專利名稱：一種三端口機械光開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種1×2機械光開關(guān)，適用于光通訊、光纖網(wǎng)絡(luò)、光纖測量以及光纖傳感系統(tǒng)和儀器中的光信交換。
背景技術(shù)：
隨著通信和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，人們對容量、通信速度等的要求越來越高，傳統(tǒng)的電通信已難以滿足要求。目前出現(xiàn)的一種全新的光纖通信技術(shù)一光交叉互連技術(shù)將從根本上解決電子瓶頸問題，從而實現(xiàn)全光通信。光開關(guān)是光交叉互連和密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件。光開關(guān)與密集波分復(fù)用器配合，可以實現(xiàn)各個波長的自由路由，實現(xiàn)全光交換。近幾年來，有關(guān)光開關(guān)的研究報道日益見多，許多廠商也開始推出或正在研制各類光開關(guān)。
一般地，光開關(guān)可分為電動機械式開關(guān)、微機電陣列開關(guān)、磁光開關(guān)、液晶開關(guān)、電光開關(guān)、熱光開關(guān)、電光開關(guān)和聲光開關(guān)等。依據(jù)光開關(guān)的交換介質(zhì)來分，光開關(guān)可分為自由空間交換光開關(guān)和波導(dǎo)交換光開關(guān)。電動機械式開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，但開關(guān)速度慢(1～10ms級)；微機電陣列開關(guān)制作工藝要求極高，器件價格昂貴；磁光開關(guān)和液晶開關(guān)同樣存在速度較慢的問題(0.1～1ms級)。另外，電動機械式開關(guān)和微機電陣列開關(guān)中都有移動部件，因此長期使用會影響性能和壽命。有關(guān)液晶開關(guān)的介紹可以參見由貝爾通信實驗室申請的專利(U.S.Patent 5,414,540，主題為Frequency-selective switchemploying a frequency dispersive element，polarization dispersive element andpolarization modulation elements)。有關(guān)磁光開關(guān)的介紹可以參見由美國朗訊公司申請的專利(U.S.Patent 5,933,269，主題為Common-lens reflectivemagneto-optical switch)。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型是針對以上光開關(guān)的不足之處擬提供一種交換速度＜3ms級、體積小的、插入損耗＜0.5dB、串?dāng)_＞65dB光開關(guān)，通過小直角棱鏡與繼電器動作來實現(xiàn)開關(guān)功能。由于該光開關(guān)采用的是光路全反射，所以器件性能參數(shù)都較好。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案，一種三端口機械光開關(guān)，包括帶有一上蓋的基座，基座上有第一平臺，第二平臺和準(zhǔn)直器夾具，第二平臺位于基座上的中間位置，在第二平臺的一邊是第一平臺，其上設(shè)置有繼電器，繼電器通過延長臂與第二平臺相連，延長臂的末端延伸到第二平臺的中部，第二平臺另一邊是準(zhǔn)直器夾具，其特征在于，所述開關(guān)進(jìn)一步包括三個棱鏡，在延長臂的末端固設(shè)第一棱鏡，在第二平臺上以延長臂為中心上下對稱的兩側(cè)還各設(shè)有第二、第三棱鏡；三個準(zhǔn)直器，固設(shè)在準(zhǔn)直器夾具上與三個小型三角形直角棱鏡對應(yīng)的位置，其中與第二棱鏡對應(yīng)的第一準(zhǔn)直器是一輸入準(zhǔn)直器，第二、第三準(zhǔn)直器均為輸出準(zhǔn)直器。


下面，參照附圖，對于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員而言，從對本實用新型的詳細(xì)描述中，本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點將顯而易見。
圖1給出本實用新型的光開關(guān)的整體示意圖；圖2給出三端口光開關(guān)的光路示意圖。
具體實施方式
請參見圖1，所示的機械光開關(guān)包括帶有一上蓋10的基座1，基座1上有第一平臺101，第二平臺102和準(zhǔn)直器夾具103。第二平臺102位于基座1上的中間位置，在第二平臺102的一邊是第一平臺101，其上設(shè)置有繼電器2，繼電器2通過延長臂6與第二平臺102相連，延長臂6的末端延伸到第二平臺102的中部，在其末端粘貼有小型三角形直角棱鏡4，第二平臺102的另一邊是準(zhǔn)直器夾具103。第二平臺102上以延長臂6對稱的兩側(cè)還各設(shè)有一個小型三角形直角棱鏡3、5。在準(zhǔn)直器夾具103上與三個小型三角形直角棱鏡3～5對應(yīng)的位置各固設(shè)三個小型準(zhǔn)直器7，8，9，其中與棱鏡3對應(yīng)的準(zhǔn)直器7是一輸入小型準(zhǔn)直器，另外兩個均為輸出小型準(zhǔn)直器8，9。
