光通信的裝置和方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)實施例提供了一種光通信的裝置，裝置包括：輸入系統(tǒng)、第一光開關(guān)陣列和輸出系統(tǒng)，輸入系統(tǒng)包括一維排列在第一平面上的N個輸入端口、第一擴束器、分波器和第一光路變更器，第一光開關(guān)陣列包括二維排列在第二平面上的N×K個第一光開關(guān)單元，各第一光開關(guān)單元能夠繞第一軸線方向和第二軸線方向旋轉(zhuǎn)，輸出系統(tǒng)包括第二光路變更器、第二擴束器、第二光開關(guān)陣列和二維排列的M個輸出端口，第二開關(guān)陣列包括二維排列的M個第二光開關(guān)單元，一個第二光開關(guān)單元在同一時段僅用于接收來自同一輸入端口的子信號光，各第二光開關(guān)單元至少能夠繞第二軸線方向旋轉(zhuǎn)，各第二光開關(guān)單元與各輸出端口一一對應(yīng)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】光通信的裝置和方法
本專利技術(shù)涉及通信領(lǐng)域，并且更具體地，涉及光通信的裝置和方法。
技術(shù)介紹
隨著視頻和云端業(yè)務(wù)的迅速增長，運營商對光網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的靈活性、光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和運行維護費用的降低尤為關(guān)注。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點需要交叉連接的方向維度(或者說，傳輸路徑)越來越多，運營商可通過使用可重構(gòu)的光分插復(fù)用器(ROADM，ReconfigurableOpticalAdd/DropMultiplexer)遠程自動地進行維度切換等，來取代之前人工下站點的方式去更換光纖的連接，從而滿足網(wǎng)絡(luò)動態(tài)連接的需求。目前，已知一種ROADM，具有一維排列的N個輸入端口、一維排列的M個輸出端口和兩級光開關(guān)陣列，能夠通過光柵將來自于每個輸入端口的波分復(fù)用(WDM，WavelengthDivisionMultiplex)信號的分解為K個子信號，并通過第一級光開關(guān)陣列(具有二維排列的N×K個光開關(guān)單元)將各子信號分別換到第二級光開關(guān)陣列(具有二維排列的M×K個光開關(guān)單元)中所對應(yīng)的光開關(guān)單元上，并通過光柵將來自于第二級光開關(guān)陣列的波長相異且所對應(yīng)的輸出端口相同的子信號合成WDM信號，并傳輸至所對應(yīng)的輸出端口，從而完成了網(wǎng)絡(luò)交叉連接。為了適應(yīng)高速光通信網(wǎng)絡(luò)高效性、靈活性的需求，作為網(wǎng)絡(luò)交叉連接核心的ROADM需要不斷的發(fā)展，希望能夠使ROADM具有更多的輸出端口，以實現(xiàn)對更多的輸出維度的信號進行交叉。如上所述，在單個光開關(guān)的交叉能力(例如，旋轉(zhuǎn)范圍)能夠得到滿足的情況下，由于WDM信號包括的子信號的數(shù)量(具體地說，是所包括的子信號的波長數(shù)量)K較大且相對固定，因此，ROADM對輸入端的交叉能力主要取決于第二級光開關(guān)陣列中與輸出端口對應(yīng)的光開關(guān)單元的數(shù)量，即，M。受配置空間和單個光開關(guān)單元的交叉能力等的限制，無法實現(xiàn)M的無限增大，無法滿足當(dāng)前日益增長的網(wǎng)絡(luò)需求以及用戶的要求。因此，希望提供一種技術(shù)，在給定的有限配置空間內(nèi)，能夠提高ROADM針對輸出端的網(wǎng)絡(luò)交叉連接能力。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)實施例提供一種光通信的裝置和方法，能夠在給定的有限配置空間內(nèi)，提高針對輸出端的網(wǎng)絡(luò)交叉連接能力，進而滿足網(wǎng)絡(luò)需求以及用戶的要求。