CN1441922A - 基于空间光调制器的光路由器 - Google Patents
基于空间光调制器的光路由器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1441922A CN1441922A CN01812773A CN01812773A CN1441922A CN 1441922 A CN1441922 A CN 1441922A CN 01812773 A CN01812773 A CN 01812773A CN 01812773 A CN01812773 A CN 01812773A CN 1441922 A CN1441922 A CN 1441922A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- optical
- router
- deflection
- light beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 85
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 27
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 20
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- 241000219739 Lens Species 0.000 description 41
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 25
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 19
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 13
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 9
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 241000392139 Astarte Species 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- QHXIQBNUQFLDAB-UHFFFAOYSA-N 4-N,6-N-dimethyl-2-N-propan-2-yl-1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound CNC1=NC(NC)=NC(NC(C)C)=N1 QHXIQBNUQFLDAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000002754 Acer pseudoplatanus Nutrition 0.000 description 1
- 240000004731 Acer pseudoplatanus Species 0.000 description 1
- 101000572820 Homo sapiens MICOS complex subunit MIC60 Proteins 0.000 description 1
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100026639 MICOS complex subunit MIC60 Human genes 0.000 description 1
- 235000006485 Platanus occidentalis Nutrition 0.000 description 1
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000005262 ferroelectric liquid crystals (FLCs) Substances 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
- H04Q11/0005—Switch and router aspects
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/32—Holograms used as optical elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/264—Optical coupling means with optical elements between opposed fibre ends which perform a function other than beam splitting
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/08—Synthesising holograms, i.e. holograms synthesized from objects or objects from holograms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/292—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection by controlled diffraction or phased-array beam steering
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/02—Function characteristic reflective
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/12—Function characteristic spatial light modulator
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/22—Function characteristic diffractive
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/0005—Adaptation of holography to specific applications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
- H04Q11/0005—Switch and router aspects
- H04Q2011/0007—Construction
- H04Q2011/0026—Construction using free space propagation (e.g. lenses, mirrors)
