CN114325951A - 一种节能mems光开关 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学元件技术领域，具体涉及一种节能MEMS光开关；包括开关本体和升降组件，开关本体包括壳体和MEMS芯片，升降组件包括滑动板、固定杆、顶杆和两个第一弹簧，使用开关本体时，按下滑动板，滑动板向下滑动并压缩第一弹簧，当滑动板上的固定槽与壳体上的滑槽对齐时，固定杆滑出固定槽，并插入滑槽内固定住滑动板，从而下降MEMS芯片反射光线，断开开关本体时，推动顶杆在滑槽内滑动，将固定杆顶入固定槽内，第一弹簧复位将滑动板顶起，从而上升MEMS芯片，整个过程机械升降，无需使用静电发生装置，解决现有光开关静电发生装置失灵，使得MEMS芯片移动无法反射光线，光开关突然断开的问题。
Description
技术领域
本发明涉及光学元件技术领域，尤其涉及一种节能MEMS光开关。
背景技术
MEMS光开关是一种基于MEMS技术开发的新型自由空间光交换器件，由阵列MEMS芯片和阵列多芯准直器组成，广泛用于光路传输和转换，以实现N×N全通道任意切换，实现数据在N×N通道中的全光交换。
MEMS光开关的基本原理就是在MEMS芯片上刻出若干个微小的镜片，通过静电或其他控制力使可以活动的微镜发生升降或转动，以改变输入光的传播方向，从而实现开关功能，具有毫秒级的开关速度。
现有MEMS光开关长时间使用后，内部静电发生装置会老化失灵，从而使得MEMS芯片移动无法反射光线，使得光开关突然断开。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能MEMS光开关，旨在解决现有光开关静电发生装置失灵，使得MEMS芯片移动无法反射光线，光开关突然断开的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种节能MEMS光开关，包括开关本体和升降组件；
所述开关本体包括壳体和MEMS芯片，所述壳体设置于所述升降组件一侧，所述壳体具有滑槽，所述滑槽位于所述壳体一侧，所述MEMS芯片设置于所述升降组件一侧，且位于所述壳体内。
所述升降组件包括滑动板、固定杆、顶杆和两个第一弹簧，所述滑动板与所述壳体滑动连接，并与所述MEMS芯片固定连接，且贯穿所述壳体，所述滑动板具有固定槽，所述固定槽位于所述滑动板一侧，所述顶杆与所述壳体滑动连接，并贯穿所述壳体，两个所述第一弹簧分别与所述壳体固定连接，并分别与所述滑动板固定连接，均位于所述滑动板和所述壳体之间。
其中，所述升降组件还包括两个定位伸缩杆，两个所述定位伸缩杆分别与所述滑动板固定连接，并分别与所述壳体固定连接，均位于靠近所述第一弹簧一侧。
其中，所述滑动板包括滑动板本体和按压头，所述滑动板本体与所述MEMS芯片固定连接，且位于所述MEMS芯片一侧，所述按压头与所述滑动板本体固定连接，且位于远离所述壳体一侧。
其中，所述固定杆包括固定杆本体和第二弹簧，所述第二弹簧与所述滑动板本体固定连接，且位于所述固定槽内，所述固定杆本体与所述第二弹簧固定连接，且位于所述固定槽内。
其中，所述顶杆包括限位块和顶杆本体，所述顶杆本体与所述壳体滑动连接，且位于所述滑槽内，所述限位块与所述顶杆本体固定连接，且位于远离所述壳体一侧。
其中，所述开关本体还包括输出头和输入头，所述输出头与所述壳体固定连接，并贯穿所述壳体，所述输入头与所述壳体固定连接，并贯穿所述壳体。
其中，所述MEMS芯片包括芯片基座和反射镜，所述芯片基座与所述滑动板本体固定连接，且位于靠近所述输出头一侧，所述反射镜与所述芯片基座固定连接，且位于远离所述滑动板本体一侧。
本发明的一种节能MEMS光开关，所述开关本体用于实现光开关开断功能，所述升降组件用于升降所述MEMS芯片，使用所述开关本体时，用户利用手部按下所述滑动板，所述滑动板在所述壳体内向下滑动并压缩所述第一弹簧，当所述滑动板上的所述固定槽与所述壳体上的所述滑槽对齐时，所述固定杆滑出所述固定槽，并插入所述滑槽内，从而固定住所述滑动板，完成下降所述MEMS芯片的过程，通过所述MEMS芯片反射光线实现光开关的运作，断开所述开关本体时，用户利用手部推动所述顶杆在所述滑槽内滑动，所述顶杆滑动将所述固定杆顶入所述固定槽内，此时所述第一弹簧复位将所述滑动板顶起，从而上升所述MEMS芯片，整个过程机械升降，无需使用静电发生装置，解决现有光开关静电发生装置失灵，使得MEMS芯片移动无法反射光线，光开关突然断开的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种节能MEMS光开关的结构示意图。
