光选择器开关和信号处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光选择器开关和信号处理装置。该光选择器开关包括：光波导，该光波导包括具有第一光透射率的第一光波导部分、具有第二光透射率的第二光波导部分、反射光的反射件以及反射并透射光的分光器件；向光波导的第一光波导部分发射光的至少一个发光单元；以及基于因入射到光波导的第一光波导部分的入射光的角度而产生的方向性，接收从发光单元入射到光波导的第一光波导部分的光的至少一个光接收单元，其中入射到第一光波导部分的入射光被径向地射向光波导的第二光波导部分的周边。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光选择器开关和包括光选择器开关的信号处理装置， 其能够根据一点对多点系统、多点对一点系统或者多点对多点系统执 行发送侧和接收侧之间的信号传输。本专利技术尤其涉及一种光选择器等， 该光选择器具有反射入射在光波导的中心部分上的光的一部分并且折 射光的另一部分以生成在期望的一个或多个方向上的一条或多条光径 的功能，从而可以在无任何光衰减的情况下实现信号传输。
技术介绍
伴随着利用光缆的长距离复用通信技术的发展，已经研究并开发 了根据多点对多点系统的多级光选择器开关。具体而言，存在通过经由电磁效应利用磁化盖直接驱动光纤来改变光径的光纤驱动型光开关、通过利用MEM镜改变光的反射角来改 变光径的微镜型光开关、波导型光开关、以及使用光片总线的多级光 选择器开关，其中波导型光开关通过在将光分离为相位不同的两个光 谱分量之后、对光的一个光谱分量执行相位反转并将其与原始光相干 涉，来对光进行开或关。基于这些技术已经配置了根据多点对多点系 统的多级光开关以开关通信信号。然而，这种光开关很昂贵，并且具有大的壳体，因此它并不适合 于内建在任何常用的消费类家电中。曰本专利申请公布No. H10-123350提出了 一种系统，其产品功能 被装配成模块，并且在光片总线上可以很容易添加和改变功能。在这种过去的光片总线中，散射件是分散的，并且散布在整个光 传输层中，并且入射信号光散开且被传输，这样能够实现连接到光片 总线的多个板之间的信号传输。
技术实现思路
然而，过去的光片总线具有散布在整个光传输层中的散射件，因 此传输光在相当大的程度上被衰减，从而难以从发送侧的电路板向接 收侧的目的板可靠地传输光信号。希望提供一种光选择器开关和包括光选择器开关的信号处理装 置，其能够从一个或多个发光单元向一个或多个光接收单元可靠地传 输光信号，而不会对传输光造成任何衰减。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种包含光波导、至少一个发 光单元和至少一个光接收单元的光选棒器开关。该光波导包括具有第一光透射率的第一光波导部分、具有第二光透射率的第二光波导部分、 反射光的多个反射件以及分光器件，第二光波导部分设在第一光波导 部分的整个侧面上，该多个反射件位于第一光波导部分和第二光波导 部分的上表面和下表面上以便彼此相对，且多个反射件暴露出第二光 波导部分的外周，分光器件反射预定比率的光并且透射光的剩余部分， 并且位于第一和第二光波导部分的边界处。上述至少一个发光单元向 光波导的第一光波导部分发射光，发光单元沿光波导的第二光波导部 分的外周以预定的角度放置。上述至少一个光接收单元接收从发光单 元入射到光波导的第 一光波导部分的光，光接收单元基于因入射到光 波导的第一光波导部分的入射光的角度而产生的方向性，沿光波导的 第二光波导部分的外周以预定的角度放置。从一个角度或不同的多个 角度入射到光波导的第一光波导部分的入射光在具有至少一个方向性 的条件下被径向地射向光波导的第二光波导部分的周边。在根据本专利技术的光选择器开关的实施例中，分光器件反射从发光 单元入射到光波导的第一光波导部分的光的一部分，并且透射光的剩 余部分以基于第一光波导部分的第一光透射率和第二光波导部分的第 二光透射率的差对其进行折射。在光波导中，在第一和第二光波导部分的边界处的反射和/或折射 允许生成(一条或多条)光径，以使入射到光波导的第一光波导部分的入射光在具有至少一个方向性的条件下被径向地射向光波导的第二 光波导部分的周边。基于入射光的这种方向性，至少一个发光单元和 至少一个光接收单元沿光波导的笫二光波导部分的外周放置，从而利 用其简单的配置抑制了(一个或多个)发光单元和(一个或多个)光 接收单元之间的传输光的衰减。根据本专利技术的另 一个实施例，提供了 一种包含至少 一个光波导和 多个功能板的信号处理装置。