[发明专利]一种电磁式双反射镜MEMS光开关

说明书

本发明公开了一种电磁式双反射镜MEMS光开关，包括支撑框架，支撑框架的顶部和底部分别设有顶部平面驱动线圈和底部平面驱动线圈，顶部平面驱动线圈和底部平面驱动线圈的中心部位分别设有顶部坡莫合金铁芯和底部坡莫合金铁芯，支撑框架的中部的内壁连接有左双悬臂梁和右双悬臂梁，左双悬臂梁和右双悬臂梁之间连接有具有磁性的弹性平台，弹性平台的顶部和底部的中心部位分别设有上光反射微镜和下光反射微镜，弹性平台上水平穿设有中央通孔。本发明的电磁式双反射镜MEMS光开关，通过底部平面驱动线圈和顶部平面驱动线圈产生的电磁力吸引弹性平台发生上下位移，从而完成三条光路切换，具有响应快速且稳定、集成能力好的特点。

技术领域

本发明涉及一种电磁式双反射镜MEMS光开关，属于光开关技术领域。

背景技术

光纤通讯从上世纪80年代开始发展，在数字信息时代中扮演着十分重要的角色。随着虚拟现实、物联网、高清视频直播等日常应用上发展以及电力、交通、航天等国家重点部门上的网络升级，当前通讯技术对于带宽的要求越来越高，寻求一种大容量的网络成为了主要的研究对象。光纤网络凭借其巨大的容量，优秀的透明性、广泛的兼容性和良好的扩展性，成为当前时代的主流通讯网络。

光信号在传输的过程中需要不断进行交换，日常中使用交换机和路由器来完成这些工作。然而此类设备对于信号的处理无法直接处理光信号，需要进行光电光的转换，由此产生的延迟会严重限制网络传输速度。所以为了解决该问题而提出了全光通信，全光通信指的就是仅使用光信号作为传输载体的通信模式。

光开关就是实现全光通信，完成光交叉连接(OXC)的关键器件。它的主要作用是将输入端口的光信号切换到输出端口，从而完成光信号交换。其性能评估则是基于插入损耗，抗串扰能力，开关响应速度，尺寸规模大小以及功率消耗等。传统的光开关有着体积较大，能量损耗大，并且响应速度慢的缺点。而MEMS(微机电系统)光开关，由于具有成熟的MEMS加工工艺，能够实现大规模的生产，便于产业化，同时在性能评估上也有很大的优势，特别是在响应速度、尺寸规模以及集成能力上。

常见的MEMS光开关大多采用如专利CN102928977A和专利CN208079039U所示的双光路模式，虽然能耗小且响应快，但是在集成能力上还有进一步提高的空间，目前的双光路的MEMS光开关阵列，一旦产生光开关故障也无法及时得到处理。

由此，需要一种新型的MEMS光开关来解决上述问题，从而满足深层的市场需求。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种电磁式双反射镜MEMS光开关。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电磁式双反射镜MEMS光开关，包括竖直设置的支撑框架，所述支撑框架的顶部和底部分别水平对应设有可通入正向电流或反向电流的顶部平面驱动线圈和底部平面驱动线圈，所述顶部平面驱动线圈和底部平面驱动线圈的绕线方向相同，且在通电时产生方向相同的电磁场，所述顶部平面驱动线圈和底部平面驱动线圈的中心部位分别对应设有顶部坡莫合金铁芯和底部坡莫合金铁芯，所述支撑框架的中部的内壁连接有呈左右对称分布的、弹性的左双悬臂梁和右双悬臂梁，所述左双悬臂梁和右双悬臂梁之间连接有具有磁性的弹性平台，所述弹性平台的顶部和底部的中心部位分别对应垂直设有上光反射微镜和下光反射微镜，所述弹性平台上水平穿设有中央通孔。

一种实施方案，所述支撑框架的顶部和底部分别水平对应设有顶部基底和底部基底，所述顶部平面驱动线圈设于顶部基底的底部，所述底部平面驱动线圈设于底部基底的顶部。

一种实施方案，所述顶部基底和底部基底均为玻璃基底。

一种实施方案，所述顶部平面驱动线圈和底部平面驱动线圈之间串联连接。

一种实施方案，所述顶部平面驱动线圈和底部平面驱动线圈的中心部位分别对应设有两个顶部坡莫合金铁芯和两个底部坡莫合金铁芯。