微电机系统光开关和交换节点的制作方法

本发明实施例涉及通信领域，并且更具体地，涉及微电机系统光开关和交换节点。

背景技术：

在波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)光网络中，多个不同环网相交的一个节点需要接收大量来自不同线路的WDM光信号，并根据这些WDM光信号的目的节点将其路由到不同的线路。同时，本节点中还有与汇聚层相连的上波和下波(Add/Drop)线路，其中，上波线路用于将从下层汇聚到本节点的需要去往不同线路的光信号交换到目的线路上，下波线路用于将来自其他节点的目的节点为本节点的光信号交换到本节点内部，上述光信号的交换可以通过光开关来实现。

随着光网络流量的不断增大，光网络中的城域网和骨干网的交换节点的吞吐容量要求越来越高，其中，三维微电机系统(Three Dimension Micro-Electro-Mechanical System，3D-MEMS)光开关是满足该日益增长的吞吐量要求的一个重要解决方案。图1a和图1b分别示意性地示出了现有技术中的一种典型的交换节点100以及该交换节点中的N×N的全交叉3D-MEMS光开关120。如图1a所示，该交换节点100包括n个波分解复用器110、MEMS光开关120和n个波分复用器130。该交换节点100能够实现对N×N路光信号的交换。具体地，来自n个节点或线路的光信号输入到n个波分解复用器110后，每路光信号被解复用为m路光信号输入到该MEMS光开关120，其中，需要下波到本地的光信号从k个下波端口输出到本地，而需要到其它节点的(N-k)路光信号被交换到各个光信号的目的节点所对应的目的输出端口。此外，来自本地的需要交换到其它节点的光信号可以从k个上波端口输入，并且被交换到该光信号的目的节点所对应的目的输出端口，其中，N＝n×m+k。该MEMS光开关120的输出端口输出的光信号输入到n个波分复用器130，每个波分复用器130将输入的多路光信号合成一路光信号后输出。如图1b所示，该MEMS光开关120包括：输入端口阵列121、输入MEMS镜阵列123、输出MEMS镜阵列125和输出端口阵列127。该输入端口阵列121和该输入MEMS镜阵列123可以分别包括N个输入端口和N个输入MEMS镜，其中，N＞1，并且该N个输入MEMS镜和该N个输入端口一一对应。该输出MEMS镜阵列125和该输出端口阵列127可以分别包括N个输出MEMS镜和N个输出端口，其中，该N个输出MEMS镜和该N个输出端口一一对应。此外，该N个输入MEMS镜和该N个输出MEMS镜中的每个MEMS镜能够进行二维偏转。如图1b所示，一束光信号可以从一个输入端口进入该MEMS光开关120，其中，该光信号可以为其它节点传输的光信号或者本地上传的光信号。该光信号可以被传输至该输入端口对应的输入MEMS镜上。该输入MEMS镜可以通过偏转一定的角度，以使得该光信号被反射到输出MEMS镜阵列中的一个输出MEMS镜上，其中，该输出MEMS镜与该光信号的目的输出端口相对应。该输出MEMS镜可以通过偏转一定的角度，将该光信号反射到该输出MEMS镜对应的目的输出端口。最后，该光开关120将该光信号从该目的输出端口输出，其中，该目的输出端口输出的光信号可以被传输至该MEMS光开关120所在的节点本地，或者被传输至其他节点。

在图1b中，假设该输入MEMS镜阵列123中的各个输入MEMS镜均处于休息状态(at rest)，即与xy平面平行，并且输入光束的入射角为α。为了使得输入MEMS镜反射的光束能够到达输出MEMS镜阵列中的任何一个输出MEMS镜，位于最左侧的输入MEMS镜反射的光束需要顺时针转动θ1度，相应地，该位于最左侧的输入MEMS镜至少需要绕y轴顺时针转动θ1/2度，此时只利用了该最左侧的输入MEMS镜的顺时针转动能力；类似地，位于最右侧的输入MEMS镜需要至少绕y轴逆时针转动θ2/2度，此时只利用了该最右侧的输入MEMS镜的逆时针转动能力。由于该输入MEMS镜阵列和该输出MEMS镜阵列中包括的MEMS镜的数量相等，该输入MEMS镜阵列和该输出MEMS镜阵列中的所有MEMS镜均相同，并且绕y轴转动的最大顺时针转动角度与最大逆时针转动角度相同，这就使得θ1和θ2需要小于MEMS镜的最大转动角度，进而限制了该输入MEMS镜阵列123和该输出MEMS镜阵列124中包括的MEMS镜的数量。因此，如果要增大该MEMS光开关的规模和集成度，就必须增大MEMS镜的最大转角，而这是很难实现的。综上所述，现有技术中的MEMS光开关很难实现更大规模以及更高的集成度，难以满足城域网和骨干网的交换节点对吞吐量的需求。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种MEMS光开关和交换节点，能够在不改变MEMS镜的最大转角的基础上，更大程度地利用MEMS镜的偏转能力，提高MEMS镜的转角利用率。

第一方面，本发明实施例提供了一种MEMS光开关，包括：N1个输入端口、N1个输入MEMS镜、M1个输出端口和M1个输出MEMS镜，其中，该N1个输入MEMS镜和该N1个输入端口一一对应，该M1个输出MEMS镜与该M1个输出端口一一对应，M1和N1均为大于一的整数；该N1个输入端口中的第一输入端口用于将来自于其它节点的第一光信号传输至该第一输入端口对应的第一输入MEMS镜，其中，该其它节点为该MEMS光开关200所属的本节点之外的节点；该第一输入MEMS镜用于绕第一偏转轴和第二偏转轴中的至少一个偏转轴进行偏转，以使得将接收到的该第一光信号反射至该M1个输出MEMS镜中的第一目的输出MEMS镜，其中，该第一光信号的目的输出端口为该第一目的输出MEMS镜所对应的第一目的输出端口；该第一目的输出MEMS镜用于将接收到的该第一输入MEMS镜反射的该第一光信号反射至该第一目的输出端口；其中，在沿该第一偏转轴所在的直线上，该第一输入MEMS镜位于该N1个输入MEMS镜的边缘，并且在将接收到的该第一光信号反射至第一输出MEMS镜和第二输出MEMS镜时，该第一输入MEMS镜由休息状态起始相对于该第二偏转轴向相反方向偏转，其中，该M1个输出MEMS镜包括该第一输出MEMS镜和该第二输出MEMS镜。

在第一种可能的实现方式中，该M1个输出MEMS镜由M2个本地下波MEMS镜和M3个其它输出MEMS镜组成，该M1个输出端口由M2个本地下波端口和M3个其它输出端口组成，其中，M1＞M2≥1，M1＞M3＞1；该M2个本地下波MEMS镜与该M2个本地下波端口一一对应，该M2个本地下波端口中的每个本地下波端口输出的光信号被传输至该本节点；该M3个其它输出MEMS镜与该M3个其它输出端口一一对应，该M3个其它输出端口中的每个其它输出端口输出的光信号被传输至其他节点。

结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该M2个本地下波MEMS镜包括该第一输出MEMS镜，该M3个其它输出MEMS镜包括该第二输出MEMS镜。

结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，该MEMS光开关还包括：N2个上波端口和N2个上波MEMS镜，N2≥1，其中，该N2个上波MEMS镜与该N2个上波端口一一对应；该N2个上波端口中的第一上波端口用于将来自于本节点的第二光信号传输至该第一上波端口对应的第一上波MEMS镜；该第一上波MEMS镜用于绕该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴进行偏转，以使得将接收到的该第二光信号反射至该M1个输出MEMS镜中的第二目的输出MEMS镜，其中，该第二光信号的目的输出端口为该第二目的输出MEMS镜所对应的第二目的输出端口；该第二目的输出MEMS镜用于将接收到的该第二光信号反射至该第二目的输出端口。

结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，在该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴所在的方向上，该M2个本地下波MEMS镜相邻排列并且该M3个其它输出MEMS镜相邻排列。

