一种可调光模组和光开关制造技术

技术编号:42878197 阅读:7 留言:0更新日期:2024-09-30 15:03
本技术涉及光通信技术领域,具体涉及一种可调光模组和光开关。可调光模组包括相对设置的第一透光元件、第二透光元件以及设于第一透光元件和第二透光元件之间的介质晶体,介质晶体加电后折射率随电压的变化而变化;第一透光元件包括第一入射面、第一反射面和第一出射面,第一入射光通过第一入射面后在第一反射面上发生反射和/或透射,产生第一反射光和/或第一透射光;第二透光元件包括第二入射面、第二反射面和第二出射面,第二入射光通过第二入射面入射后在第二反射面上发生反射和/或透射,产生第二反射光和/或第二透射光。本申请中入射光可交叉传输选择对应的光通道出射实现光信号的传输。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光通信,特别是一种可调光模组和光开关


技术介绍

1、高清在线视频、云计算等高带宽需求业务的增长对光通信网络带来了巨大的带宽挑战。其中,光通信网络之一的交换网由于电交换机交换速度低、能耗高等技术限制,已无法应对高带宽需求下巨大的交换吞吐量要求。全光交换技术作为一种低能耗、大吞吐量的光信号交换技术,将取代电交换技术,成为未来交换网的主要技术。

2、全光交换技术的核心部件是光开关矩阵。其中一种光开关矩阵是基于硅基mems技术的具有迟滞效应的光开关。该类光开关矩阵具有速度快、插损低的优点,可以满足交换网日益增长的数据交换需求。该类光开关矩阵的基本单元是2×2的光开关,但是由于mems驱动的光开关核心由于其迟滞效应,控制和响应速度不够;在进一步拓扑时出现整体系统的卡顿;

3、2×2的光开关由交叉波导和可移动的波导组成,当可移动的波导远离交叉波导时,光开关处于off状态,光信号直接通过交叉波导继续传播;当可移动的波导靠近交叉波导时,光开关处于on状态,该耦合结构在拓扑过程中只能做定向传输,不能做交叉传输,即对应通道只能对应下阶通道进行导通,无法实现全通道的切换,具有一定的应有局限性。


技术实现思路

1、本技术实施例要解决的技术问题在于,提供一种光开关,以解决现有技术中交叉波导这种光开关结构在拓扑过程中只能做定向传输,不能做交叉传输,具有一定的应有局限性的问题。

2、本技术公开了一种可调光模组,包括相对设置的第一透光元件、第二透光元件以及设于所述第一透光元件和第二透光元件之间的介质晶体,所述介质晶体加电后折射率随电压的变化而变化;所述第一透光元件包括第一入射面、第一反射面和第一出射面,第一入射光通过所述第一入射面入射后在所述第一反射面上发生反射和/或透射,产生第一反射光和/或第一透射光;所述第二透光元件包括第二入射面、第二反射面和第二出射面,第二入射光通过所述第二入射面入射后在所述第二反射面上发生反射和/或透射,产生第二反射光和/或第二透射光;其中,所述第一反射光和所述第二透射光从所述第一出射面出射,所述第一透射光和所述第二反射光从所述第二出射面出射。

3、可选的,所述第一透光元件和所述第二透光元件均呈等腰梯形结构,且所述第一透光元件和所述第二透光元件沿所述等腰梯形的底边对称设置。

4、可选的,所述第一入射面、第一出射面、所述第二入射面和所述第二出射面上均设有透射膜。

5、可选的,所述第一反射面分别和所述第一入射面以及第一出射面的夹角为θ;所述第二反射面分别和所述第二入射面以及第二出射面的夹角为θ,所述第一透光元件和所述第二透光元件的折射率为n1,所述介质晶体的折射率为n2,则:

6、

7、其中,上述公式中n2的值取介质晶体在不加电时的折射率,此时,n2<n1。

8、可选的,所述可调光模组通过在介质晶体上加载电压改变折射率n2,从而实现可调光模组光通道开断和衰减,所述衰减指数为γ,则:

9、

10、其中,kt是间隙介质中透射波数,z介质晶体的厚度。

11、可选的,所述介质晶体采用双折射晶体。

12、本技术还公开了一种光开关,包括至少一个上述的可调光模组,至少一个所述可调光模组形成光通道。

13、可选的,所述可调光模组设置为多个,多个所述可调光模组在所述光通道的传输方向上设置为多列,第n列上对应的所述可调光模组数量为n,第n列上设置的可调光模组的入射光为对应的n-1列上的出射光,对应形成的光通道数量为2n。

