KR20160013850A - 집적 채널 모니터를 포함하는 파장 선택 스위치 - Google Patents

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Abstract

광학 소자는, 광학 빔들을 수용하는 제1 및 제2 광학 입력부들 및 스위칭 기능과 관련된 제1 복수의 광학 출력부들 및 채널 모니터링 기능과 관련된 제2 복수의 광학 출력부들을 가지는 광학 포트 어레이를 포함한다. 분산 요소는 입력부로부터 상기 광학 빔을 수용하고, 상기 광학 빔을 복수의 파장 요소들로 공간적으로 분리한다. 촛점 요소는 상기 복수의 파장 요소들을 집중시킨다. 광학 경로 변환 시스템은 상기 복수의 파장 요소들을 수용하고, 상기 파장 요소들 각각을 광학 포트들 중 정해진 하나로 선택적으로 향하게 한다. 광감지부들은 상기 제2 복수의 광학 출력부들 내의 광학 출력부들 하나와 각각 관련되어, 그들로부터의 파장 요소를 수용한다. 제어부는 상기 광학 경로 변환 시스템이 상기 복수의 파장 요소들 각각을 상기 제2 복수의 광학 출력부들의 상기 광학 출력부들의 다른 하나로 동시에 향하게 한다.

Description

집적 채널 모니터를 포함하는 파장 선택 스위치{Wavelength selective switch having integrated channel monitor}
본 발명은 파장 선택 스위치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 집적 채널 모니터를 포함하는 파장 선택 스위치에 관한 것이다.
[0001] 광섬유 광통신 시스템들은 일반적으로, 다수의 스펙트럼으로 분리되어 독립적인 광학 채널들을 이송하도록 광섬유를 사용하는 기술인, 파장 분할 멀티플렉싱(wavelength division multiplexing, WDM)을 이용한다. 파장 영역에 있어서, 상기 광학 채널들은 분리된 채널 파장들에 집중되고, 조밀 WDM (WDM)에서 시스템은 일반적으로 25, 50, 100 또는 200 GHz에 의하여 분리된다. 광학 채널에 의하여 이송되는 정보 내용은 채널들 사이의 공간에 비하여 일반적으로 좁은 유한한 파장 밴드를 넘어서 퍼진다.
[0002] 광학 채널 모니터링은, 광섬유 광학 시스템들의 원격통신 이송기들 및 다중 서비스 동작기들에 의하여 사용되는 것이 증가되고 있다. 광학 네트워크 상의 트래픽이 증가됨에 따라, 네트워크들의 모니터링과 관리가 중요한 문제가 되고 있다. 네트워크를 모니터하기 위하여, 네트워크 내의 특정한 지점들에서의 복합 신호의 스펙트럼 특징들이 결정되어야 하고, 분석되어야 한다. 따라서, 이러한 정보는 상기 네트워크의 성능을 최적화하도록 사용될 수 있다. 광학 채널 모니터링은, 재설정식 자기 관리 광섬유 광학 네트워크들을 사용하는 현대의 광학 네트워크들에 특히 중요하다.
[0003] 예를 들어, 네트워크를 따라서 전송됨에 따라 개별적인 파장 채널들을 제어하도록 사용되는, 재설정식 광분기들(reconfigurable optical add/drop multiplexers, ROADMs) 및 광학 교차 접속기들은 광학 채널 모니터를 요구한다. 상기 ROADM은 네트워크를 따라서 중간 노드들에서 추가되거나 감축되는 파장 채널들의 동적 및 재설정식 선택을 허용한다. 상기 ROADM에 있어서, 예를 들어, 광학 채널 모니터는, 가변광 감쇠기(variable optical attenuator, VOA) 제어 전자장치에 채널-전력 정보를 제공하도록, 인입되는 채널들의 목록 및 배출되는 채널들의 목록을 제공할 수 있고, 이에 따라 추가되는 채널들의 전력을 통과 채널들과 동등하게 할 수 있다.
[0004] 광학 채널 모니터의 일 유형은 파장 선택 스위치(WSS)를 사용하고, 상기 스위치는 단위 파장 채널을 기초로 하여 광학 스위칭을 수행하도록 구성된 스위치의 형태이고, 일반적으로 입력 광섬유에서 원하는 출력 광섬유로 모든 파장 채널을 스위칭할 수 있다. 따라서, 1XN WSS는 상기 입력 광섬유를 따라서 전송되는 WDM 입력 신호의 파장 채널을 상기 WSS와 커플링된 N 개의 출력 광섬유들 중 어느 하나로 스위치할 수 있다.
