2×2全光路由器及其組成的n×n全光路由器的制造方法
【專利摘要】一種2×2全光路由器，包括若干偏振分束棱鏡和若干電光晶體開關，每個偏振分束棱鏡均設置有入射光口，其特征在于，每個偏振分束棱鏡入射光口處均設置電光晶體開關，該電光晶體開關用于控制進入偏振分束棱鏡入射光口的入射光束的偏振方向，從而通過偏振分束棱鏡控制該光束的出射方向。本發(fā)明主要用于光通信網絡中的光交換、光路由器件，可以快速有效的實現(xiàn)任意N×N端口的廣義無阻塞連接，大大提高光通信網絡中光路由的通信容量和響應速度。本發(fā)明中采用電光晶體開關實現(xiàn)光路選擇，速度非?？?，且具有極高的可靠性與穩(wěn)定性。
【專利說明】2X2全光路由器及其組成的NXN全光路由器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于光通信【技術領域】，尤其涉及一種2X2全光路由器及其組成的NXN全光路由器。
【背景技術】
[0002]隨著高速全光網絡的發(fā)展，基于電子技術的網絡方案缺點逐漸顯現(xiàn)，由于受限于電子器件工作上限速率最大為40G，一般電子技術網絡方案難以完成高速寬帶綜合業(yè)務的傳送和交換處理，網絡中還會出現(xiàn)帶寬“瓶頸”。只有全光網絡方案能提供高速、大容量的傳輸及處理能力，打破信息傳輸的“瓶頸”，可以在很長的時間內適應高速寬帶業(yè)務的帶寬需求。全光網絡(全光通信網絡)是指光信息流在網絡中的傳輸及交換時始終以光的形式存在，而不需要經過光/電、電/光變換。也就是說，信息從源節(jié)點到目的節(jié)點的傳輸過程中始終在光域內，因此，全光網絡以其良好的透明性、兼容性和擴展性，成為下一代高速(超高速)寬帶網絡的首選。
[0003]目前機械式光開關主要為微機電型光開關，優(yōu)點是插入損耗低，不受偏振和波長的影響，缺點是響應時間長，一般在毫秒量級，有的還存在回跳抖動和重復性較差等問題，特別是很難實現(xiàn)很大數目的光開關集成；非機械式光開關主要有波導耦合型、聲光調制型、液晶型、全息型、電光調制型等。其中非機械式光開關中波導耦合型響應速度較慢，不易實現(xiàn)三維互連；聲光調制速度可達到微秒量級，但是不適合形成大型光交換矩陣，且損耗與波長有關；全息型光開關速度可達納秒量級，但是制造工藝復雜。
[0004]先前技術[I](李志揚.適用于全光網絡的MXNXK光開關陣列及其方法，發(fā)明專利，申請?zhí)?CN03127962.7.)所描述的光開關網絡采用陣列波導干涉的方法。它能夠在不影響其他波長的條件下單獨把某一波長的光波從輸入光波導中分離出來，并存在光緩存和光增益功能，但是陣列波導干涉的串擾較大，且速度較慢，不適合在高速、大容量的全光網絡下應用。
[0005]先前技術[2](侯培培，宋哲，李旭東，張娟和劉立人.單塊晶體集成的NXN縱橫開關網絡及其控制算法[J]，ACTAOPTICASINICA, 2008, 28 (2).)中設計了一種單塊晶體集成的NXN縱橫開關(Crossbar)網絡,可以實現(xiàn)任意輸入輸出通道之間的無阻塞連接。但是只能實現(xiàn)固定輸入端與輸出端的連接，不能實現(xiàn)全光路由中所需要的任意端口的無阻塞連接。
[0006]電光開關切換速度非?？?，可達納秒量級；由于純固態(tài)結構，無活動部件，其具有極高的可靠性與穩(wěn)定性，方便拓展與集成，很容易組成多端口的光交換系統(tǒng)；另外還具有插入損耗低、串擾小、調制對比度高等特點，因此本發(fā)明利用LiNbO3晶體的電光效應和改進crossbar網絡結構組成NXN全光路由器，可以有效匹配全光網絡，實現(xiàn)高速、大容量的信息傳輸和處理。

