專利名稱：光開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光通信網(wǎng)絡(luò)的光開關(guān)，特別涉及一種能夠簡(jiǎn)化裝配過程，減小它的大小并使能耗最小化的光開關(guān)。
背景技術(shù)：
最近，與信息相關(guān)的技術(shù)隨著高速光纖通信技術(shù)的發(fā)展而有了快速的發(fā)展。特別的，隨著包含多種類型的數(shù)據(jù)如動(dòng)畫，聲音信號(hào)和字符信號(hào)等的多媒體信息的出現(xiàn)，以及基于雙向交互通信環(huán)境等的用戶的快速增長(zhǎng)，使用傳統(tǒng)的銅傳輸線的通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)感受到局限，并且作為一種選擇性方案，已經(jīng)提出一種能夠執(zhí)行高載頻的高速傳輸?shù)墓庑盘?hào)類型通信網(wǎng)絡(luò)。
在使用光作為信息信號(hào)的光通信網(wǎng)絡(luò)中，一種連接用戶與中繼或另一用戶的接口被建造作為一種具有光開關(guān)，光電二極管和激光二極管等的光連接器模塊。
近來(lái)投入實(shí)際使用的光通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口包括作為傳輸線的光纖；用于將用戶彼此連接的光纖光連接器；光開關(guān)以及有激光二極管的光傳輸器等。但是，為建造光通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口，因?yàn)樾枰芴幚砗秃芏嗟难b配過程，因此價(jià)格相當(dāng)昂貴。
特別的，在光開關(guān)作為光數(shù)據(jù)接口的核心部分的情況下，因?yàn)殚_關(guān)功能通過機(jī)械地移動(dòng)光纖輸入和輸出面的前端來(lái)安排一光軸來(lái)實(shí)現(xiàn)的，會(huì)出現(xiàn)例如小型化復(fù)雜，能耗高和價(jià)格昂貴等問題。
為解決上面提到的問題，提出了多種通過結(jié)合通過相干過程制造的微型鏡和用構(gòu)造有輸入模塊和輸出模塊的光纖的微加工過程來(lái)實(shí)現(xiàn)光設(shè)備的方法。
圖1是一方框圖，示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光開關(guān)。
現(xiàn)有的光開關(guān)包含在其中入射光的輸入模塊102、104；用于傳輸/輸出從輸入模塊102、104輸入的光的輸出模塊106、108；用于通過反射來(lái)自輸入模塊102、104的輸入光來(lái)執(zhí)行開關(guān)操作的反射器110；以及驅(qū)動(dòng)單元，用于通過傳輸器110的操作來(lái)反射或通過來(lái)自輸入模塊102、104的輸入光。
第一輸入模塊102和第二輸入模塊104被安放在彼此垂直的角度上，第一輸出模塊106和第二輸出模塊108也被安放在彼此垂直的角度，在這里，第一輸入模塊102和第一輸出模塊被安放在同一平面上，且第二輸入模塊104和第二輸出模塊108被安放在同一平面上。
并且，連接第一輸入模塊102和第一輸出模塊106的直線和連接第二輸入模塊104和第二輸出模塊108的直線在反射器110的中心彼此交叉，并且反射器110根據(jù)驅(qū)動(dòng)單元的操作被移動(dòng)到反射位置或不反射的位置。
下面將描述光開關(guān)的操作。首先，如圖1中所示，當(dāng)反射器110被移動(dòng)到輸入光被反射的位置時(shí)，來(lái)自第一輸入模塊102的輸入光120在反射器110上被反射，且在反射器110上被反射的反射光122被傳輸?shù)降诙敵瞿K108。并且，來(lái)自第二輸入模塊104的輸入光124在反射器110上被反射，且在反射器110上的反射光126被傳輸?shù)降谝惠敵瞿K106。
在這里，在輸入光120、124和反射光122、126之間的角度需要通過在輸入光120、124和反射器110之間的角度來(lái)決定。因此，將輸入模塊102、104安放到與輸出模塊106、108成直角的角度，則在輸入光120、124和反射器110之間的角度為45度，在輸入光120、124和反射器122、126之間的角度為90度。
并且，當(dāng)反射器110被移動(dòng)到在反射器110的光路之外的位置時(shí)，如圖2所示，來(lái)自第一輸入模塊102的輸入光120被直接傳輸?shù)降谝惠敵瞿K106，以及來(lái)自第二輸入模塊104的輸入光124被直接傳輸?shù)降诙敵瞿K108。
圖3示出了根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的反射器驅(qū)動(dòng)單元。
傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)單元包括具有沿圓周方向纏繞在頂層的線圈130的基片132；從基片132中突出使得在固定間隔上具有某一高度的支撐突起134；通過被支撐在支撐突起134之間用來(lái)產(chǎn)生彈力的彈簧136；移動(dòng)片138，其中一端固定在彈簧136上，另一端具有自由端形狀并且連接到反射器110上；以及安裝在移動(dòng)單元138上的磁鐵140，以便當(dāng)供電到線圈130時(shí)，其通過與線圈130共同作用來(lái)被上下操作。
線圈130被構(gòu)圖為纏繞在基片132的表面的形狀，且其中提供電源的電源連接器142、144被分別的形成于線圈130的兩端。
并且，磁鐵140被安放在基片132的中心，當(dāng)供電到線圈130時(shí)，其通過形成在線圈130和磁鐵140之間的磁場(chǎng)在向上的方向或向下的方向上被操作，并且因此使在其上安裝有磁鐵140的移動(dòng)片138開始旋轉(zhuǎn)。
下面將描述驅(qū)動(dòng)單元的操作。當(dāng)電源通過電源連接器142、144作用于線圈130時(shí)，通過線圈130和磁鐵140的交互操作，磁鐵140在向上的方向或向下的方向上操作。根據(jù)這些，當(dāng)磁鐵140固定于其上的移動(dòng)片138的自由端開始在向上的方向或向下的方向繞著固定到彈簧136的點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn)時(shí)，反射器110被驅(qū)動(dòng)到一個(gè)位置上，在該位置上輸入光120、124不被反射。
并且，當(dāng)提供到線圈130上的電源被切斷時(shí)，由于彈簧136的彈力，移動(dòng)片被返回到初始位置，在這里，反射器110位于該輸入光120、124被反射位置。
但是，在傳統(tǒng)光開關(guān)中，輸入模塊102、104處于與輸出模塊106、108垂直的角度，光輸入角度和光輸出角度分別為90度，通過微加工制造結(jié)合如光纖等的各部分為光設(shè)備的裝配過程和封裝過程可能會(huì)很復(fù)雜。
特別的，如圖4所示，當(dāng)進(jìn)行光開關(guān)封裝時(shí)，第一輸入模塊102和第二輸入模塊104被水平的安放在封裝主體150的表面上，并且第一輸出模塊106和第二輸出模塊108被水平的安放在相對(duì)的表面上。在這里，被安放成直角角度的光纖不得不水平地安放以減小整個(gè)封裝的大小，但是，這因?yàn)楣饫w本身的曲率半徑而變得很困難。
另外，在傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)單元中，在移動(dòng)反射器110之后，為保持那種狀態(tài)，電源需要持續(xù)提供給線圈130，因此能耗很高。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上面提到的問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種光開關(guān)，其能夠通過改進(jìn)輸入模塊和輸出模塊的安放方法來(lái)簡(jiǎn)化裝配和封裝過程，并且減小其大小。
本發(fā)明的另一目的是提供一種光開關(guān)，其能夠通過供電到驅(qū)動(dòng)單元，且不通過使用電源來(lái)保持反射器的移動(dòng)過的狀態(tài)來(lái)將驅(qū)動(dòng)單元的能耗最小化。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，該光開關(guān)包括在其中入射光的輸入模塊；來(lái)自輸入模塊的輸入光被傳輸?shù)狡涞妮敵瞿K；以及通過反射來(lái)自輸入模塊的輸入光來(lái)實(shí)現(xiàn)開關(guān)操作的反射器；其中安放所述輸入和輸出模塊使得來(lái)自輸入模塊的輸入光和被反射器反射并傳輸?shù)捷敵瞿K的反射光之間具有一小于90度的銳角。
該輸入模塊包括第一輸入模塊和一第二輸入模塊，它們被安放為在它們之間有一大于90度的鈍角，以及輸出模塊包括第一輸出模塊和第二輸出模塊，它們被安放為在它們之間有一大于90度的鈍角。
第一輸入模塊和第二輸出模塊被安放在封裝主體的一側(cè)，從而在它們之間有一鈍角，以及第二輸入模塊和第一輸出模塊被安放在封裝主體的另一側(cè)，從而在它們之間有一鈍角。
安放多個(gè)第一輸入模塊和多個(gè)第二輸入模塊使在它們之間具有一大于90度的鈍角，安放多個(gè)第一輸出模塊和多個(gè)第二輸出模塊使在他們之間具有一大于90度的鈍角，并且安放反射器在所有位置上，在該位置在第一輸入模塊和第一輸出模塊之間的直線與在第二輸入模塊和第二輸出模塊之間的直線彼此交叉。
該光開關(guān)包括在其中入射光的輸入模塊；來(lái)自輸入模塊的輸入光被傳輸?shù)狡涞妮敵瞿K；以及通過反射來(lái)自輸入模塊的輸入光來(lái)實(shí)現(xiàn)開關(guān)操作的反射器；其中安放所述輸入和輸出模塊使得來(lái)自輸入模塊的輸入光和被反射器反射以傳輸?shù)捷敵瞿K的反射光之間具有大于90度的鈍角。
