CN212181084U - 机械式光开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机械式光开关，包括输入光纤准直器组、输入端准直器接头、第一步进电机、输出光纤准直器组、输出端准直器接头、第二步进电机和主控电路；输入端准直器接头安装在第一步进电机的转轴上，输入端准直器接头绕第一步进电机的转轴转动，输入光纤准直器组中的所有输入光纤准直器沿输入端准直器接头的运动轨迹设置；输出端准直器接头安装在第二步进电机的转轴上，输出端准直器接头绕第二步进电机的转轴转动，输出光纤准直器组中的所有输出光纤准直器沿输出端准直器接头的运动轨迹设置；输入端准直器接头与输出端准直器接头通过跳接光纤连接。本实用新型的机械式光开关成本较低、生产工艺和控制原理简单、响应速度快。

Description

机械式光开关

技术领域

本实用新型涉及光开关技术领域，尤其涉及一种机械式光开关。

背景技术

光开关主要应用于光通信***、光纤传感***、激光光学的实验、激光雷达***中的光信号的交换或者激光光束的快速切换。

目前市面上的光开关按结构分类，主要分为机械和非机械式光开关。非机械光开关多采用声光调制(AOM)和电光调制(EOM)技术，其优势是响应速度快，但它不能完全关断光束，存在串扰、泄露现象，并且对光信号的衰减较大，无法承受大功率高能量光信号。另一种机械光开关通过电磁、静电、热等机械方式驱动，使光学元件发生位移从而实现光路的切换，此类光开关隔离度高、***损耗低，目前应用较为广泛。但其开关速度比较慢，通常都在10毫秒以上，且生产成本高、工艺复杂、核心光学器件的安装位置需要细致的校准，同时也不能承受较大能量的光信号。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种成本较低、生产工艺和控制原理简单、响应速度快的机械式光开关。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供的机械式光开关包括输入光纤准直器组、输入端准直器接头、第一步进电机、输出光纤准直器组、输出端准直器接头、第二步进电机和主控电路；第一步进电机和第二步进电机均与主控电路电连接；输入端准直器接头安装在第一步进电机的转轴上，输入端准直器接头绕第一步进电机的转轴转动，输入光纤准直器组中的所有输入光纤准直器沿输入端准直器接头的运动轨迹设置；输出端准直器接头安装在第二步进电机的转轴上，输出端准直器接头绕第二步进电机的转轴转动，输出光纤准直器组中的所有输出光纤准直器沿输出端准直器接头的运动轨迹设置；输入端准直器接头与输出端准直器接头通过跳接光纤连接。

由上述方案可见，本实用新型的机械式光开关通过设置第一步进电机，可控制输入端准直器接头切换与输入光纤准直器组中的输入光纤准直器的位置，同时，设置第二步进电机可控制输出端准直器接头切换与输出光纤准直器组中的输出光纤准直器的位置，从而实现多个光路的切换。本实用新型通过第一步进电机和第二步进电机进行切换控制，生产成本较低、生产工艺和控制原理简单、响应速度快。

进一步的方案中，第一步进电机的转轴上安装有第一固定支架，第一固定支架的第一端安装在第一步进电机的转轴上，输入端准直器接头安装在第一固定支架的第二端。

由此可见，通过第一固定支架固定输入端准直器接头，可使的输入端准直器接头具有较大的活动范围。

进一步的方案中，机械式光开关还包括第一直角安装座，输入光纤准直器组和第一步进电机均安装在第一直角安装座的侧壁上。

由此可见，将输入光纤准直器组和第一步进电机均安装在第一直角安装座的侧壁上，可简化安装结构。

进一步的方案中，第一直角安装座还设置多个第一固定孔，多个第一固定孔位于第一直角安装座的底壁。

由此可见，通过设置第一固定孔，可便于将第一直角安装座固定安装在需要固定的位置。

进一步的方案中，第二步进电机的转轴上安装有第二固定支架，第二固定支架的第一端安装在第二步进电机的转轴上，输出端准直器接头安装在第二固定支架的第二端。

由此可见，通过第二固定支架固定输出端准直器接头，可使的输出端准直器接头具有较大的活动范围。

进一步的方案中，机械式光开关还包括第二直角安装座，输出光纤准直器组和第二步进电机均安装在第二直角安装座的侧壁上。

由此可见，将输出光纤准直器组和第二步进电机均安装在第二直角安装座的侧壁上，可简化安装结构。

进一步的方案中，第二直角安装座还设置多个第二固定孔，多个第二固定孔位于第二直角安装座的底壁。

由此可见，通过设置第二固定孔，可便于将第二直角安装座固定安装在需要固定的位置。

进一步的方案中，输入光纤准直器组中的所有输入光纤准直器的输出端面处于同一平面；输入光纤准直器组中的所有输入光纤准直器的输出端面均与输入端准直器接头的输入端面平行设置。

