一种2×2通道mems光开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供的一种2×2通道MEMS光开关，包含第一光纤、第二光纤、第三光纤、第四光纤、第一自聚焦透镜、第二自聚焦透镜及反射镜；其中反射镜置于第一自聚焦透镜和第二自聚焦透镜之间；反射镜的位置通过MEMS芯片的通电状态进行控制；在保证光学性能的前提下，减少器件体积，降低功耗，便于大规模集成使用。
【专利说明】一种2X2通道MEMS光开关
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光纤通讯【技术领域】，尤其涉及一种2X2通道MEMS光开关。
【背景技术】
[0002]光开关在光网络中起到十分重要的作用，它不仅构成了波分复用网络中关键设备的交换核心，本身也是光网络中的关键器件。
[0003]随着光传送网技术的发展，新型的光开关技术不断出现，同时，原有的光开关技术性能不断地改进。请参照图1a?图lb，图1a?图1b为基于反射镜的2X2机械式光开关原理图。2 X 2机械式光开关包括第一光纤1、第二光纤2、第三光纤3、第四光纤4、第一自聚焦透镜10、第二自聚焦透镜11及反射镜20。其位置关系如图1a所示，反射镜20置于第一自聚焦透镜10和第二自聚焦透镜11之间。将反射镜20设置于图1a的位置时，第一光纤I输入的光依次经过第一聚焦透镜10和第二聚焦透镜11后，从第四光纤4输出；第二光纤2输入的光依次经过第二聚焦透镜11和第一聚焦透镜10后，从第三光纤3输出；此时2X2机械式光开关处于“开”状态。将反射镜20设置于图1b的位置时，即反射镜20的反射面处于两条光线的交点位置处，此时，第一光纤I输入的光经过第一聚焦透镜10后，经由反射镜20的反射，从第三光纤3输出；第二光纤2输入的光经过第二聚焦透镜11后，经由反射镜20的反射，从第四光纤4输出；此时2X2机械式光开关处于“关”状态。上述2X2机械式光开关中的反射镜20的位置变动通过继电器的通电状态进行控制。
[0004]但是，由于上述2X2机械式光开关采用机械运动的方式来改变光路，机械件之间的配合不可避免的存在少许间隙，所以反射镜20每次位置的变动存在小许的不一致，继而影响反射光线的角度变化，从而导致插损的不同，即重复性欠佳。
【发明内容】
[0005]本实用新型的发明目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种2X2通道MHMS光开关。
[0006]本实用新型的另一发明目的之一为在保证光学性能的前提下，减少器件体积，降低功耗，便于大规模集成使用。
[0007]本实用新型的另一发明目的之一为降低工艺复杂度，便于量产。
[0008]为了达到上述发明目的，本实用新型提供的技术方案如下:一种2X2通道MEMS光开关，包含第一光纤、第二光纤、第三光纤、第四光纤、第一自聚焦透镜、第二自聚焦透镜及反射镜；其中反射镜置于第一自聚焦透镜和第二自聚焦透镜；反射镜的位置通过MEMS芯片的通电状态进行控制。
[0009]其中，优选实施方式为:MEMS芯片处于断电状态时，反射镜与光路中两条光线均没有交点。此时，第一光纤输入的光依次经过第一聚焦透镜和第二聚焦透镜后，从第四光纤输出；第二光纤输入的光依次经过第二聚焦透镜和第一聚焦透镜后，从第三光纤输出。
[0010]其中，优选实施方式为:MEMS芯片处于供电状态时，反射镜的反射面位于两条光线的交点位置处。此时，第一光纤输入的光经过第一聚焦透镜后，经由反射镜的反射，从第三光纤输出；第二光纤输入的光经过第二聚焦透镜后，经由反射镜的反射，从第四光纤输出。
[0011 ] 本实用新型的2 X 2通道MEMS光开关相比于现有技术来说具有以下优点和积极效果:首先，MEMS是由半导体材料，如Si等，构成的微机械结构，其基本原理就是通过静电的作用使可以活动的反射镜50发生转动从而改变输入光的传播方向；其次，MEMS具有机械光开关的低损耗、低串扰、低偏振敏感性和高消光比的优点；最后MEMS同时又具有波导开关的高开关速度、小体积、易于大规模集成等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1a?图1b为现有的基于反射镜的2X2机械式光开关原理图。
[0013]图2a?图2b为本实用新型的2X2通道MEMS光开关原理图。
【具体实施方式】
