传输至所述第二PSR，所述第二PSR用于将包括的光波传输端口接收到的所述第一WDM信号中的多个不同波长的光信号进行处理，得到多个第一QTE和多个第一PTE，并将所述多个第一QTE通过所述第二PSR包括的光波分束端口传输至第1个上下载光路包括的微环的输入端口，将所述多个第一PTE通过所述第二PSR包括的光波分束端口传输至第M个上下载光路包括的微环的直通端口；
所述第二PSR还用于将包括的光波分束旋转端口接收到的所述第二QTE旋转为第二QTM，并将所述第二QTM与所述第二PSR包括的光波分束端口接收到的所述第二PTE汇合，并将汇合后的所述第二QTM与所述第二PTE通过所述第二PSR包括光波传输端口传输至所述第一输入输出分离器的光波传输端口，所述第一输入输出分离器还用于将汇合后的所述第二QTM与所述第二PTE通过所述第一输入输出分离器包括的输出端口输出，QTM是指QTE被旋转为TM偏振的模。
上述提供的偏振无关的光器件用于输入输出预处理光路包括输入输出分离器为偏振不敏感的光器件的场景。
可选地，所述输入输出预处理光路包括第二输入输出分离器、第三输入输出分离器、第三PSR和第四PSR，所述第二输入输出分离器和所述第三输入输出分离器均为偏振敏感的光器件；
所述第二输入输出分离器和所述第三输入输出分离器均包括输入端口、输出端口和光波传输端口，所述第三PSR和所述第四PSR均包括光波传输端口、光波分束端口和光波分束旋转端口；
所述第三PSR的光波分束端口与所述第二输入输出分离器的输入端口连接，所述第三PSR的光波分束旋转端口与所述第三输入输出分离器的输入端口连接，所述第二输入输出分离器的输出端口与所述第四PSR的光波分束端口连接，所述第四PSR的光波分束旋转端口与所述第三输入输出分离器的输出端口连接；
所述第二输入输出分离器的光波传输端口与所述M个上下载光路中的第1个上下载光路包括的微环的输入端口连接，所述第三输入输出分离器的光波传输端口与所述M个上下载光路中的第M个上下载光路包括的微环直通端口连接；
其中，所述第三PSR用于将包括的光波传输端口接收到的所述第一WDM信号中的多个不同波长的光信号进行处理，得到多个第一QTE和多个第一PTE，并通过所述第三PSR包括的光波分束端口向所述第二输入输出分离器的输入端口传输所述多个第一QTE，通过所述第三PSR包括的光波分束旋转端口向所述第三输入输出分离器的输入端口传输所述多个第一PTE，所述第二输入输出分离器用于通过包括的光波传输端口向所述M个上下载光路包括的微环传输所述多个第一QTE，所述第三输入输出分离器用于通过包括的光波传输端口向所述M个上下载光路包括的微环传输所述多个第一PTE；
所述第三输入输出分离器还用于通过包括的光波传输端口接收所述第二QTE，并通过所述第三输入输出分离器包括的输出端口将所述第二QTE传输至所述第四PSR的光波分束旋转端口，所述第二输入输出分离器还用于通过包括的光波传输端口接收所述第二PTE，并通过所述第二输入输出分离器包括的输出端口将第二PTE传输至所述第四PSR的光波分束端口，所述第四PSR还用于将所述第二QTE旋转为第二QTM，将所述第二QTM与所述第二PTE汇合，并将汇合后的所述第二QTM与所述第二PTE通过所述第四PSR包括的光波传输端口输出。
上述提供的偏振无关的光器件用于输入输出预处理光路包括输入输出分离器为偏振敏感的光器件的场景。
可选地，所述上下载光路包括的微环还包括上载端口和下载端口，所述上下载光路包括的第一PSR包括光波传输端口、光波分束端口和光波分束旋转端口；
所述上下载光路包括的微环的上载端口与所述上下载光路包括的第一PSR的光波分束端口连接，所述上下载光路包括的微环的下载端口与所述上下载光路包括的第一PSR的光波分束旋转端口连接；
其中，所述第一PSR用于将包括的光波分束旋转端口接收到的满足谐振条件的第一QTE旋转为第一QTM，并将所述第一QTM与所述第一PSR包括的光波分束端口接收到的满足谐振条件的第一PTE汇合后通过所述第一PSR包括的光波传输端口输出；
所述第一PSR还用于将包括的光波传输端口输入的光信号处理为第二QTE和第二PTE，并将所述第二QTE通过所述第一PSR包括的光波分束端口传输至所述微环的上载端口，将所述第二PTE通过所述第一PSR包括的光波分束端口传输至所述微环的下载端口。
对于该偏振无关的光器件中的M个上下载光路中的任一个上下载光路，该上下载光路包括的微环和该上下载光路包括的第一PSR通过端口相连。
可选地，所述上下载光路还包括第四输入输出分离器；
所述第四输入输出分离器包括输入端口、输出端口和光波传输端口；
所述第一PSR的光波传输端口与所述第四输入输出分离器的光波传输端口连接；
所述第四输入输出分离器的输入端口用于输入需要上载的光信号，所述第四输入输出分离器的输出端口用于输出需要下载的光信号。
进一步地，为了使每个上下载光路都可以同时用于下载光信号和上载光信号，每个上下载光路还可以包括第四输入输出分离器。
可选地，其特征在于，所述微环为谐振波长可调的微环，所述微环的自由光谱区FSR覆盖所述第一WDM信号和第二WDM信号包括的所有光信号的波长，所述第二WDM信号为从所述偏振无关的光器件输出的光信号。
为了使每个上下载光路包括的微环可以下载第一WDM中的任一波长的光信号，也可以上载任意波长的光信号，本申请实施例提供的微环为谐振波长可调的微环。
可选地，所述第一输入输出分离器、所述第二输入输出分离器、所述第三输入输出分离器和所述第四输入输出分离器中的任一个为多端口的光环形器或者为多端口的耦合器。
本申请实施例提供的输入输出分离器可以为多端口的光环形器，也可以为多端口的耦合器。
可选地，所述多个第一QTE中满足谐振条件的第一QTE在所述偏振无关的光器件中的传输光路的光程和所述多个第一PTE中满足谐振条件的第一PTE在所述偏振无关的光器件中的传输光路的光程相同，所述多个第一QTE中不满足谐振条件的第一QTE在所述偏振无关的光器件中的传输光路的光程和所述多个第一PTE中不满足谐振条件的第一PTE在所述偏振无关的光器件中的传输光路的光程相同，所述第二QTE在所述偏振无关的光器件中的传输光路的光程和所述第二PTE在所述偏振无关的光器件中的传输光路的光程相同。
进一步地，为了减少PDL损耗，光信号的两个分量在该偏振无关的光器件中传输的光路的光程相同。
本申请提供的技术方案带来的有益效果是：
本申请实施例提供的偏振无关的光器件包括输入输出预处理光路和M个上下载光路。其中，输入输出预处理光路可以将第一WDM信号中多个不同波长的光信号分别处理为第一QTE和第一PTE，由于Q TE是指光信号的TE模，PTE是指光信号的TM模被旋转为TE偏振的模，也即，第一WDM信号经过输入输出预处理光路处理之后仅包括一种偏振方式，因此本申请实施例提供的光器件为偏振无关的光器件。另外，由于任一个上下载光路可以用于下载满足该上下载光路包括的微环的谐振条件的第一QTE和第一PTE，也即每个上下载光路可以用于下载需要的光信号；也可以用于将输入的光信号传输至输入输出预处理光路，也即每个上下载光路还可以用于上载需要的光信号。因此，当该M个上下载光路中的任一个上下载光路用于下载需要的光信号时，其他上下载光路就可以用于上载需要的光信号，也即，本申请实施例提供的偏振无关的光器件可以同时实现下载需要的光信号和上载需要的光信号。
附图说明
图1为相关技术中的一种用于实现光信号分插复用的光器件的结构示意图；
图2A为本申请实施例提供的一种微环的结构示意图；
图2B为本申请实施例提供的一种PSR的结构示意图；
图2C为本申请实施例提供的一种输入输出分离器的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种偏振无关的光器件的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的另一种偏振无关的光器件的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的另一种偏振无关的光器件的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的另一种偏振无关的光器件的结构示意图；
图7A为本申请实施例提供的一种级联后的偏振无关的光器件的结构示意图；
图7B(a)为本申请实施例提供的一种偏振无关的光器件的级联方式示意图；
图7B(b)为本申请实施例提供的另一种偏振无关的光器件的级联方式示意图；
图8A为本申请实施例提供的另一种级联后的偏振无关的光器件的结构示意图；
图8B为本申请实施例提供的另一种级联后的偏振无关的光器件的结构示意图；
图8C为本申请实施例提供的另一种级联后的偏振无关的光器件的结构示意图；
图8D为本申请实施例提供的另一种级联后的偏振无关的光器件的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
在对本申请实施例进行详细的解释说明之前，先对本申请实施例涉及的光器件的结构和功能进行简单介绍。
(1)微环
微环是指用于光学滤波的一种结构，图2A为本申请实施例提供的一种微环的结构示意图，如图2A所示，该微环包括两条平行的直波导和与该两条平行的直波导耦合的环形波导R。这两个直波导可以通过定向耦合器或多模干涉(Multimode Interference，MMI)耦合器与环形波导R耦合，耦合之后的微环包括四个端口，分别为输入端口(input port)、直通端口(throughput port)、下载端口(drop port)和上载端口(add port)，为了便于说明，在图2A以及后续的实施例附图中，将微环的输入端口标记为i，将微环的直通端口标记为t，将微环的下载端口标记为d，将微环的上载端口标记为a。
