專利名稱：：多功能數(shù)字光開(kāi)關(guān)的制作方法多功能數(shù)字光開(kāi)關(guān)相關(guān)申請(qǐng)的聲明本申請(qǐng)涉及于2007年7月23日提交的序號(hào)為11/781，940、標(biāo)題為“HighResolutionDigitalOpticalEncoder/Decoder”的美國(guó)專利申請(qǐng)，這里通過(guò)引用并入該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容。
背景技術(shù)：
：隨著由于互聯(lián)網(wǎng)使用和其它通信的需求增加而使得光纖系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)通信的量和速度迅速提高，改進(jìn)的全光交換系統(tǒng)越來(lái)越關(guān)注于克服傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)的高成本和慢切換速度。這些傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)包括，例如，各種機(jī)械開(kāi)關(guān)、電光開(kāi)關(guān)和熱光開(kāi)光。具體地講，涉及從光信號(hào)切換到電信號(hào)然后切換回光信號(hào)的交換系統(tǒng)的增加復(fù)雜度和成本使得對(duì)改進(jìn)的全光交換的關(guān)注程度提高。全光交換提供將光信號(hào)從一個(gè)輸入路徑切換到多個(gè)不同輸出路徑中的選定輸出路徑，而沒(méi)有任何從光信號(hào)到電信號(hào)的中間轉(zhuǎn)換。典型地，這通過(guò)將電信號(hào)施加到可切換元件以使光信號(hào)被選擇性地切換來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些電光開(kāi)關(guān)響應(yīng)于電信號(hào)選擇性地將光信號(hào)的光從輸入路徑切換到輸出路徑中的選定輸出路徑。已知用于制造全光光開(kāi)關(guān)的各種方法，諸如，在6，687，431,6,661，948,6,625，346和6，549，699中描述的方法。這些器件中的許多器件中的可切換元件為微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)光元件，諸如MEMS鏡。MEMS鏡可單獨(dú)地控制并且可移動(dòng)，比如，可在模擬(或連續(xù))控制下樞轉(zhuǎn)(或旋轉(zhuǎn))，以使當(dāng)反射時(shí)，將光波長(zhǎng)從一個(gè)或多個(gè)輸入端口弓丨向輸出端口中的選定輸出端口。以這種方式，光開(kāi)關(guān)可用于選擇性地將波長(zhǎng)耦合在系統(tǒng)的輸入端口和輸出端口之間。然而，當(dāng)在光開(kāi)關(guān)中使用這樣的以模擬方式工作的MEMS鏡時(shí)，引起許多問(wèn)題。例如，為了避免鏡結(jié)構(gòu)共振引起的不穩(wěn)定性，可能需要將用于感測(cè)每個(gè)MEMS鏡的精確位置的裝置與MEMS器件集成在一起，這實(shí)現(xiàn)起來(lái)困難并且復(fù)雜。另外，切換MEMS器件中各個(gè)MEMS元件可在MEMS元件周?chē)鸶蓴_。具體地講，發(fā)現(xiàn)切換MEMS陣列中的MEMS鏡引起與陣列中的其它鏡的氣動(dòng)耦合，氣動(dòng)耦合能干擾預(yù)計(jì)保持靜態(tài)的鏡。由于通常通過(guò)要求大電壓的相對(duì)弱的靜電力來(lái)驅(qū)動(dòng)鏡，所以MEMS鏡的位置還可偏移。大電壓可引起充電，充電還可干擾鏡的位置。當(dāng)這些器件通過(guò)自由空間光束被耦合到輸出端口中時(shí)自由空間光束的離軸對(duì)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行動(dòng)態(tài)增益均衡時(shí)，所有這些影響變成一個(gè)更顯著的問(wèn)題。由于當(dāng)延長(zhǎng)離軸對(duì)準(zhǔn)以實(shí)現(xiàn)更高的衰減水平時(shí)作為角定位水平的函數(shù)的衰減靈敏度非線性增加，所以這種技術(shù)對(duì)于鏡定位所要求的公差嚴(yán)格得多。靈敏度更高是揭示為何對(duì)于這種技術(shù)而言復(fù)雜的伺服環(huán)和昂貴的鏡位置感測(cè)系統(tǒng)是理想的。