CN110868651B - 一种全光交换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种全光交换装置，包括外壳、光切换单元、以及2组以上的输入准直器和输出准直器。光切换单元由微型马达、丝杆、导轨、滑块、遮光板和控制电路板组成。本发明能够采用机械控制方式实现全光交换装置的光路的切换，其不仅能够具有插入损耗偏低、隔离度高、波长和偏振无光等特点，而且能够减小全光交换装置的体积和复杂度，降低生产成本，并使得故障排除更为容易。

Description

一种全光交换装置

技术领域

本发明涉及光信号交换技术领域，具体涉及一种全光交换装置。

背景技术

全光交换装置作为全光网络的关键部件，广泛运用于路由选择、多路监控、器件测试、光网络交叉链接和自愈保护等领域，其作用是对全光网络的多条光路进行通断控制。现有的全光交换装置主要由单片机控制电路、多个输入单芯准直器、多个输出单芯准直器和多个1×1光开关组成。单芯准直器、单芯准直器和1×1光开关的数量均与所需切换的光路数量相同。1×1光开关设置在输入单芯准直器和多个输出单芯准直器之间，1×1光开关的控制端与单片机控制电路相连。在对每条光路进行切换时，通过单片机控制电路来对这些1×1光开关进行控制，进而达到对这条光路的通断进行控制的目的。

然而，伴随着光通信传送网络技术的发展，全光网络的规模越来越大，其需要进行通断控制的光路数量也随之增加，其数量可达上百条，此时若任然采用多1×1光开关和外部单片机电路相配合的方式来实现对多条光路的通断控制，其外部单片机电路便需要具备大量的IO口而使之变得极为庞大，且成本极高；此外，一但全光网络出现故障时，大量1×1光开关的使用也导致故障的排查变得极为困难，维护不便。

发明内容

本发明所要解决的是现有全光交换装置存在结构复杂、成本高和维护不便的问题，提供一种全光交换装置。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种全光交换装置，包括外壳、光切换单元、以及2组以上的输入准直器和输出准直器；所有输入准直器从左到右呈水平排布在外壳的前侧的同一水平高度上；输入准直器的光输出端朝向外壳的内侧，输入准直器的输入光纤引出至外壳之外；所有输出准直器从左到右呈水平排布在外壳的后侧的同一水平高度上；输出准直器的光输入端朝向外壳的内侧，输出准直器的输出光纤引出至外壳之外；每组输入准直器的光输出端与该组输出准直器的光输入端正对；光切换单元设置在外壳的中部，并呈左右方向延伸横亘在所有输入准直器与所有输出准直器之间；光切换单元由微型马达、丝杆、导轨、滑块、遮光板和控制电路板组成；控制电路板的控制端引出至外壳之外，控制电路板的输出端连接微型马达的控制端；丝杆和导轨均呈左右方向延伸，且两者相互平行设置；滑块同时穿设在丝杆和导轨上；长条板状的遮光板立设在滑块的上方，且遮光板所处的水平高度与输入准直器和输出准直器所处水平高度相同；微型马达位于外壳的左侧或右侧，且微型马达的输出轴与丝杆相连；当微型马达在控制电路板的控制下启动时，微型马达通过丝杆驱动滑块带动其上的遮光板沿着导轨向左或向右运动；当遮光板处于某组输入准直器和输出准直器之间时，该组输入准直器和输出准直器所对应的光路呈关断状态；当遮光板离开某组输入准直器和输出准直器之间时，该组输入准直器和输出准直器所对应的光路呈导通状态。

上述方案中，光切换单元还进一步包括位置传感器；位置传感器由位置挡片和至少一个光电开关组成；位置挡片固定在滑块的侧壁上，光电开关固定在壳体内，且光电开关和位置挡片位于滑块的同一侧；光电开关的输出端与控制电路板的位置信号输入端相连；位置挡片随着滑块向左或向右运动，当位置挡片与某个光电开关相对时，该光电开关产生信号发送至控制电路板，控制电路板据此光电开关所处位置即可获知滑块即遮光板所处的位置。

上述方案中，位置挡片和光电开关同时位于滑块的前侧、后侧或下方。

上述方案中，当光电开关数量为2个以上时，这些光电开关沿丝杆的延伸方向分布。

上述方案中，遮光板的上端呈锯齿状。

上述方案中，导轨位于丝杆的正下方。

上述方案中，每组输入准直器和输出准直器的芯数相同。

上述方案中，输入准直器和输出准直器为单芯准直器或多芯准直器。

与现有技术相比，本发明能够采用机械控制方式实现全光交换装置的光路的切换，其不仅能够具有插入损耗偏低、隔离度高、波长和偏振无光等特点，而且能够减小全光交换装置的体积和复杂度，降低生产成本，并使得故障排除更为容易。

