CN103576245A

CN103576245A - 光学交换平台

Info

Publication number: CN103576245A
Application number: CN201210275139.8A
Authority: CN
Inventors: 刘寅; 吴昉; 史庆军
Original assignee: SUZHOU LUOWAN ELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU LUOWAN ELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-08-03
Filing date: 2012-08-03
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2032-08-03
Also published as: CN103576245B

Abstract

本发明涉及一种光学交换平台，包括壳体、固定于壳体一个侧面上的输入光纤、固定于壳体另一个侧面上的输出光纤、设置于壳体内的保持式电磁铁及固定于保持式电磁铁上的反光镜，保持式电磁铁包括电磁铁滑杆，反光镜固定在电磁铁滑杆上并跟随电磁铁滑杆上下运动，光信号从输入光纤进入壳体经反光镜反射后从输出光纤输出。该光学交换平台具有成本低、可靠性高的优点。

Description

光学交换平台

技术领域

本发明涉及一种光学元件，特别是涉及一种光学交换平台。

背景技术

光纤接入技术与其它接入技术(如铜双绞线、同轴电缆、无线等)相比，最大优势在于可用带宽大。用光纤传输信息，单模光纤最高能达到1000Mbit/s，一对光纤可以同时传送150多万路电话或2000多套电视节目。若把光纤做成光缆，其容量更大，光缆的每个波道容量为6000路，中继距离达130km，1000km只需建7个中继站。另外，光纤可以克服铜线电缆无法克服的一些限制因素，具有损耗低、频带宽的优点，且解除了铜线径小的限制。光纤接入网还有传输质量好、传输距离长、抗干扰能力强、网络可靠性高、节约管道资源等优点。这些优势，必将使网速数倍提升，使网络更完善，从而使网络高速通畅运行，满足广大用户的需求。但光纤信号的交换是目前技术发展的主要瓶颈。因此，能够进行光纤信号交换的光学交换平台成为未来技术发展的趋势。

目前社区中光纤通信用户的信号交换主要由人工插拔完成，这种操作受人员成本及地域的局限不能满足用户的要求。另一种常用的光学交换平台是采用微机电系统（MEMS，Micro-Electro-Mechanic System)来实现的，这种交换平台的优点是体积小，反应快；缺点是可靠性低，信号损失大，且价格高。

发明内容

基于此，有必要提供一种光学交换平台，具有成本低、可靠性高的优点。

一种光学交换平台，包括壳体、固定于壳体一个侧面上的输入光纤、固定于壳体另一个侧面上的输出光纤、设置于壳体内的保持式电磁铁及固定于保持式电磁铁上的反光镜，所述保持式电磁铁包括电磁铁滑杆和驱动所述电磁铁滑杆运动的电磁铁组件，所述反光镜固定在所述电磁铁滑杆上并跟随所述电磁铁滑杆上下运动，光信号从所述输入光纤进入壳体经所述反光镜反射后从所述输出光纤输出。

在其中一个实施例中，所述光学交换平台还包括固定在壳体上的基板和固定于基板上的限位装置，所述限位装置设有滑槽，所述滑槽内设有起润滑作用的石墨粉，所述反光镜沿着所述滑槽上下滑动。

在其中一个实施例中，所述反光镜为表面镀金的单晶硅片。

在其中一个实施例中，所述光学交换平台还包括基片，所述基片固定在所述电磁铁滑杆上，所述反光镜设置于所述基片上。

在其中一个实施例中，所述光学交换平台还包括固定输出光纤的固定板，所述固定板包括固定输出光纤的光纤固定孔和调节输出光纤位置的调节孔，所述壳体上设有固定所述固定板的螺丝孔和允许输出光纤通过的光纤输入口，所述输出光纤通过固定螺丝和固定板固定在所述壳体上。

在其中一个实施例中，所述调节孔的直径大于所述螺丝孔的直径，所述固定螺丝穿过所述调节孔旋入所述螺丝孔并将所述固定板压固在所述壳体上。

在其中一个实施例中，所述光学交换平台还包括观察经反光镜反射后的光信号相对于输出光纤相对位置的摄像装置。

在其中一个实施例中，所述光学交换平台还包括设置于壳体内输入光纤与输出光纤末端的光纤准直仪。

在其中一个实施例中，所述输入光纤的数量为N个，所述输出光纤的数量均为M个，所述保持式电磁铁和反光镜的数量均为N×M个，所述保持式电磁铁和反光镜组成N×M阵列，其中M、N为自然数。

在其中一个实施例中，所述光学交换平台还包括控制保持式电磁铁工作的控制单元。

上述光学交换平台采用保持式电磁铁来控制反光镜的升降，从而实现光路的切换，相对于采用微机电系统的光学交换平台具有成本低的优点。另外，保持式电磁铁在停电状态仍然能够保持原来状态不变，从而不影响光信号的传输，因此具有可靠性高的优点。

