一种波长选择开关和光信号传输系统

摘要

本发明公开了一种波长选择开关和光信号传输系统，用于实现在波长选择开关中没有业务光信号输入时也可以完成对波长选择开关的性能监控。本发明提供一种波长选择开关中，至少一个光学元件在波长选择开关内按照对光信号的处理顺序依次排列，至少一个光学元件从业务激光器接收到业务光信号，从监控激光器接收到监控光信号，根据至少一个光学元件的处理功能对业务光信号和监控光信号进行相同的光信号处理，业务光信号的波长和监控光信号的波长不相同；将经过至少一个光学元件处理完成的业务光信号、经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号输出，其中，经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号用于对波长选择开关的性能监控。

权利要求

1.一种波长选择开关，其特征在于，所述波长选择开关内设置有至少一个光学元件，其中，所述至少一个光学元件在所述波长选择开关内按照对光信号的处理顺序依次排列；

业务激光器发射的业务光信号、监控激光器发射的监控光信号分别输入到所述至少一个光学元件，所述业务光信号的波长和所述监控光信号的波长不相同；

所述至少一个光学元件，用于从所述业务激光器接收到所述业务光信号，从所述监控激光器接收到所述监控光信号，根据所述至少一个光学元件的处理功能对所述业务光信号和所述监控光信号进行相同的光信号处理，得到经过所述至少一个光学元件处理完成的业务光信号、经过所述至少一个光学元件处理完成的监控光信号；将所述经过所述至少一个光学元件处理完成的业务光信号、经过所述至少一个光学元件处理完成的监控光信号输出，其中，所述经过所述至少一个光学元件处理完成的监控光信号用于对所述波长选择开关的性能监控；

所述波长选择开关，还包括：光探测器和监控模块，其中，所述光探测器和所述至少一个光学元件中的最后一个光学元件相连接，所述监控模块和所述光探测器连接；

所述光探测器，用于对所述经过所述至少一个光学元件处理完成的监控光信号进行光功率探测，得到监控光信号的光功率探测值；

所述监控模块，用于从所述光探测器获取到所述监控光信号的光功率探测值，根据所述监控光信号的光功率探测值获取所述监控光信号的光斑中心位置，将所述监控光信号的光斑中心位置与预置的光斑中心初始位置进行比较，确定出所述波长选择开关的中心频偏，并对所述波长选择开关的中心频偏进行补偿。

2.根据权利要求1所述的波长选择开关，其特征在于，所述波长选择开关包括：第一输入端口、第二输入端口；

所述第一输入端口、所述第二输入端口分别和所述至少一个光学元件中的第一个光学元件相连接；

业务激光器发射的业务光信号通过所述第一输入端口输入到所述至少一个光学元件中的第一个光学元件，监控激光器发射的监控光信号通过所述第二输入端口输入到所述至少一个光学元件中的第一个光学元件。

3.根据权利要求1所述的波长选择开关，其特征在于，所述波长选择开关具有输入端口，所述至少一个光学元件中的第一个光学元件和所述输入端口相连接，所述输入端口和光滤波器连接；

业务激光器发射的业务光信号、监控激光器发射的监控光信号分别输入到所述光滤波器中；

所述光滤波器，用于接收所述业务光信号和所述监控光信号之后，将所述业务光信号和所述监控光信号通过所述输入端口发送给所述至少一个光学元件中的第一个光学元件。

4.根据权利要求1所述的波长选择开关，其特征在于，所述波长选择开关包括：第一输出端口、第二输出端口，所述至少一个光学元件中的最后一个光学元件和所述第一输出端口、所述第二输出端口相连接；

所述经过所述至少一个光学元件处理完成的业务光信号通过所述第一输出端口输出，所述经过所述至少一个光学元件处理完成的监控光信号通过所述第二输出端口输出。

5.根据权利要求1所述的波长选择开关，其特征在于，所述波长选择开关具有输出端口，所述至少一个光学元件中的最后一个光学元件和所述输出端口连接；

所述经过所述至少一个光学元件处理完成的业务光信号、经过所述至少一个光学元件处理完成的监控光信号通过所述输出端口输出。

6.根据权利要求5所述的波长选择开关，其特征在于，所述波长选择开关的输出端口和光信号连接模块相连接，或，所述波长选择开关的输出端口和光信号连接模块相连接；

所述光信号连接模块或所述光信号处理模块和光滤波器相连接；

所述光滤波器，用于从所述光信号连接模块接收到所述光信号连接模块输出的业务光信号和监控光信号，或，从所述光信号处理模块接收到所述光信号处理模块处理完成后的业务光信号和监控光信号，将接收到的业务光信号和监控光信号分离，输出所述分离后的监控光信号。

7.根据权利要求1所述的波长选择开关，其特征在于，所述监控模块，还用于当所述中心频偏超过频偏阈值时，发送频偏提醒消息。

8.根据权利要求1所述的波长选择开关，其特征在于，所述监控模块，还用于从所述光探测器获取到所述监控光信号的光功率探测值，将所述监控光信号的光功率探测值与监控光信号输入所述波长选择开关的光功率初始值进行比较，确定出所述波长选择开关的插入损耗。

9.根据权利要求8所述的波长选择开关，其特征在于，所述监控模块，还用于当所述插入损耗超过插入损耗阈值时，发送插入损耗提醒消息。

10.一种光信号传输系统，其特征在于，所述光信号传输系统包括：第一波长选择开关、第二波长选择开关、光信号连接模块；或，所述光信号传输系统包括：所述第一波长选择开关、所述第二波长选择开关、光信号处理模块，其中，所述第一波长选择开关、所述第二波长选择开关为前述权利要求1至9中任一项所述的波长选择开关；

所述光信号连接模块分别和所述第一波长选择开关、所述第二波长选择开关相连接，或，所述光信号处理模块分别和所述第一波长选择开关、所述第二波长选择开关相连接；

所述光信号连接模块通过第一光纤和所述第一波长选择开关相连接，通过第二光纤和所述第二波长选择开关相连接，或，所述光信号处理模块通过所述第一光纤和所述第一波长选择开关相连接，通过所述第二光纤和所述第二波长选择开关相连接；

业务激光器发射的业务光信号输入到所述第一波长选择开关，第一监控激光器发射的第一监控光信号输入到所述第一波长选择开关，业务光信号依次经过所述第一波长选择开关、所述光信号连接模块或所述光信号处理模块、所述第二波长选择开关的处理之后通过所述第二波长选择开关输出；

所述光信号传输系统，还包括：第一光探测器和第一监控模块，其中，

所述第一光探测器，用于从所述第一波长选择开关获取到经过所述第一波长选择开关处理完成的第一监控光信号，对所述经过所述第一波长选择开关处理完成的第一监控光信号进行光功率探测，得到第一监控光信号的第一光功率探测值；

所述第一监控模块，用于从所述第一光探测器获取到所述第一监控光信号的第一光功率探测值，根据所述第一监控光信号的第一光功率探测值获取所述第一监控光信号的光斑中心位置，将所述第一监控光信号的光斑中心位置与预置的光斑中心初始位置进行比较，确定出所述第一波长选择开关的中心频偏，并对所述第一波长选择开关的中心频偏进行补偿。

