基于光纤阵列的２×２机械式光开关制造技术

一种基于光纤列阵的２×２机械式光开关，包括：一基底具有一个凹槽，两侧为两翼；一第一光纤阵列固定在两翼的一侧，在第一光纤阵列中插入有光纤；一第二光纤阵列，第二光纤阵列位于两翼的另一侧，第二光纤阵列中依次插入有光纤；第二光纤阵列的奇数为第一组光纤通道，偶数为第二组光纤通道；一激光器，该激光器接在第一光纤阵列的第一通道处；一探测器，该探测器接在第一光纤阵列的第六通道处，该探测器和激光器结合用于探测两组光纤阵列的光纤组的耦合效率；两压电陶瓷，该两压电陶瓷固定在第二光纤阵列的两端，用于调节和固定光纤阵列的位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光纤通信
，更具体说是 一 种基于光纤阵列的2 X 2机械式光开关。北 冃景技术随着密集波分复用技术的应用以及光联网的提出光开关技术已经成为未来光联网的关键技术之一，光开关广泛应用于交叉连接设备、保护倒换、分插复用器等各种设备中，可实现在全光层的路由选择、波长选择、光交叉连接以及自愈保护等功能。传统的光开关技术主要采用波导和机械两种技术，介质波导光开关的开关速度在微秒到亚毫秒量级,，体积小且易于集成为大规模的阵列，但插入损耗、隔离度、消光比、偏振敏感性等指标都较差；机械式光开关的开关速度在毫秒量级，有比较低的插入损耗和串音效果，以及成本低、设计配置简单，在很多应用领域有着广阔的市场需求，但其设备庞大、可扩展性 一 般，不适用于大规模的开关矩阵及光交叉连接器应用。这就需要通 过优化其结构设计，进 一 步改进机械式光开关的体积 及操作性。
技术实现思路
为了解决以上问题，本专利技术的目的在于提供 一 种基于光纤阵列的2 X 2机械式光开关，该光开关不仅结构简单，损耗低，体积较小，并且光开关的耦合效率 可以得到很好的监测。本专利技术解决其技术问题的技术方案是本专利技术 一 种基于光纤列阵的2 X 2机械式光开关，其特性在于，其中包括一基底，该基底具有一个凹槽，凹槽的两侧为两 翼，该基底的凹槽的纵向为X轴；一第 一 光纤阵列，第 一 光纤阵列固定在基底的凹 槽的两翼的 一 侧，第 一 光纤阵列有6个光纤通道，依 次排序为第一至第六通道，该6个光纤通道高于基底的两翼的高度，该光纤通道的方向与凹槽的纵向垂直，该6个光纤通道中插入有光纤；一第二光纤阵列，第二光纤阵列和第 一 光纤阵列 并列嵌在基底的凹槽的两翼的另 一 侧，使得第二光纤阵列只能在X轴方向移动，第二光纤阵列有1 2个光纤通道，该12个光纤通道高于基底的两翼的高度，该12个光纤通道分为两组，奇数为第一组光纤通道，这六个光纤通道等间距分布，偶数为第二组光纤通道，这六个光纤通道也等间距分布，该第 一 组、第二组光纤通道中依次插入有光纤；其中第组光纤通道的第一光纤与第十一光纤连接；第一组光纤通道的第三光纤与第九光纤连接；第一组光纤通道的第五光纤与第七光纤连接；第二组光纤通道的第二光纤与第十二光纤连接；第二组光纤通道的第四光纤与第六光纤连接；第二组光纤通道的第八光纤与第十光纤连接；该第一组光纤通道在第 一 位置时，与第 一 光纤阵列的6个光纤通道中的光纤连接；该第二组光纤通道在第二位置时，与第 一 光纤阵列的6个光纤通道中的光纤连接；一激光器，该激光器接在第 一 光纤阵列的第 一 通道处；一探测器，该探测器接在第 一 光纤阵列的第六通 道处，该探测器和激光器结合用于探测两组光纤阵列 的光纤组的耦合效率；两压电陶瓷，该两压电陶瓷固定在第二光纤阵列的两一山 顿，用于调节和固定光纤阵列的位置。中两压电陶瓷所加电压是采用单片机控制^本专利技术的有效果是本光开关采用把一个具有六通道个光纤组的光纤阵列固定在基底凹槽的侧，另个員有十通道(两个光纤组)的光纤阵列并列放在凹槽的另侧，改变具有十二通道的光纤阵列的位置，使得两光纤阵列中的光纤组对应关系发生改变，从而实现光开关，这种结构有如下优点本专利技术结构比较简单，与传统的机械式光开关比较，体积较小，光纤直径为mm量级，控制光纤阵列的加工尺寸，可以实现小体积的机械式光开关。附图说明为进步说明本专利技术的
技术实现思路
，以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明，其中包括图1是本专利技术的光纤阵列的结构示意图。图2是本专利技术实现的等效光通路。图3是本专利技术的结构示意图。具体实施方式本专利技术是种基于光纤阵列的2 X2机械式光开关，特征在于，中包括如图3所示，并结合参阅图1所示， 一基底5 ，该基底5員有个凹槽5 1 ，凹槽5 1的两侧为两翼52，该基底5凹槽51的纵向为X轴第一光纤阵列1，第 一 光纤阵列i固定在基底5凹槽51的两翼52的 一 侧，第一光纤阵列1有6个光纤通道图1中)，依次排序为第一 至第六通道 a至f，该6个光纤通道高于两翼52的高度(图中未示)，该光纤通道至f的方向与凹冲曹5i的纵向垂直，该光纤通道至f中插入有光纤；再请参阅图3，—第二光纤阵列2光纤阵列2和第光纤阵列1并列嵌在基底5的凹槽5 1两52的另侧J5使得第二光纤阵列2 .