CN114614937A - 一种波长选择开关、光性能监测系统及光性能监测方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开波长选择开关、光性能监测系统及光性能监测方法。波长选择开关在光交换引擎的第一边缘设置有光探测阵列。光交换引擎的第一边缘平行于光交换引擎的色散方向，因此光探测阵列探测的第二多波长光信号与光交换引擎接收到的第一多波长光信号来自相同的光源。光探测阵列实现光电转换，利用光探测阵列输出的电信号可以一次获得多个波长的光信号的光功率谱，不需一次又一次地对不同波长的光分时段探测，快捷实现光信号性能监测。波长选择开关内部设置光探测阵列，波长选择开关自身便具备了监测功能，使光传输系统的集成度得到提高。光探测阵列可与光交换引擎同步接收到相同光源的多波长光信号，不需要逐步恢复频谱，提升监测的速度和精度。

Description

一种波长选择开关、光性能监测系统及光性能监测方法

技术领域

本申请涉及光传输技术领域，尤其涉及一种波长选择开关、光性能监测系统及光性能监测方法。

背景技术

随着网络流量和带宽的飞速增长，对于波分网络智能调度功能的需求日益迫切，越来越多的运营商的网络开始采用可重构光分插复用器(Reconfiguration Optical Add/Drop Multiplexer,ROADM)。网络中引入ROADM后，运营商可以快速地提供波长级的业务，便于进行网络规划和维护，并降低运营费用和维护成本。

随着光网络中传输容量的增大和灵活性的提升，光传输系统的复杂度越来越高。为了有效地控制和管理光网络，需要对光网络中的重要网元进行光性能的监测。监测网元光性能可有助于光网络的损伤抑制、故障定位、劣化探测、备份和恢复等，保证光网络的稳定工作。对于引入了ROADM的光网络，也有必要对ROADM进行光性能监测。

ROADM通常包含波长选择开关(Wavelength Selective Switch,WSS)和光放大器(Optical Amplifier,OA)。WSS作为ROADM的核心，监测WSS即实现对ROADM的监测。目前已有的技术中，在WSS外采用外置的光性能监测(Optical Performance Monitoring)模块，以OPM模块从时间维度或空间维度对输入的光信号进行波长解复用，实现单波性能监测。图1为一种通过在WSS外配置OPM模块实现光性能监测的实现方式示意图。在WSS的合波端口和分波端口分别采用多个分光器进行分光，分光器分出的一小部分光信号提供给OPM模块。如图1所示，对一个WSS进行光性能监测，尤其是对光信号中心频率偏移进行监测时，便需要引入数个甚至数十个分光器及OPM模块。在一些可能的应用中，ROADM包括级联的WSS，因此需要采用的OPM模块的数量更加庞大。WSS外部设置大量的OPM模块导致整个光传输系统的集成度较差。

OPM模块中通常包含可调光滤波器(Tunable Optical Filter,TOF)和光电探测器。在上述技术方案中，若要监测WSS的频偏，需要令WSS合波端口的OPM模块和分波端口的OPM模块分别扫描信号频谱，利用合波端口信号频谱与每个分波端口信号频谱恢复出WSS的滤波谱。最后根据恢复出的滤波谱和国际电信联盟(International TelecommunicationUnion-Telecommunication Standardization Sector,ITU-T)标准中心频率获得频偏。在恢复滤波谱的过程中，光电探测器需要在时间维度上一次又一次地探测，每一次探测的结果仅能够恢复出一个中心波长对应的滤波谱。因此，不但监测消耗的时间长，而且逐次恢复滤波谱的操作导致监测精度较差。

发明内容

本申请提供了一种波长选择开关、光性能监测系统及光性能监测方法，以提升光传输系统的集成度，提升对WSS光性能监测的速度和精度。

本申请第一方面提供了一种波长选择开关，包括：光交换引擎和第一光探测阵列；第一光探测阵列设置在光交换引擎的第一边缘；第一边缘平行于光交换引擎的色散方向；

光交换引擎用于接收第一多波长光信号，并对第一多波长光信号进行角度调节；

第一光探测阵列用于探测第二多波长光信号，对第二多波长光信号进行光电转换，输出电信号；第一光探测阵列输出的电信号用于监测第一多波长光信号的光性能；第二多波长光信号和第一多波长光信号来自相同的光源。

该波长选择开关通过第一光探测阵列，集成了光性能监测功能，从而无需外部配置OPM模块。提升了集成度，也节省了性能监控成本。此外，提升了光性能的监测速度和精度。

在一种可能的实现方式中，波长选择开关还包括：处理器；相同的光源包括第一光源；第一光探测阵列的第一区域具体用于探测第二多波长光信号中第一光源发送的光信号；

处理器，用于根据第一光探测阵列输出的电信号得到第二多波长光信号的光功率谱；根据第二多波长光信号的光功率谱确定第一光探测阵列的第一区域对应探测到的第一测量中心波长；根据第一测量中心波长和第一参考中心波长，确定波长选择开关相对于第一光源是否发生频偏；

第一参考中心波长为波长选择开关相对于第一光源无频偏时第一光探测阵列的第一区域对应探测到的光信号的中心波长。

通过将第一测量中心波长和第一参考中心波长进行比较，能够准确监测出波长选择开关相对于光源是否发生频偏。从而便于及时发现异常，在频偏过大时及时作出改进措施。

在一种可能的实现方式中，处理器，用于当第一测量中心波长与第一参考中心波长的差值超出第一预设范围时，则确定波长选择开关相对于第一光源发生频偏。

在一种可能的实现方式中，处理器，还用于当确定波长选择开关相对于第一光源发生频偏时，控制光交换引擎调节第二区域的预设物理参数，以减小频偏；或者，控制第一光源调节发射的光信号的波长，以减小频偏；

第二区域用于对第一多波长光信号中第一光源发送的光信号进行角度调节。

通过以上措施，能够在频偏问题发生时准确、及时地减小频偏，防止光性能的劣化，从而提升了信号的传输质量。

在一种可能的实现方式中，波长选择开关还包括：第二光探测阵列；第二光探测阵列位于光交换引擎的第二边缘，第二边缘平行于第一边缘；

第二光探测阵列用于接收第三多波长光信号，对第三多波长光信号进行光电转换，输出电信号；第三多波长光信号与第二多波长光信号来自相同的光源；第二光探测阵列输出的电信号也用于监测第一多波长光信号的光性能。

在波长选择开关中，通过设置另一光探测阵列，即第二光探测阵列，能够提升光性能监测的精度和准确性。同时，可以实现更多方面的光性能的监测，例如光斑分布是否倾斜的监测。

在一种可能的实现方式中，第二光探测阵列的第一区域具体用于探测第三多波长光信号中第一光源发送的光信号；

处理器，还用于根据第二光探测阵列输出的电信号得到第三多波长光信号的光功率谱；根据第三多波长光信号的光功率谱确定第二光探测阵列的第一区域对应探测到的第二测量中心波长；根据第一测量中心波长和第二测量中心波长，确定第一光源在光交换引擎上形成的光斑是否发生倾斜。

