光通訊組件的製作方法

2023-05-27 11:50:01 1

專利名稱：光通訊組件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光通訊組件，更具體地說，涉及一種光路徑切換的光 通訊組件。
背景技術：
光纖是由能傳送光信號的玻璃纖維所組成，一條纖細的玻璃纖維可以取代 傳統的粗大的電纜線，而且還具有高傳輸效率、低失真度且不受電磁幹擾等優 點。因此光纖已廣泛地應用到各種通信系統中。在進行信號傳輸的過程中，往 往需要利用光線開關將信號切換到不同的光纖網絡中，所以光纖開關是光纖通 信系統中不可或缺的重要元件。如圖1所示，是現有的一種光路徑切換的光通訊組件，其中包括第一輸入光纖IOI、第二輸入光纖102、第一輸出光纖201、第二輸出光纖202、準直器 和稜鏡。 一般地，第一輸入光纖101的信號經準直器後直接到第一輸出光纖 201輸出，第二輸入光纖102的信號經準直器後直接到第二輸出光纖202輸出， 實現直連相通。切換開關時，稜鏡移動到準直器中間，第一輸入光纖101的信 號經稜鏡後被導入到第二輸出光纖202輸出，而第二輸入光纖102的信號經稜 鏡後被導入到第一輸出光纖201輸出，實現交叉相通。這樣就實現了光路徑切 換的功能。如圖2所示，是現有的另一種光路徑切換的光通訊組件，其中包括兩個四 埠光纖陣列300和400。第一光纖陣列300的第三輸入端303和第四輸入端 304分別通過傳統光纖和接續組件與第二光纖陣列400的第二輸出端402和第 一輸出端401相連。當第二光纖陣列400處於第一位置時，如圖2的箭頭上方 部分所示，第一光纖陣列300的第一輸出端305和第二輸出端306分別與第二 光纖陣列400的第三輸入端407和第四輸入端408相連。此時，第一光纖陣列 300的第一輸入端301和第二輸入端302就分別與第二光纖陣列400的第三輸 出端403和第四輸出端404相通。當第二光纖陣列400處於第二位置時(如圖2的箭頭下方部分所示)，第一 光纖陣列300的第一輸出端305、第二輸出端306、第三輸出端307和第二輸 出端308分別與第二光纖陣列400的第一輸入端405、第二輸入端406、第三 輸入端407和第四輸入端408相連。此時，第一光纖陣列300的第一輸入端 301和第二輸入端302的輸入首先到達第二光纖陣列400的第一輸出端401和 第二輸出端402，接著，再通過光纖和接續組件分別到達第一光纖陣列300的 第四輸入端304和第三輸入端303，最後再從第二光纖陣列400的第四輸出端 404和第三輸出端403輸出。這樣，第二光纖陣列400從第一位置到第二位置， 就實現了光信號由從301-403、 302-404到301-404、 302-403路徑切換的目的。從以上現有技術中光路徑切換的光通訊組件可見，現有光路徑切換或者得 採用稜鏡或透鏡來實現，製作成本較高，且經過多次的穿透或反射也將造成光 信號強度的耗損。或者由於傳統光纖在微小彎曲會造成光信號的損耗或光纖折 損，所以其彎曲半徑不得小於2.5cm，這樣在傳統光纖作串接及盤繞會需要很 大的空間，且由於光行經的路徑過長而有光信號強度衰減的問題。如圖2中， 還需要額外附加接續組件來來加強光信號，因此，不僅製作過程麻煩，成本較 高而且體積較大。實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述成本較高、製程 麻煩且體積較大等缺陷，提供一種可降低成本、製造簡單且體積小的光通訊組 件來達到光路徑切換的目的。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種光通訊組件，其中包括第一光子晶體光纖；第二光子晶體光纖；第一光纖陣列，包括第一輸 入端、第二輸入端、第三輸入端，以及第四輸入端；第二光纖陣列，用以接收 所述第一光纖陣列輸出的第一光信號和第二光信號，包括第一輸出端、第二輸 出端、第三輸出端，以及第四輸出端；以及驅動單元，用以驅動所述第一光纖
