[发明专利]使用LCoS装置并且具有减少的串扰的波长选择开关

说明书

一种光学装置，其中由于散射带来的串扰被减少，该光学装置包括具有至少一个用于接收光束的光学输入端以及至少一个光学输出端的光学端口阵列。该输入端与输出端沿着公共轴线延伸。色散元件从光学输入端接收光束并且将该光束空间地分离成多个波长成分。聚焦元件聚焦多个波长成分并且可编程光相位调制器接收该聚焦的多个波长成分。该调制器被配置为将波长成分引导至选择的一个光学输出端。该可编程光相位调制器相对于光学端口阵列导向，以使引导光束所沿的轴线与输入端和输出端延伸所沿的公共轴线不重合。

背景技术

光学网络使用波长选择开关(WSS)来动态地将光波长信号从信号源发送到目的地。WSS装置通常依靠波长操作元件诸如硅基液晶(LCoS)装置或者微机电(MEMS)镜阵列来执行该发送。

LCoS装置包括液晶材料，其被夹在具有透明电极的透明玻璃层和被划分成二维阵列的可单独寻址的像素的硅基板之间。每个像素单独地由电压信号驱动以向光信号提供局部的相位变化，由此提供二维阵列的相位操作区域。一旦光信号已经被衍射元件诸如衍射光栅空间地分离，能够对单独的光谱成分进行操作。光谱成分的空间分离被引导至LCoS装置的预定区域之上，其能够通过以预定的方式驱动相应的像素来独立地操作。

尽管使用LCoS装置的波长选择开关具有某些非常有吸引力的性能特点，但它们也会遭受不希望的光学串扰，其涉及在特定的波长处从输入端口到输出端口的不希望的能量耦合。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种光学装置，其中由于散射带来的串扰被减少。该光学装置包括具有至少一个用于接收光束的光学输入端以及至少一个光学输出端的光学端口阵列。该输入端与输出端沿着公共轴线延伸。色散元件从光学输入端接收光束并且将所述光束空间地分离成多个波长成分。聚焦元件聚焦多个波长成分并且可编程光相位调制器接收该聚焦的多个波长成分。该调制器被配置为将波长成分引导至选择的一个光学输出端。该可编程光相位调制器相对于光端口阵列导向，以使引导光束所沿的轴线与输入端和输出端延伸所沿的公共轴线不重合。

附图说明

图1A和图1B分别是可以和本发明的实施例一起使用的简化光学装置例如自由空间波长选择开关(WSS)的一个示例的俯视图和侧视图。

图2是在x-y面内延伸的图1的LCoS装置的主视图。

图3示出了周期的、步进的相移曲线的一个示例，其可以在y轴线上跨越LCoS装置的区域而产生。

图4和图5是沿着图1B的端口阵列中的线A-A所截取的主视图。

图6是减少串扰的简化光学装置例如自由空间波长选择开关(WSS)的一个示例的侧视图。

图7示出了示出在图6中的光学装置的替代实施例。

具体实施方式

图1A和图1B分别是可以和本发明的实施例一起使用的简化光学装置例如自由空间WSS 100的一个示例的俯视图和侧视图。光通过用作输入端口与输出端口的光波导例如光纤被输入与输出至WSS 100。如图1B最佳地所示，光纤准直器阵列101可以包括多个单根光纤120₁、120₂和120₃，该多个单根光纤分别耦接到准直器102₁、102₂和102₃。来自一个或多个光纤120的光线通过准直器102转换为自由空间光束。从端口阵列101出射的光线平行于z轴线。在图1B中，尽管端口阵列101仅仅示出了三个光纤/准直器对，更一般地说可以使用任何合适数量的光纤/准直器对。

一对望远镜或者光束扩展器将来自端口阵列101的自由空间光束放大。第一望远镜或者第一光束扩展器由光学元件106和107组成，并且第二望远镜或者第二光束扩展器由光学元件104和105组成。