CN2543079Y

CN2543079Y - 光开关组合

Info

Publication number: CN2543079Y
Application number: CN 02226934
Authority: CN
Inventors: 周明宝
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2002-04-16
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2003-04-02
Anticipated expiration: 2012-04-16

Abstract

一种光开关组合包括一输入端、一输出端、一光路切换装置与一驱动装置。该输入端包括一输入光纤、一固持输入光纤的光纤毛细管与一第一准直透镜，该第一准直透镜用以准直从输入光纤输入的光信号。该输出端包括多根输出光纤与一固持多根输出光纤的固持器。该光路切换装置位于输入端和输出端之间，其包括多个第二准直透镜与一固持该多个第二准直透镜的连接板。该第二准直透镜具一倾斜端面。该驱动装置驱动光路切换装置转动以使特定的第二准直透镜置于输入端和输出端之间的光路中，实现光路的切换。

Description

光开关组合

【技术领域】

本实用新型涉及一种光学组合，尤指一种通过切换不同透镜于光路中以实现光路转换的光开关组合。

【背景技术】

光开关是一种对光传输线路或集成光路中的多个信号通路进行相互转换和逻辑操作的器件，其可用于光纤通信***、光纤网络、光纤测量***和光纤传感***中，起光路转换的作用，是光通信领域中不可缺少的重要元件。

根据光开关的工作原理，可将其分为非机械型光开关与机械型光开关两大类。其中，非机械型光开关主要依靠电光效应、磁光效应、声光效应和热效应改变波导折射率以使光路发生改变，其开关时间短、体积小，便于光集成与光电集成。然而，其***损耗大、隔离度低，且技术尚不成熟，制造成本较高。机械型光开关利用机械、电磁方式等使光纤或光学元件发生移动，从而实现光束在不同输出端口之间的切换。此类光开关***损耗低、隔离度高，是目前应用最广泛的光开关。

现有技术请参阅图1，其为美国专利第4,146,856号所揭示的一种移动光纤型光开关。该光开关包括一套管10、两导磁弹片111和112、三个支撑元件121和122以及123、三根光纤131和132以及133。该导磁弹片111、112分别穿过并固定于套管10的两端部(未标示)，其位于套管10内的端部(未标示)相交迭，支撑元件121固定于导磁弹片112的端部且其端面(未标示)和导磁弹片112的端部齐平，其内部具有一通孔124，支撑元件122固定于套管10的内管壁(未标示)的特定位置，其具有一通孔125，支撑元件123位于导磁弹片111的端部邻近于支撑元件121的位置，其也具有一通孔126，三根光纤131、132和133穿过套管10的端部且其一端部(未标示)分别固定于支撑元件121、122和123的通孔124、125和126中。当两导磁弹片111、112具不同磁性时，两导磁弹片111、112相互抵靠，位于支撑元件121、123的通孔124、126中的光纤131、133相互对准，当两导磁弹片111、112具相同磁性时，两导磁弹片111、112相互排斥，致使支撑元件121抵靠管壁，此时位于支撑元件121、122的通孔124、125中的光纤131、132相互对准。此光开关可实现光路的切换，然而，其通过移动光纤131达成光路的切换，因光纤直径小，频繁的开关移动过程中容易出现弯曲变形且其未使用准直透镜准直光束，导致光信号损耗较大，影响光信号传输品质。

另一现有技术请参阅图2，其为美国专利第5,420,946号所揭示的一种移动光学元件型光开关。该光开关包括一输入端610、一反射装置630和多个输出端620。其中，输入端610包括一输入光纤611和一渐变折射率透镜612，该渐变折射率透镜612用于准直输入光纤611输入的光束至反射装置630。反射装置630包括一基底632、一设于基底632的反射镜631，且其与经渐变折射率透镜612准直的光束成45度夹角。该基底632底部具有一可与驱动机构的连杆(图未示)配合以驱动该反射装置630转动的孔633，为使反射装置630转动时输入光纤611的输入光束能耦合至输出端620，该孔633与渐变折射率透镜612的中心轴共线，且该反射装置630可以该中心轴为轴旋转。多个输出端620分别包括输出光纤621，且各光纤621分别与一渐变折射率透镜622相配合，该多个输出端620沿与孔633和渐变折射率透镜612共轴的圆周固定排列。