[0005] 미국특허출원번호 제2010/0046944호는 WSS에 결합된 광학 채널 모니터를 개시한다. 이것은 1x1 스위치의 기능을 사용하여 구현되고, 즉 1xN WSS에서 사용가능하다. 특히, 상기 1x1 스위치의 출력부는 포토다이오드로 종료된다. 이러한 방식으로, 개별적인 채널의 전력이 측정될 수 있다.
[0006] 광학 스위칭 기술이 충분히 빠른 경우에, OCM을 형성하는 1x1 WSS의 사용이 유용하다고 하여도, 이러한 기술은 상대적으로 빠른 반응 시간들을 가지지 않는 스위치들을 사용하는 경우에는 적절하지 않다. 특히, 광학 스위칭 시간, 포토다이오드 설정 시간 및 모니터되는 채널들의 갯수는 OCM 루프 속도를 결정하고, 즉, 각각의 채널을 한번 모니터하기에 필요한 시간을 결정한다. 많은 어플리케이션들에 있어서, 1초 미만 및 이상적으로는 0.1 초 미만의 OCM 루프 속도들이 요구된다. 이에 따라, 스위치 및 포토다이오드 설정 시간들은, 100 또는 그 이상의 갯수일 수 있는 많은 채널들에서 정보를 얻기 위하여 충분히 빠를 필요가 있다. 1 ms의 포토다이오드 설정 시간과 100 채널들과 함께 0.2 초의 루프 속도를 달성하기 위하여, 광학 스위칭 시간은 1 ms 이어야 한다. 이러한 조건이 디지털 마이크로-미러 소자들(DMDs)과 같은 일부 기술에서 구현 가능하더라도, 액정 및 및 실리콘 상층 액정(liquid crystal on silicon, LCoS) 기술들과 같은 다른 기술에서는 구현되지 않는다.
본 발명은 집적 채널 모니터를 포함하는 파장 선택 스위치를 제공하는 것이다.
[0007] 본 발명의 일 측면에 있어서, 광학 소자가 제공된다. 상기 광학 소자는 광학 포트 어레이, 분산 요소, 촛점 요소, 광학 경로 변환 시스템, 복수의 광감지부들 및 제어부를 포함한다. 상기 광학 포트 어레이는, 광학 빔들을 수용하는 적어도 제1 및 제2 광학 입력부들 및 적어도 스위칭 기능과 관련된 제1 복수의 광학 출력부들 및 채널 모니터링 기능과 관련된 제2 복수의 광학 출력부들을 가진다. 상기 분산 요소는, 광학 입력부로부터 상기 광학 빔을 수용하고, 상기 광학 빔을 복수의 파장 요소들로 공간적으로 분리한다. 상기 촛점 요소는, 상기 복수의 파장 요소들을 집중시킨다. 상기 광학 경로 변환 시스템은, 상기 복수의 파장 요소들을 수용하고, 상기 파장 요소들 각각을 광학 포트들 중 정해진 하나로 선택적으로 향하게 한다. 상기 복수의 광감지부들은 상기 제2 복수의 광학 출력부들 내의 광학 출력부들 하나와 각각 관련되어, 그들로부터의 파장 요소를 수용한다. 상기 제어부는, 상기 광학 경로 변환 시스템이 상기 복수의 파장 요소들 각각을 상기 제2 복수의 광학 출력부들의 상기 광학 출력부들의 다른 하나로 동시에 향하게 한다.
[0008] 도 1은 집적된 채널 모니터를 포함하는 파장 선택 스위치 (WSS)의 일예의 기능 블록도이다.
[0009] 도 2는 각각 5개의 출력 포트들을 가지는 일련의 N 개(N은 2 이상의 정수임)의 WSS들과 N 개의 출력 포트들로부터의 광을 수용하는 N 개의 포토다이오드들을 가지는 OCN을 포함하는 소자와 연결되어 사용될 수 있는 시퀀스의 일예를 도시한다.
[0010] 도 3A 및 도 3B는 각각 본 발명의 실시예들과 관련되어 사용될 수 있는 자유 공간 스위치와 같은 단순화된 광학 소자의 일예의 정면도와 측면도이다.