如图2A所示，当满足谐振条件的光信号从一条直波导的某个端口输入时，将从另外一条直波导的对应端口输出。也即，当满足谐振条件的光信号从微环的输入端口输入时，该光信号将从微环的下载端口输出；当满足谐振条件的光信号从微环的直通端口输入时，该光信号将从微环的上载端口输出；当满足谐振条件的光信号从微环的下载端口输入时，该光信号将从微环的输入端口输出；当满足谐振条件的光信号从微环的上载端口输入时，该光信号将从微环的直通端口输出。其中，满足谐振条件的光信号的波长满足如下公式：
L×Neff＝mλ，
其中m为整数，L为微环包括的环形波导的周长，Neff为环形波导R的有效折射率，λ为满足谐振条件的光信号的波长。
当不满足谐振条件的光信号从微环的一条直波导的某个端口输入时，将从该直波导的另一个端口输出。也即，当不满足谐振条件的光信号从微环的输入端口输入时，该光信号将从该微环的直通端口输出，当不满足谐振条件的光信号从微环的下载端口输入时，该光信号将从该微环的上载端口输出。
例如，当从图2A所示的微环的输入端口输入三个不同波长的光信号λ1、λ2和λ3，从微环的上载端口输入另一个波长的光信号λA，其中λ2和λA满足该微环的谐振条件的光信号。从微环的输入端口输入的光信号λ2将从微环的下载端口输出；从微环的上载端口输入的光信号λA则从微环的直通端口输出。而不满足谐振条件的光信号λ1和λ3将直接从微环的直通端口输出。
值得注意的是，本申请实施例提供的微环为谐振波长可调的微环，也即可以通过对该微环周围的环境信息如温度进行调节，以实现调节该微环的谐振波长。为了后续便于说明，将输入本申请实施例提供的偏振无关的光器件的WDM信号称为第一WDM信号，由于微环的谐振波长可以调节，因此，为了使微环可以实现对输入的WDM信号包括的不同波长的光信号中的任一波长的光信号进行下载，该微环的自由光谱区(Free Spectral Range，FSR)应覆盖该第一WDM信号和第二WDM信号包括的所有光信号的波长。
(2)偏振分束旋转器(Polarization splitter and rotator，PSR)
PSR是指可以同时将光信号进行偏振分束处理和偏振旋转处理的一种光器件，图2B为本申请实施例提供的一种PSR的结构示意图，如图2B所示，PSR包括三个端口，分别为光波传输端口、光波分束旋转端口和光波分束端口。
当从PSR的光波传输端口输入光信号时，PSR将该输入的光信号进行偏振分束处理，得到该光信号的两个分量QTE和PTM。PSR将从光波分束端口输出两个分量中的一个，将另一个分量进行偏振旋转处理，并将进行偏振旋转处理后的另一个分量从PSR的光波分束旋转端口输出。例如，PSR从光波分束端口输出QTE，同时将光信号的另一个分量旋转为偏振方式为TE偏振，也即将PTM旋转为PTE，并将PTE从PSR的光波分束旋转端口输出。
当从PSR的光波分束端口和光波分束旋转端口分别输入某个光信号的两个分量时，PSR将从光波分束旋转端口输入的分量进行偏振旋转处理，并将进行偏振旋转处理后的分量和从光波分束端口输入的另一个分量进行汇合，得到该某个光信号，并将该某个光信号从PSR的光波传输端口输出。例如，当PSR从光波分束端口接收到光信号的一个分量PTE，从光波分束旋转端口接收到光信号的另一个分量QTE时，PSR将QTE旋转为偏振方式为TM偏振的模，也即将QTE旋转为QTM，并将PTE和QTM进行汇合，然后从PSR的光波传输端口输出汇合后的PTE和QTM。其中，QTM是指QTE被旋转为TM偏振的模。
(3)输入输出分离器
输入输出分离器是指将光信号的输入端口和输出端口分开的一种光器件，其中，输入输出分离器可以为多端口环形器，也可以为多端口耦合器。
图2C为本申请实施例提供的一种输入输出分离器的结构示意图，该输入输出分离器为三端口环形器，该三端口环形器包括三个端口,分别为输入端口、光波传输端口和输出端口。该三端口环形器的主要功能为：将输入该三个端口中的任一端口的光信号，按照一定的方向顺序从下一个端口输出。也即，当从输入端口输入光信号时，该光信号将从该三端口环形器的光波传输端口输出；当从光波传输端口输入光信号时，该光信号将从该三端口环形器的输出端口输出。需要说明的是，该一定方向顺序为预设顺序，如图2C所示，该预设顺序为1-2-3的顺序，当光信号按照与该预设顺序相反的顺序传播时，该光信号的能量将被衰减。
另外，对本申请实施例的应用场景进行介绍。由于光器件集成技术的发展，光器件的尺寸越来越小，当光信号在尺寸较小的光器件中传播时，由于PDL和PMD的存在，导致光信号质量恶化。因此，偏振无关特性是对集成光器件的一个挑战，而本申请就应用于如何构造偏振无关的且用于对光信号进行分插复用的光器件的场景中。
下面将结合附图为对本申请实施例提供的偏振无关的光器件以及通过该偏振无关的光器件对WDM信号进行分插复用的方法进行详细说明。为了后续便于说明，将输入该偏振无关的光器件的WDM光信号称为第一WDM信号，将从该偏振无关的光器件输出的WDM信号称为第二WDM信号。
图3是本申请实施例提供的一种偏振无关的光器件300的结构示意图，如图3所示，该偏振无关的光器件300包括输入输出预处理光路301和M个上下载光路302，每个上下载光路均包括微环303和第一PSR304，该M为大于1的整数。
其中，M个上下载光路302包括的M个微环的输入端口与直通端口首尾相连，输入输出预处理光路301的第一光波传输端口305与第1个上下载光路包括的微环的输入端口连接，输入输出预处理光路301的第二光波传输端口306与第M个上下载光路包括的微环的直通端口连接。
对于该M个上下载光路中的任一个上下载光路，该上下载光路包括的微环与该上下载光路包括的第一PSR连接。具体地，参见图3该上下载光路包括的微环的上载端口与该上下载光路包括的第一PSR的光波分束端口连接，该上下载光路包括的微环的下载端口与该上下载光路包括的第一PSR的光波分束旋转端口连接。其中，图3中微环的四个端口和第一PSR的三个端口的具体位置详见图2A和图2B，在此不再图3中详细说明。
为了充分理解图3所示的偏振无关的光器件300的结构，在此对该偏振无关的光器件300中的输入输出预处理光路301和上下载光路302的功能进行介绍。
其中，该输入输出预处理光路301用于将输入端口307输入的第一WDM信号中多个不同波长的光信号分别处理为第一QTE和第一PTE，并将处理后得到的多个第一QTE和多个第一PTE传输至M个上下载光路包括的微环，Q TE是指光信号的TE模，PTE是指光信号的TM模被旋转为TE偏振的模。
对于M个上下载光路中的任一个上下载光路302，该上下载光路302包括的微环用于将该多个第一QTE中满足谐振条件的第一QTE和该多个第一PTE中满足谐振条件的第一PTE传输至与该微环连接的第一PSR，该上下载光路包括的第一PSR用于将接收到的第一QTE和接收到的第一PTE进行处理后输出。
具体地，为了使光信号的两个分量在该偏振无关的光器件中被旋转的次数相同，以减少PDL损耗，该上下载光路包括的第一PSR用于将接收到的第一QTE旋转为第一QTM，并将该第一QTM与接收到的第一PTE汇合后通过包括的光波传输端口输出。其中，QTM是指QTE被旋转为TM偏振的模。
值得注意的是，该上下载光路包括的第一PSR也可以用于将接收到的第一PTE进行旋转，并将旋转后的第一PTE和该第一QTE汇合后通过包括的光波传输端口输出。此时，对于该偏振无关的光器件中的每个上下载光路，该上下载光路中的微环和第一PSR的连接方式和图3所示的微环和第一PSR的连接方式相反。也即，该上下载光路包括的微环的上载端口与该上下载光路包括的第一PSR的光波分束旋转端口连接，该上下载光路包括的微环的下载端口与该上下载光路包括的第一PSR的光波分束端口连接。
另外，该上下载光路包括的微环还用于将该多个第一QTE中不满足谐振条件的第一QTE和该多个第一PTE中不满足谐振条件的第一PTE传输至输入输出预处理光路。输入输出预处理光路将不满足谐振条件的第一QTE和不满足谐振条件的第一PTE处理后输出。具体地，输入输出预处理光路还用于将不满足谐振条件的第一QTE旋转为第一QTM，并将该第一QTM与不满足谐振条件的第一PTE汇合后得到第二WDM信号中的一个光信号，并通过输出端口308输出该第二WDM信号中的一个光信号。
该上下载光路302包括的第一PSR304还用于将输入的光信号处理为第二QTE和第二PTE，并将该第二QTE和第二PTE传输至与该第一PSR304连接的微环303。相应地，该上下载光路包括的微环303还用于将该第二QTE和该第二PTE传输至该输入输出预处理光路301。该输入输出预处理光路301将接收到的第二QTE和第二PTE进行处理后输出。具体地，该输入输出预处理光路301还用于将该第二QTE旋转为第二QTM，并将该第二QTM与该第二PTE汇合后得到第二WDM信号中的一个光信号，并通过输出端口308输出该第二WDM信号中的一个光信号。
进一步地，为了避免由于光信号的两个分量在该偏振无关的光器件中传输的光程不同而导致出现PDL损耗和PMD，对于图3所示的偏振无关的光器件，光信号的两个分量在该偏振无关的光器件300中的两个传输光路的光程相同。也即，多个第一QTE中满足谐振条件的第一QTE在偏振无关的光器件300中的传输光路的光程和多个第一PTE中满足谐振条件的第一PTE在偏振无关的光器件中300的传输光路的光程相同；多个第一QTE中不满足谐振条件的第一QTE在偏振无关的光器件300中的传输光路的光程和多个第一PTE中不满足谐振条件的第一PTE在偏振无关的光器件中300的传输光路的光程相同；第二QTE在偏振无关的光器件300中的传输光路的光程和第二PTE在偏振无关的光器件300中的传输光路的光程相同。
