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申请/专利权人：西湖大学

摘要：本发明公开一种片上集成的波长选择开关及波长选择开关网络，其中2×2波长选择开关包括两个1×2光开关，一个2×1波长合束器和一个3×2光开关。两个1×2光开关作为整体器件输入，3×2光开关作为整体器件输出；每个1×2光开关的其中一个输出连接2×1波长合束器的其中一个输入，另一个输出连接3×2光开关两侧的其中一个输入；2×1波长合束器将两个波长通道合束到一个通道中；2×1波长合束器的两个输入各连接一个1×2光开关的其中一个输出，一个输出连接3×2光开关的中间输入。通过级联2×2波长选择光开关以及波长无关2×2光开关，能够构建2N×2N波长选择开关网络。本发明器件体积小，集成度高，稳定性高，可靠性强。

主权项：1.一种片上集成的2N×2N的波长选择开关网络，其特征在于，包含依次连接的N层2×2波长选择开关和2N-1层的波长不相关的2×2光开关；所述2×2波长选择开关，包括两个1×2光开关，一个2×1波长合束器以及一个波长不相关的3×2光开关；两个1×2光开关作为整体器件的输入，3×2光开关作为整体器件的输出；每个1×2光开关的其中一个输出连接所述2×1波长合束器的其中一个输入，另一个输出连接3×2光开关的两侧的其中一个输入；所述2×1波长合束器的两个输入各连接一个1×2光开关的其中一个输出，用于将两个波长通道合束到一个通道中；所述2×1波长合束器的输出连接3×2光开关的中间的输入；所述2×2波长选择开关实现两个波长的其中一个波长任意端口输出或合束后波长的任意端口输出；N层的2×2波长选择开关连接后，共有2N个输出，2N-1层的波长不相关的2×2光开关共有2N个输入；N层2×2波长选择开关连接后的阵列的2N个输出和2N-1层2×2光开关连接后的阵列的2N个输入一一对应连接；所述2×2波长选择开关中的1×2光开关具有波长不相关性；1对于N层2×2波长选择开关：每层均由2N-1个2×2波长选择开关并列放置，且每层的2×2波长选择开关中的2×1波长合束器的两个输入的中心波长分别与输入波长对应，即：对于第一层2×2波长选择开关的2×1波长合束器，第一个2×1波长合束器的两个输入的中心波长为λ1和λ2，第二个2×1波长合束器的两个输入的中心波长为λ3和λ4…，第2N-1个波长合束器的两个输入的中心波长为和对于第二层2×2波长选择开关的2×1波长合束器，第一个2×1波长合束器的上端口透射谱的通带覆盖到λ1和λ2，下端口透射谱的通带覆盖到λ3和λ4；第二个2×1波长合束器的上端口透射谱的通带覆盖到λ5和λ6，下端口透射谱的通带覆盖到λ7和λ8，以此类推，第2N-1个波长合束器的上端口透射谱的通带覆盖到和下端口透射谱的通带覆盖到和以此类推，对于第N层的2×2波长选择开关的2×1波长合束器，每个2×1波长合束器的上端口透射谱的通带覆盖到下端口透射谱的通带覆盖到2对于2N-1层的波长不相关的2×2光开关：每层的2×2光开关并列放置，且每层的2×2光开关数量先递减后递增，即第一层的2×2光开关数量为2N-1个，第二层至第2N-1层的光开关的数量逐层递减1，即第2N-1层的光开关数量为1；从第2N-1层至第2N-1层，光开关的数量逐层递增1，即第2N-1层的光开关数量为2N-1个；所述2N-1层的波长不相关的2×2光开关的连接关系如下：每层的2×2光开关并列放置，每个2×2光开关有两个输入端口和两个输出端口，将2×2光开关的端口看作2N×2N-1×2的矩阵，则将位于矩阵每一行的输出端口和输入端口依次相连。

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