[发明专利]一种2×2通道MEMS光开关

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通讯技术领域，尤其涉及一种2×2通道MEMS光开关。

背景技术

光开关在光网络中起到十分重要的作用，它不仅构成了波分复用网络中关键设备的交换核心，本身也是光网络中的关键器件。

随着光传送网技术的发展，新型的光开关技术不断出现，同时，原有的光开关技术性能不断地改进。请参照图1a～图1b，图1a～图1b为基于反射镜的2×2机械式光开关原理图。2×2机械式光开关包括第一光纤1、第二光纤2、第三光纤3、第四光纤4、第一透镜10、第二透镜11及反射镜20。其位置关系如图1a所示，反射镜20置于第一透镜10和第二透镜11之间。将反射镜20设置于图1a的位置时，第一光纤1输入的光依次经过第一聚焦透镜10和第二聚焦透镜11后，从第四光纤4输出；第二光纤2输入的光依次经过第二聚焦透镜11和第一聚焦透镜10后，从第三光纤3输出；此时2×2机械式光开关处于“开”状态。将反射镜20设置于图1b的位置时，即反射镜20的反射面处于两条光线的交点位置处，此时，第一光纤1输入的光经过第一聚焦透镜10后，经由反射镜20的反射，从第三光纤3输出；第二光纤2输入的光经过第二聚焦透镜11后，经由反射镜20的反射，从第四光纤4输出；此时2×2机械式光开关处于“关”状态。上述2×2机械式光开关中的反射镜20的位置变动通过继电器的通电状态进行控制。

但是，由于上述2×2机械式光开关采用机械运动的方式来改变光路，机械件之间的配合不可避免的存在少许间隙，所以反射镜20每次位置的变动存在小许的不一致，继而影响反射光线的角度变化，从而导致插损的不同，即重复性欠佳。

发明内容

本发明的发明目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种2×2通道MEMS光开关。

本发明的另一发明目的之一为在保证光学性能的前提下，减少器件体积，降低功耗，便于大规模集成使用。

本发明的另一发明目的之一为降低工艺复杂度，便于量产。

为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：包含合光器/耦合器、第一光纤、第二光纤、第三光纤、第四光纤、第五光纤、透镜、及反射镜；其中第一光纤和第二光纤均为输入光信号的光纤，第三光纤、第四光纤和第五光纤均为输出光信号的光纤；透镜置于合光器/耦合器和反射镜之间，反射镜置于透镜之后；反射镜的位置通过MEMS芯片的通电状态进行控制，且第三光纤和第五光纤耦合至合光器/耦合器。

其中，优选实施方式为：MEMS芯片处于断电时，第一光纤输入的光依次经过透镜后，经由反射镜反射至子聚焦透镜，再经由子聚焦透镜聚焦后，从第四光纤输出；第二光纤输入的光经过透镜后，经由反射镜反射至透镜聚焦后，从第五光纤输出至合光器/耦合器，经由合光器/耦合器输出。

其中，优选实施方式为：MEMS芯片处于供电状态时，第一光纤输入的光经过透镜后，经由反射镜反射至子聚焦透镜，再经由透镜聚焦后，从第三光纤输出至合光器/耦合器，由合光器/耦合器输出；第二光纤输入的光经过透镜后，经由反射镜反射至透镜，再经由透镜聚焦后，从第四光纤输出。

本发明的2×2通道MEMS光开关相比于现有技术来说具有以下优点和积极效果：首先，MEMS是由半导体材料，如Si等，构成的微机械结构，其基本原理就是通过静电的作用使可以活动的反射镜发生转动从而改变输入光的传播方向；其次，MEMS具有机械光开关的低损耗、低串扰、低偏振敏感性和高消光比的优点；最后MEMS同时又具有波导开关的高开关速度、小体积、易于大规模集成等优点。

附图说明

图1a～图1b为现有的基于反射镜的2×2机械式光开关原理图。

图2a～图2b为本发明的2×2通道MEMS光开关原理图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，配合附图详细说明如下。应当理解，此部分所描述的具体实施例仅可用以解释本发明，并不用于限定本发明。