11.根据权利要求10所述的光信号传输系统，其特征在于，所述第一监控模块，还用于从所述第一光探测器获取到所述第一监控光信号的第一光功率探测值，根据所述第一监控光信号的第一光功率探测值与第一监控光信号输入所述第一波长选择开关的光功率初始值进行比较，确定出所述第一波长选择开关的插入损耗。

12.根据权利要求10或11所述的光信号传输系统，其特征在于，所述光信号传输系统，还包括：第二光探测器和第二监控模块，其中，所述第二光探测器，用于从所述第二波长选择开关获取到经过所述第二波长选择开关处理的第二监控光信号，所述第二监控光信号由第二监控激光器发射到所述第二波长选择开关；对所述经过所述第二波长选择开关处理完成的第二监控光信号进行光功率探测，得到第二监控光信号的光功率探测值；

所述第二监控模块，用于从所述第二光探测器获取到所述第二监控光信号的光功率探测值，将所述第二监控光信号的光功率探测值与第二监控光信号输入所述第二波长选择开关的光功率初始值进行比较，确定出所述第二波长选择开关的插入损耗。

13.根据权利要求12所述的光信号传输系统，其特征在于，当所述光信号传输系统还包括第一光探测器和第一监控模块时，所述第一监控模块和所述第二监控模块之间建立有通信连接；

所述第一监控模块，还用于将所述第一波长选择开关的插入损耗发送给所述第二监控模块；

所述第二光探测器，还用于从所述第二波长选择开关获取到依次经过所述第一波长选择开关、所述光信号连接模块或所述光信号处理模块和所述第二波长选择开关的处理之后的第一监控光信号，对所述依次经过所述第一波长选择开关、所述光信号连接模块或所述光信号处理模块和所述第二波长选择开关的处理之后的第一监控光信号进行光功率探测，得到第一监控光信号的第二光功率探测值；

所述第二监控模块，还用于从所述第一光探测器获取到所述第一监控光信号的第二光功率探测值，根据所述第一监控光信号的第二光功率探测值与第一监控光信号输入所述第一波长选择开关的光功率初始值进行比较，确定出第一监控光信号的总插入损耗，所述第一监控光信号的总插入损耗包括：经过所述第一波长选择开关、所述光信号连接模块或所述光信号处理模块和所述第二波长选择开关的处理之后产生的插入损耗；根据所述第一监控光信号的总插入损耗、所述第一波长选择开关的插入损耗、所述第二波长选择开关的插入损耗计算出所述光信号连接模块或所述光信号处理模块的插入损耗。

说明书

一种波长选择开关和光信号传输系统

技术领域

[0001] 本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种波长选择开关和光信号传输系统。

背景技术

[0002] 由于可重构的光分插复用器(英文全称：Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，英文简称：ROADM)可以远程通过软件调度来实现业务光信号的上路或下路光波长的动态切换，而不再需要通过人工下站点的方式去更换光纤的连接，从而大大降低了整个系统的运行成本，其中业务光信号是指在ROADM传输的携带有业务信息的光信号。ROADM现已大量应用于网络的关键节点上，从而使得ROADM的性能对现行网络的可靠性和可维护性至关重要。ROADM可以在一个节点上完成光通道的上下路，以及穿通光通道之间的波长级别的交叉调度。

[0003] 当前所使用的ROADM通常采用波长选择开关(英文全称：Wavelength Selective Switch，英文简称：WSS)来实现。WSS是近年来发展迅速的ROADM子系统技术，具有频带宽、色散低的特点，并且支持端口和波长的无关性，即WSS的任意输出端口都可以传输任意波长的光信号，同时支持更高的维度，基于WSS的ROADM逐渐成为高维度ROADM的首要选择。

[0004] 现有技术中WSS在输出光纤端口设置有分光器，通过分光器从输出光纤端口输出的业务光信号中分出少量的光信号，分出的光信号输入给探测器，从而实现对WSS的性能监控。这种方案只能在输出光纤端口有业务光信号输出时才能分出一些光信号，通过分出的光信号完成对WSS的性能监控，对于WSS的输出光纤端口没有业务光信号传输时无法完成对WSS的性能监控。现有技术中对WSS的性能监控依赖于WSS中输入的业务光信号，会导致没有业务光信号输入到WSS时无法完成性能监控。

发明内容

[0005] 本发明实施例提供了一种波长选择开关和光信号传输系统，用于实现在波长选择开关中没有业务光信号输入时也可以完成对波长选择开关的性能监控。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

[0007] 第一方面，本发明实施例提供一种波长选择开关，包括：所述波长选择开关内设置有至少一个光学元件，其中，所述至少一个光学元件在所述波长选择开关内按照对光信号的处理顺序依次排列；业务激光器发射的业务光信号、监控激光器发射的监控光信号分别输入到所述至少一个光学元件，所述业务光信号的波长和所述监控光信号的波长不相同；所述至少一个光学元件，用于从所述业务激光器接收到所述业务光信号，从所述监控激光器接收到所述监控光信号，根据所述至少一个光学元件的处理功能对所述业务光信号和所述监控光信号进行相同的光信号处理，得到经过所述至少一个光学元件处理完成的业务光信号、经过所述至少一个光学元件处理完成的监控光信号；将所述经过所述至少一个光学元件处理完成的业务光信号、经过所述至少一个光学元件处理完成的监控光信号输出，其中，所述经过所述至少一个光学元件处理完成的监控光信号用于对所述波长选择开关的性能监控。由于波长选择开关中的至少一个光学元件不仅接收到业务激光器发射的业务光信号，还可以接收到监控激光器发射的监控光信号，使得监控光信号和业务光信号共同输入至少一个光学元件中，该至少一个光学元件对业务光信号和监控光信号进行相同的光信号处理，从而通过对监控光信号的检测结果就可以分析出波长选择开关的光学性能变化，本发明实施例中对波长选择开关的性能监控不依赖于业务光信号的输入，因此在波长选择开关中没有业务光信号输入时也可以完成对波长选择开关的性能监控。

[0008] 结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述波长选择开关包括：第一输入端口、第二输入端口；所述第一输入端口、所述第二输入端口分别和所述至少一个光学元件中的第一个光学元件相连接；业务激光器发射的业务光信号通过所述第一输入端口输入到所述至少一个光学元件中的第一个光学元件，监控激光器发射的监控光信号通过所述第二输入端口输入到所述至少一个光学元件中的第一个光学元件。至少一个光学元件同时连接第一输入端口和第二输入端口，两个输入端口分别用于输入不同的光信号，因此通过第一输入端口和第二输入端口，至少一个光学元件可以同时接收到业务光信号和监控光信号。