附图说明

图1为一个实施例的光学交换平台示意图；

图2为图1所示光学交换平台的内部结构示意图；

图3为图1所示光学交换平台的反光镜与限位装置配合示意图；

图4为图1所示光学交换平台的输出光纤固定示意图；

图5为图1所示光学交换平台的工作原理示意图。

具体实施方式

请同时参考图1与图2，一个实施例提供一种光学交换平台100。该光学交换平台100包括壳体110、固定于壳体110一个侧面上的输入光纤112、固定于壳体110另一个侧面上的输出光纤114、设置于壳体110内的保持式电磁铁120及固定于保持式电磁铁120上的反光镜130。该保持式电磁铁120包括电磁铁滑杆122。反光镜120固定在电磁铁滑杆122上并跟随电磁铁滑杆122上下运动，光信号从输入光纤112进入壳体110经反光镜130反射后从输出光纤114输出。该保持式电磁铁110还包括电磁铁组件124，电磁铁滑杆122固定在电磁铁组件124上，电磁铁组件124为电磁铁滑杆122的运动提供动力。

请参考图3，该光学交换平台100还包括固定在壳体110上的基板160和固定于基板160上的限位装置150。限位装置150可以通过螺丝所附的方式固定于基板160上。限位装置150设有滑槽152，反光镜130沿着滑槽152上下滑动。由于限位装置150的存在，反光镜130在保持式电磁铁120的带动下运动时受滑槽152的导向作用，就不易偏移。这样即使保持式电磁铁120或者电磁铁滑杆122出现晃动，反光镜也不易偏移，从而使该光学交换平台具有较高的精度。

进一步的，该限位装置150的滑槽152内设有起润滑作用的石墨粉。该石墨粉可以使反光镜130的运动更加平滑、所受阻力更小。

其中，反光镜130可以为表面镀金的单晶硅片。这样的反光镜对光信号的损耗更小，传输效果更好。

该光学交换平台还包括基片140。该基片140固定在电磁铁滑杆122上，反光镜130设置于该基片140上。这样，基片140就可以跟随电磁铁滑杆122在限位装置150的滑槽152内滑动，从而达到保护反光镜130不易被损坏的目的。另外，基片140的存在也可以使反光镜130不需要具有设置于滑槽中的面积，从而具有降低成本的优点。

请同时参考图1与图4，该光学交换平台100还包括固定输出光纤114的固定板116。该固定板116包括固定输出光纤114的光纤固定孔116b和调节输出光纤114位置的调节孔116a。壳体110上设有固定固定板116的螺丝孔111和允许输出光纤114通过的光纤输入口113。输出光纤114通过固定螺丝118和固定板116固定在壳体110上。

其中，调节孔116a的直径大于螺丝孔111的直径。使用时，先将输出光纤114固定在光纤固定孔116b内，接着将固定螺丝118穿过调节孔116a并旋入螺丝孔111，但并不压紧固定板116，然后调节固定板116在壳体110上的位置，以使光信号能够进入输出光纤114，当固定板116的位置调节到位时，旋紧固定螺丝118以将固定板116压固在壳体110上。完成对输出光纤114位置的调节。

请参考图5，为了使输出光纤114位置的调节更加方便，该光学交换平台100还包括观察经反光镜130反射后的光信号相对于输出光纤114相对位置的摄像装置170。该摄像装置170可以固定在壳体110上。该摄像装置170可以与固定板116和固定螺丝118相配合来将经反光镜130反射后的光信号很好的传输至输出光纤114中。

该光学交换平台100还包括设置于壳体110内输入光纤112和输出光纤114末端的光纤准直仪115。该光纤准直仪115可以固定在壳体110上，输入光纤112和输出光纤114固定在光纤准直仪115上。该光纤准直仪115可以将从输入光纤112进来的光信号变为平行光，并将经过反光镜130反射的光信号准直传输到输出光纤114内部。

另外，该光学交换平台100还包括控制保持式电磁铁120工作的控制单元。其中，控制单元未在图中画出。该控制单元用于控制通入保持式电磁铁120中的电流，从而控制固定于电磁铁滑杆122上的反光镜130的升降。

在该实施例中，该光学交换平台100的输入光纤112和输出光纤114的数量均为6个，保持式电磁铁120和反光镜130的数量均为36个。保持式电磁铁和反光镜组成6×6阵列。在其它实施例中，输入光纤112的数量可以为N个，输出光纤114的数量均为M个，保持式电磁铁120和反光镜130的数量均为N×M个，保持式电磁铁120和反光镜130组成N×M阵列，其中M、N为自然数。例如，该光学交换平台100可以采用2×2阵列、3×5阵列、甚至100×100阵列。此处可以根据需要进行设计，本实施方式不以此为限。