【發(fā)明內容】
[0007]發(fā)明目的:本發(fā)明旨在提供一種能夠匹配高速大容量全光網絡的全光路由裝置，能夠實現(xiàn)任意NXN端口的同偏振光輸出的網絡互連，光路傳輸具有可逆性。系統(tǒng)有極高的可靠性與穩(wěn)定性，方便拓展與集成，很容易組成多端口的光交換系統(tǒng)，另外還具有插入損耗低、串擾小、調制對比度聞等特點。
[0008]技術方案:本發(fā)明中的2X2全光路由器包括若干偏振分束棱鏡和若干電光晶體開關，每個偏振分束棱鏡均設置有入射光口，每個偏振分束棱鏡入射光口處均設置電光晶體開關，該電光晶體開關用于控制進入偏振分束棱鏡入射光口的入射光束的偏振方向，從而通過偏振分束棱鏡控制該光束的出射方向。
[0009]進一步地,所述若干偏振分束棱鏡包括第一偏振分束棱鏡(al)、第二偏振分束棱鏡(all)、第三偏振分束棱鏡(bl)、第四偏振分束棱鏡(bll)、第五偏振分束棱鏡(cl)、第六偏振分束棱鏡(cll)、第七偏振分束棱鏡(dl)、第八偏振分束棱鏡(dll);每個偏振分束棱鏡均設置有入射光口、偏振反射光口和透射光口 ；其中，第一偏振分束棱鏡(al)的偏振反射光口與第二偏振分束棱鏡(all)的偏振反射光口相連通，第三偏振分束棱鏡(bl)的偏振反射光口與第五偏振分束棱鏡(cl)的偏振反射光口相連通,第五偏振分束棱鏡(cl)的偏振反射光口與第六偏振分束棱鏡(cll)的偏振反射光口相連通，第七偏振分束棱鏡(dl)的偏振反射光口與第八偏振分束棱鏡(dll)的偏振反射光口相連通；所述的2X2全光路由器還設置有第一光路輸入/輸出端、第二光路輸入/輸出端、第三光路輸入/輸出端和第四光路輸入/輸出端；第一偏振分束棱鏡(al)的入射光口與透射光口、第三偏振分束棱鏡(bl)的入射光口與透射光口、第五偏振分束棱鏡(cl)的透射光口和入射光口和第七偏振分束棱鏡(dl)的透射光口和入射光口串聯(lián)，該串聯(lián)光路兩端的光口分別為第一光路輸入/輸出端和第二光路輸入/輸出端；第二偏振分束棱鏡(all)的入射光口與透射光口、第四偏振分束棱鏡(bll)的入射光口與透射光口、第六偏振分束棱鏡(cll)的透射光口和入射光口和第八偏振分束棱鏡(dll)的透射光口和入射光口串聯(lián)，該串聯(lián)光路兩端的光口分別為第三光路輸入/輸出端和第四光路輸入/輸出端。
[0010]本發(fā)明中的電光晶體開關可以為鈮酸鋰晶體電光開關、磷酸二氫鉀晶體電光開關、磷酸二氘鉀晶體電光開關或者鉭酸鋰晶體電光開關。
[0011 ] 在本發(fā)明中，第一偏振分束棱鏡的入射光口與透射光口、第三偏振分束棱鏡的入射光口與透射光口、第五偏振分束棱鏡的透射光口和入射光口和第七偏振分束棱鏡的透射光口和入射光口串聯(lián)指的是，第一偏振分束棱鏡通過入射光口與透射光口、第三偏振分束棱鏡通過入射光口與透射光口、第五偏振分束棱鏡通過透射光口和入射光口和第七偏振分束棱鏡通過透射光口和入射光口串聯(lián)接入一個串聯(lián)光路。這種串聯(lián)只是描述了各個偏振分束棱鏡的連接方向關系，各偏振分束棱鏡并不一定是依次串聯(lián)的連接關系。但是各偏振分束棱鏡串聯(lián)至光路中的極性方向必須嚴格遵守，亦即存在一個從光路一頭到另一頭的正方向，當通過第一偏振分束棱鏡時，必須是先經過入射光口再到透射光口 ；當通過第三偏振分束棱鏡時，必須是先經過入射光口再到透射光口 ；當通過第五偏振分束棱鏡時，必須是先經過透射光口再到入射光口 ；當通過第七偏振分束棱鏡時，必須是先經過透射光口再到入射光口。