[0009] 结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述波长选择开关具有输入端口，所述至少一个光学元件中的第一个光学元件和所述输入端口相连接，所述输入端口和光滤波器连接；业务激光器发射的业务光信号、监控激光器发射的监控光信号分别输入到所述光滤波器中；所述光滤波器，用于接收所述业务光信号和所述监控光信号之后，将所述业务光信号和所述监控光信号通过所述输入端口发送给所述至少一个光学元件中的第一个光学元件。该监控光信号与业务光信号采用不同的波长，从而通过波长的不同就可以区分开监控光信号和业务光信号。光滤波器将业务光信号和监控光信号进行合路，然后再由光滤波器通过输入端口输入给至少一个光学元件中的第一个光学元件。可以在不增加输入端口的情况下就可以同时输入业务光信号和监控光信号。

[0010] 结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述波长选择开关包括：第一输出端口、第二输出端口，所述至少一个光学元件中的最后一个光学元件和所述第一输出端口、所述第二输出端口相连接；所述经过所述至少一个光学元件处理完成的业务光信号通过所述第一输出端口输出，所述经过所述至少一个光学元件处理完成的监控光信号通过所述第二输出端口输出。至少一个光学元件同时连接第一输出端口和第二输出端口，两个输出端口分别用于输出不同的光信号，因此通过第一输出端口和第二输出端口可以分别向外输出业务光信号和监控光信号。

[0011] 结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述波长选择开关具有输出端口，所述至少一个光学元件中的最后一个光学元件和所述输出端口连接；所述经过所述至少一个光学元件处理完成的业务光信号、经过所述至少一个光学元件处理完成的监控光信号通过所述输出端口输出。

[0012] 结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述波长选择开关的输出端口和光信号连接模块相连接，或，所述波长选择开关的输出端口和光信号连接模块相连接；所述光信号连接模块或所述光信号处理模块和光滤波器相连接；所述光滤波器，用于从所述光信号连接模块接收到所述光信号连接模块输出的业务光信号和监控光信号，或，从所述光信号处理模块接收到所述光信号处理模块处理完成后的业务光信号和监控光信号，将接收到的业务光信号和监控光信号分离，输出所述分离后的监控光信号。光滤波器用于通过光信号连接模块或光信号处理模块接收到经过至少一个光学元件处理完成的业务光信号和经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号，将接收到的业务光信号和监控光信号分离，输出分离后的监控光信号，输出的分离后的监控光信号可以用于对光信号连接模块或光信号处理模块的性能监控。

[0013] 结合第一方面或第一方面的第一种可能或第二种可能或第三种可能或第四种可能或第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述波长选择开关，还包括：光探测器和监控模块，其中，所述光探测器和所述至少一个光学元件中的最后一个光学元件相连接，所述监控模块和所述光探测器连接；所述光探测器，用于对所述经过所述至少一个光学元件处理完成的监控光信号进行光功率探测，得到监控光信号的光功率探测值；所述监控模块，用于从所述光探测器获取到所述监控光信号的光功率探测值，根据所述监控光信号的光功率探测值获取所述监控光信号的光斑中心位置，将所述监控光信号的光斑中心位置与预置的光斑中心初始位置进行比较，确定出所述波长选择开关的中心频偏，并对所述波长选择开关的中心频偏进行补偿。

[0014] 结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述监控模块，还用于当所述中心频偏超过频偏阈值时，发送频偏提醒消息。本发明实施例中波长选择开关内设置有光探测器和监控模块，从而可以实现波长选择开关的中心频偏监控功能和报警指示功能。

[0015] 结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述监控模块，还用于从所述光探测器获取到所述监控光信号的光功率探测值，将所述监控光信号的光功率探测值与监控光信号输入所述波长选择开关的光功率初始值进行比较，确定出所述波长选择开关的插入损耗。

[0016] 结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，所述监控模块，还用于当所述插入损耗超过插入损耗阈值时，发送插入损耗提醒消息。本发明实施例中波长选择开关内设置有光探测器和监控模块，从而可以实现波长选择开关的插入损耗监控功能和报警指示功能。

[0017] 第二方面，本发明实施例还提供一种光信号传输系统，所述光信号传输系统包括：第一波长选择开关、第二波长选择开关、光信号连接模块；或，所述光信号传输系统包括：所述第一波长选择开关、所述第二波长选择开关、光信号处理模块，其中，所述第一波长选择开关、所述第二波长选择开关为前述第一方面中任一项所述的波长选择开关；所述光信号连接模块分别和所述第一波长选择开关、所述第二波长选择开关相连接，或，所述光信号处理模块分别和所述第一波长选择开关、所述第二波长选择开关相连接；所述光信号连接模块通过第一光纤和所述第一波长选择开关相连接，通过第二光纤和所述第二波长选择开关相连接，或，所述光信号处理模块通过所述第一光纤和所述第一波长选择开关相连接，通过所述第二光纤和所述第二波长选择开关相连接；业务激光器发射的业务光信号输入到所述第一波长选择开关，第一监控激光器发射的第一监控光信号输入到所述第一波长选择开关，业务光信号依次经过所述第一波长选择开关、所述光信号连接模块或所述光信号处理模块、所述第二波长选择开关的处理之后通过所述第二波长选择开关输出。

[0018] 结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述光信号传输系统，还包括：第一光探测器和第一监控模块，其中，所述第一光探测器，用于从所述第一波长选择开关获取到经过所述第一波长选择开关处理完成的第一监控光信号，对所述经过所述第一波长选择开关处理完成的第一监控光信号进行光功率探测，得到第一监控光信号的第一光功率探测值；所述第一监控模块，用于从所述第一光探测器获取到所述第一监控光信号的第一光功率探测值，根据所述第一监控光信号的第一光功率探测值获取所述第一监控光信号的光斑中心位置，将所述第一监控光信号的光斑中心位置与预置的光斑中心初始位置进行比较，确定出所述第一波长选择开关的中心频偏，并对所述第一波长选择开关的中心频偏进行补偿。

[0019] 结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一监控模块，还用于从所述第一光探测器获取到所述第一监控光信号的第一光功率探测值，根据所述第一监控光信号的第一光功率探测值与第一监控光信号输入所述第一波长选择开关的光功率初始值进行比较，确定出所述第一波长选择开关的插入损耗。

[0020] 结合第一方面或第一方面的第一种可能或第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述光信号传输系统，还包括：第二光探测器和第二监控模块，其中，所述第二光探测器，用于从所述第二波长选择开关获取到经过所述第二波长选择开关处理的第二监控光信号，所述第二监控光信号由第二监控激光器发射到所述第二波长选择开关；对所述经过所述第二波长选择开关处理完成的第二监控光信号进行光功率探测，得到第二监控光信号的光功率探测值；所述第二监控模块，用于从所述第二光探测器获取到所述第二监控光信号的光功率探测值，将所述第二监控光信号的光功率探测值与第二监控光信号输入所述第二波长选择开关的光功率初始值进行比较，确定出所述第二波长选择开关的插入损耗。

