[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

说明书

一种N×N光开关矩阵及在这种光开关矩阵中传输光信号的方法。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列的其他所有光开关单元，保持交叉传输状态。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，具体涉及一种串扰抑制的电光型硅基波导N×N光开关矩阵及其信号传输方法。

背景技术

目前，光开关的实现有多种技术途径，其中一类典型技术是干涉型光开关技术，电光型硅基波导光开关是一种利用硅的等离子色散效应进行折射率调制的典型的干涉型光开关，与其它光开关技术相比，具有突出性优势。但在利用硅的等离子色散效应来进行硅折射率调制的同时，会伴有寄生的吸收损耗，这就导致电光型硅基波导光开关在进行“开”“关”状态切换时，两臂波导中的光功率不再维持相等，总有一个输出口的“关”状态出现无法完全消光的情况，导致光开关的消光比下降，即通道间串扰增大。电光型硅基波导光开关的串扰来源有多种，比如工艺偏差导致的两个波导臂中光功率不均问题，但硅折射率调制时的寄生损耗是构成电光型硅基波导光开关串扰的一个重要原因。目前消除串扰的方法主要有两种：一种是通过提高器件的性能来减小串扰的影响；另一种是通过设计适当的光开关矩阵结构来减小串扰的影响。

其中第一种方法在光开关单元的光分路结构处引入相位调制结构，通过在该区域加电进行载流子注入来改变该区域的折射率，进而改变光场相位，改变光分路器的分光比，以求正好抵消两臂波导相位调制器光吸收引起的两臂光功率不均衡。缺点是：受限于器件物理性，不够理想，器件成本升高，控制复杂性增加，不利于大规模级联光开关阵列的实现。

第二种方法具体为：由I、II、III三级构成，对于带间串扰可以在输出端设置可调谐窄带滤波器(TOF)来进行消除，而带内串扰，串扰项可以用阶次(Order)来进行归类，如一阶、二阶等，通过对网络节点拓扑结构的设计，使串扰量由低阶向高阶转换，从而一定程度上消除串扰对传输系统的影响。缺点是：尽管综合考虑了网络拓扑结构与DWDM系统的特点，但造成网络节点的复杂化和无源器件的数目的增加，单个网络节点成本也随之增加，同样不利于大规模级联光开关矩阵的实现。

大规模级联光开关矩阵的实现是现在亟待解决的主要问题，因此迫切需要设计出一种新的光开关矩阵结构及一种新的信号传输方法。本发明正是基于对未来大规模级联光开关的需求，设计和实现了一种串扰抑制的电光型硅基波导N×N光开关矩阵及其信号传输方法。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种光开关矩阵结构、光传输系统、在光开关矩阵中传输信号的方法以及光开关矩阵的控制方法。

本发明的一个目的在于提供了一种抑制串扰的光开关矩阵结构。

本发明的另一目的在于提供了一种在N×N光开关矩阵中信号传输的方法。

本发明的另一目的在于提供了一种光传输系统。

本发明的另一目的在于提供了一种N×N光开关矩阵控制方法。

为了实现上述目的，提供了一种抑制串扰的光开关矩阵，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，每个光开关单元的初始状态设置为交叉传输状态；