[实用新型]一种基于液晶技术的2×2通道光开关

说明书

本实用新型公开一种基于液晶技术的2×2通道光开关，包括：依次连接的第一光纤、第一准直器、第一偏振分束组件、第一液晶芯片；依次连接的第二光纤、第二准直器、第二偏振分束组件、第二液晶芯片；依次连接的第三光纤、第三准直器、第三偏振分束组件、第三液晶芯片；依次连接的第四光纤、第四准直器、第四偏振分束组件、第四液晶芯片；第一液晶芯片、第二液晶芯片、第三液晶芯片、第四液晶芯片分别与PBS晶体连接；第一光纤、第二光纤为输入光纤，第三光纤、第四光纤为输出光纤；第一光纤/第二光纤输入的光信号到达PBS晶体后，经过PBS晶体透射/反射后从第三光纤/第四光纤输出。本实用新型结构简单，体积较小，稳定性高，可靠性好。

技术领域

本实用新型属于光纤通信技术领域，具体属于一种基于液晶技术的2×2通道光开关。

背景技术

光开关是光通信网络中的基础光器件之一，应用范围非常广泛，种类也很多。2×2光开关是光开关众多种类中的一种，主要应用在光缆切换保护、光信号交叉连接等应用场景。目前，实现2×2光开关的技术主要有电机、光学MEMS芯片、电光晶体等。其中，基于电机技术的2×2光开关已实现批量生产和销售，但内部的运动元件影响了其性能的进一步提升，同时，基于该技术的2×2光开关尺寸较大，限制了其应用范围的深入推广。基于光学MEMS芯片的2×2光开关尺寸较小，但也存在运动元件，且不能实现全通功能的2×2光开关。基于电光晶体的2×2光开关没有运动元件，尺寸较小，但其性能对环境参数敏感，且和输入光信号的偏振态相关，成本高，尚未实现大规模的产业化应用。

公开号为CN204228996U的中国专利公开了一种2×2通道MEMS光开关，包含第一光纤、第二光纤、第三光纤、第四光纤、第一自聚焦透镜、第二自聚焦透镜及反射镜；其中反射镜置于第一自聚焦透镜和第二自聚焦透镜之间；反射镜的位置通过MEMS芯片的通电状态进行控制；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。虽然其体积较小，但也存在运动元件，且不能实现全通功能的2×2光开关，亟需进一步改进。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种基于液晶技术的2×2通道光开关，本实用新型采用液晶芯片作为光路的偏振态转换元件，采用偏振分束器(Polarization Beam Splitter，以下简称PBS)作为光路的选择切换元件，将不同偏振态的光束传输至不同的方向上，能实现全通功能的2×2光开关。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于液晶技术的2×2通道光开关，包括：依次连接的第一光纤、第一准直器、第一偏振分束组件、第一液晶芯片；依次连接的第二光纤、第二准直器、第二偏振分束组件、第二液晶芯片；依次连接的第三光纤、第三准直器、第三偏振分束组件、第三液晶芯片；依次连接的第四光纤、第四准直器、第四偏振分束组件、第四液晶芯片；所述第一液晶芯片、第二液晶芯片、第三液晶芯片、第四液晶芯片分别与PBS晶体连接；

所述第一光纤、第二光纤为输入光纤，所述第三光纤、第四光纤为输出光纤；所述第一光纤输入的光信号到达PBS晶体后，经过PBS晶体透射后从第三光纤输出或者经过PBS晶体反射后从第四光纤输出；所述第二光纤输入的光信号到达PBS晶体后，经过PBS晶体透射后从第四光纤输出或者经过PBS晶体反射后从第三光纤输出。

具体地，所述PBS晶体设有第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端；所述第一输入端、第二输入端分别与第一液晶芯片、第二液晶芯片连接；所述第一输出端、第二输出端分别与第三液晶芯片、第四液晶芯片连接。

具体地，所述第一偏振分束组件、第二偏振分束组件、第三偏振分束组件、第四偏振分束组件内部均设有双折射晶体和半波片；所述双折射晶体用于将输入的一束光变成两束偏振化方向互相垂直的线偏振光；所述半波片用于将两束线偏振光的偏振化方向变为一致，所述两束线偏振光中的一束穿过半波片后，其偏振化方向会旋转90度，此时，两束线偏振光的偏振化方向保持一致。