CN203658620U - 2×4旁路机械式紧凑型光开关结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种2×4旁路机械式紧凑型光开关结构，其中包括双光纤准直器、四光纤准直器、继电器和楔形棱镜，所述的双光纤准直器和四光纤准直器相对设置，所述的楔形棱镜设置于所述的双光纤准直器和四光纤准直器之间，所述的继电器与所述的楔形棱镜相连接，所述的开关结构还包括壳体，所述的双光纤准直器和四光纤准直器分别穿设于所述的壳体的两侧，所述的继电器固定设置于所述的壳体的内表面。采用该种结构的2×4旁路机械式紧凑型光开关结构，可以实现减小2×4旁路机械式光开关体积，减少切换光元件，提高响应速度，设计巧妙，结构简洁，具有体积小、插入损耗小的特点，光路切换稳定，响应速度快，重复性高，适于大规模推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及光网络设备及光能通信领域，尤其涉及光开关领域，具体是指一种2×4旁路机械式紧凑型光开关结构。
背景技术
随着光通讯技术的发展，机械式光开关也成为光纤系统中不可缺少的重要光学元件。目前常见的2×4旁路机械式光开关，其体积大、插入损耗大、切换光元件多、光路切换不稳定、重复性差等诸多问题。
因此，需要提供一种2×4旁路机械式紧凑型光开关，其体积小、插入损耗小，切换光元件少，光路切换稳定，响应速度快，重复性高。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现减小2×4旁路机械式光开关体积、减少切换光元件、提高响应速度、适用于大规模推广应用的2×4旁路机械式光开关结构。
为了实现上述目的，本实用新型的2×4旁路机械式光开关结构具有如下构成：
该2×4旁路机械式光开关结构，其主要特点是，所述的开关结构包括双光纤准直器、四光纤准直器、继电器和楔形棱镜，所述的双光纤准直器和四光纤准直器相对设置，所述的楔形棱镜设置于所述的双光纤准直器和四光纤准直器之间，所述的继电器与所述的楔形棱镜相连接。
较佳地，所述的楔形棱镜垂直于所述的双光纤准直器和四光纤准直器所在的直线设置。
较佳地，所述的开关结构还包括壳体，所述的双光纤准直器和四光纤准直器分别穿设于所述的壳体的两侧，所述的楔形棱镜和继电器均设置于所述的壳体内部，所述的继电器固定设置于所述的壳体的内表面。
更佳地，所述的开关结构还包括延长臂，所述的延长臂的一端粘接在所述的继电器的臂上，所述的楔形棱镜粘接在所述的延长臂的另一端，所述的继电器粘接在所述的壳体的内表 面。
更佳地，所述的双光纤准直器包括透镜、玻璃管、镀金中空管和双光纤尾纤，所述的双光纤尾纤包括毛细管和两条光纤，所述的毛细管的第一末端分别与所述的两条光纤相连接，所述的毛细管的第二末端与所述的透镜相连接，所述的透镜和毛细管均设置于所述的玻璃管中，所述的透镜与所述的楔形棱镜相对设置，所述的玻璃管设置于所述的镀金中空管中，所述的镀金中空管穿设于所述的壳体侧面。
更佳地，所述的四光纤准直器包括透镜、玻璃管、镀金中空管和四光纤尾纤，所述的四光纤尾纤包括毛细管和四条光纤，所述的毛细管的第一末端分别与所述的四条光纤相连接，所述的毛细管的第二末端与所述的透镜相连接，所述的透镜和毛细管均设置于所述的玻璃管中，所述的透镜与所述的楔形棱镜相对设置，所述的玻璃管设置于所述的镀金中空管中，所述的镀金中空管穿设于所述的壳体中。
更进一步地，所述的透镜为C透镜或非球面透镜。
再进一步地，所述的C透镜包括玻璃主体、第一介质增透膜和第二介质增透膜，所述的第一介质增透膜和第二介质增透膜分别设置于所述的玻璃主体的两个表面上。
更进一步地，所述的透镜的第一端部为C透镜或非球面透镜，所述的透镜的第二端部的端面为倾斜端面，所述的倾斜端面相对垂直方向具有8°的倾斜角度，所述的透镜的第一端部相对于所述的楔形棱镜设置，所述的透镜的第二端部与所述的毛细管的第二末端的端面贴合设置。
