可编程波长路由器的制作方法

专利名称：可编程波长路由器的制作方法
技术领域：
本发明涉及本发明一般涉及通信系统，更具体地说，涉及用于波分多路复用(WIM)光通信的可编程波长路由器。
2．问题陈述虽然光纤具有10-20THz数量级的很宽的传输带宽，光纤上传输的系统数据速率目前受限于使用典型的光源例如波长调谐分配反馈激光用于单波道通信的电光调制器的调制速率。光纤传输系统上的信息通信效率可以通过光的波分多路复用(WDM)提高。WDM系统使用由许多不同波长的光信号即通常所说的载波信号或信道组成的信号在光纤上传输信息。用一个或多个信息信号调制每路载波信号。从而，大量的信息信号可以在使用WDM技术的单条光纤上传输。
尽管用WDM技术提供了足够高的光纤带宽应用，如果要使这些系统适合于在商业上实施，必须克服许多重要的问题。例如，多路复用、多路分解和光信号路由选择。附加的波长领域增加了网络管理的复杂性，因为现在处理既包括滤波又包括路由选择。多路复用包括将每个由各自频谱定义的多个信道组合进单一的WDM信号的处理。多路分解是相反的处理，在其中单一的WIM信号被分解为单独的信道中。该单独的信道在空间上被分离并被连接到特定的输出端口。路由选择不同于多路分解在于一个路由器在空间上将输入的光信道分离到输出端口，并根据控制信号将这些信道排序成在输入信道和输出端口之间所需要的联结。
对于波长路由选择的一种现有方法已经使用棱镜或者衍射光栅将WDM信号多路分解成多个分量信号。该分量信号分别被连接到多个2×2光交换机，通常使用光-机械交换机实现。任选地加到WDM信号中的信号也被连接到一个2×2交换机。每个2×2光交换机的一路输出被连接到组合保留信号，包括附加信号的保留的输出多路复用器，并将它们连接到一个保留的信号输出端口。用于每个2×2光交换机的第二信号被连接到取下信号多路复用器。通过光交换机的合理配置，一路信号可以被连接到取下信号输出端口，所有的剩余信号通过保留信号输出端口。这种结构也被称作加入-取下光滤波器。该结构复杂，依赖于光-机械交换机并且互联趋于困难。
一种“无源星形(passive star)”类型的波长空分交换已经在一些WDM网络中使用，例如LAMBDANET和RAINBOW网络。这种无源星形网络具有最宽的容量和控制结构而这种实施特别简单。然而，当用户的数量较大时，该广播星形的分离损耗可能很高。而且，在或者是法布里-珀罗型或者是基于声-光的滤波器的可调滤波器的基础上使用该波长空分交换，该滤波器一般具有窄共振峰或者小旁瓣压缩比。
第三种波长可选空分交换机在授权给Glance的美国专利5,488,500中被说明。Glance滤波器提供随意信道排列的优点但因为在该结构中使用的两个阵列波导逐级多路分解器和两个耦合器而遭受显著的光耦合损耗。
现有方法和光信号处理所存在的另一个问题一般是信道间的强串扰。当来自一个信道的光能量导致信号或噪音在另一个信道上出现时发生串扰。串扰必须被最小化以提供可靠的通信。而且，在光路由选择中使用的滤波器经常偏振相关。偏振相关性经常导致更强的串扰，因为特定偏振方向的光能量可能在信道间泄漏或者很难在空间上被定向以使它可以完全进入一个选定的输出端口。相似地，光滤波器提供不完善的通频带性能，在其中它们提供太大的衰减或者在通频带的旁瓣上的信号压缩不够高。所有这些特性导致使用光信号的数据通信不完善和低效率。所需要的是提供低串扰以消除在大型网络中来自其它信道的不必要的干涉的一种的路由选择结构，在所关心的光谱中的一种平的通频带响应以使波长路由器可以允许由于激光器波长漂移、偏振不灵敏性和对网络路由选择的快速交换速度的限制所导致的微小波长变化。而且，一种具有低介入损耗的路由器也是所需要的，从而使路由器最低限度地影响该网络并限制对光放大器的需要。3．