數(shù)字鏡陣列解決了它們的模擬對(duì)應(yīng)物所具有的許多問(wèn)題，許多包括集成整體式切換結(jié)構(gòu)的這樣的陣列變得可獲得。這些器件使用相對(duì)低的電壓來(lái)提供能夠以高精度和高穩(wěn)定性在兩個(gè)或更多個(gè)位置之間選擇性地切換的單獨(dú)鏡元件。一種這樣的數(shù)字鏡陣列為空間光調(diào)制器，空間光調(diào)制器通常稱為數(shù)字微鏡顯示器或器件(DMD)。典型地，DMD包括超小型鏡陣列(典型地，每平方英寸數(shù)百萬(wàn)個(gè))，其中，可單獨(dú)地將每個(gè)鏡元件的角度位置控制在例如彼此角度偏移大約10至20度的至少兩個(gè)位置之間。鏡基座位于鏡元件后面。可單獨(dú)地尋址的鏡元件傾斜安裝在機(jī)械鉸鏈上，典型地，鏡元件陣列覆蓋鏡基座中的控制電路層，所有這些安裝在半導(dǎo)體芯片上。DMD的鏡面包括矩形或方形鏡元件的通常為矩形的柵格陣列。典型的鏡元件大約為16平方微米，各個(gè)元件彼此分離大約1微米的距離。陣列中的鏡元件圍繞至少一個(gè)軸的可單獨(dú)地控制的傾斜使得從鏡面反射的能量形成到預(yù)定圖案中。此外，可響應(yīng)于數(shù)字信號(hào)基本瞬時(shí)地重構(gòu)鏡面以形成不同的圖案。通?？稍诖蠹s25微秒或更短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)這樣的重構(gòu)。已知并入DMD的光開(kāi)關(guān)，例如，在美國(guó)專利No.6，295，154和7，203，398以及序號(hào)為2003/0164959和2002/0034356的美國(guó)申請(qǐng)中公開(kāi)了并入DMD的光開(kāi)關(guān)。這些開(kāi)關(guān)在將器件擴(kuò)展到更高級(jí)別的功能以支持每個(gè)端口上的多個(gè)波長(zhǎng)或顏色或光、更多數(shù)量的切換端口或者將器件擴(kuò)展到附加功能，諸如在切換期間對(duì)光功率級(jí)別進(jìn)行獨(dú)立控制時(shí)受到許多限制。因此，提供能夠執(zhí)行多種光處理功能的多功能DMD切換器件將是有利的。具體地講，提供集成1XN開(kāi)關(guān)(其中，N>1)的器件將是有利的，所述1XN開(kāi)關(guān)能以無(wú)串?dāng)_方式控制引向多個(gè)輸出端口的功率級(jí)別。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)。該開(kāi)關(guān)包括用于接收光束的至少一個(gè)光輸入和至少兩個(gè)光輸出。色散元件接收來(lái)自光輸入的光束，并將光束在空間上分離成多個(gè)波長(zhǎng)分量。提供準(zhǔn)直元件用于使多個(gè)波長(zhǎng)分量準(zhǔn)直?？沈?qū)動(dòng)(actuatable)光裝置從準(zhǔn)直元件接收準(zhǔn)直的多個(gè)波長(zhǎng)分量?？沈?qū)動(dòng)光裝置包括數(shù)字微鏡器件(DMD)，在至少一個(gè)波長(zhǎng)分量被引向光輸出中的選定光輸出之前，該至少一個(gè)波長(zhǎng)分量被從DMD反射至少兩次。圖1示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)的一個(gè)實(shí)施例的第一側(cè)視圖。圖2示出波長(zhǎng)入射在其上的微鏡器件的沿著圖1中的線2-2截取的表面的平面圖。圖3是被傾斜安裝以使它們可繞軸傾斜的兩個(gè)鏡元件的透視圖。圖4是波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)沿著圖1中的線4-4截取的第二側(cè)視圖。圖5a和圖5b示出從各個(gè)鏡元件反射離開(kāi)的光路。圖6是開(kāi)關(guān)的另一實(shí)施例沿著圖4中的線4-4截取的側(cè)視圖。圖7示出圖4的開(kāi)關(guān)被構(gòu)造為具有光通道監(jiān)測(cè)器(0CM)的1X2開(kāi)關(guān)。具體實(shí)施例方式如以下詳細(xì)描述，提供采用DMD的波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)。與上述開(kāi)關(guān)相反，這里所描述的波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)包括色散元件，其用于分離波分復(fù)用(WDM)或密集波分復(fù)用(DWDM)信號(hào)的不同波長(zhǎng)，從而使得能夠切換來(lái)自每個(gè)端口的多個(gè)波長(zhǎng)。