光信號(hào)處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光信號(hào)處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在光通信領(lǐng)域，利用使一個(gè)光信號(hào)與一個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)，進(jìn)行波分復(fù)用并傳輸 的波分復(fù)用（WDM :Wavelength Division Multiplexing)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了由一根光纖進(jìn)行大容 量的光傳輸。伴隨這種光通信技術(shù)的發(fā)展，不將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)地將光路進(jìn)行切換的 光開關(guān)受到關(guān)注。其中，提出了一種可從幾十個(gè)波長(zhǎng)中選擇任意波長(zhǎng)并向多個(gè)輸出光纖中 的任一個(gè)輸出的波長(zhǎng)選擇開關(guān)（例如參照專利文獻(xiàn)1)。圖1中示出該波長(zhǎng)選擇開關(guān)（WSS : Wavelength Selective Switch)的一例。
[0003] 圖1所示的波長(zhǎng)選擇開關(guān)具備：光纖陣列001、微透鏡陣列002、聚光透鏡003、柱 面透鏡004、第一主透鏡005、衍射光柵006、第二主透鏡007以及MEMS反射鏡陣列008,它 們具有按照上述順序沿著z方向排列的結(jié)構(gòu)。
[0004] 光纖陣列001是將多個(gè)光纖排列在y方向上而構(gòu)成，分為射出輸入光的輸入端口 及接收輸出光的輸出端口。在圖1的例子中，設(shè)有一個(gè)輸入端口 〇〇11及四個(gè)輸出端口 〇〇 12。 微透鏡陣列002與光纖陣列001同樣排列在y方向上，在光纖陣列001輸入端口的輸出側(cè) 以及輸出端口的輸入側(cè)，各微透鏡與對(duì)應(yīng)的光纖陣列001的各光纖配置成對(duì)置。微透鏡陣 列002的各微透鏡將從光纖陣列001的各光纖的對(duì)應(yīng)的輸入輸出端口射出的光束形狀進(jìn)行 整形，轉(zhuǎn)換成準(zhǔn)直光。
[0005] 聚光透鏡003使從各光纖射出的光在某一個(gè)點(diǎn)009 (以下稱為A點(diǎn)）上與主光線 交叉。聚光透鏡003與A點(diǎn)009之間的距離，與聚光透鏡003的焦距相等。柱面透鏡004 將A點(diǎn)009處的光束形狀形成為橢圓光束。
[0006] 第一主透鏡005、第二主透鏡007以及衍射光柵006構(gòu)成4f光學(xué)系統(tǒng)。A點(diǎn)與第一 主透鏡之間的距離，與第一主透鏡的焦距Π 相等，第二主透鏡與MEMS反射鏡之間的距離， 與第二主透鏡的焦距f2相等。由于構(gòu)成了 4f光學(xué)系統(tǒng)，因此在A點(diǎn)009處形成的光束形 狀投影于MEMS反射鏡008上。此時(shí)投影于MEMS反射鏡008上的光束直徑相對(duì)于A點(diǎn)處的 光束直徑，被擴(kuò)大或縮小到焦距比f2/fl倍。衍射光柵006將波分復(fù)用后的信號(hào)光，按每一 波長(zhǎng)進(jìn)行分離。按每一波長(zhǎng)分離后的信號(hào)光經(jīng)由第二主透鏡007照射到對(duì)應(yīng)的MEMS反射 鏡。
[0007] MEMS反射鏡008具備多個(gè)反射鏡元件，并被配置成使穿過MEMS反射鏡008的各 反射鏡元件的中心的直線沿著X軸方向。這樣的MEMS反射鏡008在使各反射鏡元件的主 表面與第二主透鏡對(duì)置的狀態(tài)下，配設(shè)于第二主透鏡的焦點(diǎn)位置處。MEMS反射鏡008使照 射的各信號(hào)光的主光線變換成角度θ X進(jìn)行反射，選擇射入的輸出端口。由于MEMS反射鏡 008的各反射鏡元件繞著與波長(zhǎng)分離軸z軸正交的X軸旋轉(zhuǎn)，因此通過由旋轉(zhuǎn)改變射出角度 而改變A點(diǎn)009處的射入角度。由此，波長(zhǎng)選擇開關(guān)能選擇主光線射入的輸出端口 0012。
[0008] 上述波長(zhǎng)選擇開關(guān)通過改變按每一信號(hào)光分配的MEMS反射鏡的射出角度，能按 每一波長(zhǎng)切換輸出端口。
[0009] 波長(zhǎng)選擇開關(guān)在構(gòu)成光網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)200內(nèi)同時(shí)安裝有多個(gè)。圖2是記載了在一個(gè) 節(jié)點(diǎn)內(nèi)安裝了兩個(gè)波長(zhǎng)選擇開關(guān)（WSS)的情況下的波長(zhǎng)選擇開關(guān)部的結(jié)構(gòu)圖。將進(jìn)入節(jié)點(diǎn) 200的光信號(hào)在波長(zhǎng)選擇開關(guān)201中分波，分成傳向下一個(gè)波長(zhǎng)選擇開關(guān)202的信號(hào)以及傳 向接收機(jī)203-U203-2的信號(hào)。下一個(gè)波長(zhǎng)選擇開關(guān)202使從上一個(gè)波長(zhǎng)選擇開關(guān)201傳 來的信號(hào)和來自發(fā)送機(jī)204-U204-2的信號(hào)光進(jìn)行合波，從節(jié)點(diǎn)200輸出信號(hào)光。
