專利名稱：無損可調(diào)諧濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)本發(fā)明的實施方式總的說來涉及用于光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中的濾波器， 以及更具體的，涉及配置用于光學(xué)通信網(wǎng)絡(luò)中的無損可調(diào)諧濾波器 (hitless tunable filter)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)可使用通過光纖傳送的光信號運載數(shù)據(jù)。 一種在光 纖上運載通信數(shù)據(jù)的技術(shù)是波分復(fù)用(WDM) 。 WDM是一種允許在 單個光纖上運載多個光信號的技術(shù)。在WDM中，光信號可根據(jù)波長 劃分，其中每個波長可運載一個數(shù)據(jù)信道。例如，WDM可通過將每個 數(shù)據(jù)信道編碼到十個不同的波長之一，來將十個數(shù)據(jù)信道編碼到單個 光纖上。
WDM信號可使用比如可重配置的光學(xué)分插復(fù)用器 (re-configurable optical add/drop multiplexer, ROADM)來從光纖卸下 (drop)和/或添加(add)到光纖。ROADM是允許一個或多個波長從 WDM光纖上去除、添加到WDM光纖或在WDM光纖上保持不觸及的 設(shè)備。因此，ROADM可被用于從光纖"卸下"光信號，比如當(dāng)光信號對 于用戶設(shè)備可用時可能發(fā)生。ROADM還可用于"添加"信號到WDM光 纖，比如當(dāng)光信號被用戶設(shè)備放置到WDM光纖上時可能發(fā)生。未觸 及的光信號可傳遞通過ROADM而不被ROADM處理。
ROADM可采用光學(xué)調(diào)諧器來卸下和/或添加光信號到WDM光 纖。光學(xué)調(diào)諧器可通過允許具有特定波長的光信號傳遞通過調(diào)諧器而 反射在WDM數(shù)據(jù)流中的其它波長來操作。光學(xué)調(diào)諧器可擾亂除了被 卸下和/或添加的特定波長之外的波長。當(dāng)其它波長被影響時，該波長 被稱為受"損耗(hit)"。最小化和/或消除損耗可幫助WDM網(wǎng)絡(luò)更可
靠的操作。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)實施方式，提供了一種用于濾波光信號的方法。該方法可以 包括提供具有包括第一波長、第二波長和其它波長的多個波長的復(fù)合 光信號。該方法可包括傳遞第一波長通過濾波器并且利用該濾波器反 射第二波長和其它波長。該方法可包括使得第一波長可用于卸下端口， 并且使得第二波長和其它波長可用于輸出端口。
根據(jù)另一實施方式，提供了一種用于濾波光信號的設(shè)備。該設(shè)備 包括具有第一配置并且被配置為接收具有第一光波長和第二光波長的
復(fù)合光信號的可調(diào)諧濾波器。該可調(diào)諧濾波器可被配置為使第一光波 長通過并且反射第二光波長。該設(shè)備可包括固定反射鏡，其配置為接 收第二光波長并且將第二光波長反射回可調(diào)諧濾波器，從而使得可調(diào) 諧濾波器可將第二光波長反射到輸出端口。該設(shè)備可包括可移動反射 鏡，其配置為當(dāng)在第一位置時將第一光波長反射到可調(diào)諧濾波器?？?移動反射鏡可配置為當(dāng)在第二位置時使第一光波長通過。
根據(jù)另一實施方式，提供了一種可調(diào)諧濾波器。可調(diào)諧濾波器包 括輸入端口來使得復(fù)合光信號可用，其中復(fù)合光信號具有第一波長、 第二波長和第三波長。該可調(diào)諧濾波器包括輸出端口、可移動反射鏡 和位于第一方位的可調(diào)諧濾波器單元，其中第一方位配置為當(dāng)可移動 反射鏡在第一位置時傳遞第一波長到可移動反射鏡，并且反射第二波 長和第三波長?？烧{(diào)諧濾波器包括固定反射鏡，其配置為接收從可調(diào) 諧濾波器單元反射的光波長，并且將所接收的光波長通過反射表面反 射回可調(diào)諧濾波器單元，從而可調(diào)諧濾波器單元可將光波長反射到輸 出端口。
根據(jù)另一實施方式，提供了一種無損可調(diào)諧濾波器。無損可調(diào)諧濾波器可以包括用于通過輸入端口使得復(fù)合光信號對于濾波裝置可用 的裝置，用于傳遞第一波長通過濾波裝置并且用于反射至少第二波長 的裝置，用于與濾波裝置合作將至少第二波長反射到輸出端口的裝置， 以及用于將第一波長反射到輸出端口的裝置，其中在輸入端口和輸出 端口之間第一波長經(jīng)過的路徑和至少第二波長經(jīng)過的路徑具有相同長 度。
根據(jù)另一實施方式，提供了一種用于使用真正無損可調(diào)濾波器提 供第一波長到目的地的方法。該方法包括提供具有第一波長和至少一 個其它波長的復(fù)合輸入信號到真正(truly)無損可調(diào)諧濾波器，并且調(diào)
諧真正無損可調(diào)諧濾波器來提供第一波長到目的地而不損耗該至少一 個其它波長。
在此參考并入并組成本說明書一部分的附圖，與以下描述共同說
明了本發(fā)明的實施例，解釋了本發(fā)明。在附圖中
圖1示出可配置為根據(jù)本發(fā)明的原理操作的示例性系統(tǒng)；
