CN108732687B - 一种光开关及光开关阵列 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种光开关及光开关阵列。该光开关包括第一波导、第二波导、第三波导、弹性部件和驱动器；第一波导和第二波导位于不同的平面，第三波导包括第一侧臂和第二侧臂，第一侧臂和第二侧臂位于第三波导的中心线的两侧；弹性部件与第三波导相连；驱动器，用于驱动第一侧臂和第二侧臂绕第三波导的中心线按照第一方向旋转，以使第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导形成光学导通，其中，弹性部件发生弹性形变；弹性部件，用于驱动第一侧臂和第二侧臂绕第三波导的中心线按照第二方向旋转，以使第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导形成光学隔离。本申请实施例可以使得光开关可以更加快速的实现光学导通或光学隔离。

Description

一种光开关及光开关阵列

技术领域

本申请实施例涉及光学技术领域，更具体的说，涉及光开关及光开关阵列。

背景技术

随着大数据和云计算的发展，数据中心中光交换的容量日益增长，对光开关的启闭速度的需求也随之增长。传统的光开关包括一个上层光波导、两个下层光波导和驱动器，上层光波导为宽度渐变的锥形光波导。

在光开关处于开启状态时，驱动器施加电压，以使上层光波导垂直向下移动。在上层光波导与两个下层光波导的间距小于阈值时，上层光波导与两个下层光波导发生光学耦合，从而形成光学导通。

在光开关处于关闭状态时，驱动器停止施加电压，以使上层光波导垂直向上移动。在上层光波导与两个下层光波导的间距大于阈值时，上层光波导与两个下层光波导无法发生光学耦合，从而形成光学隔离。

为了使光开关实现光学导通或光学隔离，上层光波导均需要垂直向上或垂直向下运动，所以光开关的上层光波导的重心发生了变化，从而导致光开关实现光学导通或光学隔离的速度慢。因此，现有的光开关无法快速的实现光学导通或光学隔离。

发明内容

本申请实施例提供一种光开关及光开关阵列，解决了现有的光开关无法快速的实现光学导通或光学隔离的问题。

本申请实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种光开关，包括第一波导、第二波导、第三波导、弹性部件和驱动器；

第一波导和第二波导位于不同的平面，第三波导包括第一侧臂和第二侧臂，第一侧臂和第二侧臂位于第三波导的中心线的两侧；

弹性部件与第三波导相连；

驱动器，用于驱动第一侧臂和第二侧臂绕第三波导的中心线按照第一方向旋转，以使第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导形成光学导通，其中，弹性部件发生弹性形变；

弹性部件，用于驱动第一侧臂和第二侧臂绕第三波导的中心线按照第二方向旋转，以使第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导形成光学隔离；

第一方向为顺时针方向或逆时针方向，第二方向与第一方向相反。

在第一方面中，本申请实施例的光开关为了实现光学导通或光学隔离，第三波导的第一侧臂和第二侧臂均会按照第一方向或第二方向绕第三波导的中心线旋转；而且，在第三波导的第一侧臂和第二侧臂绕第三波导的中心线旋转的过程中，第三波导的重心始终处于同一个位置，所以第三波导的第一侧臂和第二侧臂可以获得更高的运动速度，以使得光开关可以更加快速的实现光学导通或光学隔离。

在一种可能的实现方式中，在第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导形成光学导通时，第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导之间的间距小于阈值，第一侧臂和第二侧臂均处于第一波导所在的平面与第二波导所在的平面之间；

在第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导形成光学隔离时，第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导之间的间距大于阈值，第一侧臂和第二侧臂均处于第一波导所在的平面与第二波导所在的平面之间。

在一种可能的实现方式中，在第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导形成光学导通时，第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导之间的间距小于阈值，第一侧臂和第二侧臂分别处于第一波导所在的平面和第二波导所在的平面；

在第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导形成光学隔离时，第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导之间的间距大于阈值，第一侧臂和第二侧臂均处于第一波导所在的平面与第二波导所在的平面之间。

