CN210136336U - 一种多通道步进式选路光开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多通道步进式选路光开关，包括壳体、输入光纤驱动结构和光纤定位结构，壳体具有输入口和供输出口，输入光纤驱动结构包括安装架、驱动辊、从动辊、传送带、第一驱动件和固定组件，安装架与壳体固定连接，驱动辊与从动辊相对设置在安装架的两端，传送带环绕驱动辊与从动辊，第一驱动件与安装架固定连接，且第一驱动件的输出端连接在驱动辊上，固定组件用于固定输入光纤，光纤定位结构用于驱动输出光纤使其和输入光纤导通。本实用新型的多通道步进式选路光开关无需光准直器和棱镜即可导通输入光纤和输出光纤，减少了光损失，精度更高，并且可以快速在切换各个输出光纤，性能更好。

Description

一种多通道步进式选路光开关

技术领域

本实用新型涉及光纤通讯的技术领域，尤其涉及一种多通道步进式选路光开关。

背景技术

光开关是一种具有一个或多个可选的传输端口的光学器件，其作用是对光传输线路或集成光路中的光信号进行物理切换或逻辑操作。一般来说，光开关可分为机械式和非机械式两大类，选路光开关依赖于棱镜的移动，使光路发生改变，实现光信号在不同通道间中切换。传统的选路光开关性能一般。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多通道步进式选路光开关，旨在解决传统的选路光开关性能一般的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种多通道步进式选路光开关，包括壳体、输入光纤驱动结构和光纤定位结构，所述壳体具有多个供输入光纤穿入的输入口和供输出光纤穿入的输出口，所述输出口和所述输入口相对设置在所述壳体的两侧，所述输入光纤驱动结构包括安装架、驱动辊、从动辊、传送带、第一驱动件和固定组件，所述安装架与所述壳体固定连接，并位于所述壳体内，且靠近所述输入口，所述驱动辊与所述从动辊分别与所述安装架转动连接，并相对设置在所述安装架的两端，所述传送带环绕所述驱动辊与所述从动辊，所述第一驱动件与所述安装架固定连接，且所述第一驱动件的输出端连接在所述驱动辊上，所述固定组件位于所述传送带上，用于固定所述输入光纤，所述光纤定位结构靠近所述输出口，用于驱动输出光纤使其和输入光纤导通。

其中，所述光纤定位结构包括转轴、多条导轨、多个滑块、多个连接杆和第二驱动件，所述转轴插入所述壳体，并与所述壳体转动连接，所述转轴由多个轴单元组成，相邻两个所述轴单元的朝向相反，所述轴单元包括U型杆和两个横杆，所述两个横杆相对设置在所述U型杆的两端，所述导轨插入所述壳体，位于所述转轴的下方，且所述导轨沿所述壳体的长度方向均匀分布，所述滑块与所述导轨滑动连接，并具有用于安装输出光纤的安装孔，所述连接杆一端与所述U型杆铰接，另一端与所述滑块铰接，所述第二驱动件嵌入所述壳体，且所述第二驱动件的输出端连接所述转轴。

其中，所述光纤定位结构还包括第一气囊、加气泵和第一气管，所述第一气囊与所述滑块固定连接，并位于所述安装孔内，所述加气泵与所述壳体固定连接，并位于所述壳体内，所述第一气管一端与所述加气泵接通，另一端与所述第一气囊接通。

其中，所述固定组件包括定位块，所述定位块与所述传送带固定连接，所述定位块具有定位孔，所述定位孔贯穿所述定位块，用于安装输入光纤。

其中，所述固定组件包括多个第二气囊和多个第二气管，所述第二气囊与所述定位块固定连接，并位于所述定位孔内，所述第二气管一端与所述第二气囊接通，另一端与所述加气泵接通。

