一种波长选择开关和光交换设备、系统的制作方法

1.本技术涉及通信技术领域，尤其涉及一种波长选择开关相关设备、系统。


背景技术：

2.当前波分复用(wavelength division multiplexing，wdm)光通信系统被广泛应用，wdm通过采用复用/解复用器可以实现数十波长甚至上百波长的传送能力，从而提高传输效率。具有动态配置能力的可重构光分插复用器(reconfigurable optical add-drop multiplexer，roadm)是wdm网络系统智能实现的重要基础，它的出现大大增强了wdm系统的业务调度能力、可靠性和可维护性，从而真正实现了灵活的光层组网。波长选择开关(wavelength selective switch，wss)作为roadm实现的核心部件，通过采用自由空间光交换可以实现更高的端口数(维数，degree)。
3.目前，roadm已经从简单的两维架构向更复杂的多维架构演进，并且，为了满足通信容量不断增加的需求，通信系统的工作波段已经由原来的传统波段(conventional band，c波段)逐渐扩展到长波长波段(long wavelength band，l波段)。基于此，wdm光通信系统和节点也需要进行升级，匹配支持c波段和l波段的传输。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种波长选择开关、光交换设备和系统，通过简化的设备和系统结构，实现对扩展波段的匹配支持，降低复杂度和成本。
5.为达到上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案。
6.第一方面，本发明提供了一种波长选择开关wss，该wss包括第一公共端口、第二公共端口、光栅、空间光调制器、多个分支端口，其中第一公共端口用于接收第一波段光信号，第二公共端口用于接收第二波段光信号；光栅用于对第一波段光信号和第二波段光信号进行波长解复用，输出多个第一光信号，第一光信号为单波长光信号；空间光调制器，用于对多个第一光信号进行空间角度偏转得到角度偏转后的多个第二光信号；光栅还用于将多个第二光信号进行波长复用，得到多个第三光信号；多个分支端口，用于输出所述多个第三光信号。
7.本发明实施例提供的方案，通过使用2*n wss，从第一公共端口接收第一波段光信号，从第二公共端口接收第二波段光信号，之后在该wss内对第一波段光信号和第二波段光信号进行波长选择处理。这样，可以在同一个wss内部实现对两个波段光信号的同时处理，从而降低复杂度和成本。结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述wss还包括滤波器，滤波器位于第一公共端口和光栅之间，以及，滤波器还位于第二公共端口和光栅之间，用于将所述第一公共端口输入的所述第一波段光信号和所述第二公共端口输入的第二波段光信号耦合成合波信号。所述滤波器将第一波段光信号和第二波段光信号耦合成一束合波信号，从而在后面的空间光学器件中，可以实现对第一波段光信号和第二波段光信号的统一选择和处理。
8.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，至少一个所述第三光信号包括第一子波长和第二子波长，其中，所述第一子波长属于所述第一波段范围，所述第二子波长属于所述第二波段范围。这样，经光栅复用后的多个第三光信号可以是跨波段的多波长光信号，从而可以直接从多个分支端口输出。而无需在光信号输出前，再通过耦合器将不同波段的两束光耦合成一束光，然后发射出去。
9.结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，所述wss还包括第一镜组，位于所述第一公共端口和所述光栅之间，以及，位于所述第二公共端口和所述光栅之间，所述第一镜组用于对所述第一波段光信号、所述第二波段光信号和所述多个第三光信号进行聚焦。
10.结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，所述wss还包括第二镜组，位于所述光栅和所述空间光调制器之间，用于对所述多个第二光信号进行聚焦。
11.本实施例中，空间光调制器置于所述第二镜组的焦点上。
12.需要说明的是，第一镜组可以只包括一个透镜，也可以包括多个透镜，还可以包括一个或者多个反射镜；第二镜组也可以只包括一个透镜，或者包括多个透镜，或者包括一个或者多个反射镜，本技术对此不进行限定。当第二镜组只包括一个透镜时，空间光调制器置于该透镜的焦点上。当第二镜组包括多个透镜时，空间光调制器同时置于多个透镜的焦点上。
13.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述wss还包括：准直透镜组，所述准直透镜组包括n个准直透镜，其中，第一个所述准直透镜位于所述第一公共端口和所述第一透镜组之间，用于对所述第一波段光信号进行准直；第二个所述准直透镜位于所述第二公共端口和所述第一镜组之间，用于对所述第二波段光信号进行准直；第三个至第n个所述准直透镜位于所述多个分支端口和所述第一镜组之间，用于对所述多个第三光信号进行准直，n为大于3的整数。这样可以保证输入所述wss和输出所述wss的光信号保持准直。
14.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一波段光信号为c波段光信号，和/或所述第二波段光信号为l波段光信号。或者，所述第一波段光信号为c波段光信号，所述第二波段光信号为s波段光信号。随着技术的发展，第一波段光信号也可以是除c波段以外其他波段的光信号，第二波段光信号可以是除l波段和s波段以外其他波段的光信号，本技术对此不进行限定。
15.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述光栅包括第一光栅和第二光栅，其中，第一光栅用于对第一波段光信号进行解复用，第二光栅对第二波段光信号进行解复用。所述光栅可以是衍射光栅，也可以是其他类型的光栅，本技术对此不进行限定。
16.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述wss还包括多个滤波器，分别位于多个分支端口和所述第一镜组之间。当光栅将将多个第二光信号进行波长复用，得到多个第三光信号之后，滤波器将从同一分支端口出射、位于不同波段的第三光信号耦合成合波信号。
17.需要说明的是，光栅还用于将多个第二光信号进行波长复用，得到多个第三光信号，具体可以是：光栅基于多个第二光信号出射的分支端口将多个第二光信号进行波长复用，得到多个第三光信号。例如，至少两个第二光信号将从位于第一公共端口上方的分支端口出射，光栅将该至少两个第二光信号复用成一个第三光信号，该第三光信号经第一镜组之后从第一公共端口上方的分支端口出射。