问题的解决现有技术的这些和其它的问题通过数字化可编程波长路由器解决了，该路由器可以从一个WDM信号中多路分解出任意数目的信道并同时在空间上分离信道并执行波长路由选择。对普通逻辑电平信号使用的光交换单元在操作期间提供快速交换并最小化的功率损耗。在提供所需的信道选择性的时候，使用具有宽平频谱响应的滤波器限制失真和信号衰减。获得可靠的低串扰路由选择，该路由选择具有对输入WDM信号或者输入WDM信号中任一信道的偏振的高抗扰性。通过使用可定标的(scaleable)设计，依靠发射机/检测器技术和可用的光纤可以在WDM信号中放置任意数目的信道。
发明概述简单地说，本发明涉及一种具有多个串联级的可编程波长路由器，其中每个级接收包括多个波分多路复用(WDM)信道的一个或者多个光信号。响应于加在每个级上的控制信号，每个级将接收到的光信号划分成包括一个信道子集的分离光信号并在空间上定位该分离光信号。优选地，每个级将接收到的WDM信号划分成或者是单个信道或者是WDM信号的两个子集。最后的级在预定位置输出被多路复用的光信号。按这种方法，使用N路控制信号，一个WDM信号中的2N个光信号可以在空间上分离并被发送到2N个输出线。
附图的简要说明

图1以方框图的形式表示根据本发明的光路由器的功能；图2和图3以简图的形式表示根据本发明的路由器的一部分；图4表示波长对WDM信号能量的光谱图；图5表示由水平偏振化输入能量产生的一个中间信号的光谱图；图6表示由垂直偏振化输入产生的一个中间光信号的光谱图；图7-图10表示根据本发明各种水平和垂直偏振化中间信号经滤波后的光谱图；图11和图12表示根据本发明在空间上分离和发送的输出信号的光谱图；图13以方框图的形式表示根据本发明的一个实施例的多级可编程路由器；图14表示图13所示的多级滤波器的每一级的通频带的光谱图；图15详细表示根据本发明的图2和图3的波长滤波器的一部分；和图16A和图16B表示根据本发明实施的平顶滤波器的计算机模拟通频带。
附图的详细说明1．概述本发明的优选实施既多路分解(即光谱分离)又路由选择(即空间交换)一个波分多路复用(WDM)光信号。图1以框图形式表示本发明的一般功能。WDM信号101包括多路信道，每路信道具有各自的波长或者频率范围。在此所用的术语“信道”是指定义单个信息信号的频率或者波长的特定范围。每路信道理想地与相邻信道均匀间隔，尽管这不是必要的。不均匀间隔可能导致设计中的某些低效性或者复杂性，但如将要看到的，本发明可以适应这种信道系统。这种灵活性的重要性在于信道布局主要由发射机(即激光二极管)和检测器的技术能力决定，因此灵活性特别重要。
应当理解，N路信道的完全变换路由选择将需要N！可能的输出变换，这是不实际的。这里所用的术语变换包括在信号路由选择中通常所用的部分或者不完全变换。所希望地，多路复用的输入信道中的每路信道可被发送到任一可用的输出线，并且全部的输入信道可以被放在某条线上。这要求路由器至少包括和输入信号中信道的数目相同的输出端，除非一些输出信号在离开路由器时保持多路复用。本发明是可定标的，因此支持比被多路复用的输入信号中输入信道的数更多的输出线。在这种情况下，一些输出线路将不传递任何信号，这增加了路由选择的灵活性但减少了硬件的使用效率。从在此所述的具体实例得出的这些和其它的等效变型被看作等效于根据本发明的波长路由器。
WDM信号作为使用普通光信号耦合技术的输入被送给1×2N路由器1300。路由器1300接收N路控制信号C1-CN。在该具体实施例中N等于3，然而，由于本发明的高度可定标特性，任意数目的控制信号可被路由器1300接收。路由器1300在输出端口P1-P2N例如光纤或其它合适的光传输装置上产生2N个单独输出信号。
