[发明专利]光学开关元件和光学网络元件

权利要求书

1.一种光学开关元件，包括：

第一级，其具有M个输入并且适合将每个输入分成N个第一级输出，其中，M和N是大于1的整数；以及

第二级，其与所N个第一级输出连接并具有N个输出，

所述第二级包括至少第一波导区域和第二波导区域，并包括至少第一输出开关区域和第二输出开关区域，

所述第一波导区域包括连接在所述第一级输出与所述第一输出开关区域中的开关的输入之间的多个波导，以及

所述第二波导区域包括连接在所述第一输出开关区域中的开关的输出与所述第二输出开关区域中的开关的输入之间的多个波导，其中，

在所述第一波导区域和所述第二波导区域中的波导分别被组成为第一波导组和第二波导组，

所述第一波导组和所述第二波导组中的每个波导组包括数量与输入数量M或输出数量N中的至少一个一致的波导，

在所述第一波导组中的每个波导组与在所述第一波导组中的另一个波导组中的波导交叉，以及

在所述第二波导组中的每个波导组与在所述第二波导组中的另一个波导组中的波导交叉。

2.如权利要求1所述的光学开关元件，其中，M是4且N是4，以及

在所述第一波导组和所述第二波导组中的波导的数量是4。

3.如权利要求1所述的光学开关元件，其中，M是8且N是8，

所述第二级还包括第三波导区域，所述第三波导区域包括连接在所述第二输出开关区域中的开关的输出与第三输出开关区域中的开关的输入之间的多个波导，

在所述第三波导区域中的波导被组成第三波导组，以及

在所述第一波导组、所述第二波导组以及所述第三波导组中的波导的数量是8。

4.如权利要求1所述的光学开关元件，其中，M是4且N是8，以及

在所述第一波导组和所述第二波导组中的波导的数量是8。

5.如权利要求1所述的光学开关元件，其中，M是4且N是8，

所述第二级还包括第三波导区域，所述第三波导区域包括连接在所述第二输出开关区域中的开关的输出与第三输出开关区域中的开关的输入之间的多个波导，

在所述第三波导区域中的波导被组成第三波导组，以及

在所述第一波导组、所述第二波导组以及所述第三波导组中的波导的数量是4。

6.如权利要求1所述的光学开关元件，其中，对于给定的波导路径，波导交叉的数量至多是(N-1)x log₂(M)。

7.一种光学网络元件，包括M个输入和N个输出，所述光学网络元件包括：

包括第一波导区域和第二波导区域的至少一级，其中，在所述第一波导区域和所述第二波导区域中的波导分别被组成为第一波导组和第二波导组，

所述第一波导组和所述第二波导组中的每个波导组包括数量与输入数量M或输出数量N中的至少一个一致的波导，

在所述第一波导组中的每个波导组与在所述第一波导组中的另一个波导组中的波导交叉，以及

在所述第二波导组中的每个波导组与在所述第二波导组中的另一个波导组中的波导交叉。

8.如权利要求7所述的光学网络元件，其中所述至少一级还包括第三波导区域，所述第三波导区域包括多个波导，

在所述第三波导区域中的波导被组成为第三波导组。

9.如权利要求7所述的光学网络元件，其中，M是4且N是4，以及

在所述第一波导组和所述第二波导组中的波导的数量是4。

10.如权利要求7所述的光学网络元件，其中，所述光学网络元件是MxN多播开关。

11.如权利要求7所述的光学网络元件，其中，所述光学网络元件是MxN光学开关。

12.如权利要求7所述的光学网络元件，其中，所述光学网络元件是MxN分离器。