[0010] 如此，能在各節(jié)點(diǎn)內(nèi)，利用波長(zhǎng)選擇開關(guān)將接收、發(fā)送以及通過的信號(hào)進(jìn)行分波、 合波。節(jié)點(diǎn)一般除了波長(zhǎng)選擇開關(guān)之外，還安裝有光監(jiān)測(cè)器、光放大器以及光耦合器等光學(xué) 部件，還具有故障檢測(cè)或光品質(zhì)補(bǔ)償、光品質(zhì)變差檢測(cè)等功能。
[0011] 圖3表示路徑數(shù)為4時(shí)的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。是能將各信號(hào)波長(zhǎng)切換至任意路徑的節(jié)點(diǎn)結(jié) 構(gòu)。此時(shí)安裝有8個(gè)波長(zhǎng)選擇開關(guān)。雖然進(jìn)行了路徑數(shù)為4時(shí)的說明，但是路徑數(shù)可為任 意數(shù)，使用的波長(zhǎng)選擇開關(guān)的個(gè)數(shù)隨著路徑數(shù)的增加而增加。
[0012] 在節(jié)點(diǎn)內(nèi)安裝多個(gè)波長(zhǎng)選擇開關(guān)、光學(xué)部件時(shí)，節(jié)點(diǎn)的尺寸變大，節(jié)點(diǎn)的成本比照 波長(zhǎng)選擇開關(guān)等的個(gè)數(shù)增加。因此，只要能共用在多個(gè)波長(zhǎng)選擇開關(guān)之間等處共用的部件， 并能由一個(gè)部件來制造能集成功能的部件，就能縮小節(jié)點(diǎn)內(nèi)的各個(gè)裝置的尺寸，還能降低 成本。
[0013] 在本發(fā)明中，提供一種在共用多個(gè)波長(zhǎng)選擇開關(guān)的一部分光學(xué)部件等時(shí)所必需的 輸入輸出端口的配置及光學(xué)系統(tǒng)配置。另外，提供一種能精度良好地安裝因安裝多個(gè)波長(zhǎng) 選擇開關(guān)而增加的輸入輸出端口的輸入輸出端口制造方法。還提供一種用于縮小節(jié)點(diǎn)內(nèi)裝 置的、在波長(zhǎng)選擇開關(guān)的輸入輸出端口處集成節(jié)點(diǎn)功能的方案。
[0014] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0015] 專利文獻(xiàn)
[0016] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2009-122492號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0018] 用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0019] 本發(fā)明的波長(zhǎng)選擇開關(guān)陣列，在同一基板上具備η個(gè)波長(zhǎng)選擇開關(guān)，該η個(gè)波長(zhǎng)選 擇開關(guān)分別具有：至少一個(gè)輸入端口，輸入光；至少一個(gè)輸出端口，接收來自所述輸入端口 的光；至少一個(gè)聚光元件，改變從所述輸入端口射入的光的光束形狀；至少一個(gè)色散元件， 按每一波長(zhǎng)色散從所述輸入端口射入的光；以及至少一個(gè)波前控制元件，使在所述色散元 件中色散的所述每個(gè)波長(zhǎng)的光按每一波長(zhǎng)對(duì)著所述輸出端口反射，所述波長(zhǎng)選擇開關(guān)陣列 的特征在于，在所述η個(gè)波長(zhǎng)選擇開關(guān)之間共用所述聚光元件、所述色散元件以及所述波 前控制元件中的至少一個(gè)。
[0020] 另外，本發(fā)明的上述η個(gè)波長(zhǎng)選擇開關(guān)能共用所述至少一個(gè)聚光元件。
[0021] 另外，作為本發(fā)明的波長(zhǎng)選擇開關(guān)陣列，向輸入端口以及所述輸出端口射入射出 的光的每個(gè)波長(zhǎng)的主光線，能在同一所述波長(zhǎng)選擇開關(guān)內(nèi)，交叉于所述波前控制元件上的 一點(diǎn)，在不同的所述波長(zhǎng)選擇開關(guān)之間，不相交于所述波前控制元件上。
[0022] 另外，作為本發(fā)明的波長(zhǎng)選擇開關(guān)陣列，輸入端口以及所述輸出端口，能在同一所 述波長(zhǎng)選擇開關(guān)內(nèi)，以所述波前控制元件上的一點(diǎn)為中心，被配置于圓弧上，在不同的所述 波長(zhǎng)選擇開關(guān)之間，以所述波前控制元件上的不同的點(diǎn)為中心，被配置于不同的圓弧上。
[0023] 另外，作為本發(fā)明的波長(zhǎng)選擇開關(guān)陣列，向輸入端口以及所述輸出端口射入射出 的主光線的角度，能在不同的所述波長(zhǎng)擇選開關(guān)之間相異。
[0024] 另外，作為本發(fā)明的波長(zhǎng)選擇開關(guān)陣列，輸入端口以及所述輸出端口，能在同一所 述波長(zhǎng)選擇開關(guān)內(nèi)，被配置成使主光線的射入射出角度平行，在不同的所述波長(zhǎng)選擇開關(guān) 之間，被配置成使主光線的射入射出角度不平行。
[0025] 另外，作為本發(fā)明的波長(zhǎng)選擇開關(guān)陣列，向輸入端口以及所述輸出端口射入射出 的光的每個(gè)波長(zhǎng)的主光線，在同一所述波長(zhǎng)選擇開關(guān)內(nèi)，交叉于所述波前控制元件上之外 的一點(diǎn)，所述波前控制元件上之外的一點(diǎn)，能在不同的所述波長(zhǎng)選擇開關(guān)之間相異。
[0026] 另外，作為本發(fā)明的波長(zhǎng)選擇開關(guān)陣列，輸入端口以及所述輸出端口，能在同一所 述波長(zhǎng)選擇開關(guān)內(nèi)，被配置成使主光線的射入射出角度為不同的角度。