[发明专利]一种光信号选择调度装置及方法

权利要求书

1.一种光信号选择调度装置，其特征在于；

所述光信号选择调度装置包括N个输入端口、M个输出端口，由2M+1层平面光学阵列元件逐层堆叠构成；

每一层平面光学阵列元件至少具备分波、准直、开关、导波和合波功能中一种功能；

每一层平面光学阵列元件包括(N+1)*K个功能元件，全部功能元件排列成N+1列，每一列包含一字排开但互不影响的K个功能元件，K＝最大频谱范围/最小频谱调整间隔；

每一层平面光学阵列元件的前N列用于N个输入光信号的处理，最后一列用于光信号的输出。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光信号选择调度装置的2M+1层平面光学开关阵列元件在垂直方向上的堆叠顺序自上而下依次为：

第1层为平面光学分波阵列元件；

第2m层为平面光学准直阵列元件，m为小于等于M的正整数；

第2m+1层为平面光学开关阵列元件，每一层平面光学开关阵列元件对应一个输出端口。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述功能元件包括：

平面光学分波阵列元件，用于：将输入光信号中的特定波长引导至相应的导波空间；

平面光学准直阵列元件，用于：对光信号传播路径进行约束使其按所期望的方向传播；

平面光学开关阵列元件，用于：切换光信号传播方向。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述平面光学开关阵列元件中集成导波元件或合波元件，所述导波元件用于引导特定波长的光信号沿着特定导波空间传播；所述合波元件用于将波长频率或/和导波空间不同的光信号引导至同一导波空间。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述光信号选择调度装置支持的波长起始频率为SHz，最小频谱调整间隔为ΔHz时，

平面光学分波阵列元件中的第n列分波阵列元件用于：将第n个输入端口输入的光信号所包含的频率为S+(k-1)*ΔHz至S+k*ΔHz的光信号分量分离至第k行第n列分波阵列元件所处的位置，并使该光信号分量垂直导入下一层的平面光学准直阵列元件中的第k行第n列准直元件上；n为小于等于N的正整数，k为小于等于K的正整数；

平面光学准直阵列元件中的第k行第n列准直元件用于：对第n个输入端口输入的光信号所包含的频率为S+(k-1)*ΔHz至S+k*ΔHz的光信号分量进行准直处理，使其垂直导入下一层平面光学开关阵列元件中的第k行第n列开关元件上；

平面光学开关阵列元件中的第k行第n列开关元件用于：对第n个输入端口输入的光信号所包含的频率为S+(k-1)*ΔHz至S+k*ΔHz的光信号分量的进行方向切换，使其垂直导入下一层平面光学阵列元件中的第k行第n列功能元件上，或沿着第k行水平传播至第k行第N+1列的合波元件；

平面光学开关阵列元件中的第N+1列合波元件用于：将本层平面光学阵列元件中前N列所对应行开关元件切换过来的光信号分量进行合波并引导至对应的输出端口。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：

光学开关阵列元件中的第k行第n列开关元件具体用于：对于由第n个输入端口输入的包含的频率为S+(k-1)*ΔHz至S+k*ΔHz的光信号，其输出端口与本层所对应的输出端口不一致时，将光信号分量进行方向切换，使其垂直导入下一层平面光学准直阵列元件中的第k行第n列的准直元件上；其输出端口与本层所对应的输出端口一致时，将光信号分量的进行方向切换，使其沿着第k行水平传播至第k行第N+1列的合波元件。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，任意时刻，平面光学开关阵列元件中的第k行最多只有一个开关元件使频率为S+(k-1)*ΔHz至S+k*ΔHz的光信号分量沿着第k行水平传播至第k行第N+1列的导波空间。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，各层平面光学阵列元件中同一行数同一列数的功能元件自上而下垂直对齐。