路由器1300用于在空间上分离WDM信号101中的每路信道。每路信道作为由配置比特C1-CN选择可被编程放在一个输出端口上。在一种优选实施例中，配置比特C1-CN是普通TTL兼容逻辑电平信号，允许便于和普通电子系统集成。图1表示的三个输出图是在路由器1300的八个输出端口中每个端口上的信道定位输出的例子。为便于讨论，如图1分别所示的WDM信号101中的八路信道将被称为信道1-8，其中信道1是最低波长而信道8是最高波长分组。在配置比特C1-CN上输入(0,0,0)，最低波长信道(即信道1)被连接到输出端口P1。在第一种配置中，信道1提供给输出端口P1，信道2提供给输出端口P2，而信道8提供给输出端口P2N。相反当配置比特被设为(0,0,1)时信道2被连接到输出端口P1，信道1被连接到输出端口P2，其余信道的连接如图1所示。类似地，当配置比特被设为(1,0,0)时信道1被连接到端口P5，信道2被连接到端口P6，信道3被连接到端口P7，而信道4被连接到端口P2N，其余信道的连接如图1所示。表1说明路由器1300的所有的可能连接。可以看出控制比特C1-CN提供路由选择功能，从而获得信道路由选择的2N种组合(即当N=3时八种组合
表1尽管信道1-8作为均匀分隔表示，如果发射机/检测器不可用或者不需要该信道，信道可以是不均匀分隔的或者一个或多个信道可以被遗漏。信道还可以更接近地分隔。可以提供更多或更少的信道。当前的系统以在信号101中达到八路WDM信道实现，也可用十六和六十四路信道光收发机。2．基本信道路由选择元件图2和图3以示意图形式在两个控制比特置图示基本信道路由选择单元100。根据本优选实施例，每个基本单元在来自一个控制比特C1-CN的二进制控制之下，从而有两种状态。每个基本单元100用于分离加在输入端口的频谱的不同部分以选择每个分离出的信号连接到两个输出端口中的哪一个。如下面将要讨论的，这些基本单元被串联以形成根据本发明的1×2N路由器1300。
在图2和图3中，粗实线表示包括WDM输入信号101中信道的全部光谱的光路径。细实线表示包括第一子集信道的信号的光路径。细短划线表示包括第二子集信道的光信道。懂得每个子集可以包括多个信道并且自己可以是WDM信号，虽然具有比原WDM信号101小的带宽是很重要。每根线标有H表示在那点上的光信号中水平偏振，V表示垂直偏振，或者HV表示混合水平和垂直偏振。
WDM信号101进入空间分离信号101的水平偏振和垂直偏振分量的双折射元件102。双折射元件102包括一种材料，其允许光信号的垂直偏振部分在不改变路径的情况下通过，因为它们在元件102中是寻常波。相反，水平偏振波因为双折射的离开(walk-off)效应以一定的角度被折射。该折射的角度是所选的特定材料的已知功能。适合于在优选实施例中所用的双折射元件结构的材料的例子包括方解石、金红石、铌酸锂、基于YVO4的晶体和类似物。水平分量作为双折射元件102中的异常信号沿路径103传播而垂直分量104作为普通信号传播并在无空间折射的情况下通过。信号103和104都包括WDM信号101的全部光谱。
在控制比特例如如图1所示的C1-CN的控制下水平和垂直偏振分量103和104都被连接到可编程偏振转子106。偏振转子106用于以预定量选择地旋转每个信号103和104的偏振状态。在优选实施例中，转子106以或者0°(即不旋转)或者90°旋转信号。偏振转换器或者转子106包括一种或几种已知的元件，包括扭绞向列型液晶转子，铁电液晶转子，基于pi-单元的液晶偏振转子(pi-cell based liquidcryatal rotators)，基于磁光的法拉第转子，基于声光和电光的偏振转子。具有基于液晶技术的可商用的转子是优选的，尽管其它转子技术可以被用于满足特殊应用的需要。这些元件的交换速度的范围从几毫秒到几毫微秒，因此可以被用于多种系统以满足特殊应用的需要。这些和类似的基本元件被看作等价物并在不离开本发明的精神的情况下可以被替代或互换。