在一种可能的实现方式中，还包括转轴；

转轴按照第三波导的中心线穿过第三波导，第三波导的第一侧臂和第二侧臂可绕转轴旋转。

其中，转轴可以保证第一侧臂和第二侧臂在旋转的过程中稳定性更好。

在一种可能的实现方式中，第一波导所在的平面与第二波导所在的平面平行；第一波导与第二波导相互垂直。

其中，可以使光开关的结构更加整齐，布局更加简单，在工程上更容易实现。

在一种可能的实现方式中，在驱动器接收控制信号时，驱动器用于驱动第一侧臂和第二侧臂绕第三波导的中心线按照第一方向旋转，以使第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导形成光学导通，其中，弹性部件发生弹性形变；

在驱动器失去控制信号时，弹性部件用于驱动第一侧臂和第二侧臂绕第三波导的中心线按照第二方向旋转，以使第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导形成光学隔离。

第二方面，本申请实施例提供了另一种光开关，包括第一波导、第二波导、第三波导、弹性部件和驱动器；

第一波导和第二波导位于同一平面，第三波导包括第一侧臂和第二侧臂，第一侧臂和第二侧臂位于第三波导的中心线的两侧；

弹性部件与第三波导相连；

驱动器，用于驱动第一侧臂和第二侧臂绕第三波导的中心线按照第一方向旋转，以使第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导形成光学隔离，其中，弹性部件发生弹性形变；

弹性部件，用于驱动第一侧臂和第二侧臂绕第三波导的中心线按照第二方向旋转，以使第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导形成光学导通；

第一方向为顺时针方向或逆时针方向，第二方向与第一方向相反。

在第二方面中，本申请实施例的光开关为了实现光学导通或光学隔离，第三波导的第一侧臂和第二侧臂均会按照第一方向或第二方向绕第三波导的中心线旋转；而且，在第三波导的第一侧臂和第二侧臂绕第三波导的中心线旋转的过程中，第三波导的重心始终处于同一个位置，所以第三波导的第一侧臂和第二侧臂可以获得更高的运动速度，以使得光开关可以更加快速的实现光学导通或光学隔离。

在一种可能的实现方式中，在第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导形成光学导通时，第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导之间的间距小于阈值，第一波导、第二波导、第一侧臂和第二侧臂均处于第一平面上；

在第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导形成光学隔离时，第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导之间的间距大于阈值，第一波导和第二波导均处于第一平面上，第一侧臂和第二侧臂均处于第二平面上，第一平面与第二平面在第三波导的中心线处相交叉。

在一种可能的实现方式中，还包括转轴；

转轴按照第三波导的中心线穿过第三波导，第三波导的第一侧臂和第二侧臂可绕转轴旋转。

其中，转轴可以保证第一侧臂和第二侧臂在旋转的过程中稳定性更好。

在一种可能的实现方式中，第一波导与第二波导相互垂直。

其中，可以使光开关的结构更加整齐，布局更加简单，在工程上更容易实现。

在一种可能的实现方式中，在驱动器接收控制信号时，驱动器用于驱动第一侧臂和第二侧臂绕第三波导的中心线按照第一方向旋转，以使第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导形成光学隔离，其中，弹性部件发生弹性形变；

在驱动器失去控制信号时，弹性部件用于驱动第一侧臂和第二侧臂绕第三波导的中心线按照第二方向旋转，以使第一侧臂和第二侧臂分别与第一波导和第二波导形成光学导通。

第三方面，本申请实施例提供了一种光开关阵列，光开关阵列包括至少两个如权1至6任意一项的光开关或至少两个如权7至11任意一项的光开关；

同一列的每个光开关的第一波导依次首尾连接；

同一行的每个光开关的第二波导依次首尾连接。

在第三方面中，多个光开关组成了一个光开关阵列，在波导光进入多个第一波导时，光开关阵列可以控制目标光开关，以使目标光开关处于开启状态，从而使得目标光开关的第三波导与第一波导和第二波导形成光学导通，以实现波导光通过目标光开关的第二波导导出，实现了端口间的切换。

