[发明专利]一种基于微光机电系统同时切换的可扩展1x2开关阵列

说明书

技术领域

本发明涉及一种1x2开关阵列。特别是涉及一种基于微光机电系统同时切换的可扩展1x2开关阵列。

背景技术

现有的1x2光开关阵列如图1所示，是用N个1x2光开关进行拼接而成，为阵列开关，整排切换。现有的1x2光开关阵列是随着N的增大，其制作的1x2光开关体积是单个1x2的N倍，成本也是单个的N倍，不利于扩展。用于拼接的单个的1x2光开关有基于一维的微光机电(MOEMS)转镜芯片技术的光开关、传统机械式光开关和基于平面光波导(PLC)技术的光开关。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够实现光从一通道切换到另一通道功能的基于微光机电系统同时切换的可扩展1x2开关阵列。

本发明所采用的技术方案是：一种基于微光机电系统同时切换的可扩展1x2开关阵列，包括有作为发光和收光单元的二维光纤阵列、用作准直的透镜，还设置用于反射光和根据需要对反射光进行角度调整，从而将反射光从二维光纤阵列的一通道切换到另一通道的微光机电系统转镜芯片，所述的二维光纤阵列、透镜和微光机电系统转镜芯片依次设置在光路上，其中，所述的光纤阵列的每排设置有N根光纤，其中，N为大于1的整数，每列设置有3N根光纤，其中，N为大于等于1的整数。

所述的透镜是单透镜或是胶合透镜或是组合透镜。

所述的微光机电系统转镜芯片是一维微光机电系统转镜芯片，或是二维微光机电系统转镜芯片。

所述的二维光纤阵列是通过在硅片或玻璃材料上腐蚀出相应的孔阵来进行定位和固定后，再抛光和镀膜构成。

所述的抛光角度为5～12度角。

本发明的一种基于微光机电系统同时切换的可扩展1x2开关阵列，是利用一个二维微光机电系统(MEMS)转镜芯片，采用二维光纤阵列，实现N的扩展，成本和体积随N的增加稍微增加，而不是像现有技术那样成倍增加，因此本发明制作的1x2光开关阵列可扩展性强、集成度高、成本低、体积小，并可同时切换。

附图说明

图1是现有技术的1x2光开关阵列结构示意图；

图2是本发明的可扩展1x2开关阵列结构示意图；

图3a是光纤阵列横向、纵向两个方向扩展的结构示意图；

图3b是光纤阵列横向任意扩展，纵向扩展N＝6的结构示意图；

图4a是光纤阵列横向扩展MEMS转镜芯片未转动时的结构示意图；

图4b是光纤阵列横向扩展MEMS转镜芯片绕X轴转动时示意图时的结构示意图；

图4c是图4a状态(开关切换前)光反射方向示意图；

图4d是图4b状态(开关切换后)光反射方向示意图；

图5a是光纤阵列横向任意扩展，纵向扩展N＝6，MEMS转镜芯片未转动时结构示意图；

图5b是图5a示意图转90度时的结构示意示意图；

图5c是光纤阵列横向任意扩展，纵向扩展N＝6，MEMS转镜芯片绕X轴转动时示意图；

图5d是光纤阵列横向任意扩展，纵向扩展N＝6，MEMS转镜芯片绕Y轴转动时示意图；

图5e是光纤阵列横向任意扩展，纵向扩展N＝6，MEMS转镜芯片X轴角度回到0时示意图；

图5f是图5a状态(开关切换前)光反射方向示意图；

图5g是图5c状态光反射方向示意图；

图5h是图5d状态光反射方向示意图；

图5i是图5e状态光反射方向示意图。

图中

1：二维光纤阵列                        2：透镜

3：微光机电系统转镜芯片                4～9：光线

10：二维光纤阵列的第一排光纤           11：二维光纤阵列的第二排光纤

12：二维光纤阵列的第三排光纤           13：第二二维光纤阵列

14～33：光线                           34：第二二维光纤阵列的第一排光纤

35：第二二维光纤阵列的第二排光纤       36：第二二维光纤阵列的第三排光纤

37：第二二维光纤阵列的第四排光纤       38：第二二维光纤阵列的第五排光纤

39：第二二维光纤阵列的第六排光纤       40：微光机电系统转镜芯片X轴

41：微光机电系统转镜芯片Y轴

具体实施方式