图2是本发明提供的一种节能MEMS光开关的俯视图。
图3是图2沿A-A面的剖视图。
图4是图3细节B处放大图。
图5是图2沿C-C面的剖视图。
图中：1-开关本体、2-升降组件、3-壳体、4-MEMS芯片、5-滑槽、6-输出头、7-输入头、8-芯片基座、9-反射镜、10-滑动板、11-固定槽、12-固定杆、13-顶杆、14-第一弹簧、15-定位伸缩杆、16-滑动板本体、17-按压头、18-固定杆本体、19-第二弹簧、20-限位块、21-顶杆本体、22-凸起、23-第三弹簧、24-滑杆、25-套筒。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图5，本发明提供一种节能MEMS光开关，包括开关本体1和升降组件2；
所述开关本体1包括壳体3和MEMS芯片4，所述壳体3设置于所述升降组件2一侧，所述壳体3具有滑槽5，所述滑槽5位于所述壳体3一侧，所述MEMS芯片4设置于所述升降组件2一侧，且位于所述壳体3内。
所述升降组件2包括滑动板10、固定杆12、顶杆13和两个第一弹簧14，所述滑动板10与所述壳体3滑动连接，并与所述MEMS芯片4固定连接，且贯穿所述壳体3，所述滑动板10具有固定槽11，所述固定槽11位于所述滑动板10一侧，所述顶杆13与所述壳体3滑动连接，并贯穿所述壳体3，两个所述第一弹簧14分别与所述壳体3固定连接，并分别与所述滑动板10固定连接，均位于所述滑动板10和所述壳体3之间。
在本实施方式中，所述开关本体1用于实现光开关开断功能，所述升降组件2用于升降所述MEMS芯片4，使用所述开关本体1时，用户利用手部按下所述滑动板10，所述滑动板10在所述壳体3内向下滑动并压缩所述第一弹簧14，当所述滑动板10上的所述固定槽11与所述壳体3上的所述滑槽5对齐时，所述固定杆12滑出所述固定槽11，并插入所述滑槽5内，从而固定住所述滑动板10，完成下降所述MEMS芯片4的过程，通过所述MEMS芯片4反射光线实现光开关的运作，断开所述开关本体1时，用户利用手部推动所述顶杆13在所述滑槽5内滑动，所述顶杆13滑动将所述固定杆12顶入所述固定槽11内，此时所述第一弹簧14复位将所述滑动板10顶起，从而上升所述MEMS芯片4，整个过程机械升降，无需使用静电发生装置，解决现有光开关静电发生装置失灵，使得MEMS芯片移动无法反射光线，光开关突然断开的问题。
进一步的，所述升降组件2还包括两个定位伸缩杆15，两个所述定位伸缩杆15分别与所述滑动板10固定连接，并分别与所述壳体3固定连接，均位于靠近所述第一弹簧14一侧；所述滑动板10包括滑动板本体16和按压头17，所述滑动板本体16与所述MEMS芯片4固定连接，且位于所述MEMS芯片4一侧，所述按压头17与所述滑动板本体16固定连接，且位于远离所述壳体3一侧；所述固定杆12包括固定杆本体18和第二弹簧19，所述第二弹簧19与所述滑动板本体16固定连接，且位于所述固定槽11内，所述固定杆本体18与所述第二弹簧19固定连接，且位于所述固定槽11内；所述顶杆13包括限位块20和顶杆本体21，所述顶杆本体21与所述壳体3滑动连接，且位于所述滑槽5内，所述限位块20与所述顶杆本体21固定连接，且位于远离所述壳体3一侧。
在本实施方式中，用户利用手部按压所述按压头17，使得所述滑动板本体16在所述壳体3内滑动，所述按压头17便于用户按压所述滑动板本体16，当所述固定槽11和所述滑槽5对齐时，所述第二弹簧19将所述固定杆本体18推出，并插入所述滑槽5内固定所述滑动板本体16，通过推动所述顶杆本体21在所述滑槽5内滑动，将所述固定杆本体18顶回所述固定槽11内，所述限位块20的设置，防止用户用力过大将所述顶杆本体21整个推入所述滑槽5内，使得下次使用时，所述滑动板本体16无法下降，所述定位伸缩杆15的设置，防止所述滑动板本体16下滑时偏移，导致所述固定槽11和所述滑槽5错位，使得所述固定杆本体18无法插入所述滑槽5内固定所述滑动板本体16。