[0021] 结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，当所述光信号传输系统还包括第一光探测器和第一监控模块时，所述第一监控模块和所述第二监控模块之间建立有通信连接；所述第一监控模块，还用于将所述第一波长选择开关的插入损耗发送给所述第二监控模块；所述第二光探测器，还用于从所述第二波长选择开关获取到依次经过所述第一波长选择开关、所述光信号连接模块或所述光信号处理模块和所述第二波长选择开关的处理之后的第一监控光信号，对所述依次经过所述第一波长选择开关、所述光信号连接模块或所述光信号处理模块和所述第二波长选择开关的处理之后的第一监控光信号进行光功率探测，得到第一监控光信号的第二光功率探测值；所述第二监控模块，还用于从所述第一光探测器获取到所述第一监控光信号的第二光功率探测值，根据所述第一监控光信号的第二光功率探测值与第一监控光信号输入所述第一波长选择开关的光功率初始值进行比较，确定出第一监控光信号的总插入损耗，所述第一监控光信号的总插入损耗包括：经过所述第一波长选择开关、所述光信号连接模块或所述光信号处理模块和所述第二波长选择开关的处理之后产生的插入损耗；根据所述第一监控光信号的总插入损耗、所述第一波长选择开关的插入损耗、所述第二波长选择开关的插入损耗计算出所述光信号连接模块或所述光信号处理模块的插入损耗。通过第二监控模块执行的前述计算过程，可以确定出光信号连接模块或光信号处理模块的故障，提高光信号传输系统的可维护性。

附图说明

[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0023] 图1为本发明实施例提供的一种波长选择开关的组成结构方框示意图；

[0024] 图2为本发明实施例提供的另一种波长选择开关的组成结构方框示意图；

[0025] 图3为本发明实施例提供的另一种波长选择开关的组成结构方框示意图；

[0026] 图4为本发明实施例提供的另一种波长选择开关的组成结构方框示意图；

[0027] 图5为本发明实施例提供的波长选择开关外接光信号连接模块或光信号处理模块的连接方式示意图；

[0028] 图6为本发明实施例提供的一种光信号传输系统的组成结构方框示意图；

[0029] 图7为本发明实施例提供的另一种光信号传输系统的组成结构方框示意图；

[0030] 图8为本发明实施例提供的另一种光信号传输系统的组成结构方框示意图；

[0031] 图9为本发明实施例中波长选择开关在端口方向上的光信号传输过程示意图；

[0032] 图10为本发明实施例中波长选择开关在波长方向上的光信号传输过程示意图；

[0033] 图11为本发明实施例中波长选择开关在LCOS或MEMS上的光斑分布示意图；

[0034] 图12为本发明实施例提供的在光信号传输系统中对光背板进行性能监控的示意图。

具体实施方式

[0035] 本发明实施例提供了一种波长选择开关和光信号传输系统，用于实现在波长选择开关中没有业务光信号输入时也可以完成对波长选择开关的性能监控。

[0036] 本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本发明的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。

[0037] 以下分别进行详细说明。本发明波长选择开关的一个实施例，该波长选择开关中输入有监控激光器发射的监控光信号，可实现波长选择开关中没有业务光信号输入时也可以完成对波长选择开关的性能监控。波长选择开关内设置有至少一个光学元件，其中，至少一个光学元件在波长选择开关内按照对光信号的处理顺序依次排列；

[0038] 业务激光器发射的业务光信号、监控激光器发射的监控光信号分别输入到至少一个光学元件，业务光信号的波长和监控光信号的波长不相同；

[0039] 至少一个光学元件，用于从业务激光器接收到业务光信号，从监控激光器接收到监控光信号，根据至少一个光学元件的处理功能对业务光信号和监控光信号进行相同的光信号处理，得到经过至少一个光学元件处理完成的业务光信号、经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号；将经过至少一个光学元件处理完成的业务光信号、经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号输出，其中，经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号用于对波长选择开关的性能监控。

[0040] 在本发明实施例中，波长选择开关中的至少一个光学元件不仅接收到业务激光器发射的业务光信号，还可以接收到监控激光器发射的监控光信号，使得监控光信号和业务光信号共同输入至少一个光学元件中，该至少一个光学元件对业务光信号和监控光信号进行相同的光信号处理，从而通过对监控光信号的检测结果就可以分析出波长选择开关的光学性能变化，本发明实施例中对波长选择开关的性能监控不依赖于业务光信号的输入，因此在波长选择开关中没有业务光信号输入时也可以完成对波长选择开关的性能监控。

[0041] 在本发明实施例中，波长选择开关作为ROADM子系统，可以实现ROADM可“重构”的特性，其波长开关能够在任意的输入、输出端口之间进行倒换，大大提高密集波分复用设备的组网能力。该波长选择开关内设置有至少一种光学元件，波长选择开关中需要根据具体应用场景来配置采用哪种或者哪些类型的光学元件，例如波长选择开关可以采用硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)来实现，则波长选择开关内设置的光学元件具体可以是LCOS器件，具体结合波长选择开关的具体场景来灵活配置，此处不做限定。如图1所示，以波长选择开关内包括有N个光学元件为例进行说明，分别为光学元件1、…、光学元件N，N为自然数。

[0042] 本发明实施例中，进入波长选择开关内的监控光信号和业务光信号可以共同输入到至少一个光学元件中，在波长选开关内监控光信号和业务光信号经由相同的光学元件进行光信号处理，从而波长选择开关本身所引起的中心频偏和插入损耗变化对业务光信号和监控光信号相同，通过对监控光信号进行分析就可以得出波长选择开关的中心频偏和插入损耗变化，而不需要对业务光信号进行分光处理分析。其中，中心频偏是波长选择开关本身的波形中心在前后发生的变化，插入损耗是光信号经过波长选择开关后在光功率上发生的变化。

[0043] 需要说明的是，在本发明的上述实施例中，图1中示例出业务激光器和监控激光器。业务激光器可以通过输入光纤和波长选择开关相连接，该业务激光器产生的业务光信号输入到波长选择开关中，监控激光器和波长选择开关相连接，该监控激光器产生的监控光信号输入到波长选择开关中，监控激光器具体可以设置在波长选择开关内部，监控激光器也可以设置在波长选择开关外部，具体此处不做限定。

[0044] 在本发明的一些实施例中，请参阅图1所示，波长选择开关包括：第一输入端口、第二输入端口；

[0045] 第一输入端口、第二输入端口分别和至少一个光学元件中的第一个光学元件相连接；

[0046] 业务激光器发射的业务光信号通过第一输入端口输入到至少一个光学元件中的第一个光学元件，监控激光器发射的监控光信号通过第二输入端口输入到至少一个光学元件中的第一个光学元件。

[0047] 在本发明实施例中，波长选择开关内设置有至少一个光学元件，该至少一个光学元件同时连接第一输入端口和第二输入端口，两个输入端口分别用于输入不同的光信号，因此通过第一输入端口和第二输入端口，至少一个光学元件可以同时接收到业务光信号和监控光信号，至少一个光学元件根据至少一个光学元件的处理功能对业务光信号和监控光信号进行相同的光信号处理，则可以得到经过至少一个光学元件处理完成的业务光信号、经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号。本发明实施例中输入到波长选择开关中的监控光信号是独立于业务光信号的，并且监控光信号和业务光信号在波长选择开关内部经过相同的光路处理，因此不需要对业务光信号进行分光，在波长选择开关中没有业务光信号输入时也可以输入监控光信号，由于监控光信号和业务光信号经过相同的光学元件进行处理，不需要对业务光信号进行分析，通过对监控光信号的分析就可以获取到波长选择开关的光学性能，因此通过对波长选择开关输出的监控光信号进行分析，就可以在没有业务光信号输入的情况下实现对波长选择开关的性能监控。