较佳地，所述的楔形棱镜包括玻璃主体、第一介质增透膜和第二介质增透膜，所述的第一介质增透膜和所述的第二介质增透膜分别设置于所述的玻璃主体的两个表面上，所述的楔形棱镜的两个表面分别相对所述的双光纤准直器和四光纤准直器设置。
采用了该实用新型中的2×4旁路机械式光开关结构，具有如下有益效果：
1、本实用新型使用两个光纤准直器，即双光纤准直器和四光纤准直器，代替现有的多个单光纤准直器，降低了生产调试难度，并有效降低了产品原材料成本。
2、本实用新型所用的双光纤准直器和四光纤准直器体积小，数量少，同时减小了2×4旁路机械式紧凑型光开关的体积。
3、本实用新型用楔形棱镜，降低了光信号在传输中的损耗，也提高了光路的稳定性，提高了开关的响应速度。
4、本实用新型设计巧妙，结构简洁，具有体积小、插入损耗小的特点，光路切换稳定，响应速度快，重复性高，适于大规模推广应用。
附图说明
图1为本实用新型的2×4旁路机械式紧凑型光开关结构的结构示意图。
图2为本实用新型的双光纤准直器的主视图。
图3为本实用新型的四光纤准直器的主视图。
图4为本实用新型的楔形棱镜未插入光纤准直器之间时第一种光信号传输光路示意图。
图5为本实用新型的楔形棱镜未插入光纤准直器之间时第二种光信号传输光路示意图。
图6为本实用新型的楔形棱镜插入光纤准直器之间时第一种光信号传输光路示意图。
图7为本实用新型的楔形棱镜插入光纤准直器之间时第二种光信号传输光路示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
如图1所示为本实用新型的2×4旁路机械式紧凑型光开关结构的示意图。
本实用新型的2×4旁路机械式紧凑型光开关结构包括壳体1、双光纤准直器2、四光纤准直器3、延长臂5、楔形棱镜6和继电器4，所述的双光纤准直器2和四光纤准直器3成一直线穿设在所述的壳体1中并相互间隔设置，所述的双光纤准直器2和四光纤准直器3的双光纤尾纤和四光纤尾纤21均裸露在外，所述的继电器4安设在所述的壳体1中，所述的延长臂5的一端安设在所述的继电器4的臂上，所述的楔形棱镜6安设在所述的延长臂5的另一端并位于所述的双光纤准直器2和四光纤准直器3之间。
所述的双光纤准直器2和四光纤准直器3是光无源器件中最主要的光元件之一，生产厂家有上海中科光纤通讯器件有限公司、上海上诠光纤通讯器件有限公司、上海翔光光纤通讯器件有限公司、上海霍普光纤通讯器件有限公司等。
所述的双光纤准直器2和四光纤准直器3是光信号输入输出重要的载体。所述的楔形棱镜6是改变光信号传输方向的光元件，是光路切换光学元件，它是一种楔形折射棱镜，它有一固定的折射角度。
所述的楔形棱镜6可以垂直于所述的双光纤准直器2和四光纤准直器3所在的直线，也可以与该直线成锐角或钝角设置，请参见图1所示，在本实用新型的具体实施例中，所述的楔形棱镜6垂直于所述的双光纤准直器2和四光纤准直器3所在的直线。
所述的继电器4安设在所述的壳体1中，所述的延长臂5的一端安设在所述的继电器4的臂上，所述的楔形棱镜6安设在所述的延长臂5的另一端，可以采用任何合适的结构，在 本实用新型的具体实施例中，所述的继电器4粘接在所述的壳体1中，所述的延长臂5的一端粘接在所述的继电器4的臂上，所述的楔形棱镜6粘接在所述的延长臂5的另一端。例如采用环氧树脂胶水固定。
所述的双光纤准直器2和四光纤准直器3可以具有任何合适的结构，可以相同或不同，如图3所示为四光纤准直器的结构示意图。在本实用新型的具体实施例中，所述的四光纤准直器3均包括透镜22、玻璃管23和镀金中空管24，所述的四光纤尾纤21包括四光纤毛细管25、第一光纤26、第二光纤27、第三光纤28和第四光纤29，所述的四光纤毛细管25包括第一末端和第二末端，所述的第一末端分别连接所述的第一光纤26、第二光纤27、第三光纤28和第四光纤29，所述的第二末端连接所述的透镜22，所述的透镜22和所述的四光纤毛细管25均安设在所述的玻璃管23中，所述的透镜22朝向所述的楔形棱镜6，所述的玻璃管23安设在所述的镀金中空管24中，所述的镀金中空管24安设在所述的壳体1中。
