KR20220115537A

KR20220115537A - 공유 액정 기반 스위칭 어셈블리를 구비한 다수의 광 채널 모니터를 갖는 통합 모듈

Info

Publication number: KR20220115537A
Application number: KR1020220017363A
Authority: KR
Inventors: 구오민 지앙; 헬렌 첸; 쉬엔 루; 리신 왕; 칭위 리; 하이지 위안; 이민 지; 웬이 차오
Original assignee: 투-식스 델라웨어, 인코포레이티드
Priority date: 2021-02-10
Filing date: 2022-02-10
Publication date: 2022-08-17
Also published as: US20230061448A1; CN114915367A; US20220252793A1

Abstract

모듈은 광 네트워크에서 다수의 채널을 갖는 빔을 핸들링한다. 모듈은 분산 요소, 액정(LC) 기반 스위칭 어셈블리, 및 광검출기를 갖는다. 분산 요소는 입력으로부터의 빔과 광통신하도록 배열되고, 분산 방향을 가로질러 채널 내로 빔을 분산시키도록 구성된다. 스위칭 어셈블리는 분산 요소로부터의 채널과 광통신하도록 배열되고, 하나 이상의 LC-기반 스위칭 엔진의 전기적으로 스위칭 가능한 셀을 사용하여 채널을 선택적으로 반사하도록 구성된다. 광검출기들은 분산 요소와 광학 통신하도록 배열되고, 광 채널 모니터링을 위해 선택적으로 반사된 채널을 수신하도록 각각 구성된다. 출력은 분산 요소와 광통신하도록 배열될 수 있고, 파장 선택 스위칭을 위해 선택적으로 반사된 채널을 수신하도록 구성될 수 있다.

Description

공유 액정 기반 스위칭 어셈블리를 구비한 다수의 광 채널 모니터를 갖는 통합 모듈{INTEGRATED MODULE HAVING MULTIPLE OPTICAL CHANNEL MONITORS WITH SHARED LIQUID CRYSTAL BASED SWITCHING ASSEMBLY}

본 개시내용은 액정(LC) 기반 엔진을 갖는 스위칭 어셈블리를 공유하는 다수의 광 채널 모니터(OCM)를 갖는 통합 모듈에 관한 것이다. 통합 모듈은 파장 선택 스위칭을 광 채널 모니터링과 또한 통합할 수 있으며, 병렬 검출 또는 다른 형태의 검출을 달성할 수 있다.

광섬유 네트워크는 광섬유 통신을 위해 광섬유에서 운반되는 파장 분할 다중화(WDM) 신호를 사용한다. 광 채널 모니터링은 네트워크에서의 특정 지점에서 복합 신호의 스펙트럼 특성을 모니터링하기 위해 광섬유 네트워크에서 사용된다. 이러한 모니터링으로부터의 정보는 그런 다음 네트워크의 성능을 최적화하도록 사용될 수 있다.

광 채널 모니터링을 위해 사용되는 구성요소 중 일부는 광검출기 및 스위치를 포함한다. 디지털 마이크로미러 디바이스(Digital Micromirror Device: DMD)는 광 네트워크에서 사용되는 스위치의 하나의 유형이다. 이러한 디바이스는 채널을 원하는 포트로 지향시키기 위해 일정 범위의 틸트 각도로 움직일 수 있는 실리콘 미러의 MEMS 어레이를 갖는다. 미러는 아날로그 고전압 MEMS 드라이버 회로를 사용하여 개별적이고 독립적으로 움직일 수 있다.

광 네트워크에서 구성요소의 복잡성을 감소시키고, 필요한 포트 연결 및 분리 하우징의 수를 감소시키고, 네트워크 구성요소에 대한 비용을 감소시키려는 요구가 항상 존재한다. 이를 위해, 본 개시내용의 요지는 위에서 제시된 문제 중 하나 이상을 극복하거나 적어도 그 영향을 감소시키는 것에 관한 것이다.

본 개시내용의 하나의 배열에 따르면, 모듈은 광 네트워크에서 광빔을 핸들링하기 위해 사용된다. 각각의 광빔은 복수의 광 채널을 갖는다. 모듈은 광빔을 위한 복수의 제1 입력 포트, 분산 요소, 스위칭 어셈블리, 및 하나 이상의 광검출기를 포함한다. 예로서, 모듈은 광섬유 네트워크에 대한 파장 분할 다중화(WDM) 신호의 광 채널 모니터링을 위해 사용될 수 있다.

회절 격자일 수 있는 분산 요소는 제1 입력 포트로부터의 광빔과 광통신하도록 배열되고, 분산 방향을 가로질러 광 채널 내로 광빔을 분산시키도록 구성된다.

스위칭 어셈블리는 분산 요소로부터의 광 채널과 광통신하도록 배열되고, 광 채널을 선택적으로 반사하도록 구성된다. 스위칭 어셈블리는, 액정 기반이고 광 채널의 각각에 대해 분산 방향으로 배열된 제1 셀의 제1 어레이를 갖는 적어도 하나의 스위치 엔진을 포함한다. 예를 들어, 적어도 하나의 스위치 엔진은 액정(LC) 스위치 엔진 또는 액정-온-실리콘(liquid-crystal-on-silicone: LCoS) 스위치 엔진일 수 있다. 하나 이상의 LC 스위치 엔진은 함께 적층될 수 있으며, 반사기, 편광자 등과 같은 다른 광학 요소를 가질 수 있다.

제1 셀의 각각은 제1 및 제2 상태 사이에서 전기적으로 스위칭 가능하다. 제1 상태에서 제1 셀의 각각은 적어도 각각의 광 채널을 통과하도록 구성되고, 제2 상태에서 제1 셀의 각각은 적어도 각각의 광 채널을 감쇠하도록 구성된다.

하나 이상의 광검출기는 분산 요소와 광통신하도록 배열된다. 하나 이상의 광검출기의 각각은 제1 입력 포트 중 하나 이상의 광 채널 모니터링을 위해 스위칭 어셈블리로부터 선택적으로 반사된 광 채널 중 하나 이상을 수신하도록 구성된다.

본 개시내용의 다른 배열에 따르면, 모듈은 광 네트워크에서 광빔을 핸들링하기 위해 사용된다. 광빔의 각각은 복수의 광 채널을 갖는다. 예를 들어, 모듈은 광섬유 네트워크를 위한 파장 분할 다중화(WDM) 신호의 광 채널 모니터링 및 파장 선택 스위칭을 위해 사용될 수 있다.

모듈은 광빔을 위한 복수의 제1 입력 포트; 및 광빔을 위한 하나 이상의 제2 입력 포트를 포함한다. 회절 격자와 같은 분산 요소는 제1 입력 포트 및 하나 이상의 제2 입력 포트로부터의 광빔과 광통신하도록 배열된다. 분산 요소는 분산 방향을 가로질러 광 채널 내로 광빔을 분산시키도록 구성된다.

