CN114325952A - 一种基于mems的光开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学元件技术领域，具体涉及一种基于MEMS的光开关，包括外壳组件、光线反射装置、支座、输入光纤准直器、弧形座、多个固定组件和多个输出光纤准直器；光线反射装置和外壳组件固定连接，支座和外壳组件固定连接，输入光纤准直器和支座固定连接，弧形座和外壳组件固定连接，弧形座具有多个容纳槽；固定组件包括弹簧和压块；弹簧和弧形座固定连接，压块和弹簧固定连接；通过将多个输出光纤准直器分别放置在多个容纳槽内，通过弹簧的弹性势能可以推动压块靠近输出光纤准直器，从而将输出光纤准直器压紧固定在容纳槽内，能够方便的对输出光纤准直器进行安装和拆卸，便于对输出光纤准直器进行更换。

Description

一种基于MEMS的光开关

技术领域

本发明涉及光学元件技术领域，尤其涉及一种基于MEMS的光开关。

背景技术

微机电系统(MEMS)技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业，采用MEMS技术制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景，其中基于MEMS的光开关被广泛应用，其主要是通过棱镜的移动，使光路发生改变，实现光信号在不同通道间中切换，现有的基于MEMS的光开关上通常安装有多个输出光纤准直器，但是这些输出光纤准直器都是固定安装的，安装和拆卸时非常麻烦，从而导致在更换时非常不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于MEMS的光开关，能够方便的对输出光纤准直器进行安装和拆卸，便于对输出光纤准直器进行更换。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于MEMS的光开关，包括外壳组件、光线反射装置、支座、输入光纤准直器、弧形座、多个固定组件和多个输出光纤准直器；所述光线反射装置和所述外壳组件固定连接，并位于所述外壳组件内部；所述支座和所述外壳组件固定连接，并位于所述外壳组件内部；所述输入光纤准直器和所述支座固定连接，并位于所述支座一侧；所述弧形座和所述外壳组件固定连接，并位于所述外壳组件内部；所述弧形座具有多个容纳槽；多个所述固定组件分别位于所述弧形座侧边；所述固定组件包括弹簧和压块；所述弹簧和所述弧形座固定连接，并位于所述弧形座内部；所述压块和所述弹簧固定连接，并位于所述弹簧侧边；多个所述输出光纤准直器分别位于多个所述容纳槽内。

其中，所述固定组件还包括螺杆；所述螺杆和所述弧形座螺纹连接，且贯穿所述弹簧和所述弧形座，并位于所述弧形座一侧。

其中，所述固定组件还包括旋钮；所述旋钮和所述螺杆固定连接，并位于所述螺杆远离所述压块一端。

其中，所述光线反射装置包括旋转机构、翻转机构和反射镜；所述旋转机构和所述外壳组件固定连接，并位于所述外壳组件内部；所述翻转机构和所述旋转机构固定连接，并位于所述旋转机构一侧；所述反射镜和所述翻转机构固定连接，并位于所述翻转机构一侧。

其中，所述翻转机构包括支撑板和伸缩部；所述支撑板和所述旋转机构固定连接，并位于所述旋转机构一侧；所述伸缩部和所述支撑板固定连接，且与所述反射镜固定连接，并位于所述支撑板和所述反射镜之间。

其中，所述翻转机构还包括防偏杆；所述防偏杆和所述支撑板滑动连接，且与所述反射镜固定连接，并位于所述支撑板和所述反射镜之间。

其中，所述外壳组件包括外框、第一磁块、密封盖和第二磁块；所述外框和所述弧形座固定连接，并将所述弧形座包裹；所述第一磁块进而所述外框固定连接，并位于所述外框一侧；所述密封盖和所述外框滑动连接，并位于所述外框侧边；所述第二磁块和所述密封盖固定连接，并位于所述密封盖侧边。

