KR100275150B1 - Noncontact mode optical switch - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 특정대역의 광신호를 해당 심선측으로 저손실의 광신호로서 연결하여주는 비접촉식 광스위치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-contact optical switch for connecting an optical signal of a specific band as a low loss optical signal to the core line side.
종래의 광스위치에서는 각도 분산형의 프리즘을 사용한 것(미국 특허: 5642446, 4239331, 4303303, 4322126, 4790621, 5000534, 5436986)과 미러를 적용한 것(미국특허: 4484793, 5028104, 대한민국 특허공고:99-29793)과, 기계적 광스위치(미국특허:4239331, 4303303, 4322126)등 여러 형태의 특허가 있다.Conventional optical switch uses an angle-dispersing prism (US Patent: 5642446, 4239331, 4303303, 4322126, 4790621, 5000534, 5436986) and a mirror (US Patent: 4484793, 5028104, Republic of Korea Patent Publication: 99- 29793) and mechanical light switches (US Pat. Nos .: 4239331, 4303303, 4322126).
이상의 기술에서 사용되는 여러 가지 원리 및 방법은 이미 산업화에 적용되어 보편화되어 있다.Various principles and methods used in the above technology have already been applied to industrialization and have become commonplace.
상기한 선행 기술의 방법들을 다시 간단히 설명하면 다음과 같다.The foregoing prior art methods are briefly described as follows.
첫째, 프리즘(각도 분산형)에 의한 방법은 도 1에서와 같이 수개의 회전체(10)위에 각각의 프리즘(11)이 올려져 있고, 각 프리즘(11)에 각각의 광파이버(12)가 연결된 마이크로 렌즈(13)가 위치하여 있다. 이는 구조는 간단하나, 굴절율이 적고 삽입손실이 크다. 현재로선 그다지 많이 사용되지 않고 있으며 단순한 소규모 광스위치에 적용한 것이 대부분이다.First, in the prism (angle dispersion) method, as shown in FIG. 1, each prism 11 is mounted on several rotors 10, and each optical fiber 12 is connected to each prism 11. The micro lens 13 is located. It is simple in structure but has low refractive index and high insertion loss. It is not used much at present and most of them are applied to simple small size optical switch.
둘째, 미러를 이용한 방법으로, 도 2에서와 같이 수개의 광파이버(20)의 선단에 2개의 미러(21,22)를 배치시킨 구성으로, 특정 파장 광선의 투과 및 차단, 반사를 이용한 광경로 바꾸어 다른 포트로 연결해주는 방법으로서 수용광심선의 한계점과 신호의 중첩 등의 해결상 어려움이 남아 있다.Secondly, in the method using a mirror, as shown in FIG. 2, two mirrors 21 and 22 are arranged at the ends of several optical fibers 20, and the optical path is changed using transmission and blocking of specific wavelength rays and reflection. As a method of connecting to another port, difficulties remain in solving the limitations of signals and overlapping signals.
셋째, 기계적 광스위치는 도 3에서와 같이 회전체(30)에 하나의 광파이버(31)와 연결된 마이크로 렌즈(32)가 설치되고, 이 렌즈(32)의 전방에는 수개의 다른 광파이버(33)가 각각 연결된 다른 마이크로 렌즈(34)가 배치된 구성으로, 광파이버 또는 마이크로 렌즈 등을 이용하여 광축의 일치를 기본으로 하는 배열 및 고정방식으로 정밀한 기계적 구성과 광학적 구성으로 운동메카니즘은 회전운동, 직선운동, XYZ제어 등으로 되어 있다. 최근에 많은 부분에서 이러한 기계적 광스위치를 적용하고 있다.Third, in the mechanical optical switch, as shown in FIG. 3, a microlens 32 connected to one optical fiber 31 is installed in the rotating body 30, and several other optical fibers 33 are provided in front of the lens 32. The different micro lenses 34 are connected to each other, and the arrangement and fixation method based on the coincidence of the optical axes using optical fibers or micro lenses is used for precise mechanical and optical configurations. It is for control. Recently, many mechanical optical switches have been applied.
