CN101295057A - 光路切换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光路切换装置，包括第一驱动装置和第二驱动装置，第一驱动装置上至少固定设置第一和第二光输入装置，第二驱动装置上至少固定设置第一和第二光输出装置。其中，所述第一和第二光输入与第一和第二光输出装置分别对应设置，使得当第一和第二驱动装置位于第一位置时，由第一光输入装置输入的光束经由对应的第一光输出装置输出，而由第二光输入装置输入的光束经由第二光输出装置输出；当第一和第二驱动装置分别相对旋转特定角度到达第二位置时，由第一光输入装置输入的光束经由第二光输出装置输出，而由第二光输入装置输入的光束经由第一光输出装置输出。
Description
技术领域
本发明涉及光学通信元件，特别是一种光路切换装置。
背景技术
光开关是全光交换中的关键器件，可实现在全光层的路由选择、波长选择、光交叉连接以及自愈保护等功能。光开关在光通信中的作用有三类：其一是将某一光纤信道的光信号切断或开通；其二是将某波长光信号由一光纤信道转换到另一光纤信道去；其三是在同一光纤信道中将一种波长的光信号转换为另一波长的光信号(波长转换器)。
从工作原理角度方面划分，光开关可分为机械式和非机械式两大类。机械式光开关靠光纤或光学组件移动，使光路改变；非机械式光开关则依靠电光效应(Electro-Optics)、磁光效应(Magneto-Optics)、声光效应(Acousto-Optics)或热光效应(Thermal-Optics)等来改变波导折射率，使光路发生改变，完成开关功能。非机械式光开关主要包括微机电光开关、喷墨气泡(Bubble)光开关、液晶(Liquid Crystal)光开关、热光效应开关、声光效应开关、全息(Holograms)开关、液晶光栅(Liquid Gratings)开关等。
机械式光开关主要有反射型和透射型光开关两种。透射型光开关主要是利用棱镜的透射来实现光束的光路改变，当棱镜置入光路时，光束经过棱镜的折射，出射光束相对入射光束产生一个错位，光束耦合进一个光通道；棱镜退出光路时光束直接耦合进另一通道。而对反射型光开关而言，当反射镜置入光路时，光束被反射进一光通道，反射镜退出光路时光束耦合进另一光路。
美国专利US 5,742,712即公开了一种反射型光开关，其原理参见图5A和5B。该光开关包括开关输出和输入端光纤线101、102、105、106，双光纤准直器103、104，平面反射镜107。在图5A，端口A4的输入光由端口A1输出，端口A2的输入光由端口A3输出；在图5B中，插入平面反射镜107后，端口A4的输入光由端口A3输出，而端口A2的输入光则经由端口A1输出。
而图6所示则为一种现有技术的透射型光开关。它包括准直器201、202、203、204，和斜方棱镜205。当斜方棱镜205不在光路上时，端口A2的输入光由端口A4输出；当斜方棱镜205进入光路时，端口A2的输入光则由端口A3输出，从而可实现1×2型光开关功能。
另有两件美国专利US 6,904,193和US 6,898,344则分别公开了一种用于机械式光开关的光路切换装置(Optical Switch Actuator)。它们包括一个光学组件(如反射镜或是折射棱镜)，一个固定该光学组件的柱状体及一个步进马达。该柱状体可在马达的驱动下，带动光学组件使之进入或退出其所在光开关的光路，以此来实现其切换光路的功能。
如上所述的机械式光开关皆由于需要额外的光学组件(如反射镜或折射棱镜)来实现其输入、输出光路之间的选择和切换，从而造成其插入损耗较大。
而美国专利US 5,629,993公开了另一种机械式的1×N型光开关。如图7所示，它包括一个连接有输入光纤的输入端35和N个连接有输出光纤的输出端32。输入端35固定设置在一个旋转臂34上，该旋转臂34固定安装在一个由步进马达30带动的旋转杆37上。旋转杆37与马达30的中心轴线同轴。而N个输出端32则呈圆圈状分布于一个静止设置的面板36上。当马达30旋转时会驱动旋转杆37转动，从而带动旋转臂34旋转，于是输入端35可分别与N个输出端32耦合，实现1×N个光路切换功能。
此现有技术的光开关虽然在光输入端与输出端之间没有设置额外的光学组件，但由于其1×N个光路切换功能完全是由马达30的旋转来实现、且没有其它的定位设计。因此1个光输入端与N个光输出端32之间的精确对准难以保证，而输入端与输出端之间相应的准直器之间是否能保证准确准直则将直接影响该光开关的插入损耗的大小，故有需要对此现有技术作出改进，以提供一种全新的、效能较强的光路切换装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种光路切换装置，其光输入与输出端的准直器之间无需设置额外的光学组件，因而得以确保其插入损耗降至最低。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种光路切换装置，包含：第一驱动装置和第二驱动装置，第一驱动装置上至少固定设置第一和第二光输入装置，第二驱动装置上至少固定设置第一和第二光输出装置。其中，该第一和第二光输入与第一和第二光输出装置分别对应设置，使得当第一和第二驱动装置位于第一位置时，由第一光输入装置输入的光束经由对应的第一光输出装置输出，而由第二光输入装置输入的光束经由第二光输出装置输出；当第一和第二驱动装置分别相对旋转特定角度到达第二位置时，由第一光输入装置输入的光束经由第二光输出装置输出，而由第二光输入装置输入的光束经由第一光输出装置输出。
