一种热驱动的微反射镜光开关制造技术

本实用新型专利技术提出一种热驱动的微反射镜光开关，包含输入输出装置、准直器阵列(2)、透镜(3)、微反射镜(6)，输入输出装置同准直器阵列(2)对应固定，准直器阵列(2)后设置有透镜(3)、微反射镜(6)，进一步包括双金属片、温度控制装置(8)，双金属片由不同膨胀系统的第一金属片(7a)和第二金属片(7b)组成，第一金属片(7a)采用膨胀系数小的金属片，第二金属片(7b)采用膨胀系数大的金属片，第一金属片(7a)、第二金属片(7b)与温度控制装置(8)温控连接；微反射镜(6)固定在第一金属片(7a)一侧；本实用新型专利技术光开关具有技术成熟、成本低、工艺简单，且该光开关能高温，能够胜任极端高温条件下的使用情况。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光开关，特别提供了一种热驱动的微反射镜光开关，本技术属于光通信领域。
技术介绍
光开关作为光通信的基础器件，应用到了光通信系统的每一个角落，其制作方法多样，按原理一般可分为以下几类:机械光开关、微机电(MEMS)光开关、液晶光开关、电光光开关、磁光光开关、热光光开关、声光光开关等。目前，机械光开关、MEMS光开关、液晶光开关应用较多，但是存在成本高，且不耐高温的问题，无法应用于极端高温条件。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种新型结构的热驱动的微反射镜光开关。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案:—种热驱动的微反射镜光开关，包含输入输出装置、准直器阵列、透镜、微反射镜，输入输出装置同准直器阵列对应固定，准直器阵列后设置有透镜、微反射镜，微反射镜位于透镜的焦点，进一步包括双金属片、温度控制装置，双金属片由不同膨胀系统的第一金属片和第二金属片组成，第一金属片采用膨胀系数小的金属片，第二金属片采用膨胀系数大的金属片，微反射镜固定在第一金属片一侧，第一金属片、第二金属片与温度控制装置温控连接。所述输入输出装置采用光纤阵列。进一步包括有固定支架，固定支架固定于支撑第一金属片、第二金属片组合接触面的两端。所述温度控制装置设置为加热升温和快速降温，并且设置于双金属片的下方与双金属片大面积接触。所述第一金属片的材料米用镲铁合金材料，镲含量为34%?50% ;所述第二金属片的材料采用猛镲铜合金或镲络铁合金或镲猛铁合金或镲。本技术的有益效果是:本技术微反射镜光开关具有技术成熟、成本低、工艺简单，且该光开关能高温，能够胜任极端高温条件下的使用情况。【附图说明】图1、本技术微反射镜光开关示意图；图2、本技术微反射镜光开关加热切换原理图；其中:Ia:光开关输入端口；Ib:第一光开关输出端口；Ic:第二光开关输出端口 ；2:准直器阵列；3:透镜；4:微反射镜法线方向；5a:入射光束；5b:出射光束；6:微反射镜；7a:第一金属片；7b:第二金属片；8:温度控制装置；9:双金属片固定节点；10:固定支架；【具体实施方式】下面结合实施例对本技术做出详细说明，图1和图2列举一种热驱动的微反射镜光开关的实施实例。实施实例1:如图1所示，该光开关包含光纤阵列、准直器阵列2、透镜3、微反射镜6、温度控制装置8、固定支架10、双金属片由第一金属片7a和第二金属片7b组成，微反射镜6与双金属片固定。双金属片由本实用施例中光纤阵列采用三个端口的光纤，即光开关的输入端口和输出端口，如图中光开关输入端口 la、第一光开关输出端口 lb、第二光开关输出端口 lc。光纤阵列同准直器阵列2对应固定，准直器阵列2后设置有透镜3、微反射镜6。第一金属片7a是膨胀系数小的金属片，第二金属片7b是膨胀系数大的金属片，微反射镜6同第一金属片7a固定。所述第一金属片7a材料采用镲铁合金，镲含量为34%?50%，所述第二金属片7b材料采用锰镍铜合金、镍铬铁合金、镍锰铁合金和镍。双金属片的两种材质接触面的两端使用固定支架10进行固定。温度控制装置8置于第一金属片7a和第二金属片7b组成的双金属片的下方，大面积接触，能够快速对第一金属片7a和第二金属片7b进行温度控制，包括加热升温和快速降温；固定支架10支持双金属片的两端，该双金属片固定节点9是用于固定双金属片的端点，使双金属片在温度改变时产生弯曲形变，来驱动微反射镜旋转，固定支架10不与温度控制装置8产生接触；微反射镜6位于透镜3的焦点处，从光开关输入端口 Ia入射的光束经过准直器阵列的准直器和透镜后，聚焦于微反射镜6上，反射光束经过透镜3后变为平行光束通过准直器阵列2耦合到输出端口，如图1所示光束耦合到了第二光开关输出端口 lc。