본 발명은 상기와 같은 선행기술을 감안하여 창안된 것으로, 저손실의 광신호 연결이 가능하며 렌즈의 배열 및 부착이 용이하고, 광스위치의 제작 및 유지보수가 편리한 비접촉식 광스위치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the prior art as described above, and the object of the present invention is to provide a low loss optical signal connection, easy to arrange and attach a lens, and to provide a non-contact optical switch that is easy to manufacture and maintain an optical switch. have.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 스텝모터(100)의 출력축에 이송스크류(110)를 연결하고, 상기 이송스크류(110)에는 이송스크류(110)의 회전방향에 따라 축방향으로 직선이동하는 중심포트 렌즈배열대(120)를 구비하되, 이 중심포트 렌즈배열대(120)에는 마이크로 렌즈(119)가 삽입 장착되고 그의 후방에는 중심포트화이버 고정자(170)를 설치하고, 상기 중심포트 렌즈배열대(120)의 이동시 이를 슬라이딩 지지하는 동축지지대(150)를 구비하고, 상기 렌즈배열대(120)의 전방에는 렌즈배열대(130)를 배치함과 동시에 상기 렌즈배열대(130)에는 횡방향에 걸쳐 일정간격으로 관통된 렌즈삽입공(132)에 삽입 장착된 마이크로 렌즈(134)와, 각 렌즈삽입공(132)의 상부로 렌즈삽입공(132)에 연통하는 V자 단면의 렌즈보호용 덮개삽입홈(144)에 장착된 렌즈보호용 덮개(146)를 구비한 것을 특징으로 한다.Specific means of the present invention for achieving the above object, the transfer screw 110 is connected to the output shaft of the step motor 100, the transfer screw 110 in the axial direction in accordance with the rotation direction of the transfer screw 110 The center port lens array 120 is moved linearly with the micro port 119 is inserted into the center port lens array 120 and the center port fiber stator 170 is installed at the rear thereof, It has a coaxial support 150 for sliding support of the center port lens array 120, the lens array 130 in front of the lens array 120 and at the same time the lens array 130 ) Is a micro-lens 134 inserted into the lens insertion hole 132 penetrated at a predetermined interval in the transverse direction, and a U-shaped cross section communicating with the lens insertion hole 132 to the upper portion of each lens insertion hole 132. Lens mounted on the lens protective cover insertion groove (144) A protective cover 146 is provided.
도 1은 종래 프림즘을 이용한 광스위치의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of an optical switch using a conventional prism.
도 2는 종래 미러를 이용한 광스위치의 개략적인 구성도.2 is a schematic configuration diagram of an optical switch using a conventional mirror.
도 3은 종래 기계적 광스위치의 개략적인 구성도.3 is a schematic configuration diagram of a conventional mechanical optical switch.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 광스위치의 개략적인 구성도.4 is a schematic configuration diagram of an optical switch according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 렌즈보호용 덮개, 마이크로 렌즈 및 렌즈배열대의 분리사시도.Figure 5 is an exploded perspective view of the lens protective cover, the micro lens and the lens array according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 적용되는 렌즈배열대의 정면도.6 is a front view of the lens array applied to the embodiment of the present invention.
도 7는 도 6의 A-A선 단면도.7 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 스텝모터 110 : 이송스크류100: step motor 110: transfer screw
119,134 : 마이크로 렌즈 120 : 렌즈배열대119,134: microlens 120: lens array
130 : 렌즈배열대 132 : 렌즈삽입공130: lens array 132: lens insertion hole
144 : 렌즈보호용 덮개삽입홈 146 : 렌즈보호용 덮개144: lens protective cover insertion groove 146: lens protective cover
170 : 중심포트화이버 고정자170: center port fiber stator
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;
도 4내지 도 7에 도시된 바와 같이 스텝모터(100)의 출력축에는 이송스크류(110)가 연결되어 있고, 상기 이송스크류(110)에는 이송스크류(110)의 회전방향에 따라 축방향으로 직선이동하도록 나선형태로 결합된 중심포트 렌즈배열대(120)가 설치되어 있다.As shown in FIGS. 4 to 7, the transfer screw 110 is connected to the output shaft of the step motor 100, and the transfer screw 110 is linearly moved in the axial direction according to the rotation direction of the transfer screw 110. The center port lens array 120 is installed to be coupled in a spiral shape.
그리고 상기 중심포트 렌즈배열대(120)는 이송스크류(110)에 의해 중심포트 렌즈배열대(120)가 직선이동시 이를 슬라이딩 지지하는 동축지지대(150)에 설치되어 있다.In addition, the center port lens array 120 is installed on the coaxial support 150 that supports the sliding movement of the center port lens array 120 in a linear movement by the transfer screw 110.
상기 렌즈배열대(120)와 동축지지대(150)의 결합은 도브테일(!20A,150A)으로서 상호 슬라이딩 가능하게 조립되어 있다.The lens array table 120 and the coaxial support 150 are coupled to each other as a dovetail (! 20A, 150A).
상기 중심포트 렌즈배열대(120)에는 마이크로 렌즈(119)가 삽입 장착되는 관통된 렌즈삽입공(121)이 형성되어 있고, 이 렌즈삽입공(121)의 상부에는 렌즈삽입공(121)에 V자 형태로 연통된 렌즈삽입구(122)가 형성되어 있고, 이 렌즈삽입구(122)에는 외부에서 충격에 의한 마이크로 렌즈(119)의 보호를 위한 렌즈보호용 덮개(124)가 장착되어 있다.(도 5참조)The center port lens array 120 is formed with a penetrating lens insertion hole 121 into which the microlens 119 is inserted, and is inserted into the lens insertion hole 121 at the upper portion of the lens insertion hole 121. A lens insertion hole 122 is formed in communication with the child, and the lens insertion hole 122 is equipped with a lens protective cover 124 for protecting the microlens 119 from an external impact. Reference)
상기 렌즈배열대(120)의 전방에는 다른 렌즈배열대(130)가 배치됨과 동시에 이 렌즈배열대(130)에는 횡방향에 걸쳐 일정간격으로 도 5에서와 같이 관통된 렌즈삽입공(132)에 장착된 마이크로 렌즈(134)와, 각 렌즈삽입공(132)의 상부로 렌즈삽입공(132)에 연통하는 V자 단면의 렌즈보호용 덮개삽입홈(144)에 장착된 렌즈보호용 덮개(146)가 구비되어 있다.Another lens array 130 is disposed in front of the lens array 120 and at the same time the lens array 130 is penetrated to the lens insertion hole 132 as shown in FIG. The lens protection cover 146 mounted to the lens protection cover insertion groove 144 of the U-shaped cross section communicating with the lens insertion hole 132 to the upper part of each lens insertion hole 132 and the attached micro lens 134 is provided. It is provided.