[0011] 도 4는 본 발명의 실시예들과 관련하여 사용될 수 있는, 자유 공간 스위치와 같은 단순화된 광학 소자의 다른 예의 측면도이다.
[0012] 도 1은 집적된 채널 모니터를 포함하는 파장 선택 스위치 (WSS)(100)의 일예의 기능 블록도이다. 도시된 바와 같이, 세 개의 구분된 기능부들이 도시되어 있다: WSS들(110, 120)로 도시된 두 개의 1xn WSS들, 및 광학 채널 모니터(130)(OCM). 그러나, 하기에 설명하는 바와 같이, 다른 기능부들이 단일 물리 스위칭 소자들과 결합할 수 있음을 유의하여야 한다.
[0013] WSS(110)는 입력 포트(112) 및 출력 포트들(1141, 1142, 1143, 1144, 1145)("114")를 포함한다. 스위칭 구조부(116)는 입력 포트(112)를 출력 포트들(114)에 광학적으로 커플링시켜, 입력 포트(112)에 수용된 광학 신호를 스위치 제어부(140)의 제어 하에서 출력 포트들(114) 중 하나로 선택적으로 향하게 할 수 있다. 이와 유사하게, WSS(120)는 입력 포트(122) 및 출력 포트들(1241, 1242, 1243, 1244, 1245)("124")를 포함한다. 스위칭 구조부(126)는 입력 포트(122)를 출력 포트들(124)에 광학적으로 커플링시켜, 입력 포트(122)에 수용된 광학 신호를 스위치 제어부(140)의 제어 하에서 출력 포트들(124) 중 하나로 선택적으로 향하게 할 수 있다.
[0014] OCM(130)은 WSS들(120, 130)과 유사하며, 그들의 출력 포트들 각각이 포토다이오드와 같은 광감지부에서 종료되는 차이가 있다. 특히, OCM(130)은 입력 포트(132) 및 출력 포트들(1341, 1342, 1343, 1344, 1345)("134")을 포함한다. 스위칭 구조부(136)는 입력 포트(132)를 출력 포트들(134)에 광학적으로 커플링시켜, 입력 포트(132)에 수용된 광학 신호를 스위치 제어부(140)의 제어 하에서 출력 포트들(134) 중 하나로 선택적으로 향하게 할 수 있다. 포토다이오드들(1501, 1502, 1503, 1504, 1505)은 광학 출력부들(1341, 1342, 1343, 1344, 1345)로부터의 광을 각각 수용한다.
[0015] WSS들(110, 120) 및 OCM(130)이 5 개의 출력 포트들을 가지는 것으로 도시되어 있으나, 보다 일반적으로 다양한 갯수의 출력 포트들을 가질 수 있음을 유의하고, 이러한 갯수들은 세 개의 기능 요소들 사이에서 동일하거나 다를 수 있음을 유의한다. 즉, WSS(110), WSS(120) 및 OCM(130)은 동일하거나 다른 출력 포트들을 가질 수 있다.
[0016] 상기 OCM이 다중 출력 포트들을 가지고, 상기 출력 포트들 각각에는 포토다이오드가 설치되므로, 다중 채널들이 동시에 모니터될 수 있고, 이에 따라 OCM 루프 속도가 증가된다. 예를 들어, 하나의 포토다이오드를 이용하여, 100-채널 측정이 각각의 샘플 사이에서 스위치 및 설정 시간들과 함께 100 개의 연속적인 샘플들에 대하여 이루어진다. 예를 들어, 20개의 포토다이오드들을 가지는 1x20 WSS가 사용되는 경우에는, 각각의 포토다이오드가 거의 동시에 샘플링될 수 있고, 20개의 채널들이 병렬적으로 감지된다. 종래의 배열에서 필요한 시간과 비교하면, 상기 방식은 루프 시간을 20의 인수로서 감소시킬 수 있다. 이러한 방식에서, 0.2초의 타겟 루프 시간과 1 ms의 설정시간은 39 ms의 스위칭 시간을 지지할 수 있다. 이러한 스위칭 시간은 액정을 기초로 한 스위칭 기술들을 가지는 어플리케이션에서 구현될 수 있다.