输入光纤611输入的光束经渐变折射率透镜612准直输入至反射镜631，通过旋转至不同位置的反射镜631反射后可耦合至不同输出端620，达成光路切换的目的。但是，该光开关结构复杂，各输出端620必须精确分布于输入端610的四周，光路切换时反射装置630旋转角度的精度要求高，且多个输出端620均包括输出光纤621和渐变折射率透镜622，使得该光开关成本较高，同时也难于向小型化方向发展。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、制程简单、易于实现小型化，同时可降低制造成本的光开关组合。

本实用新型的目的是这样实现的，提供一种光开关组合，其包括一输入端、一输出端、一光路切换装置和一驱动装置。该输入端包括一输入光纤、一固持输入光纤的光纤毛细管和一与输入光纤相对定位的第一准直透镜，该第一准直透镜用以准直从输入光纤输入的光信号。该输出端包括多根输出光纤与一固持多根输出光纤的固持器。该固持器包括一第一支撑元件、第一套圈、第二套圈和第二支撑元件。第一套圈套设第一支撑元件，该第一支撑元件开设多个容纳多根输出光纤的凹槽。第二支撑元件通过粘胶固连于第一支撑元件，其被套设于第二套圈之内。该光路切换装置位于输入端和输出端之间，其包括多个第二准直透镜与一固持该多个第二准直透镜的连接板。该第二准直透镜具一倾斜端面。该驱动装置驱动光路切换装置转动以使特定的第二准直透镜置于输入端和输出端之间的光路中，实现光路的切换。

与现有光开关装置相比较，本实用新型的光开关组合通过一固持器固持多根输出光纤，结构紧凑、制程简单、易于实现小型化，同时可降低制造成本。

【附图说明】

图1是现有技术光开关的剖面图。

图2是又一现有技术光开关的立体图。

图3是本实用新型光开关组合的立体图。

图4是本实用新型光开关组合的剖面图。

图5是本实用新型光开关组合的固持器的左视图。

图6是本实用新型光开关组合的固持器的右视图。

图7是本实用新型光开关组合的部分光路示意图。

图8是本实用新型光开关组合的另一部分光路示意图。

【具体实施方式】

请参阅图3，本实用新型光开关组合包括一输入端21、一输出端22、一置于输入端21和输出端22之间的光路切换装置23、一基座24与一驱动装置25。

请参阅图4，输入端21包括一输入光纤211、光纤毛细管212、第一准直透镜213、第一内套管214和第一外套管216。该输入光纤211用以输入光信号至该光开关组合。该光纤毛细管212收容固持该输入光纤211，且其内端面2121被研磨成倾角为6至8度的倾斜面，以提高回波损耗。第一准直透镜213与光纤毛细管212相互对准，用以将输入光纤211输入的光束变成平行光，其邻近光纤毛细管212的内端面2131也被研磨成6至8度的斜面，另一端面(未标示)是非球面结构。在本实施方式中，该第一准直透镜213为模铸形成的透镜。该第一内套管214套设光纤毛细管212和第一准直透镜213，用以相对定位光纤毛细管212和第一准直透镜213。该第一外套管216套设第一内套管214，用以收容保护该输入端21。

输出端22包括多根输出光纤221、一固持器222、一第二内套管224和一第二外套管226。该固持器222固持多根输出光纤221，其包括一第一圆形支撑元件223、第一套圈225、第二套圈227和第二圆形支撑元件229。一起参阅图5，第一圆形支撑元件223具多根在输出光纤光轴方向上均匀分布的V形凹槽228。多根输出光纤221的一段均被剥去塑套(Jacket)，成为一段裸纤(未标示)。此段裸纤分别固持于第一圆形支撑元件223的凹槽228中。第一套圈225套设第一圆形支撑元件223。一起参阅图6，第二圆形支撑元件229通过粘胶固连第一圆形支撑元件223，其被套设于第二套圈227之内。输出光纤221的未剥塑套段固持于第二圆形支撑元件229与套圈227之间。第二内套管224套设于固持器222之外，而第二外套管226套设于第二内套管224之外。