以上技术方案中，利用第一光探测阵列和第二光探测阵列，有效实现对光斑倾斜问题的监测。从而有利于及时采取应对措施，避免器件不必要的插损。

在一种可能的实现方式中，处理器，用于当第一测量中心波长与第二测量中心波长的差值超出第二预设范围时，确定第一光源在光交换引擎上形成的光斑发生倾斜。

在一种可能的实现方式中，处理器，还用于当确定第一光源在光交换引擎上形成的光斑发生倾斜时，控制光交换引擎调节第二区域的预设物理参数，以减小光斑发生倾斜对光性能的劣化影响；

第二区域用于对第一多波长光信号中第一光源发送的光信号进行角度调节。

在以上技术方案中，即便光斑在光交换引擎上发生倾斜，通过处理器对光交换引擎的控制也能够对光斑倾斜造成的性能劣化影响进行补偿，减小劣化影响，降低器件插损。如此，保障了光传输系统性能的稳定性和可靠性。

在一种可能的实现方式中，第一光探测阵列、第二光探测阵列和光交换引擎在色散方向的尺寸一致。

在一种可能的实现方式中，波长选择开关还包括：柱透镜；柱透镜设置于波长选择开关的合波端口和光交换引擎之间；

柱透镜，用于在与色散方向垂直的方向扩斑，以使相同的光源形成的光斑跨越光交换引擎到达第一光探测阵列和第二光探测阵列。

在一种可能的实现方式中，波长选择开关还包括：透镜组，透镜组中各透镜的间距可调节；透镜组设置于波长选择开关的合波端口和光交换引擎之间；

透镜组，用于在与色散方向垂直的方向扩斑，以使相同的光源形成的光斑跨越光交换引擎到达第一光探测阵列和第二光探测阵列。

通过以上技术方案中采用的柱透镜或透镜组，能够对光斑进行扩斑，使其到达第一光探测阵列和第二光探测阵列，无需改造其他的元件。可见，柱透镜或透镜组能够节省光性能监测的成本。

本申请第二方面提供了一种光性能监测系统，包括：第一波长选择开关和第二波长选择开关；第一波长选择开关和第二波长选择开关分别为第一方面介绍的任意一种实现方式的波长选择开关；第一波长选择开关的一个分波端口与第二波长选择开关的一个分波端口光连接；

第一波长选择开关用于对第一波长选择开关的合波端口的光信号进行光性能监测，第二波长选择开关用于对第二选择开关的合波端口的光信号进行性能监测。

本申请第三方面提供了一种光性能监测方法，方法为利用第一方面介绍的任意一种实现方式的波长选择开关实现，方法包括：

获得第一光探测阵列将第二多波长光信号进行光电转换后输出的电信号；

根据第一光探测阵列输出的电信号进行光性能的监测。

在一种可能的实现方式中，相同的光源包括第一光源；第一光探测阵列的第一区域具体用于探测第二多波长光信号中第一光源发送的光信号；

根据第一光探测阵列输出的电信号进行光性能的监测，具体包括：

根据第一光探测阵列输出的电信号得到第二多波长光信号的光功率谱；

根据第二多波长光信号的光功率谱确定第一光探测阵列的第一区域对应探测到的第一测量中心波长；

根据第一测量中心波长和第一参考中心波长，确定波长选择开关相对于第一光源是否发生频偏；第一参考中心波长为波长选择开关相对于第一光源无频偏时第一光探测阵列的第一区域对应探测到的光信号的中心波长。

在一种可能的实现方式中，根据第一测量中心波长和第一参考中心波长，确定波长选择开关相对于第一光源是否发生频偏，具体包括：

当第一测量中心波长与第一参考中心波长的差值超出第一预设范围时，则确定波长选择开关相对于第一光源发生频偏。

在一种可能的实现方式中，在确定波长选择开关相对于第一光源发生频偏之后，方法还包括：

控制光交换引擎调节第二区域的预设物理参数，以减小频偏；或者，控制第一光源调节发射的光的波长，以减小频偏；

第二区域用于对第一多波长光信号中第一光源发送的光信号进行角度调节。

在一种可能的实现方式中，当方法具体为利用包含第一光探测阵列和第二光探测阵列的波长选择开关实现时，方法还包括：

获得第二光探测阵列将第三多波长光信号进行光电转换后输出的电信号；

根据第一光探测阵列输出的电信号进行光性能的监测，具体包括：

根据第一光探测阵列输出的电信号和第二光探测阵列输出的电信号进行光性能的监测。

在一种可能的实现方式中，相同的光源包括第一光源；第一光探测阵列的第一区域具体用于探测第二多波长光信号中第一光源发送的光信号；第二光探测阵列的第一区域具体用于探测第三多波长光信号中第一光源发送的光信号；

根据第一光探测阵列输出的电信号和第二光探测阵列输出的电信号进行光性能的监测，具体包括：

根据第一光探测阵列输出的电信号得到第二多波长光信号的光功率谱；根据第二光探测阵列输出的电信号得到第三多波长光信号的光功率谱；

根据第二多波长光信号的光功率谱确定第一光探测阵列的第一区域对应探测到的第一测量中心波长；根据第三多波长光信号的光功率谱确定第二光探测阵列的第一区域对应探测到的第二测量中心波长；

根据第一测量中心波长和第二测量中心波长，确定第一光源在光交换引擎上形成的光斑是否发生倾斜。

在一种可能的实现方式中，根据第一测量中心波长和第二测量中心波长，确定第一光源在光交换引擎上形成的光斑是否发生倾斜，具体包括：

当第一测量中心波长与第二测量中心波长的差值超出第二预设范围时，确定第一光源在光交换引擎上形成的光斑发生倾斜。

在一种可能的实现方式中，在确定第一光源在光交换引擎上形成的光斑发生倾斜之后，方法还包括：

控制光交换引擎调节第二区域的预设物理参数，以减小光斑发生倾斜对光性能的劣化影响；

第二区域用于对第一多波长光信号中第一光源发送的光信号进行角度调节。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例至少具有以下优点：

区别于当前已有的其他波长选择开关，本申请提供的波长选择开关在光交换引擎的第一边缘设置有光探测阵列。由于光交换引擎的第一边缘平行于光交换引擎的色散方向，因此光探测阵列探测的第二多波长光信号与光交换引擎接收到的第一多波长光信号来自相同的光源。例如，光交换引擎接收到第一光源、第二光源……第九十六光源发射的光，而第一光探测阵列也接收到第一光源、第二光源……第九十六光源发射的光。光探测阵列可实现光信号到电信号的转换，因此利用光探测阵列输出的电信号可以一次获得多个波长的光信号的光功率谱，不需要一次又一次地对不同波长的光分时段探测，快捷地实现了对WSS中光信号的性能监测。在本申请中，通过在波长选择开关的内部设置光探测阵列，波长选择开关自身便具备了监测功能，不需要在外部配置大量的OPM模块，从而使光传输系统的集成度得到提高。此外，光探测阵列可以与光交换引擎同步接收到相同光源的多波长光信号，不需要逐步恢复频谱，进而提升了对WSS光性能监测的速度和精度。

