CN115694709A - 光交换装置、方法及相关设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光交换装置、方法及相关设备，该装置包括第一输入端口、第二输入端口、第一偏振转换组件、第二偏振转换组件、偏振分离组件、重定向组件和输出端口。第一光束从第一输入端口输入，第二光束从第二输入端口输入，第一光束可以是信号光，第二光束可以是假光，重定向组件可以转换信号光和假光的偏振态，使得假光传输至输出端口。这样，实现了假光的上载，并且该装置可以采用支持两种液晶状态互相切换的硅基液晶，降低了响应时间，满足了假光的快速上载的需求。另外，该装置中的硅基液晶反射损耗和液晶吸收损耗等本底损耗，对信号光或假光的损耗较低。

Description

光交换装置、方法及相关设备

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，特别涉及一种光交换装置、方法及相关设备。

背景技术

随着光网络业务的迅速发展和交换容量的增加，可重构的光分插复用设备(reconfigurable optical add drop module，ROADM)站点需要处理的信号波段范围也在增加。在光纤传输系统中，由于非线性受激喇曼散射(stimulated raman scattering，SRS)效应的影响，短波长信号的能量会转移至长波长信号，短波长信号的光信噪比(opticalsignal noise ratio，OSNR)会恶化，需要对信号功率进行均衡。但是ROADM站点的信道数目变化会导致SRS效应变得更复杂，对信号功率进行均衡的难度更大。

目前，可以在ROADM站点利用波长选择开关(wavelength selective switch，WSS)上载假光填充空闲信道来降低SRS效应的影响，使得链路时刻处于满波状态，SRS效应稳定，便于对信号功率进行均衡。当某些波长信号掉波时，需要ROADM站点的WSS能够快速上载假光填充掉波信号的信道，从而降低SRS效应的影响。ROADM站点主要采用基于硅基液晶(liquid crystal on silicon，LCOS)芯片的WSS，其中，支持多个相位值的LCOS通常液晶响应时间较长，采用该LCOS芯片的WSS不满足快速上载假光的需求。另外，支持两个相位值的LCOS液晶响应时间较短，但是会对信号光或假光产生较大的插损。

发明内容

本申请提供一种光交换装置、方法及相关设备，能够快速上载假光，并且降低对信号光或假光的插损。

第一方面，本申请提供了一种光交换装置，包括第一输入端口、第二输入端口、第一偏振转换组件、第二偏振转换组件、偏振分离组件、重定向组件和输出端口，其中，所述第一输入端口，用于输入第一光束；所述第二输入端口，用于输入第二光束；所述第一偏振转换组件，用于将输入的第一光束的偏振态转换为第一偏振态；所述第二偏振转换组件，用于将输入的第二光束的偏振态转换为第二偏振态，所述第二偏振态和所述第一偏振态的偏振方向相互正交；所述偏振分离组件，用于穿通所述第一偏振态的第一光束和反射所述第二偏振态的第二光束；所述重定向组件，用于反射所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束；或用于将所述第一偏振态的第一光束的偏振态转换为第二偏振态并反射第二偏振态的第一光束，将所述第二偏振态的第二光束的偏振态转换为第一偏振态并反射第一偏振态的第二光束；其中，经所述重定向组件反射的第一偏振态的光束穿通所述偏振分离组件，以及被所述第一偏振转换组件进行偏振转换后输出至所述输出端口。

上述装置中，第一光束可以是信号光，第二光束可以是假光，重定向组件将第一偏振态的信号光的偏振态转换为第二偏振态，并将第二偏振态的假光的偏振态转换为第一偏振态时，经重定向组件反射的第一偏振态的假光穿通偏振分离组件，输出至输出端口。另外，第一光束还可以是假光，第二光束可以是信号光，重定向组件不转换信号光和假光的偏振态，经重定向组件反射的第一偏振态的假光穿通偏振分离组件，输出至输出端口。这样，实现了假光在ROADM站点的上载，并且重定向组件可以转换或者不转换光束的偏振态，上述装置可以采用支持两种液晶状态互相切换的LCOS，降低了响应时间，满足了假光的快速上载。另外，上述装置中的LCOS反射损耗和液晶吸收损耗等本底损耗，对信号光或假光的损耗较低。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述装置还包括色散组件，所述色散组件位于所述偏振分离组件和所述重定向组件之间；所述色散组件，用于将所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束在色散平面分离成多个子波长光束，所述第一光束的多个子波长光束入射至所述重定向组件的不同位置，所述第二光束的多个子波长光束入射至所述重定向组件的不同位置，相同波长的所述第一光束的子波长光束和所述第二光束的子波长光束入射至所述重定向组件的位置一致，所述色散平面为所述色散组件将光束色散为不同传播方向的平面。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述装置还包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第二透镜位于所述第一透镜和所述第三透镜之间，所述色散组件位于所述第一透镜的后焦点处以及所述第三透镜的前焦点处，所述重定向组件位于所述第三透镜的后焦点处。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述装置还包括反射镜，所述反射镜位于所述第二偏振转换组件之后；所述反射镜，用于反射所述第二偏振态的第二光束，以使所述第二偏振态的第二光束入射至所述偏振分离组件。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述重定向组件具体用于：反射所述第一偏振态的第一光束中的全部子波长光束和所述第二偏振态的第二光束中的全部子波长光束；或将所述第一偏振态的第一光束中的全部或部分子波长光束的偏振态转换为第二偏振态并反射经过偏振态换换的子波长光束，将所述第二偏振态的第二光束中的全部或部分子波长光束的偏振态转换为第一偏振态并反射经过偏振态换换的子波长光束；其中，经所述重定向组件反射的第一偏振态的子波长光束穿通所述偏振分离组件，以及被所述第一偏振转换组件进行偏振转换后输出至所述输出端口。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述重定向组件包括偏振调制器，所述偏振调制器中的液晶分子处于预设排列状态时，所述偏振调制器对接收的光束进行偏振态转换。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述重定向组件包括1/2波片和相位调制器；所述1/2波片，用于调整所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束入射所述相位调制器的偏振方向，以使所述第一光束入射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第一角度，所述第二光束入射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第二角度，所述第一角度和所述第二角度为45度或与45度的差值小于预设阈值；所述相位调制器，用于对经所述1/2波片调整偏振方向后的所述第一光束和所述第二光束产生相位变化；当对所述第一光束和所述第二光束产生奇数倍π的相位变化时，转换所述第一光束和所述第二光束的偏振态。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，其特征在于，当对所述第一光束和所述第二光束产生0或偶数倍π的相位变化时，所述第一光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为所述第一角度，所述第二光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为所述第二角度；当对所述第一光束和所述第二光束产生奇数倍π的相位变化时，所述第一光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第三角度，所述第二光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第四角度；所述第三角度与所述第一角度关于所述相位调制器快轴对称，所述第四角度与所述第二角度关于所述相位调制器快轴对称。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述第一光束包括信号光束，所述第二光束包括假光光束，所述第一光束和所述第二光束入射至所述重定向组件的位置一致。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述第一光束和所述第二光束入射所述重定向组件在端口平面或端口方向的角度不为0，所述第一输入端口和所述输出端口在端口方向的位置不同，所述第一光束和所述第二光束入射所述重定向组件在端口平面或端口方向的角度为所述第一光束和所述第二光束与所述重定向组件法线的夹角。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述第一光束和所述第二光束入射所述重定向组件在端口平面或端口方向的角度为0，所述装置还包括环形器和隔离器，所述环形器位于所述第一输入端口和所述第一偏振转换组件之间，所述隔离器位于所述第二输入端口和所述第二偏振转换组件之间；所述环形器，用于将从所述第一输入端口输入的光束传输至所述第一偏振转换组件，以及将从所述第一偏振转换组件输出的光束传输至所述输出端口；所述隔离器，用于将从所述第二输入端口输入的光束传输至所述第二偏振转换组件，以及隔离从所述第二偏振转换组件输出的光束。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述重定向组件包括基于铁电液晶材料或者双稳态液晶材料或者向列型液晶材料的硅基液晶LCOS。

第二方面，本申请提供了一种可重构的光分插复用设备ROADM，所述ROADM包括第一波长选择开关WSS和第二WSS，所述第一WSS用于交换信号光，所述第二WSS包括第一方面或第一方面任一可能的实施方式中的装置，用于将所述信号光的至少部分波长信号替换为假光信号。

上述设备中，第二WSS用于将信号光的至少部分波长信号替换为假光信号，这样，实现了假光在ROADM站点的上载，并且第二WSS可以采用支持两种液晶状态互相切换的LCOS，降低了响应时间，满足了假光的快速上载。另外，第二WSS中的LCOS反射损耗和液晶吸收损耗等本底损耗，对信号光或假光的损耗较低。

