MXPA02000114A - Conmutador selectivo de longitud de onda. - Google Patents

Abstract

Se describe un conmutador selectivo de longitud de onda bidireccional reconfigurable 10; posee un sistema optico 30, 50, que simetrico alrededor del modulador de polarizacion 20.

Description

CONMUTADOR SELECTIVO DE LONGITUD DE ONDA INTERREFERENCIA CON LAS SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama el beneficio de prioridad bajo 35 U.S.C. § 119(e) para la solicitud de patente provisional de E.U.A. serie No. 60/141 ,556, presentada el 29 de junio de 1999, cuyo contenido depende y se incorpora en su totalidad en la presente como referencia.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a conmutadores ópticos, y en particular a conmutadores selectivos de longitud de onda que usan un dispositivo giratorio de polarización.

ANTECEDENTES TÉCNICOS En las dos décadas pasadas, la fibra óptica ha transformado el mundo mercantil de las telecomunicaciones. Inicialmente, los diseños de redes incluyeron electrónica de transceptores de velocidad relativamente baja en cada extremo del enlace de comunicaciones. Las señales de luz fueron conmutadas, siendo convertidas en señales eléctricas, conmutadas electrónicamente y reconvertidas en señales de luz. La anchura de banda del equipo de conmutación electrónico está limitada a aproximadamente 10 GHz. Por otra parte, la anchura de banda de la fibra óptica de modo individual en la región de 1550 nm del espectro electromagnético, está en la escala de Terahertz. Puesto que la demanda de anchura de banda aumenta exponencialmente, los diseñadores de redes han buscado formas de explotar la anchura de banda disponible en la región de 1550 nm. De esta manera, existe la necesidad de interconexiones y conmutadores ópticamente transparentes. Un enfoque que se ha considerado, implica un conmutador óptico selectivo de frecuencias que utiliza un separador de haz de polarización, prisma de Wollaston y un elemento conmutador de cristal líquido. Sin embargo, este diseño tiene un inconveniente importante. El separador de haz de polarización que se usa para recombinar los haces, se localiza siempre entre la lente de enfoque y el modulador de luz espacial. Un efecto de esto es que el separador de haz de polarización debe ser capaz de aceptar un gran ángulo de aceptación, lo cual conduce a haces poco sobrepuestos si se usan cristales birrefringentes. Si se usan cubos separadores de haz, se reduce la relación de contraste y se incrementa la diafonía. Esto se destacó usando un prisma de Wollaston. Los prismas de Wollaston están diseñados para convertir un haz colimado de polarización mixta en dos haces colimados desviados, los cuales son separados por un ángulo que es aproximadamente bisectado por el eje óptico del haz de polarización mixto original. Esto resuelve muchos de los problemas asociados con colocar el separador del haz de polarización entre la lente de enfoque y el elemento conmutador de LC, pero existen problemas sustanciales asociados con el uso de prismas de Wollaston. Los problemas más significativos estriban en el hecho de que los prismas de Wollaston no pueden producir haces que sean exactamente desviados simétricamente. Debido al efecto de que el prisma de Wollaston no es simétrico, los haces no pueden ser sobrepuestos en el elemento conmutador de LC. De esta manera, las posiciones de los haces en el elemento conmutador de LC se deben balancear con los diferentes ángulos de incidencia en el elemento conmutador de LC, para reducir al máximo la diafonía y la variación de pérdida de inserción para los diferentes estados conmutados. Debido a esta asimetría,, el sistema óptico debe crecer hacia longitudes no atractivamente largas para lograr diafonía aceptable con una anchura de banda aceptable de los canales. De esta manera, lo que se requiere es un conmutador selectivo de longitud de onda que tenga un sistema óptico que sea simétrico alrededor de un modulador de polarización y capaz de liberar haces sobrepuestos en el modulador de polarización para reducir la diafonía, reducir la pérdida de inserción y mejorar la resolución espectral.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se describe un conmutador selectivo de longitud de onda que incluye un sistema óptico que es simétrico alrededor de un modulador de polarización y capaz de liberar haces sobrepuestos en el modulador de polarización para reducir la diafonía, reducir la pérdida de inserción y mejorar la resolución espectral. Un aspecto de la presente invención es un dispositivo óptico para dirigir selectivamente una primera señal y una segunda señal hacia una salida seleccionada. El dispositivo óptico incluye: un sistema óptico birrefringente que tiene una entrada de sistema que recibe la primera señal y la segunda señal, y una salida de sistema a la cual el sistema óptico birrefringente transmite una señal sobrepuesta formada sobreponiendo una primera señal polarizada y una segunda señal polarizada, en donde la primera señal polarizada y la segunda señal polarizada son versiones polarizadas de la primera señal y la segunda señal, respectivamente; y un modulador de polarización acoplado a la salida del sistema, con lo cual el modulador de polarización hace girar selectivamente un estado de polarización de la señal sobrepuesta. En otro aspecto, la presente invención incluye un dispositivo óptico para dirigir selectivamente una primera señal y una segunda señal hacia una salida seleccionada. El dispositivo óptico incluye un primer separador de haz de polarización para separar la primera señal y la segunda señal en componentes de polarización de la primera señal y componentes de polarización de la segunda señal, respectivamente. Un primer retardador de semionda está acoplado al separador de haz de polarización, el primer retardador de semionda haciendo que todos los componentes de polarización de la primera señal y los componentes de polarización de la segunda señal sean polarizados uniformemente en un primer estado de polarización. Una primera rejilla está acoplada al primer retardador de semionda, para producir una pluralidad de canales de longitud de onda de la primera señal y una pluralidad de canales de longitud de onda de la segunda señal. Un segundo retardador de semionda está acoplado a la primera rejilla, para hacer que la pluralidad de canales de longitud de onda de la segunda señal sea polarizada uniformemente en un segundo estado de polarización. Un primer compensador óptico está acoplado a la primera rejilla, para hacer que una distancia óptica de la pluralidad de canales de longitud de onda de la primera señal sea sustancialmente igual a una distancia óptica de la pluralidad de canales de longitud de onda de la segunda señal. Un primer combinador de haz de polarización está acoplado al compensador óptico y al segundo retardador de semionda, para combinar la pluralidad de canales de longitud de onda de la primera señal y la pluralidad de canales de longitud de onda de la segunda señal en una pluralidad de canales de longitud de onda sobrepuestos. Una lente de enfoque está acoplada al combinador de haz de polarización; y una disposición de moduladores de polarización acoplada a la lente de enfoque, cada uno de los moduladores teniendo un estado de conmutación, en donde cada canal de longitud de onda sobrepuesto es enfocado sobre un modulador predeterminado. En otro aspecto, la presente invención incluye un método para dirigir selectivamente una primera señal y una segunda señal hacia una salida seleccionada en un dispositivo óptico. El método incluye los siguientes pasos: Proveer un modulador de polarización. Convertir la primera señal en por lo menos un primer componente polarizado, y la segunda señal en por lo menos un segundo componente polarizado. Sobreponer el primer componente polarizado (por lo menos uno) con el segundo componente polarizado (por lo menos uno) para formar una señal sobrepuesta, en donde el primer componente polarizado (por lo menos uno) y el segundo componente polarizado (por lo menos uno) son colineales en por lo menos una dirección del eje; y enfocar la señal sobrepuesta sobre el modulador de polarización. En otro aspecto, la presente invención incluye un método para dirigir selectivamente una primera señal y una segunda señal hacia una salida seleccionada en un dispositivo óptico que incluye un sistema óptico birrefringente. El método incluye los siguientes pasos. Proveer una disposición de pixeles de cristal liquido, en donde cada uno de los pixeles de cristal líquido incluye un estado de conmutación. Desmultiplexar la primera señal y la segunda señal para formar de esta manera una pluralidad de canales de longitud de onda de la primera señal y una pluralidad de canales de longitud de onda de la segunda señal, respectivamente. Sobreponer cada canal de longitud de onda de la primera señal sobre su canal de longitud de onda correspondiente de la segunda señal para formar de esta manera una pluralidad de canales de longitud de onda sobrepuestos; y enfocar cada canal de longitud de onda sobrepuesto sobre un pixel de cristal líquido predeterminado.

