CN102207621B - 光线分流开关的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明光线分流开关的方法，包括：干线光纤部分、支线光纤部分、接触装置、缩聚镜，其特征在于：通过在干线光纤的中心层光密介质设置光线缩聚斜面，当接触装置上的光学介质与干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面接触的时候，经过干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面将光线分流出来，接触面积的大小对应着相应的光线分流量。
Description
技术领域
本发明专利涉及的是光线分流开关的方法，尤其是一种控制干线光纤的一部分光线分流到支线光纤的光线分流开关的方法。
背景技术
光线分流开关的方法是以折射、反射、全反射缩聚镜（申请号：201010028057.4），折射、反射、全反射缩聚镜为主体的集成聚光方法，折射、反射缩聚镜（申请号：201010028058.9），折射、反射缩聚镜为主体的集成聚光方法为基础。
发明内容
本发明的目的是强化光线在光纤的分流控制，提供一种光线分流开关的方法。
本发明光线分流开关的方法，光线分流开关包括：干线光纤部分、支线光纤部分、接触装置、缩聚镜，其特征在于：通过在干线光纤的中心层光密介质设置光线缩聚斜面，当接触装置上的光学介质与干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面接触的时候，经过干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面将光线分流出来，接触面积的大小对应着相应的光线分流量，光线经过干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面而未被分流出来的光线，干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面对光线的角度具有破坏作用，当光线的角度被破坏后，光线角度超出光线发生全反射的角度范围，光线将会逃逸，防止光线逃逸的方法是在干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面的正前方（光线传输的整体方向）增加缩聚镜功能单元对光线进行缩聚，当光线的角度被破坏后，光线角度仍然在光线发生全反射的角度范围内，光线将回到干线光纤中；当接触装置上的光学介质与干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面不接触的时候，干线光纤的中心层光密介质的的光线缩聚斜面对光线的角度具有破坏作用，当光线的角度被破坏后，光线角度超出光线发生全反射的角度范围，光线将会逃逸，防止光线逃逸的方法是在干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面的正前方（光线传输的整体方向）增加缩聚镜功能单元对光线进行缩聚，当光线的角度被破坏后，光线角度仍然在光线发生全反射的角度范围内，光线将回到干线光纤中；用缩聚镜为主体的缩聚功能单元将分流出来的光线缩聚到支线光纤中，缩聚镜分为两种：第一种是折射、反射、全反射缩聚镜，折射、反射、全反射缩聚镜经过集成，成为以折射、反射、全反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元，同时，以折射、反射、全反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元可以集成折射、反射缩聚镜，第二种是折射、反射缩聚镜，折射、反射缩聚镜经过集成，成为以折射、反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元，以折射、反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元可以集成折射、反射、全反射缩聚镜；光线分流开关的方法的基本原则是避免光能损失，保证分流后的光线进入缩聚镜为主体的缩聚功能单元第一个缩聚镜上表面的中心区域，光线在缩聚镜的中心层光密介质与中间层光疏介质分界面上缩聚光线而不产生逃逸光线，折射、反射、全反射缩聚镜和折射、反射缩聚镜都适用，光线在缩聚镜的中心层光密介质与中间层光疏介质分界面上缩聚光线而产生逃逸光线，折射、反射、全反射缩聚镜适用。折射、反射、全反射缩聚镜分为“三层一面”，中心层为光密介质，中心层从上到下的横截面积由大变小，中间层为光疏介质，外层是光密介质，“一面”是“三层”之外的反射面,折射、反射、全反射缩聚镜的上表面是光线的入射面，折射、反射、全反射缩聚镜的下表面是光线的出射面；折射、反射缩聚镜的中心层为光密介质，中心层从上到下的横截面积由大变小，中间层为光疏介质，外层分为三种类型，第一种类型是具有缩聚光线的反射面，第二种类型是具有发散光线的反射面，第三种类型是透射光线的光学介质；折射、反射缩聚镜的上表面是光线的入射面，折射、反射缩聚镜的下表面是光线的出射面。
本发明光线分流开关的方法由以下附图和实施例详细给出。
附图说明
图1是光线分流开关的方法的功能截面示意图。
具体实施方式