該光開關(guān)進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)單元，用來(lái)移動(dòng)反射器到反射輸入光的方向和不反射輸入光的方向。
該驅(qū)動(dòng)單元包括與反射器連接來(lái)移動(dòng)反射器的移動(dòng)片；用于支撐移動(dòng)片并使移動(dòng)片回到最初狀態(tài)的彈簧；以及電磁力產(chǎn)生器，用來(lái)當(dāng)施加供電電流時(shí)，移動(dòng)該移動(dòng)片，并在不持續(xù)供電時(shí)保持移動(dòng)片移動(dòng)的狀態(tài)。
該電磁力產(chǎn)生器包括與在其上附著有磁鐵的移動(dòng)片的自由端具有垂直角度的核，其由鐵磁材料制造，以便當(dāng)將電流施加到線圈時(shí)，通過產(chǎn)生的磁力來(lái)旋轉(zhuǎn)在其上固定有磁鐵的移動(dòng)片，并且當(dāng)提供到線圈的電流被切斷時(shí)，通過保持該電磁力來(lái)保持移動(dòng)片的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)；以及纏繞在核心部分來(lái)電流的線圈。


附圖是為了能進(jìn)一步了解本發(fā)明而包含的，并且被納入本說(shuō)明書中構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分，這些附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并用于與本說(shuō)明書一起對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行說(shuō)明。
在附圖中圖1示出了根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的光開關(guān)的結(jié)構(gòu)；圖2示出了根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的光開關(guān)的操作狀態(tài)；圖3示出了根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的光開關(guān)的驅(qū)動(dòng)單元；圖4是一透視圖，示出了根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的光開關(guān)；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光開關(guān)的結(jié)構(gòu)；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光開關(guān)的操作狀態(tài)；圖7是一透視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光開關(guān)封裝；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光開關(guān)的結(jié)構(gòu)；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光開關(guān)的操作狀態(tài)；圖10是一透視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光開關(guān)封裝；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的光開關(guān)的結(jié)構(gòu)；圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的光開關(guān)的結(jié)構(gòu)；圖13示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光開關(guān)的反射器驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)；圖14是一磁滯曲線，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元的操作原理；圖15是一曲線圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)單元的脈沖輸入電流的磁場(chǎng)密度和磁通密度的變化量。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)。
圖17-19是截面圖，示出了磁軛的安裝結(jié)構(gòu)，其用來(lái)根據(jù)本發(fā)明的提供到光開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元的電磁力產(chǎn)生器的磁力線的路徑。
具體實(shí)施例方式
