一种NxN阵列光开关的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光通讯领域，尤其涉及一种NxN阵列光开关。
【背景技术】
[0002]光开关可分为机械式和非机械式两大类。在目前的机械式阵列光开关中大部分米用独立光开关器件阵列的方式，这种方式体积大，成本高，容易出现切换不良的状况，难以满足现在飞速发展的光通信系统的要求。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供一种机械式的NxN阵列光开关，体积小、成本低、易于实现，便于推广和商业化。
[0004]本实用新型采用以下技术方案来实现:一种NxN阵列光开关，包括2N个输入输出光纤准直器、驱动模块和全反射镜，所述光纤准直器两两相对，所述反射镜设置在相对的光纤准直器之间，驱动模块驱动反射镜移动至相对的光纤准直器的光路中或者将光路平移至反射镜中，形成全反射光路。
[0005]优选的，所述全反射镜为两面镀反射膜。
[0006]进一步的，还包括一补偿片，所述补偿片设置在反射镜一侧，受驱动模块控制随同反射镜移入或移出光路。
[0007]更进一步的，所述驱动模块包括一继电器，所述补偿片和反射镜固定在继电器的摇臂上，并随摇臂上下移动。
[0008]优选的，还包括位于反射镜2侧的用于平行移动光路的光路平移单元，所述光路平移单元为棱镜或者为2面倾斜放置、相互平行的平面镜。
[0009]进一步的，所述驱动模块包括一继电器和一驱动杆，所述驱动杆的尾部与继电器的摇臂固定连接，驱动杆的头部对称的分叉，分别固定2个光路平移单元，所述光路平移单元随驱动杆上下移动；所述反射镜位置固定不变。
[0010]更进一步的，所述棱镜为斜面棱镜，其中两个光学面S3、S4为透射面，另两个光学面S1、S2为全反射面，且S3与S4平行，SI与S2平行，入射光与出射光相互平行。
[0011]再进一步的，所述2N个输入输出光纤准直器由2个2N根对称分布的光纤头阵列和2个准直透镜构成；所述准直透镜为聚焦透镜，所述聚焦透镜将光纤头阵列发出的光准直成准直光，或将自由空间中的准直光耦合进光纤头阵列中。
[0012]本实用新型的有益效果为:成本低，易于实现，便于推广和商业化。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的实施例一的原理示意图；
[0014]图2是本实用新型的实施例一的光开关状态I的光路图；
[0015]图3是本实用新型的实施例一的光开关状态2的光路图；
[0016]图4是本实用新型的实施例二的原理示意图；
[0017]图5是本实用新型的实施例二的光开关状态I的光路图；
[0018]图6是本实用新型的实施例二的光开关状态2的光路图；
[0019]图7是本实用新型的光路平移单元的原理图；
[0020]附图标号说明:COMl(COM2)、输入光路；OUTl (0UT2)、输出光路；201 (301,401,501、701)、驱动模块；202 (302、402、502、602、702)、2N 根光纤头阵列；203 (303、403、503、603、703)、聚焦透镜；204 (304、404、504、604、704)、2N 根光纤头阵列；205 (305、405、505、605、705)、聚焦透镜；206 (306、406)、补偿片；207 (307、407)、反射镜；506 (606、706)、光路平移单元;507 (607、707)、光路平移单元；508 (608、708)、反射镜；509 (609、709)、驱动杆；501 (601、701)、继电器。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0022]本实用新型提供一种体积小，成本低的NXN机械式阵列光开关，采用2个2N根对称分布的光纤头阵列和2个准直透镜构成2N个输入输出光纤准直器，采用继电器作为驱动模块，驱动平面反射镜移入移出光路，或驱动一对光路平移单元将光路平移至平面镜中，实现光路的切换，形成NXN光开关阵列。下面以双面镀反光膜的反射镜为例，进行说明。
[0023]实施例一，如图1-3所示，采用驱动模块控制反射镜。
[0024]如图1所示，其原理为利用驱动模块201带动补偿片206和反射镜207移入移出光路，实现光路的切换，具体如下:
[0025]如图2所示，光开关状态I的光路图。驱动模块301驱动补偿片306和反射镜307移入光路中:2N根光纤头阵列302中的N根光纤头的输入光路COMl，出射的光经过聚焦透镜303形成汇聚的准直光，经补偿片306和反射镜307反射后，再次经过聚焦透镜303耦合进2N光纤头阵列302中的另外N根光纤头的输出光路OUTl ;同样，另一侧的2N根光纤头阵列304中的N根光纤头输入光路COM2出射的光经过聚焦透镜305形成汇聚的准直光，经反射镜307后反射，再次经过聚焦透镜305耦合进另外N根光纤头的输出光路0UT2。其中补偿片306是为了补偿光程，需要根据反射镜307的厚度具体设计，反射镜307在制作时尽量薄减小补偿片306的设计压力。