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于光束的光学开关，该光学开光包括一系列光输入通道(110)和一系列光输出通道(210)，两个光学折射率空间调制器单元(300、400)，各自适合使从输入通道出来的光束偏转并到达输出通道，每个系列的光通道(110，210)分布在垂直于通道方向的两维方向上，并且折射率空间调制单元(300、400)每个被设计成以产生依照所说的两维方向上的偏转。本发明的特征在于它包括了至少一个会聚光学组件(500)，该光学组件与两个单元(300、400)中的第一个交叠，并且相对于开关中的光路定义的焦点与另一个单元的平面最接近，并且该会聚光学组件或每个会聚光学组件(500)有其与偏转单元(300、400)接界的光学中心(X)，大体上垂直于在所说的单元上的中心。
Description
本发明涉及一种能够使两套光纤互相连接的装置，并且主要涉及电信设备领域。
它可以被用在多种类型的光学通信网络的节点中，特别是用在使用波分复用(WDM)技术的网络中的交叉联接或者交换设备上。
光学交叉连接设备开始被实验性地用于光学传送网络，并且在未来几年内将被大规模地使用。
可重新配置的光学交叉连接功能使在波分复用的网络节点上建立并重新配置位于进入光通道和走出光通道之间的联结成为可能。
依靠波分复用通道借助于旁路节点设置的可能性，它主要满足了在链接或节点故障事件中保护网络的要求。
在这种情况下，光学交叉联结被网络管理人员(networkadministration bodies)重新配置。重新配置光学交叉连接的可能性更普遍地使从点对点波分复用链接的并列改变为真正可弯曲的(flexible)光学层成为可能，该光学层的颗粒度是波长(或者光通道)，也就是说2.5或者10Gbit/s。对光学层的易弯曲性的需要特别与互联网交通的增长以及对管理日益变大的波分复用传输容量的需要联结在一起。
更普遍地，本发明涉及所有光束路由是必要的领域。
用于光学交叉联结的交换矩阵已经使用电子技术生产出来。很多制造商(Tellium，Nortel，Monterey Networks，Sycamore，NexabitNetworks)已经宣布了使用该技术的产品。
全光学的交叉联接技术是不够先进的。它们在每个光通道的比特率上是透明的，并且将因此允许在多家销售者中和多种比特率环境中有更好的设备的升级性。另一方面，比较清楚，如果这些技术的成本相对于电子技术来说是有竞争力的，它们就才能够被投放到市场上。
在可用的全光学技术中，被称做光机(optomechanical)解决方案的解决方案具有良好的成熟性和极好的光学性能(DICON，JDS，AMP，等等)。然而，它们的特点是非整体尺寸大和根据端口数目价格昂贵。
集成的热光矩阵也是可利用的，无论是使用聚合物技术(JDS)制造的或者二氧化硅(silica)技术(NEL)制造的。获得超过16个以上的端口仍然存在问题。
其它的集成技术，例如铌酸锂或者磷化铟仍然需要重大的开发以达到高性能和高容量的矩阵。
以上的技术具有缺乏集成化的问题(在N×N***的情况下，N个输入和N个输出，基于使用2N个离散的(discrete)偏转器1×N)，或者需要大量基本元件而限制了从N＝16或32开始计数的集成化的可能性(在平面集成矩阵的情况)。
并且，研究工作基于已经既具有一定成熟性、不同于常规光电子学领域的技术朝着以实际成本在今后几年内提供高容量的解决方案努力。
关于硅片的微机电***(MEMS)主要在美国(AT&T，IMMT，OMM，Astarte，Lucent，Xros等等)被研究用于光学交叉连接的应用。
这些***使用基于在硅片上的微镜片的交换矩阵，该微镜片能够沿着两个轴偏转光束。一种具有576个端口的光学交叉连接已经由德州仪器公司和Astarte公司生产出来。在Lucent方面，Lucent宣布2000年年底所销售的“Wavestar lambda路由器”具有256个端口。对于Xros来说，Xros提出了一种具有1152个端口的原型机，为2001年初上市捉准备。
微镜片的使用特别得益于波长不敏感性和偏振独立性的观点。
然而，这种新兴的技术在矩阵具有数十个微镜片，每片具有几百微米的直径的情况下，仍然引起关于可靠性、角度控制和制造效率的问题。
用于显示应用具有良好成熟度等级的液晶技术，也提供令人感兴趣的前景。NTT和法国电信通过级连多级液晶单元和双折射方解石晶体(例如用于64个端口的11级)，已经生产出多种示范产品。
也是利用在液晶中偏振的旋转，较小容量的器件在日本被NEL提出，在美国被Chorum和Spectraswitch所提出。
建立在高分辨率液晶单元中的衍射光栅的使用也已经被展望了多年(NTT，剑桥大学，ENST Bretagne，法国电信)。为了使两套单模光纤被有效地相互连接，级连两个偏转级(deflection stage)是必要的。这种方法已经被使用在一个16×16示范样品，该示范样品是基于两个记录在感光物[6]上的全息光栅线性阵列，这种技术还被用在一个8×8的***中，该***使用两个液晶偏转器的线性阵列。
此外，基于电寻址液晶的衍射光栅的一般的使用在不同的应用中已经被多家实验室所提出。
在这些装置中，局部地施加在适当类型的液晶的端子上的电压使在折射率或者双折射上形成局部的变化成为可能。
通过使这个值沿着一条或者两条轴变化，建立一个将使入射光束在一个或者多个推荐的方向上发生衍射的结构是可能的，衍射光束的方向取决于折射率变化的空间上的形状，这样获得了光束偏转器的功能性。
到现在为止，在光学路由器领域内的工作被局限于光束在其内部经历一个单一偏转的器件(比较由NTT[1]完成的工作，剑桥大学[2，3]的工作，和ENST Bretagne[4]的工作)。这种方法适合于1个输入N个输出[1，3，4]的1×N的矩阵或者可能适合低容量的N×N的矩阵。这是因为，在这最后的情况下，损耗因数1/N必须由单模光纤引入。以这种方法实验性的示范容量保持适度的：1×8[5]和1×14。
提出的液晶器件仅仅允许小数量的光纤被联接。
使光束在两个正交的维数上偏转的液晶路由器器件也已经被提出。然而，提出的器件证实体积很大，因为偏转装置必须是功率强大。
本发明主要建议来解决这个缺点，也就是说在两维方向上提供一种光学路由器，该光学路由器中的偏转装置体积不是那么大，而将光学损耗减小到最小，并且采取一种合理扩展的空间频率频带。
本发明提出依靠一种光束路由器来解决这个缺点，该光束路由器包括一系列光输入通道和一系列光输出通道，两个光学空间折射率(index)调制单元，该调制单元能够偏转来自输入通道的光束并到达输出通道的光束，其特征在于光通道的每个系列是分布在与通道方向垂直的两维方向上，并且空间折射率调制单元每个被设置成为了在这两维方向上产生偏转。
在参考附图阅读下面的详细描述之后，本发明其它的特点、目的和优点将会很明显，在其中：
图1是依照本发明的路由器的透视图；
图2a是路由器在传输模式和在法线入射时的纵向截面图；
图2b是路由器在传输模式和在倾斜入射时的纵向截面图；
图2c是路由器在带有中间镜片的反射模式时的纵向截面图；
图3是一套两个偏转单元的主视图，其中每个偏转单元包括两个部件，每个部件要各自偏转一条或者其它的子光束，每种情况下子光束来自输入光束的***光束，这两个部件在任每种情况下都构成一系列轮流属于第一部件和第二部件的光线。