由此可见，将所有输入光纤准直器的输出端面处于同一平面，可避免输入光纤准直器之间的光信号进行隔离，减少光干扰。同时所有输入光纤准直器的输出端面均与输入端准直器接头的输入端面平行设置，可避免光路切换出现位置偏差导致光信号的传输受到影响。

进一步的方案中，输出光纤准直器组中的所有输出光纤准直器的输入端面处于同一平面；输出光纤准直器组中的所有输出光纤准直器的输入端面均与输出端准直器接头的输出端面平行设置。

由此可见，将所有输出光纤准直器的输入端面处于同一平面，输出光纤准直器组中的所有输出光纤准直器的输入端面均与输出端准直器接头的输出端面平行设置，可避免光路切换出现位置偏差导致光信号的传输受到影响。

进一步的方案中，机械式光开关还包括光输入端口和光输出端口，输入光纤准直器组中的所有输入光纤准直器分别通过一条输入光纤与光输入端口连接，输出光纤准直器组中的所有输出光纤准直器分别通过一条输出光纤与光输出端口连接。

由此可见，通过光输入端口和光输出端口进行输入光纤准直器和输出光纤准直器进行光路的管理，可精简光开关的结构。

附图说明

图1是本实用新型机械式光开关实施例的结构原理图。

图2是本实用新型机械式光开关实施例中隐藏光纤后的结构图。

图3是本实用新型机械式光开关实施例中输入光纤准直器组、输入端准直器接头与第一步进电机的结构安装图。

图4是本实用新型机械式光开关实施例中第一直角安装座的结构图。

图5是本实用新型机械式光开关实施例中输出光纤准直器组、输出端准直器接头、第二步进电机的结构安装图。

图6是本实用新型机械式光开关实施例中第二直角安装座的结构图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的机械式光开关包括输入光纤准直器组、输入端准直器接头1、第一步进电机2、输出光纤准直器组、输出端准直器接头3、第二步进电机4和主控电路5。第一步进电机2和第二步进电机4均与主控电路5电连接。输入端准直器接头1与输出端准直器接头3通过跳接光纤8连接。

参见图2和图3，输入端准直器接头1安装在第一步进电机2的转轴21上，输入端准直器接头1绕第一步进电机2的转轴21转动。本实施例中，第一步进电机2的转轴21上安装有第一固定支架11，第一固定支架11的第一端安装在第一步进电机2的转轴21上，输入端准直器接头1安装在第一固定支架11的第二端。输入光纤准直器组包括多个输入光纤准直器6，输入光纤准直器组中的所有输入光纤准直器6沿输入端准直器接头1的运动轨迹设置。输入光纤准直器6的数量可根据需要进行设置，本实施例中，输入光纤准直器6的数量是四个。由图2可知，输入光纤准直器组中的所有输入光纤准直器6的输出端面61处于同一平面。输入光纤准直器组中的所有输入光纤准直器6的输出端面61均与输入端准直器接头1的输入端面111平行设置。

参见图4，机械式光开关还包括第一直角安装座9，输入光纤准直器组和第一步进电机2均安装在第一直角安装座9的侧壁91上。侧壁91设置有第一转轴通孔911、四个电机固定孔912和四个输入准直器安装孔913，第一转轴通孔911、四个电机固定孔912和四个输入准直器安装孔913均贯穿侧壁91，四个电机固定孔912沿第一转轴通孔911的周向均匀布置。第一步进电机2的转轴21插装于第一转轴通孔911内，第一步进电机2通过四个电机固定孔912安装在侧壁91上，输入光纤准直器6插装在输入准直器安装孔913内。第一直角安装座9还设置四个第一固定孔921，四个第一固定孔921位于第一直角安装座9的底壁92。需要说明的是，本实用新型的电机固定孔912、输入准直器安装孔913以及第一固定孔921的数量可根据需要设置。

参见图5，输出端准直器接头2安装在第二步进电机4的转轴41上，输出端准直器接头2绕第二步进电机4的转轴41转动。本实施例中，第二步进电机4的转轴41上安装有第二固定支架12，第二固定支架12的第一端安装在第二步进电机4的转轴41上，输出端准直器接头2安装在第二固定支架12的第二端。输出光纤准直器组包括多个输出光纤准直器7，输出光纤准直器组中的所有输出光纤准直器7沿输出端准直器接头3的运动轨迹设置。输出光纤准直器7的数量可根据需要进行设置，本实施例中，输出光纤准直器7的数量是四个。由图2可知，输出光纤准直器组中的所有输出光纤准直器7的输出端面71处于同一平面。输出光纤准直器组中的所有输出光纤准直器7的输出端面71均与输出端准直器接头3的输入端面31平行设置。