附图说明

图1所示的为本申请实施例公开的一种光开关的俯视图；

图2所示的为本申请实施例公开的一种光开关的部件分解图；

图3所示的为本申请实施例公开的光开关处于初始状态的侧视图；

图4所示的为本申请实施例公开的光开关处于开启状态的侧视图；

图5所示的为本申请实施例公开的光开关处于关闭状态的侧视图；

图6所示的为本申请实施例公开的另一种光开关的俯视图；

图7所示的为本申请实施例公开的另一种光开关处于初始状态的侧视图；

图8所示的为本申请实施例公开的另一种光开关处于开启状态的侧视图；

图9所示的为本申请实施例公开的另一种光开关处于关闭状态的侧视图；

图10所示的为本申请实施例公开的又一种光开关的俯视图；

图11所示的为本申请实施例公开的又一种光开关处于初始状态的侧视图；

图12所示的为本申请实施例公开的又一种光开关处于开启状态的侧视图；

图13所示的为本申请实施例公开的又一种光开关处于关闭状态的侧视图；

图14所示的为本申请实施例公开的一种光开关阵列的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

请参见图1至图5所示，图1所示的为本申请实施例公开的一种光开关的俯视图，图2所示的为本申请实施例公开的一种光开关的部件分解图，图3所示的为本申请实施例公开的光开关处于初始状态的侧视图，图4所示的为本申请实施例公开的光开关处于开启状态的侧视图，图5所示的为本申请实施例公开的光开关处于关闭状态的侧视图。

在图1和图2所示的实施例中，本申请实施例提供的光开关包括第一波导11、第二波导12、第三波导13、弹性部件141、弹性部件142和驱动器15。

在图1和图2所示的实施例中，第一波导11和第二波导12位于不同的平面，第三波导13包括第一侧臂131和第二侧臂132，第一侧臂131和第二侧臂132位于第三波导13的中心线10的两侧。可选地，第一侧臂131和第二侧臂132以第三波导13的中心线10对称。弹性部件141的第一端与第一侧臂131相连，弹性部件141的第二端与驱动器15相连；弹性部件142的第一端与第二侧臂132相连，弹性部件142的第二端与驱动器15相连。

在图1和图2所示的实施例中，第一波导11设置在最上层，第二波导12设置在最下层，第三波导13设置在最上层和最下层之间。当然，第一波导11和第二波导12可以互换位置，例如，可以将第二波导12设置在最上层，将第一波导11设置在最下层。

驱动器15，用于驱动第一侧臂131和第二侧臂132绕第三波导13的中心线10按照第一方向旋转，以使第一侧臂131和第二侧臂132分别与第一波导11和第二波导12形成光学导通，其中，弹性部件141和弹性部件142均发生弹性形变。

驱动器15的种类有很多，例如，驱动器15可以为静电驱动器、电磁驱动器或热电驱动器等。在驱动器15为静电驱动器时，在光开关被开启时，静电驱动器会接收到控制信号，并产生静电，以使得第一侧臂131和第二侧臂132受到静电的影响，按照第一方向绕第三波导13的中心线10旋转。在驱动器15为电磁驱动器时，在光开关被开启时，电磁驱动器会接收到控制信号，并产生电磁波，以使得第一侧臂131和第二侧臂132受到电磁波的影响，按照第一方向绕第三波导13的中心线10旋转。

弹性部件141和弹性部件142，均用于驱动第一侧臂131和第二侧臂132绕第三波导13的中心线10按照第二方向旋转，以使第一侧臂131和第二侧臂132分别与第一波导11和第二波导12形成光学隔离。其中，第一方向为顺时针方向或逆时针方向，第二方向与第一方向相反。弹性部件141和弹性部件142可以起到使第三波导13回复初始位置的作用，弹性部件141和弹性部件142可以为弹簧或弹片等部件。

在图1和图2所示的实施例中，在光开关被开启时，光开关会向驱动器15发送控制信号。在驱动器15接收控制信号时，驱动器15会产生第一作用力，以使得第一侧臂131和第二侧臂132受到第一作用力的影响，按照第一方向绕第三波导13的中心线10旋转，以使第一侧臂131和第二侧臂132分别与第一波导11和第二波导12形成光学导通，此时，弹性部件141和弹性部件142会发生弹性形变。由于驱动器15的位置是固定的，所以弹性部件141和弹性部件142会在第一侧臂131和第二侧臂132上产生第二方向的第二作用力。