图4是一套两个偏转单元的主视图，其中每个偏转单元包括两个部件，每个部件要各自偏转一条或者其它的子光束，每种情况下子光束来自输入光束的***光束，这两个部件在每种情况下都构成非交错的表面。
图5示出，在依照本发明的装置里，一个以宏透镜(macrolens)的光轴为中心的坐标***，在这个坐标***中的衍射点的位置，该衍射点被由输入单元产生的衍射偏转之后，具有到达输出单元的不同的衍射等级。
图6是依照本发明的路由器简化的纵向截面图，其中的光束被添加在该图所在的平面内，其中的光学元件被沿着光束路径添加。
图1的互连装置具有输入/输出模块100和200，每个模块分别包括与微透镜(microlens)矩阵120，22相联的光纤矩阵110，210，微透镜矩阵120，220的功能是准直来自光纤的经过***工作所必须的距离的光束。
输入和输出因此被组织在由微透镜装置准直的两维的光束矩阵中。
此外，它示出了在这种情况下具有液晶的空间光调制部件300和400，用该调制部件能够建立局部的折射率变化，如此在变化的方向上衍射该准直过的光束。
被器件300执行的第一偏转使得指引入射光束朝向与所需要的输出光纤相应的方向成为可能。第二偏转(单元400)使光束的光轴和输出光纤的光轴平行。
第二偏转对于保证与后者的高效率的耦合是必要的，特别是在(通常)使用单模光纤的情况下。
这些空间光调制器(或者偏转“单元”)300和400工作在反射模式下并且位于同一个平面内。它们被分成“子单元”，每个子单元效力于一个输入或者输出光纤。这样，仅仅使用一个硅衬底以控制入口偏转器和出口偏转器，使定位和对准该***很容易。
图1的器件也具有一个透镜500(在一种变型中为数个)，在这种情况下被称做宏透镜，与准直微透镜相反，宏透镜的任务之一是防止被空间调制器直接反射的光线扰乱输出通道并保证相同的空间频率频带被用在这套空间光调制器的子单元的集合(set)上，这使限制这些部件的(空间频率的)通频带成为可能。
这样的器件使得限制给定数量的输入/输出所需要的空间频带成为可能，并且也显著地提高了在未连接的输入/输出之间的光学隔离(减少了光学串扰)。
宏透镜的精细定位使得对于给定的***容量，最小化空间光调制器所需要的空间频率频带成为可能的，因此，也使***的光学损耗最小化和/或者提高其紧密度成为可能。
这样，通过定位在相对的单元边缘中心附近的宏透镜之一的会聚点，会聚点和离这个会聚点最远的单元之间的距离相当于半个相对的单元的对角线。这个对角线比完整的单元的对角线短，以便要被施加在光束上的最大的偏转比在会聚点被放置在这个相对的单元的角上的器件中的短。由于要被施加的最大偏转小，所以偏转装置仅仅需要适当的能量，并且因此体积不较小，这使得能够提高该组件的紧密度。
现有的路由器包括一个中间光学镜片，在这种情况下是镜片600，使得在被第一个空间光调制器300偏转以后将光束引朝向第二个空间光调制器200是可能的。
附加的光学镜片(在图1中未示出)被***在微透镜矩阵和宏透镜矩阵之间，以便分开被光纤传输的两个偏振的成分(component)，特别是在标准单模光纤和空间光调制器被使用的时候，镜片的特性依赖于偏振(具有偏振分集的结构(set-up with polarization diversity))。
微透镜500的光轴的位置的选择和空间光调制器的空间结构，特别是在具有偏振分集的结构的情况下，在下面详细地提出。
使用工作在反射模式的空间光调制器，这种方法使得能够使用做在非透明衬底上(首先，液晶空间光调制器通过超大规模集成电路VLSI寻址，或者其它的基于加在超大规模集成电路上的电光相位调制器的技术)的高分辨率部件。
这些空间调制器经常是偏振敏感的，这是对于向列的液晶调制器的情况，该调制器仅仅在一个特别的直线的偏振存在时工作。
其它的元件可能具有残存的偏振敏感度，例如，因为是加工的不完美。
为了减轻这个缺点，避免工作在发线入射模式，通常是这样：例如用基于一个偏振立方体(polarizing cube)和一个四分之一波片的结构(set-up)。
偏转单元和宏透镜是倾斜的，以便有角度地把垂直于偏转单元的光束分开。这个解决方案当然可以被使用，甚至当部件具有良好的偏振非敏感性的时候(例如铁电液晶)
图2a到图2c示出了一种变化，该变化从传输模式下和发线入射(图2a)时的结构到在倾斜传输模式下和倾斜的入射(图2b)时的结构，然后是具有一个中间镜片的反射模式下的结构(图2c)。
注意，在图1的器件中，入射到在反射模式下单元上的光束两次通过宏透镜500，并且在传输模式(也就是说没有反射)下的结构因此与在偏转单元每一侧的宏透镜一起被示出。
这个结构是比较紧密的。更进一步，它允许***的全部对准使用被单元直接反射的光束(零等级)，甚至在放置宏透镜之前。
此外，输入偏转单元300与输出单元400在同一平面是有用的：这简化了***最终的结构，并且使得从偏转单元的相对定位的高精确度中获得好处成为可能(特别是当调制器是由超大规模集成电路构成时)。为此，建议在一个在输入和输出之间使用中间反射镜600。下面将考虑平面镜600的情况，但是其它类型的镜子也能够被使用。
在本实施例中，装置没有活动的部件。
为了产生被称做“具有偏振分集”的***，通过使用方解石片(或者依照一种变型使用偏振光束分束器立方体)，将来自微透镜500的光束分成两个偏振光束分量，然后与液晶的摩擦方向正交的偏振分量通过使用半波片被旋转90°。
这样，在这个装置中，两个与半波片(或者一个液晶单元)相联且被分别放置在***的输入和输出处的双折射晶体片使后者能被制成对光的偏振不敏感，即使空间光调制器是对光偏振敏感的(局部的偏振分集)。
两个分量中的每一个分量(其中一个分量被重新定向的)形成一个子光束，该子光束然后被单独地和独立地处理，也就是说，每个偏转单元具有不同的区域，每个区域偏转同一个的光束的各自的偏振(被分开后偏振立即被恢复成相互平行)。
在交换***的输出处，反转过程(半波片+方解石或者立方体)使得再次区分方向和重新组合两个偏振成分成为可能。注意两个偏振分量经过的光程长度必须非常接近(到0.3mm以内，对于1ps的偏振模式散射(PMD))。
这个带有双偏振分集的结构使用其必要的容量。现在设想两种选择，参看图3和图4。
在图3中，偏转单元包括矩形有效区域(active zone)，包括数行交错的子单元，术语子单元指偏转单个光束的单元部分。这样，一行子单元轮流属于要偏转重新定向的子光束的部分，并且轮流属于偏转其它子光束的部分，这些子光束在这种情况下没有被重新定向位。
这样，对于一个容量是N×N(N个输入和N个输出)的***，并且通过把M称作N的平方根，输入偏转单元300包括M个子单元的2M行(2M×M)。
偶数行被用于偏转来自水平偏振分量的子光束，而奇数行被用于偏转来自垂直偏转分量的子光束(其他的排列也是可能的)。
在这个选择中，偏振光束分束器元件最好是紧靠着微透镜矩阵120放置的方解石片。它的厚度必须允许在偏振分量之间有一个偏移，该偏移量与两个连续行的子单元的中心到中心的间距相对应。
偏振然后被N个位于面对子单元的偶数行的半波片旋转。这些波片可以被粘接在方解石片上。这个功能也可以被在传输模式下的扭曲向列类型的液晶单元提供，该液晶的像素是位于面向偶数行的条带。
