CN2560957Y - 多路光开关 - Google Patents

Abstract

一种多路光开关包括一输入端、一输出端、两棱镜阵列及一驱动装置。该输入端包括多根输入光纤、一锯齿形多芯光纤插针及一准直透镜，该锯齿形多芯光纤插针收容固持该多根输入光纤，该准直透镜用以准直该多根输入光纤输入的光信号。该输出端包括多根输出光纤、一锯齿形多芯光纤插针及一准直透镜，该锯齿形多芯光纤插针收容固持该多根输出光纤，该准直透镜用以会聚光信号至该多根输出光纤。该两棱镜阵列位于输入端与输出端之间，分别包括多个棱镜。该驱动装置驱动两棱镜阵列摆动以使不同棱镜组合置于输入端与输出端之间的光路中实现光路转换。

Description

多路光开关

【技术领域】

本实用新型涉及一种多路光开关，尤指一种移动光学元件实现光路转换的多路光开关。

【背景技术】

光开关是一种对光传输线路或集成光路中的各个信号通路进行相互转换及逻辑操作的器件，可用在光纤通信***、光纤网络、光纤测量***及光纤传感***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。

根据光开关工作原理，可将它分为非机械型光开关与机械型光开关两大类。其中，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之间的转换。这类光开关***损耗低、隔离度高，是目前应用最广泛的光开关。

请参照图1，美国专利第5,420,946号揭示了一种移动光学元件型光开关。该光开关包括一输入端11、一反射装置12和多个输出端13。其中，输入端11包括一输入光纤111和一渐变折射率透镜112，该渐变折射率透镜112用来将输入光纤111输入的光束准直至反射装置12。反射装置12包括一基底121和一设在基底121上的反射镜122，并与经渐变折射率透镜112准直的光束成45度夹角。该基底121底部具有一孔123，可与驱动机构的连杆(图未示)配合以驱动该反射装置12转动，为使反射装置12转动时输入光纤111的输入光束能耦合至输出端13，该孔123与渐变折射率透镜112的中心轴共线，且该反射装置12可以该中心轴为轴旋转。多个输出端13分别包括输出光纤131和渐变折射率透镜132，且各输出光纤131分别与一渐变折射率透镜132相配合，该多个输出端13沿与孔123及渐变折射率透镜112共轴的圆周固定排列。

输入光纤111输入的光束经渐变折射率透镜112准直输入到反射镜122，由旋转至不同位置的反射镜122反射后可与不同的输出端13相耦合，达到光路转换的目的。但是，该光开关结构复杂，各输出端13必须精确分布在输入端11的四周，输入光纤111与多根输出光纤131的调校极为耗时，且光路转换时对反射装置12旋转角度的精度要求高，另外，由于各输出端13均包括一输出光纤131和与之配合的光渐变折射率透镜132，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、易于调校且成本低廉的多路光开关。

本实用新型的目的是这样实现的：提供一多路光开关，其包括一输入端、一输出端、两棱镜阵列及一驱动装置。该输入端包括多根输入光纤、一多芯光纤插针及一准直透镜，该多芯光纤插针收容固持该多根输入光纤，该准直透镜用来准直该多根输入光纤输入的光信号。该输出端包括多根输出光纤、一多芯光纤插针及一准直透镜，该多芯光纤插针收容固持该多根输出光纤，该准直透镜用来会聚光信号至该多根输出光纤。该两棱镜阵列位于输入端与输出端之间，分别包括多个棱镜。该驱动装置驱动两棱镜阵列摆动以使不同棱镜组合置于输入端与输出端之间的光路中实现光路转换。

与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：因本实用新型多路光开关的输入装置和输出装置均通过一多芯光纤插针固持多根光纤，且该多根光纤共用一准直透镜，故其结构紧凑、易于实现小型化并可降低成本，另外，采用棱镜折射光束易于实现精确的光路转换。

【附图说明】

图1是现有光开关的立体图。

图2是本实用新型多路光开关的立体图。

图3是本实用新型多路光开关的剖面图。

图4是本实用新型多路光开关的锯齿形光纤插针的端面视图。

图5是本实用新型多路光开关的光路示意图。

图6是本实用新型多路光开关的另一光路示意图。

【具体实施方式】

请参照图2，本实用新型多路光开关包括一输入端21、一输出端22、两棱镜阵列23与24、两固持体25与26、一驱动装置以及一底座29，其中，该驱动装置包括两传动杆27和28。