结合第二方面，在第二方面的一种可能的实施方式中，所述设备还包括第一光放大器、第二光放大器和第三WSS，所述第一光放大器、所述第三WSS、所述第一WSS和所述第二光放大器由前往后依次排列，所述第二WSS位于所述第一WSS和所述第二光放大器之间，或位于所述第二光放大器之后，或位于所述第二光放大器包括的第一级光放大单元和第二级光放大单元之间，或位于所述第一光放大器和所述第三WSS之间，或位于所述第一光放大器之前。

第三方面，本申请提供了一种光交换方法，应用于光交换装置，所述装置包括第一输入端口、第二输入端口、第一偏振转换组件、第二偏振转换组件、偏振分离组件、重定向组件和输出端口，所述方法包括：所述第一输入端口输入第一光束；所述第二输入端口输入第二光束；所述第一偏振转换组件将输入的第一光束的偏振态转换为第一偏振态；所述第二偏振转换组件将输入的第二光束的偏振态转换为第二偏振态，所述第二偏振态和所述第一偏振态的偏振方向相互正交；所述偏振分离组件穿通所述第一偏振态的第一光束和反射所述第二偏振态的第二光束；所述重定向组件反射所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束；或将所述第一偏振态的第一光束的偏振态转换为第二偏振态并反射第二偏振态的第一光束，将所述第二偏振态的第二光束的偏振态转换为第一偏振态并反射第一偏振态的第二光束；其中，经所述重定向组件反射的第一偏振态的光束穿通所述偏振分离组件，以及被所述第一偏振转换组件进行偏振转换后输出至所述输出端口。

上述方法中，第一光束可以是信号光，第二光束可以是假光，重定向组件将第一偏振态的信号光的偏振态转换为第二偏振态，并将第二偏振态的假光的偏振态转换为第一偏振态时，经重定向组件反射的第一偏振态的假光穿通偏振分离组件，输出至输出端口。另外，第一光束还可以是假光，第二光束可以是信号光，重定向组件不转换信号光和假光的偏振态，经重定向组件反射的第一偏振态的假光穿通偏振分离组件，输出至输出端口。这样，实现了假光在ROADM站点的上载，并且重定向组件可以转换或者不转换光束的偏振态，光交换装置可以采用支持两种液晶状态互相切换的LCOS，降低了响应时间，满足了假光的快速上载。另外，光交换装置中的LCOS反射损耗和液晶吸收损耗等本底损耗，对信号光或假光的损耗较低。

结合第三方面，在第三方面的一种可能的实施方式中，所述装置还包括色散组件，所述色散组件位于所述偏振分离组件和所述重定向组件之间，所述方法还包括：所述色散组件将所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束在色散平面分离成多个子波长光束，所述第一光束的多个子波长光束入射至所述重定向组件的不同位置，所述第二光束的多个子波长光束入射至所述重定向组件的不同位置，相同波长的所述第一光束的子波长光束和所述第二光束的子波长光束入射至所述重定向组件的位置一致，所述色散平面为所述色散组件将光束色散为不同传播方向的平面。

结合第三方面，在第三方面的一种可能的实施方式中，所述装置还包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第二透镜位于所述第一透镜和所述第三透镜之间，所述色散组件位于所述第一透镜的后焦点处以及所述第三透镜的前焦点处，所述重定向组件位于所述第三透镜的后焦点处。

结合第三方面，在第三方面的一种可能的实施方式中，所述装置还包括反射镜，所述反射镜位于所述第二偏振转换组件之后，所述方法还包括：所述反射镜反射所述第二偏振态的第二光束，以使所述第二偏振态的第二光束入射至所述偏振分离组件。

结合第三方面，在第三方面的一种可能的实施方式中，所述重定向组件反射所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束；或将所述第一偏振态的第一光束的偏振态转换为第二偏振态并反射第二偏振态的第一光束，将所述第二偏振态的第二光束的偏振态转换为第一偏振态并反射第一偏振态的第二光束，包括：所述重定向组件反射所述第一偏振态的第一光束中的全部子波长光束和所述第二偏振态的第二光束中的全部子波长光束；或将所述第一偏振态的第一光束中的全部或部分子波长光束的偏振态转换为第二偏振态并反射经过偏振态换换的子波长光束，将所述第二偏振态的第二光束中的全部或部分子波长光束的偏振态转换为第一偏振态并反射经过偏振态换换的子波长光束；其中，经所述重定向组件反射的第一偏振态的子波长光束穿通所述偏振分离组件，以及被所述第一偏振转换组件进行偏振转换后输出至所述输出端口。

结合第三方面，在第三方面的一种可能的实施方式中，所述重定向组件包括偏振调制器，所述方法还包括：所述偏振调制器中的液晶分子处于预设排列状态时，所述偏振调制器对接收的光束进行偏振态转换。

结合第三方面，在第三方面的一种可能的实施方式中，所述重定向组件包括1/2波片和相位调制器，所述方法还包括：所述1/2波片调整所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束入射所述相位调制器的偏振方向，以使所述第一光束入射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第一角度，所述第二光束入射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第二角度，所述第一角度和所述第二角度为45度或与45度的差值小于预设阈值；所述相位调制器对经所述1/2波片调整偏振方向后的所述第一光束和所述第二光束产生相位变化；当对所述第一光束和所述第二光束产生奇数倍π的相位变化时，转换所述第一光束和所述第二光束的偏振态。

结合第三方面，在第三方面的一种可能的实施方式中，当对所述第一光束和所述第二光束产生0或偶数倍π的相位变化时，所述第一光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为所述第一角度，所述第二光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为所述第二角度；当对所述第一光束和所述第二光束产生奇数倍π的相位变化时，所述第一光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第三角度，所述第二光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第四角度；所述第三角度与所述第一角度关于所述相位调制器快轴对称，所述第四角度与所述第二角度关于所述相位调制器快轴对称。

结合第三方面，在第三方面的一种可能的实施方式中，所述第一光束包括信号光束，所述第二光束包括假光光束，所述第一光束和所述第二光束入射至所述重定向组件的位置一致。

结合第三方面，在第三方面的一种可能的实施方式中，所述第一光束和所述第二光束入射所述重定向组件在端口平面或端口方向的角度不为0，所述第一输入端口和所述输出端口在端口方向的位置不同，所述第一光束和所述第二光束入射所述重定向组件在端口平面或端口方向的角度为所述第一光束和所述第二光束与所述重定向组件法线的夹角。

结合第三方面，在第三方面的一种可能的实施方式中，所述第一光束和所述第二光束入射所述重定向组件在端口平面或端口方向的角度为0，所述装置还包括环形器和隔离器，所述环形器位于所述第一输入端口和所述第一偏振转换组件之间，所述隔离器位于所述第二输入端口和所述第二偏振转换组件之间，所述方法还包括：所述环形器将从所述第一输入端口输入的光束传输至所述第一偏振转换组件，以及将从所述第一偏振转换组件输出的光束传输至所述输出端口；所述隔离器将从所述第二输入端口输入的光束传输至所述第二偏振转换组件，以及隔离从所述第二偏振转换组件输出的光束。

结合第三方面，在第三方面的一种可能的实施方式中，所述重定向组件包括基于铁电液晶材料或者双稳态液晶材料或者向列型液晶材料的硅基液晶LCOS。

附图说明

图1为SRS效应对光信号的影响的示意图；

图2为ROADM站点利用WSS上下载假光的示意图；

图3为闪耀光栅的相位值的示意图；

图4为二元光栅的相位值的示意图；

图5为采用二元光栅LCOS快速上载假光的ROADM的示意图；

图6为本申请实施例提供的一种光交换装置的示意图；

图7为本申请实施例提供的一种光交换装置在色散方向的示意图；

图8为图7中光交换装置在端口方向的示意图；

图9为本申请实施例提供的光交换装置中重定向组件上的光斑分布的示意图；

图10为偏振调制器中液晶分子处于第一排列状态的示意图；

图11为偏振调制器中液晶分子处于第二排列状态的示意图；

图12为本申请实施例提供的另一种光交换装置在色散方向的示意图；

图13为图12中光交换装置在端口方向的示意图；

图14为图12中光束入射相位调制器的偏振方向的示意图；

图15为图12中光束出射相位调制器的偏振方向的示意图；

图16为本申请实施例提供的另一种光交换装置在色散方向的示意图；

图17为图16中光交换装置在端口方向的示意图；

图18为本申请实施例提供的另一种光交换装置在色散方向的示意图；

图19为图18中光交换装置在端口方向的示意图；

图20为本申请实施例提供的一种ROADM的示意图；

图21为本申请实施例提供的另一种ROADM的示意图；

图22为本申请实施例提供的另一种ROADM的示意图；

图23为本申请实施例提供的另一种ROADM的示意图；

图24为本申请实施例提供的另一种ROADM的示意图；

图25为本申请实施例提供的另一种ROADM的示意图；

图26为本申请实施例提供的另一种ROADM的示意图；

图27为本申请实施例提供的另一种ROADM的示意图；

图28为本申请实施例提供的一种光交换方法的示意图；

图29为本申请实施例提供的一种光能量衰减的方法的示意图；

图30为本申请实施例提供的一种对新假光的能量进行衰减的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

以下，对本申请实施例中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。

本申请实施例中涉及的“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，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：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，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，是指的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-b，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以及，除非有相反的说明，本申请实施例提及“第一”、“第二”等序数词是用于对多个对象进行区分，不用于限定多个对象的顺序、时序、优先级或者重要程度。例如，第一信息和第二信息，只是为了区分不同的信息，而并不是表示这两种信息的内容、优先级、发送顺序或者重要程度等的不同。

