机械式光开关制造技术

机械式光开关，其特征在于：包括一个固定位置的用来反射光的反射元件；一对直接面对该反射镜的光输入、输出元件，它们包括一个输入端和一个输出端；一个完成改变光路功能的可移动元件，它被置于输入输出元件与反射元件之间；一个与可移动元件连接的制动器。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种开关，尤其是指一种应用于光纤通信系统中的机械式光开关。在以往的设计中，通常需要用到两个准直器元件用来准直从输入端输出的光以及将输出光耦合进输出端。如圆透镜，GRIN透镜。如附图说明图1所示的设计就是由两个单光纤准直器A，分别为输入和输出端，外加一个平行平板B组成。通过控制平行玻璃平板B的位置来达到改变光路，从而起到开、关的目的。当平板B进入光路中时，光线C被折射出去，从而接收端接收不到光信号，开关处于关状态，当平板B被移出光路中时，光线C从输入端直接输出到输出端，开关处于开状态。但是准直元件A的使用，不仅会提高产品成本，还会为整个系统引入不必要的插损。为实现上述目的，本技术的解决方案是一种机械式光开关，其包括一个固定位置的用来反射光的反射元件；一对直接面对该反射镜的光输入、输出元件，它们包括一个输入端和一个输出端；一个完成改变光路功能的可移动元件，它被置于输入元件与反射元件之间；一个与可移动元件连接的制动器。上述的机械式光开关，其中可移动元件是一个楔角镜，当楔角镜的楔角为7-15°时，它相当于一个折射元件，可以折射光线，这时它的两个通光面分别被镀上增透膜。当楔角镜的楔角θ＞3/2arcsin(1/n)(其中n为楔角镜的折射率)时，它相当于一个全反射元件，可以对输入光进行全反射；反射元件是一个凹面球面反射镜；光输入元件是一对光纤头；这一对光纤头是被紧贴在一起，形成一个平面阵列。采用上述方案后，便提供一种无需准直元件，而有效降低成本的机械式光开关。整个开关的结构原理如图3所示当楔角镜4被移出光路时，也就是处在位置a，从输入端b进入的光信号经凹面球面反射镜1反射后从输出端c输出，也就是开状态。当楔角镜4移入光路中，也就是处在位置a′，从凹面球面反射镜1反射回来的光经过楔角镜4后偏离原来的光路，从而不能从输出端c输出，开关处于关状态。输入端b和输出端c的尾端置于凹面反射镜的球心处。从原理上来说，本技术是根据折射定律、反射定律，以及球面反射镜的反射性质来进行设计的。在图4中，最显眼的是两条主光线，分别为L1、L2。其中L1从输入端b进入，L2从输出端c输出，在图3中，楔角4未进入光路，凹面球面反射镜1的球心位于输入端b与输出端c尾部端面的中心处。根据球面反射定律，当L1入射到凹面球面反射镜1凹面时，从L2的方向反射出来。这里可以根据输入端b与输出端c之间的距离，以及从输入端b输入光束的发散角β，求出凹面球面反射镜1的球心位置，从而确定凹面球面反射镜1的位置。在图5a中的楔角镜4进入光路，楔角镜4立体结构图6a或图6b，θ为其楔角7-15°，这时L1经楔角镜4变为L3，我们可以作L3的反相延长线使其交于一点d，这也就是说加入楔角镜4的效果相当于光从d点输入，L3经凹面球面反射镜1反射，再次通过楔角镜4，根据凹面球面反射镜1的反射定律和折射定律，光将从图中e的位置输出，这样接收端c已不可能接收到光，此时偏移量应大于2倍的两根光纤中心的间距，故而可以确定楔角为θ。在图5b中楔角镜4进入光路，楔角镜4立体结构图6a或图6b，θ为其楔角，θ＞3/2arcsin(1/n)(其中n为楔角镜的折射率)，为了描述方便，我们给出了L1的光路，从图中可以看出，L1在楔角镜4的楔角度产生全反射而形成L4从而不可能被输出端c接收到。权利要求1.机械式光开关，其特征在于包括一个固定位置的用来反射光的反射元件；一对直接面对该反射镜的光输入、输出元件，它们包括一个输入端和一个输出端；一个完成改变光路功能的可移动元件，它被置于输入输出元件与反射元件之间；一个与可移动元件连接的制动器。2.如权利要求1所述的机械式光开关，其特征在于可移动元件是一个楔角镜。3.如权利要求2所述的机械式光开关，其特征在于楔角镜的楔角为7-15°时，其为一个可以折射光线的折射元件。4.如权利要求3所述的机械式光开关，其特征在于折射元件的两个通光面分别镀上增透膜。5.如权利要求2所述的机械式光开关，其特征在于楔角镜的楔角θ＞3/2arcsin(1/n)(其中n为楔角镜的折射率)时，其为一个可以对输入光进行全反射的全反射元件。6.如权利要求1所述的机械式光开关，其特征在于反射元件是一个凹面球面反射镜。7.如权利要求1所述的机械式光开关，其特征在于光输入输出元件是一对光纤头。8.如权利要求5所述的机械式光开关，其特征在于这一对光纤头是被紧贴在一起，形成一个平面阵列。专利摘要机械式光开关,包含一个固定位置的反射镜,一对并排放置的光纤头,它们直接面对反射镜,分别为一个输入端和一个输出端,在光纤头与反射镜之间还安置了一个用来完成改变光路功能的可移动元件。另外还包括一个与可移动元件相连的制动器,以控制该元件位置的改变,从而达到开关的目的。文档编号G02B6/35GK2499850SQ0126276公开日2002年7月10日 申请日期2001年9月12日 优先权日2001年9月12日专利技术者林斌, 殷东亮, 阮玉, 杨中文 申请人:福州康顺光通讯有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林斌，殷东亮，阮玉，杨中文，
申请(专利权)人：福州康顺光通讯有限公司，
类型：实用新型
国别省市：