[发明专利]一种带宽可调的阵列光滤波器及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种滤波器及方法，属于光通信技术领域，具体是涉及一种带宽可调的阵列光滤波器及方法。

背景技术

当前，各种通信业务迅猛增长，对数据流量提出了巨大需求。数据业务的快速增长又对网络拓扑以及设备的功能提出了更高的要求。由于数据业务的不确定性导致前期预估计难度增加，因此网络必须具备动态特性，而智能光网络恰恰具备这一特点，从而可以解决目前DWDM系统组网灵活性较差，动态分配能力弱的问题。因此，近年来智能光网络进入高速发展的实用化阶段。

智能光网络主要是由一系列具有高度灵活性的系统设备构成，其中，ROADM是智能光网络系统中最核心的功能模块。而随着光通信系统向更高维度的网状系统发展，以及实时突发、灵活可变的通信业务需求，人们提出了下一代ROADM系统的概念——CDCG ROADM系统，即

Colorless，波长无关性；Directionless，方向无关性；Contentionless，无阻塞性；Gridless，无栅格性。无阻塞性表示波长的无冲突特性，无栅格性(Gridless)代表带宽灵活可调，这两点是下一代的ROADM技术的重要特征。

为了实现更大维度的ROADM节点，并能保持整体ROADM系统的CDCG功能，需要通过无栅格M×N波长选择开关和带宽可调的阵列光滤波器进行组网。因此，带宽可调的阵列光滤波器将是下一代CDCG ROADM系统中的核心光器件。

目前，单通道固定带宽类TOF器件技术相对成熟，已有商用的产品。而带宽可调的阵列光滤波器由于技术难度高，尚未有相关技术出现，使得无法配合无栅格M×N波长选择开关进行组网。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的上述的技术问题，提供了一种带宽可调的阵列光滤波器。该滤波器可同时对多路光信号进行滤波，并可实现带宽可调和多通道滤波。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种带宽可调的阵列光滤波器，包括：

光栅，用于将入射光分成按波长分布的单通道光信号；

聚焦装置，用于将所述单通道光信号聚焦成一光谱带，所述光谱带形成于设置在无栅格光谱分割装置上的可独立控制的微单元阵列处。

优选的，上述的一种带宽可调的阵列光滤波器，输入光信号经过准直输入输出装置准直并经扩束装置扩束后再送至所述光栅处进行光谱分割分光。

优选的，上述的一种带宽可调的阵列光滤波器，还包括设置于光栅和无栅格光谱分割装置之间的望远系统，所述望远系统包括平行设置的望远系统第一透镜以及望远系统第二透镜，所述聚焦装置设置于所述望远系统第一透镜以及望远系统第二透镜之间。

优选的，上述的一种带宽可调的阵列光滤波器，所述分光光栅位于聚焦装置的前焦面上，所述无栅格光谱分割装置位于聚焦装置的后焦面上。

优选的，上述的一种带宽可调的阵列光滤波器，聚焦装置的焦距f基于下式确定：

式中，光谱分割的步长Δλ、微单元的宽度a，光栅的角色散本领D_θ。

优选的，上述的一种带宽可调的阵列光滤波器，所述无栅格光谱分割装置进行光谱分割实现滤波的总路数N基于下式确定：

其中：

式中，端口排列平面光栅输入侧光斑尺寸D₀，望远系统第一透镜和第二透镜焦距f1、f2，无栅格光谱分割装置端口排列方向的总尺寸H。

优选的，上述的一种带宽可调的阵列光滤波器，所述光谱分割装置为DLP微反射镜阵列和/或LCOS像素单元阵列和/或液晶单元阵列。

一种带宽可调的阵列光滤波方法，包括：

将入射光分成按波长分布的单通道光信号；

将各路单通道光信号入射至无栅格光谱分割装置上设置的可独立控制的微单元阵列处；

选择开启所述微单元阵列中的部分微单元以实现基于不同带宽和波长通道的组合滤波。

优选的，上述的一种带宽可调的阵列光滤波方法，所述各路单通道光信号经过望远系统一一投射到无栅格光谱分割装置相应的一个光谱带上。

优选的，上述的一种带宽可调的阵列光滤波方法，在与入射光垂直方向上选择连续相邻的若干列微单元阵列块以调整滤波带宽；选择所述微单元阵列块中心所处列以调整滤波的波长。

因此，本发明具有如下优点：1、本发明可调光滤波器可同时对多路光信号进行滤波；2、本发明可调光滤波器可同时实现带宽可调和多通道滤波。

附图说明