18.第二方面，本技术还提供一种wss，包括多个分支端口，第一公共端口、第二公共端口、光栅、空间光调制器、所述多个分支端口，用于接收多个第四光信号，至少一个所述第四光信号包括第一子波长和第二子波长，其中，所述第一子波长属于第一波段范围，第二子波长属于第二波段范围；所述光栅，用于对所述多个第四光信号进行波长解复用，输出多个第五光信号，所述第五光信号为单波长光信号；所述空间光调制器，用于对所述多个第五光信号进行空间角度偏转，得到多个第六光信号；所述光栅，还用于对所述多个第六光信号进行波长复用，输出第七光信号，所述第七光信号为同时包括位于第一波段的子波长和第二波段的子波长的多波长光信号；所述第一公共端口，用于输出第七光信号中的第一波段光信号，所述第二公共端口，用于输出第七波段光信号中的第二波段光信号。
19.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述wss还包括滤波器，用于将所述第七光信号拆分成所述第一波段光信号和所述第二波段光信号，其中，所述第一波段光信号从所述第一公共端口输出，所述第二波段光信号从所述第二公共端口输出。
20.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述wss还包括第一镜组，位于所述第一公共端口和所述光栅之间，以及，位于所述第二公共端口和所述光栅之间，还位于所述多个分支端口和所述光栅之间；所述第一镜组用于对所述第四光信号和所述第七光信号进行聚焦。
21.结合第二方面，在另一种可能的实现方式中，所述wss还包括第二镜组，位于所述光栅和所述空间光调制器之间，用于对所述多个第六光信号进行聚焦。
22.本实施例中，空间光调制器置于所述第二镜组的焦点上。
23.需要说明的是，第一镜组可以只包括一个透镜，也可以包括多个透镜，还可以包括一个或者多个反射镜；第二镜组也可以只包括一个透镜，或者包括多个透镜，或者包括一个或者多个反射镜，本技术对此不进行限定。
24.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述wss还包括：准直透镜组，所述准直透镜组包括n个准直透镜，其中，第一个所述准直透镜位于所述第一公共端口和所述第一透镜组之间，用于对所述第一波段光信号进行准直；第二个所述准直透镜位于所述第二公共端口和所述第一镜组之间，用于对所述第二波段光信号进行准直；第三个至第n个所述准直透镜位于所述多个分支端口和所述第一镜组之间，用于对所述多个第四光信号进行准直，n为大于3的整数。这样可以保证输入所述wss和输出所述wss的光信号保持准直。
25.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述第一波段光信号为c波段光信号，和/或所述第二波段光信号为l波段光信号。或者，所述第一波段光信号为c波段光信号，所述第二波段光信号为s波段光信号。随着技术的发展，第一波段光信号也可以是除c波段以外其他波段的光信号，第二波段光信号可以是除l波段和s波段以外其他波段的光信号，本技术对此不进行限定。
26.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述wss还包括多个滤波器，分别位于多个分支端口和所述第一镜组之间。当多个第四光信号从分支端口进入所述wss，所述滤波器将每个第四光信号分成第一波段光信号和第二波段光信号。
27.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述光栅包括第一光栅和第二光栅，其中，第一光栅用于对第四光信号中的第一波段光信号进行解复用，第二光栅对第四光信号中的第二波段光信号进行解复用。
28.第三方面，本技术还提供一种wss，包括多个分支端口，第一公共端口、第二公共端口、光栅、空间光调制器、所述多个分支端口，用于接收多个第四光信号，其中一个所述分支端口对应一个所述第四光信号，至少一个所述第四光信号包括第一子波长和第二子波长，其中，第一子波长属于所述第一波段范围，第二子波长属于第二波段范围；所述光栅，用于对所述多个第四光信号解复用，输出多个第五光信号，所述第五光信号为单波长光信号；所述空间光调制器，用于对所述多个第五光信号进行空间角度偏转，得到多个第六光信号；所述光栅，还用于对所述多个第六光信号进行波长复用，输出第一波段光信号和第二波段光信号；所述第一公共端口，用于输出第一波段光信号，所述第二公共端口，用于输出第二波段光信号。
29.结合第三方面，在一种可能的实现方式中，所述wss还包括：多个滤波器，位于所述多个分支端口和所述第一镜组之间，用于将多个第四光信号分成包含第一波段波长的子信号和包含第二波长的子信号。这样，包含第一波段波长的子信号和包含第二波段波长的子信号分别经光栅解复用，得到属于第一波段的多个第五光信号，以及属于第二波段的多个第五光信号。
30.结合第三方面，在一种可能的实现方式中，所述光栅包括第一光栅和第二光栅，其中第一光栅用于对第一波段光信号进行波长解复用，第二光栅用于对第二波段光信号进行波长解复用。
31.第四方面，本技术提供一种波长处理方法，应用于波长选择开关wss中，该wss包括第一公共端口、第二公共端口、光栅、空间光调制器以及多个分支端口，所述方法包括：
32.通过所述第一公共端口接收第一波段光信号，通过所述第二公共端口接收第二波段光信号；通过所述光栅对所述第一波段光信号和所述第二波段光信号进行波长解复用，输出多个第一光信号，所述第一光信号为单波长光信号；通过所述空间光调制器对所述多个第一光信号进行空间角度偏转，得到经角度偏转后的多个第二光信号；
33.通过所述光栅对所述多个第二光信号进行波长复用，得到多个第三光信号；
34.通过所述多个分支端口输出所述多个第三光信号。
35.本发明实施例提供的方案，通过使用2*n wss，从第一公共端口接收第一波段光信号，从第二公共端口接收第二波段光信号，之后在该wss内对第一波段光信号和第二波段光信号进行波长选择处理。这样，可以在同一个wss内部实现对两个波段光信号的同时处理，从而降低复杂度和成本。
36.结合第四方面，在一种可能的实现方式中，所述方法还包括，通过滤波器，将所述第一公共端口输入的所述第一波段光信号和所述第二公共端口输入的第二波段光信号耦合成合波信号，其中，所述滤波器位于所述第一公共端口和所述光栅之间，以及，所述滤波器还位于所述第二公共端口和所述光栅之间。所述滤波器将第一波段光信号和第二波段光信号耦合成一束合波信号，从而在后面的空间光学器件中，可以实现对第一波段光信号和第二波段光信号的统一选择和处理。
37.结合第四方面，在另一种可能的实现方式中，至少一个所述第三光信号包括第一子波长和第二子波长，其中，所述第一子波长属于所述第一波段范围，所述第二子波长属于所述第二波段范围。
38.结合第四方面，在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
39.通过第一镜组对所述第一波段光信号、所述第二波段光信号和所述多个第三光信号进行聚焦，所述第一镜组位于所述第一公共端口和所述光栅之间，以及，同时还位于所述第二公共端口和所述光栅之间；和/或，通过第二镜组对所述多个第二光信号进行聚焦，所述第二镜组位于所述光栅和所述空间光调制器之间。
40.结合第四方面，在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