图2表示信号被旋转0°使得离开转子106的信号并不改变偏振的情况。图3表示第二种情况，其中偏振被旋转90°并且进入转子106的水平偏振分量以垂直偏振离开而垂直偏振分量以水平偏振离开。同样，在这个阶段，水平和垂直分量都包括WDM信号101中的信道的全部光谱。
元件107包括在选定的方向上的多个双折射波盘(图15中的107a-107n)。通过在两个偏振器即102和108之间放置元件107，该组合成为偏振干涉滤波器，用于使具有水平偏振的选择频率和具有垂直偏振的一组互补的频率通过。理想地，偏振干涉滤波器具有基本上平顶的梳状滤波器响应曲线或者方波光谱响应。该偏振干涉滤波器敏感于输入光信号的偏振。当在双折射元件108的相同输出点观看时，对水平偏振化输入信号的光谱响应互补于垂直偏振化输入信号的光谱响应。元件107结构的细节在参见图15中作更充分的描述。
光信号105和115被连接到双折射元件108。双折射元件108具有和双折射元件102相似的结构并用于在空间上分离输入光信号105和115的水平和垂直偏振分量。如图2所示，光信号115被分成包括第一组信道的垂直分量111和包括第二组频率的水平分量112。类似地，光信号105被分成包括第二组频率的垂直分量113和包括第一组频率的水平分量114。
选择双折射元件108的几何结构从而使水平分量112和垂直分量113结合，并作为包括第二组频率的光信号116输出。光信号116包括水平分量和垂直分量。光组合装置109和110用于使垂直分量111和水平分量114组合以生成包括第一组频率的输出信号117。组合装置109和110可以采用各种已知的形式包括反光镜、镜面、棱镜或者其它光信号组合装置。输出信号116和117必须在物理上和输出端口例如光纤或随后的光处理元件排成直线。
相反，在图3中垂直分量111包括第二组信道，而水平信道112包括第一组信道。同样的，垂直分量113包括第一组信道而水平分量114包括第二组信道。组合装置109和110以类似于在图2中描述的方法操作，以提供包括第一组频率的第一输出信号116和包括第二组频率的第二输出信号117。按照这种方法，加在转子106上的单独控制信号在光学上发送细分的WDM输入信号。
如图2和图3中所示装置的波长选择功能参见图4-图6所示的光谱图将最好地理解。图4说明组成WDM信号101的八路信道。在图4-图6中，波长表示在水平轴上而信号幅度表示在垂直轴上。虽然每个信道被图示为整齐分离的矩形，应当懂得在实际中该信道可以包括在整个频率范围中具有不同幅度的频率范围。频率的特定范围可以大于或小于图4所示的。在图5中，表示叠层式双折射波盘107(示于图2中)的水平偏振化输入的功能。点划线框表示以垂直偏振通过的水平偏振化输入部分。在点划线框之外的信号部分以水平(即不旋转)方向通过。因此，如图5所示信道1-4以垂直偏振离开，如果它们具有水平偏振进入层叠式双折射波盘107。相反地，信道5-8以水平偏振离开层叠式双折射波盘107，如果它们以水平偏振进入。
图6表示当到层叠式双折射波盘107的输入具有垂直偏振时的光谱图。这在图2中用低信号表示而在图3中用离开转子106的高信号表示。点划线表示被旋转的波长(即以有水平偏振离开层叠式双折射波盘107的波长)。如图6所示，信道1-4被旋转并以水平偏振离开层叠式双折射波盘107，而信道5-8不旋转并以原有的垂直偏振离开。按照这种方法，不同的频率组可以被区分，尽管它们仍然以在图2和图3中所示的相同光程105和115中传播。为实现图5和图6中用点线表示的功能的滤波器的结构将在下文作更加详细的描述。
