CN103885125B - 低熔点金属光路调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的低熔点金属光路调节装置，由永磁铁、电极对、低熔点金属、氢氧化钠溶液、食用油和连通器壳体组成。连通器壳体材料为透明的聚碳酸酯，底部放置一个永磁铁,底部前后两侧接上电极对。电极和永磁铁共同作用可在低熔点金属中产生电磁力。使用时，当向电极对通入电流时，通电的低熔点金属在磁场中受电磁力而流动，继而由低熔点金属推动食用油流动。食用油是调节光通过率的物质。氢氧化钠溶液填充在低熔点金属上方，可防止低熔点金属氧化发生挂壁现象。本发明涉及的低熔点金属光路调节装置，具有无机械运动部件、无噪音、无腐蚀、使用寿命长等优点，可广泛用于光网络的保护倒换系统、网络性能的实时监控系统、光纤通讯和自动控制等领域。

Description

低熔点金属光路调节装置

技术领域

本发明涉及一种低熔点金属光路调节装置，其由电极和永磁铁共同作用可在低熔点金属中产生电磁力来推动食用油的上下移动来调节光的通过率，实现光路调节装置的功能。低熔点金属光路调节装置具有无机械运动部件、无噪音、无腐蚀、使用寿命长等优点。本发明可广泛用于光网络的保护倒换系统、网络性能的实时监控系统、光纤通讯和自动控制等应用领域。

背景技术

光纤通信技术的问世和发展给通信业带来了革命性的变革，目前世界大约85％的通信业务经光纤传输，长途干线网和本地中继网也已广泛使用光纤。而光路转换器是光纤通讯中的必需器件，光开关是一种具有一个或多个可选的传输端口。光路转换器可以实现光束在时间、空间、波长上的切换，在光网络中有很多应用场合，是光通讯、光计算机、光信息处理等光信息系统的关键器件之一。

现有的光路转换器主要是机械式光路转换器，由于其存在机械运动部件，所以机械式光路转换器的重复性较差，同时开关次数有限，寿命较短。

本发明所述的低熔点金属光路调节装置克服了上述不足之处。典型特点为，其一：低熔点金属光路调节装置无机械运动部件，可以长期重复工作，与现有的技术相比重复性更好、反应速率更快、寿命更长；其二：低熔点金属光路调节装置采用电极和永磁铁共同作用可在低熔点金属中产生电磁力来驱动食用油的流动，能耗更低；其三：氢氧化钠溶液和食用油的密度均比低熔点金属的密度小，在移动相同距离条件下产生的压降小，从而使装置的功耗较低；其四：食用油的成本比液态金属低，降低了液态金属的充注量，降低了系统的成本；最后：选择的食用油具有一定的颜色，可以调节光的通过率，食用油选择的范围广、价格低并且无毒、无腐蚀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低熔点金属光路调节装置，该低熔点金属光路调节装置无机械运动部件、无噪音、无腐蚀、使用寿命长，成本低廉。

本发明的技术方案如下：

本发明提供的低熔点金属光路调节装置,其组成如下：

一永磁铁1；

一电极对2；

一低熔点金属3；

一氢氧化钠溶液4；

一食用油5；

一连通器壳体6；

所述连通器壳体内从下到上依次装有所述低熔点金属、所述氢氧化钠溶液和所述食用油，所述连通器壳体底部放置一个永磁铁，底部前后两侧接上所述电极对；

所述氢氧化钠溶液和所述食用油的密度均比所述低熔点金属的密度小，在移动相同距离条件下产生的压降小，从而使装置的功耗较低；

所述电极对和永磁铁共同作用可在低熔点金属中产生电磁力来驱动食用油的流动，能耗更低。

所述低熔点金属为镓或镓基合金。

所述镓基合金为镓铟合金、镓铟锡合金或镓铟锡锌合金。

所述镓铟合金的质量分数为：镓79%，铟21%。

所述镓铟锡合金的质量分数为：镓67%，铟20%，锡13%。

所述镓铟锡锌合金的质量分数为：镓61%，铟24%，锡13%，锌2%。

所述氢氧化钠溶液浓度为质量分数0.1%-40%。

所述连通器壳体材料为透明的聚碳酸酯，底部放置一个永磁铁,底部两侧接上电极对，电极和永磁铁共同作用可在低熔点金属中产生电磁力。

所述食用油为玉米油、椰子油、棉花籽油、橄榄油、花生油、红花油、大豆油或葵花籽油。

本发明所述的低熔点金属光路调节装置具有如下优点：

（1）低熔点金属光路调节装置无机械运动部件，可以长期重复工作，与现有的技术相比重复性更好、反应速率更快、寿命更长。

（2）低熔点金属光路调节装置采用电极和永磁铁共同作用可在低熔点金属中产生电磁力来驱动食用油的流动，能耗更低。

（3）氢氧化钠溶液和食用油的密度均比低熔点金属的密度小，在移动相同距离条件下产生的压降小，从而使装置的功耗较低。

（4）食用油的成本比液态金属低，降低了液态金属的充注量，降低了系统的成本。

（5）选择的食用油具有一定的颜色，可以调节光的通过率，食用油选择的范围广、价格低并且无毒、无腐蚀。

附图说明

图1是实施例1中低熔点金属光路调节装置通电时的工作状态图。

其中：永磁铁1、电极2、低熔点金属3、氢氧化钠溶液4、食用大豆油5、连通器壳体6、空气7、光通道8。

图2是实施例1中低熔点金属光路调节装置断电时的工作状态图。

其中：永磁铁1、电极2、低熔点金属3、氢氧化钠溶液4、食用大豆油5、连通器壳体6、空气7、光通道8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步阐述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例1