另外，除了光切換之外，或者作為光切換的可替換方案，開(kāi)關(guān)還可執(zhí)行其它功能。例如，與前述開(kāi)關(guān)不同，當(dāng)這里所描述的開(kāi)關(guān)6被構(gòu)造為1XN開(kāi)關(guān)(其中，N>1)時(shí)，它可同時(shí)基于每波長(zhǎng)執(zhí)行動(dòng)態(tài)增益均衡或功率控制，而沒(méi)有不期望的端口間的串?dāng)_。一開(kāi)始應(yīng)該指出，下述波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)以對(duì)稱方式工作，以使被引向輸出端口中的任意端口的任意波長(zhǎng)分量可被替換地弓I向輸入端口中的任意端口。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，切換路徑是互逆的，因而這里所使用的術(shù)語(yǔ)輸入和輸出不限于在相對(duì)于開(kāi)關(guān)的單方向上發(fā)送光信號(hào)或波長(zhǎng)分量的元件。換句話說(shuō)，當(dāng)光從任意所謂的輸出端口進(jìn)入器件時(shí)，這個(gè)輸出端口用作輸入端口，類似地，任意所謂的輸入端口可等同地用作輸出端圖1示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)100的一個(gè)實(shí)施例的第一側(cè)視圖。盡管可與任意光波長(zhǎng)結(jié)合使用該開(kāi)關(guān)，但是它特別適合于與C波段(約1525-1565nm之間的波長(zhǎng))或L波段(約1565-1625nm之間的波長(zhǎng))中的光波長(zhǎng)結(jié)合使用。該開(kāi)關(guān)在從頁(yè)面出來(lái)的平面中包括平行的輸入/輸出光端口(比如，光纖)的陣列110，在圖1中僅可見(jiàn)其中一個(gè)光端口。準(zhǔn)直透鏡115被定位成接收從光纖陣列110射出的光。準(zhǔn)直透鏡115以從光纖陣列110中的中間光纖延伸的光軸為中心。以這種方式，透鏡115使從光纖陣列110中的光纖射出的光準(zhǔn)直。然后，準(zhǔn)直光入射在透射光柵120上，透射光柵120將光在空間上分離成它的分量波長(zhǎng)入”入”入”.，并引導(dǎo)它們通過(guò)第二透鏡125。透鏡125按照透鏡平面的兩個(gè)軸執(zhí)行不同功能。在圖1中的頁(yè)面的平面中，透鏡使散射的波長(zhǎng)、至準(zhǔn)直。在從頁(yè)面出來(lái)的平面中，透鏡將準(zhǔn)直光束聚焦到微鏡器件130的表面上。結(jié)果是空間分離的波長(zhǎng)的條帶，所述空間分離的波長(zhǎng)被沿著散射軸準(zhǔn)直，并垂直于該軸聚焦，其中，所述條帶被引向鏡條帶140(在圖1中僅看見(jiàn)其中一個(gè))之間，并被引到微鏡器件130的表面上。圖2示出波長(zhǎng)入射在其上的微鏡器件130的沿著圖1中的線2-2截取的表面的平面圖。微鏡器件130的鏡面分布有上千個(gè)微型的、可傾斜的、可單獨(dú)地控制的鏡元件，其中典型的鏡元件表示為140和145。每個(gè)鏡元件典型地具有微米數(shù)量級(jí)的大小。例如，一個(gè)特定的這樣的微鏡器件130為可單獨(dú)地控制的鏡元件的768X1024陣列。每個(gè)鏡元件為每側(cè)約16微米的正方形，并圍繞與器件130的平面平行的軸旋轉(zhuǎn)。如圖2中虛線150所示，鏡元件的軸對(duì)角地從每個(gè)鏡元件的一個(gè)角延伸到相對(duì)角。鏡條帶140:和1402(“鏡條帶140”)位于微鏡器件130的表面上方，并沿與軸150平行的方向延伸?？墒褂脗鹘y(tǒng)的平版印刷或其它技術(shù)將鏡條帶140直接制作在襯底或透明窗口的下表面上。可將襯底與微鏡器件130集成在一起以形成單個(gè)光組件。可將防反射涂層施加到窗口的上表面以減少背向反射。同樣，可將防反射涂層施加到各個(gè)鏡條帶之間的下表面的非反射部分。圖3是鏡元件141和145的透視圖，可傾斜地安裝鏡元件141和145，以使它們可繞軸150傾斜。單獨(dú)的鏡元件141的非驅(qū)動(dòng)表面50和單獨(dú)的鏡元件145的表面52通常位于相同的平面中，這可稱為鏡元件的脫離或浮動(dòng)(offorfloat)狀態(tài)。通過(guò)施加控制力來(lái)影響例如支撐構(gòu)件48的移動(dòng)，表面52可繞公共平面中的軸150傾斜。