[发明专利]一种集成多级二维光学微机电系统光开关

权利要求书

1.一种集成多级二维关学微机电系统光开关，所述关开关的输入/输出端口数为N，其中N为2的整数倍，同一级两个微镜之间的距离p，其特征在于：

第一个输入端口到第N个输入端口从上到下依次排列，第一个输入端口与第二个输入端口之间的距离为p，从第二个输入端口起，第n个的输入端口与第n+2个输入端口之间的距离为p，第n个输入端口与第n+1个输入端口处于同一位置，其中n为偶数，且n+2小于N，处于同一位置的第N-1、N-2个输入端口与第N个输入端口之间的距离为p；

所述关开关中的微镜分为N级，第1级到第N级从左到右依次排列，每相邻两级微镜之间的距离为p/2，输入端口到第一级微镜之间的距离为p/2；

每一奇数级具有N/2个双面镜，依次分布在每两个相邻的且处于不同位置的输入端口之间的中间位置，每一偶数级具有N/2-1个双面镜，依次分布在奇数级微镜中每两个相邻微镜之间的中间位置；

所述双面镜具有开、关两种状态；

在每一偶数级微镜中，距离第一个微镜的上方p处有固定的单面镜，距离第N/2-1个微镜的下方p处有固定的单面镜，所述单片镜为开状态。

2.如权利要求1所述的集成多级二维光学微机电系统，其特征在于光信号以-45度角从奇数的输入端口入射，以45度角从偶数的输入端口入射。

3.如权利要求1所述的集成多级二维光学微机电系统，其特征在于输出端口与第N级微镜之间的距离为p/2。

4.如权利要求1所述的集成多级二维光学微机电系统，其特征在于用数字电路实现对所述微镜开状态和关状态的二进制控制。

5.如权利要求1所述的集成多级二维关学微机电系统光开关，其特征在于，所述奇数级和偶数级的双面镜为可移动双面镜，将所述可移动双面镜从光开关中移走表示关状态，所述双面镜分布在所述光开关中表示开状态。

6.一种使用如权利要求1所述光开关实现光传输路径交换的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)当光信号从输入端口传输到输出端口O₁传输时，从第一级到第N-o₁级的双面镜都处于平行状态，处于平行状态的双面镜对光信号具有反射作用，其中N为关开关的输入/输出端口数，o₁是输出端口O₁在输出端口中从上往下数所处的位置；

(2)从第N-o₁+1级到第N-1级的双面镜都设置为交叉状态，处于交叉状态的双面镜对光信号没有反射作用，光信号直接透过双面镜传输；

(3)根据从第N-1级的双面镜输出的光信号的方向和光信号所要到达的输出端口O₁，设置第N级的镜子状态；

(4)从关开关中把完成从输入端口到输出端口O₁的光传播路径上相应的交叉状态的双面镜移除；

(5)根据完成的光传播路径移动剩下的双面镜和固定的单面镜，更新输入/输出端口数N，所述更新即将端口数N减1；

(6)重复执行步骤1～5，执行的次数为N-3；

(7)根据光开关中剩下的微镜、光信号的输入方向、光信号所要到达的输出端口O₁设置第一级双面镜的状态，为交叉状态时将所述微镜移除。

7.如权利要求6所述光开关实现光传输路径交换的方法，其特征在于，光信号以-45度角从奇数的输入端口入射，以45度角从偶数的输入端口入射。

8.如权利要求6所述光开关实现光传输路径交换的方法，其特征在于，输出端口与第N级微镜之间的距离为p/2。