專利名稱：機械式光開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光學開關(guān)裝置，特別涉及一種機械式光開關(guān)。
光開關(guān)種類較多，性能各有優(yōu)缺點，其中機械式光開關(guān)得到了廣泛的使用。目前市場上的機械式光開關(guān)，一般是采用如圖1和圖2所示的方案，其中單光纖準直器101中設(shè)有輸入端口1，雙光纖準直器102中設(shè)有兩個輸出端口2、3。
在圖1中，單光纖準直器101與雙光纖準直器102之間沒有棱鏡，由單光纖準直器101輸入的光直接射入到雙光纖準直器102的端口2，實現(xiàn)由端口1到端口2的傳送。
在圖2中，引入了一個有折射作用的棱鏡103，通過調(diào)節(jié)棱鏡到適當?shù)奈恢煤妥藨B(tài)，因棱鏡的光學折射作用，使得由單光纖準直器101輸入的光射入到雙光纖準直器102的端口3，實現(xiàn)由端口1到端口3的傳送。
可見，當棱鏡由從光路外切入光路中，即可實現(xiàn)切換，由端口1到端口2變?yōu)槎丝?到端口3，折射棱鏡的切入與退出實現(xiàn)了開關(guān)切換功能。
為了驅(qū)動棱鏡的切入與退出，目前普遍采用的方案是使用成品繼電器作為驅(qū)動裝置，控制機械組件的運動，其輸入端口與輸出端口分別位于光開關(guān)的兩端。這種光開關(guān)的結(jié)構(gòu)、外形以及管腳功能均受繼電器的限制，繼電器所占空間的比例很大；在系統(tǒng)中安裝這種光開關(guān)時，光開關(guān)本身和光纖線需要占用很大的空間。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種機械式光開關(guān)，其特征在于，其殼體內(nèi)裝有一個準直器、一個雙斜面反射鏡及可帶動所述雙斜面反射鏡小范圍移動的驅(qū)動裝置；所述準直器的一端伸出所述殼體并至少可連接一根輸入光纖和一根輸出光纖；所述雙斜面反射鏡的反射面與所述準直器的另一端相對并相距適當距離，可將由輸入光纖傳來的光反射到對應的輸出光纖。
在本實用新型所述的機械式光開關(guān)中，為減小體積，其驅(qū)動裝置采用電磁線圈帶動磁鐵的方式，所述驅(qū)動裝置包括兩個電磁線圈和一塊磁鐵；所述兩個電磁線圈設(shè)置在所述雙斜面反射鏡的兩側(cè)，通電后可產(chǎn)生極性相反的磁場；所述雙斜面反射鏡固定裝在所述磁鐵的端面上，所述電磁線圈的磁力可帶動所述磁鐵在所述兩個電磁線圈之間小范圍移動。給電磁線圈通電產(chǎn)生磁場后，其磁力可帶動磁鐵移動，從而使其端面上的雙斜面反射鏡改變位置，雙斜面反射鏡中起反射作用的鏡面由一個斜面變?yōu)榱硪粋€斜面，最終實現(xiàn)所需光路切換，完成光開關(guān)功能。
在本實用新型所述的機械式光開關(guān)中，雙斜面反射鏡具有兩個對稱斜面。該雙斜面反射鏡可以是中心外凸式結(jié)構(gòu)，也可以是中心內(nèi)凹式結(jié)構(gòu)。
與現(xiàn)有技術(shù)的光開關(guān)相比，本實用新型的機械式光開關(guān)的輸入端口和輸出端口在同一端，使用和安裝更為方便；因其驅(qū)動裝置用電磁線圈和磁鐵取代了原來的繼電器，運動器減少，大大減小了整個光開關(guān)的體積；另外，由電磁線圈和磁鐵組成驅(qū)動裝置后，其控制信號的管腳布局更為合理，使光開關(guān)應用范圍更廣，使用更方便。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1和圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的一種機械式光開關(guān)的原理圖；圖3和圖4是本實用新型的機械式光開關(guān)采用外凸內(nèi)凹式雙斜面反射鏡時的兩種工作狀態(tài)原理圖；圖5和圖6是本實用新型的機械式光開關(guān)采用內(nèi)凹式雙斜面反射鏡時的兩種工作狀態(tài)原理圖；圖7是本實用新型一個優(yōu)選實施例中利用圖3和圖4中所示原理的機械式光開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖。
從圖3中可以看出，實際光路并不是從三根光纖中同時出射平行光，而是僅從光纖1出射準直光束，光束射到雙斜面反射鏡202的上斜面的A點后，被雙斜面反射鏡202反射到光纖2，經(jīng)光纖2然后輸出。實現(xiàn)由光纖1到光纖2的傳送。
當采用驅(qū)動裝置使雙斜面反射鏡202的位置向上移動到如圖4所示的位置后，由光纖1出射的準直光束將射到雙斜面反射鏡202的下斜面的B點處，被雙斜面反射鏡202反射到光纖3，經(jīng)由光纖3輸出。
如果將光纖1作為端口1，光纖2和3作為端口2、3，通過上述方式改變雙斜面反射鏡202的上下位置，即可實現(xiàn)端口1到端口2、端口1到端口3這兩種傳送方式之間的相互轉(zhuǎn)換，即形成1x2開關(guān)。