도면중 미설명 부호 160은 제어보드이고, 170은 렌즈배열대(120)의 후방에 장착되어 상기 마이크로 렌즈(119)에 광파이버의 심선을 잡아주는 중심포트 파이버 고정자이다.In the drawing, reference numeral 160 denotes a control board, and 170 denotes a center port fiber stator mounted at the rear of the lens array 120 to hold the core of the optical fiber on the microlens 119.
이와 같이 구성된 본 실시예의 작동상태를 설명한다.The operating state of this embodiment configured as described above will be described.
도 4에 도시된 바와 같이 렌즈배열대(120)가 타방의 렌즈배열대(130)의 전방에 위치한 상태에서 렌즈배열대(120)는 스텝모터(100)의 구동회전수에 따라 동축지지대(150)에서 좌우로 직선 이동하게 된다.As shown in FIG. 4, in the state in which the lens array 120 is located in front of the other lens array 130, the lens array 120 is coaxial support 150 according to the driving rotational speed of the step motor 100. Will move straight from side to side.
상기 중심포트 렌즈배열대(120)의 렌즈(119)가 타방측 렌즈배열대(130)의 좌측에서 5번째 렌즈(134)와 마주보고 있는 상태에서, 스텝모터(100)에 연결된 이송스크류(110)가 Y방향으로 소정량 회전하게 되면 렌즈배열대(120)는 동축지지대(150)에 지지되면서 좌측으로 이동하고, 반대로 이송스크류(110)가 X방향으로 소정량 회전하게 되면 렌즈배열대(120)는 동축지지대(150)에 지지되면서 우측으로 이동하게 된다.The transfer screw 110 connected to the step motor 100 in a state where the lens 119 of the center port lens array 120 faces the fifth lens 134 from the left side of the other lens array 130. ) Rotates a predetermined amount in the Y direction, the lens array 120 is moved to the left while being supported by the coaxial support 150, on the contrary, if the feed screw 110 is rotated a predetermined amount in the X direction, the lens array 120 ) Is moved to the right while being supported by the coaxial support 150.
즉, 스텝모터(100)에 인가되는 제어신호 값에 따라 마이크로 렌즈(121)가 순차적으로 또는 선택적으로 렌즈배열대(130)의 어느 하나의 마이크로 렌즈(134)에 광심을 일치시키게 되는 것이다.That is, according to the control signal value applied to the step motor 100, the microlens 121 sequentially or selectively matches the optical core with any one of the microlenses 134 of the lens array 130.
따라서 본 발명은 프리즘 및 미러를 이용한 종래 방법에 비해서 직접적으로 광신호를 전달함으로써 굴절률의 영향을 받지 않음은 물론 수용광심선의 한계점 및 신호 중첩의 제한을 받지 않게 된다.Therefore, the present invention is not directly affected by the refractive index as well as by the limitations of the reception optical core and the signal overlap, compared to the conventional method using the prism and the mirror.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 일방의 렌즈배열대에 장착된 미러가 좌우측으로 이동하면서 상대적으로 마주보고 있는 타방의 렌즈배열대에 있는 렌즈와 일대일 대응시키면서 심선의 위치선택을 하는 광스위치의 기능을 수행하기 때문에 저손실의 광신호를 연결할 수 있다.As described above, according to the present invention, the mirror mounted on one lens array moves to the left and right, and the optical switch functions to select the position of the core wire while having a one-to-one correspondence with the lenses in the other lens array. Because of this, low loss optical signals can be connected.
또한 렌즈의 배열 및 부착이 비교적 간단하여 광스위치의 제작 및 유지보수가 편리한 장점을 갖는다.In addition, the arrangement and attachment of the lens is relatively simple has the advantage of convenient manufacturing and maintenance of the optical switch.
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KR1019980012127A KR100275150B1 (en) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | Noncontact mode optical switch |
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KR1019980012127A KR100275150B1 (en) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | Noncontact mode optical switch |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014081065A1 (en) | 2012-11-21 | 2014-05-30 | 대성전기공업 주식회사 | Contactless switch |
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1998
- 1998-04-06 KR KR1019980012127A patent/KR100275150B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014081065A1 (en) | 2012-11-21 | 2014-05-30 | 대성전기공업 주식회사 | Contactless switch |
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KR19990079491A (en) | 1999-11-05 |
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