一種NxN陣列光開關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種NxN陣列光開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]光開關(guān)可分為機(jī)械式和非機(jī)械式兩大類。在目前的機(jī)械式陣列光開關(guān)中大部分米用獨(dú)立光開關(guān)器件陣列的方式，這種方式體積大，成本高，容易出現(xiàn)切換不良的狀況，難以滿足現(xiàn)在飛速發(fā)展的光通信系統(tǒng)的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供一種機(jī)械式的NxN陣列光開關(guān)，體積小、成本低、易于實(shí)現(xiàn)，便于推廣和商業(yè)化。
[0004]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種NxN陣列光開關(guān)，包括2N個(gè)輸入輸出光纖準(zhǔn)直器、驅(qū)動(dòng)模塊和全反射鏡，所述光纖準(zhǔn)直器兩兩相對(duì)，所述反射鏡設(shè)置在相對(duì)的光纖準(zhǔn)直器之間，驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)反射鏡移動(dòng)至相對(duì)的光纖準(zhǔn)直器的光路中或者將光路平移至反射鏡中，形成全反射光路。
[0005]優(yōu)選的，所述全反射鏡為兩面鍍反射膜。
[0006]進(jìn)一步的，還包括一補(bǔ)償片，所述補(bǔ)償片設(shè)置在反射鏡一側(cè)，受驅(qū)動(dòng)模塊控制隨同反射鏡移入或移出光路。
[0007]更進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括一繼電器，所述補(bǔ)償片和反射鏡固定在繼電器的搖臂上，并隨搖臂上下移動(dòng)。
[0008]優(yōu)選的，還包括位于反射鏡2側(cè)的用于平行移動(dòng)光路的光路平移單元，所述光路平移單元為棱鏡或者為2面傾斜放置、相互平行的平面鏡。
[0009]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括一繼電器和一驅(qū)動(dòng)桿，所述驅(qū)動(dòng)桿的尾部與繼電器的搖臂固定連接，驅(qū)動(dòng)桿的頭部對(duì)稱的分叉，分別固定2個(gè)光路平移單元，所述光路平移單元隨驅(qū)動(dòng)桿上下移動(dòng)；所述反射鏡位置固定不變。
[0010]更進(jìn)一步的，所述棱鏡為斜面棱鏡，其中兩個(gè)光學(xué)面S3、S4為透射面，另兩個(gè)光學(xué)面S1、S2為全反射面，且S3與S4平行，SI與S2平行，入射光與出射光相互平行。
[0011]再進(jìn)一步的，所述2N個(gè)輸入輸出光纖準(zhǔn)直器由2個(gè)2N根對(duì)稱分布的光纖頭陣列和2個(gè)準(zhǔn)直透鏡構(gòu)成；所述準(zhǔn)直透鏡為聚焦透鏡，所述聚焦透鏡將光纖頭陣列發(fā)出的光準(zhǔn)直成準(zhǔn)直光，或?qū)⒆杂煽臻g中的準(zhǔn)直光耦合進(jìn)光纖頭陣列中。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果為:成本低，易于實(shí)現(xiàn)，便于推廣和商業(yè)化。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例一的原理示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例一的光開關(guān)狀態(tài)I的光路圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例一的光開關(guān)狀態(tài)2的光路圖；
[0016]圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例二的原理示意圖；
[0017]圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施例二的光開關(guān)狀態(tài)I的光路圖；
[0018]圖6是本實(shí)用新型的實(shí)施例二的光開關(guān)狀態(tài)2的光路圖；
[0019]圖7是本實(shí)用新型的光路平移單元的原理圖；
