本發(fā)明涉及一種光開關(guān)，尤其是一種高功率機械式光開關(guān)。

背景技術(shù)：

光開關(guān)作為一種光路切換或通斷器件，除了在光纖通信系統(tǒng)和光纖傳感系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用外，在一些激光醫(yī)療設(shè)備上也會使用，如激光美容設(shè)備、激光手術(shù)設(shè)備等，在這些應(yīng)用場合中，激光功率通常會較高，并需要作頻繁激光中斷輸出以保證醫(yī)療過程人員的安全，這種情況下通常不會中斷激光器的輸出而是在傳輸光路中加入高功率的1×1光開關(guān)實現(xiàn)光路通斷功能。同時，在一些工業(yè)激光應(yīng)用領(lǐng)域，也會用到高功率光開關(guān)。

目前常見的光開關(guān)，主要針對光纖通信系統(tǒng)和光纖傳感系統(tǒng)的使用要求而設(shè)計，其傳輸光功率一般不能超過1W，因此不能滿足上述的激光醫(yī)療設(shè)備和工業(yè)激光系統(tǒng)的使用要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種高功率機械式光開關(guān)，體積較小、控制簡單、傳輸光功率可以達到5W。

本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種高功率機械式光開關(guān)，包括：輸入光纖、輸出光纖、雙纖光纖頭、透鏡、楔角片和反射鏡，所述輸入光纖和輸出光纖插入所述雙纖光纖頭的一端，所述雙纖光纖和所述透鏡固定在玻璃管內(nèi)，呈同軸位置關(guān)系，反射鏡位于所述透鏡的后方，所述楔角片在控制器的控制下位于或離開所述透鏡和反射鏡之間，實現(xiàn)光路通斷。

作為優(yōu)選，所述輸入光纖和輸出光纖均采用單模擴束光纖。

作為優(yōu)選，所述單模擴束光纖的模場直徑在25μm～30μm。

作為優(yōu)選，所述雙纖光纖頭、透鏡和楔角片的通光面均鍍有耐高功率的增透膜。

作為優(yōu)選，所述反射鏡反射面鍍有高反膜。

本發(fā)明提供的一種高功率機械式光開關(guān)，其有益效果在于：本發(fā)明的高功率光開關(guān)使用單模擴束光纖代替普通單模光纖，大幅提高了光開關(guān)器件可承受光功率，其最高可承受光功率達到5W；楔角片作為活動部件，通過控制驅(qū)動器來驅(qū)動楔角片進入或離開光路，實現(xiàn)光路通斷功能。整體光路結(jié)構(gòu)是一種反射式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，具有較高的可靠性和穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明光開關(guān)的楔角片離開光路時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明光開關(guān)的楔角片進入光路時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是光纖擴束前后的對比圖。

圖中：11-輸入光纖；12-輸出光纖；2-雙纖光纖頭；3-透鏡；4-楔角片；5-反射鏡。

具體實施方式

為進一步說明各實施例，本發(fā)明提供有附圖。這些附圖為本發(fā)明揭露內(nèi)容的一部分，其主要用以說明實施例，并可配合說明書的相關(guān)描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解其他可能的實施方式以及本發(fā)明的優(yōu)點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進一步說明。

如圖1、2所示，本實施提供的一種高功率機械式光開關(guān)，包括：輸入光纖11、輸出光纖12、雙纖光纖頭2、透鏡3、楔角片4和反射鏡5，輸入光纖11和輸出光纖12插入雙纖光纖頭2的一端，雙纖光纖2和透鏡3固定在玻璃管6 內(nèi)，呈同軸位置關(guān)系，反射鏡5位于透鏡3的后方。雙纖光纖頭2、透鏡3、楔角片4的通光面都鍍有耐高功率的增透膜，反射鏡5反射面鍍高反膜。楔角片4在控制器的控制下位于或離開透鏡3和反射鏡5之間，實現(xiàn)光路通斷。

在本實施例這種1×1高功率機械式光開關(guān)結(jié)構(gòu)中雙纖光纖頭2、透鏡3及反射鏡5是固定不動的，楔角片4則與驅(qū)動器懸臂梁(未圖示)固定粘結(jié)，通過控制驅(qū)動器，就可控制楔角片進入或離開光路，因為楔角片4起偏移光束的作用，從而實現(xiàn)光路通斷。如圖1所示，當(dāng)楔角片4離開光路時，入射光先后經(jīng)過輸入光纖11、透鏡3、反射鏡5、透鏡3、輸出光纖12，實現(xiàn)光路接通；如圖2所示，當(dāng)楔角片4進入光路時，入射光先經(jīng)過輸入光纖11、透鏡3，然后經(jīng)過楔角片4，由于楔角片4對光束作角度偏移，改變原來光束路徑，光束經(jīng)反射鏡5反射，再到透鏡3，因光束角度改變，無法再進入輸出光纖12，從而實現(xiàn)光路切斷的功能。

在本實施例中，輸入光纖11和輸出光纖12都是使用單模擴束光纖，其擴束后的模場直徑在25～30μm之間，遠大于普通單模光纖的模場直徑(8～10μm)如圖3所示。在整個傳輸光路中，在光纖端口處的光功率密度是最大的，因而也是最容易受到高功率激光損傷的，通過光纖擴束，大幅降低光纖端口處承受的光功率密度，從而提高了光開關(guān)器件的最大傳輸光功率。本發(fā)明的高功率機械式光開關(guān)最高可承受5W的光功率，可滿足常見激光醫(yī)療設(shè)備的使用要求。

盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上可以對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護范圍。