第一方面，提供了一種光通信的裝置，該裝置包括：輸入系統(tǒng)、第一光開關(guān)陣列和輸出系統(tǒng)，該輸入系統(tǒng)包括一維排列在第一平面上的N個輸入端口、第一擴束器、分波器和第一光路變更器，該第一光開關(guān)陣列包括二維排列在第二平面上的N×K個第一光開關(guān)單元，K為信號光包括的子信號光的數(shù)量，各該子信號光的中心波長彼此相異，該第二平面與主軸方向垂直，該主軸方向是從該輸入端口輸出的信號光的傳輸方向，該第一平面與該第二平面垂直，各該第一光開關(guān)單元能夠繞第一軸線方向和第二軸線方向旋轉(zhuǎn)，該第一軸線方向是該第一平面與該第二平面的交線方向，該第二軸線方向是第三平面與該第二平面的交線方向，該第三平面與該第二平面垂直，且該第三平面與該第一平面垂直，一個第一光開關(guān)單元僅用于接收來自一個輸入端口的一束子信號光，各該第一光開關(guān)單元所對應(yīng)的輸入端口或子信號光相異，該輸出系統(tǒng)包括第二光路變更器、第二擴束器、第二光開關(guān)陣列和二維排列的M個輸出端口，該第二開關(guān)陣列包括二維排列的M個第二光開關(guān)單元，一個第二光開關(guān)單元在同一時段僅用于接收來自同一輸入端口的子信號光，各該第二光開關(guān)單元至少能夠繞第二軸線方向旋轉(zhuǎn)，各該第二光開關(guān)單元與各該輸出端口一一對應(yīng)，其中，該N個輸入端口中的目標(biāo)輸入端口，用于在接收到目標(biāo)信號光時，將該目標(biāo)信號光傳輸至該第一擴束器，其中，該目標(biāo)輸入端口輸出的該目標(biāo)信號光的光斑為圓形，該目標(biāo)信號光包括至少兩束子目標(biāo)信號光；該第一擴束器，用于對該目標(biāo)信號光進行第一擴束處理，以將該目標(biāo)信號光在該第二平面方向上的光斑由圓形變換為橢圓形，并將經(jīng)過該第一擴束處理后的目標(biāo)信號光傳輸至該分波器，其中，該橢圓形的長軸方向為該第二軸線方向，該橢圓形的短軸方向為該第一軸線方向，該橢圓形的長軸長度是基于以下參數(shù)確定的：該目標(biāo)信號光的帶寬、該至少兩束子目標(biāo)信號光中相鄰子目標(biāo)信號光之間的間隔、該至少兩束子目標(biāo)信號光的中心波長、該分波器的衍射常數(shù)；該分波器，用于對該目標(biāo)信號光進行分波處理，從該目標(biāo)信號光中分解出該至少兩束子目標(biāo)信號光，使各該子目標(biāo)信號光在該第三平面上分散，并將各該子目標(biāo)信號光經(jīng)由該第一光路變更器而傳輸至對應(yīng)的第一光開關(guān)單元；該第一光路變更器，用于對各該子目標(biāo)信號光進行第一光路變更處理，以使各該子目標(biāo)信號光彼此平行地射入所對應(yīng)的第一光開關(guān)單元；該第一光開關(guān)陣列，用于基于各該子目標(biāo)信號光所對應(yīng)的輸出端口，控制與各該子目標(biāo)信號光相對應(yīng)的第一光開關(guān)單元的旋轉(zhuǎn)，以將各該子目標(biāo)信號光經(jīng)由該第二光路變更器和該第二擴束器而傳輸至所對應(yīng)的第二光開關(guān)單元；該第二光路變更器，用于對各該子目標(biāo)信號光進行第二光路變更處理，其中，經(jīng)該第二光路變更處理的子目標(biāo)信號光在該第三平面上的投影與所對應(yīng)的經(jīng)該第一光路變更處理之前的子目標(biāo)信號光在該第三平面上的投影相平行；該第二擴束器，用于對各該子目標(biāo)信號光進行第二擴束處理，以將各該子目標(biāo)信號光在該第二平面方向上的光斑由橢圓形變換為圓形，該圓形的直徑是基于該輸出端口的傳輸要求確定的；該第二光開關(guān)陣列，用于控制各該子目標(biāo)信號光所對應(yīng)的第二光開關(guān)單元的旋轉(zhuǎn)，以將各該子目標(biāo)信號光分別傳輸至所對應(yīng)的輸出端口。結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種實現(xiàn)方式中，該輸出系統(tǒng)還包括：合波器，位于該第二光路變更器和該第二擴束器之間，用于當(dāng)對于一個輸出端口，存在至少兩束需要接收的子目標(biāo)信號光時，將該至少兩束需要接收的子目標(biāo)信號光合成為一束信號光，并經(jīng)由該第二擴束器而傳輸至該第二光開關(guān)陣列；或用于當(dāng)對于一個輸出端口，僅存在一束需要接收的子目標(biāo)信號光時，調(diào)整該子目標(biāo)信號光的帶寬范圍內(nèi)的光功率分布。結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式，在第一方面的第三種實現(xiàn)方式中，該分波器和該合波器為至少一個光柵。結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式，在第一方面的第四種實現(xiàn)方式中，該合波器和該分波器共用該至少一個光柵。