KR20040036357A - Optical switch - Google Patents

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KR20040036357A
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magnetic
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지창현
이영주
부종욱
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엘지전자 주식회사
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Abstract

PURPOSE: An optical switch which is driven by low power is provided to reduce power consumption by maintaining a driven state of an operation part without applying a current or a voltage continuously to a driving apparatus. CONSTITUTION: An operation part(121) is installed on an optical path and blocks or reflects a light. A magnetic body(122) is attached to an upper plane of the operation part, and operates the operation part by magnetic force. A spring(123) recovers the operation part by being fixed to both sides of a rear part of the operation part. And an electric magnet(124) operates the operation part by magnetic force by being installed around the operation part. The electric magnet maintains an electromagnetic force continuously without an external input, by installing a ferromagnetic core(126) in a coil(125) where a current is applied.

Description

저전력 구동이 가능한 광 스위치{OPTICAL SWITCH}Optical switch capable of low power driving {OPTICAL SWITCH}

본 발명은 광 통신망용 송수신 모듈에 설치되는 광 스위치에 관한 것으로, 특히 전압 또는 전류 등의 구동전원을 지속적으로 인가하지 않고도 가동부가 구동된 상태를 유지하도록 하여 구동전력을 감소시킬 수 있도록 한 저전력 구동이 가능한 광 스위치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical switch installed in a transmission / reception module for an optical communication network. In particular, the present invention relates to a low-power drive for reducing driving power by maintaining a movable state without continuously applying driving power such as voltage or current. This relates to a possible optical switch.

최근의 정보관련기술은 다량의 정보를 송수신 할 수 있는 고속 광 섬유 통신 기술의 발전과 더불어 비약적으로 발전하고 있다. 특히 동화상, 음성 신호 및 문자신호 등 다양한 형태의 데이터를 포함한 멀티미디어 정보 전송의 고속화, 쌍방향 대화형 통신 환경의 대두, 가입자 수의 폭발적인 증가 등의 추세에 따라 기존의 구리 전송선을 사용한 통신망은 그 한계에 봉착하였으며, 높은 반송 주파수의 고속전송이 가능한 광신호 형태의 통신망이 그 대안으로 대두되고 있다.Recently, the information-related technology is rapidly developing with the development of high speed optical fiber communication technology capable of transmitting and receiving a large amount of information. In particular, due to the trend of high speed multimedia information transmission including various types of data such as moving images, voice signals and text signals, the rise of interactive interactive communication environment, and the explosive increase in the number of subscribers, communication networks using copper transmission lines are limited. An optical signal type communication network capable of high-speed transmission at a high carrier frequency is emerging as an alternative.

전기적 신호를 송수신 하는 기존의 통신망은 논리 회로, 증폭기, 스위치 등 집적회로 등으로 가입자 데이터 인터페이스를 저렴하게 구성할 수 있었다. 반면에 광을 정보전달 신호로 사용하는 광통신망의 경우 가입자와 중계기 혹은 통신 사업자를 연결해 주는 인터페이스가 전자회로를 이용한 논리 집적회로가 아닌 광 스위치 및 포토 다이오드, 레이저 다이오드 등으로 구성된 광 커넥터 모듈로 구성되어야 한다. 현재 상품화 되어 있는 광통신망용 데이터 인터페이스는 전송선인 광섬유와 가입자를 연결시키기 위해 광섬유 커넥터, 광 스위치, 레이저 다이오드를 포함한 광 송신기 등으로 구성되어 있으며, 정밀 가공 및 각 부품의 조립에 의존한 제조방법 등으로 가격이 비싼 단점이 있다. 특히 광데이터 인터 페이스의 핵심 부품인 광 스위치의 경우 입력측 또는 출력측 광 섬유의 선단부를 기계적으로 움직여광축을 정렬함으로써 스위칭 기능을 수행하도록 되어 있어 스위치 크기를 소형화하기 어렵고, 소모전력이 크며, 고가인 단점이 있다.Conventional communication networks that transmit and receive electrical signals have been able to construct subscriber data interfaces inexpensively using integrated circuits such as logic circuits, amplifiers, and switches. On the other hand, in the case of an optical communication network using light as an information transmission signal, the interface connecting the subscriber, the repeater or the communication service provider is composed of an optical connector module composed of an optical switch, a photodiode, and a laser diode, not a logic integrated circuit using an electronic circuit. Should be. The commercialized data interface for optical communication network consists of optical fiber connector, optical switch and optical transmitter including laser diode to connect optical fiber which is transmission line and subscriber. The disadvantage is the high price. In particular, the optical switch, which is a key component of the optical data interface, performs a switching function by aligning the optical axis by mechanically moving the distal end of the input or output optical fiber, making it difficult to miniaturize the size of the switch, high power consumption, and high cost. There is this.