低熔点金属光路调节装置由永磁铁1、电极2、低熔点金属3、氢氧化钠溶液4、食用大豆油5、连通器壳体6、空气7和光通道8组成。电极和永磁铁共同作用可在低熔点金属中产生电磁力，为大豆油提供动力。

低熔点金属为镓铟锡锌合金。各组分质量分数为镓61%，铟24%，锡13%，锌2%。

氢氧化钠溶液浓度为质量分数30%。

使用时，当电极对两端通入电流时，低熔点金属在连通器内受力流动，光源一侧，大豆油液位升高，使光通道的光线部分通过；断电时，光源一侧，大豆油液位降低，光线不被阻挡，可完全通过；以此来调节光的通过率。可以控制通入两电极的电流调节光通过的速率。

本发明中用食用油来调节光的通过率。选用的食用油，在常温下为液态且具有一定的颜色，密度比水和低熔点金属都低，既能很好地调节光的通过率，又可降低功耗。与传统的机械光路调节装置相比，且因其工作时不是刚性运动故而不会发出噪声，也不会因长期使用而损坏，因此寿命更长。

实施例2

低熔点金属光路调节装置由永磁铁1、电极2、低熔点金属3、氢氧化钠溶液4、食用大豆油5、连通器壳体6、空气7和光通道8组成。电极和永磁铁共同作用可在低熔点金属中产生电磁力，为大豆油提供动力。

低熔点金属为镓。氢氧化钠溶液浓度为质量分数30%。

本实施例的使用方法和效果与实施例1相同。

实施例3

低熔点金属光路调节装置由永磁铁1、电极2、低熔点金属3、氢氧化钠溶液4、食用葵花籽油5、连通器壳体6、空气7和光通道8组成。电极和永磁铁共同作用可在低熔点金属中产生电磁力，为葵花籽油提供动力。

低熔点金属为镓铟合金。各组分质量分数为镓79%，铟21%。

氢氧化钠溶液浓度为质量分数0.1%。

本实施例的使用方法和效果与实施例1相同。

实施例4

低熔点金属光路调节装置由永磁铁1、电极2、低熔点金属3、氢氧化钠溶液4、食用玉米油5、连通器壳体6、空气7和光通道8组成。电极和永磁铁共同作用可在低熔点金属中产生电磁力，为玉米油提供动力。

低熔点金属为镓铟锡合金。各组分质量分数为镓67%，铟20%，锡13%。

氢氧化钠溶液浓度为质量分数40%。

本实施例的使用方法和效果与实施例1相同。

最后应说明的是，以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种低熔点金属光路调节装置，其特征在于，组成如下：

一永磁铁；

一电极对；

一低熔点金属；

一氢氧化钠溶液；

一食用油；

一连通器壳体；

所述连通器壳体内从下到上依次装有所述低熔点金属、所述氢氧化钠溶液和所述食用油，所述连通器壳体底部放置一个永磁铁，底部前后两侧接上所述电极对；

所述氢氧化钠溶液和所述食用油的密度均比所述低熔点金属的密度小，在移动相同距离条件下产生的压降小，从而使装置的功耗较低；

所述电极对和永磁铁共同作用可在低熔点金属中产生电磁力来驱动食用油的流动，能耗更低。

2.按权利要求1所述的低熔点金属光路调节装置，其特征在于，所述低熔点金属为镓或镓基合金。

3.按权利要求2所述的低熔点金属光路调节装置，其特征在于，所述镓基合金为镓铟合金、镓铟锡合金或镓铟锡锌合金。

4.按权利要求3所述的低熔点金属光路调节装置，其特征在于，所述镓铟合金的质量分数为：镓79%，铟21%。

5.按权利要求3所述的低熔点金属光路调节装置，其特征在于，所述镓铟锡合金的质量分数为：镓67%，铟20%，锡13%。

6.按权利要求3所述的低熔点金属光路调节装置，其特征在于，所述镓铟锡锌合金的质量分数为：镓61%，铟24%，锡13%，锌2%。

7.按权利要求1所述的低熔点金属光路调节装置，其特征在于，所述氢氧化钠溶液浓度为质量分数0.1%-40%。

8.按权利要求1所述的低熔点金属光路调节装置，其特征在于，所述连通器壳体材料为透明的聚碳酸酯，底部放置一个永磁铁，底部前后两侧接上电极对，电极和永磁铁共同作用可在低熔点金属中产生电磁力。

9.按权利要求1所述的低熔点金属光路调节装置，其特征在于，所述食用油为玉米油、椰子油、棉花籽油、橄榄油、花生油、红花油、大豆油或葵花籽油。