附图说明

图1为一种通过在WSS外配置OPM模块实现光性能监测的实现方式示意图；

图2为一种典型的WSS结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种WSS结构的三维示意图；

图4为图3所示的WSS的侧视图；

图5为第一光探测阵列沿第一边缘设置在光交换引擎内部的示意图；

图6为一种频偏监测方案的实现结构示意图；

图7为图6所示的实现结构中光交换引擎的信道示意图；

图8为一种用于获得参考中心波长的光功率谱的示意图；

图9为一种用于获得实测中心波长的光功率谱的示意图；

图10为有频偏和无频偏两种条件下信号传输与滤波损伤的关系示意图；

图11为本申请实施例提供的另一种WSS结构的三维示意图；

图12为图11所示的WSS的侧视图；

图13为第一光探测阵列和第二光探测阵列分别沿第一边缘和第二边缘设置在光交换引擎内部的示意图；

图14A为光斑倾斜的示意图；

图14B为进行光斑倾斜监测通过第一光探测阵列检测出的光功率谱；

图15为进行光斑倾斜监测通过第二光探测阵列检测出的光功率谱；

图16为本申请实施例提供的一种光性能监测系统的结构示意图；

图17为本申请实施例提供的一种ROADM站点级联的示意图；

图18为本申请实施例提供的一种光性能监测方法的流程图；

图19为本申请实施例提供的另一种光性能监测方法的流程图。

具体实施方式

在光传输系统中，为提高信号的传输效率，可采用星座整形或超奈奎斯特编码方式进行信号调整，使得信号波特率得到大幅度的提升，信号频率宽度也接近信道带宽。光传输系统中，信号通常需要经过多级ROADM进行信号的发送、和/或调度、和/或接收。ROADM中WSS的信道容易受到温度、气压、机械振动和老化等因素的影响，导致WSS参与传输的信号质量下降，或者导致信号损耗严重。因此，监测WSS的光性能并在光性能不佳时采取及时有效的手段加以调整或维护，对保障光网络的稳定性尤为重要。

以图1为例，WSS外设置的OPM模块虽然能够起到性能(经过WSS前后，光信号的功率与中心频率偏移)监测的作用，但是OPM模块的配置数量大，光传输系统的集成度较差。此外，图1所示的光性能监测方案的监测速度慢，精度低，难以保证性能监测的及时性和准确性。为了解决以上问题，经过研究，本申请中提供了一种波长选择开关、光性能监测系统及光性能监测方法。在本申请技术方案中，通过WSS中内置的光探测阵列实现对多波长信号的同步监测，提升了光传输系统的集成度，并提升了对WSS光性能监测的速度和精度。以下结合实施例和附图对本申请技术方案的具体实现进行说明。

波长选择开关实施例

为便于理解，以图2示意一种典型的WSS结构。图2所示的WSS包括：一个合波端口，光交换引擎200，N个分波端口，位于合波端口与光交换引擎200之间的第一光栅201，位于光交换引擎200和N个分波端口之间的第二光栅202。合波端口和第一光栅201之间设有第一透镜组合203，第一光栅201和光交换引擎200之间设有第二透镜组合204。

图2示出的光传输方向展示了WSS作为分波器使用的应用实例。在其他应用实例中，该WSS还可以作为合波器使用，则光传输方向与图2所示光传输方向相反。图2中的WSS自身不具备光性能监测功能。本申请实施例提供的WSS在图2基础上做出了改进。由于目前WSS在业内具有多种可能的方式，因此本申请实施例中仅对改进部分进行细化描述，其余元件的配置和使用情况则不做限制和赘述。

图3为本申请实施例提供的一种WSS结构的三维示意图。图4为图3所示的WSS的侧视图。WSS包括光交换引擎300和第一光探测阵列301。在图4所示的光交换引擎300为矩形，光交换引擎300包括4个边缘，分别为第一边缘L1、第二边缘L2、第三边缘L3和第四边缘L4。其中，第一边缘L1和第二边缘L2平行于光交换引擎300的色散方向，色散方向以x轴正向表示，也可以x轴负向表示。第三边缘L3和第四边缘L4平行于光交换引擎300的切换方向，切换方向以y轴正向表示，也可以y轴负向表示。光交换引擎300的色散方向是指光交换引擎300将不同波长的光分离开的方向，光交换引擎300的切换方向是指光交换引擎300将光切换给不同分波端口的方向。

光交换引擎300可以是硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon,LCoS)、微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)或数字光处理器(Digital LightProcessor,DLP)等，此处对光交换引擎300的具体类型不做限制。光交换引擎300为二维面阵形态，在其色散方向和切换方向分别排布有多个像元。例如，光交换引擎300沿切换方向排布的像元数量为1000，沿色散方向排布的像元数量为2000。

第一光探测阵列301可以是电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)、互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)等，此处对于第一光探测阵列的具体类型不做限制。

第一光探测阵列301设置在光交换引擎300的第一边缘。第一光探测阵列301可以是一维光探测阵列，也可以是二维光探测阵列。当第一光探测阵列301为一维光探测阵列时，第一光探测阵列301沿切换方向仅排布有一个探测像元。当第一光探测阵列301为二维光探测阵列时，第一光探测阵列301沿切换方向排布的探测像元的数量小于第一光探测阵列301沿色散方向排布的探测像元的数量。例如，第一光探测阵列301沿切换方向排布的探测像元数量为1至3，沿色散方向排布的探测像元数量为2000。

在下文的描述中，以图3所示的光传输方向为示例介绍WSS。当WSS作为分波器使用时，多波长光信号从合波端口进入WSS，并到达WSS中的光交换引擎300所在的平面，形成数个光斑。不同的光斑对应于不同的中心波长。由于第一光探测阵列301设置在光交换引擎300的第一边缘，因此光交换引擎300和第一光探测阵列301可以同时接收到多波长的光交换引擎300可以接收到自合波端口进入的同源多波长光信号。结合图4示意的光斑，光交换引擎300与第一光探测阵列301接收到同源的多波长光信号的不同部分。为便于区分，以下描述中，将光交换引擎300接收的多波长光信号称为第一多波长光信号，将第一光探测阵列301探测到的多波长光信号称为第二多波长光信号。由于第一光探测阵列301的面积小于光交换引擎300的面积，因此第一多波长光信号的总能量大于第二多波长信号的总能量，从合波端口进入的光信号在光交换引擎300所在的平面内绝大部分被光交换引擎300有效利用，仅一小部分被第一光探测阵列301采集以用于光性能监测。

在一种实现方式中，从合波端口进入WSS的多波长光信号可以来自一个光源，该光源提供多种中心波长的光。在另一种实现方式中，从合波端口进入WSS的多波长光信号可以来自多个光源，不同的光源分别提供不同中心波长的光。例如，第一光转换单元(OpticalTransform Unit,OTU)、第二OTU、第三OTU……第九十六OTU分别作为发射机(即光源)向合波端口提供96个不同中心波长的光信号，这些多波长光信号一部分到达光交换引擎300，一部分到达第一光探测阵列301。光源提供的光束经过光纤进入WSS时均为高斯光束。为了保证信号质量和光性能监测效果，光交换引擎300和第一光探测阵列301具体可以设置于高斯光束束腰位置所在的平面。