Las características y ventajas de la invención se describirán en la descripción detallada siguiente, y en parte serán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica a partir de dicha descripción, o reconocidas al poner en practica la invención como se describe en la presente, incluyendo la descripción detallada siguiente, las reivindicaciones y los dibujos anexos. Se entenderá que la siguiente descripción detallada es solamente ejemplar de la invención, y se pretende que brinde un repaso o estructura del conocimiento de la naturaleza y el carácter de la invención como se reclama. Los dibujos acompañantes se incluyen para proveer un conocimiento adicional de la invención, y se incorporan en, y constituyen, una parte de esta especificación. Los dibujos ilustran varias modalidades de la invención, y en conjunto con la descripción, sirven para explicar los principios y el funcionamiento de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es un diagrama en bloques que muestra un repaso del conmutador selectivo de longitud de onda (WSS) de conformidad con una primera modalidad de la presente invención; La figura 2 es una vista esquemática del WSS, mostrado en la figura 1 ; La figura 3 es un diagrama que muestra un separador de haz de placa paralela, de conformidad con la presente invención; La figura 4 es un diagrama que muestra una rejilla atermalizada de conformidad con la presente invención; La figura 5 es un diagrama que muestra la arquitectura del manejo de la polarización del WSS mostrado en las figuras 1 y 2; La figura 6 es una vista en perspectiva del diseño mecánico del WSS de conformidad con una segunda modalidad de la presente invención; La figura 7 es una gráfica que muestra el perfil de canales del WSS de la presente invención; La figura 8 es una gráfica que muestra la ondulación de la banda amplia de un WSS de 40 canales de la presente invención; La figura 9 es una gráfica que muestra la ondulación de la banda amplia de un WSS de 80 canales de la presente invención; y La figura 10 es un diagrama en bloques de WADM que incorpora el WSS de conformidad con una tercera modalidad de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Ahora se hará referencia en detalle a las modalidades preferidas de la presente invención, ejemplos de las cuales se ilustran en los dibujos acompañantes. Siempre que sea posible, se usarán los mismos números de referencia en todos los dibujos para referirse a las mismas partes o partes similares. Un ejemplo de modalidad del conmutador selectivo de longitud de (WSS) de la presente invención se muestra en la figura 1 , y se designa por lo general por el número de referencia 10. De conformidad con la presente invención, se provee un conmutador de interconexión selectivo de longitud de onda que tiene un sistema óptico que es simétrico alrededor de un modulador de polarización, y capaz de liberar haces sobrepuestos en el modulador de polarización 20 para reducir la diafonía, reducir la pérdida de inserción y mejorar la resolución espectral para lograr de esta manera alto rendimiento óptico. La presente invención para un conmutador selectivo de longitud de onda (WSS) incluye un sistema óptico birrefringente que transmite una señal sobrepuesta hacia el modulador de polarización. La señal sobrepuesta se forma sobreponiendo una señal polarizada paralela de una primer fibra de entrada, con una señal polarizada ortogonal de una segunda fibra de entrada. Como se describe en la presente y se muestra en la figura 1 , se describe un WSS 10 de conformidad con la primera modalidad de la presente invención. La fibra de entrada 1 y la fibra de entrada 2 están conectadas al acceso de entrada 12. El acceso de entrada 12 está conectado al sistema óptico birrefringente de entrada 30. El sistema óptico birrefringente de entrada 30 está acoplado ópticamente al modulador de polarización, el cual conmuta el haz de luz incidente de acuerdo con el estado de conmutación determinado por el mando de la red (no mostrado). El modulador de polarización 20 está conectado al sistema óptico birrefringente de salida 50, el cual manda los haces de luz de salida hacia el acceso de salida 14. El acceso de salida 14 está conectado a la fibra de salida 1 y la fibra de salida 2. El sistema óptico birrefringente de salida 50 es la imagen de espejo del sistema óptico birrefringente de entrada 30. De esta manera, el WWS 10 es un conmutador selectivo de longitud de onda bidireccional reconfigurable. El sistema óptico birrefringente, el cual consiste del sistema óptico birrefringente de entrada 30 y el sistema óptico birrefringente de salida 50, es exactamente simétrico alrededor del modulador de polarización 20. El WSS 10 como se muestra en la figura 1 , es un conmutador selectivo de longitud de onda de 2 x 2. La fibra de entrada 1 y la fibra de entrada 2 proveen al WSS 10 con señales de luz aleatoriamente polarizada que tiene múltiples canales de longitud de onda. En una primera modalidad, el WSS 10 acomoda 40 canales de longitud de onda en la separación de 100 GHz entre los canales. En una modalidad alternativa, el WSS 10 acomoda 80 canales de longitud de onda en la separación de 50 GHz entre los canales. Cualquier canal individual puede ser conmutado selectivamente entre la fibra de entrada 1 y la fibra de entrada 2. El WSS 10 funciona convirtiendo los canales de longitud de onda de la fibra de entrada 1 en señales polarizadas s (perpendiculares), y los canales de longitud de onda de la segunda fibra en señales polarizadas p (paralelas). El experto en la técnica reconocerá que las señales polarizadas p y las señales polarizadas s son ortogonales entre sí. Las señales polarizadas p y las señales polarizadas s son entonces sobrepuestas y enfocadas sobre el modulador de polarización. De esta manera, el tráfico llevado por las fibras de entrada es identificado por su estado de polarización. El modulador de polarización 20 hace girar el estado de polarización de la señal sobrepuesta en 90° cuando conmuta canales entre las fibras, y no hace girar el estado de polarización cuando un canal determinado se hace pasar a través del conmutador. Después de la conmutación, el sistema óptico birrefringente de salida 50 vuelve a multiplexar los canales de longitud de onda de acuerdo a su estado de polarización, y mapea los canales de salida polarizados s (polarizados después de salir del modulador de polarización 20) hacia la fibra de salida 1 , y mapea los canales de salida polarizados p (polarizados después de salir del modulador de polarización 20) hacia la fibra de salida 2. Debido al diseño simétrico, se puede invertir esta convención. El funcionamiento del WSS 10 se describirá en más detalle a continuación. Como se describe en la presente y se muestra en la figura 2, se describe una representación esquemática del WSS 10 de conformidad con una primera modalidad de la presente invención. La fibra de entrada 1 y la fibra de entrada 2 están conectadas al WSS 10 en la entrada 12. La señal de luz de la fibra 1 y la fibra 2 son colimadas por el