專利名稱：一種機(jī)械式光開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)開關(guān)裝置，特別涉及一種機(jī)械式光開關(guān)。
光開關(guān)是一種具有一個(gè)或多個(gè)可選擇的傳輸端口，可對(duì)光傳輸線路或集成光路中光信號(hào)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換或邏輯操作的器件。光開光可用于光纖通信系統(tǒng)、光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、光纖測(cè)量系統(tǒng)或儀器以及光傳感系統(tǒng)，起到開關(guān)切換作用。
機(jī)械式開關(guān)種類較多，方案繁多，性能各有優(yōu)缺點(diǎn)。目前在市場(chǎng)上1×2和2×2機(jī)械式開關(guān)，其中一種采用如下方案，如


圖1(a)所示，其基本原理是利用兩只等間隔雙孔毛細(xì)管制作雙光纖準(zhǔn)直器發(fā)出的兩束光在透鏡前有相同相交角度特點(diǎn)。調(diào)整兩個(gè)雙光束準(zhǔn)直器即可實(shí)現(xiàn)如下功能，見
圖1(a)、
圖1(b)。其中101，102均為雙光纖準(zhǔn)直器，1,2分別為準(zhǔn)直器101的光纖輸入、輸出端；3,4分別為準(zhǔn)直器102的光纖輸入、輸出端。103為一平面反射鏡。
在
圖1(a)中實(shí)現(xiàn)端口1→4端口3→2在
圖1(b)中引入平面反射鏡，調(diào)節(jié)平面反射鏡位置，即可實(shí)現(xiàn)端口1→2端口3→4所以當(dāng)平面反射鏡由機(jī)械控制，從光路外切入光路中，即在實(shí)現(xiàn)切換，由1→4變?yōu)?→2；由3→2變?yōu)?→4。平面反射鏡的切入與退出光路即實(shí)現(xiàn)開關(guān)切換功能，這種開關(guān)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是體積小而結(jié)構(gòu)緊湊，是市場(chǎng)上推出機(jī)械類開關(guān)中體積最小一種開關(guān)之一。
在光無(wú)源器件中，輸出端準(zhǔn)直器出射光大多通過(guò)一系列光學(xué)元件后被對(duì)面準(zhǔn)直器接受并輸出，同時(shí)由手光纖器件中光纖線彎曲直徑較大才不引入光損耗，所以其光纖線大多分布在器件兩側(cè)，這樣無(wú)源器件在系統(tǒng)中安裝時(shí)，其器件和光纖線需較大空間。如果在光纖無(wú)源器件，光纖線能在器件一側(cè)，將極大方便光無(wú)源器件本身安裝和大大減小無(wú)源器件的光進(jìn)出光纖線所占空間。所以光無(wú)源器件單端輸入輸出同時(shí)保證體積小這是光纖無(wú)源器件追求，但不易實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)之一。
本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種新型的機(jī)械式光開關(guān)，使其實(shí)現(xiàn)輸入輸出光纖在器件同一端。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下結(jié)構(gòu)，一種機(jī)械式光開關(guān)是由準(zhǔn)直器、反射鏡、殼體等組成，準(zhǔn)直器中的光纖頭含三個(gè)光纖固定在殼體一端，其中一根為輸入光纖線，二根為輸出光纖線，在準(zhǔn)直器與反射鏡之間設(shè)置棱鏡或棱鏡組，一反射鏡固定在殼體另一端，一活動(dòng)反射鏡設(shè)置在棱鏡或棱鏡組與固定反射鏡之間，并固定在與集電器相連的連桿上，通過(guò)集電器開關(guān)及相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置切換活動(dòng)反射鏡，形成兩個(gè)光路，即形成1×2開關(guān)。
本實(shí)用新型還可以采用如下結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)直器中光纖頭含n+1個(gè)光纖線固定在殼體一端，其中1個(gè)光纖線為輸入光纖線，n個(gè)光纖線為輸出光纖線，相對(duì)應(yīng)在另一端設(shè)置n個(gè)反射鏡，其中一個(gè)固定在另一端面，棱面或棱鏡組設(shè)置在準(zhǔn)直器與反射鏡之間，n-1個(gè)活動(dòng)反射鏡均位于棱鏡或棱鏡組與固定反射鏡之間，通過(guò)集電器開關(guān)及相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置切換活動(dòng)反射鏡，依序改變光路，形成1×n開關(guān)。
采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的機(jī)械式光開關(guān)，將開關(guān)壓縮到更小的體積，相對(duì)已有技術(shù)可實(shí)現(xiàn)輸入、輸出光纖在器體同一端，減小器件占用空間，使光開關(guān)應(yīng)用范圍更廣，使用更加方便。
下面結(jié)合實(shí)例具體說(shuō)明
圖1[(a)、(b)]為已有技術(shù)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型n個(gè)反光鏡時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖。
圖6為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖的A-A局部剖視圖。
圖7為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖的B-B局部剖視圖。