41.通过第一个准直透镜对所述第一波段光信号进行准直，所述第一个准直透镜位于所述第一公共端口和所述第一镜组之间；通过第二个准直透镜对所述第二波段光信号进行准直，所述第二个透镜位于所述第二公共端口和所述第一镜组之间；通过第三个至第n个准直透镜对所述多个第三光信号进行准直，所述第三个至第n个准直透镜位于所述多个分支端口和所述第一镜组之间。这样可以保证输入所述wss和输出所述wss的光信号保持准直。
42.结合第四方面，在一种可能的实现方式中，所述第一波段光信号为c波段光信号，和/或所述第二波段光信号为l波段光信号。或者，所述第一波段光信号为c波段光信号，所述第二波段光信号为s波段光信号。随着技术的发展，第一波段光信号也可以是除c波段以外其他波段的光信号，第二波段光信号可以是除l波段和s波段以外其他波段的光信号，本技术对此不进行限定。
43.第五方面，本技术还提供一种波长处理方法，应用于wss，所述wss包括多个分支端口，第一公共端口、第二公共端口、光栅、空间光调制器，所述方法包括：通过所述多个分支端口接收多个第四光信号，所述第四光信号为多波长光信号；通过所述衍射光栅，对所述多个第四光信号进行波长解复用，输出多个第五光信号，所述第五光信号为单波长光信号；通过所述空间光调制器，对所述多个第五光信号进行空间角度偏转，得到多个第六光信号；通过所述光栅，对所述多个第六光信号进行波长复用，输出第七光信号，所述第七光信号包括第一波段光信号和第二波段光信号；通过所述第一公共端口，输出第七光信号中的第一波段光信号，通过所述第二公共端口，输出第七波段光信号中的第二波段光信号。
44.结合第五方面，在一种可能的实现方式中，所述第七光信号为包括第一子波长和第二子波长的多波长光信号，所述wss还包括滤波器，所述滤波器位于所述第一公共端口和所述光栅之间，以及，所述滤波器还位于所述第二公共端口和所述光栅之间。所述方法还包括，通过滤波器，将所述第七光信号拆分成所述第一波段光信号和所述第二波段光信号，其中，所述第一波段光信号从所述第一公共端口输出，所述第二波段光信号从所述第二公共端口输出。
45.结合第五方面，在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：通过第一镜组，位于所述第一公共端口和所述光栅之间，以及，位于所述第二公共端口和所述光栅之间，对所述第四光信号和所述第七光信号进行准直和聚焦；通过第二镜组，位于所述光栅和所述空间光调制器之间，对所述多个第六光信号进行准直和聚焦。
46.本实施例中，空间光调制器置于所述第二镜组的焦点上。
47.需要说明的是，第一镜组可以只包括一个透镜，也可以包括多个透镜，还可以包括一个或者多个反射镜；第二镜组也可以只包括一个透镜，或者包括多个透镜，或者包括一个或者多个反射镜，本技术对此不进行限定。
48.结合第五方面，在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：通过准直透镜组对所述第一波段光信号进行准直，所述准直透镜组包括n个准直透镜，其中，第一个所述准直透
镜位于所述第一公共端口和所述第一透镜组之间；通过第二个所述准直透镜对所述第二波段光信号进行准直，第二个所述准直透镜位于所述第二公共端口和所述第一镜组之间；通过第三个至第n个所述准直透镜对所述多个第四光信号进行准直，第三个至第n个所述准直透镜位于所述多个分支端口和所述第一镜组之间，n为大于3的整数。这样可以保证输入所述wss和输出所述wss的光信号保持准直。
49.结合第五方面，在一种可能的实现方式中，所述第一波段光信号为c波段光信号，和/或所述第二波段光信号为l波段光信号。或者，所述第一波段光信号为c波段光信号，所述第二波段光信号为s波段光信号。随着技术的发展，第一波段光信号也可以是除c波段以外其他波段的光信号，第二波段光信号可以是除l波段和s波段以外其他波段的光信号，本技术对此不进行限定。
50.结合第五方面，在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：当多个第四光信号从分支端口进入所述wss，通过多个滤波器将每个第四光信号分成第一波段光信号和第二波段光信号。多个滤波器分别位于多个分支端口和所述第一镜组之间。
51.结合第五方面，在一种可能的实现方式中，所述光栅包括第一光栅和第二光栅，其中，第一光栅用于对第四光信号中的第一波段光信号进行解复用，第二光栅对第四光信号中的第二波段光信号进行解复用。
52.第六方面，本技术提供一种光交换设备，包括如第一方面及结合第一方面的任一种可能的实现方式中所述的第一wss，以及：第一下路模块，与所述第一wss的其中一个分支端口相连，用于支持所述第一波段光信号下波；第二下路模块，与所述第一wss的其中另一个分支端口相连，用于支持所述第二波段光信号下波。
53.本技术提供的光交换设备用于光系统节点，可以对不同方向(维度)的光信号实现下波，其中第一波段光信号通过第一下路模块进行下波，第二波段光信号通过第二下路模块进行下波。这样，该光网络设备可以支持两个波段的光信号同时下波。
54.需要说明的是，如果第一下路模块只支持第一波段光信号下波，则应该通过控制wss内的空间光调制器，使与第一下路模块连接的分支端口出射第一波段光信号；相应地，如果第二下路模块只支持第二波段光信号下波，则应该通过控制wss内的空间光调制器，使与第二下路模块连接的分支端口出射第二波段光信号。
55.结合第六方面，在一种可能的实现方式中，所述光交换设备还包括：
56.第一波带滤波器阵列，位于所述第一wss和所述第一下路模块之间，以及，还位于所述第一wss和所述第二下路模块之间，包括m个公共端口和2m个分支端口，其中，所述m个公共端口分别与所述第一wss的m个分支端口相连，所述2m个分支端口的m个与所述第一下路模块相连，所述2m个分支端口的另外m个与所述第二下路模块相连，m为大于或者等于1的整数；
57.所述第一波带滤波器阵列用于将从所述第一wss的分支端口输出的m个光信号分成m个所述第一波段光信号和m个所述第二波段光信号。这样，与第一波带滤波器阵列的公共端口连接的第一wss的分支端口，无论输出第一波段光信号，或者输出第二波段光信号，或者输出第一波段光信号和第二波段光信号的合波信号，均可以通过第一波带滤波器阵列的公共端口接收。
58.结合第六方面，在一种可能的实现方式中，所述光交换设备还包括：第一光放大
器，所述第一光放大器的输出端与所述第一wss的第一公共端口相连，用于放大第一波段光信号。所述光交换设备还可以包括第二光放大器，所述第二光放大器的输出端与所述第一wss的第二公共端口相连，用于放大第二波段光信号。
59.结合第六方面，在一种可能的实现方式中，所述光交换设备还包括：第一波带滤波器，包括一个输入端口和两个输出端口，其中一个输出端口与所述第一光放大器的输入端相连，另一个输出端口与所述第二光放大器的输入端相连。所述第一波带滤波器用于将从所述输入端口进入的光信号分成第一波段光信号和第二波段光信号。
