СПОСОБ КОММУТАЦИИ N×N ОПТИЧЕСКИХ КАНАЛОВ И МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР

1. Способ коммутации N×N оптических каналов, основанный на оптическом соединении любого заданного входного оптического канала с любым заданным выходным оптическим каналом в многоканальном коммутаторе, отличающийся тем, что
2
организуют поразрядное последовательно-параллельное соединение N входных оптических каналов с N выходными оптическими каналами, причем все соединения каналов выполняют последовательно для каждого разряда из n=lgN разрядов, начиная со старшего, за n этапов, и в то же время параллельно в пределах каждого разряда адресов;
на каждом этапе выполняют операцию удвоения каналов, а именно - на первом этапе разделяют каналы с 0 и 1 в старшем разряде адресов, на втором этапе разделяют каналы с 0 и 1 в следующем разряде адресов и т.д., так что на последнем этапе разделяют каналы с 0 и 1 в младшем разряде адресов;
на каждом этапе, кроме последнего, после операции удвоения каналов выполняют операцию сборки каналов путем расположения по-соседству только тех каналов, которые потребуются для прохождения коммутируемых оптических потоков на следующем этапе;
для осуществления сборки каналов используют эффект фоторефракции, для чего оптические волноводы изготовляют из фоторефрактивного материала;
на каждом этапе при выполнении операции сборки каналов в заданные соединения волноводов одновременно и параллельно для всех разрядов подают управляющие оптические сигналы заданной конфигурации для изменения в этих местах коэффициента преломления фоторефрактивного материала и, соответственно, для перевода оптического потока в соседний волновод с неизмененным коэффициентом преломления.
2
2. Многоканальный коммутатор, включающий устройства для адресации сигналов, для удвоения оптических потоков, активный элемент с волноводными каналами, а также устройства для управления изменением коэффициента преломления материала волноводного канала, обеспечивающий соединение любых входных каналов с любыми выходными каналами, отличающийся тем, что схема коммутации является каскадной и разветвленной, с параллельным соединением входных и выходных оптических каналов в каждом из n каскадов, где n=lgN - число разрядов в адресе, волноводы выполнены из фоторефрактивного материала, и для формирования управляющих оптических сигналов в устройство введены источник оптического излучения, пространственно-временной модулятор света (ПВМС) и топографический оптический элемент (ГОЭ), оптически связанные между собой и с соединениями фоторефрактивных волноводов с помощью введенной проекционной оптики.
3. Многоканальный коммутатор по п.2, отличающийся тем, что адреса для соединения N входных оптических каналов с N выходными оптическими каналами заданы с помощью линеек оптических модуляторов, причем число линеек на каждом этапе составляет 2, а число модуляторов в линейке равно N.
4. Многоканальный коммутатор по п.2, отличающийся тем, что удвоение оптических каналов выполнено с помощью оптического расщепителя - полупрозрачного зеркала или куба, составленного из двух призм.
5. Многоканальный коммутатор по п.2, отличающийся тем, что ПВМС электрически связан с компьютером, вычисляющим по входным и выходным адресам коммутации сигналов переключаемые соединения фоторефрактивных волноводов, и по результатам этих вычислений формирует массив управляющих оптических сигналов, направляемых в заданные переключаемые соединения фоторефрактивных волноводов для изменения в них коэффициента преломления и перевода оптического потока в соседний волновод.
6. Многоканальный коммутатор по п.2, отличающийся тем, что в нем введенная проекционная оптика выполнена таким образом, что световой поток от источника оптического излучения, излучающего свет в диапазоне спектральной чувствительности соединений фоторефрактивных волноводов, проходит через ПВМС, формирующий массив управляющих сигналов, проходит через ГОЭ, благодаря которому эти сигналы приобретают заданную конфигурацию, и поступает на те соединения фоторефрактивных волноводов, которые необходимо оптически переключить в заданное состояние для перевода сигналов из канала в канал.