專利名稱：光開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型有關(guān)一種光開關(guān)，尤其是一種利用壓電陶瓷體加電壓后產(chǎn)生機械變形，改變反射模板位置從而改變光的行進方向的光開關(guān)。
隨著光纖應用領(lǐng)域的不斷擴大，為了在光傳輸系統(tǒng)中獲得所期望的光信號傳輸路徑，光信號在不同光纖之間的轉(zhuǎn)換變得十分必要，從而，一理想的光開關(guān)成為重要的光學組件。典型的光開關(guān)具有一個或多個的光輸入端和至少兩個以上的光輸出端，用于光傳輸線路或集成光路中的光信號的相互轉(zhuǎn)換或邏輯操作。
根據(jù)其工作原理，光開關(guān)可分為機械式和非機械式兩大類。機械式光開關(guān)靠光纖或光學組件的移動，使光路發(fā)生改變。這種光開關(guān)目前存在的不足之處在于開關(guān)時間較長，一般為毫秒數(shù)量級，有的還存在回跳抖動和重復性較差等問題。
移動光纖式光開關(guān)，其輸入或輸出端中的一端為固定，另一端可以移動，通過移動活動光纖實現(xiàn)光路的切換。其缺點在于一方面為了避免額外的附加損耗，輸入光纖與輸出光纖需要精確對準，這將增加制造成本與復雜性；另一方面光纖在無保護裝置下移動易于折損，而加上保護裝置又會使光纖柔韌性降低，且，移動光纖這一機械運動將限制移動光纖式光開關(guān)的速度，使這類光開關(guān)不能適應日益發(fā)展的光通訊業(yè)界的需求。
移動光學組件式光開關(guān)是通過光學組件使光路發(fā)生改變，如移動套管，移動反光鏡，移動棱鏡等等。如相關(guān)美國專利第4,790,621號揭示的一利用六面棱鏡的移動而改變光路的光開關(guān)。美國專利第4,261,638號揭示的是一通過可旋轉(zhuǎn)的反射組件而實現(xiàn)光路相應轉(zhuǎn)換的光開關(guān)。以上所述之光開關(guān)由于受到光學組件機械移動或轉(zhuǎn)動速度的影響，因而速度受到限制，一般較慢。同時，移動光學組件式光開關(guān)還需要滿足光學組件移動后的精確定位，故，制作技術(shù)難度較高，且，在實際的制程中較難達到理想的要求，故，光開關(guān)的損耗較大。
本實用新型目的在于提供一種切換速度較快、損耗小、制程較簡單的光開關(guān)。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本實用新型光開關(guān)包括有光開關(guān)本體及光纖，其中光開關(guān)本體由套管、高透光介質(zhì)、壓電陶瓷體、反射膜板及光纖準直器組成，其中兩個光纖準直器分別設(shè)在套管的兩端；高透光介質(zhì)位于兩個光纖準直器中間；壓電陶瓷體與反射膜板相連接，固定在套管內(nèi)的一側(cè)，當壓電陶瓷體因加電壓、斷電壓而產(chǎn)生機械變形時，推動反射膜板縱向移動，控制光束的行徑方向，進而實現(xiàn)開關(guān)功能。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型光開關(guān)，由于反射膜板較輕，因而開關(guān)速度大體取決于壓電陶瓷體的運作速度，一般壓電陶瓷體的運作速度達1kHz/s以上，切換速度較快，損耗較小，且制程簡單。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1為本實用新型光開關(guān)在未加電壓時的剖面示意圖。
圖2為本實用新型光開關(guān)加電壓后的剖面示意圖。
請參照
圖1及圖2所示，本實用新型光開關(guān)由輸入光纖1、第一輸出光纖2、第二輸出光纖3及光開關(guān)本體4組成。
光開關(guān)本體4包括高透光介質(zhì)40、壓電陶瓷體41、反射膜板42、套管43、單光纖準直器44及雙光纖準直器45。
