SU1500969A1

SU1500969A1 - Contact-less optronic switch

Info

Publication number: SU1500969A1
Application number: SU864112090A
Authority: SU
Inventors: Владимир Григорьевич Бочаров; Владимир Иванович Попов; Елена Александровна Сысоева; Павел Владимирович Тимонин; Николай Степанович Шевкопляс
Original assignee: Предприятие П/Я В-8543
Priority date: 1986-07-16
Filing date: 1986-07-16
Publication date: 1989-08-15

Abstract

Изобретение относитс к коммутации сигналов бесконтактным способом и может быть использовано в устройствах автоматики. Целью изобретени вл етс повышение надежности устройства и снижение потерь. Переключатель выполнен из световода 1, торец которого сопр жен с задней отражающей поверхностью 6 шариковой линзы 5, выполн ющей роль коммутатора. При движении шарика вдоль оси световода всегда имеетс положение, при котором торец световода и его изображение совпадают. 2 ил.The invention relates to switching signals in a contactless manner and can be used in automation devices. The aim of the invention is to increase the reliability of the device and reduce losses. The switch is made of a light guide 1, the end of which is interfaced with a rear reflecting surface 6 of a ball lens 5, which acts as a switch. When the ball moves along the fiber axis, there is always a position at which the fiber end face and its image coincide. 2 Il.

Description

(Л(L

Z.Z.

елate

о: со about: with

фие.fie.

Изобретение относитс к коммутации сигналов бесконтактным способом, в частности к оптоэлектронным коммутаторам , и может быть использовано в устройствах автоматики в качестве элемента дл построений клавиатур ввода информации в ЭВМ.The invention relates to switching signals in a contactless manner, in particular to optoelectronic switches, and can be used in automation devices as an element for constructing keyboards for entering information into a computer.

Цель изобертени - повьшейие надежности переключател и снижение потерь.The goal of the envelope is better switch reliability and lower losses.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого переключател ; на фиг. 2 - схема, иллюстрирующа возможность относительного смещени световода и шариковой линзьиFIG. 1 shows a diagram of the proposed switch; in fig. 2 is a diagram illustrating the possibility of relative displacement of the light guide and the ball lens.

Переключатель содержит волоконный световод 1, оптический ответвитель 2, подключенный к одному концу, световода , источник 3 излучени , состыкованный с входом ответвител 2, фотоприемник 4, включенный в ответвл ющую цепь оптического ответвител 2, и коммутирующий элемент в виде шариковой линзы 5, у которой поверхность , не обращенна к торцу световода, имеет зеркальное покрытие 6, при этом линза выполнена из материала с показателем преломлени п 7 2 и установлена на рассто нии, вычисл емом из услови , что изображение торца световода лежит йа зеркальной поверхности линзы, т.е. при соблюдении услови The switch contains a fiber light guide 1, an optical coupler 2 connected to one end, a light guide, a radiation source 3 coupled to the input of a coupler 2, a photodetector 4 connected to the coupler of the optical coupler 2, and a switching element in the form of a ball lens 5, in which the surface not facing the end of the fiber has a mirror coating 6, while the lens is made of a material with a refractive index n 7 2 and set at a distance calculated from the condition that the image of the end of the fiber lies the mirror surface of the lens, i.e. subject to

S fzo- . (1)S fzo-. (one)

где г - радиус линзыwhere r is the lens radius

п - показатель преломлени материала линзы.n is the refractive index of the lens material.

Фотоприемник А подключен к входу блока 7 электронной обработки.The photodetector A is connected to the input of the electronic processing unit 7.

Переключатель работает следующим образом.The switch works as follows.

Свет от ист очника 3 через ответвитель 2 попадает в волоконный световод 1, из которого попадает на линзу 5,.преломл етс на ее прозрачной поверхности (зеркальном покрытии ) 6 и вновь, преломл сь на прозрачной поверхности, выходит из линзы 5 в направлении световода 1.The light from the source of the rim 3 through the coupler 2 enters the optical fiber 1, from which it enters the lens 5, refrains on its transparent surface (mirror coating) 6 and again, refracted on the transparent surface, emerges from the lens 5 in the direction of the light guide 1 .

При движении линзы 5 вдоль оптической оси переключател всегда имеетс такое положение, когда выполн етс условие (1), т.е. когдаWhen the lens 5 moves along the optical axis of the switch, there is always a position where condition (1) is fulfilled, i.e. when

д свет возвращаетс в волоконный световод , а следовательно, по вл етс сигнал на фотоприемнике, .а переключатель при этом срабатывает.The light returns to the fiber and, therefore, a signal appears on the photodetector, and the switch is triggered.

В случае поперечных смещений во5 локна относительно линзы 5 из-заIn the case of transverse displacements of the fiber 5 relative to lens 5 due to

ошибки установки или случайных колебаний эффективность ввода не ухудшаетс в силу симметричности оптической системы.installation errors or random fluctuations, the input efficiency does not deteriorate due to the symmetry of the optical system.

00

Claims

Invention Formula

Contactless optoelectronic switch including source

5 light and an optical fiber installed along it along the beam, an optical coupler connected to one end of the optical fiber, and a switching element with a spherical reflector,

0 placed coaxially with respect to the light guide and against its end, and a photodetector is placed behind the tap, characterized in that, in order to increase reliability and reduce losses, the spherically reflector is filled on the surface in addition. but an inserted ball lens mounted for movement in a range including the distance

2g

five

0

p -2

where S is the distance from the fiber end to the ballpoint surface

LENSES}

g is the radius of the ball lens; n is the refractive index of the lens material.

(fjue.2