TWI483016B - 光開關 - Google Patents

Description

光開關

本發明係關於一種光學開關，尤指一種具有多種切換狀態的2×2光開關。

光纖通訊技術是目前有線通訊傳輸系統中最佳的技術選項，其傳輸媒介是透過光纖，光纖具有低的傳輸損耗、超寬的頻寬、不受電磁干擾、體積小、重量輕、保密性高等優點。在光纖通訊網路中每一個通訊的節點，其需要有上傳路徑與下傳路徑對應傳送與接收資訊，以達成雙向資訊傳輸。在一般狀況下，上傳路徑與下傳路徑會各自分獨立在一條光纖上傳輸。當該光纖發生斷線情形時，系統再依保護機制透過光開關將上/下傳光訊號切換至個別保護光纖。傳統的光開關受限於開關的切換狀態，光纖通訊的網路系統需要設置多條光纖保護路徑以維持良好通訊。

第1A圖及第1B圖繪示傳統光開關的切換狀態示意圖。如圖所示，美國第5,724,165號專利揭示一種光開關。此光開關90為2x2光開關有兩輸入端104、108及兩輸出端106、110，並且有兩種切換模式如第1A圖的平行態(Bar state)與如第1B圖的交錯態(Cross state)。當為第1A圖的平行態時，光訊號藉由光路徑100與102可由輸入端104傳輸到輸出端106，而反方向傳送可由輸出端110傳輸到輸入端108，如箭頭112與118所示。另一種方式 是如箭頭114與116所示的路徑。

當光開關90為第1B圖交錯態時，光訊號可藉由光路徑100與102，從輸入端104傳輸至輸出端110其如箭頭112所示的路徑，而反方向傳送可由輸出端106傳輸到輸入端108，其如箭頭116所示的路徑。另一種方式傳送時，可以如箭頭114與118所示的路徑傳送。第1A圖及第1B圖所示，雙向的光訊號可以同時傳輸於光開關內相同的光路徑上，此為光開關之可逆特性，即方向可互易(reciprocal)。

第2A圖及第2B圖繪示另一種傳統光開關的切換功能示意圖。如圖所示，美國第6,594,068號專利揭示另一種光開關120，具有二種狀態藉由單方向光路徑122平行態與124交錯態來傳輸光訊號，如第2A圖及第2B圖所示，而雙向的光訊號無法同時平行態或交錯態傳輸於光開關內相同的光路徑上，其為光開關不可逆的特性，即方向不可互易(nonreciprocal)。

光開關的切換狀態會影響到實際光纖網路的設置。因此，如果光開關可操作的切換狀態愈多，則更能有效簡化光纖網路的設置，或是能更有彈性地設計光纖網路，以及管理維護。據此，第3A圖至第3D圖繪示再另一種現有光開關的切換功能示意圖。如圖所示，中華民國專利第1372270號提出了具有四種切換狀態的光開關150，其中第3A圖及第3B圖即相同於第2A圖及第2B圖的方向不可互易狀態，而第3C圖及第3D圖則分別為相異方向光路徑隔離的狀態。然而，上述四種狀態皆無可由原光路徑返回的可逆狀態，因此當某一光纖發生斷路時，無法直接由該光開關外部對該斷路的光纖進行斷點位置的偵測，即無法採用光時域反射儀(Optical Time Domain Reflectometer,OTDR)進行斷點的偵測，因此使用上仍有缺憾。

有鑑於此，本發明之目的在於提供一種光開關，其除了具有兩種不可互易的平行及交錯切換狀態之外，還具有一可互易的雙向平行切換狀態，使得當節點間光纖線路斷點發生時，OTDR光偵測訊號可經過光開關偵測光纖線路斷點。

為達成上述目的，本發明提供之光開關包含兩個輸入端及兩個輸出端。該兩個輸入端用於輸入/輸出一光訊號。該兩個輸出端用於輸出/輸入該光訊號，其中該光訊號可由該兩個輸入端之一順向傳輸至該兩個輸出端之一，且可由該兩個輸出端之一反向傳輸至該兩個輸入端之一。此外，該光開關有三種切換狀態，其包含：一第一切換狀態，在順向光傳輸時為平行狀態，且反向光傳輸為交錯狀態；一第二切換狀態，在順向光傳輸時為交錯狀態，且反向光傳輸為平行狀態；以及一第三切換狀態，在順向光傳輸及反向光傳輸都為平行狀態。

