一种基于微光机电系统同时切换的可扩展1x2开关阵列技术方案

一种基于微光机电系统同时切换的可扩展1x2开关阵列，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，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，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。本发明专利技术利用一个二维微光机电系统转镜芯片，采用二维光纤阵列，实现N的扩展，本发明专利技术制作的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。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种基于微光机电系统同时切换的可扩展1x2开关阵列，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，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，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。本专利技术利用一个二维微光机电系统转镜芯片，采用二维光纤阵列，实现N的扩展，本专利技术制作的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。【专利说明】一种基于微光机电系统同时切换的可扩展1x2开关阵列
本专利技术涉及一种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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。 本专利技术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I的整数，每列设置有3N根光纤，其中，N为大于等于I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。 本专利技术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，因此本专利技术制作的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。 【专利附图】【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是本专利技术的可扩展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O时不意图； 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】 下面结合实施例和附图对本专利技术的一种基于微光机电系统同时切换的可扩展1x2开关阵列做出详细说明。 如图3a所示，本专利技术的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1、用作准直的透镜2，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I的一通道切换到另一通道的微光机电系统(MEMS)转镜芯片3，所述的二维光纤阵列1、透镜2和微光机电系统转镜芯片3依次设置在光路上，其中，所述的光纤阵列I的每排设置有N根光纤，每列设置有3n根光纤，其中，N为大于I的整数。 本专利技术中所述的透镜2是单透镜或是胶合透镜或是其它组合透镜，胶合透镜或是其它组合透镜用来减小像差，使用胶合透镜或是其它组合透镜可以提高光学指标。所述的微光机电系统转镜芯片3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，二维芯片可以解决切换时干扰的问题。 本专利技术中的二维光纤阵列I可以是通过在硅片或玻璃材料或其他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，来减小插入损耗和回波损耗。 所述的抛光角度为5?12度角，一般抛光成8度角。 下面结合【专利附图】【附图说明】本专利技术的一种基于微光机电系统同时切换的可扩展1x2开关阵列的工作方式。 先来说明横向X方向扩展，1x2光开关需要3根光纤，我们把光纤在横向方向扩展，这样就有三排纤，成了二维的光纤阵列1，扩展后的示意图如图1所示。光从二维光纤阵列I的第一排光纤10入光，以第一排光纤10中的第一根光纤为例，如图4a所示，光线4从这根光纤出射，入射到透镜2，经透镜2准直后，光沿光线5的方向入射到微光机电系统转镜芯片3上，当微光机电系统转镜芯片3没有转动时，从微光机电系统转镜芯片3反射的光沿光线6的方向入射到透镜2，经透镜2汇聚，汇聚光线7入射到二维光纤阵列I的第三排光纤12中的最后一根光纤，光经二维光纤阵列I的第三排光纤12中的最后一根光纤出射出来。以此类推，如图4c所示，二维光纤阵列I的第一排光纤10出射的光最后从第三排光纤12中相对应的光纤中出射出来，黑色表示光从中出射。当微光机电系统转镜芯片3绕微光机电系统转镜芯片3的X轴转动到合适的角度时，如图4b所不，光线4入射到微光机电系统转镜芯片3上，经微光机电系统转镜芯片3反射的光沿光线8的方向入射到透镜2，经入射透镜2汇聚，汇聚光线9入射到二维光纤阵列I的第二排光纤11中的最后一根光纤，光经二维光纤阵列I的第二排光纤11中的最后一根光纤出射出来，以此类推，如图4d所示，当微光机电本文档来自技高网...

【技术保护点】
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(1)、用作准直的透镜(2)，其特征在于，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(1)的一通道切换到另一通道的微光机电系统转镜芯片(3)，所述的二维光纤阵列(1)、透镜(2)和微光机电系统转镜芯片(3)依次设置在光路上，其中，所述的光纤阵列(1)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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周日凯，郑洁，黄菁华，赵慧，薛振峰，熊圆圆，张颖，唐勇，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42