结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，该MEMS光开关还包括：N3个第一中间MEMS镜，N3＞1，其中，该第一输入MEMS镜具体用于绕该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴进行偏转，以使得将接收到的该第一光信号直接反射至该N3个第一中间MEMS镜中的一个第一中间MEMS镜；该一个第一中间MEMS镜用于将接收到的该第一输入MEMS镜反射的该第一光信号反射至该第一目的输出MEMS镜；该第一目的输出MEMS镜具体用于将接收到的该一个第一中间MEMS镜反射的该第一光信号反射至该第一目的输出端口。

结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，该N3个第一中间MEMS镜与该M2个本地下波MEMS镜组成MEMS镜阵列，并且在该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴所在的方向上，该N3个第一中间MEMS镜相邻排列并且该M2个本地下波MEMS镜相邻排列。

结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，该MEMS光开关还包括：反射元件，其中，若该M3个其它输出端口包括该第一目的输出端口，该一个第一中间MEMS镜用于将接收到的该第一输入MEMS镜反射的该第一光信号反射至该反射元件；该反射元件用于将接收到的该一个第一中间MEMS镜反射的该第一光信号反射至该第一目的输出MEMS镜；该第一目的输出MEMS镜具体用于将接收到的该反射元件反射的该第一光信号反射至该第一目的输出端口。

结合上述可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，该反射元件包括：第一反射镜和/或N4个第二中间MEMS镜，N4＞1。

结合上述可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，若该反射元件包括该第一反射镜和N4个第二中间MEMS镜，该一个第一中间MEMS镜具体用于将接收到的该第一输入MEMS镜反射的该第一光信号发射至该第一反射镜；该第一反射镜用于将接收到的该一个第一中间MEMS镜反射的第一光信号反射至该N4个第二中间MEMS镜中的一个第二中间MEMS镜；该一个第二中间MEMS镜用于将接收到的该第一反射镜反射的第一光信号反射至该第一目的输出MEMS镜。

结合上述可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，该MEMS光开关还包括：N3个微透镜，该一个第一中间MEMS镜具体用于将接收到的该第一输入MEMS镜反射的该第一光信号反射至该N3个微透镜中的第一微透镜；该第一微透镜用于对接收到的该一个第一中间MEMS镜反射的该第一光信号进行准直处理，并将处理后的该第一光信号传输至该反射元件；该反射元件具体用于接收该第一微透镜进行准直处理后的该第一光信号。

结合上述可能的实现方式，在第十一种可能的实现方式中，该MEMS光开关还包括：第二反射镜和第三反射镜中的至少一个反射镜，其中，该M2个本地下波MEMS镜中的每个本地下波MEMS镜具体用于通过该第二反射镜的反射将光信号传输至对应的本地下波端口；该N2个上波端口中的每个上波端口具体用于通过该第三反射镜的反射将该第二光信号传输至对应的上波MEMS镜。

第二方面，本发明实施例提供了一种交换节点，包括：MEMS光开关、波分复用器和波分解复用器，其中，该MEMS光开关包括：N1个输入端口、N1个输入MEMS镜、M1个输出端口和M1个输出MEMS镜，其中，该N1个输入MEMS镜和该N1个输入端口一一对应，该M1个输出MEMS镜与该M1个输出端口一一对应，M1和N1均为大于1的整数；该波分解复用器用于接收包括N个波长的一束光信号，将接收到的该一束光信号分离为N束分别具有单一波长的光信号，并将该N束光信号传输至该MEMS光开关，N1≥N≥1；该N1个输入端口中的第一输入端口用于接收该波分解复用器传输的N束光信号中的一束光信号，并将接收到的该一束光信号传输至该第一输入端口对应的第一输入MEMS镜；该第一输入MEMS镜用于绕第一偏转轴和第二偏转轴中的至少一个偏转轴进行偏转，以将接收到的该一束光信号反射至该M1个输出MEMS镜中的第一目的输出MEMS镜，其中，该一束光信号的目的输出端口为该第一目的输出MEMS镜所对应的第一目的输出端口；该第一目的输出MEMS镜用于将接收到的该第一输入MEMS镜反射的该一束光信号反射至该第一目的输出端口；该第一目的输出端口用于将接收到的该第一目的输出MEMS镜反射的该一束光信号传输至该波分复用器；该波分复用器用于接收该M1个输出端口中的至少一个输出端口输出的至少一束光信号，将该至少一束光信号复用为包括至少一个波长的一束光信号，并输出该包括至少一个波长的一束光信号，其中，该至少一个输出端口包括该第一目的输出端口；其中，在沿该第一偏转轴所在的直线上，该第一输入MEMS镜位于该N1个输入MEMS镜的边缘，并且在将接收到的该一束光信号反射至第一输出MEMS镜和第二输出MEMS镜时，该第一输入MEMS镜由休息状态起始相对于该第二偏转轴向相反方向偏转，其中，该M1个输出MEMS镜包括该第一输出MEMS镜和该第二输出MEMS镜。

结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，该M1个输出MEMS镜由M2个本地下波MEMS镜和M3个其它输出MEMS镜组成，该M1个输出端口由M2个本地下波端口和M3个其它输出端口组成，其中，M1＞M2≥1，M1＞M3＞1；该M2个本地下波MEMS镜与该M2个本地下波端口一一对应，该M2个本地下波端口中的每个本地下波端口输出的光信号被传输至该交换节点本地；该M3个其它输出MEMS镜与该M3个其它输出端口一一对应，该M3个其它输出端口中的每个其它输出端口输出的光信号被传输至该波分复用器。

结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该M2个本地下波MEMS镜包括该第一输出MEMS镜，该M3个其它输出MEMS镜包括该第二输出MEMS镜。

结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，该MEMS光开关还包括：N2个上波端口和N2个上波MEMS镜，N2≥1，其中，该N2个上波MEMS镜与该N2个上波端口一一对应；该N2个上波端口中的第一上波端口用于将来自于本地的第二光信号传输至该第一上波端口对应的第一上波MEMS镜；该第一上波MEMS镜用于绕该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴进行偏转，以使得将接收到的该第二光信号反射至该M1个输出MEMS镜中的第二目的输出MEMS镜，其中，该第二光信号的目的输出端口为该第二目的输出MEMS镜所对应的第二目的输出端口；该第二目的输出MEMS镜用于将接收到的该第二光信号反射至该第二目的输出端口；该第二目的输出端口用于将该第二目的输出MEMS镜反射的该第二光信号传输至该波分复用器。

结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，在该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴所在的方向上，该M2个本地下波MEMS镜相邻排列并且该M3个其它输出MEMS镜相邻排列。

结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，该MEMS光开关还包括：N3个第一中间MEMS镜，N3＞1，其中，该第一输入MEMS镜具体用于绕该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴进行偏转，以使得将接收到的该第一光信号直接反射至该N3个第一中间MEMS镜中的一个第一中间MEMS镜；该一个第一中间MEMS镜用于将接收到的该第一输入MEMS镜反射的该第一光信号反射至该第一目的输出MEMS镜；该第一目的输出MEMS镜具体用于将接收到的该一个第一中间MEMS镜反射的该第一光信号反射至该第一目的输出端口。

结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，该N3个第一中间MEMS镜与该M2个本地下波MEMS镜组成MEMS镜阵列，并且在该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴所在的方向上，该N3个第一中间MEMS镜相邻排列并且该M2个本地下波MEMS镜相邻排列。

结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，该MEMS光开关还包括：反射元件，其中，若该M3个其它输出端口包括该第一目的输出端口，该一个第一中间MEMS镜用于将接收到的该第一输入MEMS镜反射的该第一光信号反射至该反射元件；该反射元件用于将接收到的该一个第一中间MEMS镜反射的该第一光信号反射至该第一目的输出MEMS镜；该第一目的输出MEMS镜具体用于将接收到的该反射元件反射的该第一光信号反射至该第一目的输出端口；该第一目的输出端口具体用于将该第一目的输出MEMS镜反射的该第一光信号传输至该波分复用器。

结合上述可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，该反射元件包括：第一反射镜和/或N4个第二中间MEMS镜，N4＞1。

