一种波长选择开关的制作方法

1.本技术涉及光通信领域，尤其涉及一种波长选择开关。


背景技术：

2.随着网络中数据流量的飞速增长，对网络传输容量的需求也越来越大。通常可以通过增加信道工作频谱宽度(信道数目)以提升网络传输容量，例如将原有的c波段扩展到c波段和l波段。
3.然而，随着信道频谱宽度的增加，在多波长传输系统链路中，存在受激拉曼散射(stimulated raman scattering，srs)效应，短波段的传输功率会向长波段的传输功率转移。在没有发生上波或下波的稳定状态时，由于srs效应引起的多波长信号之间的功率转移是稳定的。而在发生上波或下波时，多波长信号的数目、分布以及位置等会随机发生变化，导致srs效应变化复杂，有可能超出了系统的承受能力，从而降低了信号传输的稳定性。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种波长选择开关(wavelength selective switch，wss)，用于提高信号传输的稳定性。
5.第一方面，本技术提供了一种波长选择开关。该波长选择开关包括：信号光输入端口、假光输入端口、输出端口、第一色散元件、第二色散元件、第一光开关阵列、第二光开关阵列、第一镜组、第二镜组和第三镜组。其中，信号光输入端口和假光输入端口沿第一方向分布。
6.第一色散元件用于在第二方向上将来自信号光输入端口的信号光分解为多个子波长信号光，并在第二方向上将来自假光输入端口的假光分解为多个子波长假光。其中，第二方向与第一方向垂直。第一镜组用于在第二方向上对多个子波长信号光和多个子波长假光进行准直。第一光开关阵列用于调节来自第一透镜的多个子波长信号光的偏转方向。第二镜组用于将来自第一光开关阵列的子波长信号光和来自第一镜组的子波长假光导向第二光开关阵列。其中，相同波长的子波长信号光和子波长假光在第二光开关阵列上的入射位置相同。第二光开关阵列用于调节每个入射位置处入射光的偏转方向，以使得每个波长的子波长信号光或子波长假光向输出端口传输。第三镜组用于在第二方向上对来自第二光开关阵列的子波长信号光和/或子波长假光进行汇聚。第二色散元件用于对来自第三镜组的子波长信号光和/或子波长假光进行合波，并将合波后的光导向输出端口。
7.在该实施方式中，即使某个波长的信号光在传输过程中掉波，也可以通过第二光开关阵列选择该波长的假光来实现上载假光，以填充掉波的信号光的信道，从而保持满波状态，srs效应稳定，提高了信号传输的稳定性。另外，采用第二光开关阵列只需要在两个输出方向上进行切换即可，调节速度更快，可以实现快速上载信号光和假光。
8.在一些可能的实施方式中，若第二光开关阵列上第一入射位置处入射的第一子波长信号光的能量衰减大于或等于预设值，则第一入射位置处入射的第一子波长假光通过第
二光开关阵列向输出端口传输。若第二光开关阵列上第一入射位置处入射的第一子波长信号光的能量衰减小于预设值，则第一子波长信号光通过第二光开关阵列向输出端口传输。
9.在该实施方式中，通过检测第二光开关阵列上入射的子波长信号光的能量可以合理地对相同波长的子波长信号光和子波长假光进行选择，使得正常传输的子波长信号光仍能继续传输，对于非正常传输的子波长信号光可以通过上载子波长假光以保证经过wss后的光处于满波状态。
10.在一些可能的实施方式中，来自第一镜组的多个子波长假光经过第一光开关阵列传输至第二镜组。也就是说，第一光开关阵列也可以调节入射的子波长假光的偏转方向，扩展了本方案的应用场景。
11.在一些可能的实施方式中，第一光开关阵列还用于调节来自第一镜组的第二子波长假光的偏转方向。其中，偏转方向调节后的第二子波长假光不导向第二光开关阵列。第二光开关阵列用于调节来自第二镜组的第二子波长信号光的偏转方向，以衰减第二子波长信号光向输出端口传输的能量。其中，第二子波长假光与第二子波长信号光的波长相同。在该实施方式中，通过第二光开关阵列对第二子波长信号光进行衰减之前，还需要先通过第一光开关阵列阻断第二子波长假光，以避免在对第二子波长信号光进行衰减的同时增强第二子波长假光，保证了衰减效果。
12.在一些可能的实施方式中，第三子波长信号光经过第一光开关阵列调节偏转方向后不导向第二光开关阵列。第二光开关阵列用于调节来自第二镜组的第三子波长假光的偏转方向，以衰减第三子波长假光向输出端口传输的能量。其中，第三子波长假光与第三子波长信号光的波长相同。在该实施方式中，通过第二光开关阵列对第三子波长假光进行衰减之前，还需要先通过第一光开关阵列阻断第三子波长信号光，以避免在对第三子波长假光进行衰减的同时增强第三子波长信号光，保证了衰减效果。
13.在一些可能的实施方式中，wss还包括第四镜组和第五镜组。第四镜组用于对来自信号光输入端口的信号光先进行准直和光束整形再导向第一色散元件，并对来自假光输入端口的假光先进行准直和光束整形再导向第一色散元件。第五镜组用于对来自第二色散元件的合波后的光先进行准直和光束整形再导向输出端口。通过上述方式，在色散之前和合波之后还可以对光进行准直和光束整形，增强了本方案的实用性。
14.在一些可能的实施方式中，第一镜组包括第一透镜、第二透镜和第三透镜。第一透镜用于透射来自第一色散元件的多个子波长信号光，或者，在第一方向上对来自第一色散元件的多个子波长信号光进行折射。第二透镜用于透射来自第一色散元件的多个子波长假光，或者，在第一方向上对来自第一色散元件的多个子波长假光进行折射。第三透镜用于在第二方向上对来自第一透镜的多个子波长信号光进行准直，并对来自第二透镜的多个子波长假光进行准直。通过上述方式，提供了一种第一镜组的具体实现方式，提高了本方案的可实现性。在具有多个信号光输入端口的场景中，可以通过第一透镜将多路信号光聚焦到第一光开关阵列在第一方向上的相同位置，通过第二透镜可以将假光导向第一光开关阵列在第一方向上的其他位置。
15.在一些可能的实施方式中，第二镜组包括第四透镜、第五透镜和第六透镜。第四透镜用于在第二方向上对来自第一光开关阵列的子波长信号光进行汇聚，并对来自第一镜组的子波长假光进行汇聚。第五透镜用于在第一方向上对来自第四透镜的子波长信号光和子
波长假光进行汇聚。第六透镜用于在第二方向上对来自第五透镜的子波长信号光和子波长假光进行准直并导向第二光开关阵列。通过上述方式，提供了一种第二镜组的具体实现方式，提高了本方案的可实现性。
16.在一些可能的实施方式中，第三镜组包括第七透镜和第八透镜。第七透镜用于在第二方向上对来自第二光开关阵列的子波长信号光进行汇聚，并对来自第二光开关阵列的子波长假光进行汇聚。第八透镜用于对来自第七透镜的子波长信号光和子波长假光进行光束整形。通过上述方式，提供了一种第三镜组的具体实现方式，提高了本方案的可实现性。
