[发明专利]一种基于马赫曾德光开关的N端口光学路由器

摘要

本发明公开了一种基于马赫曾德光开关的N端口无阻塞光学路由器。其通过向N-2端口无阻塞光学路由器结构添加两根光波导和2(N-2)个具有相同结构和尺寸的马赫曾德光开关，可将端口数扩展至N。所述N端口光学路由器的所有端口数为奇数的无阻塞光学路由器均可通过三端口无阻塞路由器逐级扩展而得，所有端口数为偶数的无阻塞光学路由器均可通过四端口无阻塞路由器逐级扩展而得。通过调制马赫曾德光开关对应调制臂的相位，可以实现马赫曾德光开关两种状态的动态切换，进而实现所述光学路由器N个双向端口的无阻塞通信。N端口无阻塞光学路由器结构的构建解决了现有路由器结构端口数无法任意拓展的问题。

主权项

一种基于马赫曾德光开关的N端口光学路由器，其特征在于：其是由三端口光学路由器或四端口光学路由器逐级扩展而得，其结构包括：一个N‑2端口无阻塞光学路由器R^N‑2，N根光波导W₁，W₂…W_N‑1，W_N，2N‑4个马赫曾德光开关M₁，M₂…M_2N‑4，第一输入端至第N输入端I₁，I₂…I_N，第一输出端至第N输出端O₁,O₂…O_N,其中所述N‑2端口光学路由器具有第一输入端至第N‑2输入端I₁，I₂…I_N‑2，第一输出端至第N输出端O₁’，O₂’，…，O_N‑2’；其中，每个马赫曾德光开关具有第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口和第二输出端口；所述N个马赫曾德光开关中第1至N‑2个开关马赫曾德光开关M₁，M₂…M_N‑2的第一输入端口分别连接至N‑2端口光学路由器R^N‑2的第一输出端至第N‑2输出端O₁’，O₂’，…，O_N‑2’；第N‑2个马赫曾德光开关M_N‑2的第一输出端口作为N端口光学路由器的第N输出端O_N；第1至N‑3个马赫曾德光开关M₁，M₂…M_N‑3的第一输出端口分别连接至第2至N‑2个马赫曾德光开关M₂，M₃…M_N‑2的第二输入端口；第1马赫曾德光开关M₁的第二输入端口作为N端口光学路由器的第N‑1输入端I_N‑1；第1至N‑2个马赫曾德光开关M₁，M₂…M_N‑2的第二输出端口分别连接至第N‑1至2N‑4个马赫曾德光开关M_N‑1，M_N…M_2N‑4的第一输入端口；第N‑1至2N‑5个马赫曾德光开关M_N‑1，M_N…M_N‑5的第一输出端口分别连接至第N至2N马赫曾德光开关M_N，M_N+1…M_2N‑4的第二输入端口；第2N‑4个马赫曾德光开关M_2N‑4的第一输出端口作为N端口光学路由器的第N‑1输出端O_N‑1；第N‑1个马赫曾德光开关M_N‑1的第二输入端口作为N端口光学路由器的第N输入端I_N；第N‑1至2N‑4个马赫曾德光开关M_N‑1，M_N…M_2N‑4的第二输出端口分别作为N端口光学路由器的第一输出端至第N‑2输出端O₁,O₂…O_N‑2。