注意这个结构需要光纤矩阵和矩形形状的微透镜矩阵，在矩阵中垂直间距是水平间距的两倍，它本身等于子单元的间距。
依照一种变型，两条分开的来自两个偏振分量的子光束，被两个在单元300和400中形成不同区域的偏转部分分别处理。
在图4的例子中，这些部分具有一个正方形的有效区域(M×M个子单元)，这是放在一起的单元300和400的全部四个正方形偏转部分(2个用于输入，2个用于输出)。
这等于在每个单元300或者400内，在每种情况下，要产生两个独立的交换***，每个用于一种偏振分量。
在这个选项中，光纤矩阵1010，210和微透镜矩阵120，220，是规则的正方形矩阵，矩阵的间距大体上等于子单元的间距。
偏振光束分束器元件最好是紧靠着微透镜110、210放置的分束器立方体(cube)，并且一个半波片被靠着立方体的一个输出面放置。
这样，在这个变型中，两个组件，每一个包括一个偏振光束分束器立方体，一个半波片，和另一个分束器立方体，两个组件被分别放置在***的输入和输出处，使得在四个有效偏转区域的组合中，使***对光的偏振不敏感成为可能，即使空间光调制器是对偏振敏感的(全部的偏振分集)。
在图3和图4的两个实例中，有效偏转区域被嵌入在一片超大规模集成电路上。在这些图中，一个单个的超大规模集成电路因此包括了有效偏转区域并且能够使它们同时被控制。
在图3和图4中，画阴影线的区域，举例来说，与处理水平偏振分量的子单元相对应，而白色的区域则相反是用于其它的偏振分量。
在图3和图4中所示的宏透镜的光轴的位置，在图3中以标号X1和X2示出，在图4中以标号X1、X2、X3和X4示出。
在图4的变型中，使用四个宏透镜，每个宏透镜与有效偏转区域相联，并且能够使容量增加、光学损耗减小和/或***的紧密度提高。
注意，在全部的偏振分集(图4)的情况下，当光轴以与具有局部偏振分集的结构(图3)相似的方式放置时，仅仅使用两个宏透镜来代替四个也是可能的，但是空间光调制器则必须有很高的空间分辨率。
当透镜500被放置成那样时，除了被单元300和400造成的任何偏转外，一个具有第一阶干涉的输出(Xs，Ys)(在透镜的坐标***，关于其X轴)的位置被瞄准(aimed for)时，第m级衍射级的位置由(mxs，mys)给出。
必须保证，在***的范围(dimensioning)中，一个以前的比较有问题的干涉阶数(典型的阶数是-3，-2，-1，0，2和3)的位置落在输出单元的区域之外，或者落在两个相邻的输出端口之间。
这样，透镜的光轴和它们的焦距(foci)将被放置在有效区域的相对单元之外，也就是说在位于两个单元300和400之间的光束的路径的区域之外，这样零级和负级不会到达单元，并且对于任何有效偏转区域也是没有问题的。
更具体地说，透镜的光轴(图5)将被放置成使子单元的中心的位置在透镜的坐标***中，通过下列公式给定：
Xs＝(1.25+i)h
Ys＝(0.5+j)h其中i为正的或者零整数
j为正的、负的或者零整数
i、j与一个子单元(i，j)对应
其中h是子单元的中心到中心的间距(等于光纤的中心到中心的间距，在视差效果之内)
以这种设置，仅仅第五级衍射可能是有问题的，由于，当一个位于与透镜光轴相近的输出端口被瞄准时，这个第五级衍射可能恰好落在第三输出端口。
其它潜在的问题的正级数(特别是第二级和第三级衍射)可能比第五级次更强烈，但是将被倾斜地再次注入夹在输出光纤中，因此比第五级衰减得更多。
与宏透镜光轴的位置没有被优化的配置比较，用于整个***的在光学隔离中的增益估计超过了20分贝。
更具体地说，参看图5，在近轴的近似中，被定向成与偏转方向垂直的衍射光栅的间距，与连接从在输出平面的宏透镜的光轴到要被达到的区域(单元400与所与要的输出通道相对应的区域)的中心的原点0的投影的向量的长度与成反比。
图5示出了连接O到所讨论的区域的中心的连线，用于与X轴最靠近的区域。
当第一级衍射被用于光通讯(通常的情况是因为改进的光栅效率的原因)，衍射光栅的间距被选择成使第一级光栅具有与该区域的中心(图中的实心圆圈)一致的中心。
较高级(级M＞1)的衍射的位置也被示出：后者在连接O到要被到达的区域的中心的向量的延长上，从它们的中心到O的距离等于从O到第一级衍射中心的距离的M倍。
在图5中，它们被以空心的圆圈表示，在最常见的情况下它们的位置偏离最接近的区域的中心，这限制了注入到相应的输出光纤的杂光的数量。
画阴影的圆圈与较高级数(在这个情况下，是第五级)的衍射看到它的中心与一个输出区域的中心一致的情况相对应。然而，因为这个级数是高次，仅仅很小一部分光在它的方向上被衍射，这也限制了杂光的数量。
这个情况是由于对透镜中心位置的仔细的选择而产生：该中心接近包括了所有输出区域的正方形(或者在局部的偏振分集的情况下是矩形)的一条边的中间是必要的，这样使最小的光栅间距就不是太小(这是由于透镜中心的放置在装置的偏移区域，如果需要一个大角度的偏转的情况)
以至少等于区域的宽度h的距离使透镜的中心离开最靠近的偏转区域的中心也最好是必要的，以便于限制零光栅级带来的干扰。
在图5的情况下，O是从最接近的子单元的中心沿着y轴的偏移半个区域的高度，并且随后的偏移x与区域宽度的3/4相应，这次是从最靠近的区域的一边(也就是说是从最靠近的区域的中心开始的距离的1.25倍)开始。
区域中心的位置因此在宏透镜的坐标***中(在***具有64个具有全部的偏振分集的端口的情况下)：
Xs＝(1.25+i)h其中0≤i≤7
Ys＝(0.5+j)h其中-4≤i≤3
这表示当且仅当这些坐标具有((1.25+i)h，(0.5+j)h)的形式时，中心在(mxs，mys)的高衍射级的光束被集中在输出区域。
这个发生的唯一情况是当第一阶衍射符合数值i＝j＝0并且m＝5(具体说，5×1.25＝6.25并且5×0.5＝2.5)，并且来自关于Ox，i＝0，j＝-1对称。
其他形式的偏转，Xs＝(1+δx+i)h，Ys＝(δy+j)h，其中δx和δy不是整数，也能够被使用。
然而，在8×8个区域的情况，以前的选择是个良好的折衷。
举例来说，如果Ys不变，而且选择δx＝0.20，那么将会有仅仅和第六阶衍射(6×1.20＝7.20)相一致的位置，但是较低阶的衍射的偏移整个是不太重要的。当δx＝0.30，位置的一致是从未得到的，但是其第三阶衍射仅仅沿着X轴偏移10％。
此外，如果由于对称的原因，透镜的位置被移动离开Ox轴(y≠0.5)移动，
看来如果较高阶的衍射对于输出矩阵的其中一半的影响被减少，对另一半的影响就将会增加。最后，最佳的选择将依赖于衍射阶次的相对权重和区域的数量。
更普遍地，通过将宏透镜放置成使它的光轴与最靠近的区域的中心相隔一定的距离，并与X或者Y方向的精确地平行，该距离沿着这同一个X或者Y方向测量不是两个连续的区域之间的间距的整数倍，来防止所不希望的衍射阶次的传输。
当同时相对于X轴和Y轴检验的时候，这中设置是更有利的。
而且，这个优化的宏透镜光轴的位置使得空间光调制器所需要的空间频带的最小化成为可能。这个空间频带的最小化使得增加***的容量、提高它的紧密度、减小光学损耗或者这三种可能性中的几种的组合成为可能。
