一种多通道集成化光交换模块制造技术

本发明专利技术公开一种多通道集成化光交换模块，包括M个输入准直器、N个切换准直器、M个应急容灾准直器、M

【技术实现步骤摘要】
一种多通道集成化光交换模块


[0001]本专利技术涉及光交换
，具体涉及一种多通道集成化光交换模块。

技术介绍

[0002]光交换模块在云计算、数据中心等应用中起着重要的作用，它用来建立互联网络，进行高速数据交换。光交换模块具有一个或多个可选的传输端口，对光传输线路或集成光路中的光信号进行物理切换或逻辑操作，在光网络中起到十分重要的作用。现有光交换模块主要由MEMS(微机电系统)光开关进行级联拼接而成。当要实现M路输入、N路输出的光交换时，光交换模块需要使用M个1
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N加上N个1
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M MEMS光开关，将M个1
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N MEMS光开关的输入端形成光交换模块的M路输入，将M个1
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N MEMS光开关的输出端与N个1
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M MEMS光开关的输出端依次连接，N个1
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M MEMS光开关的输入端形成光交换模块的N路输出。如图1为8个1
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4MEMS光开关所构成的4
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4的光交换模块。然而这种光交换模块存在着不足之处：1、只能实现M
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N路光交换功能，而不具备M路光路的应急容灾功能，因此对于某些特殊的需要始终保持光路畅通的重要使用场景(如军工场合)来说，现有光交换模块并不完全适用；2、MEMS光开关在进行级联使用时，不仅结构复杂、而且存在隔离可靠性不高、插入损耗偏大和切换时间偏长等性能不佳的问题；3、由于国外核心MEMS技术封锁，只能购买国外的MEMS芯片来组装MEMS光开关，而无法对MEMS本身进行随意改动，而现有MEMS光开关因MEMS技术本身无法进行掉电保持，进而导致现有光交换模块也无法实现掉电保持。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的是现有光交换模块不具备光路应急容灾功能，从而无法适用于重要的场合、以及结构复杂和性能不佳的问题，提供一种多通道集成化光交换模块。
[0004]为解决上述问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]一种多通道集成化光交换模块，包括M个输入准直器、N个切换准直器、M个应急容灾准直器、M
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N个微型继电器、M
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N个反射镜、以及控制板；每个微型继电器的静触端固定安装在控制板上；所有微型继电器在控制板上呈规则矩阵排列形成继电器矩阵；M个输入准直器呈行向平行排列于继电器矩阵的一侧，并分别与继电器矩阵的每一行的微型继电器的正对；N个切换准直器呈列向平行排列于继电器矩阵的另一侧，并分别与微型继电器阵列的每一列的微型继电器正对；M个应急容灾准直器呈行向平行排列于继电器矩阵的又一侧，并分别与继电器矩阵的每一行的微型继电器的正对；每个微型继电器的动触端上均安装有一个反射镜；所有反射镜在微型继电器的安装方向完全相同，即反射镜的反射面同时与对应行的输入准直器和对应列的切换准直器同时相对；所有微型继电器的控制端与控制板电连接；每个微型继电器在控制板的控制下独立工作，即控制板通过给微型继电器的静触端通断电，让微型继电器的动触端与静触端实现吸合与分离，进而动触端带动其上的反射镜下降与上升；当反射镜处于上升状态时，反射镜的高度与对应行的输入准直器和对应列的切换准直器的高度相一致，此时从对应行的输入准直器输出的光信号经过反射镜反射到对应
列的切换准直器，并由对应列的切换准直器将光信号输出；当反射镜处于下降状态时，反射镜的高度低于对应行的输入准直器和应急容灾准直器的高度，此时从对应行的输入准直器输出的光信号直接掠过反射镜入射到对应行的应急容灾准直器，并由对应行的应急容灾准直器输出；上述M和N为设定的大于1的正整数。
[0006]上述方案中，M个输入准直器、N个切换准直器和M个应急容灾准直器均处于同一水平高度。
[0007]上述方案中，每2个相邻的继电器矩阵之间的行间距或列间距相等。
[0008]上述方案中，每个微型继电器包括线圈、铁芯和、磁铁和衔铁；其中线圈、铁芯和磁铁形成微型继电器的静触端，衔铁形成微型继电器的动触端；线圈的引出端形成微型继电器的控制端；线圈缠绕在铁芯的外部，磁铁固定在缠绕有线圈的铁芯上方；衔铁位于铁芯的上方，且衔铁两端中的一端即固定端与磁铁的一端铰链，衔铁两端中的另一端即活动端用于固定反射镜。