在图1和图2所示的实施例中，在光开关被关闭时，光开关会停止向驱动器15发送控制信号。在驱动器15失去控制信号时，驱动器15会失去第一作用力，以使得第一侧臂131和第二侧臂132受到第二作用力的影响，按照第二方向绕第三波导13的中心线10旋转，以使第一侧臂131和第二侧臂132分别与第一波导11和第二波导12形成光学隔离。然后，弹性部件141和弹性部件142会恢复至原始状态，此时，第一侧臂131和第二侧臂132不会受到任何作用力的影响，第一侧臂131和第二侧臂132处于静止状态。

在图1和图2所示的实施例中，为了简化光开关的部件，可以保留弹性部件141和弹性部件142中的一个，并去掉另一个。例如，保留弹性部件141，去掉弹性部件142；又如，保留弹性部件142，去掉弹性部件141。另外，弹性部件141还可以与第三波导13的其他位置连接，不一定非要连接到第一侧臂131上；同理，弹性部件142还可以与第三波导13的其他位置连接，不一定非要连接到第二侧臂132上。

在图1和图2所示的实施例中，第一侧臂131和第二侧臂132均会按照第一方向或第二方向绕第三波导13的中心线10旋转，为了保证第一侧臂131和第二侧臂132在旋转的过程中稳定性更好，光开关还可以增加一个转轴。其中，转轴按照第三波导13的中心线10穿过第三波导13，以使得第三波导13的第一侧臂131和第二侧臂132可绕转轴旋转。

在图1和图2所示的实施例中，为了使光开关的结构更加整齐，布局更加简单，在工程上更容易实现，可以使第一波导11所在的平面与第二波导12所在的平面平行，而且使第一波导11与第二波导12相互垂直。

在图1和图2所示的实施例中，为了保证光开关的稳定性更优，光开关还可以增加一个基座，并将第一波导11、第二波导12和驱动器15均固定在基座上。当然，在光开关具有基座时，弹性部件141的第一端便可以与第一侧臂131相连，弹性部件141的第二端便可以与基座相连，同样可以使弹性部件141起到使第三波导13回复初始位置的作用。

在图1和图2所示的实施例中，本申请实施例的光开关为了实现光学导通或光学隔离，第三波导13的第一侧臂131和第二侧臂132均会按照第一方向或第二方向绕第三波导13的中心线10旋转；而且，在第三波导13的第一侧臂131和第二侧臂132绕第三波导13的中心线10旋转的过程中，第三波导13的重心始终处于同一个位置，所以第三波导13的第一侧臂131和第二侧臂132可以获得更高的运动速度，以使得光开关可以更加快速的实现光学导通或光学隔离。

请参见图3所示，在光开关未接收到开启或关闭的指令时，第三波导13处于静止状态，第一侧臂131和第二侧臂132分别与第一波导11和第二波导12之间的间距大于阈值，而且第一侧臂131和第二侧臂132均处于第一波导11所在的平面与第二波导12所在的平面之间。其中，阈值为一定的长度。

请参见图4所示，在光开关接收到开启指令时，驱动器会产生第一作用力，以使得第一侧臂131和第二侧臂132受到第一作用力的影响，按照第一方向绕第三波导13的中心线10旋转，以使第一侧臂131和第二侧臂132分别与第一波导11和第二波导12形成光学导通。此时，第一侧臂131和第二侧臂132分别与第一波导11和第二波导12之间的间距小于阈值，第一侧臂131和第二侧臂132均处于第一波导11所在的平面与第二波导12所在的平面之间，弹性部件会发生弹性形变。由于驱动器的位置是固定的，所以弹性部件会在第一侧臂131和第二侧臂132上产生第二方向的第二作用力。

请参见图5所示，在光开关接收到关闭指令时，驱动器会失去第一作用力，以使得第一侧臂131和第二侧臂132受到第二作用力的影响，按照第二方向绕第三波导13的中心线10旋转，以使第一侧臂131和第二侧臂132分别与第一波导11和第二波导12形成光学隔离。然后，弹性部件141和弹性部件142会恢复至原始状态，第一侧臂131和第二侧臂132不会受到任何作用力的影响，第一侧臂131和第二侧臂132处于静止状态。此时，第一侧臂131和第二侧臂132分别与第一波导11和第二波导12之间的间距大于阈值，第一侧臂131和第二侧臂132均处于第一波导11所在的平面与第二波导12所在的平面之间。