结合上述可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，若该反射元件包括该第一反射镜和N4个第二中间MEMS镜，该一个第一中间MEMS镜具体用于将接收到的该第一输入MEMS镜反射的该第一光信号发射至该第一反射镜；该第一反射镜用于将接收到的该一个第一中间MEMS镜反射的第一光信号反射至该N4个第二中间MEMS镜中的一个第二中间MEMS镜；该一个第二中间MEMS镜用于将接收到的该第一反射镜反射的第一光信号反射至该第一目的输出MEMS镜。

结合上述可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，该MEMS光开关还包括：N3个微透镜，该一个第一中间MEMS镜具体用于将接收到的该第一输入MEMS镜反射的该第一光信号反射至该N3个微透镜中的第一微透镜；该第一微透镜用于对接收到的该一个第一中间MEMS镜反射的该第一光信号进行准直处理，并将处理后的该第一光信号传输至该反射元件；该反射元件具体用于接收该第一微透镜进行准直处理后的该第一光信号。

结合上述可能的实现方式，在第十一种可能的实现方式中，该MEMS光开关还包括：第二反射镜和第三反射镜中的至少一个反射镜，其中，该M2个本地下波MEMS镜中的每个本地下波MEMS镜具体用于通过该第二反射镜的反射将光信号传输至对应的本地下波端口；该N2个上波端口中的每个上波端口具体用于通过该第三反射镜的反射将该第二光信号传输至对应的上波MEMS镜。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的MEMS光开关，包括与N1个输入端口一一对应的N1个输入MEMS镜以及与M1个输出端口一一对应的M1个输出MEMS镜，其中，该第一输入MEMS镜在将光信号反射至第一输出MEMS镜时和将光信号反射至第二输出MEMS镜时，该第一输入MEMS镜由休息状态起始相对于第二偏转轴向相反的方向偏转，使得在不改变MEMS镜的最大转角的基础上，能够更大程度地利用MEMS镜的转动能力，提高MEMS镜的转角利用率，从而有利于扩大MEMS光开关的端口规模，提高集成度，进而能够满足交换节点对吞吐容量的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为现有技术的交换节点的光路交换示意图。

图1b为现有技术中的MEMS光开关的光路示意图。

图2为本发明实施例提供的MEMS光开关的示意图。

图3为本发明实施例的第一输入MEMS镜的示意图。

图4为本发明实施例提供的MEMS光开关中的输出MEMS镜的示意图。

图5为本发明实施例提供的MEMS光开关的另一示意图。

图6为本发明实施例提供的MEMS光开关的再一示意图。

图7为本发明实施例提供的MEMS光开关的另一示意图。

图8为本发明实施例提供的MEMS光开关的再一示意图。

图9为本发明实施例提供的MEMS光开关的再一光路示意图。

图10为本发明实施例提供的MEMS光开关的再一光路示意图。

图11为本发明实施例提供的MEMS光开关的再一示意图。

图12为本发明实施例提供的MEMS光开关的再一光路示意图。

图13为图7所示的MEMS光开关的光路示意图。

图14为本发明实施例提供的交换节点的示意图。

图15为本发明实施例提供的交换节点的光路交换示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

应理解，本发明实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)系统，模分复用(Mode Division Multiplexing，MDM)系统，频分复用(Frequency Division Multiplexing，FDM)系统，时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)系统和少模光纤(Few mode fiber，FMF)通信系统等。

图2是本发明实施例的MEMS光开关200的示意图。其中，该MEMS光开关200包括：

N1个输入端口210、N1个输入MEMS镜220、M1个输出MEMS镜230和M1个输出端口240。其中，该N1个输入MEMS镜220和该N1个输入端口210一一对应，该M1个输出MEMS镜230与该M1个输出端口240一一对应，M1和N1均为大于1的整数；

该N1个输入端口210中的第一输入端口210用于将来自于其它节点的第一光信号传输至该第一输入端口210对应的第一输入MEMS镜220，其中，该其它节点为该MEMS光开关200所属的本节点之外的节点；

该第一输入MEMS镜220用于绕第一偏转轴和第二偏转轴中的至少一个偏转轴进行偏转，以使得将接收到的该第一光信号反射至该M1个输出MEMS镜230中的第一目的输出MEMS镜，其中，该第一光信号的目的输出端口为该第一目的输出MEMS镜所对应的第一目的输出端口；

该第一目的输出MEMS镜用于将接收到的该第一输入MEMS镜反射的该第一光信号反射至该第一目的输出端口；

其中，该M1个输出MEMS镜230包括第一输出MEMS镜231和第二输出MEMS镜232，在沿该第一偏转轴所在的直线上，该第一输入MEMS镜位于该N1个输入MEMS镜220的边缘，并且在将接收到的该第一光信号分别反射至该第一输出MEMS镜231和该第二输出MEMS镜232时，该第一输入MEMS镜220由休息状态起始相对于该第二偏转轴向相反方向偏转。

应理解，在本发明实施例中，“第一”并不表示顺序上的关系，也并不意味着“第一”的使用后必须使用“第二”，“第一”后也可以不使用“第二”的表述。“第一”的使用只是为了方便清楚描述的目的。

具体地，该MEMS光开关200包括的输入MEMS镜220的数目可以等于或不等于输出MEMS镜230的数目，并且该N1个输入MEMS镜220包括该第一输入MEMS镜220。在沿该第一偏转轴所在的直线上，该第一输入MEMS镜220可以位于该N1个输入MEMS镜220的最边缘或次边缘。也就是说，在沿该第一偏转轴所在的直线上，该N1个输入MEMS镜220中不存在位于该第一输入MEMS镜220的第一侧的输入MEMS镜220，该N1个输入MEMS镜220中的其它输入MEMS镜位于该第一输入MEMS镜的第二侧或者与该第一输入MEMS镜投影于该直线的同一点上。其中，该第一侧可以为左侧或右侧。例如，该第一偏转轴为图2所示的x轴，则该第一输入MEMS镜220可以为该N1个输入MEMS镜220中在x轴上的坐标值最大或最小的输入MEMS镜，此时，该第一输入MEMS镜220为图2中所示的N1个输入MEMS镜220中位于最左侧或最右侧的输入MEMS镜。又例如，该第一偏转轴为图2所示的y轴，则该第一输入MEMS镜220可以为该N1个输入MEMS镜220中在y轴上的坐标值最大或最小的输入MEMS镜，但本发明实施例不限于此。

在该第一输入MEMS镜220处于休息状态时，该第一输入MEMS镜220的镜面可以与由第一偏转轴和该第二偏转轴组成的平面平行，例如，该第一偏转轴和该第二偏转轴分别为xy平面，则当该第一输入MEMS镜220处于休息状态时，该第一输入MEMS镜220的镜面与xy平面平行。

在将该第一光信号反射至该第一输出MEMS镜231时，该第一输入MEMS镜220从休息状态相对于第二偏转轴向第一方向偏转；而将该第一光信号反射至该第二输出MEMS镜232时，该第一输入MEMS镜220在从休息状态相对于该第二偏转轴向第二方向偏转，其中，该第一方向与该第二方向相反。可选地，该第一方向可以为顺时针方向，该第二方向为逆时针方向；或者该第一方向可以为逆时针方向，该第二方向为顺时针方向，本发明实施例对此不做限定。

例如，该第一偏转轴为x轴，该第二偏转轴为y轴，并且该第一输入MEMS镜为该N1个输入MEMS镜中位于最左侧的输入MEMS镜。此时，如图2所示，该第一输出MEMS镜231为该M1个输出MEMS镜230中位于最左侧的输出MEMS镜，则该第一输入MEMS镜220在将第一光信号反射至该第一输出MEMS镜231时由休息状态相对于y轴逆时针偏转；该第二输出MEMS镜232为该M1个输出MEMS镜230中位于最右侧的输出MEMS镜，则该第一输入MEMS镜220在将第一光信号反射至该第二输出MEMS镜232时由休息状态相对于y轴顺时针偏转。