스위칭 어셈블리는 분산 요소로부터의 광 채널과 광통신하도록 배열되고, 적어도 하나의 스위치 엔진을 사용하여 광 채널을 선택적으로 반사하도록 구성된다. 하나 이상의 광검출기는 분산 요소와 광통신하도록 배열된다. 하나 이상의 광검출기의 각각은 제1 입력 포트 중 하나 이상의 광 채널 모니터링을 위해 스위칭 어셈블리로부터 선택적으로 반사된 광 채널 중 하나 이상을 수신하도록 구성된다. 하나 이상의 출력 포트는 분산 요소와 광통신하도록 배열되고, 하나 이상의 제2 입력 포트의 파장 선택 스위칭을 위해 스위칭 어셈블리로부터 선택적으로 반사된 광 채널 중 하나 이상을 수신하도록 구성된다.

전술한 요약은 본 개시내용의 각각의 잠재적인 실시형태 또는 모든 양태를 요약하도록 의도되지 않는다.

도 1A 내지 도 1C는 공유 스위칭 어셈블리와 통합된 다수의 광 채널 모니터를 갖는 모듈의 개략도를 도시한다.
도 2A 및 도 2B는 개시된 스위칭 어셈블리를 위한 액정 기반 스위칭 엔진의 개략도를 도시한다.
도 3A 및 도 3B는 개시된 스위칭 어셈블리의 액정 기반 스위칭 엔진을 위한 추가 구성의 개략도를 도시한다.
도 4A는 포트 방향에서 바라본 본 개시내용에 따른 통합 모듈의 구성을 도시한다.
도 4B는 분산 방향에서 바라본 도 4A의 구성을 도시한다.
도 5A는 브로드캐스트(broadcast) 및 선택 동작을 위한 다수의 파장 선택 스위치 및 광 채널 모니터를 갖는 통합 모듈을 도시한다.
도 5B는 라우팅 및 선택 동작을 위한 다수의 파장 선택 스위치 및 광 채널 모니터를 갖는 다른 통합 모듈을 도시한다.
도 6은 본 개시내용에 따른 파장 선택 스위칭 및 광 채널 모니터링을 위한 통합 모듈의 구성을 도시한다.
도 7A는 포트 방향에서 바라본 도 6의 구성을 도시한다.
도 7B는 분산 방향에서 바라본 도 6의 구성을 도시한다.
도 8A 및 도 8B는 전기 라우팅(electrical routing)을 위한 상이한 구성을 구비한 스위치 엔진을 갖는 스위칭 어셈블리의 면(face)을 도시한다.

도 1A는 공유 확산 요소(30) 및 공유 스위칭 어셈블리(40)와 통합된 입력 포트(22)들 및 광검출기(24)들을 포함하는, 다수의 광 채널 모니터(20)를 갖는 모듈(10)의 개략도를 도시한다. 입력 포트(22)는 광검출기(24)에 대해 도시되고, 확산 요소(30)는 모니터(20)와 스위칭 어셈블리(40) 사이의 광 경로에 배치된다. 확산 요소(30)는 회절 격자, 하나 이상의 렌즈, 및 광섬유 네트워크의 파장 분할 다중화(WDM) 신호의 상이한 파장을 분산시키고 지향시키는 다른 구성요소를 포함할 수 있다. 시준기들 및 다른 종래의 구성요소는 단순성을 위해 도시되지 않았다.

광검출기(24)는 대응하는 입력 포트(22)로부터 광검출기(24)로 지향되는 광 채널의 전력 레벨 및 가능하게 다른 신호 파라미터를 측정하기 위해 광 채널 모니터(20)에서 사용된다. 현재 배열에서, 모듈(10)은 공유 스위칭 어셈블리(40)를 사용한 광 채널 모니터링을 위한 병렬 검출에서 다수의 채널이 동시에 스캐닝될 수 있도록 광 채널 모니터(20)에 의한 병렬 검출을 제공한다. 이를 위해, 공유 스위칭 어셈블리(40)는 셀의 단일 제어 윈도우 또는 어레이를 갖는 액정 (LC)-기반 스위치 엔진(42)을 포함한다. LC-기반 스위치 엔진(42)은 다수의 모니터(20)에 의한 병렬 검출을 위해 (선택적인 반사에 의해) 광 채널을 라우팅하도록 동작된다.

도 1B는 공유 스위칭 어셈블리(40)와 통합된 다수의 광 채널 모니터(20)를 갖는 다른 모듈(10)의 개략도를 도시한다. 도 1A의 배열과 대조적으로, 모니터(20)는 공통의 광검출기(24)에 대한 다수의 포트(22)를 포함한다. 공유 스위칭 어셈블리(40)는 입력(22)으로부터 공통의 광검출기(24)로 광 채널을 라우팅하도록(선택적 반사에 의해) 구성된다.

이러한 배열에서, 모듈(10)은 순차적 검출을 제공한다. 여기에서, 광검출기(24)에 대한 다수의 포트(22)는 N×1개의 파장 선택 스위치와 다수의 모니터(20)를 위한 하나의 광검출기(24)를 가상으로 사용하는 것에 의해 순차적 검출을 위해 배열된다. 이러한 접근에서, 하나의 포트(22) 상의 하나의 채널만이 임의의 주어진 순간에 검출될 수 있어서, 응답 시간은 N배 느려질 수 있다. 이러한 것은 일부 광 네트워크에서는 이점을 가질 수 있지만, 다른 네트워크에서는 그렇지 않다. 단일 광검출기(24) 및 순차 검출 방식은 더 느린 스캐닝 속도가 허용될 때 비용을 추가로 절감하기 위해 사용될 수 있다. 포트 스위칭은 스캐닝 속도를 더욱 높이도록 추가될 수 있다.

도 1C는 공유 스위칭 어셈블리(40)와 통합된 다수의 광 채널 모니터(20)를 갖는 또 다른 모듈(10)의 개략도를 도시한다. 도 1A 및 도 1B의 배열과 대조적으로, 모니터(20)는 여러개의 공유 광검출기(24)에 대한 다수의 포트(22)를 포함한다. 공유 스위칭 어셈블리(40)는 입력(22)으로부터 광검출기(24) 중 다수의 광검출기로 (선택적 반사에 의해) 광 채널을 라우팅하도록 구성된다.

이러한 모듈(10)은 재구성 가능한 검출 및 채널 할당을 제공한다. 특히, LC-기반 스위치 엔진(42)의 동작은 광검출기(24a-d)들 중 어느 것이 어느 주어진 포트(22a-d)로부터 광 채널을 수신하는지를 구성할 수 있다. 이러한 방식으로, 모니터링될 각각의 채널에 대한 광검출기(24a-d)의 할당이 재구성 가능하여서, OCM 스캐닝 속도는 네트워크 요구에 기초하여 재구성될 수 있다. 이러한 재구성 가능성은 또한 일부 장애가 발생하는 경우에 모니터링을 위해 다양한 광검출기(24a-d)를 상이한 채널들로 제어부가 스위칭할 수 있기 때문에 빠른 복구를 가능하게 한다.

이러한 구성은 상이한 채널 할당이 사용되는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 다수의 광검출기(24a-d)는 스캐닝 사이클 동안 채널 파장의 검출시에 사용될 수 있다. 예를 들어, 스캐닝 사이클에서, 3개의 광검출기(24a-c)는 하나의 채널 파장의 부분들을 검출할 수 있다.