[0048] 在本发明的一些实施例中，请参阅图2所示，波长选择开关具有输入端口，至少一个光学元件中的第一个光学元件和输入端口相连接，输入端口和光滤波器连接；

[0049] 业务激光器发射的业务光信号、监控激光器发射的监控光信号分别输入到光滤波器中；

[0050] 光滤波器，用于接收业务光信号和监控光信号之后，将业务光信号和监控光信号通过输入端口发送给至少一个光学元件中的第一个光学元件。

[0051] 其中，业务光信号可以通过业务光通道输入给光滤波器，监控光信号可以通过监控光通道输入给光滤波器，业务光信号是指用于承载业务数据的光信号，波长选择开关可以对该业务光信号进行处理然后再输出给与该波长选择开关连接的其它部件。监控光信号是指用作对器件进行性能监控的光信号，监控光信号在本发明实施例中输入到波长选择开关中，该监控光信号与业务光信号采用不同的波长，从而通过波长的不同就可以区分开监控光信号和业务光信号。光滤波器将业务光信号和监控光信号进行合路，然后再由光滤波器通过输入端口输入给至少一个光学元件中的第一个光学元件。本发明实施例中可以在不增加输入端口的情况下就可以同时输入业务光信号和监控光信号。

[0052] 在本发明的一些实施例中，请参阅图3所示，波长选择开关包括：第一输出端口、第二输出端口，至少一个光学元件中的最后一个光学元件和第一输出端口、第二输出端口相连接；

[0053] 经过至少一个光学元件处理完成的业务光信号通过第一输出端口输出，经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号通过第二输出端口输出。

[0054] 其中，波长选择开关内设置有至少一个光学元件，该至少一个光学元件同时连接第一输出端口和第二输出端口，两个输出端口分别用于输出不同的光信号，因此通过第一输出端口和第二输出端口可以分别向外输出业务光信号和监控光信号，例如，经过至少一个光学元件处理完成的业务光信号通过第一输出端口向外输出，且经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号通过第二输出端口向外输出。

[0055] 在本发明的另一些实施例中，请参阅图4所示，波长选择开关具有输出端口，至少一个光学元件中的最后一个光学元件和输出端口连接；

[0056] 经过至少一个光学元件处理完成的业务光信号、经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号通过输出端口输出。

[0057] 其中，波长选择开关可以只具有一个输出端口，则业务光信号和监控光信号可以使用共用输出端口向外输出，输出端口连接光滤波器，光滤波器将经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号分离出，通过监控光通道发给光探测器，详见后续实施例的说明，本发明实施例中可以在不增加输出端口的情况下就可以同时输出业务光信号和监控光信号，该监控光信号可以用于对波长选择开关的性能监控。

[0058] 进一步的，请参阅图5所示，在本发明的一些实施例中，波长选择开关的输出端口和光信号连接模块相连接，或，波长选择开关的输出端口和光信号连接模块相连接；

[0059] 光信号连接模块或光信号处理模块和光滤波器相连接；

[0060] 光滤波器，用于从光信号连接模块接收到光信号连接模块输出的业务光信号和监控光信号，或，从光信号处理模块接收到光信号处理模块处理完成后的业务光信号和监控光信号，将接收到的业务光信号和监控光信号分离，输出分离后的监控光信号。

[0061] 在本发明的一些实施例中，业务光信号和监控光信号经过至少一个光学元件处理完成后可以通过相同的输出端口来输出。如图5所示，波长选择开关的输出端口和光信号连接模块或光信号处理模块相连接，光信号连接模块或光信号处理模块再和光滤波器相连接，光滤波器用于通过光信号连接模块或光信号处理模块接收到经过至少一个光学元件处理完成的业务光信号和经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号，将接收到的业务光信号和监控光信号分离，输出分离后的监控光信号，输出的分离后的监控光信号可以用于对光信号连接模块或光信号处理模块的性能监控。在本发明的一些实施例中，波长选择开关还连接有光探测器，用于探测波长选择开关本身的插入损耗；通过光滤波器分离后的光探测器用于探测波长选择开关和光信号连接模块或光信号处理模块的插入损耗，两者相减就可以得到光信号连接模块或光信号处理模块的插入损耗。

[0062] 如图3或图4或图5所示，在本发明的一些实施例中，波长选择开关还包括：光探测器和监控模块，其中，光探测器和至少一个光学元件中的最后一个光学元件相连接，监控模块和光探测器连接；

[0063] 光探测器，用于对经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号进行光功率探测，得到监控光信号的光功率探测值；

[0064] 监控模块，用于从光探测器获取到监控光信号的光功率探测值，根据监控光信号的光功率探测值获取监控光信号的光斑中心位置，将监控光信号的光斑中心位置与预置的光斑中心初始位置进行比较，确定出波长选择开关的中心频偏，并对波长选择开关的中心频偏进行补偿。

[0065] 在本发明的上述实施例中，在波长选择开关内还包括有光探测器和监控模块，光探测器可以对监控光信号的光功率进行探测，从而得到监控光信号的光功率探测值，监控模块从光探测器获取到监控光信号的光功率探测值，根据监控光信号的光功率探测值获取监控光信号的光斑中心位置，例如以波长选择开关内设置的光学元件具体为LCOS器件为例进行说明，有两种方法：第一种方法是通过监控激光器分时的发射多种不同波长的监控光信号，这些监控光信号分别入射到加载有窄带滤波效果的相同相位光栅的LCOS器件上，使用光探测器分别测量各种不同波长监控光信号的功率值，从而得到不同波长下的功率分布，功率分布的峰值波长对应于监控光信号的光斑中心位置。第二种方法是监控激光器发射的监控光信号波长不变，通过在LCOS器件上分时加载具有不同中心波长的窄带滤波效果的相位光栅，使用光探测器分别测量监控光信号的功率值，从而得到在不同像素下的功率分布，功率分布的峰值像素位置对应于监控光信号的光斑中心位置。在光波长选择开关安装时会记录一个初始值，在波长选择开关运行一段时间后，会对波长选择开关进行再次监控探测，得到此时的监控光信号的光斑中心位置。如果此时的位置跟原来初始值位置相同时，说明光信号经过波长选择开关后波形没有发生变化，不需要补偿，而如果此时的位置跟原来初始值位置不一样时，那么就可以推断出光信号经过波长选择开关后波形已发生了变化，需要对波长选择开关的中心频偏进行补偿。

[0066] 进一步的，在本发明的一些实施例中，监控模块，还用于当中心频偏超过频偏阈值时，发送频偏提醒消息。其中，监控模块还可以判断波长选择开关的中心频偏是否大于预置的频偏阈值，在中心频偏超过频偏阈值时可以发送频偏提醒消息，频偏阈值的确定可以根据波长选择开关对中心频偏的误差承受范围来确定。本发明实施例中波长选择开关内设置有光探测器和监控模块，从而可以实现波长选择开关的中心频偏监控功能和报警指示功能，例如监控模块向波长选择开关的上层控制系统发送报警提醒消息，使上层控制系统能够快速确定波长选择开关的中心频偏故障，提高波长选择开关的可维护性。