[0009]与现有技术相比，本专利技术具有如下特点：
[0010]1、本专利技术将电学器件(控制板和微型继电器)与光学器件(准直器和反射镜)等集成一体，具有结构紧凑和工艺简单可靠的特点，其不仅具备M
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N无阻塞光路交换，而且还多出一组M光路进行光路应急容灾，这对于多通道传输集成化光交换模块的实际应用有重要的价值，使其可以灵活且稳定地适用于广泛的应用场合。
[0011]2、由于本专利技术全部光学链路无级联，仅通过自由空间直接准直实现传输，因此优化了光传输链路，使得切换可靠性提升，插入损耗和切换时间有效降低，以16
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16为例子，体积能做到30
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30
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30mm以下，插入损耗≤1dB，切换时间≤8ms，单模隔离度≥60dB，工作温度范围
‑
45～85度。
附图说明
[0012]图1为现有光交换模块的原理图。
[0013]图2为一种多通道集成化光交换模块的交换工作状态的原理图(图中应急容灾准直器未示出)。
[0014]图3为一种多通道集成化光交换模块的应急容灾工作状态的原理图(图中切换准直器未示出)。
[0015]图4为微型继电器的立体结构示意图。
[0016]图中标号：1、输入准直器，2、切换准直器，3、应急容灾准直器，4、微型继电器，41、线圈，42、铁芯，43、磁铁，44、衔铁，5、反射镜，6、控制板。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，对本专利技术进一步详细说明。
[0018]一种多通道集成化光交换模块，如图2和3所示，包括M个输入准直器1、N个切换准直器2、M个应急容灾准直器3、M
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N个微型继电器4、M
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N个反射镜5、以及控制板6。其中M和N为设定的大于1的正整数，两者可以相同或不相同。M为系统设计时所给定的光交换模块的输入路数，N为系统设计时所给定的光交换模块的切换路数。
[0019]在本专利技术中，所述微型继电器4可以选用市面上已有的继电器，也可以采用自研的继电器。在本专利技术优选实施例中，每个微型继电器4主要由线圈41、铁芯42、磁铁43和衔铁44组成，如图4。其中线圈41、铁芯42和磁铁43形成微型继电器4的静触端，衔铁44形成微型继电器4的动触端，线圈41的引出端形成微型继电器4的控制端。线圈41缠绕在铁芯42的外部。磁铁43固定在缠绕有线圈41的铁芯42上方。衔铁44位于铁芯42的上方，且衔铁44两端中的一端即固定端与磁铁43的一端铰链，衔铁44两端中的另一端即活动端用于固定反射镜5。当微型继电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多通道集成化光交换模块，其特征是，包括M个输入准直器(1)、N个切换准直器(2)、M个应急容灾准直器(3)、M
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N个微型继电器(4)、M
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N个反射镜(5)、以及控制板(6)；每个微型继电器(4)的静触端固定安装在控制板(6)上；所有微型继电器(4)在控制板(6)上呈规则矩阵排列形成继电器矩阵；M个输入准直器(1)呈行向平行排列于继电器矩阵的一侧，并分别与继电器矩阵的每一行的微型继电器(4)的正对；N个切换准直器(2)呈列向平行排列于继电器矩阵的另一侧，并分别与微型继电器(4)阵列的每一列的微型继电器(4)正对；M个应急容灾准直器(3)呈行向平行排列于继电器矩阵的又一侧，并分别与继电器矩阵的每一行的微型继电器(4)的正对；每个微型继电器(4)的动触端上均安装有一个反射镜(5)；所有反射镜(5)在微型继电器(4)的安装方向完全相同，即反射镜(5)的反射面同时与对应行的输入准直器(1)和对应列的切换准直器(2)同时相对；所有微型继电器(4)的控制端与控制板(6)电连接；每个微型继电器(4)在控制板(6)的控制下独立工作，即控制板(6)通过给微型继电器(4)的静触端通断电，让微型继电器(4)的动触端与静触端实现吸合与分离，进而动触端带动其上的反射镜(5)下降与上升；当反射镜(5)处于上升状态时，反射镜(5)的高度与对应行的输入准直器(1)和对应列的切换准直器(2)的高度...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟昌锦，付益，汤科，吴锦虹，阳泽恒，刘斌，李仁贵，黄文永，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十四研究所，
类型：发明
国别省市：