結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式，在第一方面的第五種實現(xiàn)方式中，該第一擴束器，還用于對該目標(biāo)信號光進行第一擴束處理，以將該目標(biāo)信號光在該第三平面上的、在該第一擴束器與該第一光路變更器之間的束腰位置位于該分波器。結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式，在第一方面的第六種實現(xiàn)方式中，該第二擴束器，還用于對各該子目標(biāo)信號光進行第二擴束處理，以將從該第二擴束器輸出的各該子目標(biāo)信號光在該第三平面上的束腰位置位于該輸出端口。結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式，在第一方面的第七種實現(xiàn)方式中，該第一光路變更器和該第二光路變更器為至少一個透鏡。結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式，在第一方面的第八種實現(xiàn)方式中，該第一光路變更器和該第二光路變更器共用該至少一個透鏡。結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式，在第一方面的第九種實現(xiàn)方式中，當(dāng)該第一光路變更器和該第二光路變更器共用一個透鏡時，在該第三平面內(nèi)，該目標(biāo)信號光在該分波器上的入射點位于該第一光路變更器在該主軸方向上的軸線上。結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式，在第一方面的第十種實現(xiàn)方式中，當(dāng)該第一光路變更器和該第二光路變更器共用一個透鏡時，在該第三平面內(nèi)，該目標(biāo)信號光在該分波器上的入射點位于該第一光路變更器在該主軸方向上的軸線外。結(jié)合第一方面及本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
PCT國內(nèi)申請，權(quán)利要求書已公開。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】1.一種光通信的裝置，其特征在于，所述裝置包括：輸入系統(tǒng)、第一光開關(guān)陣列和輸出系統(tǒng)，所述輸入系統(tǒng)包括一維排列在第一平面上的N個輸入端口、第一擴束器、分波器和第一光路變更器，所述第一光開關(guān)陣列包括二維排列在第二平面上的N×K個第一光開關(guān)單元，K為信號光包括的子信號光的數(shù)量，各所述子信號光的中心波長彼此相異，所述第二平面與主軸方向垂直，所述主軸方向是從所述輸入端口輸出的信號光的傳輸方向，所述第一平面與所述第二平面垂直，各所述第一光開關(guān)單元能夠繞第一軸線方向和第二軸線方向旋轉(zhuǎn)，所述第一軸線方向是所述第一平面與所述第二平面的交線方向，所述第二軸線方向是第三平面與所述第二平面的交線方向，所述第三平面與所述第二平面垂直，且所述第三平面與所述第一平面垂直，一個第一光開關(guān)單元僅用于接收來自一個輸入端口的一束子信號光，各所述第一光開關(guān)單元所對應(yīng)的輸入端口或子信號光相異，所述輸出系統(tǒng)包括第二光路變更器、第二擴束器、第二光開關(guān)陣列和二維排列的M個輸出端口，所述第二光開關(guān)陣列包括二維排列的M個第二光開關(guān)單元，一個第二光開關(guān)單元在同一時段僅用于接收來自同一輸入端口的子信號光，各所述第二光開關(guān)單元至少能夠繞第二軸線方向旋轉(zhuǎn)，各所述第二光開關(guān)單元與各所述輸出端口一一對應(yīng)，其中，所述N個輸入端口中的目標(biāo)輸入端口，用于在接收到目標(biāo)信號光時，將所述目標(biāo)信號光傳輸至所述第一擴束器，其中，所述目標(biāo)輸入端口輸出的所述目標(biāo)信號光的光斑為圓形，所述目標(biāo)信號光包括至少兩束子目標(biāo)信號光；所述第一擴束器，用于對所述目標(biāo)信號光進行第一擴束處理，以將所述目標(biāo)信號光在所述第二平面方向上的光斑由圓形變換為橢圓形，并將經(jīng)過所述第一擴束處理后的目標(biāo)信號光傳輸至所述分波器，其中，所述橢圓形的長軸方向為所述第二軸線方向，所述橢圓形的短軸方向為所述第一軸線方向，所述橢圓形的長軸長度是基于以下參數(shù)確定的：所述目標(biāo)信號光的帶寬、所述至少兩束子目標(biāo)信號光中相鄰子目標(biāo)信號光之間的間隔、所述至少兩束子目標(biāo)信號光的中心波長、所述分波器的衍射參數(shù)；所述分波器，用于對所述目標(biāo)信號光進行分波處理，從所述目標(biāo)信號光中分解出所述至少兩束子目標(biāo)信號光，使各所述子目標(biāo)信號光在所述第三平面上分散，并將各所述子目