CONMUTADOR ÓPTICO.

Conmutador óptico (1) que comprende: una serie de puertos de entrada (2) y una serie de puertos de salida (3) estando dichos puertos de entrada y de salida,

en uso, en una posición fija; un prisma periscopio desplazable (11, 12, 13, 14, 15, 86, 87, 5, 6, 7, 8, 89, 90) para conmutar la trayectoria de comunicación de dicho conmutador; en el que dicho prisma periscopio desplazable es uno de un primer prisma periscopio (11, 12, 13, 14, 15, 86, 87) y de un segundo prisma periscopio (5, 6, 7, 8, 89, 90); estando configurado dicho primer prisma periscopio para captar un haz de uno de dichos puertos de entrada y dirigir dicho haz hacia dicho segundo prisma periscopio; estando configurado dicho segundo prisma periscopio para captar dicho haz que sale de dicho primer prisma periscopio y dirigir dicho haz hacia uno de dichos puertos de salida; caracterizado porque dicho conmutador comprende una serie de pares de dichos primer y segundo prismas periscopio; en el que uno de dichos prismas periscopio de cada par es desplazable mientras se encuentra en comunicación con el otro; y, de esta manera, cada par de prismas periscopio dirige respectivamente un haz respectivo desde un respectivo puerto de entrada seleccionado hasta un respectivo puerto de salida seleccionado

Campo de la técnica

La invención se refiere a conmutadores ópticos y, en particular, a conmutadores ópticos con una serie de puertos de entrada y de salida con una serie de elementos ópticos desplazables para efectuar la conmutación entre los puertos de entrada y de salida.

Antecedentes de la invención y técnica anterior conocida por el solicitante

Existen tres categorías independientes de la técnica anterior que constituyen antecedentes relevantes de la invención.

La primera categoría de la técnica anterior tiene relación con conmutadores que comprenden únicamente un elemento óptico desplazable orientado hacia una serie de puertos de salida fijos. Existen muchos ejemplos de esta categoría de conmutadores, por ejemplo: el documento US 6.335.993B1 (Takahashi) en el que el único colimador móvil está fijado a un disco que gira en torno a su eje central; el documento US 4.896.935 (Lee) en el que un único colimador desplazable puede girar para apuntar hacia una serie de colimadores que se extienden radialmente y el documento US 4.657.339 (Fick) en el que una única fibra desplazable a través de una contracción de una disposición piezoeléctrica monodimensional permite que la fibra se doble entre dos posiciones en las que se ubican las fibras fijas. Otros ejemplos de esta categoría pueden ser estructuras con un único puerto de entrada fijo y múltiples puertos de salida fijos con un único elemento óptico desplazado para conseguir la conmutación tal como en los documentos JP 2004287124 (Nin Sensho) y CA 2386309 (Sun De-Gui).

Existe una segunda categoría de la técnica anterior que muestra conmutadores con múltiples puertos de entrada y de salida con una serie de accionadores que iguala el número total de puertos. En otras palabras, éstos a menudo requieren que los puertos de entrada y de salida se puedan desplazar para que tenga lugar la conmutación. Tanto el documento WO01/50176 (Polatis) como el US 6.005.998 (Lee) muestran al menos un accionador por puerto.

En otras palabras, para un total de M + N puertos, se disponen al menos M + N accionadores para desplazar los elementos ópticos. El documento US 6.859.120 (Sweatt William y otros) también muestra un sistema que utiliza accionadores tanto en el lado de entrada como en el lado de salida de un conmutador óptico.

Una tercera categoría de conmutadores se basa en el uso de al menos dos elementos ópticos desplazables entre conjuntos fijos de puertos de entrada y de salida. Por ejemplo, el documento US 6.456.751 B1 (Bowers y otros) muestra el uso de dos conjuntos de espejos microaccionados. Se puede encontrar otro ejemplo en el documento JP 2001350105 en el que se prevé que una serie de al menos dos prismas móviles conmuten un haz de un puerto a otro en un conmutador de múltiples entradas y de múltiples salidas. Esta categoría de conmutadores también requiere al menos el mismo número de elementos ópticos accionados que el número total de puertos.

