專利名稱：一種機械式光開關的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及利用機械式方法驅(qū)動光纖移動實現(xiàn)光開關功能的光開關。 技術背景光開關是在光纖或波導光路中對光信號起通斷作用的開關。光開關是較為重要的光無源器件，在光網(wǎng)絡系統(tǒng)中可對光信號進行通斷和切換。 光開關在光分/插復用(OADM)、時分復用(TDM)、波分復用(WDM)中有著廣泛的應用。光開關以其高速度、高穩(wěn)定性、低串擾等優(yōu)勢成為各大通信公司和研究單位的研究重點。光開關有著廣闊的市場前景，是最具發(fā)展?jié)摿Φ墓鉄o源器件之一。目前，在光傳送網(wǎng)中各種不同交換原理和實現(xiàn)技術的光開關被廣泛地提出。不同原理和技術的光開關具有不同的特性，適用于不同的場合。依據(jù)不同的光開關原理，光開關可分為機械光開關、磁光開關、熱光開關、電光開關和聲光開關。依據(jù)光開關的交換介質(zhì)來分，光開關可分為自由空間交換光開關和波導交換光開關?，F(xiàn)有的采用機械式方法驅(qū)動光纖移動實現(xiàn)開關功能的光開關，由于光纖在切換光路后光纖本身的活動產(chǎn)生馳豫振蕩(如圖1所示)，光纖本身的抖動使得光開關導通時的光路處于一個不穩(wěn)定狀態(tài)，通過高速的光電轉(zhuǎn)換器和高速數(shù)字示波器可以看見，光電轉(zhuǎn)換后的電信號一直處于很小的震蕩狀態(tài)(如圖2所示)，很長一段時間內(nèi)震蕩都無法消除，這在某些特殊應用的場合下使用會出現(xiàn)問題。而且現(xiàn)有技術中的光開關的尾纖通常為裸纖，或使用0. 9mm松套管，尾部不抗拉， 在使用中容易出現(xiàn)尾纖拉脫現(xiàn)象。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題之一是，針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種機械式光開關，通過特殊的結(jié)構設計使得光路導通后能在極短的時間內(nèi)穩(wěn)定下來。本實用新型所要解決的技術問題之二是，設計實用抗拉結(jié)構使光開關能夠抗40N 的拉力，而且經(jīng)受拉力后對光開關本身性能并無變化。為解決上述技術問題，本實用新型的技術解決方案是一種機械式光開關，所述光開關包括開關外殼、安裝在外殼內(nèi)的兩根光纖以及用于使兩根光纖對接或錯開的機械機構；其特征在于所述機械機構主要由活動平臺22、繼電器驅(qū)動機構、頂針222組成；所述繼電器驅(qū)動機構包括繼電器座211、以及安裝在繼電器座211上的繼電器213和繼電器控制板212 ；所述繼電器控制板212通過由電接口 216接入的控制線217接收指令信號控制繼電器213得電或失電；在繼電器213上安裝有一個活動臂214，所述活動臂的一端固定在繼電器上；另一端為活動端，活動端上安裝有頂針222，所述活動端可隨著繼電器213的失電或得電上下運動；所述活動平臺22安裝在繼電器座211 上，在活動平臺22上沿一直線開設有用于安放光纖的“V”形槽221，所述活動平臺22在正對活動臂214上頂針222的位置開有通孔，所述頂針222在向上運動時可以頂動通孔位置上的光纖以將兩根光纖錯開。作為優(yōu)選例，所述活動端上還設置有壓板218 ；所述壓板218設置在活動平臺22 上方，正對活動平臺22的光纖對接處；所述壓板218通過兩端的連接桿219連接到活動臂 214的活動端可以隨活動端一起上下運動，所述壓板218向下運動時可以壓緊光纖的對接處起到鎖定光開關的作用。