17.在一些可能的实施方式中，第一光开关阵列为硅基液晶(liquid crystal on silicon，lcos)，第二光开关阵列为数字光处理器(digital light processer，dlp)。应理解，lcos可以支持任意偏转方向的调节，应用场景更广。dlp通常只支持两个偏转方向，可以更快速地实现偏振方向切换。
18.在一些可能的实施方式中，wss还包括控制器，第一光开关阵列和第二光开关阵列由控制器进行控制，便于根据实际情况控制第一光开关阵列进行波长选择，以及根据实际情况控制第二光开关阵列对相同波长的子波长信号光和子波长假光进行二选一。
19.第二方面，本技术提供了一种波长选择开关。该波长选择开关包括：信号光输入端口、假光输入端口、输出端口、第一色散元件、第二色散元件、光开关阵列、第一偏振转换装置、第二偏振转换装置、偏振合束器、偏振转换阵列、偏振分离器、第一镜组、第二镜组和第三镜组。其中，信号光输入端口和假光输入端口沿第一方向分布。
20.第一偏振转换装置用于将来自信号光输入端口的信号光转换为第一偏振态。第二偏振转换装置用于将来自假光输入端口的假光转换为第二偏振态。其中，第一偏振态与第二偏振态相互正交。第一色散元件用于在第二方向上将来自第一偏振转换装置的信号光分解为多个子波长信号光，并在第二方向上将来自第二偏振转换装置的假光分解为多个子波长假光。其中，第二方向与第一方向垂直。第一镜组用于在第二方向上对多个子波长信号光和多个子波长假光进行准直。光开关阵列用于调节来自第一透镜的多个子波长信号光的偏转方向。第二镜组用于将来自光开关阵列的子波长信号光和来自第一镜组的子波长假光导向偏振合束器。偏振合束器用于对来自第二镜组的子波长信号光和子波长假光进行合路，并将合路后的子波长信号光和子波长假光导向偏振转换阵列。其中，相同波长的子波长信号光和子波长假光在偏振转换阵列上的入射位置相同。偏振转换阵列用于调节每个入射位置处入射光的偏振态，以选择从偏振转换阵列输出的每个子波长信号光的偏振态和每个子波长假光的偏振态。其中，从偏振转换阵列输出的相同波长的子波长信号光和子波长假光的偏振态不同。偏振分离器用于透射来自偏振转换阵列的具有第一偏振态的子波长信号光和/或子波长假光，并反射来自偏振转换阵列的具有第二偏振态的子波长信号光和/或子波长假光。第三镜组用于在第二方向上对偏振分离器透射的子波长信号光和/或子波长假光进行汇聚。第二色散元件用于对来自第三镜组的子波长信号光和/或子波长假光进行合波，并将合波后的光导向输出端口。
21.在该实施方式中，即使某个波长的信号光在传输过程中掉波，也可以通过偏振转换阵列和偏转分离器选择该波长的假光来实现上载假光，以填充掉波的信号光的信道，从而保持满波状态，srs效应稳定，提高了信号传输的稳定性。另外，采用偏振转换阵列只需要对入射光在两个偏振态之间进行转换，调节速度更快，可以实现快速上载信号光和假光。
22.在一些可能的实施方式中，若偏振转换阵列上第一入射位置处入射的第一子波长信号光的能量衰减大于或等于预设值，则第一入射位置处入射的第一子波长假光经过偏振转换阵列后具有第一偏振态，第一子波长信号光经过偏振转换阵列后具有第二偏振态。若第二光开关阵列上第一入射位置处入射的第一子波长信号光的能量衰减小于预设值，则第一子波长假光经过偏振转换阵列后具有第二偏振态，第一子波长信号光经过偏振转换阵列后具有第一偏振态。
23.在该实施方式中，通过检测偏振转换阵列上入射的子波长信号光的能量可以合理地对相同波长的子波长信号光和子波长假光进行选择，使得正常传输的子波长信号光仍能继续传输，对于非正常传输的子波长信号光可以通过上载子波长假光以保证经过wss后的光处于满波状态。
24.在一些可能的实施方式中，来自第一镜组的多个子波长假光经过光开关阵列传输至第二镜组。也就是说，光开关阵列也可以调节入射的子波长假光的偏转方向，扩展了本方案的应用场景。
25.在一些可能的实施方式中，光开关阵列还用于调节来自第一镜组的第二子波长假光的偏转方向，其中，偏转方向调节后的第二子波长假光不导向偏振合束器。偏振转换阵列用于调节来自偏振合束器的第二子波长信号光的偏振态，以衰减第二子波长信号光向输出端口传输的能量。其中，第二子波长假光与第二子波长信号光的波长相同。在该实施方式中，通过偏振转换阵列对第二子波长信号光进行衰减之前，还需要先通过光开关阵列阻断第二子波长假光，以避免在对第二子波长信号光进行衰减的同时增强第二子波长假光，保证了衰减效果。
26.在一些可能的实施方式中，第三子波长信号光经过光开关阵列调节偏转方向后不导向偏振合束器。偏振转换阵列用于调节来自偏振合束器的第三子波长假光的偏振态，以衰减第三子波长假光向输出端口传输的能量。其中，第三子波长假光与第三子波长信号光的波长相同。在该实施方式中，通过偏振转换阵列对第三子波长假光进行衰减之前，还需要先通过光开关阵列阻断第三子波长信号光，以避免在对第三子波长假光进行衰减的同时增强第三子波长信号光，保证了衰减效果。
27.在一些可能的实施方式中，wss还包括第四镜组和第五镜组。第四镜组用于对来自信号光输入端口的信号光先进行准直和光束整形再导向第一偏振转换装置，并对来自假光输入端口的假光先进行准直和光束整形再导向第一偏振转换装置。第五镜组用于对来自第二色散元件的合波后的光先进行准直和光束整形再导向输出端口。通过上述方式，在色散之前和合波之后还可以对光进行准直和光束整形，增强了本方案的实用性。
28.在一些可能的实施方式中，第一镜组包括第一透镜、第二透镜和第三透镜。第一透镜用于透射来自第一色散元件的多个子波长信号光，或者，在第一方向上对来自第一色散元件的多个子波长信号光进行折射。第二透镜用于透射来自第一色散元件的多个子波长假光，或者，在第一方向上对来自第一色散元件的多个子波长假光进行折射。第三透镜用于在第二方向上对来自第一透镜的多个子波长信号光进行准直，并对来自第二透镜的多个子波长假光进行准直。通过上述方式，提供了一种第一镜组的具体实现方式，提高了本方案的可实现性。在具有多个信号光输入端口的场景中，可以通过第一透镜将多路信号光聚焦到光开关阵列在第一方向上的相同位置，通过第二透镜可以将假光导向光开关阵列在第一方向
上的其他位置。
29.在一些可能的实施方式中，第二镜组包括第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和反射镜。第四透镜用于在第二方向上对来自光开关阵列的子波长信号光进行汇聚，并对来自第一镜组的子波长假光进行汇聚。第五透镜用于对来自第四透镜的子波长信号光进行光束整形。第六透镜用于在第二方向上对来自第五透镜的子波长信号光进行准直并导向偏振合束器。第七透镜用于对来自第四透镜的子波长假光进行光束整形。反射镜用于将来自第七透镜的子波长假光反射至偏振合束器。通过上述方式，提供了一种第二镜组的具体实现方式，提高了本方案的可实现性。