[0017] 넓게 다양한 다른 경로를 모니터하기 위하여, 개별적인 채널들은 OCM(130)으로 동시에 경로 지정(routed)될 수 있다. 도 2는 각각 5개의 출력 포트들을 가지는 일련의 N 개(N은 2 이상의 정수임)의 WSS들과 N 개의 출력 포트들로부터의 광을 수용하는 N 개의 포토다이오드들을 가지는 OCN을 포함하는 소자와 연결되어 사용될 수 있는 시퀀스의 일예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 채널들의 파장들(1, 2, 3, 4, 5)은 이러한 시퀸스로 첫번째 WSS의 5 개의 출력부들로 경로 지정된다. 파장들(6, 7, 8, 9, 10)은 이러한 시퀸스로 두번째 WSS의 5 개의 출력부들로 경로 지정된다. 상기 과정은 각각의 WSS에 대하여 계속되고, 최종 파장들(N, N+l, N+2, N+3, N+4, N+5)이 이러한 시퀸스로 N번째 WSS의 5 개의 출력부들로 경로 지정된다.
[0018] 상기 OCM이 N개의 출력부들을 가지기 때문에, N개의 WSS들 각각으로부터의 하나의 채널은 동시에 모니터될 수 있다. 예를 들어, 상기 배열에서, 채널들 또는 파장들(1, 6, 11, 16...N)은 동시에 모니터될 수 있다. 이어서, 이러한 채널들을 모니터한 후에, 채널들(2, 7, 12, 17... N+l)이 동시에 모니터될 수 있고, 이어서 채널들(3, 8, 13, 18...N+2)이 동시에 모니터될 수 있고, 계속될 수 있다. 최종적으로, 모니터 시퀀스는 채널들(5, 10, 15, 20...N+4)을 동시에 모니터함에 의하여 완성될 수 있고, 이어서 전체 시퀸스가 반복될 수 있다.
[0019] 많은 어플리케이션에서, 다중 다이오드들을 가지는 하나의 OCM으로서 사용을 위하여만 다중 포트 WSS을 구현하는 것이 비용 제한적일 수 있다. 그러나, WSS(들)에 사용되는 광학 요소들 대부분이 OCM의 기능을 수행하도록 사용되는 경우에 하나 또는 그 이상의 WSS의 기능을 포함하는 소자에 부가물로서 OCM의 기능이 결합된다면, 비용이 실질적으로 감소된다. 이러한 경우에는, 추가 WSS의 비용 증가는 적을 수 있고, 복수의 포토다이오드들을 가지는 OCM이 구현가능한 대안으로 이루어질 수 있다.
[0020] 상술한 바와 같은 광학 채널 모니터가 결합될 수 있는 파장 선택 스위치의 일 예를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다. 이러한 광학 스위치의 추가적인 상세한 설명은 동시 출원중인 미국특허출원번호 [Docket No. 2062/17]의 발명의 명칭 "실리콘 상층 액정을 포함하고, 감소된 크로스 토크를 가지는 파장 선택 스위치(Wavelength Selective Switch Employing a LCoS Device and Having Reduced Crosstalk)를 참조한다.
[0021] 도 3A 및 도 3B는 각각 본 발명의 실시예들과 관련되어 사용될 수 있는 자유 공간 WSS(100)와 같은 단순화된 광학 소자의 일예의 정면도와 측면도이다. 광은 입력 및 출력 포트들로 기능할 수 있는 광섬유들과 같은 광학 도파관들을 통하여 WSS(100)로 입력 및 출력된다. 도 3B에 도시된 바와 같이, 광섬유 콜리메이터 어레이(101)는 콜리메이터들(1021, 1022, 1023)에 각각 커플링된 복수의 개별적인 광섬유들(1201, 1202, 1203)을 포함할 수 있다. 광은 하나 또는 그 이상의 광섬유들(120)로부터 콜리메이터들(102)에 의하여 자유 공간 빔으로 변환된다. 포트 어레이(101)로부터 존재하는 광은 z-축에 평행하다. 도 3B에서는, 포트 어레이(101)가 세 개의 광섬유/콜리메이터로만 도시되어 있으나, 보다 일반적으로 모든 적절한 갯수의 광섬유/콜리메이터 쌍이 적용될 수 있다
[0022] 한 쌍의 텔레스코프들(telescopes) 또는 광학 빔 확장 부재들은 포트 어레이(101)부터의 자유 공간 광 빔을 확대한다. 제1 텔레스코프 또는 빔 확장 부재는 광학 요소들(106, 107) 로 형성되고, 제2 텔레스코프 또는 빔 확장 부재는 광학 요소들(104, 105)로 형성된다.