如图2所示为双光纤准直器的结构示意图。所述的双光纤准直器2均包括透镜22、玻璃管23和镀金中空管24，所述的双光纤尾纤21包括双光纤毛细管25、第一光纤26、第二光纤27，所述的双光纤毛细管25包括第一末端和第二末端，所述的第一末端分别连接所述的第一光纤26、所述的第二光纤27，所述的第二末端连接所述的透镜22，所述的透镜22和所述的双光纤毛细管25均安设在所述的玻璃管23中，所述的透镜22朝向所述的楔形棱镜6，所述的玻璃管23安设在所述的镀金中空管24中，所述的镀金中空管24安设在所述的壳体1中。
所述的双光纤准直器2均是由两根光纤一体组成，内部是8字形排列。即所述的双光纤尾纤21的横截面中的双光纤成8字形排列。所述的双光纤准直器2的两个端口可以同时输入光信号进行传输并不会发生相互干扰。
所述的四光纤准直器3均是由四根光纤一体组成，内部是正方形排列。即所述的四光纤尾纤21的横截面中的四光纤成正方形排列。所述的四光纤准直器3的四个端口可以同时输入光信号进行传输并不会发生相互干扰。
所述的透镜22和双光纤和四光纤毛细管25均安设在所述的玻璃管23中，所述的玻璃管23安设在所述的镀金中空管24中，所述的镀金中空管24安设在所述的壳体1中，可以采用任何合适的结构，在本实用新型的具体实施例中，所述的透镜22和双光纤和四光纤毛细管25均胶合在所述的玻璃管23中，所述的玻璃管23胶合在所述的镀金中空管24中，所述的镀金中空管24胶合在所述的壳体1中。
所述的C透镜包括玻璃NSF11主体、第一介质增透膜和第二介质增透膜，所述的第一介 质增透膜和所述的第二介质增透膜分别设置在所述的玻璃NSF11主体的两个表面上。
所述的透镜22可以具有任何合适的结构，更佳地，所述的透镜22是C透镜或非球面透镜。请参见图2～3所示，在本实用新型的具体实施例中，所述的透镜22包括第一端部和第二端部，所述的第一端部为C透镜或非球面透镜，所述的第二端部的端面呈8度斜角面，所述的第一端部朝向所述的楔形棱镜6，所述的第二末端的端面呈8度斜角面，与所述的第二端部的端面贴合。
所述的楔形棱镜6可以具有任何合适的结构，在本实用新型的具体实施例中，所述的楔形棱镜6包括玻璃主体、第一介质增透膜和第二介质增透膜，所述的第一介质增透膜和所述的第二介质增透膜分别设置在所述的玻璃主体的两个表面上并分别朝向所述的第一四光纤准直器2和第二四光纤准直器3。玻璃主体可以采用玻璃BK7制作。生产厂家有；上海澳普光学通讯有限公司、福建中策光电股份有限公司、浙江上虞国泰光学通讯有限公司。
所述的第一介质增透膜和第二介质增透膜分别设置在所述的玻璃主体的两个表面上可以采用任何合适的结构，在本实用新型的具体实施例中，所述的第一介质增透膜和所述的第二介质增透膜分别镀在所述的玻璃主体的两个表面上。
本实用新型使用时，切换光信号有以下几种方式，光信号传输光路见箭头所示：
如图4所示，当光信号输入所述的双光纤准直器2的第一光纤26时，所述的继电器4未输入电压时，所述的延长臂5上的楔形棱镜6未切入光路，光信号从所述的四光纤准直器3的第一光纤26输出。
如图5所示，当光信号输入所述的双光纤准直器2的第二光纤27时，所述的继电器4未输入电压时，所述的延长臂5上的楔形棱镜6未切入光路，光信号从所述的四光纤准直器3的第二光纤27输出。
如图6所示，当光信号输入所述的双光纤准直器2的第一光纤26时，所述的继电器4输入电压时，所述的延长臂5上的楔形棱镜6切入光路，光信号从所述的四光纤准直器3的第三光纤28输出。
如图7所示，当光信号输入所述的双四光纤准直器2的第二光纤27时，所述的继电器4输入电压时，所的延长臂5上的楔形棱镜6切入光路，光信号从所述的四光纤准直器3的第四光纤29输出。
以上四种光路的切换都是由所述的继电器4带动所述的延长臂5上的楔形棱镜6切入和退出光路来实现的。