图7-图10表示当它们在双折射元件108中被分离时的不同的分量。图7图示包括信道1-4的垂直偏振分量111。如果加在转子106上的控制信号反相，信号111将包括信道5-8的垂直偏振分量。在图8中，分量112包括信道5-8的水平偏振分量，而如果控制比特反相，信号112将包括信道1-4的水平偏振分量。图9表示包括信道1-4的水平偏振分量的信号114，而如果控制比特反相，则该反相是真实的。同样的，在图10中，信号分量113包括信道5-8的垂直偏振部分，而如果配置位反相，分量113将包括信道1-4的垂直偏振分量。
信号111和信号114如图2所示被光学组合以形成包括信道1-4的水平和垂直偏振分量的输出信号117。如果控制比特反相，输出信号117将包括信道5-8的水平和垂直偏振分量。相反地，分量112和分量113在离开双折射元件108时被光学组合以形成包括信道5-8的水平和垂直偏振分量的输出信号116。如果控制比特反相，输出信号116将包括信道1-4的水平和垂直偏振分量。
根据本发明的一个特性是实现路由选择而基本上保留WDM信号101中所有可用的光能量。也就是说，不管WDM信号101中的信号的偏振，水平和垂直分量都被使用并重新组成输出信号116和输出信号117，导致通过根据本发明的路由器1300的很低的损耗。应当从图11和图12中注意到输出信号116和117包括多个信道，因此它们自己也是WDM信号。在一些情况中信道的路由分组可能是有用的，然而，本发明的优选实施例使用多级设计，以将如图11和图12中所示的WDM信号116和117进一步分解成在空间上分离的单个信道分量。3．多级路由器图13以方框图的形式说明根据本发明的路由器1300。路由器1300是每级接收一个控制比特C1-CN的三级路由器。第一级100包括如图2和图3中所示的路由器100的单个1×2路由器。第一级100负责将WDM信号101分成两组。第二级200包括和第一级中的路由器100相似的两个基本相同的路由器。路由器200同样将在线路116和117上接收的WDM信号分成两个输出信号。路由器200和路由器100的不同在于它们的偏振干涉滤波器的通频带具有更窄的尖峰和更频繁的尖峰。在特定实施例中，级200的通频带是级100的通频带宽的一半并具有两倍的频率。这通过加上附加波盘或者增加图2和图3所示的元件107中的波盘的延迟来实现。
第三级包括四个在结构上和上述路由器单元200及100相似的路由器单元300。从级200的每路输出包括两路WDM信道。每一级300进一步将所接收到的两路WDM信道划分成在输出P1-P2N上的两个单信道输出。每个路由单元300被连接到选择二进制状态的单个配置位C1。
如图13中所示的二进制路由器单元100、200和300的串联设计允许三个控制比特实现到输出P1-P2N上的WDM信号101的2N个路由排列。然而，每个路由单元100、200和300都可以被单独控制或者编程或者一些可以不接收配置位并具有固定的多路复用功能以满足特定应用的需要。这些和其它的等效实施例可以被设想并在本发明的范围和精神之内。
图14表示路由器器级100、200和300的通带相对于图14顶部的WDM信号101是如何不同的。如图所示，在图14中用阴影部分表示的级100的通频带使信道1-4通过，如果它们以水平方向进入而不改变方向。以水平方向进入级100的光能量将被通过并且不旋转，如果它在信道5-8中。其优点在于图14中所示的每一级100、200和300都具有基本上平坦的通频带特性。
