一种端口数目非对称的阵列波导光栅路由器及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种端口数目非对称的阵列波导光栅路由器及其应用，所述端口数目非对称的阵列波导光栅路由器是指阵列波导光栅路由器的输入端口数目N与输出端口数目M是不相同的，即，N≠M，包括端口数目对称的阵列波导光栅路由器以及光耦合器，所述端口数目对称的阵列波导光栅路由器是指阵列波导光栅路由器的输入端口数目与输出端口数目是相同的，所述光耦合器用于将多个输出端口耦合到一个输出端口。本发明专利技术在保证具备传统阵列波导光栅路由器无阻塞性的基础上，缩小了输入端口的波长调节范围，从而使得该结构更具应用性。

Array waveguide grating router with asymmetric port number and its application

The present invention provides an array waveguide grating router port number asymmetric and its application, the port number of non symmetrical array waveguide grating router M refers to the number of input ports of N and the number of output ports arrayed waveguide grating router is not the same, that is, N and M, including the port number of symmetrical array waveguide grating the router and the light coupler, arrayed waveguide grating router of the port number symmetry refers to the number of input port and output port number of array waveguide grating router is the same, the optical coupler for a plurality of output ports coupled to an output port. Based on the fact that the traditional arrayed waveguide grating router is not blocked, the wavelength adjusting range of the input port is reduced, and the structure is more applicable.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学器件，具体地，涉及一种光通信领域端口数目非对称阵列波导光栅路由器及其应用。
技术介绍
近年来，随着移动互联网、云计算等相关领域的快速发展，网络流量呈现爆炸式增长趋势，这种趋势对于当今网络基础设施的容量提出了更高的要求。与此同时，网络流量的潮汐效应特征以及区域间流量互补特征又造成了极大的资源浪费，而光通信设备作为流量的主要载体，就要求其能够实现资源的灵活调度，以此能够赋予高流量区域以及高流量时间段更多的资源。在此背景下，通信设施的池化概念已经在宽带接入网、无线接入网等领域获得了极大的关注。与传统每个区域的通信设施仅仅服务于该区域网络所不同的是，通信设施的池化要求通信设施能够集中化管理，根据各个区域各个网络的服务需求的不同进行通信设施资源的灵活调度。在光器件中，阵列波导光栅路由器由于其无源特性以及无阻塞特性在通信设施中发挥极为重要的作用。HongyangYang等人于2014年在美国光学学会(OSA)的JournalofOpticalCommunicationsandNetworking杂志上提出利用池化的激光器池以及阵列波导光栅路由器的方法来实现多个时分波分复用无源光网络之间激光器的共享，在这种方法中，激光器的数量是多于输出端口的数量的，而传统的阵列波导光栅路由器的端口数目多为对称的，实现端口数目非对称的最为直接的方法是将端口数目对称的阵列波导光栅路由器的输出端口去除，但是这种去除方式没有考虑到输入端口的波长调节范围的问题。基于此，本专利技术提出了一种端口数目非对称的阵列波导光栅路由器的构造方法，利用本专利所提方法，在实现端口数目非对称的同时，每个输入端口只需在较小的波长范围内进行调节。TongYe等人于2012年在美国光学学会(OSA)的JournalofLightwaveTechnology杂志VOL.30,NO.13的文章中提出非对称阵列波导光栅路由器的构造方法。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是提供一种端口数目非对称的阵列波导光栅路由器及其应用，利用光耦合器对端口数目对称的阵列波导光栅路由器的输出端口进行耦合，用小型的阵列波导光栅路由器即可构造大规模的阵列波导光栅路由器。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种端口数目非对称的阵列波导光栅路由器，所述端口数目非对称的阵列波导光栅路由器是指阵列波导光栅路由器的输入端口数目N与输出端口数目M是不相同的，即，N≠M，包括端口数目对称的阵列波导光栅路由器以及光耦合器，所述端口数目对称的阵列波导光栅路由器是指阵列波导光栅路由器的输入端口数目与输出端口数目是相同的，所述光耦合器用于将多个输出端口耦合到一个输出端口，或者将多个输入端口耦合到一个输入端口。所述N＞M，所述端口数目对称的阵列波导光栅路由器是指阵列波导光栅路由器的输入端口数目与输出端口数目均是N，所述光耦合器的数目为M，N个输入端口的波长范围为波长间隔的M倍。所述N＜M，所述端口数目对称的阵列波导光栅路由器是指阵列波导光栅路由器的输入端口数目与输出端口数目均是M，所述光耦合器的数目为N，M个输出端口的波长范围为波长间隔的N倍。所述光耦合器用于将对称阵列波导光栅路由器的多个输出端口耦合为一个输出端口。所述光耦合器用于将对称阵列波导光栅路由器的多个输入端口耦合为一个输入端口。一种端口数目非对称的阵列波导光栅路由器的应用，在N＞M情况下，将N个波长可调的激光器分别放置于N*M阵列波导光栅路由器的输入端口，形成一个激光器池，阵列波导光栅路由器的M个输出端口分别连接至不同的网络，对于每一个可调激光器来说，通过调节到某个特定的波长，输出某个特定的端口，这样，当某个区域所需带宽比较大时，能够将更多的激光器输出到该区域所对应的端口，从而实现资源的灵活调度，当整个网络的带宽需求比较低时，适当关闭某些激光器，从而实现节能，提高整个网络的能源效率。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术在构造过程中充分考虑了结构的无阻塞性以及输入端口激光器的波长调节范围。无阻塞性是阵列波导光栅路由器的一大特点，因此，在结构的设计中，根据端口数目对称的阵列波导光栅路由器的路由特性，通过合理的耦合方式，使每个输入端口在各自的波长调节范围内能够无阻塞的到达输出端口。且本专利技术不会受限于器件成本，对激光器的波长调节范围要求不高。本专利技术在保证具备传统阵列波导光栅路由器无阻塞性的基础上，缩小了输入端口的波长调节范围，从而使得该结构更具应用性。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术的基本框图；图2为本专利技术一实施例的构造图；图3为本专利技术的工业应用实施例。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。直观上来看，N*M(N>M)端口数目非对称的阵列波导光栅路由器的构造可直接由N*N端口数目对称的阵列光栅路由器除去输出端口N-M+1至输出端口N这N-M个输出端口获得。然而，这种结构会要求某些输入端口激光器波长调节范围很大，比如输入端口N-1和输入端口N要求激光器能够在λ1～λN之间调节。这对器件的成本要求十分苛刻。本专利技术所提供的端口数目非对称的阵列波导光栅路由器，可以避免此种情况对构造的限制。图1所示为本专利技术用N*N阵列波导光栅路由器构造N*M阵列波导光栅路由器的基本框图。对于N*M阵列波导光栅路由器，其N个输入端口为N*N阵列波导光栅路由器的N个输入端口，其M个输出端口为N*N阵列波导光栅路由器的N个输入端口通过光耦合器耦合得到。图1结构具有以下两点特征：(1)N个输入端口的光发射机的波长调节范围为波长间隔的M倍。举例说明，若构造间隔为100GHz的16*4阵列波导光栅路由器，每个输入端口的光发射机的波长调节范围为400GHz，也就是3.2nm。(2)无阻塞性。对于任意一输入端口在其波长范围内调节时，不会与另外的任意输入端口在其波长范围内调节时产生冲突。图2以KM*KM阵列波导光栅路由器为例，描述了用KM*KM结构来构造KM*M结构的具体细节。输入端口1到输入端口M的波长调谐范围为λ1～λM，输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种端口数目非对称的阵列波导光栅路由器，所述端口数目非对称的阵列波导光栅路由器是指阵列波导光栅路由器的输入端口数目N与输出端口数目M是不相同的，即，N≠M，其特征在于，包括端口数目对称的阵列波导光栅路由器以及光耦合器，所述端口数目对称的阵列波导光栅路由器是指阵列波导光栅路由器的输入端口数目与输出端口数目是相同的，所述光耦合器用于将多个输出端口耦合到一个输出端口，或者将多个输入端口耦合到一个输入端口。

