CN104035160A - 反射光开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反射光开关，涉及光器件领域，本发明包括第一光纤、第一准直器和第一反射器，第一准直器的一侧与第一光纤连接，第一准直器的另一侧间隔一段距离布置有第一反射器。本发明的第一反射器将由第一光纤输出的输入光反射回第一光纤，并由第一光纤回传，从而实现光信号的输入端和光信号的输出端合一，能够实现光信号的输入端和光信号的输出端合一，从而便于将光信号的发送器与接收器设置在同一个位置，满足应用要求，这样更便于系统的设计，也便于使用和维护；而且能够减少光纤和准直器的数量，从而简化光开关的结构，缩小光开关的体积，有效降低光开关的生产成本和生产工艺的要求。

Description

反射光开关

技术领域

本发明涉及光器件领域，具体是涉及一种反射光开关。

背景技术

随着光通信与光传感技术的发展，光开关种类也越来越多，性能也越来越好。由于光通信系统的发送端和接收端都不在一个地方，光纤中的光信号基本都是单向传输，即光信号由发送端传输到接收端，所以，常规光开关至少会有一个光信号输入端和一个光信号输出端，这样光信号就只能在其中进行透射传输、或阻断传输、或变更方向传输，基本上没有反射型光开关的存在。然而在部分特殊的光通信领域，特别是在光测量和光传感领域中，往往需要对光纤中的传输信号进行反射控制，从而使光开关的光信号输入端和光信号输出端处于同一个位置，这样更便于系统的设计，也便于使用和维护。在这种情况下，常规的光开关就显得比较麻烦，甚至难以满足使用要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种反射光开关，能够实现光信号的输入端和光信号的输出端合一，从而便于将光信号的发送器与接收器设置在同一个位置，满足应用要求，这样更便于系统的设计，也便于使用和维护；而且能够减少光纤和准直器的数量，从而简化光开关的结构，缩小光开关的体积，有效降低光开关的生产成本和生产工艺的要求。

本发明提供一种反射光开关，包括第一光纤和第一准直器，所述第一准直器的一侧与第一光纤连接，所述第一准直器的另一侧间隔一段距离布置有第一反射器，第一反射器用于对输入光进行反射或控制反射光开关的开启、关闭。

在上述技术方案的基础上，当第一反射器固定布置时，输入光首先由第一光纤传给第一准直器，由第一准直器准直后输出给第一反射器，并由第一反射器反射给第一准直器，再由第一准直器聚焦到第一光纤，由第一光纤反向回传；

当第一反射器活动布置，第一反射器未移动或偏转时，输入光首先由第一光纤传给第一准直器，由第一准直器准直后输出给第一反射器，并由第一反射器反射给第一准直器，再由第一准直器聚焦到第一光纤，由第一光纤反向回传，此时第一反射器用于控制反射光开关的开启；当移动或偏转第一反射器，输入光由第一光纤传给第一准直器，由第一准直器准直后输出给第一反射器，由于第一反射器的移动或偏转，输入光无法经第一准直器从第一光纤反向回传，此时第一反射器用于控制反射光开关的关闭。

在上述技术方案的基础上，所述第一准直器和第一反射器之间布置有挡光片，所述挡光片用于控制反射光开关的开启和关闭；

移动挡光片，当挡光片无法遮挡输入光时，输入光首先由第一光纤传给第一准直器，由第一准直器准直后输出给第一反射器，然后由第一反射器反射给第一准直器，最后由第一准直器聚焦到第一光纤，由第一光纤反向回传，此时挡光片用于控制反射光开关的开启；当挡光片遮挡输入光时，输入光无法传给第一反射器，输入光无法由第一光纤反向回传，此时挡光片用于控制反射光开关的关闭。

在上述技术方案的基础上，所述挡光片和第一反射器之间布置有第二准直器和第二光纤，第一准直器和第二准直器之间间隔一段距离，挡光片位于第一准直器和第二准直器之间，第二光纤的一端与第二准直器连接，第二光纤的另一端与第一反射器连接；