colimador 120. El colimador 120 está conectado al separador de haz de polarización 32. El separador de haz de polarización 32 está conectado a la placa de semionda 34. Un espejo plegado 36 está acoplado ópticamente al separador de haz de polarización 32 y placa de semionda 34, haciendo que las señales de luz sean reflejadas hacia la rejilla 38. Como se muestra en modalidades subsecuentes, se puede eliminar el espejo plegado 36, y la señal óptica es dirigida desde la placa de semionda 34 a la rejilla 38. La rejilla 38 desmultiplexa la señal de luz de la primera fibra y la señal de luz de la segunda fibra en sus canales de longitud de onda constituyentes. La placa de semionda 40 y el compensador óptico 42 están acoplados a la rejilla. La placa de semionda 40 provee una trayectoria óptica para los canales de longitud de onda de la segunda fibra. El compensador óptico 42 provee una trayectoria óptica para los canales de longitud de onda de la primera fibra. La función de estos elementos se describirá en más detalle a continuación. La placa de semionda 40 y el compensador óptico 42, están acoplados ópticamente al combinador de haz de polarización 44. El combinador de haz de polarización 44 sobrepone los canales de longitud de onda de la primera fibra que provienen de la placa de semionda 40 y los canales de longitud de onda de la segunda fibra que provienen del compensador óptico 42. La lente de enfoque 46 está acoplada ópticamente al combinador de haz de polarización 44, y se usa para enfocar cada uno de los canales de longitud de onda sobrepuestos que salen del combinador de haz de polarización 44 sobre su celda de modulación de polarización respectiva 22 del modulador de polarización 20. Como se describió anteriormente, el sistema óptico birrefringente de salida 50 es una imagen de espejo del sistema óptico birrefringente de entrada 50. El modulador de polarización 20 está conectado a la lente de enfoque 66. La lente de enfoque 66 está acoplada al separador de haz de polarización 64. El separador de haz de polarización separa los canales de salida sobrepuestos en un canal de longitud de onda de fibra de salida 1 y un canal de longitud de onda de fibra de salida 2. El separador de haz de polarización está acoplado a la placa de semionda 60 y compensador óptico 62. El compensador óptico 62 ajusta la longitud de la trayectoria óptica de los canales de longitud de onda de la fibra de salida 1. Los canales de longitud de onda de la fibra de salida 2 se propagan a través de la placa de semionda 60. Los canales de longitud de onda de la fibra de salida 1 y los canales de longitud de onda de la fibra de salida 2 son multiplexados por la rejilla 58. La rejilla 58 está acoplada al espejo plegado 56 que dirige una porción de las señales de salida a través de la placa de semionda 54. La placa de semionda 54 está acoplada al combinador de haz.de polarización 52 que forma la señal de salida 1 y la señal de salida 2. La señal de salida 1 y la señal de salida 2 son colimadas por el colimador 140, y dirigidas en la primera fibra de salida y la segunda fibra de salida, respectivamente. Los separadores de haz de polarización 32 y 64, y los combinadores de haz de polarización 44 y 52, pueden ser de cualquier tipo adecuado, pero se muestran a manera de ejemplo; en la figura 3, el separador de haz 32 tiene una sola placa 320 de material transmisor de luz. La placa 320 tiene lados paralelos. Un revestimiento antirreflexión 326 está dispuesto sobre el lado incidente de luz de las señales de entrada 1 y 2. El revestimiento de separación de haz 322 está dispuesto sobre el lado de salida de luz de la placa 320. El revestimiento 320 permite que la luz polarizada s pase a través, mientras refleja internamente la luz polarizada p. La luz polarizada p es reflejada por el revestimiento reflector 324. Después, la luz polarizada p sale de la placa en un haz que es paralelo a la luz polarizada s. Este procedimiento provee segundas tolerancias de arco, es económico y puede ser implementado en una parte. Los separadores de haz 32 y 64 y los combinadores de haz de polarización 44 y 52 han sido dispuestos de modo que todas las funciones de separación y recombinación ocurran ortogonales al eje de dispersión del color (eje inclinado de la rejilla), lo cual simplifica la compensación de distancia óptica que se requiere para reducir al máximo la pérdida de inserción y la variación de pérdida de inserción debida al estado de conmutación. Esta disposición mejora el rendimiento óptico debido a que las diferencias de distancia de la trayectoria óptica entre la rejilla y la lente de enfoque, se hacen idénticas para todas las configuraciones. Además, el combinador de haz 44 y el separador de haz 64 están dispuestos entre la rejilla y la lente de enfoque. Esta innovación provee rendimiento óptico mejorado y elimina las asimetrías asociadas con el prisma de Wollaston, encontradas típicamente en otros diseños. Ejemplos de dichos dispositivos de separador/combinador de luz, se describen en la solicitud de patente provisional 60/153,913, la cual se incorpora en la presente como referencia. El experto en la técnica reconocerá que se pueden usar también cubos separadores de haz, placas birrefringentes y prismas, además de filtros de película delgada, dependiendo de las tolerancias, tamaño de empaque, costo y requisitos de montaje deseados. Aunque la alternativa de cubos separadores de haz es más costosa, estos dispositivos se pueden montar sobre superficies ópticas y tienen un tamaño de empaque menor. Las rejillas 38 y 58 pueden ser de cualquier tipo adecuado, pero se describe, a manera de ejemplo en la figura 4, un prisma atermalizado 78 que incluye rejilla de entrada 38 y rejilla de salida 58 en un empaque como se muestra en la figura 6. En esta modalidad, la rejilla de entrada 38 es replicada sobre el substrato 386 y acoplada al prisma 382 mediante resina epóxica 384. La CTE de la separación de rejilla es intermedia entre la CTE del material del prisma y la CTE del material del substrato. Al hacer variar el espesor del material del substrato, se puede controlar la CTE de la separación de la rejilla. El vidrio usado para el prisma debe tener una dn/dt reducida. Por ejemplo, el prisma 382 se puede implementar usando vidrio de Ohara tipo S-TIL6 y vidrio Corning ULE para el substrato 386 (586). El ángulo de la cara de entrada de luz es de 90°, y el ángulo de la cara de salida es de 50.42°. Una ventaja de usar esta alternativa, es que todos los componentes están físicamente enlazados, lo cual hace que la alineación sea significativamente más fácil, asegurando que las relaciones angulares no cambien en forma significativa con la temperatura. Ejemplos de dichos dispositivos atermalizados se describen en la solicitud de patente provisional 60/153,913, la cual se incorpora en la presente como referencia. El experto en la técnica reconocerá que se puede usar cualquier prisma o sistema de rejilla de difracción estándar, dependiendo del nivel de rendimiento atermalizado requerido por el sistema.