구성은 또한 재구성 가능한 검출이 사용되는 것을 가능하게 한다. 임의의 광검출기(24a-d)는 네트워크 요구에 기초하여 임의의 입력 포트(22a-d)로 재구성될 수 있다. 채널들은 광검출기 재구성에 따라서 그룹화될 수 있다. 예를 들어, 3개의 광검출기(24a-c)가 하나의 OCM 포트(22a)의 채널에 할당될 수 있어서, 스캐닝 시간이 3배 빨라질 수 있다. 다른 광검출기(22d)는 다른 3개의 OCM 포트(22b-c)를 위해 재구성된다.

상기 및 본 명세서의 다른 곳에 개시된 LC-기반 스위치 엔진(42)의 각각에서, 엔진(42)은 라우팅을 위한 하나 이상의 LC-기반 층을 가질 수 있다. 전반적으로, 추가적인 LC-기반 층을 추가하는 것은 엔진(42)에 대한 포트 수를 두 배로 늘릴 수 있고, 약 0.3㏈의 추가 손실만을 도입할 수 있다.

LC-기반 스위치 엔진(42)의 일부 일반적인 세부 사항이 이제 설명될 것이다. 도 2A 및 도 2B는 LC-기반 스위칭 엔진(42)의 개략도를 도시한다. 일반적으로, LC-기반 스위칭 엔진(42)은 액정(LC) 스위칭 엔진 또는 액정-온-실리콘(LCoS) 스위칭 엔진일 수 있다.

여기에서 개략적으로만 도시된 바와 같이, 액정 재료(50)는 기판(60, 62)들 사이에 한정된다. 그 중 하나가 연속적일 수 있고 다른 하나는 픽셀로서 패턴화될 수 있는 전극(70, 72)들은 적어도 2개의 상태(광을 통과시키기 위한 도 2A의 제1 상태 및 적어도 광을 감쇠 또는 차단하기 위한 도 2B의 제2 상태) 사이에서 LC 재료(50)의 복굴절을 변경/스위칭하기 위해 인가된 전압에 의해 독립적으로 제어될 수 있다. 도 2A 및 도 2B에서의 이러한 배열은 일반적으로 LC 스위칭 엔진을 나타낼 수 있다.

광 채널 모니터링을 위해 사용되는 LC-기반 스위칭 엔진(42)은 일반적으로 "온" 또는 "통과" 상태 및 "오프" 또는 "차단" 상태를 포함할 수 있다. "온" 또는 "통과" 상태에서, 입사광은 액정 재료(50)를 통과하여 어셈블리에 의해 반사될 수 있다. "오프" 또는 "차단" 상태에서, 입사광은 어셈블리를 통과할 수 없다. 엄밀히 말하면, 광은 항상 액정 재료(50)를 통과할 수 있다. LC 스위치 엔진을 위해, 입력 광의 편광 상태는 재료(50)에 의해 변경되고, 편광된 광은 편광자와 같은 다른 구성요소에 의해 차단된다. LCoS 스위치 엔진을 위해, LCoS 상의 위상 격자는 광을 차단하거나 감쇠하기 위해 입력 광의 전체 또는 일부를 덤프 위치(dumped position)로 회절시킬 수 있다.

파장 선택 스위칭을 위해 사용되는 LC-기반 스위칭 엔진은 일반적으로 "온" 또는 "통과" 상태와 "오프" 또는 "차단" 상태를 포함하는 감쇠의 등급화된 상태를 포함할 수 있다. 이와 같이, 중간 상태는 광을 중간 정도로 감쇠하도록 사용될 수 있다.

LC 스위칭 엔진으로서, 구성요소(42)는 기판 상에서 하나 이상의 차원으로 배열된 LC 픽셀의 어레이를 가질 수 있다. 액정-온-실리콘(LCoS) 스위칭 엔진으로서, 구성요소(42)는 픽셀을 제어하기 위해 사용되는 CMOS 회로(도시되지 않음)를 갖는 실리콘 기판 상에서 픽셀의 2차원(2D) 어레이를 가질 수 있다. LCoS 스위칭 엔진에서, 예를 들어, 구성요소(42)는 투명 유리 층(60)(투명 전극(70)을 갖는)과 실리콘 기판(62)(개별적으로 구동 가능한 픽셀의 2차원 어레이로 분할되는) 사이에 샌드위치된 LC 재료(50)를 가질 수 있다. 전압 신호는 광 신호에 국부적인 상변화를 제공하고, 이에 의해 위상 조작 영역의 2차원 어레이를 제공한다.

이들 유형의 스위칭 엔진(42) 모두에서, 픽셀을 위한 전극(70, 72)은 미세하게 패턴화될 수 있다. 픽셀들 사이의 갭은 매우 작을 수 있고, LC 재료(50)는 엔진(42)에서의 연속 매체일 수 있다. 픽셀의 전극(70, 72)에 의해 복굴절 LC 재료(50)에 인가된 전기장은 광빔의 경로를 지향시키기 위해 결정의 배향을 변경한다. 이러한 방식으로, 회절 격자(120: 도 1A 내지 도 1C)와 같은 회절 요소에 의해 공간적으로 분리된 개별 스펙트럼 성분은 관련 영역의 LC 재료의 복굴절 상태에 의존하여 엔진(40)의 사전 결정된 영역에서 조작될 수 있다.

도 3A의 어셈블리(140)에 도시된 바와 같이, 다수의 LC-기반 엔진(42a-b)은 광이 엔진(42a-b)의 층들 중 하나 이상을 통과하기 위해 구성될 수 있도록 광의 전파 방향으로 서로의 뒤이에 정렬된 층들에 배열될 수 있다. 엔진(42a-b)의 2개 층만이 예로서 여기에 도시되어 있지만, 더 많은 층들이 사용될 수 있다. 일반적으로, LC-기반 엔진(42a-b)의 각각은 LC 스위칭 엔진일 수 있다. 대안적으로, 임의의 전방 LC-기반 엔진(42a)은 광의 통과를 허용할 수 있는 LC 스위칭 엔진일 수 있는 반면에, 최후방 엔진(42b)은 LCoS 스위칭 엔진일 수 있다.

도 3B에 도시된 바와 같이, 추가 광학 기기가 엔진(42)과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 쐐기 각도, 프리즘, 반사기, 미러, 편광자, 격자, 또는 다른 광학 구성요소가 빔 조향 등을 위해 사용될 수 있다. 프리즘(80)이 반사 미러(90)와 함께 여기에 도시되어 있다. 반사 미러(90)는 원하는 경로를 따라서 반사된 빔을 다시 지향시키도록 각질 수 있다.

본 개시내용의 어셈블리(40)는 이러한 LC-기반 엔진(42) 중 하나 이상을 사용할 수 있다. 더욱이, 본 개시내용의 LC-기반 엔진(42)은 이러한 구성뿐만 아니라 당업계에서 이용 가능한 다른 구성에 기초할 수 있다.

LC-기반 스위치 엔진(42)을 갖는 공유 스위칭 어셈블리(40)가 광 채널 모니터의 광검출기 및 입력 포트와 함께 어떻게 사용될 수 있는지에 대한 일반적인 이해와 함께, 논의는 통합 모듈에서의 구성에 대한 보다 세부적인 사항으로 전환된다.

