[发明专利]可调光分/插复用器

说明书

技术领域

本发明涉及一种可调光分/插复用器(TOADM)，特别是一种采用倾动镜(tiltable mirror)和固定式薄膜滤光片的TOADM。

背景技术

可调光分/插复用器(TOADM)或可重配置光分/插复用器(ROADM)是下一代光网 络的整体组成部分，它们是敏捷光网络(Agile Optical Network)的标准构件，因为 它们提供了灵活性以远程调整或重配置任何或所有波长，从而缩短了服务时间，简化了 网络，并理顺了规划和管理。

TOADM或ROADM的基本要求是：针对分/插功能的平顶滤波特性，快速通道内的低 插入损耗，在交换过程中对快速通道无瞬间中断，低成本，降低的波形因数。

常规的分/插复用器，例如在2002年12月24日授予Bouevitch等人的第6,498,872 号、2004年3月16日授予Ducellier等人的第6,707,959号、2004年10月26日授予 Bouevitch等人的第6,810,169号以及2006年4月22日授予Ducellier等人的第 7,027,684号美国专利中所披露的分/插复用器，包含波长分散元件(如衍射光栅，用 于将光信号色散进入其组元波长通道中)和一个微机电镜(MEMS)阵列，所述微机电镜 阵列用于将每个波长通道独立地引入所选择的输出端口。

其他基于薄膜滤光片(TFF)技术的常规TOADM，如在2004年4月27日授予Chang 等人的第6,728,041号和2005年1月25日授予Chang等人的第6,847,757号美国专利 中所披露的TOADM，依靠转动薄膜滤光片来选择将哪个波长通道从输入光信号中分离。

转动式可调滤光片和TOADM的关键技术问题在于当光束透过TFF或被其反射时， 如何控制反射和透射光束的角度和位置。常规的转动式可调光滤光片，例如在1994年 11月1日授予Chiaroni等人的第5,361,155号美国专利中所披露的转动式可调光滤光 片，采用一块同轴片来补偿由于转动式TFF的角度变化而引发的离散。2004年3月30 日授予Hsieh等人的第6,714,743号美国专利中披露了一种可调滤光片，其中一个镜片 与TFF同时转动，使反射光束的角度保持不变，即让反射和透射光束平行传播。然而， 镜片和TFF需要同时转动，从而就必须要有一个支承镜片和TFF的透射式安装块组件， 要采用高精度的校准工艺。

在需要改变插或分波长通道的情况下，不需要将滤波元件或整个分/插设备更换为 其他具有理想带通特性的设备就可以容易地实现。这通常是通过根据入射光束重新调整 滤光片位置的方式来实现。然而由动态调整分/插设备引起的一个不利方面是，随着滤 光片调谐至每个相应通道的波长，中间波长通道，即波长介于初始调整通道与最终调整 通道之间的通道，将依次逐个出现短暂的信号中断。出现这种情况的原因是：在从对应 于初始调谐通道的点转至对应于最终调谐通道的点的过程中，光束在滤光片上的入射点 会经过对应于每个中间通道的各滤光片位置。当合成的光信号光线射在滤光片上对应于 中间波长通道的位置时，在中间波长通道上就会出现间歇的数据丢失。这种间歇的数据 丢失经常被称为“瞬断”(hit)。数据瞬断对数据所发往的设备的有害影响是显而易 见的。承受此类数据丢失风险的设备或者要对数据丢失进行补偿，或者要请求重新发送 丢失的数据。归根结底，这种数据丢失将导致服务质量降低或带宽效率降低，或者两种 后果均有。

本发明的一个目的是提供一种采用倾动镜装置和固定式薄膜滤光片的TOADM来克 服现有技术的这些缺点。本发明还包括配合倾动镜工作的光回复反射器，用来在镜片倾 动时保持反射光束方向和位置均被固定，确保分/插和快速通道的所有端口的低耦合损 耗。

发明内容

相应地，本发明涉及一种可调光分/插复用器(TOADM)，它包括：

一个输入/输出端口，用于输入一个有多个光波长通道的输入光束，及输出一个 具有多个光波长通道中至少一个的输出光束；

一个分/插端口，用于输出一个至少有一个光波长通道的分光束(drop beam)；

一个倾动镜，可绕一个转轴转动至多个倾角中的一个，从而将光束引至多个不同 路径中的一个；