Los compensadores ópticos 42 y 62 pueden ser de cualquier tipo adecuado, pero se describe, a manera de ejemplo, una placa de vidrio pulida que tiene un espesor preciso. Sin embargo, se puede usar cualquier material o diseño óptico que haga que las longitudes de trayectoria óptica recorridas por la señal de la primera fibra y la señal de la segunda fibra, sean casi ¡guales. Para cualquier combinador de haz y retardador de semionda, se diseñan compensadores ópticos 42 y 62 de modo que los canales de longitud de onda de la fibra de entrada 1 y la fibra de entrada 2 puedan estar exactamente sobrepuestos en ángulo y en espacio. Esto se logra eligiendo el espesor y el material del compensador óptico, para satisfacer la siguiente ecuación: t (no - na ) = H t en donde T0 es el espesor del compensador óptico 42 (62), n0 es el índice óptico del compensador 42 (62), na es el índice del aire, H es la diferencia en la distancia recorrida por la luz de la fibra de entrada 1 , comparativamente con la fibra de entrada 2 dentro del combinador de haz, nbs es el índice del material del combinador de haz, Tr es el espesor del retardador, y nr es el índice óptico del material del retardador. El modulador de polarización 20 puede ser de cualquier tipo adecuado, pero se muestra a manera de ejemplo un dispositivo de cristal líquido lineal que consiste de una disposición de pixeles representados por los números de referencia 22, 24, 26 y 28. En un sistema de 40 canales de longitud de onda, la disposición 20 consistirá de 40 celdas de conmutación 22. Como se muestra, cada celda de conmutación 22 es un dispositivo de cristal líquido nemático retorcido que tiene moléculas de cristal líquido alineadas en una disposición de hélice retorcida. El experto en la técnica reconocerá que el nivel de rotación depende del diseño de la disposición de hélice de cristal líquido y la temperatura. Según sea diseñada, la configuración de hélice retorcida hace que el estado de polarización de una señal de luz incidente gire 90° mediante seguimiento adiabático, cuando no se aplica voltaje o se aplica un voltaje relativamente bajo al dispositivo. Por ejemplo, se puede aplicar un voltaje relativamente bajo para compensar la temperatura. El nivel de rotación se puede hacer variar en incrementos aplicando un voltaje variable al pixel de cristal líquido. En este caso, el WSS 10 funcionaría como un atenuador óptico variable. Como es bien sabido en la técnica, cuando se aplica un voltaje suficiente (aproximadamente 10 V o más), la disposición helicoidal formada por las moléculas de cristal líquido se interrumpe, y el estado de polarización de una señal de luz incidente se hace pasar a través sustancialmente sin cambios. De esta manera, en un estado de conmutación de voltaje inactivo, o estado de voltaje relativamente bajo, el estado de polarización de una señal de luz incidente se hace girar en media onda, y las señales polarizadas p se convierten en señales polarizadas s, y viceversa. En un estado de voltaje activo, el estado de polarización no se hace girar. Ei experto en la técnica reconocerá que se pueden usar otros dispositivos de modulación de la polarización, tales como cristales dependientes birrefringentes que tengan una birrefringencia variable dependiente del voltaje aplicado. Estos cristales utilizan el mismo efecto que usa el dispositivo de cristal líquido. El experto en la técnica reconocerá también que se pueden usar también rotadores de cristal líquido ferroeléctricos, rotadores de Faraday magnetoópticos, rotadores acustoópticos, y rotadores electroópticos como modulador de polarización 20. La figura 5 ilustra el funcionamiento del WSS 10 a partir de una perspectiva de manejo de la polarización. El separador de haz de polarización 32 separa señales de entrada de la primera fibra y la segunda fibra en sus componentes de señal ortogonal y paralela. De esta manera, 4 haces pequeños (1s, 1 p, 2s, 2p) salen del separador de haz 32. El experto en la técnica reconocerá que la convención usada para numerar las fibras de entrada 1 y 2 es arbitraria, y de esta manera puede ser invertida. Como se muestra, los componentes polarizados p de la señal de la primera fibra y la señal de la segunda fibra (1 p, 2p) pasan a través de la placa de semionda 34. Se podría invertir esta convención, y pasar el componente ortogonal a través de la placa de semionda 34. De cualquier forma, después de pasarlos a través de la placa de semionda 34, los cuatro haces pequeños (1s, 1s, 2s, 2s) tienen el mismo estado de polarización. El desempeño de la rejilla 38 depende del estado de polarización de los haces incidentes. De esta manera, la polarización uniforme es implementada para aumentar al máximo el desempeño de la rejilla 38 y eliminar la pérdida dependiente de polarización (PDL). La rejilla 38 desmultiplexa las longitudes de onda que son llevadas por los cuatro haces pequeños, para crear diversidad en la longitud de onda. El experto en la técnica reconocerá que cada longitud de onda llevada por los haces pequeños, es un canal de comunicaciones separado que posee su propia carga de información. Para cada canal de longitud de onda definido por la fibra 1 , existe un canal de longitud de onda correspondiente en la fibra 2. Los canales de longitud de onda correspondientes en la fibra 1 y la fibra 2 son ocupados por sustancialmente la misma serie de longitudes de onda. Sin embargo, se reconoce que la carga de información llevada por los canales de longitud de onda correspondientes, es diferente. Al conmutar los canales de longitud de onda correspondientes entre la fibra 1 y la fibra 2, sus cargas de información respectiva son también conmutadas entre la fibra 1 y la fibra 2. Los dos haces pequeños polarizados derivados de la señal de la segunda fibra pasan a través de la placa de semionda 40, creando diversidad de polarización. De esta manera, los canales de longitud de onda de la primera fibra, los cuales no pasan a través de la placa de semionda 40, continúan siendo polarizados s (1s, 1s), mientras que los canales de longitud de onda de la segunda fibra son polarizados p (2p, 2p). Una característica sobresaliente de la invención es que, faltando el compensador óptico 42, los canales de longitud de onda de la primera fibra viajarían una distancia física más corta. Los canales de longitud de onda de la primera fibra se hacen pasar a través del compensador óptico 42 para igualar las distancias ópticas de los canales de longitud de onda de la primera fibra y los canales de longitud de onda de la segunda fibra. La distancia óptica se define como la distancia recorrida por la señal de luz, dividida entre el índice de refracción del medio de propagación. Esto difiere del término "longitud de trayectoria óptica", el cual se define como la distancia recorrida por la señal de luz, multiplicada por el índice de refracción del medio de propagación. Las señales que son corregidas para que tengan la misma longitud de trayectoria óptica, se comportan igual temporalmente, mientras que las señales corregidas para que tengan la misma "distancia óptica", se comportan igual ópticamente. El compensador óptico 42 reduce también la dispersión creada por la rejilla 38. La dispersión de los canales de longitud de onda creada por la rejilla es menor dentro del compensador óptico 42, en comparación con la dispersión en el aire. De esta manera, dos series de canales de longitud de onda polarizados s que se propagan a través del compensador óptico 42, viajan una distancia física más larga de la rejilla 38 al combinador de haz 44, que las dos series de canales de longitud de onda polarizada p que no se propagan a través del compensador óptico 42. Sin embargo, las dos series de canales de longitud de onda polarizada s experimentan sustancialmente la misma dispersión total que experimentan las dos series de canales de longitud de onda polarizadas p. El combinador de haz 44 crea dos series idénticas de canales de longitud de onda sobrepuestos (1s, 2p) incidente sobre la lente de enfoque 46. Al sobreponer cada uno de los canales de longitud de onda polarizados s con su canal de longitud de onda polarizado p correspondiente, cada canal de longitud de onda sobrepuesto incluye la carga de información del canal de longitud de onda de la primera fibra (1s) y el canal de longitud de onda de la segunda fibra (2p). La lente 46 enfoca cada canal de longitud de onda sobrepuesto sobre su celda de conmutación de cristal líquido respectivo 22, para combinar de esta manera las dos series idénticas de información en un canal de longitud de onda sobrepuesto que incide sobre la celda de conmutación 22. En el estado de alto voltaje, el estado de polarización de un canal de longitud de onda sobrepuesto en la salida de la celda de conmutación permanece sin cambio, respecto al estado de polarización del mismo canal de longitud de onda sobrepuesto en la entrada de la celda de conmutación 22. En el estado de voltaje inactivo, la celda de conmutación 22 convierte (1s, 2p) en (1p, 2s) mediante la técnica de rotación de polarización descrita anteriormente, y el estado de polarización de un canal de longitud de onda sobrepuesto en la salida de la celda de conmutación 22 se hace girar 90° respecto al estado de polarización del mismo canal de longitud de onda sobrepuesto en la entrada de la celda de conmutación 22. Como se describió anteriormente, el sistema óptico birrefringente de salida 50 es exactamente simétrico al sistema óptico birrefringente de entrada 30, descrito en el párrafo anterior. En el estado de alto voltaje, el canal (1s, 1 p) se incluye en la salida de la primera fibra, y el canal (2s, 2p) en la salida de la segunda fibra. Este es el estado de paso del canal de longitud de onda. En el estado de bajo voltaje, el canal (2s, 2p) es insertado en la salida de la primera fibra, y el canal (1s, 1p) en la salida de la segunda fibra.