在一种实现方式中，第一光探测阵列301如图4所示地沿第一边缘设置在光交换引擎300的外部。在该实现方式中，可以通过调节光斑在切换方向上的尺寸使原本仅落在光交换引擎300的光斑的一部分能够落入第一光探测阵列301的探测面上。

在另一种实现方式中，第一光探测阵列301也可以如图5所示地沿第一边缘设置在光交换引擎300的内部。由于第一光探测阵列301在切换方向上排布的像元数量原少于光交换引擎300在切换方向上排布的像元数量，因此第一光探测阵列301设置在光交换引擎300的内部，也不会对光交换引擎300实现功能的有效性造成影响。此外，在该实现方式中，由于第一光探测阵列301设置在光交换引擎的内部，因此不需要对光斑的尺寸进行额外的调整。由于第一光探测阵列301在z方向的尺寸极薄，因此仍可将第一光探测阵列301视为与光交换引擎300处于同一个xy平面。

在本申请实施例中，光交换引擎300用于接收第一多波长光信号，并对第一多波长光信号进行角度调节。例如，可以根据实际需求选用成熟的算法实现光交换引擎300对第一多波长光信号的角度调节。以LCoS为例，目前有多种成熟的LCoS算法，可辅助LCoS的功能的实现。此处对具体的算法类型不做限制。通过调制光交换引擎300上的区域的预设物理参数，便可以使光交换引擎300对特定波长实现特定角度的偏转。如果本申请实施例提供的WSS中光交换引擎300是LCoS，则预设物理参数包括像元的相位。如果本申请实施例提供的WSS中光交换引擎300是MEMS，则预设物理参数包括反射镜的角度。结合图3所示的典型WSS结构，本申请实施例提供的WSS中，光交换引擎300对第一多波长光信号进行角度调节后，可以将光信号进一步传输给后端的第二光栅，再由第二光栅将处理后的光信号分别传输至不同的分波端口。

在本申请实施例中，第一光探测阵列301用于探测第二多波长光信号，对第二多波长光信号进行光电转换，并输出电信号。显然，由第一光探测阵列301转换得到的电信号可以用于监测第二多波长光信号的性能，例如可以监测第二多波长光信号的光功率谱。由于第二多波长光信号与第一多波长光信号来自相同的光源，且第一光探测阵列301位于光交换引擎300的第一边缘，即二者处于相同的xy平面内且位置临近，因此依据上述电信号也能够相应地监测出光交换引擎300所接收的第一多波长光信号的性能。

以上即为本申请实施例提供的一种WSS。该WSS中，利用第一光探测阵列输出的电信号可以一次获得多个波长的光信号的光功率谱，不需要一次又一次地对不同波长的光分时段探测，快捷地实现了对WSS中光信号的性能监测。通过在波长选择开关的内部设置光探测阵列，相比于图2所示的WSS，本申请实施例提供的WSS自身便具备了监测功能，因此WSS外部不需配置大量的OPM模块，使光传输系统的集成度得到提高。此外，光探测阵列可以与光交换引擎同步接收到相同光源的多波长光信号，不需要逐步恢复频谱，进而提升了对WSS光性能监测的速度和精度。

ROADM中WSS的某个或某些信道的中心波长相对于光源发射的光的中心波长可能发生偏移，这种偏移被称为频偏。在ROADM中多级WSS级联的情况下，频偏的影响更为显著，有可能严重降低信道整体滤波带宽。目前，光传输网络对WSS各信道的中心波长的频偏难以进行精确的监测，易造成业务信号的质量受损甚至业务中断。下面介绍一种目前采用的频偏监测方案。

图6是一种频偏监测方案的实现结构示意图，图7是图6所示的实现结构中光交换引擎的信道示意图。如图6，端口(包括输入端口和输出端口)与光交换引擎600之间设有准直器603、光栅604和主透镜605。在WSS的输入端口增加两个校准光源601，提供两路中心波长分别是λ_0和λ_97的参考光；在输出端口增加光电探测器602。中心波长λ_0和λ_97紧邻96种业务波长中最边缘的两种业务波长(λ_1和λ_96)。在该实现方案中，实时监测两个校准光源输出的光信号的频偏变化，再通过拟合公式推算出λ_1至λ_96各波整体频偏。在该实现方案中，需要在WSS外部设置额外的校准光源601和光电探测器602，导致系统的集成度较低。此外如图7，在光交换引擎600上，与两个校准光源相对应的监测信道占用了原应分配给业务信道的像元数量，导致业务信道的带宽受到了影响。另外，业务波的频偏为依据两个参考光和一系列假设条件推断出来的，因此误差大，检测精度较低。

为解决上述频偏监测技术方案存在的问题，下面结合本申请实施例提供的WSS介绍一种进行频偏监测的实现方式。

本申请实施例提供的频偏监测方案中，频偏监测需要利用处理器实现。该处理器可以位于图3所示的WSS的内部，也可以位于WSS的外部。当处理器位于WSS内部时，处理器具体可以直接与第一光探测阵列301的电信号输出端连接。当处理器位于WSS外部时，处理器和第一光探测阵列301均可以连接总线，处理器则通过总线获得第一光探测阵列301输出的电信号。当处理器位于WSS外部时，该处理器不但可以用于对图3所示的WSS中第一光探测阵列301输出的电信号进行处理，完成对该WSS的光性能监测，还可以用于实现其他功能，例如对其他WSS的光性能进行监测。

前文中提及，第一多波长光信号和第二多波长光信号来自相同的光源。此处相同的光源可以是指相同的一个光源，也可以是指相同的多个光源。为便于描述，以一种场景为例进行介绍。在此示例中，第一多波长光信号和第二多波长光信号来自相同的96个光源，96个光源分别提供不同中心波长的光。96个光源中包括第一光源，该第一光源是96个光源中任意一个光源。下面仅以第一光源为示例进行介绍。

第一光探测阵列301包含多个区域，不同的区域分别对应不同的光源。类似地，光交换引擎301也包括多个区域，区域与业务信道对应，即，不同区域对应不同的光源。本申请实施例中为便于描述，将第一光探测阵列301中第一光源对应的区域称为第一区域，将光交换引擎301中第一光源对应的区域称为第二区域。因此，第一光探测阵列301中第一区域可以用于探测第二多波长光信号中第一光源发送的光信号。由于第一光探测阵列301中的区域与光源具有对应的关系，因此依据转换出电信号的像元所属的区域，即可以确定出电信号对应的光源。

在对图3所示的WSS进行频偏监测之前，可以由网络服务工程师人工调节第一光源的发射频率，使第一光源的中心频率左右移动，同时观察第一光源的误码率，当误码率最小时表示第一光源发射信号的性能达到最佳，此时WSS与第一光源无相对频偏，停止对光源的调节。处理器根据此时第一光探测阵列301输出的电信号生成光功率谱，从光功率谱中可以识别出第一区域对应探测到的光信号的中心波长。该中心波长称为第一参考中心波长，用以表示WSS相对于第一光源无频偏。需要说明的是，以上调节第一光源的中心频率的过程也可以自动化地实现，不限于人工完成。