進一步而言，在該第一切換狀態及該第二切換狀態時，該光訊號在該兩個輸入端及該兩個輸出端之間傳輸的光路徑為方向不可互易。在該第三切換狀態時，該光訊號在該兩個輸入端及該兩個輸出端之間傳輸的光路徑為方向可互易。

在一較佳實施例中，該兩個輸入端及該兩輸出端之間進一步包含極化分光器、法拉第旋轉子、極化合光器、及磁場控制元件，以連接成一2x2光開關。

在一較佳實施例中，該光開關進一步包含一第一四埠可逆式全通光循環器及一第二四埠可逆式全通光循環器。該第一四埠可逆式全通 光循環器具有四個第一輸入/輸出埠。該第二四埠可逆式全通光循環器具有四個第二輸入/輸出埠，其中該四個第一輸入/輸出埠的相鄰兩埠與該四個第二輸入/輸出埠的相鄰兩埠交錯連接，該四個第一輸入/輸出埠的剩餘兩埠則分別作為該兩個輸入端之一及該兩個輸出端之一，該四個第二輸入/輸出埠的剩餘兩埠則分別作為該兩個輸入端之一及該兩個輸出端之一。在此實施例中，該第一四埠可逆式全通光循環器及該第二四埠可逆式全通光循環器皆具有一順向循環方向狀態及一逆向循環方向狀態。具體而言，該第一四埠可逆式全通光循環器及該第二四埠可逆式全通光循環器皆處於相同的循環方向狀態時，該光開關係處於該第三切換狀態；該第一四埠可逆式全通光循環器及該第二四埠可逆式全通光循環器分別處於相異的循環方向狀態時，該光開關係處於該第一切換狀態或該第二切換狀態。

在一較佳實施例中，該光開關進一步包含一第一非互易2x2光開關及一第二非互易2x2光開關。該第一非互易2x2光開關具有四個第一輸入/輸出埠。該第二非互易2x2光開關具有四個第二輸入/輸出埠，其中該四個第一輸入/輸出埠的相鄰兩埠與該四個第二輸入/輸出埠的相鄰兩埠交錯連接，該四個第一輸入/輸出埠的剩餘兩埠則分別作為該兩個輸入端之一及該兩個輸出端之一，該四個第二輸入/輸出埠的剩餘兩埠則分別作為該兩個輸入端之一及該兩個輸出端之一。具體而言，該第一非互易2x2光開關及該第二非互易2x2光開關皆具有兩種切換狀態，其包含：一第一狀態，在順向光傳輸時為平行狀態，且反向光傳輸為交錯狀態；及一第二狀態，在順向光傳輸時為交錯狀態，且反向光傳輸為平行狀態。詳細來說，該第一非互易2x2光開關及該第二非互易2x2光開關分別處於相異的狀態時，該光開 關係處於該第三切換狀態；該第一非互易2x2光開關及該第二非互易2x2光開關皆處於該第一狀態時，該光開關係處於該第一切換狀態；該第一非互易2x2光開關及該第二非互易2x2光開關皆處於該第二狀態時，該光開關係處於該第二切換狀態。

在一較佳實施例中，該光開關進一步包含一四埠可逆式全通光循環器及一互易2x2光開關。該四埠可逆式全通光循環器具有四個第一輸入/輸出埠。該2x2光開關具有四個第二輸入/輸出埠，其中該四個第一輸入/輸出埠的相鄰兩埠與該四個第二輸入/輸出埠的相鄰兩埠交錯連接，該四個第一輸入/輸出埠的剩餘兩埠則分別作為該兩個輸入端之一及該兩個輸出端之一，該四個第二輸入/輸出埠的剩餘兩埠則分別作為該兩個輸入端之一及該兩個輸出端之一。具體而言，該四埠可逆式全通光循環器具有一順向循環方向狀態及一逆向循環方向狀態。該互易2x2光開關具有兩種切換狀態，其包含：一第一狀態，在順向光傳輸及反向光傳輸都為平行狀態；及一第二狀態，在順向光傳輸及反向光傳輸都為交錯狀態。此外，該互易2x2光開關處於該第一狀態時，該光開關係處於該第三切換狀態；該互易2x2光開關處於該第二狀態時，該光開關係處於該第一切換狀態或該第二切換狀態。