[0023] 도 3A 및 도 3B에 있어서, 두 개의 축에 대하여 광에 영향을 주는 광학 요소들이 양 도면들에 이중 볼록 광학 부재로서 실선들로 도시되어 있다. 반면, 하나의 축에 대하여만 영향을 주는 광학 요소들은 영향을 받는 상기 축에서 평면 볼록 렌즈로서 실선들로 도시되어 있다. 또한, 하나의 축에 대하여만 영향을 주는 광학 요소들은 영향을 주지않는 축에 대하여 점선들로 도시되어 있다. 예를 들어, 도 3A 및 도 3B에 있어서, 광학 요소들(102, 108, 109, 110)은 양 도면에 실선들로 도시되어 있다. 반면, 광학 요소들(106, 107)은 도 3A에서는 실선들로 도시되어 있고(그 이유는 이들은 y-축을 따라서 초점 능력을 가진다), 도 3B에서는 점선들로 도시되어 있다(그 이유는 이들은 x-축에 대하여 빔에 영향을 주지 않는다). 광학 요소들(104, 105)은 도 1B에서는 실선들로 도시되어 있고(그 이유는 이들은 x-축을 따라서 초점 능력을 가진다), 도 1A에서는 점선들로 도시되어 있다(그 이유는 이들은 y-축에 대하여 빔에 영향을 주지 않는다).
[0024] 각각의 텔레스코프는 x 및 y 방향들에 대하여 다른 확대율들(magnification factors)을 가지도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 광을 x-방향으로 확대하는 광학 요소들(104, 105)로 형성된 텔레스코프의 확대율은 광을 y-방향으로 확대하는 광학 요소들(106, 107)로 형성된 텔레스코프의 확대율에 비하여 작을 수 있다.
[0025] 한 쌍의 텔레스코프들은 포트 어레이(101)로부터의 광 빔들을 확대하고, 그들을 파장 분산 요소(108) (예를 들어, 회절 격자 또는 프리즘)에 광학적으로 커플링하여, 자유 공간 광 빔들을 그들을 구성하는 파장들 또는 채널들로 분리한다. 파장 분산 요소(108)는 광을 파장에 따라서 x-y 평면 상에서 다른 방향들로 분산하도록 기능한다. 상기 분산 요소로부터 광은 빔 촛점 광학부(109)로 향한다.
[0026] 빔 촛점 광학부(109)는 파장 요소들을 파장 분산 요소(108)로부터 프로그램 가능한 광학 위상 변조기(optical phase modulator)로 커플링하고, 상기 변조기는, 예를 들어 LCoS 소자(110)와 같은 액정 기반의 위상 변조기일 수 있다. 상기 파장 요소들은, 파장 분산 방향 또는 축으로서 지칭될 수 있는, x-축을 따라서 분산된다. 이에 따라, 주어진 파장의 각각의 파장 요소는 y-방향으로 연장된 픽셀들의 어레이로 집중된다. 일 예로서, 또한 이에 제한되는 것은 아니며, 중심 파장이 λ1, λ2 및 λ3인 세 개의 파장 요소들이 도 1에 도시되어 있고, 파장 분산 축 (x-축)을 따라서 LCoS 소자(110) 상으로 집중된다.
[0027] 도 3B에 도시된 바와 같이, LCoS 소자(110)로부터 반사된 후에, 각각의 파장 요소는 빔 촛점 광학부(109), 파장 분산 요소(108) 및 광학 요소들(106, 107)을 반대로 통하여 포트 어레이(101)의 선택된 광섬유로 커플링될 수 있다. 상술한 동시 출원계류중인 미국 출원에 보다 상세하게 설명된 바와 같이, y-축에서의 픽셀들의 적절한 조정은 선택된 출력 광섬유들로의 각각의 파장 요소의 선택적이고 독립적인 조종을 허용한다.