如果支撐件44將元件141保持在其原始位置(即，其浮動(dòng)狀態(tài))中，則入射在表面50上的光將被反射到與入射在表面52上的光不同的位置。微鏡器件是眾所周知的，在市場(chǎng)上可買(mǎi)得到的部件，因此，不必再進(jìn)一步討論關(guān)于它們的結(jié)構(gòu)和制作的細(xì)節(jié)。諸如微鏡器件130這樣的微鏡器件通常以兩種工作模式之一工作。第一工作模式7為模擬模式，有時(shí)稱為光束轉(zhuǎn)向(beamsteering)。在這種工作模式下，控制各個(gè)鏡元件圍繞它們各自的軸旋轉(zhuǎn)的尋址電極被充電到與鏡的期望偏轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的電壓。撞擊微鏡器件的光被鏡以根據(jù)鏡的偏轉(zhuǎn)而確定的角度反射。第二工作模式為數(shù)字模式。當(dāng)以數(shù)字方式工作時(shí)，每個(gè)鏡元件在圍繞其軸的兩個(gè)方向中的任一個(gè)方向上充分偏轉(zhuǎn)。也就是說(shuō)，可將每個(gè)鏡元件定位成處于以下三種狀態(tài)之一鏡元件沿彼此相反的方向傾斜的兩種狀態(tài)和脫離或浮動(dòng)狀態(tài)。數(shù)字工作使用相對(duì)大的電壓來(lái)確保鏡被充分偏轉(zhuǎn)。為了舉例說(shuō)明的目的，將就以數(shù)字模式工作的微鏡器件來(lái)描述本發(fā)明。傳統(tǒng)上，這樣的微鏡器件可稱為數(shù)字微鏡器件(DMD)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，優(yōu)先選擇DMD具有這樣的鏡元件，即，這些鏡元件足夠小以至于每個(gè)波長(zhǎng)分量可從相對(duì)大量的鏡元件(比如，10個(gè)或者更多個(gè))反射。另外，在一些實(shí)施例中，鏡元件相對(duì)于DMD中的鏡陣列的總面積的空間填充系數(shù)約等于85%或者更多。圖4是波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)沿著圖1中的線4-4截取的第二側(cè)視圖。該視圖示出選擇性地將波長(zhǎng)入！從光纖陣列110中的輸入光纖(即，光纖1104)切換到光纖陣列110中的兩個(gè)輸出光纖1103和1105之一的方式?？梢砸灶愃频姆绞竭x擇性地切換其余的波長(zhǎng)入2-入，。DMD130中的鏡元件的大小相對(duì)于開(kāi)關(guān)100中使用的光波長(zhǎng)足夠小，以至于光從DMD130衍射。因此，根據(jù)波長(zhǎng)入工入射在其上的鏡元件的傾斜角度，DMD130用作閃耀光柵，光將沿著路徑160向右上衍射，或者沿著路徑165向左上衍射。當(dāng)衍射的光向著鏡條帶140:或1402向回反射時(shí)，該光將使自身加強(qiáng)，在用各種衍射級(jí)表示的位置處形成一系列光點(diǎn)。同樣，衍射的光將抵消級(jí)之間的光。因此，為了使到達(dá)鏡條帶丨叫或丨叫的光最大化，鏡條帶每個(gè)應(yīng)該位于波長(zhǎng)的衍射級(jí)之一處。在圖4中示出的具體示例中，鏡140i和1402分別位于_2級(jí)衍射和+2級(jí)衍射處。也就是說(shuō)，沿著路徑160和165衍射的光表示二級(jí)衍射。然而，更一般地講，鏡條帶140i和1402可位于任何合適的衍射級(jí)處。如果光入射在鏡條帶140i上，則它將沿著路徑175反射回DMD130。另一方面，如果光入射在鏡條帶1402上，則它將沿著路徑170反射回DMD130。如果光束170或175入射在其上的鏡元件在與初始進(jìn)入波長(zhǎng)\！沿著路徑180入射在其上的鏡元件相反的位置傾斜，則光將沿著路徑180或者與路徑180平行的路徑182向著第二準(zhǔn)直透鏡125向回反射。這示出在圖5a中，其中，為了簡(jiǎn)明，示出光路180，從單個(gè)鏡元件143反射，示出光路182，從DMD130中的單個(gè)鏡元件147反射。如所示，鏡元件143和147沿相反方向傾斜。指出，如果光束入射在DMD的多于一個(gè)的鏡上，則可同時(shí)將光束的不同部分引向輸出180和182。這種能力稱為可編程多播，可編程多播有效地將光束分裂和耦合到多個(gè)輸出端口中。再次參照?qǐng)D4，在光第二次從DMD130反射后沿著路徑180或182行進(jìn)之后，光然后將以與上述方式互逆的方式越過(guò)光柵120和第一準(zhǔn)直透鏡115。如果光已經(jīng)從DMD130沿著路徑182反射，則光將被輸出端口1105接收。另一方面，如果光已經(jīng)從DMD130沿著路徑184反射，則光將被輸出端口1103接收。