專利名稱：實現1×n和n×n多路轉換光開關的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光通訊網絡中實現1×N和N×N多路轉換光開關的方法。
目前光開關器件中包括1×N及N×N多路轉換都采用機械方式實現，即由微型馬達驅動光纖位置或驅動反光鏡的方法來實現光傳播方向的切換，由于包括了運動部件，這種器件存在著兩個主要的缺點，即響應速度較慢，一般很難快于10ms，同時體積較大，不利于系統(tǒng)的集成化和小型化。在現有的非機械光開關技術中，用作光開關的液晶器件只具有單一“開”、“關”功能，不能同時實現1×N或N×N多路轉換。
本發(fā)明的目的是提供一種非機械式的、低功耗、快速度、利于系統(tǒng)小型化和集成化、可同時實現1×N或N×N多路轉換光開關的方法。
本發(fā)明的技術方案是這樣來實現的，制備兩片有透明導電膜的玻璃基片，在玻璃基片間涂布一層由5～10μ的光致固化高分子預聚材料和液晶的混合物構成的記錄層，用激光全息或計算機全息的方法設計全息光路，在記錄層上建立平面干涉而形成衍射光柵，制成液晶光柵元件；設計不同的全息光路在記錄層上建立不同空間頻率的衍射光柵，制成不同空間頻率的液晶光柵元件；用光學耦合的方法將若干個不同空間頻率的液晶光柵元件疊加在一起，改變電信號加在每一個液晶光柵元件上的的時序，使其與所要求的光傳播方向同步，以實現光束按點的切換。
本發(fā)明是基于將不同空間頻率的液晶光柵相疊加來實現多路光點的切換這一全新設計，達到低功耗、快速度、利于系統(tǒng)小型化和集成化、能實現1×N或N×N多路的光開關轉換。
本發(fā)明實施例結合附圖作進一步說明。


圖1為液晶光柵元件的基本結構圖，圖2為在兩個液晶光柵元件上同時撤消電信號表示圖；圖3為第二個液晶光柵元件撤消電信號表示圖4為第一個液晶光柵元件撤消電信號表示圖；圖5為為兩個液晶光柵元件同時加電信號表示圖；圖6為4×4液晶開關的結構原理圖。
本方法的實施步驟為1、制備液晶光柵元件，由圖1所示，它包括兩片鍍有導電膜1的玻璃基片2，在玻璃基片中灌有5～10μ的光致固化高分子預聚材料和液晶的混合物構成的記錄層3；2、用激光全息方法設計全息光路，在記錄層上建立平面干涉而形成衍射光柵而制成液晶光柵元件；3、用同樣的方法對另外的液晶光柵元件的記錄層上建立不同的空間頻率的衍射光柵；4、用光學耦合的方法將具有不同空間頻率的若干個液晶光柵元件疊加在起來，在每個液晶光柵上同時施加電場，由于電場的作用，液晶的分子取向使其折射率與高分子材料相匹配而使記錄材料清徹透明，液晶光柵此時視為平板玻璃，入射光將延原方向透過；5、撤消其中任意一個液晶光柵上的電場，由于改變電場加在每一個液晶光柵上的時序信，使其與所要求的光傳播方向同步，以實現光束按點的切換。
實施例1由圖2～5所示，它表明1×4液晶開關的基本原理，它是由2個光柵相疊加分別對應于2種不同空間頻率的光柵，依次或同時撤消液晶光柵上的電信號就實現了輸入光對4個輸出點的依次切換。
實施例2由6所示，它表明4×4液晶開關的基本原理，它是由4組復合光柵組成，每組復合光柵由2種不同空間頻率的光柵相疊加，依次或同時撤消各液晶光柵上的電信號就實現了4個輸入光對4個輸出點的切換。
權利要求
1.一種實現1×N和N×N多路轉換光開關的方法，其特征在于，方法的步驟為(1)制備兩片有透明導電膜(1)的玻璃基片(2)，在玻璃基片間涂布一層由5～10μ的光致固化高分子預聚材料和液晶的混合物構成的記錄層(3)，用激光全息或計算機全息的方法設計全息光路，在記錄層上建立平面干涉而形成衍射光柵，制成液晶光柵元件；(2)設計不同的全息光路在記錄層上建立不同空間頻率的衍射光柵，制成不同空間頻率的液晶光柵元件；(3)用光學耦合的方法將若干個不同空間頻率的液晶光柵元件疊加在一起；(4)改變電信號加在每一個液晶光柵元件上的的時序，使其與所要求的光傳播方向同步，以實現光束按點的切換。
全文摘要
本發(fā)明涉及1×N和N×N多路轉換光開關的方法,步驟為:制兩片有透明導電膜的玻璃基片,其間涂布一層光致固化高分子預聚材料和液晶的混合物構成的記錄層,在記錄層上建立不同空間頻率的衍射光柵,制成不同空間頻率的液晶光柵;用光學耦合的方法將若干個液晶光柵疊加;改變電信號在每個液晶光柵上的時序,使其與所要求的光傳播方向同步,實現光束按點的切換,達到低功耗、快速、使系統(tǒng)小型化、集成化、實現1×N或N×N多路的光開關轉換。
文檔編號G02B6/35GK1387060SQ01119759
公開日2002年12月25日 申請日期2001年5月23日 優(yōu)先權日2001年5月23日
發(fā)明者莊松林, 時青廈, 顧玲娟, 裘穎剛 申請人:寶通國際傳訊集團有限公司