[0012]對于第二偏振分束棱鏡的入射光口與透射光口、第四偏振分束棱鏡的入射光口與透射光口、第六偏振分束棱鏡的透射光口和入射光口及第八偏振分束棱鏡的透射光口和入射光口串聯(lián)也遵循與上段類似的串聯(lián)連接關系和極性連接關系。亦即存在沿著一個從光路一頭到另一頭的正方向，當通過第二偏振分束棱鏡時，必須是先經過入射光口再到透射光口 ；當通過第四偏振分束棱鏡時，必須是先經過入射光口再到透射光口 ；當通過第六偏振分束棱鏡時，必須是先經過透射光口再到入射光口 ；當通過第八偏振分束棱鏡時，必須是先經過透射光口再到入射光口。
[0013]具體各偏振分束棱鏡各接口之間的連接可以通過設置各偏振分束棱鏡的角度和位置關系使他們直接連接，也可以使用光纖等光導材料相互連接。
[0014]如前所述，因為各個偏振分數棱鏡之間的連接次序并不重要，因此具體而言，有以下第一種實施方式。
[0015]適應該種實施方式的2X2全光路由器每個偏振分束棱鏡的入射光口處還設置有電光晶體開關的一種具體設置方式為:包括設置在第一偏振分束棱鏡入射口前的第一電光晶體開關，設置在第二偏振分束棱鏡入射口前的第二電光晶體開關，設置在第三偏振分束棱鏡入射光口與第一偏振分束棱鏡透射光口之間的第三電光晶體開關，設置在第四偏振分束棱鏡入射光口與第六偏振分束棱鏡的入射光口之間的第五電光晶體開關，設置在第五偏振分束棱鏡的入射光口與第七偏振分束棱鏡透射光口之間的第五電光晶體開關，設置在第七偏振分束棱鏡入射口前的第七電光晶體開關，設置在第八偏振分束棱鏡入射口前的第六電光晶體開關。
[0016]如前所述，因為各個偏振分數棱鏡之間的連接持續(xù)并不重要，因此具體而言，有以下第二種實施方式。第一偏振分束棱鏡的入射光口與透射光口、第三偏振分束棱鏡的入射光口與透射光口、第五偏振分束棱鏡的透射光口和入射光口和第七偏振分束棱鏡的透射光口和入射光口之間串聯(lián)的方式為:第七偏振分束棱鏡的入射光口連接至第一偏振分束棱鏡的入射光口，第一偏振分束棱鏡的透射光口連接至第三偏振分束棱鏡的入射光口，第三偏振分束棱鏡的透射光口連接至第五偏振分束棱鏡的透射光口 ；第二偏振分束棱鏡的入射光口與透射光口、第四偏振分束棱鏡的入射光口與透射光口、第六偏振分束棱鏡的透射光口和入射光口和第八偏振分束棱鏡的透射光口和入射光口的串聯(lián)方式為:第八偏振分束棱鏡的入射光口連接至第二偏振分束棱鏡的入射光口，第二偏振分束棱鏡的透射光口連接至第四偏振分束棱鏡的透射光口，第四偏振分束棱鏡的入射光口連接至第六偏振分束棱鏡的入射光口。
[0017]適應該第二種實施方式的2X2全光路由器每個偏振分束棱鏡的入射光口處還設置有電光晶體開關的另一種具體設置方式為:包括設置在第七偏振分束棱鏡入射口與第一分偏振束棱鏡入射口之間的第一電光晶體開關，設置在第八偏振分束棱鏡入射口與第二偏振分束棱鏡入射口之間的第二電光晶體開關，設置在第三偏振分束棱鏡入射光口與第一偏振分束棱鏡透射光口之間的第三電光晶體開關，設置在第四偏振分束棱鏡入射光口與第六偏振分束棱鏡的入射光口之間的第五電光晶體開關，設置在第五偏振分束棱鏡的入射光口與第七偏振分束棱鏡透射光口之間的第五電光晶體開關。
[0018]如此設置，可以較上一實施方式少使用兩個電光晶體開關。
[0019]進一步地，當所述的電光晶體開關施加電壓為零時，經過該電光晶體開關的出射光束與入射光束的偏振方向相同。
[0020]進一步地，當所述的電光晶體開關施加電壓為零時，經過該電光晶體開關的出射光束與入射光束的偏振方向發(fā)生90°改變。