下面，將參考

根據(jù)本發(fā)明的光開關(guān)的優(yōu)選實(shí)施例。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光開關(guān)的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光開關(guān)包括在其中入射光的輸入模塊10、12；來(lái)自輸入模塊10、12的輸入光被傳輸?shù)狡涞妮敵瞿K14、16；通過反射來(lái)自輸入模塊10、12的輸入光來(lái)實(shí)現(xiàn)開關(guān)操作的反射器18；以及通過操作反射器18來(lái)反射或通過來(lái)自輸入模塊10、12的輸入光的驅(qū)動(dòng)單元。
輸入模塊10、12被安放為使在它們之間有一大于90度的鈍角θ1，以及輸出模塊14、16被安放為使在它們之間有一大于90度的鈍角θ1。并且，第一輸入模塊10和第一輸出模塊14被安放在同一平面上，且第二輸入模塊12和第二輸出模塊16被安放在同一平面上。
因此，第一輸入模塊10和第二輸出模塊16被安放為使在它們之間有一小于90度的銳角θ2，并且第二輸入模塊12和第一輸出模塊14被安放為使在它們之間有一小于90度的銳角θ2。
將該反射器18安放在一個(gè)位置上，在該位置上，在第一輸入模塊10和第一輸出模塊14之間的直線和在第二輸入模塊12和第二輸出模塊16之間的直線彼此交叉，并且它被移動(dòng)到一個(gè)反射來(lái)自第一和第二輸入模塊10、12的輸入光的位置或一個(gè)不反射輸入光的位置。
下面將說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光開關(guān)的操作。
首先，如圖5所示，當(dāng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)單元的操作將反射器18移動(dòng)到反射輸入光20、22的位置時(shí)，來(lái)自第一輸入模塊10的輸入光20在反射器18上反射，并且將來(lái)自反射器18的反射光傳輸?shù)降诙敵瞿K16。并且，來(lái)自第二輸入模塊12的輸入光22在反射器18上被反射，并將來(lái)自反射器18的反射光傳輸?shù)降谝惠敵瞿K14。在這里，在輸入光20、22和反射光24、26之間的角度是一個(gè)小于90度的銳角θ2。
并且，當(dāng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)單元的操作將反射器18移動(dòng)到一個(gè)不反射輸入光的位置時(shí)，如圖6所示，來(lái)自第一輸入模塊10的輸入光20被直接傳輸?shù)降谝惠敵瞿K14，且來(lái)自第二輸入模塊12的輸入光22被直接傳輸?shù)降诙敵瞿K16。
如圖7所示，當(dāng)將光開關(guān)構(gòu)成為一個(gè)光開關(guān)封裝時(shí)，第一輸入模塊10和第二輸出模塊16被安放在封裝主體28的一側(cè)，且第二輸入模塊12和第一輸出模塊14被安放在另一側(cè)。
在這里，因?yàn)榈谝惠斎肽K10和第二輸出模塊16在它們之間有一銳角，第二輸入模塊12和第一輸出模塊在它們之間有一銳角，易于將它們分別安放在封裝主體28的兩側(cè)，并因此能夠簡(jiǎn)化裝配和封裝過程，并且能最小化封裝的大小。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光開關(guān)的結(jié)構(gòu)；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光開關(guān)的操作狀態(tài)；并且圖10是一透視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光開關(guān)封裝。
輸入模塊30、32被安放為使在它們之間有一大于90度的鈍角θ1，并將輸出模塊14，16被安放為在它們之間有一大于90度的鈍角θ1。并且，第一輸入模塊10和第一輸出模塊14被安放在同一平面上，且第二輸入模塊12和第一輸出模塊16被安放在同一平面上。
因此，第一輸入模塊30和第二輸出模塊36被安放為在它們之間有一大于90度的鈍角θ4，并且第二輸入模塊32和第一輸出模塊34被安排為在它們之間有一大于90度的鈍角θ4。
下面將說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光開關(guān)的操作。首先，如圖8所示，當(dāng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)單元的操作將反射器38移動(dòng)到反射輸入光的位置時(shí)，來(lái)自第一輸入模塊30和第二輸入模塊32的輸入光40、42在反射器38上反射，并且將來(lái)自反射器38的反射光44、46傳輸?shù)降诙敵瞿K36和第一輸出模塊34。在這里，在輸入光40、42和反射光44、46之間的角度是一個(gè)大于90度的鈍角θ4。
