CN206741030U - 一种高回波损耗机械式光开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种高回波损耗机械式光开关，涉及一种光开关，包括：输入光纤、第一输出光纤、第二输出光纤、四纤光纤头、透镜、楔角片和反射镜，所述输入光纤、第一输出光纤和第二输出光纤插入所述四纤光纤头的一端，所述四纤光纤头的端面研磨抛光成斜面且与所述透镜的端面平行，所述反射镜位于所述透镜的后方，所述楔角片在控制器的控制下位于或离开所述透镜和反射镜之间。本实用新型的光开关，通过改变四纤光纤头及透镜斜面的角度，使光开关的回波损耗指标从常规的50dB大幅提高到65dB，基本可满足常见光学测试系统的使用要求，且结构简单，成本只比常规光开关略有增加，但回波损耗指标有明显的提高。

Description

一种高回波损耗机械式光开关

技术领域

本实用新型涉及一种光开关，尤其是一种高回波损耗机械式光开关。

背景技术

在光学系统中，回波损耗又叫反射损耗，它反映的是光路中各光学部件对光束的后向反射的总和。回波损耗是光通信器件的一个重要光学指标，其数值越大越好。

光开关作为一种光路切换器件，除了用在光纤通信系统和光纤传感系统中也经常用于光通信器件测量系统或光通信设备中。通常光通信器件的回波损耗要求大于50～55dB，为了确保测量的精确性，光学测量系统的回波损耗需要大一个数量级，这就要求用在测量系统中的光开关同样要具有更高的回波损耗值，一般要求大于60dB，更高的要求就大于65dB。

目前常见的光开关，其回波损耗值一般是大于50dB，个别厂家能做到55dB，使用回波损耗大于55dB的光开关用于光学测量系统中，虽然勉强可以使用，但其测量精确性及测量范围会大受影响，因此一般光开关难以完全满足光学测量系统的要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种高回波损耗机械式光开关，体积较小、高回波损耗。

本实用新型具体采用如下技术方案实现：

一种高回波损耗机械式光开关，包括：输入光纤、第一输出光纤、第二输出光纤、四纤光纤头、透镜、楔角片和反射镜，所述输入光纤、第一输出光纤和第二输出光纤插入所述四纤光纤头的一端，所述四纤光纤头的端面研磨抛光成斜面且与所述透镜的端面平行，所述反射镜位于所述透镜的后方，所述楔角片在控制器的控制下位于或离开所述透镜和反射镜之间。

作为优选，所述四纤光纤头的端面倾斜角度为12°。

作为优选，所述四纤光纤头、透镜和楔角片的通光面均镀有耐高功率的增透膜。

作为优选，所述反射镜反射面镀有高反膜。

本实用新型提供的一种高回波损耗机械式光开关，其有益效果在于：通过改变四纤光纤头及透镜斜面的角度，使光开关的回波损耗指标从常规的50dB大幅提高到65dB，基本可满足常见光学测试系统的使用要求，且结构简单，成本只比常规光开关略有增加，但回波损耗指标有明显的提高。

附图说明

图1是本实用新型光开关的楔角片离开光路时的结构示意图；

图2是本实用新型光开关的楔角片进入光路时的结构示意图；

图3是四纤光纤头的截面图；

图4是光纤端面角度与反射损耗关系曲线图。

图中：11-输入光纤；12-第一输出光纤；13-第二输出光纤；2-四纤光纤头；3-透镜；4-楔角片；5-反射镜。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1、2所示，本实施提供的一种高回波损耗机械式光开关，包括：输入光纤11、第一输出光纤12、第二输出光纤、四纤光纤头2、透镜3、楔角片4和反射镜5，输入光纤11、第一输出光纤12和第二输出光纤13插入四纤光纤头2的一端，双纤光纤2和透镜3固定在玻璃管6内，呈同轴位置关系，反射镜5位于透镜3的后方。四纤光纤头2、透镜3、楔角片4的通光面都镀有耐高功率的增透膜，反射镜5反射面镀高反膜。楔角片4在控制器的控制下位于或离开透镜3和反射镜5之间，实现光路切换。

在本实施例中四纤光纤头2、透镜3及反射镜5是固定不动的，楔角片4则与驱动器悬臂梁(未图示)固定粘结，通过控制驱动器，就可控制楔角片进入或离开光路，因为楔角片4起偏移光束的作用，从而实现光路切换。

四纤光纤头2由带方形孔玻璃毛细管与四根光纤(21、22、23、24)组成，四根光纤插入方形毛细孔内，使用胶水进行粘结光纤和玻璃毛细管，如图3所示，对于本实施例的1×2光开关，则实际只需要用到其中三根光纤。如图1所示，当楔角片4离开光路时，入射光先后经过输入光纤11、透镜3、反射镜5、透镜3、第一输出光纤12，实现光路从输入光纤11到第一输出光纤12的导通；如图2所示，当楔角片4进入光路时，入射光先经过输入光纤11、透镜3，然后经过楔角片4，由于楔角片4对光束作角度偏移，改变原来光束路径，光束经反射镜5反射，再到透镜3，因光束角度改变，刚好进入第二输出光纤13，从而实现光路从输入光纤11到第二输出光纤13的导通。可见，通过控制楔角片进入或离开光路，能实现光路切换的功能。

在本实用新型的高回波损耗光开关中，为了提高光开关器件的回波损耗，四纤光纤头的端面研磨抛光角度是12度，相应地，透镜的斜面也是12度。因为理论上回波损耗与光纤端面角度θ有关，即回波损耗与Sin(θ)²成一定的比例，通过计算，以空气作为端面界质时，回波损耗值与光纤端面角度θ对应关系如图4所示。从图4可见，四纤光纤头的端面研磨成12度时，理论上回波损耗值可达到90dB，但在实际情况下，因可能四纤光纤头的端面与透镜的斜面不是绝对平行，以及各光学面会存在表面缺陷，如表面镀膜不良、脏污等，都会影响回波损耗。在本实施例中，光开关的实际回波损耗值能大于65dB。

本实用新型的高回波损耗光开关，其回波损耗值大于65dB，基本可满足常见光学测试系统的使用要求。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种高回波损耗机械式光开关，其特征在于，包括：输入光纤、第一输出光纤、第二输出光纤、四纤光纤头、透镜、楔角片和反射镜，所述输入光纤、第一输出光纤和第二输出光纤插入所述四纤光纤头的一端，所述四纤光纤头的端面研磨抛光成斜面且与所述透镜的端面平行，所述反射镜位于所述透镜的后方，所述楔角片在控制器的控制下位于或离开所述透镜和反射镜之间。

2.根据权利要求1所述的一种高回波损耗机械式光开关，其特征在于：所述四纤光纤头的端面倾斜角度为12°。

3.根据权利要求1所述的一种高回波损耗机械式光开关，其特征在于：所述四纤光纤头、透镜和楔角片的通光面均镀有耐高功率的增透膜。

4.根据权利要求1所述的一种高回波损耗机械式光开关，其特征在于：所述反射镜反射面镀有高反膜。