1×n 多通道m(xù)ems 光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種1×N多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，其中包括光纖陣列、透鏡陣列、聚焦透鏡和MEMS反射鏡，所述的光纖陣列的光纖與所述的透鏡陣列的透鏡一一對(duì)應(yīng)，所述的透鏡陣列設(shè)置于所述的聚焦透鏡的第一側(cè)面與所述的光纖陣列之間，所述的MEMS反射鏡與所述的聚焦透鏡的第二側(cè)面相對(duì)設(shè)置。采用該種結(jié)構(gòu)的1×N多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)調(diào)節(jié)MEMS反射鏡的角度來(lái)反射光路，將入射光信號(hào)反射到不同的輸出端，大大縮小了模塊的尺寸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，切換速度快，可靠性高，通道多，而且在光信號(hào)監(jiān)控方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可廣泛使用于光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、多通道光信號(hào)監(jiān)控、光交換連接系統(tǒng)、光纖調(diào)試與測(cè)量系統(tǒng)、光路保護(hù)等領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】 1 XN多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及光纖通信領(lǐng)域，尤其涉及MEMS光開(kāi)關(guān)領(lǐng)域，具體是指一種I X N多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]光開(kāi)關(guān)是在光網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵設(shè)備的交換核心，也是光網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵器件。其應(yīng)用范圍主要有:1、光路保護(hù)，2、多通道光信號(hào)監(jiān)控，3、光纖調(diào)試與測(cè)量系統(tǒng)，4、光交換連接系統(tǒng)。
[0003]其中多通道光信號(hào)監(jiān)控主要為:當(dāng)需要監(jiān)控光信號(hào)時(shí)，只需在遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)點(diǎn)將IXNMEMS光開(kāi)關(guān)連接到監(jiān)控儀器上，當(dāng)光路需要監(jiān)測(cè)時(shí)，利用光開(kāi)關(guān)對(duì)每一條光纖進(jìn)行循環(huán)切換，讓光源對(duì)每一條光纖進(jìn)行測(cè)試，就可以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)在線監(jiān)測(cè)。
[0004]MEMS (微機(jī)電系統(tǒng)，Micro-Electro-Mechanical Systems)芯片是由半導(dǎo)體材料，如Si等，構(gòu)成的微機(jī)械結(jié)構(gòu)。它的基本原理就是通過(guò)靜電的作用使可以活動(dòng)的微鏡面發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。從而改變輸入光的傳播方向。MEMS既有機(jī)械光開(kāi)關(guān)的低損耗、高串?dāng)_、低偏振敏感性的優(yōu)點(diǎn)，又有波導(dǎo)開(kāi)關(guān)的高開(kāi)關(guān)速度、小體積、易于大規(guī)模集成等優(yōu)點(diǎn)?；贛EMS光開(kāi)關(guān)交換技術(shù)的解決方案已廣泛應(yīng)用于大型交換網(wǎng)。
[0005]目前常見(jiàn)的MXNMEMS光開(kāi)關(guān)，使用的是如圖1所示的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，包括作為輸入輸出系統(tǒng)的多纖光纖頭101、匯聚透鏡102和二維MEMS反射鏡103。其具體光路交叉，容易造成串?dāng)_大、多光纖頭為發(fā)散光，調(diào)節(jié)難度增加，反射鏡的反射角度有限。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)調(diào)節(jié)MEMS反射鏡的角度來(lái)反射光路、大大縮小開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)的尺寸、切換速度快、可靠性高、具有更廣泛應(yīng)用范圍的IXN多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的I XN多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)具有如下構(gòu)成:
[0008]該I XN多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)是，所述的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)包括光纖陣列、透鏡陣列、聚焦透鏡和MEMS反射鏡，所述的光纖陣列的光纖與所述的透鏡陣列的透鏡一一對(duì)應(yīng)，所述的透鏡陣列設(shè)置于所述的聚焦透鏡的第一側(cè)面與所述的光纖陣列之間，所述的MEMS反射鏡與所述的聚焦透鏡的第二側(cè)面相對(duì)設(shè)置。
