專利名稱：多路光開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多路光開關(guān)，尤指一種移動(dòng)光學(xué)元件實(shí)現(xiàn)光路轉(zhuǎn)換的多路光開關(guān)。
背景技術(shù)：
光開關(guān)是一種對(duì)光傳輸線路或集成光路中的各個(gè)信號(hào)通路進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換及邏輯操作的器件，可用在光纖通信系統(tǒng)、光纖網(wǎng)絡(luò)、光纖測(cè)量系統(tǒng)及光纖傳感系統(tǒng)中，起光路轉(zhuǎn)換的作用，是光通信領(lǐng)域中不可缺少的重要元件。
根據(jù)光開關(guān)工作原理，可將它分為非機(jī)械型光開關(guān)與機(jī)械型光開關(guān)兩大類。其中，機(jī)械型光開關(guān)利用機(jī)械、電磁方式等使光纖或光學(xué)元件發(fā)生移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)光束在不同輸出端之間的轉(zhuǎn)換。這類光開關(guān)插入損耗低、隔離度高，是目前應(yīng)用最廣泛的光開關(guān)。
請(qǐng)參照?qǐng)D1，美國(guó)專利第5,420,946號(hào)揭示了一種移動(dòng)光學(xué)元件型光開關(guān)。該光開關(guān)包括一輸入端11、一反射裝置12和多個(gè)輸出端13。其中，輸入端11包括一輸入光纖111和一漸變折射率透鏡112，該漸變折射率透鏡112用來(lái)將輸入光纖111輸入的光束準(zhǔn)直至反射裝置12。反射裝置12包括一基底121和一設(shè)在基底121上的反射鏡122，并與經(jīng)漸變折射率透鏡112準(zhǔn)直的光束成45度夾角。該基底121底部具有一孔123，可與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的連桿(圖未示)配合以驅(qū)動(dòng)該反射裝置12轉(zhuǎn)動(dòng)，為使反射裝置12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸入光纖111的輸入光束能耦合至輸出端13，該孔123與漸變折射率透鏡112的中心軸共線，且該反射裝置12可以該中心軸為軸旋轉(zhuǎn)。多個(gè)輸出端13分別包括輸出光纖131和漸變折射率透鏡132，且各輸出光纖131分別與一漸變折射率透鏡132相配合，該多個(gè)輸出端13沿與孔123及漸變折射率透鏡112共軸的圓周固定排列。
輸入光纖111輸入的光束經(jīng)漸變折射率透鏡112準(zhǔn)直輸入到反射鏡122，由旋轉(zhuǎn)至不同位置的反射鏡122反射后可與不同的輸出端13相耦合，達(dá)到光路轉(zhuǎn)換的目的。但是，該光開關(guān)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各輸出端13必須精確分布在輸入端11的四周，輸入光纖111與多根輸出光纖131的調(diào)校極為耗時(shí)，且光路轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)反射裝置12旋轉(zhuǎn)角度的精度要求高，另外，由于各輸出端13均包括一輸出光纖131和與之配合的光漸變折射率透鏡132，使得該光開關(guān)成本較高，同時(shí)也難于向小型化方向發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、易于調(diào)校且成本低廉的多路光開關(guān)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的提供一多路光開關(guān)，其包括一輸入端、一輸出端、兩棱鏡陣列及一驅(qū)動(dòng)裝置。該輸入端包括多根輸入光纖、一多芯光纖插針及一準(zhǔn)直透鏡，該多芯光纖插針收容固持該多根輸入光纖，該準(zhǔn)直透鏡用來(lái)準(zhǔn)直該多根輸入光纖輸入的光信號(hào)。該輸出端包括多根輸出光纖、一多芯光纖插針及一準(zhǔn)直透鏡，該多芯光纖插針收容固持該多根輸出光纖，該準(zhǔn)直透鏡用來(lái)會(huì)聚光信號(hào)至該多根輸出光纖。該兩棱鏡陣列位于輸入端與輸出端之間，分別包括多個(gè)棱鏡。該驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)兩棱鏡陣列擺動(dòng)以使不同棱鏡組合置于輸入端與輸出端之間的光路中實(shí)現(xiàn)光路轉(zhuǎn)換。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)因本實(shí)用新型多路光開關(guān)的輸入裝置和輸出裝置均通過(guò)一多芯光纖插針固持多根光纖，且該多根光纖共用一準(zhǔn)直透鏡，故其結(jié)構(gòu)緊湊、易于實(shí)現(xiàn)小型化并可降低成本，另外，采用棱鏡折射光束易于實(shí)現(xiàn)精確的光路轉(zhuǎn)換。