采用了该实用新型中的2×4旁路机械式光开关结构，具有如下有益效果：
1、本实用新型使用两个光纤准直器，即双光纤准直器和四光纤准直器，代替现有的多个单光纤准直器，降低了生产调试难度，并有效降低了产品原材料成本。
2、本实用新型所用的双光纤准直器和四光纤准直器体积小，数量少，同时减小了2×4旁路机械式紧凑型光开关的体积。
3、本实用新型用楔形棱镜，降低了光信号在传输中的损耗，也提高了光路的稳定性，提高了开关的响应速度。
4、本实用新型设计巧妙，结构简洁，具有体积小、插入损耗小的特点，光路切换稳定，响应速度快，重复性高，适于大规模推广应用。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (10)
1.一种2×4旁路机械式紧凑型光开关结构，其特征在于，所述的开关结构包括双光纤准直器、四光纤准直器、继电器和楔形棱镜，所述的双光纤准直器和四光纤准直器相对设置，所述的楔形棱镜设置于所述的双光纤准直器和四光纤准直器之间，所述的继电器与所述的楔形棱镜相连接。
2.根据权利要求1所述的2×4旁路机械式紧凑型光开关结构，其特征在于，所述的楔形棱镜垂直于所述的双光纤准直器和四光纤准直器所在的直线设置。
3.根据权利要求1所述的2×4旁路机械式紧凑型光开关结构，其特征在于，所述的开关结构还包括壳体，所述的双光纤准直器和四光纤准直器分别穿设于所述的壳体的两侧，所述的楔形棱镜和继电器均设置于所述的壳体内部，所述的继电器固定设置于所述的壳体的内表面。
4.根据权利要求3所述的2×4旁路机械式紧凑型光开关结构，其特征在于，所述的开关结构还包括延长臂，所述的延长臂的一端粘接在所述的继电器的臂上，所述的楔形棱镜粘接在所述的延长臂的另一端，所述的继电器粘接在所述的壳体的内表面。
5.根据权利要求3所述的2×4旁路机械式紧凑型光开关结构，其特征在于，所述的双光纤准直器包括透镜、玻璃管、镀金中空管和双光纤尾纤，所述的双光纤尾纤包括毛细管和两条光纤，所述的毛细管的第一末端分别与所述的两条光纤相连接，所述的毛细管的第二末端与所述的透镜相连接，所述的透镜和毛细管均设置于所述的玻璃管中，所述的透镜与所述的楔形棱镜相对设置，所述的玻璃管设置于所述的镀金中空管中，所述的镀金中空管穿设于所述的壳体侧面。
6.根据权利要求3所述的2×4旁路机械式紧凑型光开关结构，其特征在于，所述的四光纤准直器包括透镜、玻璃管、镀金中空管和四光纤尾纤，所述的四光纤尾纤包括毛细管和四条光纤，所述的毛细管的第一末端分别与所述的四条光纤相连接，所述的毛细管的第二末端与所述的透镜相连接，所述的透镜和毛细管均设置于所述的玻璃管中，所述的透镜与所述的楔形棱镜相对设置，所述的玻璃管设置于所述的镀金中空管中，所述的镀金中空管穿设于所述的壳体中。
7.根据权利要求5或6所述的2×4旁路机械式紧凑型光开关结构，其特征在于，所述的透镜为C透镜或非球面透镜。
8.根据权利要求7所述的的2×4旁路机械式紧凑型光开关结构，其特征在于，所述的 C透镜包括玻璃主体、第一介质增透膜和第二介质增透膜，所述的第一介质增透膜和第二介质增透膜分别设置于所述的玻璃主体的两个表面上。
9.根据权利要求5或6所述的2×4旁路机械式紧凑型光开关结构，其特征在于，所述的透镜的第一端部为C透镜或非球面透镜，所述的透镜的第二端部的端面为倾斜端面，所述的倾斜端面相对垂直方向具有8°的倾斜角度，所述的透镜的第一端部相对于所述的楔形棱镜设置，所述的透镜的第二端部与所述的毛细管的第二末端的端面贴合设置。
10.根据权利要求1所述的2×4旁路机械式紧凑型光开关结构，其特征在于，所述的楔形棱镜包括玻璃主体、第一介质增透膜和第二介质增透膜，所述的第一介质增透膜和所述的第二介质增透膜分别设置于所述的玻璃主体的两个表面上，所述的楔形棱镜的两个表面分别相对所述的双光纤准直器和四光纤准直器设置。
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