[发明专利]一种可抑制串扰的N×N光开关矩阵及其信号传输方法

权利要求书

1.一种可抑制串扰的N×N光开关矩阵，包括：

N个输入端；

N个输出端；和

N²个光开关单元，所述N²个光开关单元位于所述N个输入端和所述N个输出端之间，并按照交叉的方式进行连接，每个所述光开关单元的初始状态设置为交叉传输状态；

其中，当需要对所述光开关矩阵中的第i个输入端和第j个输出端进行连接时，将所述光开关矩阵中的第(j，i)个所述光开关单元设置为直通传输状态，所述光开关矩阵中的第i行和第j列的其他所有所述光开关单元，保持交叉传输状态，N为正整数，1≤i≤N，1≤j≤N；

所述光开关单元为2×2光开关单元，所述2×2光开关单元包括第一输入端口和第二输入端口，及第一输出端口和第二输出端口；

其中，所述直通传输状态为所述第一输入端口与所述第一输出端口相连接且所述第二输入端口与所述第二输出端口相连接，所述交叉传输状态为所述第一输入端口与所述第二输出端口相连接且所述第二输入端口与所述第一输出端口相连接；

所述2×2光开关单元为电光型硅基波导光开关单元；

所述光开关单元还包括第一波导传输臂和第二波导传输臂；

所述第一波导传输臂和所述第二波导传输臂采用对称设计，使得所述光开关单元在不控制的情况下形成交叉传输状态；

所述N×N光开关矩阵具有4个系列的光信号端口，分布于矩阵的四边，在该矩阵的4个系列端口中，只有2个系列端口用作有效的光信号端口，分别为信号光的输入端口与输出端口，剩余2个系列端口为冗余端口，光信号的输入端口与输出端口须设定在矩阵四边中的相邻两边端口。

2.根据权利要求1所述的光开关矩阵，其特征在于，当需要对所述光开关矩阵中的第i个输入端和第j个输出端进行连接时，通过加电控制将所述光开关矩阵中的第(j，i)个光开关单元由所述交叉传输状态切换为所述直通传输状态。

3.根据权利要求1所述的光开关矩阵，其特征在于，所述光开关单元的输入输出场强传递函数为，

其中，θ₁、θ₂表示所述第一波导传输臂和所述第二波导传输臂中光的相位变化，α₁、α₂表示与损耗相关的场强衰减因子；

当θ₁＝θ₂时，所述光开关单元呈交叉传输状态；

当θ₁-θ₂＝±π时，所述光开关单元呈直通传输状态。