[0028] 일 실시예에 있어서, LCoS(110)는 x-축에 대하여 기울어져, 더 이상 x-y 평면에 있지 않으며, 따라서 더 이상 광이 포트 어레이(101)로부터 전달되는 방향인 z-축에 대하여 수직하지 않는다. 다시 말하면, 다시 말하면, z-축과 파장 분산 축에 수직인 변조기(modulator)의 평면의 방향 사이에 기울어진 각도(skewed angle)가 형성된다. 이러한 실시예가 도 4에 도시되어 있고, 도 3B에 도시된 측면도와 유사한 측면도이다. 도 4, 도 3A, 및 도 3B에 있어서, 유사한 요소들은 유사한 참조부호로 지칭되어 있다. 이러한 방식으로 LCoS(110)을 기울임으로써, 분산되는 광에서 발생하는 크로스 토크가 감소될 수 있다.
[0029] 도 3 내지 도 4에 도시된 특정한 파장 선택 스위치가 적용된 광학 경로 변환 시스템은 프로그램 가능한 광학 위상 변조기(예를 들어, a LCoS 소자)를 기초로 할 수 있고, 보다 일반적으로, 이를 대신하여 다른 기술들이 적용될 수 있고, 예를들어 DMD들과 같은 MEMS 기초 소자들이다.

Claims (5)

  1. 광학 빔들을 수용하는 적어도 제1 및 제2 광학 입력부들 및 적어도 스위칭 기능과 관련된 제1 복수의 광학 출력부들 및 채널 모니터링 기능과 관련된 제2 복수의 광학 출력부들을 가지는 광학 포트 어레이;
    광학 입력부로부터 상기 광학 빔을 수용하고, 상기 광학 빔을 복수의 파장 요소들로 공간적으로 분리하는 분산 요소;
    상기 복수의 파장 요소들을 집중시키는 촛점 요소;
    상기 복수의 파장 요소들을 수용하고, 상기 파장 요소들 각각을 광학 포트들 중 정해진 하나로 선택적으로 향하게 하는, 광학 경로 변환 시스템;
    상기 제2 복수의 광학 출력부들 내의 광학 출력부들 하나와 각각 관련되어, 그들로부터의 파장 요소를 수용하는 복수의 광감지부들; 및
    상기 광학 경로 변환 시스템이 상기 복수의 파장 요소들 각각을 상기 제2 복수의 광학 출력부들의 상기 광학 출력부들의 다른 하나로 동시에 향하게 하는, 제어부;
    를 포함하는, 광학 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 복수의 광학 출력부들은 N개의 광학 출력부들을 포함하고, 상기 N은 2 이상의 정수이고,
    상기 제어부는, 상기 광학 경로 변환 시스템이 제1 시퀀스의 N개의 파장 요소들이 상기 N개의 광학 출력부들 중의 하나로 동시에 향하게 하고, 또한 이에 따라 제1 시퀀스의 N개의 파장 요소들이 상기 N개의 광학 출력부들 중의 하나로 동시에 향하게 하도록 더 구성되는, 광학 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 경로 변환 시스템은 프로그램 가능한 광학 위상 변조기를 포함하는, 광학 소자.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프로그램 가능한 광학 위상 변조기는, 상기 광학 빔들이 상기 광학 포트 어레이로부터 출입되는 방향에 비평행하도록 연장되는 평면에 수직인 축을 가지는, 광학 소자.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 프로그램 가능한 광학 위상 변조기는 실리콘 상층 액정(LCoS) 소자인, 광학 소자.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019004510A1 (ko) * 2017-06-29 2019-01-03 주식회사 인엘씨테크놀러지 복수 유닛의 파장 선택 스위치

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3043495B1 (en) * 2013-09-27 2017-11-22 Huawei Technologies Co., Ltd. Wavelength selective switch and method for controlling spatial phase modulator in wavelength selective switch
CN103558668B (zh) * 2013-11-19 2016-02-10 武汉邮电科学研究院 波长选择开关和波长选择方法
JP5852198B1 (ja) * 2014-09-11 2016-02-03 日本電信電話株式会社 光入出力装置およびその制御方法
US9341870B1 (en) * 2014-11-26 2016-05-17 Nistica, Inc. Launch optics with optical path compensation for a wavelength selective switch
CN107111063B (zh) * 2014-12-29 2020-03-10 华为技术有限公司 一种波长选择开关
US9661406B2 (en) 2015-02-09 2017-05-23 Nistica, Inc. Multipoint, contentionless wavelength selective switch (WSS)
US9521473B2 (en) * 2015-02-10 2016-12-13 Nistica, Inc. Wavelength selective switch with increased frequency separation to avoid crosstalk
US10228517B2 (en) 2015-03-03 2019-03-12 Nistica, Inc. Optical arrangement for managing diversity and isolation between ports in a wavelength selective switch
US9881567B2 (en) 2015-04-14 2018-01-30 Nistica, Inc. Flicker reduction in an LCoS array
US9680570B2 (en) * 2015-04-30 2017-06-13 Nistica, Inc. Optical channel monitor for a wavelength selective switch employing a single photodiode
US10042121B1 (en) * 2017-03-28 2018-08-07 Nistica, Inc. Toroidal micro lens array for use in a wavelength selective switch