圖2示出符合本發(fā)明原理的可配置為在從可調(diào)諧濾波器反射的光 信號之間和傳遞通過可調(diào)諧濾波器的光信號之間保持基本等效的光學(xué) 路徑的無損可調(diào)諧濾波器的示例性實施方式；
圖3A示出可配置符合本發(fā)明原理的能夠被配置來操作光信號的 可調(diào)諧濾波器的示例性實施方式的側(cè)視圖3B和3C分別示出圖3A的實施方式的用于小的調(diào)諧角度方位 和用于大的調(diào)諧角度方位的頂視圖4A-4D示出用于符合本發(fā)明原理的無損可調(diào)諧濾波器的示例性 實施方式的示例性操作序列；
圖5A和5B示出用于在符合本發(fā)明原理的無損可調(diào)諧濾波器的實 施方式中執(zhí)行光學(xué)補償?shù)氖纠约夹g(shù)；
圖6示出用于在符合本發(fā)明原理的無損可調(diào)諧濾波器的示例性實 施方式中實現(xiàn)監(jiān)控端口的技術(shù)；
圖7示出可以采用多反射來增加符合本發(fā)明原理的示例性實施方 式的消光比(extinction ratio)的示例性無損可調(diào)諧濾波器；
圖8A和8B分別示出符合本發(fā)明原理的無損可調(diào)諧濾波器的示例 性實施方式的側(cè)視圖和頂視圖；以及
圖9示出符合本發(fā)明原理的以級聯(lián)配置操作的四個無損可調(diào)諧濾 波器的示例性設(shè)備。
具體實施例方式
以下的符合本發(fā)明原理的實施方式的詳細(xì)描述參考附圖進(jìn)行。在 不同附圖中相同的附圖標(biāo)記可表示相同或類似的單元。而且，以下詳 細(xì)描述不限制本發(fā)明。反之，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物定 義。
實施方式可包括單獨操作和與其它設(shè)備(比如附加真正無損可調(diào) 諧濾波器)結(jié)合操作的真正無損可調(diào)諧濾波器。例如，真正無損可調(diào) 諧濾波器的實施方式可被級聯(lián)在一起并配置在比如ROADM的設(shè)備中。 實施方式可執(zhí)行期望波長的光學(xué)切換而不會損耗WDM光纖上可能存 在的其它波長。此外，實施方式可提供具有因為(至少部分因為)在 實施方式中使用的相對簡單的光學(xué)路徑產(chǎn)生的低插入損失的真正無損 可調(diào)諧濾波器。
示例性系統(tǒng)
圖1示出可配置為根據(jù)本發(fā)明的原理操作的示例性系統(tǒng)。系統(tǒng)100 可以包括網(wǎng)絡(luò)102、第一用戶104-1，第二用戶104-2、第一 ROADM 106-1、第二 ROADM 106-2以及服務(wù)供應(yīng)器108。
網(wǎng)絡(luò)102可包括能夠使用一個或多個光纖運載光學(xué)數(shù)據(jù)的任意網(wǎng) 絡(luò)。在一種實施方式中，網(wǎng)絡(luò)102可以是波分復(fù)用(WDM)網(wǎng)絡(luò)，比 如密集WDM (DWDM)或稀疏WDM (CWDM)。網(wǎng)絡(luò)102可以是局 域網(wǎng)(LAN)，比如關(guān)聯(lián)于大學(xué)校園的網(wǎng)絡(luò)，城域網(wǎng)(MAN)，比如城市范圍網(wǎng)絡(luò)，禾B/或廣域網(wǎng)(WAN)，比如因特網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)102實際上 可支持任何網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，比如同步傳送模式(ATM)、因特網(wǎng)協(xié)議(IP)、 同步光學(xué)傳送(SONET)和/或傳輸控制協(xié)議(TCP)。網(wǎng)絡(luò)102可在 單個光纖上運載多個光波長，其中每個波長可以與通過光纖運載的數(shù) 據(jù)信道關(guān)聯(lián)。例如，第一信道可由第一用戶104-1使用并且通過第一波 長編碼，而第二信道可由第二用戶104-2使用并且通過第二波長編碼。
第一用戶104-1和/或第二用戶104-2 (也被稱為用戶104)可包括 配置為從網(wǎng)絡(luò)102接收和/或向網(wǎng)絡(luò)102放置數(shù)據(jù)的任意設(shè)備和/或系 統(tǒng)。例如，用戶104可以包括關(guān)聯(lián)于公司的LAN。 LAN可包括一個或 多個設(shè)備，比如服務(wù)器、路由器、交換機、防火墻和/或網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)譯 器(NAT)。用戶104可通過配置為與負(fù)載數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)102/從網(wǎng)絡(luò)102 負(fù)載數(shù)據(jù)的一個或多個光學(xué)信道交互。
第一 ROADM 106-1和/或第二 ROADM 106-2 (也被稱為ROADM 106)可以包括能夠卸下DWDM信道、添加DWDM信道和/或從輸入 端口到輸出端口傳遞DWDM信道的任意設(shè)備。例如，ROADM 106-1 可被配置為添加DWDM信道到網(wǎng)絡(luò)102，比如如果第一用戶104-1嘗 試放置數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)102上時會發(fā)生。ROADM 106-1還可配置為從網(wǎng)絡(luò) 102卸下信道，比如如果第一用戶104-1從網(wǎng)絡(luò)102接收數(shù)據(jù)時會發(fā)生。 ROADM 106-1還可配置為傳遞數(shù)據(jù)而不添加或卸下信道，比如如果從 服務(wù)供應(yīng)器108以逆時針方向傳遞通過ROADM 106-1至l」ROADM 106-2發(fā)送數(shù)據(jù)時會發(fā)生。