移动挡光片，当挡光片无法遮挡输入光时，输入光首先由第一光纤传给第一准直器，由第一准直器准直后输出给第二准直器，并由第二准直器聚焦到第二光纤，由第二光纤传给第一反射器，再由第一反射器反射回第二光纤，然后由第二光纤回传给第二准直器，由第二准直器准直后输出给第一准直器，最后由第一准直器聚焦到第一光纤，由第一光纤反向回传，此时挡光片用于控制反射光开关的开启；当挡光片遮挡输入光时，输入光无法传给第一反射器，输入光无法由第一光纤反向回传，此时挡光片用于控制反射光开关的关闭。

在上述技术方案的基础上，所述反射光开关还包括第二准直器、第二光纤、第三光纤、反射片和第二反射器，第一准直器连接有第一光纤的一侧还与第三光纤连接，第三光纤还与第二反射器连接；第一准直器和第一反射器之间布置有反射片、第二准直器和第二光纤，第一准直器和第二准直器之间间隔一段距离，反射片位于第一准直器和第二准直器之间，第二光纤的一端与第二准直器连接，第二光纤的另一端与第一反射器连接，反射片用于控制反射光开关的开启和切换；

将反射片移动到第一准直器与第二准直器的光路以外，当反射片无法遮挡输入光时，输入光首先由第一光纤传给第一准直器，由第一准直器准直后输出第二准直器，并由第二准直器聚焦到第二光纤，由第二光纤传给第一反射器，并由第一反射器反射回第二光纤，然后由第二光纤回传给第二准直器，由第二准直器准直后输出给第一准直器，最后由第一准直器聚焦到第一光纤，由第一光纤反向回传，此时反射片用于控制反射光开关的开启；

将反射片移动到第一准直器和第二准直器之间的光路中，使反射片倾斜，当反射片遮挡输入光时，输入光首先由第一光纤传给第一准直器，由第一准直器准直后输出给反射片，并由反射片反射回第一准直器，然后由第一准直器聚焦到第三光纤，由第三光纤传给第二反射器，并由第二反射器反射后，由第三光纤反向回传给第一准直器，再由第一准直器准直后输出给反射片，由反射片再次反射回第一准直器，最后由第一准直器聚焦到第一光纤，由第一光纤反向回传，此时反射片用于控制反射光开关的切换。

在上述技术方案的基础上，所述反射光开关还包括开关盒体和保护套管，保护套管套在第一准直器的外部，保护套管垂直插入开关盒体的内部，第一光纤位于开关盒体的外部，第一反射器固定在保护套管的一端，保护套管靠近第一反射器的一端开有槽，挡光片插入槽内。

在上述技术方案的基础上，所述反射光开关还包括开关盒体、保护套管和外壳，保护套管套在第一准直器的外部，挡光片位于开关盒体的内部，开关盒体的外部包覆外壳，开关盒体相对的两侧对应开有通孔，外壳与开关盒体的两个通孔对应处均开有安装孔，第一反射器平贴在其中一个安装孔上，保护套管垂直插入另外一个安装孔内，第一光纤位于开关盒体的外部。

在上述技术方案的基础上，所述第一反射器为平面反射镜或凹面反射镜。

在上述技术方案的基础上，所述第一反射器为光纤光栅、光纤端面反射镀层、凹面反射镜、或经过准直器对准的平面反射镜。

在上述技术方案的基础上，所述第一反射器、第二反射器为光纤光栅、光纤端面反射镀层、凹面反射镜、经过准直器对准的平面反射镜中的任一种。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

(1)本发明在单反射情况下直接在光开关内部安装反射器，通过反射器将由光纤输出的输入光反射回光纤，并由光纤回传，实现光信号的输入端和光信号的输出端合一，从而便于将光信号的发送器与接收器设置在同一个位置，满足应用要求，这样更便于系统的设计，也便于使用和维护。

(2)本发明以仅需要一根光纤和一个准直器，替代常规通过型光开关和光反射器两个光器件的处理方法，以简单的部件组合和较低的设备成本，实现了对反射型光传输、测试和传感领域中对光反射信号进行开关控制的要求，能够减少光纤和准直器的数量，从而简化光开关的结构，缩小光开关的体积，而且有效降低光开关的生产成本和生产工艺的要求。