광 스위치의 중요한 적용분야로서 고속 및 신뢰성이 특히 중요시되는 기간 광통신망 등의 용도로 제안된 ANSI X3T9.5 규격에 필요한 FDDI의 경우, 단말기에서 수신이 끊어질 경우라도 기간망 내에서는 계속적으로 광신호가 전송되어야 하므로, 가입자의 단말기에 입력 광 신호가 연결되지 않더라도 연결된 광통신망이 단절되지 않도록 루프 백 기능을 수행할 수 있는 바이패스 스위치가 필요하게 된다.In the case of the FDDI required for the ANSI X3T9.5 standard proposed for use in optical fiber networks, such as high speed and reliability, which are important applications of optical switches, optical signals are continuously transmitted in the main network even when the terminal is disconnected. Since the input optical signal is not connected to the subscriber terminal, a bypass switch capable of performing a loop back function is required so that the connected optical communication network is not disconnected.

이러한 요구에 따라 반도체 일관공정 및 마이크로머시닝 공정으로 제작되는 마이프로 미러와 입력단 및 출력단을 구성하는 광 섬유를 집적하여 광소자를 구현하는 다양한 방법이 제안되었다. 이러한 광소자들은 가동 마이크로 미러를 사용하여 입력광을 반사시키거나 통과시키는 방법으로 입력광이 전달될 출력단으로 광 경로를 바꿔주게 된다.According to these demands, various methods have been proposed to implement an optical device by integrating a micro-mirror fabricated by a semiconductor integrated process and a micromachining process and an optical fiber constituting an input end and an output end. These optical devices use a movable micro mirror to reflect or pass the input light to redirect the light path to the output stage to which the input light will be transmitted.

일반적으로 가동 마이크로 미러의 구동에는 정전력, 전자력, 구조물의 열변형 등이 사용된다. 따라서 마이크로 미러가 가동된 상태를 유지하기 위해서는 전압, 전류 등의 에너지 공급이 지속적으로 이루어져야 한다.In general, electromotive force, electromagnetic force, thermal deformation of a structure, etc. are used to drive a movable micromirror. Therefore, in order to maintain the micro mirror is in operation, the supply of energy such as voltage, current must be made continuously.

도 1의 a)와 b)는 일반적인 전자력에 의한 구동장치를 보인 사시도 및 정면도로서, 도시된 바와 같이, 금속 코어(1)의 외측에 코일(2)이 권선되어 있는 형태로 되어 있으며, 그와 같은 상태에서 a에 b방향으로 코일(2)에 전류를 인가하면 코일(2)의 중심부에서 점선으로 표시한 것과 같이 +z방향으로 자기장이 형성된다. 따라서 코어(1)의 상부나 하부 또는 권선의 중심부에 광 스위치를 배치할 경우 전류인가에 의해 광 스위치를 구동시킬 수 있다.1 a) and b) are a perspective view and a front view showing a driving apparatus by a general electromagnetic force, as shown in the figure, the coil 2 is wound around the outer side of the metal core 1, and In the same state, when a current is applied to the coil 2 in the b direction, a magnetic field is formed in the + z direction as indicated by the dotted line at the center of the coil 2. Therefore, when the optical switch is arranged in the upper part or the lower part of the core 1 or the center of the winding, the optical switch can be driven by applying current.

