CN1427571A - 光上下路分插复用器件 - Google Patents
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Abstract
一种光上下路分插复用器件，包括：对称型阵列波导光栅、1×N光开关和N×N光开关，所述阵列波导光栅的输入波导与所述1×N光开关相连，用于将光信号耦合进入阵列波导光栅；所述阵列波导光栅的输出波导与N×N光开关阵列相连，用于将从阵列波导光栅输出的部分光信号耦合出来，实现信号下路；另一N×N光开关阵列与用于合波的阵列波导光栅输入波导相连，实现上路信号的耦合，使剩余光信号连同上路信号在该阵列波导光栅中实现合波；从而获得具有有限路由指配功能的光分插复用器。
Description
技术领域
本发明涉及在光传输系统中实现支路信号的分插和复用的光分插复用(OADM)技术，特别是指一种光上下路分插复用器件。本发明具体涉及利用对称型阵列波导光栅(AWG)的周期性特性，采用与光开关阵列组合的方法，实现具有有限路由指配功能的光上下路分插复用的器件。
背景技术
随着信息时代的来临，通信业务逐年迅速增长，为了适应通信网传输容量的不断增长和满足网络交互性、灵活性的要求，产生了各种复用技术，其中波分复用技术(WDM)是解决宽带、大容量光纤网络通信的一种有效的方法。从世界范围来看，目前正在建设和将要建设的商用光通信系统基本上都是WDM光纤通信系统。光分插复用设备是全光网络的关键节点设备之一。随着网络启用的波长数增大、网络智能化的要求增加，光分插复用器件的发展趋势将从现在的信道数较小，体积大的分离器件向集成化的方向发展。
OADM的基本功能是从WDM传输线路上选择性地分插和复用某些光通道，而不影响其它光通道的透明传输。如果选择某个或某些固定的波长通道进行分插复用，则称之为固定波长OADM；如果分插复用的波长通道是可配置的，则称之为可配置OADM，即具有路由指配功能的OADM。是否具有路由指配功能对OADM的应用和竞争力有很大的关系。阵列波导光栅复用/解复用器的波长路由功能正是顺应了这一路由指配的需要。但是，在光分插复用功能模块中要实现完全的路由指配功能需要较大的光开关阵列与解复用器组合，这将会导致芯片的面积大大增加、信号损耗增大，工艺均匀性要求大大提高，这样规模的光开关阵列超出了目前的集成能力。
发明内容
因此本发明的目的在于提出一种光上下路分插复用器件，利用对称型AWG的周期性特性与光开关阵列组合来实现具有有限路由指配功能的OADM的新的技术方案，大大减少了光开关阵列的大小和工艺难度，同时实现了简单有效的具有有限路由指配功能的新型的光上下路分插复用器件。
本发明一种光上下路分插复用器件，包括：对称型阵列波导光栅、1×N光开关和N×N光开关，其特征在于：所述阵列波导光栅的输入波导与所述1×N光开关相连，用于将光信号耦合进入阵列波导光栅；所述阵列波导光栅的输出波导与N×N光开关阵列相连，用于将从阵列波导光栅输出的部分光信号耦合出来，实现信号下路；另一N×N光开关阵列与用于合波的阵列波导光栅输入波导相连，实现上路信号的耦合，使剩余光信号连同上路信号在该阵列波导光栅中实现合波；从而获得具有有限路由指配功能的光分插复用器。
其中光上下路分插复用器件可采用分立式光开关和对称型阵列波导光栅组合实现光信号上下路分插复用，又可采用光电子器件集成技术，集成光开关和对称型阵列波导光栅在同一芯片上实现光信号上下路分插复用。
其中对称型阵列波导光栅具有周期性输出的特性，通过将光路信号依次耦合进入阵列波导光栅的不同输入端口，则在其输出端口可获得循环输出的光路信号。
其中通过控制1×N光开关的导体路径，将光信号耦合进入阵列波导光栅的不同输出端口。
其中所述N×N光开关阵列的N个输出端口与对称型阵列波导光栅的输出波导相连，将从阵列波导光栅输出的所要下路的光路信号耦合出来，通过N×N光开关阵列的光路交换，完成光路信号的下路，由N×N光开关的N个端口输出。
其中所述另一N×N光开关阵列与所述另一对称型阵列波导光栅相连，用于将上路信号耦合至阵列波导光栅，实现合波。
附图说明
为了更为清楚的介绍本发明的上述目的和优点，本说明将结合一个特定的实施例和该实施例的附图来做进一步的说明，这些附图是：
图1是N×N对称型阵列波导光栅的周期性特性的示意图。
图2是1×4光开关阵列示意图。
图3是4×4光开关阵列示意图。
图4是本发明光上下路分插复用器件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1-4详细介绍本发明的结构和原理：
图1示意出当多波长信号从不同的输入端口输入阵列波导光栅时，在阵列波导光栅的各输出端口会得到不同的解复用波长，即实现了波长信号的循环输出。对于输入、输出端口完全对称的N×N阵列波导光栅器件，通过特殊设计可使它具有波长分配和波长路由的功能。当阵列波导光栅的自由光谱范围满足FSR＝N·Δλ时(FSR、Δλ分别为阵列波导光栅的自由光谱区和通道间隔)，波长为λi和λi+N(λi+N＝λi+N·Δλ)的光信号就会在同一端口输出，这种特性被称为周期性。本发明正是基于对称型阵列波导光栅的周期性来实现光信号的分组上、下路复用。
图2是描述1×4光开关工作原理图。它是由一个公共端口与4个可供选择的输出端口中的一个相接通，从而使光信号从不同的输出端口输出。