依照上述类似的方式对不同光源中心频率的调节，在所有的光源中心频率调节完成后，单次探测便能够识别出对应于96个光源的96个参考中心波长。图8为一种用于获得参考中心波长的光功率谱的示意图。图8中仅以两个参考中心波长为简要示例，λ₁表示第一参考中心波长，λ₂表示WSS相对于第二光源无频偏时的参考中心波长。

在进行频偏监测时，处理器根据第一光探测阵列301输出的电信号得到第二多波长光信号的光功率谱；根据该光功率谱确定出第一光探测阵列301的第一区域对应探测到的第一测量中心波长。图9为一种用于获得实测中心波长的光功率谱的示意图。与图8类似地，图9中也仅以两个实测中心波长为简要示例，λ₁’表示第一测量中心波长，λ₂’表示在进行频偏监测时，处理器根据光功率谱确定出的第二光源对应的测量中心波长。处理器还用于在确定第一测量中心波长后，根据第一测量中心波长和第一参考中心波长确定WSS相对于第一光源是否发生频偏。

在一种可能的实现方式中，当第一测量中心波长与第一参考中心波长的差值不为0时，则处理器确定WSS相对于第一光源发生频偏。

在另一种可能的实现方式中，当第一测量中心波长与第一参考中心波长的差值不为超出第一预设范围时，则处理器确定WSS相对于第一光源发生频偏。第一预设范围可以根据实际需求进行设定，例如，为了实现更为严格的频偏监测，可以设置更小的第一预设范围。作为示例，第一预设范围的两个端点互为相反数。第一预设范围可以以光波长的单位表示，由于光波长与光频率的对应关系，也可以用光频率的单位表示。例如，第一预设范围为-0.5GHz～+0.5GHz。

经过研究，光传输系统中有频偏和无频偏两种条件下信号经过的ROADM个数存在显著的差别。图10为有频偏和无频偏两种条件下信号传输与滤波损伤的关系示意图。如图10所示，在无频偏条件下，信号经过的ROADM个数更多，表示信号可传输距离更远。结合图10也可知，若优化频偏问题，对光传输系统的收益非常明显。以400G信号为例，优化频偏可使信号传输距离提升50％。为了优化频偏，即减小频偏，本申请实施例中提供了两种解决方案。

在一种解决方案中，通过对WSS自身的调节实现频偏优化。前文介绍过，光交换引擎300的第二区域与第一光源对应。因此，该第二区域用于对第一多波长光信号中第一光源发送的光信号进行角度调节。具体地，处理器用于当确定波长选择开关相对于第一光源发生频偏时，控制光交换引擎300调节第二区域的预设物理参数，从而减小WSS与第一光源的相对频偏。以LCoS为示例，可以基于第一测量中心波长与第一参考中心波长的差值，根据LCoS算法实现对第二区域的像元相位的调节。例如，通过给LCoS第二区域的每个像元施加不同的电压值，使每一个像元产生不同的相位，以LCoS形成周期性的相位光栅。调整该相位光栅的光栅常数，即可将到达该相位光栅的光束偏转到特定的方向。以LCoS算法调节LCoS中像元的相位属于该领域比较成熟的技术，故此处不再赘述。

在另一种解决方案中，通过第一光源实现频偏优化。处理器用于当确定波长选择开关相对于第一光源发生频偏时，控制第一光源调节发射的光信号的波长，从而减小WSS与第一光源的相对频偏。由于光源发射的信号的波长与频率成反比关系，因此调节光源的频率也可以实现对波长的调节。即调节波长与调节频率是等效的。作为示例，如果第一测量中心波长与第一参考中心波长的差值为正值，则可以调节第一光源的中心频率增大。反之，如果第一测量中心波长与第一参考中心波长的差值为负值，则可以调节第一光源的中心频率减小。

除频偏以外，WSS可能出现的另一个问题性能是光斑倾斜。光斑倾斜容易增大信号在WSS端口的损耗。本申请在前述实施例提供的WSS结构基础上，进一步提供了另一种WSS。下面结合附图和实施例对此WSS的实现方式进行说明。

图11为本申请实施例提供的另一种WSS结构的三维示意图。图12为图11所示的WSS的侧视图。结合图3和图11，图4和图12可知，相比于前述实施例中的WSS，在本实施例提供的WSS中还进一步包括第二光探测阵列302。如图4所示，第二光探测阵列302位于光交换引擎300的第二边缘L2。光交换引擎300、第一光探测阵列301和第二光探测阵列302能够接收到同源的多波长信号的不同部分。本申请实施例中，将第二光探测阵列302接收的多波长光信号称为第三多波长光信号。与第一光探测阵列301的功能类似地，第二光探测阵列302探测到第三多波长光信号后，将第三多波长光信号进行光电转换，输出电信号。

在一种可能的实现方式中，第一光探测阵列301和第二光探测阵列302的尺寸和阵元数量一致。例如，均是在光交换引擎300的色散方向排布2000个像元，在光交换引擎300的切换方向排布1个像元。第一光探测阵列301和第二光探测阵列302在光交换引擎300色散方向的尺寸可以略长或者略短于光交换引擎300在色散方向的尺寸。第一光探测阵列、所述第二光探测阵列和所述光交换引擎在所述色散方向的尺寸一致。

与第一光探测阵列301类似地，在本实施例中，第二光探测阵列302可以沿第二边缘L2设置在光交换引擎300的外部，也可以沿第二边缘L2设置在光交换引擎300的内部。图13为第一光探测阵列301和第二光探测阵列302分别沿第一边缘L1和第二边缘L2设置在光交换引擎300内部的示意图。

本申请实施例中为便于描述，将第二光探测阵列302中第一光源对应的区域称为第二光探测阵列302的第一区域。第二光探测阵列302的第一区域具体用于探测第三多波长光信号中第一光源发送的光信号。

处理器还用于根据第二光探测阵列302输出的电信号得到第三多波长光信号的光功率谱；根据第三多波长光信号的光功率谱确定第二光探测阵列302的第一区域对应探测到的第二测量中心波长。光斑发生倾斜的示意图参见图14A。如果第一光源在光交换引擎上形成的光斑发生倾斜，则进行监测时，根据第二多波长信号得到的光功率谱和根据第三多波长光信号得到的光功率谱必然存在差异。图14B和图15分别示意了进行光斑倾斜监测时，通过第一光探测阵列301和第二光探测阵列302检测出的光功率谱。图14B中λ₁’表示第一测量中心波长，图15中λ₁”表示第二测量中心波长。处理器可以根据第一测量中心波长和第二测量中心波长，确定第一光源在光交换引擎上形成的光斑是否发生倾斜。

在一种可能的实现方式中，当第一测量中心波长与第二测量中心波长的差值不为0时，即处理器确定第一光源在光交换引擎300上形成的光斑发生倾斜。

在另一种可能的实现方式中，当第一测量中心波长与第二测量中心波长的差值超出第二预设范围时，则处理器确定第一光源在光交换引擎300上形成的光斑发生倾斜。第二预设范围可以根据实际需求进行设定，例如，为了实现更为严格的光斑倾斜监测，可以设置更小的第二预设范围。作为示例，第二预设范围的两个端点互为相反数。第二预设范围可以以光波长的单位表示，也可以用光频率的单位表示。例如，第二预设范围为-0.5GHz～+0.5GHz。