进一步的，所述开关本体1还包括输出头6和输入头7，所述输出头6与所述壳体3固定连接，并贯穿所述壳体3，所述输入头7与所述壳体3固定连接，并贯穿所述壳体3；所述MEMS芯片4包括芯片基座8和反射镜9，所述芯片基座8与所述滑动板本体16固定连接，且位于靠近所述输出头6一侧，所述反射镜9与所述芯片基座8固定连接，且位于远离所述滑动板本体16一侧。
在本实施方式中，所述输入头7用于发生光源，所述输出头6用于接收所述MEMS芯片4反射的光源，所述芯片基座8对所述反射镜9提供安装条件，所述反射镜9用于反射所述输入头7发射的光源。
进一步的，所述限位块20包括凸起22和第三弹簧23，所述凸起22与所述顶杆本体21固定连接，且位于远离所述壳体3一侧，所述第三弹簧23与所述凸起22固定连接，并与所述壳体3固定连接，且位于所述凸起22和所述壳体3之间。
在本实施方式中，所述凸起22的设置，防止用户用力过大将所述顶杆本体21整个推入所述滑槽5内，使得下次使用时，所述滑动板本体16无法下降，所述第三弹簧23用于所述顶杆本体21顶出所述固定杆本体18后，复位所述顶杆本体21，使得下次使用时，所述固定杆本体18可以插入所述滑槽5内。
进一步的，所述定位伸缩杆15包括滑杆24和套筒25，所述滑杆24与所述滑动板本体16固定连接，且位于靠近所述第一弹簧14，所述套筒25与所述壳体3固定连接，并与所述滑杆24滑动连接，且位于所述滑杆24远离所述滑动板本体16一侧。
在本实施方式中，所述滑动板本体16下滑时，所述滑杆24在所述套筒25内滑动，对所述滑动板本体16起着定位的作用，防止所述滑动板本体16下滑时偏移。引起所述固定槽11和所述滑槽5错位。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种节能MEMS光开关，其特征在于，
包括开关本体和升降组件；
所述开关本体包括壳体和MEMS芯片，所述壳体设置于所述升降组件一侧，所述壳体具有滑槽，所述滑槽位于所述壳体一侧，所述MEMS芯片设置于所述升降组件一侧，且位于所述壳体内。
所述升降组件包括滑动板、固定杆、顶杆和两个第一弹簧，所述滑动板与所述壳体滑动连接，并与所述MEMS芯片固定连接，且贯穿所述壳体，所述滑动板具有固定槽，所述固定槽位于所述滑动板一侧，所述顶杆与所述壳体滑动连接，并贯穿所述壳体，两个所述第一弹簧分别与所述壳体固定连接，并分别与所述滑动板固定连接，均位于所述滑动板和所述壳体之间。
2.如权利要求1所述的一种节能MEMS光开关，其特征在于，
所述升降组件还包括两个定位伸缩杆，两个所述定位伸缩杆分别与所述滑动板固定连接，并分别与所述壳体固定连接，均位于靠近所述第一弹簧一侧。
3.如权利要求1所述的一种节能MEMS光开关，其特征在于，
所述滑动板包括滑动板本体和按压头，所述滑动板本体与所述MEMS芯片固定连接，且位于所述MEMS芯片一侧，所述按压头与所述滑动板本体固定连接，且位于远离所述壳体一侧。
4.如权利要求3所述的一种节能MEMS光开关，其特征在于，
所述固定杆包括固定杆本体和第二弹簧，所述第二弹簧与所述滑动板本体固定连接，且位于所述固定槽内，所述固定杆本体与所述第二弹簧固定连接，且位于所述固定槽内。
5.如权利要求1所述的一种节能MEMS光开关，其特征在于，
所述顶杆包括限位块和顶杆本体，所述顶杆本体与所述壳体滑动连接，且位于所述滑槽内，所述限位块与所述顶杆本体固定连接，且位于远离所述壳体一侧。
6.如权利要求1所述的一种节能MEMS光开关，其特征在于，
所述开关本体还包括输出头和输入头，所述输出头与所述壳体固定连接，并贯穿所述壳体，所述输入头与所述壳体固定连接，并贯穿所述壳体。
7.如权利要求6所述的一种节能MEMS光开关，其特征在于，
所述MEMS芯片包括芯片基座和反射镜，所述芯片基座与所述滑动板本体固定连接，且位于靠近所述输出头一侧，所述反射镜与所述芯片基座固定连接，且位于远离所述滑动板本体一侧。
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