專利名稱：一種n×n光開關的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光纖通訊領域，尤其涉及光開關器件領域。
背景技術：
在光纖網絡系統中，信息的傳遞是通過光信號在光纖中的傳輸來實現。為了將信息進行更好的分配/鏈接，我們需要將來光信號分別傳輸給不同的線路或者是將不同線路的光切換到指定的線路中。常規的信號分配方法是通過光電/電光的雙向轉換來實現。但是，在高速光信號傳遞的過程中，光電/電光的轉換往往成為速度瓶頸。并且對于多通道的光信息傳遞，光電/電光的轉換是極為困難的，需要很多的預處理工作。因此，盡管電信號在金屬導線中傳輸時可以非常容易地實現連接，而光信號要從輸入光纖進入輸出光纖必須要有非常精確的藕合，否則光強的損失將非常嚴重。所以，我們仍然傾向于實現光信號的直接切換傳輸。系統對光開關的要求首先是開關時間、外形尺寸(體積小、通道數多)，其次是串音、消光比、驅動功率、回損、偏振相關損耗。全光網的興起，需要大量速度快、規模化陣列光開關，在技術指標上要求器件具有更高的工作速度、低損耗、和長壽命，小體積，要求更高的集成度。根據工作原理和所用材料，光開關可分為機械式和非機械式兩大類。目前的大容量的光開關都是由許多個體積很大IXN的光開關級聯成為NXN，較為有發展前途的基于硅微機械技術的光開關(MOEMS)雖然也有許多的成功產品，但由于難以降低藕合損耗而難有大的進展。
發明內容為克服上述問題，本實用新型提出一種結構簡單可靠的NXN光開關結構。為達到上述目的，本實用新型所提出的技術方案為一種NXN光開關，包括N個五角棱鏡、承載部件、帶動承載部件及五角棱鏡移動的電機、限位部件以及N個入射準直器和N個接收準直器；所述五角棱鏡放置于承載部件上，其各棱面構成將入射光進行水平 90°反射輸出的夾角；所述接收準直器與入射準直器呈水平90°夾角放置；所述電機為可精確控制的電機，如步進電機或者伺服電機。進一步的，所述限位部件為帶光欄的PD檢測器，或限位軸承對，或定位桿，或者三者的任意組合。進一步的，所述承載部件包括金屬帶或者橡膠皮帶；五角棱鏡放置于金屬帶上或者橡膠皮帶上；在橡膠皮帶上還可以加一硬質滑板，作為支撐五角棱鏡的平臺。進一步的，金屬帶或者橡膠皮帶僅用于傳動的部分切削為細帶，以減小轉動慣量。進一步的，所述承載部件包括金屬帶，或者橡膠皮帶和硬質板組合方式，五角棱鏡放置于硬質板上；也可以是包括微型小車、牽引線和高精度硬值質平面，五角棱鏡放置于微型小車上，牽引線牽引微型小車在高精度硬值質平面上移動的方式。進一步的，所述五角棱鏡上表面裝有微型磁鐵，以消除五角棱鏡與接觸面的縫隙；也可以采用其他加固方式，消除五角棱鏡與接觸面的縫隙。進一步的，多個入射準直器或者多個接收準直器并排使用時，其放置方式可以是均勻放置，可以是非均勻放置。本實用新型的有益效果本實用新型的一種NXN光開關是一種自由空間結構的光開關，結構簡單可靠；通過電機帶動部件來實現五角棱鏡的位置切換最終使得不同的光路的形成，其切換速度僅受到電機運行速度的限制，一般可以達到ms量級，甚至更快。

圖1為本實用新型實施例一的正面及側面示意圖；圖2為本實用新型實施例二的局部示意圖；圖3為本實用新型實施例三的局部示意圖。標號說明1五角棱鏡；2電機；3入射準直器；4接收準直器；5硬質滑板；6金屬帶或橡膠皮帶；7限位軸承對；8定位桿；9 PD檢測器；10微型小車；11牽引線；12高精度硬值質平面；13微型磁鐵。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