도 4A는 포트 방향에서 바라본(즉, 포트의 적층을 나타내도록 보이는) 본 개시내용에 따른 통합 모듈(100)의 구성을 도시하고, 도 4B는 분산 방향에서 바라본(즉, 광 채널의 분산을 나타내도록 보이는) 도 4A의 통합 모듈(100)의 구성을 도시한다.

모듈(100)은 공유 스위칭 어셈블리(140)와 통합된 다수의 광 채널 모니터(110)를 포함한다. 회절 격자 또는 프리즘과 같은 분산 요소(120), 및 하나 이상의 렌즈(130)는 모니터(110)의 채널 포트(112)와, 셀의 제어 윈도우 또는 어레이(144)를 갖는 스위칭 어셈블리(140)의 LC-기반 스위치 엔진(142) 사이의 광 경로에 배치된다.

채널 포트(112)는 시준기(118)들에 의해 시준되는 광빔을 위한 섬유(116)를 갖는 입력 포트(114a)들을 포함한다. 채널 포트(112)는 또한 시준기(118)들에 의해 시준된 광빔을 위한 섬유(116)를 갖는 출력 포트(114b)들을 포함한다. 이들 출력 포트(114b)는 본 명세서에 개시된 바와 같은 광 채널 모니터링을 수행하기 위해 광 채널 모니터(110)들의 광검출기(150)에 광학적으로 결합된다.

시준기(118)는 비구면 렌즈, 무채색 렌즈, 이중선, GRIN 렌즈, 레이저 다이오드 이중선, 또는 유사한 시준 렌즈일 수 있다. 입력 섬유(114a) 및 시준기(118)로부터, 시준된 입력 신호는 광 분산 요소(120)(예를 들어, 회절 격자 또는 프리즘)에 입사되고, 이는 광 분산 요소(120)로부터의(또는 이를 통한) 광을 회절 또는 분산시키는 것에 의해 시준된 입력 신호의 광 채널을 공간적으로 분리한다. 광 채널의 공간적 분리가 도 4B에 도시되어 있다.

하나 이상의 렌즈(130)는 그런 다음 모니터(110)를 위한 공통의 스위치로서 작용하는 스위칭 어셈블리(140)에 광 채널의 초점을 맞춘다. 스위칭 어셈블리(140)는 본 명세서에 개시된 바와 같은 LC 스위칭 엔진 또는 LCoS 스위칭 엔진일 수 있는 하나 이상의 LC-기반 스위치 엔진(142)을 포함한다. 여기에 도시된 바와 같이, 어셈블리(140)는 하나의 LC-기반 스위치 엔진(142)을 가질 수 있다. 그러나, 어셈블리(140)는 본 명세서에서 언급된 바와 같이 빔의 전파 방향으로 층들로 적층된 몇몇 엔진(142)을 가질 수 있다. 도 4B의 분산 방향에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 스위치 엔진(142)은 분산 방향(D)으로 배열된 다수의 셀(146)을 갖는 제어 윈도우 또는 어레이(144)를 포함한다. 여기에서, 이러한 단순화된 예에서, 단지 3개의 셀(146)만이 3개의 채널에 대해 도시된다. 이들 셀(146)은 이에 입사되는 광 채널을 선택적으로 라우팅하도록(반사 또는 감쇠에 의해) 본 명세서에 개시된 방식으로 적어도 제1 상태와 제2 상태 사이에서 선택적으로 동작 가능하다.

일반적으로, 모듈(100)은 스위칭 어셈블리(140)의 하나의 활성 윈도우를 사용하여 다수의 채널의 광 채널 모니터링을 제공할 수 있고, 이는 공간 및 비용을 절감한다. 더욱이, 다수의 채널의 광 채널 모니터링은 제어 윈도우(144)의 셀(146)의 공유된 스위치 상태 또는 다수의 스위치 상태로 달성될 수 있다. 따라서, 이러한 모듈(100)은 도 1A 내지 도 1C에 도시된 다양한 방식에 따라서 동작할 수 있다.

특히, 모듈(100)은 바람직하게 공유 스위칭 어셈블리(140)를 사용하는 광 채널 모니터링을 위한 병렬 검출에서 다수의 채널이 동시에 스캐닝될 수 있도록 상기의 도 1A에서 개괄된 방식에 따라서 동작할 수 있다. 셀(144)에 의해 라우팅(선택적으로 반사)된 광 채널을 모니터링하기 위해, 다수의 모니터(110)는 시준기(118)를 갖는 검출 포트(114b), 및 광검출기(150)에 광학적으로 결합된 섬유(116)를 갖는다. 어셈블리(140)를 위한 LC-기반 스위치 엔진(142)의 제어 윈도우(144)는 포트 방향으로 광검출기(150)로 광 채널을 라우팅한다.

위의 구성에서(예를 들어, 도 1A 내지 도 1C, 도 4A 및 도 4B와 관련하여), LC-기반 스위치 엔진을 갖는 공유 스위칭 어셈블리의 하나의 제어 윈도우를 갖는 모듈은 다수의 광 채널 모니터를 위해 사용될 수 있다. 본 개시내용의 모듈은 다수의 추가 액플리케이션에서 사용될 수 있다. 예를 들어, LC-기반 스위치 엔진을 구비한 하나의 스위칭 어셈블리를 갖는 개시된 모듈은, 2개 또는 4개의 파장 선택 스위치를 가질 수 있고 다수의 포트 광 채널 모니터를 가질 수 있는, 광 네트워크에서 다양한 애플리케이션을 위해 사용될 수 있다. 이러한 구성요소의 각각을 통합 모듈에 통합할 수 있는 것은 비용을 절감하고, 동시에 구성요소 크기를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 도 5A 및 도 5B는 이러한 통합 모듈의 2개의 가능한 애플리케이션 구성을 도시한다.

도 5A에서, 통합 모듈(100)은 다수의 파장 선택 스위치 유닛(160a-b), 및 다중-포트 광 채널 모니터 유닛(110)을 갖는다. 추가적으로 그리고 단지 개략적으로 도시된 바와 같이, 모듈(100)은, 본 명세서에서 개시된 바와 같은, 분산 요소(120), 렌즈(130) 및 공유 스위칭 어셈블리(140)의 구성요소를 포함한다. 모듈(100)은 라우팅된 광 신호가 광 네트워크의 다양한 목적을 위해 사용될 수 있도록 광 네트워크에서 브로드캐스트 및 선택 동작을 위해 사용될 수 있다.

다중-포트 모니터 유닛(110) 및 파장 선택 스위치 유닛(160a-b)의 구성요소는 하우징(101)에 함께 수용된다. 스플리터(104a) 및 합성기(104b)는 또한 모듈의 하우징(101)에 수용된다. 입력 포트(102a)는 입력 신호를 다수의 출력 포트(106a)를 위한 다수의 N개의 신호로 광 스플리터(104a)에 의해 분할하고, 다수의 입력 포트(102b)로부터의 입력 신호는 공통의 출력 포트(106b)를 위한 출력 신호로 합성기(104b)에 의해 합성될 수 있다. 이러한 신호는 광 네트워크의 다양한 목적을 위해 사용될 수 있다.

