CN112305677A - 一种多通道光交换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多通道光交换装置包括输入准直器、输出准直器、镜座盘、摆臂针、微型马达和控制电路板。微型马达与控制电路板电连接；在进行光路切换时，微型马达在控制电路板的控制下启动，此时在微型马达的带动下，摆臂针以镜座盘的中心孔为轴，呈顺时针或逆时针转动，并令镜座盘上的那组输入孔上的输入准直准直器与镜座盘上的其中一组输出孔上的输出准直器相导通。本发明能够采用机械控制方式实现多通道光交换装置的光路的切换，其不仅能够具有插入损耗偏低、通道数多、隔离度高、波长和偏振无光等特点，而且能够减小多通道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

一种多通道光交换装置

技术领域

本发明涉及光信号交换技术领域，具体涉及一种多通道光交换装置。

背景技术

多通道光交换装置作为全光网络的关键部件，广泛运用于全光层次的路由选择、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及切换控制。现有的光交换装置在对多路光路进行切换时，对于每条光路，其常用的作法是在该条光路的输入单芯准直器和输出单芯准直器之间设置1×N光开关，并通过单片机控制电路来对N个1×N光开关进行控制，进而达到对多路光路的通断及切换进行控制的目的。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，其数量可达到甚至上千路，此时如仍然采用N个1×N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及切换控制，其外部单片机电路因需要具备大量的IO口而会变得极为庞大，且成本极高；此外，一旦全光网络出现故障时，大量1×N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多通道光交换装置存在结构复杂、成本高和维护不便的问题，提供一种多通道光交换装置。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种多通道光交换装置，包括输入准直器、输出准直器、镜座盘、摆臂针、微型马达和控制电路板。镜座盘的中心处开设有1个中心孔；摆臂针设置在镜座盘的前侧，且镜座盘的前端面与摆臂针的后端面相贴；微型马达的转轴穿设在镜座盘的中心孔内，摆臂针的一端固定在微型马达的转轴上。摆臂针上开设有1组输入孔；该组输入孔包括2个以上输入准直安装孔，这些输入准直安装孔均沿摆臂针的长度方向呈直线排布；每个输入准直安装孔上均安装有一个输入准直器，且输入准直器的尾纤朝向摆臂针的前方。镜座盘上开设有2组以上输出孔，这些输出孔均以镜座盘上的中心孔为圆心，呈径向发散式分布；每组输出孔均包括2个以上输出准直安装孔，这些输出准直安装孔均沿镜座盘的径向方向呈直线排布；每个输出准直安装孔上均安装有一个输出准直器，且输出准直器的尾纤朝向镜座盘的后方。镜座盘上的每一组输出孔上所包含的输出准直安装孔均与摆臂针上的那组输入孔所包含的输入准直安装孔的数量相同，且位置一一相对。微型马达与控制电路板电连接；在进行光路切换时，微型马达在控制电路板的控制下启动，此时在微型马达的带动下，摆臂针以镜座盘的中心孔为轴，呈顺时针或逆时针转动，并令镜座盘上的那组输入孔上的输入准直准直器与镜座盘上的其中一组输出孔上的输出准直器相导通。

上述方案中，镜座盘的前端面和摆臂针的后端面上对应地设置有至少一条隔离导向凸棱和隔离导向凹槽；上述隔离导向凸棱和隔离导向凹槽均沿镜座盘和摆臂针的圆周方向延伸，并从输出准直安装孔的起始组延伸到输出准直安装孔的结束组；每条隔离导向凸棱和隔离导向凹槽的条数分别位于每2个输出准直安装孔和每2个输入准直安装孔之间。

上述方案中，镜座盘呈半圆形。

上述方案中，镜座盘上每2个相邻组的输入孔所夹形成的扇形角度相等。

上述方案中，输入准直器和输出准直器为多芯准直器。

上述多通道光交换装置还进一步包括位置传感器；该位置传感器由位置挡片和光电开关组成。位置挡片固定在摆臂针上；光电开关固定在镜座盘的前端面；光电开关与控制电路板电连接；位置挡片随着摆臂针而转动，当位置挡片与光电开关相对时，该光电开关产生位置信号发送至控制电路板。

与现有技术相比，本发明具有如下特点：

1、能够采用机械控制方式实现多通道光交换装置的光路的切换，不仅能够具有插入损耗偏低、通道数多、隔离度高、波长和偏振无光等特点，而且能够减小多通道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；

2、让镜座盘的前端面与摆臂针的后端面相贴，不仅能够减少输入准直器到输出准直器之间的光路路径，而且能够避免同组相邻或相近准直器之间的光路干扰，从而提高隔离度，降低插入损坏；

3、通过在镜座盘和摆臂针的对应位置处设置对应的隔离导向凸棱和隔离导向凹槽，不仅能够对摆臂针的行径路径进行引导，避免摆臂针的位置偏移所导致的摆臂针上的那组输入准直器与镜座盘所选组的输出准直器之间出现对正偏差而影响通光效果和增加插入损耗；而且也能够避免摆臂针上的各个输入准直器所发出的光之间的相互干扰，提高隔离度，并没镜座盘上所选组的各个输出准直器接收到相邻输入准直器发出的光线，从而有效降低插入损耗。