套管43由玻璃或金屬材料制成。單光纖準直器44及雙光纖準直器45分別設(shè)在套管的兩端，輸入光纖1與第二輸出光纖3系裝置于雙光纖準直器45之中，而第一輸出光纖2則設(shè)置于單光纖準直器中。高透光介質(zhì)40可以是高透光平面晶體、高透光玻璃及塑料等，位于單光纖準直器44及雙光纖準直器45之間。
壓電陶瓷體41是一種晶體材料，固定在套管43內(nèi)，反射膜板42與之相連并可沿高透光介質(zhì)40來回移動。而壓電陶瓷體之特點為是當受外力而產(chǎn)生變形時，會由于內(nèi)部極化而在表面上產(chǎn)生電荷。反之，如果在壓電材料上施加一定強度的電場，則會引起材料的機械變形，本實用新型就是利用了這一特點。壓電陶瓷體的導電率低，允許工作溫度條件好，故常被用于高速的開、關(guān)驅(qū)動。
反射膜板42是一種不透光的薄板，可以用金屬材料制成，也可以在一高透光薄平面晶體背面鍍膜而制成。鍍層可以是厚度約為1μm的銀或其它高反射材料膜，以獲得較好的全反射。鍍膜可按以下步驟完成，首先在一高透光薄平面晶體的背面鍍一層銀或其的高反射材料膜，約鍍1μm；其次在銀膜的基礎(chǔ)上再鍍多層以增加全反射；最后鍍保護膜于全反射膜上。
參照
圖1所示，當光開關(guān)4未加電壓時，光束直接自輸入光纖1到達單光纖準直器44，由其接收光束并進入第一輸出光纖2。參照圖2所示，光開關(guān)4加電壓后，壓電陶瓷體41伸長，推動反射膜板42，使光束受阻反射，經(jīng)雙光纖準直器45，由第二輸出光纖3將光輸出；斷電壓后，壓電陶瓷體41恢復原形使反射膜板縮回原位。
權(quán)利要求1.一種光開關(guān)，包括一光開關(guān)本體及輸入/輸出光纖，其中光開關(guān)本體包括套管、反射膜板及光纖準直器，光纖準直器分別設(shè)在套管的兩端，且輸入/輸出光纖裝置于光纖準直器之中，其特征在于光開關(guān)本體還包括一與電路相連的壓電陶瓷體，反射膜板固定于壓電陶瓷體之上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光開關(guān)，其特征在于光開關(guān)本體內(nèi)設(shè)有一高透光介質(zhì)，位于套管兩端的光纖準直器之間并與壓電陶瓷體鄰抵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光開關(guān)，其特征在于反射膜板是一不透光的薄板，可以是金屬材料，也可以在一高透光薄平面晶體背面鍍膜而制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光開關(guān)，其特征在于高透光介質(zhì)可以是高透光平面晶體、高透光玻璃或塑料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光開關(guān)，其特征在于光開關(guān)內(nèi)的兩個光纖準直器，其中一個為雙光纖準直器，另一個為單光纖準直器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光開關(guān)，其特征在于雙光纖準直器可由兩個單光纖準直器替代。
專利摘要本實用新型涉及一種光開關(guān),其包括光開關(guān)本體及光纖,光開關(guān)本體由套管、高透光介質(zhì)、壓電陶瓷體、反射膜板、光纖準直器組成。兩個光纖準直器分別設(shè)在套管的兩端;高透光介質(zhì)位于兩個光纖準直器中間;壓電陶瓷體與反射膜板相連接,固定于套管內(nèi)側(cè),當壓電陶瓷體因加電壓、斷電壓而產(chǎn)生機械變形時,推動反射膜板縱向移動,控制光束的傳輸方向,進而實現(xiàn)開關(guān)功能。
文檔編號G02B6/35GK2503501SQ0121532
公開日2002年7月31日 申請日期2001年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月21日
發(fā)明者鐘岳亮 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司