附图说明

图1为一种全光交换装置的立体结构示意图。

图2为一种全光交换装置的俯视图。

图中标号：1、外壳；2-1、微型马达；2-2、丝杆；2-3、导轨；2-4、滑块；2-5、遮光板；2-6-1、光电开关；2-6-2、位置挡片；3、输入准直器；4、输出准直器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，实例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“中”、“左”“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向仅是用来说明并非用来限制本发明的保护范围。

参见图1和2，一种全光交换装置，其特征是，包括外壳1、光切换单元、以及2组以上的输入准直器3和输出准直器4。

所有输入准直器3呈水平排布在外壳1的前侧的同一水平高度上。输入准直器3的光输出端朝向外壳1的内侧，输入准直器3的输入光纤引出至外壳1之外。所有输出准直器4呈水平排布在外壳1的后侧的同一水平高度上。输出准直器4的光输入端朝向外壳1的内侧，输出准直器4的输出光纤引出至外壳1之外。每组输入准直器3的光输出端与该组输出准直器4的光输入端正对。输入准直器3和输出准直器4可以为单芯准直器，也可以为多芯准直器，但同组输入准直器3和输出准直器4的芯数相同。在本发明优选实施例中，为了能够减小装置的体积，所选用的输入准直器3和输出准直器4均为多芯准直器。

光切换单元设置在外壳1的中部，并呈左右方向延伸横亘在所有输入准直器3与所有输出准直器4之间。光切换单元由微型马达2-1、丝杆2-2、导轨2-3、滑块2-4、遮光板2-5和控制电路板组成。控制电路板的控制端引出至外壳1之外，控制电路板的输出端连接微型马达2-1的控制端。丝杆2-2和导轨2-3均呈左右方向延伸，且两者相互平行设置。导轨2-3的主要作用是保证滑块2-4在运动过程中的稳定性，其可以位于丝杆2-2的左侧或右侧，但在本发明优选实施例中，导轨2-3位于丝杆2-2的正下方，这样导轨2-3能对滑块2-4进行一定支撑，这不仅能够保证滑块2-4在运动过程中的稳定性，而且能够保证滑块2-4上的遮光板2-5的所处高度不变，以达到最佳的遮光效果。滑块2-4同时穿设在丝杆2-2和导轨2-3上。长条板状的遮光板2-5立设在滑块2-4的上方，且遮光板2-5所处的水平高度与输入准直器3和输出准直器4所处水平高度相同。遮光板2-5的作用是对输入准直器3和输出准直器4之间的光路进行遮挡，其形状可以根据设计需求进行灵活设计：如每次需要对一组输入准直器3和输出准直器4进行遮挡时，其遮光板2-5的设计宽度应等于或略大于这一组输入准直器3和输出准直器4的光路宽度；当每次需要同时对N组排列在一起的输入准直器3和输出准直器4进行遮挡时，其遮光板2-5的设计宽度应等于或略大于这N组输入准直器3和输出准直器4的光路宽度；当每次需要同时对M组间隔设置的输入准直器3和输出准直器4进行遮挡时，其遮光板2-5的上端应呈锯齿状；等等。微型马达2-1位于外壳1的左侧或右侧，且微型马达2-1的输出轴与丝杆2-2相连。

当微型马达2-1在控制电路板的控制下启动时，微型马达2-1通过丝杆2-2驱动滑块2-4带动其上的遮光板2-5沿着导轨2-3向左或向右运动。当遮光板2-5处于某组输入准直器3和输出准直器4之间时，该组输入准直器3和输出准直器4所对应的光路呈关断状态。当遮光板2-5离开某组输入准直器3和输出准直器4之间时，该组输入准直器3和输出准直器4所对应的光路呈导通状态。

为了能够让控制电路板准确获知滑块2-4及遮光板2-5所处的位置，以保证通断控制的准确性，所述光切换单元还进一步包括位置传感器。位置传感器由位置挡片2-6-2和至少一个光电开关2-6-1组成。当光电开关2-6-1的数量为1个时，其可以位于滑块2-4的起始位置处或最终所到达的位置处。当光电开关2-6-1数量为2个以上时，这些光电开关2-6-1沿丝杆2-2的延伸方向分布，且最好呈间隔分布。位置挡片2-6-2固定在滑块2-4的侧壁上，光电开关2-6-1固定在壳体内，且位置挡片2-6-2和光电开关2-6-1位于滑块2-4的同一侧，如同时位于滑块2-4的前侧、后侧或下方。在本发明优选实施例中，位置挡片2-6-2和光电开关2-6-1同时位于滑块2-4的前侧。光电开关2-6-1的输出端与控制电路板的位置信号输入端相连。位置挡片2-6-2随着滑块2-4向左或向右运动，当位置挡片2-6-2与某个光电开关2-6-1相对时，该光电开关2-6-1产生信号发送至控制电路板，控制电路板据此光电开关2-6-1所处位置即可获知滑块2-4所处的位置。

