Conmutador óptico mejorado, para la dirección de un haz.

1. Conmutador óptico (12) que comprende un primer conjunto de dispositivos móviles de direccionado del haz,

cadauno de los cuales incluye una abertura óptica de entrada; un segundo conjunto de dispositivos móviles dedireccionado del haz, cada uno de los cuales incluye una abertura óptica de salida; estando dispuesto un espacioentre dichos primer y segundo conjuntos; estando configurado cada dispositivo de direccionado del haz de dichoprimer conjunto para apuntar el haz desde cualquier abertura de entrada de dicho primer conjunto a cualquierabertura de salida seleccionada de dicho segundo conjunto; y dichos dispositivos de direccionado del haz incorporancolimadores; estando configurados dichos colimadores para pivotar alrededor de puntos de pivotamiento respectivospara dirigir el haz; incorporando cada uno de dichos dispositivos de direccionado del haz un montaje que soportadichos colimadores y cada uno de dichos puntos de pivotamiento descansa en dicho montaje; caracterizado porquedicho conmutador comprende además un dispositivo pasivo en forma de un dispositivo (14) de lentillas reflectantesópticamente, situadas ópticamente entre dicho primer y segundo conjuntos de dispositivos de direccionado de hazcon capacidad de movimiento, sustancialmente en la mitad de la trayectoria óptica entre dicho primer y segundoconjuntos, estando configuradas dichas lentillas para reformar los haces; siendo cada uno de dichos conjuntos unconjunto bidimensional; siendo la distancia entre los ejes centrales de elementos ópticos adyacentes inferior a ladistancia correspondiente entre los ejes centrales de dispositivos de direccionado de haz adyacentes; estandoformado dicho conmutador por una sucesión de puntos de pivotamiento óptico de dicho primer conjunto dedispositivos de direccionado del haz; colimadores de dicho primer conjunto de dispositivos de direccionado del haz;un conjunto pasivo; colimadores de dicho segundo conjunto de dispositivos direccionadores del haz; y puntos depivotamiento óptico de dicho segundo conjunto de dispositivos de direccionado del haz.

Conmutador óptico mejorado, para la dirección de un haz

Sector técnico de la invención La invención se refiere al sector técnico de los conmutadores ópticos.

Antecedentes de la invención Los conmutadores ópticos convencionales son conocidos por la dificultad de ampliarlos sin rediseñarlos.

Los conmutadores ópticos tridimensionales están fabricados habitualmente con dos conjuntos opuestos de elementos de dirección del haz, en los que cada elemento de un primer conjunto es capaz de apuntar a cualquier

elemento seleccionado de un segundo conjunto. Las características ópticas de los elementos de dirección del haz imponen límites en la distancia de trabajo entre el primer y el segundo conjuntos.

Los elementos para la dirección del haz están normalmente suficientemente separados en un conjunto para permitir su movimiento respectivo. Un elemento determinado de dirección del haz estará limitado por lo que se refiere a la oscilación que puede lograrse para un nivel aceptable de estabilidad y de ruido. Incrementar el ángulo de oscilación de un elemento determinado de dirección del haz no es una opción efectiva, dado que es probable que provoque ruidos e inestabilidades no deseados.

Uno de los objetivos de la presente invención es presentar un planteamiento o una serie de planteamientos que permiten la utilización de componentes convencionales para la construcción de conmutadores, para incrementar la capacidad del conmutador sin tener que oscilar con ángulos excesivos, sin ninguna pérdida significativa, sin tener que incorporar lentes de rendimiento más elevado y sin tener que rediseñar globalmente el conmutador.

Un objetivo particular de la presente invención es la fabricación de un conmutador que puede ser ampliado sin tener que incorporar elementos ópticos de gran tamaño con una mayor distancia de trabajo y sin tener que fabricar las disposiciones de dirección, de manera que permita realizar ángulos mayores de oscilación.

Otro objetivo particular de la presente invención es la fabricación de un conmutador que satisfaga una función de conmutación de la técnica anterior y que aproveche simultáneamente los espacios ópticos entre trayectorias ópticas convencionales con el objeto de incrementar la capacidad del conmutador sin ampliar necesariamente la distancia de trabajo.