陣列或所述第二光纖陣列之其中一者在第一位置和第二位置之間進行切換，使 所述第一光信號與所述第二光信號由所述第一光纖陣列傳送至所述第二光纖 陣列，其特徵在於，所述第一輸入端通過所述第一光子晶體光纖與所述第四輸 出端相連，且所述第二輸入端通過所述第二光子晶體光纖與所述第三輸出端相 連。在本實用新型所述的光通訊組件中，當第一光纖陣列位於第一位置時，所 述第一光信號由所述第三輸入端輸入，並由所述第一輸出端輸出，且所述第二 光信號由所述第四輸入端輸入，並由所述第二輸出端輸出。在本實用新型所述的光通訊組件中，當所述第一光纖陣列位於所述第二位 置時，所述第一光信號由所述第三輸入端輸入，並通過所述第一光子晶體光纖 由所述第二輸出端輸出，且所述第二光信號由所述第四輸入端輸入，並通過所 述第二光子晶體光纖由所述第一輸出端輸出。本實用新型還提供了一種光通訊組件，其中包括第一光纖陣列、接收第一 光纖陣列的輸出的第二光纖陣列、以及驅動其中一個光纖陣列在第一位置和第 二位置之間進行切換、以分別與另一光纖陣列導通的驅動單元，所述第一光纖 陣列包括依次上下排列的第一至第四輸入端和第一至第四輸出端，所述第二光 纖陣列包括與之相應的、依次上下排列的第一至第四輸入端和第一至第四輸出 端，其特徵在於，所述第一光纖陣列的第一和第二輸入端分別通過光子晶體光 纖與所述第二光纖陣列的第四和第三輸出端相連。在本實用新型所述的光通訊組件中，當第一光纖陣列位於第一位置時，第 一光纖陣列的第三輸出端和第西輸出端分別與第二光纖陣列的第一輸入端和 第二輸入端相通。在本實用新型所述的光通訊組件中，當第一光纖陣列位於第二位置時，第 一光纖陣列的第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端和第四輸出端分別與第二 光纖陣列的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸入端相通。本實用新型又提供了一種光通訊組件，其中包括第一光纖陣列、接收第一 光纖陣列的輸出的第二光纖陣列、以及驅動其中 -個光纖陣列在第一位置和第 二位置之間進行切換、並分別與另一光纖陣列導通的驅動單元，所述第一光纖
陣列包括依次上下排列的第一至第四輸入端和第一至第四輸出端，所述第二光 纖陣列包括與之相應的、依次上下排列的第一至第四輸入端和第一至第四輸出 端，其特徵在於，所述第一光纖陣列的第四和第三輸入端分別通過光子晶體光 纖與所述第二光纖陣列的第一和第二輸出端相連。在本實用新型所述的光通訊組件中，當第二光纖陣列位於第一位置時，第 一光纖陣列的第一輸出端和第二輸出端分別與第二光纖陣列的第三輸入端和 第四輸入端相通。在本實用新型所述的光通訊組件中，當第二光纖陣列位於第二位置時，第 一光纖陣列的第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端和第四輸出端分別與第二 光纖陣列的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸入端相通。實施本實用新型的光通訊組件，具有以下有益效果採用光子晶體光纖制 成了全光纖式的光路徑切換的光通訊組件，其體積小且不需使用透鏡及稜鏡。 也無需外接接續組件來連接兩組光纖陣列。製程簡單，可縮短工時及原料，其成本可降低25%。


下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中 圖1是現有技術中的一種光通訊組件的光路徑切換過程的示意圖； 圖2是現有技術中的另一種光通訊組件的光路徑切換過程的示意圖； 圖3是本實用光通訊組件的第一實施例的切換過程示意圖； 圖4是本實用新型光通訊組件的第二實施例的切換過程示意圖。
具體實施方式
