CN2522884Y - 移动反射面型光开关装置 - Google Patents

Abstract

一种移动反射面型光开关装置，它包括光输入/输出装置及光路切换装置。该光输入/输出装置包括第一及第二光输入/输出装置，每一光输入/输出装置包括至少一个准直器，且光输入/输出装置相对放置。该光路切换装置由一可动反射装置及一固定反射装置组成。可动反射装置具有两个反射面，它分别与第一光输入装置及第二光输入装置相对。固定反射装置具有至少一个反射面，它与可动反射装置其中一个反射面平行且相对放置。此种光开关通过对可动反射装置在第一及第二位置间移动实现光路切换，它主要利用增加一反射面，多两次反射来消除可动反射装置两反射面间距对光束准直所带来的影响，故光开关损耗较小。

Description

移动反射面型光开关装置

【技术领域】

本实用新型是关于一种光开关装置，特别是关于一种移动反射面型光开关装置，它具有可动反射装置及固定反射装置，可借由可动反射装置的移动实现光路切换。

【背景技术】

随着光通信业的发展，光开关作为一种对光传输线路或集成光路中诸信号通路进行相互切换和逻辑操作的器件，在光通信中应用越来越广泛，可用于光纤通信系统、光纤网络系统、光纤测量系统及光纤传感系统，起光路切换作用，是光通信领域中必不可少的光学组件之一。

根据光开关工作原理，可将其分为机械型光开关与非机械型光开关两大类。机械型光开关是利用机械、电磁方式等使光纤或光学组件发生移动，从而实现光束在不同输出端口间的切换。其中研发时间较早的移动光纤型光开关主要通过移动光纤实现光路切换，但因光纤直径较小，在频繁的开关移动过程中容易出现弯曲变形，导致光信号损耗较大，影响光信号传输质量。移动光学组件型光开关为另一种机械型光开关，是利用机电方式移动或旋转光学组件，使输入光与不同的输出端口接通，从而实现光路切换。此种光开关插入损耗低，一般不大于2dB；隔离度高，一般大于45dB；且不受偏振及波长影响。适用于此种光开关的光学组件有反射镜、透镜、棱镜及遮板等。

目前移动反射面型光开关是较为常用的一种光开关，如图1、图2所示为现有技术中移动反射面型光开关的光路图，此种光开关一般是利用具有两个反射面可移动反射装置170移入或移出光路，使光输入装置130、150输入的光束与不同的光输出装置140、160准直。

当光开关处于第一状态时，反射装置170不在光路中，由第一光输入装置130输入的光束直接从第一光输出装置140输出；由第二光输入装置150输入的光束直接从第二光输出装置160输出。

当光开关处于第二状态时，反射装置170移入光路，由第一输入装置130输入的光束被反射装置170的第一反射面171反射后，经第二光输出装置160输出，由第二光输入装置150输入的光束被反射装置170的第二反射面172反射后，经第一光输出装置140输出。

对于上述光路，就几何光学而言，只有上述两反射面同时位于两输入光路的交点上，即第一反射面171与第二反射面172位于同一平面上，才能实现理想且损耗较小的光路切换。但根据现有的工艺技术，因反射镀膜层或反射面需在某种基材上实现，而该基材必定有厚度，这就使得两反射面不可能同时位于两光路交点上。故，当反射装置170移入光路时，就会出现如图3所示状态，由第二光输入装置150输入的光束将偏离而不能精确地准直进入第一光输出装置140，造成光开关损耗较大。即使使用单一反射面来实现光路切换，没有镀反射面一侧的光束因需经过折射后再反射，同样不能使光束准直进入预设输出端。因此，需要设计一种能将两反射面间距影响消除的移动反射面型光开关。

【发明内容】

本实用新型的目的在于提供一种制程简单、结构合理、损耗较小的移动反射面型光开关。

为实现本实用新型目的，本实用新型移动反射面型光开关包括一壳体、两光输入装置、两光输出装置及一置于输入及输出装置间的光路切换装置、一驱动装置及一盖体，其中两光输入装置、两光输出装置固定于上述壳体，并收容于上述壳体及盖体所构成的收容空间内，其中第一光输入装置与第一光输出装置相对放置，第二光输入装置与第二光输出装置相对放置。