参见图6，机械式光开关还包括第二直角安装座10，输出光纤准直器组和第二步进电机4均安装在第二直角安装座10的侧壁101上。侧壁101设置有第二转轴通孔1011、四个电机固定孔1012和四个输出准直器安装孔1013，第二转轴通孔1011、四个电机固定孔1012和四个输出准直器安装孔1013均贯穿侧壁101，四个电机固定孔1012沿第二转轴通孔1011的周向均匀布置。第二步进电机4的转轴41插装于第二转轴通孔1011内，第二步进电机4通过四个电机固定孔1012安装在侧壁101上，输出光纤准直器7插装在输出准直器安装孔1013内。第二直角安装座10还设置四个第二固定孔1021，四个第二固定孔1021位于第二直角安装座10的底壁102。需要说明的是，本实用新型的电机固定孔1012、输出准直器安装孔1013以及第二固定孔1021的数量可根据需要设置。

由图1中可知，械式光开关还包括光输入端口13和光输出端口14，输入光纤准直器组中的所有输入光纤准直器6分别通过一条输入光纤15与光输入端口13连接，输出光纤准直器组中的所有输出光纤准直器7分别通过一条输出光纤16与光输出端口14连接。

本实用新型的械式光开关在工作时，光输入端口13向输入光纤准直器组传输光信号，主控电路5向第一步进电机2和第二步进电机4发送控制信号，使输入端准直器接头1对准需要的输入光纤准直器6，同时，使输出端准直器接头3对准需要的输出光纤准直器7，光信号通过光输出端口14输出。在需要对光路进行切换时，主控电路5向第一步进电机2和第二步进电机4发送控制信号，使第一步进电机2驱动输入端准直器接头1转动，第二步进电机4驱动输出端准直器接头3转动，从而实现光路的切换。

由上述可知，本实用新型的机械式光开关通过设置第一步进电机，可控制输入端准直器接头切换与输入光纤准直器组中的输入光纤准直器的位置，同时，设置第二步进电机可控制输出端准直器接头切换与输出光纤准直器组中的输出光纤准直器的位置，从而实现多个光路的切换。本实用新型通过第一步进电机和第二步进电机进行切换控制，生产成本较低、生产工艺和控制原理简单、响应速度快。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型做出的非实质性修改，也均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机械式光开关，其特征在于：包括输入光纤准直器组、输入端准直器接头、第一步进电机、输出光纤准直器组、输出端准直器接头、第二步进电机和主控电路；

所述第一步进电机和所述第二步进电机均与所述主控电路电连接；

所述输入端准直器接头安装在所述第一步进电机的转轴上，所述输入端准直器接头绕所述第一步进电机的转轴转动，所述输入光纤准直器组中的所有输入光纤准直器沿所述输入端准直器接头的运动轨迹设置；

所述输出端准直器接头安装在所述第二步进电机的转轴上，所述输出端准直器接头绕所述第二步进电机的转轴转动，所述输出光纤准直器组中的所有输出光纤准直器沿所述输出端准直器接头的运动轨迹设置；

所述输入端准直器接头与所述输出端准直器接头通过跳接光纤连接。

2.根据权利要求1所述的机械式光开关，其特征在于：

所述第一步进电机的转轴上安装有第一固定支架，所述第一固定支架的第一端安装在所述第一步进电机的转轴上，所述输入端准直器接头安装在所述第一固定支架的第二端。

3.根据权利要求2所述的机械式光开关，其特征在于：

所述机械式光开关还包括第一直角安装座，所述输入光纤准直器组和所述第一步进电机均安装在所述第一直角安装座的侧壁上。

4.根据权利要求3所述的机械式光开关，其特征在于：

所述第一直角安装座还设置多个第一固定孔，多个所述第一固定孔位于所述第一直角安装座的底壁。

5.根据权利要求1至4任一项所述的机械式光开关，其特征在于：

所述第二步进电机的转轴上安装有第二固定支架，所述第二固定支架的第一端安装在所述第二步进电机的转轴上，所述输出端准直器接头安装在所述第二固定支架的第二端。

6.根据权利要求5所述的机械式光开关，其特征在于：

所述机械式光开关还包括第二直角安装座，所述输出光纤准直器组和所述第二步进电机均安装在所述第二直角安装座的侧壁上。

7.根据权利要求6所述的机械式光开关，其特征在于：

所述第二直角安装座还设置多个第二固定孔，多个所述第二固定孔位于所述第二直角安装座的底壁。

8.根据权利要求1至4任一项所述的机械式光开关，其特征在于：

所述输入光纤准直器组中的所有输入光纤准直器的输出端面处于同一平面；

所述输入光纤准直器组中的所有输入光纤准直器的输出端面均与所述输入端准直器接头的输入端面平行设置。

9.根据权利要求1至4任一项所述的机械式光开关，其特征在于：

所述输出光纤准直器组中的所有输出光纤准直器的输入端面处于同一平面；

所述输出光纤准直器组中的所有输出光纤准直器的输入端面均与所述输出端准直器接头的输出端面平行设置。

10.根据权利要求1至4任一项所述的机械式光开关，其特征在于：

所述机械式光开关还包括光输入端口和光输出端口，所述输入光纤准直器组中的所有输入光纤准直器分别通过一条输入光纤与所述光输入端口连接，所述输出光纤准直器组中的所有输出光纤准直器分别通过一条输出光纤与所述光输出端口连接。

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