为了便于理解本申请，首先对本申请涉及的概念进行解释：

随着光网络业务的迅速发展和交换容量的增加，可重构的光分插复用设备(reconfigurable optical add drop module，ROADM)站点需要处理的信号波段范围也在增加。基于液晶(liquid crystal，LC)阵列芯片、硅基液晶(liquid crystal on silicon，LCOS)芯片或微电子机械系统(micro electro mechanical systems，MEMS)芯片等光开关阵列的波长选择开关(wavelength selective switch，WSS)是构成ROADM站点的重要组件。在光纤传输系统中，由于非线性受激喇曼散射(stimulated raman scattering，SRS)效应的影响，短波长信号的能量会转移至长波长信号，短波长信号的光信噪比(optical signalnoise ratio，OSNR)会恶化，需要对信号功率进行均衡。

参见图1，图1为SRS效应对光信号的影响的示意图。如图1所示，短波长信号的能量会转移至长波长信号，信号波段范围越宽，SRS效应越严重。同时ROADM站点上载信号波或者下载信号波会导致信道数目产生变化，信道数目变化会导致SRS效应变化复杂，需要监控和动态功率均衡，对信号功率进行均衡的难度更大。

目前，一种降低SRS效应损伤的方法是在ROADM站点利用WSS上载假光(dummylight)填充空闲信道，使得链路时刻处于满波状态，SRS效应稳定，可以简化SRS效应的监控，便于对信号功率进行均衡。当某些波长信号掉波时(例如激光器光源损坏、掺饵光纤放大器(erbium-doped optical fiber amplifier，EDFA)失效等原因)，需要ROADM站点的WSS能够快速上载假光(通常需要小于10ms)填充掉波信号的信道，最大程度降低EDFA的瞬态效应或者光纤SRS效应带来的信号功率波动和损伤。

参见图2，图2为ROADM站点利用WSS上下载假光的示意图。如图2所示，光纤上传输不同波长的光束，波长分别为λ_1、λ_2、λ_3、λ_4、λ_5和λ_6，其中波长为λ_1、λ_3、λ_5和λ_6的光为信号光，波长为λ_2和λ_4的光为假光，信号光携带业务信息，假光不携带业务信息。光束经过光放大器后传输至第一个WSS，第一个WSS下载或阻断波长为λ_2和λ_4的假光。光束经过第一个WSS后传输至第一个上下波长选择开关(add drop WSS，ADWSS)，第一个ADWSS下载波长为λ_6的信号光。光束经过第一个WSS和第一个ADWSS后，包含的波长分别为λ_1、λ_3和λ_5，并且都为信号光。光束传输至第二个WSS时，第二个WSS上载波长为λ_6的假光，并且第二个ADWSS上载波长为λ_2和λ_4的信号光。光束经过第二个WSS后传输至光放大器，此时光纤上传输的光束的波长包括λ_1、λ_2、λ_3、λ_4、λ_5和λ_6，其中波长为λ_1、λ_2、λ_3、λ_4和λ_5的光为信号光，波长为λ_6的光为假光。

ROADM站点主要采用基于LCOS芯片的WSS，LCOS芯片通过加载周期性的相位光栅对光束产生衍射效应，进行不同角度的偏转。

在一种实施方式中，LCOS芯片加载具有多个相位值的闪耀光栅，参见图3，图3为闪耀光栅的相位值的示意图。如图3所示，在周期T内，闪耀光栅的相位值包括0、1/2π、π和3/2π。加载闪耀光栅的LCOS芯片可以支持多角度多端口WSS的切换，但是需要复杂的电路驱动加载图像，会产生比较大的电时延(通常大于50ms)，并且该LCOS芯片通常采用向列相液晶材料，液晶响应时间也较长(通常大于50ms)，因此采用该LCOS芯片的WSS无法满足快速上载假光的需求。

在另一种实施方式中，LCOS芯片加载具有两个相位值的二元光栅，参见图4，图4为二元光栅的相位值的示意图。如图4所示，在周期T内，二元光栅的相位值包括0和π。加载二元光栅的LCOS芯片在两个状态之间切换，只需要简单的电路驱动加载图像，可以大幅度降低电时延(通常小于5ms)，并且该LCOS芯片可以采用近晶相液晶材料降低液晶响应时间，比如铁电液晶材料(液晶响应时间通常小于1ms)，采用铁电液晶材料的LCOS芯片支持两个状态或两个偏转角度的切换。虽然加载二元光栅的LCOS芯片产生的时延较低，但是二元光栅的衍射效率较低(通常小于41％)，采用二元光栅LCOS快速上载假光的ROADM会对信号光或假光产生较大的插损。

参见图5，图5为采用二元光栅LCOS快速上载假光的ROADM的示意图。如图5所示，光纤上传输不同波长的光束，波长分别为λ_1、λ_2、λ_3、λ_4、λ_5和λ_6，其中波长为λ_1、λ_3、λ_5和λ_6的光为信号光，波长为λ_2和λ_4的光为假光。光束经过光放大器后传输至第一个WSS，第一个WSS下载或阻断波长为λ_2和λ_4的假光。光束经过第一个WSS后传输至第一个ADWSS，第一个ADWSS下载波长为λ_6的信号光。光束经过第一个WSS和第一个ADWSS后，包含的波长分别为λ_1、λ_3和λ_5，并且都为信号光。光束传输至第二个WSS和第二个ADWSS时，第二个ADWSS上载波长为λ_2和λ_4的信号光。光束经过第二个WSS和第二个ADWSS后传输至超快2x1 WSS，超快2x1 WSS光束上载波长为λ_6的假光。光束经过超快2x1 WSS后传输至光放大器，此时光纤上传输的光束的波长包括λ_1、λ_2、λ_3、λ_4、λ_5和λ_6，其中波长为λ_1、λ_2、λ_3、λ_4和λ_5的光为信号光，波长为λ_6的光为假光。线路侧WSS用于信号光在不同维度和方向的切换，客户侧ADWSS用于信号上下载，与WSS级联的超快2x1 WSS用于假光的快速上载，超快2x1 WSS采用二元光栅LCOS，会对信号光或假光产生较大的插损。

如上介绍了本申请的背景技术，下面介绍本申请实施例的技术特征。

参见图6，图6为本申请实施例提供的一种光交换装置的示意图。如图6所示，该光交换装置600包括第一输入端口601、第二输入端口602、第一偏振转换组件603、第二偏振转换组件604、偏振分离组件605、重定向组件606和输出端口607。图6为光交换装置600中光束传输方向的示意图，不对各个端口和组件的位置做限定。

在图6所示的光交换装置600中，第一输入端口601，用于输入第一光束。第二输入端口602，用于输入第二光束。第一偏振转换组件603，用于将输入的第一光束的偏振态转换为第一偏振态。第二偏振转换组件604，用于将输入的第二光束的偏振态转换为第二偏振态，所述第二偏振态和所述第一偏振态的偏振方向相互正交。偏振分离组件605，用于穿通所述第一偏振态的第一光束和反射所述第二偏振态的第二光束。重定向组件606，用于反射所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束；或用于将所述第一偏振态的第一光束的偏振态转换为第二偏振态并反射第二偏振态的第一光束，将所述第二偏振态的第二光束的偏振态转换为第一偏振态并反射第一偏振态的第二光束；其中，经所述重定向组件反射的第一偏振态的光束穿通所述偏振分离组件，以及被所述第一偏振转换组件进行偏振转换后输出至输出端口607。