[0020]附圖標(biāo)號(hào)說明:COMl(COM2)、輸入光路；OUTl (0UT2)、輸出光路；201 (301,401,501、701)、驅(qū)動(dòng)模塊；202 (302、402、502、602、702)、2N 根光纖頭陣列；203 (303、403、503、603、703)、聚焦透鏡；204 (304、404、504、604、704)、2N 根光纖頭陣列；205 (305、405、505、605、705)、聚焦透鏡；206 (306、406)、補(bǔ)償片；207 (307、407)、反射鏡；506 (606、706)、光路平移單元;507 (607、707)、光路平移單元；508 (608、708)、反射鏡；509 (609、709)、驅(qū)動(dòng)桿；501 (601、701)、繼電器。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0022]本實(shí)用新型提供一種體積小，成本低的NXN機(jī)械式陣列光開關(guān)，采用2個(gè)2N根對(duì)稱分布的光纖頭陣列和2個(gè)準(zhǔn)直透鏡構(gòu)成2N個(gè)輸入輸出光纖準(zhǔn)直器，采用繼電器作為驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)平面反射鏡移入移出光路，或驅(qū)動(dòng)一對(duì)光路平移單元將光路平移至平面鏡中，實(shí)現(xiàn)光路的切換，形成NXN光開關(guān)陣列。下面以雙面鍍反光膜的反射鏡為例，進(jìn)行說明。
[0023]實(shí)施例一，如圖1-3所示，采用驅(qū)動(dòng)模塊控制反射鏡。
[0024]如圖1所示，其原理為利用驅(qū)動(dòng)模塊201帶動(dòng)補(bǔ)償片206和反射鏡207移入移出光路，實(shí)現(xiàn)光路的切換，具體如下:
[0025]如圖2所示，光開關(guān)狀態(tài)I的光路圖。驅(qū)動(dòng)模塊301驅(qū)動(dòng)補(bǔ)償片306和反射鏡307移入光路中:2N根光纖頭陣列302中的N根光纖頭的輸入光路COMl，出射的光經(jīng)過聚焦透鏡303形成匯聚的準(zhǔn)直光，經(jīng)補(bǔ)償片306和反射鏡307反射后，再次經(jīng)過聚焦透鏡303耦合進(jìn)2N光纖頭陣列302中的另外N根光纖頭的輸出光路OUTl ;同樣，另一側(cè)的2N根光纖頭陣列304中的N根光纖頭輸入光路COM2出射的光經(jīng)過聚焦透鏡305形成匯聚的準(zhǔn)直光，經(jīng)反射鏡307后反射，再次經(jīng)過聚焦透鏡305耦合進(jìn)另外N根光纖頭的輸出光路0UT2。其中補(bǔ)償片306是為了補(bǔ)償光程，需要根據(jù)反射鏡307的厚度具體設(shè)計(jì)，反射鏡307在制作時(shí)盡量薄減小補(bǔ)償片306的設(shè)計(jì)壓力。
[0026]如圖3所示，為光開光狀態(tài)2的光路圖。驅(qū)動(dòng)模塊401帶動(dòng)補(bǔ)償片406和反射鏡407移出光路。2N根光纖頭陣列402和404中輸入光路COMl和COM2中的N根光纖頭的出射的光，分別經(jīng)過聚焦透鏡403和405耦合進(jìn)對(duì)方光纖頭陣列的另外輸出光路OUTl和0UT2的N根光纖中。
[0027]此方案驅(qū)動(dòng)模塊為繼電器，只要將補(bǔ)償片和反射鏡一起粘合在繼電器的搖桿上，由繼電器帶動(dòng)進(jìn)行切換。在實(shí)際生產(chǎn)中工藝簡(jiǎn)單，但由于繼電器切換位置的不確定性，這種光路生產(chǎn)出的開關(guān)重復(fù)性較差，需要用特殊的傳動(dòng)裝置降低繼電器切換位置的不確定性。
[0028]實(shí)施例二、如圖4-6所示，采用一對(duì)光路平移單元將光路平移至固定的反射鏡中，驅(qū)動(dòng)模塊包括繼電器和驅(qū)動(dòng)桿，驅(qū)動(dòng)桿的尾部與繼電器的搖臂固定連接，驅(qū)動(dòng)桿的頭部對(duì)稱的分叉，分別固定2個(gè)光路平移單元，光路平移單元隨驅(qū)動(dòng)桿上下移動(dòng)；反射鏡位置固定不變。
[0029]如圖4所示，其原理是:利用繼電器501帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿509讓光路平移單元506和507移入移出光路，實(shí)現(xiàn)光路的切換。具體如下:
[0030]如圖5所示，光開關(guān)狀態(tài)I的光路圖。繼電器601帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿609令光路平移單元606和607移入光路中:2N根光纖頭陣列602中的輸入光路COMl的N根光纖頭，出射的光經(jīng)過聚焦透鏡603后形成匯聚的準(zhǔn)直光，經(jīng)過光路平移單元606平移到反射鏡308的反射面上反射之后，再次經(jīng)過光路平移單元606和聚焦透鏡603耦合進(jìn)2N根光纖頭陣列602的輸出光路OUTl的另外N根光纖頭中；同樣的，另外的2N根光纖頭陣列604中輸入光路COM2的N根光纖頭以同樣的方式耦合進(jìn)同一個(gè)光纖頭陣列中輸出光路0UT2的另外N根光纖頭中。反射鏡608的厚度需要根據(jù)光路平移單元606和607設(shè)計(jì)