现有技术的MEMS光开关中位于边缘的MEMS镜只能向一个方向偏转，例如，如图1b所示，位于最左侧的输入MEMS镜在将光信号反射至任意输出MEMS镜时均顺时针偏转，而位于最右侧的输入MEMS镜在将光信号反射至任意输出MEMS镜均逆时针偏转。而在本发明实施例提供的MEMS光开关200中，该第一输入MEMS镜在将光信号分别反射至第一输出MEMS镜和该第二输出MEMS镜时，分别由休息状态向相反方向偏转，能够更大程度地利用该第一输入MEMS镜的转动能力，从而有利于扩大MEMS光开关的规模。

具体地，如图1b所示，θ1＜θ2，因此MEMS光开关100的设计可以使得θ2＝β，其中β为MEMS镜的最大偏转角度。此时，该位于最左侧的输入MEMS镜顺时针偏转θ1，因此该最左侧的输入MEMS镜的最大顺时针偏转角度β并未被最大限度地利用。在本发明实施例中，可以在不改变MEMS镜的最大偏转角度的基础上，增加输出MEMS镜的数量。例如，在图1b所示的输出MEMS镜阵列125的右侧增加一个或多个输出MEMS镜，以充分利用该位于最右侧的输入MEMS镜的顺时针转动能力和逆时针转动能力。此时，该位于最左侧的输入MEMS镜的顺时针偏转角度小于或等于β并且大于θ1，因此在不改变该输入MEMS镜的最大偏转角度的基础上能够更大限度地利用该输入MEMS镜的转动能力。

因此，根据本发明实施例的MEMS光开关，包括与N1个输入端口一一对应的N1个输入MEMS镜以及与M1个输出端口一一对应的M1个输出MEMS镜，其中，该第一输入MEMS镜在将光信号反射至第一输出MEMS镜时和将光信号反射至第二输出MEMS镜时，该第一输入MEMS镜由休息状态起始相对于第二偏转轴向相反的方向偏转，使得在不改变MEMS镜的最大转角的基础上，提高MEMS镜的转角利用率，从而有利于扩大MEMS光开关的端口规模，提高集成度，进而能够满足交换节点对吞吐容量的要求。

可选地，该第一输出MEMS镜231可以具体为该第一目的输出MEMS镜，该第二输出MEMS镜232可以具体地为第二目的输出MEMS镜，其中，该M1个输出MEMS镜230包括该第一目的输出MEMS镜和该第二目的输出MEMS镜。如果该第一光信号的目的输出端口为该第二目的输出MEMS镜对应的第二目的输出端口，则该第一输入MEMS镜220还可以用于将该第一光信号反射至该第二目的输出MEMS镜。该第一输入MEMS镜231在将该第一光信号反射至该第一目的输出MEMS镜和将该第一光信号反射至该第二目的输出MEMS镜时，由休息状态相对于该第二偏转轴向相反的方向偏转，但本发明实施例不限于此。

可选地，在本发明实施例中，该N1个输入MEMS镜220可以组成输入MEMS镜阵列，该M1个输出MEMS镜230可以组成输出MEMS镜阵列。此外，可选地，该输入MEMS镜阵列所在的平面与该输出MEMS镜阵列所在的平面可以平行或近似平行，但本发明实施例对此不做限定。

可选地，该N1个输入MEMS镜220中的每个输入MEMS镜220能够绕着该第一偏转轴和该第二偏转轴偏转。图3示意性地示出了一个第一输入MEMS镜220示例。如图3所示，该第一输入MEMS镜220可以包括芯片基底221、镜框222、两个第一悬梁223、两个第二悬梁224和镜片225。其中，可选地，该芯片基底221可以为硅基底，该两个第一悬梁223可以位于同一直线上，该两个第二悬梁224也可以位于同一直线上。该镜框222通过两个第一悬梁223与该芯片基底221连接，并且该镜框222能够带动该镜片225绕该第一悬梁223所在方向旋转。此外，该镜片225通过两个第二悬梁224与该镜框222连接，并且该镜片225能够绕该第二悬梁224所在方向旋转。这样，该镜片225能够分别绕该第一悬梁223或该第二悬梁224旋转，或者同时绕该第一悬梁223和该第二悬梁旋转。此时，该第一偏转轴和该第二偏转轴可以为该第一悬梁223和该第二悬梁224，但本发明实施例不限于此。

在本发明实施例中，该N1个输入MEMS镜220中的所有输入MEMS镜可以具有相同的结构，例如，均具有图3所示的结构；或者，该N1个输入MEMS镜220中的部分输入MEMS镜具有图3所示的结构，而另一部分输入MEMS镜具有不同于图3所示的结构，本发明实施例对此不做限定。

可选地，该N1个输入MEMS镜220中的每个输入MEMS镜220能够将接收到的光信号反射至该M1个输出MEMS镜230中的任一输出MEMS镜230，这样，从该N1个输入端口210中的每个输入端口210输入的光信号能够从该M1个输出端口240中的任一输出端口240输出。此外，该M1个输出MEMS镜230中的每个输出MEMS镜230也能够绕着第一偏转轴和第二偏转轴偏转，并且能够将接收到的光信号反射至对应的输出端口240，但本发明实施例对此不做限定。

可选地，如图4所示，该M1个输出MEMS镜230由M2个本地下波MEMS镜230a和M3个其它输出MEMS镜230b组成，该M1个输出端口240由M2个本地下波端口240a和M3个其它输出端口240b组成，其中，M1＞M2≥1，M1＞M3＞1；

该M2个本地下波MEMS镜230a与该M2个本地下波端口240a一一对应，该M2个本地下波端口240a中的每个本地下波端口240a输出的光信号被传输至该本节点；

该M3个其它输出MEMS镜230b与该M3个其它输出端口240b一一对应，该M3个其它输出端口240b中的每个其它输出端口240b输出的光信号被传输至其他节点。

具体地，M1＝M2+M3。其中，M2可以为大于或等于1的整数，M3可以为大于M2的整数，并且可选地，M3可以等于N1，但本发明实施例对此不作限定。可选地，该M2个本地下波MEMS镜230a和该M3个其它输出MEMS镜230b可以以任意次序排列，例如，交叉排列，或者该M2个本地下波MEMS镜230a和该M3个其它输出MEMS镜230b按类依次排列，即M2个本地下波MEMS镜230a整体位于该M3个其它输出MEMS镜230b的同一侧，等等，本发明实施例对此不做限定。优选地，如果M2＞1，则该M2个本地下波MEMS镜230a可以组成本地下波MEMS镜阵列，并且该M3个其它输出MEMS镜230b可以组成其它输出MEMS镜阵列，但本发明实施例对此不做限定。

该M2个本地下波MEMS镜230a和该M2个本地下波端口240a用于将来自于其它节点的光信号传输到本节点内部，而该M3个其它输出MEMS镜230b和M3个其它输出端口240b用于将来自于第一其它节点的光信号传输到第二其它节点。