其中，所述第一驱动件和所述第二驱动件为步进电机或者伺服电机。

其中，所述滑块具有凸部，所述定位块具有与所述凸部配合的凹部。

本实用新型的一种多通道步进式选路光开关，使用时，用户将输入光纤从所述壳体的所述输入口穿入，并将输入光纤固定安装到所述输入光纤驱动结构的所述固定组件上，将各个输出光纤分别从各个所述输出口穿入，并将各个输出光纤固定安装到所述光纤定位结构上，此时，通过控制器启动所述光纤驱动结构，所述光纤驱动结构的所述第一驱动件在控制器的作用下转动，从而带动所述驱动辊转动，在所述驱动辊的作用下，所述从动辊及环绕在所述驱动辊和所述从动辊上的所述传送带转动，使位于所述传送带上的固定组件沿所述传送带的运动方向运动，进而带动所述输入光纤沿所述传送带的运动方向运动，当所述第一驱动件在所述控制器的控制下转动预设角度后，通过所述光纤定位结构使其中一个输出光纤与输入光纤接触，并使该输出光纤与输入光纤直接导通，无需使用光准直器，进而避免了因光准直器带来的像差损失，特别是因光准直器带来的在深紫外波长范围的光衰减，也无需用到棱镜，从而避免了光信号射入棱镜，一部分能量被反射，造成光损失。另一方面，在需要切换输出光纤时，可以通过再次启动所述输入光纤驱动结构驱动输入光纤位移，在所述光纤定位结构的配合下使之与另一个输出光纤导通，切换更快，并且更精准。本实用新型的一种多通道步进式选路光开关，结构简单，使用方便，无需光准直器和棱镜即可导通输入光纤和输出光纤，减少了光损失，精度更高，并且可以快速在切换各个输出光纤，性能更好。解决了传统的选路光开关性能一般的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型多通道步进式选路光开关的结构示意图。

图2是本实用新型输入光纤驱动结构的结构示意图。

图3是本实用新型光纤定位结构的结构示意图

图4是本实用新型多通道步进式选路光开关的结构示意图。

图5是本实用新型凸部的结构示意图。

100-多通道步进式选路光开关、10-壳体、20-输入光纤驱动结构、30-光纤定位结构、40-控制器、21--安装架、22-驱动辊、23-从动辊、24-传送带、25-第一驱动件、26-固定组件、31-转轴、32-导轨、33-滑块、34-连接杆、35-第二驱动件、311-轴单元、312-U型杆、313-横杆、331-安装孔、36--第一气囊、37-加气泵、261-定位块、262-定位孔、263-第二气囊、332-凹部、264-凸部。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“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至图5，本实用新型提供一种多通道步进式选路光开关100，包括壳体10、输入光纤驱动结构20和光纤定位结构30，所述壳体10具有多个供输入光纤穿入的输入口和供输出光纤穿入的输出口，所述输出口和所述输入口相对设置在所述壳体10的两侧，所述输入光纤驱动结构20包括安装架21、驱动辊22、从动辊23、传送带24、第一驱动件25和固定组件26，所述安装架21与所述壳体10固定连接，并位于所述壳体10内，且靠近所述输入口，所述驱动辊22与所述从动辊23分别与所述安装架21转动连接，并相对设置在所述安装架21的两端，所述传送带24环绕所述驱动辊22与所述从动辊23，所述第一驱动件25与所述安装架21固定连接，且所述第一驱动件25的输出端连接在所述驱动辊22上，所述固定组件26位于所述传送带24上，用于固定所述输入光纤，所述光纤定位结构30靠近所述输出口，用于驱动输出光纤使其和输入光纤导通。

在本实施方式中，使用时，用户将输入光纤从所述壳体10的所述输入口穿入，并将输入光纤固定安装到所述输入光纤驱动结构20的所述固定组件26上，将各个输出光纤分别从各个所述输出口穿入，并将各个输出光纤固定安装到所述光纤定位结构30上，此时，通过控制器40启动所述光纤驱动结构，所述光纤驱动结构的所述第一驱动件25在控制器40的作用下转动，从而带动所述驱动辊22转动，在所述驱动辊22的作用下，所述从动辊23及环绕在所述驱动辊22和所述从动辊23上的所述传送带24转动，使位于所述传送带24上的固定组件26沿所述传送带24的运动方向运动，进而带动所述输入光纤沿所述传送带24的运动方向运动，当所述第一驱动件25在所述控制器40的控制下转动预设角度后，通过所述光纤定位结构30使其中一个输出光纤与输入光纤接触，并使该输出光纤与输入光纤直接导通，无需使用光准直器，进而避免了因光准直器带来的像差损失，特别是因光准直器带来的在深紫外波长范围的光衰减，也无需用到棱镜，从而避免了光信号射入棱镜，一部分能量被反射，造成光损失。另一方面，在需要切换输出光纤时，可以通过再次启动所述输入光纤驱动结构20驱动输入光纤位移，在所述光纤定位结构30的配合下使之与另一个输出光纤导通，切换更快，并且更精准。本实用新型的一种多通道步进式选路光开关100，结构简单，使用方便，无需光准直器和棱镜即可导通输入光纤和输出光纤，减少了光损失，精度更高，并且可以快速在切换各个输出光纤，性能更好。