上文介绍过，光交换引擎300第二区域用于对第一多波长光信号中第一光源发送的光信号进行角度调节。为了降低WSS的插损，当监测出第一光源在光交换引擎300上形成的光斑存在倾斜时，可以由处理器控制光交换引擎300调节光交换引擎300第二区域的预设物理参数，从而对光斑倾斜造成的性能劣化进行补偿。以LCoS为示例，可以基于第一测量中心波长与第二测量中心波长的差值，根据LCoS算法对光交换引擎300第二区域的像元相位的调节，实现对光斑倾斜造成的性能劣化影响进行补偿，降低WSS的插损。LCoS可以根据光斑倾斜程度，刷新光斑覆盖的LCoS的每一个像元的相位，相当于LCoS更新成更适合当前倾斜光斑的相位图像进行性能补偿。

本实施例中，通过WSS中位于光交换引擎300第一边缘L1的第一光探测阵列301和位于光交换引擎300第二边缘L2的第二光探测阵列302，可以实现对光斑分布的监测。此外，通过调整光交换引擎300对应区域的预设物理参数，减小光斑的倾斜对光性能的劣化影响。如此降低了WSS的插损，优化了系统的传输性能。

在本实施例中，不借助第一光探测阵列301而仅借助第二光探测阵列302，也可以实现前述实施例描述的频偏监测。对于整个C波段的扫描时间极快，毫秒量级即可完成扫描。且频偏监测和光斑倾斜监测的精度较高。通过在WSS中集成光性能监测的功能，免除了外设的OPM模块，缩减了系统尺寸，同时降低了成本。

上文中曾提到，当前技术中采用OPM模块是通过时间上一波又一波的扫描实现光性能监测的，在此过程，需要对OPM模块内的机械结构一次又一次的对应移动。而本申请实施例提供的技术方案中，光探测阵列设置在WSS内部，不需机械移动WSS或其内部的光探测阵列，WSS的耐用性较高。

上文介绍到，当第一光探测阵列301和/或第二光探测阵列302设置在光交换引擎300外部时，需要对原本在光交换引擎300所在的xy平面内仅落入光交换引擎300的光斑进行扩斑。以保证第一光探测阵列301和第二光探测阵列302能够分别采集到与第一多波长光信号同源的第二多波长光信号和第三多波长光信号。

在一种可能的实现方式中，在WSS的合波端口和光交换引擎300之间设置特定曲率的透镜或透镜组。通过设置的该特定曲率的透镜或透镜组，在光交换引擎300的切换方向上实现扩斑。

在另一种可能的实现方式中，在WSS的合波端口和光交换引擎300之间设置柱透镜，通过设置的柱透镜，在光交换引擎300的切换方向上实现扩斑。

在又一种可能的实现方式中，在WSS的合波端口和光交换引擎300之间设置了各透镜间距可调的透镜组。通过设置该透镜组，在光交换引擎300的切换方向上实现扩斑。调节透镜间距的操作可以由人工手动实现，也可以通过电动方式实现。

在以上提供的三种实现方式中，通过在切换方向上扩斑，以相同的光源形成的光斑能够跨越光交换引擎300到达第一光探测阵列301和第二光探测阵列302。

基于前述实施例提供的WSS，相应地，本申请还提供一种光性能监测系统。以下结合实施例和附图进行说明。

系统实施例

图16为本申请实施例提供的一种光性能检测系统的结构示意图。如图16所示，该系统包括至少一个第一WSS 161和至少一个第二WSS 162。其中，第一WSS 161和第二WSS162中，每个WSS包括上文中描述的第一光探测阵列301和/或第二光探测阵列302。第一光探测阵列301和第二光探测阵列302与光交换引擎的位置关系请参照上文介绍的波长选择开光实施例，此处不再赘述。

在图16中示意了一个第一WSS 161和三个第二WSS 162。如图16所示，第一WSS 161和第二WSS 162均包括一个合波端口和多个分波端口。其中，第一WSS 161的一个分波端口与一个第二WSS 162的一个分波端口连接。根据图16示意的光信号流向，光信号从第一WSS161进入第二WSS 162时，第一WSS 161作为分波器，可称为解复用波长选择开关(Wavelength Selective Switching De-multiplexing board,WSD)，第二WSS 162作为合波器，可称为复用波长选择开关(Wavelength Selective Switching Multiplexingboard,WSM)。

实际应用中，光性能监测系统还可以进一步包括与各个WSS配套设置的光放大器OA。图16示意的光传输系统可作为一个ROADM站点。不同的ROADM站点间可能存在级联关系，如图17所示。两个ROADM(ROAMD 1和ROAMD 2)之间的线路称为光复用路径(OpticalMultiplex Section Trail,OMS)。当前在WSS外设置OPM模块的光性能监测方案，OPM模块设置在OMS首尾OA的监控口，如图16和图17中实心点所在的位置。由于本申请实施例中光传输系统包括的第一WSS 161和第二WSS 162均集成了光性能监测功能，因此实现了对WSS的合波端口处多波长光信号的性能监测。监测位置相当于设置在了图16和图17中空心点。尽管监测位置发生改变，但是从监测精度、监测速度等方面都有明显提升。此外，无需额外分光，同时大大节省了成本。

在前述实施例提供的WSS和光性能监测系统的基础上，相应地，本申请还提供了一种光性能监测方法。以下结合附图和实施例对该方法的具体实现进行说明。

方法实施例

本申请实施例提供的光性能检测方法利用了前述波长选择开光实施例中描述的WSS实现，例如图3或图11示意的WSS结构。关于WSS的结构已在前述实施例中进行过细致的描述，此处不再赘述。图18为本申请实施例提供的一种光性能监测方法的流程图。如图18所示，本申请实施例提供的光性能监测方法，包括：

步骤1801：获得第一光探测阵列将第二多波长光信号进行光电转换后输出的电信号。

第一光电探测阵列具有光电转换的性能，因此在探测到第二多波长光信号后能够将其转换为电信号。第一光探测阵列可以与WSS内部的处理器或者外部的处理器以直接或间接的方式电性连接。在本步骤中，处理器可以获得第一光探测阵列输出的电信号。

步骤1802：根据第一光探测阵列输出的电信号进行光性能的监测。

处理器在获得第一光探测阵列输出的电信号后，可以形成多波长的光功率谱。本申请实施例中可以依据光功率谱直接进行光性能监测，例如监测功率大小，获得信号损耗等。另外，也可以基于光功率谱在进行预设方式的计算后实现特定光性能的监测。例如监测WSS相对于光源的频偏，或者监测光斑是否倾斜等。