本发明的一种基于MEMS的光开关，

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种基于MEMS的光开关的结构示意图。

图2是本发明的一种基于MEMS的光开关的正视剖面图。

图3是本发明的一种基于MEMS的光开关不包含密封盖的结构示意图。

图4是本发明的一种基于MEMS的光开关不包含密封盖的另一结构示意图。

图5是本发明的弧形座、多个固定组件和多个输出光纤准直器的结构示意图。

图6是本发明的弧形座、多个固定组件和多个输出光纤准直器的侧视剖面图。

1-外壳组件、2-光线反射装置、3-支座、4-输入光纤准直器、5-弧形座、6-固定组件、7-输出光纤准直器、11-外框、12-第一磁块、13-密封盖、14-第二磁块、21-旋转机构、22-翻转机构、23-反射镜、50-容纳槽、61-弹簧、62-压块、63-螺杆、64-旋钮、131-盖板、132-凸起框、133-限位块、221-支撑板、222-伸缩部、223-防偏杆。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1～图6，本发明提供一种基于MEMS的光开关：包括外壳组件1、光线反射装置2、支座3、输入光纤准直器4、弧形座5、多个固定组件6和多个输出光纤准直器7；所述光线反射装置2和所述外壳组件1固定连接，并位于所述外壳组件1内部；所述支座3和所述外壳组件1固定连接，并位于所述外壳组件1内部；所述输入光纤准直器4和所述支座3固定连接，并位于所述支座3一侧；所述弧形座5和所述外壳组件1固定连接，并位于所述外壳组件1内部；所述弧形座5具有多个容纳槽50；多个所述固定组件6分别位于所述弧形座5侧边；所述固定组件6包括弹簧61和压块62；所述弹簧61和所述弧形座5固定连接，并位于所述弧形座5内部；所述压块62和所述弹簧61固定连接，并位于所述弹簧61侧边；多个所述输出光纤准直器7分别位于多个所述容纳槽50内。

在本实施方式中，安装所述输出光纤准直器7时，将所述输出光纤准直器7放置在所述弧形座5的所述容纳槽50内，通过所述弹簧61的弹性势能推动所述压块62靠近所述输出光纤准直器7，从而将所述输出光纤准直器7压紧固定在所述容纳槽50内；拆卸所述输出光纤准直器7时，推动所述压块62远离所述输出光纤准直器7，此时所述弹簧61被压缩，而后可将所述输出光纤准直器7从所述弧形座5上取下；所述外壳组件1上设有供输入光纤和多个输出光纤穿过的通孔，在使用时，将多个输出光纤穿过所述外壳组件1后分别安装在多个所述输出光纤准直器7上，将输入光纤穿过所述外壳组件1后安装在所述输入光纤准直器4上，光信号会从所述输入光纤准直器4射到所述光线反射装置2上，并被所述光线反射装置2方式到所述输出光纤准直器7上，再经由所述输出光纤准直器7输出，从而实现光路切换；通过上述方式，能够方便的对输出光纤准直器7进行安装和拆卸，便于对输出光纤准直器7进行更换。

进一步的，所述固定组件6还包括螺杆63；所述螺杆63和所述弧形座5螺纹连接，且贯穿所述弹簧61和所述弧形座5，并位于所述弧形座5一侧；所述固定组件6还包括旋钮64；所述旋钮64和所述螺杆63固定连接，并位于所述螺杆63远离所述压块62一端。

在本实施方式中，通过转动所述螺杆63，能够使得所述螺杆63在所述弧形座5上下移，所述螺杆63推动所述压块62靠近所述输出光纤准直器7，从而将所述输出光纤准直器7压紧固定在所述容纳槽50内，提高固定效果；所述旋钮64上设有防滑纹，使用者握住所述旋钮64能够便于对所述螺杆63进行转动。

进一步的，所述光线反射装置2包括旋转机构21、翻转机构22和反射镜23；所述旋转机构21和所述外壳组件1固定连接，并位于所述外壳组件1内部；所述翻转机构22和所述旋转机构21固定连接，并位于所述旋转机构21一侧；所述反射镜23和所述翻转机构22固定连接，并位于所述翻转机构22一侧。

在本实施方式中，使用时，光信号会从所述输入光纤准直器4射到所述反射镜23上，并被所述反射镜23反射到所述输出光纤准直器7上，再经由所述输出光纤准直器7输出，当需要进行光路切换时，所述旋转机构21带动所述翻转机构22转动，使得所述反射镜23发生转动，由于所述反射镜23角度发生改变，从而会使得输入光信号会被反射到另一所述输出光纤准直器7上，从而实现光路切换；所述旋转机构21可以选择微型电机或其他能够驱使所述翻转机构22转动的装置。

进一步的，所述翻转机构22包括支撑板221和伸缩部222；所述支撑板221和所述旋转机构21固定连接，并位于所述旋转机构21一侧；所述伸缩部222和所述支撑板221固定连接，且与所述反射镜23固定连接，并位于所述支撑板221和所述反射镜23之间；所述翻转机构22还包括防偏杆223；所述防偏杆223和所述支撑板221滑动连接，且与所述反射镜23固定连接，并位于所述支撑板221和所述反射镜23之间。

在本实施方式中，所述支撑板221能够对所述伸缩部222提供支撑，所述伸缩部222能够带动所述反射镜23纵向移动，当需要切断光路时，所述伸缩部222带动所述反射镜23下移，此时从所述输入光纤准直器4输入的光信号将无法照射到所述反射镜23上，从而将光路切断；当需要连通光路时，控制所述伸缩部222带动所述反射镜23上移即可；所述伸缩部222可选择电动推杆或气缸等能够实现所述反射镜23纵向移动的装置；在所述伸缩部222驱动所述反射镜23纵向移动时，所述反射镜23会带动所述防偏杆223在所述支撑板221上滑动，利用所述防偏杆223能够防止所述反射镜23移动时出现偏移。