14、可选的,每列上的所述可调光模组抵接,所述光开关呈对称结构。

15、可选的,相邻列的所述可调光模组贴合或设置有间隙。

16、与现有技术相比,本技术实施例提供的可调光模组和光开关的有益效果在于:第一入射光进入第一透光元件后在第一反射面上发生反射和/或透射并产生第一反射光和第一透射光,在介质晶体上未加载电压时,第一入射光在第一反射面上发生全反射,此时,第一反射光从第一出射面出射,形成一光通道;在介质晶体上加载电压且电压逐渐增大,第一入射光在第一反射面上发生反射和透射,此时,第一反射光从第一出射面出射,第一透射光从第二出射面出射,形成两个光通道;当第一透射晶体的折射率与介质晶体的折射率相同时,第一入射光在第一反射面上发生透射,此时,第一透射光从第二出射面出射,形成一光通道,因此,可通过控制加载在介质晶体上的电压大小进而实现第一入射光的出射通道,以及对应的第一反射光和第一透射光的大小,实现光通信的目的;同理的,第二入射光进入第二透光元件后在第二反射面上发生反射和/或透射并产生第二反射光和第二透射光,在介质晶体上未加载电压时,第二入射光在第二反射面上发生全反射,此时,第二反射光从第二出射面出射,形成一光通道;在介质晶体上加载电压且电压逐渐增大,第二入射光在第二反射面上发生反射和透射,此时,第二反射光从第二出射面出射,第二透射光从第一出射面出射,形成两个光通道;当第二透射元件的折射率与介质晶体的折射率相同时,第二入射光在第二反射面上发生透射,此时,第二透射光从第一出射面出射,形成一光通道,因此,可通过控制加载在介质晶体上的电压大小进而实现第二入射光的出射通道,以及对应的第二反射光和第二反射光的大小,实现光通信的目的。本实施例的可调光模组和光开关中第一入射光和第二入射光可交叉传输选择对应的光通道出射实现光信号的传输,通过控制加载在介质晶体上的电压实现光通道切换的目的,操作便捷。

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【技术保护点】

1.一种可调光模组,其特征在于,包括相对设置的第一透光元件(10)、第二透光元件(20)以及设于所述第一透光元件(10)和第二透光元件(20)之间的介质晶体(30),所述介质晶体(30)加电后折射率随电压的变化而变化;

2.根据权利要求1所述的可调光模组,其特征在于,所述第一透光元件(10)和所述第二透光元件(20)均呈等腰梯形结构,且所述第一透光元件(10)和所述第二透光元件(20)沿所述等腰梯形的底边对称设置。

3.根据权利要求2所述的可调光模组,其特征在于,所述第一入射面(110)、第一出射面(130)、所述第二入射面(210)和所述第二出射面(230)上均设有透射膜。

4.根据权利要求3所述的可调光模组,其特征在于,所述第一反射面(120)分别和所述第一入射面(110)以及第一出射面(130)的夹角为θ;所述第二反射面(220)分别和所述第二入射面(210)以及第二出射面(230)的夹角为θ,所述第一透光元件和所述第二透光元件的折射率为n1,所述介质晶体的折射率为n2,则:

5.根据权利要求4所述的可调光模组,其特征在于,所述可调光模组通过在介质晶体(30)上加载电压改变折射率n2,从而实现可调光模组光通道开断和衰减,衰减指数为γ,则:

6.根据权利要求1所述的可调光模组,其特征在于,所述介质晶体(30)采用双折射晶体。

7.一种光开关,其特征在于,包括至少一个权利要求1至6任一项所述的可调光模组,至少一个所述可调光模组形成光通道。

8.根据权利要求7所述的光开关,其特征在于,所述可调光模组设置为多个,多个所述可调光模组在所述光通道的传输方向上设置为多列,第n列上对应的所述可调光模组数量为n,第n列上设置的可调光模组的入射光为对应的n-1列上的出射光,对应形成的光通道数量为2n。

9.根据权利要求8所述的光开关,其特征在于,每列上的所述可调光模组抵接,所述光开关呈对称结构。

10.根据权利要求8所述的光开关,其特征在于,相邻列的所述可调光模组贴合或设置有间隙。

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【技术特征摘要】

1.一种可调光模组,其特征在于,包括相对设置的第一透光元件(10)、第二透光元件(20)以及设于所述第一透光元件(10)和第二透光元件(20)之间的介质晶体(30),所述介质晶体(30)加电后折射率随电压的变化而变化;

2.根据权利要求1所述的可调光模组,其特征在于,所述第一透光元件(10)和所述第二透光元件(20)均呈等腰梯形结构,且所述第一透光元件(10)和所述第二透光元件(20)沿所述等腰梯形的底边对称设置。

3.根据权利要求2所述的可调光模组,其特征在于,所述第一入射面(110)、第一出射面(130)、所述第二入射面(210)和所述第二出射面(230)上均设有透射膜。

4.根据权利要求3所述的可调光模组,其特征在于,所述第一反射面(120)分别和所述第一入射面(110)以及第一出射面(130)的夹角为θ;所述第二反射面(220)分别和所述第二入射面(210)以及第二出射面(230)的夹角为θ,所述第一透光元件和所述第二透光元件的折射率为n1,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐杰方洋绪海波
申请(专利权)人:昂纳科技深圳集团股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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