도 2는 종래 광 스위치를 보인 사시도로서, 도시된 바와 같이, 자성막(11)이 상면에 도금된 가동대(12)의 후단부 양측에 반도체 공정에 의해 스프링(13)이 설치되어 있고, 그 가동대(12)의 외측에 코일(14)을 형성하여 전자력에 의해 구동할 수 있는 광 스위치의 일예를 보여주고 있다.FIG. 2 is a perspective view showing a conventional optical switch. As shown in FIG. 2, springs 13 are provided on both sides of the rear end of the movable table 12 on which the magnetic film 11 is plated on an upper surface thereof by a semiconductor process. An example of an optical switch that can be driven by an electromagnetic force by forming a coil 14 on the outside of the movable table 12 is shown.

이와 같은 구성에서 a에서 b방향으로 전류를 인가할 경우 코일(14)의 내측에 +z방향으로 자기장이 형성되고, 그 자기장에 의해 자성막(11)이 도금된 가동대(12)는 Qx방향으로 회전하여 광경로를 바꾸거나 차단하게 된다.In such a configuration, when a current is applied in the a to b direction, a magnetic field is formed inside the coil 14 in the + z direction, and the movable table 12 in which the magnetic film 11 is plated by the magnetic field is Q x. Direction to change or block the light path.

그러나, 상기와 같은 종래 광 스위치에서는 가동대(12)가 가동된 상태를 유지하기 위해서는 코일(14)에 전압, 전류 등의 에너지 공급이 지속적으로 이루어져야 하기 때문에 소모전력을 낮추는데 한계가 있는 문제점을 가지고 있는 것이었다.However, in the conventional optical switch as described above, in order to maintain a state in which the movable table 12 is operated, the supply of energy such as voltage and current to the coil 14 must be continuously performed. It was.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 구동장치에 전압 또는 전류 등을 지속적으로 인가하지 않고도 가동대의 구동된 상태를 유지할 수 있도록 하여 소모전력을 감소시키도록 하는데 적합한 저전력 구동이 가능한 광 스위치를 제공함에 있다.An object of the present invention devised in view of the above problems is to enable a low-power drive suitable for reducing the power consumption by maintaining the driven state of the movable table without continuously applying voltage or current to the drive device In providing a switch.

도 1은 일반적인 전자력을 이용한 구동장치를 보인 사시도 및 정면도.1 is a perspective view and a front view showing a driving device using a general electromagnetic force.

도 2는 종래 광 스위치를 보인 사시도.Figure 2 is a perspective view of a conventional optical switch.

도 3은 전자력을 이용한 구동장치에서 유전율에 따른 BH특성곡선.3 is a BH characteristic curve according to the dielectric constant in the driving device using the electromagnetic force.

도 4는 본 발명에서의 작동원리의 일예를 보인 곡선.Figure 4 is a curve showing an example of the operating principle in the present invention.

도 5는 본 발명에서의 작동원리의 다른예를 보인 곡선.5 is a curve showing another example of the operation principle in the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 저전력 구동이 가능한 광 스위치의 일실시예를 보인 사시도.Figure 6 is a perspective view showing an embodiment of an optical switch capable of low power drive according to the present invention.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 보인 사시도.7 is a perspective view showing another embodiment of the present invention.

도 8 내지 도 11은 본 발명의 변형예들을 보인 구성도.8 to 11 is a schematic view showing a modification of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

121 : 가동대 122 : 자성체121: movable table 122: magnetic material

123 : 스프링 124 : 전자석123: spring 124: electromagnet

125 : 코일 126 : 코어125: coil 126: core

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 광경로 상에 설치되어 광을 차단하거나 반사시키기 위한 가동대와, 그 가동대의 상면에 부착되어 자력에 의해 가동대를 동작시키기 위한 자성체와, 상기 가동대의 후단부 양측에 고정되어 동작되는 가동대를 복원시키기 위한 스프링과, 상기 가동대의 주변에 설치되어 자력에 의해 가동대를 동작시키기 위한 전자석을 구비하여 구성되고,In order to achieve the object of the present invention as described above, a movable table installed on the optical path for blocking or reflecting light, a magnetic body attached to the upper surface of the movable table for operating the movable table by magnetic force, and the movable table A spring for restoring the movable table fixed to both rear ends and an electromagnet installed around the movable table for operating the movable table by magnetic force,