在图3至图5所示的实施例中，第一方向为顺时针方向，第二方向为逆时针方向。

请参见图6至图9所示，图6所示的为本申请实施例公开的另一种光开关的俯视图，图7所示的为本申请实施例公开的另一种光开关处于初始状态的侧视图，图8所示的为本申请实施例公开的另一种光开关处于开启状态的侧视图，图9所示的为本申请实施例公开的另一种光开关处于关闭状态的侧视图。

在图6至图9所示的实施例中，本申请实施例提供的光开关包括第一波导21、第二波导22、第三波导23、弹性部件241、弹性部件242和驱动器25。

在图6至图9所示的实施例中，第一波导21和第二波导22位于不同的平面，第三波导23包括第一侧臂231和第二侧臂232，第一侧臂231和第二侧臂232位于第三波导23的中心线20的两侧，可选地，第一侧臂231和第二侧臂232以第三波导23的中心线20对称。弹性部件241的第一端与第一侧臂231相连，弹性部件241的第二端与驱动器25相连；弹性部件242的第一端与第二侧臂232相连，弹性部件242的第二端与驱动器25相连。

在图6至图9所示的实施例中，第一波导21设置在最上层，第二波导22设置在最下层，第三波导23设置在最上层和最下层之间。当然，第一波导21和第二波导22可以互换位置，例如，可以将第二波导22设置在最上层，将第一波导21设置在最下层。

驱动器25，用于驱动第一侧臂231和第二侧臂232绕第三波导23的中心线20按照第一方向旋转，以使第一侧臂231和第二侧臂232分别与第一波导21和第二波导22形成光学导通，其中，弹性部件241和弹性部件242均发生弹性形变。

驱动器25的种类有很多，例如，驱动器25可以为静电驱动器、电磁驱动器或热电驱动器等。在驱动器25为静电驱动器时，在光开关被开启时，静电驱动器会接收到控制信号，并产生静电，以使得第一侧臂231和第二侧臂232受到静电的影响，按照第一方向绕第三波导23的中心线20旋转。在驱动器25为电磁驱动器时，在光开关被开启时，电磁驱动器会接收到控制信号，并产生电磁波，以使得第一侧臂231和第二侧臂232受到电磁波的影响，按照第一方向绕第三波导23的中心线20旋转。

弹性部件241和弹性部件242，均用于驱动第一侧臂231和第二侧臂232绕第三波导23的中心线20按照第二方向旋转，以使第一侧臂231和第二侧臂232分别与第一波导21和第二波导22形成光学隔离。其中，第一方向为顺时针方向或逆时针方向，第二方向与第一方向相反。弹性部件241和弹性部件242可以起到使第三波导23回复初始位置的作用，弹性部件241和弹性部件242可以为弹簧或弹片等部件。

在图6至图9所示的实施例中，与图1至图5所示的实施例的区别在于，在第一侧臂231和第二侧臂232分别与第一波导21和第二波导22形成光学导通时，第一侧臂231和第二侧臂232分别与第一波导21和第二波导22之间的间距小于阈值，第一侧臂231和第二侧臂232分别处于第一波导21所在的平面和第二波导22所在的平面，此时的场景如图8所示；在第一侧臂231和第二侧臂232分别与第一波导21和第二波导22形成光学隔离时，第一侧臂231和第二侧臂232分别与第一波导21和第二波导22之间的间距大于阈值，第一侧臂231和第二侧臂232均处于第一波导21所在的平面与第二波导22所在的平面之间，此时的场景如图7和图9所示。

通过图8所示的实施例可以得知，在图6至图9所示的实施例中，第一侧臂231和第二侧臂232分别与第一波导21和第二波导22侧面耦合形成光学导通。

通过图4所示的实施例可以得知，在图1至图5所示的实施例中，第一侧臂131和第二侧臂132分别与第一波导11和第二波导12上下耦合形成光学导通。

在图6至图9所示的实施例中，本申请实施例的光开关为了实现光学导通或光学隔离，第三波导23的第一侧臂231和第二侧臂232均会按照第一方向或第二方向绕第三波导23的中心线20旋转；而且，在第三波导23的第一侧臂231和第二侧臂232绕第三波导23的中心线20旋转的过程中，第三波导23的重心始终处于同一个位置，所以第三波导23的第一侧臂231和第二侧臂232可以获得更高的运动速度，以使得光开关可以更加快速的实现光学导通或光学隔离。

