CN102681098A - 一种引导吸收型on/off光开关阵列 - Google Patents

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Abstract

一种引导吸收型ON/OFF光开关阵列，包括两个以上ON/OFF光开关，任意一个光开关均各自包括一个输入输出双光纤准直器、固定全反射镜、活动切换棱镜和固定光吸收片，输入输出双光纤准直器、固定全反射镜和固定光吸收片均固定在一个不锈钢基板上，固定全反射镜与输入输出双光纤准直器构成全反射光路，固定光吸收片位于全反射光路外，活动切换棱镜固定在一个继电器的摇臂上，活动切换棱镜具有两个停留位置，第一停留位置位于全反射光路之外，第二停留位置位于全反射光路中、与输入输出双光纤准直器及固定光吸收片构成引导吸收路由。继电器控制活动切换棱镜在两个位置间切换，从而实现模块封装体内各光开关ON/OFF状态的独立控制切换。

Description

一种引导吸收型ON/OFF光开关阵列
技术领域:
本发明涉及物理领域，尤其涉及光纤通信设备，特别涉及光开关，具体的是一种引导吸收型ON/OFF光开关阵列。
背景技术:
光开关广泛应用在光纤通讯领域。机械式光开关是主要的一种实用化光开关。在机械式光开关里，机械式光开关器件将光从输入光纤导向指定的输出光纤。机械式光开关通常利用移动光棱镜、反射镜、或移动光纤本身的方式来实现光的切换。全光网的兴起，需要大量速度快、规模化阵列光开关，在技术指标上要求光开关具有较高的切换速度、更低的插入损耗、以及更长的使用寿命，并且体积要小，要求更高的集成度。现有技术中，机械式光开关的切换速度较低，插入损耗较大，集成度较低。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种引导吸收型ON/OFF光开关阵列，所述的这种8个引导吸收型ON/OFF光开关阵列要解决现有技术中机械式光开关切换速度较低、插入损耗较大、集成度较低的技术问题。
本发明的这种引导吸收型ON/OFF光开关阵列，包括两个以上数目的ON/OFF光开关，所述的ON/OFF光开关并列设置，任意一个ON/OFF光开关均各自包括一个输入输出双光纤准直器、一个固定全反射镜、一个活动切换棱镜和一个固定光吸收片，其中，在任意一个所述的ON/OFF光开关中，所述的输入输出双光纤准直器、所述的固定全反射镜和固定光吸收片均固定设置在一个不锈钢基板上，固定全反射镜与输入输出双光纤准直器构成一个全反射光路，所述的固定光吸收片设置在全反射光路以外，所述的活动切换棱镜固定在一个继电器的摇臂上，活动切换棱镜具有一个第一停留位置和一个第二停留位置，活动切换棱镜的第一停留位置位于所述的全反射光路之外，活动切换棱镜的第二停留位置位于全反射光路中，并且第二停留位置上的活动切换棱镜与输入输出双光纤准直器及固定光吸收片构成引导吸收路由。
进一步的，所有的ON/OFF光开关均设置在一个模块封装体内。
进一步的，所述的固定全反射镜是方形全反射镜。
进一步的，所述的固定全反射镜是具有99%以上反射率的平面镜。
进一步的，所述的固定光吸收片是方形光吸收片。
进一步的，所述的活动切换棱镜是平行四边形棱镜。
进一步的，所述的平行四边形棱镜的二个透射面上镀有抗反射增透膜。
进一步的，传输光通过输入输出双光纤准直器输入端输入、由对应的固定全反射镜的全反射进入输入输出双光纤准直器的输出端，此状态称ON/OFF光开关处于直通反射路由（ON状态）。
进一步的，传输光通过输入输出双光纤准直器输入端输入、由对应的平行四边形活动切换棱镜在第二停留位置，把传输光通过折射引导到对应的固定光吸收片，传输光被固定光吸收片完全吸收截止，此状态称ON/OFF光开关处于引导吸收路由（OFF状态）。
进一步的，输入输出双纤准直器、固定全反射镜、活动切换棱镜和固定光吸收片等ON/OFF光开关的组件数量可灵活配置，如输入输出双纤准直器、固定全反射镜、活动切换棱镜和固定光吸收片等ON/OFF光开关组件的数量是4套就可以组成4个引导吸收型ON/OFF光开关阵列模块（即4×4引导吸收型光开关阵列），如ON/OFF光开关组件的数量是8套就可以组成8×8引导吸收型光开关阵列。ON/OFF光开关组件的数量也可以是6套、9套等，可根据需要配置成6×6引导吸收型光开关阵列、9×9引导吸收型光开关阵列等。