可选地，本发明实施例的各种MEMS镜均能够绕着该第一偏转轴和该第二偏转轴偏转，其中，该第一偏转轴和该第二偏转轴可以相互垂直，例如，该第一偏转轴和该第二偏转轴分别为图3所示的x轴和y轴。当该第一输入MEMS镜220在接收到该第一光信号时，本节点的处理器可以确定该第一光信号的目的输出端口240，本节点的驱动器可以根据该处理器确定的该目的输出端口240，确定该第一输入MEMS镜220所需的驱动电压，并向该第一输入MEMS镜220提供该驱动电压。在该驱动器提供的驱动电压下，该第一输入MEMS镜220可以绕着第一偏转轴和/或该第二偏转轴偏转一定的角度，使得该第一光信号被反射至该目的输出端口240对应的输出MEMS镜230。其中，该第一光信号可以来自于该MEMS光开关200所在的交换节点以外的其它交换节点。具体地，如果该第一光信号的目的输出端口为该M2个本地下波端口中的某个本地下波端口，例如，第一本地下波端口240a，则该第一输入MEMS镜220可以通过绕该第一偏转轴和/或该第二偏转轴偏转一定的角度，使得该第一光信号被反射至该第一本地下波端口240a对应的第一本地下波MEMS镜230a。而如果该第一光信号的目的输出端口为该M3个其它输出端口中的某个其它输出端口，例如，第一其它输出端口240b，则该第一输入MEMS镜220可以通过绕该第一偏转轴和/或该第二偏转轴偏转一定的角度，使得该第一光信号被反射至该第一其它输出端口240b对应的第一其它输出MEMS镜230b。优选地，在将接收到的第一光信号反射至该第一本地下波MEMS镜230a时，该第一输入MEMS镜220可以由休息状态起始绕该第二偏转轴向第一方向偏转，而在将接收到的第一光信号反射至该第一其它输出MEMS镜230b时，该第一输入MEMS镜220可以由休息状态起始绕着该第二偏转轴向第二方向偏转，其中，该第一方向与该第二方向相反。具体地，在将接收到的第一光信号反射至该第一本地下波MEMS镜230a时，该第一输入MEMS镜220可以由休息状态绕着该第二偏转轴顺时针偏转一定的角度，此时，在将该第一光信号反射至该第一其它输出MEMS镜230b时，该第一输入MEMS镜220由休息状态绕着该第二偏转轴逆时针偏转一定的角度；或者在将接收到的第一光信号反射至该第一本地下波MEMS镜230a时，该第一输入MEMS镜220由休息状态绕着该第二偏转轴逆时针偏转一定的角度，此时，在将该第一光信号反射至该第一其它输出MEMS镜230b时，该第一输入MEMS镜220由休息状态绕着该第二偏转轴顺时针偏转一定的角度，但本发明实施例对此不做限定。

可选地，该M2个本地下波MEMS镜230a包括该第一输出MEMS镜231，该M3个其它输出MEMS镜230b包括该第二输出MEMS镜232。

具体地，该第一输入MEMS镜220可以位于该N1个输入MEMS镜220的边缘，并且更具体地，可以位于靠近该M1个输出MEMS镜230的一侧的边缘，但本发明实施例对此不做限定。

可选地，作为另一实施例，如图4所示，在该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴所在的方向上，该M2个本地下波MEMS镜230a相邻排列并且该M3个其它输出MEMS镜230b相邻排列。

可选地，作为另一实施例，如图5和图6所示，该MEMS光开关200还包括：N2个上波端口250和N2个上波MEMS镜260，N2≥1。其中，该N2个上波MEMS镜260与该N2个上波端口250一一对应；

该N2个上波端口250中的第一上波端口250用于将来自于本节点的第二光信号传输至该第一上波端口250对应的第一上波MEMS镜260；

该第一上波MEMS镜260用于绕该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴进行偏转，以使得将接收到的该第二光信号反射至该M1个输出MEMS镜230中的第二目的输出MEMS镜。

其中，该第二光信号的目的输出端口为该第二目的输出MEMS镜所对应的第二目的输出端口；

该第二目的输出MEMS镜用于将接收到的该第二光信号反射至该第二目的输出端口。

N2可以为小于或等于M3，并且N2可以等于M2，但本发明实施例对此不做限定。该第一上波端口可以为该N2个上波端口250中的一个上波端口，该第一上波MEMS镜260可以为N2个上波MEMS镜260中的一个上波MEMS镜。可选地，该N2个上波MEMS镜260可以组成上波MEMS镜阵列。相应地，该N2个上波端口250可以组成上波端口阵列，此时，该上波MEMS镜阵列所在的平面可以与该输入MEMS镜阵列和/或输出MEMS镜阵列平行或者近似平行，本发明实施例对此不做限定。

具体地，该第二光信号可以调制有本节点发送的数据，本节点的处理器可以确定该第二光信号的目的节点，并且根据该第二光信号的目的节点确定该第二目的输出端口。本节点的驱动器可以根据该处理器确定的第二目的输出端口确定该第一上波MEMS镜所需的驱动电压，并向该第一上波MEMS镜提供该驱动电压。在该驱动器提供的驱动电压的驱动下，该第一上波MEMS镜260可以绕该第一偏转轴和/或第二偏转轴偏转一定的角度，将该第二光信号反射至该第二目的输出MEMS镜。该第二目的输出端口可以具体为其它输出端口，即该M3个其它输出端口240b包括该第二目的输出端口，相应地，该M3个其它输出MEMS镜230b包括该第二目的输出MEMS镜，但本发明实施例对此不做限定。

可选地，在本发明实施例中，该N2个上波MEMS镜260中的每个上波MEMS镜能够绕着该第一偏转轴和/或该第二偏转轴偏转一定的角度，将该第二光信号反射至该M1个输出MEMS镜230中的任意输出MEMS镜230，即该N2个上波端口250中的每个上波端口250输入的光信号能够从该M1个输出端口250中的任意输出端口输出，但本发明实施例对此不作限定。

可选地，作为另一实施例，该MEMS光开关200还可以包括下列准直器中的至少一种：N1个输入准直器、M1个输出准直器和N2个上波准直器。其中，一个准直器可以包括光纤和微透镜。该N1个输入准直器可以与该N1个输入端口210以及该N1个输入MEMS镜220一一对应，此时，该N1个输入端口210中的一个输入端口210具体用于将光信号传输至对应的输入准直器，该对应的输入准直器用于对接收到的该光信号进行准直处理，并将处理后的该光信号传输至对应的输入MEMS镜；类似地，该N2个上波准直器可以与该N2个上波端口250以及该N2个上波MEMS镜260一一对应，此时，该N1个上波端口250中的一个上波端口250具体用于将光信号传输至对应的上波准直器，该对应的上波准直器用于对接收到的该光信号进行准直处理，并将处理后的该光信号传输至对应的上波MEMS镜，但本发明实施例对此不做限定。

类似地，该M1个输出准直器可以与该M1个输出端口240以及该M1个输出MEMS镜230一一对应，此时，该M1个输出MEMS镜230中的一个输出MEMS镜具体用于将接收到的输入MEMS镜反射的光信号反射至对应的输出准直器，该对应的输出准直器用于对接收到的该光信号进行准直处理，并将处理后的该光信号传输至对应的输出端口。可选地，作为另一实施例，如果该M1个输出MEMS镜230由M2个本地下波MEMS镜230a和M3个其它输出MEMS镜230b组成，则该M1个输出准直器可以包括M2个本地下波准直器和M3个其它输出准直器，其中，该M2个本地下波准直器可以与该M2个本地下波MEMS镜以及该M2个本地下波端口一一对应，该M3个其它输出准直器与该M3个其它输出MEMS镜以及该M3个其它输出端口一一对应，但本发明实施例对此不做限定。

由上可知，一束来自于其它交换节点的光信号入射到该MEMS光开关200后可以具有如下传输路径：输入端口、输入准直器、输入MEMS镜、本地下波MEMS镜、本地下波准直器和本地下波端口，或者输入端口、输入准直器、输入MEMS镜、其它输出MEMS镜、其它输出准直器和其它输出端口，但本发明实施例不限于此。

这样，通过准直器的处理，能够减小光信号的发散角，从而使得光信号能够在自由空间传播较远的距离，提高该MEMS光开关的整体性能。

可选地，作为另一实施例，如图7所示，该MEMS光开关200还包括：N3个第一中间MEMS镜270，N3＞1，其中，

该第一输入MEMS镜220具体用于绕该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴进行偏转，以使得将接收到的该第一光信号直接反射至该N3个第一中间MEMS镜270中的一个第一中间MEMS镜270；

该一个第一中间MEMS镜270用于将接收到的该第一输入MEMS镜220反射的该第一光信号反射至该第一目的输出MEMS镜230；

该第一目的输出MEMS镜230具体用于将接收到的该一个第一中间MEMS镜270反射的该第一光信号反射至该第一目的输出端口240。

此时，该第一中间MEMS镜270用于接收该第一输入MEMS镜220反射的第一光信号，并且将接收到的该第一光信号反射至该第一目的输出MEMS镜。相应地，该第一目的输出MEMS镜用于接收该第一中间MEMS镜270反射的该第一光信号，并将接收到的该第一光信号传输至该第一目的输出端口，其中，该第一目的输出端口可以为本地下波端口或者其他输出端口，本发明实施例对此不做限定。

