[發(fā)明專利]一種M×N機械式光開關(guān)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811524971.0
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109375367A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設計）人: 鐘昌錦;劉斌;付益;唐群植;湯科
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第三十四研究所
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 歐陽波;馬蘭

本發(fā)明為一種M×N機械式光開關(guān)，其底盒的A側(cè)面固定安裝1個M芯陣列準直器，M個相同的準直輸出光路相互平行，與之相鄰的B側(cè)面固定安裝1個N芯陣列準直器，N≥M，N個相同的準直器的輸入光路相互平行。N個電機固裝于底盒的B’側(cè)面，N根導軌安裝于B和B’兩側(cè)面之間，各導軌均垂直于B和B’兩側(cè)面，每根導軌有一滑塊，各滑塊上固裝一塊反射鏡與光路相對。各電機連接的絲桿與導軌平行，各絲桿穿入對應的滑塊絲孔，當某個電機啟動轉(zhuǎn)動絲桿，滑塊沿導軌直線移動。各電機的電磁開關(guān)與控制中心連接。反射鏡處于不同位置使M路輸入光可選擇N路輸出；本發(fā)明體積減少、插入損耗低、隔離度高、成本低、重復性好。光開關(guān)切換速度高。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于光通訊技術(shù)領域，具體涉及用于光信號交換的一種M×N機械式光開關(guān)。

背景技術(shù)

光開關(guān)是一種實現(xiàn)光信號通斷、光路徑改變的光無源器件，是實現(xiàn)光通信網(wǎng)絡信號交換的基礎器件之一，也是實現(xiàn)全光網(wǎng)絡中核心技術(shù)之一。伴隨著光通信傳送網(wǎng)絡技術(shù)的超高發(fā)展，原有的光開關(guān)技術(shù)性能不斷地改進，各種功能類型的光開關(guān)不斷涌現(xiàn)。按照目前生產(chǎn)工藝來區(qū)分主要分為兩大類，一類為微機電系統(tǒng)(MEMS)工藝的M×N光開關(guān)，另一類即M×N機械式光開關(guān)。

機械式光開關(guān)具有插入損耗較低、隔離度高、波長和偏振無關(guān)、抗振動試驗性能強，生產(chǎn)制作技術(shù)也相對成熟，因此在光通信網(wǎng)絡中占有極其重要的地位，并廣泛應用于光網(wǎng)絡的故障保護切換，動態(tài)的光路徑管理與監(jiān)控，光器件的測試、業(yè)務的靈活增減與轉(zhuǎn)移等。

現(xiàn)有的M×N機械式光開關(guān)是由M個1×N機械式光開關(guān)進行M級級聯(lián)才實現(xiàn)M×N光路的開關(guān)功能。M級1×N機械式光開關(guān)級聯(lián)后的光開關(guān)整體體積偏大、響應時間慢、成本也高，難以實現(xiàn)與其它器件的光或光電集成，也不易于大批量生產(chǎn)，這些問題都使現(xiàn)有的M×N機械式光開關(guān)難以推廣應用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種體積較小、切換速度快的M×N機械式光開關(guān)，包括一列M芯陣列準直器和一列N芯陣列準直器，兩列準直器的光路交角相同。電機驅(qū)動的滑塊在與N芯陣列準直器對應的導軌上移動，滑塊上的反射鏡處于兩列準直器的光路交點上時，連接二光路。

本發(fā)明設計的一種M×N機械式光開關(guān)包括多芯陣列準直器和控制中心，長方體的底盒四個側(cè)面分別為A、B、A’和B’,A和B相鄰且相互垂直，A’平行于A，B’平行于B。A側(cè)面固定安裝1個M芯陣列準直器，與之相鄰的B側(cè)面固定安裝1個N芯陣列準直器，N≥M。所述M芯陣列準直器是排列在底盒A側(cè)面的處于同一平面的M個相同的準直器M₁,M₂…M_i…M_M，它們的輸出光路相互平行，與底盒的A側(cè)面的交角為α＝70°～110°。與之相類似，所述N芯陣列準直器是排列在底盒B側(cè)面的處于同一平面的N個相同的準直器N₁,N₂…N_j…N_N，它們的輸入光路相互平行，與底盒的底盒的B側(cè)面的交角也為α。M芯陣列準直器和N芯陣列準直器的光路方向均處于同一平面。

N個電機Q₁,Q₂…Q_j…Q_N固定安裝于底盒的B’側(cè)面，N根導軌安裝于B和B’兩側(cè)面之間，各導軌均垂直于B和B’兩側(cè)面，每根導軌上安裝一個與之配合的滑塊，每個滑塊上固定安裝一塊反射鏡，反射鏡的鏡面垂直于M芯陣列準直器和N芯陣列準直器光路方向所處的平面，N塊反射鏡P₁,P₂…P_j…P_N的鏡面分別與N芯陣列準直器的N條光路相對。各電機的輸出軸各連接一根絲桿，絲桿與導軌平行，每根絲桿穿入與之對應的滑塊的絲孔，當某個電機啟動，帶動與之相連的絲桿轉(zhuǎn)動，該絲桿上的滑塊沿其導軌直線移動。各電機的電磁開關(guān)與控制中心連接。

較佳方案為M和N為4～64的整數(shù)。

最佳方案為M＝N＝4～32的整數(shù)。