[0021]本發(fā)明還包括由上述的2X2全光路由器組成的NXN全光路由器，如圖5所示，所述N為偶數，包括N2/2-N+l個所述的2X2全光路由器，依次編號為第i，j號2X2全光路由器i依次取遍I至N-1的所有正整數，當i取為奇數時，j依次取遍I至N/2的所有正整數，當i取為偶數時，j依次取遍I至N/2-1的所有正整數，其連接關系為:
[0022]I)當j取值為任意的I至N/2的正整數時，第1，j號2X2全光路由器連接至第1，j+Ι號2X2全光路由器，第N-l，j號2X2全光路由器連接至第N-1，j+Ι號2X2全光路由器；
[0023]2)當i取值為任意的I至N-1的偶數，j取值為任意的I至N/2-1的正整數時，第i，j號2X2全光路由器的四個端口分別連接至第1-1，j號2X2全光路由器、1-1，j+1號2X2全光路由器、第i+1，j號2X2全光路由器、第i+1，j+1號2X2全光路由器。
[0024]進一步地，所述NXN全光路由器還包括2N個NXN全光路由器光路輸入/輸出端，分別為當i取值為I至N-1任意奇數時，N/2個第i，I號2X2全光路由器的第一光路輸入/輸出端、N/2個第i, I號2X2全光路由器的第三光路輸入/輸出端、N/2個第i, N/2號2X2全光路由器的第二光路輸入/輸出端和N/2個第i,N/2號2X2全光路由器的第四光路輸入/輸出端。
[0025]本發(fā)明還包括由上述的2X2全光路由器組成的NXN全光路由器，如圖6所示，所述N為奇數，包括(N2-N)/2個所述的2X2全光路由器，依次編號為第i，j號2X2全光路由器i依次取遍I至N-1的所有正整數，當i取為奇數時，j依次取遍I至(N+l)/2的所有正整數，當i取為偶數時，j依次取遍I至(N-1)/2的所有正整數，其連接關系為:
[0026]I)當j取值為任意的I至(N+l)/2的正整數時，第1，j號2X2全光路由器連接至第1，j+Ι號2X2全光路由器，第(N-1)/2，j號2X2全光路由器連接至第(N_l)/2，j+1號2X2全光路由器，第(N-l)/2，j號2X2全光路由器的兩個端口分別連接至(N_3)/2，j號2X2全光路由器和(N-3)/2，j+1號2X2全光路由器；
[0027]2)當i取值為任意的I至N-3的偶數，j取值為任意的I至(N_l) /2的正整數時，第i，j號2X2全光路由器的四個端口分別連接至第1-1，j號2X2全光路由器、1-1，j+1號2X2全光路由器、第i+1，j號2X2全光路由器、第i+1，j+1號2X2全光路由器。
[0028]進一步地，所述NXN全光路由器還包括2N個NXN全光路由器光路輸入/輸出端，分別為當i取值為I至N-1任意奇數時，(N-1)/2個第i，I號2X2全光路由器的第一光路輸入/輸出端、(N-l)/2個第i, I號2X2全光路由器的第三光路輸入/輸出端、(N-l)/2個第i，(N+l)/2號2X2全光路由器的第二光路輸入/輸出端、(N-l)/2個第i，N/2號2X2全光路由器的第四光路輸入/輸出端、一個第N, I號全光路由器的第三光路輸入/輸出端和一個第N, (N+l)/2號全光路由器的第四光路輸入/輸出端。
[0029]電光晶體開關控制出射光束的偏振方向。比如典型的鈮酸鋰晶體電光開關的光軸c平行于入射光束方向，金屬電極對稱地加在鈮酸鋰晶體的兩個相對側面上，沿著鈮酸鋰晶體豎直方向施加橫向半波電壓Ujj。當銀酸鋰晶體電光開關無外加電壓時，出射光束與入射光束的偏振方向相同；當銀酸鋰晶體電光開關施加半波電壓時，出射光束與入射光束的偏振方向發(fā)生η的相位翻轉(即由P光變?yōu)閟光或者s光變?yōu)镻光)。對于不同波長的入射光束，半波電壓會隨之發(fā)生改變，半波電壓υπ與入射波長λ之間滿足關系:[0030]U =λd/2lgamma22n3