[0026]如图3所示，为光开光状态2的光路图。驱动模块401带动补偿片406和反射镜407移出光路。2N根光纤头阵列402和404中输入光路COMl和COM2中的N根光纤头的出射的光，分别经过聚焦透镜403和405耦合进对方光纤头阵列的另外输出光路OUTl和0UT2的N根光纤中。
[0027]此方案驱动模块为继电器，只要将补偿片和反射镜一起粘合在继电器的摇杆上，由继电器带动进行切换。在实际生产中工艺简单，但由于继电器切换位置的不确定性，这种光路生产出的开关重复性较差，需要用特殊的传动装置降低继电器切换位置的不确定性。
[0028]实施例二、如图4-6所示，采用一对光路平移单元将光路平移至固定的反射镜中，驱动模块包括继电器和驱动杆，驱动杆的尾部与继电器的摇臂固定连接，驱动杆的头部对称的分叉，分别固定2个光路平移单元，光路平移单元随驱动杆上下移动；反射镜位置固定不变。
[0029]如图4所示，其原理是:利用继电器501带动驱动杆509让光路平移单元506和507移入移出光路，实现光路的切换。具体如下:
[0030]如图5所示，光开关状态I的光路图。继电器601带动驱动杆609令光路平移单元606和607移入光路中:2N根光纤头阵列602中的输入光路COMl的N根光纤头，出射的光经过聚焦透镜603后形成汇聚的准直光，经过光路平移单元606平移到反射镜308的反射面上反射之后，再次经过光路平移单元606和聚焦透镜603耦合进2N根光纤头阵列602的输出光路OUTl的另外N根光纤头中；同样的，另外的2N根光纤头阵列604中输入光路COM2的N根光纤头以同样的方式耦合进同一个光纤头阵列中输出光路0UT2的另外N根光纤头中。反射镜608的厚度需要根据光路平移单元606和607设计
[0031]如图6所示，光开关状态2的光路图。继电器701带动驱动杆709令光路平移单元706和707移出光路:2N根光纤头阵列702和704中输入光路COMl和COM2中的N根光纤头，出射的光分别经过聚焦透镜703和705耦合进对方的输出光路OUTl和0UT2中的另外N根光纤中。
[0032]此方案由于驱动杆509需要特殊设计，且反射镜508需要另外固定在壳体上，在设计上和操作工序上比方案一复杂，但由于光线经过光路平移单元后方向不发生改变，对继电器的切换位置的不确定性有补偿作用，因此这种光路生产出的开关重复性好。
[0033]图7为光路平移单元的原理图:S3与S4平行，SI与S2平行，光从S3面入射，经过S1、S2面反射后从S4面出射，出射光和入射光平行，实现平移光路的功能。光路平移单元为棱镜或者为2面倾斜放置、相互平行的平面镜。
[0034]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种NxN阵列光开关，包括2个2N输入输出光纤准直器、驱动模块和全反射镜，其特征在于，所述光纤准直器两两相对，所述反射镜设置在相对的光纤准直器之间，驱动模块驱动反射镜移动至相对的光纤准直器的光路中或者将光路平移至反射镜中，形成全反射光路。
2.如权利要求1所述的一种NxN阵列光开关，其特征在于，所述全反射镜为两面镀反射膜。
3.如权利要求2所述的一种NxN阵列光开关，其特征在于，还包括一补偿片，所述补偿片设置在反射镜一侧，受驱动模块控制随同反射镜移入或移出光路。
4.如权利要求3所述的一种NxN阵列光开关，其特征在于，所述驱动模块包括一继电器，所述补偿片和反射镜固定在继电器的摇臂上，并随摇臂上下移动。
5.如权利要求2所述的一种NxN阵列光开关，其特征在于，还包括位于反射镜2侧的用于平行移动光路的光路平移单元，所述光路平移单元为棱镜或者为2面倾斜放置、相互平行的平面镜。
6.如权利要求5所述的一种NxN阵列光开关，其特征在于，所述驱动模块包括一继电器和一驱动杆，所述驱动杆的尾部与继电器的摇臂固定连接，驱动杆的头部对称的分叉，分别固定2个光路平移单元，所述光路平移单元随驱动杆上下移动；所述反射镜位置固定不变。
7.如权利要求5所述的一种NxN阵列光开关，其特征在于，所述棱镜为斜面棱镜，其中两个光学面S3、S4为透射面，另两个光学面S1、S2为全反射面，且S3与S4平行，SI与S2平行，入射光与出射光相互平行。
8.如权利要求1-7任一项所述的一种NxN阵列光开关，其特征在于，所述2N个输入输出光纤准直器由2个2N根对称分布的光纤头阵列和2个准直透镜构成；所述准直透镜为聚焦透镜，所述聚焦透镜将光纤头阵列发出的光准直成准直光，或将自由空间中的准直光耦合进光纤头阵列中。
【专利摘要】本实用新型公开了一种NxN阵列光开关，包括2N个输入输出光纤准直器、驱动模块和全反射镜，所述光纤准直器两两相对，所述反射镜设置在相对的光纤准直器之间，驱动模块驱动反射镜移动至相对的光纤准直器的光路中或者将光路平移至反射镜中，形成全反射光路。本实用新型的有益效果为：成本低，易于实现，便于推广和商业化。
【IPC分类】G02B6-35
【公开号】CN204374478
【申请号】CN201420839571
【发明人】吴砺, 欧凌, 王健, 徐云兵
【申请人】福州高意通讯有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月26日