请参见图10至图13所示，图10所示的为本申请实施例公开的又一种光开关的俯视图，图11所示的为本申请实施例公开的又一种光开关处于初始状态的侧视图，图12所示的为本申请实施例公开的又一种光开关处于开启状态的侧视图，图13所示的为本申请实施例公开的又一种光开关处于关闭状态的侧视图。

在图10至图13所示的实施例中，本申请实施例提供的光开关包括第一波导31、第二波导32、第三波导33、弹性部件341、弹性部件342和驱动器35。

在图10至图13所示的实施例中，第一波导31和第二波导32位于同一平面，第三波导33包括第一侧臂331和第二侧臂332，第一侧臂331和第二侧臂332位于第三波导33的中心线30的两侧，可选地，第一侧臂331和第二侧臂332以第三波导33的中心线30对称。弹性部件341的第一端与第一侧臂331相连，弹性部件341的第二端与驱动器35相连；弹性部件342的第一端与第二侧臂332相连，弹性部件342的第二端与驱动器35相连。

在图10至图13所示的实施例中，在初始状态下，第一波导31、第二波导32和第三波导33均处于同一个平面上，且第一波导31与第二波导32为交叉波导。

驱动器35，用于驱动第一侧臂331和第二侧臂332绕第三波导33的中心线30按照第一方向旋转，以使第一侧臂331和第二侧臂332分别与第一波导31和第二波导32形成光学隔离，其中，弹性部件341和弹性部件342均发生弹性形变。

驱动器35的种类有很多，例如，驱动器35可以为静电驱动器、电磁驱动器或热电驱动器等。在驱动器35为静电驱动器时，在光开关被开启时，静电驱动器会接收到控制信号，并产生静电，以使得第一侧臂331和第二侧臂332受到静电的影响，按照第一方向绕第三波导33的中心线30旋转。在驱动器35为电磁驱动器时，在光开关被开启时，电磁驱动器会接收到控制信号，并产生电磁波，以使得第一侧臂331和第二侧臂332受到电磁波的影响，按照第一方向绕第三波导33的中心线30旋转。

弹性部件341和弹性部件342，均用于驱动第一侧臂331和第二侧臂332绕第三波导33的中心线30按照第二方向旋转，以使第一侧臂331和第二侧臂332分别与第一波导31和第二波导32形成光学导通。其中，第一方向为顺时针方向或逆时针方向，第二方向与第一方向相反。弹性部件341和弹性部件342可以起到使第三波导33回复初始位置的作用，弹性部件341和弹性部件342可以为弹簧或弹片等部件。

在图10至图13所示的实施例中，与图1至图5所示的实施例的区别在于，在第一侧臂331和第二侧臂332分别与第一波导31和第二波导32形成光学导通时，第一侧臂331和第二侧臂332分别与第一波导31和第二波导32之间的间距小于阈值，第一波导31、第二波导32、第一侧臂331和第二侧臂332均处于第一平面上，此时的场景如图11和图13所示；在第一侧臂331和第二侧臂332分别与第一波导31和第二波导32形成光学隔离时，第一侧臂331和第二侧臂332分别与第一波导31和第二波导32之间的间距大于阈值，第一波导31和第二波导32均处于第一平面上，第一侧臂331和第二侧臂332均处于第二平面上，第一平面与第二平面在第三波导33的中心线处相交叉，此时的场景如图12所示。

通过图11和图13所示的实施例可以得知，在图10至图13所示的实施例中，第一侧臂331和第二侧臂332分别与第一波导31和第二波导32侧面耦合形成光学导通。

通过图4所示的实施例可以得知，在图1至图5所示的实施例中，第一侧臂131和第二侧臂132分别与第一波导11和第二波导12上下耦合形成光学导通。

在图10至图13所示的实施例中，第一侧臂331和第二侧臂332均会按照第一方向或第二方向绕第三波导33的中心线30旋转，为了保证第一侧臂331和第二侧臂332在旋转的过程中稳定性更好，光开关还可以增加一个转轴。其中，转轴按照第三波导33的中心线30穿过第三波导33，以使得第三波导33的第一侧臂331和第二侧臂332可绕转轴旋转。