[0031]其中d為豎直的晶體厚度，I為入射光束經過的晶體長度，Y22為鈮酸鋰晶體的電光系數，η。為鈮酸鋰晶體的折射率。
[0032]偏振分束棱鏡控制光束的出射方向:當入射光束為P光時，經過偏振分束棱鏡后出射光束的方向不發(fā)生改變；當入射光束為s光時，經過偏振分束棱鏡后出射光束的方向發(fā)生90°的改變。
[0033]偏振分光棱鏡是在光學玻璃棱鏡的體對角面上鍍制多層介質膜，再將兩塊棱鏡的分光面膠合起來，并在通光面上鍍制增透膜，以降低光通過棱鏡時的反射損耗。對于折射率不同的兩種材料的交界面，可以找到一個入射角，使之滿足布儒斯特角條件，在這樣一個條件下，激光由棱鏡左側入射后，在右側透射的光為P分量光(經過鍍膜后使投射光中沒有s分量)，在側面反射的光為s分量光。偏振分束棱鏡的膜系設計要求，必須選擇折射率滿足一定的關系的膜料和基底材料，使P光全透過，而s光全部反射。其中2X2全光路由器的第一、第三、第四、第八偏振分束棱鏡與水平方向ζ軸正方向呈135°的夾角,第二、第五、第六、第七偏振分束棱鏡與水平方向正方向呈45°的夾角。
[0034]有益效果:本發(fā)明主要用于光通信網絡中的光交換、光路由器件，可以快速有效的實現(xiàn)任意NXN端口的廣義無阻塞連接，大大提高光通信網絡中光路由的通信容量和響應速度。本發(fā)明中采用電光晶體開關實現(xiàn)光路選擇，速度非?？?，且具有極高的可靠性與穩(wěn)定性。本發(fā)明采用自由空間結構，方便拓展與集成，很容易組成多端口的光交換系統(tǒng)。本發(fā)明中采用的電光晶體開關數目少，插入損耗低、串擾小。傳統(tǒng)的光開關網絡只能實現(xiàn)固定輸入到固定輸出的任意端口連接，與傳統(tǒng)的光開關網絡相比，本發(fā)明可以實現(xiàn)任意NXN端口同偏振光輸出的連接，光路傳輸具有可逆性，應用更為自由、廣泛。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是本發(fā)明中一種2X2全光路由器實施例的示意圖；
[0036]圖2是本發(fā)明中一種2X2全光路由器實施例的示意圖；
[0037]圖3是本發(fā)明中電光偏轉分束示意圖；
[0038]圖4是本發(fā)明中由一種2X2全光路由裝置組成的3X3全光路由器示意圖；
[0039]圖5為本發(fā)明一種2Ν端口 NXN全光路由器的結構框圖；
[0040]圖6為本發(fā)明一種2Ν端口 NXN全光路由器的結構框圖。
【具體實施方式】
[0041]實施例1
[0042]本實施例中使用的電光晶體開關為鈮酸鋰晶體電光開關。或者使用磷酸二氫鉀晶體電光開關、磷酸二氘鉀晶體電光開關或鉭酸鋰晶體電光開關均不影響本發(fā)明的實現(xiàn)。
[0043]請參閱圖1，圖1是本發(fā)明的一種2Ν端口全光路由器中的子結構2X2全光路由器的結構示意圖。由圖可見，2X2全光路由器其構成包括:
[0044]每個2 X 2全光路由器由8個偏振分束棱鏡和7個LiNb03晶體電光開關構成，2 X 2全光路由器中的光路I從左往右依次為第一電光晶體開關1、第一偏振分束棱鏡al、第三電光晶體開關3、第三偏振分束棱鏡b1、第五偏振分束棱鏡c1、第五電光晶體開關5、第七偏振分束棱鏡dl、第七電光晶體開關7 ;光路II從左往右依次為第二電光晶體開關2、第二偏振分束棱鏡all、第四偏振分束棱鏡bll、第四電光晶體開關4、第六偏振分束棱鏡ell、第八偏振分束棱鏡dll、第六電光晶體開關6。