30.在一些可能的实施方式中，第三镜组包括第八透镜和第九透镜。第八透镜用于在第二方向上对来自偏振分离器的子波长信号光进行汇聚，并对来自偏振分离器的子波长假光进行汇聚。第九透镜用于对来自第八透镜的子波长信号光和子波长假光进行光束整形。通过上述方式，提供了一种第三镜组的具体实现方式，提高了本方案的可实现性。
31.在一些可能的实施方式中，光开关阵列为lcos，偏振转换阵列为硅基铁电液晶(ferroelectric liquid crystal on silicon，f-lcos)。应理解，lcos可以支持任意偏转方向的调节，应用场景更广。f-lcos通常只支持两个偏振态，可以更快速地实现偏振态切换。
32.在一些可能的实施方式中，wss还包括控制器，光开关阵列和偏振转换阵列由控制器进行控制，便于根据实际情况控制光开关阵列进行波长选择，以及根据实际情况控制偏振转换阵列调节入射光的偏振态，并结合偏振分离器对相同波长的子波长信号光和子波长假光进行二选一。
33.本技术实施例中，wss具有信号光输入端口和假光输入端口，其中，假光为不承载信息的光束。信号光和假光经过色散元件后会发生色散，从而分解为多个子波长信号光和多个子波长假光。第一光开关阵列的作用是调节多个子波长信号光的偏转方向，以选择出向第二光开关阵列传输的子波长信号光。相同波长的子波长信号光和子波长假光在第二光开关阵列上的入射位置相同，第二光开关阵列的作用是调节每个入射位置处入射光的偏转方向，从而对每个波长的子波长信号光和子波长假光进行二选一，被选中的子波长信号光或子波长假光可以向输出端口传输。通过这种方式，即使某个波长的信号光在传输过程中掉波，也可以通过第二光开关阵列选择该波长的假光来实现上载假光，以填充掉波的信号光的信道，从而保持满波状态，srs效应稳定，提高了信号传输的稳定性。另外，采用第二光开关阵列只需要在两个输出方向上进行切换即可，调节速度更快，可以实现快速上载信号光和假光。
附图说明
34.图1为本技术实施例应用的一种光传输系统示意图；
35.图2(a)为本技术实施例中wss在色散方向的第一种光路示意图；
36.图2(b)为本技术实施例中wss在端口方向的第一种光路示意图；
37.图3(a)为第一光开关阵列上子波长信号光和子波长假光的光斑分布示意图；
38.图3(b)为第二光开关阵列上子波长信号光和子波长假光的光斑分布示意图；
39.图4(a)为本技术实施例中wss在色散方向的第二种光路示意图；
40.图4(b)为本技术实施例中wss在端口方向的第二种光路示意图；
41.图5(a)为本技术实施例中wss在色散方向的第三种光路示意图；
42.图5(b)为本技术实施例中wss在端口方向的第三种光路示意图；
43.图6(a)为本技术实施例中wss在色散方向的第四种光路示意图；
44.图6(b)为本技术实施例中wss在端口方向的第四种光路示意图。
具体实施方式
45.本技术实施例提供了一种波长选择开关(wavelength selective switch，wss)，可以通过快速上载假光以填充掉波的信号光的信道，从而保持满波状态，srs效应稳定，提高了信号传输的稳定性。本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本技术的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。
46.图1为本技术实施例应用的一种光传输系统示意图。如图1所示，该光传输系统包括光放大器1、光放大器2、波长选择开关1、波长选择开关2、上下波长选择开关(add drop wss，adwss)1和上下波长选择开关2。应理解，为了保证srs效应稳定应使得信道处于满波状态。信道上传输的光可以包括信号光和假光，其中，假光为不承载信号的光。也就是说，部分没有传输信号光的空闲信道可以通过假光填充。作为一个示例，经过光放大器1的光为满波状态，其中，信号光的波长是λ1-λ4，假光的波长是λ5和λ6。满波的光经过波长选择开关1后，波长λ1的信号光被下载到上下波长选择开关1。并且，波长λ5和波长λ6的假光被波长选择开关1阻断，上下波长选择开关2再将波长λ5和波长λ6的信号光上载到波长选择开关2。进而，波长选择开关2还将上载波长λ1的假光，以使得从波长选择开关2输出到光放大器2的光仍为满波状态。
47.通过上述描述，当某些波长的光由于受到激光器光源损坏或光放大器失效等原因的影响突然被动掉波时，需要wss能够快速上载假光以填充这些掉波信号的信道，最大程度降低光放大器的瞬态效应或者srs效应带来的信号功率波动和损伤。下面对本技术实施例提供的wss进行详细介绍。
48.为了便于介绍，在后面实施例中统一将光的传输方向定义为z方向，端口的分布方向定义为x方向，光的色散方向定义为y方向。其中，x方向与z方向垂直，y方向与z方向垂直，x方向与y方向垂直。另外，本技术不限定信号光输入端口、假光输入端口以及输出端口的数量，附图中展示的数量只是一种示例。
49.图2(a)为本技术实施例中wss在色散方向的第一种光路示意图。图2(b)为本技术实施例中wss在端口方向的第一种光路示意图。如图2(a)和图2(b)所示，该波长选择开关包括：信号光输入端口10、假光输入端口20、第一色散元件30、第一光开关阵列40、第二光开关阵列50、第二色散元件60、输出端口70、镜组1、镜组2和镜组3。其中，信号光输入端口10和假光输入端口20分布在x方向上。可选地，该波长选择开关还可以包括镜组4和镜组5。
50.具体地，镜组4用于对来自信号光输入端口10的信号光先进行准直和光束整形后
再导向第一色散元件30，并对来自假光输入端口20的假光先进行准直和光束整形后再导向第一色散元件30。第一色散元件30用于在y方向上将来自信号输入端口10的信号光分解为多个子波长信号光，并在y方向上将来自假光输入端口20的假光分解为多个子波长假光。其中，多个子波长信号光的波长各不相同，多个子波长假光的波长各不相同。镜组1用于在y方向上对多个子波长信号光和多个子波长假光进行准直，以将波长方向的角度差异转换为波长方向的位置差异，多个子波长信号光会分别入射到第一光开关阵列40的不同位置，多个子波长假光会分别入射到第一光开关阵列40的不同位置。第一光开关阵列40用于调节入射的多个子波长信号光和多个子波长假光的偏转方向。镜组2用于将来自第一光开关阵列40的多个子波长信号光和多个子波长假光导向第二光开关阵列50，以将端口方向的位置差异转换为端口方向的角度差异。其中，相同波长的子波长信号光和子波长假光在第二光开关阵列50上的入射位置相同，但是入射角度不同。第二光开关阵列50用于调节每个入射位置处入射光的偏转方向，以使得每个波长的子波长信号光或子波长假光向输出端口70传输。相当于通过第二光开关阵列50对每个波长的子波长信号光和子波长假光进行二选一，其中，被选中的子波长信号光或子波长假光向输出端口70传输。镜组3用于在y方向上对来自第二光开关阵列50的子波长信号光和/或子波长假光进行汇聚。第二色散元件60用于对来自镜组3的子波长信号光和/或子波长假光进行合波。镜组5用于对合波后的光进行光束整形和准直后再导向输出端口70。