如圖3所示，在本實用新型的第一實施例中，具備光路徑切換功能的光通 訊組件包括兩個四埠光纖陣列第一光纖陣列500和接收第一光纖陣列的輸出的第二光纖陣列600。第一光纖陣列500包括依次上下排列的第一至第四輸 入端501-504和第一至第四輸出端505-508。第二光纖陣列600包括與第一光 纖陣列500相應的、依次上下排列的第一至第四輸入端605-608和第一至第四 輸出端601-604。第一光纖陣列500的第一輸入端501和第二輸入端502分別 通過光子晶體光纖與第二光纖陣列600的第四輸出端604和第三輸出端603 相連。習知的傳統光纖，其工作波長範圍為1100nm 1700nm。而且在微小彎曲 時會因光纖斷折造成光信號傳輸的損耗等問題，因此，實際應用於產品上時， 通常其彎曲半徑大於2.5cm。因此，在傳統光纖作串接及盤繞時則需要預留較 大的盤繞空間以避免彎曲半徑過小。因此，在圖2所示的現有一種具備光路徑 切換功能的光通訊組件即需要外接接續組件來連接兩光纖陣列。而本實用新型 中採用的光子晶體光纖的工作波長範圍為400nm 2000nm。而且在其彎曲半徑 即使達2mm時也幾乎沒有光損耗的疑慮。此外，光子晶體光纖與傳統光纖對 接損耗(Butt coupling loss)也僅為0.3dB。因此，在本實用新型中，禾i丄用光子 晶體光纖將兩光纖陣列的相關端直接相連，這樣可得到體積較小且成本較低的 光通訊組件。在本實用新型所述的光路徑切換之光通訊組件中，還包括驅動其中一個 光纖陣列在第一位置和第二位置之間進行切換、以分別與另一光纖陣列導通的 驅動單元。在本實用新型第一實施例中，該驅動單元為微步進馬達。步進馬達是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到 一個脈衝信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度稱為"步 距角"，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈衝個數來 控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈衝頻率來控制 電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。微步是將步距角分得更細， 基本原理是將流過兩相激磁線圈的電流，做sin與cos的配合，而達到要分 割的角度。微步可使步進馬達運轉得更順暢，也有更好的精度。如圖3所示，當第一光纖陣列500位於第一位置時，第一光纖陣列500 的第三輸出端507和第四輸出端508分別與第二光纖陣列600的第一輸入端 605和第二輸入端606相通。此時，若光信號由第一光纖陣列500的第三輸入 端503輸入，則可通過第二光纖陣列600的第一輸出端601輸出，而若光信號 由第一光纖陣列500的第四輸入端504輸入，則將通過第二光纖陣列600的第
二輸出端602輸出。當驅動單元將第一光纖陣列500驅動至第二位置時，第一光纖陣列500 的第一輸出端505、第二輸出端506、第三輸出端507和第四輸出端508分別 與第二光纖陣列600的第一輸入端605、第二輸入端606、第三輸入端607和 第四輸入端608相通。此時，若光信號由第一光纖陣列500的第三輸入端503 輸入後，光信號會先到達第二光纖陣列600的第三輸出端603，接著再通過光 子晶體光纖至糹達第一光纖陣列500的第二輸入端502，最後再從第二光纖陣列 600的第二輸出端602輸出。如此，入射至第一光纖陣列500之第三輸入端503 光信號將會通過第二光纖陣列600的第一輸出端602輸出。同理，光信號由第一光纖陣列500的第四輸入端504輸入後，先到達第二 光纖陣列600的第四輸出端604，並通過光子晶體光纖傳送到第一光纖陣列500 的第一輸入端501,最後再藉由第二光纖陣列600的第一輸出端601輸出。