[发明专利]一种波长选择开关WSS

说明书

本申请实施例公开了一种WSS，可用于骨干网、城域网以及数据中心中，该WSS包括输入端口光纤阵列、分光光栅组、输出端口光纤阵列和包括两个光束偏转器件和至少一个波前调控元件的光束偏转器件组，其中至少一个光束偏转器件为LCoS；波前调控元件处于分光光栅组与光束偏转器件组之间的光路上或与LCoS集成；输入端口光纤阵列包括N个端口，用于接收多波长光信号；分光光栅组对多波长光信号进行分波输出；光束偏转器件组对多波长光信号进行偏转并传输至分光光栅组；分光光栅组对多波长光信号合波输出至输出端口光纤阵列；波前调控元件与LCoS联合调制N*M个波长通道传输的光信号，抑制光信号经过LCoS产生的衍射子峰，起到抑制偏转光束的衍射子峰，提升隔离度的作用。

技术领域

本申请涉及光通信领域，尤其涉及一种波长选择开关WSS。

背景技术

光网络正朝着大容量、低时延、智能化的方向持续发展演进。可重构光分插复用器(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，ROADM)和光交叉互连(OpticalCross-Connect，OXC)等光交换技术不仅支撑了当前商用的光网络，而且是实现下一代光网络的的关键技术之一。波长选择开关(Wavelength Selective Switch，WSS)作为OXC的核心器件，其端口/通道扩展具有迫切需求和现实价值。

传统的WSS基于相位型硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LcoS)来作为其核心交换引擎，从而光路交换。其中，LCoS为可编程实现特定相位分布的反射型衍射光栅，其主要功能是将入射光束偏转至相应的出射方向。如图1A和图1B所示，一种WSS的原理示意图。该装置为一种N×N WSS，即该WSS具有N个输入端口和N个输出端口，实现输入端口和输出端口之间任意配对的全光连接。其中，图1A为该WSS的主视图，图1B为该WSS相应的俯视图。该装置的主要组成元件包括：输入端口光纤阵列101、输出端口光纤阵列106、分光光栅102和105，以及第一级LCoS103和第二级LCoS104。其中，LCoS为反射型器件；为了直观表达第一级LCoS103和第二级LCoS104对光束偏转的角度关系(偏转角度相等)，采用了图1A中的折射图示意。对于不同的输入端口，第一级LCoS103可独立地对相应的光束进行偏转；对于不同的输出端口，第二级LCoS104可独立地对相应的光束进行偏转。

随着的光网络的发展，WSS的端口数目也大幅扩展。受限于WSS的结构尺寸和光路设计，WSS的端口数目扩展，其实现光路交换的所需最大光束偏转角也相应增大。若采用相同LCoS交换引擎，为了增加最大光束偏转角，必然导致偏转光束衍射效率和隔离度的下降，从而增加了WSS的串扰。

发明内容

本申请实施例提供了一种波长选择开关WSS，用于抑制偏转光束的衍射子峰、提升隔离度，从而大幅降低WSS串扰。

第一方面，本申请实施例提供一种波长选择开关WSS，其具体包括：输入端口光纤阵列、分光光栅组、输出端口光纤阵列和光束偏转器件组，该光束偏转器件组包括两个光束偏转器件和至少一个波前调控元件，其中至少一个光偏转器件为硅基液晶LCoS；该波前调控元件处于该分光光栅与该光束偏转器件组之间的光路上或者该波前调控元件与该LCoS集成为集成LCoS；该输入端口光纤阵列包括N个端口，各端口接收多波长光信号；该分光光栅组对从所述N个端口接收的多波长光信号进行分波输出至N*M个波长通道进行传输，其中，N和M均为正整数；该光束偏转器件组对该N*M个波长通道传输的光信号进行偏转，并传输至该分光光栅组；该分光光栅组对该N*M个波长通道传输的光信号进行合波输出至该输出端口光纤阵列；该波前调控元件与该LCoS联合调制该N*M个波长通道传输的光信号，使得该WSS抑制该N*M个波长通道传输的光信号经过该LCoS产生的衍射子峰。