相較於習知技術，本發明的光開關具有可互易的雙向平行之該第三切換狀態，以達成當節點間光纖線路斷點發生時，OTDR光偵測訊號可經過光開關偵測光纖線路斷點的目的。另外，本發明的光開關可採用兩個四埠可逆式全通光循環器組成、兩個第二非互易2x2光開關組成、或者一個四埠可逆式全通光循環器及一個互易2x2光開關所組成，具有製作上的高靈活性。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，配合所附圖式，作詳細說明如下：

90、120、150‧‧‧光開關

100、102、122、124‧‧‧光路徑

104、108‧‧‧輸入端

106、110‧‧‧輸出端

112、114、116、118‧‧‧箭頭

200、202‧‧‧光開關

222、224‧‧‧輸入端

242、244‧‧‧輸出端

300‧‧‧四埠可逆式全通光循環器

301‧‧‧第一四埠可逆式全通光循環器

302‧‧‧第二四埠可逆式全通光循環器

401‧‧‧第一非互易2x2光開關

402‧‧‧第二非互易2x2光開關

500‧‧‧互易2x2光開關

1P1、1P2、1P3、1P4‧‧‧第一輸入/輸出埠

2P1、2P2、2P3、2P4‧‧‧第二輸入/輸出埠

Tx1、Tx1’、Tx2、Tx2’‧‧‧傳送端

Rx1、Rx1’、Rx2、Rx2’‧‧‧接收端

第1A圖及第1B圖繪示傳統光開關的切換狀態示意圖。

第2A圖及第2B圖繪示另一種傳統光開關的切換功能示意圖。

第3A圖至第3D圖繪示再另一種現有光開關的切換功能示意圖。

第4A圖至第4C圖繪示本發明之一較佳實施例之光開關之三種切換狀態示意圖。

第5A圖至第5C圖繪示採用本實施例之光開關的通訊系統的架構示意圖。

第6A圖及第6B圖繪示依據本實施例之四埠可逆式全通光循環器的兩種狀態之光路徑意義圖。

第7A圖至第7D圖繪示採用兩個四埠可逆式全通光循環器的光開關的四種切換狀態示意圖。

第8A圖至第8D圖繪示採用兩個非互易2x2光開關的光開關的四種切換狀態示意圖。

第9A圖至第9D圖繪示採用一個四埠可逆式全通光循環器及一互易2x2光開關的組合光開關的四種切換狀態示意圖。

本發明之數個較佳實施例藉由所附圖式與下面之說明作詳細描述，在不同的圖式中，相同的元件符號表示相同或相似的元件。

請參照第4A圖至第4C圖，第4A圖至第4C圖繪示本發明之一 較佳實施例之光開關之三種切換狀態示意圖。該光開關200包含兩個輸入端222、224及兩個輸出端242、244。其中該兩個輸入端222、224用於輸入/輸出一光訊號(圖未示)，該兩個輸出端242、244用於對應輸出/輸入該光訊號。具體而言，該光訊號可由該兩個輸入端222、224之一順向傳輸至該兩個輸出端242、244之一，且可由該兩個輸出端242、244之一反向傳輸至該兩個輸入端222、224之一。

以下將詳細說明本實施例之光開關200的三種切換狀態，該三種切換狀態分別為第一切換狀態、第二切換狀態及第三切換狀態。值得注意的是，上述狀態並無順序先後關係。第4A圖繪示第一切換狀態的光路徑示意圖，如第4A圖所示，該光訊號在順向光傳輸時為平行狀態，以實線箭頭表示之；且反向光傳輸為交錯狀態，以虛線箭頭表示之。第4B圖繪示第二切換狀態的光路徑示意圖，如第4B圖所示，該光訊號在順向光傳輸時為交錯狀態，以實線箭頭表示之；且反向光傳輸為平行狀態，以虛線箭頭表示之。也就是說，在該第一切換狀態及該第二切換狀態時，該光訊號在該兩個輸入端222、224及該兩個輸出端242、244之間傳輸的光路徑為方向不可互易。

