CN208902916U - 一种结构新颖的马达式光开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种结构新颖的马达式光开关，包括步进电机，在步进电机上设有电机轴，电机轴与机械臂一端相连，在机械臂另一端设有多个第一螺纹孔，在第一螺纹孔内设有第一光纤准直器，步进电机还与角度盘相连，在角度盘上设有多个第二螺纹孔，在第二螺纹孔内设有第二光纤准直器，多个第二光纤准直器之间的间隔位置与步进电机运行的位置相配合，第一光纤准直器与第二光纤准直器相配合；本实用新型不仅避免了光纤准直器在粘结固化后产生偏移，而且扩展了光开关的工作方式，甚至引入的简单的反馈系统便可实时监控光信号和光开关的工作状态，还结构简单，易于推广。

Description

一种结构新颖的马达式光开关

技术领域

本实用新型涉及光通信领域，具体地指一种结构新颖的马达式光开关。

背景技术

马达式光开关是一种机械式光开关，其结构主要包括：步进电机、机械臂、角度盘等，其缺点是产品工作模式单一（例如新型实用专利一种多通道马达光开关，专利号：CN201220486671.X）。而MEMS光开关，虽然有体积小、光通道多的优点，但制作工艺较复杂，光开关的参数性能大大依赖于芯片性能。

因此，有必要设计一种结构新颖的马达式光开关。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种结构新颖的马达式光开关，对机械臂和角度盘的结构进行改进，使传统马达式光开关的稳定性更好，并且提供新的光开关工作模式。

本实用新型为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种结构新颖的马达式光开关，包括步进电机，在步进电机上设有电机轴，电机轴与机械臂一端相连，在机械臂另一端设有多个第一螺纹孔，在第一螺纹孔内设有第一光纤准直器，步进电机还与角度盘相连，在角度盘上设有多个第二螺纹孔，在第二螺纹孔内设有第二光纤准直器，多个第二光纤准直器之间的间隔位置与步进电机运行的位置相配合，第一光纤准直器与第二光纤准直器相配合。

优选地，第一螺纹孔的数量为两个，对应的第一光纤准直器的数量也为两个，对应的多个第二螺纹孔在角度盘均匀分布为两条弧线形。

优选地，第一光纤准直器和第二光纤准直器均用凝固剂固定在第一螺纹孔和第二螺纹孔内。

优选地，角度盘固定在步进电机前端面上。

优选地，电机轴与机械臂一端铰接相连。

本实用新型的有益效果：

1、避免了光纤准直器在粘结固化后产生偏移；

2、扩展了光开关的工作方式；

3、引入简单的反馈系统便可实时监控光信号和光开关的工作状态；

4、结构简单，易于推广。

附图说明

图1 为一种结构新颖的马达式光开关的结构示意图；

图2 为一种螺纹孔的结构示意图；

图3 为一种实施例二的结构示意图；

图中，步进电机1、电机轴2、机械臂3、第一螺纹孔4、第一光纤准直器5、光信号发送端5.1、光信号接收端5.2、角度盘6、第二螺纹孔7、第二光纤准直器8、接收端口8.1、发送端口8.2。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1至图3所示，一种结构新颖的马达式光开关，包括步进电机1，在步进电机1上设有电机轴2，电机轴2与机械臂3一端相连，在机械臂3另一端设有多个第一螺纹孔4，在第一螺纹孔4内设有第一光纤准直器5，步进电机1还与角度盘6相连，在角度盘6上设有多个第二螺纹孔7，在第二螺纹孔7内设有第二光纤准直器8，多个第二光纤准直器8之间的间隔位置与步进电机1运行的位置相配合，第一光纤准直器5与第二光纤准直器8相配合。步进电机1具体采用普通两相四线步进电机，分度盘6上第二螺纹孔7的间隔位置应该与步进电机1运行的位置相匹配（1.8°或者1.5°的倍数），初始位置与限位器有关，还与控制程序有关，根据实际的初始位置设置分度盘6上的位置。

对于传统的光开关，机械臂3上也放置第一光纤准直器5，且一般连接信号源，而角度盘6上的第二光纤准直器8一般用来接收光信号。通常机械臂3上只会设置一个第一光纤准直器5，改进后通过在机械臂3上增加第一光纤准直器5的个数，来扩展光开关的使用功能。

优选地，第一螺纹孔4的数量为两个，对应的第一光纤准直器5的数量也为两个，对应的多个第二螺纹孔7在角度盘6均匀分布为两条弧线形。由于机械臂3上设定了两个的放置第一光纤准直器5的第一螺纹孔4，必定在分度盘6上需要有两排第二光纤准直器8，两排第二光纤准直器8设置成弧线形交替排布，这样可适度减少体积，使得结构更紧凑。

以机械臂3有两个第一螺纹孔4为例，可以将两个第一光纤准直器5都用作信号源，光载信号由于步进电机1的转动从一个第一光纤准直器5传输到另一端的第一光纤准直器5，其工作模式类似于两个1×N的光开关。也可以将机械臂3上的一个第一光纤准直器5作为反馈，比如可以对机械臂3的其中一个第一光纤准直器5用作接收端口接收从第二光纤准直器8反馈回的光信号，当电机轴2转到相应位置，机械臂3上的另一个第一光纤准直器5用作接收端口将接收光开关的工作光信号，接收端连接检测器，这样使得光开关工作信号有反馈。