以這種方式，可將波長(zhǎng)、從輸入端口1104切換到輸出端口1103和1105中的選定輸出端口?？梢砸灶愃频姆绞角袚Q其余的波長(zhǎng)入2-入，?？梢砸韵鄬?duì)無(wú)損的方式或者可控衰減量將各個(gè)波長(zhǎng)從輸入端口1104切換到輸出端口1103和1105之一?？赏ㄟ^(guò)使選擇數(shù)量的鏡元件傾斜來(lái)賦予衰減，在這些鏡元件上，從鏡條帶140i和1402之一接收到切換波長(zhǎng)。這可結(jié)合圖5b進(jìn)行舉例說(shuō)明，圖5b示出進(jìn)入光路180和離開(kāi)光路182。如前結(jié)合圖5a所指出的，為了簡(jiǎn)明，示出光路180，從單個(gè)鏡元件143反射，示出光路182’，從單個(gè)鏡元件147反射。在圖5a中，鏡元件143和147沿相反方向傾斜。另一方面，在圖5b中，鏡元件143和147都沿著相同方向傾斜，結(jié)果，光從鏡元件147沿著路徑182’反射，在路徑182’中，光被引向遠(yuǎn)離光纖陣列110，因而有損耗。通過(guò)適當(dāng)?shù)厥谷我膺x擇數(shù)量的鏡元件傾斜，可使弓I向選定輸出端口或光纖的光衰減選定量，其中，諸如在鏡元件147的情況下，所述鏡元件使入射在DMD130上的切換波長(zhǎng)的分量第二次反射。更具體地講，可使光以這樣的增量衰減，所述增量等于從單個(gè)鏡元件反射的光量。因此，圖5b示出波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)100的一般工作原理。第一鏡元件集合(比如，鏡元件143)，控制切換波長(zhǎng)被引向的輸出端口，切換波長(zhǎng)從該第一鏡元件集合衍射。第二鏡元件的集合(比如，鏡元件147)，控制切換波長(zhǎng)的衰減，切換波長(zhǎng)從該第二鏡元件的集合衍射。指出，如果鏡元件147被定位成處于脫離或浮動(dòng)狀態(tài)，則光路182可被反射到鏡條帶140中的后一個(gè)上，該后一個(gè)進(jìn)而將光反射回DMD130，從DMD130，光可被再次弓|向一個(gè)或多個(gè)另外的輸出端口。如以上所述，結(jié)合輸入端口1104以及輸出端口1103和1105，波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)用作1X2開(kāi)關(guān)。使用1X2開(kāi)關(guān)作為基本構(gòu)建塊，許多其它開(kāi)關(guān)構(gòu)造是可行的。例如，假設(shè)采用合適數(shù)量的鏡條帶140，可使用單個(gè)DMD形成任意數(shù)量的這樣的1X2開(kāi)關(guān)。例如，在圖4中，示出了七個(gè)光纖或端口，其中任意三個(gè)可用作1X2開(kāi)關(guān)，在該1X2開(kāi)關(guān)中，中間端口用作輸入端口，外圍端口用作輸出端口。例如，可用端口llOpllC^*1103形成一個(gè)開(kāi)關(guān)，其中，端口1102用作輸入端口，而可用端口1105、1106和1107形成另一開(kāi)關(guān)，其中，端口1106用作輸入端口。圖6示出以這種方式構(gòu)造的開(kāi)關(guān)100。與圖4類似，圖6和下述圖7是開(kāi)關(guān)100的沿著圖4中的線4-4截取的側(cè)視圖。在該示例中，與端口^(^、^(^和！^^相關(guān)聯(lián)的1X2開(kāi)關(guān)采用鏡條帶1403和1404，與端口1105、1106和1107相關(guān)聯(lián)的1X2開(kāi)關(guān)采用鏡條帶1404和1405?？蔀樯鲜霾ㄩL(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)100的各種實(shí)施例提供光通道監(jiān)測(cè)(0CM)能力。這可使用任意兩個(gè)相鄰端口來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中一個(gè)端口用作0CM輸入，其中另一個(gè)端口用作可放置光檢測(cè)器的輸出端口。圖7示出圖4的開(kāi)關(guān)100，在該開(kāi)關(guān)100中，端口1103、1104和1105用作1X2開(kāi)關(guān)，端口lK^禾口1102用作一個(gè)0CM，端口1106禾口1107用作另一0CM。端口1102禾口1106用作0CM輸入，端口11(^和1107用作檢測(cè)器112和114定位于其中的0CM輸出。