专利名称：一种多波长选择开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学和光纤通讯领域，尤其涉及波长选择的光开关。
背景技术：
波长选择开关(wss)是波分多路复用器的一个重要光学元件，同时也是构造
光学网状网络和可重构光学分插复用器(ROADM)的核心组成器件，可任意选择输入的波分复用(WDM)光信号，并将该信号输出到任意一个输出端口。在未来的全光分插复用和以波长为单位的交叉连接中将有广泛的应用。为了实现这种功能，有的采用硅基液晶、MEMS微镜阵列或平面光波电路等器件来实现，但是一般这样的方案往往带来较大的插入损耗和过分复杂的结构。
实用新型内容
本实用新型提出一种新型的更简单的结构来实现。
本实用新型的技术方案如下
本实用新型的多波长选择开关，设置于准直器阵列后，包括有色散光栅、波长选择开关模块及平面反射镜，所述的波长选择开关模块由1/2波片、Work-off晶体或PBS棱镜、液晶波片对、法拉第旋转器、1/4波片及平面反射镜构成，还包括色散补偿光栅，设置于色散光栅的出射光路上，用于将色散光栅出射的各DWDM信号光变为平行光，波长选择开关模块(106 )设置于所述的色散补偿光栅的出射光路上，用于将各波长光送到指定通道。
进一步的，所述的色散光栅是反射式光栅，所述的色散补偿光栅是反射式光栅。更进一步的，如果采用的是掠入射的反射式光栅，则可以在所述的反射式光栅和所述的波长选择开关模块之间设置有压缩光束的柱面望远系统。或者，所述的色散光栅是透射式光栅，所述的色散补偿光栅是透射式光栅。进一步的，所述的准直器阵列后设置有偏振转换单元，所述的偏振转换单
元由work-off晶体和1/2波片构成。
进一步的，所述的波长选择开关模块的第 一级波长选择平面光路上有液晶1/2波片和Work-off晶体或偏振与分束棱镜，中间级波长选择平面光路上有一对相对Work-off晶体光轴方向光轴成+22.5° 、-22.5°的一对液晶1/2波片和45°旋转角法拉第旋转片、Work-off晶体，最后一级波长选择平面光路上有PBS棱镜和1/4波片。
本实用新型采用如上技术方案，是一种新型的简单的多路波长选择的光开关结构，具有更低的插入损耗。
图l是本实用新型的实施例一的结构示意图；图2是本实用新型的实施例二的结构示意图；图3是本实用新型的波长选择开关模块的结构示意图；图4是本实用新型的准直器阵列侧视图；图5是本实用新型的实施例一的扩展结构示意图。
具体实施方式
现结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。如图1、图2所示，本实用新型的结构包括环形器101,准直器阵列102，偏振转换单元103,偏振转换单元103由work-off晶体和1/2波片构成，色散光栅104A、 104B分别为反射光栅和透射光栅，色散补偿光栅元件105A、 105B分别为反射光栅和透射光栅，波长选择开关模块106及平面反射镜107。
图3所示为波长选择开关模块106结构侧视图，其中201为液晶1/2波片，2021、 2022为work-off晶体或PBS棱镜，2031A、 2031B均为X/2的液晶波片，其ifc4由分别与Work屮ff晶体2021、 2022録成+22.5°和-22.5°夹角，204为45°法拉第旋转器，V2的液晶波片2031A、 2031B与45。法拉第旋转器204^f乍可分别产生偏振方向平行或垂直Woik-ofi2021、 2022 i^由^^光的絲，其中液晶波片2031A、2031B均有两个状态，即不工作时的全波片状态与工作时的1/2波片状态，205为1/4波片，107为平面反射镜。
如图4所示的是准直器阵列102侧视图，其中第一准直器1021、第二准直器1022、第三准直器1023至第n个准直器102n共同构成准直器阵列102，其中1011是第一环行器，其他路环行器一样，图略。
本实用新型的光路原理是入射的随机偏振光经准直后进入偏振转换单元103,变为线偏振光，被色散光栅104A或104B色散，各波长光束分开一定角度后进入色散补偿元件105A或105B,变为相互平行光，经波长选择开关模块106及平面反射镜107实现光束分束、选择。