US10505656B2 (en) * 2017-04-08 2019-12-10 Nokia Solutions And Networks Oy Optical wavelength selective switches with guard bands
US10615901B2 (en) 2017-06-30 2020-04-07 Juniper Networks, Inc. Apparatus, systems, and methods for optical channel management
GB2574888B (en) * 2018-06-22 2022-08-10 Huber Suhner Polatis Ltd Multiple wavelength band optical switching unit
US11016441B2 (en) 2019-02-18 2021-05-25 Ii-Vi Delaware, Inc. Optimization of wavelength selective switch using phase control of liquid crystal spatial light modulator
CN112447146B (zh) * 2019-08-29 2022-04-22 华为技术有限公司 一种硅基液晶二维阵列电压控制的方法及相关设备
CN113156585A (zh) * 2020-01-23 2021-07-23 华为技术有限公司 一种波长选择开关wss
US20210119710A1 (en) * 2020-06-19 2021-04-22 Meer Nazmus Sakib Optical coherent receiver on a chip
CN112737696B (zh) * 2020-12-29 2022-07-08 武汉邮电科学研究院有限公司 波长选择开关控制方法、装置、设备及存储介质
CN115664521B (zh) * 2022-10-11 2023-08-11 安徽共芯光子科技有限公司 一种提高波长选择开关频率间隔分辨率和隔离度的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030099475A1 (en) * 2001-11-28 2003-05-29 Fujitsu Limited Controlling system for use with variable attenuators
US20090232446A1 (en) * 2006-11-07 2009-09-17 Olympus Corporation High port count instantiated wavelength selective switch
JP2009545771A (ja) * 2006-08-04 2009-12-24 レイセオン カンパニー 光通信システム
US20120170930A1 (en) * 2011-01-04 2012-07-05 Fujitsu Limited Wavelength selective switch and method for correcting deviation of wavelength

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3660608A (en) 1968-11-29 1972-05-02 Bunker Ramo Means for reducing cross talk in multiplexed circuitry
US5617234A (en) 1994-09-26 1997-04-01 Nippon Telegraph & Telephone Corporation Multiwavelength simultaneous monitoring circuit employing arrayed-waveguide grating
US5986782A (en) * 1997-05-29 1999-11-16 Ciena Corporation Signal-to-noise monitoring in WDM optical communication systems
US6344910B1 (en) * 1999-09-23 2002-02-05 Avanex Corporation Optical performance monitor
US6430328B1 (en) 2000-10-13 2002-08-06 William H. Culver Optical switch
US6753958B2 (en) * 2001-03-22 2004-06-22 Metrophotonics Inc. Resolution enhanced optical spectrometer having a fixed number of photodetector elements
US7123833B2 (en) 2001-08-09 2006-10-17 Cidra Corporation Dynamically reconfigurable optical smart node
US6956687B2 (en) 2001-04-03 2005-10-18 Cidra Corporation Optical blocking filter having an array of micro-mirrors
US7126740B2 (en) 2001-04-03 2006-10-24 Cidra Corporation Multifunctional optical device having a spatial light modulator with an array of micromirrors
US6507685B1 (en) 2001-09-20 2003-01-14 Capella Photonics, Inc. Method and apparatus for servo-based spectral array alignment in optical systems
WO2003028266A2 (en) * 2001-09-25 2003-04-03 Cidra Corporation Optical channel monitor having an array of micro-mirrors
KR100444268B1 (ko) 2002-06-05 2004-08-12 주식회사 한택 평면배열형 수광 소자를 이용한 광 측정 장치 및 방법
US7130505B2 (en) 2003-07-23 2006-10-31 Jds Uniphase Corporation Optical performance monitor
US7035505B2 (en) 2003-07-23 2006-04-25 Jds Uniphase Corporation Optical performance monitor
US7092599B2 (en) 2003-11-12 2006-08-15 Engana Pty Ltd Wavelength manipulation system and method