可选的，第一光束包括信号光束，第二光束包括假光光束，第一光束和第二光束入射至重定向组件606的位置一致，其中，位置一致包括位置相同或位置的间距小于预设距离阈值。

上述装置中，第一光束为信号光，第二光束为假光时，重定向组件可以将第一偏振态的信号光的偏振态转换为第二偏振态，并将第二偏振态的假光的偏振态转换为第一偏振态，此时经重定向组件反射的第一偏振态的假光穿通偏振分离组件，输出至输出端口。重定向组件还可以不转换信号光和假光的偏振态，此时经重定向组件反射的第一偏振态的信号光穿通偏振分离组件，输出至输出端口。另外，第一光束为假光，第二光束为信号光时，重定向组件可以不转换信号光和假光的偏振态，此时经重定向组件反射的第一偏振态的假光穿通偏振分离组件，输出至输出端口。重定向组件还可以将第一偏振态的假光的偏振态转换为第二偏振态，并将第二偏振态的信号光的偏振态转换为第一偏振态，此时经重定向组件反射的第一偏振态的信号光穿通偏振分离组件，输出至输出端口。这样，实现了假光在ROADM站点的上载，并且重定向组件可以转换或者不转换光束的偏振态，上述装置可以采用支持两种液晶状态互相切换的LCOS，降低了响应时间，满足了假光的快速上载。另外，上述装置中的LCOS反射损耗和液晶吸收损耗等本底损耗，对信号光或假光的损耗较低。

参见图7，图7为本申请实施例提供的一种光交换装置在色散方向的示意图。如图7所示，该光交换装置包括第一输入端口701、第一准直镜702、第二输入端口703、第二准直镜704、第一偏振转换组件705、第二偏振转换组件706、第三偏振分离组件707、第一透镜708、第二透镜709、色散组件710、第三透镜711、重定向组件712和输出端口713。其中，第一偏振转换组件705包括第一偏振分离组件7051和第一1/2波片7052，第二偏振转换组件706包括第二偏振分离组件7061和第二1/2波片7062。

在图7所示的光交换装置中，交换方向或端口方向定义为X方向，波长方向或色散方向定义为Y方向，Y方向也就是光束色散分离的方向，光束传播方向定义为Z方向，X方向与Y方向和Z方向都垂直。X方向和Z方向构成的平面定义为端口平面，Y方向与Z方向构成的平面定义为色散平面，光束入射或出射光组件的角度定义为光束传播方向与光组件法线的夹角。

如图7所示，信号光束从第一输入端口701输入，经第一准直镜702准直，准直后的信号光束传输至第一偏振转换组件705，其中信号光束经第一偏振分离组件7051分离为两束正交偏振的单偏振信号，分别为S偏振态的信号光束和P偏振态的信号光束。其中，第一偏振分离组件7051包括渥拉斯顿棱镜或者镀膜的偏振分离器(polarization beamsplitter，PBS)，分离的两束单偏振信号可以在色散方向具有角度差异或位移差异，本实施例中以角度差异为例。S偏振态的信号光束再经第一1/2波片7052转换为P偏振态的信号光束，随后两束P偏振态的信号光束传播至第三偏振分离组件707。

假光光束从第二输入端口703输入，经第二准直镜704准直，准直后的假光光束传输至第二偏振转换组件706，其中假光光束经第二偏振分离组件7061分离成两束正交偏振的单偏振信号，分别为S偏振态的假光光束和P偏振态的假光光束。其中第二偏振分离组件7061包括渥拉斯顿棱镜或者镀膜的PBS，分离的两束单偏振信号可以在色散方向具有角度差异或位移差异，本实施例中以角度差异为例。P偏振态的假光光束再经第二1/2波片7062转换为S偏振态的假光光束，随后两束S偏振态的假光光束传播至第三偏振分离组件707。

S偏振态的偏振方向与端口平面平行，P偏振态的偏振方向与色散平面平行。第三偏振分离组件707穿通P偏振态的信号光束以及反射S偏振态的假光光束，随后P偏振态的信号光束与S偏振态的假光光束的传播方向一致，其中，传播方向一致包括传播方向相同或传播方向的夹角小于预设角度阈值。

两束P偏振态的信号光束和两束S偏振态的假光光束经第一透镜708和第二透镜709传播至色散组件710，其中第一透镜708用于对光束进行整形改变光斑大小并将四束光束转换为平行传播的光束，色散组件710位于第三偏振分离组件707与重定向组件712之间，用于将信号光束和假光光束在色散平面分离成多个信号子波长光束和多个假光子波长光束，其中，色散平面为色散组件710将光束色散为不同传播方向的平面，多个子波长光束在色散方向出射色散组件710的角度不同。

子波长光束经第三透镜711传播至重定向组件712，其中第三透镜711用于将子波长光束的色散方向角度差异转换为色散方向位置差异。在色散方向，相同波长的两个相同偏振态的信号子波长光束以不同或对称的角度入射至重定向组件712的位置一致，相同波长的两个相同偏振态的假光子波长光束也以不同或对称的角度入射至重定向组件712的位置一致，优选对称角度。在色散方向，相同波长的不同偏振态的信号子波长光束和假光子波长光束入射至重定向组件712的位置一致，其中，位置一致包括位置相同或位置的间距小于预设距离阈值。不同波长的信号子波长光束入射至重定向组件712的不同位置，不同波长的假光子波长光束入射至重定向组件712的不同位置。

信号光束和假光光束入射重定向组件712在端口平面或端口方向的角度不为0，此时第一输入端口701与输出端口713在端口方向的位置不同，其中，信号光束和假光光束入射重定向组件711在端口平面或端口方向的角度为信号光束和假光光束与重定向组件712法线的夹角。

可选的，重定向组件712位于第三透镜711的后焦点处，色散组件710位于第三透镜711的前焦点处，色散组件710还位于第一透镜708的后焦点处。第一透镜708的前焦点与第一准直镜702的后焦点位置重合。

可选的，第二透镜709位于第一透镜708和第三透镜711之间，第一透镜708和第三透镜711为柱透镜，在色散方向有曲率，在端口方向无曲率。第二透镜709为柱透镜，在端口方向有曲率，在色散方向无曲率。

重定向组件712包含多个光偏振转换单元，光偏振转换单元可以将光束的偏振态在S偏振态和P偏振态之间进行转化。

可选的，重定向组件712包括基于铁电液晶材料或者双稳态液晶材料或者向列型液晶材料的LCOS。重定向组件712还可以包括基于其他液晶材料的LCOS，此处仅为举例。

可选的，重定向组件712反射P偏振态的全部信号子波长光束以及反射S偏振态的全部假光子波长光束。或者，重定向组件712将P偏振态的全部或部分信号子波长光束的偏振态转换为S偏振态并反射信号子波长光束，将S偏振态的全部或部分假光子波长光束的偏振态转换为P偏振态并反射假光子波长光束。

反射后的子波长光束经过第三透镜711、色散组件710、第二透镜709、第一透镜708、第三偏振分离组件707后，P偏振态的子波长光束穿通第三偏振分离组件707，经第一偏振转换组件705传播至输出端口713，S偏振态的子波长光束被第三偏振分离组件707反射后被隔离，无法传播至输出端口713。本实施例中重定向组件712在色散方向对子波长光束进行反射，在其他实施例中也可以在色散方向对子波长光束进行其他角度的切换，不做限定。色散组件710将信号子波长光束合并为信号光束，将假光子波长光束合并为假光光束。

在色散方向，如果相同波长的两个相同偏振态的信号光束1和信号光束2以对称的角度入射至重定向组件712的相同位置，则切换后信号光束1沿着信号光束2正向传播的光路反向传播至输出端口，信号光束2沿着信号光束1正向传播的光路反向传播至输出端口。在色散方向，如果相同波长的两个相同偏振态的假光光束1和假光光束2以对称的角度入射至重定向组件712的相同位置，则切换后假光光束1沿着假光光束2正向传播的光路反向传播至输出端口，假光光束2沿着假光光束1正向传播的光路反向传播至输出端口。)其中，正向传播定义为光束从第一输入端口701或第二输入端口703传播至重定向组件712，反向传播定义为光束从重定向组件712传播至输出端口713。

上述装置中，信号光经第一偏振转换组件后转化为P偏振态的信号光，假光经第二偏振转换组件后转化为S偏振态的假光。重定向组件将P偏振态的信号光的偏振态转换为S偏振态，并将S偏振态的假光的偏振态转换为P偏振态时，经重定向组件反射的P偏振态的假光穿通第三偏振分离组件，输出至输出端口。经重定向组件反射的S偏振态的信号光被第三偏振分离组件反射后被隔离，无法输出至输出端口。这样，实现了假光在ROADM站点的上载，并且重定向组件可以转换或者不转换光束的偏振态，上述装置可以采用支持两种液晶状态互相切换的LCOS，降低了响应时间，满足了假光的快速上载。另外，上述装置中的LCOS反射损耗和液晶吸收损耗等本底损耗，对信号光或假光的损耗较低。