[0009]較佳地，所述的光纖陣列為方形光纖陣列，所述的透鏡陣列為與所述的光纖陣列相對(duì)應(yīng)的方形透鏡陣列。
[0010]較佳地，所述的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)還包括準(zhǔn)直器套管，所述的光纖陣列和透鏡陣列設(shè)置于所述的準(zhǔn)直器套管中。
[0011]更佳地，所述的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)還包括與所述的準(zhǔn)直器套管相對(duì)設(shè)置的聚焦透鏡套管，所述的聚焦透鏡設(shè)置于所述的聚焦透鏡套管的一端，所述的MEMS反射鏡設(shè)置于所述的聚焦透鏡套管的另一端。
[0012]較佳地，所述的光纖為帶狀光纖，所述的光纖端面設(shè)置有增透膜。[0013]較佳地，所述的透鏡為玻璃透鏡，所述的透鏡兩面均設(shè)置有增透膜。
[0014]較佳地，所述的聚焦透鏡為玻璃聚焦透鏡，所述的聚焦透鏡兩面均設(shè)置有增透膜。
[0015]采用了該實(shí)用新型中的I XN多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，具有如下有益效果:
[0016]1、使用了光纖陣列與透鏡陣列組裝成準(zhǔn)直器陣列，代替現(xiàn)有產(chǎn)品的多纖光纖頭，使發(fā)散光變成準(zhǔn)直光，聚焦透鏡，增加了匯聚光的長(zhǎng)度，減少了 MEMS反射鏡的反射角度。
[0017]2、通過(guò)調(diào)節(jié)MEMS反射鏡的角度來(lái)反射光路，將入射光信號(hào)反射到不同的輸出端，大大縮小了模塊的尺寸，切換速度快，可靠性高，通道多，而且在光信號(hào)監(jiān)控方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可廣泛使用于光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、多通道光信號(hào)監(jiān)控、光交換連接系統(tǒng)、光纖調(diào)試與測(cè)量系統(tǒng)、光路保護(hù)等領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的MEMS光開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型的IXN多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型的光纖陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為本實(shí)用新型的透鏡陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5為本實(shí)用新型的IXN多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)中光信號(hào)從O端光纖輸入到8光纖輸出，X軸傳輸光路不意圖。
[0023]圖6為本實(shí)用新型的I XN多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)中光信號(hào)從O端光纖輸入到-3光纖輸出，X軸傳輸光路不意圖。
[0024]圖7為本實(shí)用新型的IXN多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)中光信號(hào)從O端光纖輸入到e光纖輸出，Y軸傳輸光路不意圖。
[0025]圖8為本實(shí)用新型的I XN多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)中光信號(hào)從O端光纖輸入到-e光纖輸出，Y軸傳輸光路不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了能夠更清楚地描述本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
[0027]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種體積小、插入損耗小、光路切換穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、重復(fù)性高的IXN多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)。
[0028]如圖2所示為本實(shí)用新型的I XN多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]本實(shí)用新型的IXN多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)光纖陣列11，一個(gè)透鏡陣列12，一個(gè)聚焦透鏡13和一個(gè)MEMS反射鏡14組成。
[0030]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:光纖陣列11與透鏡陣列12在準(zhǔn)直器套管內(nèi)調(diào)節(jié)做成準(zhǔn)直器陣列，聚焦透鏡13裝在聚焦透鏡套管內(nèi)，把MEMS反射鏡14裝在聚焦透鏡套管的另一端，用準(zhǔn)直器陣列進(jìn)行調(diào)節(jié)，使MEMS反射鏡14固定在聚焦透鏡的焦點(diǎn)上。然后再使用大套管進(jìn)行連接準(zhǔn)直器套管和聚焦透鏡套管。
