專利名稱：光學交換器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多信道的光通訊交換器，特別涉及一種結合解復用器(DEMUX)與交換器(SWITCH)功能的光學交換器構造。
如
圖1A-
圖1B所示，為一種已知光學交換器的基本結構。包含多個波長λ1，λ2，λ3，λ4的光信號，在通過解復用器10之后，被分波至不同的傳輸信道c101-c104，再通過兩個2×2的光學交換器20a，20b而被導入至傳輸信道c1-c4中。在光學交換器20a，20b處于非交錯狀態(tài)時，傳輸信道c1-c4中的波長分布將保持不變；反之，當光學交換器20a，20b處于交錯狀態(tài)時，傳輸信道c1-c4中的波長分布將改變如圖B所示的情形。
由以上的已知技術可以發(fā)現解復用器與光交換器仍然是以分工的方式使用在DWDM的通訊系統(tǒng)中，解復用器儀具有分波的功能，而交換器則僅提供了交換傳輸信道的功能，這種結構需要由不同的光學組件組成。另一方面，傳統(tǒng)的光學交換器大部份仍采用機械式的設計，不但組件的體積較大，在控制的速度上也不夠理想。
本實用新型利用光信號間隔器(Interleaver)與可調式F-P濾波器(Tunable Fabry-Perot Etalon Filter)構成一種多信道的光學交換器。首先使用光信號間隔器將多波長的光信號間隔為兩個或兩個以上具有較大頻道間隔的多波長光信號，再分別利用一種可調式F-P濾波器數組將其中不同波長的光信號分別取出，即可完成多波長光信號的解復用器處理。
本實用新型的另一目的在于提供一種可以降低組件數目的光學交換器的構造。
本實用新型采用光信號間隔器與可調式F-P濾波器數組的光學結構，也可利用微機械電子系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical System；MEMS)技術將全部的組件整合在一起，不論在體積、控制性和光路設計方面均會優(yōu)于現有的結構。
圖2為本實用新型的光學結構圖。
圖3為本實用新型光信號間隔器的分波情形。
圖4為可調式F-P濾波器的構造圖。
圖5-圖6顯示本實用新型可調式F-P濾波器數組進行解復用器處理與光交換的情形。
該多個可調式F-P濾波器數組50a-50b的每一個濾波器數組50a，50b中都包括兩個或兩個以上的可調式F-P濾波器501，502，如圖5所示，用以將具有較大頻道間隔的多波長光信號L2，L3中所包含的不同波長的光信號各自分離至不同的輸出信道C1-C4。
應用于高密度波分復用的光通訊系統(tǒng)，由于可調式F-P濾波器的頻帶隔絕度很差，會使得相鄰信道的光信號一起進入，容易產生串音干擾。而在本實用新型的較佳實施例中，如圖3所示，首先利用光信號間隔器40，將多波長的光信號L1區(qū)隔為兩個或兩個以上具有較大頻道間隔的多波長光信號L2，L3，這樣在多波長光信號L2，L3中所包含的多波長光信號彼此之間的信道間隔將會增大，從而避免相鄰信道的光信號一起進入可調式F-P濾波器數組50a，50b，進而減少串音干擾的現象。
請參閱圖3，以一個包含多個波長λ1-λ6的多波長光信號L1為例，來說明本實用新型的運作過程。多波長光信號L1在通過光信號間隔器40之后，將會被分離為奇數信道的光信號L2(波長分別為λ1，λ3，λ5)與偶數信道的光信號L3(波長分別為λ2，λ4，λ6)，其中波長分別為λ1，λ3，λ5的光信號L2將被送至第一個可調式F-P濾波器數組50a，波長分別為λ2，λ4，λ6的光信號L3將被送至第二個可調式F-P濾波器數組50b。而后進入每一個可調式F-P濾波器數組50a，50b中任何一個可調式F-P濾波器501或是502的光信號，它們彼此之間的信道間隔增大從而避免相鄰信道的光信號一起進入可調式F-P濾波器501或502，進而減少串音干擾的現象。