优选地，该N3可以等于M1，M1＝M2+M3，或者该N3可以等于M3，但本发明实施例对此不做限定。可选地，如果N3＝M3，则该N3个第一中间MEMS镜270可以与该M3个其他输出MEMS镜230b一一对应。此时，如果该第一目的输出MEMS镜具体为该M3个其他输出MEMS镜230b中的第一其它输出MEMS镜230b，则该第一输入MEMS镜220具体用于绕该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴进行偏转，以使得将接收到的该第一光信号直接反射至与该第一其它输出MEMS镜230b对应的第一中间MEMS镜270；该与该第一其它输出MEMS镜230b对应的第一中间MEMS镜270用于将接收到的该第一输入MEMS镜220反射的该第一光信号反射至该第一其它输出MEMS镜230b，但本发明实施例不限于此。

可选地，该N3个第一中间MEMS镜270可以组成第一中间MEMS镜阵列；或者，该N3个第一中间MEMS镜270与该M2个本地下波MEMS镜230a组成MEMS镜阵列，并且该M3个其他输出MEMS镜230b组成其它输出MEMS镜阵列。此时，由N1个输入MEMS镜220组成的输入MEMS镜阵列、由N3个第一中间MEMS镜270和该M2个本地下波MEMS镜230a组成的MEMS镜阵列以及由M3个其他输出MEMS镜230b组成的其它输出MEMS镜阵列所在的平面可以平行或近似平行，但本发明实施例对此不作限定。

相应地，该N3个第一中间MEMS镜与该M2个本地下波MEMS镜组成MEMS镜阵列，并且在该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴所在的方向上，该N3个第一中间MEMS镜270相邻排列并且该M2个本地下波MEMS镜230a相邻排列。

具体地，该N3个第一中间MEMS镜270和该M2个本地下波MEMS镜230a可以位于该MEMS镜阵列的两侧，即在该第一偏转轴或第二偏转轴所在方向上，该M2个本地下波MEMS镜230a中的所有本地下波MEMS镜230a可以位于该N3个第一中间MEMS镜270中的任意第一中间MEMS镜的同一侧；或者部分本地下波MEMS镜230a位于该N3个第一中间MEMS镜270的同一侧，而其余本地下波MEMS镜230a可以与该N3个第一中间MEMS镜270中的一个或多个第一中间MEMS镜270的位置相同，但本发明实施例对此不做限定。

可选地，作为另一实施例，如图7所示，该MEMS光开关200还包括：还包括：反射元件280，其中，

若该M3个其它输出端口240b包括该第一目的输出端口，该一个第一中间MEMS镜270用于将接收到的该第一输入MEMS镜220反射的该第一光信号反射至该反射元件280；

该反射元件280用于将接收到的该一个第一中间MEMS镜270反射的该第一光信号反射至该第一目的输出MEMS镜；

该第一目的输出MEMS镜具体用于将接收到的该反射元件280反射的该第一光信号反射至该第一目的输出端口。

此时，该第一目的输出端口属于其他输出端口，相应地，该第一目的MEMS镜属于其他输出MEMS镜。该第一中间MEMS镜270用于接收该第一输入MEMS镜220反射的第一光信号，并且将接收到的该第一光信号反射至该反射元件280；相应地，该反射元件280接收该第一中间MEMS镜270反射的第一光信号，并将接收到的该第一光信号反射至该第一目的输出MEMS镜。相应地，该第一目的输出MEMS镜用于接收该反射元件280反射的该第一光信号，并将接收到的该第一光信号传输至该第一目的输出端口，该第一目的输出端口输出的该第一光信号被传输至其他节点，本发明实施例对此不做限定。

可选地，作为另一实施例，该反射元件280包括：第一反射镜和/或N4个第二中间MEMS镜，N4＞1。

具体地，该反射元件280可以只包括第一反射镜281。此时，该第一反射镜281可以与该M1个输出MEMS镜230组成的输出MEMS镜阵列所在平面以及该N1个输入MEMS镜220组成的输入MEMS镜阵列所在平面平行或近似平行，或者进一步与该N2个上波MEMS镜260组成的上波MEMS镜阵列所在平面平行或近似平行。可选地，作为另一实施例，该N2个上波MEMS镜260组成的上波MEMS镜阵列可以与该第一反射镜281处于同一平面内，但本发明实施例对此不做限定。

此时，该第一反射镜281具体用于接收一个第一中间MEMS镜270反射的该第一光信号，并将接收到的该第一光信号反射至该第一目的输出MEMS镜，该第一目的输出MEMS镜具体用于接收该第一反射镜281反射的该第一光信号，并将接收到的该第一反射镜281反射的该第一光信号传输至该第一目的输出端口，但本发明实施例不限于此。

可选地，作为另一实施例，如图8和图9所示，该反射元件280可以只包括N4个第二中间MEMS镜282。此时，该N4个第二中间MEMS镜282组成第二中间MEMS镜阵列，该第二中间MEMS镜阵列可以与该M1个输出MEMS镜230组成的输出MEMS镜阵列所在平面以及该N1个输入MEMS镜220组成的输入MEMS镜阵列所在平面平行或近似平行，或者进一步与该N2个上波MEMS镜260组成的上波MEMS镜阵列所在平面平行或近似平行。可选地，作为另一实施例，该N2个上波MEMS镜260可以与该N4个第二中间MEMS镜282处于同一平面内，并且N2个上波MEMS镜260可以与该N4个第二中间MEMS镜282组成MEMS镜阵列，此时，该N2个上波MEMS镜260可以与该N4个第二中间MEMS镜282分别位于MEMS镜阵列的两侧，但本发明实施例对此不做限定。

可选地，作为另一实施例，该MEMS光开关200中包括的各个MEMS镜阵列所在的平面可以相互平行或近似平行，并且该反射元件280可以与该各个MEMS镜阵列平行或近似平行，本发明实施例对此不作限定。

可选地，作为另一实施例，如图10所示，该反射元件280同时包括第一反射镜281和N4个第二中间MEMS镜282，此时，

该一个第一中间MEMS镜270具体用于将接收到的该第一输入MEMS镜220反射的该第一光信号发射至该第一反射镜281；

该第一反射镜281用于将接收到的该一个第一中间MEMS镜270反射的第一光信号反射至该N4个第二中间MEMS镜282中的一个第二中间MEMS镜282；

该一个第二中间MEMS镜282用于将接收到的该第一反射镜281反射的第一光信号反射至该第一目的输出MEMS镜。

具体地，该N4可以等于N3，但本发明实施例对此不做限定。此时，该第一目的输出MEMS镜具体用于接收该第二中间MEMS镜282反射的第一光信号，并将接收到的该第一光信号传输至该第一目的输出端口。可选地，该N4个第二中间MEMS镜282可以组成第二中间MEMS镜阵列，并且该第一反射镜281可以与该第二中间MEMS镜阵列平行或近似平行，但本发明实施例对此不作限定。

这样，利用该反射元件中第一反射镜和第二中间MEMS镜的反射，在不增加光路长度的前提下，能够为上波准直器和本地下波准直器提供更大的安装和固定空间，降低对上波准直器和本地下波准直器的外框大小的要求，从而进一步能够降低光开关精确组装和上下波准直器制作的难度。

