[实用新型]一种基于MHD控制的光开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于MHD控制的光开关，属于光通信的技术领域。

背景技术

光开关是光交换的核心器件，也是影响光网络性能的主要因素之一。光开关作为新一代全光联网网络的关键器件，主要用来实现光层面上的路由选择、波长选择、光交叉连接和自愈保护等功能。在全光网中，光分插复用器件(OADM)和光交叉连接(OXC)是不可缺少的网络节点设备，而光开关和光开关阵列则是这些设备中的核心器件。但是，目前的光开关除了MEMS等少数类型的光开关以外，现存光开关的交换容量总是有限，而且很难制成大阵列，因为MEMS光开关本身在抗机械摩擦、磨损或震动等方面存在很多不足之处。而本实用新型能够很好地解决上面的问题。

发明内容

为了解决现存光开关磨损大、能耗高、响应速度慢等问题，本实用新型提出了一种基于MHD(即：电磁流体动力学)控制的光开关，该光开关将MHD微流控驱动技术应用于现代光通信技术中，利用气/液的流体特性，来控制光束的全透射和全反射，进而实现光开关的“开”和“关”动作，具有良好的操控性和适应性。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种基于MHD控制的光开关，该光开关是采用三层结构；

第一层为盖板1，盖板上留有两个电极接线小孔2以及与储液管9连接的注液孔3；

第二层为方形透明介质层4，包括4个条形波导5、6、11、12、储液管9、流道13及MHD驱动微泵，该MHD驱动微泵包括电极8、电极接线头10和流道13正下方的强永磁铁7；

第三层为平板基底14，包括放置强永磁铁的凹槽15。

本实用新型的盖板1的下表面与方形透明介质层4的上表面，以及方形透明介质层4的下表面与平板基底14的上表面都是通过等离子辅助键合方式连接。

进一步的，本实用新型的流道13位于方形透明介质层4的对角线上，流道13中的一端密封有空气，另一端填充液体并与储液管9相连，其中所述液体是通过盖板1上的注液孔3向储液管9注液的；

进一步的，本实用新型的流道13的上端采用弹性薄膜密封，其中，所述液体是与方形透明介质层4折射率相同或相近的匹配液。

进一步的，本实用新型的MHD驱动微泵的电极8的两个接线头10通过电极接线小孔2引出，与外电源相接，通过控制加载在电极8上的电压驱动液体流动来控制匹配液在流道13中的位置，进而控制光束的全透射和全反射，实现光开关的“开”和“关”动作。

有益效果：

1、本实用新型是将MHD微流控驱动技术应用于光开关之中，通过电控实现光开关的开和关，其具有良好的操控性和适应性，驱动微流体的电压低和能耗低，且响应速度快、机械磨损小，具有实际的应用价值。

2、本实用新型由于未使用电机等复杂器件，其结构简单，因而制作成本、生产工艺大大降低，具有重要的技术价值和经济价值，能够在光通信领域中得到广泛的应用。

附图说明

图1(a、b、c)为本实用新型的结构示意图,其中图1(a)为本实用新型的第一层，图1(b)为第二层，图1(c)为第三层。

标识说明：1-盖板；2-电极接线小孔；3-注液孔；4-方形透明介质层；5、6、11、12-条形波导；7-强永磁铁；8-电极；9-储液管；10-电极接线头；14-平板基底；15-强永磁铁的凹槽。

图2为光开关波导层俯视图。

标识说明：4-方形透明介质；5、6、11、12-条形波导；7-强永磁铁；8-电极；9-储液管；10-电极接线头。

图3为MHD驱动微泵的结构示意图。

标识说明：4-方形透明介质；7-强磁铁；8-电极；10-电极接线头；13-流道。

图4为MHD驱动原理示意图。

图5、图6为基于MHD控制的光开关工作原理示意图。

其中，图5为光束全部透射，即光开关处于“开”状态；图6为光束全反射，即光开关处于“关”状态。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步的详细描述。