一种光开关结构

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地说，特别涉及一种光开关结构。

背景技术

近几年，以IP为主的Internet业务呈现爆炸性增长，这种增长趋势不仅改变了IP网络层与底层传输网络的关系，而且对整个网络的组网方式、节点设计、管理和控制提出了新的要求。一种智能化网络体系结构——自动交换光网络成为当今系统研究的热点，它的核心节点由光交叉连接设备构成，通过OXC，可实现动态波长选路和对光网络灵活、有效地管理，OXC技术在日益复杂的DWDM网中是关键技术之一，而光开关作为切换光路的功能器件，则是OXC中的关键部分，光开关矩阵是OXC的核心部分，它可实现动态光路径管理、光网络的故障保护、波长动态分配等功能，对解决目前复杂网络中的波长争用，提高波长重用率，进行网络灵活配置均有重要的意义。随着光传送网向超高速、超大容量的方向发展网络的生存能力、网络的保护倒换和恢复问题成为网络关键问题，而光开关在光层的保护倒换对业务的保护和恢复起到了更为重要的作用。

为减小反射镜转角的要求，并考虑到透镜或透镜阵列相差的问题，光纤阵列一般采用二维以提高密度，并采用腐蚀光纤进一步提高密度。封装腐蚀光纤的玻璃管有方形和圆形。此种设计的光开关具有尺寸小、性能优等显著特点，但也存在以下几个问题：

1、二维光纤阵列采用穿插的封装方式，易造成光纤的折断，且其采用的是包层直径更小的腐蚀光纤，更易折断。

2、二维光纤阵列的穿插封装形式，易发生光纤的旋转，难以实现阵列光纤的同方向封装，会增加光开关的耦合损耗，也不能用于制作保偏光开关。

3、通道数量无法做到太多，一般无法超过64通道。

上述问题均较大地影响了高通道光开关的生产效率和成本，限制了光开关市场领域的进一步推广。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明为克服现有光开关的技术不足，提供一种光开关结构，输入光纤与二维多层波导阵列集成，匹配二维反射镜的方案，本发明入射采用光纤，出射部分采用多层光波导，可以实现光通道数量大幅度增加。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种光开关结构，包括入射光纤阵列、多层波导阵列、透镜、玻璃圆管、盖板、V型槽和MEMS转镜，所述V型槽位于多层波导阵列其中一层的顶部，所述入射光纤阵列排布于V型槽中，所述盖板设置在入射光纤阵列的上方，所述玻璃圆管设置在多层波导阵列的右侧，所述透镜设置在玻璃圆管内，所述MEMS转镜设置在透镜远离多层波导阵列的一侧，所述入射光纤阵列中的其中一根入射光纤作为入射光，所述入射光纤阵列中的其余入射光纤可以作为出射光纤或者备用光纤。

优选地，所述入射光纤阵列与多层波导阵列集成为一体。

优选地，所述透镜与波导阵列之间通过玻璃圆管组装为一体。

优选地，所述多层波导阵列的一侧与透镜耦合连接，波导之间的间距均小于四十微米。

优选地，所述多层波导阵列的间距从大逐渐缩小，呈扇形分布。

优选地，所述透镜为Grin透镜、球面透镜或非球面透镜中的其中一种，且所述透镜通过玻璃圆管与多层波导阵列组装为一体。

优选地，所述所述多层波导阵列可以是玻璃波导、硅波导、高分子材料波导或者其他波导。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

与现有技术相比，本发明提供了一种光开关结构，把入射光纤阵列和多层波导阵列集成，通过光波导把密集间隔的通道扇出为稀疏的间隔，方便与输出光纤阵列耦合连接，可以实现出光通道数量大幅度增加，以克服现有技术中由于光纤直径尺寸和转镜角度受限，透镜相差等，所带来的数量偏少问题，同时减少了光开关的耦合损耗。

附图说明

图1为本发明提出的一种光开关结构的结构示意图；

图2为本发明提出的一种光开关结构中多层波导阵列在与透镜耦合一侧的截面图。

图中：1、入射光纤阵列；2、多层波导阵列；3、透镜；4、玻璃圆管；5、盖板；6、V型槽；7、MEMS转镜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-图2，一种光开关结构，包括入射光纤阵列1、多层波导阵列2、透镜3、玻璃圆管4、盖板5、V型槽6和MEMS转镜7，V型槽6位于多层波导阵列2其中一层的顶部，入射光纤阵列1排布于V型槽6中，盖板5设置在入射光纤阵列1的上方，玻璃圆管4设置在多层波导阵列2的右侧，透镜3设置在玻璃圆管4内，MEMS转镜7设置在透镜3远离多层波导阵列2的一侧，入射光纤阵列1中的其中一根入射光纤作为入射光，入射光纤阵列1中的其余入射光纤可以作为出射光纤或者备用光纤。

更具体地，入射光纤阵列1与多层波导阵列2集成为一体。

多层波导阵列2与透镜3耦合连接，波导之间的间距均小于四十微米，通过二维光波导阵列实现光通道间距变小，且二维叠加，可以实现二维方向上更高通道数量，实现超多通道光开关。且把光纤和波导集成为一体，尽可能降低了波导带来的损耗偏大问题。

更具体地，多层波导阵列2的一侧与透镜3耦合连接，波导之间的间距均小于四十微米。

更具体地，透镜3为Grin透镜、球面透镜或非球面透镜中的其中一种，其作用是抑制光在传输过程中的发散，降低损耗，且透镜3通过玻璃圆管4与多层波导阵列2组装为一体。

本发明中，多层波导阵列2上加工V型槽6，入射光纤阵列1排布于其中，上覆盖板5。光通过入射光纤阵列1，经过透镜3后，到达MEMS转镜7，被镜片反射改变光的行进方向，反射光再通过透镜3后进入某根光波导中出射，每一层多层波导阵列2包含m根波导，总共可实现mxn个通道光开关。透镜3和多层波导阵列2通过玻璃圆管4固定为一体。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。