专利名称：一种光开关的制作方法
技术领域：
本实用新型数据通信领域器件设计，尤其涉及一种结构简单且成本低廉的光开关。
背景技术：
以太网是局域组网中最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网(LAN)中采用物理层及链路层的处理机制。以太网的特点是低成本、高可靠性、简单易用、高性价，这些特点使得以太网技术成为IP网络在接入层和城域汇聚骨干层中最为主流的通信承载协议。以太网可以采用多种连接介质，包括同轴缆、双绞线和光纤等，在远距离高速传输场景中，光纤是最常用的介质。考虑到广播风暴的问题，以太网组网可以采用树型和星型连接方式。在这样的场景下，很明显的是整个网络缺乏冗余性。对于任何一台通过以太网交换机接入的设备来说，其可能会因为网络中的单点故障而中断业务。因此在重点网络场合(如城域以太网，网吧网络，工业控制网络等)，树型和星型组网方式，在网络可靠性上无法得到很好的保证。针对树型和星型组网方式的弱点，标准组织提出了一种以太网环网组网方式，SP以太网设备组成的环形拓扑，每个以太网设备(通常为以太网交换机)通过自身的环上端口与其他两个相邻的以太网设备相连。环形组网事实上是一个具有冗余性的网络，其正常情况下会阻塞掉一个环上端口，避免广播风暴，当环上出现故障时，依靠心跳检测等机制发现该故障，并即使打开被阻塞的端口。请参考图1所示的故障情况下的流量转发改变机制，由于环网协议的存在，环形上任何一台以太网设备(比如以太网设备3)出现故障都不会对其他设备通信产生影响，因为环网协议可以驱动各个受影响以太网设备将通信流量切换到反向链路上来转发。然而目前环形组网以及环网协议仅解决了环网上一台设备或一条链路出现故障的情况。请参考图2，一旦环网上2台设备或者2台以上设备出现故障时，环网的可靠性不再得到保证。在工业控制领域的网络通信应用中，环网上的以太网设备通常设置在非机房环境的工控现场。设备电源因意外因素会断电或者发生故障的概率很高，因此，经常会发生一个通信环网上有多台以太网设备同时发生故障的情况。请参考图2，一旦以太网设备3和以太网设备6同时出现断电故障时，正常工作以太网设备4和5设备无法将流量发送到上层网络设备，业务因此而中断。请参考图4，针对上述问题，中国专利申请第201020254244公布了一种光纤链路冗余保护以太网交换机，该专利申请提出了通过交换机内部的两个光开关切换实现光纤链路冗余保护的技术方案。当交换机出现断电情况时，通过两个光开关切换可以实现光纤链路的冗余保护，这种机制也成为断电逃生机制。然而该方案仍然存在结构复杂，可靠性低，实现成本高的问题。由于以太网设备出货量非常巨大，高成本的方案往往不利于更广泛的商业应用。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种光开关，包括:第一光端口、第二光端口、第三光端口、第四光端口、反射镜片、镜片控制器；其中:所述镜片控制器用于控制反射镜片的位置；其中当反射镜片处于第一预定位置时，所述第一光端口与第二光端口之间光路互通，第三光端口与第四光端口之间光路互通；当反射镜片处于第二预定位置时，所述第一光端口与所述第四光端口之间光路互通。优选地，所述镜片控制器用于在自身处于通电状态时控制所述反射镜片使其处于第一预定位置，并在自身处于断电状态时控制所述反射镜片使其处于第二预定位置。优选地，所述镜片控制器为电磁继电器。优选地，所述第一光端口、第二光端口、第三光端口以及第四光端口均位于反射镜片的同一侧。优选地，还包括分别位于第一光端口、第二光端口、第三光端口以及第四光端口与反射镜片之间的第一瞄准器、第二瞄准器、第三瞄准器以及第四瞄准器。优选地,所述第三光端口位于第一光端口与第二光端口之间，优选地，所述第二光端口位于第三光端口与第四光端口之间。本实用新型通结构简单，可靠性高，成本非常低廉，非常适合应用在以太网设备上参与环形组网，为环网提供高可靠性的保障。
图1是现有技术中的一种以太环环网单设备故障原理示意图。图2是现有技术中一种以太环环网多设备故障原理示意图。图3是现有技术中的一种带有光开关的交换机结构图。图4是本实用新型一种实施方式中光开关的结构图。图5是本实用新型一种光开关应用在以太网交换机中的系统结构图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本实用新型。请参考图4，在一种优选的实施方式中，本实用新型提供一种光开关。该光开关包括第一光端口 Al、第二光端口 A2、第三光端口 B1、第四光端口 B2、反射镜片、镜片控制器。所述第一光端口 Al、第二光端口 A2、第三光端口 BI以及第四光端口 B2均位于反射镜天的同一侧；所述第三光端口 BI位于第一光端口 Al与第二光端口 A2之间,所述第二光端口 A2位于第三光端口 BI与第四光端口 B2之间。所述光开关还包括四个分别与第一、第二、第三以及第四光端口(Al、A2、B1、B2)对应的第一、第二、第三以及第四瞄准器。其中每个猫准器均位于对应的光端口和反射镜片之间。