光开关制造技术

技术编号:2685823 阅读:142 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种光开关包括一输入装置、一输出装置、一光路转换装置和一驱动装置。其中,该输入装置和输出装置结构相同,都包括一内置多根光纤的光纤插针,该光路转换装置包括一第一透镜阵列和一第二透镜阵列。该输入装置将输入光束传输至光路转换装置,驱动装置驱动第一透镜阵列的一透镜和第二透镜阵列的一特定透镜位于光路中,第一透镜阵列的一透镜将输入光束转变为沿特定方向,如水平方向传输的光束,该第二透镜阵列的一特定透镜随后使该光束的方向偏折后传输至输出装置。(*该技术在2012年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于一种光开关,尤指一种采用透镜实现光路转换的机械式光开关。
技术介绍
光开关是一种对光传输线路或集成光路中各信号通路进行相互转换或逻辑操作的无源元件,它广泛应用于光纤通信系统、光纤网路系统、光纤测量系统和光纤传感系统等,是光通信领域中关键的光学元件之一。根据光开关的工作原理,它可以分为机械式光开关和非机械式光开关两大类。机械式光开关是利用机械、电磁方式使光纤或光学元件发生移动,从而实现光束在不同端口之间的切换。其中,移动光纤型机械式光开关通过移动光纤实现光路的切换,但因为光纤直径小,在移动过程中容易发生弯曲变形,导致插入损耗较大,影响光信号的传输。另一种机械式光开关是移动光学元件型光开关,它的输入光纤与输出光纤固定不动,通过移动光学元件来达成光路的切换,这种光开关插入损耗较低,一般不大于2dB;隔离度较高,一般大于45dB;且不受波长和偏振的影响,是目前应用较为普遍的一种机械式光开关。一种现有机械式光开关可参考美国专利第5,420,946号(参照图1),它包括一输入装置610、多个输出装置620和一反射装置630。其中,该一输入装置610包括一输入光纤611和一自聚焦透镜612,各输出装置620也分别包括一输出光纤621和一自聚焦透镜622,反射装置630位于固定平台600的中央安装孔601中,包括一反射镜631和固持反射镜的基座632,该基座632开设一装配孔633用来配合外部驱动装置(图未示)。该输入装置610垂直于固定平台600,且与反射镜631成45度夹角,该多个输出装置620围绕反射装置630成放射状排列。通过外部驱动装置,可选择性旋转反射装置630使输入光束从不同的输出光纤621输出。由于光路具可逆性,该光开关也可以选择使输入光从多根输出光纤621之一输入,并传输至输入装置610。但是,该现有光开关的各输出装置620彼此分立,使得光开关的结构复杂庞大,且输入装置610和多个输出装置620的调校过程极为繁多。其次,由于输入装置610和多个输出装置620之间距离受到限制,使得不能大量扩充输出装置620的数目,且精确度要求较高,难以调校,损耗较大。再次,该光开关无法扩充输入装置610的数目,也就无法实现输入光束选择性自多输入装置之一传输至多输出装置之一。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构紧凑可实现多光路切换的光开关。本技术的目的是这样实现的提供一种光开关,其包括一输入装置、一输出装置、一光路转换装置和一驱动装置,该光路转换装置是置于输入装置和输出装置之间。该输入装置和输出装置结构相同,均包括一内置均匀排列多根光纤的光纤插针,该光纤插针均包括一中轴,多根光纤均匀分布于该中轴的四周。该光路转换装置包括至少二透镜阵列,该驱动装置包括至少二摆动板,用以分别固持该至少二透镜阵列,该驱动装置驱动该至少二摆动板摆动,使该至少二透镜阵列分别有一特定透镜位于输入装置与输出装置之间的光路中,从而选择性将输入光束从一输入光纤传输至一特定输出光纤。与现有技术相比较,本技术具有以下优点该光开关采用多光纤插针固持输入/输出光纤,并利用摆动板置换不同透镜于光路中以切换光路,使得该光开关结构更紧凑,并且可实现多光路选择。附图说明图1是现有光开关的立体图。图2是本技术光开关的立体图。图3是图2沿III-III方向的剖面图。图4是图2沿IV-IV方向的剖面图。图5是本技术光开关的输入装置的右视图。图6和图7是本技术光开关的光路示意图。具体实施方式请参阅图2,是本技术光开关的立体图。该光开关10包括一具多根输入光纤110的输入装置100、一具多根输出光纤210的输出装置200、一光路转换装置300和一驱动装置400。