具体地，确定偏振无关的光器件中用于传输光信号的其中一个分量的波导的长度，得到第一长度；确定偏振无关的光器件中用于传输光信号的另一个分量的波导的长度，得到第二长度。其中，当第一长度和第二长度相同时，即可实现光信号的两个分量在该偏振无关的光器件中的两个传输光路的光程相同。
下面对通过图3所示的偏振无关的光器件的工作原理进行详细说明。图3所示的偏振无关的光器件在对光信号进行分插复用主要包括以下三个过程。
(1)该偏振无关的光器件300用于下载光信号的过程。
如图3所示，输入输出预处理光路301的输入端口307接收第一WDM信号，对该第一WDM信号中的多个不同波长的光信号分别进行处理，得到多个第一QTE和多个第一PTE，该输入输出预处理光路301将得到的多个第一QTE和多个第一PTE传输至M个上下载光路包括的微环303。对于M个上下载光路中的任一个上下载光路，该上下载光路包括的微环303从该多个第一QTE中选择满足谐振条件的第一QTE，从该多个第一PTE中选择满足谐振条件的第一PTE，并将选择的第一QTE和选择的第一PTE中传输至第一PSR304，以使第一PSR304将接收到的第一QTE旋转为第一QTM，并将第一QTM与接收到的第一PTE汇合后通过包括的光波传输端口输出，以得到需要下载的光信号。
具体地，该输入输出预处理光路301将得到的多个第一QTE通过该输入输出预处理光路301包括的第一光波传输端口305传输至第一个上下载光路包括的微环303的输入端口，该输入输出预处理光路301将得到的多个第一PTE通过该输入输出预处理光路301包括的第二光波传输端口306传输至第M个上下载光路包括的微环的直通端口。对于该M个上下载光路中的任一上下载光路，该上下载光路包括的微环303通过包括的下载端口将选择的第一QTE传输至第一PSR304的光波分束旋转端口，该上下载光路包括的微环303通过包括的上载端口将选择的第一PTE传输至第一PSR304的光波分束端口。
(2)该偏振无关的光器件300用于上载光信号的过程。
当该偏振无关的光器件300用于上载光信号时，也即，当图3所示的M个上下载光路中的任一个上下载光路包括的第一PSR304接收到输入的光信号时，该第一PSR304将输入的光信号处理为第二QTE和第二PTE，并将第二QTE和第二PTE传输至与该第一PSR304连接的微环303，微环303将第二QTE和第二PTE传输至输入输出预处理光路301，输入输出预处理光路301将第二QTE旋转为第二QTM，并将第二QTM与第二PTE汇合后得到第二WDM信号中的一个光信号，并通过该输入输出预处理光路301的输出端口308输出该第二WDM信号中的一个光信号。
具体地，第一PSR304通过包括的光波分束传输端口向微环303的上载端口传输第二QTE，第一PSR304通过包括的光波分束旋转端口向微环303的下载端口传输第二PTE。微环301通过包括的直通端口向输入输出预处理光路301的第二光波传输端口306传输第二QTE，微环303通过包括的输入端口向输入输出预处理光路301的第一光波传输端口305传输第二PTE。
(3)该偏振无关的光器件300用于光信号穿通的过程。
对于M个上下载光路中的任一个上下载光路，该上下载光路包括的微环303将该多个第一QTE中不满足谐振条件的第一QTE和该多个第一PTE中不满足谐振条件的第一PTE传输至输入输出预处理光路301。该输入输出预处理光路301将不满足谐振条件的第一QTE旋转为第一QTM，并将第一QTM与不满足谐振条件的第一PTE汇合后得到第二WDM信号中的一个光信号，通过该输入输出预处理光路301的输出端口308输出该第二WDM信号中的一个光信号。
具体地，该上下载光路包括的微环303将该多个第一QTE中不满足谐振条件的第一QTE和从微环303的输入端口传输至微环303的直通端口，以将该不满足谐振条件的第一QTE传输至下一个上下载光路包括的微环的输入端口，下一个上下载光路的微环在确定该第一QTE不满足谐振条件时，从该下一个上下载光路的微环的直通端口输出该第一QTE，以此类推，直至所有的上下载光路确定该第一QTE不满足谐振条件，此时最后一个上下载光路的微环通过包括的直通端口将该第一QTE传输至输入输出预处理光路的301的第二光波传输端口306。
相应地，不满足谐振条件的第一PTE在偏振无关的光器件300中的传输光路与不满足谐振条件的第一QTE的传输光路相反，在此不做详细阐述。
对于图3所示的偏振无关的光器件300，由于每个上下载光路可以用于下载满足该上下载光路包括的微环的谐振条件的第一QTE和第一PTE，也即每个上下载光路可以用于下载需要的光信号；也可以用于将输入的光信号传输至输入输出预处理光路，以得到第二WDM信号中的一个光信号，也即每个上下载光路还可以用于上载需要的光信号。因此，当该M个上下载光路中的任一个上下载光路用于下载需要的光信号时，其他上下载光路就可以用于上载需要的光信号，也即，本申请实施例提供的偏振无关的光器件300可以同时实现下载需要的光信号和上载需要的光信号。
由于输入输出预处理光路包括的输入输出分离器可能为偏振敏感的光器件，也可能为偏振不敏感的光器件，因此图3所示的输入输出预处理光路301存在两种结构，下面将对这两种结构进行详细描述。
图4是本申请实施例提供的另一种偏振无关的光器件400的结构示意图，该偏振无关的光器件应用于输入输出预处理光路中包括的输入输出分离器为偏振不敏感的光器件的场景。如图4所示，该偏振无关的光器件400包括输入输出预处理光路401和M个上下载光路402，每个上下载光路均包括微环403和第一PSR404。该输入输出预处理光路401包括第一输入输出分离器405和第二PSR406。
该第一输入输出分离器405包括输入端口、输出端口和光波传输端口，该第二PSR406包括光波传输端口、光波分束端口和光波分束旋转端口。
如图4所示，第一输入输出分离器405的光波传输端口与第二PSR406的光波传输端口连接，第二PSR406的光波分束端口与M个上下载光路中的第1个上下载光路包括的微环403的输入端口连接，第二PSR406的光波分束旋转端口与M个上下载光路中的第M个上下载光路包括的微环403的直通端口连接。其中，微环403的四个端口、第一PSR404的三个端口、第一输入输出分离器405的三个端口、以及第二PSR406的三个端口的具体位置详见图2A、图2B以及图2C，在此不再图4中详细说明。
此时，第一输入输出分离器405的输入端口为该输入输出预处理光路的输入端口，也即该第一输入输出分离器405的输入端口用于输入第一WDM信号。第一输入输出分离器405的输出端口为该输入输出预处理光路的输出端口，也即第一输入输出分离器的输出端口用于输出第二WDM信号。
其中，图4所示的偏振无关的光器件的上下载光路和图3所示的偏振无关的光器件的上下载光路的结构相同，在此不做详细描述。
另外，对于图4所示的偏振无关的光器件，同样需满足光信号的两个分量在该偏振无关的光器件中的两个传输光路的光程相同。具体实现过程详见图3所示的偏振无关的光器件的实现过程。
下面对图4所示的偏振无关的光器件的工作原理进行详细说明。图4所示的偏振无关的光器件在对光信号进行分插复用时同样包括以下三个过程。
(1)该偏振无关的光器件400用于下载光信号的过程。
第一输入输出分离器405通过包括的输入端口接收第一WDM信号，通过第一输入输出分离器405包括的光波传输端口向第二PSR406传输该第一WDM信号。第二PSR406通过包括的光波传输端口接收第一WDM信号，将第一WDM信号中的多个不同波长的光信号进行处理，得到多个第一QTE和多个第一PTE。第二PSR406通过包括的光波分束传输端口向M个上下载光路包括的微环传输多个第一QTE，第二PSR406通过包括的光波分束旋转端口向M个上下载光路包括的微环传输多个第一PTE。
具体地，如图4所示，第二PSR406通过包括的光波分束传输端口向第1个上下载光路包括的微环403的输入端口传输多个第一QTE，第二PSR406通过包括的光波分束旋转端口向第M个上下载光路包括的微环403的直通端口传输多个第一PTE。
对于该M个上下载光路中的任一个上下载光路，该上下载光路包括的微环403从该多个第一QTE中选择满足谐振条件的第一QTE，从该多个第一PTE中选择满足谐振条件的第一PTE，微环403通过包括的下载端口将选择的第一QTE传输至第一PSR404的光波分束旋转端口，微环403通过包括的上载端口将选择的第一PTE传输至第一PSR404的光波分束端口，以使该第一PSR将接收到的第一QTE旋转为第一QTM，并将第一QTM与接收到的第一PTE汇合后通过该第一PSR404包括的光波传输端口输出，以得到需要下载的光信号。
(2)该偏振无关的光器件400用于上载光信号的过程。
当图4所示的M个上下载光路中的任一个上下载光路包括的第一PSR404接收到输入的光信号时，该第一PSR404将输入的光信号处理为第二QTE和第二PTE，并将第二QTE和第二PTE传输至与第一PSR404连接的微环403。微环403向第二PSR406的光波分束旋转端口传输第二QTE，微环403向第二PSR406的光波分束端口传输第二PTE。第二PSR406将第二QTE旋转为第二QTM，并将第二QTM与第二PTE汇合，并将汇合后的第二QTM与第二PTE通过该第二PSR406包括光波传输端口传输至第一输入输出分离器405的光波传输端口。第一输入输出分离器405通过包括的输出端口输出该汇合后的第二QTM与第二PTE，以得到该第二WDM信号中的一个光信号。