상기 전자석은 전류가 인가되는 코일의 내측에 비유전율이 1보다 큰 강자성체인 코어를 설치하여, 상기 코일에 가해진 펄스 입력 전류에 의해 가동대에 전자기력을 가한 상태에서 연속된 외부 입력 없이도 전자기력을 계속 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 저전력 구동이 가능한 광 스위치가 제공된다.The electromagnet has a core which is a ferromagnetic material having a relative dielectric constant greater than 1 inside the coil to which the current is applied, and maintains the electromagnetic force without continuous external input while applying electromagnetic force to the movable table by the pulse input current applied to the coil. An optical switch capable of low power driving is provided.

상기와 같이 구성된 본 발명을 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention configured as described above will be described in more detail with reference to embodiments of the accompanying drawings.

도 3은 전자력을 이용한 구동장치에서 유전율에 따른 BH특성곡선을 보인 것으로, 코일에 전류가 가해질 때 형성되는 자기장의 세기와 자속의 관계를 나타내고 있다. 종래의 도 2에서와 같이 코어가 없거나 비유전율이 1에 가까운 물질을 코어로 사용할 경우에 도 3의 a)에서와 같이 권선인가 전류와 자기장의 세기, 그리고 자속은 모두 선형적으로 비례하는 양상을 띄게 된다.Figure 3 shows the BH characteristic curve according to the dielectric constant in the driving device using the electromagnetic force, and shows the relationship between the magnetic field strength and the magnetic flux formed when the current is applied to the coil. As shown in FIG. 2, when a core is used or a material having a relative dielectric constant close to 1 is used as a core, the winding applied current, the intensity of the magnetic field, and the magnetic flux are all linearly proportional to each other. Will be visible.

반면 비유전율이 1보다 훨씬 큰 값을 갖는 강자성체를 코어로 사용할 경우 인가 전류에 따른 자기장의 세기와 자속의 관계는 도 3의 b)에서와 같이 히스테리시스 특성을 나타내게 된다. 이때 자기장의 세기는 원선에 인가되는 전류에 비례하며 이 값의 증가와 감소를 반복시킬 경우 자속은 그래프와 같이 0 → ① → ③ → ④→ ⑤ → ⑥ → ① → ③ → ④ → ⑤ → ⑥… 의 경로를 따라 변화하게 된다. 이러한 강자성체의 히스테리시스 특성을 이용하여 구동후 지속적인 에너지 입력 없이 구동된 상태를 유지할 수 있는 일종의 래치와 같은 전자력 구동 액츄에이터의제작이 가능하다.On the other hand, when a ferromagnetic material having a relative dielectric constant much larger than 1 is used as a core, the relationship between the magnetic field strength and the magnetic flux according to the applied current shows hysteresis characteristics as shown in b) of FIG. 3. At this time, the strength of the magnetic field is proportional to the current applied to the line, and if the value increases and decreases repeatedly, the magnetic flux is 0 → ① → ③ → ④ → ⑤ → ⑥ → ① → ③ → ④ → ⑤ → ⑥…. Will change along the path. By using the hysteresis characteristics of the ferromagnetic material, it is possible to manufacture an electromagnetic force actuating actuator such as a latch that can maintain the driven state without continuous energy input after driving.