60.结合第六方面，在一种可能的实现方式中，所述光交换设备还包括：如第二方面及结合第二方面的任一种可能的实现方式中所述的第二wss；第一上路模块，通过所述光纤与所述第二wss的其中一个分支端口相连，用于支持所述第一波段光信号上波；第二上路模块，通过所述光纤与所述第二wss的其中一个分支端口相连，用于支持所述第二波段光信号上波。
61.结合第六方面，在一种可能的实现方式中，还包括：
62.第二波带滤波器阵列，位于所述第二wss和所述第一上路模块之间，以及，还位于所述第二wss和所述第二上路模块之间，包括n个公共端口和2n个分支端口，其中，所述n个公共端口分别与所述第二wss的n个分支端口相连，所述2n个分支端口的n个与所述第一上路模块相连，所述2n个分支端口的另外n个与所述第二上路模块相连；
63.所述第二波带滤波器阵列用于将接收的n个所述第一波段光信号和n个所述第二波段光信号合成n个光信号。
64.结合第六方面，在一种可能的实现方式中，所述光交换设备还包括：第三光放大器，所述第三光放大器的输入端与所述第二wss的第一公共端口相连，用于放大第一波段光信号；第四光放大器，所述第四光放大器的输入端与所述第二wss的第二公共端口相连，用于放大第二波段光信号。
65.结合第六方面，在一种可能的实现方式中，所述光交换设备还包括：第二波带滤波器，包括两个输入端口和一个输出端口，其中一个输入端口与所述第三光放大器的输出端相连，另一个输入端口与所述第四光放大器的输出端相连。所述第二波带滤波器用于将从所述两个输入端口进入的第一波段光信号和第二波段光信号耦合成合波信号。
66.结合第六方面，在一种可能的实现方式中，所述光交换设备还包括：至少一个如第一方面及结合第一方面的任一种可能的实现方式中所述的第三wss，所述第三wss的至少一个分支端口与所述第一wss的至少一个分支端口相连；以及，至少一个如第一方面及结合第一方面的任一种可能的实现方式中所述的第四wss，所述第四wss的至少一个分支端口与所述第二wss的至少一个分支端口相连。
67.结合第六方面，在一种可能的实现方式中，所述第一下路模块还用于支持所述第二波段光信号下波，和/或，所述第一上路模块还用于支持所述第二波段光信号上波。
68.结合第六方面，在一种可能的实现方式中，所述第一下路模块还用于支持所述第一波段光信号上波，和/或，
69.所述第二下路模块还用于支持所述第二波段光信号上波。
70.第七方面，本技术提供了一种波分复用系统，所述波分复用系统包括至少两台第六方面及结合第六方面的任一种可能的实现方式中所述的光交换设备。本发明提供的技术
方案中，通过2*n wss以及相关光网络设备和系统，从第一公共端口接收第一波段光信号，从第二公共端口接收第二波段光信号，之后在该wss内对第一波段光信号和第二波段光信号进行波长选择处理。这样，可以在同一个wss内部实现对两个波段光信号的统一处理，通过简化的设备和系统结构，实现对扩展波段的匹配支持，降低复杂度和成本。
附图说明
71.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面附图中反映的仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得本发明的其他实施方式。而所有这些实施例或实施方式都在本发明的保护范围之内。
72.图1为本技术实施例的一种可能的wss的应用场景示意图；
73.图2为本技术实施例提供的roadm节点的一种可能的结构示意图；
74.图3为本技术实施例提供的roadm节点的另一种可能的结构示意图；
75.图4为本技术实施例提供的roadm节点的又一种可能的结构示意图；
76.图5为本技术实施例提供的一种2*n wss的光学结构示意图；
77.图6为图5中的光信号经衍射光栅色散后的光斑展开图示意图；
78.图7为本技术实施例提供的另一种2*n wss的光学结构示意图；
79.图8为图7中的光信号经衍射光栅色散后的光斑展开图示意图；
80.图9a为本技术实施例提供的一种应用于1*n wss之前的光学结构图；
81.图9b为本技术实施例提供的另一种应用于1*n wss之前的光学结构图；
82.图10为本技术实施例提供的roadm节点的又一种可能的结构示意图；
83.图11为本技术实施例提供的roadm节点的再一种可能的结构示意图；
84.图12为本技术实施例提供的一种wss模块的结构示意图；
85.图13为本技术实施例提供的一种波长处理方法流程图。
具体实施方式
86.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例或系统实施例中。
87.本技术实施例的技术方案可以应用于各种光通信系统，例如：波分复用(wavelength division multiplexing)，wdm)系统，光传送网(optical transport network,otn)，或者是基于wdm的自动交换光网络(wavelength switched optical network，wson),还可以是其他光网络系统，本技术对比不进行限定。
88.光网络作为运营商最普遍使用的业务承载网络之一，通常采用静态路径配置方法。随着网络业务的容量不断增加和动态性不断增强，静态路径配置的方法显然已经不能满足业务发展的需要，运营商对动态业务路径的配置需求越来越强列。
89.可重构分插复用器roadm是支持光网络实现动态业务路径配置的关键设备，它支持任意波长业务的上下/阻断，可以通过软件远程控制，实现通信业务的任意扩展，具有极
大的灵活性。其中，波长选择开关wss是组成roadm的核心子器件，可实现任意波长多个方向的传输和交换。wss的端口数决定了光信号传输和交换的方向维度数。随着roadm节点的组网结构不断发展，为了满足更多方向的光波长交换，wss也朝着更高端口数目的方向发展。
90.实现wss的技术有多种，当前主流的方式是采用硅基液晶(liquid cyrstal on si l icon，lcos)。lcos技术可以提供更加精细的频率分辨率，在性能指标上也比其他现有技术更具优势。lcos技术通过控制光路的相位变化，从而实现对光路进行空间偏转，其偏转角度直接决定了wss的端口数，且光路偏转角度与光信号的输出端口一一对应。
91.图1给出了本技术实施例的一种可能的wss的应用场景示意图。图1所示为一个环形光网络示例，该光网络由4个roadm节点组成，即ne1、ne2、ne3和ne4，维度为2，每个节点都支持波长的本地上下或者穿通，且与其他两个节点直接相连。wss作为roadm节点一个重要的核心子器件，用于实现对任意输入的多波长信号中选取出任意的波长信号组合输出到n个输出端口中的任意一个或多个。此外，wss也可以把输入的n个端口中的信号进行组合输出至一个或者多个输出端口。需要说明的是，由于光路可逆，一个1*n(即1个输入端口，n个输出端口)的wss也可以用来做一个n*1的wss。本发明实施例中涉及的wss可以是2*n的wss，随着未来光通信的发展，也可以是m*n，本发明对此不进行限定。
92.实施例1