圖1是現(xiàn)有光開關(guān)的立體圖。
圖2是本實(shí)用新型多路光開關(guān)的立體圖。
圖3是本實(shí)用新型多路光開關(guān)的剖面圖。
圖4是本實(shí)用新型多路光開關(guān)的鋸齒形光纖插針的端面視圖。
圖5是本實(shí)用新型多路光開關(guān)的光路示意圖。
圖6是本實(shí)用新型多路光開關(guān)的另一光路示意圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型多路光開關(guān)包括一輸入端21、一輸出端22、兩棱鏡陣列23與24、兩固持體25與26、一驅(qū)動(dòng)裝置以及一底座29，其中，該驅(qū)動(dòng)裝置包括兩傳動(dòng)桿27和28。
請(qǐng)參照?qǐng)D3，輸入端21包括多根輸入光纖211、一鋸齒形多芯光纖插針212、一套筒213、一準(zhǔn)直透鏡214、一內(nèi)套管215及一外套管216。該多根輸入光纖211用來(lái)輸入光信號(hào)到該多路光開關(guān)。請(qǐng)配合參照?qǐng)D4，該鋸齒形多芯光纖插針212一端(未標(biāo)示)為傾斜面以提高回波損耗，該鋸齒形多芯光纖插針212成圓柱體，其外表面沿軸向均勻分布有V形凹槽2121，其橫截面呈鋸齒狀，輸入光纖211安置于凹槽2121內(nèi)，且輸入光纖211的端面與鋸齒形多芯光纖插針212的傾斜面齊平，然后套加套筒213固定。準(zhǔn)直透鏡214與鋸齒形多芯光纖插針212相互對(duì)準(zhǔn)用以準(zhǔn)直多根輸入光纖211輸入的光束，其鄰近鋸齒形多芯光纖插針212的端面(未標(biāo)示)亦為一傾斜面，以提高回波損耗。該內(nèi)套管215套設(shè)套筒213及準(zhǔn)直透鏡214，用以相對(duì)定位鋸齒形多芯光纖插針212及準(zhǔn)直透鏡214。該外套管216套設(shè)于內(nèi)套管215之外，用以收容保護(hù)該輸入端21。
輸出端22包括多根輸出光纖221、一鋸齒形多芯光纖插針222、一套筒223、一準(zhǔn)直透鏡224、一內(nèi)套管225及一外套管226，其結(jié)構(gòu)與輸入端21基本相同，在此不再詳述。
再請(qǐng)參照?qǐng)D2，棱鏡陣列23與24均由多個(gè)棱鏡構(gòu)成，分別安裝在固持體25與26上所開設(shè)的安裝孔上，該多個(gè)棱鏡分布在一弧形上。棱鏡陣列23與24位于輸入端21與輸出端22之間，通過(guò)兩棱鏡陣列23和24改變輸入端21與輸出端22之間的光路，從而使輸入端21的多根輸入光纖211之一輸入的光信號(hào)傳輸至輸出端任意輸出光纖221。固持體25與26分別安裝在傳動(dòng)桿27與28上，該兩傳動(dòng)桿27和28固定在底座29上。底座29包括一本體290、兩第一安裝座291及兩第二安裝座292。該兩第一安裝座291平行設(shè)置，且其頂部相對(duì)位置均設(shè)有一用以分別安裝對(duì)準(zhǔn)輸入端21與輸出端22的安裝孔(未標(biāo)示)。該兩第二安裝座292平行設(shè)置在第一安裝座291側(cè)邊，其上相對(duì)位置均設(shè)有用以安裝上述兩傳動(dòng)桿27與28的安裝孔(未標(biāo)示)。在外部控制裝置(未標(biāo)示)的作用下，驅(qū)動(dòng)裝置的兩傳動(dòng)桿27與28分別驅(qū)動(dòng)固持體25與26擺動(dòng)，從而使棱鏡陣列23與24的不同棱鏡組合置于光路中以轉(zhuǎn)換光路。
