[发明专利]用于切换光通道的方法和系统

说明书

相关申请

本申请要求2009年10月22日提交的美国专利申请No.61/253,962的优先权，该申请的内容通过引用合并到本文，完全如同其在本文中被阐述一样。

技术领域

在本发明的一些实施方式中，本发明涉及光交换，尤其但非排他地涉及多个输入和输出光纤之间的光通道的交换。

背景技术

光通信利用光学系统来交换、过滤、多路复用和解多路复用光学信号。例如，在波分多路复用通信（WDM）中，各自具有唯一波长范围的多个光通道在单个光纤中携带发射器和接收器之间的调制光信号，从而增加了通信的传输能力。发射器使用光多路复用器来将多个通道组合到用于传输的光纤中，而且接收器使用光解多路复用器来分离光通道以进行检测。

当需要在网络节点处将WDM通道从一个传输光纤布线到另一个传输光纤时，以全光学的方式来实现该布线是有利的，即不检测信号和对信号进行重传。网络节点处的布线功能由称为光交叉连接系统的系统来执行。

一种类型的光交叉连接系统利用为非波长选择的单个大端口数交叉连接、解多路复用器和多路复用器。在操作中，解多路复用器将WDM通道分离，交叉连接执行布线，而此后多路复用器则在它们各自的路径处将WDM通道重新组合。

另一类型的光交叉连接系统利用几个波长选择型开关（WSS），它们或者将波长从一个光纤分布到多个输出光纤，或者将来自多个光纤的波长组合到单个输出光纤中。WSS典型地基于典型地用微机电系统（MEMS）微镜片或液晶(LC)空间光调制器来交换色散光的有限带宽。这种配置的优点在于，它们的通带典型地比利用离散多路复用器和解多路复用器对的解决方案更宽，这暗示着WDM通带经历了更少的滤光效应，从而降低了信号的累积恶化。

WSS的系统在本领域中是公知的。典型地，这种系统利用了用于空间色散或组合输入光的光栅和透镜的组合以及执行交换操作的光束引导元件阵列。这种系统的光谱特性通常是令人满意的，因为它们对术语单独通道的连续光谱带进行交换（D.M.Marom等，2005年，Wavelength-Selective lxK Switches using Free-Space Optics and MEMS Micromirrors:Theory,Design,and Implementation,IEEE J.Lightwave Technol.,Vol.23,No.4,pp.1620-30）。

其他的背景技术包括美国专利No.7649670、7333688、7376311、7283709、7231106、7126250、7016098、6984917、6867920、6738540、6097859、6289145和6327398。

发明内容

根据本发明的一些实施方式，提供一种光交换系统。该系统包括：输入光学装置，用于从至少一个输入光端口接收光并将该光分离成多个光通道以将分离的光路分配给每个输入光端口的每个通道。该系统还包括输入引导阵列和输出引导阵列，以便输入引导阵列被映像到输出引导阵列。输入引导阵列被配置成接收分离后的光并将每个光通道引导到输出引导阵列的单独元件。该系统还包括输出光学装置，用于接收来自输出引导阵列的光通道并将所述光通道耦合到至少一个输出光端口。

根据本发明的一些实施方式，提供一种光交换系统。该系统包括：输入光学装置，用于从至少一个输入光端口接收光并将该光分离成多个光通道以将分离的光路分配给每个输入光端口的每个通道；以及输出光学装置，用于将光路组合到至少一个输出光端口中。该系统还包括光路引导排布，用于动态地将任何光路引导到光输出端口中。光路引导排布具有输入引导阵列和输出引导阵列，其被布置以便输入引导阵列被映像到输出引导阵列。输入引导阵列被配置成经由光路接收光并将每个光通道引导到输出引导阵列的单独元件。

根据本发明的一些实施方式，所述至少一个输入光端口包括多个输入光端口。

根据本发明的一些实施方式，所述至少一个输出光端口包括多个输出光端口。

根据本发明的一些实施方式，所述输入引导阵列和所述输出引导阵列啮合同一平面。

根据本发明的一些实施方式，所述光路引导排布包括转向器阵列，被配置为用于在由所述输入引导阵列执行引导之后提供空间移位。

根据本发明的一些实施方式，所述转向器阵列包括多个转向器元件，每个转向器元件被配置用于将撞击到其上的光束转向预定的转向角，该转向角和与转向器阵列的任何其他转向器元件相对应的任何转向角不同。