請參見圖2，其中輸入小型準(zhǔn)直器7、三角形直角棱鏡3、5以及輸出小型準(zhǔn)直器9構(gòu)成第一組光耦合，輸入小型準(zhǔn)直器7，三角形直角棱鏡3、4以及輸出小型準(zhǔn)直器8構(gòu)成第二組光耦合，這樣形成一輸入、兩輸出的兩條光路。
本實用新型的機械光開關(guān)有兩種工作狀態(tài)，即獨立連接狀態(tài)(稱為狀態(tài)1)和光路交換狀態(tài)(稱為狀態(tài)2)。在狀態(tài)1中，兩個小型準(zhǔn)直器7、9的端口連接情況是a端輸入→c端輸出，即上述的第一組光耦合；在狀態(tài)2中，兩個小型準(zhǔn)直器7、8的端口連接情況是a端輸入→b端輸出，即上述的第二組光耦合。
首先來考察狀態(tài)1。從小型輸入準(zhǔn)直器7的端口a輸入的光信號，經(jīng)過小型直角棱鏡3后形成90度反射角，被反射到小型直角棱鏡5后形成90度反射角，該光束完全被反射到第一光輸出端口c，其中小棱鏡3、5都在同一平面。
在狀態(tài)2中，施加電信號在繼電器2上，使繼電器2產(chǎn)生電磁力，吸合延長臂6，使小型直角棱鏡4下移至第一路平光光束中，使該光束又通過直角棱鏡4被全反射到第二路光輸出端口b。并且小型直角棱鏡3、4、5都在同一平面。
圖示中的小型直角棱鏡3，4，5均由普通的光學(xué)玻璃制作而成，且均由同一塊玻璃加工而成。棱鏡的斜面鍍有全反射膜，用斜面作為全反射面，通光面(另兩個直角面)鍍增透膜。
與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)相比，本實用新型采用的是小型繼電器驅(qū)動，光信號切換時間短，典型的切換時間是2毫秒，最長切換時間為5毫秒。在技術(shù)上解決了在光路準(zhǔn)直時光束相互干涉的問題，從而提高了生產(chǎn)效率。光信號的輸入和輸出端均設(shè)在同一側(cè)，結(jié)構(gòu)緊湊，插損低，串?dāng)_小，體積小，便于系統(tǒng)的集成化。
以上諸實施例僅供說明本實用新型之用，而非對本實用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變化，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本實用新型的范疇?wèi)?yīng)由各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1.一種三端口機械光開關(guān)，包括帶有一上蓋的基座，基座上有第一平臺，第二平臺和準(zhǔn)直器夾具，第二平臺位于基座上的中間位置，在第二平臺的一邊是第一平臺，其上設(shè)置有繼電器，繼電器通過延長臂與第二平臺相連，延長臂的末端延伸到第二平臺的中部，第二平臺另一邊是準(zhǔn)直器夾具，其特征在于，所述開關(guān)進(jìn)一步包括三個棱鏡，在延長臂的末端固設(shè)第一棱鏡，在第二平臺上以延長臂為中心上下對稱的兩側(cè)還各設(shè)有第二、第三棱鏡；三個準(zhǔn)直器，固設(shè)在準(zhǔn)直器夾具上與三個小型三角形直角棱鏡對應(yīng)的位置，其中與第二棱鏡對應(yīng)的第一準(zhǔn)直器是一輸入準(zhǔn)直器，第二、第三準(zhǔn)直器均為輸出準(zhǔn)直器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械光開關(guān)，其特征在于，所述棱鏡為小型三角形直角棱鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械光開關(guān)，其特征在于，所述棱鏡的斜面均鍍有全反射膜，直角面均鍍有增透膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機械光開關(guān)，其特征在于，所述機械光開關(guān)的工作方式包括兩種第一種模式由所述第一準(zhǔn)直器、第二棱鏡和第三棱鏡以及第三準(zhǔn)直器通過光耦合構(gòu)成第一光路，第二種模式由所述第一準(zhǔn)直器、第二棱鏡和第一棱鏡以及第二準(zhǔn)直器通過光耦合構(gòu)成第二光路。
專利摘要本實用新型公開了一種三端口機械光開關(guān)，包括帶有一上蓋的基座，基座上有第一平臺，第二平臺和準(zhǔn)直器夾具，第二平臺位于基座上的中間位置，在第二平臺的一邊是第一平臺，其上設(shè)置有繼電器，繼電器通過延長臂與第二平臺相連，延長臂的末端延伸到第二平臺的中部，第二平臺另一邊是準(zhǔn)直器夾具，其特征在于，所述開關(guān)進(jìn)一步包括三個棱鏡，在延長臂的末端固設(shè)第一棱鏡，在第二平臺上以延長臂為中心上下對稱的兩側(cè)還各設(shè)有第二、第三棱鏡；三個準(zhǔn)直器，固設(shè)在準(zhǔn)直器夾具上與三個小型三角形直角棱鏡對應(yīng)的位置，其中與第二棱鏡對應(yīng)的第一準(zhǔn)直器是一輸入準(zhǔn)直器，第二、第三準(zhǔn)直器均為輸出準(zhǔn)直器。本實用新型在技術(shù)上解決了在光路準(zhǔn)直時光束相互干涉的問題，從而提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號G02B6/00GK2664010SQ20032012252
公開日2004年12月15日 申請日期2003年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月17日
發(fā)明者梁聯(lián)長 申請人:上?；羝展馔ㄐ庞邢薰?br>