請(qǐng)參照?qǐng)D5，輸入光纖211的一光纖2111輸入的光信號(hào)，經(jīng)準(zhǔn)直透鏡214準(zhǔn)直為平行光束31，因光纖2111的端部不在準(zhǔn)直透鏡214的光軸上，故平行光束31與光軸成一夾角，藉由棱鏡陣列23(參照?qǐng)D2)的棱鏡231將光束折射為與光軸平行的平行光束30，平行光束30經(jīng)棱鏡陣列24(參照?qǐng)D2)的棱鏡241再次折射為與光軸成一特定角度的平行光束41，特定方向的平行光束41經(jīng)準(zhǔn)直透鏡224會(huì)聚至輸出光纖2211。請(qǐng)配合參照?qǐng)D6，使棱鏡陣列24的另一棱鏡242置于光路中，可將光纖2111輸入的光信號(hào)輸入至輸出端22的另一輸出光纖2212。同樣，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)桿27驅(qū)動(dòng)棱鏡陣列23的不同棱鏡置于光路可將不同輸入光纖211輸入的光信號(hào)輸入至輸出端22的輸出光纖221。故，該多路光開關(guān)可將輸入端21任一輸入光纖輸入的光信號(hào)輸入至輸出端22任一輸出光纖，因光路可逆，其亦可反向傳輸。
權(quán)利要求1.一種多路光開關(guān)，包括一輸入端、一輸出端和一驅(qū)動(dòng)裝置，該輸入端具有多根輸入光纖和一用以準(zhǔn)直輸入光纖輸入的光信號(hào)的準(zhǔn)直透鏡，該輸出端具有多根輸出光纖和一用以會(huì)聚光信號(hào)到輸出光纖的準(zhǔn)直透鏡，其特征在于該輸入端包括一多芯光纖插針，該多芯光纖插針收容固持該多根輸入光纖，該輸出端也包括一多芯光纖插針，該多芯光纖插針收容固持該多根輸出光纖，該多路光開關(guān)進(jìn)一步包括位于輸入端與輸出端之間的兩棱鏡陣列，分別包括多個(gè)棱鏡，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)兩棱鏡陣列移動(dòng)以使不同棱鏡組合置于輸入端與輸出端之間的光路中實(shí)現(xiàn)光路轉(zhuǎn)換。
2.如權(quán)利要求1所述的多路光開關(guān)，其特征在于該多芯光纖插針成圓柱體，在其外圓柱面上開設(shè)有多個(gè)凹槽，用以收容固持多根輸入或輸出光纖。
3.如權(quán)利要求2所述的多路光開關(guān)，其特征在于該凹槽是V形槽。
4.如權(quán)利要求1所述的多路光開關(guān)，其特征在于該輸入端和輸出端的多芯光纖插針外進(jìn)一步分別套設(shè)一套筒。
5.如權(quán)利要求1所述的多路光開關(guān)，其特征在于該多路光開關(guān)進(jìn)一步包括一底座，該底座包括兩第一安裝座及兩第二安裝座。
6.如權(quán)利要求5所述的多路光開關(guān)，其特征在于該兩第一安裝座相對(duì)平行設(shè)置，其頂部分別具有一安裝輸入端及輸出端的安裝孔。
7.如權(quán)利要求5所述的多路光開關(guān)，其特征在于該兩第二安裝座平行于第一安裝座設(shè)置且位于第一安裝座側(cè)面，與驅(qū)動(dòng)裝置相配合。
8.如權(quán)利要求1所述的多路光開關(guān)，其特征在于該多路光開關(guān)進(jìn)一步包括兩棱鏡固持體，該兩棱鏡固持體均開設(shè)有安裝多個(gè)棱鏡的多個(gè)安裝孔。
9.如權(quán)利要求8所述的多路光開關(guān)，其特征在于該多個(gè)安裝孔呈弧形排列。
10.如權(quán)利要求8所述的多路光開關(guān)，其特征在于該兩棱鏡固持體通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)而擺動(dòng)，從而帶動(dòng)不同棱鏡組合置于光路中。
專利摘要一種多路光開關(guān)包括一輸入端、一輸出端、兩棱鏡陣列及一驅(qū)動(dòng)裝置。該輸入端包括多根輸入光纖、一鋸齒形多芯光纖插針及一準(zhǔn)直透鏡，該鋸齒形多芯光纖插針收容固持該多根輸入光纖，該準(zhǔn)直透鏡用以準(zhǔn)直該多根輸入光纖輸入的光信號(hào)。該輸出端包括多根輸出光纖、一鋸齒形多芯光纖插針及一準(zhǔn)直透鏡，該鋸齒形多芯光纖插針收容固持該多根輸出光纖，該準(zhǔn)直透鏡用以會(huì)聚光信號(hào)至該多根輸出光纖。該兩棱鏡陣列位于輸入端與輸出端之間，分別包括多個(gè)棱鏡。該驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)兩棱鏡陣列擺動(dòng)以使不同棱鏡組合置于輸入端與輸出端之間的光路中實(shí)現(xiàn)光路轉(zhuǎn)換。
文檔編號(hào)G02B6/26GK2560957SQ02226858
公開日2003年7月16日 申請(qǐng)日期2002年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月13日
發(fā)明者周明寶 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司