[0045]圖3是本發(fā)明中電光偏轉分束示意圖。電光晶體開關控制出射光束的偏振方向。鈮酸鋰晶體的光軸c平行于ζ方向。金屬電極對稱地加在鈮酸鋰晶體平行于坐標面yz的兩個相對側面上，沿著鈮酸鋰晶體X方向施加橫向半波電壓U11。當電光晶體開關無外加電壓時，出射光束與入射光束的偏振方向相同；當電光晶體開關施加半波電壓時，出射光束與入射光束的偏振方向發(fā)生H的相位翻轉(即由P光變?yōu)镾光或者S光變?yōu)镻光)。對于不同波長的入射光束，半波電壓會隨之發(fā)生改變，半波電壓υπ與入射波長λ之間滿足關系:
【權利要求】
1.一種2X2全光路由器,包括若干偏振分束棱鏡和若干電光晶體開關,每個偏振分束棱鏡均設置有入射光口，其特征在于，每個偏振分束棱鏡入射光口處均設置電光晶體開關，該電光晶體開關用于控制進入偏振分束棱鏡入射光口的入射光束的偏振方向，從而通過偏振分束棱鏡控制該光束的出射方向。
2.根據權利要求1所述的2X2全光路由器，其特征在于，所述若干偏振分束棱鏡包括第一偏振分束棱鏡(al)、第二偏振分束棱鏡(all)、第三偏振分束棱鏡(bl)、第四偏振分束棱鏡(bll)、第五偏振分束棱鏡(Cl)、第六偏振分束棱鏡(cll)、第七偏振分束棱鏡(dl)、第八偏振分束棱鏡(dll);每個偏振分束棱鏡均設置有入射光口、偏振反射光口和透射光口 ；其中，第一偏振分束棱鏡(al)的偏振反射光口與第二偏振分束棱鏡(all)的偏振反射光口相連通，第三偏振分束棱鏡(bl)的偏振反射光口與第五偏振分束棱鏡(cl)的偏振反射光口相連通，第五偏振分束棱鏡(cl)的偏振反射光口與第六偏振分束棱鏡(cll)的偏振反射光口相連通，第七偏振分束棱鏡(dl)的偏振反射光口與第八偏振分束棱鏡(dll)的偏振反射光口相連通；所述的2X2全光路由器還設置有第一光路輸入/輸出端、第二光路輸入/輸出端、第三光路輸入/輸出端和第四光路輸入/輸出端；第一偏振分束棱鏡(al)的入射光口與透射光口、第三偏振分束棱鏡(bl)的入射光口與透射光口、第五偏振分束棱鏡(cl)的透射光口和入射光口和第七偏振分束棱鏡(dl)的透射光口和入射光口串聯(lián)，該串聯(lián)光路兩端的光口分別為第一光路輸入/輸出端和第二光路輸入/輸出端；第二偏振分束棱鏡(all)的入射光口與透射光口、第四偏振分束棱鏡(bll)的入射光口與透射光口、第六偏振分束棱鏡(cll)的透射光口和入射光口和第八偏振分束棱鏡(dll)的透射光口和入射光口串聯(lián)，該串聯(lián)光路兩端的光口分別為第三光路輸入/輸出端和第四光路輸入/輸出端。
3.根據權利要求2所述的2X2全光路由器,其特征在于,第一偏振分束棱鏡(al)的入射光口與透射光口、第三 偏振分束棱鏡(bl)的入射光口與透射光口、第五偏振分束棱鏡(Cl)的透射光口和入射光口和第七偏振分束棱鏡(dl)的透射光口和入射光口之間串聯(lián)的方式為:第一偏振分束棱鏡(al)的透射光口連接至第三偏振分束棱鏡(bl)的入射光口，第三偏振分束棱鏡(bl)的透射光口連接至第五偏振分束棱鏡(cl)的透射光口，第五振分束棱鏡的入射光口連接至第七振分束棱鏡的透射光口 ；第二偏振分束棱鏡(all)的入射光口與透射光口、第四偏振分束棱鏡(bll)的入射光口與透射光口、第六偏振分束棱鏡(cll)的透射光口和入射光口和第八偏振分束棱鏡(dll)的透射光口和入射光口的串聯(lián)方式為:第二偏振分束棱鏡(all)的透射光口連接至第四偏振分束棱鏡(bll)的透射光口，第四偏振分束棱鏡(bll)的入射光口連接至第六偏振分束棱鏡(cll)的入射光口，第六偏振分束棱鏡(cll)的透射光口連接至第八偏振分束棱鏡(dll)的透射光口。