93.图2给出了图1所示的roadm节点(例如：ne4)的一种可能的结构示意图。简化起见，图2仅示出了光信号接收方向的相关器件。如图2所示，该roadm站点包括第一方向、第二方向、第三方向三个维度以及客户端侧，其中，每个维度可以包含多个wss，本实施例中仅示出一个。波带滤波器100具有一个公共端口和两个分支端口101、102，光信号从左侧光纤进入波带滤波器100，然后从分支端口101输出c波段光信号。分支端口101后面连接c波段光放大器200，分支端口102为预留端口，此刻空闲，当业务流量增加时予以使用。可选的，波带滤波器100还可以包括监控端口，用来输出解复用后的光监控信道的波长信号。从分支端口101输出的c波段光信号为多波长光信号，该多波长光信号通过光放大器200进行信号功率放大，之后从公共端口301进入wss 300。该多波长光信号在wss 300内进行波长分解、交叉，合并，之后形成多个分支信号。多个分支信号分别从wss 300的多个分支端口输出至不同维度的wss中，或者在本地下波，输出至客户端侧。
94.图2所示的实施例通常应用于wdm光网络在建好初期，此时业务流量还不太大，因此此阶段只使用第一波段，例如c波段承载业务便能够满足需求。
95.需要说明的是，与传统光通信网络中通常使用的1*n型wss不同，图2所示实施例中使用一种2*n wss，包括两个公共端口301和302。其中，公共端口301对应c波段波长，即可对c波段的光信号进行有效处理，公共端口302为预留端口，对应第二波段，例如l波段波长，即只能对l波段的光信号进行有效处理，待工作波段从c波段扩展至l波段之后开放使用。所有的分支端口均对应c波段波长和l波段波长，即每一个输出端口都可以支持处理c波段光信号，也可以处理l波段光信号，还可以支持处理c波段光信号和l波段光信号的合波信号。wss 300可以将任一公共端口的任意波长光信号选择输出到任一分支端口。wss300的一部分分支端口分别连接到其他维度的wss 310和wss 320的分支端口。需要说明的是，wss 310、wss 320的端口与wss 300的端口对调，即wss 310和wss 320的n个分支端口作为输入端口，两个公共端口作为输出端口，其中一个对应输出c波段光信号，另一个对应输出l波段光信号。
wss 300、wss 310、wss 320可以是相同的波长选择开关，只是使用方向不同，也可以略有不同，例如根据使用方向增加光隔离器。
96.还需要说明的是，wss 300的一部分分支端口连接到本地下路模块400上，此处有至少两种实现方式。方式一，wss 300的分支端口303直接连接到本地下路模块400，本地下路模块400只支持处理c波段的光信号，其具有多个输入端口，分别连接各个维度的wss，多个输出端口连接c波段光信号接收机。方式二，当业务承载波长扩展到l波段时，wss 300的分支端口304可以先连接到一个波带滤波器器阵列500上，波带滤波器阵列500用于输入的合波信号分解为c波段光信号和l波段光信号。其中，波带滤波器阵列500具有m个公共端口，用于接收来自多个维度的c l的合波信号，有2m个分支端口，其中m个分支端口输出c波段光信号，另外m个分支端口输出l波段光信号，分别再连接对应的本地下路模块。应理解，方式二一般适用于c和l波段共存的场景。方式一和方式二可以单独使用，也可以结合使用，具体使用哪一种，可以根据wss所输出的下路信号是否为包含双波段的合波信号决定，本发明对此不进行限定。
97.应理解，本技术以第一波段光信号为c波段光信号，第二波段光信号为l波段光信号为例进行介绍，事实上第二波段光信号还可以是s波段光信号，本技术对此不进行限定。本技术中波段也可以称为波带，例如c波带，l波带。
98.实施例2
99.图3示出了roadm节点的另一种可能的结构示意图。随着wdm光网络流量的增加，业务承载波长逐渐扩展到l波段，则需要相应增加l波段的处理器件，具体配置可在图2所示的节点结构基础上实现，而不必重新替换wss设备。如图3所示，在波带滤波器100的l波段的分支端口102处连接l波段光放大器210，l波段光放大器210的输出端继续连接到2*n wss 300的输入端口302上。l波段的合波信号在wss内进行分波、交叉和合并，之后形成多个分支信号，多个分支信号可以是单波带合波信号，例如l波段合波信号，也可以是多波带合波信号，例如c l信号。多个分支信号分别从wss 300的多个分支端口输出至不同维度的wss中，或者在本地下波，输出至客户端侧。
100.对于l波段的下波，也存在两种方式。方式一，wss 300的分支端口305直接连接到本地下路模块410，本地下路模块410只支持处理l波段的光信号，其具有多个输入端口和多个输出端口。多个输入端口分别连接各个维度的wss，用于接收各个维度的l波段光信号，多个输出端口连接l波段光信号接收机。方式二，wss 300的分支端口304先连接到一个波带滤波器阵列500上，波带滤波器阵列500用于将输入的合波信号分解为c波段光信号和l波段光信号。其中，波带滤波器阵列500有m个公共端口，用于接收来自多个维度的c l的合波信号，有2m个分支端口，其中m个分支端口输出c波段光信号，另外m个分支端口输出l波段光信号，分别再连接对应的本地下路模块。方式一和方式二可以单独使用，也可以是结合使用，具体怎么使用，可以根据wss所输出的下路信号是否为包含双波段的合波信号决定，本发明对此不进行限定。
101.实施例3
102.图4示出了包含c l波段接收和发送方向的完整的roadm节点的一种结构示意图。如图4所示，该roadm节点包括第一方向、第二方向、第三方向三个维度以及客户端侧，第一方向、第二方向、第三方向均包括两个wss，分别为wss100和wss200。其中，wss100用于接收
其他roadm节点的光信号，并将接收到的光信号在本节点进行交叉调度，wss200用于将本节点交叉调度后的光信号发送给其他roadm节点。示例的，两个wss分别为2*n和n*2的结构(本实施例中n＝6)，以第一方向接收其他roadm节点光信号的wss100为例，其包含两个公共端口101、102，n个分支端口。其中，分支端口101用于接收c波段光信号，分支端口102用于接收l波段光信号，c波段光信号和l波段光信号在2*n wss内进行信号的处理，包括但不限于分波、交叉和合并，然后形成多个分支信号。多个分支信号的一部分分别通过wss 100的部分分支端口输送到其他方向的wss200，多个分支信号的另一部分在本地进行下波。本实施例中，该分支信号的下波有两种方式，该两种方式可参考图2和图3中所述的实现方式，此处不予赘述。
103.对于本地上波，本实施例可提供两种方式。方式一，图4中示出了与c波段本地下路模块300对应的本地上路模块310，c波段的发射机连接到本地上路模块310，310再连接到三个方向用于合波的2*n wss 200的分支端口201上。同样，l波段的发射机连接到与l波段本地下路模块400对应的本地上路模块410上，410再连接到三个方向的用于合波的2*n wss200的分支端口202上。方式二，c波段的本地上路模块和l波段的本地上路模块先通过c和l波段的波带滤波器阵列510进行合波带，然后再连接到wss 200的分支端口203上(图中仅示出第一方向)。wss 200的多个分支端口均支持c l的合波信号，两个公共端口中的204端口只合波从多个分支端口输入的c波段光信号，另一个公共端口205只合波从多个分支端口输入的l波段光信号。204端口再连接c波段光放大器600，205连接l波段光放大器610，两个光放大器的输出端口连接在c波段和l波段的波带滤波器720上。