51.图3(a)为第一光开关阵列上子波长信号光和子波长假光的光斑分布示意图。图3(b)为第二光开关阵列上子波长信号光和子波长假光的光斑分布示意图。如图3(a)所示，实线所示的光斑为子波长信号光的光斑，虚线所示的光斑为子波长假光的光斑。各子波长信号光的光斑和各子波长假光的光斑都沿着y方向排列。并且，在第一光开关阵列40上，相同波长的子波长信号光的光斑和子波长假光的光斑具有位置偏差。如图3(b)所示，在第二光开关阵列50上，相同波长的子波长信号光的光斑和子波长假光的光斑是有重叠的。应理解，在实际应用中，相同波长的子波长信号光的光斑和子波长假光的光斑完全重合或部分重叠都可以视为在第二光开关阵列50上的入射位置相同。
52.需要说明的是，上述的第一光开关阵列40和第二光开关阵列50都由控制器(图中未示出)进行控制。控制器通过控制第一光开关阵列40实现波长选择功能，即第一光开关阵列40可以通过调节入射光的偏转方向让指定波长的子波长信号光和/或子波长假光导向第二光开关阵列50。控制器通过控制第二光开关阵列50实现对子波长信号光和子波长假光的选择，即第二光开关阵列50可以通过调节入射光的偏转方向对相同波长的子波长信号光和子波长假光进行二选一。应理解，第一光开关阵列40具备任意偏转方向的调节能力，而第二光开关阵列50可以只在两个偏转方向上进行切换。因此，第二光开关阵列50相对于第一光开关阵列40调节速度更快，可以实现快速上载信号光和假光。作为一个示例，对于相同波长的子波长信号光和子波长假光来说，若第二光开关阵列50不改变入射光的偏转方向，则子波长信号光向输出端口70传输；若第二光开关阵列50改变入射光的偏转方向，则子波长假光向输出端口70传输。
53.在一些可能的实施方式中，若相同波长的子波长信号光和子波长假光都入射到第二光开关阵列50，第二光开关阵列50会选择传输子波长信号光，即子波长信号光通过第二光开关阵列50向输出端口70传输。若子波长信号光没有入射到第二光开关阵列50或者子波
长信号光的能量衰减较大，第二光开关阵列50会选择传输相同波长的子波长假光，即子波长假光通过第二光开关阵列50向输出端口70传输。作为一个示例，可以通过光性能检测(optical performance monitoring，opm)装置对第二光开关阵列50上入射的子波长信号光的能量进行检测。假设第二光开关阵列50上第一入射位置处入射的第一子波长信号光的能量衰减大于或等于预设值，则第二光开关阵列50选择上载与第一子波长信号光波长相同的第一子波长假光。反之，第二光开关阵列50选择上载第一子波长信号光。其中，该预设值具体以实际应用为准，例如5db，此处不做限定。应理解，通过检测第二光开关阵列50上入射的子波长信号光的能量可以合理地对相同波长的子波长信号光和子波长假光进行选择，使得正常传输的子波长信号光仍能继续传输，对于非正常传输的子波长信号光可以通过上载子波长假光以保证经过wss后的光处于满波状态。
54.需要说明的是，本技术不限定第一光开关阵列40和第二光开关阵列50的具体类型。作为一个示例，第一光开关阵列40采用硅基液晶(liquid crystal on silicon，lcos)，第二光开关阵列50采用数字光处理器(digital light processer，dlp)。应理解，dlp也可以称之为数字微镜装置(digital micromirror device，dmd)。本技术也不限定第一色散元件30和第二色散元件60的具体类型。作为一个示例，第一色散元件30和第二色散元件60可以采用光栅、衍射光学元件(difractive optical element，doe)或超表面元件等。
55.在一些可能的实施方式中，还可以利用上述图2(a)和图2(b)所示的wss对子波长信号光或子波长假光进行衰减。应理解，具体通过第二光开关阵列50调节子波长信号光或子波长假光的偏转方向进行衰减。并且，对子波长信号光进行衰减之前，还需要让相同波长的子波长假光不入射到第二光开关阵列50。因为，如果相同波长的子波长信号光和子波长假光都入射到第二光开关阵列50，对子波长信号光进行衰减的同时会增强子波长假光，影响对子波长信号光的衰减效果。也就是说，通过第二光开关阵列50减少了一部分向输出端口70传输的子波长信号光，就会相应增加一部分向输出端口70传输的子波长假光，二者是此消彼长的关系。同理，对子波长假光进行衰减之前，还需要让相同波长的子波长信号光不入射到第二光开关阵列50。下面具体实施方式分别进行介绍。
56.实施方式1：衰减子波长信号光。
57.第一光开关阵列40调节入射的第二子波长假光的偏转方向，以使得第二子波长假光不导向第二光开关阵列50。第二光开关阵列50调节入射的第二子波长信号光的偏转方向，以衰减第二子波长信号光向输出端口70传输的能量。其中，第二子波长信号光与第二子波长假光的波长相同。
58.实施方式2：衰减子波长假光。
59.第一光开关阵列40调节入射的第三子波长信号光的偏转方向，以使得第三子波长信号光不导向第二光开关阵列50。第二光开关阵列50调节第三子波长假光的偏转方向，以衰减第三子波长假光向输出端口70传输的能量。其中，第三子波长信号光与第三子波长假光的波长相同。
60.需要说明的是，本技术不限定上述的镜组1、镜组2、镜组3、镜组4和镜组5的组成方式，下面提供一种具体的实现方式。
61.如图2(a)和图2(b)所示，镜组1包括透镜1、透镜2和透镜3，镜组2包括透镜4、透镜5和透镜6，镜组3包括透镜7和透镜8，镜组4包括透镜9和透镜10，镜组5包括透镜11和透镜12。
具体地，透镜9用于对入射的信号光和假光进行准直，透镜10用于对入射的信号光和假光进行光束整形。透镜1用于在x方向上对来自多个信号光输入端口10的多路子波长信号光进行汇聚，以图2(b)所示的3个信号光输入端口10为例，沿透镜1光轴传输的一路子波长信号光经透镜1透射至第一光开关阵列40，另外两路子波长信号光经透镜1折射至第一光开关阵列40，三路子波长信号光被汇聚到第一光开关阵列40在x方向上的相同位置。透镜2与透镜1的作用类似，用于在x方向上对入射的子波长假光进行透射或折射，使得入射到第一光开关阵列40的子波长假光与子波长信号光在x方向上的入射位置不同。透镜3用于在y方向上对入射的多个子波长信号光和多个子波长假光进行准直。透镜4用于在y方向上对入射的子波长信号光进行汇聚并对入射的子波长假光进行汇聚，透镜5用于在x方向上对入射的子波长信号光和子波长假光进行汇聚，透镜6用于在y方向上对入射的子波长信号光和子波长假光进行准直。透镜7用于在y方向上对入射的子波长信号光进行汇聚并对入射的子波长假光进行汇聚，透镜8用于对入射的子波长信号光和子波长假光进行光束整形。透镜11用于对经第二色散元件60合波后的光进行光束整形，透镜12用于对合波后的光进行准直。