Técnica anterior conocida por el (los) solicitante (s)

Se han identificado los siguientes documentos de patentes anteriores:

• GB 2 185 589 A (STC plc)

• EP 1 146 386 A8 (International Business Machines Corporation)

• US 6005998 45 • US 2002/0057862

Características de la invención En su aspecto independiente más amplio, la invención da a conocer un conmutador óptico según la reivindicación 1 ó 7.

Esta configuración es particularmente ventajosa porque permite que un operador incremente la capacidad de un conmutador óptico sin tener que aumentar necesariamente el área ocupada por las aberturas de entrada o salida. Por ejemplo, si un conmutador de 16x16 se incrementara con una abertura, habitualmente un colimador determinado 55 tendría que ser desplazable en un mayor grado con el fin de alcanzar dicha nueva abertura. La utilización de un conjunto adecuado puede reducir la oscilación requerida del colimador si está colocado entre las aberturas para permitir conseguir una mayor longitud de la trayectoria entre las aberturas de entrada y salida. Esta mejora puede evitar asimismo tener que rediseñar totalmente un diseño existente para incrementar la capacidad de conmutación. Esta configuración puede tener también la ventaja de conseguir una mayor compactación de las aberturas.

El conjunto de elementos ópticos está situado donde las trayectorias ópticas se cruzan entre sí. La colocación de los elementos ópticos en estas posiciones proporciona un incremento óptimo de la capacidad de conmutación sin que el propio conjunto tenga que ser demasiado complejo.

El conjunto de elementos ópticos está situado en los intersticios en un dispositivo que no corresponde a la invención en el que las trayectorias ópticas se cruzan entre sí. Esto permite incrementar de manera ventajosa la capacidad de conmutación. Por ejemplo, puede permitir que cualquier intersticio entre aberturas de entrada sea llenado mediante aberturas adicionales. Esto permite conseguir una mejor compactación.

El conjunto adicional de elementos ópticos tiene la función primaria de conversión de los haces y está situado en un punto en el espacio entre las entradas y las salidas en el que la conversión de los haces permite que la longitud de la trayectoria óptica que puede conseguirse entre los conjuntos de entrada y salida sea mayor que la longitud de la trayectoria óptica que se puede conseguir sin el conjunto adicional de elementos. Esta estructura tiene asimismo la ventaja de incrementar la capacidad óptica del conmutador mediante el incremento de la longitud óptica que se puede conseguir entre los conjuntos de entrada y salida.

En un dispositivo a título de ejemplo, el conjunto adicional de elementos ópticos está situado substancialmente a un tercio de la longitud de la trayectoria óptica, tanto desde el conjunto de entrada de elementos ópticos como desde el conjunto de salida de elementos ópticos y la separación de los elementos es substancialmente un tercio de la separación del conjunto de entrada y/o salida de elementos ópticos. Esta configuración es especialmente ventajosa porque incrementa la capacidad de conmutación óptica de un conmutador determinado sin tener que colocar necesariamente un conjunto en la línea central de un conmutador.

En un aspecto secundario adicional, se sitúa un segundo conjunto adicional de elementos ópticos substancialmente a un tercio de la longitud de la trayectoria óptica desde el conjunto de entrada de elementos ópticos, siempre que el primer conjunto adicional esté situado a un tercio de la longitud de la trayectoria óptica desde la salida de los elementos ópticos. La utilización de una serie de conjuntos tendrá ventajas particulares en ciertas aplicaciones.

En un dispositivo a título de ejemplo, el conjunto adicional de elementos ópticos está situado substancialmente a un cuarto de la longitud de la trayectoria óptica, tanto desde el conjunto de entrada de elementos ópticos como desde el conjunto de salida de elementos ópticos, y la separación de los elementos es substancialmente un cuarto de la separación del conjunto de entrada y/o de salida de los elementos ópticos. Esto equivale a una opción ventajosa adicional que podría ser utilizada, por ejemplo, en un conmutador en el que no fuera práctico utilizar un conjunto central único.