應(yīng)該指出，更一般地講，波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)100中的任意兩個(gè)相鄰端口用作1X1開(kāi)關(guān)。可通過(guò)使用這個(gè)開(kāi)關(guān)的波長(zhǎng)選擇衰減能力將窄帶的時(shí)變波長(zhǎng)光柵化(raster)到輸出端口檢測(cè)器上，來(lái)使這個(gè)開(kāi)關(guān)作為0CM可編程地工作?？蓪?duì)這個(gè)光柵化進(jìn)行標(biāo)定以將作為時(shí)間函數(shù)的檢測(cè)器輸出轉(zhuǎn)換為作為波長(zhǎng)函數(shù)的光輸入功率。雖然這里具體地對(duì)各種實(shí)施例進(jìn)行了舉例說(shuō)明和描述，但是將意識(shí)到，以上教導(dǎo)覆蓋了本發(fā)明的修改和變型，在不脫離本發(fā)明的精神和預(yù)計(jì)范圍的情況下，這些修改和變型在權(quán)利要求的限定內(nèi)。例如，盡管上述波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)采用在其中彼此平行地布置各個(gè)端口的光纖陣列，但是在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，可不彼此平行地布置各個(gè)端口中的兩個(gè)或更多個(gè)端口。以這種方式，當(dāng)DMD的鏡元件處于其脫離或浮動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可避免到端口的背向反射。另外，盡管將光開(kāi)關(guān)描述為執(zhí)行切換功能的器件，但是更一般地，可為了代替切換或者除了切換之外的各種其它目的而使用這里所公開(kāi)的器件。例如，已經(jīng)提及所述器件可用作光通道監(jiān)測(cè)器。還可在諸如可編程多播的應(yīng)用中使用所述器件以將波長(zhǎng)分量引向多于一個(gè)的輸出端口。另外的應(yīng)用包括色散控制，這可通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整通過(guò)器件的波長(zhǎng)分量中的每個(gè)波長(zhǎng)分量所行進(jìn)的路徑長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。權(quán)利要求一種多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)，包括至少一個(gè)光輸入，所述至少一個(gè)光輸入用于接收光束；至少兩個(gè)光輸出；色散元件，所述色散元件用于接收來(lái)自所述光輸入的光束，并且將所述光束在空間上分離成多個(gè)波長(zhǎng)分量；準(zhǔn)直元件，所述準(zhǔn)直元件用于使所述多個(gè)波長(zhǎng)分量準(zhǔn)直；以及可驅(qū)動(dòng)光裝置，所述可驅(qū)動(dòng)光裝置用于接收來(lái)自所述準(zhǔn)直元件的準(zhǔn)直的多個(gè)波長(zhǎng)分量，所述可驅(qū)動(dòng)光裝置包括數(shù)字微鏡器件(DMD)，在至少一個(gè)波長(zhǎng)分量被引向所述光輸出中選定的一個(gè)光輸出之前，所述至少一個(gè)波長(zhǎng)分量被從所述數(shù)字微鏡器件反射至少兩次。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)，其中，所述DMD接收所述準(zhǔn)直的多個(gè)波長(zhǎng)分量，所述DMD具有用于選擇性地反射所述波長(zhǎng)分量的可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的鏡元件的陣列，并且其中，所述可驅(qū)動(dòng)光裝置進(jìn)一步包括下述光元件該光元件用于接收從所述DMD反射的波長(zhǎng)分量并且將所述反射波長(zhǎng)分量引回到所述DMD的所述鏡元件中選定的鏡元件上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)，其中，所述可驅(qū)動(dòng)鏡元件可被驅(qū)動(dòng)處于三種可尋址狀態(tài)中的任一狀態(tài)中。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)，其中，所述至少兩個(gè)光輸出至少包括三個(gè)輸出端□。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)，其中，所述光元件包括具有與所述DMD的所述鏡元件的反射表面面對(duì)的反射表面的多個(gè)平面鏡。