62.在一种可能的实施方式中，如图2(a)所示，透镜10的前焦面与透镜9的后焦面重合。第一色散元件30位于透镜10的后焦面，且位于透镜3的前焦面。第一光开关阵列40位于透镜3的后焦面，且位于透镜4的前焦面。透镜4的后焦面与透镜6的前焦面重合。第二光开关阵列50位于透镜6的后焦面，且位于透镜7的前焦面。第二色散元件60位于透镜7的后焦面，且位于透镜11的前焦面。透镜11位于透镜12的前焦面。如图2(b)所示，透镜1与第一色散元件30位置接近，透镜8与第二色散元件60位置接近。透镜1的前焦面与透镜9的后焦面重合。第一光开关阵列40位于透镜1的后焦面。透镜2的前焦面与透镜9的后焦面重合。第一光开关阵列40位于透镜2的后焦面。第一光开关阵列40位于透镜5的前焦面，第二光开关阵列50位于透镜5的后焦面。第二光开关阵列50位于透镜8的前焦面。透镜8的后焦面与透镜12的前焦面重合。
63.需要说明的是，在上述图2(a)和图2(b)所示wss的基础上还可以进行变形，使得来自镜组1的多个子波长假光直接传输到镜组2而不经过第一光开关阵列40。下面结合附图进行介绍。
64.图4(a)为本技术实施例中wss在色散方向的第二种光路示意图。图4(b)为本技术实施例中wss在端口方向的第二种光路示意图。应理解，图4(a)展示的本实施例中假光在色散方向的光路示意图。本实施例中信号光在色散方向的光束示意图与上述图2(a)相同。如图4(a)和图4(b)所示，子波长信号光会经过第一光开关阵列40，而子波长假光不会经过第一光开关阵列40。在该实施例中，第一光开关阵列40无需调节子波长假光的偏转方向，每个子波长假光都会入射到第二光开关阵列50。因此，可以采用尺寸较小的第一光开关阵列40，降低了成本。但是，该实施例无法应用在需要对子波长信号光进行衰减的场景中。应理解，除了上述介绍的区别之外，该实施例与上述图2(a)和图2(b)所示实施例类似，其他相同特征可以参考图2(a)和图2(b)所示实施例的相关描述，此处不再重复介绍。
65.通过上述各实施例的介绍可知，相同波长的子波长信号光和子波长假光在第二光开关阵列上的入射位置相同，第二光开关阵列的作用是调节每个入射位置处入射光的偏转方向，从而对每个波长的子波长信号光和子波长假光进行二选一，被选中的子波长信号光或子波长假光可以向输出端口传输。通过这种方式，即使某个波长的信号光在传输过程中
掉波，也可以通过第二光开关阵列选择该波长的假光来实现上载假光，以填充掉波的信号光的信道，从而保持满波状态，srs效应稳定，提高了信号传输的稳定性。另外，采用第二光开关阵列只需要在两个输出方向上进行切换即可，调节速度更快，可以实现快速上载信号光和假光。
66.上述实施例介绍了本技术提供的其中一种wss结构，主要是通过调节入射光偏转方向的方式来选择上载信号光或假光。下面还将介绍本技术提供的另一种wss结构，主要是通过调节光偏振态的方式来选择上载信号光或假光。
67.图5(a)为本技术实施例中wss在色散方向的第三种光路示意图。图5(b)为本技术实施例中wss在端口方向的第三种光路示意图。如图5(a)和图5(b)所示，该波长选择开关包括：信号光输入端口10、假光输入端口20、第一色散元件30、光开关阵列40、第二色散元件60、输出端口70、第一偏振转换装置80、第二偏振转换装置90、偏振合束器100、偏振转换阵列110、偏振分离器120、镜组1、镜组2和镜组3。其中，信号光输入端口10和假光输入端口20分布在x方向上。可选地，该波长选择开关还可以包括镜组4和镜组5。
68.具体地，来自信号光输入端口10的信号光在第一偏振态和第二偏振态上都具有分量，同理，和来自假光输入端口20的假光在第一偏振态和第二偏振态上也都具有分量。其中，第一偏振态与第二偏振态相互正交。第一偏振转换装置80用于将来自信号光输入端口10的信号光转换为第一偏振态。第二偏振转换装置90用于将来自假光输入端口20的假光转换为第二偏振态。镜组4用于对来自信号光输入端口10的信号光先进行准直和光束整形后再导向第一色散元件30，并对来自假光输入端口20的假光先进行准直和光束整形后再导向第一色散元件30。第一色散元件30用于在y方向上将入射的信号光分解为多个子波长信号光，并在y方向上将入射的假光分解为多个子波长假光。其中，多个子波长信号光的波长各不相同，多个子波长假光的波长各不相同。镜组1用于在y方向上对多个子波长信号光和多个子波长假光进行准直，以将波长方向的角度差异转换为波长方向的位置差异，多个子波长信号光会分别入射到光开关阵列40的不同位置，多个子波长假光会分别入射到光开关阵列40的不同位置。光开关阵列40用于调节入射的多个子波长信号光和多个子波长假光的偏转方向。镜组2用于将来自光开关阵列40的多个子波长信号光和多个子波长假光导向偏振合束器100。偏振合束器100用于对输入的子波长信号光和子波长假光进行合路，并将合路后的子波长信号光和子波长假光导向偏振转换阵列110。其中，相同波长的子波长信号光和子波长假光在偏振转换阵列110上的入射位置相同。偏振转换阵列110用于调节每个入射位置处入射光的偏振态，以选择从偏振转换阵列110输出的每个子波长信号光的偏振态和每个子波长假光的偏振态。其中，从偏振转换阵列110输出的相同波长的子波长信号光和子波长假光的偏振态不同。偏振分离器120用于透射输入的具有第一偏振态的子波长信号光和/或子波长假光，并反射输入的具有第二偏振态的子波长信号光和/或子波长假光。镜组3用于在y方向上对偏振分离器120透射的子波长信号光和/或子波长假光进行汇聚。第二色散元件60用于对来自镜组3的子波长信号光和/或子波长假光进行合波。镜组5用于对合波后的光进行光束整形和准直后再导向输出端口70。
69.在本实施例中，光开关阵列40上子波长信号光和子波长假光的光斑分布可以如上述图3(a)所示，偏振转换阵列110上子波长信号光和子波长假光的光斑分布可以如上述图3(b)所示。相同波长的子波长信号光的光斑和子波长假光的光斑完全重合或部分重叠都可
以视为在偏振转换阵列110上的入射位置相同。