En este estado de conmutación, la información llevada por un canal de longitud de onda en la primera fibra es conmutada en la salida de la segunda fibra, y la información llevada por el canal de longitud de onda correspondiente en la segunda fibra, es conmutada en la primera fibra. Se hace a continuación una descripción de algunas de las características y beneficios de la presente invención. En la presente invención, la placa de semionda 40 está colocada entre la rejilla 38 y el combinador de haz de polarización 44 que permite que el combinador de haz de polarización 44 sea dispuesto entre la lente 46 y la rejilla 38. El separador de haz de polarización 64 en el sistema óptico birrefringente de salida 50, está dispuesto en forma similar entre la lente 66 y la rejilla 58. Este diseño óptico simétrico es una de las claves para mantener alto rendimiento con esta arquitectura. Todos los separadores/combinadores de haz de polarización se usan en un espacio casi colimado. Esto es útil para aumentar al máximo la relación de extinción y reducir al máximo la diafonía. La presente invención elimina la necesidad de usar un prisma de Wollaston, u otro elemento birrefringente, entre la lente 46 y el modulador de polarización 20. Con respecto al sistema óptico birrefringente de entrada 30, cualquier elemento birrefringente dispuesto entre la lente 46 y el modulador de polarización 20 introducirá asimetrías en las características ópticas de la luz que se origina de la fibra 1 respecto a la luz que se origina de la fibra 2. El mismo análisis se aplica al sistema óptico birrefringente de salida 50. Como se describió anteriormente, la presente invención permite el uso de polarizadores alternativos, tales como cubos separadores de haz y filtros de película delgada, cuando se usan en combinación con compensadores ópticos 42, 62. Estos dispositivos son capaces de recombinar los dos componentes de polarización, de modo que son exactamente sobrepuestos y tienen exactamente el mismo ángulo de cono. Por último, como se muestra en la figura 3, los haces son incidentes a lo largo del eje horizontal de la lente de enfoque (es decir, están sobre el eje en una dimensión). En consecuencia, una mayor cantidad de la luz transmitida es dirigida en la parte central de la apertura del lente. Esto permite típicamente que se logre un mayor rendimiento óptico con una configuración de lente determinada, comparativamente con las arquitecturas del estado de la técnica, en donde muy poca luz pasa a través del centro de la apertura del lente. Como se describe en la presente y se muestra en la figura 6, se describe una vista en perspectiva de un diseño mecánico de vidrio incluido de WSS 10 de conformidad con una segunda modalidad de la presente invención. En esta modalidad, todos los componentes están físicamente enlazados. El ensamble de colimador 120 está conectado físicamente al ensamble de separador de haz 32. El ensamble de separador de haz 32 está conectado físicamente al retardador de semionda 34. El retardador de semionda 34 está conectado físicamente al ensamble de rejilla 38. El ensamble de rejilla 38 está conectado físicamente al retardador de semionda 40 y ensamble de compensador óptico 42. A su vez, estos componentes están conectados físicamente al combinador de haz 44, el cual está conectado al lente 46. Cada uno de los ensambles es sujetado en su lugar a la base del equipo 100 usando varios tornillos, arandelas, y similares. Puesto que el sistema óptico birrefringente de salida 50 es la imagen de espejo del sistema óptico birrefringente de entrada 30, la disposición es la misma. El diseño incluido mostrado en la figura 6 tiene varias ventajas. En primer lugar, la mayor parte de los componentes están enlazados térmica y físicamente. Esto mitiga varios problemas ambientales. Puesto que los componentes están físicamente enlazados, existe vinculación térmica, y el calor puede ser canalizado efectivamente lejos de los componentes sensibles para producir de esta manera un diseño más atermalizado. En forma similar, al enlazar los componentes, es menos probable que sean susceptibles a tensiones mecánicas causadas por la vibración. Por último, el diseño mecánico incluido mostrado en la figura 4 reduce los costos de ensamble. Como se describe en la presente y se muestra en las figuras 7 a 9, se describen los datos de rendimiento obtenidos a partir del WSS 10. En la figura 7, se muestra el perfil de canales de la sobreposición de sumar y restar trazos.