服務(wù)供應(yīng)器108可包括配置為與網(wǎng)絡(luò)102操作的任意設(shè)備。例如， 服務(wù)供應(yīng)器108可配置為放置數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)102上，從網(wǎng)絡(luò)102去除數(shù) 據(jù)和/或控制與網(wǎng)絡(luò)102關(guān)聯(lián)的設(shè)備和/或數(shù)據(jù)，比如ROADM 106-1和/ 或ROADM 106-2。服務(wù)供應(yīng)器108可與專用ROADM 106合作操作和/ 或可以配置為通過在與服務(wù)供應(yīng)器108相關(guān)的設(shè)備和/或系統(tǒng)中結(jié)合 ROADM類似功能來直接與網(wǎng)絡(luò)102操作。
系統(tǒng)100的實施方式實際上可以使用一個或多個光纖支持任意數(shù)量的DWDM信道。在不脫離本發(fā)明的范圍情況下系統(tǒng)100實際上還可 支持任意數(shù)量的用戶、設(shè)備和/或服務(wù)供應(yīng)器。
示例性濾波器實施方式
圖2示出符合本發(fā)明原理的可配置為在從可調(diào)諧濾波器反射的光 信號之間和在傳遞通過可調(diào)諧濾波器的光信號之間保持基本等效的光 學(xué)路徑的無損可調(diào)諧濾波器的示例性實施方式。在一種實施方式中， 無損可調(diào)諧濾波器被包括與ROADM 106在一起。在另一種實施方式 中，無損可調(diào)諧濾波器可與ROADM 106分離，比如在服務(wù)供應(yīng)器108 中。
圖2的實施方式可以描述可用于實施本發(fā)明各個方面的部件配置 和大體表示。圖2的實施方式可采用具有如下配置的部件，比如曲面 反射鏡、平面反射鏡、微電機切換(MEMS)反射鏡、薄膜可調(diào)諧濾波 器、熱調(diào)諧濾波器、MEMS可調(diào)諧濾波器和/或用于處理光信號的其它 部件。采用所選配置中的某些部件的實施方式將結(jié)合隨后的附圖進(jìn)行 描述。
如圖2所示，無損可調(diào)諧濾波器可以包括輸入端口 202、輸出端 口 204、添加端口 206、卸下端口 208、可調(diào)諧濾波器210、固定反射 鏡212以及可移動反射鏡214。輸入端口 202可以包括配置為使得復(fù)合 光信號對于可調(diào)諧濾波器210和/或可移動反射鏡214可用的任意設(shè)備。 例如，復(fù)合輸入信號可以包括一組光波長。輸入端口 202可以包括準(zhǔn) 直透鏡用于將輸入波長聚焦到與可調(diào)諧濾波器210表面相關(guān)的確定位 置。輸出端口 204可包括配置為從可調(diào)諧濾波器210接收一個或多個 光波長和/或使得一個或多個光波長可用于其它設(shè)備和/或光纖的任意 設(shè)備。
添加端口 206可以包括配置為使得一個或多個光波長可用于可移動反射鏡214、可調(diào)諧濾波器210和/或輸出端口 204的任意設(shè)備。在 一種實施方式中，添加端口 206可以以基本類似于輸入端口 202的方 式來配置。卸下端口 208可包括配置為使得一個或多個光波長可用于 另一光纖和/或設(shè)備的任意設(shè)備。在一種實施方式中，卸下端口 208可 以以基本類似于輸出端口 204的方式配置。
可調(diào)諧濾波器210可以包括能夠在第一表面接收一個或多個光波 長并且將一個或多個光波長反射到另一個設(shè)備(比如固定反射鏡212)， 和/或?qū)⒁粋€或多個光波長在到另一個設(shè)備(比如可移動反射鏡214和/ 或卸下端口 208)的途中(en route)從第一表面?zhèn)鬟f到第二表面的任 意設(shè)備?？烧{(diào)諧濾波器210的實施方式可傳遞和/或反射特定光波長， 作為該波長的入射角度的函數(shù)、可調(diào)諧濾波器210的溫度的函數(shù)和/或 可調(diào)諧濾波器210的位置的函數(shù)。可調(diào)諧濾波器210的實施方式可被 配置為通過自由空間接收光信號。
固定反射鏡212可以包括配置為反射光信號到目的地的任意設(shè) 備。固定反射鏡212可被配置為將光信號反射回從其接收該光信號的 位置和/或?qū)⒐庑盘柗瓷涞搅硪粋€位置。固定反射鏡212可單獨操作或 與其它設(shè)備，比如透鏡、棱鏡和/或其它光學(xué)和/或電光學(xué)元件，協(xié)同操 作。
可移動反射鏡214可以包括配置為通過反射表面反射光信號到另 一個設(shè)備和/或位置(比如到可調(diào)諧濾波器210和/或輸出端口 204)的 任意設(shè)備。實施方式可包括配置為將在第一表面接收的光信號通過第 二表面?zhèn)鬟f到另一個設(shè)備和/或位置的可移動反射鏡214?？梢苿臃瓷?鏡214可以具有兩個原始位置，比如調(diào)諧位置和/或工作位置。