70.需要说明的是，上述的光开关阵列40和偏振转换阵列110都由控制器(图中未示出)进行控制。控制器通过控制光开关阵列40实现波长选择功能，即光开关阵列40可以通过调节入射光的偏转方向让指定波长的子波长信号光和/或子波长假光导向偏振转换阵列110。控制器通过控制偏振转换阵列110对相同波长的子波长信号光和子波长假光进行偏振态转换，并结合偏振分离器120对相同波长的子波长信号光和子波长假光进行二选一。应理解，偏振转换阵列110只需要对入射光进行偏振态转换，调节速度更快，可以实现快速上载信号光和假光。作为一个示例，对于相同波长的子波长信号光和子波长假光来说，若偏振转换阵列110不改变入射光的偏振态，则子波长信号光将通过偏振分离器120向输出端口70传输；若偏振转换阵列110改变入射光的偏振态，则子波长假光通过偏振分离器120向输出端口70传输。
71.在一些可能的实施方式中，若相同波长的子波长信号光和子波长假光都入射到偏振转换阵列110，从偏振转换阵列110输出的子波长信号光将保持第一偏振态，即子波长信号光可以通过偏振分离器120向输出端口70传输。若子波长信号光没有入射到偏振转换阵列110或者子波长信号光的能量衰减较大，偏振转换阵列110会将相同波长的子波长假光转换为第一偏振态，即子波长假光可以通过偏振分离器120向输出端口70传输。作为一个示例，可以通过opm装置对偏振转换阵列110上入射的子波长信号光的能量进行检测。假设偏振转换阵列110上第一入射位置处入射的第一子波长信号光的能量衰减大于或等于预设值，则偏振转换阵列110输出的第一子波长假光具有第一偏振态。反之，第二光开关阵列50输出的第一子波长信号光保持第一偏振态。其中，该预设值具体以实际应用为准，例如5db，此处不做限定。应理解，通过检测偏振转换阵列110上入射的子波长信号光的能量可以合理地对相同波长的子波长信号光和子波长假光进行选择，使得正常传输的子波长信号光仍能继续传输，对于非正常传输的子波长信号光可以通过上载子波长假光以保证经过wss后的光处于满波状态。
72.需要说明的是，本技术不限定光开关阵列40和偏振转换阵列110的具体类型。作为一个示例，光开关阵列40采用lcos，偏振转换阵列110采用硅基铁电液晶(ferroelectric liquid crystal on silicon，f-lcos)。本技术也不限定第一色散元件30和第二色散元件60的具体类型。作为一个示例，第一色散元件30和第二色散元件60可以采用光栅、doe或超表面元件等。
73.在一些可能的实施方式中，还可以利用上述图5(a)和图5(b)所示的wss对子波长信号光或子波长假光进行衰减。应理解，具体通过偏振转换阵列110调节子波长信号光或子波长假光的偏振态进行衰减。并且，对子波长信号光进行衰减之前，还需要让相同波长的子波长假光不入射到偏振转换阵列110。因为，如果相同波长的子波长信号光和子波长假光都入射到偏振转换阵列110，对子波长信号光进行衰减的同时会增强子波长假光，影响对子波长信号光的衰减效果。也就是说，通过偏振转换阵列110减少了一部分向输出端口70传输的子波长信号光，就会相应增加一部分向输出端口70传输的子波长假光，二者是此消彼长的关系。同理，对子波长假光进行衰减之前，还需要让相同波长的子波长信号光不入射到偏振转换阵列110。下面具体实施方式分别进行介绍。
74.实施方式1：衰减子波长信号光。
75.光开关阵列40调节入射的第二子波长假光的偏转方向，以使得第二子波长假光不导向偏振合束器100。偏振转换阵列110调节入射的第二子波长信号光的偏振态，以衰减第二子波长信号光向输出端口70传输的能量。其中，第二子波长信号光与第二子波长假光的波长相同。
76.实施方式2：衰减子波长假光。
77.光开关阵列40调节入射的第三子波长信号光的偏转方向，以使得第三子波长信号光不导向偏振合束器100。偏振转换阵列110调节第三子波长假光的偏转方向，以衰减第三子波长假光向输出端口70传输的能量。其中，第三子波长信号光与第三子波长假光的波长相同。
78.需要说明的是，本技术不限定上述的镜组1、镜组2、镜组3、镜组4和镜组5的组成方式，下面提供一种具体的实现方式。
79.如图5(a)和图5(b)所示，镜组1包括透镜1、透镜2和透镜3，镜组2包括透镜4、透镜5、透镜6、透镜13和反射镜，镜组3包括透镜7和透镜8，镜组4包括透镜9和透镜10，镜组5包括透镜11和透镜12。具体地，透镜9用于对入射的信号光和假光进行准直，透镜10用于对入射的信号光和假光进行光束整形。透镜1用于在x方向上对来自多个信号光输入端口10的多路子波长信号光进行汇聚，以图5(b)所示的3个信号光输入端口10为例，沿透镜1光轴传输的一路子波长信号光经透镜1透射至光开关阵列40，另外两路子波长信号光经透镜1折射至光开关阵列40，三路子波长信号光被汇聚到光开关阵列40在x方向上的相同位置。透镜2与透镜1的作用类似，用于在x方向上对入射的子波长假光进行透射或折射，使得入射到光开关阵列40的子波长假光与子波长信号光在x方向上的入射位置不同。透镜3用于在y方向上对入射的多个子波长信号光和多个子波长假光进行准直。透镜4用于在y方向上对入射的子波长信号光进行汇聚并对入射的子波长假光进行汇聚，透镜5用于对入射的子波长信号光进行光束整形，透镜6用于在y方向上对入射的子波长信号光进行准直。透镜13用于对入射的子波长假光进行光束整形，反射镜用于将来自透镜13的子波长假光反射至偏振合束器100。透镜7用于在y方向上对入射的子波长信号光进行汇聚并对入射的子波长假光进行汇聚，透镜8用于对入射的子波长信号光和子波长假光进行光束整形。透镜11用于对经第二色散元件60合波后的光进行光束整形，透镜12用于对合波后的光进行准直。
80.在一种可能的实施方式中，如图5(a)所示，透镜10的前焦面与透镜9的后焦面重合。第一色散元件30位于透镜10的后焦面，且位于透镜3的前焦面。光开关阵列40位于透镜3的后焦面，且位于透镜4的前焦面。透镜4的后焦面与透镜6的前焦面重合。偏振转换阵列110位于透镜6的后焦面，且位于透镜7的前焦面。第二色散元件60位于透镜7的后焦面，且位于透镜11的前焦面。透镜11位于透镜12的前焦面。如图5(b)所示，透镜1与第一色散元件30位置接近，透镜8与第二色散元件60位置接近。透镜1的前焦面与透镜9的后焦面重合。光开关阵列40位于透镜1的后焦面。透镜2的前焦面与透镜9的后焦面重合。光开关阵列40位于透镜2的后焦面。光开关阵列40位于透镜5的前焦面，第二光开关阵列50位于透镜5的后焦面。光开关阵列40位于透镜13的前焦面，第二光开关阵列50位于透镜13的后焦面。偏振转换阵列110位于透镜8的前焦面。透镜8的后焦面与透镜12的前焦面重合。
81.需要说明的是，在上述图5(a)和图5(b)所示wss的基础上还可以进行变形，使得来自镜组1的多个子波长假光直接传输到镜组2而不经过光开关阵列40。下面结合附图进行介
绍。