参见图8，图8为图7中光交换装置在端口方向的示意图。如图8所示，信号光束从第一输入端口701输入，经第一准直镜702准直，准直后的信号光束传输至第一偏振转换组件705，其中信号光束经第一偏振分离组件7051和第一1/2波片7052传输至第三偏振分离组件707，再经第一透镜708、第二透镜709、色散组件710、第三透镜711入射至重定向组件712。假光光束从第二输入端口703输入，经第二准直镜704准直，准直后的假光光束传输至第二偏振转换组件706，其中假光光束经第二偏振分离组件7061和第二1/2波片7062传输至第三偏振分离组件707，再经第一透镜708、第二透镜709、色散组件710、第三透镜711入射至重定向组件712。

从图8中可以看出，第一输入端口701与输出端口713在端口方向的位置不同，重定向组件712在端口方向倾斜放置，使得光束入射重定向组件712在端口方向的角度为θ，其中θ不为0。

如果重定向组件712不转换信号光束和假光光束的偏振态，则信号光束保持原来的P偏振态，假光光束保持原来的S偏振态。P偏振态的信号光束被重定向组件712反射后，经第三透镜711、色散组件710、第二透镜709、第一透镜708、第三偏振分离组件707、第一1/2波片7052、第一偏振分离组件7051，传播至输出端口713。S偏振态的假光光束被重定向组件712反射后，经第三透镜711、色散组件710、第二透镜709、第一透镜708、第三偏振分离组件707被隔离，无法传播至输出端口713。其中，第二透镜709可用于在端口方向将重定向组件712的输出光束的传播方向转化为与输入光束平行的传播方向。

如果重定向组件712转换信号光束和假光光束的偏振态，将P偏振态的信号光束转换为S偏振态，将S偏振态的假光光束转换为P偏振态，则P偏振态的假光光束被重定向组件712反射后，经第三透镜711、色散组件710、第二透镜709、第一透镜708、第三偏振分离组件707、第一1/2波片7052、第一偏振分离组件7051，传播至输出端口713。S偏振态的信号光束被重定向组件712反射后，经第三透镜711、色散组件710、第二透镜709、第一透镜708、第三偏振分离组件707被隔离，无法传播至输出端口713。

参见图9，图9为本申请实施例提供的光交换装置中重定向组件上的光斑分布的示意图。如图9所示，波长不同的光束的光斑在重定向组件上的位置不同，例如波长为λ_1的光束的光斑与波长为λ_m的光束的光斑的位置不同。波长相同的信号光的光斑与假光的光斑在重定向组件上的位置一致，其中，位置一致包括位置相同或位置的间距小于预设距离阈值，例如波长为λ_1的信号光的光斑与假光的光斑的位置相近。

可选的，本申请实施例提供的光交换装置中的重定向组件包括偏振调制器，偏振调制器中的液晶分子处于预设排列状态时，偏振调制器对接收的光束进行偏振态转换。

在一种可能的实施方式中，偏振调制器包括基于铁电液晶材料或双稳态液晶材料的LCOS，或包括基于其他液晶材料的LCOS，此处仅为举例。

在一种可能的实施方式中，偏振调制器中的液晶分子在电压控制下可以在X方向和Y方向构成的平面内绕着Z轴旋转，液晶分子在两种排列状态之间切换，此处仅为举例，不对液晶分子的旋转方向做限定。

在LCOS的某个子波长位置处，在Z方向(光束传播方向)上，光束在液晶分子内传播的距离为d，液晶分子e光和o光折射率差为Δn，LCOS对P偏振态的光束和S偏振态的光束产生的相位差为Φ，该子波长光束的波长为λ，满足或接近的关系为：

其中，n为不为0的奇数。

参见图10，图10为偏振调制器中液晶分子处于第一排列状态的示意图。如图10所示，偏振调制器中液晶分子处于第一排列状态时，液晶分子的长轴方向与端口方向(X方向)平行或夹角小于第一预设阈值，其中，第一预设阈值例如可以为10度，此时液晶分子的长轴方向与端口方向接近平行。

当偏振调制器中液晶分子处于第一排列状态时，偏振调制器不转换接收的光束的偏振态，信号光和假光的偏振态不变，信号光保持原来的P偏振态，假光保持原来的S偏振态，信号光从输出端口输出，假光被隔离。

参见图11，图11为偏振调制器中液晶分子处于第二排列状态的示意图。如图11所示，偏振调制器中液晶分子处于第二排列状态时，液晶分子的长轴方向与端口方向(X方向)的夹角为45度或与45度的差值小于第二预设阈值，其中，第二预设阈值例如可以为10度。

当偏振调制器中液晶分子处于第二排列状态时，偏振调制器对接收的光束进行偏振态转换，P偏振态的信号光转换为S偏振态的信号光，S偏振态的假光转换为P偏振态的假光。转换后，假光从输出端口输出，信号光被隔离。

可以看出，本实施例中采用偏振调制器转换或者不转换光束的偏振态，无需采用二元光栅衍射对光束进行偏转，包含LCOS反射损耗和液晶吸收损耗等，对信号光或假光的损耗较低。并且，采用两种排列状态互相切换的LCOS，大幅度降低了响应时间。

参见图12，图12为本申请实施例提供的另一种光交换装置在色散方向的示意图。如图12所示，该光交换装置包括第一输入端口1201、第一准直镜1202、第二输入端口1203、第二准直镜1204、第一偏振转换组件1205、第二偏振转换组件1206、第三偏振分离组件1207、第一透镜1208、第二透镜1209、色散组件1210、第三透镜1211、重定向组件1212和输出端口1213。其中，第一偏振转换组件1205包括第一偏振分离组件12051和第一1/2波片12052，第二偏振转换组件1206包括第二偏振分离组件12061和第二1/2波片12062。重定向组件1212包括第三1/2波片12121和相位调制器12122。

图12所示的光交换装置中，第三1/2波片12121，用于调整信号光和假光入射相位调制器12122的偏振方向，以使信号光入射相位调制器12122的偏振方向与相位调制器12122快轴的夹角为第一角度，假光入射相位调制器12122的偏振方向与相位调制器12122快轴的夹角为第二角度，第一角度和第二角度为45度或与45度的差值小于预设阈值。相位调制器12122，用于对经第三1/2波片12121调整偏振方向后的信号光和假光产生相位变化。当对信号光和假光产生奇数倍π的相位变化时，转换信号光和假光的偏振态。其他光组件的说明可以参考图7所示的光交换装置，在此不做赘述。

参见图13，图13为图12中光交换装置在端口方向的示意图。图13中光组件的说明可以参考图8所示的光交换装置，在此不做赘述。

在一种可能的实施方式中，相位调制器12122包括基于向列型液晶材料的LCOS，该LCOS在电压控制下可以对光束产生0或偶数倍π的相位变化，也可以对光束产生奇数倍π的相位变化。若LCOS对光束产生0或偶数倍π的相位变化，则不改变信号光和假光的偏振态，信号光保持原来的P偏振态，假光保持原来的S偏振态，信号光从输出端口输出，假光被隔离。若LCOS对光束产生奇数倍π的相位变化，则P偏振态的信号光转换为S偏振态的信号光，S偏振态的假光转换为P偏振态的假光。转换后，假光从输出端口输出，信号光被隔离。

参见图14，图14为图12中光束入射相位调制器的偏振方向的示意图。如图14所示，信号光入射相位调制器的偏振方向与相位调制器快轴的夹角为第一角度，假光入射相位调制器的偏振方向与相位调制器快轴的夹角为第二角度，第一角度和第二角度为45度或与45度的差值小于预设阈值。

在一种可能的实施方式中，当对信号光和假光产生0或偶数倍π的相位变化时，信号光出射相位调制器12122的偏振方向与相位调制器12122快轴的夹角为第一角度，假光出射相位调制器12122的偏振方向与相位调制器12122快轴的夹角为第二角度。

当对信号光和假光产生奇数倍π的相位变化时，信号光出射相位调制器12122的偏振方向与相位调制器12122快轴的夹角为第三角度，假光出射相位调制器12122的偏振方向与相位调制器12122快轴的夹角为第四角度。第三角度与第一角度关于相位调制器12122快轴对称，第四角度与第二角度关于相位调制器12122快轴对称。参见图15，图15为图12中光束出射相位调制器的偏振方向的示意图。

可以看出，本实施例中采用相位调制器转换或者不转换光束的偏振态，无需采用二元光栅衍射对光束进行偏转，包含LCOS反射损耗和液晶吸收损耗等，对信号光或假光的损耗较低。并且，大幅度降低了响应时间。

参见图16，图16为本申请实施例提供的另一种光交换装置在色散方向的示意图。如图16所示，该光交换装置包括第一输入端口1601、第一准直镜1602、第二输入端口1603、第二准直镜1604、第一偏振转换组件1605、第二偏振转换组件1606、第三偏振分离组件1607、第一透镜1608、第二透镜1609、色散组件1610、第三透镜1611、重定向组件1612、反射镜1613和输出端口1614。其中，第一偏振转换组件1605包括第一偏振分离组件16051和第一1/2波片16052，第二偏振转换组件1606包括第二偏振分离组件16061和第二1/2波片16062。