[0031]如圖6所示，光開關(guān)狀態(tài)2的光路圖。繼電器701帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿709令光路平移單元706和707移出光路:2N根光纖頭陣列702和704中輸入光路COMl和COM2中的N根光纖頭，出射的光分別經(jīng)過聚焦透鏡703和705耦合進(jìn)對(duì)方的輸出光路OUTl和0UT2中的另外N根光纖中。
[0032]此方案由于驅(qū)動(dòng)桿509需要特殊設(shè)計(jì)，且反射鏡508需要另外固定在殼體上，在設(shè)計(jì)上和操作工序上比方案一復(fù)雜，但由于光線經(jīng)過光路平移單元后方向不發(fā)生改變，對(duì)繼電器的切換位置的不確定性有補(bǔ)償作用，因此這種光路生產(chǎn)出的開關(guān)重復(fù)性好。
[0033]圖7為光路平移單元的原理圖:S3與S4平行，SI與S2平行，光從S3面入射，經(jīng)過S1、S2面反射后從S4面出射，出射光和入射光平行，實(shí)現(xiàn)平移光路的功能。光路平移單元為棱鏡或者為2面傾斜放置、相互平行的平面鏡。
[0034]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種NxN陣列光開關(guān)，包括2個(gè)2N輸入輸出光纖準(zhǔn)直器、驅(qū)動(dòng)模塊和全反射鏡，其特征在于，所述光纖準(zhǔn)直器兩兩相對(duì)，所述反射鏡設(shè)置在相對(duì)的光纖準(zhǔn)直器之間，驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)反射鏡移動(dòng)至相對(duì)的光纖準(zhǔn)直器的光路中或者將光路平移至反射鏡中，形成全反射光路。
2.如權(quán)利要求1所述的一種NxN陣列光開關(guān)，其特征在于，所述全反射鏡為兩面鍍反射膜。
3.如權(quán)利要求2所述的一種NxN陣列光開關(guān)，其特征在于，還包括一補(bǔ)償片，所述補(bǔ)償片設(shè)置在反射鏡一側(cè)，受驅(qū)動(dòng)模塊控制隨同反射鏡移入或移出光路。
4.如權(quán)利要求3所述的一種NxN陣列光開關(guān)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括一繼電器，所述補(bǔ)償片和反射鏡固定在繼電器的搖臂上，并隨搖臂上下移動(dòng)。
5.如權(quán)利要求2所述的一種NxN陣列光開關(guān)，其特征在于，還包括位于反射鏡2側(cè)的用于平行移動(dòng)光路的光路平移單元，所述光路平移單元為棱鏡或者為2面傾斜放置、相互平行的平面鏡。
6.如權(quán)利要求5所述的一種NxN陣列光開關(guān)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括一繼電器和一驅(qū)動(dòng)桿，所述驅(qū)動(dòng)桿的尾部與繼電器的搖臂固定連接，驅(qū)動(dòng)桿的頭部對(duì)稱的分叉，分別固定2個(gè)光路平移單元，所述光路平移單元隨驅(qū)動(dòng)桿上下移動(dòng)；所述反射鏡位置固定不變。
7.如權(quán)利要求5所述的一種NxN陣列光開關(guān)，其特征在于，所述棱鏡為斜面棱鏡，其中兩個(gè)光學(xué)面S3、S4為透射面，另兩個(gè)光學(xué)面S1、S2為全反射面，且S3與S4平行，SI與S2平行，入射光與出射光相互平行。
8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一種NxN陣列光開關(guān)，其特征在于，所述2N個(gè)輸入輸出光纖準(zhǔn)直器由2個(gè)2N根對(duì)稱分布的光纖頭陣列和2個(gè)準(zhǔn)直透鏡構(gòu)成；所述準(zhǔn)直透鏡為聚焦透鏡，所述聚焦透鏡將光纖頭陣列發(fā)出的光準(zhǔn)直成準(zhǔn)直光，或?qū)⒆杂煽臻g中的準(zhǔn)直光耦合進(jìn)光纖頭陣列中。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種NxN陣列光開關(guān)，包括2N個(gè)輸入輸出光纖準(zhǔn)直器、驅(qū)動(dòng)模塊和全反射鏡，所述光纖準(zhǔn)直器兩兩相對(duì)，所述反射鏡設(shè)置在相對(duì)的光纖準(zhǔn)直器之間，驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)反射鏡移動(dòng)至相對(duì)的光纖準(zhǔn)直器的光路中或者將光路平移至反射鏡中，形成全反射光路。本實(shí)用新型的有益效果為：成本低，易于實(shí)現(xiàn)，便于推廣和商業(yè)化。
【IPC分類】G02B6-35
【公開號(hào)】CN204374478
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420839571
【發(fā)明人】吳礪, 歐凌, 王健, 徐云兵
【申請(qǐng)人】福州高意通訊有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日