附图说明

图1是本发明实施例1和实施例2中反射光开关的结构示意图；

图2是本发明实施例3中反射光开关的结构示意图；

图3是本发明实施例4中反射光开关的结构示意图；

图4是本发明实施例5中反射光开关的结构示意图；

图5是本发明实施例6中反射光开关的内部结构示意图；

图6是本发明实施例7中反射光开关的结构示意图。

附图标记：1-第一光纤，2-第一准直器，3-第一反射器，4-挡光片，5-第二准直器，6-第二光纤，7-第三光纤，8-反射片，9-第二反射器，10-开关盒体，11-保护套管，12-外壳。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

参见图1所示，实施例1提供一种反射光开关，包括第一光纤1、第一准直器2和第一反射器3，第一准直器2的一侧与第一光纤1连接，第一准直器2的另一侧间隔一段距离布置第一反射器3。第一反射器3为平面反射镜或凹面反射镜，第一反射器3用于对输入光进行反射。

当第一反射器3固定布置时，输入光首先由第一光纤1传给第一准直器2，由第一准直器2准直后输出给第一反射器3，并由第一反射器3反射给第一准直器2，再由第一准直器2聚焦到第一光纤1，由第一光纤1反向回传。

实施例2

参见图1所示，实施例2提供一种反射光开关，包括第一光纤1、第一准直器2和第一反射器3，第一准直器2的一侧与第一光纤1连接，第一准直器2的另一侧间隔一段距离布置第一反射器3。第一反射器3为平面反射镜或凹面反射镜，第一反射器3用于控制反射光开关的开启和关闭。

当第一反射器3活动布置，第一反射器3未移动或偏转时，输入光首先由第一光纤1传给第一准直器2，由第一准直器2准直后输出给第一反射器3，并由第一反射器3反射给第一准直器2，再由第一准直器2聚焦到第一光纤1，由第一光纤1反向回传，此时第一反射器3用于控制反射光开关的开启；当移动或偏转第一反射器3，输入光由第一光纤1传给第一准直器2后，由第一准直器2准直输出，由于第一反射器3的移动或偏转，导致输入光无法反射回第一准直器2，从而无法由第一光纤1反向回传，此时第一反射器3用于控制反射光开关的关闭。

实施例3

参见图2所示，实施例2提供一种反射光开关，包括第一光纤1、第一准直器2、第一反射器3和挡光片4，第一准直器2的一侧与第一光纤1连接，第一准直器2的另一侧间隔一段距离布置第一反射器3，第一反射器3为平面反射镜或凹面反射镜，第一准直器2和第一反射器3之间布置挡光片4，挡光片4用于控制反射光开关的开启和关闭。

移动挡光片4，当挡光片4无法遮挡输入光时，输入光首先由第一光纤1传给第一准直器2，由第一准直器2准直后输出给第一反射器3，然后由第一反射器3反射给第一准直器2，最后由第一准直器2聚焦到第一光纤1，由第一光纤1反向回传，此时挡光片4用于控制反射光开关的开启；当挡光片4能遮挡输入光时，输入光无法传给第一反射器3，导致输入光无法由第一光纤1反向回传，此时挡光片4用于控制反射光开关的关闭。

实施例4

参见图3所示，实施例4提供一种反射光开关，包括第一光纤1、第一准直器2、第一反射器3、挡光片4、第二准直器5和第二光纤6，第一准直器2的一侧与第一光纤1连接，第一准直器2的另一侧间隔一段距离布置第一反射器3，第一反射器3为光纤光栅、光纤端面反射镀层、凹面反射镜或经过准直器对准的平面反射镜，第一准直器2和第一反射器3之间布置挡光片4、第二准直器5和第二光纤6，第一准直器2和第二准直器5之间间隔一段距离，挡光片4位于第一准直器2和第二准直器5之间，第二光纤6的一端与第二准直器5连接，第二光纤6的另一端与第一反射器3连接，挡光片4用于控制反射光开关的开启和关闭。