在調(diào)諧位置，可移動反射鏡214可如圖2所示放置，從而入射到 可移動反射鏡214的光信號可被反射到目的地，比如輸出端口 204。在工作位置，可移動反射鏡214可定位使得一個或多個波長通過路徑比如Cl傳遞通過可調(diào)諧濾波器210并且到達(dá)卸下端口 208而不接觸可移動反射鏡214。當(dāng)可移動反射鏡214在工作位置時，來自添加端口206 的光信號可到達(dá)輸出端口 204，因為可移動反射鏡214可以不會位于添加端口206和輸出端口204之間的光學(xué)路徑上。
圖2的實施方式可操作為具有復(fù)合光信號的真正無損可調(diào)諧濾波器，該復(fù)合光信號包括例如波長入l、 X2、 X3、 X4和X5。圖2的實施方式可通過在一個波長比如XI以及另一個波長比如M之間切換來操作， 而不損耗任意的中間波長，比如X2和/或X3。如果當(dāng)從例如X1切換到 X4時X2和X3被擾亂那么它們被損耗。實施方式可操作而不損耗除了被切換的波長之外的波長。
通過示例的方式，假設(shè)使復(fù)合光信號通過輸入端口 202對于可調(diào)諧濾波器210可用。復(fù)合信號可經(jīng)過輸入端口 202和可調(diào)諧濾波器210之間的路徑Al。波長X2 —入5可通過路徑A2從可調(diào)諧濾波器210反射 到固定反射鏡212并且通過路徑A3從固定反射鏡212反射回可調(diào)諧濾波器210?？烧{(diào)諧濾波器210可配置為通過路徑A4將波長X2—入5反射到輸出端口204。可調(diào)諧濾波器210可被定位使得XI從可調(diào)諧濾波器 210的第一表面?zhèn)鬟f到可調(diào)諧濾波器210的第二表面，而波長X2—X5通過可調(diào)諧濾波器210的第一表面反射。XI在到可移動反射鏡214的反射表面的途中可以經(jīng)過路徑B1。圖2的實施方式可被配置和設(shè)置使 得路徑Bl是路徑長度Al+A2+A3+A4的一半。
在工作模式中，可移動反射鏡214可被定位從而使得不在XI和/或傳遞通過可調(diào)諧濾波器210的其它波長所采取的路徑上，從而XI可對于卸下端口208可用。可替換的，當(dāng)可移動反射鏡214根據(jù)工作模 式定位時可以通過添加端口206使比如X6的波長對輸出端口204可用。 比如入6的波長在到輸出端口 204的途中可經(jīng)過路徑Dl+B2。圖2的實施方式可被配置使得路徑D1與路徑C1和/或Bl長度相同。
可采用調(diào)諧模式來從一個卸下波長比如Xl切換到另一個波長比如λ4。在調(diào)諧模式中，可移動反射鏡214可被配置為通過路徑B2將λI 反射到輸出端口 204。因此，在調(diào)諧模式中波長λI —λ5可存在于輸出 端口 204。如果路徑B2被配置為與路徑B1相同長度，那么 B1+B2=A1+A2+A3+A4 (等式l)。
等式1表明，對于從可調(diào)諧濾波器210反射的光信號(例如波長 λ2 —λ5),從輸入端口 202到輸出端口 204的調(diào)諧模式光學(xué)路徑長度 與對于傳遞通過可調(diào)諧濾波器210并且從可移動反射鏡214反射的信 號(例如入l)的相同。當(dāng)A1-A4和B1-B2光學(xué)路徑長度相同時，在輸 出端口 204處的信號可表現(xiàn)為己經(jīng)經(jīng)過相同距離而不管經(jīng)過的具體A 或B路徑。網(wǎng)絡(luò)102上的下游設(shè)備可不檢測到可歸因于入l和波長λ2 一λ5之間的路徑長度延遲的任意相對差。
可調(diào)諧濾波器210可被定位或重新定位來允許其它波長到達(dá)可移 動反射鏡214。例如，可調(diào)諧濾波器210可相對于波長λ1 — λ5重新定 位，從而僅允許入4到達(dá)可移動反射鏡214?？梢苿臃瓷溏R214可被置 于工作模式位置使得入4對于卸下端口 208可用。
圖2的實施方式可允許確定的波長有選擇地傳遞通過可調(diào)諧濾波 器210而不損耗其它波長。例如當(dāng)可調(diào)諧濾波器210從λI調(diào)諧到λ4 時在調(diào)諧操作期間λ2和λ3可不被擾亂。這樣，圖2地實施方式以及 在此描述的其它實施方式可操作為真正無損可調(diào)諧濾波器。圖2的實 施方式可配置使得路徑長度Cl和Dl基本具有與路徑B1和B2相同的 長度。
示例性無損濾波器配置
圖3A示出符合本發(fā)明原理可配置來操作光信號的可調(diào)諧濾波器 的示例性實施方式的側(cè)視圖。圖3A的實施方式包括輸入端口 202、輸出端口 204、添加端口 206、卸下端口 208、可調(diào)諧濾波器310、固定 反射鏡312和/或可移動反射鏡314?？烧{(diào)諧濾波器310可以是薄膜可 調(diào)諧濾波器，其可以傳遞一個或多個波長，作為可調(diào)諧濾波器310的 第一表面上的入射光信號形成的角度的函數(shù)。薄膜實施方式可被配置 和安排有表面涂層，其允許可調(diào)諧濾波器310傳遞單個波長或多于一 個波長，作為入射角的函數(shù)?？筛鶕?jù)將用于特定應(yīng)用的波長工作范圍 來選擇可調(diào)諧濾波器310，比如在網(wǎng)絡(luò)102的特定實施方式中。
固定反射鏡312可包括采用面對可調(diào)諧濾波器310的曲反射表面 的反射鏡。曲表面可適于將入射光信號反射回可調(diào)諧濾波器310上與 可調(diào)諧濾波器310的第一表面上從其發(fā)生輸入光信號的位置對應(yīng)的位 置。在一種實施方式中，固定反射鏡312可被配置使得與入射光束相 關(guān)的波長擊在與固定反射鏡312相關(guān)的曲率中心上?？梢苿臃瓷溏R314 可包括具有基本平坦的反射表面和/或曲反射表面的反射鏡。