该光开关10进一步包括一底座500用以固持上述装置,其包括一基板510。请一起参阅图3至图5,该输入装置100固定于一从基板510延伸的定位板520,其包括一内置五根输入光纤110的光纤插针120,该五根输入光纤110包括具包层部分(未标示)和无包层的裸纤部分(未标示),该光纤插针120大致成圆柱状,其包括一固持部150、一中轴121和一套筒122,该固持部150用来固持该五根输入光纤110的具包层部分(未标示),在该中轴121的圆柱面(未标示)上均匀开设五V型槽123,用来定位该五根输入光纤110的裸纤部分(未标示)并通过粘胶固住,以使五根输入光纤110均匀分布于中轴121的四周,套筒122用来保护光纤110以及使该光纤插针120便于与其他元件配合安装。该光纤插针120固持于一石英套管130中,为进一步保护该输入装置100,在石英套管130外套设一金属套管140。该输出装置200和输入装置100的结构相同,包括一内置五根输出光纤210的光纤插针220,该光纤插针220包括一固持部250、一中轴221和一套筒222,该五根输出光纤210固定于V型槽223中。该输出装置200固定于一从基板510延伸的定位板530。在此不再详述。该光路转换装置300位于输入装置100和输出装置200之间,包括一第一透镜阵列310和一第二透镜阵列320。每一透镜均具有一非球曲面及一特定角度的斜面。在驱动装置400的驱动下,该第一透镜阵列310的其中一透镜位于光路中,用以将来自输入装置100的光束偏折为特定方向的平行光束,然后传输至同样位于光路中的第二透镜阵列320的其中一特定透镜,使该平行光束再发生偏折并聚焦后传输至输出装置200的特定光纤210。该驱动装置400包括配合第一透镜阵列310的第一传动杆410、第一摆动板420和配合第二透镜阵列320的第二传动杆430、第二摆动板440。该第一传动杆410大致成圆柱状,其一端(未标示)固持于一固定块540的一定位孔550,并与一外部控制装置(图未示)配合,该固定块540使从基板510延伸而成,该第一传动杆410的另一端(未标示)则与第一摆动板420相连,该第一摆动板420可在基板510的一凹槽560内以第一传动杆410为轴摆动,它在相对第一传动杆410的另一端开设五个沿弧线排列的安装孔421,用以收容固纳该第一透镜阵列310。该第一传动杆410在外部控制装置带动下,使该第一摆动板420摆动,从而使第一透镜阵列310的一特定透镜处于输入装置100和输出装置200之间的光路中,进而将来自输入装置100的光束偏折为特定方向的平行光束,然后传输至第二透镜阵列320。该第二传动杆430及第二摆动板440的结构和第一传动杆410及第一摆动板420的结构相同,用以在外部控制装置带动下,驱动第二透镜阵列320的一透镜位于光路中,从而使来自第一透镜阵列310的光束发生偏折并聚焦后传输至输出装置200的特定输出光纤210。组装时,首先在底座500安装驱动装置400,再调校输入装置100和输出装置200的相对位置后固定,随后依次装配第一透镜阵列310和第二透镜阵列320,最后检测各通道的光学性能,若结果表明性能完好则固定各装置的位置。请配合参阅图6,是本技术光开关的光路示意图。驱动装置400驱动摆动板420、440摆动,使第一透镜阵列310的其中一透镜311和第二透镜阵列320的其中一透镜321位于光路中,来自多根输入光纤110其中一输入光纤111的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光开关,其包括一输入装置、一输出装置、一光路转换装置和一驱动装置,该光路转换装置是置于输入装置和输出装置之间,其特征在于该输入装置包括具多根输入光纤的插针,该输出装置包括具多根输出光纤的插针,该输入装置及输出装置的插针分别包括一中轴,多根输入光纤和输出光纤均匀分布于该中轴的四周,该光电转换装置包括至少二透镜阵列,该驱动装置包括至少二摆动板,用以分别固持该至少二透镜阵列,该驱动装置驱动该至少二摆动板摆动,使该至少二透镜阵列分别有一特定透镜位于输入装置与输出装置之间的光路中,从而选择性将输入光束从一输入光纤传输至一特定输出光纤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周明宝
申请(专利权)人:鸿富锦精密工业深圳有限公司鸿海精密工业股份有限公司
类型:实用新型
国别省市:94[中国|深圳]

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