파장 선택 스위치(wavelength selective switch: WSS) 유닛(160a-b)은 파장 채널 기준(per wavelength channel basis)에 대한 광 스위칭을 수행할 수 있다. 따라서, WSS 유닛(160a-b)은 입력 섬유에서 임의의 파장 채널을 임의의 원하는 출력 섬유로 스위칭할 수 있다. 이러한 방식으로, 1×N WSS 유닛(160a)은 입력(162a)의 입력 섬유를 따라서 전파되는 WDM 입력 신호의 임의의 파장 채널을 1×N WSS 유닛(160a)의 출력(164a)에 결합된 N개의 출력 섬유 중 임의의 출력 섬유로 스위칭할 수 있다. 대조적으로, N×1 WSS 유닛(160b)은 다수의 입력(162b) 및 공통의 출력(164b)을 갖는다. 이러한 N×1 WSS 유닛(160b)은 입력(162b)을 위한 N개의 입력 섬유를 따라서 전파되는 WDM 입력 신호의 임의의 파장 채널을 N×1 WSS 유닛(160a)의 공통의 출력(164b)에 결합된 출력 섬유로 스위칭할 수 있다.

다중-포트 광 채널 모니터 유닛(110)은 다수의 입력 포트(112)를 가지며, 본 명세서에서 언급된 바와 같이 하나 이상의 광검출기(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 입력 포트(112)가 광 신호를 수신하여서, 광 채널 모니터링이 광 네트워크의 WDM 신호에 대해 수행될 수 있다.

도 5B에서, 다른 통합 모듈(100)은 다수의 파장 선택 스위치 유닛(160a-d) 및 다중-포트 광 채널 모니터 유닛(110)을 갖는다. 추가적으로 그리고 단지 개략적으로 도시된 바와 같이, 모듈(100)은, 본 명세서에서 개시된 바와 같은, 분산 요소(120), 렌즈(130) 및 공유 스위칭 어셈블리(140)의 구성요소를 포함한다. 모듈(100)은 라우팅된 광빔이 광 네트워크의 목적을 위해 사용될 수 있도록 광 네트워크에서 라우팅 및 선택 동작을 위해 사용될 수 있다. 광 채널 모니터 유닛(110) 및 파장 선택 스위치 유닛(160a-b)의 구성요소는 하우징(101)에 함께 수용된다.

앞서와 같이, 파장 선택 스위치(WSS) 유닛(160a-b)은 파장 채널 기준에 대한 광 스위칭을 수행할 수 있다. 따라서, WSS 유닛(160a-b)은 입력 섬유에서 임의의 파장 채널을 임의의 원하는 출력 섬유로 스위칭할 수 있다. 이러한 방식으로, 1×N WSS 유닛(160a)은 입력(162a)의 입력 섬유를 따라서 전파되는 WDM 입력 신호의 임의의 파장 채널을 WSS 유닛(160a)의 출력(164a)에 결합된 N개의 출력 섬유 중 임의의 출력 섬유로 스위칭할 수 있다. 대조적으로, N×1 WSS 유닛(160b)의 각각은 다수의 입력(162b) 및 공통의 출력(164b)을 갖는다. 이들 N×1 WSS 유닛(160b)은 입력(162b)을 위해 N개의 입력 섬유를 따라서 전파되는 WDM 입력 신호의 임의의 파장 채널을 WSS 유닛(160b)의 출력(164b)에 결합된 출력 섬유로 스위칭할 수 있다.

이전과 같이, 다중-포트 광 채널 모니터 유닛(110)은 다수의 입력 포트(112)를 가지며, 본 명세서에서 언급된 바와 같이 하나 이상의 광검출기(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 입력 포트(112)가 광 신호를 수신하여서, 광 채널 모니터링이 광 네트워크의 WDM 신호에 대해 수행될 수 있다.

도 5A 및 도 5B에 도시된 바와 같이, LC-기반 스위칭 엔진을 구비한 하나의 스위칭 어셈블리를 갖는 개시된 모듈(100)은 2개 또는 4개의 파장 선택적 스위칭 기능 및 다중-포트 광 채널 모니터링 유닛에서와 같은 다수의 광 채널 모니터링 기능을 함께 통합할 수 있다.

도 5A 및 도 5B의 모듈(100)에서, 제어기(200)는 동작을 제어하기 위해 모듈(100)과 함께 사용될 수 있다. 이러한 제어기(200)는 모듈(100)의 내부 구성요소, 외부 구성요소, 또는 이 둘의 조합일 수 있다.

조합된 파장 선택 스위칭 및 광 채널 모니터링 기능을 갖는 통합 모듈을 보다 구체적으로 살펴보면, 도 6은 본 개시내용에 따른 파장 선택 스위칭 및 광 채널 모니터링을 위한 통합 모듈(100)의 구성을 도시한다. 구성은 명확성을 위해 단순화된 배열로 3차원 뷰로 도시된다. 배열은 다중-포트 광 채널 모니터(즉, 쿼드 광 채널 모니터(110))를 포함하고, 2개의 파장 선택 스위치 유닛(160)을 포함한다. 추가 상세를 위해, 도 7A는 포트 방향에서 바라본 도 6의 구성을 도시하고, 도 7B는 분산 방향에서 바라본 도 6의 구성을 도시한다.

쿼드 광 채널 모니터(110)를 위한 포트(115)는 분산 요소(120), 렌즈(130) 및 공유 스위칭 어셈블리(140)에 광학적으로 결합된다. 파장 선택 스위치 유닛(160)을 위한 포트(165)는 분산 요소(120), 렌즈(130) 및 LC-기반 스위칭 어셈블리(140)에 광학적으로 결합된다.

여기에 도시된 바와 같이, 스위칭 어셈블리(140)는 하나의 LC-기반 스위치 엔진(142)을 가질 수 있다. 그러나, 어셈블리(140)는 여기에서 점선으로 도시된 바와 같이 층들로 적층된 몇몇 엔진(142)을 가질 수 있다. LC-기반 스위치 엔진(142)은 포트 방향(D)으로 배열된 다수의 제어 윈도우 또는 어레이(144a-c)를 갖는다. 쿼드 광 채널 모니터(110)를 위한 포트(115)는 제어 윈도우(144a) 중 제1 제어 윈도우에 광학적으로 결합된다. 파장 선택 스위치 유닛(160)의 포트(165a-b)는 각각 제어 윈도우(144b-c) 중 제2 및 제3 제어 윈도우에 광학적으로 결합된다.

분산 요소(120)에 의해 분산된 광 채널을 위해, 제어 윈도우(144a-c)의 각각은 분산 방향(D)으로 배열된 복수의 셀(146)을 포함한다. 이들 셀(146)은 개별 픽셀의 구성, 크기 등에 의존하여 LC 스위칭 엔진 또는 LCoS 스위칭 엔진(142)의 하나 이상의 픽셀을 포함할 수 있다.