[0067] 在本发明的一些实施例中，如图3或图4或图5所示，监控模块，还用于从光探测器获取到监控光信号的光功率探测值，将监控光信号的光功率探测值与监控光信号输入波长选择开关的光功率初始值进行比较，确定出波长选择开关的插入损耗。其中，监控模块不仅可以用于波长选择开关的中心频偏检测，还可以根据光探测器获取到的监控光信号的光功率探测值检测波长选择开关的插入损耗，波长选择开关的插入损耗为监控光信号的光功率探测值和光功率初始值的差值。

[0068] 进一步的，在本发明的一些实施例中，监控模块，还用于当插入损耗超过插入损耗阈值时，发送插入损耗提醒消息。其中，监控模块还可以判断波长选择开关的插入损耗是否大于预置的插入损耗阈值，在波长选择开关的插入损耗超过插入损耗阈值时可以发送插入损耗提醒消息，插入损耗阈值的确定可以根据波长选择开关对插入损耗的误差承受范围来确定。本发明实施例中波长选择开关内设置有光探测器和监控模块，从而可以实现波长选择开关的插入损耗监控功能和报警指示功能，例如监控模块向波长选择开关的上层控制系统发送报警提醒消息，使上层控制系统能够快速确定波长选择开关的插入损耗故障，提高波长选择开关的可维护性。

[0069] 本发明的前述实施例中，对经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号进行前述的性能检测，由于业务光信号和监控光信号在波长选择开关内依次输入给相同的光学元件，不需要对业务光信号进行分析，通过对监控光信号的分析就可以获取到波长选择开关的光学性能，因此通过对波长选择开关输出的监控光信号进行分析，就可以在没有业务光信号输入的情况下实现对波长选择开关的性能监控。

[0070] 在本发明的一些实施例中，如图3所示，波长选择开关的输出端口可以包括两种类型的输出端口，分别为：第一输出端口和第二输出端口，经过所述至少一个光学元件处理完成的业务光信号通过第一输出端口向外输出，且经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号通过第二输出端口向外输出。结合前述举例可知，波长选择开关中设置有光探测器和监控模块，进一步的，该光探测器和第二输出端口相连接，光探测器可以通过第二输出端口获取到经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号。

[0071] 举例说明如下，至少一种光学元件分别和第一输出端口、第二输出端口连接，经过至少一种光学元件处理完成的业务光信号和经过至少一种光学元件处理完成的监控光信号在输出时可以分别按照不同的输出端口来输出，若经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号通过第二输出端口向外输出，则可以从第二输出端口获取到经过至少一个光学元件处理完成的监控光信号，再通过该监控光信号的监控分析可以实现对波长选择开关的性能监控。

[0072] 通过前述实施例对本发明的举例说明可知，波长选择开关中的至少一个光学元件中输入有监控激光器发射的监控光信号，使得监控光信号和业务光信号共同输入至少一个光学元件，该光学元件对业务光信号和监控光信号进行相同的光信号处理，从而通过对监控光信号的检测结果就可以分析出波长选择开关的光学性能变化，本发明实施例中对波长选择开关的性能监控不依赖于业务光信号的输入，因此在波长选择开关中没有业务光信号输入时也可以完成对波长选择开关的性能监控。

[0073] 前述实施例对本发明提供的波长选择开关进行了说明，接下来说明对光信号传输系统中的光信号连接模块或光信号处理模块的性能监控。光信号连接模块具体指的是连接第一波长选择开关和第二波长选择开关的光模块，第一波长选择开关输出的光信号经过光信号连接模块的中转，可以输入到第二波长选择开关中，光信号处理模块具体可以指的是对输入的光信号根据该光信号处理模块本身的功能进行处理后并输出光信号的光模块。本发明实施例中不需要限定光信号连接模块或光信号处理模块的具体类型和性能规格，对于需要性能监控的任何一种光信号连接模块或光信号处理模块都可以设置在光信号传输系统中，举例说明，光信号连接模块可以是光背板(Optical Back Plane，OBP)。该光信号传输系统中除了包括光信号连接模块或光信号处理模块，还可以包括两个波长选择开关，分别为第一波长选择开关和第二波长选择开关，第一波长选择开关和第二波长选择开关具体为前述实施例中所描述的波长选择开关，前述实施例中描述的波长选择开关指的是图1至图5中任一种的波长选择开关。

[0074] 本发明实施例提供的光信号传输系统，如图6所示，可以通过第一波长选择开关和第二波长选择开关来监控光信号连接模块或光信号处理模块的性能，光信号传输系统包括：第一波长选择开关、第二波长选择开关、光信号连接模块；或，光信号传输系统包括：第一波长选择开关、第二波长选择开关、光信号处理模块，其中，第一波长选择开关、第二波长选择开关为前述图1至图5中任一项的波长选择开关；

[0075] 光信号连接模块分别和第一波长选择开关、第二波长选择开关相连接，或，光信号处理模块分别和第一波长选择开关、第二波长选择开关相连接；

[0076] 光信号连接模块通过第一光纤和第一波长选择开关相连接，通过第二光纤和第二波长选择开关相连接，或，光信号处理模块通过第一光纤和第一波长选择开关相连接，通过第二光纤和第二波长选择开关相连接；

[0077] 业务激光器发射的业务光信号输入到第一波长选择开关，第一监控激光器发射的第一监控光信号输入到第一波长选择开关，业务光信号依次经过第一波长选择开关、光信号连接模块或光信号处理模块、第二波长选择开关的处理之后通过第二波长选择开关输出。

[0078] 其中，第一波长选择开关、第二波长选择开关的输入端口个数和输出端口个数均可以根据实际场景来灵活配置，第一波长选择开关的输入端口个数可以和第二波长选择开关的输入端口个数相同也可以不相同，同理，第一波长选择开关的输出端口个数可以和第二波长选择开关的输出端口个数相同也可以不相同。

[0079] 在本发明实施例提供的光信号传输系统中共有包括两个波长选择开关，第一波长选择开关和第二波长选择开关之间通过光信号连接模块或光信号处理模块相连接。

[0080] 在本发明的一些实施例中，请参阅图7所示，光信号传输系统，还包括：第一光探测器和第一监控模块，其中，

[0081] 第一光探测器，用于从第一波长选择开关获取到经过第一波长选择开关处理完成的第一监控光信号，对经过第一波长选择开关处理完成的第一监控光信号进行光功率探测，得到第一监控光信号的第一光功率探测值；

[0082] 第一监控模块，用于从第一光探测器获取到第一监控光信号的第一光功率探测值，根据第一监控光信号的第一光功率探测值获取第一监控光信号的光斑中心位置，将第一监控光信号的光斑中心位置与预置的光斑中心初始位置进行比较，确定出第一波长选择开关的中心频偏，并对第一波长选择开关的中心频偏进行补偿。