Debido al elevado número de puertos y al requisito de un elevado número de accionadores, estos conmutadores son, por tanto, innecesariamente voluminosos requiriendo un elevado número de accionadores caros que también necesitarán un control preciso.

Se reconocen los siguientes documentos de la técnica anterior: US 20020003919 y JP 58072108. Éste último es la técnica anterior más cercana a la invención. El documento describe el uso de un único par de prismas periscopio rotativos para conseguir una función de conmutación de bloqueo NxN.

Características de la invención

En un primer aspecto amplio independiente, la invención da a conocer un conmutador óptico -1-que comprende una serie de puertos de entrada -2-y una serie de puertos de salida -3-, estando fijados dichos puertos de entrada y de salida, en uso, en una posición: un prisma periscopio desplazable (-11-, -12-, -13-, -14-, -15-, -86-, -87-, -5-, -6-, -7-, -8-, -89-, -90-) para conmutar la trayectoria de comunicación de dicho conmutador; en el que dicho prisma periscopio desplazable es uno de un primer prisma periscopio (-11-, -12-, -13-, -14-, -15-, -86-, -87-) y de un segundo prisma periscopio (-5-, -6-, -7-, -8-, -89-, -90-); estando configurado dicho primer prisma periscopio para captar un haz de uno de dichos puertos de entrada y dirigir dicho haz hacia dicho segundo prisma periscopio; estando configurado dicho segundo prisma periscopio para captar dicho haz que sale de dicho primer prisma periscopio y dirigir dicho haz hacia uno de dichos puertos de salida caracterizado porque dicho conmutador comprende una serie de pares de dichos primer y segundo prismas periscopio; en el que uno de dichos prismas periscopio de cada par se puede desplazar mientras se encuentra en comunicación con el otro y, mediante lo cual, cada par de prismas periscopio dirige respectivamente un haz respectivo desde un puerto de entrada respectivo seleccionado hacia un puerto de salida respectivo seleccionado.

Esta estructura es particularmente ventajosa debido a que reduce notablemente el número de accionadores necesarios para la conmutación de múltiples puertos de entrada y de salida. Por tanto, permite construir conmutadores con una mayor compacidad y eficiencia de coste. También requerirá sistemas de control menos complejos ya que se requerirán menos componentes móviles.

Esta configuración es particularmente ventajosa dado que permite conseguir una conmutación de alta calidad a partir de sistemas de múltiples entradas y salidas con una mayor compacidad y eficiencia de coste en comparación con los conmutadores que tienen un accionador por puerto.

Esto es particularmente ventajoso dado que permite que el rendimiento óptico del conmutador sea independiente de la ubicación axial y radial de los prismas. También, debido a la geometría del prisma periscopio, limita los ángulos de tolerancia más ajustados del sistema a que sean internos a los prismas, que actualmente son de fabricación comercial sencilla.

En otro aspecto secundario, los puertos de entrada y/o los puertos de salida se disponen en arcos respectivos y dicho desplazamiento es una rotación, mientras los prismas periscopio primero y segundo se comunican a lo largo del eje de dicha rotación. Esto permite particularmente que se consiga una conmutación precisa.

En otro aspecto secundario, los arcos de los puertos de entrada y de los puertos de salida son concéntricos. Esto reduce el número de elementos que serían necesarios, de otra manera, para conseguir la conmutación precisa.

En otro aspecto secundario, tanto el primer prisma periscopio como el segundo tienen longitudes diferentes correspondientes a los radios de los respectivos arcos de los puertos de entrada y de los puertos de salida. Esto evita que la luz se comunique directamente a través de un puerto de entrada a un puerto de salida sin atravesar las disposiciones de prismas periscopio.

