一种三端口机械光开关制造技术

一种三端口机械光开关，包括带有一上盖的基座，基座上有第一平台，第二平台和准直器夹具，第二平台位于基座上的中间位置，在第二平台的一边是第一平台，其上设置有继电器，继电器通过延长臂与第二平台相连，延长臂的末端延伸到第二平台的中部，第二平台另一边是准直器夹具，其特征在于，所述开关进一步包括：　　　　三个棱镜，在延长臂的末端固设第一棱镜，在第二平台上以延长臂为中心上下对称的两侧还各设有第二、第三棱镜；　　　　三个准直器，固设在准直器夹具上与三个小型三角形直角棱镜对应的位置，其中与第二棱镜对应的第一准直器是一输入准直器，第二、第三准直器均为输出准直器。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种1×2机械光开关，适用于光通讯、光纤网络、光纤测量以及光纤传感系统和仪器中的光信交换。
技术介绍
随着通信和信息网络技术的快速发展，人们对容量、通信速度等的要求越来越高，传统的电通信已难以满足要求。目前出现的一种全新的光纤通信技术一光交叉互连技术将从根本上解决电子瓶颈问题，从而实现全光通信。光开关是光交叉互连和密集波分复用(DWDM)系统中的关键器件。光开关与密集波分复用器配合，可以实现各个波长的自由路由，实现全光交换。近几年来，有关光开关的研究报道日益见多，许多厂商也开始推出或正在研制各类光开关。一般地，光开关可分为电动机械式开关、微机电阵列开关、磁光开关、液晶开关、电光开关、热光开关、电光开关和声光开关等。依据光开关的交换介质来分，光开关可分为自由空间交换光开关和波导交换光开关。电动机械式开关结构简单，成本低廉，但开关速度慢(1～10ms级)；微机电阵列开关制作工艺要求极高，器件价格昂贵；磁光开关和液晶开关同样存在速度较慢的问题(0.1～1ms级)。另外，电动机械式开关和微机电阵列开关中都有移动部件，因此长期使用会影响性能和寿命。有关液晶开关的介绍可以参见由贝尔通信实验室申请的专利(U.S.Patent 5,414,540，主题为Frequency-selective switchemploying a frequency dispersive element，polarization dispersive element andpolarization modulation elements)。有关磁光开关的介绍可以参见由美国朗讯公司申请的专利(U.S.Patent 5,933,269，主题为Common-lens reflectivemagneto-optical switch)。
技术实现思路
本技术是针对以上光开关的不足之处拟提供一种交换速度＜3ms级、体积小的、插入损耗＜0.5dB、串扰＞65dB光开关，通过小直角棱镜与继电器动作来实现开关功能。由于该光开关采用的是光路全反射，所以器件性能参数都较好。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案，一种三端口机械光开关，包括带有一上盖的基座，基座上有第一平台，第二平台和准直器夹具，第二平台位于基座上的中间位置，在第二平台的一边是第一平台，其上设置有继电器，继电器通过延长臂与第二平台相连，延长臂的末端延伸到第二平台的中部，第二平台另一边是准直器夹具，其特征在于，所述开关进一步包括三个棱镜，在延长臂的末端固设第一棱镜，在第二平台上以延长臂为中心上下对称的两侧还各设有第二、第三棱镜；三个准直器，固设在准直器夹具上与三个小型三角形直角棱镜对应的位置，其中与第二棱镜对应的第一准直器是一输入准直器，第二、第三准直器均为输出准直器。附图说明下面，参照附图，对于熟悉本