进一步的，任何1个引导吸收型ON/OFF光开关的切换时间均小于8ms。
进一步的，所述的输入输出双光纤准直器通过调节对准焊接固定在不锈钢基板的焊管上。
进一步的，所述的固定全反射镜、固定光吸收片通过胶水固定在不锈钢基板上。
本发明的工作原理是：输入输出双光纤准直器和固定全反射镜构成全反射光路，输入输出双光纤准直器的输入光经过固定全反射镜后从输入输出双光纤准直器的输出端出射。通过对继电器的控制，实现活动切换棱镜在第一停留位置或者第二停留位置的切换。活动切换棱镜在第一停留位置时，活动切换棱镜位于全反射光路之外，不影响输入输出双光纤准直器的输入光经过固定全反射镜返回到输入输出双光纤准直器的输出端，ON/OFF光开关处于直通反射路由状态（ON状态）。活动切换棱镜在第二停留位置时，活动切换棱镜位于全反射光路中，活动切换棱镜将输入输出双光纤准直器的输入光通过折射引导进入相应的固定光吸收片，固定光吸收片将传输光吸收截止，ON/OFF光开关处于引导吸收路由状态（OFF状态）。通过控制电路可分别驱动模块封装体内各个继电器从而实现对各个光开关的独立控制。
本发明和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本发明利用活动切换棱镜将输入输出双光纤准直器的入射光引导进入固定光吸收片，固定光吸收片将传输光吸收截止，利用继电器控制活动切换棱镜在两个位置之间切换，可以实现模块封装体内各个引导吸收型ON/OFF光开关的ON、OFF状态的独立控制切换。与现有技术相比，具有切换时间短，稳定性高和成本低等优点，适用于光传输系统多路控制切换及光传感系统，切换时间完全可满足光通讯中对切换时间的需求。
附图说明： 
图1是本发明的引导吸收型ON/OFF光开关阵列中全部ON/OFF光开关均在ON状态下直通反射路由的光路图。
图2是本发明的引导吸收型ON/OFF光开关阵列中部分ON/OFF光开关在OFF状态下进入引导吸收路由的光路图。
具体实施方式：
实施例1:
如图1所示，本发明的引导吸收型ON/OFF光开关阵列，包括一个模块封装体（图中未示）和8个ON/OFF光开关，8个ON/OFF光开关均排列在模块封装体内，任意一个引导吸收型ON/OFF光开关均各自包括一个输入输出双光纤准直器131、一个固定全反射镜111、一个固定光吸收片141和一个活动切换棱镜121，其中，在任意一个引导吸收型ON/OFF光开关中，输入输出双光纤准直器131、固定光吸收片141和固定全反射镜111均固定设置在一个不锈钢基板（图中未示）上，固定全反射镜111与输入输出双光纤准直器131构成一个全反射光路，活动切换棱镜121固定在一个继电器（图中未示）的摇臂（图中未示）上，活动切换棱镜121具有一个第一停留位置和一个第二停留位置，活动切换棱镜121的第一停留位置位于全反射光路之外，活动切换棱镜121的第二停留位置位于全反射光路中，并且第二停留位置上的活动切换棱镜121与输入输出双光纤准直器131及固定光吸收片141构成引导吸收路由。
进一步的，所述的固定全反射镜111是方形全反射棱镜。
进一步的，所述的固定全反射镜111是具有99%以上反射率的平面镜。
进一步的，所述的固定光吸收片141是方形光吸收片。
进一步的，所述的活动切换棱镜121是平行四边形棱镜。
进一步的，所述的平行四边形的活动切换棱镜121的二个透射面上镀有抗反射增透膜。
进一步的，所述的输入输出双光纤准直器131通过调节对准焊接固定在不锈钢基板的焊管上。
进一步的，所述的固定全反射镜111、固定光吸收片141通过胶水固定在不锈钢基板上。
本实施例的工作原理是：输入输出双光纤准直器131和固定全反射镜121构成全反射光路，通过对继电器的控制，实现活动切换棱镜121在第一停留位置或者第二停留位置之间切换。如图1所示，活动切换棱镜121位于全反射光路之外，输入输出双光纤准直器131的输入光经过输入输出双光纤准直器131的输入端11、固定全反射镜111后从输入输出双光纤准直器131的输出端12出射，光开关处于直通反射路由状态（ON状态）。如图2所示，活动切换棱镜121在第二停留位置时，活动切换棱镜121位于全反射光路中，活动切换棱镜121将输入输出双光纤准直器131的入射光引导进入固定光吸收片141，固定光吸收片141将传输光吸收截止，光开关处于引导吸收路由状态（OFF状态）。通过控制电路可分别驱动模块封装体内各个继电器，从而实现各个光开关的独立控制。