4.根據權利要求3所述的2X2全光路由器，其特征在于，所述2X2全光路由器每個偏振分束棱鏡的入射光口處還設置有電光晶體開關的設置方式為:包括設置在第一偏振分束棱鏡(al)入射口前的第一電光晶體開關(I)，設置在第二偏振分束棱鏡(all)入射口前的第二電光晶體開關(2),設置在第三偏振分束棱鏡(bl)入射光口與第一偏振分束棱鏡(al)透射光口之間的第三電光晶體開關(3)，設置在第四偏振分束棱鏡(bll)入射光口與第六偏振分束棱鏡(cll)的入射光口之間的第四電光晶體開關(4),設置在第五偏振分束棱鏡(cl)的入射光口與第七偏振分束棱鏡(dl)透射光口之間的第五電光晶體開關(5),設置在第七偏振分束棱鏡(dl)入射口前的第七電光晶體開關(7),設置在第八偏振分束棱鏡(dll)入射口前的第六電光晶體開關(6)。
5.根據權利要求2所述的2X2全光路由器,其特征在于,第一偏振分束棱鏡(al)的入射光口與透射光口、第三偏振分束棱鏡(bl)的入射光口與透射光口、第五偏振分束棱鏡(Cl)的透射光口和入射光口和第七偏振分束棱鏡(dl)的透射光口和入射光口之間串聯(lián)的方式為:第七偏振分束棱鏡(dl)的入射光口連接至第一偏振分束棱鏡(al)的入射光口，第一偏振分束棱鏡(al)的透射光口連接至第三偏振分束棱鏡(bl)的入射光口，第三偏振分束棱鏡(bl)的透射光口連接至第五偏振分束棱鏡(cl)的透射光口 ；第二偏振分束棱鏡(all)的入射光口與透射光口、第四偏振分束棱鏡(bll)的入射光口與透射光口、第六偏振分束棱鏡(cll)的透射光口和入射光口和第八偏振分束棱鏡(dll)的透射光口和入射光口的串聯(lián)方式為:第八偏振分束棱鏡(dll)的入射光口連接至第二偏振分束棱鏡(all)的入射光口，第二偏振分束棱鏡(all)的透射光口連接至第四偏振分束棱鏡(bll)的透射光口，第四偏振分束棱鏡(bll)的入射光口連接至第六偏振分束棱鏡(cll)的入射光口。
6.根據權利要求5所述的2X 2全光路由器，其特征在于，所述2 X 2全光路由器每個偏振分束棱鏡的入射光口處還設置有電光晶體開關的設置方式為:包括設置在第七偏振分束棱鏡(dl)入射口與第一分偏振束棱鏡入射口之間的第一電光晶體開關(I)，設置在第八偏振分束棱鏡(dll)入射口與第二偏振分束棱鏡(all)入射口之間的第二電光晶體開關(2),設置在第三偏振分束棱鏡(bl)入射光口與第一偏振分束棱鏡(al)透射光口之間的第三電光晶體開關(3),設置在第四偏振分束棱鏡(bll)入射光口與第六偏振分束棱鏡(cll)的入射光口之間的第四電光晶體開關(4),設置在第五偏振分束棱鏡(cl)的入射光口與第七偏振分束棱鏡(dl)透射光口之間的第五電光晶體開關(5)。
7.根據權利要求1、2、3、4、5或6所述的2X2全光路由器，其特征在于，當所述的電光晶體開關施加電壓為零時，經過該電光晶體開關的出射光束與入射光束的偏振方向相同。
8.根據權利要求1、2、3、4、5或6所述的2X2全光路由器，其特征在于，當所述的電光晶體開關施加相應的半波電壓時，經過該電光晶體開關的出射光束與入射光束的偏振方向發(fā)生90°改變。