具体地，第一PSR404通过包括的光波分束传输端口向微环403的上载端口传输第二QTE，第一PSR404通过包括的光波分束旋转端口向微环403的下载端口传输第二PTE。微环401通过包括的直通端口向第二PSR406的光波分束旋转端口传输第二QTE，微环403通过包括的输入端口向第二PSR406的光波分束端口传输第二PTE。
(3)该偏振无关的光器件400用于光信号穿通的过程。
对于M个上下载光路中的任一个上下载光路，该上下载光路包括的微环303将该多个第一QTE中不满足谐振条件的第一QTE和从微环303的输入端口传输至微环303的直通端口，以将该不满足谐振条件的第一QTE传输至下一个上下载光路包括的微环的输入端口，下一个上下载光路的微环在确定该第一QTE不满足谐振条件时，从该下一个上下载光路的微环的直通端口输出该第一QTE，以此类推，直至所有的上下载光路确定该第一QTE不满足谐振条件，此时最后一个上下载光路的微环通过包括的直通端口将该第一QTE传输至第二PSR406的光波分束旋转端口。相应地，最后一个上下载光路的微环通过包括的输入端口将不满足谐振条件的第一PTE传输至第二PSR406的光波分束端口。
第二PSR406将不满足谐振条件的第一QTE旋转为第一QTM，并将第一QTM与不满足谐振条件的第一PTE汇合，并将汇合后的第一QTM与第一PTE通过该第二PSR406包括光波传输端口传输至第一输入输出分离器405的光波传输端口。第一输入输出分离器405通过包括的输出端口输出该汇合后的第一QTM与第一PTE，以得到该第二WDM信号中的一个光信号。
对于图4所示的偏振无关的光器件400，由于每个上下载光路可以用于下载满足该上下载光路包括的微环的谐振条件的第一QTE和第一PTE，也即每个上下载光路可以用于下载需要的光信号；也可以用于将输入的光信号传输至输入输出预处理光路，以得到第二WDM信号中的一个光信号，也即每个上下载光路还可以用于上载需要的光信号。因此，当该M个上下载光路中的任一个上下载光路用于下载需要的光信号时，其他上下载光路就可以用于上载需要的光信号，也即，本申请实施例提供的偏振无关的光器件400可以同时实现下载需要的光信号和上载需要的光信号。
图5是本申请实施例提供的另一种偏振无关的光器件500的结构示意图，该偏振无关的光器件应用于输入输出预处理光路中包括的输入输出分离器为偏振敏感的光器件的场景。如图5所示，该偏振无关的光器件500包括输入输出预处理光路501和M个上下载光路502，每个上下载光路均包括微环503和第一PSR504。该输入输出预处理光路501包括第二输入输出分离器505、第三输入输出分离器506、第三PSR507和第四PSR508。
第二输入输出分离器505和第三输入输出分离器506均包括输入端口、输出端口和光波传输端口，第三PSR507和第四PSR508均包括光波传输端口、光波分束端口和光波分束旋转端口。
其中，第三PSR507的光波分束端口与第二输入输出分离器505的输入端口连接，第三PSR507的光波分束旋转端口与第三输入输出分离器506的输入端口连接，第二输入输出分离器505的输出端口与第四PSR508的光波分束端口连接，第四PSR508的光波分束旋转端口与第三输入输出分离器506的输出端口连接。
第二输入输出分离器505的光波传输端口与M个上下载光路中第1个上下载光路包括的微环503的输入端口连接，第三输入输出分离器506的光波传输端口与M个上下载光路中第M个上下载光路包括的微环503的直通端口连接。
对于图5所示的偏振无关的光器件，第三PSR507的光波传输端口用于输入第一WDM信号，也即第三PSR507的光波传输端口为该输入输出与处理光路501的输入端口。第四PSR508的光波传输端口用于输出第二WDM信号，也即第四PSR508的光波传输端口为该输入输出与处理光路501的输出端口。
其中，图5中的第二输入输出分离器505和第三输入输出分离器506包括的端口的具体位置可以参考图2C所示的输入输出分离器的结构。第三PSR507和第四PSR508包括的端口的具体位置可以参考图2B所示的PSR的结构。
另外，图5所示的偏振无关的光器件的上下载光路和图3所示的偏振无关的光器件的上下载光路的结构相同，在此不做详细描述。并且，对于图5所示的偏振无关的光器件，同样需满足光信号的两个分量在该偏振无关的光器件中的两个传输光路的光程相同，具体实现过程详见图3所示的偏振无关的光器件的实现过程。
下面对通过图5所示的偏振无关的光器件的工作原理进行详细说明。图5所示的偏振无关的光器件在对光信号进行分插复用时同样包括以下三个过程。
(1)该偏振无关的光器件500用于下载光信号的过程。
第三PSR507通过包括的光波传输端口接收第一WDM信号，将第一WDM信号中的多个不同波长的光信号进行处理，得到多个第一QTE和多个第一PTE。第三PSR507通过包括的光波分束端口向第二输入输出分离器505的输入端口传输多个第一QTE，第三PSR507通过包括的光波分束旋转端口向第三输入输出分离器506的输入端口传输多个第一PTE。第二输入输出分离器505通过包括的光波传输端口向M个上下载光路包括的微环503传输多个第一QTE，第三输入输出分离器506通过包括的光波传输端口向M个上下载光路包括的微环传输多个第一PTE。
具体地，第二输入输出分离器505通过包括的光波传输端口向M个上下载光路中中第1个上下载光路包括的微环503的输入端口传输多个第一QTE，第三输入输出分离器506通过包括的光波传输端口向M个上下载光路中第M个上下载光路包括的微环的直通端口传输多个第一PTE。
对于该M个上下载光路中的任一个上下载光路，该上下载光路包括的微环503从该多个第一QTE中选择满足谐振条件的第一QTE，从该多个第一PTE中选择满足谐振条件的第一PTE，微环503通过包括的下载端口将选择的第一QTE传输至第一PSR504的光波分束旋转端口，微环503通过包括的上载端口将选择的第一PTE传输至第一PSR504的光波分束端口，以使该第一PSR将接收到的第一QTE旋转为第一QTM，并将第一QTM与接收到的第一PTE汇合后通过该第一PSR504包括的光波传输端口输出，以得到需要下载的光信号。
(2)该偏振无关的光器件500用于上载光信号的过程。
当图5所示的M个上下载光路中的任一个上下载光路包括的第一PSR504接收到输入的光信号时，该第一PSR504将输入的光信号处理为第二QTE和第二PTE，并将第二QTE和第二PTE传输至与该第一PSR504连接的微环503。具体地，第一PSR504通过包括的光波分束传输端口向微环503的上载端口传输第二QTE，第一PSR504通过包括的光波分束旋转端口向微环503的下载端口传输第二PTE。
微环503向第三输入输出分离器506的光波传输端口传述第二QTE，微环503向第二输入输出分离器505的光波传输端口传输第二PTE。第三输入输出分离器506通过包括的输出端口将第二QTE传输至第四PSR508的光波分束旋转端口，第二输入输出分离器505通过包括的输出端口将第二PTE传输至第四PSR508的光波分束端口。第四PSR508将第二QTE旋转为第二QTM，并将第二QTM与第二PTE汇合，并将汇合后的第二QTM与第二PTE通过第四PSR508包括的光波传输端口输出，以输出该第二WDM信号中的一个光信号，也即输出需要上载的光信号。
(3)该偏振无关的光器件500用于光信号穿通的过程。
对于M个上下载光路中的任一个上下载光路，该上下载光路包括的微环503将该多个第一QTE中不满足谐振条件的第一QTE和从微环503的输入端口传输至微环503的直通端口，以将该不满足谐振条件的第一QTE传输至下一个上下载光路包括的微环的输入端口，下一个上下载光路的微环在确定该第一QTE不满足谐振条件时，从该下一个上下载光路的微环的直通端口输出该第一QTE，以此类推，直至所有的上下载光路确定该第一QTE不满足谐振条件，此时最后一个上下载光路的微环通过包括的直通端口将该第一QTE传输至第三输入输出分离器506的光波传输端口。相应地，最后一个上下载光路的微环503通过包括的输入端口向第二输入输出分离器505的光波传输端口传输第一PTE。
第三输入输出分离器506通过包括的输出端口将不满足谐振条件的第一QTE传输至第四PSR508的光波分束旋转端口，第二输入输出分离器505通过包括的输出端口将该不满足谐振条件的第一PTE传输至第四PSR508的光波分束端口。第四PSR508将该不满足谐振条件的第一QTE旋转为第一QTM，并将第一QTM与不满足谐振条件的第一PTE汇合，并将汇合后的第一QTM与第一PTE通过第四PSR508包括的光波传输端口输出，以输出该第二WDM信号中的一个光信号。
对于图5所示的偏振无关的光器件500，由于每个上下载光路可以用于下载满足该上下载光路包括的微环的谐振条件的第一QTE和第一PTE，也即每个上下载光路可以用于下载需要的光信号；也可以用于将输入的光信号传输至输入输出预处理光路，以得到第二WDM信号中的一个光信号，也即每个上下载光路还可以用于上载需要的光信号。因此，当该M个上下载光路中的任一个上下载光路用于下载需要的光信号时，其他上下载光路就可以用于上载需要的光信号，也即，本申请实施例提供的偏振无关的光器件500可以同时实现下载需要的光信号和上载需要的光信号。
