光开关制造技术

提供一种光开关，用于在至少三个彼此水平隔开或者彼此水平以及垂直隔开的透镜之间切换光路。此光开关包括，用于支撑透镜的透镜支架构件，与透镜光耦合的固定棱镜以及相对于透镜支架构件支撑为可移动的移动棱镜。移动棱镜是由致动器在第一位置和第二位置之间驱动，在第一位置，利用固定棱镜在两个透镜之间形成光路，在第二位置，通过移动棱镜在另外两个透镜之间形成光路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光开关，适合应用于切换光通讯系统中的光路，或者 激光加工中的激光M径。
技术介绍
在最近迅猛发展的光传输技术中，用于光信号或者光能量传输路径 切换的光开关起到了重要的作用。例如，日本专利早期公报第2003-15059号公开了一种使用移动棱镜的光开关。如图19A和19B所 示，该光开关通过在一对输入光纤(2a， 2c)和一对输出光纤(2b， 2d) 的端头之间移入和移出棱镜6M来切换光路。在这种情况下，由于棱镜 6M的直线运动减少了设备的死空间，因此能够在整体上缩小该光开关 的尺寸。此光开关当输入光纤(2a， 2c)分别与输出光纤(2b， 2d)同轴设 置时是有效的。但是，当输入光纤与输出光纤平行设置时，则需要采用 另一种切换机构。另一方面，日本专利早期公报第2004-37652号公开了一种当输入光 纤(2a， 2c)与输出光纤(2b, 2d)在同一面内彼此平行设置时用于切 换光路的光开关，如图20所示。此光开关中使用的镜组6N具有复杂的 形状，包括用于提供图21A中所示光路的反射部分以及用于提供图21B 中所示光路的反射部分。通过相对于光纤沿图20中箭头所示的方向移 动镜组6N来切换光路。但是，由于这些反射部分是整体成型的，因此需要以高精度加工镜 组6N复杂的几何外形。此外，当定位其中一个反射部分定位时，会影 响到镜组6N所有反射部分的位置。因此，当装置装配之后，单独调整 反射部分的位置是十分困难的。此外，由于所使用的镜组是以如此高精 度方式加工而成，在光开关性能价格比的提高方面还存在很大的空间。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的是提供一种具有使用固定光导构件及移动 光导构件的切换机构的新型电开关，其与上述传统情况不同。更确切地说，本专利技术的光开关包括至少三个透镜，用以支撑透镜 的透镜支架构件，与透镜光耦合的固定光导构件以及移动光导构件，其 特征在于移动光导构件能够相对于透镜在第一位置和第二位置之间移 动，在第一位置，利用固定光导构件在至少三个透镜中的两个透镜之间 形成光路，在笫二位置，利用移动光导构件在至少三个透镜中的另外两 个透镜之间形成光路。根据本专利技术，由于光路的切换是通过选择固定光导构件进行光反射 或者选择移动光导构件进行光反射，所以移动光导构件可以具有相对简 单的形状。因此该光开关的光学零件定位容易并且具有较低的制造成 本。根据本专利技术的技术原理，将在后面进行描述，还可以提供一种在两 个方向上切换光路的紧凑的光开关，即除了在水平方向上进行光路切 换，还可以在水平和垂直两个方向上进行光路切换。在本专利技术的光开关中，优选的固定光导构件具有在第一位置上用于 反射两个透镜之中的 一个透镜发射出光束的第 一反射部分，以及用于把 从第一反射部分反射的光束进而朝向两个透镜中另外一个透镜反射的 第二反射部分。例如，优选的固定光导构件形成有透明材料的体部，和 形成在体部的一对表面上的第一和第二反射部分。做为替代，优选的固 定光导构件可以由梯形棱镜制成，梯形棱镜的一对斜面做为第一和第二 反射部分，两个斜面彼此之间的夹角为直角。同样的，优选的移动光导构件具有在第二位置上用于反射另外两个 透镜之中的 一个透镜发射出光束的第三反射部分，以及用于把从第三反 射部分反射的光束进而朝向另外两个透镜中的另 一个透镜反射的第四 反射部分。例如，优选的移动光导构件形成有由透明材料制成的体部， 和形成在体部的一对表面上的第三和第四反射部分。本专利技术的光开关，优选的至少三个透镜由彼此光轴平行的第一、第 二、第三和第四透镜组成，在第一位置上，第一和第二透镜之间以及第 三和第四透镜之间形成光路，在第二位置上，第一和第四透镜以及第二 和第三透镜之间形成光路。需要特别指出的是，第一、第二、第三和第 四透镜是通过透镜支架构件支撑的，使它们的光轴在水平以及垂直方向 上彼此平行。在该情况下，可以在多个光传导构件例如在矩阵排列的光 纤之间切换光路。做为上述应用四个透镜的光开关的一个优选实施方式，固定光导构件具有至少一对反射部分(例如，图3A中的50和51)，在第一位置上， 用以反射从第一和第二透镜中的一个以及第三和第四透镜中的一个发 射出的光束，并且将一对经过反射的光束进而分别朝向第 一和第二透镜 中的另一个以及第三和第四透镜中的另一个反射。移动光导构件具有至 少一对反射部分(例如，图4C中的两对反射部分63和65以及64和 66)，在第二位置上，用以反射从第一和第四透镜中的一个以及第二和 第三透镜中的一个发射出的光束，并且将一对经过反射的光束进而分别 朝向第一和第四透镜中的另一个以及第二和第三透镜中的另一个反射。 在该情况下，特别优选的是，固定光导构件中的至少一对反射部分间的 夹角以及移动光导构件中的至少一对反射部分间的夹角分别都是直角。 在此实施方式中，可以使用具有相对简单结构的固定光导构件和移动光 导构件，例如图3所示。因此，可以使光开关具有较好的性能价格比。在上面的光开关中，优选的移动光导构件设置为使得与固定光导构 件的至少一对反射部分平行的轴线(图3A中的X轴)垂直于与移动光 导构件的至少一对反射部分平行的轴线(图4A中的Y轴)。根据本实 施方式，在第一位置上，利用固定光导构件可以在彼此间垂直隔开的透 镜之间形成光路。另一方面，在第二位置上，利用移动光导构件可以在 彼此间水平隔开的透镜之间形成光路。因此，此光开关在光路设计方面 表现出更高的灵活性。做为本专利技术使用四个透镜的光开关的一个特别优选实施方式，固定 光导构件包括在第 一位置上用以反射从第 一透镜发射出的光束的第一 反射部分50，用以反射从第三透镜发射出的光束的第二反射部分51， 用以将第 一反射部分反射的光束进而朝向第二透镜反射的第三反射部 分51，以及用以将第二反射部分反射的光束进而朝向第四透镜的第四反 射部分50。另一方面，移动光导构件包括在第二位置上用以反射从第一 透镜发射出的光束的第五反射部分63，用以将第五反射部分反射的光束 进而朝向第四透镜反射的第六反射部分65，用以反射从第三透镜发射出的光束并与第六反射部分通过空间21分隔开的第七反射部分66，以及 用以将第七反射部分反射的光束进而朝向第二透镜反射并与第五反射 部分通过空间20分隔开的第八反射部分64。在第一位置上，第一和第二透镜之间的光路是穿过第五和第八反射 部分63和64之间的空间形成的，并且第三和第四透镜之间的光路是穿 过第六和第七反射部分65和66之间的空间形成的。在此种情况中，优 选的第一反射部分50和第三反射部分51之间的夹角，第二反射部分51 和第四反射部分50之间的夹角，第五反射部分63和第六反射部分65 之间的夹角，以及第七反射部分66和第八反射部分64之间的夹角，分 别为直角。根据此实施方式，因为光路穿过移动光导构件上形成的空间， 这样可以减少移动光导构件相对于透镜支架构件的移动距离。因此，可 以提供一种用于在多个光传导构件之间例如在矩阵排列的光纤之间切 换光路的紧凑的光开关。此外，上述光开关的固定光导构件包括提供第一反射部分和第四反 射部分的单个反射面50，以及提供第二反射部分和第三反射部分的单个 反射面51，并且这两个反射面之间的夹角为直角。此外，上述光开关的 移动光导构件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光开关，其包括：至少三个透镜；构造成支撑所述透镜的透镜支架构件；与所述透镜光耦合的固定光导构件；以及相对于所述透镜在第一位置和第二位之间移动的移动光导构件，在第一位置，利用所述固定光导构件在所述至少三个透 镜中的两个之间形成光路，在第二位置，利用所述移动光导构件在所述至少三个透镜中的另外两个透镜之间形成光路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：新村雄一，一矢光雄，下村勉，木村沙知子，
申请(专利权)人：松下电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]