예시의 단순함을 위해, 통합 모듈(100)은 트윈 1×2 파장 선택 스위치(WSS) 유닛(160a-b) 및 쿼드 광 채널 모니터(110)를 위해 도시되어 있다. 트윈 1×2 WSS 유닛(160a-b)의 각각은 이 예에서 3개의 포트(165a-b)를 갖는다. 쿼드 광 채널 모니터 유닛(110)은 본 명세서에 개시된 바와 같이 광 채널 모니터링을 수행하기 위해 다수의 포트(115)(그 중 일부만 도시됨) 및 다수의 광검출기(도시되지 않음)를 갖는다. 이해되는 바와 같이, 모듈(100)은 요소들의 복제로 확장될 수 있다. 더욱이, 편광 빔 스플리터, 보상 광학 기기 등과 같은 다양한 광학 요소가 필요에 따라 포함될 수 있다.

포트(165a, 165b, 및 115)는 제1 WSS 유닛(160a), 제2 WSS 유닛(160b) 및 쿼드 OCM 유닛(110)을 위해 각각 도시되어 있다. 이들 포트로부터의 신호는 언급된 바와 같은 회절 격자일 수 있는 분산 요소(120)에 광학적으로 결합된다. 신호는 렌즈(130) 등을 통해 어셈블리(140)의 LC-기반 스위치 엔진(142) 등으로 보내진다. 다시, 어셈블리(140)는 하나의 LC-기반 스위치 엔진(142)을 가질 수 있거나, 또는 본 명세서에서 언급된 바와 같이 전파 방향으로 층들로 적층된 몇몇 엔진(142)을 가질 수 있다. 스위치 엔진(142)은 포트 방향으로 다수의 제어 윈도우 또는 어레이(144a-c)를 갖는다. 제어 윈도우(144a-c)의 각각은 분산 방향으로 캐스케이딩된 셀(146)들을 갖는다. 셀(146)은 포트 방향(P) 대 분산 방향(D)에 대한 어레이로 배열된다. 스위치 엔진에 의존하여, 각각의 셀(146)은 하나 이상의 개별적으로 동작 가능한 픽셀로 구성될 수 있다. 포트 방향(P)은 포트(115, 165a-b)의 배열과 일치하도록 배열된다. 분산 방향(D)은 분산 요소(120)에 의한 채널의 분산과 일치하도록 배열된다.

이러한 방식으로, 두 WSS 유닛(160a-b)은 스위칭 어셈블리(140)의 LC-기반 스위치 엔진(142)의 그 자체 제어 윈도우(144b-c)를 갖는 입력 및 출력 포트(165a-b)의 그룹을 갖는다. 쿼드 유닛(110)의 모든 4개의 광 채널 모니터는 스위칭 어셈블리(140)의 LC-기반 스위치 엔진(142)의 하나의 제어 윈도우(144a)를 공유한다.

도 7B에 도시된 바와 같이, 임의의 OCM 또는 WSS 입력 포트(115, 165a-b)로부터의 입력 광은 회절 격자(120)에 의해 분산되고 초점 렌즈(130)에 의해 각각의 제어 윈도우(144a-c)에 초점이 맞추어진다. WSS 라우팅을 위하여, 선택된 파장 채널(들)의 광은 N개의 출력 포트(165a-b) 중 하나로 라우팅될 수 있다. OCM 라우팅을 위하여, 광검출기(도시되지 않음)가 그 채널에서의 통합 전력을 검출하기 위해 하나의 파장 채널만이 한 번에 출력 포트(115)로 스위칭되는 반면에, 다른 모든 채널은 차단된다. 개방된 채널을 스위핑하는 것은 모든 채널의 전력의 검출을 가능하게 한다.

사용 동안, 모듈(100)은 들어오는 파장 분할 다중화 신호를 수신하도록 구성된다. 분산 요소(120)는 신호를 성분 파장(component wavelength)으로 분리한다. 렌즈(130)는 스위칭 어셈블리(140), 렌즈(130) 및 분산 요소(120)를 통해 역순으로 광을 복귀시키는 반사 요소를 갖는 LC-기반 스위칭 어셈블리(140)에 개별 구성요소 채널의 초점을 맞춘다. 광은 커플링을 통해 출력 포트(115, 165a-b)에 다시 결합된다.

광 채널 모니터링을 위해, 신호는 제어 윈도우(144a)에 의해 수행되는 광 스위칭에 결합되고, 제어 윈도우는 WDM 채널 스펙트럼의 1차 스펙트럼 모니터링을 수행하는 광 채널 모니터의 검출 및 처리 기능으로 신호가 보내지는지를 스위칭한다.

파장 선택 스위칭을 위하여, 신호는 출력을 위해 신호가 보내지는지를 스위칭하는 제어 윈도우(144b-c)에 의해 수행되는 광학 스위칭에 결합된다. WSS 유닛(160a-b)은 제어 윈도우(144b-c)를 사용하여 DWDM 신호에서의 채널을 동적으로 라우팅, 차단 및 감쇠한다. 예를 들어, 입력 포트(165)에서 DWDM 신호의 각각의 파장 채널은 N개의 출력 포트(165) 중 임의의 하나로 스위칭(라우팅)될 수 있고, 라우팅은 다른 파장 채널 중 임의의 것이 어떻게 라우팅되는지와 관계없이 수행될 수 있다. 통합 제어기(200) 또는 외부 제어기로부터의 모듈(100)과의 제어 인터페이스는 모듈(100)에 통합된 스위칭 어셈블리(140)를 동작시키는 것에 의해 수행되는 파장 스위칭(라우팅)을 동적으로 변경할 수 있다. 도시되지 않았을지라도, 가변 감쇠 메커니즘이 각각의 파장에 대하여 WSS 유닛과 함께 사용될 수 있다. 이러한 것은 채널의 전력을 제어하고 그 출력을 균등화하기 위해 필요에 따라 모듈이 각각의 파장을 독립적으로 감쇠하는 것을 가능하게 한다.

이러한 배열에서, 스위칭 어셈블리(140)는 2개의 WSS 유닛(160a-b)을 위한 2개와 쿼드 OCM 유닛(110)을 위한 1개, 총 3개의 제어 윈도우(144a-c)를 갖는다. 각각의 제어 윈도우(144a-c)는 N개의 채널을 지원한다. 더욱 많은 WSS 및 OCM 유닛이 공유 광학 부품 및 제어 윈도우(144)를 사용하여 모듈(100)에 통합될 수 있다.

예를 들어, 스위칭 어셈블리(140)에서, 각각의 제어 윈도우(144a-c)는 셀(146)의 1×N 어레이를 가지며, 이들 각각은 하나 이상의 개별적으로 구동 가능한 픽셀을 가질 수 있다. 각각의 셀(146)은 처리되는 다중화된 신호의 N개의 파장 중 하나를 위해 배열된다.

언급된 바와 같이, 스위칭 어셈블리(140)는 액정(LC) 스위칭 엔진, 액정-온-실리콘(LCoS) 스위칭 엔진, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제어 윈도우(144a-c)는 광 채널당 다수의 픽셀을 가질 수 있다. 이러한 것은 셀(146)의 그리드가 상이한 채널 폭, 비트 레이트 등을 위해 구성되는 것을 허용할 수 있다.