只能在X轴方向移动，Y轴方向固定；第二光纤阵列2有1 2个光纤 通道，该l 2个光纤通道高于两翼5 2的高度，该l 2个光纤通道分为两组，奇数为第一组光纤通道6 (图 1中)，这六个光纤通道等间距分布，偶数为第二组光 纤通道7 ，这六个光纤通道等间距分布，该光纤通道 中依次插入有光纤；其中第一组光纤通道6的第一光纤6l与第十一 光纤6 6连接；8第 一 组光纤通道6的第三光纤6 2与第九光纤65连接；第 一 组光纤通道6的第五光纤6 3与第七光纤64连接；第二组光纤通道7的第二光纤7 1与第十二光纤76连接；第二组光纤通道7的第四光纤7 2与第六光纤73连接；第二组光纤通道7的第八光纤7 4与第十光纤75连接；该第一组光纤通道6在第一位置时，与第 一 光纤阵列1的光纤通道 a至f中的光纤连接(图3所示)；该第二组光纤通道7在第二位置时，与第一光纤阵列1的光纤通道a至f中的光纤连接(图1所示)；一激光器，该激光器 3接在第 一 光纤阵列1的第通道a处;一探测器4，该探测器4接在第 一 光纤阵列1的第六通道f处，从激光器3输出的光经过光纤阵列1 、光纤阵列2由探测器4输出，测得的光功率用来确定第一光纤阵列1和第一光纤阵列2中的光纤组之间的牵禺合效率；两压电陶瓷8 、9，该两压电陶瓷8 、 9固定在第光纤阵列2的两一山 顿，给压电陶瓷8、9加电压，改变电压，可以实现对光纤阵列2的位置的调制，探测器4测得的光功率信号作为压电陶瓷调制的反馈信号，通过单片机控制压电陶瓷所加电压，使得光纤阵列2调制到光纤阵列1、2之间的光纤耦合效率最高，当光纤阵列2中的光纤组7与光纤阵列1中的光纤组对齐时，对应图2 C ,a)所示光开关状态，光从h"V山 顿输入，从i上山 顿输出，光从j端输入，从k端输出当光纤阵列2中的光纤组6与光纤阵列1中的光纤组对齐时对应图2b)所示光开关状态，光f ii 丄山 从h顿输入，从k端输出，光从i端输入，从j端输出，从而实现 光开关转换。本专利技术中的基底凹槽5 ，控制其宽度使得可移动的那个光纤阵列在Y轴方向都定，只可以在X轴方向移动，使得操作简单、方便，并且凹槽的两翼52的咼度低于第一、第二两光纤阵列1 、2 ，不影响光纤阵列1、2的各个光纤通道的输出口；本专利技术中的压电陶瓷用于对可移动的那个光纤阵列X方向的调制(图3中箭头所示的方向)，在光纤阵列两上山 顺各放个压电陶瓷8、9， 对压电陶瓷8、9加电压调节光纤阵列2的位置，可以实现精确定位；本专利技术中含有激光器3和探测器4用于检测光纤 的耦合效率，光纤之间的耦合效率越高，探测器4测得的光功率越高，探测器4输出信号作为压电陶瓷8 、 9电压控制的反馈信号；本专利技术中采用第 一 、第二光纤阵列1 、2 ，当改 变第 一 、第二光纤阵列1 、2中的光纤通道数时，可 以使一个2 X2机械式光开关变成两个，三个甚至更多 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光纤列阵的２×２机械式光开关，其特性在于，其中包括：　一基底，该基底具有一个凹槽，凹槽的两侧为两翼，该基底的凹槽的纵向为Ｘ轴；　一第一光纤阵列，第一光纤阵列固定在基底的凹槽的两翼的一侧，第一光纤阵列有６个光纤通道，依次排序为第一至第六通道，该６个光纤通道高于基底的两翼的高度，该光纤通道的方向与凹槽的纵向垂直，该６个光纤通道中插入有光纤；　一第二光纤阵列，第二光纤阵列和第一光纤阵列并列嵌在基底的凹槽的两翼的另一侧，使得第二光纤阵列只能在Ｘ轴方向移动，第二光纤阵列有１２个光纤通道，该１２个光纤通道高于基底的两翼的高度，该１２个光纤通道分为两组，奇数为第一组光纤通道，这六个光纤通道等间距分布，偶数为第二组光纤通道，这六个光纤通道也等间距分布，该第一组、第二组光纤通道中依次插入有光纤；其中第一组光纤通道的第一光纤与第十一光纤连接；　第一组光纤通道的第三光纤与第九光纤连接；　第一组光纤通道的第五光纤与第七光纤连接；　第二组光纤通道的第二光纤与第十二光纤连接；　第二组光纤通道的第四光纤与第六光纤连接；第二组光纤通道的第八光纤与第十光纤连接；　该第一组光纤通道在第一位置时，与第一光纤阵列的６个光纤通道中的光纤连接；　该第二组光纤通道在第二位置时，与第一光纤阵列的６个光纤通道中的光纤连接；　一激光器，该激光器接在第一光纤阵列的第一通道处；　一探测器，该探测器接在第一光纤阵列的第六通道处，该探测器和激光器结合用于探测两组光纤阵列的光纤组的耦合效率；　两压电陶瓷，该两压电陶瓷固定在第二光纤阵列的两端，用于调节和固定光纤阵列的位置。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：祝宁华，张艳，鞠煜，温继敏，王欣，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]