该第一和第二驱动装置分别是一个步进马达装置。该第一和第二光输入装置以及该第一和第二光输出装置分别为一个光准直器。
该第一和第二驱动装置分别向相反的方向旋转所述特定角度，且第一和第二驱动装置分别旋转的所述特定角度为相等的角度，该特定角度为90度。
该光路切换装置设置有定位机构，为分别设置于第一和第二驱动装置上之第一和第二定位凸块。该第一和第二定位凸块的位置使之在第一和第二驱动装置的第一和第二位置时都处于相互配合定位的状态，且不会对该第一和第二光输入装置与该第一和第二光输出装置之间的光路产生任何干涉。
该第一和第二驱动装置分别为圆柱体形状。该第一和第二光输入装置和该第一和第二光输出装置分别贯穿设置于第一和第二驱动装置的两相对圆形端面上。该第一和第二定位凸块呈齿状，分别对应设置于第一和第二驱动装置相对的两圆形端面的边缘上，并且当第一和第二驱动装置分别处于第一和第二位置时都可互相啮合在一起以提供定位作用。
当第一和第二驱动装置处于第一位置时，该第一和第二定位凸块互相啮合，在第一和第二驱动装置之间形成第一空间，第一和第二光输入装置与第一和第二光输出装置之间的光路即位于该第一空间内。当第一和第二驱动装置处于第二位置时，该第一和第二定位凸块互相啮合，在第一和第二驱动装置之间形成第二空间，第一和第二光输入装置与第一和第二光输出装置之间的光路即位于该第二空间内。
该光路切换装置还包括分别用来固定第一和第二驱动装置的第一和第二固定装置，用于将第一和第二驱动装置设置在同一中心轴上，并使第一和第二驱动装置可各围绕该中心轴自由旋转。该光路切换装置还包括一个底座，该第一和第二固定装置分别固定在该底座上。
本发明利用两个驱动装置(步进马达)的方式来转动相应的准直器，且准直器之间也无任何光学组件的加入，因此插入损失只存在于准直器之间(一般准直器之间的插入损失在0.2~0.3dB)，从而保证损耗降至最低。同时预设第一位置和第二位置，只要两个驱动装置相对运动到预设位置，即可实现快速、准确对准。
附图说明
图1是本发明光路切换装置的整体结构示意图；
图2是本发明光路切换装置的第一位置的结构示意图；
图3是本发明光路切换装置的第二位置的结构示意图；
图4A及图4B是本发明光路切换装置的光路切换原理示意图；
图5A及图5B是一种现有技术光开关的原理示意图；
图6是另一种现有技术光开关的原理示意图；
图7是另一种现有技术光开关的结构示意图。
具体实施方式
有关本发明2×2光路切换装置的详细说明及技术内容，现即结合附图说明如下：
请参阅图1及图2，本发明的2×2型光路切换装置1包括第一驱动装置10和第二驱动装置12，第一驱动装置10上固定设置第一和第二光输入装置22、23，第二驱动装置12上固定设置第一和第二光输出装置20、21。该第一和第二驱动装置10、12分别是一个步进马达装置。第一和第二光输入装置22、23及第一和第二光输出装置20、21分别为光准直器。
其中，该第一和第二光输入装置22、23与第一和第二光输出装置20、21分别对应设置，使得当第一和第二驱动装置10、12位于第一位置时(如图2和图4A所示)，由第一光输入装置22输入的光束经由对应的第一光输出装置20输出，而由第二光输入装置23输入的光束经由第二光输出装置21输出。
如图3和图4B所示，当第一和第二驱动装置10、12分别相对旋转特定角度到达第二位置时，由第一光输入装置22输入的光束经由第二光输出装置21输出，而由第二光输入装置23输入的光束则经由第一光输出装置20输出。
该第一和第二驱动装置10、12分别向相反的方向旋转所述特定角度，且第一和第二驱动装置10、12分别旋转的所述特定角度为相等的角度。在本发明的较佳实施例中，该特定角度为90度。
本发明的光路切换装置1设置有定位机构，为分别设置于第一和第二驱动装置10、12上的第一和第二定位凸块28、29。该第一和第二定位凸块28、29的位置使得当第一和第二驱动装置10、12无论处于第一或第二位置，该第一和第二定位凸块28、29都处于相互配合定位的状态，且不会对第一和第二光输入装置22、23与第一和第二光输出装置20、21之间的光路产生任何干涉。
该第一和第二驱动装置10、12分别为圆柱体形状。该第一和第二光输入装置22、23和该第一和第二光输出装置20、21分别贯穿设置于第一和第二驱动装置10、12的两相对圆形端面上。该第一和第二定位凸块28、29呈齿状，分别对应设置于第一和第二驱动装置10、12相对的两圆形端面的边缘上，并且当第一和第二驱动装置10、12分别处于第一和第二位置时，其都可互相啮合在一起以提供定位作用。