La diafonía dentro de los canales está entre -35 db y -40 dB. La pérdida de inserción de los canales de resta es aproximadamente 2 dB mayor que los canales de paso. En la figura 8, se muestra la ondulación de la banda ancha de un conmutador de 40 canales. Los datos se obtuvieron usando un láser girable y un analizador de espectro óptico. Se muestran 40 canales de -50 GHz con cada segundo pixel recibido. De nuevo, los rendimientos están entre 35 db y -40 dB. En la figura 9, se muestran datos de rendimiento que muestran la ondulación de la banda ancha de un conmutador de 80 canales.

Se muestran 80 canales de 50- GHz con cada segundo pixel recibido. Los datos se obtuvieron con un analizador de espectro óptico usando una fuente de ASE. En la figura 9, los rendimientos no alcanzan los -35 dB, debido al sobrellenado de las bandas del canal y la falta de resolución de la OSA. Como se describe en la presente y se muestra en la figura 10, se describe un WADM 100, que incorpora al WSS 10, de conformidad con la tercera modalidad de la invención. El WSS 10 está bien adaptado para funcionar como un componente clave de un multiplexor de suma resta de longitud de onda (WADAM). Como se muestra, el WSS 10 está conectado a la fibra de entrada 1 y la fibra de entrada 2, las cuales están conectadas al multiplexor de longitud de onda 110. El WSS 10 está conectado también a la fibra de salida 1 y a la fibra de salida 2. La fibra de salida 2 está conectada al desmultiplexor de longitud de onda 120. El multiplexor 110 está conectado a accesos N-locales, los cuales son canales de longitud de onda acoplados al WSS 10. Los accesos locales son la fuente del tráfico local que se añadirá al tronco de fibras representado por la fibra de entrada 1 y la fibra de salida 1. El desmultiplexor 120 es la trampa para tráfico local. Los canales de longitud de onda que se restarán en el tráfico local, son conmutados por el WSS a partir de la fibra de entrada 1 y la fibra de salida 2, usando las técnicas descritas anteriormente con respecto a las fibras 1 a 5. Los canales de longitud de onda restados son remplazados por los canales de longitud de onda locales que son alimentados en el multiplexor 110. De esta manera, cada carga de tráfico local es modulada a una longitud de onda que corresponde a uno de los canales de longitud de onda restados, e insertada en la ranura de la longitud de onda vacía creada por el canal restado, evitando la contención de la longitud de onda. Será evidente para los expertos en la técnica que se pueden hacer varias modificaciones y variaciones a la presente invención sin apartarse de su espíritu y alcance. De esta manera, se pretende que la presente invención abarque las modificaciones y variaciones de la misma, siempre que estén dentro del alcance de las reivindicaciones anexas y sus equivalentes.

Claims (44)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un dispositivo óptico para dirigir selectivamente una primera señal y una segunda señal hacia una salida seleccionada, dicho dispositivo óptico estando caracterizado porque comprende: un sistema óptico birrefringente que tiene una entrada de sistema que recibe la primera señal y la segunda señal, y una salida de sistema a la cual dicho sistema óptico birrefringente transmite una señal sobrepuesta formada sobreponiendo una primera señal polarizada y una segunda señal polarizada, en donde dicha primera señal polarizada y dicha segunda señal polarizada son versiones polarizadas de la primera señal y la segunda señal, respectivamente; y un modulador de polarización acoplado a dicha salida de sistema, con lo cual dicho modulador de polarización hace girar selectivamente un estado de polarización de dicha señal sobrepuesta.

2.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la primera señal polarizada es mapeada en un primer estado linealmente polarizado, y la segunda señal polarizada es mapeada en un segundo estado linealmente polarizado, ortogonal a dicho primer estado linealmente polarizado.

3.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la primera señal polarizada es mapeada en un primer estado circularmente polarizado, y la segunda señal polarizada es mapeada en un segundo estado circularmente polarizado, ortogonal a dicho primer estado circularmente polarizado.

4.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el modulador de polarización se selecciona del grupo que consiste de un conmutador de cristal birrefringente, un conmutador de cristal líquido nemático retorcido, un conmutador de cristal líquido ferroeléctrico, un conmutador de cristal líquido colestérico, un rotador Faraday magnetoóptico, un rotador acustoóptico o un rotador electroóptico.

5.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque el conmutador de cristal líquido se selecciona del grupo que consiste de un conmutador de cristal líquido nemático retorcido, un conmutador de cristal líquido ferroeléctrico o un conmutador de cristal líquido colestérico.

6.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque una distancia óptica de la primera señal polarizada de la entrada del sistema al conmutador de cristal líquido, es sustancialmente igual a una distancia óptica de la segunda señal polarizada de la entrada del sistema al conmutador de cristal líquido.

7.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la primera señal polarizada y la segunda señal polarizada están sobrepuestas de modo que son colineales en por lo menos un eje de una trayectoria óptica.

8.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el sistema óptico birrefringente es simétrico alrededor del modulador de polarización.

9.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el sistema óptico birrefringente comprende adicionalmente: un sistema óptico birrefringente de entrada acoplado a un lado incidente de luz del modulador de polarización; y un sistema óptico birrefringente de salida acoplado a un lado de transmisión de luz del modulador de polarización.

10.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el sistema óptico birrefringente de entrada comprende adicionalmente: un separador de haz de polarización conectado a la entrada del sistema, dicho separador separando la primera señal en componentes de polarización de la primera señal y la segunda señal en componentes de polarización de la segunda señal; y un primer retardador de semionda dispuesto en una trayectoria de un componente polarizado para cada uno de dichos componentes de polarización de la primera señal y dichos componentes de polarización de la segunda señal, para crear componentes uniformemente polarizados de la primera señal y componentes uniformemente polarizados de la segunda señal.

11.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque los componentes uniformemente polarizados de la primera señal y los componentes uniformemente polarizados de la segunda señal son polarizados s.

12.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque los componentes uniformemente polarizados de la primera señal y los componentes uniformemente polarizados de la segunda señal son polarizados p.