圖3和圖4中采用的是外凸式雙斜面反射鏡202，實際上兩個斜面的傾斜方向可以互換，如圖5和圖6所示，其中采用的是內(nèi)凹式雙斜面反射鏡302，其準直器301與圖3中的準直器201相同。當光束射到雙斜面反射鏡302的上斜面的C點時，將反射到光纖3，經(jīng)由光纖3輸出；當光束射到雙斜面反射鏡302的下斜面的D點時，將反射到光纖2，經(jīng)由光纖2輸出；
本實用新型的一個優(yōu)選實施例如圖7所示，其中，兩個電磁線圈404對稱固定在殼體401上下兩側(cè)，電磁線圈404纏繞在鐵芯405上，電磁線圈404未通電時，磁鐵406處于正常位置，由準直器403端口1入射的準直光束到達雙斜面反射鏡407的其中一個斜面，反射后經(jīng)端口2輸出，即此時的光路為端口1到端口2；當電磁線圈404通電后，電磁線圈404產(chǎn)生的磁場可驅(qū)動磁鐵406改變位置，即向下移動1mm左右，由準直器403端口1入射的準直光束將射到雙斜面反射鏡407的另一個斜面，反射后經(jīng)端口3輸出，此時的光路為端口1到端口3。可見，通過輸入適當?shù)目刂菩盘枺纯赏瓿奢敵龉饴酚?到3的轉(zhuǎn)換。其中402為輸入輸出端口的光纖線。
上述實施例的準直器中含有三根光纖，實際上，準直器中還可含兩根或四根光纖線。對于準直器中含兩根準直器的情況，其中一根光纖線為輸入光纖線，另一根為輸出光纖線，電磁線圈通電產(chǎn)生磁場后，驅(qū)動雙斜面反射鏡位置發(fā)生移動，使反射光路發(fā)生改變，形成1x1光開關(guān)。對于準直器中含四根光纖時的情況，其中兩根光纖線為輸入光纖線，其余兩根為輸出光纖線，電磁線圈通電產(chǎn)生磁場后，驅(qū)動雙斜面反射鏡位置發(fā)生移動，使反射光路發(fā)生改變，形成2x2A/D光開關(guān)。
權(quán)利要求1.一種機械式光開關(guān)，其特征在于，其殼體內(nèi)裝有一個準直器、一個雙斜面反射鏡及可帶動所述雙斜面反射鏡小范圍移動的驅(qū)動裝置；所述準直器的一端伸出所述殼體并至少可連接一根輸入光纖和一根輸出光纖；所述雙斜面反射鏡的反射面與所述準直器的另一端相對并相距適當距離，可將由輸入光纖傳來的光反射到對應的輸出光纖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械式光開關(guān)，其特征在于，所述驅(qū)動裝置包括兩個電磁線圈和一塊磁鐵；所述兩個電磁線圈設(shè)置在所述雙斜面反射鏡的兩側(cè)，通電后可產(chǎn)生極性相反的磁場；所述雙斜面反射鏡固定裝在所述磁鐵的端面上，所述電磁線圈的磁力可帶動所述磁鐵在所述兩個電磁線圈之間小范圍移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械式光開關(guān)，其特征在于，所述雙斜面反射鏡具有兩個對稱斜面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機械式光開關(guān)，其特征在于，所述雙斜面反射鏡可以是中心外凸式雙斜面反射鏡，也可以是中心內(nèi)凹式雙斜面反射鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的機械式光開關(guān)，其特征在于，所述準直器內(nèi)含有三根光纖，其伸出端可連接一根輸入光纖和兩根輸出光纖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的機械式光開關(guān)，其特征在于，所述準直器內(nèi)含有兩根光纖，其伸出端可連接一根輸入光纖和一根輸出光纖。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的機械式光開關(guān)，其特征在于，所述準直器內(nèi)含有四根光纖，其伸出端可連接兩根輸入光纖和兩根輸出光纖。
專利摘要本實用新型涉及一種機械式光開關(guān)，其殼體內(nèi)裝有一個準直器、一個雙斜面反射鏡及可帶動雙斜面反射鏡小范圍移動的驅(qū)動裝置；準直器的一端伸出殼體并至少可連接一根輸入光纖和一根輸出光纖；雙斜面反射鏡的反射面與準直器的另一端相對并相距適當距離，可將由輸入光纖傳來的光反射到對應的輸出光纖。驅(qū)動裝置包括兩個電磁線圈和一塊磁鐵；兩個電磁線圈設(shè)置在所述雙斜面反射鏡的兩側(cè)，雙斜面反射鏡固定在磁鐵的端面上，給電磁線圈通電產(chǎn)生磁場后，其磁力可帶動磁鐵移動，從而使其端面上的雙斜面反射鏡改變位置，雙斜面反射鏡中起反射作用的鏡面由一個斜面變?yōu)榱硪粋€斜面，最終實現(xiàn)所需光路切換，完成光開關(guān)功能。
文檔編號H04B10/12GK2575692SQ0224821
公開日2003年9月24日 申請日期2002年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月21日
發(fā)明者常澤洲, 周琳, 胡儉, 楊志勇 申請人:深圳市貝光通科技有限公司