在上述图3至图5所示的偏振无关的光器件中，对于偏振无关的光器件中的每个上下载光路，该上下载光路仅仅用于上载需要的光信号或下载需要的光信号，该上下载光路仍不能同时进行上下载光路。因此，本申请还提供了一种可以同时进行上下载光信号的上下载光路，下面将对具有这种上下载光路的偏振无关的光器件的结构进行介绍。
图6是本申请实施例提供的另一种偏振无关的光器件600的结构示意图，如图6所示，该偏振无关的光器件600包括输入输出预处理光路601和M个上下载光路602，每个上下载光路均包括微环603、第一PSR604和第四输入输出分离器605。
其中，M个上下载光路602包括的M个微环的输入端口与直通端口首尾相连，输入输出预处理光路601的第一光波传输端口605与第1个上下载光路包括的微环的输入端口连接，输入输出预处理光路601的第二光波传输端口607与第M个上下载光路包括的微环的直通端口连接。
对于该M个上下载光路中的每个上下载光路，该上下载光路包括的微环603的上载端口与该上下载光路包括的第一PSR604的光波分束端口连接，该上下载光路包括的微环603的下载端口与该上下载光路包括的第一PSR604的光波分束旋转端口连接。第一PSR604的光波传输端口与第四输入输出分离器605的光波传输端口连接。其中，第四输入输出分离器605的输入端口用于输入需要上载的光信号，第四输入输出分离器605的输出端口用于输出需要下载的光信号。
需要说明的是，图6所示的输入输出预处理光路可以为图4所示的输入输出预处理光路401，也可以为图5所示的输入输出预处理光路501，因此，本申请实施例对图6中的输入输出预处理光路的结构不再进行详细阐述。另外，图6中的第四输入输出分离器605包括的端口的具体位置可以参考图2C所示的输入输出分离器的结构。
对于图6所示的偏振无关的光器件，同样需满足光信号的两个分量在该偏振无关的光器件中的两个传输光路的光程相同。具体实现过程详见图3所示的偏振无关的光器件的实现过程。
下面对通过图6所示的偏振无关的光器件的工作原理进行详细说明。图6所示的偏振无关的光器件在对光信号进行分插复用主要包括以下三个过程。
(1)该偏振无关的光器件600用于下载光信号的过程。
如图6所示，输入输出预处理光路601的输入端口608接收到第一WDM信号，对该第一WDM信号中的多个不同波长的光信号分别进行处理，得到多个第一QTE和多个第一PTE，该输入输出预处理光路601将得到的多个第一QTE和多个第一PTE传输至M个上下载光路包括的微环603。对于M个上下载光路中的任一个上下载光路，该上下载光路包括的微环603从该多个第一QTE中选择满足谐振条件的第一QTE，从该多个第一PTE中选择满足谐振条件的第一PTE，并将选择的第一QTE和选择的第一PTE中传输至第一PSR604，以使第一PSR604将接收到的第一QTE旋转为第一QTM，并将第一QTM与接收到的第一PTE汇合后通过包括的光波传输端口输出。第一PSR604将汇合后的第一QTM与第一PTE通过包括的光波传输端口传输至第四输入输出分离器605的光波传输端口，第四输入输出分离器605通过包括的输出端口输出该汇合后的第一QTM与第一PTE，以输出需要下载的光信号。
其中，输入输出预处理光路601将得到的多个第一QTE和多个第一PTE传输至第一PSR604过程，可以参见图3所示的偏振无关的光器件中多个第一QTE和多个第一PTE的传输过程，在此不再详细阐述。
(2)该偏振无关的光器件600用于上载光信号的过程。
当图6所示的M个上下载光路中的任一个上下载光路包括的第四输入输出分离器605通过包括的输入端口接收到输入的光信号，该第四输入输出分离器605通过包括的光波传输端口将该输入的光信号传输至第一PSR604的光波传输端口。之后该输入的光信号通过第一PSR604、微环603传输至输入输出预处理光路601，以输入需要上载的光信号。
其中，该输入的光信号通过第一PSR604、微环603传输至输入输出预处理光路601的具体传输过程可以参考图3所示的偏振无关的光器件中的光信号的传输过程，在此同样不在详细阐述。
(3)该偏振无关的光器件600用于光信号穿通的过程。
由于该偏振无关的光器件600相对于图3、图4或图5所示的偏振无关的光器件，结构主要不同之处为：每个上下载光路中添加一个PSR。而多个第一QTE和多个第一PTE中不满足谐振条件的第一QTE和第一PTE的传输光路和上下载光路中除微环以外的其他结构并没有关系，因此，对于图6所示的偏振无关的光器件用于直通光信号的过程可以参考图3、图4或图5所示的偏振无关的光器件用于直通光信号的过程。
对于图6所示的偏振无关的光器件600，由于每个上下载光路可以用于下载满足该上下载光路包括的微环的谐振条件的第一QTE和第一PTE；也可以同时用于将输入的光信号传输至输入输出预处理光路，以得到第二WDM信号中的一个光信号。也即，每个上下载光路可以同时用于上载需要的光信号并下载需要的光信号，因此本申请实施例提供的偏振无关的光器件600可以同时实现下载需要的光信号和上载需要的光信号。
另外，在本申请中，可以将图3至图6所示的偏振无关的光器件中的任一个偏振无关的光器件进行级联，以增加本申请提供的偏振无关的光器件的上载通道数量和下载通道数量。下面将对级联后的偏振无关的光器件的结构进行详细说明。
图7A为本申请实施例提供的一种级联后的偏振无关的光器件700的结构示意图，如图7A所示，该级联后的偏振无关的光器件为两个图4所示的偏振无关的光器件级联而成。其中，图7A左边的偏振无关的光器件可以用于下载M个不同波长的光信号，图7A右边的偏振无关的光器件可以用于上载M个不同波长的光信号。
进一步地，在本申请中，可以同时级联N个图4所示的偏振无关的光器件。此时，可以按照如图7B(a)所示的串联方式，直接将N个图4所示的偏振无关的光器件中的输入输出分离器405的输入端口和输出端口依次串联，得到N个级联的偏振无关的光器件。其中，对于N个偏振无关的光器件中的任一个，该偏振无关的光器件的输入输出分离器的输入端口和前一个与其串联的输入输出分离器的输出端口连接，该偏振无关的光器件的输入输出分离器的输出端口和下一个与其串联的输入输出分离器的输入端口连接。并且，该偏振无关的光器件中除输入输出分离器之外的结构和图4所示的偏振无关的光器件中除输入输出分离器之外的结构完全相同，在图7B(a)中不再详细描述。
当然，可以采用一个N+2端口的输入输出分离器来替代上述图7B(a)的结构，也即7B(a)所示的结构可以采用7B(b)所示的结构来代替。
其中，第一WDM信号在级联后的偏振无关的光器件中的传输方式和在单个图4所示的偏振无关的光器件中的传输方式基本相同，在此不再做详细阐述。
在本申请实施例中，通过将两个图4所示的偏振无关的光器件进行串联，其中一个偏振无关的光器件可以用于上载光信号，另一个偏振无关的光器件可以用于下载光信号，因此，图7A所示的级联后的偏振无关的光器件700也可以同时实现上载需要的光信号和下载需要的光信号。
图8A为本申请实施例提供的另一种级联后的偏振无关的光器件801的结构示意图，如图8A所示，该级联后的偏振无关的光器件801为两个图5所示的偏振无关的光器件500级联而成。由于两个图5所示的偏振无关的光器件500级联时，只需将该两个图5所示的偏振无关的光器件包括的输入输出预处理光路级联即可，因此，图8A中仅仅包括两个图5所示的偏振无关的光器件包括的输入输出预处理光路的级联结构，与每个输入输出预处理光路连接的M个上下载光路的具体结构可以参考图5所示的上下载光路，在图8A中就不再详细描述。
其中，第一WDM信号在级联后的偏振无关的光器件800中的传输方式和在单个图5所示的偏振无关的光器件中的传输方式基本相同，在此不再做详细阐述。
进一步地，由于图8A所示的级联后的偏振无关的光器件中，如果将中间两个PSR去掉，并不影响该偏振无关的光器件的功能，此时得到图8B所示的级联后的偏振无关的光器件结构802。
如图8B所示，该级联后的偏振无关的光器件802包括PSR8021、PSR8022、输入输出分离器8023、输入输出分离器8024、输入输出分离器8025以及输入输出分离器8026。其中，输入输出分离器8024的输出端口与输入输出分离器8025的输入端口连接，输入输出分离器8023的输出端口与输入输出分离器8026的输入端口连接。PSR8021的光波分束端口和输入输出分离器8023的输入端口连接，PSR8021的光波分束旋转端口和输入输出分离器8024的输入端口连接。输入输出分离器8025的输出端口和PSR8022的光波分束端口相连，输入输出分离器8026的输出端口和PSR8022的光波分束旋转端口相连。
其中，图8B中的PSR和输入输出分离器包括的端口的具体位置可以参考图2B和图2C，在此不再详细说明。
当第一WDM信号通过图8B所示的偏振无关的光器件进行分插复用时，第一WDM信号通过PSR8021、输入输出分离器8023、输入输出分离器8024以及与输入输出分离器8023和输入输出分离器8024连接的M个上下载光路，上载需要的光信号和/或下载需要的光信号，得到第三WDM信号的中各个波长的光信号的两个分量。然后通过输入输出分离器8023的输出端口将第三WDM信号的中各个波长的光信号的其中一个分量传输至输入输出分离器8026的输入端口，通过输入输出分离器8024的输出端口将第三WDM信号的中各个波长的光信号的另一个分量传输至输入输出分离器8025的输入端口，以通过与输入输出分离器8025和输入输出分离器8026连接的M个上下载光路，继续上载需要的光信号和/或下载需要的光信号，得到第二WDM信号，并通过PSR8022输出第二WDM信号。