在图10至图13所示的实施例中，为了使光开关的结构更加整齐，布局更加简单，在工程上更容易实现，可以使第一波导31与第二波导32相互垂直。

在图10至图13所示的实施例中，在光开关被开启时，光开关不会向驱动器35发送控制信号，第一侧臂331和第二侧臂332分别与第一波导31和第二波导32形成光学导通。在光开关被关闭时，光开关会向驱动器35发送控制信号；在驱动器35接收控制信号时，驱动器35会产生第一作用力，以使得第一侧臂331和第二侧臂332受到第一作用力的影响，按照第一方向绕第三波导33的中心线30旋转，以使第一侧臂331和第二侧臂332分别与第一波导31和第二波导32形成光学隔离，此时，弹性部件341和弹性部件342会发生弹性形变。由于驱动器35的位置是固定的，所以弹性部件341和弹性部件342会在第一侧臂331和第二侧臂332上产生第二方向的第二作用力。

在图10至图13所示的实施例中，在光开关被开启时，光开关会停止向驱动器35发送控制信号。在驱动器35失去控制信号时，驱动器35会失去第一作用力，以使得第一侧臂331和第二侧臂332受到第二作用力的影响，按照第二方向绕第三波导33的中心线30旋转，以使第一侧臂331和第二侧臂332分别与第一波导31和第二波导32形成光学导通。然后，弹性部件341和弹性部件342会恢复至原始状态，此时，第一侧臂331和第二侧臂332不会受到任何作用力的影响，第一侧臂331和第二侧臂332处于静止状态。

在图10至图13所示的实施例中，本申请实施例的光开关为了实现光学导通或光学隔离，第三波导33的第一侧臂331和第二侧臂332均会按照第一方向或第二方向绕第三波导33的中心线30旋转；而且，在第三波导33的第一侧臂331和第二侧臂332绕第三波导33的中心线30旋转的过程中，第三波导33的重心始终处于同一个位置，所以第三波导33的第一侧臂331和第二侧臂332可以获得更高的运动速度，以使得光开关可以更加快速的实现光学导通或光学隔离。

请参见图14所示，图14所示的为本申请实施例公开的一种光开关阵列的俯视图。在图14所示的实施例中，光开关阵列包括至少两个如图1所示的光开关。当然，光开关阵列也可以仅包括至少两个如图6所示的光开关。另外，光开关阵列还可以仅包括至少两个如图10所示的光开关。

在图14所示的实施例中，同一列的每个光开关的第一波导41依次首尾连接；同一行的每个光开关的第二波导42依次首尾连接。

在图14所示的实施例中，多个光开关组成了一个光开关阵列，在波导光进入多个第一波导41时，光开关阵列可以控制目标光开关，以使目标光开关处于开启状态，从而使得目标光开关的第三波导43与第一波导41和第二波导42形成光学导通，以实现波导光通过目标光开关的第二波导42导出，实现了端口间的切换。

在图14所示的实施例中，光开关阵列的结构可以由m行n列的光开关组成，其中，m和n均为正整数。例如，光开关阵列的结构可以由1行3列的光开关组成；再如，光开关阵列的结构可以由4行4列的光开关组成；又如，光开关阵列的结构可以由2行1列的光开关组成。

在图14所示的实施例中，图14画出的效果为光开关阵列的每个第一波导41和每个第二波导42均为直的。当然，在实际的技术场景在，光开关阵列的每个第一波导41和每个第二波导42也可以为弯曲的或具有一定弧度的。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光开关，其特征在于，包括第一波导、第二波导、第三波导、弹性部件、驱动器和转轴；

所述第一波导和所述第二波导位于不同的平面，所述第三波导包括第一侧臂和第二侧臂，所述第一侧臂和所述第二侧臂位于所述第三波导的中心线的两侧；所述转轴按照所述第三波导的中心线穿过所述第三波导，所述第三波导的第一侧臂和所述第二侧臂可绕所述转轴旋转；

所述弹性部件与所述第三波导相连；

所述驱动器，用于驱动所述第一侧臂和所述第二侧臂绕所述第三波导的中心线按照第一方向旋转，以使所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导形成光学导通，其中，所述弹性部件发生弹性形变；