优选地，第一光纤准直器5和第二光纤准直器8均用凝固剂固定在第一螺纹孔4和第二螺纹孔7内。传统的角度盘6比较简单，比如可在角度盘6的弧形边缘放置第二光纤准直器8，但是这种结构相当不稳定，用胶水固定好的第二光纤准直器8常因为应力的变化而有微移，从而导致插入损耗的增加，这对于产品的性能参数是致命的缺陷，直接影响成品率。有些在放置第二光纤准直器8的角度盘6上加上圆孔用于放置第二光纤准直器8，这样的空间结构可以减少应力变化带来的损耗变化，不过应力是无法消失。为了使应力朝着有益的方向释放，可以在原来的圆孔基础上设置螺纹，应力的释放可以极大填充螺纹的缝隙，从而提高了第二光纤准直器8的稳定性。一般而言，使用的凝固剂是UV胶，固化后会收缩，其过程产生的收缩应力可能会导致第二光纤准直器8位移，在其相应位置的圆孔设置凹凸结构，胶水流入凹凸结构，相当于增大了接触表面积，可减少收缩率，从而减小了收缩应力。第一螺纹孔4同理。

优选地，角度盘6固定在步进电机1前端面上。这样的设置使得角度盘6不会随着步进电机1的转动而产生位移。

优选地，电机轴2与机械臂3一端铰接相连。这样的设置使得机械臂3随着步进电机1转动而同步转动，从而使得第一光纤准直器5可以随着步进电机1转动而同步转动。

本实施例工作原理如下：

实施例一：两个第一光纤准直器5都是光信号发送端，发送的光信号可以相同也可以不相同，若是两通道都发送相同的光信号，并且使两排第二螺纹孔7相同编号位置的光通道用1×2耦合器连接起来，这种结构就相当于光开关增加的“保险”机制，当两排第二螺纹孔7中某些光通道所属的光路有损坏，只要保证损坏的不是两排第二螺纹孔7相同编号的位置，光开关还是能不受影响地继续工作。若是两通道发送不同的光信号，考虑步进电机1的电机轴2上机械臂3是固定一体的，运行的方式必定是相同的，所以为了光开关的正常工作运行，两排第二螺纹孔7所对应的运行位置必须是有相同的。

实施例二：如图3所示，两个第一光纤准直器5分别是光信号发送端5.1和光信号接收端5.2，其中外侧为光信号发送端5.1，内侧为光信号接收端5.2，角度盘6上的第二光纤准直器8与光信号发送端5.1对应的一排为接收端口8.1，与光信号接收端5.2对应的一排为发送端口8.2。当光开关正常工作时，光信号发送端5.1和接收端口8.1的结构就相当于1×N的光开关。光开关工作时，接收端口8.1接收步进电机1运转时机械臂3上光信号发送端5.1发送来的光信号，在其后接入高分束比的1×2耦合器，其中之一用作后续系统的信号源，另一端小功率信号用连接发送端口8.2，光信号从发送端口8.2输入光信号接收端5.2，并且通过光电探测器，最后被激光脉冲模型被示波器检测，不仅可实时对光脉冲进行监控，也可监控光开关是否处于正常工作状态。

本实用新型不仅避免了光纤准直器在粘结固化后产生偏移，而且扩展了光开关的工作方式，甚至引入的简单的反馈系统便可实时监控光信号和光开关的工作状态，还结构简单，易于推广。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种结构新颖的马达式光开关，包括步进电机（1），其特征在于：在步进电机（1）上设有电机轴（2），电机轴（2）与机械臂（3）一端相连，在机械臂（3）另一端设有多个第一螺纹孔（4），在第一螺纹孔（4）内设有第一光纤准直器（5），步进电机（1）还与角度盘（6）相连，在角度盘（6）上设有多个第二螺纹孔（7），在第二螺纹孔（7）内设有第二光纤准直器（8），多个第二光纤准直器（8）之间的间隔位置与步进电机（1）运行的位置相配合，第一光纤准直器（5）与第二光纤准直器（8）相配合。

2.根据权利要求1所述的一种结构新颖的马达式光开关，其特征在于：第一螺纹孔（4）的数量为两个，对应的第一光纤准直器（5）的数量也为两个，对应的多个第二螺纹孔（7）在角度盘（6）均匀分布为两条弧线形。

3.根据权利要求1或2所述的一种结构新颖的马达式光开关，其特征在于：第一光纤准直器（5）和第二光纤准直器（8）均用凝固剂固定在第一螺纹孔（4）和第二螺纹孔（7）内。

4.根据权利要求1或2所述的一种结构新颖的马达式光开关，其特征在于：角度盘（6）固定在步进电机（1）前端面上。

5.根据权利要求1所述的一种结构新颖的马达式光开关，其特征在于：电机轴（2）与机械臂（3）一端铰接相连。