[0083] 进一步的，在本发明的一些实施例中，第一监控模块，还用于从第一光探测器获取到第一监控光信号的第一光功率探测值，根据第一监控光信号的第一光功率探测值与第一监控光信号输入第一波长选择开关的光功率初始值进行比较，确定出第一波长选择开关的插入损耗。

[0084] 其中，第一光探测器和第一监控模块的功能说明可以参阅前述实施例中图3或图4或图5中所述的光探测器和监控模块，详见前述实施例中的描述。

[0085] 需要说明的是，在本发明实施例中，第一监控激光器用于发射第一监控光信号到第一波长选择开关。其中，第一监控激光器设置在光信号传输系统中，该第一监控激光器可以设置在第一波长选择开关内部，也可以设置在第一波长选择开关外部。

[0086] 在本发明的一些实施例中，请参阅图8所示，光信号传输系统，还包括：第二光探测器和第二监控模块，其中，

[0087] 第二光探测器，用于从第二波长选择开关的输出端口获取到经过第二波长选择开关处理的第二监控光信号，第二监控光信号由第二监控激光器发射到第二波长选择开关；对经过第二波长选择开关处理完成的第二监控光信号进行光功率探测，得到第二监控光信号的光功率探测值；

[0088] 第二监控模块，用于从第二光探测器获取到第二监控光信号的光功率探测值，将第二监控光信号的光功率探测值与第二监控光信号输入第二波长选择开关的光功率初始值进行比较，确定出第二波长选择开关的插入损耗。

[0089] 其中，第二光探测器和第二监控模块的功能说明可以参阅前述实施例中图3或图4或图5中所述的光探测器和监控模块，详见前述实施例中的描述。

[0090] 需要说明的是，在本发明实施例中，第二监控激光器用于发射第二监控光信号到第二波长选择开关。其中，第二监控激光器设置在光信号传输系统中，该第二监控激光器可以设置在第二波长选择开关内部，也可以设置在第二波长选择开关外部。

[0091] 进一步的，在本发明的一些实施例中，当光信号传输系统还包括第一光探测器和第一监控模块时，第一监控模块和第二监控模块之间建立有通信连接；

[0092] 第一监控模块，还用于将第一波长选择开关的插入损耗发送给第二监控模块；

[0093] 第二光探测器，还用于从第二波长选择开关获取到依次经过第一波长选择开关、光信号连接模块或光信号处理模块和第二波长选择开关的处理之后的第一监控光信号，对依次经过第一波长选择开关、光信号连接模块或光信号处理模块和第二波长选择开关的处理之后的第一监控光信号进行光功率探测，得到第一监控光信号的第二光功率探测值；

[0094] 第二监控模块，还用于从第一光探测器获取到第一监控光信号的第二光功率探测值，根据第一监控光信号的第二光功率探测值与第一监控光信号输入第一波长选择开关的光功率初始值进行比较，确定出第一监控光信号的总插入损耗，第一监控光信号的总插入损耗包括：经过第一波长选择开关、光信号连接模块或光信号处理模块和第二波长选择开关的处理之后产生的插入损耗；根据第一监控光信号的总插入损耗、第一波长选择开关的插入损耗、第二波长选择开关的插入损耗计算出光信号连接模块或光信号处理模块的插入损耗。

[0095] 在本发明的上述实施例中，第一监控模块和第二监控模块相连接，则第二监控模块可以从第一监控模块获取到第一波长选择开关的插入损耗，第二监控模块再根据第一监控光信号的总插入损耗、第一波长选择开关的插入损耗、第二波长选择开关的插入损耗计算出光信号连接模块或光信号处理模块的插入损耗，具体的，第一监控光信号的总插入损耗是指第一监控光信号进入光信号传输系统之后，经过该系统内所有元件后产生的总插入损耗，再分别减去第一波长选择开关的插入损耗、第二波长选择开关的插入损耗，就可以得到光信号处理模块的插入损耗，从而快速的确定出光信号连接模块或光信号处理模块的故障，提高光信号传输系统的可维护性。

[0096] 举例说明如下，在实际应用场景下，第一波长选择开关可以是WSS，第二波长选择开关可以是上下波长选择开关(Add/Drop Wavelength Selective Switch，ADWSS)，光信号连接模块具体可以是光背板，WSS和ADWSS之间也需要通过光背板进行高密度的连接，本发明实施例提供的光信号传输系统内可以提供在无业务光信号传输时对光背板进行性能监控的功能，而不需要额外的器件来进行监控。

[0097] 为便于更好的理解和实施本发明实施例的上述方案，下面举例相应的应用场景来进行具体说明。

[0098] 本发明实施例提出一种新的WSS模块实现方案，通过把监控光信号和业务光信号共享WSS模块中的光学器件，从而通过对监控光信号的检测，来实现对WSS模块的性能补偿和监控告警，提高WSS模块和光信号传输系统的可靠性。

[0099] 请参阅如图9所示，为本发明实施例中波长选择开关在端口方向上的光信号传输过程示意图。针对现有技术中WSS模块无法实现无业务光信号输入时无法监控的问题，本发明提出了一种在硅基液晶(Liquid Crystal on  Silicon，LCOS)或微机电系统(Microelectro Mechanical Systems，MEMS)芯片边缘增加一个小部分区域来实现监控和反馈功能的方案。为方便叙述，先假定WSS模块的端口方向(即不同光纤排列方向)为X方向，WSS模块的波长方向(即不同业务光衍射分开的方向)为Y方向，光信号在Z方向(即光束传输方向)上传输。在XZ平面上如图9所示，WSS的输入端口包括有第一输入端口和第二输入端口，输出端口包括有第一输出端口和第二输出端口，例如第一输入端口对应光纤101-1，第一输出端口对应光纤101-3，第二输入端口对应光纤101-2，第二输出端口对应光纤101-4。输入业务光信号通过光纤101-1后，经光束处理子系统102后成为平行光，该平行光入射到透镜103上，经透镜汇集后聚焦到LCOS或MEMS104表面，经LCOS的相位光栅衍射或MEMS不同角度反射后，再依次经过透镜103，光束处理子系统102，聚焦到不同输出光纤端口101-3，耦合后输出。与现有的WSS模块不同的是，本发明实施例提供的WSS模块中，有两根特殊的光纤
101-2和101-4，101-2连接监控光信号，监控光信号经过和业务光信号一样的光学元件进行处理，也就是说，业务光信号经过光束处理子系统102、透镜103、LCOS或MEMS104后，再经过LCOS或MEMS104、透镜103、光束处理子系统102输出，而监控光信号经过光束处理子系统
102、透镜103、LCOS或MEMS104后，再经过LCOS或MEMS104、透镜103、光束处理子系统102输出，因此业务光信号和监控光信号经过相同的光路处理。监控光信号在特定的LCOS相位光栅或MEMS角度的设定下，从101-4光纤端口耦合输出，然后监控光信号进入光探测器，例如探测可以用于探测监控光信号的功率。