移动挡光片4，当挡光片4无法遮挡输入光时，输入光首先由第一光纤1传给第一准直器2，由第一准直器2准直后输出给第二准直器5，并由第二准直器5聚焦到第二光纤6，由第二光纤6传给第一反射器3，再由第一反射器3反射回第二光纤6，然后由第二光纤6回传给第二准直器5，由第二准直器5准直后输出给第一准直器2，最后由第一准直器2聚焦到第一光纤1，由第一光纤1反向回传，此时挡光片4用于控制反射光开关的开启；当挡光片4能遮挡输入光时，输入光无法传给第一反射器3，导致输入光无法由第一光纤1反向回传，此时挡光片4用于控制反射光开关的关闭。

实施例5

参见图4所示，实施例5提供一种反射光开关，包括第一光纤1、第一准直器2、第一反射器3、第二准直器5、第二光纤6、第三光纤7、反射片8和第二反射器9，第一准直器2的一侧分别与第一光纤1、第三光纤7连接，第三光纤7还与第二反射器9连接，第一准直器2的另一侧间隔一段距离布置第一反射器3，第一反射器3、第二反射器9为光纤光栅、光纤端面反射镀层、凹面反射镜、或经过准直器对准的平面反射镜中的任一种，第一准直器2和第一反射器3之间布置反射片8、第二准直器5和第二光纤6，第一准直器2和第二准直器5之间间隔一段距离，反射片8位于第一准直器2和第二准直器5之间；第二光纤6的一端与第二准直器5连接，第二光纤6的另一端与第一反射器3连接，反射片8用于控制反射光开关的开启和切换。

将反射片8移动到第一准直器2与第二准直器5的光路以外，当反射片8无法遮挡输入光时，输入光首先由第一光纤1传给第一准直器2，由第一准直器2准直后输出第二准直器5，并由第二准直器5聚焦到第二光纤6，由第二光纤6传给第一反射器3，并由第一反射器3反射回第二光纤6，然后由第二光纤6回传给第二准直器5，由第二准直器5准直后输出给第一准直器2，最后由第一准直器2聚焦到第一光纤1，由第一光纤1反向回传，此时反射片8用于控制反射光开关的开启。

将反射片8移动到第一准直器2和第二准直器5之间的光路中，使反射片8倾斜，当反射片8能遮挡输入光时，输入光首先由第一光纤1传给第一准直器2，由第一准直器2准直后输出给反射片8，并由反射片8反射回第一准直器2，然后由第一准直器2聚焦到第三光纤7，由第三光纤7传给第二反射器9，并由第二反射器9反射后，由第三光纤7反向回传给第一准直器2，再由第一准直器2准直后输出给反射片8，由反射片8再次反射回第一准直器2，最后由第一准直器2聚焦到第一光纤1，由第一光纤1反向回传，此时反射片8用于控制反射光开关的切换。

实施例6

参见图5所示，实施例6提供一种反射光开关，包括第一光纤1、第一准直器2、第一反射器3、挡光片4、开关盒体10和保护套管11，第一准直器2的一侧与第一光纤1连接，保护套管11套在第一准直器2的外部，保护套管11垂直插入开关盒体10的内部，第一光纤1位于开关盒体10的外部，第一反射器3为平面反射镜或凹面反射镜，第一反射器3固定在保护套管11的一端，保护套管11靠近第一反射器3的一端开有槽，槽内插挡光片4，挡光片4用于控制反射光开关的开启和关闭。图5中，第一反射器3位于开关盒体10的内部，在实际应用中，第一反射器3还可以位于开关盒体10的外部。

实施例6的光路走向与实施例3的光路走向相同。

实施例7

参见图6所示，实施例7提供一种反射光开关，包括第一光纤1、第一准直器2、第一反射器3、挡光片4、开关盒体10、保护套管11和外壳12，第一准直器2的一侧与第一光纤1连接，保护套管11套在第一准直器2的外部，挡光片4位于开关盒体10的内部，开关盒体10的外部包覆外壳12，开关盒体10相对的两侧对应开有通孔，外壳12与开关盒体10的两个通孔对应处均开有安装孔，第一反射器3为平面反射镜或凹面反射镜，第一反射器3平贴在其中一个安装孔上，保护套管11垂直插入另外一个安装孔内，第一光纤1位于开关盒体10的外部。