以上即为本申请实施例提供的一种光性能监测方法。由于光探测阵列可实现光信号到电信号的转换，因此利用光探测阵列输出的电信号可以一次获得多个波长的光信号的光功率谱，不需要一次又一次地对不同波长的光分时段探测，快捷地实现了对WSS中光信号的性能监测。在本申请中，通过在波长选择开关的内部设置光探测阵列，波长选择开关自身便具备了监测功能，不需要在外部配置大量的OPM模块，从而使光传输系统的集成度得到提高。此外，光探测阵列可以与光交换引擎同步接收到相同光源的多波长光信号，不需要逐步恢复频谱，进而提升了对WSS光性能监测的速度和精度。

下面介绍一种实现频偏监测的技术方案。在上述步骤1802中，根据第一光探测阵列输出的电信号进行光性能的监测，具体可以包括：

根据第一光探测阵列输出的电信号得到第二多波长光信号的光功率谱；根据第二多波长光信号的光功率谱确定第一光探测阵列的第一区域对应探测到的第一测量中心波长；根据第一测量中心波长和第一参考中心波长，确定波长选择开关相对于第一光源是否发生频偏。

由于第一光探测阵列的第一区域具体用于探测第二多波长光信号中所述第一光源发送的光信号，因此处理器在获得第二多波长光信号的光功率谱后，能够准确地从中确定出第一测量中心波长。第一测量中心波长作为实测值。第一参考中心波长为波长选择开关相对于第一光源无频偏时第一光探测阵列的第一区域对应探测到的光信号的中心波长。第一参考中心波长作为参考值。在已知实测值和参考值的前提下，能够确定WSS相对于第一光源是否发生频偏。在一种示例中，当第一测量中心波长与第一参考中心波长的差值超出第一预设范围时，表示实测值与参考值的差距较大，因此可以确定WSS相对于第一光源发生频偏。

优化频偏问题能够显著提升信号的传输距离，参见图10。在确定WSS相对于第一光源发生频偏时，为了减小频偏，实现频偏问题的优化，提升信号的传输距离，在本申请技术方案中，可以采取两种技术方案。一种技术方案是从光源侧调整，另一种技术方案是从WSS侧调整。下面进行介绍。

在确定波长选择开关相对于第一光源发生频偏之后，本申请实施例提供的光性能监测方法还可以包括：

1)控制光交换引擎调节第二区域的预设物理参数，以减小频偏。第二区域用于对第一多波长光信号中第一光源发送的光信号进行角度调节。即，光交换引擎的第二区域是光交换引擎中第一光源对应的工作区域。或者，

2)控制第一光源调节发射的光的波长，以减小频偏。

通过以上调节，优化了频偏问题，提升了信号的可传输距离。

下面介绍一种实现光斑倾斜监测的技术方案。该技术方案具体利用图11或图13任意一种结构的WSS实现。即，要求在光交换引擎的第一边缘和第二边缘分别设置有第一光探测阵列和第二光探测阵列。图19为本申请实施例提供的另一种光性能监测方法的流程图。如图19所示，该方法包括：

步骤1901：获得第一光探测阵列将第二多波长光信号进行光电转换后输出的电信号；获得第二光探测阵列将第三多波长光信号进行光电转换后输出的电信号。

步骤1902：根据第一光探测阵列输出的电信号和第二光探测阵列输出的电信号进行光性能的监测。

为实现光斑倾斜监测，步骤1902具体可以包括：

根据第一光探测阵列输出的电信号得到第二多波长光信号的光功率谱；根据第二光探测阵列输出的电信号得到第三多波长光信号的光功率谱；根据第二多波长光信号的光功率谱确定第一光探测阵列的第一区域对应探测到的第一测量中心波长；根据第三多波长光信号的光功率谱确定第二光探测阵列的第一区域对应探测到的第二测量中心波长；根据第一测量中心波长和第二测量中心波长，确定第一光源在光交换引擎上形成的光斑是否发生倾斜。

第一光探测阵列的第一区域具体用于探测第二多波长光信号中第一光源发送的光信号；第二光探测阵列的第一区域具体用于探测第三多波长光信号中第一光源发送的光信号。因此处理器根据第二多波长光信号的光功率谱能够容易地获得第一测量中心波长，根据第三多波长光信号的光功率谱能够容易地获得第二测量中心波长。由于第一光探测阵列和第二光探测阵列均是沿着光交换引擎的色散方向设置的，如果光斑发生倾斜，两个光功率谱中相应的谱线必然发生相对的偏移。因此，根据第一测量中心波长和第二测量中心波长，可以确定第一光源在光交换引擎上形成的光斑是否发生倾斜。

作为一种可能的实现方式，在第一测量中心波长与第二测量中心波长的差值超出第二预设范围时，表示第一测量中心波长与第二测量中心波长的差值过大，因此处理器可以确定第一光源在光交换引擎上形成的光斑发生倾斜。

由于光斑倾斜容易导致WSS插损增加。为了解决此问题，在确定第一光源在光交换引擎上形成的光斑发生倾斜之后，本申请实施例提供的光性能监测方法还可以通过以下方式从WSS侧进行调整：

处理器控制光交换引擎调节第二区域的预设物理参数，以减小光斑发生倾斜对光性能的劣化影响。第二区域用于对第一多波长光信号中第一光源发送的光信号进行角度调节。即，光交换引擎的第二区域是光交换引擎中第一光源对应的工作区域。

通过上述调节的补偿，降低了因光斑倾斜造成的器件插损。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种波长选择开关，其特征在于，包括：光交换引擎和第一光探测阵列；所述第一光探测阵列设置在所述光交换引擎的第一边缘；所述第一边缘平行于所述光交换引擎的色散方向；

所述光交换引擎用于接收第一多波长光信号，并对所述第一多波长光信号进行角度调节；

所述第一光探测阵列用于探测第二多波长光信号，对所述第二多波长光信号进行光电转换，输出电信号；所述第一光探测阵列输出的电信号用于监测所述第一多波长光信号的光性能；所述第二多波长光信号和所述第一多波长光信号来自相同的光源。

2.根据权利要求1所述的波长选择开关，其特征在于，所述波长选择开关还包括：处理器；所述相同的光源包括第一光源；所述第一光探测阵列的第一区域具体用于探测所述第二多波长光信号中所述第一光源发送的光信号；

所述处理器，用于根据所述第一光探测阵列输出的电信号得到所述第二多波长光信号的光功率谱；根据所述第二多波长光信号的光功率谱确定所述第一光探测阵列的第一区域对应探测到的第一测量中心波长；根据所述第一测量中心波长和第一参考中心波长，确定所述波长选择开关相对于第一光源是否发生频偏；

所述第一参考中心波长为所述波长选择开关相对于所述第一光源无频偏时所述第一光探测阵列的第一区域对应探测到的光信号的中心波长。

3.根据权利要求2所述的波长选择开关，其特征在于，所述处理器，用于当所述第一测量中心波长与所述第一参考中心波长的差值超出第一预设范围时，则确定所述波长选择开关相对于第一光源发生频偏。

4.根据权利要求3所述的波长选择开关，其特征在于，所述处理器，还用于当确定所述波长选择开关相对于第一光源发生频偏时，控制所述光交换引擎调节第二区域的预设物理参数，以减小所述频偏；或者，控制所述第一光源调节发射的光信号的波长，以减小所述频偏；