104.需要说明的是，在具体实现时，c波段和l波段的波带滤波器710和720可以在一个器件内实现，即c和l波带滤波器700。c和l的波带滤波器阵列500和波带滤波器阵列510也可以在一个器件内实现。同样地，本地下路模块和本地上路模块也可以在一个器件内实现，即本地上下路模块，例如，c波段的本地下路模块300和本地上路模块310可以做成一个本地上下路模块320。作为分波用的wss 100和作为合波用的wss 200也可以在一个器件实现，例如第一方向的wss 100和wss 200可以用wss 150替代。
105.还需要说明的是，本实施例中的本地上路模块和本地下路模块既可以是方向无关(directionless)，即模块不区分上下路，上下波均可以使用，也可以是波长无关和方向无关的(colorless,directionless，cd)，即模块不区分上下路且不区分波长及波段，任一波长的上下路均可以使用，还可以是波长无关、方向无关和无冲突的(colorless,directionless,contentionless，cdc)，还可以是其他类型的，此处不做限定。具体实现时，可以基于分合波器、波导阵列光栅(arrayed waveguide grating，awg)、分合路器、组播开关(multi-cast switch，mcs)、n*m的wss等实现，此处不做限定。
106.实施例4
107.图5是本技术实施例提供的一种2*n wss的内光学结构示意图。如图5所示，该wss包括两个公共端口和n个分支端口。其中，两个公共端口分别为c波段的公共端口和l波段的公共端口，用于分别接收c波段光信号和l波段光信号。两个公共端口的一侧为光纤连接器，用于连接光纤。另一侧为准直镜，用于对进入wss内部的光信号进行光束准直。n个分支端口位于两个公共端口的两侧(图中的x方向上)，用于输出经过wss内部光学空间处理后的分支信号。同样地，n个分支端口的一侧为光纤连接器，用于连接光纤。另一侧为准直镜，用于对
输出之前的光信号进行光束准直。需要说明的是，由于光路可逆，n个分支端口还可以用于接收来自其他维度的wss的分支信号，并由两个公共端口输出。图中的实线表示光束，以下将沿着光束方向(即图中的z方向)为例进行介绍。对于n个分支端口，对于n个分支端口的每一个，经过准直镜之后是一个c波段和l波段的滤波装置，用于将c波段和l波段的光信号分开或合并。然后光束经过第一镜组，该第一镜组可以包括透镜1、透镜2、透镜3，第一镜组与z方向垂直，在第一镜组的与准直镜不同侧的焦点位置上放置一个光栅。光栅将光束在y方向上进行色散。经过光栅色散后的光束经过与透镜1不同规格的第二镜组，即透镜4，透镜4可以用于改变光束的行进方向，使光束进入交换引擎。光栅与交换引擎分别位于透镜2两侧的焦点上。交换引擎对入射进来的光束进行不同偏转角度的反射，使得经光栅色散后的光束以不同的偏转角度出射。光束偏转发生在xz平面。
108.作为一种实现方式，上述滤波装置可以由波带滤波片、反射镜组成。光栅可以是透射光栅，也可以是反射光栅，还可以是结合其他光学功能的组件，例如棱栅。图5以透射光栅为例进行说明。第一镜组和第二镜组可以是透射镜，还可以是反射镜，图5以透射镜为例进行说明。交换引擎可以是硅基液晶lcos，或者微机电系统(micro-electro-mechanical system，mems)。
109.需要说明的是，在具体实现时，除了图5中所示的光学器件，本实施例所示的wss还包括处理单元，用于通过控制光学器件的参数来改变某些波长信号的输出端口，从而实现动态波长选择，具体实现可参考后面图12，此处不予详述。
110.以下以公共端口入射光信号，分支端口出射光信号为例进行具体说明。来自光纤的c波段光信号和l波段光信号分别从c波段公共端口和l波段公共端口入射，经准直镜进行光束准直后，依次经过透镜2、光栅、透镜4到达交换引擎。由于光栅对入射光在y方向上色散，因此在交换引擎处，c波段光信号的光斑在y方向上展开，同样地，l波段光信号的光斑也在交换引擎的y方向上展开，如图6所示。由于c和l波段的光信号入射时在x方向的位置不同(即c波段公共端口和l波段公共端口在x方向的位置不同)，结合本实施例的光路设计，c波段光信号在y方向展开的光斑和l波段在y方向展开的光斑呈现在交换引擎的两行，参考图6。根据从公共端口到分支端口的波长交换需要，交换引擎通过其上面的点阵(或者像素)将入射到交换引擎的光束沿x方向偏转不同的角度，该偏转的角度由所需要出射的端口所确定。因此，不同波长所对应的光斑可以偏转不同的角度以从不同的分支端口出射。经过一定角度偏转的光束经过透镜4到达光栅，在光栅处进行合波。其中，以每一个分支端口为单位，c波段在y方向展开的光束合成一个光束，l波段在y方向展开的光束合成一个光束。两束合波光束经过透镜1(或透镜3)，在c/l滤波器处c波段的光束和l波段的光束进行合波，生成c l的合波信号，然后经准直镜进入对应的分支端口。
111.示例地，本技术实施例提供的2*n wss中包含第一光栅和第二光栅，其中，第一光栅用于对c波段光信号进行复用和解复用，第二光栅用于对l波段光信号进行复用和解复用。
112.由于光路的可逆性，当光信号从分支端口入射、公共端口出射时，与光信号从公共端口入射、从分支端口出射的实现方式类似，此处不再进行赘述。
113.需要说明的是，图6所示的光斑的形状可以是多种，例如：圆形，又如，椭圆形。本实施例以椭圆形为例，此处不做赘述。
114.实施例5
115.图7是本技术实施例提供的另一种2*n wss的内部结构示意图。如图7所示，该wss包括两个公共端口和n个分支端口。其中，两个公共端口分别为c波段的公共端口和l波段的公共端口，用于分别接收c波段光信号和l波段光信号。两个公共端口的一侧为光纤连接器，用于连接光纤，另一侧为准直镜，用于对进入wss内部的光信号进行光束准直。n个分支端口位于两个公共端口的两侧(图中的x方向上)，用于输出经过wss内部光学空间处理后的分支信号。同样地，n个分支端口的一侧为光纤连接器，用于连接光纤，另一侧为准直镜，用于对输出之前的光信号进行光束准直。需要说明的是，由于光路可逆，n个分支端口还可以用于接收来自其他维度的wss的分支信号，并由两个公共端口输出。图中的直线表示光束，以下将沿着光束方向(即图中的z方向)为例进行介绍。
116.两个公共端口后面连接的是一个c和l波段的滤波装置，用于将c波段和l波段的光束分开或合并。需要注意的是，n个分支端口一侧则无此滤波装置，这也是本实施例和前述图5所示的wss结构的不同之一。对于所有端口，后面设置透镜1，透镜1与z方向垂直。透镜1后面设置透镜2，透镜1和透镜2在z方向的距离等于两者的焦距之和。透镜1和透镜2共同构成第一镜组。透镜2后面是光栅，光栅将c l波段的合波光束在y方向上进行色散，之后是一个不同规格的透镜3，可以用于改变光路，然后是交换引擎。光栅与交换引擎分别在透镜3的两侧，且交换引擎在z方向上设置于透镜3的焦点上。交换引擎对入射进来的光束进行不同偏转角度的反射，使得经光栅色散后的光束以不同的偏转角度出射。光束偏转发生在xz平面。需要说明的是，透镜3可以是单独的一个透镜，也可以由多个焦距相同的分透镜共同构成，无论是以上哪种情况，本实施例中统称为第二镜组。
