[发明专利]使用角度复用光学器件的波长切换系统

权利要求书

1.一种波长切换系统，用于具有不同波长的光谱信道的多信道光信号的动态切换，包括：

a)用于具有所述光谱信道中的一个或多个光谱信道的光信号的多个准直器元件，每一个准直器元件具有用于光学端口的两个或更多个分离的光路，且配置为一次接收和发射两个或更多个相应的独立光信号，从而每一个准直器元件提供两个或更多个光学端口，从而多个端口包括两个或更多个相应的不同光学端口组；

b)波长分离器，配置为将来自所述多个端口中的给定端口的多信道光信号分离为相应组的组成光谱信道；

c)中继光学器件，光学地耦合在所述多个准直器元件和波长分离器之间，其中所述中继光学器件配置为将源自给定准直器中的不同端口的光信号按照不同的角度导引至波长分离器上的公共点；以及

d)两个或更多个独立的信道偏转元件阵列，光学地耦合至所述波长分离器，其中每一个信道偏转元件阵列配置为将与所述两个或更多个光信号当中源自所述两个或更多个不同的光学端口组的给定组中的给定端口的光信号相对应的一组光谱信道选择性地导引至该给定光学端口组中的不同的一个或多个选择的端口。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述信道偏转元件阵列中的两个或更多个相对于彼此成角度朝向，以适应将按照不同角度入射到波长分离器上的光信号分别耦合到不同的信道偏转元件阵列。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个准直器元件中的每一个准直器元件包括两个或更多个波导以及光学地耦合至所述两个或更多个波导的单一透镜，其中所述两个或更多个波导分离开固定的偏移。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述两个或更多个波导实质上彼此平行。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述固定的偏移约是波导宽度的两倍。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述波长分离器包括干涉滤波器、偏振滤波器、阵列波导光栅、棱镜或衍射光栅。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述两个或更多个阵列中的信道偏转元件包括微机电系统(MEMS)反射镜、硅上液晶(LCOS)器件、双稳态液晶、UV固化光学介质或者光折射全息光栅。

8.根据权利要求1所述的系统，还包括：重新导引光学器件，配置为接收从所述两个或更多个信道偏转元件阵列之一发射的一组光谱信道，并且将所述组的光谱信道重新导引至所述两个或更多个信道偏转元件阵列中的另一阵列。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述重新导引光学器件包括耦合至一个或更多个重新导引反射镜的两个柱状透镜。

10.根据权利要求9所述的系统，还包括聚焦光学器件，光学地耦合在波长分离器和信道偏转元件阵列之间、以及信道偏转元件阵列和重新导引光学器件之间，其中所述两个柱状透镜和聚焦光学器件配置为形成4f光学系统。

11.一种光开关，包括：

a)多个准直器元件，其中每一个准直器元件配置为提供用于光学信号的两个或更多个光学端口，从而存在由较少的多个准直器元件提供的多个光学端口，从而所述多个光学端口包括两个或更多个光学端口组；

b)两个或更多个偏转器，光学地耦合至多个输入端口，每一个反射镜配置为将相应的光信号选择性地导引至选定的输出端口；以及

c)重新导引光学器件，配置用于接收从所述两个或更多个偏转器之一发射的光信号、并且将所述光信号重新导引至所述两个或更多个偏转器中的另一偏转器。

12.根据权利要求11所述的光开关，其中所述两个或更多个偏转器包括两个或更多个可调反射镜。

13.根据权利要求11所述的系统，其中所述两个或更多个偏转器相对于彼此成角度朝向。

14.根据权利要求11所述的系统，还包括聚焦光学器件，光学地耦合在所述多个准直器元件和偏转器之间、以及偏转器和重新导引光学器件之间。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述重新导引光学器件包括两个柱状透镜、聚焦光学器件和反射镜。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述两个柱状透镜和聚焦光学器件配置为形成4f光学系统。