도 4는 본 발명에서의 작동원리의 일예를 보인 곡선으로, 강자성체 코어를 사용한 전자력 발생장치에서 a)는 자기장의 세기를 H1만큼 증가시켰다가 0으로 감소시킬 경우 자속은 경로1(101)과 경로2(102)를 따라 변화하여 최종적으로 B0의 값을 갖게 된다. 그리고 다시 자기장의 세기를 H2까지 감소시켰다가 0으로 증가시킬 경우 자속은 경로3(103)과 경로4(104)를 따라 변화하여 최종적으로 0의 값을 갖게 된다. 따라서 b)에서와 같이 H1, H2의 크기를 갖는 자기장을 펄스형태로 반복 인가할 경우 인가되는 자기장이 없는 구간에서 B0와 0의 자속을 얻을 수 있다.Figure 4 is a curve showing an example of the operating principle in the present invention, in the magnetic force generating device using a ferromagnetic core a) increases the intensity of the magnetic field by H 1 to reduce the magnetic flux to the path 1 (101) and It changes along path 2 102 and finally has a value of B 0 . When the intensity of the magnetic field is reduced to H 2 and then increased to 0, the magnetic flux changes along the paths 3 103 and 4 104 and finally has a value of zero. Therefore, as in b), when the magnetic field having the magnitude of H 1 , H 2 is repeatedly applied in the form of pulse, the magnetic fluxes of B 0 and 0 can be obtained in the section where no magnetic field is applied.

도 5는 본 발명에서 작동원리의 다른예를 보인 것으로, B0'와 0의 자속을 사용할 수 있는 전자력 발생장치의 히스테리시스 특성을 나타낸 것이다. 그 원리는 도 4와 동일하다.Figure 5 shows another example of the operation principle in the present invention, shows the hysteresis characteristics of the electromagnetic force generating device that can use the magnetic flux of B 0 'and 0. The principle is the same as in FIG.

즉, a)에서 자기장의 세기를 H1'로 감소시킨 후 0으로 증가시키면 자속은 경로5(111)와 경로6(112)를 따라 변화하여 B0'의 값을 갖게 되고, 다시 자기장을 H2'로 증가시킨 후 0으로 감소시키면 자속은 경로7(113)과 경로8(114)을 따라 변화하여 0이 된다.That is, if the intensity of the magnetic field is reduced to H 1 'in a) and then increased to 0, the magnetic flux changes along the paths 5111 and 6112 to have a value of B 0 ', and the magnetic field is again H. If it increases to 2 'and then decreases to 0, the magnetic flux changes along path 7113 and path 8 114 to become 0.

b)의 그래프는 H1'와 H2'크기의 자기장 펄스 입력에 따른 자속의 변화를 나타낸 것으로, 이 경우에 자기장의 인가없이 B0'와 0의 자속을 얻게 된다.The graph of b) shows the change of magnetic flux according to the input of H 1 'and H 2 ' magnetic field pulses. In this case, the magnetic flux of B 0 'and 0 is obtained without applying magnetic field.

도 6은 본 발명의 일실시예를 보인 것으로, 상술한 도 4와 도 5의 전자력 발생장치의 구동원리를 적용하여 연속적인 직류전류의 인가에 의한 자기장의 형성없이 가동부의 구동 변위를 유지할 수 있도록 한 것으로, 광경로 상에 설치되어 광을 차단하거나 반사시키기 위한 가동대(121)의 상면에 자력에 의해 가동대(121)를 동작시킬 수 있도록 자성체(122)가 부착되어 있고, 그 자성체(122)의 부착된 가동대(121)의 후단부 양측에는 동작되는 가동대(121)를 복원시키기 위한 스프링(123)이 설치되어 있다.6 is a view illustrating an embodiment of the present invention, in which the driving principle of the electromagnetic force generating apparatus of FIGS. 4 and 5 may be applied to maintain a driving displacement of a movable part without formation of a magnetic field by applying continuous DC current. In one embodiment, a magnetic body 122 is attached to an upper surface of the movable table 121 for blocking or reflecting light so as to operate the movable table 121 by a magnetic force. On both sides of the rear end of the movable table 121 attached to the spring), springs 123 for restoring the movable table 121 to be operated are installed.