9.根據權利要求1、2、3、4、5或6所述的2X2全光路由器，其特征在于，所述的電光晶體開關為鈮酸鋰晶體電光開關、磷酸二氫鉀晶體電光開關、磷酸二氘鉀晶體電光開關或者鉭酸鋰晶體電光開關。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的2X2全光路由器組成的NXN全光路由器，其特征在于，所述N為偶數，包括N2/2-N+l個所述的2X2全光路由器，依次編號為第i，j號2X2全光路由器i依次取遍I至N-1的所有正整數，當i取為奇數時，j依次取遍I至N/2的所有正整數，當i取為偶數時，j依次取遍I至N/2-1的所有正整數，其連接關系為: 1)當j取值為任意的I至N/2的正整數時，第1，j號2X2全光路由器連接至第1，j+1號2X2全光路由器，第N-1，j號2X2全光路由器連接至第N-1，j+Ι號2X2全光路由器； 2)當i取值為任意的I至N-1的偶數，j取值為任意的I至N/2-1的正整數時，第i，j號2X2全光路由器的四個端口分別連接至第1-1，j號2X2全光路由器、1-1，j+1號2X2全光路由器、第i+1，j號2X2全光路由器、第i+1, j+1號2X2全光路由器。
11.根據權利要求10所述的NXN全光路由器，其特征在于，所述NXN全光路由器還包括2N個NXN全光路由器光路輸入/輸出端，分別為當i取值為I至N-1任意奇數時，N/2個第i，I號2X2全光路由器的第一光路輸入/輸出端、N/2個第i, I號2X2全光路由器的第三光路輸入/輸出端、N/2個第i,N/2號2X2全光路由器的第二光路輸入/輸出端和N/2個第i, N/2號2X2全光路由器的第四光路輸入/輸出端。
12.根據權利要求1至9中任一項所述的2X2全光路由器組成的NXN全光路由器，其特征在于，所述N為奇數，包括(N2-N)/2個所述的2X2全光路由器，依次編號為第i，j號2X2全光路由器i依次取遍I至N-1的所有正整數，當i取為奇數時，j依次取遍I至(N+D/2的所有正整數，當i取為偶數時，j依次取遍I至(N-1)/2的所有正整數，其連接關系為: 1)當j取值為任意的I至(N+l)/2的正整數時，第1，j號2X2全光路由器連接至第1，j+Ι號2X2全光路由器，第(N-1)/2，j號2X2全光路由器連接至第(N-1)/2，j+Ι號2X2全光路由器，第(N-l)/2，j號2X2全光路由器的兩個端口分別連接至(N-3)/2，j號2X2全光路由器和(N-3)/2，j+1號2X2全光路由器； 2)當i取值為任意的I至N-3的偶數，j取值為任意的I至(N-1)/2的正整數時，第i，j號2X2全光路由器的四個端口分別連接至第1-1，j號2X2全光路由器、1-1，j+1號2X2全光路由器、第i+1，j號2X2全光路由器、第i+1，j+1號2X2全光路由器。
13.根據權利要求12所述的NXN全光路由器，其特征在于，所述NXN全光路由器還包括2N個NXN全光路由器光路輸入/輸出端，分別為當i取值為I至N-1任意奇數時，(N-1)/2個第i, I號2X2全光路由器的第一光路輸入/輸出端、(N-1)/2個第i, I號2X2全光路由器的第三光路輸入/輸出端、(N-1)/2個第i, (N+l)/2號2X2全光路由器的第二光路輸入/輸出端、(N-1)/2個第i, N/2號2X2全光路由器的第四光路輸入/輸出端、一個第N，I號全光路 由器的第三光路輸入/輸出端和一個第N，(N+1) /2號全光路由器的第四光路輸入/輸出端。
【文檔編號】G02B6/27GK104007568SQ201410271240
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權日:2014年6月17日
【發(fā)明者】盧棟, 許俊, 周軍, 職亞楠, 姚紅權, 張雷 申請人:南京中科神光科技有限公司