此光路切换装置包括一可动反射装置和一固定反射装置，其中可动反射装置具有两个反射面，可在两位置间移动，固定反射装置具有至少一个反射面，且与相邻的可动反射装置反射面平行且相对，且固定于上述壳体。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：因本实用新型具有可动反射装置和一固定反射装置，从而消除了现有技术因反射装置厚度对光路所产生的影响，且其制造过程较易实现，另因其可动反射装置及固定反射装置只需反射性质，其几何形状不受限制，故，此种光开关成本较低。

【附图说明】

图1是现有技术的移动反射面型光开关在状态一时的光路示意图。

图2是现有技术的移动反射面型光开关在状态二时的光路示意图。

图3是图2的局部放大示意图。

图4是本实用新型移动反射面型光开关装置可动反射装置位于第一位置时的立体图。

图5是本实用新型移动反射面型光开关装置的立体分解图。

图6是本实用新型移动反射面型光开关装置可动反射装置位于第一位置时的光路示意图。

图7是本实用新型移动反射面型光开关装置可动反射装置位于第二位置时的光路示意图。

【具体实施方式】

如图4所示，本实用新型的移动反射面型光开关装置包括用于固定各输入/输出装置及固定反射装置的壳体10，用于输入、输出光束的第一光输入装置30、第一光输出装置40、第二光输入装置50及第二光输出装置60，以及可在两个位置间移动用于切换光路的可动反射装置70、固定反射装置80(如图5)，带有旋转臂91的驱动装置90以及盖体20。

上述壳体10的两侧面设置有加强肋一105及加强肋二106，其延伸至壳体内部，且每一加强肋均有呈一定夹角的分支，各分支分别具有通孔(107、108、109、110)。壳体10侧壁四角则设有通孔(101、102、103、104)，壳体10中间部分有一与壳体10连接的固定座82。

上述各光输入及输出装置30、40、50、60分别包括光纤31、41、51、61、光纤毛细管32、42、52、62及准直透镜33、43、53、63。其中，上述准直透镜33、43、53、63可采用渐变折射率透镜制成。上述各光输入及输出装置30、40、50、60进一步包括相应连接体34、44、54、64及应力缓冲装置35、45、55、65。上述光纤依次穿过上述应力缓冲装置、连接体，末端插入光纤毛细管且延伸至光纤毛细管与准直透镜相对的端面。上述准直透镜33、43、53、63通过加强肋105、106各分支的通孔107、108、109、110固定在壳体10上。同时，各准直透镜33、43、53、63端面与相应的已嵌入光纤31、41、51、61的光纤毛细管32、42、52、62端面用环氧树脂确保精确准直地粘结在一起。上述连接体34、44、54、64通过上述通孔101、102、103、及104与壳体10紧固在一起，且上述连接体与相应的应力缓冲装置35、45、55、65端接，可防止各光纤31、41、51、61从壳体10伸出后弯曲半径过大，从而导致的光信号泄漏，光开关损耗过大或折断的情况出现。各输入/输出装置位置固定，其中第一光输入装置30与第一光输出装置40相对放置，第二光输入装置50与第二光输出装置60相对放置，第一光输入/输出装置30、40的连线与第二光输入/输出装置50、60的连线呈一定夹角。

请参考图5所示，可动反射装置70包括两反射面71及72，该可动反射装置70的第一反射面71与第二反射面72由旋转臂91末端的固持体911固持，且由驱动装置90带动，移入或移出光路，形成此种光开关的第一状态及第二状态。该可动反射装置70的两反射面71、72作用时，第一反射面71与第一光输入装置30以及第二输出装置60相对，而第二反射面72则与第二光输入装置50以及第一输出装置40相对，壳体10底部的止动部912可用以限定该可动反射装置70的移动极限位置。固定反射装置80至少具有一第三反射面81，它通过固定座82与壳体10连接在一起，并固定在壳体10的固定槽12中，固定座82具有一凹槽821，用于收容并固定第三反射面81，它作用时，该第三反射面81与相邻的可动反射装置70的第一反射面71平行且相对。上述第一反射面71，第二反射面72及第三反射面81均可采用高反射率材料硫化锌镀成。

驱动装置90可利用继电器提供驱动力，通过旋转臂91传递驱动力带动可动反射装置70移入或移出光路，与壳体10底部相连的止动部912可对可动反射装置70进行限位，以确保进行精确的光路切换。