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)，其中，從由衍射光柵和棱鏡組成的組中選擇所述色散元件。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)，其中，所述平面鏡被定位成接收所述DMD的反射波長(zhǎng)分量中的每一個(gè)的預(yù)選衍射級(jí)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)，其中，當(dāng)所述DMD的鏡元件處于脫離或浮動(dòng)狀態(tài)時(shí)，所述平面鏡與所述DMD的鏡表面平行。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)，其中，多個(gè)平面鏡與所述DMD集成在一起以形成單個(gè)整體式組件。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)，其中，所述光輸入和所述光輸出彼此平行。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)，其中，從所述光輸入和所述光輸出中選擇的至少兩個(gè)端口彼此不平行。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)，其中，在所述色散元件對(duì)所述波長(zhǎng)分量重新組合之前，所述波長(zhǎng)分量被反射至少兩次。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)，其中，在所述波長(zhǎng)分量被耦合到所述輸出中選定的一個(gè)輸出中之前，所述波長(zhǎng)分量被反射至少兩次。14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)，其中，通過(guò)透明窗口限定所述平面鏡，所述透明窗口置于具有在空間上變化的反射區(qū)的所述DMD之上。15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)，其中，所述波長(zhǎng)分量被從多個(gè)鏡元件反射，并且所述鏡元件可被定位成將所述波長(zhǎng)分量引向所述光輸出中的兩個(gè)或更多個(gè)光輸出。16.一種光開(kāi)關(guān)，包括至少一個(gè)光輸入，所述至少一個(gè)光輸入用于接收光束；至少三個(gè)光輸出；準(zhǔn)直元件，所述準(zhǔn)直元件用于使所述光束準(zhǔn)直；以及可驅(qū)動(dòng)光裝置，所述可驅(qū)動(dòng)光裝置用于接收準(zhǔn)直的光束，所述可驅(qū)動(dòng)光裝置包括數(shù)字微鏡器件(DMD)，在所述光束被引向所述光輸出中任何選定的一個(gè)或多個(gè)光輸出之前，所述光束被從所述數(shù)字微鏡器件反射至少兩次，所述可驅(qū)動(dòng)光裝置具有可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的鏡元件的陣列，所述鏡元件可被選擇性地定位成處于用于反射所述光束的三種狀態(tài)中的任一狀態(tài)中。17.一種用于將光束的波長(zhǎng)分量從輸入端口引向至少一個(gè)輸出端口的方法，包括在所述輸入端口處接收所述光束；在空間上分離所述光束的波長(zhǎng)分量；使空間上分離的波長(zhǎng)分量準(zhǔn)直；將準(zhǔn)直的波長(zhǎng)分量引到DMD上；選擇性地驅(qū)動(dòng)所述DMD的各個(gè)鏡元件以選擇性地將所述波長(zhǎng)分量中的各個(gè)波長(zhǎng)分量引向?qū)⑺龈鱾€(gè)波長(zhǎng)分量重新引回到所述DMD的至少一個(gè)光元件；選擇性地驅(qū)動(dòng)所述鏡元件中所述各個(gè)波長(zhǎng)分量已被第二次重新引到其上的各個(gè)鏡元件，使得所述各個(gè)波長(zhǎng)分量中的至少一些被引向至少一個(gè)選定輸出端口。18.一種用于將光束的波長(zhǎng)分量從輸入端口引向至少一個(gè)輸出端口的方法，包括在所述輸入端口處接收所述光束；在空間上分離所述光束的波長(zhǎng)分量；使空間上分離的波長(zhǎng)分量準(zhǔn)直；將準(zhǔn)直的波長(zhǎng)分量引到DMD上；選擇性地驅(qū)動(dòng)所述DMD的各個(gè)鏡元件以確定各個(gè)波長(zhǎng)將被獨(dú)立引向的至少一個(gè)輸出端□；在將所述各個(gè)波長(zhǎng)分量引向所述至少一個(gè)輸出端口之前，將所述各個(gè)波長(zhǎng)分量引回到所述DMD，以選擇性地衰減所述各個(gè)波長(zhǎng)分量中的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)分量。