在上面所描述的方案中，相互连接的***将包括两个或者四个偏转部件，每个部件处理2M×M条或者M×M条光束：两个正方形有效区域(对偏振不敏感的元件)的单元；两个矩形的有效区域(局部偏振分集)；四个正方形单元的有效区域(全部的偏振分集)。
在一个单一的空间光调制器之内组合所有这些有效区域通常是有利的：举例来说，在液晶空间光调制器的情况下，这个方法意味着每个相互连接的***必须制造仅仅一个液晶单元。
当有效区域装有一个超大规模集成电路(在硅片上具有高集成度的集成电路)时，这个电路包含最大量的有效区域也是有利的，这个包含的有效区域的最大量是受给定的技术限制的(光学掩膜分度线(photomasking reticule)尺寸、有效区域的表面积和有效区域***电子学、接触焊盘(contact pad)的数量和间距、密封液晶单元所需的粘接密封的尺寸，等等)。
在短期内，对于一个64×64的容量，它将问世，依照下面部分呈现出的结果，可以想象出每个超大规模集成电路最多集成两个正方形的有效区域。依照一个变型，所有的有效区域被集成在一个单一的超大规模集成电路之内。在一切情况下，将***所有的有效区域(2个或4个)集成到一个单个的硅片衬底上是可能的的，对于这个衬底，有选择地包括几个超大规模集成电路也是可能的。两个偏转单元300和400的集成在单个衬底上使得能够非常精确地控制这些有效区域的相对位置并使光束的对准变得很容易。
在光学路由***中访问可重新配置的衍射元件(例如液晶空间光调制器)，与每条光束的偏转相联的光学能量损耗取决于偏转角的数值。
这种相关性导致了路由***的总的光学损耗的变化作为被连接的输入/输出的函数。
如同下面说明的，提出的***使得，依靠在每个单元300和400前面宏透镜的存在，能够获得遍及在***的输入和输出之间可能的连接的一致的损耗，并且这个不依赖于任何光学能量控制***。
首先要注意，做为连接函数的***损耗的变化是与输入模块(光纤+微透镜+可选择的偏振处理部件)的损耗的变化、两个偏转级的损耗的变化、和输出模块的损耗的变化相联系的。
图6示出了宏透镜对光束的几何分布的影响。在这个图中，沿着光路的分解并与图1的结构对应(这个图也可以表示一个没有偏转的变型)，图1的透镜500被分成两部分以示出这样的事实：在图1中，每条光束通过透镜500两次。
对于一个从输入i到输出j的给定的连接，并且在傍轴的近似中，由于在输入单元300前面的会聚的微透镜(或者任何其它类型的会聚装置，例如象是在同一光路上的一系列透镜)的存在，在输入处的偏转角仅仅取决于输出(不是所讨论的输入)。这是因为，由于所有的零阶次，无论什么所讨论的输入，都被聚焦到输入微透镜的光轴上，相同的偏转是必要的，无论什么所讨论的输入，所以第一阶次在整个给定的输出被偏转。
因此，通过一个在输出单元400前面的具有固定衰减分布的衰减器(在图6中取标号为450)，能够纠正输入偏转损耗。
类似地，由于在输出单元400前面的会聚宏透镜(或者任何其它类型的充分地会聚到输入单元上的装置，例如，像在同一光路上的一系列透镜)的存在，在输出的偏转角仅仅取决于输入单元(所讨论的的输出间距)。因此通过在输入单元300前面的具有固定衰减分布的衰减器(在图6中的标号为350)纠正输出偏转损耗是可能的。
与宏透镜的使用相联系的***的这种有利的特性，使***损耗(分贝)能写成以下形式：
p(i，j)＝pe(i)+p1(j)+P2(i)+ps(j)其中pe(i)输入损耗，取决于输入i
p1(j)输入偏转损耗
p2(i)输出偏转损耗
ps(j)输出损耗，取决于输出
因此，通过将衰减器放置在开关的全部输入和输出上，使路由***的损耗一致，独立于它的相互连接的配置，是可能的。按照一种变型，这些衰减器是非可编程的衰减器，其成本机低。
现有的装置使用能够在输入和输出上被调节的衰减器，衰减器的预先调节使在***的输入和输出之间全部可能的连接中获得一致的光学衰减，并且独立于这些连接的配置。衰减器因此是固定的衰减。
输入(或者输出)衰减器必须被预先调节到损耗值类型为Cste-pe(i)-p2(i)[(或者Cste’-p1(j)-ps(j))。
在***的对准阶段进行一次的衰减器的这种预先调节，使***损耗能够制成独立于所讨论的连接或者独立于***的配置。
当几个透镜(每个都与不同的单元相联系)被使用时，这些透镜的光学中心放置在光路相对的一边是有利的，这样透镜的影响彼此之间相互补偿，并且要被偏转单元执行的偏转不是太严重。
另一个重要的因素是***全部的纵向尺寸二次变化于像素点p的间距：高分辨率的超大规模集成电路技术因此使设计高容量紧凑的交换***成为可能。
基于在超大规模集成电路上的向列型液晶空间光调制器的64×64容量的***的尺度已经被描述过。对于这个尺寸，空间光调制器与大约10到13微米的像素尺寸一起使用。
这些数值对应用在用于显示器微屏幕[9]的超大规模集成电路技术上的先前技术液晶所用的值。
在目前情况下，液晶单元被集成到一个超大规模集成电路寻址电路上，也就是说它的主要元件被连续地和不可逆转地固定到这个电路上，这些步骤与集成对应。
0.18微米超大规模集成电路技术被使用。而且，来自单模光纤的高斯光束的准直和尤其与准直光学***和偏转子单元的有限尺寸相联系的截断效果(在实践中，截断因数等于有用的直径对模式直径的比值，必须保持接近1.5)是被考虑的。
下面的表格总结了具有为***保留的几何特征的主要参数。它有两种变型：第一种(靠左手的列)在同一个光学掩膜标度线(reticule)内组合了两组有效区域；在第二种(靠右手的列)中，每个有效区域占有一个光学掩膜标度线。
这个表格也给出了有效区域的尺寸，该尺寸比光纤矩阵稍小(视差)，和它们的相对安放(implantation)(沿着X和Y边缘到边缘隔开)。掩膜标度线的尺寸通过考虑用于粘接密封和接触焊盘的必要的空白边缘被计算出来。
被粘接密封占有的区域与电路的有用区域相比较是显著的。
| 位数 | 5或6 | 5或6 | |
| 光纤间距 | (mm) | 1.00 | 1.00 |
| 光纤每边的像素数目 | 96 | 96 | |
| 沿着X轴的每个有效区域的像素总数 | 768 | 768 | |
| 沿着Y轴的每个有效区域的像素总数 | 1728 | 768 | |
| 轮廓的像素的间距 | (μm) | 10.2 | 10.2 |
| 沿着X轴的有效区域的宽度 | (mm) | 7.8 | 7.8 |
| 有效区域的X间距 | (mm) | 23.4 | 22.2 |
| 有效区域的总高度Y | (mm) | 17.6 | 7.8 |
| 有效区域的Y间距 | (mm) | 1.96 | 8.3 |
| 透镜光轴的分隔X | (mm) | 21.9 | 20.8 |
| 透镜光轴的分隔Y | (mm) | 9.79 | 16.1 |
| 光纤矩阵的宽度X | (mm) | 8.00 | 8.00 |
| 光纤矩阵的宽度Y | (mm) | 8.00 | 8.00 |
| 偏转角最大值 | (°) | 2.1 | 2.1 |
| 使用的偏转距离 | (mm) | 250 | 250 |
| 镜片/单元距离 | (mm) | 125 | 125 |
| 透镜的焦距 | (mm) | 500 | 500 |
| 反射角 | (°) | 7.2 | 6.9 |