请参照图3，输入端21包括多根输入光纤211、一锯齿形多芯光纤插针212、一套筒213、一准直透镜214、一内套管215及一外套管216。该多根输入光纤211用来输入光信号到该多路光开关。请配合参照图4，该锯齿形多芯光纤插针212一端(未标示)为倾斜面以提高回波损耗，该锯齿形多芯光纤插针212成圆柱体，其外表面沿轴向均匀分布有V形凹槽2121，其横截面呈锯齿状，输入光纤211安置于凹槽2121内，且输入光纤211的端面与锯齿形多芯光纤插针212的倾斜面齐平，然后套加套筒213固定。准直透镜214与锯齿形多芯光纤插针212相互对准用以准直多根输入光纤211输入的光束，其邻近锯齿形多芯光纤插针212的端面(未标示)亦为一倾斜面，以提高回波损耗。该内套管215套设套筒213及准直透镜214，用以相对定位锯齿形多芯光纤插针212及准直透镜214。该外套管216套设于内套管215之外，用以收容保护该输入端21。

输出端22包括多根输出光纤221、一锯齿形多芯光纤插针222、一套筒223、一准直透镜224、一内套管225及一外套管226，其结构与输入端21基本相同，在此不再详述。

再请参照图2，棱镜阵列23与24均由多个棱镜构成，分别安装在固持体25与26上所开设的安装孔上，该多个棱镜分布在一弧形上。棱镜阵列23与24位于输入端21与输出端22之间，通过两棱镜阵列23和24改变输入端21与输出端22之间的光路，从而使输入端21的多根输入光纤211之一输入的光信号传输至输出端任意输出光纤221。固持体25与26分别安装在传动杆27与28上，该两传动杆27和28固定在底座29上。底座29包括一本体290、两第一安装座291及两第二安装座292。该两第一安装座291平行设置，且其顶部相对位置均设有一用以分别安装对准输入端21与输出端22的安装孔(未标示)。该两第二安装座292平行设置在第一安装座291侧边，其上相对位置均设有用以安装上述两传动杆27与28的安装孔(未标示)。在外部控制装置(未标示)的作用下，驱动装置的两传动杆27与28分别驱动固持体25与26摆动，从而使棱镜阵列23与24的不同棱镜组合置于光路中以转换光路。

请参照图5，输入光纤211的一光纤2111输入的光信号，经准直透镜214准直为平行光束31，因光纤2111的端部不在准直透镜214的光轴上，故平行光束31与光轴成一夹角，藉由棱镜阵列23(参照图2)的棱镜231将光束折射为与光轴平行的平行光束30，平行光束30经棱镜阵列24(参照图2)的棱镜241再次折射为与光轴成一特定角度的平行光束41，特定方向的平行光束41经准直透镜224会聚至输出光纤2211。请配合参照图6，使棱镜阵列24的另一棱镜242置于光路中，可将光纤2111输入的光信号输入至输出端22的另一输出光纤2212。同样，通过驱动装置的传动杆27驱动棱镜阵列23的不同棱镜置于光路可将不同输入光纤211输入的光信号输入至输出端22的输出光纤221。故，该多路光开关可将输入端21任一输入光纤输入的光信号输入至输出端22任一输出光纤，因光路可逆，其亦可反向传输。

Claims (10)

1.一种多路光开关，包括一输入端、一输出端和一驱动装置，该输入端具有多根输入光纤和一用以准直输入光纤输入的光信号的准直透镜，该输出端具有多根输出光纤和一用以会聚光信号到输出光纤的准直透镜，其特征在于：该输入端包括一多芯光纤插针，该多芯光纤插针收容固持该多根输入光纤，该输出端也包括一多芯光纤插针，该多芯光纤插针收容固持该多根输出光纤，该多路光开关进一步包括位于输入端与输出端之间的两棱镜阵列，分别包括多个棱镜，驱动装置驱动两棱镜阵列移动以使不同棱镜组合置于输入端与输出端之间的光路中实现光路转换。

2.如权利要求1所述的多路光开关，其特征在于：该多芯光纤插针成圆柱体，在其外圆柱面上开设有多个凹槽，用以收容固持多根输入或输出光纤。

3.如权利要求2所述的多路光开关，其特征在于：该凹槽是V形槽。

4.如权利要求1所述的多路光开关，其特征在于：该输入端和输出端的多芯光纤插针外进一步分别套设一套筒。

5.如权利要求1所述的多路光开关，其特征在于：该多路光开关进一步包括一底座，该底座包括两第一安装座及两第二安装座。

6.如权利要求5所述的多路光开关，其特征在于：该两第一安装座相对平行设置，其顶部分别具有一安装输入端及输出端的安装孔。

7.如权利要求5所述的多路光开关，其特征在于：该两第二安装座平行于第一安装座设置且位于第一安装座侧面，与驱动装置相配合。

8.如权利要求1所述的多路光开关，其特征在于：该多路光开关进一步包括两棱镜固持体，该两棱镜固持体均开设有安装多个棱镜的多个安装孔。

9.如权利要求8所述的多路光开关，其特征在于：该多个安装孔呈弧形排列。

10.如权利要求8所述的多路光开关，其特征在于：该两棱镜固持体通过驱动装置驱动而摆动，从而带动不同棱镜组合置于光路中。

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