標(biāo)信號光經(jīng)由所述第一光路變更器而傳輸至對應(yīng)的第一光開關(guān)單元；所述第一光路變更器，用于對各所述子目標(biāo)信號光進行第一光路變更處理，以使各所述子目標(biāo)信號光彼此平行地射入所對應(yīng)的第一光開關(guān)單元；所述第一光開關(guān)陣列，用于基于各所述子目標(biāo)信號光所對應(yīng)的輸出端口，控制與各所述子目標(biāo)信號光相對應(yīng)的第一光開關(guān)單元的旋轉(zhuǎn)，以將各所述子目標(biāo)信號光經(jīng)由所述第二光路變更器和所述第二擴束器而傳輸至所對應(yīng)的第二光開關(guān)單元；所述第二光路變更器，用于對各所述子目標(biāo)信號光進行第二光路變更處理，其中，經(jīng)所述第二光路變更處理的子目標(biāo)信號光在所述第三平面上的投影與所對應(yīng)的經(jīng)所述第一光路變更處理之前的子目標(biāo)信號光在所述第三平面上的投影相平行；所述第二擴束器，用于對各所述子目標(biāo)信號光進行第二擴束處理，以將各所述子目標(biāo)信號光在所述第二平面方向上的光斑由橢圓形變換為圓形，所述圓形的直徑是基于所述輸出端口的傳輸要求確定的；所述第二光開關(guān)陣列，用于控制各所述子目標(biāo)信號光所對應(yīng)的第二光開關(guān)單元的旋轉(zhuǎn)，以將各所述子目標(biāo)信號光分別傳輸至所對應(yīng)的輸出端口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光通信的裝置，其特征在于，所述輸出系統(tǒng)還包括：合波器，位于所述第二光路變更器和所述第二擴束器之間，用于當(dāng)對于一個輸出端口，存在至少兩束需要接收的子目標(biāo)信號光時，將所述至少兩束需要接收的子目標(biāo)信號光合成為一束信號光，并經(jīng)由所述第二擴束器而傳輸至所述第二光開關(guān)陣列；或用于當(dāng)對于一個輸出端口，僅存在一束需要接收的子目標(biāo)信號光時，調(diào)整所述子目標(biāo)信號光的帶寬范圍內(nèi)的光功率分布。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光通信的裝置，其特征在于，所述分波器和所述合波器為至少一個光柵。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光通信的裝置，其特征在于，所述合波器和所述分波器共用所述至少一個光柵。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的光通信的裝置，其特征在于，所述第一擴束器，還用于對所述目標(biāo)信號光進行第一擴束處理，以將所述目標(biāo)信號光在所述第三平面上的、在所述第一擴束器與所述第一光路變更器之間的束腰位置位于所述分波器。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的光通信的裝置，其特征在于，所述第二擴束器，還用于對各所述子目標(biāo)信號光進行第二擴束處理，以將從所述第二擴束器輸出的各所述子目標(biāo)信號光在所述第三平面上的束腰位置位于所述輸出端口。7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的光通信的裝置，其特征在于，所述第一光路變更器和所述第二光路變更器為至少一個透鏡。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光通信的裝置，其特征在于，所述第一光路變更器和所述第二光路變更器共用所述至少一個透鏡。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光通信的裝置，其特征在于，當(dāng)所述第一光路變更器和所述第二光路變更器共用一個透鏡時，在所述第三平面內(nèi)，所述目標(biāo)信號光在所述分波器上的入射點位于所述第一光路變更器在所述主軸方向上的軸線上。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光通信的裝置，其特征在于，當(dāng)所述第一光路變更器和所述第二光路變更器共用一個透鏡時，在所述第三平面內(nèi)，所述目標(biāo)信號光在所述分波器上的入射點位于所述第一光路變更器在所述主軸...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：閆云飛，馮志勇，趙晗，宗良佳，
申請(專利權(quán))人：華為技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44