附图说明

图1为一种多通道光交换装置的立体结构示意图。

图2为图1的主视图。

图中标号：1、镜座盘；2、摆臂针；3、微型马达；4、输入准直器；5、输出准直器；6-1、光电开关；6-2、位置挡片；7-1、隔离导向凸棱；7-2、隔离导向凹槽。

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，并参照附图，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2，一种多通道光交换装置，由外壳、以及设置外壳内的输入准直器4、输出准直器5、镜座盘1、摆臂针2、微型马达3、位置传感器和控制电路板组成。

镜座盘1类似于钟表的表盘，摆臂针2类似于钟表的表针。镜座盘1和摆臂针2均采用金属板制成。镜座盘1的中心处开设有1个中心孔。为了能够有效减小输入准直器4和输出准直器5之间的光路路径，同时以为了防止同组输入准直器4之间和同组输出准直器5之间的相互干扰，从而导致插入损坏增加，摆臂针2设置在镜座盘1的前侧，且镜座盘1的前端面与摆臂针2的后端面相贴。摆臂针2的固定端位于镜座盘1的中心孔处，摆臂针2的自由端沿径向方向延伸。微型马达3的转轴穿设在镜座盘1的中心孔内，摆臂针2的固定端固定在微型马达3的转轴上。镜座盘1的形状可以根据需要进行设置，其可以设计为矩形、梯形、扇形或圆形等，其只要能够满足输出孔排布的要求即可。在本实施例中，镜座盘1为半圆形。镜座盘1的中心处开设有1个中心孔。镜座盘1的中心处并非严格意义上的位置中心，其只要能够满足其周围的输出孔排布的要求即可。在本实施例中，由于镜座盘1为半圆形，因此为了能够满足周围输出孔的排布，镜座盘1的中心孔开设在镜座盘1的下部的中央。摆臂针2的形状为长条形。在本实施例中，由于摆臂针2的固定端需要与微型马达3的转轴连接，因此摆臂针2固定端的宽度略大于摆臂针2自由端的宽度。

摆臂针2上开设有1组输入孔。该组输入孔包括2个以上输入准直安装孔，这些输入准直安装孔均沿摆臂针2的长度方向呈直线排布。在本实施例中，该组输入孔包括6个输入准直安装孔。每个输入准直安装孔上均安装有一个输入准直器4，且输入准直器4的尾纤朝向摆臂针2的前方。镜座盘1上开设有2组以上输出孔。这些输出孔均以镜座盘1上的中心孔为圆心，呈径向发散式分布。每组输出孔均包括2个以上输出准直安装孔，这些输出准直安装孔均沿镜座盘1的径向方向呈直线排布。在本实施例中，每组输出孔均包括6个输出准直安装孔。每个输出准直安装孔上均安装有一个输出准直器5，且输出准直器5的尾纤朝向镜座盘1的后方。镜座盘1上每2个相邻组的输入孔所夹形成的扇形角度可以相等，也可以不相等。在本实施例中，为了简化微型马达3的控制，座盘上每2个相邻组的输入孔所夹形成的扇形角度相等。

镜座盘1上的每一组输出孔上所包含的输出准直安装孔也即输出准直器5均与摆臂针2上的那组输入孔所包含的输入准直安装孔也即输入准直器4的数量相同，且位置一一相对。输入准直器4和输出准直器5可以为单芯准直器，也可以为多芯准直器，但相对位置处的输入准直器4和输出准直器5的芯数相同。在本实施例中，为了能够减小装置的体积，所选用的输入准直器4和输出准直器5均为多芯准直器。为了能够对摆臂针2的行径路径进行引导，避免摆臂针2的位置偏移所导致的摆臂针2上的那组输入准直器4与镜座盘1所选组的输出准直器5之间出现对正偏差而影响通光效果和增加插入损耗；同时也为了能够避免摆臂针2上的各个输入准直器4所发出的光之间的相互干扰，而导致镜座盘1上所选组的各个输出准直器5接收到相邻输入准直器4发出的光线，从而导致相互之间的光信号干扰和插入损耗增加的问题。镜座盘1的前端面和摆臂针2的后端面上对应地设置有至少一条隔离导向凸棱7-1和隔离导向凹槽7-2。由于镜座盘1和摆臂针2与隔离导向凸棱7-1和隔离导向凹槽7-2均属于相对关系，因此可以采用在镜座盘1上设置隔离导向凸棱7-1，在摆臂针2上设置隔离导向凹槽7-2的方式；也可以采用在镜座盘1上设置隔离导向凹槽7-2，在摆臂针2上设置隔离导向凸棱7-1的方式。在本实施例中，选用在镜座盘1上设置隔离导向凹槽7-2，在摆臂针2上设置隔离导向凸棱7-1的方式。上述隔离导向凸棱7-1和隔离导向凹槽7-2沿镜座盘1和摆臂针2的圆周方向延伸，并从输出准直安装孔的起始组延伸到输出准直安装孔的结束组；每条隔离导向凸棱7-1和隔离导向凹槽7-2的条数分别位于每2个输出准直安装孔和每2个输入准直安装孔之间。