[0100] 在YZ平面上如图10所示，为本发明实施例中波长选择开关在波长方向上的光信号传输过程示意图，输入光101-1或101-2经光束处理子系统102和透镜105后成为平行光入射到衍射光栅106上，经衍射光栅衍射后把不同波长的光(比如图上所示的λ0、λ1、λ2和λ3)在空间上分离开来，再经透镜107汇聚后入射到LCOS或MEMS 104表面上，经LCOS的相位光栅衍射或MEMS不同角度反射后，再依次经过透镜107、衍射光栅106、透镜105和光束处理子系统102后，聚焦到不同输出光纤端口101-3和101-4，耦合后输出。与现有技术WSS模块不同的是，本发明实施例提供的WSS模块中把LCOS分为两个区域，或者把MEMS分为两个区域。如图11所示，为本发明实施例中波长选择开关在LCOS或MEMS上的光斑分布示意图，左边的区域104-1为业务光区域，把不同业务光信号依次分开，而右边的区域104-2为监控光区域，从监控光纤101-2来的监控光信号只落在这个小区域上。监控光信号的波长不在业务光信号的波长范围内，比如对于96个波长不同的光系统，监控光信号的波长可选择与96个业务光信号都不同的波长，从而在WSS内的LCOS或MEMS面上，可实现如图11所示的光斑分布。

[0101] 进一步的，本发明实施例提供的WSS模块具有第二输入端口和第二输出端口，从而实现带监控功能的WSS模块，本发明的WSS模块可以实现以下两种特殊功能：第一是WSS模块本身的中心频偏补偿和报警。有两种可以监控到WSS模块本身的中心频偏，一种是采用高稳定性的监控激光器(比如波长精度在0.5GHz以下)，通过在监控区域对波长方向进行扫描，得出所测的波长数值变化，通过扫描能测出监控光信号在监控区域上的位置，根据两次位置的不同，加上换算可以得出波长的变化；另一种是固定监控区域中LCOS的某列像素(pixel)的相位或MEMS的某个小镜子的角度，通过小范围扫描监控光的波长来计算出该固定位置所对应的波长数值变化，例如可以探测LCOS位置不同，通过扫探测光的波长，来找出不同的最大功率波长，然后相减就得出中心频率的偏移。由于监控光和业务光经过相同的光学元件并在LCOS或MEMS面上成固定关系分布，所以监控光信号的波长位置变化就等同于业务光信号的波长位置变化，最后把所得到的波长位置变化反馈给WSS模块的控制算法，可对WSS模块的中心频偏进行补偿，提高WSS的性能。此外，当计算所得的波长数值变化超过一定量时(比如绝对值>5GHz)，在进行补充的同时，也可以通过WSS控制软件把这个信息反馈给上层软件进行及时报警提醒。

[0102] 举例说明如下，如图11所示，在104-2的监控光区域，通过软件逐列加载相位光栅，比如104-2处于1850到1900pixel区间，那先在第1850列上加一个相位光栅，1851到1900列设定为一个灰度值；然后在第1851列上加一个相位光栅，1850和1852到1900列设定为一个灰度值；依次类推，最后在第1900列上加一个相位光栅，1850到1899列设定为一个灰度值，通过光探测器分别测出加载不同图像下的功率值，从而得到在不同pixel下的功率分布。功率分布的峰值pixel位置对应于监控光的光斑中心位置。在波长选择开关安装时系统会记录一个初始值(比如在第1875pixel)，在系统运行一段时间后，会对WSS模块进行再次监控探测，得到此时的监控光的光斑中心位置。如果此时的位置跟原来初始值位置一样时，那么模块的波形没有发生变化，不需要补偿；而如果此时的位置跟原来初始值位置不一样时(比如变成了在第1876pixel)，那么就可以推断出模块的波形已发生了变化，需要对模块的波形进行补偿。

[0103] 由于监控光信号跟业务光信号通过同样的光学元件，当模块波形发生改变时，可以近似认为业务光信号的光斑中心位置和监控光信号的光斑中心位置会有相同的pixel位置变化，所以当监控光信号的光斑中心位置发生改变时，那就意味着模块波形(包括监控光信号和业务光信号)整体向相同方向移动了相同的pixel数值，从而在算法上，只需把在104-1和104-2处的图像向相同方向移动相同的pixel数，就可以使得模块的波形跟业务光信号的波长对准。比如当监控光信号的光斑中心位置从1875pixel变到1876pixel上，需要把104-1和104-2处的图像整体向相同方向移动1个pixel，就能够实现在波形频偏上的补偿。

[0104] 接下来对本发明的WSS模块可以实现的第二两种特殊功能进行说明，即实现WSS模块本身的插损补偿和报警。跟上述同样的道理，由于监控光信号与业务光信号经过WSS模块中相同的光学元件，所以业务光信号的插损(即插入损耗，就是光功率的减低)的长期恶化，可以通过监控光信号的插损恶化来体现。并且同样当插损恶化到一定程度时(比如>2dB)，也可以通过WSS控制软件把此信息反馈给上层软件进行及时报警提醒。

[0105] 前述实施例针对WSS模块本身进行的性能监控。此外，本发明实施例提供的方案还可以用在光信号传输系统中，对光信号传输系统中的其它光模块或光通道进行监控。如图12所示，为本发明实施例提供的光信号传输系统进行光背板性能监控的示意图。此监控光信号也可以用于对光背板进行长期的性能监控。对于采用本发明实施例提供的WSS模块
203，业务光信号连接光纤201，监控光信号连接光纤202，光纤组204为不同信号输出端，光探测器连接光纤205用于测量监控光信号进行反馈。然后，通过在LCOS的监控区域加载不同的相位光栅或MEMS的小镜子设定不同的角度，可使得监控光信号从光纤组204中输出，监控光信号跟业务光信号合在一起，经过机柜上的光背板206里的连线207输入到ADWSS模块209的输入光纤端口208，在ADWSS模块里，也可采用同样的办法使得监控光信号输出到监控端口211，最后被光探测器所检测，而业务光信号则从输出端口210输出。其中，205可以输出业务光信号，也可以输出监控光信号。通过这种方案，系统就可以对光背板里的不同光链路性能进行长期监控，并且监控光信号与业务光信号是独立的，所以在此方案中，即使在WSS模块的某些端口没有业务的情况下，系统也能通过对比监控光信号的插损变化来断定光背板上每根光链路的性能状态，进行及时告警反馈。

[0106] 本发明的技术方案，通过在现有的WSS模块上引入一个在通信信道以外的监控光信号，经过相同的光学元件后输出到特定的输出端口进行检测。根据检测的结果来反推出WSS模块本身的光学性能变化，并进行补偿和告警。通过在现有WSS模块上引入一个在通信信道以外的监控光，把此监控光信号切换到不同的输出端口，经过光机柜中的其它硬件(比如OBP)后进行检测，从而反推出其它硬件的光学性能变化。因此，本发明实施例可以改善WSS模块的性能指标和增加报警提示，加快网络的故障定位速度，提高网络的可维护性。此外本发明也可用于对其它硬件(比如OBP连接)的性能监控，加快网络的故障定位速度，提高网络的可维护性。

[0107] 需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

[0108] 另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。

[0109] 通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用元器件等来实现。

[0110] 综上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。