实施例7的光路走向与实施例3的光路走向相同。

本发明实施例的工作原理详细阐述如下：

本发明实施例通过准直器将光纤中的输入光准直后进行光开关的控制，并利用反射镜将需要进行反射的输入光反射回准直器，并聚焦进原光纤，使输入光原路返回到发送端，实现光信号的输入端和光信号的输出端合一，从而便于将光信号的发送器与接收器设置在同一个位置。光开关的控制可以是反射器的移动或偏转，也可以是挡光片的移动，或者是反射片的移动。反射器可以直接置于准直器后，也可以通过另一个准直器经过光纤拉到远端设置。

本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型或拆解组合，倘若这些修改、变型和/或拆解组合在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改、变型和/或拆解组合也在本发明的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种反射光开关，包括第一光纤(1)和第一准直器(2)，所述第一准直器(2)的一侧与第一光纤(1)连接，其特征在于：所述第一准直器(2)的另一侧间隔一段距离布置有第一反射器(3)，第一反射器(3)用于对输入光进行反射或控制反射光开关的开启、关闭。

2.如权利要求1所述的反射光开关，其特征在于：

当第一反射器(3)固定布置时，输入光首先由第一光纤(1)传给第一准直器(2)，由第一准直器(2)准直后输出给第一反射器(3)，并由第一反射器(3)反射给第一准直器(2)，再由第一准直器(2)聚焦到第一光纤(1)，由第一光纤(1)反向回传；

当第一反射器(3)活动布置，第一反射器(3)未移动或偏转时，输入光首先由第一光纤(1)传给第一准直器(2)，由第一准直器(2)准直后输出给第一反射器(3)，并由第一反射器(3)反射给第一准直器(2)，再由第一准直器(2)聚焦到第一光纤(1)，由第一光纤(1)反向回传，此时第一反射器(3)用于控制反射光开关的开启；当移动或偏转第一反射器(3)，输入光由第一光纤(1)传给第一准直器(2)，由第一准直器(2)准直后输出给第一反射器(3)，由于第一反射器(3)的移动或偏转，输入光无法经第一准直器(2)从第一光纤(1)反向回传，此时第一反射器(3)用于控制反射光开关的关闭。

3.如权利要求1所述的反射光开关，其特征在于：所述第一准直器(2)和第一反射器(3)之间布置有挡光片(4)，所述挡光片(4)用于控制反射光开关的开启和关闭；

移动挡光片(4)，当挡光片(4)无法遮挡输入光时，输入光首先由第一光纤(1)传给第一准直器(2)，由第一准直器(2)准直后输出给第一反射器(3)，然后由第一反射器(3)反射给第一准直器(2)，最后由第一准直器(2)聚焦到第一光纤(1)，由第一光纤(1)反向回传，此时挡光片(4)用于控制反射光开关的开启；当挡光片(4)遮挡输入光时，输入光无法传给第一反射器(3)，输入光无法由第一光纤(1)反向回传，此时挡光片(4)用于控制反射光开关的关闭。

4.如权利要求3所述的反射光开关，其特征在于：所述挡光片(4)和第一反射器(3)之间布置有第二准直器(5)和第二光纤(6)，第一准直器(2)和第二准直器(5)之间间隔一段距离，挡光片(4)位于第一准直器(2)和第二准直器(5)之间，第二光纤(6)的一端与第二准直器(5)连接，第二光纤(6)的另一端与第一反射器(3)连接；

移动挡光片(4)，当挡光片(4)无法遮挡输入光时，输入光首先由第一光纤(1)传给第一准直器(2)，由第一准直器(2)准直后输出给第二准直器(5)，并由第二准直器(5)聚焦到第二光纤(6)，由第二光纤(6)传给第一反射器(3)，再由第一反射器(3)反射回第二光纤(6)，然后由第二光纤(6)回传给第二准直器(5)，由第二准直器(5)准直后输出给第一准直器(2)，最后由第一准直器(2)聚焦到第一光纤(1)，由第一光纤(1)反向回传，此时挡光片(4)用于控制反射光开关的开启；当挡光片(4)遮挡输入光时，输入光无法传给第一反射器(3)，输入光无法由第一光纤(1)反向回传，此时挡光片(4)用于控制反射光开关的关闭。