第4C圖繪示第三切換狀態的光路徑示意圖，如第4C圖所示，該光訊號在順向光傳輸及反向光傳輸都為平行狀態。也就是說，在該第三切換狀態時，該光訊號在該兩個輸入端222、224及該兩個輸出端242、244之間傳輸的光路徑為方向可互易。

第5A圖至第5C圖繪示採用本實施例之光開關的通訊系統的架構示意圖。參閱第5A圖，利用二個如第4圖的光開關200、202設置在通訊 的兩個節點上，其中光開關200的輸入端222連接到傳送端Tx1與接收端Rx1，另一輸入端224連接到傳送端Tx1’與接收端Rx1’，值得注意的是，由於光開關200處於該第三狀態(雙向傳輸)，因此每一輸入端都可作為一個傳送端Tx及接收端Rx。光開關202的輸出端242連接到傳送端Tx2與接收端Rx2，另一輸出端244連接到傳送端Tx2’與接收端Rx2’，同樣值得注意的是，由於光開關202處於該第三狀態(雙向傳輸)，因此每一輸出端都可作為一個傳送端Tx及接收端Rx。藉由設定光開關200與202的切換模式，可以進行正常模式通訊。

參閱第5B圖，當其中一路徑有故障時，如圖所示，該路徑無法通訊。此時可以藉由改變光開關200與202的切換模式，如此僅利用一條路徑即可維持通訊。也因此，毋需設置備用的保護路徑。參閱第5C圖，其與第5B圖的狀況相同，但是其是另一路徑發生故障。此時也可以藉由改變光開關200與202的切換模式，繼續維持通訊。當然，光開關200在光纖網路的通訊系統的應用不僅限於所舉的方式。光開關200可應用在光學系統需要做路徑切換的地方。

本實施例之光開關除了可靈活切換之外，當其中一路徑有故障時，如第5B圖所示，則可將OTDR接至第5A圖之光開關200的輸入端224進行斷點位置的量測。同樣地，當其中一路徑有故障時，如第5C圖所示，則可將OTDR接至第5A圖之光開關200的輸入端222進行斷點位置的量測。接著再光開關200與202的切換模式，以繼續維持通訊。

為了達到如圖4的切換功能，在此較佳實施例中，該光開關採用兩個四埠可逆式全通光循環器來組合。如第6A圖及第6B圖所示，第6A 圖及第6B圖繪示依據本實施例之四埠可逆式全通光循環器的兩種狀態之光路徑意義圖。該四埠可逆式全通光循環器300四個輸出/輸入(IO)埠，稱為第一端點(Port 1)、第二端點(Port 2)、第三端點(Port 3)以及第四端點(Port 4)，第6A圖繪示的為順向循環方向(Normal Direction)狀態，即光傳輸路徑可由第一端點至第二端點，第二端點至第三端點，第三端點至第四端點，及第四端點至第一端點。第6B圖繪示的為逆向循環方向(Reverse Direction)狀態，即光傳輸路徑可由第四端點至第三端點，第三端點至第二端點，第二端點至第一端點，及第一端點至第四端點。較佳地，該四埠可逆式全通光循環器300是由半硬磁性材料所構成，且其之順向狀態或逆向狀態可由一磁場控制元件所控制。

第7A圖至第7D圖繪示採用兩個四埠可逆式全通光循環器的光開關的四種切換狀態示意圖。如第7A圖至第7D圖所示，具體而言，本實施例之該光開關200包含一第一四埠可逆式全通光循環器301及一第二四埠可逆式全通光循環器302。該第一四埠可逆式全通光循環器301具有四個第一輸入/輸出埠(I/O port)1P1、1P2、1P3、1P4。該第二四埠可逆式全通光循環器302具有四個第二輸入/輸出埠2P1、2P2、2P3、2P4，其中該四個第一輸入/輸出埠1P1、1P2、1P3、1P4的相鄰兩埠1P3及1P4與該四個第二輸入/輸出埠2P1、2P2、2P3、2P4的相鄰兩埠2P1及2P2交錯連接，該四個第一輸入/輸出埠1P1、1P2、1P3、1P4的剩餘兩埠1P1及1P2則分別作為該兩個輸入端222及224之一(即222)及該兩個輸出端242及244之一(即242)，該四個第二輸入/輸出埠2P1、2P2、2P3、2P4的剩餘兩埠2P3及2P4則分別作為該兩個輸入端222及224之一(即224)及該兩個輸出端242及244之一(即244)。