可选地，作为实施例，如图11所示，该MEMS光开关200还包括N3个微透镜290，此时，

该一个第一中间MEMS镜270具体用于将接收到的该第一输入MEMS镜220反射的该第一光信号反射至该N3个微透镜290中的第一微透镜290；

该第一微透镜290用于对接收到的该一个第一中间MEMS镜270反射的该第一光信号进行准直处理，并将处理后的该第一光信号传输至该反射元件280；

该反射元件280具体用于接收该第一微透镜290进行准直处理后的该第一光信号。

可选地，该N3个微透镜290可以与该N3个第一中间MEMS镜270一一对应，并且该N3个微透镜290可以组成微透镜阵列，但本发明实施例对此不做限定。该微透镜阵列所在平面可以与入射光所在方向垂直，例如，如果入射光信号入射到该第一中间MEMS镜阵列时的入射角为β，则该微透镜阵列所在平面与该第一中间MEMS镜阵列的夹角也为β，但本发明实施例对此不做限定。这样，通过微透镜对该第一光信号的准直处理，可以降低该第一光信号的发散角，减小该第一光信号在输出准直器端面处的光斑的大小，减少光能量损耗，从而提高耦合输出效率。

可选地，作为另一实施例，如图12所示，该MEMS光开关200还包括：第二反射镜294和第三反射镜298中的至少一个反射镜，其中，

该M2个本地下波MEMS镜230a中的每个本地下波MEMS镜230a具体用于通过该第二反射镜294的反射将光信号传输至对应的本地下波端口240a；

该N2个上波端口250中的每个上波端口250具体用于通过该第三反射镜298的反射将光信号传输至对应的上波MEMS镜260。

具体地，该M2个本地下波MEMS镜230a中的一个本地下波MEMS镜230a用于将光信号反射至该第二反射镜294，该第二反射镜294接收该本地下波MEMS镜230a反射的光信号，并将接收到的该光信号反射至该本地下波MEMS镜230a对应的本地下波端口。可选地，作为另一实施例，如果该MEMS光开关200还包括M2个本地下波准直器，则该第二反射镜294用于将接收到的该光信号反射至该本地下波MEMS镜230a对应的本地下波准直器，但本发明实施例对此不做限定。

类似地，该N2个上波端口250中的一个上波端口250用于将光信号传输至该第三反射镜298，该第三反射镜298接收该上波端口250传输的光信号，并将接收到的该光信号反射至该上波端口250对应的上波MEMS镜260。可选地，作为另一实施例，如果该MEMS光开关200还包括N2个上波准直器，则该上波端口250具体用于将光信号传输至该上波端口250对应的上波准直器，该上波准直器对接收到的光信号进行准直处理，并将处理后的光信号传输至该第三反射镜298，相应地，该第三反射镜298用于接收该上波准直器传输的光信号，并将接收到的该光信号反射至该上波准直器对应的上波端口260，但本发明实施例对此不做限定。

该第二反射镜294和该第三反射镜298的角度可以根据该上波准直器和本地下波准直器的位置和光路进行调整，这样，能够减小该上波准直器和本地下波准直器阵列的外框尺寸，降低第一中间MEMS镜与反射元件之间的光路长度，降低光路差损，并且避免上波准直器和本地下波准直器中的尾纤对光信号的传播路线产生影响。

图13示出了图7所示的MEMS光开关对应的光路图。假设该MEMS光开关中的所有MEMS镜绕y轴的最大转动角度±β°。如图13所示，当输入MEMS镜阵列中位于最左侧的输入MEMS镜处于休息状态时，即该输入MEMS镜的镜面与xy面重合，该输入MEMS镜能够将入射角为α的入射光信号反射至该M2个本地下波MEMS镜中位于最左侧的本地下波MEMS镜。如果该输入MEMS镜绕y轴转动角度+γ1°/2，该入射光的反射光信号绕y轴转动角度+γ1°，被反射至该M2个本地下波MEMS镜中位于最右侧的本地下波MEMS镜；而如果该输入MEMS镜继续绕y轴转动角度+γ4°/2，则该入射光的反射光信号绕y轴继续转动角度+γ4°，被反射至该N3个第一中间MEMS镜中位于最右侧的第一中间MEMS镜。因此，为了使得该输入MEMS镜能够将光信号反射至该M2个本地下波MEMS镜和该N3个第一中间MEMS镜中的任意MEMS镜，需要满足以下条件：(+γ1°/2)+(+γ4°/2)≤+β°。这样，在满足上述条件的前提下，可以通过设置M2和N3的值以及各个MEMS镜的相对位置，尽可能利用该输入MEMS镜分别绕y轴的顺时针和逆时针方向的转动能力，从而使得M2+N3具有较大的数值。

而对于该输入MEMS镜阵列中位于最右侧的输入MEMS镜，在休息状态时能够将入射角为α的入射光信号反射至该N3个第一中间MEMS镜中的一个第一中间MEMS镜(反射光以虚线表示)。如果该输入MEMS镜绕y方向转动角度+γ3°/2，该入射光的反射光信号绕y轴转动角度+γ3°，被反射至该N3个第一中间MEMS镜中最右侧的第一中间MEMS镜；如果该输入MEMS镜绕y轴转动角度-γ5°/2，该入射光的反射光信号绕y轴转动角度-γ5°，被反射至该N3个第一中间MEMS镜中最左侧的第一中间MEMS镜，此时，如果该输入MEMS镜绕y轴继续转动角度-γ2°/2，该入射光的反射光信号绕y轴继续转动角度-γ2°，被反射至该M2个本地下波MEMS镜中位于最左侧的本地下波MEMS镜。因此，为了使得该输入MEMS镜能够将光信号反射至该M2个本地下波MEMS镜和该N3个第一中间MEMS镜中的任意MEMS镜，需要满足以下条件：γ2°/2+γ5°/2≤β°并且γ3°/2＜β°。这样，在满足上述条件的前提下，可以通过设置M2和N3的值以及各个MEMS镜的相对位置，尽可能利用该输入MEMS镜分别绕y轴的顺时针和逆时针方向的转动能力，从而使得M2+N3具有较大的数值。

因此，根据本发明实施例的MEMS光开关，包括与N1个输入端口一一对应的N1个输入MEMS镜以及与M1个输出端口一一对应的M1个输出MEMS镜，其中，该第一输入MEMS镜在将光信号反射至第一输出MEMS镜时和将光信号反射至第二输出MEMS镜时，该第一输入MEMS镜由休息状态起始相对于第二偏转轴向相反的方向偏转，使得在不改变MEMS镜的最大转角的基础上，能够更大程度地利用MEMS镜的转动能力，提高MEMS镜的转角利用率，从而有利于扩大MEMS光开关的端口规模，提高集成度，进而能够满足交换节点对吞吐容量的要求。

图14示意性地示出了本发明实施例提供的交换节点300。如图14所示，该交换节点300包括：波分解复用器310、MEMS光开关320和波分复用器330，其中，该MEMS光开关320包括：N1个输入端口321、N1个输入MEMS镜322、M1个输出端口324和M1个输出MEMS镜323，其中，该N1个输入MEMS镜322和该N1个输入端口321一一对应，该M1个输出MEMS镜323与该M1个输出端口324一一对应，M1和N1均为大于1的整数；

该波分解复用器310用于接收包括N个波长的一束光信号，将接收到的该一束光信号分离为N束分别具有单一波长的光信号，并将该N束光信号传输至该MEMS光开关，N1≥N≥1；

该N1个输入端口321中的第一输入端口用于接收该波分解复用器310传输的N束光信号中的一束光信号，并将接收到的该一束光信号传输至该第一输入端口对应的第一输入MEMS镜；

该第一输入MEMS镜用于绕第一偏转轴和第二偏转轴中的至少一个偏转轴进行偏转，以将接收到的该一束光信号反射至该M1个输出MEMS镜323中的第一目的输出MEMS镜，其中，该一束光信号的目的输出端口为该第一目的输出MEMS镜所对应的第一目的输出端口；

该第一目的输出MEMS镜用于将接收到的该第一输入MEMS镜反射的该一束光信号反射至该第一目的输出端口；

该第一目的输出端口用于将接收到的该第一目的输出MEMS镜反射的该一束光信号传输至该波分复用器330；

该波分复用器330用于接收该M1个输出端口324中的至少一个输出端口输出的至少一束光信号，将该至少一束光信号复用为包括至少一个波长的一束光信号，并输出该包括至少一个波长的一束光信号，其中，该至少一个输出端口包括该第一目的输出端口；