实施例：通过接触装置与干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面的相互接触达到分流光线的目的，控制相互之间的接触面积，实现光线流量的控制，控制相互之间的接触与不接触，实现光线分流的开与关。
图1是光线分流开关的方法的功能截面示意图，（1）表示干线光纤的中心层光密介质设置光线缩聚斜面部分，（2）表示中心线之间的夹角，（3）表示接触干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面和缩聚镜为主体的缩聚功能单元的可动部分，（4）表示缩聚镜为主体的缩聚功能单元和支线光纤，（5）表示缩聚镜为主体的缩聚功能单元和支线光纤的中心对称轴和光线的整体传输方向，（6）表示干线光纤的中心对称轴和光线的整体传输方向；干线光纤的中心层光密介质设置光线缩聚斜面的结构有两种：第一种是平面，光线缩聚斜面在光线的整体传输方向（5）的方向上，光线缩聚斜面的斜率相等，光线缩聚斜面在光线的整体传输方向（5）的垂直方向上，光线缩聚斜面的斜率相等，第二种是曲面，曲面分为三类曲面，第一类曲面，光线缩聚斜面在光线的整体传输方向（5）的方向上，光线缩聚斜面的斜率不相等，光线缩聚斜面在光线的整体传输方向（5）的垂直方向上，光线缩聚斜面的斜率不相等，第二类曲面，光线缩聚斜面在光线的整体传输方向（5）的方向上，光线缩聚斜面的斜率相等，光线缩聚斜面在光线的整体传输方向（5）的垂直方向上，光线缩聚斜面的斜率不相等，第三类曲面，光线缩聚斜面在光线的整体传输方向（5）的方向上，光线缩聚斜面的斜率不相等，光线缩聚斜面在光线的整体传输方向（5）的垂直方向上，光线缩聚斜面的斜率相等；在干线光纤的中心层光密介质设置光线缩聚斜面，其作用有两个：第一个作用是给分流光线提供接口，第二个作用是对光线具有缩聚效果；缩聚镜为主体的缩聚功能单元和支线光纤的中心对称轴和光线的整体传输方向（5）与干线光纤的中心对称轴和光线的整体传输方向（6）的夹角关系是：以光线在干线光纤发生全反射的临界角度为基准，在临界角度的基础上变大变小，取决于缩聚镜为主体的缩聚功能单元对光线缩聚的能力；接触干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面和缩聚镜为主体的缩聚功能单元的可动部分的组成方式有五种：第一种是直接由光学介质构成，第二种是由光学介质和折射、反射、全反射缩聚镜构成，光学介质起到与光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面能够紧密接触的作用，第三种是由光学介质和折射、反射、全反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元构成，光学介质起到与光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面能够紧密接触的作用，第四种是由光学介质和折射、反射缩聚镜构成，光学介质起到与光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面能够紧密接触的作用，第五种是由光学介质和折射、反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元构成，光学介质起到与光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面能够紧密接触的作用；接触干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面和缩聚镜为主体的缩聚功能单元的可动部分的活动性由两种方式体现：第一种方式是可动部分的规格只有一种，通过调整接触面积达到控制光线分流，当调整成不接触时，关闭分流光线，第二种方式是可动部分的规格有多种，通过切换不同规格达到控制光线分流，当切换成不接触时，关闭分流光线。
Claims (4)
1.一种光线分流开关的方法，光线分流开关包括：干线光纤部分、支线光纤部分、接触装置、缩聚镜，其特征在于：通过在干线光纤的中心层光密介质设置光线缩聚斜面，当接触装置上的光学介质与干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面接触的时候，经过干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面将光线分流出来，接触面积的大小对应着相应的光线分流量，光线经过干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面而未被分流出来的光线，干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面对光线的角度具有破坏作用，当光线的角度被破坏后，光线角度超出光线发生全反射的角度范围，光线将会逃逸，防止光线逃逸的方法是在干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面的正前方增加缩聚镜功能单元对光线进行缩聚，当光线的角度被破坏后，光线角度仍然在光线发生全反射的角度范围内，光线将回到干线光纤中；当接触装置上的光学介质与干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面不接触的时候，干线光纤的中