圖3B和3C分別示出圖3A的實施方式對于小的調(diào)諧角度方位和 用于大的調(diào)諧角度方位的頂視圖。在圖3B和3C中從紙面上看輸入端 口 202可直接位于輸出端口 204之上以及添加端口 206可直接位于添 加端口 208之上。因此，在這些圖中僅有四個端口中兩個可見。在其 它實施方式中，四個端口可在不同的方位。
角度316 (圖3B)可以表示小的調(diào)諧角度幾何圖形。角度316可 與特定波長相關(guān)，比如在結(jié)合圖2討論的例子中是入1。反之，角度318 (圖3C)可與大的調(diào)諧角度幾何圖像相關(guān)聯(lián)。角度318可與例如結(jié)合 圖2討論的X4相關(guān)。實施方式可適于實際上根據(jù)使用的波長、用于濾 波特定波長的部件幾何尺寸、用于可調(diào)諧濾波器310上的涂層、用于 固定反射鏡312上的曲率以及用于可移動反射鏡314的反射鏡的種類， 來在任意的調(diào)諧角度范圍上操作。因此，實施方式不限于任何特定范 圍的工作和/或調(diào)諧角度。
示例性操作序列
圖4A-4D示出用于符合本發(fā)明原理的無損可調(diào)諧濾波器的示例性 實施方式的示例性操作序列。圖4A-4D可以包括輸入端口 202、輸出 端口 204、添加端口 206、卸下端口 208、可調(diào)諧濾波器310、固定反 射鏡312和/或可移動反射鏡314。
圖4A示出用于第一波長比如X1的工作模式。在工作模式中，λl 在傳遞通過可調(diào)諧濾波器310之后可以對卸下端口 208可用。圖4B示 出用于第一波長的調(diào)諧模式。在調(diào)諧模式中，第一波長被可移動反射 鏡314反射，從而使得入射到可調(diào)諧濾波器310上的所有波長對于輸 出端口比如輸出端口 204可用。
圖4C示出圖4B的調(diào)諧模式，其中可調(diào)諧濾波器410可被操作于 另一個波長，比如λ4。在圖4C的實施方式中，可以使入射到可調(diào)諧濾 波器310上的所有波長對輸出端口 204可用。圖4D示出其中可以使新 波長對于卸下端口 208可用的工作模式。圖4A到4D的操作序列可從 一個波長調(diào)諧到另一個波長而不損耗初始波長(圖4A)和后來調(diào)諧的 波長(圖4D)之間的波長。例如，在圖4A-4D的實施方式中，當(dāng)從λl 切換到λ4時，λ2、 λ3和λ5可不被損耗。
示例性補償技術(shù)
圖5A和5B示出用于在符合本發(fā)明原理的無損可調(diào)諧濾波器的實 施方式中實現(xiàn)光學(xué)補償?shù)氖纠约夹g(shù)。實施方式可適于補償與比如輸 入端口 202、可調(diào)諧濾波器310和/或固定反射鏡312的部件相關(guān)的聚 焦和/或路徑長度方面。例如，在圖5A中光學(xué)件502可被配置和適于 補償焦點和/或光學(xué)路徑長度。光學(xué)件502可以包括配置為在與光束相 關(guān)聯(lián)的光學(xué)路徑中引入變化的任意設(shè)備。光學(xué)件可以502包括光學(xué)部 件，比如可將光學(xué)特性改變?yōu)槭┘拥碾妱莺?或電流的函數(shù)的棱鏡、玻 璃片、透鏡和/或光電部件。
圖5B示出圖5A實施方式以及柱面透鏡504。輸入端口 202可通 過準(zhǔn)直透鏡提供聚焦的復(fù)合光束。當(dāng)從固定反射鏡312的反射被用期 望清晰度聚焦到可調(diào)諧濾波器310上時，圖5B的實施方式可有效地操 作。通過聚焦設(shè)備接收復(fù)合光束可使得固定反射鏡312的聚焦作用超 過了期望的清晰度。圖5B的實施方式可采用聚焦和/或散焦設(shè)備，比如 柱面透鏡504，來校正可歸因于其它部件的聚焦/散焦作用。
柱面透鏡504可以包括配置為聚焦和/或散焦光束的任意設(shè)備。柱 面透鏡504可對單個波長操作或者對復(fù)合光束操作。柱面透鏡504可 被配置為在一個方向上補償一個或多個波長，比如在固定反射鏡312 的曲率平面(plane of curvature)的平面上。通過在單個方向上校正， 柱面透鏡504可保證包括一個或多個波長的輸出光束基本上是圓的。 當(dāng)在與可調(diào)諧濾波器310、固定反射鏡和/或可移動反射鏡314相互作 用地操作一個或多個波長時，柱面透鏡504可以與或不與光學(xué)件502 一起操作。
示例性監(jiān)控端口實施方式
圖6示出用于在符合本發(fā)明原理的無損可調(diào)諧濾波器的示例性實 施方式中實現(xiàn)監(jiān)控端口的技術(shù)。圖6的實施方式可以包括輸入端口 202、 輸出端口 204、添加端口 206、卸下端口 208、可調(diào)諧濾波器310、固 定反射鏡312、可移動反射鏡314、光學(xué)件502、抽頭(tap) 602和監(jiān) 控端口 604。抽頭602可以包括配置為使得一個或多個波長對于另一個 設(shè)備可用的任意設(shè)備。監(jiān)控端口 604可以包括配置為接收與所監(jiān)控的 信號相關(guān)聯(lián)的光學(xué)和/或電學(xué)信號的任意設(shè)備。例如，在一種實施方式 中，抽頭602可以包括光檢測器，其可操作連接到接收設(shè)備，比如模 擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器。對于抽頭602，其它實施方式可使用玻璃片或其它抽 頭設(shè)備。