所述镜片控制器与所述反射镜片相连，用以控制反射镜片的转动，使得反射镜片在从位置I和位置2之间切换。在优选的实施方式中，所述镜片控制器采用电磁继电器方式实现，其包括与反射镜片一端相连的镜片转轴、与电源相连的电磁阀以及一端与电磁阀相连的电磁阀联动杆。所述电磁阀联动杆的另一端端与所述反射镜片相连，比如通过胶水粘合的方式相连，用来为镜片的转动提供外力。每个瞄准器在收发光信号上均可以被设置固定的瞄准角度，当第一光端口 Al的第一瞄准器将光信号发送出去之后，光信号通过反射镜片被反射到第二光端口 A2的第二猫准器，这样第二光端口 A2就可以通过自身的第二猫准器接收到来自第一光端口 Al的光信号。同样的道理，在相反的方向上，第二光端口 A2发出的光信号也可以经由反射镜片反射到第一光端口去。只要合理设置各个瞄准器的角度，就可以使得第一及第二光端口 Al、A2之间实现光路互通。同样的道理，第三和第四光端口 B1、B2之间也可以实现光路互通。当镜片控制器处于通电状态时，其将控制反射镜片使得反射镜片转动到位置1，当镜片控制器处于断电状态时，其将控制反射镜片使得反射镜片转动到位置2。具体来说，当电磁阀从断电状态转变通电状态时,此时电磁阀联动杆将因为通电而向上运动,此时电磁阀联动杆将推动镜片向靠近瞄准器的方向运动。而当电磁阀从通电状态转变断电状态时，此时电磁阀联动杆将因为断电而向下运动，电磁阀联动杆将拉动镜片向靠近瞄准器的方向运动。请参考图4，当反射镜片处于位置I时，第一及第二光端口 Al、A2光路互通，第三和第四光端口 B1、B2之间光路互通；当反射镜片处于位置2时，第一及第四光端Al、B2之间光路互通。合理调整各个光端口的位置、反射镜的距离等参数即可实现通电时Al与A2光路互通，断电时Al与B2光路互通。需要说明的是，上述电磁阀联动杆的运动可以通过改变电流极性来改变，比如说通电时向下运动，而断电时向上运动。此时相应地可以调整各个光端口的位置来匹配上述变化，这对于开发者来说是容易理解和处理的。请参考图5，本实用新型上述实施方式中的光开关可以作为一个2X2电控光开关应用在环网中的以太网设备上，为以太网设备提供断电逃生功能。通常该光开关部署在以太网设备的两个环上端口之间。在以太网设备正常工作未发生断电情况下，Al与A2之间光路互通，BI与B2之间光路互通，也就是说两个环上端口均可以将光信号送到以太网设备内部去做光电转换等后续处理。但是当以太网设备断电之后，如前所述此时Al将于B2光路互通，意味着两个环上端口之间光路直接互通了，光信号从一个环上端口进来，不再进入以太网设备内部，而是通过光开关发送到另一个环上端口传送出去。这一过程相当于绕过了当前以太网设备，因此断电的以太网设备不会影响到环网上其他以太网设备。本实用新型通过简单成熟的器件实现了 2X2结构的光开关，其特点是结构简单，可靠性高，成本非常低廉，因此非常适合应用在以太网设备上参与环形组网，为环网提供高可靠性的保障。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。
权利要求1.一种光开关，包括:第一光端口、第二光端口、第三光端口、第四光端口、反射镜片、镜片控制器；其特征在于: 所述镜片控制器用于控制反射镜片的位置；其中 当反射镜片处于第一预定位置时，所述第一光端口与第二光端口之间光路互通，第三光端口与第四光端口之间光路互通； 当反射镜片处于第二预定位置时，所述第一光端口与所述第四光端口之间光路互通。
2.如权利要求1所述的光开关，其特征在于，所述镜片控制器用于在自身处于通电状态时控制所述反射镜片使其处于第一预定位置，并在自身处于断电状态时控制所述反射镜片使其处于第二预定位置。
3.如权利要求2所述的光开关，其特征在于，所述镜片控制器为电磁继电器。
4.如权利要求1所述的光开关，其特征在于，所述第一光端口、第二光端口、第三光端口以及第四光端口均位于反射镜片的同一侧。
5.如权利要求1所述的光开关，其特征在于，还包括分别位于第一光端口、第二光端口、第三光端口以及第四光端口与反射镜片之间的第一瞄准器、第二瞄准器、第三瞄准器以及第四瞄准器。
6.如权利要求1所述的光开关，其特征在于，所述第三光端口位于第一光端口与第二光端口之间，
7.如权利要求1所述的光开关，其特征在于，所述第二光端口位于第三光端口与第四光端口之间。
专利摘要本实用新型提供一种光开关，包括第一光端口、第二光端口、第三光端口、第四光端口、反射镜片、镜片控制器；其中所述镜片控制器用于控制反射镜片的位置；其中当反射镜片处于第一预定位置时，所述第一光端口与第二光端口之间光路互通，第三光端口与第四光端口之间光路互通；当反射镜片处于第二预定位置时，所述第一光端口与所述第四光端口之间光路互通。本实用新型通结构简单，可靠性高，成本非常低廉，非常适合应用在以太网设备上参与环形组网，为环网提供高可靠性的保障。
文档编号H04B10/27GK202998096SQ20122067430
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者冯武通 申请人:杭州智为科技有限公司