需要说明的是，在图8B中，与输入输出分离器8023和输入输出分离器8024连接的M个上下载光路，以及与输入输出分离器8025和输入输出分离器8026连接的M个上下载光路可以为图5所示的M个上下载光路，也可以为图6所示的M个上下载光路。
进一步地，对于图8B所示的级联后的偏振无关的光器件，图8B所示的级联结构可以进一步简化为图8C所示的级联结构，也即，将图8B所示4个三端口的输入输出分离器替换为2个四端口的输入输出分离器。
为了便于说明，将四端口的输入输出分离器的四个端口分别称为1端口、2端口、3端口和4端口，具体端口位置如图8C所示。其中，PSR8031的光波分束端口与输入输出分离器8033的1端口连接，PSR8031的光波分束旋转端口与输入输出分离器8034的1端口连接，输入输出分离器8033的4端口与PSR8032的光波分束端口连接，输入输出分离器8034的4端口与PSR8032的光波分束旋转端口连接。
当第一WDM信号通过图8C所示的偏振无关的光器件进行分插复用时，PSR8031将第一WDM信号进行处理，，得到多个第一QTE和多个第一PTE。PSR8031将第一QTE通过光波分束端口向输入输出分离器8033的1端口传输，将多个第一PTE通过光波分束旋转端口向输入输出分离器8034的1端口传输。该多个第一QTE从输入输出分离器8033的2端口输出，该多个第一PTE从输入输出分离器8034的2端口输出。通过与该输入输出分离器8033的2端口和该输入输出分离器8034的2端口相连的M个上下载光路进行传输，以上载需要的光信号和/或下载需要的光信号，得到第四WDM信号包括的各个波长的光信号的QTE和PTE。
该第四WDM信号包括的各个波长的光信号的PTE将从输入输出分离器8033的2端口输入，从该输入输出分离器8033的3端口输出；该第四WDM信号包括的各个波长的光信号的QTE将从输入输出分离器8034的2端口输入，从该输入输出分离器8034的3端口输出。然后通过与该输入输出分离器8033的3端口和输入输出分离器8034的3端口连接的M个上下载光路进行传输，以继续上载需要的光信号和/或下载需要的光信号，得到第二WDM信号包括的不同波长的光信号的QTE和PTE。
该第二WDM信号包括的各个波长的光信号的PTE将从输入输出分离器8033的3端口输入，从该输入输出分离器8033的4端口输出，以进入PSR8032的光波分束端口。该第二WDM信号包括的各个波长的光信号的QTE将从输入输出分离器8034的3端口输入，从该输入输出分离器8034的4端口输出，以进入PSR8032的光波分束旋转端口。第二WDM信号包括的不同波长的光信号的QTE和PTE经过处理后在PSR8032中汇合，以输出第二WDM信号。
需要说明的是，在图8C中，与该输入输出分离器8033的2端口和该输入输出分离器8034的2端口相连的M个上下载光路，以及与该输入输出分离器8033的3端口和输入输出分离器8034的3端口连接的M个上下载光路可以为图5所示的M个上下载光路，也可以为图6所示的M个上下载光路。
进一步地，当存在N个图5所示的偏振无关的光器件进行级联时，按照上述图8C所示的偏振无关的光器件进行级联结构连接方式，得到图8D所示的N个偏振无关的光器件的级联结构。也即，将图8C所示的4端口的输入输出分离器8033和输入输出分离器8034分别采用N+2端口的输入输出分离器8043和N+2端口的输入输出分离器8044来替换。
其中，输入输出分离器8043和输入输出分离器8044的N+2个端口的具体位置如图8D所示。输入输出分离器8043的1端口与PSR8041的光波分束端口连接，输入输出分离器8043的N+2端口与PSR8042的光波分束端口连接。输入输出分离器8044的1端口与PSR8041的光波分束旋转端口连接，输入输出分离器8044的N+2端口与PSR8042的光波分束旋转端口连接。另外，输入输出分离器8043的i端口和输入输出分离器8043的i之间连接M个上下载光路，其中，2≤i≤N+1。
其中，第一WDM信号通过输入输出分离器8043的i端口和输入输出分离器8043的i之间连接的M个上下载光路进行上载和/或下载光信号的实现方式和图8C所示的级联后的偏振无关的光器件进行上载和/或下载光信号的实现方式基本相同，在此不再具体阐述。
需要说明的是，输入输出分离器8043的i端口和输入输出分离器8043的i之间连接的M个上下载光路以为图5所示的M个上下载光路，也可以为图6所示的M个上下载光路。
在本申请实施例中，通过将两个图5所示的偏振无关的光器件进行串联，以增加上载光信号和下载光信号的通道数量，因此，图8A所示的级联后的偏振无关的光器件801也可以同时实现上载需要的光信号和下载需要的光信号。
以上所述为本申请提供的实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种偏振无关的光器件，其特征在于，所述偏振无关的光器件包括输入输出预处理光路和M个上下载光路，每个上下载光路均包括微环和第一偏振分束旋转器PSR，所述M大于1；
所述M个上下载光路包括的M个微环的输入端口与直通端口首尾相连，所述输入输出预处理光路的第一光波传输端口与第1个上下载光路包括的微环的输入端口连接，所述输入输出预处理光路的第二光波传输端口与第M个上下载光路包括的微环的直通端口连接；
其中，所述输入输出预处理光路用于将输入的第一波分复用WDM信号中多个不同波长的光信号分别处理为第一QTE和第一PTE，并将处理后得到的多个第一QTE和多个第一PTE传输至所述M个上下载光路包括的微环，QTE是指光信号的横向电场TE模，PTE是指光信号的横向磁场TM模被旋转为TE偏振的模；
对于所述M个上下载光路中的任一个上下载光路，所述上下载光路包括的微环与所述上下载光路包括的第一PSR连接；
其中，所述上下载光路包括的微环用于将所述多个第一QTE中满足谐振条件的第一QTE和所述多个第一PTE中满足谐振条件的第一PTE传输至与所述微环连接的第一PSR，所述上下载光路包括的第一PSR用于将接收到的第一QTE和接收到的第一PTE进行处理后输出；
所述上下载光路包括的第一PSR还用于将输入的光信号处理为第二QTE和第二PTE，并将所述第二QTE和所述第二PTE传输至与所述第一PSR连接的微环，所述上下载光路包括的微环还用于将所述第二QTE和所述第二PTE传输至所述输入输出预处理光路，所述输入输出预处理光路还用于将接收到的所述第二QTE和所述第二PTE进行处理后输出。
2.如权利要求1所述的偏振无关的光器件，其特征在于，所述上下载光路包括的微环还用于将所述多个第一QTE中不满足谐振条件的第一QTE和所述多个第一PTE中不满足谐振条件的第一PTE传输至所述输入输出预处理光路；
所述输入输出预处理光路还用于将不满足谐振条件的第一QTE和不满足谐振条件的第一PTE处理后输出。
3.如权利要求1所述的偏振无关的光器件，其特征在于，所述输入输出预处理光路包括第一输入输出分离器和第二PSR，所述第一输入输出分离器为偏振不敏感的光器件；
所述第一输入输出分离器包括输入端口、输出端口和光波传输端口，所述第二PSR包括光波传输端口、光波分束端口和光波分束旋转端口；
所述第一输入输出分离器的光波传输端口与所述第二PSR的光波传输端口连接，所述第二PSR的光波分束端口与所述M个上下载光路中的第1个上下载光路包括的微环的输入端口连接，所述第二PSR的光波分束旋转端口与所述M个上下载光路中的第M个上下载光路包括的微环的直通端口连接；
其中，所述第一输入输出分离器用于将包括的输入端口接收到的所述第一WDM信号通过所述第一输入输出分离器包括的光波传输端口传输至所述第二PSR，所述第二PSR用于将包括的光波传输端口接收到的所述第一WDM信号中的多个不同波长的光信号进行处理，得到多个第一QTE和多个第一PTE，并将所述多个第一QTE通过所述第二PSR包括的光波分束端口传输至第1个上下载光路包括的微环的输入端口，将所述多个第一PTE通过所述第二PSR包括的光波分束端口传输至第M个上下载光路包括的微环的直通端口；
所述第二PSR还用于将包括的光波分束旋转端口接收到的所述第二QTE旋转为第二QTM，并将所述第二QTM与所述第二PSR包括的光波分束端口接收到的所述第二PTE汇合，并将汇合后的所述第二QTM与所述第二PTE通过所述第二PSR包括光波传输端口传输至所述第一输入输出分离器的光波传输端口，所述第一输入输出分离器还用于将汇合后的所述第二QTM与所述第二PTE通过所述第一输入输出分离器包括的输出端口输出，QTM是指QTE被旋转为TM偏振的模。
4.如权利要求1所述的偏振无关的光器件，其特征在于，所述输入输出预处理光路包括第二输入输出分离器、第三输入输出分离器、第三PSR和第四PSR，所述第二输入输出分离器和所述第三输入输出分离器均为偏振敏感的光器件；
所述第二输入输出分离器和所述第三输入输出分离器均包括输入端口、输出端口和光波传输端口，所述第三PSR和所述第四PSR均包括光波传输端口、光波分束端口和光波分束旋转端口；
所述第三PSR的光波分束端口与所述第二输入输出分离器的输入端口连接，所述第三PSR的光波分束旋转端口与所述第三输入输出分离器的输入端口连接，所述第二输入输出分离器的输出端口与所述第四PSR的光波分束端口连接，所述第四PSR的光波分束旋转端口与所述第三输入输出分离器的输出端口连接；
所述第二输入输出分离器的光波传输端口与所述M个上下载光路中的第1个上下载光路包括的微环的输入端口连接，所述第三输入输出分离器的光波传输端口与所述M个上下载光路中的第M个上下载光路包括的微环直通端口连接；