现在转向图14中所示的级200，可以看出如果他们以水平偏振进入信道1-2和5-6被通过，而如果他们以垂直偏振进入时信道3-4和7-8被通过。不通过的信道被旋转以具有在上文中所述相反的偏振。类似地，级300定义一个通频带，在其中信道1、3、5和7以水平偏振通过而信道2、4、6和8以垂直偏振通过。通过在每一级控制每个信号在哪个方向进入偏振干涉滤波器，可以确定每组信道的空间位置。4．平顶光滤波器设计图15更加详细地说明由偏振转换器106控制的平顶偏振干涉滤波器的结构。滤波器205包括由偏振转子106和双折射元件104及108夹在中间的N个串联的双折射元件107。普通滤波器通过在两个偏振器之间加入双折射元件例如107A-107N形成一种形状的滤波器响应。普通的设计并不提供由偏振转换器提供的控制。普通的设计还通过在输出偏振器滤除特殊偏振的所有能量而浪费光能。本发明使用双折射元件104和108而不是普通偏振器保留这些能量。
每个双折射元件107A-107N相对于偏振转换器106的光轴被定向在唯一的光轴角度上。任何光传输功能都可以通过N项富里叶序列近似。从近似富里叶序列的系数可以估计滤波器的脉冲响应。N个元件的滤波器允许通过N+1项富里叶指数序列近似所想得到的功能。使用五个波盘合成平顶频谱的例子如图16所示。通过合适地定向波盘的光轴获得具有30dB旁瓣压缩比的相对平顶。
在图16A和图16B中，表示在偏振转换器106转换之前和之后的平顶光谱。在图16A和图16B中垂直轴表示标准化传输而水平轴表示波长。通过比较图16A和图16B看出，这两个光谱相互之间互补，这是在设计波长路由器中的一个主要因素。因为这种正交特性偏振转子106可以选择任何一种光谱并随后使用双折射晶体在空间上分离它们。通过增加抽样点或者波盘的数目，获得更加近似于具有急剧瞬变的平顶传输的更好的传输函数。理论上这种传输函数可以是在预定的光谱带宽中的理想方波波形。最小旁瓣、100％传输和平顶响应是可能的。然而实际上，物理尺寸限制级的数目，实际的设备将牺牲某些特性例如顶部的波纹、较小的斜度和旁瓣波动。
应当很明显已提供了快速交换的可编程波长路由器、简单可靠的设计以及可定标的结构。应当清楚地懂得，要求的本发明并不被仅限于优选实施例的说明，还包括在本创造性的范围和精神之内的改进和变更。
权利要求
1．一种可编程波长路由器，包括被定位以接收波分多路复用(WDM)光信号的第一双折射元件，第一双折射元件的输出定义第一光程和第二光程，其中的第一和第二光程具有相反的偏振并在空间上被分离；可编程偏振转换器，被连接以接收来自第一双折射元件的第一和第二光程，其中的可编程偏振转换器可编程地交换第一和第二光程的偏振状态；波长滤波器，被连接以接收来自可编程偏振转换器的第一和第二光程，该波长滤波器具有偏振相关的光传输函数，从而使滤波的第一光程包括具有垂直偏振的第一组频率和具有水平偏振的第二组频率，和滤波的第二光程包括具有水平偏振的第一组频率和具有垂直偏振的第二组频率，其中第一和第二组频率实质上是互补的；第二双折射元件，被连接以接收来自波长滤波器的第一和第二光程，并将每个第一和第二光程的在空间上分离成水平偏振和垂直偏振分量；用于将第一光程的水平分量和第二光程的垂直分量组合成第一输出信号的装置；用于将第一光程的垂直分量和第二光程的水平分量组合成第二输出信号的装置。
2．如权利要求1所述可编程波长路由器，其中的第一和第二双折射元件从由方解石、金红石和LiNbO3组成的材料组中选择。
3．如权利要求1所述可编程波长路由器，其中的可编程偏振转换器包括基于铁体液晶(FLC)的偏振转换器。
4．如权利要求1所述可编程波长路由器，其中的可编程偏振转换器包括向列型液晶偏振转换器。
5．如权利要求1所述可编程波长路由器，其中的波长滤波器包括多级偏振干涉滤波器。
6．如权利要求5所述可编程波长路由器，其中至少一个级包括多个双折射波盘元件，其中多个元件中的每个元件都被串联连接，并且每个元件都具有相对于偏振转换器定位的唯一的光轴。
7．如权利要求6所述可编程波长路由器，其中的至少一个级包括至少五个双折射元件。