，對本實用新型做進一步說明。如圖1所示，為本實用新型的一種NXN光開關的實施例一，包括N個五角棱鏡1、 承載部件5，6、帶動承載部件5，6及五角棱鏡1移動的電機2、限位部件以及N個入射準直器3和N個接收準直器4 ；所述五角棱鏡1放置于承載部件上，其各棱面構成將入射光進行水平90°反射輸出的夾角；所述接收準直器4與入射準直器3呈水平90°夾角放置；所述電機2為可精確控制的電機，如步進電機或者伺服電機等。承載部件包括金屬帶或者是橡膠皮帶6和硬質滑板5組合，五角棱鏡1放置于硬質滑板5上。限位部件包括帶光欄的PD 檢測器9，或是限位軸承對7，或定位桿8，或者是三者的任意組合。電機2及橡膠皮帶6控制切換五角棱鏡1處于不同的位置，對入射準直器3準直后出來的光進行90°的反射，后由接收準直器進行接收，通過電機2控制五角棱鏡1的位置變換，從而實現光開關的切換。如圖2所示為本實用新型的實施例二局部示意圖，承載五角棱鏡1的另一種方式， 包括微型小車10，牽引線11及高精度硬值質平面12 ；五角棱鏡1放置于微型小車10上，由電機2控制牽引線11牽引微型小車10移動，從而控制五角棱鏡1的位置變換，實現光開關的切換。如圖3所示為本實用新型的實施例三局部示意圖，為了保證移動停止后五角棱鏡 1跟接觸面的無縫結合，可以在五角棱鏡1上加裝微型磁鐵13來實現，也可以通過其他固定方式來實現。如圖3所示，承載五角棱鏡1的平面為鐵質平面或者在其下設一鐵塊，微型磁鐵13設于五角棱鏡1上，通過磁力吸引作用，保證了五角棱鏡1跟接觸面的無縫結合。在與電機2相關聯的結構上放置五角棱鏡1，光信號通過單光纖準直器成為準直光束后通過五角棱鏡1反射后耦合到輸出光纖準直器中。通過電機2的運動來切換準直光束通過五角棱鏡1的位置使得準直光束耦合到不同的輸出光纖準直器中，以實現NXN光開關的功能。如此，其切換速度僅受到電機運行速度的限制，一般可以達到ms量級，甚至更快。[0022] 盡管結合優選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內，在形式上和細節上對本實用新型做出的各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種NXN光開關，其特征在于，包括N個五角棱鏡、承載部件、帶動承載部件及五角棱鏡移動的電機、限位部件以及N個入射準直器和N個接收準直器；所述五角棱鏡放置于承載部件上，其各棱面構成將入射光進行水平90°反射輸出的夾角；所述接收準直器與入射準直器呈水平90°夾角放置；所述電機為可精確控制的電機。
2.如權利要求1所述的一種NXN光開關，其特征在于所述限位部件為帶光欄的PD檢測器，或限位軸承對，或定位桿，或者三者的任意組合。
3.如權利要求1所述的一種NXN光開關，其特征在于所述可精確控制的電機為步進電機或者伺服電機。
4.如權利要求1所述的一種NXN光開關，其特征在于所述承載部件包括金屬帶或者橡膠皮帶；五角棱鏡放置于金屬帶上或者橡膠皮帶上。
5.如權利要求4所述的一種NXN光開關，其特征在于所述承載部件還包括支撐五角棱鏡的硬質滑板。
6.如權利要求4所述的一種NXN光開關，其特征在于所述金屬帶或者橡膠皮帶僅用于傳動的部分切削為細帶。
7.如權利要求1所述的一種NXN光開關，其特征在于所述承載部件包括微型小車、 牽引線和高精度硬值質平面；五角棱鏡放置于微型小車上，牽引線牽引微型小車在高精度硬值質平面上移動。
8.如權利要求1或7所述的一種NXN光開關，其特征在于所述五角棱鏡上表面裝有微型磁鐵。
9.如權利要求1或7所述的一種NXN光開關，其特征在于所述入射準直器并排使用且均勻放置，或者非均勻放置。
10.如權利要求1或7所述的一種NXN光開關，其特征在于所述接收準直器并排使用且均勻放置，或者非均勻放置。
專利摘要本實用新型公開了一種N×N光開關，包括N個五角棱鏡、承載部件、帶動承載部件及五角棱鏡移動的電機、限位部件以及N個入射準直器和N個接收準直器；所述五角棱鏡放置于承載部件上，其各棱面構成將入射光進行水平90°反射輸出的夾角；所述接收準直器與入射準直器呈水平90°夾角放置；所述電機為可精確控制的電機，如步進電機或者伺服電機等。本實用新型公開的是一種自由空間結構的光開關，結構簡單可靠；通過電機帶動部件來實現五角棱鏡的位置切換最終使得不同的光路的形成，其切換速度僅受到電機運行速度的限制，一般可以達到ms量級，甚至更快。
文檔編號G02B6/34GK202093206SQ20112021284
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月22日 優先權日2011年6月22日
發明者任策, 凌吉武, 吳礪, 林江銘 申請人:福州高意通訊有限公司