一种2×2通道mems光开关的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光纤通讯技术领域，尤其涉及一种2X2通道MEMS光开关。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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lb，图1a?图1b为基于反射镜的2X2机械式光开关原理图。2X2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所不，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I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2X2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I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2X2机械式光开关处于“关”状态。上述2X2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。
[0004]但是，由于上述2X2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】
[0005]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2X2通道MEMS光开关。
[0006]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。
[0007]本发明的另一发明目的之一为降低工艺复杂度，便于量产。
[0008]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。
[0009]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/親合器，经由合光器/親合器输出。
[0010]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/親合器输出；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。
[0011]本发明的2X2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】
[0012]图1a?图1b为现有的基于反射镜的2X2机械式光开关原理图。
[0013]图2a?图2b为本发明的2 X 2通道MEMS光开关原理图。
【具体实施方式】
[0014]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。
[0015]请参照图2a?图2b，图2a?图2b为本发明的2X2通道MEMS光开关原理图。2X2通道MEMS光开关包括合光器/耦合器30、第一光纤31、第二光纤32、第三光纤33、第四光纤34、第五光纤35、透镜40及反射镜50。其中，第一光纤31和第二光纤32均为输入光信号的光纤，第三光纤33、第四光纤34、第五光纤35均为输出光信号的光纤，且第三光纤
(33)和第五光纤(35)输出至/耦合至合光器/耦合器(30)。其位置关系如图1a所示，透镜40置于合光器/親合器30和反射镜50之间，反射镜50置于透镜40之后，且反射镜50为可转动的反射镜，其位置可通过MEMS芯片的通电状态进行控制，其中MEMS芯片未在图中示出。
[0016]MEMS芯片处于断电状态时，反射镜50的位置如图2a所示。此时，第一光纤31输入的光经过透镜40后，输出至反射镜50，经由反射镜50反射至透镜40，再经由透镜40聚焦后，从第四光纤34输出；第二光纤32输入的光经过透镜40后，同样输出至反射镜50，经由反射镜50反射至透镜40聚焦后，从第五光纤35输出至合光器/親合器30，经由合光器/親合器30输出。实现MEMS光开关“开”的状态。
[0017]MEMS芯片处于供电状态时，反射镜50的位置如图2b所示，其反射面转动一定的角度。此时，第一光纤31输入的光经过透镜40后，经由反射镜50反射至透镜40，再经由透镜40聚焦后，从第三光纤33输出至合光器/親合器30，经由合光器/親合器30输出；第二光纤32输入的光经过透镜40后，经由反射镜50的反射后再经由透镜40聚焦后，从第四光纤34输出。实现MEMS光开关“关”的状态。
[0018]本发明的2X2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50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。
[0019]以上所述，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。
【主权项】
1.一种2X2通道MEMS光开关，包含合光器/親合器(30)、第一光纤(31)、第二光纤(32)、第三光纤(33)、第四光纤(34)、第五光纤(35)、透镜(40)、及反射镜(50);其中第一光纤(31)和第二光纤(32)均为输入光信号的光纤，第三光纤(33)、第四光纤(34)和第五光纤(35)均为输出光信号的光纤；透镜(40)置于合光器/親合器(30)和反射镜(50)之间，反射镜(50)置于透镜(40)之后；其特征在于:反射镜(50)的位置通过MEMS芯片的通电状态进行控制，且第三光纤(33)和第五光纤(35)耦合至合光器/耦合器(30)。
2.如权利要求1所述的一种2X2通道MEMS光开关，其特征在于:MEMS芯片处于断电时，第一光纤(31)输入的光依次经过透镜(40)后，经由反射镜(50)反射至透镜(40)，再经由子聚焦透镜(40)聚焦后，从第四光纤(34)输出；第二光纤(32)输入的光经过透镜(40)后，经由反射镜50反射至透镜(40)聚焦后，从第五光纤(35)输出至合光器/I禹合器(30)，经由合光器/親合器(30)输出。
3.如权利要求1所述的一种2X2通道MEMS光开关，其特征在于:MEMS芯片处于供电状态时，第一光纤(31)输入的光经过透镜(40)后，经由反射镜(50)反射至透镜(40)，再经由透镜(40)聚焦后，从第三光纤(33)输出至合光器/耦合器(30)，由合光器/耦合器(30)输出；第二光纤(32)输入的光经过透镜(40)后，经由反射镜(50)反射后再经由透镜(40)聚焦后，从第四光纤(34)输出。
【专利摘要】本发明提供的一种2×2通道MEMS光开关，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,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。
【IPC分类】G02B6-35, G02B6-32
【公开号】CN104678502
【申请号】CN201510057314
【发明人】黄曙亮, 丁龙, 蔡培, 吕倩倩
【申请人】昂纳信息技术（深圳）有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月4日