其中，所述第三PSR用于将包括的光波传输端口接收到的所述第一WDM信号中的多个不同波长的光信号进行处理，得到多个第一QTE和多个第一PTE，并通过所述第三PSR包括的光波分束端口向所述第二输入输出分离器的输入端口传输所述多个第一QTE，通过所述第三PSR包括的光波分束旋转端口向所述第三输入输出分离器的输入端口传输所述多个第一PTE，所述第二输入输出分离器用于通过包括的光波传输端口向所述M个上下载光路包括的微环传输所述多个第一QTE，所述第三输入输出分离器用于通过包括的光波传输端口向所述M个上下载光路包括的微环传输所述多个第一PTE；
所述第三输入输出分离器还用于通过包括的光波传输端口接收所述第二QTE，并通过所述第三输入输出分离器包括的输出端口将所述第二QTE传输至所述第四PSR的光波分束旋转端口，所述第二输入输出分离器还用于通过包括的光波传输端口接收所述第二PTE，并通过所述第二输入输出分离器包括的输出端口将第二PTE传输至所述第四PSR的光波分束端口，所述第四PSR还用于将所述第二QTE旋转为第二QTM，将所述第二QTM与所述第二PTE汇合，并将汇合后的所述第二QTM与所述第二PTE通过所述第四PSR包括的光波传输端口输出。
5.如权利要求1至4任一所述的偏振无关的光器件，其特征在于，所述上下载光路包括的微环还包括上载端口和下载端口，所述上下载光路包括的第一PSR包括光波传输端口、光波分束端口和光波分束旋转端口；
所述上下载光路包括的微环的上载端口与所述上下载光路包括的第一PSR的光波分束端口连接，所述上下载光路包括的微环的下载端口与所述上下载光路包括的第一PSR的光波分束旋转端口连接；
其中，所述第一PSR用于将包括的光波分束旋转端口接收到的满足谐振条件的第一QTE旋转为第一QTM，并将所述第一QTM与所述第一PSR包括的光波分束端口接收到的满足谐振条件的第一PTE汇合后通过所述第一PSR包括的光波传输端口输出；
所述第一PSR还用于将包括的光波传输端口输入的光信号处理为第二QTE和第二PTE，并将所述第二QTE通过所述第一PSR包括的光波分束端口传输至所述微环的上载端口，将所述第二PTE通过所述第一PSR包括的光波分束端口传输至所述微环的下载端口。
6.如权利要求5所述的偏振无关的光器件，其特征在于，所述上下载光路还包括第四输入输出分离器；
所述第四输入输出分离器包括输入端口、输出端口和光波传输端口；
所述第一PSR的光波传输端口与所述第四输入输出分离器的光波传输端口连接；
所述第四输入输出分离器的输入端口用于输入需要上载的光信号，所述第四输入输出分离器的输出端口用于输出需要下载的光信号。
7.如权利要求1至4任一所述的偏振无关的光器件，其特征在于，所述微环为谐振波长可调的微环，所述微环的自由光谱区FSR覆盖所述第一WDM信号和第二WDM信号包括的所有光信号的波长，所述第二WDM信号为从所述偏振无关的光器件输出的光信号。
8.如权利要求1至4任一所述的偏振无关的光器件，其特征在于，所述第一输入输出分离器、所述第二输入输出分离器、所述第三输入输出分离器和所述第四输入输出分离器中的任一个为多端口的光环形器或者多端口的耦合器。
9.如权利要求1至4任一所述的偏振无关的光器件，其特征在于，所述多个第一QTE中满足谐振条件的第一QTE在所述偏振无关的光器件中的传输光路的光程和所述多个第一PTE中满足谐振条件的第一PTE在所述偏振无关的光器件中的传输光路的光程相同，所述多个第一QTE中不满足谐振条件的第一QTE在所述偏振无关的光器件中的传输光路的光程和所述多个第一PTE中不满足谐振条件的第一PTE在所述偏振无关的光器件中的传输光路的光程相同，所述第二QTE在所述偏振无关的光器件中的传输光路的光程和所述第二PTE在所述偏振无关的光器件中的传输光路的光程相同。
CN201710330536.3A 2017-05-11 2017-05-11 一种偏振无关的光器件 Active CN108873174B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710330536.3A CN108873174B (zh) 2017-05-11 2017-05-11 一种偏振无关的光器件
EP18799266.4A EP3499282B1 (en) 2017-05-11 2018-04-08 Polarization independent optical device
PCT/CN2018/082192 WO2018205782A1 (zh) 2017-05-11 2018-04-08 一种偏振无关的光器件
US16/441,658 US10735124B2 (en) 2017-05-11 2019-06-14 Polarization independent optical device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710330536.3A CN108873174B (zh) 2017-05-11 2017-05-11 一种偏振无关的光器件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108873174A CN108873174A (zh) 2018-11-23
CN108873174B true CN108873174B (zh) 2019-11-29

Family

ID=64104978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710330536.3A Active CN108873174B (zh) 2017-05-11 2017-05-11 一种偏振无关的光器件

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10735124B2 (zh)
EP (1) EP3499282B1 (zh)
CN (1) CN108873174B (zh)
WO (1) WO2018205782A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108802907B (zh) * 2017-04-26 2020-03-10 华为技术有限公司 一种可重构光分插复用器
CN111736265B (zh) * 2020-05-22 2021-11-19 浙江大学 一种光栅型偏振不敏感的多通道波分复用接收器
US11561347B2 (en) * 2020-06-24 2023-01-24 Ayar Labs, Inc. Optical input polarization management device and associated methods
US11929785B2 (en) 2022-04-08 2024-03-12 Honeywell Limited Honeywell Limitée Tunable and polarization insensitive optical communication system
WO2024099550A1 (en) * 2022-11-09 2024-05-16 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Optical switching apparatus and communications network node

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1164030A (zh) * 1995-08-02 1997-11-05 皮勒里·萨维公司 可调谐偏振无关响应声光波导器件及光信号声光处理方法
JP2001337247A (ja) * 2000-03-22 2001-12-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学デバイス、光通信部品および光伝送装置
CN102565952A (zh) * 2012-01-31 2012-07-11 武汉理工大学 全双工三端子上下载波分复用器
CN102687049A (zh) * 2009-10-29 2012-09-19 住友电气工业株式会社 可插式光收发器及其制造方法
CN104238023A (zh) * 2014-09-03 2014-12-24 电子科技大学 一种偏振无关的微环光交换方法及系统
CN105676370A (zh) * 2016-01-28 2016-06-15 杭州电子科技大学 一种基于微环谐振腔的全光分组交换开关
CN205609949U (zh) * 2016-03-14 2016-09-28 中国科学院西安光学精密机械研究所 基于微环谐振腔的可调频率间隔的光频梳产生系统

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6195187B1 (en) * 1998-07-07 2001-02-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Wavelength-division multiplexed M×N×M cross-connect switch using active microring resonators