的人员而言，从对本技术的详细描述中，本技术的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。图1给出本技术的光开关的整体示意图；图2给出三端口光开关的光路示意图。具体实施方式请参见图1，所示的机械光开关包括带有一上盖10的基座1，基座1上有第一平台101，第二平台102和准直器夹具103。第二平台102位于基座1上的中间位置，在第二平台102的一边是第一平台101，其上设置有继电器2，继电器2通过延长臂6与第二平台102相连，延长臂6的末端延伸到第二平台102的中部，在其末端粘贴有小型三角形直角棱镜4，第二平台102的另一边是准直器夹具103。第二平台102上以延长臂6对称的两侧还各设有一个小型三角形直角棱镜3、5。在准直器夹具103上与三个小型三角形直角棱镜3～5对应的位置各固设三个小型准直器7，8，9，其中与棱镜3对应的准直器7是一输入小型准直器，另外两个均为输出小型准直器8，9。请参见图2，其中输入小型准直器7、三角形直角棱镜3、5以及输出小型准直器9构成第一组光耦合，输入小型准直器7，三角形直角棱镜3、4以及输出小型准直器8构成第二组光耦合，这样形成一输入、两输出的两条光路。本技术的机械光开关有两种工作状态，即独立连接状态(称为状态1)和光路交换状态(称为状态2)。在状态1中，两个小型准直器7、9的端口连接情况是a端输入→c端输出，即上述的第一组光耦合；在状态2中，两个小型准直器7、8的端口连接情况是a端输入→b端输出，即上述的第二组光耦合。首先来考察状态1。从小型输入准直器7的端口a输入的光信号，经过小型直角棱镜3后形成90度反射角，被反射到小型直角棱镜5后形成90度反射角，该光束完全被反射到第一光输出端口c，其中小棱镜3、5都在同一平面。在状态2中，施加电信号在继电器2上，使继电器2产生电磁力，吸合延长臂6，使小型直角棱镜4下移至第一路平光光束中，使该光束又通过直角棱镜4被全反射到第二路光输出端口b。并且小型直角棱镜3、4、5都在同一平面。图示中的小型直角棱镜3，4，5均由普通的光学玻璃制作而成，且均由同一块玻璃加工而成。棱镜的斜面镀有全反射膜，用斜面作为全反射面，通光面(另两个直角面)镀增透膜。与现有的结构相比，本技术采用的是小型继电器驱动，光信号切换时间短，典型的切换时间是2毫秒，最长切换时间为5毫秒。在技术上解决了在光路准直时光束相互干涉的问题，从而提高了生产效率。光信号的输入和输出端均设在同一侧，结构紧凑，插损低，串扰小，体积小，便于系统的集成化。以上诸实施例仅供说明本技术之用，而非对本技术的限制，有关
的技术人员，在不脱离本技术的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化，因此所有等同的技术方案也应该属于本技术的范畴应由各权利要求限定。权利要求1.一种三端口机械光开关，包括带有一上盖的基座，基座上有第一平台，第二平台和准直器夹具，第二平台位于基座上的中间位置，在第二平台的一边是第一平台，其上设置有继电器，继电器通过延长臂与第二平台相连，延长臂的末端延伸到第二平台的中部，第二平台另一边是准直器夹具，其特征在于，所述开关进一步包括三个棱镜，在延长臂的末端固设第一棱镜，在第二平台上以延长臂为中心上下对称的两侧还各设有第二、第三棱镜；三个准直器，固设在准直器夹具上与三个小型三角形直角棱镜对应的位置，其中与第二棱镜对应的第一准直器是一输入准直器，第二、第三准直器均为输出准直器。2.根据权利要求1所述的机械光开关，其特征在于，所述棱镜为小型三角形直角棱镜。3.根据权利要求2所述的机械光开关，其特征在于，所述棱镜的斜面均镀有全反射膜，直角面均镀有增透膜。4.根据权利要求3所述的机械光开关，其特征在于，所述机械光开关的工作方式包括两种第一种模式由所述第一准直器、第二棱镜和第三棱镜以及第三准直器通过光耦合构成第一光路，第二种模式由所述第一准直器、第二棱镜和第一棱镜以及第二准直器通过光耦合构成第二光路。专利摘要本技术公开了一种三端口机械光开关，包括带有一上盖的基座，基座上有第一平台，第二平台和准直器夹具，第二平台位于基座上的中间位置，在第二平台的一边是第一平台，其上设置有继电器，继电器通过延长臂与第二平台相连，延长臂的末端延伸到第二平台的中部，第二平台另一边是准直器夹具，其特征在于，所述开关进一步包括三个棱镜，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁联长，
申请(专利权)人：上海霍普光通信有限公司，
类型：实用新型
国别省市：