En otro aspecto secundario que no forma parte de la invención, durante la conmutación, un prisma periscopio, o una disposición reflectante desplazable, en general, se dota de medios para desplazarse a una posición en la que, durante el desplazamiento, dicha disposición no interfiere con la comunicación entre otros puertos que no sean los puertos de comunicación objetivo.

En otro aspecto secundario, uno o más puertos incorporan una lente de varilla que está soportada en un montaje flexible.

En otro aspecto secundario que no forma parte de la invención, se ubica un prisma ranurado enfrente de los puertos de entrada y/o de los puertos de salida. Esto permite utilizar un mayor número de puertos de entrada/salida con el conmutador.

En otro aspecto secundario, que no forma parte de la invención, el desplazamiento de dicha disposición reflectante desplazable se lleva a cabo mediante una serie de motores rotativos apilados sustancialmente perpendiculares al eje longitudinal del conmutador y un mecanismo une dichos motores rotativos a dichas disposiciones reflectantes desplazables, de manera que la disposición reflectante gira a lo largo del eje longitudinal del conmutador. Esto permite que el conmutador sea más compacto que en el caso en que los motores se hubieran ubicado en el eje longitudinal del conmutador. Por tanto, esta configuración mejorará además la compacidad total del conmutador.

En un segundo aspecto independiente amplio, la descripción proporciona un accionador (no forma parte de la invención) que comprende dos haces piezoeléctricos flexibles bidimensionales... [Seguir leyendo]

1. Conmutador óptico (1) que comprende: una serie de puertos de entrada (2) y una serie de puertos de salida (3) estando dichos puertos de entrada y de salida, en uso, en una posición fija; un prisma periscopio desplazable (11, 12, 13, 14, 15, 86, 87, 5, 6, 7, 8, 89, 90) para conmutar la trayectoria de comunicación de dicho conmutador; en el que dicho prisma periscopio desplazable es uno de un primer prisma periscopio (11, 12, 13, 14, 15, 86, 87) y de un segundo prisma periscopio (5, 6, 7, 8, 89, 90); estando configurado dicho primer prisma periscopio para captar un haz de uno de dichos puertos de entrada y dirigir dicho haz hacia dicho segundo prisma periscopio; estando configurado dicho segundo prisma periscopio para captar dicho haz que sale de dicho primer prisma periscopio y dirigir dicho haz hacia uno de dichos puertos de salida; caracterizado porque dicho conmutador comprende una serie de pares de dichos primer y segundo prismas periscopio; en el que uno de dichos prismas periscopio de cada par es desplazable mientras se encuentra en comunicación con el otro; y, de esta manera, cada par de prismas periscopio dirige respectivamente un haz respectivo desde un respectivo puerto de entrada seleccionado hasta un respectivo puerto de salida seleccionado.

2. Conmutador óptico, según la reivindicación 1, en el que los puertos de entrada (2) y/o los puertos de salida (3) están dispuestos en arcos respectivos y dicho desplazamiento es una rotación mientras los prismas periscopio primero y segundo se comunican a lo largo del eje de dicha rotación.

3. Conmutador óptico, según la reivindicación 2, en el que los arcos de los puertos de entrada (2) y de los puertos de salida (3) son concéntricos.

4. Conmutador óptico, según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en el que tanto los prismas periscopio primero como los segundo son de longitudes diferentes correspondientes a los radios de los respectivos arcos de los puertos de entrada y de los puertos de salida.

5. Conmutador óptico, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que uno o más de dichos puertos incorporan una lente de varilla que está soportada en un montaje flexible.

6. Conmutador óptico, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el desplazamiento de dichos prismas periscopio desplazables se lleva a cabo mediante una serie de motores rotativos (16) apilados en paralelo al eje longitudinal del conmutador y coaxialmente al mismo.