En otro aspecto subsidiario, el conjunto adicional de elementos ópticos es un conjunto reflectante. Esto permitiría incrementar la capacidad óptica del conmutador, permitiendo al mismo tiempo ajustar el tamaño global de un conmutador que incorpore dicho conjunto para adaptarse a un conjunto determinado de criterios.

El conjunto adicional de elementos ópticos es un conjunto de lentillas. Esta característica puede permitir alcanzar mayores recuentos de abertura por área.

En un dispositivo que no corresponde a la invención, la radiación es introducida y/o extraída al/del conmutador a través de colimadores en un conjunto de espejos basculantes. Esto puede permitir que las estructuras del conmutador se amplíen a recuentos mayores de aberturas mientras que el conmutador tiene unas especificaciones electrónicas menores para un recuento de aberturas determinado como sería habitual en la técnica actual.

En un aspecto subsidiario adicional, el conjunto de entrada incorpora colimadores adaptados para ser desplazados en un movimiento oscilante dentro de una separación determinada, siendo la separación óptica del conjunto adicional de elementos substancialmente la mitad de la separación de los colimadores, y estando situado el conjunto adicional de elementos substancialmente a mitad de camino entre los conjuntos de entrada y salida.

Esta estructura permite que se produzca una conmutación con ángulos de oscilación mínimos, de manera que en el conmutador se produce un desgaste mecánico menor durante su vida útil.

En un dispositivo que no corresponde a la invención, el conjunto de entrada incorpora colimadores adaptados para ser desplazados en un movimiento oscilante dentro de una separación determinada, siendo la separación óptica del conjunto adicional de elementos substancialmente un tercio de los colimadores y estando situado el conjunto adicional de elementos substancialmente a un tercio de la longitud de la trayectoria óptica entre el conjunto de entrada... [Seguir leyendo]

1. Conmutador óptico (12) que comprende un primer conjunto de dispositivos móviles de direccionado del haz, cada uno de los cuales incluye una abertura óptica de entrada; un segundo conjunto de dispositivos móviles de direccionado del haz, cada uno de los cuales incluye una abertura óptica de salida; estando dispuesto un espacio entre dichos primer y segundo conjuntos; estando configurado cada dispositivo de direccionado del haz de dicho primer conjunto para apuntar el haz desde cualquier abertura de entrada de dicho primer conjunto a cualquier abertura de salida seleccionada de dicho segundo conjunto; y dichos dispositivos de direccionado del haz incorporan colimadores; estando configurados dichos colimadores para pivotar alrededor de puntos de pivotamiento respectivos para dirigir el haz; incorporando cada uno de dichos dispositivos de direccionado del haz un montaje que soporta dichos colimadores y cada uno de dichos puntos de pivotamiento descansa en dicho montaje; caracterizado porque dicho conmutador comprende además un dispositivo pasivo en forma de un dispositivo (14) de lentillas reflectantes ópticamente, situadas ópticamente entre dicho primer y segundo conjuntos de dispositivos de direccionado de haz con capacidad de movimiento, sustancialmente en la mitad de la trayectoria óptica entre dicho primer y segundo conjuntos, estando configuradas dichas lentillas para reformar los haces; siendo cada uno de dichos conjuntos un conjunto bidimensional; siendo la distancia entre los ejes centrales de elementos ópticos adyacentes inferior a la distancia correspondiente entre los ejes centrales de dispositivos de direccionado de haz adyacentes; estando formado dicho conmutador por una sucesión de puntos de pivotamiento óptico de dicho primer conjunto de dispositivos de direccionado del haz; colimadores de dicho primer conjunto de dispositivos de direccionado del haz; un conjunto pasivo; colimadores de dicho segundo conjunto de dispositivos direccionadores del haz; y puntos de pivotamiento óptico de dicho segundo conjunto de dispositivos de direccionado del haz.

2. Conmutador óptico, según la reivindicación 1, en el que dicho segundo conjunto está situado por debajo de dicho primer conjunto.