用于增加消光比的示例性實施方式
圖7示出采用多個反射來增加符合本發(fā)明原理的示例性實施方式的消光比的示例性無損可調(diào)諧濾波器。消光比是指與二進(jìn)制"一"的光學(xué) 表示相關(guān)聯(lián)的能量與二進(jìn)制"零"的光學(xué)表示相關(guān)聯(lián)的能量的比率。實施 方式可通過采用可調(diào)諧濾波器和固定反射鏡之間的附加反射路徑來提 高消光比。
圖7示出可用于提高消光比的一個這種實施方式，其可以包括輸
入端口 202、輸出端口 204、添加端口 206、卸下端口 208、可調(diào)諧濾 波器710、固定反射鏡712、可移動反射鏡714。可調(diào)諧濾波器710可 適于使用多次反射來操作和/或可以以類似于可調(diào)諧濾波器310的方式 操作，并且可適于適應(yīng)利用固定反射鏡712的多次反射。例如，圖7 的實施方式可以采用圖2所示的路徑A1-A4以及附加反射路徑A5-A7。 與例如圖2的實施方式相比，附加反射路徑A5-A7可操作來增加圖7 的實施方式的消光比。
固定反射鏡712可被配置和適于用多次反射來操作和/或以類似于 固定反射鏡312的方式操作。固定反射鏡712能夠適應(yīng)附加入射路徑， 比如路徑A5，以及能夠適應(yīng)附加反射路徑，比如路徑A6?？梢苿臃瓷?鏡714可被配置為平面反射鏡和/或曲面反射鏡。
示例性MEMS實施方式
圖8A和8B分別示出符合本發(fā)明原理的無損可調(diào)諧濾波器的示例 性實施方式的側(cè)視圖和頂視圖。圖8A和8B的實施方式可以包括輸入 端口 202、輸出端口 204、添加端口 206、卸下端口 208、微電機切換 (MEMS)可調(diào)諧濾波器810、平面固定反射鏡812和MEMS反射鏡 814。MEMS可調(diào)反射鏡810可以包括配置為和適于反射和/或傳遞一個 或多個光波長的任意MEMS設(shè)備。MEMS可調(diào)諧濾波器810可操作來 反射和/或傳遞波長，作為入射波長的角度的函數(shù)、作為可調(diào)諧濾波器 的溫度的函數(shù)和/或作為可調(diào)諧濾波器的厚度的函數(shù)。MEMS可調(diào)諧濾 波器810可通過電和/或電動機械源操作，來將MEMS可調(diào)諧濾波器810 定位在確定位置，以濾波進(jìn)入光信號。平面固定反射鏡812可以包括配置為使用基本上平坦反射表面來反射入射光信號的任意設(shè)備。
MEMS反射鏡814可包括用于反射和/或傳遞入射光信號到確定位 置的任意MEMS兼容設(shè)備。MEMS反射鏡814可被移動地操作來從反 射入射光信號的調(diào)諧位置轉(zhuǎn)移MEMS反射面814不與進(jìn)入的光信號相 互作用的工作位置。當(dāng)MEMS反射鏡814在調(diào)諧位置時，在傳遞通過 MEMS可調(diào)諧濾波器810之后進(jìn)入的光信號被反射到輸出端口 204。當(dāng) MEMS反射鏡814是在工作位置時，進(jìn)入的光信號在到卸下端口 208 的途中可傳遞通過MEMS可調(diào)諧濾波器810。
示例性級聯(lián)實施方式
圖9示出符合本發(fā)明原理的采用級聯(lián)配置操作的四個無損可調(diào)諧 濾波器的示例性設(shè)備。設(shè)備卯0可以包括可調(diào)諧濾波器裝置 902A-902D、輸入端口 904、輸出端口 906、添加端口 908、卸下端口 910。盡管在圖9中示出了四個濾波器裝置，但是在其它實施方式中可 以具有更多或更少裝置。可調(diào)裝置902A-D可以如先前結(jié)合圖2、3A-C、 4A-D、 5A-B和6描述地配置和操作?？烧{(diào)裝置卯2A-D還以如先前結(jié) 合圖7和8A和8B描述地配置和操作。
可調(diào)裝置902A-D可以以級聯(lián)配置設(shè)置。級聯(lián)配置可將一個可調(diào) 裝置的輸出端口連接到與相鄰可調(diào)裝置相關(guān)聯(lián)的輸入端口。例如，可 調(diào)裝置902A的輸出端口可操作地連接到與可調(diào)裝置902B相關(guān)聯(lián)的輸 入端口，與可調(diào)裝置902B相關(guān)聯(lián)的輸出端口可操作地連接到與可調(diào)裝 置902C相關(guān)聯(lián)的輸入端口 ，而與可調(diào)裝置902C相關(guān)聯(lián)的輸出端口可 操作地連接到與可調(diào)裝置902D相關(guān)聯(lián)的輸入端口 。設(shè)備900可具有一 個輸入端口 904和一個輸出端口 906，其可訪問以用于到外部信號線比 如光纖的連接。
設(shè)備900可以包括用于每個可調(diào)裝置902A-D的添加端口和/或卸 下端口。例如，圖9的實施方式可以包括四個添加端口 908和四個卸下端口 910。實施方式比如設(shè)備900可使用單個集成設(shè)備實施多個波長 的添加和/或卸下。例如，波長入1一入5可被連接到輸入端口 904。裝置 902A可卸下入4，裝置902B可卸下X3，裝置902C可卸下X2，而裝置 902D可卸下X1。輸出端口 906可使X5對于其它設(shè)備比如網(wǎng)絡(luò)102上 的其它設(shè)備可用。實施方式比如設(shè)備900可適于在ROADM和/或其它 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中操作。