구현예에 따라서 그리고 이전에 언급된 바와 같이, 스위칭 어셈블리(140)는 광이 엔진(142) 중 하나 또는 둘 모두를 통과하기 위해 구성될 수 있도록 서로의 뒤에 정렬된 셀(146)의 윈도우(144a-c)를 구비하는 하나보다 많은 LC-기반 스위칭 엔진(142)을 가질 수 있다. 어레이 엔진(142)에서의 모든 픽셀은 전압으로 개별적으로 구동 가능할 수 있어서, 각각의 파장은 독립적으로 조향될 수 있다. 쐐기 각도, 프리즘 또는 다른 광학 보정은 빔 조향을 위해 사용될 수 있다.

스위칭 어셈블리(140)에서의 하나 이상의 반사 미러는 원하는 경로를 따라서 반사된 빔을 다시 지향시키도록 각질 수 있다. 미러 각도는 주어진 포트에 대한 입력 빔과 반사 빔이 중첩되거나 중첩되지 않도록 구성될 수 있다. 중첩은 포트 수를 최소화하고, 모듈의 전체 높이를 감소시킬 수 있다. 광 서큘레이터는 빔 중첩을 갖는 이러한 포트의 입력으로부터 출력을 분리하는데 사용될 수 있다.

이전에 논의되고 도 6에서 다시 도시된 바와 같이, 제어기(200)는 모듈(100)의 기능, 광 채널 모니터링, 파장 선택 스위칭 등을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(200)는 스위칭 어셈블리(140)를 제어하고, 모듈(100)의 내부 환경의 온도를 모니터링하고, 신호의 스펙트럼 피크를 교정하고, 내부 환경의 온도를 설정(능동 온도 제어가 포함되면)할 수 있다. 다양한 기능을 수행하기 위해, 제어기(200)는 서미스터, 열전 냉각기(TEC) 등과 같은 구성요소를 위한 드라이버를 포함한다. 도시된 바와 같이, 제어기(200)는 모듈(100) 자체의 내부 제어기를 나타낼 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(20)는 광 네트워크에서의 다른 곳에서 사용되는 별도의 제어기를 나타낼 수 있다.

도 8A 및 도 8B는 전기 연결 트레이스를 위한 상이한 구성을 갖는 제어 윈도우 또는 어레이(144a-c)를 갖는 스위칭 엔진(142)을 갖는 스위칭 어셈블리(140)의 면을 도시한다. 도 8A는 제어 윈도우(144a-c) 사이로 들어가는 전기 연결 트레이스를 도시하고, 도 8B는 제어 윈도우(144a-c)의 채널 셀(146) 사이로 들어가는 전기 연결 트레이스를 도시한다.

도 8A에서, 예를 들어, 제어 윈도우(144a-c)는 어셈블리의 기판의 면 상의 갭에 의해 분리된다. 엔진 드라이버(148)로부터 제어 윈도우(144a-c)의 셀(146)로의 전기 연결은 이러한 갭들에서 라우팅될 수 있다.

도 8B에서, 스위치 엔진(144a-c)은 갭에 의해 분리되지 않는다. 대신에, 각각의 제어 윈도우(144a-c) 상의 셀(146)은 공간에 의해 구분된다. 엔진 드라이버(148)로부터 제어 윈도우(144a-c)의 셀(146)로의 전기 연결은 이들 공간에서 라우팅될 수 있다. 갭과 공간의 다른 조합이 사용될 수 있다.

도 6, 및 도 7A 및 도 7B에서와 같이 본 명세서에 개시된 바와 같이, 다수의 파장 선택 스위치(WSS) 유닛(160a-b) 및 쿼드 OCM 유닛(110)의 다중-포트 광 채널 모니터링은 더 저렴한 비용 및 콤팩트한 크기를 달성하도록 단일 모듈(100)로 (예를 들어, 제어 윈도우(144)를 갖는) 공유 스위칭 어셈블리(140)와 통합된다. 이러한 방식으로, 모듈(100)은 공유 스위칭 어셈블리(140)를 이용하여 파장 선택 스위칭 및 광 채널 모니터링 기능을 수행할 수 있다. 파장 선택 스위칭과 조합된 스위칭 어셈블리(140)는 많은 포트 수를 지원할 수 있다. 또한, 광 채널 모니터링과 조합된 스위칭 어셈블리(140)는 개별 채널 또는 채널들의 조합에서 통합 전력을 측정할 수 있다. 함께 통합하는 것은 더 저렴한 비용 및 더욱 콤팩트한 크기를 달성할 수 있다.

일반적으로, LC-기반 스위칭 엔진(142)의 스캐닝 속도는 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)의 스캐닝 속도보다 느릴 수 있다. 그러나, 5G 및 에지 네트워크에서의 애플리케이션은 광 채널 모니터링을 위해 완화된 스캐닝 시간 요건을 가질 수 있다. 수 초를 초과하는 스캐닝 시간이 제안되고 있다. 사용 동안, 모든 광 채널 모니터는 주어진 시간에 상이한 포트들에서 동일한 채널을 볼 수 있다. 이러한 것은 기능이 모든 채널의 전력 레벨을 주기적으로 모니터링하고 시퀀스가 중요하지 않을 수 있기 때문에 제안된 5G 및 에지 WSS 애플리케이션 프로그램에 대한 문제가 아닐 수 있다.

바람직한 실시형태 및 다른 실시형태에 대한 전술한 설명은 본 출원인에 의해 고려되는 본 발명의 개념의 범위 또는 적용 가능성을 한정하거나 제한하도록 의도되지 않는다. 개시된 요지의 임의의 실시형태 또는 양태에 따라서 위에서 설명된 특징이 개시된 요지의 임의의 다른 실시형태 또는 양태에서 단독으로 또는 임의의 다른 설명된 특징과 조합하여 사용될 수 있다는 것이 본 개시내용의 이점으로 이해될 것이다.

본 명세서에 포함된 발명의 개념을 공개하는 대가로, 본 출원인은 첨부된 청구범위에 의해 제공되는 모든 특허권을 원한다. 그러므로, 첨부된 청구범위는 다음의 청구범위 또는 그 등가물의 범위 내에 있는 모든 수정 및 변경을 포함하도록 의도된다.