需要说明的是，尽管以上本发明所述的实施例是说明性的，但这并非是对本发明的限制，因此本发明并不局限于上述具体实施方式中。在不脱离本发明原理的情况下，凡是本领域技术人员在本发明的启示下获得的其它实施方式，均视为在本发明的保护之内。

Claims (5)

1.一种全光交换装置，其特征是，包括外壳（1）、光切换单元、以及2组以上的输入准直器（3）和输出准直器（4）；

所有输入准直器（3）从左到右呈水平排布在外壳（1）的前侧的同一水平高度上；输入准直器（3）的光输出端朝向外壳（1）的内侧，输入准直器（3）的输入光纤引出至外壳（1）之外；所有输出准直器（4）从左到右呈水平排布在外壳（1）的后侧的同一水平高度上；输出准直器（4）的光输入端朝向外壳（1）的内侧，输出准直器（4）的输出光纤引出至外壳（1）之外；每组输入准直器（3）的光输出端与该组输出准直器（4）的光输入端正对；

光切换单元设置在外壳（1）的中部，并呈左右方向延伸横亘在所有输入准直器（3）与所有输出准直器（4）之间；光切换单元由微型马达（2-1）、丝杆（2-2）、导轨（2-3）、滑块（2-4）、遮光板（2-5）、位置传感器和控制电路板组成；控制电路板的控制端引出至外壳（1）之外，控制电路板的输出端连接微型马达（2-1）的控制端；丝杆（2-2）和导轨（2-3）均呈左右方向延伸，且两者相互平行设置，导轨（2-3）位于丝杆（2-2）的正下方；滑块（2-4）同时穿设在丝杆（2-2）和导轨（2-3）上；长条板状的遮光板（2-5）立设在滑块（2-4）的上方，且遮光板（2-5）所处的水平高度与输入准直器（3）和输出准直器（4）所处水平高度相同；遮光板（2-5）的上端呈锯齿状；微型马达（2-1）位于外壳（1）的左侧或右侧，且微型马达（2-1）的输出轴与丝杆（2-2）相连；

当微型马达（2-1）在控制电路板的控制下启动时，微型马达（2-1）通过丝杆（2-2）驱动滑块（2-4）带动其上的遮光板（2-5）沿着导轨（2-3）向左或向右运动；当遮光板（2-5）处于某组输入准直器（3）和输出准直器（4）之间时，该组输入准直器（3）和输出准直器（4）所对应的光路呈关断状态；当遮光板（2-5）离开某组输入准直器（3）和输出准直器（4）之间时，该组输入准直器（3）和输出准直器（4）所对应的光路呈导通状态；

位置传感器由位置挡片（2-6-2）和至少一个光电开关（2-6-1）组成；位置挡片（2-6-2）固定在滑块（2-4）的侧壁上，光电开关（2-6-1）固定在壳体内，且光电开关（2-6-1）和位置挡片（2-6-2）位于滑块（2-4）的同一侧；光电开关（2-6-1）的输出端与控制电路板的位置信号输入端相连；位置挡片（2-6-2）随着滑块（2-4）向左或向右运动，当位置挡片（2-6-2）与某个光电开关（2-6-1）相对时，该光电开关（2-6-1）产生信号发送至控制电路板，控制电路板据此光电开关（2-6-1）所处位置即可获知滑块（2-4）及遮光板（2-5）所处的位置。

2.根据权利要求1所述的一种全光交换装置，其特征是，位置挡片（2-6-2）和光电开关（2-6-1）同时位于滑块（2-4）的前侧、后侧或下方。

3.根据权利要求1所述的一种全光交换装置，其特征是，当光电开关（2-6-1）数量为2个以上时，这些光电开关（2-6-1）沿丝杆（2-2）的延伸方向分布。

4.根据权利要求1所述的一种全光交换装置，其特征是，每组输入准直器（3）和输出准直器（4）的芯数相同。

5.根据权利要求4所述的一种全光交换装置，其特征是，输入准直器（3）和输出准直器（4）为单芯准直器或多芯准直器。