3. Conmutador óptico, según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que los puntos de pivotamiento de dichos primer y segundo conjuntos están alineados en una línea recta.

4. Dispositivo de conmutación, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho conjunto pasivo es un conjunto 2D; en el que la distancia en dirección horizontal entre los ejes centrales de los elementos ópticos adyacentes es inferior a la correspondiente distancia entre los ejes centrales de los dispositivos de direccionado de haz adyacentes, y la distancia en la dirección vertical entre los ejes centrales de elementos ópticos adyacentes es inferior a la correspondiente distancia entre los ejes centrales de dispositivos de direccionado de haz adyacentes.

5. Dispositivo de conmutación, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la distancia entre los elementos ópticos adyacentes de dicho conjunto es sustancialmente la mitad de la distancia entre los dispositivos adyacentes del primer y segundo conjuntos.

6. Dispositivo de conmutación, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho conjunto reflectante tiene un paso que es la mitad del paso del pivote

7. Conmutador óptico (11) , que comprende un primer conjunto de dispositivos de direccionado del haz desplazables, cada uno de los cuales incluye un puerto de entrada óptico; un segundo conjunto de dispositivos de direccionado del haz móviles, incluyendo cada uno de ellos un puerto de salida óptica; disponiéndose un espacio entre dicho primer y segundo conjuntos; estando configurado cada uno de los dispositivos de direccionado del haz de dicho primer conjunto para dirigir el haz desde cualquier puerto de entrada de dicho primer conjunto a cualquier puerto de salida seleccionado de dicho segundo conjunto; e incorporando colimadores dichos dispositivos de direccionado del haz; estando configurados dichos colimadores para pivotar alrededor de puntos de pivotamiento correspondientes para dirigir el haz; incorporando cada uno de dichos dispositivos de direccionado del haz un montaje que soporta dichos colimadores y descansando cada uno de dichos puntos de pivotamiento en el mencionado montaje; caracterizado porque dicho conmutador comprende además un conjunto pasivo en forma de un conjunto (9) de lentillas reflectantes ópticamente, situadas ópticamente entre dichos primer y segundo conjuntos de dispositivos de direccionado de haz móviles, sustancialmente en la mitad de la trayectoria óptica entre dichos primer y segundo dispositivos; estando configuradas dichas lentillas para reformar los haces; siendo cada uno de dichos conjuntos un conjunto bidimensional; siendo la distancia entre los ejes centrales de elementos ópticos adyacentes inferior a la correspondiente distancia entre los ejes centrales de dispositivos de direccionado del haz adyacentes; estando formados dichos conmutadores a base de una sucesión de puntos de pivotamiento ópticos de dicho primer conjunto de dispositivos de direccionado del haz; colimadores de dicho primer conjunto de dispositivos direccionadores del haz; un conjunto pasivo; colimadores de dicho segundo conjunto de dispositivos de dispositivos direccionadores del haz; y puntos de pivotamiento ópticos de dicho segundo conjunto de dispositivos de direccionado del haz.

8. Conmutador, según la reivindicación 7, en el que dicho conjunto está situado a lo largo del eje de simetría de dicho conmutador; estando situado dicho primer conjunto simétricamente en oposición a dicho segundo conjunto.

9. Conmutador, según la reivindicación 7 o la reivindicación 8, en el que dicho conjunto es un conjunto 2D; en el que la distancia en dirección horizontal entre los ejes centrales de elementos ópticos adyacentes es inferior a la

correspondiente distancia entre los ejes centrales de dispositivos de direccionado del haz adyacentes, y la distancia en dirección vertical entre los ejes centrales de elementos ópticos adyacentes es inferior a la correspondiente distancia entre los ejes centrales de dispositivos de direccionado del haz adyacentes.

10. Conmutador, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que la distancia entre elementos ópticos adyacentes de dicho conjunto es sustancialmente la mitad de la distancia entre dispositivos adyacentes del primer y segundo conjuntos.

11. Conmutador, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que dicho conjunto pasivo reforma los haces que salen dichos colimadores de dicho primer conjunto antes de entrar en los colimadores de dicho segundo conjunto.