位置传感器由位置挡片6-2和光电开关6-1组成。光电开关6-1固定在镜座盘1的前端面，并设定位置和个数可以根据所需获得的位置信号的要求进行设定。光电开关6-1与控制电路板电连接。位置挡片6-2固定在摆臂针2上，并随着摆臂针2转动，当位置挡片6-2与光电开关6-1相对时，该光电开关6-1产生位置信号发送至控制电路板。当仅需要获得摆臂针2初始位置的位置信号时，光电开关6-1为一个，且设置在镜座盘1上起始输出组的位置处。当需要获得摆臂针2每一次摆动是否到达预定输出组位置的位置信号时，光电开关6-1的数量与输出组的数量相同，且设置在镜座盘1上每一组输出组的位置处。

微型马达3与控制电路板电连接。在进行光路切换时，微型马达3在控制电路板的控制下启动，此时在微型马达3的带动下，摆臂针2以镜座盘1的中心孔为轴，呈顺时针或逆时针转动，并令镜座盘1上的那组输入孔上的输入准直准直器与镜座盘1上的其中一组输出孔上的输出准直器5相导通。

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 (6)

1.一种多通道光交换装置，其特征是，包括输入准直器(4)、输出准直器(5)、镜座盘(1)、摆臂针(2)、微型马达(3)和控制电路板；

镜座盘(1)的中心处开设有1个中心孔；摆臂针(2)设置在镜座盘(1)的前侧，且镜座盘(1)的前端面与摆臂针(2)的后端面相贴；微型马达(3)的转轴穿设在镜座盘(1)的中心孔内，摆臂针(2)的一端固定在微型马达(3)的转轴上；

摆臂针(2)上开设有1组输入孔；该组输入孔包括2个以上输入准直安装孔，这些输入准直安装孔均沿摆臂针(2)的长度方向呈直线排布；每个输入准直安装孔上均安装有一个输入准直器(4)，且输入准直器(4)的尾纤朝向摆臂针(2)的前方；

镜座盘(1)上开设有2组以上输出孔，这些输出孔均以镜座盘(1)上的中心孔为圆心，呈径向发散式分布；每组输出孔均包括2个以上输出准直安装孔，这些输出准直安装孔均沿镜座盘(1)的径向方向呈直线排布；每个输出准直安装孔上均安装有一个输出准直器(5)，且输出准直器(5)的尾纤朝向镜座盘(1)的后方；

镜座盘(1)上的每一组输出孔上所包含的输出准直安装孔均与摆臂针(2)上的那组输入孔所包含的输入准直安装孔的数量相同，且位置一一相对；

微型马达(3)与控制电路板电连接；在进行光路切换时，微型马达(3)在控制电路板的控制下启动，此时在微型马达(3)的带动下，摆臂针(2)以镜座盘(1)的中心孔为轴，呈顺时针或逆时针转动，并令镜座盘(1)上的那组输入孔上的输入准直准直器与镜座盘(1)上的其中一组输出孔上的输出准直器(5)相导通。

2.根据权利要求1所述的一种多通道光交换装置，其特征是，镜座盘(1)的前端面和摆臂针(2)的后端面上对应地设置有至少一条隔离导向凸棱(7-1)和隔离导向凹槽(7-2)；上述隔离导向凸棱(7-1)和隔离导向凹槽(7-2)均沿镜座盘(1)和摆臂针(2)的圆周方向延伸，并从输出准直安装孔的起始组延伸到输出准直安装孔的结束组；每条隔离导向凸棱(7-1)和隔离导向凹槽(7-2)的条数分别位于每2个输出准直安装孔和每2个输入准直安装孔之间。

3.根据权利要求1所述的一种多通道光交换装置，其特征是，镜座盘(1)呈半圆形。

4.根据权利要求1所述的一种多通道光交换装置，其特征是，镜座盘(1)上每2个相邻组的输入孔所夹形成的扇形角度相等。

5.根据权利要求1所述的一种多通道光交换装置，其特征是，输入准直器(4)和输出准直器(5)为多芯准直器。

6.根据权利要求1所述的一种多通道光交换装置，其特征是，还进一步包括位置传感器；该位置传感器由位置挡片(6-2)和光电开关(6-1)组成；

位置挡片(6-2)固定在摆臂针(2)上；光电开关(6-1)固定在镜座盘(1)的前端面；光电开关(6-1)与控制电路板电连接；位置挡片(6-2)随着摆臂针(2)而转动，当位置挡片(6-2)与光电开关(6-1)相对时，该光电开关(6-1)产生位置信号发送至控制电路板。

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