当温度控制装置8对双金属片进行加热时，由于第一金属片7a和第二金属片7b的两种材质膨胀系数不相同，膨胀系数大的第二金属片7b挤压膨胀系统小的第一金属片7a，使双金属片主动层挤压被动层，双金属片向被动层的第一金属片7a —侧弯曲，如图2所示，双金属片由虚线处弯曲至实线位置，双金属片弯曲驱动固定于其上的微反射镜6旋转Θ角，如图2所示，同时微反射镜法线方向4也旋转Θ角。在入射光束5a不改变的情况下，出射光束5b会旋转2 Θ角，经过焦距为f的透镜3后变为平行光束。在傍轴条件下，出射光束在准直器一侧的位移d = f*tan(2 Θ )，合理控制微反射镜的旋转角度Θ，可以控制光束位移d使光束从光开关的不同端口输出，如图2所不，为光束由第一光开关输出端口 Ib的情况。当双金属片温度高时，可以利用温度控制装置8进行快速降温，使双金属片收缩，恢复至如图1所示的状态，同时微反射镜也回到图1所示状态，此时光由光开关输入端口 Ia入射，从第二光开关输出端口 Ic出射。总结上述两种情况，当双金属片加热时，光由光开关输入端口 Ia入射，从第一光开关输出端口 Ib出射；当双金属片降温时，光由光开关输入端口 Ia入射，从第二光开关输出端口 Ic出射。温度控制装置8对双金属片加热和降温，就实现了光开关切换。本技术将双金属片应用于光学领域，利用双金属片受热发生形变的性能来驱动微反射镜旋转，这就构成了光开关的核心功能部分。所述温度控制装置包含加热升温和快速降温两种功能，加热升温和快速降温分别对应了光开关的两种状态。虽然本技术已经详细地示出并描述了一个相关的特定的实施例参考，但本领域的技术人员应该能够理解，在不背离本技术的精神和范围内可以在形式上和细节上作出各种改变。这些改变都将落入本技术的权利要求所要求的保护范围。【主权项】1.一种热驱动的微反射镜光开关，包含输入输出装置、准直器阵列(2)、透镜(3)、微反射镜出)，输入输出装置同准直器阵列(2)对应固定，准直器阵列(2)后设置有透镜(3)、微反射镜(6)，微反射镜(6)位于透镜(3)的焦点，其特征在于:进一步包括双金属片、温度控制装置(8)，双金属片由不同膨胀系统的第一金属片(7a)和第二金属片(7b)组成，第一金属片(7a)采用膨胀系数小的金属片，第二金属片(7b)采用膨胀系数大的金属片，微反射镜(6)固定在第一金属片(7a) —侧，第一金属片(7a)、第二金属片(7b)与温度控制装置(8)温控连接。2.根据权利要求1所述的一种热驱动的微反射镜光开关，其特征在于:所述输入输出装置采用光纤阵列。3.根据权利要求1所述的一种热驱动的微反射镜光开关，其特征在于:进一步包括有固定支架(10)，固定支架(10)固定于支撑第一金属片(7a)、第二金属片(7b)组合接触面的两端。4.根据权利要求1或2或3所述的一种热驱动的微反射镜光开关，其特征在于:所述温度控制装置(8)设置为加热升温和快速降温，并且设置于双金属片下方与双金属片大面积接触。【专利摘要】本技术提出一种热驱动的微反射镜光开关，包含输入输出装置、准直器阵列(2)、透镜(3)、微反射镜(6)，输入输出装置同准直器阵列(2)对应固定，准直器阵列(2)后设置有透镜(3)、微反射镜(6)，进一步包括双金属片、温度控制装置(8)，双金属片由不同膨胀系统的第一金属片(7a)和第二金属片(7b)组成，第一金属片(7a)采用膨胀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热驱动的微反射镜光开关，包含输入输出装置、准直器阵列(2)、透镜(3)、微反射镜(6)，输入输出装置同准直器阵列(2)对应固定，准直器阵列(2)后设置有透镜(3)、微反射镜(6)，微反射镜(6)位于透镜(3)的焦点，其特征在于：进一步包括双金属片、温度控制装置(8)，双金属片由不同膨胀系统的第一金属片(7a)和第二金属片(7b)组成，第一金属片(7a)采用膨胀系数小的金属片，第二金属片(7b)采用膨胀系数大的金属片，微反射镜(6)固定在第一金属片(7a)一侧，第一金属片(7a)、第二金属片(7b)与温度控制装置(8)温控连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王凡，杨睿，袁志林，杨柳，马雨虹，宋丽丹，郭金平，唐丽红，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42