結(jié)論
符合本發(fā)明原理的實施方式便于真正無損可調(diào)諧濾波器的配置。
以上對于本發(fā)明示例性實施方式的描述提供了圖示和描述，但是 其意圖不是窮舉或?qū)⒈景l(fā)明限制到所公開的精確形式。根據(jù)以上的教 導(dǎo)或者從本發(fā)明的實踐中可獲知，各種修改和變形都是可能的。
例如，符合本發(fā)明原理的實施方式可使用除了圖中所示和說明書 中描述的裝置和部分之外的來實施，而不脫離本發(fā)明的精神。可根據(jù) 特定配置和/或應(yīng)用從圖l一9的實施方式中添加和/或去除部分。此外， 所公開的實施方式可不限于硬件的任何特定組合。
在本發(fā)明描述中使用的任何單元、行為或指令不應(yīng)當(dāng)被理解為對
于本發(fā)明是關(guān)鍵和必要的，除非明確說明。而且，如在此使用的，冠
詞不限于包括一個或多個部件。在僅需要一個部件時，使用術(shù)語"一個"
或類似詞語。此外，如在此所使用的短語"基于"表示"至少部分地基于"， 除非另有明確說明。
本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物所限定。
權(quán)利要求
1.一種用于濾波光信號的方法，包括提供具有多個波長包括第一波長、第二波長和其它波長的復(fù)合光信號；傳遞第一波長通過濾波器并且經(jīng)可移動反射鏡反射第一波長；用該濾波器反射第二波長和其它波長；使第一波長對于卸下端口可用；以及使第二波長和其它波長對于輸出端口可用。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括 將所述可移動反射鏡定位在第一位置來反射第一波長。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括定位所述濾波器來傳遞第二波長通過該濾波器，同時使第一波長 和其它波長被從該濾波器反射，第二波長的傳遞發(fā)生不損耗其它波長。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，還包括轉(zhuǎn)移所述可移動反射鏡來使第二波長對于卸下端口可用。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括使第二波長和其它波長反射離開固定反射鏡來形成聯(lián)合的反射波 長并且將該聯(lián)合的反射波長反射回所述濾波器上的位置；以及將所述聯(lián)合的反射波長從所述濾波器上的該位置反射到輸出端 口，從而所述聯(lián)合的反射波長所采取的路徑是第一路徑。
6. 如權(quán)利要求5所述的方式，還包括 通過輸入端口提供所述復(fù)合光信號；以及配置所述輸入端口、輸出端口、濾波器、固定反射鏡和可移動反 射鏡，使得第一路徑基本與從輸入端口到可移動反射鏡以及從可移動反射鏡到輸出端口的距離長度相同。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，還包括 提供添加端口；以及設(shè)置添加端口和卸下端口，使得從可移動反射鏡的反射表面到添 加端口的添加端口距離、從可移動反射鏡的反射表面到卸下端口的卸 下端口距離、以及從輸入端口到可移動反射鏡的反射表面的輸入距離 基本相同。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中傳遞第一波長通過濾波器是與 薄膜濾波器、熱調(diào)諧濾波器或微電機切換(MEMS)濾波器協(xié)同完成的。
9. 一種用于濾波光信號的設(shè)備，該設(shè)備包括 可調(diào)諧濾波器，具有第一配置并且被配置來接收復(fù)合光信號，其具有第一光波長和第二光波長， 傳遞第一光波長，以及反射第二光波長； 固定反射鏡，其被配置來 接收第二光波長，以及將第二光波長反射回可調(diào)諧濾波器，使得可調(diào)諧濾波器能夠?qū)?第二光波長反射到輸出端口；以及可移動反射鏡，其被配置來當(dāng)在第一位置時將第一光波長反射回可調(diào)諧濾波器，以及 當(dāng)在第二位置時傳遞第一光波長。
10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中將固定反射鏡定位在第二位置使得第一光波長對于卸下端口可用。
11. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，還包括輸入端口，以使第一和第二光波長對于可調(diào)諧濾波器可用，其中 所述輸入端口、可調(diào)諧濾波器、固定反射鏡和可移動反射鏡被定位來 使得第二光波長所采取的從輸入端口到輸出端口的路徑長度與第一光 波長所采取的從輸入端口到可移動反射鏡以及從可移動反射鏡到輸出端口的路徑長度相同。
12. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，還包括路徑長度校正部件，其配置來改變從其傳遞通過的信號的光學(xué)路徑長度。
13. 如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述路徑長度校正部件至少是柱面透鏡、棱鏡或玻璃之一。
14. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述固定反射鏡具有基本平或曲的反射表面。
15. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述可調(diào)諧濾波器是微電機切換(MEMS)濾波器、薄膜濾波器或熱濾波器。
16. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述可移動反射鏡是微電機切換(MEMS)反射鏡。
17. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備以級聯(lián)布置與另一個設(shè)備可操作地關(guān)聯(lián)。
18. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備與可重配置的光學(xué)分插復(fù)用器(ROADM)可操作地關(guān)聯(lián)。
19. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，還包括 光學(xué)抽頭，其用以監(jiān)控第一光波長；以及監(jiān)控端口，其可操作地與光學(xué)抽頭關(guān)聯(lián)。
20. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述固定反射鏡還被配置來 當(dāng)?shù)诙獠ㄩL被從可調(diào)諧濾波器第二次接收時，通過將第二波長反射回可調(diào)諧濾波器來增強消光比。
21. —種可調(diào)諧濾波器，包括輸入端口，用以使得復(fù)合光信號可用，其中所述復(fù)合光信號具有 第一波長、第二波長和第三波長； 輸出端口； 可移動反射鏡；可調(diào)諧濾波器單元，其位于第一方位，所述第一方位被配置為 當(dāng)可移動反射鏡在第一位置時傳遞第一波長到可移動反射鏡，以及反射第二波長和第三波長； 以及固定反射鏡，其被配置來接收從可調(diào)諧濾波器單元反射的光波長，以及將所接收的光波長經(jīng)反射表面反射回可調(diào)諧濾波器單元，使得 可調(diào)諧濾波器單元能夠?qū)⑺龇瓷涞墓獠ㄩL反射到輸出端口。
22. 如權(quán)利要求21所述的可調(diào)諧濾波器，其中當(dāng)所述可調(diào)諧濾波 器單元位于第二方位時，該可調(diào)諧濾波器單元被配置來傳遞第三波長到可移動反射鏡，以及 反射第一波長和第二波長。
23. 如權(quán)利要求22所述的可調(diào)諧濾波器，其中從第一方位到第二 方位的轉(zhuǎn)變不造成與第二波長的沖突。
24. 如權(quán)利要求21所述的可調(diào)諧濾波器，其中所述可移動反射鏡被移動以允許使第一波長對于卸下端口可用。
25. 如權(quán)利要求21所述的可調(diào)諧濾波器，其中所述固定反射鏡具有曲反射表面，其被配置為在所述曲反射表面的曲率中心接收反射的波長。
26. 如權(quán)利要求21所述的可調(diào)諧濾波器，其中由所述第一波長采取的第一路徑的長度與由第二波長和第三波長采取的第二路徑的長度 相同。
27. 如權(quán)利要求26所述的可調(diào)諧濾波器，其中所述第二路徑從輸 入端口延伸到可調(diào)諧濾波器單元的反射表面，從可調(diào)諧濾波器單元的 反射表面延伸到固定反射鏡的反射表面，從固定反射鏡的反射表面延 伸到可調(diào)諧濾波器單元的反射表面，并從可調(diào)諧濾波器單元的反射表 面延伸到輸出端口，以及其中所述第一路徑從輸入端口延伸到可移動 反射鏡上的反射表面并從可移動反射鏡上的反射表面延伸到輸出端 □。
28. 如權(quán)利要求21所述的可調(diào)諧濾波器，還包括柱面透鏡，其位于輸入端口和可調(diào)諧濾波器單元之間，其中所述 柱面透鏡聚焦或散焦包含所述第一波長、第二波長和第三波長的光信號
29. —種無損可調(diào)諧濾波器，包括用于通過輸入端口使復(fù)合光信號對于濾波裝置可用的裝置； 用于傳遞第一波長通過濾波裝置并且用于反射至少第二波長的裝置；用于與濾波裝置協(xié)作將所述至少第二波長反射到輸出端口的裝 置；以及用于將第一波長反射到輸出端口的裝置，其中在輸入端口和輸出端口之間第一波長經(jīng)過的路徑和所述至少第二波長經(jīng)過的路徑具有相 同長度。
30. —種用于使用真正無損可調(diào)諧濾波器提供第一波長到目的地 的方法，該方法包括提供具有第一波長和至少一個其它波長的復(fù)合輸入信號到所述真 正無損可調(diào)諧濾波器；以及調(diào)諧該真正無損可調(diào)諧濾波器來提供第一波長到目的地而不損耗 所述至少一個其它波長。
全文摘要
公開了一種用于實現(xiàn)在波分復(fù)用(WDM)網(wǎng)絡(luò)中用于添加和/或卸下信道的真正無損可調(diào)諧濾波器的方法。用于濾波光信號的示例性方法包括提供具有多個波長包括第一波長、第二波長和其它波長的復(fù)合光信號。該方法可包括傳遞第一波長通過濾波器(210)并且利用該濾波器(210)反射第二波長和其它波長。該方法可包括使得第一波長可用于卸下端口(208)，并且使得第二波長和其它波長可用于輸出端口(204)。
文檔編號G02B6/26GK101203784SQ200680020758
公開日2008年6月18日 申請日期2006年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月8日
發(fā)明者夏鐵君, 陳之錚 申請人:威瑞森全球商務(wù)有限責(zé)任公司