【技术特征摘要】
1.一种端口数目非对称的阵列波导光栅路由器，所述端口数目非对称的阵列波导
光栅路由器是指阵列波导光栅路由器的输入端口数目N与输出端口数目M是不相同的，
即，N≠M，其特征在于，包括端口数目对称的阵列波导光栅路由器以及光耦合器，所述
端口数目对称的阵列波导光栅路由器是指阵列波导光栅路由器的输入端口数目与输出
端口数目是相同的，所述光耦合器用于将多个输出端口耦合到一个输出端口，或者将多
个输入端口耦合到一个输入端口。
2.根据权利要求1所述的端口数目非对称的阵列波导光栅路由器，其特征在于，
所述N＞M，所述端口数目对称的阵列波导光栅路由器是指阵列波导光栅路由器的输入
端口数目与输出端口数目均是N，所述光耦合器的数目为M，N个输入端口的波长范围
为波长间隔的M倍。
3.根据权利要求1所述的端口数目非对称的阵列波导光栅路由器，其特征在于，
所述N＜M，所述端口数目对称的阵列波导光栅路由器是指阵列波导光栅路由器的输入
端口数目与输出端口数目均是M，所述光耦合器的数目为N...

【专利技术属性】
技术研发人员：张阔，何浩，郭梓栋，胡卫生，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31