并且，當(dāng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)單元的操作將反射器18移動(dòng)到一個(gè)不反射輸入光的位置時(shí)，如圖9所示，來(lái)自第一輸入模塊30的輸入光40被直接傳輸?shù)降谝惠敵瞿K34，且來(lái)自第二輸入模塊32的輸入光42被直接傳輸?shù)降诙敵瞿K36。
在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光開關(guān)中，如圖10所示，當(dāng)它被構(gòu)建為光開關(guān)封裝時(shí)，第一輸入模塊30和第二輸入模塊32被安放在封裝主體48的一側(cè)，并且第一輸入模塊34和第二輸出模塊36被安放在另一側(cè)。
在這里，因?yàn)榈谝惠斎肽K30和第二輸入模塊32在它們之間有一銳角，第一輸出模塊34和第二輸出模塊36在它們之間有一銳角，因此易于將它們分別安放在封裝主體48的兩側(cè)，并且因此能夠簡(jiǎn)化裝配和封裝過程，并且將封裝尺寸最小化。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的光開關(guān)的結(jié)構(gòu)。
在根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的光開關(guān)中，多個(gè)第一輸入模塊50和多個(gè)第二輸入模塊52被安放為有一大于90度的鈍角，且多個(gè)第一輸出模塊54和多個(gè)第二輸出模塊56被安放為有一大于90度的鈍角。并且，第一輸入模塊56和第一輸出模塊54被安放在同一平面上使得其分別對(duì)應(yīng)，且第二輸入模塊52和第二輸出模塊56被安放在同一平面上使得其分別對(duì)應(yīng)。
在這里，四個(gè)第一輸入模塊50和四個(gè)第二輸入模塊52以規(guī)則的間隔來(lái)安放，以及四個(gè)第一輸出模塊54和四個(gè)第二輸出模塊56以規(guī)則的間隔來(lái)安放。并且，第一輸入模塊50和第二輸出模塊56被安放為有一小于90度的銳角，和第二輸入模塊52和第一輸出模塊54被安放為有一小于90度的銳角。
反射器58、60被安放在所有的位置，在這些位置上在第一輸入模塊50和第一輸出模塊54之間的直線和在第二輸入模塊52和第二輸出模塊56之間的直線彼此交叉，以及反射器58、60反射選擇來(lái)自第一和第二輸入模塊50、52中的一個(gè)的輸入光。
如圖11所示，在根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的光開關(guān)中，以實(shí)線表示的反射器58被移動(dòng)到反射輸入光的位置，且以虛線表示的反射器60被移動(dòng)到不反射輸入光的位置。根據(jù)這些，來(lái)自第一輸入模塊50的輸入光62的一部分被反射器58反射，并將其傳輸?shù)降诙敵瞿K56，一部分不被反射且直接被傳輸?shù)降谝惠敵瞿K54。并且，來(lái)自第二輸入模塊52的輸入光64的一部分被反射器58反射，并傳輸?shù)降谝惠敵瞿K54，一部分不被反射且直接被傳輸?shù)降诙敵瞿K56。
在根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的光開關(guān)中，因?yàn)榈谝惠斎肽K50和第二輸出模塊56被安放為有一銳角，第二輸入模塊52和第一輸出模塊54被安放為有一銳角，當(dāng)對(duì)它進(jìn)行封裝時(shí)，第一輸入模塊50和第二輸出模塊56被安放在一側(cè)，第二輸入模塊52和第一輸出模塊54被安放在另一側(cè)，并因此可能減小封裝的大小。
圖12示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的光開關(guān)的結(jié)構(gòu)。
在根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的光開關(guān)中，多個(gè)第一輸入模塊70和多個(gè)第二輸入模塊72被安放為有一小于90度的銳角，并且多個(gè)第一輸出模塊74和多個(gè)第二輸出模塊76被安排為有一小于90度的銳角。并且，第一輸入模塊70和第一輸出模塊74被安放在同一平面上使得其分別對(duì)應(yīng)，并且第二輸入模塊72和第二輸出模塊76被安放在同一平面上使得其分別對(duì)應(yīng)。
在這里，四個(gè)第一輸入模塊70和四個(gè)第二輸入模塊72以規(guī)則的間隔來(lái)安放，且四個(gè)第一輸出模塊74和四個(gè)第二輸出模塊76以規(guī)則的間隔來(lái)安放。
反射器78、80被安放在所有的位置，在該位置，在第一輸入模塊70和第一輸出模塊74之間的直線和在第二輸入模塊72和第二輸出模塊76之間的直線彼此交叉。