如第7A圖及第7B圖所示，在此實施例中，該第一四埠可逆式全通光循環器301及該第二四埠可逆式全通光循環器302皆具有一順向循環方向狀態及一逆向循環方向狀態。具體而言，如第7C圖及第7D圖所示，該第一四埠可逆式全通光循環器301及該第二四埠可逆式全通光循環器302皆處於相同的循環方向狀態時，該光開關200係處於該第三切換狀態，即第7C圖及第7D圖之狀態皆歸納為同一種雙向平行狀態。

如第7A圖及第7B圖所示，該第一四埠可逆式全通光循環器301及該第二四埠可逆式全通光循環器302分別處於相異的循環方向狀態時，該光開關200係處於該第一切換狀態(如第7A圖所示)或該第二切換狀態(如第7B圖所示)。由上可知，只要個別控制該第一四埠可逆式全通光循環器301及該第二四埠可逆式全通光循環器302的循環方向狀態，就可切換光開關200的三種切換狀態。

在另一較佳實施例中，該光開關200採用兩個非互易2x2光開關來組合。第8A圖至第8D圖繪示採用兩個非互易2x2光開關的光開關的四種切換狀態示意圖。如第8A圖至第8D圖所示，具體而言，本實施例之該光開關200包含一第一非互易2x2光開關401及一第二非互易2x2光開關402。該第一非互易2x2光開關401具有四個第一輸入/輸出埠1P1、1P2、1P3、1P4。該第二非互易2x2光開關402具有四個第二輸入/輸出埠2P1、2P2、2P3、2P4，其中該四個第一輸入/輸出埠1P1、1P2、1P3、1P4的相鄰兩埠1P3及1P4與該四個第二輸入/輸出埠2P1、2P2、2P3、2P4的相鄰兩埠2P1及2P2交錯連接，該四個第一輸入/輸出埠1P1、1P2、1P3、1P4的剩餘兩埠1P1及1P2則分別作為該兩個輸入端222及224之一(即222)及該兩個輸出端242及244之一(即 242)，該四個第二輸入/輸出埠2P1、2P2、2P3、2P4的剩餘兩埠2P3及2P4則分別作為該兩個輸入端222及224之一(即224)及該兩個輸出端242及244之一(即244)。

具體而言，該第一非互易2x2光開關401及該第二非互易2x2光開關402皆具有兩種切換狀態，其包含：一第一狀態，在順向光傳輸時為平行狀態，且反向光傳輸為交錯狀態；及一第二狀態，在順向光傳輸時為交錯狀態，且反向光傳輸為平行狀態。如第8C圖及第8D圖所示，該第一非互易2x2光開關401及該第二非互易2x2光開關402分別處於相異的狀態時，該光開關200係處於該第三切換狀態，即第8C圖及第8D圖之狀態皆歸納為同一種雙向平行狀態。

如第8A圖所示，該第一非互易2x2光開關401及該第二非互易2x2光開關402皆處於該第一狀態時，該光開關200係處於該第一切換狀態。如第8B圖所示，該第一非互易2x2光開關401及該第二非互易2x2光開關402皆處於該第二狀態時，該光開關200係處於該第二切換狀態。