由此可見，當第一光纖陣列500從第一位置移動到第二位置時，就實現了 光信號從第一光纖陣列500的第三輸入端503輸入、由第二光纖陣列600的第 一輸出端601輸出，轉換為由第二輸出端602輸出；從第一光纖陣列500的第 四輸入端504輸入、由第二光纖陣列600的第二輸出端602輸出，轉換為由第 一輸出端601輸出，從而實現光路徑切換的功能。如圖4所示，在本實用新型的第二實施例中，具備光路徑切換功能的光通 訊組件包括兩個四埠光纖陣列第一光纖陣列700和接收第一光纖陣列的輸 出的第二光纖陣列800。第一光纖陣列700包括依次上下排列的第一至第四輸 入端701-704和第一至第四輸出端705-708。第二光纖陣列800包括與第一光 纖陣列700相應的、依次上下排列的第一至第四輸入端805-808和第一至第四 輸出端801-804。第一光纖陣列700的第三輸入端703和第四輸入端704分別 通過光子晶體光纖與第二光纖陣列800的第二輸出端802和第一輸出端801 相連。當第二光纖陣列800位於第一位置時，第一光纖陣列700的第一輸出端 701和第二輸出端702分別與第二光纖陣列800的第三輸入端807和第四輸入 端808相通。此時，若光信號由第一光纖陣列700的第一輸入端701輸入，則可通過第二光纖陣列800的第三輸出端803輸出，而若光信號第一光纖陣列 700的第二輸入端702輸入，則可通過第二光纖陣列800的第四輸出端804輸出。當驅動單元將第二光纖陣列800驅動至第二位置時，第一光纖陣列700 的第一輸出端705、第二輸出端706、第三輸出端707和第四輸出端708分別 與第二光纖陣列800的第一輸入端805、第二輸入端806、第三輸入端807和 第四輸入端808相通。此時，若光信號由第一光纖陣列700的第一輸入端701 後，光信號會先到達第二光纖陣列800的第一輸出端801，接著再通過光子晶 體光纖到達第一光纖陣列700的第四輸入端704，最後再從第二光纖陣列800 的第四輸出端804輸出。如此，入射至第一光纖陣列700之第一輸入端701 的光信號將會通過第二光纖陣列800之第四輸出端804輸出。同理，光信號由第一光纖陣列700的第二輸入端702輸入後，先至l)達第二 光纖陣列800的第二輸出端802，並通過光子晶體光纖傳送到第一光纖陣列700 的第三輸入端703，最後再藉由第二光纖陣列800的第三輸出端803輸出。由此可見，當第二光纖陣列800從第一位置移動到第二位置時，就實現了 光信號從第一光纖陣列700的第一輸入端701輸入、由第二光纖陣列800的第 三輸出端803輸出，轉換為由第四輸出端804輸出；從第一光纖陣列700的第 二輸入端702輸入、由第二光纖陣列800的第四輸出端804輸出，轉換為由第 三輸出端803輸出，從而實現光路徑切換的功能。本實用新型的光通訊組件中，採用光子晶體光纖達成了全光纖式的光路徑 切換目的，其體積小且不需使用透鏡或稜鏡。也無需外接接續組件來加強光信 號的強度。製程簡單，可縮短工時及原料，其成本可降低25%。
權利要求1、一種光通訊組件，包括第一光子晶體光纖；第二光子晶體光纖；第一光纖陣列，包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端，以及第四輸入端；第二光纖陣列，用以接收所述第一光纖陣列輸出的第一光信號和第二光信號，包括第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端，以及第四輸出端；以及驅動單元，用以驅動所述第一光纖陣列或所述第二光纖陣列之其中一者在第一位置和第二位置之間進行切換，使所述第一光信號與所述第二光信號由所述第一光纖陣列傳送至所述第二光纖陣列，其特徵在於，所述第一輸入端通過所述第一光子晶體光纖與所述第四輸出端相連，且所述第二輸入端通過所述第二光子晶體光纖與所述第三輸出端相連。
2、 根據權利要求1所述的光通訊組件，其特徵在於，當第一光纖陣列位 於第一位置時，所述第一光信號由所述第三輸入端輸入，並由所述第一輸出端 輸出，且所述第二光信號由所述第四輸入端輸入，並由所述第二輸出端輸出。