其中，在沿该第一偏转轴所在的直线上，该第一输入MEMS镜位于该N1个输入MEMS镜322的边缘，并且在将接收到的该一束光信号反射至第一输出MEMS镜和第二输出MEMS镜时，该第一输入MEMS镜由休息状态起始相对于该第二偏转轴向相反方向偏转，其中，该M1个输出MEMS镜323包括该第一输出MEMS镜和该第二输出MEMS镜。

该MEMS光开关320可以为如图2至图12所示的任意MEMS光开关200，该交换节点300可以包括一个或多个波分解复用器310，并且包括一个或多个波分复用器330，本发明实施例对此不做限定。

可选地，该M1个输出MEMS镜323由M2个本地下波MEMS镜和M3个其它输出MEMS镜组成，该M1个输出端口324由M2个本地下波端口和M3个其它输出端口组成，其中，M1＞M2≥1，M1＞M3＞1；

该M2个本地下波MEMS镜与该M2个本地下波端口一一对应，该M2个本地下波端口中的每个本地下波端口输出的光信号被传输至该交换节点300本地；

该M3个其它输出MEMS镜与该M3个其它输出端口一一对应，该M3个其它输出端口中的每个其它输出端口输出的光信号被传输至该波分复用器330。

可选地，作为另一实施例，该M2个本地下波MEMS镜包括该第一输出MEMS镜，该M3个其它输出MEMS镜包括该第二输出MEMS镜。

可选地，作为另一实施例，该MEMS光开关320还包括：N2个上波端口和N2个上波MEMS镜，N2≥1，其中，该N2个上波MEMS镜与该N2个上波端口一一对应；

该N2个上波端口中的第一上波端口用于将来自于本地的第二光信号传输至该第一上波端口对应的第一上波MEMS镜；

该第一上波MEMS镜用于绕该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴进行偏转，以使得将接收到的该第二光信号反射至该M1个输出MEMS镜323中的第二目的输出MEMS镜，其中，该第二光信号的目的输出端口为该第二目的输出MEMS镜所对应的第二目的输出端口；

该第二目的输出MEMS镜用于将接收到的该第二光信号反射至该第二目的输出端口；

该第二目的输出端口用于将该第二目的输出MEMS镜反射的该第二光信号传输至该波分复用器。

可选地，作为另一实施例，在该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴所在的方向上，该M2个本地下波MEMS镜相邻排列并且该M3个其它输出MEMS镜相邻排列。

可选地，作为另一实施例，该MEMS光开关320还包括：N3个第一中间MEMS镜，N3＞1，其中，

该第一输入MEMS镜具体用于绕该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴进行偏转，以使得将接收到的该第一光信号直接反射至该N3个第一中间MEMS镜中的一个第一中间MEMS镜；

该一个第一中间MEMS镜用于将接收到的该第一输入MEMS镜反射的该第一光信号反射至该第一目的输出MEMS镜；

该第一目的输出MEMS镜具体用于将接收到的该一个第一中间MEMS镜反射的该第一光信号反射至该第一目的输出端口。

可选地，作为另一实施例，该N3个第一中间MEMS镜与该M2个本地下波MEMS镜组成MEMS镜阵列，并且在该第一偏转轴和该第二偏转轴中的至少一个偏转轴所在的方向上，该N3个第一中间MEMS镜相邻排列并且该M2个本地下波MEMS镜相邻排列。

可选地，作为另一实施例，该MEMS光开关320还包括：反射元件，其中，

若该M3个其它输出端口包括该第一目的输出端口，该一个第一中间MEMS镜用于将接收到的该第一输入MEMS镜反射的该第一光信号反射至该反射元件；

该反射元件用于将接收到的该一个第一中间MEMS镜反射的该第一光信号反射至该第一目的输出MEMS镜；

该第一目的输出MEMS镜具体用于将接收到的该反射元件反射的该第一光信号反射至该第一目的输出端口；

该第一目的输出端口具体用于将该第一目的输出MEMS镜反射的该第一光信号传输至该波分复用器330。

可选地，作为另一实施例，该反射元件包括：第一反射镜和/或N4个第二中间MEMS镜，N4＞1。

可选地，作为另一实施例，若该反射元件包括该第一反射镜和N4个第二中间MEMS镜，

该一个第一中间MEMS镜具体用于将接收到的该第一输入MEMS镜反射的该第一光信号发射至该第一反射镜；

该第一反射镜用于将接收到的该一个第一中间MEMS镜反射的第一光信号反射至该N4个第二中间MEMS镜中的一个第二中间MEMS镜；

该一个第二中间MEMS镜用于将接收到的该第一反射镜反射的第一光信号反射至该第一目的输出MEMS镜。

可选地，作为另一实施例，该MEMS光开关320还包括：N3个微透镜，

该一个第一中间MEMS镜具体用于将接收到的该第一输入MEMS镜反射的该第一光信号反射至该N3个微透镜中的第一微透镜；

该第一微透镜用于对接收到的该一个第一中间MEMS镜反射的该第一光信号进行准直处理，并将处理后的该第一光信号传输至该反射元件；

该反射元件具体用于接收该第一微透镜进行准直处理后的该第一光信号。

可选地，作为另一实施例，该MEMS光开关320还包括：第二反射镜和第三反射镜中的至少一个反射镜，其中，

该M2个本地下波MEMS镜中的每个本地下波MEMS镜具体用于通过该第二反射镜的反射将光信号传输至对应的本地下波端口；

该N2个上波端口中的每个上波端口具体用于通过该第三反射镜的反射将该第二光信号传输至对应的上波MEMS镜。

因此，根据本发明实施例的交换节点，MEMS光开关包括与N1个输入端口一一对应的N1个输入MEMS镜以及与M1个输出端口一一对应的M1个输出MEMS镜，其中，该第一输入MEMS镜在将光信号反射至第一输出MEMS镜时和将光信号反射至第二输出MEMS镜时，该第一输入MEMS镜由休息状态起始相对于第二偏转轴向相反的方向偏转，使得在不改变MEMS镜的最大转角的基础上，能够更大程度地利用MEMS镜的转动能力，提高MEMS镜的转角利用率，从而有利于扩大MEMS光开关的端口规模，提高集成度，进而能够满足交换节点对吞吐容量的要求。

图15为本发明实施例提供的交换节点300的光路示意图。其中，该交换节点300能够实现对(N+M)×(N+M)路光信号的交换，此时，N1＝M3＝N，N2＝M2＝M。具体地，来自于其它节点的n路光信号输入到n个波分解复用器310，每路光信号被解复用为m路分别具有单一波长的光信号并且被输入到该MEMS光开关320，n×m＝N，其中，需要下波到本地的M路光信号从下波端口输出到本地，而需要到其它节点的N路光信号分别被交换到各个光信号的目的节点所对应的目的输出端口。此外，来自本地的需要交换到其它节点的M路光信号可以从该MEMS光开关320的上波端口输入，并且分别被交换到各个光信号的目的节点所对应的目的输出端口。由此可知，与图1a所示的现有技术中的交换节点相比，本发明实施例提供的MEMS光开关的端口数由N增大至(M+N)，相应地，交换节点能够对更多路的光信号进行处理。

因此，根据本发明实施例的交换节点，配置的MEMS光开关包括与N1个输入端口一一对应的N1个输入MEMS镜以及与M1个输出端口一一对应的M1个输出MEMS镜，其中，该第一输入MEMS镜在将光信号反射至第一输出MEMS镜时和将光信号反射至第二输出MEMS镜时，该第一输入MEMS镜由休息状态起始相对于第二偏转轴向相反的方向偏转，使得在不改变MEMS镜的最大转角的基础上，能够更大程度地利用MEMS镜的转动能力，提高MEMS镜的转角利用率，从而有利于扩大MEMS光开关的端口规模，提高集成度，进而能够满足交换节点对吞吐容量的要求。

应理解，在本发明实施例中，术语和/或仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符/，一般表示前后关联对象是一种或的关系。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例中描述的各方法步骤和单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各实施例的步骤及组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域普通技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

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单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。