适于全光网络的M×N×K光开关阵列及其方法

摘要

本发明公开了一种适于全光网络的M×N×K光开关阵列及其方法，它由许多对应于每一根输入光波导中的每一个光信道的1×(N+L)光开关阵列组成，该开关阵列的第一级采用基于阵列波导干涉器或波长选择器的光开关，它能够在不影响其他波长光波的条件下单独把某一波长光波从输入光波导中分离出来，并逐级输送到N根输出光波导，或L根缓冲光波导中的任一根，所有缓冲光波导形成环型通道，对应不同波长的1×(N+L)光开关阵列的所有序号相同的输出光波导连接到器件的序号相同的输出端口。该M×N×K光开关阵列可对M个输入光波导和N个输出光波导中的K个光波实现全光路由，并具有光缓存和光增益功能，其集成度高，可以采用光集成技术批量制造。

主权项

1.一种适于全光网络的M×N×K光开关阵列，它包括M根输入光波导，N根输出光波导，每根输入光波导中包含同样的K个不同波长的光波传输信道，对应于M根输入光波导中的每一根输入光波导中的每一个波长的光波传输信道都有一个工作波长与之相同的1×(N+L)光开关阵列，该开关阵列中N级光开关与输出光波导相连，L级光开关与缓冲光波导相连，该开关阵列的第一级采用基于阵列波导干涉器或波长选择器的光开关，所采用的基于阵列波导干涉器或波长选择器的光开关的波长分辨率足够高，应该保证能够在不影响其他波长光波的条件下单独把该波长光波从输入光波导中分离出来，该光开关阵列的后续各级采用具有同样工作波长的基于阵列波导干涉器和/或波长选择器和/或方向耦合器和/或波导型Mach-Zehnder干涉器的光开关，所有这些光开关可以彼此独立地开或关，上一级光开关的输出光波导与下一级光开关的输入光波导直接连通，使得由第一级光开关分离出的某一波长光波可以逐级输送到N根输出光波导中的任一根，或输送到L根缓冲光波导中的任一根，所有缓冲光波导分别直接在基片上形成环型通道，或者分别通过外接一段一定长度的光纤的方式形成环型通道；对应于同一根输入光波导中的不同波长的1×(N+L)光开关阵列沿该输入光波导长度方向依次排列；对应于所有不同输入光波导中的所有不同波长的1×(N+L)光开关阵列的所有序号相同的输出光波导连接到器件的序号相同的输出端口，途中不再经过对应于任何输入光波导中的任何波长的1×(N+L)光开关阵列；上述所有光波导和光开关阵列制作在同一块基片上或分别制作在两块平面基片上后再对准贴合成一个整体。