请再次参阅图4，该光路切换装置23置于输入端21和输出端22之间，其包括多个第二准直透镜231和固持该多个第二准直透镜231的连接板232。该多个第二准直透镜231呈圆弧布置于连接板232一端，在本实施方式中，该多个第二准直透镜231是模铸形成的透镜，其邻近输入端21的端面2311皆被形成相同倾斜角度，另一端面(未标示)为非球面结构。连接板232另一端和驱动装置25(如图3所示)连接。使用时，通过驱动装置25驱动连接板232转动，以切换不同的第二准直透镜231。该多个第二准直透镜231置于光路时其端面2311摆放角度不同，使得从第一准直透镜213输出的平行光耦合进入不同的输出光纤221。

请再次参阅图3，驱动装置25包括一传动杆251和一支架252，该传动杆251大致成圆柱状，一端(未标示)和连接板232相接，另一端则收容于该支架252，且连接于一外部控制装置(图未示)。

基座24包括一底座242和两支撑臂244。该两支撑臂244位于光路切换装置23的两侧，分别固持输入端21和输出端22。该底座242设有一开口246，连接板232可于开口246内转动。

请参阅图3与图7，通过驱动装置25使多个第二准直透镜231的一特定透镜2312置于光路中，输入的光信号经第一准直透镜213变成平行光束，并入射至透镜2312，耦合进入多根输出光纤221的其中一光纤2211。一起参阅图8，通过驱动装置25驱动使连接板232转动，将光路切换装置23的另一透镜2313置入光路，由于透镜2313与透镜2312的倾斜端面2311摆放角度不同，输入光信号将传输至另一输出光纤2212。本实用新型利用连接板232的摆动而使不同的第二准直透镜231切入光路，由于该多个第二准直透镜231置于光路时，其摆放角度各不相同，使得光路切入不同的输出光纤221，从而实现光路切换的功能。

可以理解，通过驱动装置25驱动端面倾斜角度不同的第二准直透镜231也可达相同效果。

Claims

1.一种光开关组合，其包括一具一输入光纤的输入端、一具多根输出光纤的输出端、一光路切换装置和一驱动装置，其特征在于：该输出端包括一固持多根输出光纤的固持器，该固持器进一步包括一第一支撑元件和一第一套圈，其中该第一套圈套设第一支撑元件，第一支撑元件开设容纳多根输出光纤的多个凹槽，该光路切换装置位于输入装置和输出装置之间，包括多个透镜，该驱动装置与光路切换装置相连接，驱动光路切换装置转动，多个透镜中的一个透镜因此置入输入端和输出端之间的光路中。

2.根据权利要求1所述的光开关组合，其特征在于该输入端包括一固持输入光纤的光纤毛细管和一第一准直透镜。

3.根据权利要求1所述的光开关组合，其特征在于该多个透镜一端面倾斜相同角度，且其倾斜端面摆放角度皆不相同。

4.根据权利要求1所述的光开关组合，其特征在于该多个透镜一端面形成一倾斜角度，且不同透镜的倾斜角度不同。

5.根据权利要求1所述的光开关组合，其特征在于该光路切换装置进一步包括一连接板，该多个透镜呈圆弧布设于连接板一端，该连接板另一端连接驱动装置。

6.根据权利要求1所述的光开关组合，其特征在于其进一步包括一基座，该基座包括一底座和两个支撑臂，其中该两个支撑臂分别固持输入端与输出端。

7.根据权利要求1所述的光开关组合，其特征在于该输出端的固持器进一步包括一第二套圈和一第二圆形支撑元件，第二圆形支撑元件通过粘胶固连第一支撑元件，其被套设于第二套圈。

8.根据权利要求7所述的光开关组合，其特征在于输出光纤一端部为裸纤，此段裸纤分别被固持于第一支撑元件的凹槽和第一套圈之间，输出光纤的其余部分被固持于第二圆形支撑组件和第二套圈之间。

9.根据权利要求1所述的光开关组合，其特征在于第一支撑元件的凹槽是V形槽。