高速网络中的交换技术(5)

　　自由空间光交换除了硅微电子机械MEMS技术以外，还有一种使用空间衍射光栅技术的所谓无交换光路由器，也称作无交换光交叉连接器。它使用具有波长发射和控制功能的交换功能模块取代了传统的外围光开关交换网络。其关键模块是一种自由空间色差校正（aberration-corrected）凹面光栅，通过它将入射光纤阵列中的波长信道进行发散，灰后再聚集到出射光纤阵列中相互独立的单路光纤上，就可实现91x91的波长路由器功能。由于它没有传统的交换设备，所以称其为地交换型波长路由器。该路由器使用的自由空间校色差凹面光珊，其凹面经过特殊设计，不但能够使输入光纤阵列的入射光束发生衍射分光，而且能够将衍射光原路汇聚到出口光纤阵列中。长期以来，衍射光栅都以它低串扰、高解析度而被广泛应用于各种光谱仪和分光仪中，但由于要求它必须能够将不同谱元素在空间进行严格分离而不是仅仅进行谱分解，所以要真正实现灵活的色差控制也并非易事。由于光栅是一种两维设备，任何串扰或散射光都是按照一个固定的夹角而均匀分布的，这样可以大大降低不必要的光功率损耗。自由空间衍射光栅型路由器可以进行大规模集成。

　　3、阵列波导光栅路由器

　　AWG（Array Waveguide Grating）集成阵列波导光栅是一种平面光波回路的无源器件，其结构为将一个阵列波导光栅与输入输出波导阵列、聚集平板波导集成在同一块衬底上。构成阵列波导光栅的是许多长度按L线性递增（即各路光波的相位差恒定）的光臂，可实现波分复用与解复用以及静态波长路由功能，并且具备双向传输的特性。WDM信号从一端口输入，经一入射波导到达聚集平面波导，被衍射产耦合到各阵列波导中，各路光经不同的相位延迟后在出射波导端合成不同波长的光波。如果输入端只有单路的多波长信号，则构成1xN的解复用器，如果输入端为M路多波长信号，购构成MxN的路由器。所以说，AWG是一种光栅型的波长路由器，具有双向性，即一个方向输入为解复用方式，则另一个方向输入为复用方式。波导光栅路由器（AWG）利用热光效应实现上/下波长的可调谐性。