在根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的光開關(guān)中，因?yàn)榈谝惠斎肽K70和第二輸入模塊72被安放為有一銳角，第一輸出模塊76和第二輸出模塊74被安放為有一銳角，當(dāng)對(duì)其進(jìn)行封裝時(shí)，第一輸入模塊70和第二輸入模塊72被安放在一側(cè)，第一輸出模塊74和第二輸出模塊76被安放在另一側(cè)，并且因此能夠減小封裝的大小。
圖13示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光開關(guān)的反射器驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)。
在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光開關(guān)的反射器驅(qū)動(dòng)單元中，該反射器驅(qū)動(dòng)單元包括與反射器18、38連接來(lái)操作它們的移動(dòng)片200；彈簧204，其兩端都被一封裝主體202支撐，且一端固定在移動(dòng)片200的末端來(lái)提供用于使移動(dòng)片200回到最初狀態(tài)的彈力；固定在移動(dòng)片200的磁體；以及設(shè)置在移動(dòng)片200的一側(cè)以在供電時(shí)操作磁體206的電磁力產(chǎn)生器208。
在這里，彈簧204是用來(lái)提供彈力來(lái)使移動(dòng)片200回到最初的狀態(tài)，優(yōu)選的使用一板形的彈簧以在移動(dòng)片200旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生扭曲彈力。
移動(dòng)片200的一個(gè)末端被固定在彈簧204的中心，它的另一末端被水平地連接到反射器18、38，并且當(dāng)它被電磁力產(chǎn)生器208的操作旋轉(zhuǎn)時(shí)，將反射器18、38移動(dòng)到可能反射的位置或不可能反射的位置。
電磁力產(chǎn)生器208包括垂直的安放在移動(dòng)片200的自由端的底部的核210，和纏繞在該核上的線圈212。當(dāng)將電流提供到線圈212時(shí)，該核210被磁化，并且產(chǎn)生磁力線，當(dāng)提供給線圈212的電流強(qiáng)度足夠大時(shí)，核210的磁化將強(qiáng)烈地進(jìn)行，并且進(jìn)入飽和的磁化狀態(tài)。之后，如果電流不再在線圈212上流動(dòng)，該核仍保持磁化狀態(tài)，且繼續(xù)發(fā)射出磁力線。
根據(jù)由電磁力產(chǎn)生器208產(chǎn)生的電磁力，磁體206向上或向下移動(dòng)。之后，在其上安裝有磁體206的移動(dòng)片200的自由端開始旋轉(zhuǎn)，并因此使反射器18、38移動(dòng)。
在這里，該核210由相對(duì)介電常數(shù)不小于1的鐵磁材料制成。
并且，當(dāng)磁體206由弱磁材料制成時(shí)，因?yàn)樵陔姶帕Ξa(chǎn)生器中產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響其安放特性(arranging characteristics)，因此它具有一移動(dòng)力。
另外，作為鐵磁材料206的另一實(shí)施例，在用永磁體構(gòu)建磁體206的情況下，當(dāng)電磁力產(chǎn)生器的核的一個(gè)末端為N極，另一末端為S極時(shí)，則在它們之間產(chǎn)生了推力，并且因此旋轉(zhuǎn)磁體206。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)單元的操作。
圖14是一磁滯曲線，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元的操作原理；和圖15是一圖表，示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)單元的脈沖輸入電流的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁通密度的變化。
在圖14中的曲線示出了在提供電流到線圈時(shí)形成的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁通密度B的相互關(guān)系。當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度H增大到H1且被減小的0時(shí)，磁通密度B沿著路徑11和路徑13變化并且最終具有B0值。并且，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度H減小到H2且被增大到0時(shí)，磁通密度B沿著路徑15和路徑17變化并且最終具有0值。因此，當(dāng)具有一大小為H1，H2的磁場(chǎng)作為脈沖反復(fù)的施加時(shí)，可以得到磁通密度為B0和0。