13.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el sistema óptico birrefringente de entrada comprende además: un segundo retardador de semionda dispuesto en una trayectoria de los componentes uniformemente polarizados de la primera señal o los componentes uniformemente polarizados de la segunda señal, con lo cual los componentes uniformemente polarizados de la primera señal son ortogonalmente polarizados respecto a los componentes uniformemente polarizados de la segunda señal; y un combinador de haz de polarización acoplado a dicho segundo retardador de semionda, con lo cual los componentes uniformemente polarizados de la primera señal se combinan con los componentes uniformemente polarizados de la segunda señal para formar dos señales sobrepuestas.

14.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque comprende adicionalmente una lente para enfocar las dos señales sobrepuestas sobre el modulador de polarización.

15.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el separador de haz de polarización y el combinador de haz de polarización se seleccionan del grupo que consiste de un separador de haz de placa paralela, un cristal birrefringente, un prisma separador de haz, un cubo separador de haz, o uno o más filtros de película delgada.

16.- Ei dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque dicho sistema óptico birrefringente de entrada y dicho sistema óptico birrefringente de salida son simétricos alrededor del conmutador de cristal líquido.

17.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el dispositivo óptico es bidireccional.

18.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el modulador de polarización comprende una disposición de pixeles de cristal líquido, en donde cada pixel de cristal líquido corresponde a un canal de longitud de onda en una pluralidad de canales de longitud de onda.

19.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque el sistema óptico birrefringente comprende adicionalmente: un desmultiplexor de longitud de onda acoplado a la entrada del sistema, para desmultiplexar la primera señal y la segunda señal para formar de esta manera una pluralidad de canales de longitud de onda de la primera señal y una pluralidad de canales de longitud de onda de la segunda señal, respectivamente; y un combinador de haz de polarización acoplado a dicho desmultiplexor de longitud de onda, para sobreponer cada canal de longitud de onda de la primera señal con su canal de longitud de onda de la segunda señal correspondiente, para formar de esta manera un canal de longitud de onda sobrepuesto.

20.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque comprende una lente de enfoque acoplada al combinador de haz de polarización, en donde dicha lente de enfoque enfoca el canal de longitud de onda sobrepuesto sobre el pixel de cristal líquido.

21.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque el pixel de cristal líquido hace girar selectivamente un estado de polarización del canal de longitud de onda sobrepuesto para dirigir de esta manera el canal de longitud de onda de la primera señal y el canal de longitud de onda de la segunda señal, en una señal de salida seleccionada.

22.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque el pixel de cristal líquido hace girar un estado de polarización del canal de longitud de onda sobrepuesto para hacer de esta manera que el canal de longitud de onda de la primera señal sea dirigido en una segunda señal de salida, y el canal de longitud de onda de la segunda señal sea dirigido en una primera señal de salida.

23.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque el pixel de cristal líquido no hace girar un estado de polarización del canal de longitud de onda sobrepuesto para hacer que el canal de longitud de onda de la primera señal sea dirigido en una primera señal de salida, y el canal de longitud de onda de la segunda señal sea dirigido en una segunda señal de salida.

24.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque el canal de longitud de onda de la primera señal tiene un primer estado de polarización, y el canal de longitud de onda de la segunda señal tiene un segundo estado de polarización, ortogonal a dicho primer estado de polarización.

25.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque el canal de longitud de onda de la primera señal y el canal de longitud de onda de la segunda señal son colineales en por lo menos un eje del canal de longitud de onda sobrepuesto.

26.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque el sistema óptico birrefringente comprende adicionalmente: un separador de haz de polarización acoplado a la disposición de celdas del conmutador de cristal líquido para recibir un canal de longitud de onda de salida sobrepuesto de cada celda del conmutador de cristal líquido, y separarlo en un canal de longitud de onda de salida de la primera señal y un canal de longitud de onda de salida de la segunda señal; un multiplexor de longitud de onda acoplado a dicho separador de haz de polarización, para multiplexar dicho canal de longitud de onda de salida de la primera señal y dicho canal de longitud de onda de salida de la segunda señal en una salida de la primera señal y una salida de la segunda señal, respectivamente; y una segunda lente de enfoque dispuesta entre la disposición de pixeles de cristal líquido y el separador de haz de polarización, para recibir cada salida del canal de longitud de onda sobrepuesto de cada pixel de cristal líquido y dirigir cada salida de canal de onda sobrepuesto de cada pixel de cristal líquido y dirigir cada salida del canal de longitud de onda sobrepuesto hacia una posición predeterminada en dicho separador de haz de polarización.

27.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado además porque el separador de haz de polarización y el combinador de haz de polarización se seleccionan del grupo que consiste de un separador de haz de placa paralela, un cristal birrefringente, un prisma separador de haz, un cubo separador de haz, o uno o más filtros de película delgada.

28.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado además porque el desmultiplexor de longitud de onda y el multiplexor de longitud de onda están formados de rejillas.

29.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque la rejilla está dispuesta en el desmultiplexor, de modo que no existan diferencias de longitud de trayectoria sustancialmente incidentes o difractadas entre cualquier canal de longitud de onda de la primera señal y un canal de longitud de onda correspondiente de la segunda señal.

30.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque la rejilla está dispuesta en el desmultiplexor, de modo que no existan diferencias de longitud de trayectoria sustancialmente incidentes o difractadas entre cualquier canal de longitud de onda de salida de ia primera señal y un canal de longitud de onda de salida correspondiente de la segunda señal.

31.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque una separación de canales entre la pluralidad de canales de longitud de onda es sustancialmente igual a 50 GHz.

32.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque existen por lo menos 40 canales de longitud de onda en la pluralidad de canales de longitud de onda.

33.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado además porque existen por lo menos 80 canales de longitud de onda en la pluralidad de canales de longitud de onda.

34.- Un dispositivo óptico para dirigir selectivamente una primera señal y una segunda señal hacia una salida seleccionada, dicho dispositivo óptico estando caracterizado porque comprende: un primer separador de haz de polarización para separar la primera señal y la segunda señal en componentes de polarización de la primera señal y componentes de polarización de la segunda señal, respectivamente; un primer retardador de semionda acoplado a dicho separador de haz de polarización, dicho primer retardador de semionda haciendo que todos los componentes de polarización de la primera señal y los componentes de polarización de la segunda señal sean polarizados uniformemente en un primer estado de polarización; una primera rejilla acoplada a dicho primer retardador de semionda, para producir una pluralidad de canales de longitud de onda de la primera señal y una pluralidad de canales de longitud de onda de la segunda señal; un segundo retardador de semionda acoplado a dicha primera rejilla, para hacer que dicha pluralidad de canales de longitud de onda de la segunda señal sea polarizada uniformemente en un segundo estado de polarización; un primer compensador óptico acoplado a dicha primera rejilla, para hacer que una distancia óptica de dicha pluralidad de canales de longitud de onda de la primera señal sea sustancialmente igual a una distancia óptica de dicha pluralidad de canales de longitud de onda de la segunda señal; un primer combinador de haz de polarización acoplado a dicho compensador óptico y dicho segundo retardador de semionda, para combinar dicha pluralidad de canales de longitud de onda de la primera señal y dicha pluralidad de canales de longitud de onda de la segunda señal en una pluralidad de canales de longitud de onda sobrepuestos; una lente de enfoque acoplada a dicho combinador de haz de polarización; y una disposición de moduladores de polarización acoplada a dicha lente de enfoque, cada uno de dichos moduladores teniendo un estado de conmutación, en donde cada canal de longitud de onda sobrepuesto es enfocado sobre un modulador predeterminado.