所述第二区域用于对所述第一多波长光信号中所述第一光源发送的光信号进行角度调节。

5.根据权利要求2所述的波长选择开关，其特征在于，所述波长选择开关还包括：第二光探测阵列；所述第二光探测阵列位于所述光交换引擎的第二边缘，所述第二边缘平行于所述第一边缘；

所述第二光探测阵列用于接收第三多波长光信号，对所述第三多波长光信号进行光电转换，输出电信号；所述第三多波长光信号与所述第二多波长光信号来自相同的光源；所述第二光探测阵列输出的电信号也用于监测所述第一多波长光信号的光性能。

6.根据权利要求5所述的波长选择开关，其特征在于，所述第二光探测阵列的第一区域具体用于探测所述第三多波长光信号中所述第一光源发送的光信号；

所述处理器，还用于根据所述第二光探测阵列输出的电信号得到所述第三多波长光信号的光功率谱；根据所述第三多波长光信号的光功率谱确定所述第二光探测阵列的第一区域对应探测到的第二测量中心波长；根据所述第一测量中心波长和所述第二测量中心波长，确定所述第一光源在所述光交换引擎上形成的光斑是否发生倾斜。

7.根据权利要求6所述的波长选择开关，其特征在于，所述处理器，用于当所述第一测量中心波长与所述第二测量中心波长的差值超出第二预设范围时，确定所述第一光源在所述光交换引擎上形成的光斑发生倾斜。

8.根据权利要求7所述的波长选择开关，其特征在于，所述处理器，还用于当确定所述第一光源在所述光交换引擎上形成的光斑发生倾斜时，控制所述光交换引擎调节第二区域的预设物理参数，以减小所述光斑发生倾斜对光性能的劣化影响；

所述第二区域用于对所述第一多波长光信号中所述第一光源发送的光信号进行角度调节。

9.根据权利要求5-8任一项所述的波长选择开关，其特征在于，所述第一光探测阵列、所述第二光探测阵列和所述光交换引擎在所述色散方向的尺寸一致。

10.根据权利要求5-9任一项所述的波长选择开关，其特征在于，所述波长选择开关还包括：柱透镜；所述柱透镜设置于所述波长选择开关的合波端口和所述光交换引擎之间；

所述柱透镜，用于在与所述色散方向垂直的方向扩斑，以使所述相同的光源形成的光斑跨越所述光交换引擎到达所述第一光探测阵列和所述第二光探测阵列。

11.根据权利要求5-9任一项所述的波长选择开关，其特征在于，所述波长选择开关还包括：透镜组，所述透镜组中各透镜的间距可调节；所述透镜组设置于所述波长选择开关的合波端口和所述光交换引擎之间；

所述透镜组，用于在与所述色散方向垂直的方向扩斑，以使所述相同的光源形成的光斑跨越所述光交换引擎到达所述第一光探测阵列和所述第二光探测阵列。

12.一种光性能监测系统，其特征在于，包括：第一波长选择开关和第二波长选择开关；所述第一波长选择开关和所述第二波长选择开关分别为权利要求1-11任意一项所述的波长选择开关；所述第一波长选择开关的一个分波端口与所述第二波长选择开关的一个分波端口光连接；

所述第一波长选择开关用于对所述第一波长选择开关的合波端口的光信号进行光性能监测，第二波长选择开关用于对所述第二选择开关的合波端口的光信号进行性能监测。

13.一种光性能监测方法，其特征在于，所述方法为利用权利要求1-11任意一项所述的波长选择开关实现，所述方法包括：

获得所述第一光探测阵列将所述第二多波长光信号进行光电转换后输出的电信号；

根据所述第一光探测阵列输出的电信号进行光性能的监测。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述相同的光源包括第一光源；所述第一光探测阵列的第一区域具体用于探测所述第二多波长光信号中所述第一光源发送的光信号；

所述根据所述第一光探测阵列输出的电信号进行光性能的监测，具体包括：

根据所述第一光探测阵列输出的电信号得到所述第二多波长光信号的光功率谱；

根据所述第二多波长光信号的光功率谱确定所述第一光探测阵列的第一区域对应探测到的第一测量中心波长；

根据所述第一测量中心波长和第一参考中心波长，确定所述波长选择开关相对于所述第一光源是否发生频偏；所述第一参考中心波长为所述波长选择开关相对于所述第一光源无频偏时所述第一光探测阵列的第一区域对应探测到的光信号的中心波长。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一测量中心波长和第一参考中心波长，确定所述波长选择开关相对于所述第一光源是否发生频偏，具体包括：

当所述第一测量中心波长与所述第一参考中心波长的差值超出第一预设范围时，则确定所述波长选择开关相对于第一光源发生频偏。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述确定所述波长选择开关相对于第一光源发生频偏之后，所述方法还包括：

控制所述光交换引擎调节第二区域的预设物理参数，以减小所述频偏；或者，控制所述第一光源调节发射的光的波长，以减小所述频偏；

所述第二区域用于对所述第一多波长光信号中所述第一光源发送的光信号进行角度调节。

17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，当所述方法具体为利用权利要求5-11任一项所述的波长选择开关实现时，所述方法还包括：

获得所述第二光探测阵列将所述第三多波长光信号进行光电转换后输出的电信号；

所述根据所述第一光探测阵列输出的电信号进行光性能的监测，具体包括：

根据所述第一光探测阵列输出的电信号和所述第二光探测阵列输出的电信号进行光性能的监测。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述相同的光源包括第一光源；所述第一光探测阵列的第一区域具体用于探测所述第二多波长光信号中所述第一光源发送的光信号；所述第二光探测阵列的第一区域具体用于探测所述第三多波长光信号中所述第一光源发送的光信号；

所述根据所述第一光探测阵列输出的电信号和所述第二光探测阵列输出的电信号进行光性能的监测，具体包括：

根据所述第一光探测阵列输出的电信号得到所述第二多波长光信号的光功率谱；根据所述第二光探测阵列输出的电信号得到所述第三多波长光信号的光功率谱；

根据所述第二多波长光信号的光功率谱确定所述第一光探测阵列的第一区域对应探测到的第一测量中心波长；根据所述第三多波长光信号的光功率谱确定所述第二光探测阵列的第一区域对应探测到的第二测量中心波长；

根据所述第一测量中心波长和所述第二测量中心波长，确定所述第一光源在所述光交换引擎上形成的光斑是否发生倾斜。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一测量中心波长和所述第二测量中心波长，确定所述第一光源在所述光交换引擎上形成的光斑是否发生倾斜，具体包括：

当所述第一测量中心波长与所述第二测量中心波长的差值超出第二预设范围时，确定所述第一光源在所述光交换引擎上形成的光斑发生倾斜。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，在所述确定所述第一光源在所述光交换引擎上形成的光斑发生倾斜之后，所述方法还包括：

控制所述光交换引擎调节第二区域的预设物理参数，以减小所述光斑发生倾斜对光性能的劣化影响；

所述第二区域用于对所述第一多波长光信号中所述第一光源发送的光信号进行角度调节。

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