通過上述的操作原理，當(dāng)供電到線圈時(shí)，從為鐵磁材料的核210上產(chǎn)生磁力線，通過從核210產(chǎn)生的磁力線，有磁體206固定于其上的移動(dòng)片開始沿箭頭A或箭頭B旋轉(zhuǎn)，并且因此反射器18、38被移動(dòng)到可能反射的位置或不可能反射的位置。
在這種情況下，當(dāng)提供到線圈212的電流被切斷時(shí)，通過上述原理，該核持續(xù)地產(chǎn)生磁力線，并且因此使移動(dòng)片200保持旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
并且，為使移動(dòng)片200回到最初狀態(tài)，通過從相反方向?qū)㈦娏魈峁┑骄€圈212，移動(dòng)片200在一相反的方向旋轉(zhuǎn)，并且通過彈簧204的彈力保持最初的狀態(tài)。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的光開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元具有與本發(fā)明先前的實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)。僅移動(dòng)片200和電磁力產(chǎn)生器208被安放在一條相同的直線上，當(dāng)供電到電磁力產(chǎn)生器208的線圈212，移動(dòng)片200執(zhí)行如箭頭C、D所示的上下的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
圖17-19是截面圖，示出了磁軛的安裝結(jié)構(gòu)，用來(lái)提供到根據(jù)本發(fā)明的光開關(guān)驅(qū)動(dòng)單元的電磁力產(chǎn)生器的磁力線路徑。在圖17中，磁軛230被安放在電磁力產(chǎn)生器208的底部。在圖18中，磁軛240覆蓋了電磁力產(chǎn)生器208的底部和側(cè)面。在圖19中，磁軛250被設(shè)置在覆蓋整個(gè)電磁力產(chǎn)生器208的表面。在這里，磁力的線路徑由磁軛來(lái)提供。
權(quán)利要求
1.一種光開關(guān)，它包括在其中輸入光的輸入模塊；將來(lái)自輸入模塊的輸入光傳輸?shù)狡涞妮敵瞿K；以及通過反射來(lái)自輸入模塊的輸入光而進(jìn)行開關(guān)操作的反射器；其中安放所述輸入模塊和輸出模塊，使得來(lái)自輸入模塊的輸入光和通過反射器反射并傳輸?shù)捷敵瞿K的反射光之間具有一小于90度的銳角。
2.如權(quán)利要求1所述的光開關(guān)，其中所述輸入模塊包括被安放為在它們之間有一大于90度的鈍角的第一輸入模塊和第二輸入模塊，以及所述輸出模塊包括被安放為在它們之間有一大于90度的鈍角的第一輸出模塊和第二輸出模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的光開關(guān)，其中所述第一輸入模塊和第二輸出模塊被安放在封裝主體的一側(cè)以使它們之間具有一銳角，以及第二輸入模塊和第一輸出模塊被安放在封裝主體的另一側(cè)以使它們之間有一銳角。
4.如權(quán)利要求1所述的光開關(guān)，其中所述多個(gè)第一輸入模塊和多個(gè)第二輸入模塊被安放為使它們之間具有一大于90度的鈍角，多個(gè)第一輸出模塊和多個(gè)第二輸出模塊被安放為使它們之間具有一大于90度的鈍角，并且反射器被安放在所有位置，在這些位置上的在第一輸入模塊和第一輸出模塊之間的直線與在第二輸入模塊和第二輸出模塊之間的直線彼此交叉。
5.如權(quán)利要求4所述的光開關(guān)，其中所述四個(gè)第一輸入模塊和四個(gè)第二輸入模塊被分別安放，以及四個(gè)第一輸出模塊和四個(gè)第二輸出模塊被分別安放。
6.如權(quán)利要求4所述的光開關(guān)，其中所述第一輸入模塊和第二輸出模塊被安放在封裝主體的一側(cè)以使在它們之間具有一小于90度的銳角，并且所述第二輸入模塊和第一輸出模塊被安放在封裝主體的另一側(cè)以使在它們之間具有一小于90度的銳角。
7.一種光開關(guān)，它包括在其中輸入光的輸入模塊；將來(lái)自輸入模塊的輸入光傳輸?shù)狡涞妮敵瞿K；以及通過反射來(lái)自輸入模塊的輸入光進(jìn)行開關(guān)操作的反射器；其中安放所述輸入模塊和輸出模塊，使得來(lái)自輸入模塊的輸入光和通過反射器反射并傳輸?shù)捷敵瞿K的反射光之間具有一大于90度的鈍角。
8.如權(quán)利要求7所述的光開關(guān)，其中所述輸入模塊包括被安放為在它們之間有一小于90度的銳角的第一輸入模塊和第二輸入模塊，以及所述輸出模塊包括被安放為在它們之間有一小于90度的銳角的第一輸出模塊和第二輸出模塊。
9.如權(quán)利要求8所述的光開關(guān)，其中所述第一輸入模塊和第二輸出模塊被安放在封裝主體的一側(cè)以使在它們之間有一銳角，以及第二輸入模塊和第一輸出模塊被安放在封裝主體的另一側(cè)以使在它們之間有一銳角。