[0031]本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施例采用的是132端口的光纖陣列，將其中端口 O作為輸入光通道，其余作為輸出光通道。聚焦透鏡13把入射的平行光轉(zhuǎn)換成匯聚光，當(dāng)二維MEMS反射鏡14處于一定角度時(shí)，輸入光信號(hào)被二維MEMS反射鏡14反射回到聚焦透鏡13再平行光輸出到透鏡陣列12端口 I上，由端口 I透鏡陣列12匯聚到光纖陣列11的端口 I輸出；當(dāng)需要打開(kāi)端口 I的光路時(shí)，則通過(guò)調(diào)節(jié)二維MEMS反射鏡14的角度，使得端口 O輸入光信號(hào)聚焦到其它端口上，由其它端口輸出。
[0032]如圖3所示為本實(shí)用新型的光纖陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]所述的光纖陣列11為方形排列，以132根光纖為例，是帶狀光纖組成，并制作所需要的角度，端面鍍有增透膜。
[0034]如圖4所示為本實(shí)用新型的透鏡陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]所述的透鏡陣列12為方形排列，以132個(gè)透鏡為例，是由一種玻璃材料制作而成，
其兩面均鍍有增透膜。
[0036]所述的聚焦透鏡14，是一種匯聚光斑的透鏡，是一種玻璃材料制作而成，其兩面均鍍有增透膜。
[0037]如圖5?8為本實(shí)用新型的IXN多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)中光信號(hào)從O端光纖輸入的光路傳輸不意圖。在MEMS反射鏡14處于不同角度的情況下,輸出光路不同。
[0038]采用了該實(shí)用新型中的I XN多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，具有如下有益效果:
[0039]1、使用了光纖陣列與透鏡陣列組裝成準(zhǔn)直器陣列，代替現(xiàn)有產(chǎn)品的多纖光纖頭，使發(fā)散光變成準(zhǔn)直光，聚焦透鏡，增加了匯聚光的長(zhǎng)度，減少了 MEMS反射鏡的反射角度。
[0040]2、通過(guò)調(diào)節(jié)MEMS反射鏡的角度來(lái)反射光路，將入射光信號(hào)反射到不同的輸出端，大大縮小了模塊的尺寸，切換速度快，可靠性高，通道多，而且在光信號(hào)監(jiān)控方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可廣泛使用于光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、多通道光信號(hào)監(jiān)控、光交換連接系統(tǒng)、光纖調(diào)試與測(cè)量系統(tǒng)、光路保護(hù)等領(lǐng)域。
[0041]在此說(shuō)明書(shū)中，本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。
【權(quán)利要求】
1.一種I XN多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)包括光纖陣列、透鏡陣列、聚焦透鏡和MEMS反射鏡，所述的光纖陣列的光纖與所述的透鏡陣列的透鏡一一對(duì)應(yīng)，所述的透鏡陣列設(shè)置于所述的聚焦透鏡的第一側(cè)面與所述的光纖陣列之間，所述的MEMS反射鏡與所述的聚焦透鏡的第二側(cè)面相對(duì)設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IX N多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的光纖陣列為方形光纖陣列，所述的透鏡陣列為與所述的光纖陣列相對(duì)應(yīng)的方形透鏡陣列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IX N多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)還包括準(zhǔn)直器套管，所述的光纖陣列和透鏡陣列設(shè)置于所述的準(zhǔn)直器套管中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的IX N多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)還包括與所述的準(zhǔn)直器套管相對(duì)設(shè)置的聚焦透鏡套管，所述的聚焦透鏡設(shè)置于所述的聚焦透鏡套管的一端，所述的MEMS反射鏡設(shè)置于所述的聚焦透鏡套管的另一端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IX N多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的光纖為帶狀光纖，所述的光纖端面設(shè)置有增透膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IX N多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的透鏡為玻璃透鏡，所述的透鏡兩面均設(shè)置有增透膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IX N多通道MEMS光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的聚焦透鏡為玻璃聚焦透鏡，所述的聚焦透鏡兩面均設(shè)置有增透膜。
【文檔編號(hào)】G02B6/35GK203630394SQ201320860409
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】李利軍 申請(qǐng)人:上海中科光纖通訊器件有限公司, 上海中科股份有限公司, 澳譜光通訊器件（上海）有限公司