Claims (9)

1.一种引导吸收型ON/OFF光开关阵列，包括两个以上数目的ON/OFF光开关，所述的ON/OFF光开关并行排列，任意一个ON/OFF光开关均各自包括一个输入输出双光纤准直器、一个固定全反射镜、一个活动切换棱镜和一个固定光吸收片，其特征在于：在任意一个所述的ON/OFF光开关中，所述的输入输出双光纤准直器、所述的固定全反射镜和固定光吸收片均固定设置在一个不锈钢基板上，固定全反射镜与输入输出双光纤准直器构成一个全反射光路，所述的固定光吸收片设置在所述的全反射光路以外，所述的活动切换棱镜固定在一个继电器的摇臂上，活动切换棱镜具有一个第一停留位置和一个第二停留位置，活动切换棱镜的第一停留位置位于所述的全反射光路之外，活动切换棱镜的第二停留位置位于全反射光路中，并且第二停留位置上的活动切换棱镜与输入输出双光纤准直器及固定光吸收片构成引导吸收路由。
2.如权利要求 1 所述的引导吸收型ON/OFF光开关阵列，其特征在于：所述的ON/OFF光开关均设置在一个模块封装体内。
3.如权利要求 1 所述的引导吸收型ON/OFF光开关阵列，其特征在于：所述的固定全反射镜是方形全反射棱镜。
4.如权利要求 1 所述的引导吸收型ON/OFF光开关阵列，其特征在于：所述的固定全反射镜是具有99%以上反射率的平面镜。
5.如权利要求 1 所述的引导吸收型ON/OFF光开关阵列，其特征在于：所述的固定光吸收片是方形光吸收片。
6.如权利要求 1 所述的引导吸收型ON/OFF光开关阵列，其特征在于：所述的活动切换棱镜是平行四边形棱镜。
7.如权利要求 6 所述的引导吸收型ON/OFF光开关阵列，其特征在于：所述的平行四边形棱镜的二个透射面上镀有抗反射增透膜。
8.如权利要求 1 所述的引导吸收型ON/OFF光开关阵列，其特征在于：所述的输入输出双光纤准直器焊接固定在不锈钢基板的焊管上。
9.如权利要求 1 所述的引导吸收型ON/OFF光开关阵列，其特征在于：所述的固定全反射镜、固定光吸收片通过胶水固定在不锈钢基板上。
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