US7397980B2 (en) 2004-06-14 2008-07-08 Optium Australia Pty Limited Dual-source optical wavelength processor
JP4382635B2 (ja) * 2004-11-10 2009-12-16 富士通株式会社 光伝送装置
JP4476140B2 (ja) * 2005-03-07 2010-06-09 富士通株式会社 波長選択スイッチ
US7756368B2 (en) * 2005-04-11 2010-07-13 Capella Photonics, Inc. Flex spectrum WSS
EP1932033B1 (en) 2005-09-08 2014-08-06 Finisar Corporation Optical wavelength selective router
JP4540620B2 (ja) * 2006-02-17 2010-09-08 富士通株式会社 光スイッチ装置
US7725027B2 (en) * 2006-04-06 2010-05-25 Jds Uniphase Corporation Multi-unit wavelength dispersive device
US8131123B2 (en) * 2006-11-07 2012-03-06 Olympus Corporation Beam steering element and associated methods for manifold fiberoptic switches and monitoring
JP2010509639A (ja) * 2006-11-07 2010-03-25 オリンパス株式会社 ビーム案内素子及び関連するマニホールド光ファイバスイッチ方法及びモニタリング方法
JP4729473B2 (ja) 2006-11-30 2011-07-20 富士通株式会社 光スイッチ
US7852475B2 (en) 2007-08-13 2010-12-14 Jds Uniphase Corporation Scanning spectrometer with multiple photodetectors
JP5040842B2 (ja) 2008-07-24 2012-10-03 富士通株式会社 波長選択スイッチ
US8948592B2 (en) 2009-02-27 2015-02-03 Jds Uniphase Corporation Method for auto-configuration of a wavelength selective switch in an optical network
WO2011100605A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 Oclaro Technology Limited Wavelength selective switch with multiple input/output ports
US20130099475A1 (en) 2010-03-18 2013-04-25 James M. Dalton Light weight z-swivel
US8300995B2 (en) 2010-06-30 2012-10-30 Jds Uniphase Corporation M X N WSS with reduced optics size
JP5682256B2 (ja) 2010-11-24 2015-03-11 富士通株式会社 光挿入装置および光分岐装置
JP5411170B2 (ja) * 2011-01-11 2014-02-12 日本電信電話株式会社 光スイッチシステム
JP2012185312A (ja) * 2011-03-04 2012-09-27 Furukawa Electric Co Ltd:The 光スイッチ装置
GB201104235D0 (en) 2011-03-14 2011-04-27 Cambridge Entpr Ltd Optical beam routing apparatus and methods
US8977079B2 (en) * 2012-07-18 2015-03-10 Jds Uniphase Corporation WSS with high port isolation and close spaced ports

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030099475A1 (en) * 2001-11-28 2003-05-29 Fujitsu Limited Controlling system for use with variable attenuators
JP2009545771A (ja) * 2006-08-04 2009-12-24 レイセオン カンパニー 光通信システム
US20090232446A1 (en) * 2006-11-07 2009-09-17 Olympus Corporation High port count instantiated wavelength selective switch
US20120170930A1 (en) * 2011-01-04 2012-07-05 Fujitsu Limited Wavelength selective switch and method for correcting deviation of wavelength

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019004510A1 (ko) * 2017-06-29 2019-01-03 주식회사 인엘씨테크놀러지 복수 유닛의 파장 선택 스위치
US11204470B2 (en) 2017-06-29 2021-12-21 Inlc Technology Co., Ltd. Wavelength selective switch for multiple units

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Publication number Publication date
US20160164623A1 (en) 2016-06-09
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KR102039597B1 (ko) 2019-11-01
JP6549097B2 (ja) 2019-07-24
US9893833B2 (en) 2018-02-13
AU2014235949A2 (en) 2016-07-28
CA2907695A1 (en) 2014-09-25
AU2014235949A1 (en) 2015-10-15
JP2016519783A (ja) 2016-07-07
WO2014153451A1 (en) 2014-09-25
CN105229945A (zh) 2016-01-06
US9632391B2 (en) 2017-04-25

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