参见图17，图17为图16中光交换装置在端口方向的示意图。

结合图16和图17所示的光交换装置，可以看出，反射镜1613位于第二偏振转换组件1606之后，反射镜1613用于反射输入的光束，以使光束入射至第三偏振分离组件1607。其他光组件的说明可以参考图7和图8所示的光交换装置，在此不做赘述。

参见图18，图18为本申请实施例提供的另一种光交换装置在色散方向的示意图。如图18所示，该光交换装置包括第一输入端口1801、第一准直镜1802、第二输入端口1803、第二准直镜1804、第一偏振转换组件1805、第二偏振转换组件1806、第三偏振分离组件1807、第一透镜1808、第二透镜1809、色散组件1810、第三透镜1811、重定向组件1812、环形器1813、隔离器1814和输出端口1815。其中，第一偏振转换组件1805包括第一偏振分离组件18051和第一1/2波片18052，第二偏振转换组件1806包括第二偏振分离组件18061和第二1/2波片18062。

参见图19，图19为图18中光交换装置在端口方向的示意图。

结合图18和图19所示的光交换装置，可以看出，光束入射重定向组件1812在端口平面或端口方向的角度为0，环形器1813位于第一输入端口1801和第一偏振转换组件1805之间，隔离器1814位于第二输入端口1803和第二偏振转换组件1806之间。其中，环形器1813，用于将从第一输入端口1801输入的光束传输至第一偏振转换组件1805，以及将从第一偏振转换组件1805输出的光束传输至输出端口1815。隔离器1814，用于将从第二输入端口1803输入的光束传输至第二偏振转换组件1806，以及隔离从第二偏振转换组件1806输出的光束。其他光组件的说明可以参考图7和图8所示的光交换装置，在此不做赘述。

参见图20，图20为本申请实施例提供的一种ROADM的示意图。如图20所示，该ROADM包括第一WSS2001和第二WSS2002，其中，第一WSS2001用于交换信号光，第二WSS2002包括本申请实施例提供的任意一种光交换装置，第二WSS2002用于将信号光的至少部分波长信号替换为假光信号。这样，实现了假光在ROADM站点的快速上载，并且对信号光或假光的损耗较低。

参见图21，图21为本申请实施例提供的另一种ROADM的示意图。如图21所示，该ROADM包括第一WSS2101、第二WSS2102、第一光放大器2103、第二光放大器2104和第三WSS2105。其中，第一光放大器2103、第三WSS2105、第一WSS2101和第二光放大器2104由前往后依次排列，第二WSS2102位于第一WSS2101和第二光放大器2104之间。第三WSS2105用于下载信号光，第一WSS2101用于上载信号光，第二WSS2102包括本申请实施例提供的任意一种光交换装置，用于快速上载假光。

参见图22，图22为本申请实施例提供的另一种ROADM的示意图。如图22所示，该ROADM包括第一WSS2201、第二WSS2202、第一光放大器2203、第二光放大器2204和第三WSS2205。其中，第一光放大器2203、第三WSS2205、第一WSS2201和第二光放大器2204由前往后依次排列，第二WSS2202位于第二光放大器2204之后。第三WSS2205用于下载信号光，第一WSS2201用于上载信号光，第二WSS2202包括本申请实施例提供的任意一种光交换装置，用于快速上载假光。

参见图23，图23为本申请实施例提供的另一种ROADM的示意图。如图23所示，该ROADM包括第一WSS2301、第二WSS2302、第一光放大器2303、第二光放大器2304和第三WSS2305。其中，第一光放大器2303、第三WSS2305、第一WSS2301和第二光放大器2304由前往后依次排列，第二光放大器2304包括第一级光放大单元23041和第二光放大单元23042，每一级光放大单元包括至少一段饵纤和至少一个泵浦，第二WSS2302位于第一级光放大单元23041和第二光放大单元23042之间。第三WSS2305用于下载信号光，第一WSS2301用于上载信号光，第二WSS2302包括本申请实施例提供的任意一种光交换装置，用于快速上载假光。

参见图24，图24为本申请实施例提供的另一种ROADM的示意图。如图24所示，该ROADM包括第一WSS2401、第二WSS2402、第一光放大器2403、第二光放大器2404和第三WSS2405。其中，第一光放大器2403、第三WSS2405、第一WSS2401和第二光放大器2404由前往后依次排列，第二WSS2402位于第三WSS2405之前。第一WSS2401用于上载信号光，第三WSS2405用于下载信号光，第二WSS2402包括本申请实施例提供的任意一种光交换装置，用于快速上载假光，在断纤时可以快速填充假光。

参见图25，图25为本申请实施例提供的另一种ROADM的示意图。如图25所示，该ROADM包括第一WSS2501、第二WSS2502、第一光放大器2503、第二光放大器2504和第三WSS2505。其中，第一光放大器2503、第三WSS2505、第一WSS2501和第二光放大器2504由前往后依次排列，第二WSS2502位于第一光放大器2503之前。第一WSS2501用于上载信号光，第三WSS2505用于下载信号光，第二WSS2502包括本申请实施例提供的任意一种光交换装置，用于快速上载假光，在断纤时可以快速填充假光。

参见图26，图26为本申请实施例提供的另一种ROADM的示意图。如图26所示，该ROADM包括第一WSS2601、第二WSS2602、第一光放大器2603、第二光放大器2604、第三WSS2605和第四WSS2606。其中，第一光放大器2603、第三WSS2605、第一WSS2601和第二光放大器2604由前往后依次排列，第二WSS2602位于第二光放大器2604之后，第四WSS2606位于第一光放大器2603与第三WSS2605之间。第一WSS2601用于上载信号光，第三WSS2605用于下载信号光，第二WSS2602和第四WSS2606包括本申请实施例提供的任意一种光交换装置，第二WSS2602用于快速上载假光，第四WSS2606用于快速下载或阻断假光。

参见图27，图27为本申请实施例提供的另一种ROADM的示意图。如图27所示，该ROADM包括第一WSS2701、第二WSS2702、第一光放大器2703、第二光放大器2704、第三WSS2705和第四WSS2706。其中，第一光放大器2703、第三WSS2705、第一WSS2701和第二光放大器2704由前往后依次排列，第二WSS2702位于第二光放大器2704之后，第四WSS2706位于第一光放大器2703之前。第一WSS2701用于上载信号光，第三WSS2705用于下载信号光，第二WSS2702和第四WSS2706包括本申请实施例提供的任意一种光交换装置，第二WSS2702用于快速上载假光，第四WSS2706用于快速下载或阻断假光。

参见图28，图28为本申请实施例提供的一种光交换方法的示意图，该方法应用于光交换装置，光交换装置包括第一输入端口、第二输入端口、第一偏振转换组件、第二偏振转换组件、偏振分离组件、重定向组件和输出端口，该方法包括：

S2801、第一输入端口输入第一光束。

S2802、第二输入端口输入第二光束。

S2803、第一偏振转换组件将输入的第一光束的偏振态转换为第一偏振态。

S2804、第二偏振转换组件将输入的第二光束的偏振态转换为第二偏振态，所述第二偏振态和所述第一偏振态的偏振方向相互正交。

S2805、偏振分离组件穿通所述第一偏振态的第一光束和反射所述第二偏振态的第二光束。

S2806、重定向组件反射所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束；或将所述第一偏振态的第一光束的偏振态转换为第二偏振态并反射第二偏振态的第一光束，将所述第二偏振态的第二光束的偏振态转换为第一偏振态并反射第一偏振态的第二光束；其中，经所述重定向组件反射的第一偏振态的光束穿通所述偏振分离组件，以及被所述第一偏振转换组件进行偏振转换后输出至所述输出端口。

可选的，光交换装置还包括色散组件，所述色散组件位于所述偏振分离组件和所述重定向组件之间，所述方法还包括：所述色散组件将所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束在色散平面分离成多个子波长光束，所述第一光束的多个子波长光束入射至所述重定向组件的不同位置，所述第二光束的多个子波长光束入射至所述重定向组件的不同位置，相同波长的所述第一光束的子波长光束和所述第二光束的子波长光束入射至所述重定向组件的位置一致，所述色散平面为所述色散组件将光束色散为不同传播方向的平面。

可选的，光交换装置还包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第二透镜位于所述第一透镜和所述第三透镜之间，所述色散组件位于所述第一透镜的后焦点处以及所述第三透镜的前焦点处，所述重定向组件位于所述第三透镜的后焦点处。

可选的，光交换装置还包括反射镜，所述反射镜位于所述第二偏振转换组件之后，所述方法还包括：所述反射镜反射所述第二偏振态的第二光束，以使所述第二偏振态的第二光束入射至所述偏振分离组件。