| 微透镜/单元距离 | (mm) | 40 | 41 |
| 在微透镜和单元上的光束半径 | (μm) | 352 | 352 |
| 截断因数 | 1.42 | 1.4 | |
| 视差因数 | 0.980 | 0.980 | |
| 有效像素间距 | (μm) | 10.4 | 10.4 |
| (线性)像素占空因数 | (％) | 93.7 | 93.7 |
| 相位倾斜(ramp)占空因数 | (％) | 93 | 93 |
| 偏转光学效率 | (％) | 55 | 55 |
| ***损耗(仅仅对偏转) | (dB) | 5.2 | 5.2 |
依靠这个装置，可能示出，以关于自由空间中光束传播的普遍考虑为基础，交换***的所有尺寸是大体上与***的输入/输出的数量成比例的。
1.H.Yamazaki，M.Yamaguchi，和K.Hirabayashi的“具有液晶显示器的全息开关的可能规模的估算”，应用光学，34期，1333-1340页(1995)
2.D.C.O”Brien，R.J.Mears，T.D.Wilkinson，和W.A.Crossland，“使用FLC，SLMs的动态全息的相互连接”，应用光学，33期，2795页(1995)
3.D.C.O”Brien，W.A.Crossland，和R.J.Mears，“全息路由光学交叉：理论和模拟”，
Opt.Comp.and Process，1，233-243(1991)
4.P.Berithele，B.Fracasso和J.-L.De Bougrenet de la Tocnaye，“使用偏振不敏感的液晶空间光调制器的单模光纤开关”，光学应用，37卷，5461-5468页(1998)
5.W.A.Crossland等人的“使用LCOS的光束操纵光学开光：‘ROSES’示范者”，电机工程师协会研究会关于“微显示器和智能像素技术”1-7，伦敦，2000年3月
6.L.Bonnel和P.Graver“在单模光纤之间的全息交换：一个16×16的范例和远景的估算”，Proc.Photonics in Switching”96，PThD4
7.N.Wolffer，B.Vinouze和P.Gravey，“基于电寻址的高偏转精度的向列液晶光栅的在单模光纤之间的全息开关”，光学通讯，160，42(1999)
8.D.T.Neilson等人的“35.8Tb/s演示容量的全供应的112×112个微机械光学交叉连接：在Proc.OFC2000(Baltimore)，PD12
9.H.L.Ong，SPIE 3560卷，“显示装置和微***”1-12页(1998)
Claims (18)
1.一种光束路由器包括一系列光输入通道(110)和一系列光输出通道(210)，两个光折射率空间调制单元(300、400)能够分别偏转来自输入通道并到达输出通道的光束，每个系列的光通道(110、210)分布在通道方向的横向的两维方向上，并且每个折射率空间调制单元(300、400)被设置成在这两维方向上产生偏转，其特征在于它包括了至少一个会聚的光学组件(500)，该光学组件(500)被放置成与两个单元(300、400)的第一个交叠，并且其相对于路由器中的光路定义的焦点是在另一个单元的平面的附近，并且该会聚的光学组件或者每个会聚光学组件(500)有其光学中心(X)在偏转单元(300、400)的边缘上，大体上直接在这个单元一边的中心的上方。
2.如权利要求1所述的路由器，其特征在于一个单元(300、400)有一系列行和列，每个由一组区域构成，每个用于偏转一条单一的光束，并且该会聚的光学组件或者每个会聚光学组件(500)有一个光轴(X1、X2、X3、X4)，该光轴放置成使这个光轴与最接近该光轴的所述区域之间的有一定距离，该距离精确地平行于行或者列的方向，不是这个单元的连续区域之间的距离的倍数，该距离分别平行于行或者列的方向测量。
3.如权利要求1或2所述的路由器，其特征在于一个单元(300)有一系列行和列，每个由一组区域构成，每个致力于偏转一条单一的光束，并且该会聚光学组件(500)的光轴(X1、X2、X3、X4)和在这个光轴附近的所说的区域的中心之间的最小距离，该距离精确地平行于行，该距离是两个连续区域之间的距离的1.25倍，这个距离可以以两个连续区域之间的距离(h)的全部数量的倍数增加，并且光轴(X1、X2、X3、X4)和相邻区域的中心之间的最小距离，该距离精确地平行于列，等于两个连续区域之间的距离的0.5倍，该距离有可以以两个连续区域之间的距离(h)的全部数量的倍数增加。
4.如前述权利要求中任何一项所述的路由器，其特征在于路由器更进一步包括装置(350、450)，该装置产生一系列施加在接近所说的另一个单元的各个通道(110、210)上的不同光学衰减，每个施加在所讨论的通道(110、210)上的衰减不取决于与所讨论的通道时时刻刻光学连接的通道。
5.如前述权利要求中任何一项所述的路由器，其特征在于所说的另一个单元也与会聚光学组件(500)一起安装，该光学组件的焦点在第一个单元(300、400)附近，并且所说的第一单元被和装置(350、450)一起安装，该装置(350、450)产生一系列不同的光学衰减，该光学衰减被施加到与这个第一单元邻近的各通道上，所讨论的通道的衰减不取决于与所讨论的通道时时刻刻光学连接的通道。
6.如前述权利要求中任何一项所述的路由器，与权利要求4结合，其特征在于邻近于单元(300、400)的衰减分布或者每个衰减分布(350、450)大体与由于相对的单元中的偏转产生的光学损耗的分布相反。
7.如前述权利要求中任何一项所述的路由器，其特征在于具有空间折射率调制器(300、400)的至少一个单元是被设置成用于反射光束的单元。
8.如权利要求7所述的路由器，其特征在于具有光学空间折射率调制器(300、400)的两个单元被大体上放置在同一个平面，并且该路由器还包括一个元件(600)，该元件被设置成用来反射两个单元(300、400)之间的光束。
9.如权利要求8所述的路由器，其特征在于两个单元都包括同样的光学部件。
10.如前述权利要求中任何一项所述的路由器，其特征在于该会聚光学组件或所说的会聚光学组件之一，或者组件(350、450)包括与单元(300、400)交叠的会聚透镜，并且其焦点在相对的单元的附近。
11.如前述权利要求中任何一项所述的路由器，其特征在于该会聚光学组件或所说的会聚光学组件之一，或者组件(500)包括两个会聚透镜，这两个透镜都被放置在相同光束的路径上，由这两个透镜(500)形成的该组件的焦点位于所说的另一个单元(300、400)的附近。
12.如前述权利要求中任何一项所述的路由器，其特征在于该会聚光学组件或所说的会聚光学组件之一，或者组件(500)被放置在反射单元(300、400)的前面，(每个)会聚光学组件被设置成以便于相同的光束通过两次。
13.如前述权利要求中任何一项所述的路由器，其特征在于它包括用于分开来自输入通道(110)的每条光束的装置，并且第一子光束和第二子光束具有不同的偏振，并且用于在每种情况下重新定向所说的第一子光束的方式，该第一子光束被以这种方式分开成一个被选择的偏振，并且它至少有一个单元(300、400)具有两个不同的部分，一个用来偏转所说的第一子光束，另一个用来偏转所说的第二子光束。