Claims

광 네트워크에서, 복수의 광 채널을 각각 갖는 광빔을 핸들링하기 위한 모듈로서,
광빔을 위한 복수의 제1 입력 포트;
상기 제1 입력 포트로부터의 광빔과 광통신하도록 배열되고, 분산 방향을 가로질러 광 채널 내로 광빔을 분산시키도록 구성된 분산 요소;
분산 요소로부터의 광 채널과 광통신하도록 배열되고 광 채널을 선택적으로 반사하도록 구성되는 스위칭 어셈블리로서, 상기 스위칭 어셈블리는, 액정 기반이고 광 채널의 각각에 대해 분산 방향으로 배열된 제1 셀들의 제1 어레이를 갖는 적어도 하나의 스위치 엔진을 포함하고, 제1 셀의 각각은 제1 및 제2 상태 사이에서 전기적으로 스위칭 가능하고, 제1 상태에서 제1 셀의 각각은 적어도 각각의 광 채널을 통과하도록 구성되고, 제2 상태에서 제1 셀의 각각은 적어도 각각의 광 채널을 감쇠하도록 구성되는, 상기 스위칭 어셈블리; 및
분산 요소와 광통신하도록 배열되는 하나 이상의 광검출기로서, 하나 이상의 광검출기의 각각은 제1 입력 포트 중 하나 이상의 제1 입력 포트의 광 채널 모니터링을 위해 스위칭 어셈블리로부터 선택적으로 반사된 광 채널 중 하나 이상을 수신하도록 구성되는, 상기 하나 이상의 광검출기
를 포함하는, 모듈.
제1항에 있어서, 하나 이상의 광검출기는 복수의 광검출기를 포함하고, 스위칭 어셈블리는 복수의 광검출기에 의한 병렬 검출을 위해 광 채널을 선택적으로 반사하도록 구성되는, 모듈.
제1항에 있어서, 하나 이상의 광검출기는 광검출기 중 하나를 포함하고, 스위칭 어셈블리는 하나의 검출기에 의한 순차적 검출을 위해 광 채널을 선택적으로 반사하도록 구성되는, 모듈.
제1항에 있어서, 하나 이상의 광검출기는 복수의 광검출기를 포함하고, 스위칭 어셈블리는 복수의 광검출기에 의한 재구성 가능한 검출을 위해 광 채널을 선택적으로 반사하도록 구성되는, 모듈.
제1항에 있어서,
제2 입력 포트로부터 광빔을 복수의 제1 출력 포트로 분할하는 스플리터; 및
제3 입력 포트로부터 광빔을 제2 출력 포트로 합성하는 합성기
를 더 포함하는, 모듈.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 스위치 엔진은 광빔의 전파 방향으로 함께 적층된 복수의 적어도 하나의 스위치 엔진을 포함하는, 모듈.
제1항에 있어서, 광빔을 위한 제2 입력 포트를 더 포함하고,
분산 요소는 제2 입력 포트로부터의 광빔과 광통신하도록 배열되고, 분산 방향을 가로질러 광 채널 내로 광빔을 분산시키도록 구성되고;
적어도 하나의 스위치 엔진은 제2 셀의 제2 어레이를 포함하고, 제2 어레이는 제1 어레이에 대한 제2 입력을 위해 포트 방향으로 배열되고, 제2 셀은 광 채널의 각각에 대해 분산 방향으로 배열되고 제1 및 제2 상태 사이에서 전기적으로 스위칭 가능하고, 제1 상태에서 제2 셀의 각각은 적어도 각각의 광 채널을 통과하도록 구성되고, 제2 상태에서 제2 셀의 각각은 적어도 각각의 광 채널을 감쇠하도록 구성되는, 모듈.
제7항에 있어서, 분산 요소와 광통신하도록 배열되고 제2 입력 포트의 파장 선택 스위칭을 위하여 스위칭 어셈블리로부터 선택적으로 반사된 광 채널 중 하나 이상을 수신하도록 구성된 복수의 출력 포트를 더 포함하는, 모듈.
제1항에 있어서, 광빔을 위한 복수의 제2 입력 포트를 더 포함하고,
분산 요소는 제2 입력 포트로부터의 광빔과 광통신하도록 배열되고, 분산 방향을 가로질러 광 채널 내로 광빔을 분산시키도록 구성되고;
적어도 하나의 스위치 엔진은 제2 셀의 제2 어레이를 포함하고, 제2 어레이는 제1 어레이에 대한 제2 입력을 위해 포트 방향으로 배열되고, 제2 셀은 광 채널의 각각에 대해 분산 방향으로 배열되고 제1 및 제2 상태 사이에서 전기적으로 스위칭 가능하고, 제1 상태에서 제2 셀의 각각은 적어도 각각의 광 채널을 통과하도록 구성되고, 제2 상태에서 제2 셀의 각각은 적어도 각각의 광 채널을 감쇠하도록 구성되는, 모듈.
제9항에 있어서, 분산 요소와 광통신하도록 배열되고 제2 입력 포트의 각각의 파장 선택 스위칭을 위하여 스위칭 어셈블리로부터 선택적으로 반사된 광 채널 중 임의의 하나를 수신하도록 구성된 출력 포트를 더 포함하는, 모듈.
제1항에 있어서, 제1 입력은 각각 시준기에 광학적으로 결합된 섬유를 포함하는, 모듈.
제1항에 있어서, 분산 요소는 회절 격자를 포함하는, 모듈.
제12항에 있어서, 분산 요소는 회절 격자와 스위칭 어셈블리 사이에 배열된 렌즈를 포함하는, 모듈.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 스위치 엔진은,
유리 기판 상의 픽셀을 갖는 액정 스위치 엔진; 또는
실리콘 기판 상의 픽셀을 갖는 액정-온-실리콘(LCoS) 스위치 엔진을 포함하는, 모듈.
제14항에 있어서, 제1 셀의 각각은 픽셀 중 하나 이상을 포함하는, 모듈.
제1항에 있어서, 광빔을 위한 제1 입력 포트를 가지며 분산 요소, 스위칭 어셈블리, 및 하나 이상의 광검출기를 에워싸는 하우징을 포함하는, 모듈.
제1항에 있어서, 스위칭 어셈블리 및 하나 이상의 광검출기와 동작 가능하게 통신하도록 배치된 제어기를 더 포함하는, 모듈.
광 네트워크에서, 복수의 광 채널을 각각 갖는 광빔을 핸들링하기 위한 모듈로서,
광빔을 위한 복수의 제1 입력 포트;
광빔을 위한 하나 이상의 제2 입력 포트;
제1 입력 포트 및 하나 이상의 제2 입력 포트로부터의 광빔과 광통신하도록 배열되고, 분산 방향을 가로질러 광 채널 내로 광빔을 분산시키도록 구성된 분산 요소;
분산 요소로부터의 광 채널과 광통신하도록 배열되고, 적어도 하나의 스위치 엔진를 사용하여 광 채널을 선택적으로 반사하도록 구성되는 스위칭 어셈블리;
분산 요소와 광통신하도록 배열되는 하나 이상의 광검출기로서, 하나 이상의 광검출기의 각각은 제1 입력 포트 중 하나 이상의 광 채널 모니터링을 위해 스위칭 어셈블리로부터 선택적으로 반사된 광 채널 중 하나 이상을 수신하도록 구성되는, 상기 하나 이상의 광검출기; 및
분산 요소와 광통신하도록 배열되고, 하나 이상의 제2 입력 포트의 파장 선택 스위칭을 위하여 스위칭 어셈블리로부터 선택적으로 반사된 광 채널 중 하나 이상을 수신하도록 구성되는 하나 이상의 출력 포트
를 포함하는, 모듈.
제18항에 있어서, 적어도 하나의 스위치 엔진은 포트 방향으로 배열된 복수의 어레이를 포함하되, 각각의 셀은 광 채널의 각각에 대해 분산 방향으로 복수의 셀을 갖고, 각각의 셀은 제1 상태와 제2 상태 간에 전기적으로 스위칭 가능하고, 제1 상태에서 각각의 셀은 적어도 각각의 광 채널을 통과하도록 구성되고, 제2 상태에서 각각의 셀은 적어도 각각의 광 채널을 감쇠하도록 구성되는, 모듈.
제18항에 있어서, 적어도 하나의 스위치 엔진은 광빔의 전파 방향으로 함께 적층된 복수의 적어도 하나의 스위치 엔진을 포함하는, 모듈.