所述弹性部件，用于驱动所述第一侧臂和所述第二侧臂绕所述第三波导的中心线按照第二方向旋转，以使所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导形成光学隔离；

所述第一方向为顺时针方向或逆时针方向，所述第二方向与所述第一方向相反。

2.根据权利要求1所述的光开关，其特征在于：

在所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导形成光学导通时，所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导之间的间距小于阈值，所述第一侧臂和所述第二侧臂均处于所述第一波导所在的平面与所述第二波导所在的平面之间；

在所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导形成光学隔离时，所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导之间的间距大于所述阈值，所述第一侧臂和所述第二侧臂均处于所述第一波导所在的平面与所述第二波导所在的平面之间。

3.根据权利要求1所述的光开关，其特征在于：

在所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导形成光学导通时，所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导之间的间距小于阈值，所述第一侧臂和所述第二侧臂分别处于所述第一波导所在的平面和所述第二波导所在的平面；

在所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导形成光学隔离时，所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导之间的间距大于所述阈值，所述第一侧臂和所述第二侧臂均处于所述第一波导所在的平面与所述第二波导所在的平面之间。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的光开关，其特征在于：

所述第一波导所在的平面与所述第二波导所在的平面平行；

所述第一波导与所述第二波导相互垂直。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的光开关，其特征在于：

在所述驱动器接收控制信号时，所述驱动器用于驱动所述第一侧臂和所述第二侧臂绕所述第三波导的中心线按照第一方向旋转，以使所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导形成光学导通，其中，所述弹性部件发生弹性形变；

在所述驱动器失去所述控制信号时，所述弹性部件用于驱动所述第一侧臂和所述第二侧臂绕所述第三波导的中心线按照第二方向旋转，以使所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导形成光学隔离。

6.一种光开关，其特征在于，包括第一波导、第二波导、第三波导、弹性部件、驱动器和转轴；

所述第一波导和所述第二波导位于同一平面，所述第三波导包括第一侧臂和第二侧臂，所述第一侧臂和所述第二侧臂位于所述第三波导的中心线的两侧；所述转轴按照所述第三波导的中心线穿过所述第三波导，所述第三波导的第一侧臂和所述第二侧臂可绕所述转轴旋转；

所述弹性部件与所述第三波导相连；

所述驱动器，用于驱动所述第一侧臂和所述第二侧臂绕所述第三波导的中心线按照第一方向旋转，以使所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导形成光学隔离，其中，所述弹性部件发生弹性形变；

所述弹性部件，用于驱动所述第一侧臂和所述第二侧臂绕所述第三波导的中心线按照第二方向旋转，以使所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导形成光学导通；

所述第一方向为顺时针方向或逆时针方向，所述第二方向与所述第一方向相反。

7.根据权利要求6所述的光开关，其特征在于：

在所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导形成光学导通时，所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导之间的间距小于阈值，所述第一波导、所述第二波导、所述第一侧臂和所述第二侧臂均处于第一平面上；

在所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导形成光学隔离时，所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导之间的间距大于所述阈值，所述第一波导和所述第二波导均处于所述第一平面上，所述第一侧臂和所述第二侧臂均处于第二平面上，所述第一平面与所述第二平面在所述第三波导的中心线处相交叉。

8.根据权利要求6或7所述的光开关，其特征在于：

所述第一波导与所述第二波导相互垂直。

9.根据权利要求6或7所述的光开关，其特征在于：

在所述驱动器接收控制信号时，所述驱动器用于驱动所述第一侧臂和所述第二侧臂绕所述第三波导的中心线按照第一方向旋转，以使所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导形成光学隔离，其中，所述弹性部件发生弹性形变；

在所述驱动器失去所述控制信号时，所述弹性部件用于驱动所述第一侧臂和所述第二侧臂绕所述第三波导的中心线按照第二方向旋转，以使所述第一侧臂和所述第二侧臂分别与所述第一波导和所述第二波导形成光学导通。

10.一种光开关阵列，其特征在于，所述光开关阵列包括至少两个如权1至5任意一项所述的光开关或至少两个如权6至9任意一项所述的光开关；

同一列的每个光开关的第一波导依次首尾连接；

同一行的每个光开关的第二波导依次首尾连接。

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