图3是描述4×4光开关阵列工作的原理图。它由4个输入端口与4个输出端口通过两者之间的公共端口连接起来而构成一个光开关阵列。
本发明正是利用上述完全对称式阵列波导光栅的循环输出特性，用一个1×4光开关阵列与阵列波导光栅的输入端相连。当多波长信号从1×4光开关阵列的公共端输入时，通过光开关输出端的移动使多波长信号耦合进入阵列波导光栅的不同输入端，控制光开关输出端移动的步长(本实施例以4个端口为一个步长为例)，就可以实现波长信号以四个波长为一组的分组循环输出。
同时在上述原理的基础上，将阵列波导光栅的某四个输出端与一个4×4光开关阵列相连，由阵列波导光栅分组输出的四个波长信号(即所要下路的波长信号)就会耦合进入4×4光开关阵列，通过开关阵列的光路交换，完成4路波长的下路。图4即是完成这种光上下路功能的结构示意图。
请参阅图4，本发明一种光上下路分插复用器件，包括：对称型阵列波导光栅20、50、1×N光开关10和N×N光开关30、40，所述阵列波导光栅20的输入波导与所述1×N光开关10相连(本发明的实施例中使用的是1×4光开关10)，用于将光信号耦合进入阵列波导光栅20；所述阵列波导光栅20的输出波导与N×N光开关30相连(本发明的实施例中使用的是4×4光开关30、40)，用于将从阵列波导光栅20输出的部分光信号耦合出来，实现信号下路；另一N×N光开关40与用于合波的阵列波导光栅50相连，实现上路信号的耦合，使剩余光信号连同上路信号在该阵列波导光栅中实现合波；从而获得具有有限路由指配功能的光分插复用器。
其中光上下路分插复用器件可采用分立式光开关和对称型阵列波导光栅组合实现光信号上下路分插复用，又可采用光电子器件集成技术，集成光开关和对称型阵列波导光栅在同一芯片上实现光信号上下路分插复用。
其中对称型阵列波导光栅20、50具有周期性输出的特性，通过将光路信号依次耦合进入阵列波导光栅20、50的不同输入端口，则在其输出端口可获得循环输出的光路信号。
其中通过控制1×4光开关10的导体路径，将光信号耦合进入阵列波导光栅20的不同输出端口。
其中所述N×N光开关30的N个输出端口与对称型阵列波导光栅20的输出波导相连，将从阵列波导光栅20输出的所要下路的光路信号耦合出来，通过N×N光开关30的光路交换，完成光路信号的下路，由N×N光开关30的N个端口输出。
其中所述另一N×N光开关40与所述另一对称型阵列波导光栅50相连，用于将上路信号耦合至阵列波导光栅50，实现合波。
从上面的描述中可以清楚地看出，本发明实现了利用小规模光路交换来获得有限路由指配的光上下路分插复用功能。既可利用现有的分立式光开关、阵列波导光栅等器件组合实现；也可采用光电子器件集成技术，将各个功能结构集成在同一芯片上，大大降低了集成化的工艺难度和成本，实现了器件的小型化。
虽然参照上述实施例详细地描述了本发明，但是应该理解本发明并不限于所公开的实施例，对于本专业领域的技术人员来说，可对其形式和细节进行各种改变。本发明意欲涵盖所附权力要求书的精神和范围内的各种变型。
Claims (6)
1、一种光上下路分插复用器件，包括：对称型阵列波导光栅、1×N光开关和N×N光开关，其特征在于：所述阵列波导光栅的输入波导与所述1×N光开关相连，用于将光信号耦合进入阵列波导光栅；所述阵列波导光栅的输出波导与N×N光开关阵列相连，用于将从阵列波导光栅输出的部分光信号耦合出来，实现信号下路；另一N×N光开关阵列与用于合波的阵列波导光栅输入波导相连，实现上路信号的耦合，使剩余光信号连同上路信号在该阵列波导光栅中实现合波；从而获得具有有限路由指配功能的光分插复用器。
2、根据权利要求1所述的光上下路分插复用器件，其特征在于：其中光上下路分插复用器件可采用分立式光开关和对称型阵列波导光栅组合实现光信号上下路分插复用，又可采用光电子器件集成技术，集成光开关和对称型阵列波导光栅在同一芯片上实现光信号上下路分插复用。
3、根据权利要求1所述的光上下路分插复用器件，其特征在于：其中对称型阵列波导光栅具有周期性输出的特性，通过将光路信号依次耦合进入阵列波导光栅的不同输入端口，则在其输出端口可获得循环输出的光路信号。
4、根据权利要求1所述的光上下路分插复用器件，其特征在于：其中通过控制1×N光开关的导体路径，将光信号耦合进入阵列波导光栅的不同输出端口。
5、根据权利要求1所述的光上下路分插复用器件，其特征在于：其中所述N×N光开关阵列的N个输出端口与对称型阵列波导光栅的输出波导相连，将从阵列波导光栅输出的所要下路的光路信号耦合出来，通过N×N光开关阵列的光路交换，完成光路信号的下路，由N×N光开关的N个端口输出。
6、根据权利要求1所述的光上下路分插复用器件，其特征在于：其中所述另一N×N光开关阵列与所述另一对称型阵列波导光栅相连，用于将上路信号耦合至阵列波导光栅，实现合波。
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2001
- 2001-12-18 CN CN01144525A patent/CN1427571A/zh active Pending
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