82.图6(a)为本技术实施例中wss在色散方向的第四种光路示意图。图6(b)为本技术实施例中wss在端口方向的第四种光路示意图。应理解，图6(a)展示的本实施例中假光在色散方向的光路示意图。本实施例中信号光在色散方向的光束示意图与上述图5(a)相同。如图6(a)和图6(b)所示，子波长信号光会经过光开关阵列40，而子波长假光不会经过光开关阵列40。在该实施例中，光开关阵列40无需调节子波长假光的偏转方向，每个子波长假光都会入射到偏振合束器100。因此，可以采用尺寸较小的光开关阵列40，降低了成本。但是，该实施例无法应用在需要对子波长信号光进行衰减的场景中。应理解，除了上述介绍的区别之外，该实施例与上述图5(a)和图5(b)所示实施例类似，其他相同特征可以参考图5(a)和图5(b)所示实施例的相关描述，此处不再重复介绍。
83.通过上述各实施例的介绍可知，相同波长的子波长信号光和子波长假光在偏振转换阵列上的入射位置相同，偏振转换阵列的作用是调节每个入射位置处入射光的偏振态，并结合偏振分离器对每个波长的子波长信号光和子波长假光进行二选一，被选中的子波长信号光或子波长假光可以向输出端口传输。通过这种方式，即使某个波长的信号光在传输过程中掉波，也可以通过偏振转换阵列和偏转分离器选择该波长的假光来实现上载假光，以填充掉波的信号光的信道，从而保持满波状态，srs效应稳定，提高了信号传输的稳定性。另外，采用偏振转换阵列只需要对入射光在两个偏振态之间进行转换，调节速度更快，可以实现快速上载信号光和假光。
84.需要说明的是，上述提供的各实施例都是以透射式的光开关阵列40来介绍的。在一些可能的实施方式中，也可以采用反射式的光开关阵列40。也就是说，wss中的输出端口70与信号光输入端口10和假光输入端口20位于同侧，采用的是折叠式光路。应理解，采用反射式的光开关阵列40的实施方式在上述实施例的基础上进行简单的变换即可得到，此此处不再提供附图展示和文字介绍。
85.需要说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种波长选择开关wss，其特征在于，包括：信号光输入端口、假光输入端口、输出端口、第一色散元件、第二色散元件、第一光开关阵列、第二光开关阵列、第一镜组、第二镜组和第三镜组，其中，所述信号光输入端口和所述假光输入端口沿第一方向分布；所述第一色散元件用于在第二方向上将来自所述信号光输入端口的信号光分解为多个子波长信号光，并在所述第二方向上将来自所述假光输入端口的假光分解为多个子波长假光，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述第一镜组用于在所述第二方向上对所述多个子波长信号光和所述多个子波长假光进行准直；所述第一光开关阵列用于调节来自第一透镜的多个子波长信号光的偏转方向；所述第二镜组用于将来自所述第一光开关阵列的子波长信号光和来自所述第一镜组的子波长假光导向所述第二光开关阵列，其中，相同波长的子波长信号光和子波长假光在所述第二光开关阵列上的入射位置相同；所述第二光开关阵列用于调节每个入射位置处入射光的偏转方向，以使得每个波长的子波长信号光或子波长假光向所述输出端口传输；所述第三镜组用于在所述第二方向上对来自所述第二光开关阵列的子波长信号光和/或子波长假光进行汇聚；所述第二色散元件用于对来自所述第三镜组的子波长信号光和/或子波长假光进行合波，并将合波后的光导向所述输出端口。2.根据权利要求1所述的wss，其特征在于，若所述第二光开关阵列上第一入射位置处入射的第一子波长信号光的能量衰减大于或等于预设值，则所述第一入射位置处入射的第一子波长假光通过所述第二光开关阵列向所述输出端口传输；若所述第二光开关阵列上第一入射位置处入射的第一子波长信号光的能量衰减小于所述预设值，则所述第一子波长信号光通过所述第二光开关阵列向所述输出端口传输。3.根据权利要求1或2所述的wss，其特征在于，来自所述第一镜组的多个子波长假光经过所述第一光开关阵列传输至所述第二镜组。4.根据权利要求3所述的wss，其特征在于，所述第一光开关阵列还用于调节来自所述第一镜组的第二子波长假光的偏转方向，其中，偏转方向调节后的所述第二子波长假光不导向所述第二光开关阵列；所述第二光开关阵列用于调节来自所述第二镜组的第二子波长信号光的偏转方向，以衰减所述第二子波长信号光向所述输出端口传输的能量，所述第二子波长假光与所述第二子波长信号光的波长相同。5.根据权利要求1至4中任一项所述的wss，其特征在于，第三子波长信号光经过所述第一光开关阵列调节偏转方向后不导向所述第二光开关阵列；所述第二光开关阵列用于调节来自所述第二镜组的第三子波长假光的偏转方向，以衰减所述第三子波长假光向所述输出端口传输的能量，所述第三子波长假光与所述第三子波长信号光的波长相同。6.根据权利要求1至5中任一项所述的wss，其特征在于，所述wss还包括第四镜组和第五镜组；所述第四镜组用于对来自所述信号光输入端口的信号光先进行准直和光束整形再导
向所述第一色散元件，并对来自所述假光输入端口的假光先进行准直和光束整形再导向所述第一色散元件；所述第五镜组用于对来自所述第二色散元件的合波后的光先进行准直和光束整形再导向所述输出端口。7.根据权利要求1至6中任一项所述的wss，其特征在于，所述第一镜组包括第一透镜、第二透镜和第三透镜；所述第一透镜用于透射来自所述第一色散元件的所述多个子波长信号光，或者，在所述第一方向上对来自所述第一色散元件的所述多个子波长信号光进行折射；所述第二透镜用于透射来自所述第一色散元件的所述多个子波长假光，或者，在所述第一方向上对来自所述第一色散元件的所述多个子波长假光进行折射；所述第三透镜用于在所述第二方向上对来自所述第一透镜的所述多个子波长信号光进行准直，并对来自所述第二透镜的所述多个子波长假光进行准直。8.根据权利要求1至7中任一项所述的wss，其特征在于，所述第二镜组包括第四透镜、第五透镜和第六透镜；所述第四透镜用于在所述第二方向上对来自所述第一光开关阵列的子波长信号光进行汇聚，并对来自所述第一镜组的子波长假光进行汇聚；所述第五透镜用于在所述第一方向上对来自所述第四透镜的子波长信号光和子波长假光进行汇聚；所述第六透镜用于在所述第二方向上对来自所述第五透镜的子波长信号光和子波长假光进行准直并导向所述第二光开关阵列。9.根据权利要求1至8中任一项所述的wss，其特征在于，所述第三镜组包括第七透镜和第八透镜；所述第七透镜用于在所述第二方向上对来自所述第二光开关阵列的子波长信号光进行汇聚，并对来自所述第二光开关阵列的子波长假光进行汇聚；所述第八透镜用于对来自所述第七透镜的子波长信号光和子波长假光进行光束整形。10.根据权利要求1至9中任一项所述的wss，其特征在于，所述第一光开关阵列为硅基液晶lcos，所述第二光开关阵列为数字光处理器dlp。11.根据权利要求1至10中任一项所述的wss，其特征在于，所述wss还包括控制器，所述第一光开关阵列和所述第二光开关阵列由所述控制器进行控制。12.一种波长选择开关wss，其特征在于，包括：信号光输入端口、假光输入端口、输出端口、第一色散元件、第二色散元件、光开关阵列、第一偏振转换装置、第二偏振转换装置、偏振合束器、偏振转换阵列、偏振分离器、第一镜组、第二镜组和第三镜组，其中，所述信号光输入端口和所述假光输入端口沿第一方向分布；所述第一偏振转换装置用于将来自所述信号光输入端口的信号光转换为第一偏振态；所述第二偏振转换装置用于将来自所述假光输入端口的假光转换为第二偏振态，所述第一偏振态与所述第二偏振态相互正交；所述第一色散元件用于在第二方向上将来自所述第一偏振转换装置的信号光分解为多个子波长信号光，并在所述第二方向上将来自所述第二偏振转换装置的假光分解为多个子波长假光，所述第二方向与所述第一方向垂直；
