[发明专利]一种N×M光开关

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种N×M光开关。

背景技术

光开关是一种能改变光束传输路径，又具有很高稳定性和精度的光学组件，其作用是对光传输线路或集成光路中的光信号进行相互转化或逻辑操作。在光网络系统中可对光信号进行通断和切换。光开关在光分/插复用（OADM）、时分复用（TDM）、波分复用（WDM）中有着广泛的应用，是实现全光网络（All Optical network，AON）的关键器件。有着广阔的市场前景，是最具发展潜力的光无源器件之一。

从目前的情况看，N×M的机械式光开关阵列大多是通过1×2，2×2的开光组装而成。现在市场需求100×100路，甚至更大容量的光开关，若仍使用上述方式，虽然实现方式较简单，但存在许多不足：插入损耗大，长期稳定性差，系统结构过于复杂。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种N×M光开关，插损小、可靠性高、可操作性强。

为达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种N×M光开关，包括输入输出单元和光路偏折单元，所述输入输出单元包括N个输入准直器和M个输出准直器，其特征在于：还包括2N+2M个驱动器；所述光路偏折单元包括N+M组水平光路偏折元件和N+M组垂直光路偏折元件，各组水平或垂直光路偏折元件分别与一个驱动器连接；每个输入准直器后面分别对应一组水平光路偏折元件和一组垂直光路偏折元件，每个输出准直器前面也分别对应一组垂直光路偏折元件和一组水平光路偏折元件；输入光由其中一输入准直器输入，进入该输入准直器对应的水平光路偏折元件和垂直光路偏折元件，驱动器分别带动水平光路偏折元件和垂直光路偏折元件转动，使入射光在水平方向和垂直方向进行偏折，到达对应输出准直器前面的垂直光路偏折元件和水平光路偏折元件，二者对应的驱动器分别带动该组垂直光路偏折元件和水平光路偏折元件转动，使入射光再次在垂直方向和水平方向进行偏折，最终耦合进入对应的输出准直器。

进一步的，所述水平光路偏折元件为一组水平偏折楔角棱镜组，分布于一圆盘上，所述驱动器驱动圆盘转动；所述垂直光路偏折元件为一组垂直偏折楔角棱镜组，分布于一圆盘上，所述驱动器驱动圆盘转动；所述水平偏折楔角棱镜组的各个楔角棱镜的角度不同；所述垂直偏折楔角棱镜组的各个楔角棱镜的角度不同。

进一步的，还包括控制电路，所述驱动器为步进电机，所述控制电路控制步进电机工作。

进一步的，还包括N+M个基座和一固定架，每个基座上分别固定一组所述水平光路偏折元件和一组所述垂直光路偏折元件，所述水平光路偏折元件和垂直光路偏折元件对应的驱动器固定于基座下面；所述输入准直器和输出准直器分别设于固定架两端，所述水平光路偏折元件和垂直光路偏折元件通过基座分别固定于固定架两端，与各输入准直器和输出准直器对应。

本发明的有益效果为：利用不同角度楔角棱镜对光的折射角度不同，实现大容量的光开关，并采用步进电机驱动不同角度楔角棱镜的切换，可靠性高、可操作性强；且光路上的光学元件少，所以该结构的光插入损耗小。

附图说明

图1为本发明4×4光开关实施例结构示意图；

图2为图1中4×4光开关俯视图；

图3为N×M光开关中一组对应的光路偏折单元的光路示意图；

图4为N×M光开关中一组输入输出切换结构及光路示意图。

附图标记：1、输入准直器；2、输出准直器；3、光路偏折单元；31、水平偏折楔角棱镜组；32、垂直偏折楔角棱镜组；33、圆盘；4、步进电机；5、基座；6、固定架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。