盖体20可与上述壳体10构成一防止灰尘及水气的封闭收容空间，收容且固定上述光输入装置30、50，光输出装置40、60，光路切换装置70、80及驱动装置90。

当光开关处于第一状态时，如图4及图6所示，与旋转臂91相连的可动反射装置70在驱动装置90的带动下，移入光路，此时固定反射装置80的第三反射面81与可动反射装置70的第一反射面71平行且相对。固定反射装置80的大小由各输入/输出装置30、40、50、60之间夹角决定，其大小不会影响光路的准直，从第一光输入装置30的第一光纤31导入第一准直透镜33的光束被可动反射装置70的第一反射面71反射，又经固定反射装置80的第三反射面81反射，再经可动反射装置70的第一反射面71反射，最后准直进入第二光输出装置60的第四准直透镜63，并由第四光纤61输出；从第二输入装置50的第三光纤51导入第三准直透镜53的光束被可动反射装置70的第二反射面72反射，准直进入第一光输出装置40的第二准直透镜43，并从第二光纤41输出。

当光开关处于第二状态时，如图7所示，可动反射装置70不在光路中，则从第一输入装置30的第一光纤31导入第一准直透镜33的入射光直接准直进入与之相对的第一输出装置40的第二准直透镜43，并由第二光纤42输出；从第二输入装置50的第三光纤51导入第三准直透镜53的入射光直接准直进入与之相对应的第二输出装置60的第四准直透镜63，并由第四光纤61输出。

另，本实用新型光开关可有其它变化设计。如：改固定反射装置80为可移动装置，可与可动反射装置70同步移入或移出光路，或将固定反射装置80的第三反射面81与可动反射装置70的第一反射面71、第二反射面72固定在同一基板上，可同时移入或移出光路，以实现利用多一个反射面来消除第一反射面与第二反射面间距对光路影响的目的。

Claims (15)

1.一种移动反射面型光开关装置，其特征在于：它包括至少两用于输入光信号至光开关中光输入装置，至少两用于自光开关中输出光信号光输出装置，一可动反射装置，具有第一及第二反射面，其可在第一及第二位置间移动，一固定反射装置，其具有至少一反射面，且与可动反射装置的一反射面平行且相对，一壳体，固定上述各输入/输出装置及固定反射装置，一驱动装置，用于驱动可动反射装置在第一位置与第二位置间移动，当可动反射装置处于第一位置，可动反射装置移入光路，输入装置输入的光束经由可动反射装置反射至输出装置准直输出，当可动反射装置处于第二位置，可动反射装置移出光路，输入装置输入的光束经由输出装置准直输出。

2.如权利要求1所述的移动反射面型光开关装置，其特征在于：该壳体四角有四个相对之通孔，两侧面有分别带有两分支之补强肋，中间有用于固定固定反射装置之固定座。

3.如权利要求2所述的移动反射面型光开关装置，其特征在于：该补强肋每一分支均有一通孔。

4.如权利要求2所述的移动反射面型光开关装置，其特征在于：该固定座有一凹槽，用于收容上述固定反射装置之反射面。

5.如权利要求1所述的移动反射面型光开关装置，其特征在于：上述各光输入/输出装置均包括一平行光管、一连接体及一应力缓冲装置。

6.如权利要求5所述的移动反射面型光开关装置，其特征在于：该连接体通过上述壳体四角之通孔固定于上述壳体。

7.如权利要求6所述的移动反射面型光开关装置，其特征在于：上述连接体与上述应力缓冲装置连接在一起。

8.如权利要求5所述的移动反射面型光开关装置，其特征在于：光纤穿过上述应力缓冲装置、连接体，且其末端插入一单光纤毛细管中。

9.如权利要求1所述的移动反射面型光开关装置，其特征在于：上述各光输入/输出装置、可动反射装置及固定反射装置收容于固定于上述壳体内。

10.如权利要求1所述的移动反射面型光开关装置，其特征在于：上述各光输入/输出装置通过壳体侧面之补强肋固定。

11.如权利要求1所述的移动反射面型光开关装置，其特征在于：该驱动装置进一步包括一作动臂，此作动臂可在驱动力带动下在两位置间移动。

12.如权利要求11所述的移动反射面型光开关装置，其特征在于：该作动臂端部有一固持体，用于固持可动反射装置之两反射面。

13.如权利要求1所述的移动反射面型光开关装置，其特征在于：该驱动装置可采用继电器或电磁方式等予以实现。

14.如权利要求1所述的移动反射面型光开关装置，其特征在于：该可动反射装置之第一反射面、第二反射面及固定反射装置之反射面可采用高反射率材料镀成。

15.如权利要求1所述的移动反射面型光开关装置，其特征在于：其进一步包括一用于对可动反射装置进行限位的止动部。

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