US6411752B1 (en) * 1999-02-22 2002-06-25 Massachusetts Institute Of Technology Vertically coupled optical resonator devices over a cross-grid waveguide architecture
US6694066B2 (en) * 2001-02-14 2004-02-17 Finisar Corporation Method and apparatus for an optical filter
US7120333B2 (en) * 2001-10-25 2006-10-10 Lambda Crossing, Ltd. Polarization insensitive tunable optical filters
US7376356B2 (en) * 2002-12-17 2008-05-20 Lucent Technologies Inc. Optical data transmission system using sub-band multiplexing
CN100362379C (zh) * 2005-11-10 2008-01-16 北京北方烽火科技有限公司 自适应宽带偏振模色散补偿方法和装置
US7970244B2 (en) * 2006-09-11 2011-06-28 The Boeing Company Fabrication of an optical ring resonator device
US7505648B2 (en) * 2006-11-29 2009-03-17 Universiteit Twente Device comprising a polarization-independent micro-resonator
US8314988B2 (en) * 2007-12-21 2012-11-20 Infinera Corporation Polarization insensitive optical circuit
JP2009244326A (ja) * 2008-03-28 2009-10-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光波長フィルタ
US9337933B2 (en) * 2012-10-19 2016-05-10 Skorpios Technologies, Inc. Integrated optical network unit
WO2014147821A1 (ja) * 2013-03-22 2014-09-25 富士通株式会社 波長多重光受信器
WO2015032424A1 (en) * 2013-09-04 2015-03-12 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Optical switch, optical add-drop multiplexer, communication network node and communication network
US9261754B2 (en) * 2013-12-13 2016-02-16 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Parallel and WDM silicon photonics integration in information and communications technology systems
EP3223048B1 (en) * 2014-12-11 2020-02-05 Huawei Technologies Co., Ltd. Micro-ring resonator
CN108476065B (zh) * 2016-02-02 2020-06-16 华为技术有限公司 一种光反射复用芯片、激光发射芯片以及光发射机
US10261262B2 (en) * 2017-04-28 2019-04-16 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Optical circuits and optical switches

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1164030A (zh) * 1995-08-02 1997-11-05 皮勒里·萨维公司 可调谐偏振无关响应声光波导器件及光信号声光处理方法
JP2001337247A (ja) * 2000-03-22 2001-12-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学デバイス、光通信部品および光伝送装置
CN102687049A (zh) * 2009-10-29 2012-09-19 住友电气工业株式会社 可插式光收发器及其制造方法
CN102565952A (zh) * 2012-01-31 2012-07-11 武汉理工大学 全双工三端子上下载波分复用器
CN104238023A (zh) * 2014-09-03 2014-12-24 电子科技大学 一种偏振无关的微环光交换方法及系统
CN105676370A (zh) * 2016-01-28 2016-06-15 杭州电子科技大学 一种基于微环谐振腔的全光分组交换开关
CN205609949U (zh) * 2016-03-14 2016-09-28 中国科学院西安光学精密机械研究所 基于微环谐振腔的可调频率间隔的光频梳产生系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP3499282B1 (en) 2022-05-25
CN108873174A (zh) 2018-11-23
WO2018205782A1 (zh) 2018-11-15
US10735124B2 (en) 2020-08-04
US20190296850A1 (en) 2019-09-26
EP3499282A1 (en) 2019-06-19
EP3499282A4 (en) 2019-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108873174B (zh) 一种偏振无关的光器件
US5771112A (en) Reconfigurable device for insertion-extraction of wavelengths
JP2545047B2 (ja) 光通信ネットワ―クにおける光搬送波抽出，再挿入機器
US5943149A (en) Optical multiplexor/demultiplexor using a narrow band filter followed by a wideband filter
US6839482B2 (en) Tunable optical filtering device and method
CN104350698B (zh) 光路由选择装置和方法
US7120333B2 (en) Polarization insensitive tunable optical filters
CN111865471B (zh) 一种光分插复用装置及其控制方法
CN104919736B (zh) 具有可重构分插功能的光子交叉连接
WO2019095621A1 (zh) 一种上下载滤波器和光分插复用器
US6041152A (en) Multi-channel fiber optic communications system and multiplexer/demultiplexer arrangement therefor
CN113031163A (zh) 光滤波器结构和光滤波器
CN105227260B (zh) 微环谐振腔谐振器型的双偏振多波长的相干探测接收器
TW201207457A (en) Optical signal receiver
WO2018035767A1 (zh) 一种分段式微环谐振腔级联装置
EP1158318A2 (en) Reconfigurable multi-channel filters having enhanced channel bandwidth
WO2018196605A1 (zh) 一种可重构光分插复用器
CN109644064A (zh) 波分复用设备和方法
WO2018039971A1 (zh) 光信号处理方法及光器件
WO2024012307A1 (zh) 光信号传输装置和光学系统
WO2004059353A1 (en) Integrated optical add/drop device having switching function
KR101529096B1 (ko) 광통신 네트워크의 wdm 서비스 통합을 위한 광 스플리터
JPS62171335A (ja) 多波長光フアイバ伝送方式
WO2002023242A2 (en) Ring waveguide based optical device
Guna et al. Effect of Interference Filter as a Demultiplexer in WDM-POF Network for Short Distance Data Communication

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant