一种2x2磁光开关及其组装调试方法技术

本发明专利技术涉及一种2x2磁光开关,包括从左往右依次设置的第一准直器、光学内核组件、线圈和第二准直器；所述第一准直器包括第一和第二光纤；所述第二准直器包括第三和第四光纤；所述线圈根据通电方向产生不同方向的磁场，实现将第一根光纤的光束耦合进第三根光纤，第二根光纤的光束耦合进第四根光纤或者将来自第一根光纤的光束耦合进第四根光纤，第二根光纤的光束耦合进第三根光纤；所述第一准直器将来自第一、二根光纤的光准直成平行光束，或将平行光束导入第一、二根光纤；所述第二准直器将来自第三、四根光纤的光准直成平行光束，或将平行光束导入第三、四根光纤。本发明专利技术构简单、体积超小、插入损耗低、偏振相关损耗低和超高的通道切换重复性。

A 2x2 magneto optic switch and its assembling and debugging method

【技术实现步骤摘要】
一种2x2磁光开关及其组装调试方法
本专利技术涉及光学和光纤通讯
，，具体涉及一种2x2磁光开关及其组装调试方法。
技术介绍
光开关是一种在光学系统中被用于在一个输入光纤和一个或更多个输出光纤之间切换的光学器件。光开关被用于光纤通讯系统中来连接和断开传输通道，来路由被信息调制的光束，提供网络保护，提供交叉连接，和分插应用。光开关也能用于使光源产生脉冲，例如激光器，或利用调制或未调制光束实现其他功能。一种类型的光开关是一个1x2光开关，它能够在一个输入端口和两个输出端口之间提供光切换，或者在两个输入端口之间和一个输出端口提供光切换。使用折射光学的1x2光开关是非常可靠的，它有小的插入损耗，并且很容易制造。1x2光开关已经被广泛地用于无线电通讯行业，例如保护切换，标记切换等。1x2光开关也已经被用于建立大尺寸的开关，例如1x4和1x8光学开关。在一些情况下，应用若干个1x2光开关减小能量消耗和或被占用的物理空间。实现这些光开关有许多技术，例如机械、电-光、热-光、声-光、磁-光和半导体技术。每一种切换技术都有优点和缺点。例如，机械开关是最广泛应用的路由元件和提供非常小的插入损耗和串扰特性，但是，机械开关的切换时间是被限制在毫秒范围内，且装置本身体积很大。此外，如果用引擎驱动部件来操作开关，开关会有有限的使用寿命，并且被可靠性问题所困扰。在现有方案中，采用的是双折射晶体的位移片来分合光，采用热扩束光纤来解决压缩光斑，解决交叉距离越长和光斑越大的矛盾，而热扩束光纤比常规光纤有更高的成本的。>
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种2x2磁光开关及其组装调试方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种2x2磁光开关,包括从左往右依次设置的第一准直器、光学内核组件、线圈和第二准直器；所述第一准直器包括第一和第二光纤；所述第二准直器包括第三和第四光纤；所述线圈根据通电方向产生不同方向的磁场，实现将第一根光纤的光束耦合进第三根光纤，第二根光纤的光束耦合进第四根光纤或者将来自第一根光纤的光束耦合进第四根光纤，第二根光纤的光束耦合进第三根光纤；所述线圈根据电流方向，产生正反向磁场，控制第一磁光晶体的旋光方向为正向和反向；所述第一准直器将来自第一、二根光纤的光准直成平行光束，或将平行光束导入第一、二根光纤；所述第二准直器将来自第三、四根光纤的光准直成平行光束，或将平行光束导入第三、四根光纤。进一步的，所述光学内核组件包括从左往右依次设置的第一偏振分光棱镜、第一磁光晶体、第一波片和第二偏振分光棱镜；所述第一偏振分光棱镜包括第一全反射面、偏振分光面、第二全反射面，第一全反射面、第二全反射面和偏振分光面非平行；所述第二偏振分光棱镜包括第一全反射面、偏振分光面和第二全反射面；所述第一全反射面、第二全反射面和偏振分光面非平行。进一步的，所述光学内核组件包括从左往右依次设置的第一楔角片、第三偏振分光棱镜、第一磁光晶体、第一波片、第四偏振分光棱镜和第二楔角片；所述第三偏振分光棱镜包括平行的第一全反射面、偏振分光面、第二全反射面；所述第四偏振分光棱镜包括平行的第一全反射面、偏振分光面和第二全反射面；所述光学内核组件通过第一楔角片和第二楔角片来改变光束的传输方向，将平行光束变成设定夹角的光束。进一步的，光学内核组件包括从左往右依次设置的第一屋脊棱镜、第三偏振分光棱镜、第一磁光晶体、第一波片、第四偏振分光棱镜和第二屋脊棱镜；所述第三偏振分光棱镜包括平行的第一全反射面、偏振分光面、第二全反射面；所述第四偏振分光棱镜包括平行的第一全反射面、偏振分光面和第二全反射面；所述光学内核组件通过第一屋脊棱镜和第二屋脊棱镜来改变光束的传输方向，将平行光束变成设定夹角的光束。进一步的，所述光学内核组件包括从左往右依次设置的第一折角棱镜、第三偏振分光棱镜、第一磁光晶体、第一波片、第四偏振分光棱镜和第二折角棱镜；所述第三偏振分光棱镜包括平行设置的第一全反射面、偏振分光面、第二全反射面，所述第四偏振分光棱镜包括平行设置的第一全反射面、偏振分光面和第二全反射面；述光学内核组件通过第一折角棱镜和第二折角棱镜来改变光束的传输方向，将平行光束变成设定夹角的光束。一种2x2磁光开关的组装调试方法，包括以下步骤：步骤S1:通过微光学工艺粘合组装光学内核组件；步骤S2:将光学内核组件粘贴于外套管中；步骤S3:线圈罩在光学内核组件外的外套管外侧；步骤S4：线圈通电流后，将第一准直器的两根光纤输入光信号，监控第二准直器的两根光纤的光信号，同时调节两准直器，当指标达到预设要求时，用胶水将第一和第二准直器固定于外套管中。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术具有结构简单、体积超小、插入损耗低、偏振相关损耗低、超高的通道切换重复性和超高的寿命等优点。附图说明图1是本专利技术一实施例中，线圈通正向电流时磁光晶体和波片改变光束偏振态示意图；图2是本专利技术一实施例中，光从磁光开关的光纤111到光纤121的光路原理示意图；图3是本专利技术一实施例中，光从磁光开关的光纤112到光纤122的光路原理示意图；图4是本专利技术一实施例中，线圈通反向电流时磁光晶体和波片改变光束偏振态示意图；图5是本专利技术一实施例中，光从磁光开关的光纤111到光纤122的光路原理示意图；图6是本专利技术一实施例中，光从磁光开关的光纤112到光纤121的光路原理示意图；图7是本专利技术一实施例中，实施例一磁光开关光路原理示意图；图8是本专利技术一实施例中，实施例二磁光开关光路原理示意图；图9是本专利技术一实施例中，实施例三磁光开关光路原理示意图；图10是本专利技术一实施例中，实施例四磁光开关光路原理示意图；图中：第一准直器-11，第一根光纤-111，第二根光纤-112，第二准直器-12，第三根光纤-121，第四根光纤-122，第一偏振分光棱镜-21，第二偏振分光棱镜-22，第三偏振分光棱镜-23，第四偏振分光棱镜-24，第一磁光晶体-31，第一波片-41，线圈-5，第一楔角片-61，第二楔角片-62，第一屋脊棱镜-71，第二屋脊棱镜-72，第一折角棱镜-81，第二折角棱镜-82。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。请参照图1，本专利技术提供一种2x2磁光开关,包括从左往右依次设置的第一准直器11、光学内核组件、线圈5、第二准直器12。线圈5根据通电方向产生不同方向的磁场，实现将来自第一根光纤111的光束耦合进第三根光纤121，将来自第二根光纤112的光束耦合进第四根光纤122；和实现将来自第一根光纤111的光束耦合进第四根光纤122，将来自第二根光纤112的光束耦合进第三根光纤121，反向亦可。第一、第二根光纤合为第一准直器，第三、第四根光纤合为第二准直器。实施例1：参考图1-7，本实施例中2x2磁光开关，包括第一准直器11、光学内核组件、线圈5、第二准直器12。光学内核本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2x2磁光开关,其特征在于：包括从左往右依次设置的第一准直器、光学内核组件、线圈和第二准直器；所述第一准直器包括第一和第二光纤；所述第二准直器包括第三和第四光纤；所述线圈根据通电方向产生不同方向的磁场，实现将第一根光纤的光束耦合进第三根光纤，第二根光纤的光束耦合进第四根光纤或者将来自第一根光纤的光束耦合进第四根光纤，第二根光纤的光束耦合进第三根光纤；所述线圈根据电流方向，产生正反向磁场，控制第一磁光晶体的旋光方向为正向和反向；所述第一准直器将来自第一、二根光纤的光准直成平行光束，或将平行光束导入第一、二根光纤；所述第二准直器将来自第三、四根光纤的光准直成平行光束，或将平行光束导入第三、四根光纤。/n