进一步的，所述外壳组件1包括外框11、第一磁块12、密封盖13和第二磁块14；所述外框11和所述弧形座5固定连接，并将所述弧形座5包裹；所述第一磁块12进而所述外框11固定连接，并位于所述外框11一侧；所述密封盖13和所述外框11滑动连接，并位于所述外框11侧边；所述第二磁块14和所述密封盖13固定连接，并位于所述密封盖13侧边。

在本实施方式中，所述外框11和所述密封盖13能够将所述输入光纤准直器4和所述输出光纤准直器7包裹，对其进行保护；利用所述第一磁块12和所述第二磁块14之间的磁性吸附力能够将所述密封盖13固定在所述外框11上，固定方式简单，便于拆卸所述密封盖13。

进一步的，密封盖13包括盖板131和凸起框132；所述盖板131和所述第二磁块14固定连接，并位于所述第二磁块14侧边；所述凸起框132和所述盖板131固定连接，并位于所述盖板131侧边。

在本实施方式中，利用所述第一磁块12和所述第二磁块14之间的磁性吸附力能够将所述盖板131固定在所述外框11上，此时所述凸起框132会贴附在所述外框11内壁，提高密封性，防止灰尘进入至所述外框11内。

进一步的，所述密封盖13还包括限位块133；所述限位块133和所述盖板131固定连接，并位于所述盖板131侧边。

在本实施方式中，所述外框11上设有与所述限位块133匹配的槽孔，在将所述盖板131固定在所述外框11侧边时，先利用所述第一磁块12和所述第二磁块14之间的磁性吸附力将所述盖板131固定在所述外框11上，并使所述限位块133插入所述外框11上的槽孔内，能够防止所述盖板131发生偏移错动。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种基于MEMS的光开关，其特征在于，

包括外壳组件、光线反射装置、支座、输入光纤准直器、弧形座、多个固定组件和多个输出光纤准直器；所述光线反射装置和所述外壳组件固定连接，并位于所述外壳组件内部；所述支座和所述外壳组件固定连接，并位于所述外壳组件内部；所述输入光纤准直器和所述支座固定连接，并位于所述支座一侧；所述弧形座和所述外壳组件固定连接，并位于所述外壳组件内部；所述弧形座具有多个容纳槽；多个所述固定组件分别位于所述弧形座侧边；所述固定组件包括弹簧和压块；所述弹簧和所述弧形座固定连接，并位于所述弧形座内部；所述压块和所述弹簧固定连接，并位于所述弹簧侧边；多个所述输出光纤准直器分别位于多个所述容纳槽内。

2.如权利要求1所述的一种基于MEMS的光开关，其特征在于，

所述固定组件还包括螺杆；所述螺杆和所述弧形座螺纹连接，且贯穿所述弹簧和所述弧形座，并位于所述弧形座一侧。

3.如权利要求2所述的一种基于MEMS的光开关，其特征在于，

所述固定组件还包括旋钮；所述旋钮和所述螺杆固定连接，并位于所述螺杆远离所述压块一端。

4.如权利要求1所述的一种基于MEMS的光开关，其特征在于，

所述光线反射装置包括旋转机构、翻转机构和反射镜；所述旋转机构和所述外壳组件固定连接，并位于所述外壳组件内部；所述翻转机构和所述旋转机构固定连接，并位于所述旋转机构一侧；所述反射镜和所述翻转机构固定连接，并位于所述翻转机构一侧。

5.如权利要求4所述的一种基于MEMS的光开关，其特征在于，

所述翻转机构包括支撑板和伸缩部；所述支撑板和所述旋转机构固定连接，并位于所述旋转机构一侧；所述伸缩部和所述支撑板固定连接，且与所述反射镜固定连接，并位于所述支撑板和所述反射镜之间。

6.如权利要求5所述的一种基于MEMS的光开关，其特征在于，

所述翻转机构还包括防偏杆；所述防偏杆和所述支撑板滑动连接，且与所述反射镜固定连接，并位于所述支撑板和所述反射镜之间。

7.如权利要求1所述的一种基于MEMS的光开关，其特征在于，

所述外壳组件包括外框、第一磁块、密封盖和第二磁块；所述外框和所述弧形座固定连接，并将所述弧形座包裹；所述第一磁块进而所述外框固定连接，并位于所述外框一侧；所述密封盖和所述外框滑动连接，并位于所述外框侧边；所述第二磁块和所述密封盖固定连接，并位于所述密封盖侧边。

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