19.一種光切換設(shè)備，包括至少兩個(gè)可獨(dú)立操作的光開(kāi)關(guān)，包括與用于選擇性地切換第一光束的所述光開(kāi)關(guān)中的第一個(gè)相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)第一光輸入和兩個(gè)第一光輸出；與用于選擇性地切換第二光束的所述光開(kāi)關(guān)中的第二個(gè)相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)第二光輸入和一個(gè)第二光輸出；色散元件，所述色散元件用于分別從所述第一光輸入和所述第二光輸入接收所述第一光束和所述第二光束，并且分別將所述第一光束和所述第二光束在空間上分離成第一多個(gè)波長(zhǎng)分量和第二多個(gè)波長(zhǎng)分量；準(zhǔn)直元件，所述準(zhǔn)直元件用于使所述第一多個(gè)波長(zhǎng)分量和所述第二多個(gè)波長(zhǎng)分量準(zhǔn)直；以及可驅(qū)動(dòng)光裝置，所述可驅(qū)動(dòng)光裝置用于接收第一準(zhǔn)直的多個(gè)波長(zhǎng)分量和第二準(zhǔn)直的多個(gè)波長(zhǎng)分量，所述可驅(qū)動(dòng)光裝置包括數(shù)字微鏡器件(DMD)，在所述第一多個(gè)波長(zhǎng)分量和所述第二多個(gè)波長(zhǎng)分量中的波長(zhǎng)分量被分別引向所述第一光輸出中選定的一個(gè)光輸出和所述第二光輸出之前，所述第一多個(gè)波長(zhǎng)分量和所述第二多個(gè)波長(zhǎng)分量中的波長(zhǎng)分量被從所述數(shù)字微鏡器件反射至少兩次。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光切換設(shè)備，其中，所述DMD接收所述第一準(zhǔn)直的多個(gè)波長(zhǎng)分量和所述第二準(zhǔn)直的多個(gè)波長(zhǎng)分量，所述DMD具有用于選擇性地反射所述波長(zhǎng)分量的可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的鏡元件的陣列，并且其中，所述可驅(qū)動(dòng)光裝置進(jìn)一步包括分別與所述第一光開(kāi)關(guān)和所述第二光開(kāi)關(guān)相關(guān)聯(lián)的第一光元件和第二光元件，其中，所述第一光元件和所述第二光元件被構(gòu)造為分別從所述DMD接收所述第一多個(gè)波長(zhǎng)分量和所述第二多個(gè)波長(zhǎng)分量的反射波長(zhǎng)分量并且將所述反射波長(zhǎng)分量引回到所述DMD的所述鏡元件中選定的鏡元件上。21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光切換設(shè)備，其中，所述第二光開(kāi)關(guān)被構(gòu)造為光通道監(jiān)測(cè)器。22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光切換設(shè)備，進(jìn)一步包括與所述光開(kāi)關(guān)中的所述第二個(gè)相關(guān)聯(lián)的至少兩個(gè)第二光輸出。全文摘要提供了一種多波長(zhǎng)開(kāi)關(guān)。所述開(kāi)關(guān)包括用于接收光束的至少一個(gè)光輸入和至少兩個(gè)光輸出。色散元件接收來(lái)自光輸入的光束，并將光束在空間上分離成多個(gè)波長(zhǎng)分量。提供準(zhǔn)直元件用于使多個(gè)波長(zhǎng)分量準(zhǔn)直?？沈?qū)動(dòng)光裝置從準(zhǔn)直元件接收準(zhǔn)直的多個(gè)波長(zhǎng)分量?？沈?qū)動(dòng)光裝置包括數(shù)字微鏡器件(DMD)，在至少一個(gè)波長(zhǎng)分量被引向光輸出中的選定光輸出之前，該至少一個(gè)波長(zhǎng)分量被從DMD反射至少兩次。文檔編號(hào)G02B6/35GK101802669SQ200880106278公開(kāi)日2010年8月11日申請(qǐng)日期2008年7月22日優(yōu)先權(quán)日2007年7月23日發(fā)明者托馬斯·安德魯·斯特拉瑟,杰斐遜·L·瓦格納申請(qǐng)人:尼斯迪卡有限公司