所述第一镜组用于在所述第二方向上对所述多个子波长信号光和所述多个子波长假光进行准直；所述光开关阵列用于调节来自第一透镜的多个子波长信号光的偏转方向；所述第二镜组用于将来自所述光开关阵列的子波长信号光和来自所述第一镜组的子波长假光导向所述偏振合束器；所述偏振合束器用于对来自所述第二镜组的子波长信号光和子波长假光进行合路，并将合路后的子波长信号光和子波长假光导向所述偏振转换阵列，其中，相同波长的子波长信号光和子波长假光在所述偏振转换阵列上的入射位置相同；所述偏振转换阵列用于调节每个入射位置处入射光的偏振态，以选择从所述偏振转换阵列输出的每个子波长信号光的偏振态和每个子波长假光的偏振态，其中，从所述偏振转换阵列输出的相同波长的子波长信号光和子波长假光的偏振态不同；所述偏振分离器用于透射来自所述偏振转换阵列的具有第一偏振态的子波长信号光和/或子波长假光，并反射来自所述偏振转换阵列的具有第二偏振态的子波长信号光和/或子波长假光；所述第三镜组用于在所述第二方向上对所述偏振分离器透射的子波长信号光和/或子波长假光进行汇聚；所述第二色散元件用于对来自所述第三镜组的子波长信号光和/或子波长假光进行合波，并将合波后的光导向所述输出端口。13.根据权利要求12所述的wss，其特征在于，若所述偏振转换阵列上第一入射位置处入射的第一子波长信号光的能量衰减大于或等于预设值，则所述第一入射位置处入射的第一子波长假光经过所述偏振转换阵列后具有第一偏振态，所述第一子波长信号光经过所述偏振转换阵列后具有第二偏振态；若所述第二光开关阵列上第一入射位置处入射的第一子波长信号光的能量衰减小于所述预设值，则所述第一子波长假光经过所述偏振转换阵列后具有第二偏振态，所述第一子波长信号光经过所述偏振转换阵列后具有第一偏振态。14.根据权利要求12或13所述的wss，其特征在于，来自所述第一镜组的多个子波长假光经过所述光开关阵列传输至所述第二镜组。15.根据权利要求14所述的wss，其特征在于，所述光开关阵列还用于调节来自所述第一镜组的第二子波长假光的偏转方向，其中，偏转方向调节后的所述第二子波长假光不导向所述偏振合束器；所述偏振转换阵列用于调节来自所述偏振合束器的第二子波长信号光的偏振态，以衰减所述第二子波长信号光向所述输出端口传输的能量，所述第二子波长假光与所述第二子波长信号光的波长相同。16.根据权利要求12至14中任一项所述的wss，其特征在于，第三子波长信号光经过所述光开关阵列调节偏转方向后不导向所述偏振合束器；所述偏振转换阵列用于调节来自所述偏振合束器的第三子波长假光的偏振态，以衰减所述第三子波长假光向所述输出端口传输的能量，所述第三子波长假光与所述第三子波长信号光的波长相同。17.根据权利要求12至16中任一项所述的wss，其特征在于，所述wss还包括第四镜组和
第五镜组；所述第四镜组用于对来自所述信号光输入端口的信号光先进行准直和光束整形再导向所述第一偏振转换装置，并对来自所述假光输入端口的假光先进行准直和光束整形再导向所述第一偏振转换装置；所述第五镜组用于对来自所述第二色散元件的合波后的光先进行准直和光束整形再导向所述输出端口。18.根据权利要求12至17中任一项所述的wss，其特征在于，所述第一镜组包括第一透镜、第二透镜和第三透镜；所述第一透镜用于透射来自所述第一色散元件的所述多个子波长信号光，或者，在所述第一方向上对来自所述第一色散元件的所述多个子波长信号光进行折射；所述第二透镜用于透射来自所述第一色散元件的所述多个子波长假光，或者，在所述第一方向上对来自所述第一色散元件的所述多个子波长假光进行折射；所述第三透镜用于在所述第二方向上对来自所述第一透镜的所述多个子波长信号光进行准直，并对来自所述第二透镜的所述多个子波长假光进行准直。19.根据权利要求12至18中任一项所述的wss，其特征在于，所述第二镜组包括第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和反射镜；所述第四透镜用于在所述第二方向上对来自所述光开关阵列的子波长信号光进行汇聚，并对来自所述第一镜组的子波长假光进行汇聚；所述第五透镜用于对来自所述第四透镜的子波长信号光进行光束整形；所述第六透镜用于在所述第二方向上对来自所述第五透镜的子波长信号光进行准直并导向所述偏振合束器；所述第七透镜用于对来自所述第四透镜的子波长假光进行光束整形；所述反射镜用于将来自所述第七透镜的子波长假光反射至所述偏振合束器。20.根据权利要求12至19中任一项所述的wss，其特征在于，所述第三镜组包括第八透镜和第九透镜；所述第八透镜用于在所述第二方向上对来自所述偏振分离器的子波长信号光进行汇聚，并对来自所述偏振分离器的子波长假光进行汇聚；所述第九透镜用于对来自所述第八透镜的子波长信号光和子波长假光进行光束整形。21.根据权利要求12至20中任一项所述的wss，其特征在于，所述光开关阵列为硅基液晶lcos，所述偏振转换阵列为硅基铁电液晶f-lcos。22.根据权利要求12至21中任一项所述的wss，其特征在于，所述wss还包括控制器，所述光开关阵列和所述偏振转换阵列由所述控制器进行控制。

技术总结
本申请公开了一种波长选择开关，用于提高信号传输的稳定性。信号光输入端口和假光输入端口沿第一方向分布。第一色散元件用于在第二方向上将来自信号光输入端口的信号光分解为多个子波长信号光，并在第二方向上将来自假光输入端口的假光分解为多个子波长假光。其中，第二方向与第一方向垂直。第一光开关阵列用于调节多个子波长信号光的偏转方向。相同波长的子波长信号光和子波长假光在第二光开关阵列上的入射位置相同。第二光开关阵列用于调节每个入射位置处入射光的偏转方向，以使得每个波长的子波长信号光或子波长假光向输出端口传输。相当于通过第二光开关阵列对每个波长的子波长信号光和子波长假光进行二选一，被选中光会向输出端口传输。会向输出端口传输。会向输出端口传输。


技术研发人员：贾伟 邓宁 吴云飞
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：2021.12.29
技术公布日：2023/7/13