8．如权利要求5所述可编程波长路由器，其中的波长滤波器是梳状滤波器，其具有的光传输函数是作为波长函数的衰减的方波波形函数。
9．一种可编程波长路由器，其包括多个串联的级，其中每个级接收包括多个波分多路复用(WDM)信道的一个和多个光信号，响应于加在每个级上的控制信号，将所接收的光信号划分成包括一个信道子集的分离的光信号，并在空间上定位分离的光信号。
10．如权利要求9所述可编程波长路由器，其中的多个串联级包括第一级，用于将WDM信号划分成多个在空间上分离的第一级光信号，其中每个第一级光信号包括至少一个并少于WDM信号中所有的多个信道；和第二级，用于将多个第一级光信号中的每个划分成多个空间分离的第二级光信号，其中每个第二级光信号包括从一个第一级光信号接收到的信道子集。
11．如权利要求9所述可编程波长路由器，其中的多个串联级包括第三级，用于将多个第二级光信号中的每个信号划分成多个空间分离的第三级光信号，其中每个第三级光信号包括从一个第二级光信号接收到的信道子集。
12．如权利要求9所述可编程波长路由器，其中的每个级包括一个具有平顶波长响应的偏振相关光梳状滤波器，使具有水平偏振的第一信道子集和具有垂直偏振的第二信道子集通过，其中的第一和第二信道子集是互不相容的。
13．如权利要求12所述可编程波长路由器，其中的每个级还包括用于将所接收的光信号分成水平分量和垂直分量的装置；和用于可编程地旋转分离的光信号的每个分量的偏振并使可编程旋转的分量通到梳状滤波器的装置。
14．一种用于发送波分多路复用(WDM)光信号的方法，包括以下步骤将WDM信号分成空间分离的水平和垂直偏振分量；为每个分量选择一个偏振旋转以使分量在选择步骤后继续具有互补偏振；将每个分量划分成一对互补的波长光谱信号，其中在每对中的两个分离信号的每个信号都具有相反的偏振；在空间上分离来自每对的分离的信号；空间组合来自一对中的一个分离信号和来自另一对中的一个分离信号，以形成包括在第一波长光谱中水平和垂直偏振分量的第一输出信号和包括在第二波长光谱中水平和垂直偏振化分量的第二输出信号。
15．如权利要求14所述的方法，还包括为每个第一和第二输出信号重复分离、选择、划分、空间分离和空间组合的步骤，以生成在选定位置中具有唯一波长光谱的四路输出信号。
16．一种用于路由波分多路复用(WDM)光信号的方法，包括以下步骤；将WDM信号划分成具有互补波长光谱的第一和第二子光谱；选择地将每个第一和第二子光谱连接到第一和第二光信道之一；将第一子光谱划分成第三和第四子光谱；选择地将每个第三和第四子光谱连接到第三和第四光信道之一；将第二子光谱划分成第五和第六子光谱；和选择地将每个第五和第六子光谱连接到第五和第六光信道之一。
17．如权利要求16所述的方法，还包括将第三和第四子光谱划分成四个单独子光谱；将第五和第六子光谱划分成四个单独子光谱；和选择地将每个单独子光谱连接到空间上单独的光信道。
全文摘要
一种可编程波长路由器(1300),具有多个串联级(100),其中每个级(100)接收包括多个波分多路复用(WDM)信道的一个或多个光信号(101)。响应于加在每个级(100)上的控制信号,每个级(100)将所接收的光信号(101)划分成包括一个信道子集的分离后的光信号(116,117),并在空间上定位分离后的光信号(116,117)。优选地,每个级(100)将接收到的WDM信号划分成或者是单个信道或者是WDM信号(101)的两个子集(116,117)。最后的级(300)在预定位置输出光信号。按这种方法,使用N路控制信号,WDM信号(101)中的文档编号H04J14/06GK1235721SQ97199305
公开日1999年11月17日 申请日期1997年10月15日 优先权日1996年10月29日
发明者伍光义, 刘建羽 申请人:乔拉姆技术公司