每个光波导包括具有第一光透射率的第 一光波导部分、具有第二光透射率的第二光波导部分、反射光的多个 反射件以及分光器件，第二光波导部分设在笫一光波导部分的整个侧 面上，该多个反射件位于第一光波导部分和第二光波导部分的上表面 和下表面上以便彼此相对，且多个反射件暴露出第二光波导部分的外 周，分光器件反射预定比率的光并且透射光的剩余部分，并且位于第 一和第二光波导部分的边界处，其中从一个角度或不同的多个角度入 射到光波导的第一光波导部分的入射光在具有至少一个方向性的条件 下被径向地射向光波导的第二光波导部分的周边。每个功能板具有向 光波导的第一光波导部分发射光的发光单元和接收从发光单元入射到 光波导的第一光波导部分的光的光接收单元。基于因入射到光波导的 笫一光波导部分的入射光的角度而产生的方向性，多个功能板沿光波 导的第二光波导部分的外周以预定的角度放置。在根据本专利技术的信号处理装置的实施例中，分光器件基于从多个 功能板的任何一个发光单元入射到光波导的第 一光波导部分的光的入 射角而反射该光的一部分，并且透射光的剩余部分以基于笫一光波导 部分的第一光透射率和第二光波导部分的第二光透射率的差对其进行 折射。在光波导中，在第一和第二光波导部分的边界处的反射和/或折射 允许生成(一条或多条)光径，以使入射到光波导的第一光波导部分 的入射光在具有至少一个方向性的条件下被径向地射向光波导的第二 光波导部分的周边。基于入射光的这种方向性，多个功能板沿光波导 的第二光波导部分的外周放置，从而抑制了多个功能板之间的传输光的衰减。本申请文件的权利要求书特别指出并且直接要求保护本专利技术的主 题。然而，本领域技术人员结合附图阅读申请文件的其余部分，将最 好地理解本专利技术的组织和操作方法及其进一步的优点和目的，在附图 中，相同的附图标记指代相同的元件。附图说明图1A和1B是示出根据本专利技术的光选择器开关的实施例的示意图2A至2E是光波导的第一光波导部分的平面图，其中每幅图示出了第一光波导部分的一种形状的例子；图3A至3F是各自图示第一光波导部分的形状和光的入射方向的 关系的说明图4A至4E是示出调节机构的例子的示意图，该调节机构调节入射到光波导的第一光波导部分的光的斑直径；图5是图示入射到圆柱状的第一光波导部分的光的光径的例子的 示意图6是图示入射到正多边形柱状的第一光波导部分的光的光径的例子的示意图7A和7B是示出在计算光的方向性时光波导的概况的示意图8是示出光波导中光的方向性的计算方法的例子的流程图； 图9是示出初始值的设置过程的例子的流程图； 图10是示出与激光二极管的各种属性有关的设置初始值的例子 的表；图ii是示出要在激光二极管中使用的光源的波长例子的表； 图12是示出与第一光波导部分的属性有关的设置初始值的例子 的表；图13A和13B是示出光波导材料和折射率之间的关系的表； 图14A和14B是分别示出反射材料的反射率的曲哉風；图15是示出与第二光波导部分的各种属性有关的设置值的例子的表；图16是示出与设置用于降低计算成本的阈值有关的设置值的例 子的表；图17是示出从输入光源发射出的光线的多条布置信息的例子的表；图18A和18B是示出具有镜像对称性的激光二极管的输出分布的 例子的示意图19A和19B是示出具有旋转对称性的激光二极管的输出分布的 例子的示意图20A和20B是分别示出生成要赋予反射光和折射光的地址本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光选择器开关，包括：　光波导，该光波导包括具有第一光透射率的第一光波导部分、具有第二光透射率的第二光波导部分、反射光的多个反射件以及分光器件，所述第二光波导部分设在所述第一光波导部分的整个侧面上，所述多个反射件位于所述第一光波导部 分和所述第二光波导部分的上表面和下表面上以便彼此相对，且所述多个反射件暴露出所述第二光波导部分的外周，所述分光器件反射预定比率的光并且透射光的剩余部分，并且位于所述第一和第二光波导部分的边界处；　向所述光波导的第一光波导部分发射光的至 少一个发光单元，所述发光单元沿所述光波导的第二光波导部分的外周以预定的角度放置；以及　接收从所述发光单元入射到所述光波导的第一光波导部分的光的至少一个光接收单元，所述光接收单元基于因入射到所述光波导的第一光波导部分的入射光的角度而产生 的方向性，沿所述光波导的第二光波导部分的外周以预定的角度放置，　其中从一个角度或不同的多个角度射向所述光波导的第一光波导部分的入射光在具有至少一个方向性的条件下被径向地射向所述光波导的第二光波导部分的周边。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小笠原英彦，尾崎望，和田成司，关矢俊之，早川健，原冈和生，寒川新司，服部正明，金子直树，近藤哲二郎，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]