117.作为一种实现方式，上述滤波装置可以由波带滤波片、反射镜组成。光栅可以是透射光栅，也可以是反射光栅，还可以是结合其他光学功能的组件，例如棱栅。图7以透射光栅为例进行说明。交换引擎可以是硅基液晶lcos，或者微机电系统(micro-electro-mechanical system，mems)，或者其他可用于实现光交换的器件，本发明对此不进行限定。
118.以下以公共端口入射光信号，分支端口出射光信号为例进行具体说明。来自光纤的c波段光信号从c波段公共端口入射，l波段光信号从l波段公共端口入射，两个波段的光信号经准直镜进行光束准直后通过c和l波段滤波器进行合波。合波信号依次经过透镜1、透镜2之后到达光栅，光栅对入射光在y方向上色散，色散后的光信号经透镜3到达交换引擎。由于光栅对光信号在y方向上色散，因此在交换引擎出，整个c l波段的光信号的光斑在y方向上展开，如图8所示。与图6所示的光斑不同的是，本实施例中c l波段光信号的光斑在x方向上不再分区域排布，而是沿着y方向依次排布在交换引擎平面上。根据从公共端口到分支端口的波长交换需要，交换引擎通过其上面的点阵(或者像素)将入射到交换引擎的光束沿x方向偏转不同的角度，该偏转角度由所需要出射的端口所确定。不同波长所对应的光斑根据其出射端口确定偏转不同的角度以从不同的分支端口出射。偏转后的光束经透镜3到达光栅，在光删处进行合波，形成c l的合波信号，然后再经过透镜2和透镜1，由准直镜准直后进入对应的分支端口。
119.由于光路的可逆性，当光信号从分支端口入射、公共端口出射时，与光信号从公共端口入射、从分支端口出射的实现方式类似，此处不再进行赘述。
120.作为一个示例，上述图7中的wss，可以不必是2*n wss，而是采用公共端口支持c l
波段的1*n wss来实现。如图9a所示，在该1*n wss的前面，可以通过一个支持c l波段的光放大器来实现c波段光信号和l波段光信号的放大，或者如图9b所示，在该1*n wss的前面，依次连接波带滤波器910、c波段光信号放大器920和l波段光信号放大器930、波带滤波器940。其中，波带滤波器910将接收的波带合波信号分成c波段光信号和l波段光信号，之后可以通过两个光放大器920、930分别实现c波段光信号的放大和l波段光信号的放大，然后再通过波带滤波器940完成c波段光信号和l波段光信号的合波。应理解，当采用所有端口均支持c l波段的1*n wss时，该wss仅具有一个输入端口便可以满足要求，此时输入端口与光栅之间不再需要放置c/l波段滤波器来实现c波段光信号和l波段光信号的分离与合并。
121.实施例6
122.图10为本技术实施例提供的另一种roadm节点结构示意图。如图10所示，roadm节点包括三个维度(方向)，每个维度区分接收侧和发送侧。其中每个维度的接收侧和发送侧均部署两个1*n wss和相应的光放大器。以第一方向的接收侧为例，wdm光信号从光纤进入本节点，首先经过c波段和l波段的波带滤波器100，将wdm光信号分离成c波段光信号和l波段光信号，然后分别经过c波段的光放大器200和l波段的光放大器210，两组放大器分别连接c波段1*n wss300和l波段1*n wss310。两个wss的部分分支端口分别与其他维度wss的部分分支端口连接，从而将不需本地下波的光信号传到其目的方向，以实现roadm节点内的光交换，另一部分分支端口与本地下路模块相连以实现下波。以第一方向的发送侧为例，c波段wss320、l波段wss330的部分分支端口分别与其他维度对应波段wss的部分分支端口连接，从而接收来自其他维度的光信号并传到第一方向，以实现roadm节点内的光交换。交换后的光信号分别合成c波段光信号和l波段光信号后分别从对应的wss公共端口输出。其中，c波段wss输出的光信号进入c波段光放大器200进行光功率放大，l波段wss输出的光信号进入l波段光放大器210进行光功率放大。两组放大的光信号再进入c波段和l波段的波带滤波器110，形成wdm光信号后通过光纤输出。
123.对于波长的上下路，本实施例使用了可以同时支持c l波段的本地下路模块和本地上路模块。以使用同时支持c l波段的本地下路模块400为例，三个维度接收侧的wss的分支端口与客户端侧的本地下路模块400有两种连接方式。方式一，c波段wss300、l波段wss310的分支端口分别直接与本地下路模块400的线路侧端口相连。方式二，同一方向的c波段wss300的分支端口和l波段wss310的分支端口先连接到一个波带滤波器阵列500的分支端口，然后该波带滤波器阵列的公共端口再与本地下路模块400的线路侧端口相连。
124.以使用同时支持c l波段的本地上路模块410为例，三个维度发送侧的wss的分支端口与客户侧的本地上路模块410也有两种连接方式。方式一，本地上路模块410的线路侧端口直接与c波段wss320或者l波段wss330的分支端口相连。方式二，本地上路模块410的线路侧端口先与波带滤波器阵列510的公共端口相连，然后该波带滤波器阵列的分支端口再分别连接c波段wss320的分支端口和l波段wss330的分支端口。应理解，本实施例仅以第一方向的接收侧和发送侧为例进行介绍，第二方向、第三方向对c波段光信号和l波段光信号的处理方式与第一方向没有区别，此处不再进行赘述。
125.还需要说明的是，本实施例中还可以使用同时支持c l波段的本地上下路模块，该本地上下路模块基于光路可逆性可以同时实现上述的本地下路模块和本地上路模块的功能，而不再区分波长的上下方向，其实现原理与前述实施例相同，此处不再进行赘述。
126.基于图10所述的实施例，无论是本地下路模块、本地上路模块还是本地上下路模块，其业务侧端口可以支持c和l波段任意波长的光信号上下，即在整个c l波长范围内是无色的(colorless)。
127.图10作为现阶段波带升级过程中一种可能的实现方式，无需拆除现有仅支持c波段的光处理设备，可以在已有配置的基础上增加l波段的处理设备，例如光放大器、l波段1*n wss、l波段上下路模块等来实现波带升级，简化了波带升级的复杂度，同时可以降低成本。另外，还可以兼顾光系统初建阶段只使用c波段，之后才扩展到l波段的进阶性升级需要。
128.实施例7
129.图11为本技术实施例提供的又一种roadm节点结构示意图。如图11所示，roadm节点包括第一方向、第二方向、第三方向三个维度以及客户端侧，第一方向、第二方向、第三方向均包括两个wss，分别为wss100和wss200。其中，wss100用于接收其他roadm节点的光信号，并将接收到的光信号在本节点进行交叉调度，wss200用于将本节点交叉调度后的光信号发送给其他roadm节点。示例的，两个wss分别为2*n和n*2的结构(本实施例中n＝6)，其均包含两个公共端口端口和n个分支端口，应理解，公共端口和分支端口具体用于接收还是发送取决于wss设置在节点的发送侧还是接收侧。以第一方向接收侧为例，wdm光信号从光纤进入本节点，首先经过c波段和l波段的波带滤波器710，将wdm光信号分离成c波段光信号和l波段光信号，然后分别经过c波段的光放大器620和l波段的光放大器630，两组放大器分别连接2*n wss100的c波段公共端口101和l波段公共端口102。2*n wss100的n个分支端口的一部分分别与其他维度n*2wss200的部分分支端口连接，另一部分与本地下路模块300连接。本实施例提供的roadm节点结构与图4所示的节点结构部分相同，不同之处在于对光信号的本地上下波处理。