所述光開關在光纜引入開關外殼的部分設有抗拉結(jié)構；所述光纜主要由光纖、設在光纖外部的松套管、設置在松套管外部的套管組成，在套管與松套管之間填充有作為承力元件的芳綸纖維；光纜在引入開關外殼位置設置有承力套；所述光纜中的芳綸纖維用膠水固定在承力套內(nèi)部，所述承力套固接在外殼的光纜引入孔中；在光纜引入孔外在光纜上套設有起密封保護作用的橡膠尾套。本實用新型可帶來以下有益效果本實用新型結(jié)構設計合理，將兩根光纖固定在活動平臺的精密V型槽上，通過精密V型槽來保證光纖的對準；光纖對準導通后施以壓板用于固定V型槽上的光纖，再一次加強使得光纖不再抖動。在光纜引入開關外殼的部分利用抗拉結(jié)構將光纖所受的力轉(zhuǎn)移到芳綸纖維上來承受，使其可以抗40N的拉力而無性能損失。

圖1為光纖的抖動示意圖圖2為在高速數(shù)字示波器上看到的抖動示意圖圖3為本實用新型一個優(yōu)選實施例的光開關外形示意圖圖4為本實用新型一個優(yōu)選實施例的總體結(jié)構圖示意圖圖5為本實用新型一個優(yōu)選實施例的光開關芯結(jié)構示意圖圖6為本實用新型一個優(yōu)選實施例的光纖對接處的結(jié)構放大示意圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。結(jié)合參見圖3、圖4，在光開關的外殼1內(nèi)密封設置有光開關芯結(jié)構2。外殼1由外殼主體16和蓋板11組成。光開關芯結(jié)構2包括兩根光纖以及用于使兩根光纖對接或錯開的機械機構。結(jié)合參見圖5、圖6，圖中211為繼電器座；212為繼電器控制板；213為繼電器；214 為活動臂；215為擋板；216為電接口 ；217為控制線；218為壓板；219為連接桿；2110為V 形槽基座；22為活動平臺；221為“V”形槽；222為頂針；223、2M為光纖。用于使兩根光纖對接或錯開的機械機構主要由活動平臺22、繼電器座211、繼電器控制板212、繼電器213、活動臂214、頂針222組成。繼電器控制板212通過由電接口 216 接入的控制線217接收指令控制繼電器213得電或失電?；顒颖?14為一端固定在繼電器上，另一段為活動端，活動端可以隨繼電器213得電或失電而上下運動?；顒佣松显O有頂針 222?；顒悠脚_22固設在繼電器座211上方的“V”形槽基座2110上?；顒悠脚_22中部有一通孔，通孔的位置正對頂針222 ；活動平臺22上沿一直線開設有“V”形槽221，兩根光纖安放在“V”形槽221內(nèi)，頂針222在隨活動臂214向上運動時，可以頂動通孔位置安放的那根光纖223，使光纖223與另一根光纖2M錯開，從而使光開關處于截斷狀態(tài)(不導通)。頂針222隨活動臂214向下運動時，光纖223向下回落到“V”形槽221中，與光纖2 精確對接，從而使光開關導通。活動臂214的活動端上還設置有用于壓緊光纖對接處的壓板218。具體工作流程如下當外接電源通過輸入控制線217，繼電器213開始工作，帶動活動臂214向下降，活動臂214連接頂針222，使得頂針222向下移動，光纖223不受頂針222影響由光纖本身形變回到“V”形槽221中，使得光路對準，光開關導通，光開關處于工作狀態(tài)。壓板218通過連接桿219連接到活動臂214上，當活動臂214向下活動時，壓板218也隨之向下移動最終將光纖223和光纖2 壓在“V”形槽221，使得光纖223和光纖224的位置不再發(fā)生改變， 起到鎖定光開關的作用。當外接電源消失，繼電器213停止工作，頂針222回到原位，使光纖223和光纖2M 錯開，光開關又處于截止狀態(tài)(不導通)?？估Y(jié)構說明在外殼的光纜引入孔位置的光纜上設置了抗拉結(jié)構，光纜主要由光纖、設在光纖外部的松套管、設置在松套管外部的套管組成，在套管與松套管之間填充有作為承力元件的芳綸纖維。