그리고, 그 가동대(121)의 자유단부 하측에는 자력에 의해 가동대(121)를 동작시킬 수 있도록 전자석(124)이 설치되어 있는데, 그 전자석(124)은 전류가 인가되는 코일(125)의 내측에 비유전율이 1보다 큰 강자성체인 코어(126)가 설치되어 있어서, 상기 코일(125)에 가해진 펄스 입력 전류에 의해 가동대(121)에 전자기력을 가한 상태에서 연속된 외부 입력 없이도 전자기력을 계속 유지할 수 있도록 되어 있다.In addition, an electromagnet 124 is provided below the free end of the movable table 121 so that the movable table 121 can be operated by a magnetic force. The electromagnet 124 is formed of a coil 125 to which a current is applied. The core 126, which is a ferromagnetic material having a relative dielectric constant greater than 1, is provided on the inner side, and the electromagnetic force is continued without a continuous external input while applying electromagnetic force to the movable base 121 by the pulse input current applied to the coil 125. It is to be maintained.

상기와 같은 상태에서 a에 직류전원을 인가하면 z방향으로 인가되는 외부 자기장에 의해 가동대(121)가 +QX또는 -QX방향으로 구동되는 광 스위치(127)가 된다.When the DC power is applied to a in the above state, the movable table 121 becomes the optical switch 127 driven in the + Q X or -Q X direction by an external magnetic field applied in the z direction.

도 6과 같은 광 스위치(127)를 도 4의 구동원리를 적용할 경우에 펄스 입력전류에 의해 펄스 자기장이 가해지는데, 도 4의 구간 S1에서 가동대(121)가 회동하고, 외부입력이 없는 구간 S2에서도 회전된 각도로 고정되게 된다. 다시 반대 방향의 펄스자기장이 가해지는 구간 S3에서 가동대(121)는 반대방향으로 회동되고, 구간 S4에서는 구동되지 않는 초기상태를 유지하게 되며, 이러한 구동원리는 자기장의 인가에 의해 구동되는 모든 시스템에 적용이 가능하다.In the case of applying the driving principle of the optical switch 127 shown in Fig. 6 Fig. 4 is a rotation, and the external input makin applied pulse magnetic field, the movable stand 121 in the region S 1 in Fig. 4 by a pulse input current In the absence of section S 2 , the rotation angle is fixed. In the section S 3 to which the pulse magnetic field in the opposite direction is applied again, the movable table 121 is rotated in the opposite direction and maintains the initial state which is not driven in the section S 4. Applicable to all systems.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 보인 것으로, 도시된 바와 같이, 기본적인 구조는 도 6의 일실시예와 동일하며, 다만, 전자석(124)을 가동대(121)와 일직선이 되도록 가동대(121)의 후위에 배치한 것으로, z방향으로 인가되는 외부 자기장에 의해 가동대(121)가 병진운동을 하는 광 스위치(127')이다. 이 경우 가동대(121)와 전자석(124)의 상대적인 위치에 따라 가동대(121)는 x,y,z방향으로 모두 구동이 가능하다.Figure 7 shows another embodiment of the present invention, as shown, the basic structure is the same as the embodiment of Figure 6, except that the electromagnet 124 to the movable table 121 in a straight line with the movable table ( It is disposed behind 121, and is an optical switch 127 'in which the movable table 121 translates by an external magnetic field applied in the z direction. In this case, the movable table 121 can be driven in both x, y, and z directions depending on the relative positions of the movable table 121 and the electromagnet 124.