130.对于本地下波，本实施例提供了同时支持c l波段的本地下路模块300，2*n wss100的部分分支端口直接连接c l本地下路模块300的线路侧端口，c l本地下路模块300的业务侧端口则连接光接收机。从2*n wss100分支端口输出的c l光信号可以直接通过c l本地下路模块300处理。对于本地上波，c l本地上路模块310的业务侧端口连接光接收机，线路侧端口则直接连接n*2wss200的部分分支端口。本地下路模块300和本地上路模块310的业务侧端口不再区分波段，每个端口均可以实现任意波长信号的上下波，这样，同样的业务仅需要一半数量的端口便可以实现上下波，可以减少设备端口数，缩小体积。
131.需要说明的是，本实施例描述的应用场景为：在网络初建时，本节点便可以同时支持c波段和l波段光信号的上下波及光交换，但是在网络早期业务流量不大时，可能只需要对c波段光信号进行处理，此时客户端侧配置本地下路模块300和本地上路模块310各一个便可以满足业务需求。随着业务流量的增加，业务承载波段扩展至l波段，仅需要增加少量处理l波段的光设备，例如光放大器，便可以实现节点的波带升级。此时由于业务量增加，已有的本地上、下路模块可能难以满足业务需要，因此需要相应增加本地下路模块320和本地上路模块330。本地下路模块320可以与本地下路模块300相同，本地上路模块330可以与本地上路模块310相同，本实施例对此不进行限定。
132.示例地，本实施例还可以采用集成波长下路模块功能和波长上路模块功能的本地上下路模块，该本地上下路模块可以基于光路可逆原理实现。例如，可以基于分合波器、波
导阵列光栅(arrayed waveguide grating，awg)、分合路器、组播开关mcs、n*m的wss等实现，此处不做限定。
133.基于图11所示的实施例，c l波段的本地下路模块300可以支持c波段和l波段内任意波长的光信号下波，本地上路模块310可以支持c波段和l波段内任意波长的光信号上波，即在整个c l波长范围内都是无色的。这样可以通过特定数量的端口实现不同波段不同波长的上下波，减少端口数量，实现设备的小型化。
134.本技术所示roadm具备动态选择波长的能力，可以通过软件远程配置其wss模块来实现。具体地，如图12所示，本实施例所示的wss模块可以简单地划分为处理单元和光学器件单元两大块，并对外提供一个交互接口，从而实现外部控制信号输入到wss模块以及wss模块的反馈信号的输出。其中，光学器件单元可参照图5、图7所示实施例，处理单元用于实现对输入信号的处理并通过控制部分光学器件的参数(例如：控制空间光调制器的电压)从而改变某些波长信号的输出端口。处理单元可以包括现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)，随机存取存储器(random access memory，简称ram)，只读存储器(read only memory，简称rom)和lcos空间光调制器控制电路(或控制器)，模数转换器件(analog digital conversion，简称adc)等组件。
135.实施例8
136.图13是本技术实施例提供的一种波长处理方法流程图，包括以下步骤：
137.s1301：通过第一公共端口接收第一波段光信号，通过第二公共端口接收第二波段光信号。
138.本实施例中，所用的wss可以是2*n wss，其具有两个公共端口和n个分支端口，其中一个公共端口用于接收第一波段光信号，另一个公共端口用于接收第二波段光信号。
139.例如，所述第一波段光信号为c波段光信号，所述第二波段光信号为l波段光信号。
140.作为一个示例，本实施例中的wss还包括滤波器，用于将接收的第一波段光信号和第二波段光信号合成多波段光信号。
141.作为另一个示例，本实施例中的wss为1*n wss，其具有一个公共端口和n个分支端口。其公共端口用于接收第一波段光信号和第二波段光信号的合波信号，此时该1*n wss的每个端口均既支持第一波段光信号，又支持第二波段光信号。
142.s1302：通过光栅对第一波段光信号和第二波段光信号进行波长解复用，输出多个第一光信号，第一光信号为单波长光信号。
143.示例地，在进入光栅之前，第一波段光信号和第二波段光信号先经过一个滤波器，滤波器将第一波段光信号和第二波段光信号合成一束多波长光信号。
144.示例地，在端口与衍射光栅之间还具有第一镜组，用于对经滤波器的合波信号进行准直和聚焦。
145.光栅对进入的第一波段光信号和第二波段光信号的合波信号进行色散，如图7所示，该合波信号经色散后在y方向上展开，展开的光斑可参考图8。
146.s1303：通过空间光调制器对多个第一光信号进行空间角度偏转，得到经角度偏转后的多个第二光信号。
147.本实施例中的空间光调制器可以是lcos，也可以是mems，用于实现对多个第一光信号的空间角度偏转。例如，外部通过控制lcos上各个像素的加载电压，可以使入射到每个
像素上的光信号具有不同的偏转角，不同的偏转角对应不同的分支端口，从而使多个光信号输出至对应的分支端口。
148.作为一个示例，光栅和空间光调制器之间还包括第二镜组，用于对多个第一光信号进行准直和聚焦。其中，空间光调制器位于第二镜组的与光栅不同侧的焦点上。
149.s1304：通过光栅对多个第二光信号进行波长复用，输出多个第三光信号。
150.多个第二光信号仍为单波长光信号，经光栅波长复用后得到基于分支端口的多波长光信号——第三光信号，多个第三光信号分别对应多个分支端口。
151.需要说明的是，本实施例中的多个第三光信号可以同时包含第一波段光信号和第二波段光信号，也可以只包含第一波段光信号，或者只包含第二波段光信号，还可以一部分第二光信号同时包含第一波段光信号和第二波段光信号，一部分第二光信号只包含第一波段光信号，一部分第二光信号只包含第二波段光信号，本实施例对此不进行限定。
152.s1305：通过多个分支端口分别对应输出多个第三光信号。
153.作为一个示例，多个第二光信号从分支端口输出之前，还可以通过第一镜组进行准直和聚焦，然后再由多个分支端口对应输出。
154.本技术实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“首先”、“然后”，“最后”等并不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的方案。
155.尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。