5.如权利要求1所述的反射光开关，其特征在于：所述反射光开关还包括第二准直器(5)、第二光纤(6)、第三光纤(7)、反射片(8)和第二反射器(9)，第一准直器(2)连接有第一光纤(1)的一侧还与第三光纤(7)连接，第三光纤(7)还与第二反射器(9)连接；第一准直器(2)和第一反射器(3)之间布置有反射片(8)、第二准直器(5)和第二光纤(6)，第一准直器(2)和第二准直器(5)之间间隔一段距离，反射片(8)位于第一准直器(2)和第二准直器(5)之间，第二光纤(6)的一端与第二准直器(5)连接，第二光纤(6)的另一端与第一反射器(3)连接，反射片(8)用于控制反射光开关的开启和切换；

将反射片(8)移动到第一准直器(2)与第二准直器(5)的光路以外，当反射片(8)无法遮挡输入光时，输入光首先由第一光纤(1)传给第一准直器(2)，由第一准直器(2)准直后输出第二准直器(5)，并由第二准直器(5)聚焦到第二光纤(6)，由第二光纤(6)传给第一反射器(3)，并由第一反射器(3)反射回第二光纤(6)，然后由第二光纤(6)回传给第二准直器(5)，由第二准直器(5)准直后输出给第一准直器(2)，最后由第一准直器(2)聚焦到第一光纤(1)，由第一光纤(1)反向回传，此时反射片(8)用于控制反射光开关的开启；

将反射片(8)移动到第一准直器(2)和第二准直器(5)之间的光路中，使反射片(8)倾斜，当反射片(8)遮挡输入光时，输入光首先由第一光纤(1)传给第一准直器(2)，由第一准直器(2)准直后输出给反射片(8)，并由反射片(8)反射回第一准直器(2)，然后由第一准直器(2)聚焦到第三光纤(7)，由第三光纤(7)传给第二反射器(9)，并由第二反射器(9)反射后，由第三光纤(7)反向回传给第一准直器(2)，再由第一准直器(2)准直后输出给反射片(8)，由反射片(8)再次反射回第一准直器(2)，最后由第一准直器(2)聚焦到第一光纤(1)，由第一光纤(1)反向回传，此时反射片(8)用于控制反射光开关的切换。

6.如权利要求3所述的反射光开关，其特征在于：所述反射光开关还包括开关盒体(10)和保护套管(11)，保护套管(11)套在第一准直器(2)的外部，保护套管(11)垂直插入开关盒体(10)的内部，第一光纤(1)位于开关盒体(10)的外部，第一反射器(3)固定在保护套管(11)的一端，保护套管(11)靠近第一反射器(3)的一端开有槽，挡光片(4)插入槽内。

7.如权利要求3所述的反射光开关，其特征在于：所述反射光开关还包括开关盒体(10)、保护套管(11)和外壳(12)，保护套管(11)套在第一准直器(2)的外部，挡光片(4)位于开关盒体(10)的内部，开关盒体(10)的外部包覆外壳(12)，开关盒体(10)相对的两侧对应开有通孔，外壳(12)与开关盒体(10)的两个通孔对应处均开有安装孔，第一反射器(3)平贴在其中一个安装孔上，保护套管(11)垂直插入另外一个安装孔内，第一光纤(1)位于开关盒体(10)的外部。

8.如权利要求1、2、3、6或7所述的反射光开关，其特征在于：所述第一反射器(3)为平面反射镜或凹面反射镜。

9.如权利要求4所述的反射光开关，其特征在于：所述第一反射器(3)为光纤光栅、光纤端面反射镀层、凹面反射镜、或经过准直器对准的平面反射镜。

10.如权利要求5所述的反射光开关，其特征在于：所述第一反射器(3)、第二反射器(9)为光纤光栅、光纤端面反射镀层、凹面反射镜、经过准直器对准的平面反射镜中的任一种。