14.如前述权利要求中任何一项所述的路由器，其特征在于用于偏转第一和第二子光束的两个部分，分别形成一系列行，第一部分的行与第二部分的行轮流交替。
15.如权利要求13所述的路由器，其特征在于所说的两个部件用于偏转第一和第二子光束，分别地形成非交错的全部的表面。
16.如前述权利要求中任何一项所述的路由器，其特征在于空间折射率调制单元(300、400)中的一个相对于光束的中间路径倾斜地放置。
17.如前述权利要求中任何一项所述的路由器，其特征在于至少一个具有空间折射率调制的偏转单元(300、400)是液晶单元。
18.如权利要求17中所说的路由器，其特征在于所说的至少一个偏转单元具有一个以集成在硅片上的寻址电路，并且它本身被集成在这个电路上。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0007757A FR2810416B1 (fr) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | Aiguilleur optique de grande capacite a base de modulateurs spatiaux de lumiere |
| FR00/07757 | 2000-06-16 | ||
| FR00/07,757 | 2000-06-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1441922A true CN1441922A (zh) | 2003-09-10 |
| CN1206568C CN1206568C (zh) | 2005-06-15 |
Family
ID=8851378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB018127738A Expired - Fee Related CN1206568C (zh) | 2000-06-16 | 2001-06-15 | 基于空间光调制器的光路由器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6714339B2 (zh) |
| EP (1) | EP1290489A1 (zh) |
| CN (1) | CN1206568C (zh) |
| AU (1) | AU2001267675A1 (zh) |
| FR (1) | FR2810416B1 (zh) |
| WO (1) | WO2001096939A1 (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100416395C (zh) * | 2005-03-31 | 2008-09-03 | 富士通株式会社 | 光交换装置及其中的控制信息更新方法 |
| CN104410449A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-03-11 | 北京理工大学 | 用于无线光通信的多路光谱信号通道选择接收*** |
| CN114660717A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-06-24 | 长沙思木锐信息技术有限公司 | 片上空间光调制器、散射聚焦***及光调制方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9923428D0 (en) * | 1999-10-04 | 1999-12-08 | Thomas Swan & Company Limited | Optical switch |
| US7486443B1 (en) * | 2000-06-05 | 2009-02-03 | Avanex Corporation | High extinction ratio and low crosstalk compact optical switches |
| US7057787B2 (en) * | 2004-10-29 | 2006-06-06 | Northrop Grumman Corporation | Architecture for large-FOR EO-crystal-based agile beam steering |
| FR2939516B1 (fr) * | 2008-12-05 | 2011-01-21 | Thales Sa | Telemetre |
| CN102169271B (zh) * | 2011-03-28 | 2012-09-19 | 上海交通大学 | 基于液晶偏振调制的光频谱幅度编码解码器 |
| US9106663B2 (en) | 2012-02-01 | 2015-08-11 | Comcast Cable Communications, Llc | Latency-based routing and load balancing in a network |
| US20170255078A1 (en) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Wavelength selective switch with monitoring ports |
| JPWO2023026946A1 (zh) * | 2021-08-23 | 2023-03-02 | ||
| GB2618397A (en) * | 2022-04-29 | 2023-11-08 | Huber Suhner Polatis Ltd | Optical switch |
| GB2625721A (en) * | 2022-12-21 | 2024-07-03 | Huber Suhner Polatis Ltd | Optical switch utilising attenuation |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4948229A (en) * | 1988-03-18 | 1990-08-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Optical switches using ferroelectric liquid crystals |
| JPH0627501A (ja) * | 1992-07-13 | 1994-02-04 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光スイッチ |
| US5477350A (en) * | 1993-06-01 | 1995-12-19 | General Electric Company | Interferometric spatial switch for polarized or unpolarized light using liquid crystal |