下面将介绍一下该光学交换平台100的工作过程。

请参考图5，图5是以两路输出两路输入为例来介绍该光学交换平台100的工作过程的。当光信号从连接有光纤准直仪的输入光纤112输入时，控制单元会根据需要选择相应的保持式电磁铁120驱动相应的反光镜130升起，从而将光信号反射至相应连接有光纤准直仪的输出光纤114，其中光纤准直仪可以将光纤内的传输光转变成准直光(平行光)，或将外界平行光(或近似平行光)耦合至光纤内。光信号将沿输出光纤114传导，而当需要切换光路时，控制单元会选择另外的保持式电磁铁120驱动相应的反光镜130升起，从而实现光路的切换。例如，假设初始时所有保持电磁铁120处于最低位置，当需要某一个反射镜130反射光信号时，控制单元会选择使相应的保持式电磁铁120接通一个电流（例如正向电流），该保持式电磁铁120的线圈将被激励，从而控制电磁铁滑杆122驱动该反射镜130上升；当需要切换光路时，控制单元会选择使原来升起而现在不需要升起的反光镜130降落，此时需要降落的反光镜130所对应的保持式电磁铁120接通一个电流（例如反向电流），该保持式电磁铁120的线圈将被激励，从而控制电磁铁滑杆122驱动该反射镜130下降，同时需要上升的反光镜130所对应的保持式电磁铁120接通一个电流（例如正向电流），该保持式电磁铁120的线圈将被激励，从而控制电磁铁滑杆122驱动该反射镜130上升。从而实现光路的切换。保持式电磁铁120能够在断电之后保持断电前位置，因此在断电之后不影响断电前存在的光路正常工作，也不会出现光路的混乱，不需要添加备用电源。因而工作可靠性较高。

另外，该光学交换平台100的主要部件保持式电磁铁120和反光镜130成本较低，因此该光学交换平台100具有成本低的优点。

上述光学交换平台采用保持式电磁铁来控制反光镜的升降，从而实现光路的切换，相对于采用微机电系统的光学交换平台具有成本低的优点。另外，保持式电磁铁在停电状态仍然能够保持原来工作状态不变，从而不影响光信号的传输，因此具有可靠性高的优点。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种光学交换平台，其特征在于，包括壳体、固定于壳体一个侧面上的输入光纤、固定于壳体另一个侧面上的输出光纤、设置于壳体内的保持式电磁铁及固定于保持式电磁铁上的反光镜，所述保持式电磁铁包括电磁铁滑杆和驱动所述电磁铁滑杆运动的电磁铁组件，所述反光镜固定在所述电磁铁滑杆上并跟随所述电磁铁滑杆上下运动，光信号从所述输入光纤进入壳体经所述反光镜反射后从所述输出光纤输出。

2.根据权利要求1所述的光学交换平台，其特征在于，所述光学交换平台还包括固定在壳体上的基板和固定于基板上的限位装置，所述限位装置设有滑槽，所述滑槽内设有起润滑作用的石墨粉，所述反光镜沿着所述滑槽上下滑动。

3.根据权利要求1所述的光学交换平台，其特征在于，所述反光镜为表面镀金的单晶硅片。

4.根据权利要求1所述的光学交换平台，其特征在于，所述光学交换平台还包括基片，所述基片固定在所述电磁铁滑杆上，所述反光镜设置于所述基片上。

5.根据权利要求1至4中任一权利所述的光学交换平台，其特征在于，所述光学交换平台还包括固定输出光纤的固定板，所述固定板包括固定输出光纤的光纤固定孔和调节输出光纤位置的调节孔，所述壳体上设有固定所述固定板的螺丝孔和允许输出光纤通过的光纤输入口，所述输出光纤通过固定螺丝和固定板固定在所述壳体上。

6.根据权利要求5所述的光学交换平台，其特征在于，所述调节孔的直径大于所述螺丝孔的直径，所述固定螺丝穿过所述调节孔旋入所述螺丝孔并将所述固定板压固在所述壳体上。

7.根据权利要求6所述的光学交换平台，其特征在于，所述光学交换平台还包括观察经反光镜反射后的光信号相对于输出光纤相对位置的摄像装置。

8.根据权利要求1至4中任一权利所述的光学交换平台，其特征在于，所述光学交换平台还包括设置于壳体内输入光纤和输出光纤末端的光纤准直仪。

9.根据权利要求1至4中任一权利所述的光学交换平台，其特征在于，所述输入光纤的数量为N个，所述输出光纤的数量均为M个，所述保持式电磁铁和反光镜的数量均为N×M个，所述保持式电磁铁和反光镜组成N×M阵列，其中M、N为自然数。

10.根据权利要求1至4中任一权利所述的光学交换平台，其特征在于，所述光学交换平台还包括控制保持式电磁铁工作的控制单元。