进一步的，所述光纤定位结构30包括转轴31、多条导轨32、多个滑块33、多个连接杆34和第二驱动件35，所述转轴31插入所述壳体10，并与所述壳体10转动连接，所述转轴31由多个轴单元311组成，相邻两个所述轴单元311的朝向相反，所述轴单元311包括U型杆312和两个横杆313，所述两个横杆313相对设置在所述U型杆312的两端，所述导轨32插入所述壳体10，位于所述转轴31的下方，且所述导轨32沿所述壳体10的长度方向均匀分布，所述滑块33与所述导轨32滑动连接，并具有用于安装输出光纤的安装孔331，所述连接杆34一端与所述U型杆312铰接，另一端与所述滑块33铰接，所述第二驱动件35嵌入所述壳体10，且所述第二驱动件35的输出端连接所述转轴31。

在本实施方式中，通过所述控制器40控制所述第二驱动件35转动，由于所述转轴31连接在所述第二驱动件35的输出端，因此在所述第二驱动件35的作用下，所述转轴31转动，在所述转轴31的作用下，带动所述轴单元311转动，从而带动所述轴单元311的U型杆312转动，在所述U型杆312的作用下，铰接在所述U型杆312上的连接杆34的一端沿U型杆312作圆周运动，由于所述连接杆34的另一端铰接在所述滑块33上，因此所述滑块33在所述连接杆34的拉动下沿所述导轨32作往复运动，从而使所述滑块33滑上或者滑下，由于所述输出光纤安装在所述滑块33的安装孔331中，因此在所述滑块33作用下，各个输出光纤沿所述导轨32运动，当所述滑块33沿所述导轨32滑动到最底端时，输出光纤与输入光纤接触并导通。下面以四个输出光纤为例，当输入光纤位于初始位置时，与第一个输入光纤导通，在需要切换传输光路时，通过控制器40控制所述第二驱动件35转动，由于相邻两个所述轴单元311的朝向相反，因此，当第一和第三所述滑块33在所述U型杆312的作用下沿所述导轨32下滑时，第二和第四所述滑块33沿所述导轨32上滑，假设要将光路切换到第三个输出光纤，此时伺服电机转动一定角度，第一个输出光纤从输出光纤上移除，并使各个滑块33为所述固定组件26留存通过的空间，在所述输入光纤驱动结构20的作用下，所述固定组件26位移到正对第三所述导轨32处，此时控制器40控制所述伺服电机转动一定的预设角度，使第一和第三所述滑块33位于最底端，所述第二和第四所述滑块33位于最顶端，由于输入光纤位移到了第三所述导轨32处，因此此时输入光纤与第三个输出光纤接触并导通。综上所述，通过控制器40控制所述第二驱动件35的角位移，可以精确驱动输出光纤与输入光纤对准并导通，在所述第一驱动件25的配合下，可快速切换光路，因此性能更佳。

进一步的，所述光纤定位结构30还包括第一气囊36、加气泵37和第一气管，所述第一气囊36与所述滑块33固定连接，并位于所述安装孔331内，所述加气泵37与所述壳体10固定连接，并位于所述壳体10内，所述第一气管一端与所述加气泵37接通，另一端与所述第一气囊36接通。

在本实施方式中，用户将输出光纤穿过所述安装孔331，通过控制器40启动所述加气泵37，所述加气泵37将压缩空气通过所述第一气管加入所述第一气囊36使所述第一气囊36快速充气，从而将输入光纤包合，使输出光纤紧固在所述滑块33上，通过所述第一气囊36，不仅不会损伤输入光纤，还能对光纤进行精准定位，更能保证信息传输的效果，因此性能更好。

进一步的，所述固定组件26包括定位块261，所述定位块261与所述传送带24固定连接，所述定位块261具有定位孔262，所述定位孔262贯穿所述定位块261，用于安装输入光纤。

在本实施方式中，将所述输入光纤穿入所述定位块261的所述定位孔262内，可实现对输入光纤的安装和定位。

进一步的，所述固定组件26包括多个第二气囊263和多个第二气管，所述第二气囊263与所述定位块261固定连接，并位于所述定位孔262内，所述第二气管一端与所述第二气囊263接通，另一端与所述加气泵37接通。