【技术特征摘要】
1.一种2x2磁光开关,其特征在于：包括从左往右依次设置的第一准直器、光学内核组件、线圈和第二准直器；所述第一准直器包括第一和第二光纤；所述第二准直器包括第三和第四光纤；所述线圈根据通电方向产生不同方向的磁场，实现将第一根光纤的光束耦合进第三根光纤，第二根光纤的光束耦合进第四根光纤或者将来自第一根光纤的光束耦合进第四根光纤，第二根光纤的光束耦合进第三根光纤；所述线圈根据电流方向，产生正反向磁场，控制第一磁光晶体的旋光方向为正向和反向；所述第一准直器将来自第一、二根光纤的光准直成平行光束，或将平行光束导入第一、二根光纤；所述第二准直器将来自第三、四根光纤的光准直成平行光束，或将平行光束导入第三、四根光纤。


2.根据权利要求1所述的一种2x2磁光开关,其特征在于：所述光学内核组件包括从左往右依次设置的第一偏振分光棱镜、第一磁光晶体、第一波片和第二偏振分光棱镜；所述第一偏振分光棱镜包括第一全反射面、偏振分光面、第二全反射面，第一全反射面、第二全反射面和偏振分光面非平行；所述第二偏振分光棱镜包括第一全反射面、偏振分光面和第二全反射面；所述第一全反射面、第二全反射面和偏振分光面非平行。


3.根据权利要求1所述的一种2x2磁光开关,其特征在于：所述光学内核组件包括从左往右依次设置的第一楔角片、第三偏振分光棱镜、第一磁光晶体、第一波片、第四偏振分光棱镜和第二楔角片；所述第三偏振分光棱镜包括平行的第一全反射面、偏振分光面、第二全反射面；所述第四偏振分光棱镜包括平行的第一全反射面、偏振分光面和第二全反射面；所述光学内核组件通过第一楔...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋友山，陈辉龙，
申请(专利权)人：福建天蕊光电有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35