可选的，所述重定向组件反射所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束；或将所述第一偏振态的第一光束的偏振态转换为第二偏振态并反射第二偏振态的第一光束，将所述第二偏振态的第二光束的偏振态转换为第一偏振态并反射第一偏振态的第二光束，包括：所述重定向组件反射所述第一偏振态的第一光束中的全部子波长光束和所述第二偏振态的第二光束中的全部子波长光束；或将所述第一偏振态的第一光束中的全部或部分子波长光束的偏振态转换为第二偏振态并反射经过所述偏振态转换的子波长光束，将所述第二偏振态的第二光束中的全部或部分子波长光束的偏振态转换为第一偏振态并反射经过所述偏振态转换的子波长光束；其中，经所述重定向组件反射的第一偏振态的子波长光束穿通所述偏振分离组件，以及被所述第一偏振转换组件进行偏振转换后输出至所述输出端口。

可选的，所述重定向组件包括偏振调制器，所述方法还包括：所述偏振调制器中的液晶分子处于预设排列状态时，所述偏振调制器对接收的光束进行偏振态转换。

可选的，所述重定向组件包括1/2波片和相位调制器，所述方法还包括：所述1/2波片调整所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束入射所述相位调制器的偏振方向，以使所述第一光束入射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第一角度，所述第二光束入射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第二角度，所述第一角度和所述第二角度为45度或与45度的差值小于预设阈值；所述相位调制器对经所述1/2波片调整偏振方向后的所述第一光束和所述第二光束产生相位变化；当对所述第一光束和所述第二光束产生奇数倍π的相位变化时，转换所述第一光束和所述第二光束的偏振态。

可选的，当对所述第一光束和所述第二光束产生0或偶数倍π的相位变化时，所述第一光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为所述第一角度，所述第二光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为所述第二角度；当对所述第一光束和所述第二光束产生奇数倍π的相位变化时，所述第一光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第三角度，所述第二光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第四角度；所述第三角度与所述第一角度关于所述相位调制器快轴对称，所述第四角度与所述第二角度关于所述相位调制器快轴对称。

可选的，所述第一光束包括信号光束，所述第二光束包括假光光束，所述第一光束和所述第二光束入射至所述重定向组件的位置一致。

可选的，所述第一光束和所述第二光束入射所述重定向组件在端口平面或端口方向的角度不为0，所述第一输入端口和所述输出端口在端口方向的位置不同，所述第一光束和所述第二光束入射所述重定向组件在端口平面或端口方向的角度为所述第一光束和所述第二光束与所述重定向组件法线的夹角。

可选的，所述第一光束和所述第二光束入射所述重定向组件在端口平面或端口方向的角度为0，所述装置还包括环形器和隔离器，所述环形器位于所述第一输入端口和所述第一偏振转换组件之间，所述隔离器位于所述第二输入端口和所述第二偏振转换组件之间，所述方法还包括：所述环形器将从所述第一输入端口输入的光束传输至所述第一偏振转换组件，以及将从所述第一偏振转换组件输出的光束传输至所述输出端口；所述隔离器将从所述第二输入端口输入的光束传输至所述第二偏振转换组件，以及隔离从所述第二偏振转换组件输出的光束。

可选的，所述重定向组件包括基于铁电液晶材料或者双稳态液晶材料或者向列型液晶材料的硅基液晶LCOS。

上述方法中，第一光束可以是信号光，第二光束可以是假光，重定向组件将第一偏振态的信号光的偏振态转换为第二偏振态，并将第二偏振态的假光的偏振态转换为第一偏振态时，经重定向组件反射的第一偏振态的假光穿通偏振分离组件，输出至输出端口。另外，第一光束还可以是假光，第二光束可以是信号光，重定向组件不转换信号光和假光的偏振态，经重定向组件反射的第一偏振态的假光穿通偏振分离组件，输出至输出端口。这样，实现了假光在ROADM站点的上载，并且重定向组件可以转换或者不转换光束的偏振态，光交换装置可以采用支持两种液晶状态互相切换的LCOS，降低了响应时间，满足了假光的快速上载。另外，光交换装置中的LCOS反射损耗和液晶吸收损耗等本底损耗，对信号光或假光的损耗较低。

本申请实施例还提供一种光能量衰减的方法，当某些波长的信号突然掉波，例如激光器光源损坏、EDFA失效等，此时需要级联的各个ROADM站点的WSS能够快速上载相同波长的假光，填充这些掉波信号的信道。上载假光的WSS可以采用本申请实施例提供的任意一种光交换装置，光交换装置可以隔离从上级ROADM站点传输过来的旧假光，同时上载本地的新假光，避免该链路上假光能量持续累积。另外，用于快速上载假光的光交换装置还需要对新假光或者输出端口的光能量进行衰减，使得链路上功率保持均衡。

参见图29，图29为本申请实施例提供的一种光能量衰减的方法的示意图。如图29所示，该方法包括：

S2901、第一WSS隔离第一波长的旧假光，以及上载第一波长的新假光。

具体的，第一WSS可以为本申请实施例提供的任意一种光交换装置。

S2902、第二WSS阻断第一波长的旧假光。

具体的，第二WSS位于第一WSS之前。

S2903、第一WSS对第一波长的新假光的能量进行衰减。

可选的，对第一波长的新假光的能量进行衰减的方法包括：采用LCOS将该第一波长的新假光的部分光斑的能量进行隔离。参见图30，图30为本申请实施例提供的一种对新假光的能量进行衰减的示意图，如图30所示，黑色区域为被隔离的能量。

可以看出，位于第二WSS之前的第一WSS已经阻断了第一波长的旧假光，所以第二WSS对该第一波长的新假光的能量进行衰减时，不会将旧假光的能量传输至输出端口，可以实现对输出端口光能量的有效衰减。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (26)

1.一种光交换装置，其特征在于，包括第一输入端口、第二输入端口、第一偏振转换组件、第二偏振转换组件、偏振分离组件、重定向组件和输出端口，其中，

所述第一输入端口，用于输入第一光束；

所述第二输入端口，用于输入第二光束；

所述第一偏振转换组件，用于将输入的第一光束的偏振态转换为第一偏振态；

所述第二偏振转换组件，用于将输入的第二光束的偏振态转换为第二偏振态，所述第二偏振态和所述第一偏振态的偏振方向相互正交；

所述偏振分离组件，用于穿通所述第一偏振态的第一光束和反射所述第二偏振态的第二光束；

所述重定向组件，用于反射所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束；或用于将所述第一偏振态的第一光束的偏振态转换为第二偏振态并反射第二偏振态的第一光束，将所述第二偏振态的第二光束的偏振态转换为第一偏振态并反射第一偏振态的第二光束；其中，经所述重定向组件反射的第一偏振态的光束穿通所述偏振分离组件，以及被所述第一偏振转换组件进行偏振转换后输出至所述输出端口。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括色散组件，所述色散组件位于所述偏振分离组件和所述重定向组件之间；

所述色散组件，用于将所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束在色散平面分离成多个子波长光束，所述第一光束的多个子波长光束入射至所述重定向组件的不同位置，所述第二光束的多个子波长光束入射至所述重定向组件的不同位置，相同波长的所述第一光束的子波长光束和所述第二光束的子波长光束入射至所述重定向组件的位置一致，所述色散平面为所述色散组件将光束色散为不同传播方向的平面。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第二透镜位于所述第一透镜和所述第三透镜之间，所述色散组件位于所述第一透镜的后焦点处以及所述第三透镜的前焦点处，所述重定向组件位于所述第三透镜的后焦点处。

4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括反射镜，所述反射镜位于所述第二偏振转换组件之后；

所述反射镜，用于反射所述第二偏振态的第二光束，以使所述第二偏振态的第二光束入射至所述偏振分离组件。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述重定向组件具体用于：

反射所述第一偏振态的第一光束中的全部子波长光束和所述第二偏振态的第二光束中的全部子波长光束；或将所述第一偏振态的第一光束中的全部或部分子波长光束的偏振态转换为第二偏振态并反射经过所述偏振态转换的子波长光束，将所述第二偏振态的第二光束中的全部或部分子波长光束的偏振态转换为第一偏振态并反射经过所述偏振态转换的子波长光束；其中，经所述重定向组件反射的第一偏振态的子波长光束穿通所述偏振分离组件，以及被所述第一偏振转换组件进行偏振转换后输出至所述输出端口。

6.根据权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于，所述重定向组件包括偏振调制器，所述偏振调制器中的液晶分子处于预设排列状态时，所述偏振调制器对接收的光束进行偏振态转换。

7.根据权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于，所述重定向组件包括1/2波片和相位调制器；

所述1/2波片，用于调整所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束入射所述相位调制器的偏振方向，以使所述第一光束入射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第一角度，所述第二光束入射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第二角度，所述第一角度和所述第二角度为45度或与45度的差值小于预设阈值；