[0014]为使对本实用新型的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，配合附图详细说明如下。应当理解，此部分所描述的具体实施例仅可用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0015]请参照图2a?图2b，图2a?图2b为本实用新型的2 X 2通道MEMS光开关原理图。2X2通道MEMS光开关包括第一光纤31、第二光纤32、第三光纤33、第四光纤34、第一自聚焦透镜41、第二自聚焦透镜42及反射镜50。其位置关系如图1a所示，第一光纤31与第三光纤33连接于第一自聚焦透镜41的同一侧，第二光纤32与第四光纤34连接于第二自聚焦透镜42的同一侧，反射镜50置于第一自聚焦透镜41的另一侧，且同时置于第二自聚焦透镜42的另一侧，即反射镜50置于第一自聚焦透镜41和第二自聚焦透镜42之间。其中反射镜50的位置通过MEMS芯片的通电状态进行控制，其中MEMS芯片未在图中示出。
[0016]MEMS芯片处于断电状态时，反射镜50的位置如图2a所示，与光路中两条光线均没有交点。此时，第一光纤31输入的光依次经过第一聚焦透镜41和第二聚焦透镜42后，从第四光纤34输出；第二光纤32输入的光依次经过第二聚焦透镜42和第一聚焦透镜41后，从第三光纤33输出。实现MEMS光开关“开”的状态。
[0017]MEMS芯片处于供电状态时，反射镜50的位置如图2b所示，其反射面位于两条光线的交点位置处。此时，第一光纤31输入的光经过第一聚焦透镜41后，经由反射镜50的反射，从第三光纤33输出；第二光纤32输入的光经过第二聚焦透镜42后，经由反射镜50的反射，从第四光纤34输出。实现MEMS光开关“关”的状态。
[0018]本实用新型的2 X 2通道MEMS光开关相比于现有技术来说具有以下优点和积极效果:首先，MEMS是由半导体材料，如Si等，构成的微机械结构，其基本原理就是通过静电的作用使可以活动的反射镜50发生转动从而改变输入光的传播方向；其次，MEMS具有机械光开关的低损耗、低串扰、低偏振敏感性和高消光比的优点；最后MEMS同时又具有波导开关的高开关速度、小体积、易于大规模集成等优点。
[0019]以上所述，仅为本实用新型最佳实施例而已，并非用于限制本实用新型的范围，凡依本实用新型申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本实用新型所涵盖。
【权利要求】
1.一种2X2通道MEMS光开关，包含第一光纤(31)、第二光纤(32)、第三光纤(33)、第四光纤(34)、第一自聚焦透镜(41)、第二自聚焦透镜(42)及反射镜(50);第一光纤(31)与第三光纤(33)连接于第一自聚焦透镜(41)的同一侧，第二光纤(32)与第四光纤(34)连接于第二自聚焦透镜(42)的同一侧，反射镜(50)置于第一自聚焦透镜(41)和第二自聚焦透镜(42)之间；其特征在于:反射镜(50)的位置通过MEMS芯片的通电状态进行控制。
2.如权利要求1所述的一种2X2通道MEMS光开关，其特征在于:MEMS芯片处于断电状态时，反射镜(50)与光路中两条光线均没有交点。
3.如权利要求1所述的一种2X2通道MEMS光开关，其特征在于:第一光纤(31)输入的光依次经过第一聚焦透镜(41)和第二聚焦透镜(42)后，从第四光纤(34)输出；第二光纤(32)输入的光依次经过第二聚焦透镜(42)和第一聚焦透镜(41)后，从第三光纤(33)输出。
4.如权利要求1所述的一种2X2通道MEMS光开关，其特征在于:MEMS芯片处于供电状态时，反射镜(50)的反射面位于两条光线的交点位置处。
5.如权利要求4所述的一种2X2通道MEMS光开关，其特征在于:第一光纤(31)输入的光经过第一聚焦透镜(41)后，经由反射镜(50)的反射，从第三光纤(33)输出；第二光纤(32)输入的光经过第二聚焦透镜(42)后，经由反射镜(50)的反射，从第四光纤(34)输出。
【文档编号】G02B6/35GK204228996SQ201420489516
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2014年8月28日
【发明者】郑建华, 华一敏, 黄曙亮, 李连城, 丁龙 申请人:昂纳信息技术（深圳）有限公司