10.如權(quán)利要求7所述的光開關(guān)，其中所述多個(gè)第一輸入模塊和多個(gè)第二輸入模塊被安放為使在它們之間具有一小于90度的銳角，多個(gè)第一輸出模塊和多個(gè)第二輸出模塊被安放為使在它們之間有一小于90度的銳角，并且將反射器安放在所有位置，在這些位置上的在第一輸入模塊和第一輸出模塊之間的直線與在第二輸入模塊和第二輸出模塊之間的直線彼此交叉。
11.如權(quán)利要求10所述的光開關(guān)，其中所述四個(gè)第一輸入模塊、四個(gè)第二輸入模塊、四個(gè)第一輸出模塊、以及四個(gè)第二輸出模塊被分別安放。
12.如權(quán)利要求10所述的光開關(guān)，其中所述第一輸入模塊和第二輸出模塊被安放在封裝主體的一側(cè)以使在它們之間具有一小于90度的銳角，并且所述第二輸入模塊和第一輸出模塊被安放在封裝主體的另一側(cè)以使在它們之間具有一小于90度的銳角。
13.如權(quán)利要求1或7所述的光開關(guān)，進(jìn)一步包括用來(lái)移動(dòng)反射器到反射入射光的方向和不反射入射光的方向的驅(qū)動(dòng)單元。
14.如權(quán)利要求13所述的光開關(guān)，其中所述驅(qū)動(dòng)單元包括移動(dòng)片，其與反射器連接以移動(dòng)反射器；彈簧，用于支撐移動(dòng)片、并使移動(dòng)片回到最初的狀態(tài)；以及電磁力產(chǎn)生器，用來(lái)當(dāng)供電時(shí)，移動(dòng)該移動(dòng)片，并在供電被切斷時(shí)，保持該移動(dòng)片的移動(dòng)狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求14所述的光開關(guān)，其中所述移動(dòng)單元的一個(gè)末端被固定在彈簧上，它的另一末端被設(shè)置為自由端形狀，在上面固定磁體，并且通過電磁產(chǎn)生器的作用使它在一定的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
16.如權(quán)利要求15所述的光開關(guān)，其中所述磁體是由弱磁材料構(gòu)成的。
17.如權(quán)利要求15所述的光開關(guān)，其中所述磁體是由永磁體構(gòu)成的。
18.如權(quán)利要求14所述的光開關(guān)，其中所述彈簧的兩端分別由光開關(guān)主體支撐，并且將它構(gòu)成為片狀彈簧以用來(lái)產(chǎn)生扭曲彈力。
19.如權(quán)利要求14所述的光開關(guān)，其中所述電磁力產(chǎn)生器包括核，它被安放在與到有磁鐵附著在其上的移動(dòng)單元的自由端成直角的角度，其由鐵磁材料制造，以便通過當(dāng)供電到線圈時(shí)所產(chǎn)生的磁力來(lái)旋轉(zhuǎn)在其上固定有磁鐵的移動(dòng)片，并且當(dāng)?shù)骄€圈的供電被切斷時(shí)，通過保持電磁力來(lái)保持移動(dòng)片旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)；以及線圈，其纏繞在核上用于提供電流。
20.如權(quán)利要求19所述的光開關(guān)，其中所述電磁力產(chǎn)生器被安放，以與移動(dòng)片在一條直線上，使得移動(dòng)片進(jìn)行上下的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
21.如權(quán)利要求19所述的光開關(guān)，其中所述用來(lái)形成磁路徑的磁軛被形成在電磁力產(chǎn)生器的底部。
22.如權(quán)利要求19所述的光開關(guān)，其中所述用來(lái)形成磁路徑的磁軛被形成在電磁力產(chǎn)生器的底部和側(cè)面。
23.如權(quán)利要求19所述的光開關(guān)，其中所述用來(lái)形成磁路徑的磁軛被形成使得其覆蓋電磁力產(chǎn)生器的整個(gè)周圍。
全文摘要
一種光開關(guān)，其包含在其中入射光的輸入模塊；用于傳輸來(lái)自輸入模塊的輸入光的輸出模塊；和通過反射來(lái)自輸入模塊的輸入光來(lái)進(jìn)行開關(guān)操作的反射器，其中設(shè)置所述輸入模塊和輸出模塊，使得來(lái)自輸入模塊的輸入光和在反射器反射并傳輸?shù)捷敵瞿K的反射光之間具有一小于90度的銳角，并且因此提供光開關(guān)，其能夠簡(jiǎn)化裝配和封裝過程，并且減小光開關(guān)的大小。
文檔編號(hào)G02B7/182GK1499230SQ20031010259
公開日2004年5月26日 申請(qǐng)日期2003年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月24日
發(fā)明者池昌炫, 李泳柱, 夫鐘郁 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社