当该第一和第二定位凸块28、29在第一位置(图2所示)啮合时，在第一和第二驱动装置10、12之间形成一个扇状的第一空间16，第一和第二光输入装置22、23与第一和第二光输出装置20、21之间的光路即位于该第一空间16内。当该第一和第二定位凸块28、29在第二位置(图3所示)啮合时，在第一和第二驱动装置10、12之间形成一个扇状的第二空间16’，第一和第二光输入装置22、23与第一和第二光输出装置20、21之间的光路仍可位于该第二空间16’内。因此，该定位凸块28、29无论处于第一或第二位置的相互配合定位的状态，皆不会对该第一和第二光输入装置22、23与该第一和第二光输出装置20、21之间的光路产生任何干涉。
本发明的光路切换装置1还包括分别用来固定第一和第二驱动装置10、12的第一和第二固定装置11、13，其可保证第一和第二驱动装置10、12共享同一中心轴14，并使第一和第二驱动装置10、12可共同围绕该中心轴14自由旋转。
如图1中所示，本发明的光路切换装置1还可包括底座19，第一和第二固定装置11、13即固定于该底座19上。底座19还包括一对相对平行设置的侧板17、18，第一和第二输入光纤26、27穿过侧板17分别连接至第一和第二光输入装置22、23，而第一和第二输出光纤25、24则分别自第一和第二光输出装置20、21穿过侧板18以与外部相应装置连接。
本发明的光路切换装置1还可进一步包括将上述结构收容一体的封装结构。由于这样的封装结构属于已知技术领域，故在此略过。
本发明利用两个驱动装置10、12(步进马达)的方式来转动相应的准直器20、21、22、23，且准直器20、21、22、23之间也无任何光学组件的加入，因此插入损失只存在于准直器20、21、22、23之间(一般准直器之间的插入损失在0.2~0.3dB)。
虽然本发明已用较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应以权利要求所界定者为准。
Claims (11)
1、一种光路切换装置，其特征在于：包含：第一驱动装置和第二驱动装置，其中第一驱动装置上至少固定设置第一和第二光输入装置，第二驱动装置上至少固定设置第一和第二光输出装置，其中所述第一和第二光输入与第一和第二光输出装置分别对应设置，使得当第一和第二驱动装置位于第一位置时，由第一光输入装置输入的光束经由对应的第一光输出装置输出，而由第二光输入装置输入的光束经由第二光输出装置输出；当第一和第二驱动装置分别相对旋转到达第二位置时，由第一光输入装置输入的光束经由第二光输出装置输出，而由第二光输入装置输入的光束经由第一光输出装置输出。
2、依据权利要求1所述的光路切换装置，其特征在于：所述第一和第二驱动装置分别是一个步进马达。
3、依据权利要求2所述的光路切换装置，其特征在于：所述第一和第二光输入装置以及所述第一和第二光输出装置分别为一个光准直器。
4、依据权利要求1所述的光路切换装置，其特征在于：还设置有定位机构。
5、依据权利要求4所述的光路切换装置，其特征在于：所述定位机构为分别设置于第一和第二驱动装置上的第一和第二定位凸块，所述凸块在第一和第二驱动装置处于第一和第二位置时相互配合定位。
6、依据权利要求5所述的光路切换装置，其特征在于：所述第一和第二光输入装置和所述第一和第二光输出装置分别贯穿设置于第一和第二驱动装置的两相对端面上。
7、依据权利要求6所述的光路切换装置，其特征在于：所述第一和第二定位凸块分别对应设置于第一和第二驱动装置相对的两端面的边缘上。
8、依据权利要求7所述的光路切换装置，其特征在于：当第一和第二驱动装置处于第一位置时，所述第一和第二定位凸块互相啮合，在第一和第二驱动装置之间形成第一空间，第一和第二光输入装置与第一和第二光输出装置之间的光路位于所述第一空间内。
9、依据权利要求8所述的光路切换装置，其特征在于：当第一和第二驱动装置处于第二位置时，所述第一和第二定位凸块互相啮合，在第一和第二驱动装置之间形成第二空间，第一和第二光输入装置与第一和第二光输出装置之间的光路位于所述第二空间内。
10、依据权利要求9所述的光路切换装置，其特征在于：还包括分别用来固定第一和第二驱动装置的第一和第二固定装置，用于将第一和第二驱动装置设置在同一中心轴上，并使第一和第二驱动装置可各围绕所述中心轴自由旋转。
11、依据权利要求10所述的光路切换装置，其特征在于：还包括底座，所述第一和第二固定装置分别固定在所述底座上。
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| CN102841410A (zh) * | 2012-09-21 | 2012-12-26 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 一种多通道马达光开关 |
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