도 8 내지 도 11은 본 발명에서 이용되는 전자석의 변형예들을 보인 것으로, 도 8은 일반적인 형태의 전자석(124)이고, 도 9는 전자석(124)의 하면에 유전율이 높은 요크(128)가 형성되어 요크(128)를 따라 자기패스가 형성되도록 한 것이며, 도 10은 요크(128)가 전자석(124)의 하면과 측면을 감싸도록 형성한 경우이고, 도 11은 요크(128)가 전자석(124)의 전둘레를 감싸도록 설치된 것으로, 강자성체 코어(126)를 사용한 전자석(124)에서 요크(128)에 의해 자력선의 경로가 제공되도록 한 것이다.8 to 11 show modifications of the electromagnet used in the present invention, FIG. 8 is an electromagnet 124 of a general type, and FIG. 9 is a yoke 128 having a high dielectric constant formed on the bottom surface of the electromagnet 124. The magnetic path is formed along the yoke 128, and FIG. 10 illustrates a case in which the yoke 128 is formed to surround the lower surface and the side surface of the electromagnet 124. In FIG. 11, the yoke 128 is the electromagnet 124. It is installed to surround the entire circumference of the), and the path of the magnetic force line is provided by the yoke 128 in the electromagnet 124 using the ferromagnetic core 126.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 저전력 구동이 가능한 광 스위치는 가동대를 구동하는 전자석의 코어로 강자성체를 사용함으로써, 가동대의 상태전환시 외에는 전류를 소모하지 않는 광 스위치의 구현이 가능해지며, 동작중 구동전력을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the optical switch capable of driving the low power of the present invention uses a ferromagnetic material as a core of the electromagnet driving the movable table, thereby enabling the implementation of an optical switch that consumes no current except when the state of the movable table is switched. There is an effect that can significantly reduce the driving power.

Claims (6)

광경로 상에 설치되어 광을 차단하거나 반사시키기 위한 가동대와, 그 가동대의 상면에 부착되어 자력에 의해 가동대를 동작시키기 위한 자성체와, 상기 가동대의 후단부 양측에 고정되어 동작되는 가동대를 복원시키기 위한 스프링과, 상기 가동대의 주변에 설치되어 자력에 의해 가동대를 동작시키기 위한 전자석을 구비하여 구성되고,A movable table mounted on the optical path to block or reflect light, a magnetic body attached to the upper surface of the movable table for operating the movable table by magnetic force, and a movable table fixed to both sides of the rear end of the movable table. A spring for restoring, and an electromagnet for operating the movable table by magnetic force provided around the movable table, 상기 전자석은 전류가 인가되는 코일의 내측에 비유전율이 1보다 큰 강자성체인 코어를 설치하여, 상기 코일에 가해진 펄스 입력 전류에 의해 가동대에 전자기력을 가한 상태에서 연속된 외부 입력 없이도 전자기력을 계속 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 저전력 구동이 가능한 광 스위치.The electromagnet has a core which is a ferromagnetic material having a relative dielectric constant greater than 1 inside the coil to which the current is applied, and maintains the electromagnetic force without continuous external input while applying electromagnetic force to the movable table by the pulse input current applied to the coil. An optical switch capable of driving a low power, characterized in that. 제 1항에 있어서, 상기 전자석은 상기 가동대의 단부 하측에 수직방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 저전력 구동이 가능한 광 스위치.The optical switch of claim 1, wherein the electromagnet is disposed vertically below the end of the movable table. 제 1항에 있어서, 상기 전자석은 상기 가동대에 후위에 일자로 배치되는 것을 특징으로 하는 저전력 구동이 가능한 광 스위치.The low-power drive optical switch of claim 1, wherein the electromagnet is disposed at the rear of the movable table in a straight line. 제 1항에 있어서, 상기 전자석의 하면에 자기패스형성을 위한 요크가 형성된 것을 특징으로 하는 저전력 구동이 가능한 광 스위치.The optical switch of claim 1, wherein a yoke for forming a magnetic path is formed on a lower surface of the electromagnet. 제 1항에 있어서, 상기 전자석의 하면과 측면에 자기패스 형성을 위한 요크가 형성된 것을 특징으로 하는 저전력 구동이 가능한 광 스위치.The optical switch of claim 1, wherein a yoke for forming a magnetic path is formed on a lower surface and a side surface of the electromagnet. 제 1항에 있어서, 상기 전자석의 전둘레를 감싸도록 자기패스 형성을 위한 요크가 형성된 것을 특징으로 하는 저전력 구동이 가능한 광 스위치.The optical switch of claim 1, wherein a yoke for forming a magnetic path is formed to surround the entire circumference of the electromagnet.
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KR20210058072A (en) * 2019-11-13 2021-05-24 한국과학기술원 Optical switching element and system using movable optical waveguide by electromagnetic force

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