光纜在引入開關外殼位置設置有承力套；所述光纜中的芳綸纖維用膠水固定在承力套內(nèi)部，所述承力套固接在外殼的光纜引入孔中；在光纜引入孔外在光纜上套設有起密封保護作用的橡膠尾套。參見圖4，在光纖223外套設有松套管12，在光纖2 外套設有松套管17 ；松套管 12外套設有套管15，在松套管17外套設有套管110 ；套管15和松套管12之間以及套管110 和松套管17之間用芳綸纖維填充。芳綸纖維用膠水固定在承力套13和承力套18內(nèi)，承力套13和承力套18固接在外殼16的光纜引入孔中，在光纜引入孔外在光纜上套設有起密封保護作用的橡膠尾套14和橡膠尾套19。當光纜受力時，所受的力將全部轉(zhuǎn)到芳綸纖維上承受，抵消掉光纖所受力，使得整個光開關有抗拉作用。
權利要求1.一種機械式光開關，所述光開關包括開關外殼、安裝在外殼內(nèi)的兩根光纖以及用于使兩根光纖對接或錯開的機械機構；其特征在于所述機械機構主要由活動平臺(22)、繼電器驅(qū)動機構、頂針(22 組成；所述繼電器驅(qū)動機構包括繼電器座011)、以及安裝在繼電器座011)上的繼電器(213)和繼電器控制板012)；所述繼電器控制板012)通過由電接口(216)接入的控制線(217)接收指令信號控制繼電器013)得電或失電；在繼電器 (213)上安裝有一個活動臂014)，所述活動臂014)的一端固定在繼電器(213)上；另一端為活動端，活動端上安裝有頂針022)，所述活動端可隨著繼電器013)的失電或得電上下運動；所述活動平臺0 安裝在繼電器座(211)上，在活動平臺0 上沿一直線開設有用于安放光纖的“V”形槽021)，所述活動平臺02)在正對活動臂(214)上頂針022)的位置開有通孔，所述頂針(22 在向上運動時可以頂動通孔位置上的光纖以將兩根光纖錯開。
2.按照權利要求1所述的一種機械式光開關，其特征在于所述活動端上還設置有壓板018)；所述壓板(218)設置在活動平臺0 上方，正對活動平臺0 的光纖對接處； 所述壓板(218)通過兩端的連接桿(219)連接到活動臂(214)的活動端可以隨活動端一起上下運動，所述壓板018)向下運動時可以壓緊光纖的對接處起到鎖定光開關的作用。
3.按照權利要求1或2所述的一種機械式光開關，其特征在于所述光開關在光纜引入開關外殼的部分設有抗拉結(jié)構；所述光纜主要由光纖、設在光纖外部的松套管、設置在松套管外部的套管組成，在套管與松套管之間填充有作為承力元件的芳綸纖維；光纜在引入開關外殼位置設置有承力套；所述光纜中的芳綸纖維用膠水固定在承力套內(nèi)部，所述承力套固接在外殼的光纜引入孔中；在光纜引入孔外在光纜上套設有起密封保護作用的橡膠尾套。
專利摘要本實用新型涉及機械式光開關。所要解決的技術問題之一是，針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種機械式光開關，通過特殊的結(jié)構設計使得光路導通后能在極短的時間內(nèi)穩(wěn)定下來。所要解決的技術問題之二是，使光開關能夠抗40N的拉力，而且經(jīng)受拉力后對光開關本身性能并無變化。本實用新型將兩根光纖固定在精密“V”型槽上，通過“V”型槽來保證光纖的對準；光纖導通后施以壓板用于固定光纖，再一次加強使得光纖不再抖動。本實用新型使得光纖的抖動被抑制，具有較低插入損耗，較快的導通時間，以及導通后光路立即穩(wěn)定不再抖動，并利用承力套等抗拉結(jié)構將光纖所受的力轉(zhuǎn)移到光纜內(nèi)部的芳綸纖維上來承受，使其可以抗40N的拉力而無性能損失。
文檔編號G02B6/44GK201955495SQ20112008112
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權日2011年3月24日
發(fā)明者馬云亮 申請人:中國電子科技集團公司第二十三研究所