在另一較佳實施例中，該光開關200採用一個四埠可逆式全通光循環器及一傳統互易2x2光開關來組合。第9A圖至第9D圖繪示採用一個四埠可逆式全通光循環器及一互易2x2光開關的組合光開關的四種切換狀態示意圖。如第9A圖至第9D圖所示，具體而言，本實施例之光開關200包含一四埠可逆式全通光循環器300及一互易2x2光開關500。該四埠可逆式全通光循環器300具有四個第一輸入/輸出埠1P1、1P2、1P3、1P4。該互易2x2光開關500具有四個第二輸入/輸出埠2P1、2P2、2P3、2P4，其中該四個第一輸入/輸出埠1P1、1P2、1P3、1P4的相鄰兩埠1P3及1P4與該四個第二輸 入/輸出埠2P1、2P2、2P3、2P4的相鄰兩埠2P1及2P2交錯連接，該四個第一輸入/輸出埠1P1、1P2、1P3、1P4的剩餘兩埠1P1及1P2則分別作為該兩個輸入端222及224之一(即222)及該兩個輸出端242及244之一(即242)，該四個第二輸入/輸出埠2P1、2P2、2P3、2P4的剩餘兩埠2P3及2P4則分別作為該兩個輸入端222及224之一(即224)及該兩個輸出端242及244之一(即244)。

具體而言，該四埠可逆式全通光循環器300具有一順向循環方向狀態及一逆向循環方向狀態，如第6A圖及第6B圖所示。如第1A圖及第1B圖所示，而該互易2x2光開關500具有兩種切換狀態，其包含：一第一狀態，在順向光傳輸及反向光傳輸都為平行狀態；及一第二狀態，在順向光傳輸及反向光傳輸都為交錯狀態。此外，該互易2x2光開關500處於該第一狀態時，該光開關200係處於該第三切換狀態，如第9C圖及第9D圖所示。該互易2x2光開關500處於該第二狀態時，該光開關200係處於該第一切換狀態或該第二切換狀態，如第9A圖及第9B圖所示。

值得一提的是，位於該兩個輸入端222、224及該兩輸出端242、244之間的元件係可包含本領域一般技術人員所熟悉的極化分光器、法拉第旋轉子(Faraday Rotator)、極化合光器、及磁場控制元件等所組成，在此不予以贅述。此外，上述三種實施例之光開關200可採用積體化設計將上述元件整合，而可形成單一商品，以降低體積與成本。而光開關200內部光路徑切換單元亦可由雙折射晶體(Birefringent Crystal)、半波片(Half-wave Plate)、法拉第旋轉子、半硬磁材料(Semi-hard Magnetic Material)、折射率漸變透鏡(Gradient-index lens,GRIN lens)等光學元件及磁性材料構成，透過改變半硬磁材料的磁極方向及磁力保持，進而改變法拉第旋轉子的光極化 旋轉角度方向，讓本發明之光開關200內部光路徑可重置組態以達成光路徑切換。

綜上所述，本發明的光開關200具有可互易的雙向平行之第三切換狀態，以達成當節點間光纖線路斷點發生時，OTDR光偵測訊號可經過光開關偵測光纖線路斷點的目的。另外，本發明的光開關200可採用兩個四埠可逆式全通光循環器301、302組成、兩個第二非互易2x2光開關401、402組成、或者一個四埠可逆式全通光循環器300及一個互易2x2光開關500所組成，具有製作上的高靈活性。

雖然本發明以已較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之變更和潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

200‧‧‧光開關

222、224‧‧‧輸入端

242、244‧‧‧輸出端

301‧‧‧第一四埠可逆式全通光循環器

302‧‧‧第二四埠可逆式全通光循環器

1P1、1P2、1P3、1P4‧‧‧第一輸入/輸出埠

2P1、2P2、2P3、2P4‧‧‧第二輸入/輸出埠

Claims (12)