| EP0783724B1 (en) * | 1994-09-30 | 2000-03-22 | Cambridge University Technical Services Limited | Optical switch |
| US6049404A (en) * | 1997-04-02 | 2000-04-11 | Macro-Vision Communications Inc. | N+M digitally programmable optical routing switch |
| US6430328B1 (en) * | 2000-10-13 | 2002-08-06 | William H. Culver | Optical switch |
-
2000
- 2000-06-16 FR FR0007757A patent/FR2810416B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-06-15 CN CNB018127738A patent/CN1206568C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-15 US US10/311,085 patent/US6714339B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-15 EP EP01945455A patent/EP1290489A1/fr not_active Withdrawn
- 2001-06-15 WO PCT/FR2001/001875 patent/WO2001096939A1/fr active Application Filing
- 2001-06-15 AU AU2001267675A patent/AU2001267675A1/en not_active Abandoned
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100416395C (zh) * | 2005-03-31 | 2008-09-03 | 富士通株式会社 | 光交换装置及其中的控制信息更新方法 |
| CN104410449A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-03-11 | 北京理工大学 | 用于无线光通信的多路光谱信号通道选择接收*** |
| CN104410449B (zh) * | 2014-10-16 | 2017-10-24 | 北京理工大学 | 用于无线光通信的多路光谱信号通道选择接收*** |
| CN114660717A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-06-24 | 长沙思木锐信息技术有限公司 | 片上空间光调制器、散射聚焦***及光调制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2001096939A1 (fr) | 2001-12-20 |
| AU2001267675A1 (en) | 2001-12-24 |
| FR2810416A1 (fr) | 2001-12-21 |
| CN1206568C (zh) | 2005-06-15 |
| FR2810416B1 (fr) | 2003-08-15 |
| US20030161028A1 (en) | 2003-08-28 |
| EP1290489A1 (fr) | 2003-03-12 |
| US6714339B2 (en) | 2004-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10996399B2 (en) | Space-division multiplexed reconfigurable, wavelength selective switch | |
| US10642126B2 (en) | Optical processing | |
| CN1206568C (zh) | 基于空间光调制器的光路由器 | |
| US7769255B2 (en) | High port count instantiated wavelength selective switch | |
| CN1265223C (zh) | 波长路由器 | |
| KR101905808B1 (ko) | 원격통신에서의 광 비임의 경로배정 방법 및 장치 | |
| US6810165B2 (en) | Optical cross connect utilizing free space optics and an array of micro mirrors | |
| CN108293155A (zh) | 光切换*** | |
| CN1656721A (zh) | 可重构光学上下路模块、***和方法 | |
| CN110709762B (zh) | 波长选择开关、配向方向获取方法、硅基液晶及制作方法 | |
| CN111221081B (zh) | 一种基于LCoS的波长选择开关 | |
| CN108169858A (zh) | 一种多波长选择开关 | |
| US20210263218A1 (en) | Multiple Wavelength Band Optical Switching Unit | |
| US12055759B2 (en) | Wavelength selective switch | |
| Pascar et al. | Port-reconfigurable, wavelength-selective switch array for colorless/directionless/contentionless optical add/drop multiplexing | |
| US6563982B1 (en) | Method and apparatus for parallel optical processing | |
| US8243372B2 (en) | Optical apparatus and optical transmission apparatus | |
| US6658180B2 (en) | Method and apparatus for parallel optical processing for dual port devices | |
| EP4124033A1 (en) | Stereoscopic display device | |
| GB2626615A (en) | Optical switch | |
| JP2011085886A (ja) | ２層式ホログラフィックカラーフィルタおよびこれを使った透過型液晶ディスプレイ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20050615 Termination date: 20110615 |