一般來說，可調式F-P濾波器501具有兩片彼此平行的光學平板表面51a，51b，如圖4所示，這兩個光學平板表面51a，51b之間則通過一間隔物52a，52b保持有一間隙G，在此間隙G中通常填充空氣或是形成真空，而在兩片彼此相對的光學平板表面51a，51b上可以涂上一光學鍍層(OpticalCoating)，如高反射鍍膜HR(High Reflective)或是沒有鍍層的涂層。當含有多個不同波長的光信號Ln(含有多個多波長的光信號λ1-λ4)通過這種可調式F-P濾波器501，可以通過調變間隙G的間隔距離的方式，使得其中某一個波長的光信號Ls(如波長λ2)通過，其余的光信號Lm(含有多個多波長的光信號λ1，λ3，λ4)則被反射。因此，我們可以利用壓電材料或是具有溫度特性的材料制作間隔物52a，52b，通過控制間隔物52a，52b的長度就可以達到調變間隙G，進而控制通過的光信號波長的功效。
請參閱圖5、圖6，以具有較大頻道間隔的多波長光信號L2(含有多個多波長的光信號λ1，λ3)為例，利用可調式F-P濾波器數組50a我們就可以將其中不同波長的光信號各自分離至某一輸出信道C1或C2。如圖5所示，含有波長為λ1，λ3的多波長光信號L2首先進入可調式F-P濾波器501，控制可調式F-P濾波器501的通過波長為λ3，則波長為λ3的光信號將會通過而進入輸出信道C1，至于波長為λ1的光信號則被反射，并且在光路P1的導引之下經由可調式F-P濾波器502(控制可調式F-P濾波器502的通過波長為λ1)進入輸出信道C2，至此即完成解復用器的處理。
反之，當控制可調式F-P濾波器501的通過波長為λ1，可調式F-P濾波器502的通過波長為λ3，則波長為λ1的光信號將會進入輸出信道C1，波長為λ3的光信號將被分離至輸出信道C2，如圖6所示，這樣除了可以完成解復用器的處理，還可以讓可調式F-P濾波器數組50a具備光交換器的功能。
較佳的實施方式，更可以利用微機電系統(tǒng)技術將光信號間隔器與可調式F-P濾波器數組的全部光學組件整合在一起，不論在體積、控制性和光路設計方面均會優(yōu)于傳統(tǒng)的技術。
以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，并非用以限制本實用新型的保護范圍，本實用新型的保護范圍應以權利要求書界定的范圍為準，本技術領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內所作的些許變動，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種光學交換器，其特征在于，包括一光信號間隔器，多波長的光信號經該光信號間隔器區(qū)隔為兩個或兩個以上具有較大頻道間隔的多波長光信號；以及多個可調式濾波器，所述具有較大頻道間隔的多波長光信號中所包含的不同波長的光信號經該多個可調式濾波器各自分離至相應的輸出信道。
2.如權利要求1所述的光學交換器，其特征在于，所述多波長光信號的信道基于不同波長光信號的信道順序經所述光信號間隔器分為奇數信道和偶數信道。
3.如權利要求1所述的光學交換器，其特征在于，所述可調式濾波器為可調式F-P濾波器數組，該可調式F-P濾波器數組包括一個或一個以上的可調式F-P濾波器。
4.如權利要求3所述的光學交換器，其特征在于，所述可調式F-P濾波器具有兩片彼此平行的光學平板表面，該兩個光學平板表面之間通過一間隔物保持有一間隙。
5.如權利要求4所述的光學交換器，其特征在于，所述間隔物采用調變所述可調式F-P濾波器間隙的壓電材料。
6.如權利要求4所述的光學交換器，其特征在于，所述間隔物采用調變所述可調式F-P濾波器間隙的具有溫度特性的材料。
7.如權利要求4所述的光學交換器，其特征在于，所述可調式F-P濾波器的相對光學平板表面涂有一光學鍍膜。
8.如權利要求7所述的光學交換器，其特征在于，所述光學鍍膜為高反射鍍膜。
專利摘要本實用新型公開了一種利用光信號間隔器與可調式F－P濾波器構成的光學交換器，首先由光信號間隔器將包含多個波長的光信號基于波長分離至兩個或兩個以上不同的傳輸信道，再分別于不同的傳輸信道利用可調式F－P濾波器，將其中不同波長的光信號各自分離至不同的傳輸信道，完成解復用器的處理，其調變的速度方面將會較傳統(tǒng)采用機械式調變的光交換器更快，同時又兼具有解復用器的功能，也可減少光學模塊的組件數目。
文檔編號G02B6/28GK2550781SQ02231808
公開日2003年5月14日 申請日期2002年5月28日 優(yōu)先權日2002年5月28日
發(fā)明者張紹雄, 黃郁湘 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司