通过色散补偿光栅的平行光进入波长选择开关，其中波长X1光进入液晶1/2波片201时，若希望？J光直接返回，则调整液晶波片201不工作，即处于全波片状态，在Work-off晶体2021以O光传播，因而其传输方向不发生改变，垂直射到平面反射镜107并沿原光路返回到第一准直器1021,经第一环形器1011输出光路系统。
若希望波长X1光再进入其他通道，则调整液晶波片201处于1/2波片状态，使波长XI光的偏振方向与第一个Work - off晶体2021表面平行，则人l光通过Work-off晶体2021时^^偏转，升到上一层，液晶波片2031A、 2031B与45°法拉第旋转器204^ft使人l光#^方向再次旋转90°,以O光传输，方向不变通itf二个Work- off晶体2022，经平面反射镜107反射后返回，再次通过两个A/2液晶波片与法拉第旋转器，因法拉第旋转器的非互易性，则保持O光偏振方向不变通过Work - off晶体2021 。再通过色散iU册105A或105B和色散iU册104A或104B it^v第二准直器1022,若希望A1光继续上升，则液晶波片2031A， 2031B与45°法拉第旋转器204可使偏振方向不变升到第三层光路。这样XI光可以选择性升级到不同通道，选择输出。
图3是针对X1波长光，而针对其它不同波长光有与XI相同光路，同时每个波长升级光路和相同平面，可通过两个光栅合束进入不同准直器通道从而实现1Xn的选择性光开关，在最后一级有1/4波片205使e光转化为O光被平面反射镜107反射进入最上一层准直器合束。
如图5所示，如果采用的是掠入射的反射式光栅104A、 105A,则可以在所述的反射式光栅lO5A和所述的波长选择开关模块106之间设置有压缩光束的柱面望远系统108。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种多波长选择开关，设置于准直器阵列(102)后，包括有色散光栅、波长选择开关模块(106)及平面反射镜(107)，所述的波长选择开关模块(106)由1/2波片、Work-off晶体或PBS棱镜、液晶波片对、法拉第旋转器、1/4波片及平面反射镜构成，其特征在于还包括色散补偿光栅，设置于色散光栅的出射光路上，波长选择开关模块(106)设置于所述的色散补偿光栅的出射光路上。
2. 如权利要求1所述的多波长选择开关，其特征在于所述的色散光栅M射 式光栅(104A),所述的色散补偿光栅^^射式光栅(105A)。
3. 如权利要求1或2所述的多波长选择开关，其特征在于所述的反射式光栅(105A)和所述的波长选择开关模块(106)之间设置有压缩光束的柱面望 远系统(108)。
4. 如权利要求1所述的多波长选择开关，其特征在于所述的色散光栅是透射 式光栅(104B )，所述的色散补偿光栅是透射式光栅(105B )。
5. 如权利要求1所述的多波长选择开关，其特征在于所述的准直器阵列(102 ) 后设置有偏振转换单元(103),所述的偏振转换单元(103)由work-off晶 体和l/2波片构成。
6. 如权利要求1所述的多波长选择开关，其特征在于所述的波长选择开关模 块(106 )的第一级波长选择平面光路上有液晶1/2波片和Work-off晶体或偏 振与分束棱镜，中间级波长选择平面光路上有一对相对Work-off晶体光轴方 向光轴成+22.5° 、 -22.5°的一对液晶1/2波片和45°旋转角法拉第旋转片、 Work-off晶体，最后一级波长选择平面光路上有PBS棱镜和1/4波片。
专利摘要本实用新型涉及光学和光纤通讯领域，尤其涉及波长选择的光开关。本实用新型的多波长选择开关，设置于准直器阵列后，包括有色散光栅、波长选择开关模块及平面反射镜，所述的波长选择开关模块由1/2波片、Work-off晶体或PBS棱镜、液晶波片对、法拉第旋转器、1/4波片及平面反射镜构成，还包括色散补偿光栅，设置于色散光栅的出射光路上，用于将色散光栅出射的各DWDM信号光变为平行光，波长选择开关模块设置于所述的色散补偿光栅的出射光路上，用于将各波长光送到指定通道。本实用新型采用如上技术方案，是一种新型的简单的多路波长选择开关结构，具有更低的插入损耗。
文档编号G02B6/27GK201387495SQ20092013706
公开日2010年1月20日 申请日期2009年3月12日 优先权日2009年3月12日
发明者凌吉武, 砺 吴, 孙朝阳, 鹏 肖, 强 赵, 赵武丽, 陈燕平 申请人:福州高意通讯有限公司