心层光密介质的的光线缩聚斜面对光线的角度具有破坏作用，当光线的角度被破坏后，光线角度超出光线发生全反射的角度范围，光线将会逃逸，防止光线逃逸的方法是在干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面的正前方增加缩聚镜功能单元对光线进行缩聚，当光线的角度被破坏后，光线角度仍然在光线发生全反射的角度范围内，光线将回到干线光纤中；用缩聚镜为主体的缩聚功能单元将分流出来的光线缩聚到支线光纤中，缩聚镜分为两种：第一种是折射、反射、全反射缩聚镜，折射、反射、全反射缩聚镜经过集成，成为以折射、反射、全反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元，同时，以折射、反射、全反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元可以集成折射、反射缩聚镜，第二种是折射、反射缩聚镜，折射、反射缩聚镜经过集成，成为以折射、反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元，以折射、反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元可以集成折射、反射、全反射缩聚镜；折射、反射、全反射缩聚镜分为“三层一面”，中心层为光密介质，中心层从上到下的横截面积由大变小，中间层为光疏介质，外层是光密介质，“一面”是“三层”之外的反射面,折射、反射、全反射缩聚镜的上表面是光线的入射面，折射、反射、全反射缩聚镜的下表面是光线的出射面；折射、反射缩聚镜的中心层为光密介质，中心层从上到下的横截面积由大变小，中间层为光疏介质，外层分为三种类型，第一种类型是具有缩聚光线的反射面，第二种类型是具有发散光线的反射面，第三种类型是透射光线的光学介质；折射、反射缩聚镜的上表面是光线的入射面，折射、反射缩聚镜的下表面是光线的出射面。
2.根据权利要求1所述一种光线分流开关的方法，其特征在于：光线分流开关的方法的基本原则是避免光能损失，保证分流后的光线进入缩聚镜为主体的缩聚功能单元第一个缩聚镜上表面的中心区域，光线在缩聚镜的中心层光密介质与中间层光疏介质分界面上缩聚光线而不产生逃逸光线，折射、反射、全反射缩聚镜和折射、反射缩聚镜都适用，光线在缩聚镜的中心层光密介质与中间层光疏介质分界面上缩聚光线而产生逃逸光线，折射、反射、全反射缩聚镜适用。
3. 根据权利要求1所述一种光线分流开关的方法，其特征在于：在干线光纤的中心层光密介质设置光线缩聚斜面，其作用有两个：第一个作用是给分流光线提供接口，第二个作用是对光线具有缩聚效果；接触干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面和缩聚镜为主体的缩聚功能单元的可动部分的组成方式有五种：第一种是直接由光学介质构成，第二种是由光学介质和折射、反射、全反射缩聚镜构成，光学介质起到与干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面能够紧密接触的作用，第三种是由光学介质和折射、反射、全反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元构成，光学介质起到与干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面能够紧密接触的作用，第四种是由光学介质和折射、反射缩聚镜构成，光学介质起到与干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面能够紧密接触的作用，第五种是由光学介质和折射、反射缩聚镜为主体的缩聚功能单元构成，光学介质起到与干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面能够紧密接触的作用；接触干线光纤的中心层光密介质的光线缩聚斜面和缩聚镜为主体的缩聚功能单元的可动部分的活动性由两种方式体现：第一种方式是可动部分的规格只有一种，通过调整接触面积达到控制光线分流，当调整成不接触时，关闭分流光线，第二种方式是可动部分的规格有多种，通过切换不同规格达到控制光线分流，当切换成不接触时，关闭分流光线。
4.根据权利要求1所述一种光线分流开关的方法，其特征在于：干线光纤的中心层光密介质设置光线缩聚斜面的结构有两种：第一种是平面，光线缩聚斜面在光线的整体传输方向（5）的方向上，光线缩聚斜面的斜率相等，光线缩聚斜面在光线的整体传输方向（5）的垂直方向上，光线缩聚斜面的斜率相等，第二种是曲面，曲面分为三类曲面，第一类曲面，光线缩聚斜面在光线的整体传输方向（5）的方向上，光线缩聚斜面的斜率不相等，光线缩聚斜面在光线的整体传输方向（5）的垂直方向上，光线缩聚斜面的斜率不相等，第二类曲面，光线缩聚斜面在光线的整体传输方向（5）的方向上，光线缩聚斜面的斜率相等，光线缩聚斜面在光线的整体传输方向（5）的垂直方向上，光线缩聚斜面的斜率不相等，第三类曲面，光线缩聚斜面在光线的整体传输方向（5）的方向上，光线缩聚斜面的斜率不相等，光线缩聚斜面在光线的整体传输方向（5）的垂直方向上，光线缩聚斜面的斜率相等。
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