35.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado además porque la disposición de moduladores de polarización comprende una disposición de pixeles de cristal líquido.

36.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado además porque el pixel de cristal líquido hace girar selectivamente el estado de polarización del canal de longitud de onda sobrepuesto para dirigir de esta manera el canal de longitud de onda de la primera señal y el canal de longitud de onda de la segunda señal en una señal de salida seleccionada.

37.- El dispositivo óptico de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado además porque comprende adicionalmente: una segunda lente acoplada a la disposición de pixeles de cristal líquido para colimar sustancialmente cada canal de longitud de onda de salida sobrepuesto dirigido fuera de la disposición de pixeles de cristal líquido; un segundo separador de haz de polarización acoplado a dicha segunda lente, para separar canales de longitud de onda de salida sobrepuestos en primeros canales de longitud de onda de salida y segundos canales de longitud de onda de salida determinados por el estado de conmutación de su pixel de cristal líquido correspondiente; un tercer retardador de semionda acoplado a dicho segundo separador de haz de polarización, para convertir dicha pluralidad de segundos canales de longitud de onda de salida en el primer estado de polarización; un segundo compensador óptico acoplado a dicho segundo separador de haz de polarización, para hacer que una longitud de trayectoria óptica de dicha pluralidad de primeros canales de longitud de onda de salida sea sustancialmente igual a una longitud de trayectoria óptica de dicha pluralidad de segundos canales de longitud de onda de salida; una segunda rejilla acoplada a dicho tercer retardador de semionda y dicho segundo compensador óptico, para multiplexar dicha pluralidad de primeros canales de longitud de onda de salida en por lo menos un primer componente de la señal de salida, y dicha pluralidad de segundos canales de longitud de onda de salida en por lo menos un segundo componente de la señal de salida, en donde dicho primer componente de la señal de salida y dicho segundo componente de la señal de salida tienen el mismo estado de polarización; un cuarto retardador de semionda acoplado a dicha segunda rejilla, dicho cuarto retardador de semionda haciendo que dicho primer componente de la señal de salida (por lo menos uno) tenga un primer componente polarizado paralelo y un primer componente polarizado ortogonal, y haciendo también que dicho segundo componente de la señal de salida (por lo menos uno) tenga un segundo componente polarizado paralelo y un segundo componente polarizado ortogonal; y un segundo combinador de haz de polarización acoplado a dicha segunda rejilla y dicho cuarto retardador de semionda, para combinar dicho primer componente paralelo y dicho primer componente ortogonal en una primera señal de salida, y dicho segundo componente paralelo y dicho segundo componente ortogonal en una segunda señal de salida.

38.- Un método para dirigir selectivamente una primera señal y una segunda señal hacia una salida seleccionada en un dispositivo óptico, dicho método estando caracterizado porque comprende: proveer un modulador de polarización; convertir la primera señal en por lo menos un primer componente polarizado, y la segunda señal en por lo menos un segundo componente polarizado; sobreponer dicho primer componente polarizado (por lo menos uno) con dicho segundo componente polarizado (por lo menos uno) para formar una señal sobrepuesta, en donde dicho primer componente polarizado (por lo menos uno) y dicho segundo componente polarizado (por lo menos uno) son colineales en por lo menos una dirección del eje; y enfocar dicha señal sobrepuesta sobre dicho modulador de polarización.

39.- El método de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado además porque comprende: hacer girar selectivamente un estado de polarización de la señal sobrepuesta de acuerdo con un estado de conmutación, para formar una señal de salida sobrepuesta; y separar dicha señal de salida sobrepuesta en una primera señal de salida y una segunda señal de salida, de acuerdo con un estado de polarización de dicha señal de salida sobrepuesta.

40.- Un método para dirigir selectivamente una primera señal y una segunda señal hacia una salida seleccionada en un dispositivo óptico que incluye un sistema óptico birrefringente, dicho método estando caracterizado porque comprende: proveer una disposición de pixeles de cristal liquido, en donde cada uno de dichos pixeles de cristal líquido incluye un estado de conmutación; desmultiplexar la primera señal y la segunda señal para formar de esta manera una pluralidad de canales de longitud de onda de la primera señal y una pluralidad de canales de longitud de onda de la segunda señal, respectivamente; sobreponer cada canal de longitud de onda de la primera señal sobre su canal de longitud de onda correspondiente de la segunda señal para formar de esta manera una pluralidad de canales de longitud de onda sobrepuestos; y enfocar cada canal de longitud de onda sobrepuesto sobre un pixel de cristal líquido predeterminado.

41.- El método de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado además porque comprende el paso de hacer girar selectivamente dicho estado de polarización de dicho canal de longitud de onda sobrepuesto de acuerdo con dicho estado de conmutación.

42.- El método de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado además porque dicho paso de desmultiplexión comprende además: convertir la primera señal en un primer componente paralelo y un primer componente perpendicular, y la segunda señal en un segundo componente paralelo y un segundo componente perpendicular; convertir dicho primer componente paralelo y dicho primer componente perpendicular en dos primeros componentes perpendiculares, y dicho segundo componente paralelo y dicho segundo componente perpendicular en dos segundos componentes perpendiculares; y desmultiplexar dichos dos primeros componentes perpendiculares y dichos dos segundos componentes perpendiculares para formar dos series de componentes de canal de longitud de onda perpendiculares de la primera señal y dos series de componentes de canal de longitud de onda perpendiculares de la segunda señal, respectivamente.

43.- El método de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado además porque el paso de sobreposición comprende además: convertir las dos series de componentes de canales de longitud de onda perpendiculares de la segunda señal en dos series de componentes de canales de longitud de onda paralelos de la segunda señal; y combinar las dos series de componentes de canales de longitud de onda perpendiculares de la primera señal con dichas dos series de componentes de canales de longitud de onda paralelos de la segunda señal, para formar una primera serie de canales de longitud de onda sobrepuestos y una segunda serie de canales de longitud de onda sobrepuestos.

44.- El método de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado además porque el paso de enfoque incluye enfocar cada canal de longitud de onda sobrepuesto a partir de la primera serie de canales de longitud de onda sobrepuestos y un canal de longitud de onda sobrepuesto correspondiente a partir de la segunda serie de canales de longitud de onda sobrepuestos sobre la celda de conmutación de cristal líquido predeterminada.