1. 一種光開關，包含：兩個輸入端，用於輸入/輸出一光訊號；以及兩個輸出端，用於輸出/輸入該光訊號，其中該光訊號可由該兩個輸入端之一順向傳輸至該兩個輸出端之一，且可由該兩個輸出端之一反向傳輸至該兩個輸入端之一；其中該光開關有三種切換狀態，其包含：一第一切換狀態，在順向光傳輸時為平行狀態，且反向光傳輸為交錯狀態；一第二切換狀態，在順向光傳輸時為交錯狀態，且反向光傳輸為平行狀態；以及一第三切換狀態，在順向光傳輸及反向光傳輸都為平行狀態，其中在該第三切換狀態時，該光訊號在該兩個輸入端及該兩個輸出端之間傳輸的光路徑為方向可互易。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光開關，其中在該第一切換狀態及該第二切換狀態時，該光訊號在該兩個輸入端及該兩個輸出端之間傳輸的光路徑為方向不可互易。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光開關，其中該兩個輸入端及該兩輸出端之間進一步包含極化分光器、法拉第旋轉子、極化合光器、及磁場控制元件，以連接成一2x2光開關。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光開關，進一步包含：一第一四埠可逆式全通光循環器，具有四個第一輸入/輸出埠；以及一第二四埠可逆式全通光循環器，具有四個第二輸入/輸出埠，其中該四個第一輸入/輸出埠的相鄰兩埠與該四個第二輸入/輸出埠的相鄰兩埠交錯連接，該四個第一輸入/輸出埠的剩餘兩埠則分別作為該兩個輸入端之一 及該兩個輸出端之一，該四個第二輸入/輸出埠的剩餘兩埠則分別作為該兩個輸入端之一及該兩個輸出端之一。
5. 如申請專利範圍第4項所述之光開關，其中該第一四埠可逆式全通光循環器及該第二四埠可逆式全通光循環器皆具有一順向循環方向狀態及一逆向循環方向狀態。
6. 如申請專利範圍第5項所述之光開關，其中該第一四埠可逆式全通光循環器及該第二四埠可逆式全通光循環器皆處於相同的循環方向狀態時，該光開關係處於該第三切換狀態；該第一四埠可逆式全通光循環器及該第二四埠可逆式全通光循環器分別處於相異的循環方向狀態時，該光開關係處於該第一切換狀態或該第二切換狀態。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光開關，進一步包含：一第一非互易2x2光開關，具有四個第一輸入/輸出埠；以及一第二非互易2x2光開關，具有四個第二輸入/輸出埠，其中該四個第一輸入/輸出埠的相鄰兩埠與該四個第二輸入/輸出埠的相鄰兩埠交錯連接，該四個第一輸入/輸出埠的剩餘兩埠則分別作為該兩個輸入端之一及該兩個輸出端之一，該四個第二輸入/輸出埠的剩餘兩埠則分別作為該兩個輸入端之一及該兩個輸出端之一。
8. 如申請專利範圍第7項所述之光開關，其中該第一非互易2x2光開關及該第二非互易2x2光開關皆具有兩種切換狀態，其包含：一第一狀態，在順向光傳輸時為平行狀態，且反向光傳輸為交錯狀態；及一第二狀態，在順向光傳輸時為交錯狀態，且反向光傳輸為平行狀態。
9. 如申請專利範圍第8項所述之光開關，其中該第一非互易2x2光開關及該 第二非互易2x2光開關分別處於相異的狀態時，該光開關係處於該第三切換狀態；該第一非互易2x2光開關及該第二非互易2x2光開關皆處於該第一狀態時，該光開關係處於該第一切換狀態；該第一非互易2x2光開關及該第二非互易2x2光開關皆處於該第二狀態時，該光開關係處於該第二切換狀態。
10. 如申請專利範圍第1項所述之光開關，進一步包含：一四埠可逆式全通光循環器，具有四個第一輸入/輸出埠；以及一互易2x2光開關，具有四個第二輸入/輸出埠，其中該四個第一輸入/輸出埠的相鄰兩埠與該四個第二輸入/輸出埠的相鄰兩埠交錯連接，該四個第一輸入/輸出埠的剩餘兩埠則分別作為該兩個輸入端之一及該兩個輸出端之一，該四個第二輸入/輸出埠的剩餘兩埠則分別作為該兩個輸入端之一及該兩個輸出端之一。
11. 如申請專利範圍第10項所述之光開關，其中該四埠可逆式全通光循環器具有一順向循環方向狀態及一逆向循環方向狀態，該互易2x2光開關具有兩種切換狀態，其包含：一第一狀態，在順向光傳輸及反向光傳輸都為平行狀態；及一第二狀態，在順向光傳輸及反向光傳輸都為交錯狀態。
12. 如申請專利範圍第11項所述之光開關，其中該互易2x2光開關處於該第一狀態時，該光開關係處於該第三切換狀態；該互易2x2光開關處於該第二狀態時，該光開關係處於該第一切換狀態或該第二切換狀態。