[发明专利]可编程多播开关

说明书

技术领域

本公开涉及光学通信系统。更特别地，本发明涉及一种可编程多播开关，其使用可调光分路器/光合路器将激光束光学分束或光学组合，这允许在无色、无方向和无冲突(CDC：colorless,directionless and contentionless)可重构光分插复用器(optical add/drop multiplexer)节点中的灵活的分插结构(add/drop structures)。

背景技术

多播开关可允许在无色、无方向和无冲突(CDC)可重构光分插复用器(ROADM)节点中的CDC切换。无色切换是指用于ROADM节点的波长灵活性。换句话说，ROADM节点的端口关于波长分配是可重构的。无方向切换是指用于ROADM节点的方向灵活性。换句话说，ROADM节点的信道路由分配沿从节点的任何方向是可重构的。无冲突切换(Contentionless switching)是指用于ROADM的端口灵活性。换句话说，在ROADM节点中的分插装置的多个端口可发射或接收相同波长的光。在这样的CDC ROADM节点中，多个波长可被切换到多个光纤方向，利用相同波长的多个信道可在ROADM节点的发射器/接收器和耦合至ROADM节点的目标传出/传入光纤之间被同时路由。

用于CDC ROADM节点的多播开关(MCS)可使用连接至一组光学开关的多组无源光分路器(passive optical splitter)，所述一组光学开关用于选择由多播开关的特定分插端口(add/drop port)指向的ROADM方向。无源光分路器的组的量与ROADM的维度(N)相关联。各个光分路器输出的量与多播开关的分插端口的数量相关联。每组无源光分路器/合路器可利用1x2无源光分路器的级联(例如，二叉树)构造。其中，一组无源光分路器用于将一个输入分为多于4个输出，对应于大于4的分插端口数量，多播开关的插入损失使得：光学放大器可被要求在接收器处恢复充足的光功率、或确保在传输时的充足的系统光信噪比(OSNR)。

密集波分复用(DWDM)网络在核心和城域光网络(core and metro optical networks)中部署，且利用相干偏振复用正交相移键控(PM-QPSK)提供每秒100吉比特(Gb/s)的单载波波长光学通信。这些DWDN网络被定规模为增加调制密度，以容纳200Gb/s单载波和400Gb/s的单载波和超级信道实施方式，以增加自每个光纤对的容量。附加的带或光纤对可在未来添加，以增加超过光学C带的容量，其将驱动更高端口数量的多播开关，以保持所需要的分插能力。在初始部署时安装高端口数量的多播开关要求昂贵的放大器阵列(例如，掺铒光纤放大器(EDFA)阵列)，且在许多情况下，在安装时可需要多播开关能力的仅一部分。因而，有利的是，具有高端口数量的多播开关可初始地被部署而不使用放大器阵列，以支持低端口数量需求并随后在未来日期被重新编程以支持更高的端口数量。尽管在某个未来时间，当多播开关被重新编程用于更高端口数量时，放大器阵列可被需要以支持与增大的分插能力相关联的较高的插入损失；放大器阵列的成本被延迟，直到在网络中需要端口能力，由此允许成本效益好的网络部署和随后的升级。

发明内容

根据一些可行实施方式，光分路器可包括一个或多个光输入。光分路器可包括多个光输出。光分路器可包括平面光波导，该平面光波导具有多个光分路器组，以将光束分束。所述多个光分路器组中的每个可连接至所述一个或多个光输入中的一个光输入。所述多个光分路器组中的每个可包括可调光分路器的光学连接的级联布置。光分路器可包括多个控制器。所述多个控制器中的每个可调整所述多个光分路器组中的对应可调光分路器的分光比。光分路器可包括多个光学开关，以提供光束的用于输出的光束部分。所述多个光学开关中的每个可连接至所述多个光分路器组中的每个，且连接至所述多个光输出中的一个光输出。

根据一些可行实施方式，光合路器可包括多个光输入。光合路器可包括多个光输入。光合路器可包括平面光波导，该平面光波导具有多个光合路器组，以将光束组合。所述多个光合路器组中的每个可连接至所述一个或多个光输出中的一个光输出。所述多个光合路器组中的每个可包括可调光合路器的光学连接级联布置。光合路器可包括多个控制器。所述多个控制器中的每个可调整所述多个光合路器组中的对应可调光分路器的光组合比。光合路器可包括多个光学开关，以接收光束的作为输入的光束部分。所述多个光学开关中的每个可连接至所述多个光合路器组中的每个，且连接至所述多个光输入中的一个光输入。