在本实施方式中，用户先将输入光纤安装在所述定位块261上的所述定位孔262内，启动所述加气泵37，所述加气泵37将压缩空气通过所述第二气管加入所述第二气囊263，使所述第二气囊263快速充气，从而将输入光纤包合，使输入光纤紧固在所述安装板上，通过所述第二气囊263，不仅不会损伤输出光纤，还能对光纤进行快速定位，使输出光纤能更精确的与输出光纤对准，使用效果更好。

进一步的，所述第一驱动件25和所述第二驱动件35为步进电机或者伺服电机。

在本实施方式中，所述步进电机把电脉冲信号变换成角位移以控制转子转动的微特电机。在自动控制装置中作为执行元件。每输入一个脉冲信号，步进电机前进一步，故又称脉冲电动机，在外部控制器40的作用下，可控制所述步进电机转动角度，从达到调节光纤位置的效果。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。通过控制伺服电机的角位移，可实现对滑块33光纤位置的控制。

进一步的，所述滑块33具有凸部264，所述定位块261具有与所述凸部264配合的凹部332。

在本实施方式中，所述凸部264与所述凹部332可以相互紧贴的方式结合。因此，利用凹凸配合这样的简洁结构实现了对输入光纤和输出光纤的锁定和对准，精度更高，使得性能更好。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，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，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种多通道步进式选路光开关，其特征在于，包括壳体、输入光纤驱动结构和光纤定位结构，所述壳体具有多个供输入光纤穿入的输入口和供输出光纤穿入的输出口，所述输出口和所述输入口相对设置在所述壳体的两侧，所述输入光纤驱动结构包括安装架、驱动辊、从动辊、传送带、第一驱动件和固定组件，所述安装架与所述壳体固定连接，并位于所述壳体内，且靠近所述输入口，所述驱动辊与所述从动辊分别与所述安装架转动连接，并相对设置在所述安装架的两端，所述传送带环绕所述驱动辊与所述从动辊，所述第一驱动件与所述安装架固定连接，且所述第一驱动件的输出端连接在所述驱动辊上，所述固定组件位于所述传送带上，用于固定所述输入光纤，所述光纤定位结构靠近所述输出口，用于驱动输出光纤使其和输入光纤导通。

2.如权利要求1所述的多通道步进式选路光开关，其特征在于，所述光纤定位结构包括转轴、多条导轨、多个滑块、多个连接杆和第二驱动件，所述转轴插入所述壳体，并与所述壳体转动连接，所述转轴由多个轴单元组成，相邻两个所述轴单元的朝向相反，所述轴单元包括U型杆和两个横杆，所述两个横杆相对设置在所述U型杆的两端，所述导轨插入所述壳体，位于所述转轴的下方，且所述导轨沿所述壳体的长度方向均匀分布，所述滑块与所述导轨滑动连接，并具有用于安装输出光纤的安装孔，所述连接杆一端与所述U型杆铰接，另一端与所述滑块铰接，所述第二驱动件嵌入所述壳体，且所述第二驱动件的输出端连接所述转轴。

3.如权利要求2所述的多通道步进式选路光开关，其特征在于，所述光纤定位结构还包括第一气囊、加气泵和第一气管，所述第一气囊与所述滑块固定连接，并位于所述安装孔内，所述加气泵与所述壳体固定连接，并位于所述壳体内，所述第一气管一端与所述加气泵接通，另一端与所述第一气囊接通。

4.如权利要求3所述的多通道步进式选路光开关，其特征在于，所述固定组件包括定位块，所述定位块与所述传送带固定连接，所述定位块具有定位孔，所述定位孔贯穿所述定位块，用于安装输入光纤。

5.如权利要求4所述的多通道步进式选路光开关，其特征在于，所述固定组件包括多个第二气囊和多个第二气管，所述第二气囊与所述定位块固定连接，并位于所述定位孔内，所述第二气管一端与所述第二气囊接通，另一端与所述加气泵接通。

6.如权利要求2-5任一项所述的多通道步进式选路光开关，其特征在于，所述第一驱动件和所述第二驱动件为步进电机或者伺服电机。

7.如权利要求5所述的多通道步进式选路光开关，其特征在于，所述滑块具有凸部，所述定位块具有与所述凸部配合的凹部。

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