[发明专利]用于相互控制光交换机中放大和切换状态的方法和装置

说明书

一种用于控制光交换机的方法和装置。该交换机包括交换结构(130)和用于放大光信号的光放大器(150)。生成并实现交换结构(130)的配置。该配置指示交换结构输入端口(132)和输出端口(134)之间的一组光路。通过交换结构(130)的光路损耗基于配置而变化。还提供了用于控制光放大器(150)的增益的放大器控制信号。交换结构(130)的配置是基于光放大器(150)的增益生成的，放大器控制信号是基于交换结构(130)的配置生成的，或两者兼而有之。

相关申请交叉引用

本申请要求于2019年9月11日提交的序列号为16/567,343、名称为“用于相互控制光交换机中放大和切换状态的方法和装置”的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及光交换机领域，尤其涉及用于控制光交换机的光放大、切换状态或同时控制两者的方法和装置。

背景技术

光交换是一种有前途的技术，可满足高带宽和高速数据连接需求，例如，在数据中心和高性能计算应用中。在此类应用中，大量服务器连接在一起，并以非常短的时间间隔(毫秒至微秒)交换大量数据(100Gbps)。

已经提出并考虑了各种结构来采用快速光交换。实际上，这可能需要使用具有大量输入和输出端口的光交换机。较高的端口数量需要具有更复杂的结构和更多级的更大交换机。光交换技术硅光子(Photonic switching technologies silicon-photonics,SiPh)、微机械(micro-mechanical,MEMS)和硅上液晶(liquid-crystal on silicon,LCOS)。SiPh技术因其在尺寸、成本和速度方面的优势而成为当前关注的焦点。

较大的交换机通常包括更多的中间级，光信号必须通过这些中间级。这些中间级可以是2×2切换单元，例如，采用Mach-Zehnder干涉测量法将光信号路由到一个输出或另一个输出端。更高的中间级计数导致更高的光信号损耗。光放大器，如半导体光放大器(semiconductor optical amplifier,SOA)，可以用来补偿这种信号损耗。SOA在支持高增益(高达20dB)方面具有很高的动态范围。SOA操作也很简单，它们的规模和复杂性使得它们相对容易集成到系统中。工作增益可以由SOA的驱动电流来控制。

然而，尽管已经进行了SOA和光交换机的物理集成，但这两个元件到目前为止在功能上是分开的。因此，大型交换机的性能仍然受到各种缺陷的影响，例如，当交换机被重新配置时光信号电平的波动。这可能会导致交换机性能和链路预算出现问题。

因此，需要一种用于控制光交换机的光放大、切换状态或同时控制两者的方法和装置，以减轻或消除现有技术中的一个或多个限制。

提供该背景信息是为了揭示申请人认为可能与本发明相关的信息。没有必要承认，也不应该解释为，任何前述信息构成了针对本发明的现有技术。

发明内容

本发明的实施例的目的是提供一种用于相互依赖地控制光交换机的光放大和切换状态的方法和装置。

根据本发明的实施例，提供了一种用于光交换机的控制器。所述光交换机包括：可控制以将光信号从输入端口路由到输出端口的交换结构，以及用于放大一个或多个所述光信号的一个或多个光放大器。所述控制器还包括处理电子设备和控制输出端。所述控制器被配置为生成所述交换结构的配置，所述配置指示在所述输入端口和所述输出端口之间的一组选定的光路，其中，通过所述交换结构的光路损耗基于所述配置而变化。所述控制器被配置为在所述控制输出端提供用于实现所述交换结构的配置的交换结构控制信号。所述控制器被配置成在所述控制输出端生成并提供用于控制所述一个或多个光放大器的增益的放大器控制信号。所述交换结构的配置是至少部分地基于所述一个或多个光放大器的增益生成的，所述放大器控制信号是基于所述交换结构的配置生成的，或两者兼而有之。