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光开关是光纤通信系统重要的光通信器件之一,具有一个或者多个可选择的传输端口,可对光传输线路或者集成光路中的光信号进行互相转换与逻辑操作。在大容量光交换光网络中需要大量体积小、重量轻、成本低、可靠性高的光开关。机械式光开关具有低插入损耗、低串扰、低偏振敏感性和高消光比的优点,被广泛运用于光纤通信系统中。 本文主要讨论了一种新型的反射型光开关的结构设计及其性能研究,以光纤组件、球透镜、反射镜和一个可移动的楔角片组成其主要光路,通过一个继电器产生的磁感力带动了驱动臂上的楔角片来实现光路切换。该设计方案的特点是体积小,重量轻,同时输入和输出光纤位于器件的同侧,这使得在装配上一级的模块上,实现集成,方便模块的升级,并能缩小整个模块的体积。 本文先利用了高斯光束的特征参数描述了光束的耦合特性,分析总结后提出了一种新的反射型光开关的设计方案。首先在Zemax中建立该光学系统的模型,对各个光学参数进行了模拟分析,讨论了该设计方案的可行性。然后在各项误差分析的基础上,制定了各个光学部件的加工和装配工艺,从选材到加工设计以及最终的组装、封装,保证了光开关的可靠性。最后在产品加工装配过程中以及整体封装完成之后,都对数据进行了采集、统计和分析。本设计中的反射型光开关最终通过了Bellcore标准的可靠性测试,各项功能指标非常理想,达到预期设计的目的。