3、 根據權利要求1所述的光通訊組件，其特徵在於，當所述第一光纖陣 列位於所述第二位置時，所述第一光信號由所述第三輸入端輸入，並通過所述 第一光子晶體光纖由所述第二輸出端輸出，且所述第二光信號由所述第四輸入 端輸入，並通過所述第二光子晶體光纖由所述第一輸出端輸出。
4、 根據權利要求1所述的光通訊組件，其特徵在於，所述第一光子晶體 光纖和第二光子晶體光纖的工作波長範圍為400nm-2000nm。
5、 一種光通訊組件，包括第一光纖陣列、接收第一光纖陣列的輸出的第 二光纖陣列、以及驅動其中一個光纖陣列在第一位置和第二位置之間進行切 換、以分別與另一光纖陣列導通的驅動單元，所述第一光纖陣列包括依次上下 排列的第一至第四輸入端和第一至第四輸出端，所述第二光纖陣列包括與之相 應的、依次上下排列的第一至第四輸入端和第一至第四輸出端，其特徵在於， 所述第一光纖陣列的第一和第二輸入端分別通過光子晶體光纖與所述第二光 纖陣列的第四和第三輸出端相連。
6、 根據權利要求5所述的光通訊組件，其特徵在於，當第一光纖陣列位 於第一位置時，第一光纖陣列的第三輸出端和第四輸出端分別與第二光纖陣列 的第一輸入端和第二輸入端相通。
7、 根據權利要求5所述的光通訊組件，其特徵在於，當第一光纖陣列位 於第二位置時，第一光纖陣列的第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端和第四 輸出端分別與第二光纖陣列的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸 入端相通。
8、 一種光通訊組件，包括第一光纖陣列、接收第一光纖陣列的輸出的第 二光纖陣列、以及驅動其中一個光纖陣列在第一位置和第二位置之間進行切 換、以分別與另一光纖陣列導通的驅動單元，所述第一光纖陣歹ij包括依次上下 排列的第一至第四輸入端和第一至第四輸出端，所述第二光纖陣列包括與之相 應的、依次上下排列的第一至第四輸入端和第一至第四輸出端，其特徵在於， 所述第一光纖陣列的第四和第三輸入端分別通過光子晶體光纖與所述第二光 纖陣列的第一和第二輸出端相連。
9、 根據權利要求8所述的光通訊組件，其特徵在於，當第二光纖陣列位 於第一位置時，第一光纖陣列的第一輸出端和第二輸出端分別與第二光纖陣列 的第三輸入端和第四輸入端相通。
10、 根據杈利要求8所述的光通訊組件，其特徵在於，當第二光纖陣列位 於第二位置時，第一光纖陣列的第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端和第四 輸出端分別與第二光纖陣列的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸 入端相通。
專利摘要本實用新型涉及一種光通訊組件，包括第一光子晶體光纖；第二光子晶體光纖；第一光纖陣列，包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端，和第四輸入端；第二光纖陣列，用以接收第一光纖陣列輸出之第一光信號和第二光信號，包括第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端，和第四輸出端；以及驅動單元，用以驅動第一光纖陣列或第二光纖陣列之其中一者在第一位置和第二位置之間進行切換，使第一光信號與第二光信號由第一光纖陣列傳送至第二光纖陣列，其中，第一輸入端通過第一光子晶體光纖與第四輸出端相連接，且第二輸入端通過第二光子晶體光纖與第三輸出端相連。本實用新型製程簡單，可縮短工時及原料，其成本可降低25％。
文檔編號H04B10/12GK201044451SQ20072000479
公開日2008年4月2日 申請日期2007年4月5日 優先權日2007年4月5日
發明者孫嘉澤 申請人:亞洲光學股份有限公司