如圖2，準(zhǔn)直器204為三光纖準(zhǔn)直器，準(zhǔn)直器的三光纖出射光在同一平面上，棱鏡205將從三光纖準(zhǔn)直器出來(lái)的三光束限定在同一平面，而且將三光束準(zhǔn)直為三束平行光。棱鏡206能將通過(guò)光纖201入射光和光纖202，光纖203出射光分別交匯在前后不同點(diǎn)A,B上。
實(shí)際光路并不是從光纖201，光纖202，光纖203同時(shí)出射平行光，而僅從光纖201出射準(zhǔn)直光束，光束經(jīng)過(guò)棱鏡205，棱鏡206到A點(diǎn)處，在A點(diǎn)處放入活動(dòng)平面反射鏡207，活動(dòng)平面反射鏡207將光纖201發(fā)出光反射。再通過(guò)棱鏡206,205回到光纖202；活動(dòng)反射鏡207置在一集電器開關(guān)上或相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置上。當(dāng)活動(dòng)平面反鏡207移出光路，即形成207＇位置時(shí)，光纖201發(fā)出的光繼續(xù)向前到達(dá)B點(diǎn)位置，B處置一固定反射鏡208，它將光纖201出射光反射經(jīng)棱鏡206，棱鏡205回到光纖203。如果將光纖201作為通道1，光纖202作為通道2；光纖203作為通道3。這樣反射切換平面反射鏡207＇進(jìn)入和退回通道，即形成1→2轉(zhuǎn)為1→3即形成1×2開關(guān)。棱鏡205和棱鏡206可以合二為一，如圖3所示。
本專利可用于n+1光纖準(zhǔn)直器。如圖4所示，棱鏡302和棱鏡303將光纖1的出射光在R1、R2...Rn平面反射鏡上相交于A1、A2...An點(diǎn)，并分別將到達(dá)相交點(diǎn)光反射回光纖2、光纖3...光纖n+1，除Rn平面反射鏡固定外，其余反射鏡R1、R2...Rn均置在集電器上或相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置上，每次要形成通道1到通道m(xù)即1→m，反射鏡R1、R2、R3…Rm-1均離開光路。Rm將從通道1反射到通道m(xù)。這樣即形成1×n光開光。
如圖5所示，集電器401固定在殼體409上，當(dāng)集電器401處于正常位置時(shí)，活動(dòng)平面反射鏡411處于反射狀態(tài)，即工作狀態(tài)，固定反射鏡410不工作，此時(shí)光路為1→2，當(dāng)集電器401工作時(shí)，連桿滑座402(如圖6所示)處工作狀態(tài)，即向上移動(dòng)1mm左右，帶動(dòng)連桿403，連桿403和連桿404間隙配合，如圖7所示，連桿404由轉(zhuǎn)軸407通過(guò)軸承405定位，連接桿404上固定有活動(dòng)平面反射鏡411，當(dāng)連桿403帶動(dòng)連桿404轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)活動(dòng)平面反射鏡411移動(dòng)，使之移出光路，這時(shí)固定反射鏡處于工作狀態(tài)，完成光路1→3的轉(zhuǎn)換，其中414為光纖線，413為準(zhǔn)直器，412為棱鏡。
權(quán)利要求1.一種機(jī)械式光開關(guān)，是由準(zhǔn)直器、反射鏡、殼體等組成，其特征在于準(zhǔn)直器中的光纖頭含三個(gè)光纖固定在殼體一端，其中一根為輸入光纖線，二根為輸出光纖線，在準(zhǔn)直器與平面反射鏡之間設(shè)置棱鏡或棱鏡組，一平面反射鏡固定在殼體另一端，一活動(dòng)平面反射鏡設(shè)置在棱鏡或棱鏡組與固定平面反射鏡之間，并固定在與集電器相連的連桿上，通過(guò)集電器開關(guān)及相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置切換活動(dòng)平面反射鏡移出或移入光路，形成兩個(gè)光路，即形成1×2開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械式光開關(guān)，其特征在于準(zhǔn)直器中光纖頭含n+1個(gè)光纖線固定在殼體一端，其中1個(gè)光纖線為輸入光纖線，n個(gè)光纖線為輸出光纖線，相對(duì)應(yīng)在另一端設(shè)置n個(gè)平面反射鏡，其中一個(gè)固定在另一端面，棱面或棱鏡組設(shè)置在準(zhǔn)直器與平面反射鏡之間，n-1個(gè)活動(dòng)平面反射鏡均位于棱鏡或棱鏡組與固定平面反射鏡之間，通過(guò)集電器開關(guān)及相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置切換活動(dòng)平面反射鏡移出或移入光路，形成n個(gè)光路，即形成1×n開關(guān)。
專利摘要一種機(jī)械式光開關(guān),由準(zhǔn)直器、棱鏡、反射鏡、殼體等組成。其中,準(zhǔn)直器中的光纖頭含三個(gè)以上光纖,固定在殼體一端,其中一根為輸入光纖線,其它為輸出光纖線,在準(zhǔn)直器與反射鏡之間設(shè)置棱鏡或棱鏡組,一反射鏡固定在殼體另行通知一端,其它活動(dòng)反射鏡設(shè)置在棱鏡或棱鏡組與固定反射鏡之間,并固定在與集電器相連的連桿上,通過(guò)焦電器開關(guān)及相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)切換活動(dòng)反射鏡,改變光路,形成1×n開關(guān)。
文檔編號(hào)G02B6/35GK2446528SQ0024068
公開日2001年9月5日 申請(qǐng)日期2000年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月18日
發(fā)明者吳礪, 黃雪欽, 吳秀榕, 阮志展 申請(qǐng)人:福建華科光電有限公司