[发明专利]一种3D-MEMS光开关

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种3D-MEMS光开关。

背景技术

随着信息技术的不断发展，DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波分复用）技术的发展为点到点的光纤大容量传输提供了有效途径。全光通信网在干线上采用DWDM技术扩容，在交叉节点上采用光分插复用器（OADM，Optical Add-Drop Multiplexer）、光交叉连接器（OXC，Optical Cross Connect）实现，并通过光纤接人技术实现光纤到家（FTTH，Fiber To The Home）。OXC和OADM是全光网的核心技术，OXC和OADM的核心是光开关和光开关阵列。MEMS（Micro-Electro-Mechanic System，微机电系统）光开关可分为2D-MEMS（2-Dimensions Micro-Electro-Mechanic System，二维微机电系统）光开关和3D-MEMS（3-Dimensions Micro-Electro-Mechanic System，三维微机电系统）光开关，2D-MEMS光开关由于通道间插损不均衡，无法实现大规模开关阵列，3D-MEMS光开关由于每个端口间距离相差小，可实现非常大规模的开关矩阵。则3D-MEMS光开关可实现大容量OXC节点，可应用在大容量光交换领域。

3D-MEMS通过微镜的旋转，偏转光路，以达到光路切换的目的。而由于惯性，振动等因素，微镜不能稳定快速地旋转到最佳位置，从而使得3D-MEMS光开关的插入损耗不能达到最佳状态。现有技术中，在光纤的输入端口和输出端口加入功率检测模块，通过对比输入功率与输出功率并将对比结果反馈给微镜，形成一个闭环反馈机制，以控制微镜，从而使微镜校准到最佳状态，使得3D-MEMS光开关的插入损耗达到最小。

现有技术中的3D-MEMS光开关，将光开关光功率检测模块和核心光开关模块分离设置，如图1所示，光开关光功率检测模块位于光纤的输入/输出端口，每一路的输入端口都接一个1×2的coupler（耦合器），coupler的两个输出端口可按需求分光，例如：5%：95%、2%：98%或10%：90%等。分光比少的一端接上一个PD（power detector，功率检测器），用于光功率检测。分光比多的一端接入到核心光开关模块。输入端的全部coupler和PD置于一个光功率检测模块，输出端同理也形成一个光功率检测模块。

现有技术中，在光纤的输入端口和输出端口加入功率检测模块，核心光开关模块与光功率检测模块分离设置，均需通过数据线连接到主控板上，数据线的长短将限制光功率检测模块和核心光开关模块之间的通信速率，从而延长微镜的校准稳定时间；当要实现大规模3D-MEMS光开关时，需使用较多coupler和PD，使得光功率检测模块体积变得非常大，不利于实际使用；每一路使用一个coupler和一个PD，随着3D-MEMS规模的增大，增加了成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种3D-MEMS光开关，把光功率检测模块集成到了核心光开关模块内部，实现了光功率检测模块和核心光开关模块的一体化，解决了由于光功率模块和核心光开关模块分离导致的体积大，成本高，MEMS微镜调节稳定时间长的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面提供了一种3D-MEMS光开关，包括：输入端准直器阵列，输入端MEMS微镜，输出端MEMS微镜，输出端准直器阵列，所述3D-MEMS光开关还包括：楔方棱镜，分光三角棱镜，输入端功率检测PD阵列，输出端PD阵列和核心光开关控制器；

所述楔方棱镜置于所述输入端准直器阵列和输入端MEMS微镜之间，用于对来自所述输入端准直器阵列的输入光信号分成两路光信号，将一路光信号透射到所述输入端MEMS微镜，将另一路光信号反射到所述输入端PD阵列；

所述输入端PD阵列，用于检测所述楔方棱镜反射的输入光信号的光功率；

所述分光三角棱镜置于所述输出端MEMS微镜和输出端准直器阵列之间，用于对来自所述输出端MEMS微镜的输出光信号分成两路光信号，将一路光信号透射到所述输出端准直器阵列，将另一路光信号反射到所述输出端PD阵列；

所述输出端PD阵列，用于检测所述分光三角棱镜反射的输出光信号的光功率；