所述相位调制器，用于对经所述1/2波片调整偏振方向后的所述第一光束和所述第二光束产生相位变化；当对所述第一光束和所述第二光束产生奇数倍π的相位变化时，转换所述第一光束和所述第二光束的偏振态。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当对所述第一光束和所述第二光束产生0或偶数倍π的相位变化时，所述第一光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为所述第一角度，所述第二光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为所述第二角度；

当对所述第一光束和所述第二光束产生奇数倍π的相位变化时，所述第一光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第三角度，所述第二光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第四角度；所述第三角度与所述第一角度关于所述相位调制器快轴对称，所述第四角度与所述第二角度关于所述相位调制器快轴对称。

9.根据权利要求1-8任一项所述的装置，其特征在于，所述第一光束包括信号光束，所述第二光束包括假光光束，所述第一光束和所述第二光束入射至所述重定向组件的位置一致。

10.根据权利要求1-9任一项所述的装置，其特征在于，所述第一光束和所述第二光束入射所述重定向组件在端口平面或端口方向的角度不为0，所述第一输入端口和所述输出端口在端口方向的位置不同，所述第一光束和所述第二光束入射所述重定向组件在端口平面或端口方向的角度为所述第一光束和所述第二光束与所述重定向组件法线的夹角。

11.根据权利要求1-9任一项所述的装置，其特征在于，所述第一光束和所述第二光束入射所述重定向组件在端口平面或端口方向的角度为0，所述装置还包括环形器和隔离器，所述环形器位于所述第一输入端口和所述第一偏振转换组件之间，所述隔离器位于所述第二输入端口和所述第二偏振转换组件之间；

所述环形器，用于将从所述第一输入端口输入的光束传输至所述第一偏振转换组件，以及将从所述第一偏振转换组件输出的光束传输至所述输出端口；

所述隔离器，用于将从所述第二输入端口输入的光束传输至所述第二偏振转换组件，以及隔离从所述第二偏振转换组件输出的光束。

12.根据权利要求1-11任一项所述的装置，其特征在于，所述重定向组件包括基于铁电液晶材料或者双稳态液晶材料或者向列型液晶材料的硅基液晶LCOS。

13.一种可重构的光分插复用设备ROADM，其特征在于，所述ROADM包括第一波长选择开关WSS和第二WSS，所述第一WSS用于交换信号光，所述第二WSS包括权利要求1-12任一项所述的装置，用于将所述信号光的至少部分波长信号替换为假光信号。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述设备还包括第一光放大器、第二光放大器和第三WSS，所述第一光放大器、所述第三WSS、所述第一WSS和所述第二光放大器由前往后依次排列，所述第二WSS位于所述第一WSS和所述第二光放大器之间，或位于所述第二光放大器之后，或位于所述第二光放大器包括的第一级光放大单元和第二级光放大单元之间，或位于所述第一光放大器和所述第三WSS之间，或位于所述第一光放大器之前。

15.一种光交换方法，其特征在于，应用于光交换装置，所述装置包括第一输入端口、第二输入端口、第一偏振转换组件、第二偏振转换组件、偏振分离组件、重定向组件和输出端口，所述方法包括：

所述第一输入端口输入第一光束；

所述第二输入端口输入第二光束；

所述第一偏振转换组件将输入的第一光束的偏振态转换为第一偏振态；

所述第二偏振转换组件将输入的第二光束的偏振态转换为第二偏振态，所述第二偏振态和所述第一偏振态的偏振方向相互正交；

所述偏振分离组件穿通所述第一偏振态的第一光束和反射所述第二偏振态的第二光束；

所述重定向组件反射所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束；或将所述第一偏振态的第一光束的偏振态转换为第二偏振态并反射第二偏振态的第一光束，将所述第二偏振态的第二光束的偏振态转换为第一偏振态并反射第一偏振态的第二光束；其中，经所述重定向组件反射的第一偏振态的光束穿通所述偏振分离组件，以及被所述第一偏振转换组件进行偏振转换后输出至所述输出端口。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述装置还包括色散组件，所述色散组件位于所述偏振分离组件和所述重定向组件之间，所述方法还包括：

所述色散组件将所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束在色散平面分离成多个子波长光束，所述第一光束的多个子波长光束入射至所述重定向组件的不同位置，所述第二光束的多个子波长光束入射至所述重定向组件的不同位置，相同波长的所述第一光束的子波长光束和所述第二光束的子波长光束入射至所述重定向组件的位置一致，所述色散平面为所述色散组件将光束色散为不同传播方向的平面。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述装置还包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第二透镜位于所述第一透镜和所述第三透镜之间，所述色散组件位于所述第一透镜的后焦点处以及所述第三透镜的前焦点处，所述重定向组件位于所述第三透镜的后焦点处。

18.根据权利要求15-17任一项所述的方法，其特征在于，所述装置还包括反射镜，所述反射镜位于所述第二偏振转换组件之后，所述方法还包括：

所述反射镜反射所述第二偏振态的第二光束，以使所述第二偏振态的第二光束入射至所述偏振分离组件。

19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述重定向组件反射所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束；或将所述第一偏振态的第一光束的偏振态转换为第二偏振态并反射第二偏振态的第一光束，将所述第二偏振态的第二光束的偏振态转换为第一偏振态并反射第一偏振态的第二光束，包括：

所述重定向组件反射所述第一偏振态的第一光束中的全部子波长光束和所述第二偏振态的第二光束中的全部子波长光束；或将所述第一偏振态的第一光束中的全部或部分子波长光束的偏振态转换为第二偏振态并反射经过所述偏振转换的子波长光束，将所述第二偏振态的第二光束中的全部或部分子波长光束的偏振态转换为第一偏振态并反射经过所述偏振转换的子波长光束；其中，经所述重定向组件反射的第一偏振态的子波长光束穿通所述偏振分离组件，以及被所述第一偏振转换组件进行偏振转换后输出至所述输出端口。

20.根据权利要求15-19任一项所述的方法，其特征在于，所述重定向组件包括偏振调制器，所述方法还包括：

所述偏振调制器中的液晶分子处于预设排列状态时，所述偏振调制器对接收的光束进行偏振态转换。

21.根据权利要求15-19任一项所述的方法，其特征在于，所述重定向组件包括1/2波片和相位调制器，所述方法还包括：

所述1/2波片调整所述第一偏振态的第一光束和所述第二偏振态的第二光束入射所述相位调制器的偏振方向，以使所述第一光束入射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第一角度，所述第二光束入射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第二角度，所述第一角度和所述第二角度为45度或与45度的差值小于预设阈值；

所述相位调制器对经所述1/2波片调整偏振方向后的所述第一光束和所述第二光束产生相位变化；当对所述第一光束和所述第二光束产生奇数倍π的相位变化时，转换所述第一光束和所述第二光束的偏振态。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，当对所述第一光束和所述第二光束产生0或偶数倍π的相位变化时，所述第一光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为所述第一角度，所述第二光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为所述第二角度；

当对所述第一光束和所述第二光束产生奇数倍π的相位变化时，所述第一光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第三角度，所述第二光束出射所述相位调制器的偏振方向与所述相位调制器快轴的夹角为第四角度；所述第三角度与所述第一角度关于所述相位调制器快轴对称，所述第四角度与所述第二角度关于所述相位调制器快轴对称。

23.根据权利要求15-22任一项所述的方法，其特征在于，所述第一光束包括信号光束，所述第二光束包括假光光束，所述第一光束和所述第二光束入射至所述重定向组件的位置一致。

24.根据权利要求15-23任一项所述的方法，其特征在于，所述第一光束和所述第二光束入射所述重定向组件在端口平面或端口方向的角度不为0，所述第一输入端口和所述输出端口在端口方向的位置不同，所述第一光束和所述第二光束入射所述重定向组件在端口平面或端口方向的角度为所述第一光束和所述第二光束与所述重定向组件法线的夹角。

25.根据权利要求15-23任一项所述的方法，其特征在于，所述第一光束和所述第二光束入射所述重定向组件在端口平面或端口方向的角度为0，所述装置还包括环形器和隔离器，所述环形器位于所述第一输入端口和所述第一偏振转换组件之间，所述隔离器位于所述第二输入端口和所述第二偏振转换组件之间，所述方法还包括：

所述环形器将从所述第一输入端口输入的光束传输至所述第一偏振转换组件，以及将从所述第一偏振转换组件输出的光束传输至所述输出端口；

所述隔离器将从所述第二输入端口输入的光束传输至所述第二偏振转换组件，以及隔离从所述第二偏振转换组件输出的光束。

26.根据权利要求15-25任一项所述的方法，其特征在于，所述重定向组件包括基于铁电液晶材料或者双稳态液晶材料或者向列型液晶材料的硅基液晶LCOS。

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