光开关制造技术

一种光开关，能够切换可动光纤和固定光纤的耦合，其具备：固定在所述可动光纤的前端的软磁性可动支撑块；固定有所述固定光纤的同时，固定在与所述可动支撑块相对的位置的软磁性固定支撑块；用于将所述可动支撑块相对所述固定支撑块移动的驱动器；将所述可动支撑块相对于所述固定支撑块定位的机构，并且，所述驱动器具备：磁轭，在基部两端具有将所述可动支撑块在其移动方向上夹持的一对臂部；安装在所述磁轭的基部的永久磁铁；至少在一方的臂部配置的线圈，并且，无论所述可动支撑块的位置如何，由所述永久磁铁产生的磁通都是：一方的臂部和所述可动支撑块之间的第一间隙的磁通，与另一方的臂部和所述可动支撑块之间的第二间隙的磁通相比要多。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光开关，尤其涉及使用于光通信装置或者光传送装置等的光开关。
技术介绍
随着光通信的发展，光纤通信网具备较长的光路和复杂的分支。与之相应，在光通信装置或者光传输装置内，线路之间的光纤的光路(传输路径)的切换增大，使用着多个光开关。切换光路的目的不仅是通常的线路切换，还有将断线的传输路径切换到其他未断线的路径上的障碍恢复用、对建筑物或者地域内的光通信网络的线路进行切换的保养检点用、测定装置上的光路的变更用等。如果从光路的分支数考察，有将一根可动光纤切换到两个固定光纤的1×2型光开关、或者将多个光纤彼此的端面相对的1×m型光开关或者n×m型光开关等。关于光开关的切换方式有以电气式或者光学式地改变光路的折射率或者相位而替换光的行进方向的方式、或者机械式地移动光路而替换光的行进方向的方式等，而其中的机械式光开关具有光的耦合损失小、几乎没有传播的光的波长依存性的优点。因此，根据各种切换目的以及分支数，已提出有各种结构的机械式光开关。例如，如图11所示的美国专利第6169826号记载的机械式光开关具备固定在两根可动光纤20a、20b的前端的软磁性陶瓷制的可动部件30；固定在可动部件30的相对位置的固定部件32；固定在固定部件32上的四根固定光纤21a、21b、21c、21d；将可动部件30相对固定部件32移动的驱动器(actuaor)；将可动光纤20a、20b相对固定光纤21a、21b、21c、21d定位的机构。所述驱动器具备永久磁铁52；以将可动部件30在其移动方向夹持的方式相对的第一和第二磁轭50a、50b；配置在第一和第二磁轭50a、50b上的线圈51a、51b。该机械式光开关小型且可靠性高，目前被广泛使用。光通信网大致分为包含城市间的长距离通信的一般线路通信网(称作通信系统)、和封闭在企业内的通信网。在一般线路通信网中，为了将由光纤的切断引起的障碍抑制在最小限度，常铺设冗长线路用光纤，而很多光开关被用于这些冗长线路用光纤之间的切换。这种用途的光纤具备仅在切换时消耗电力、而在已耦合光纤的状态下不需要电力的自我保持机构。美国专利第6169826号记载的光开关是向线圈通电而移动可动光纤后，利用永久磁铁保持其位置的闩锁(latch)型光开关，对上述用途很适用。LAN系统光通信网作为整体形成了光环路，而光纤在环路上的终端装置被连接，将射入的光信号暂时转换成电信号，从终端装置通过铜线的电信号被进行对于与LAN的信号接受而言必要的处理之后，转换成电信号再返回环路。只要各终端正常工作，则该通信网没有问题，但如果一个终端发生故障，则此后不能接受光信号，导致通信网整体瘫痪的问题。为防止发生该问题，有必要设置在终端发生异常时从光环路切离其终端的光开关。在此情况下，最好不使用可动光纤继续维持在保持位置上的上述闩锁型光开关，而使用在正常电信号消失时自动恢复到预先设定的“原点位置”的非闩锁(non-latch)型光开关。美国专利第6169826号记载的光开关是采用了在切换动作中仅使用电磁力的小型且可靠性高的结构，但不是非闩锁型。为了不使用电而获得恢复力，还可以考虑使用弹簧，但如果在美国专利第6169826号记载的电磁工作式光开关中组装弹簧机构，则结构会变得复杂。
技术实现思路
从而，本专利技术的目的是提供一种能够在发生异常时将可动光纤移动到原点位置的小型且高可靠性的非闩锁型光开关。本专利技术的一实施方式提供一种光开关，用于切换可动光纤和固定光纤的耦合，其特征是，具备固定在所述可动光纤的前端的软磁性可动支撑块；固定有所述固定光纤的同时，固定在与所述可动支撑块相对的位置的软磁性固定支撑块；用于将所述可动支撑块相对所述固定支撑块移动的驱动器；将所述可动支撑块相对于所述固定支撑块定位的机构，并且，所述驱动器具备磁轭，在基部两端具有将所述可动支撑块在其移动方向上夹持的一对臂部；安装在所述磁轭的基部的永久磁铁；至少在一方的臂部配置的线圈，无论所述可动支撑块的位置如何，由所述永久磁铁产生的磁通都是，一方的臂部和所述可动支撑块之间的第一间隙的磁通，与另一方的臂部和所述可动支撑块之间的第二间隙的磁通相比更多。在本专利技术的一实施方式的技术方案中，优选方式是，在所述可动支撑块的移动方向上的所述第一和第二间隙的宽度不同。本专利技术的另一实施方式提供一种光开关，用于切换可动光纤和固定光纤的耦合，其特征是，具备固定在所述可动光纤的前端的软磁性可动支撑块；固定有所述固定光纤的同时，固定在与所述可动支撑块相对的位置的软磁性固定支撑块；用于将所述可动支撑块相对所述固定支撑块移动的驱动器；将所述可动支撑块相对于所述固定支撑块定位的机构，并且，所述驱动器具备磁轭，在基部两端具有将所述可动支撑块在其移动方向上夹持的一对臂部；在所述固定支撑块和所述磁轭之间固定的永久磁铁；设在所述磁轭上的线圈，并且，所述可动支撑块在最接近一方臂部的原点位置和最接近另一方臂部的闭合(make)位置之间移动，并且，当将处于所述原点位置时的所述可动支撑块、与所述一方臂部以及所述另一方臂部之间的第一以及第二间隙的宽度分别设为a和b的情况下，将所述可动支撑块的移动距离设为s，则在处于所述闭合位置时的所述第一间隙的宽度(a+s)小于所述第二间隙的宽度(b-s)。在本专利技术的另一实施方式的技术方案中，优选方式是，在处于所述闭合位置时的所述第一间隙的宽度(a+s)和所述第二间隙的宽度(b-s)的差值(b-a-2s)是0.3mm以上。本专利技术的再一实施方式提供一种光开关，用于切换可动光纤和固定光纤的耦合，其特征是，具备固定在所述可动光纤的前端的软磁性可动支撑块；固定有所述固定光纤的同时，固定在与所述可动支撑块相对的位置的软磁性固定支撑块；用于将所述可动支撑块相对所述固定支撑块移动的驱动器；将所述可动支撑块相对于所述固定支撑块定位的机构，并且，所述驱动器具备磁轭，在基部两端具有将所述可动支撑块在其移动方向上夹持的一对臂部；安装在所述磁轭上的永久磁铁；至少配置在一方臂部上的线圈，并且，所述永久磁铁从一对臂部的中间长边方向中心线偏离。根据上述构成，所述永久磁铁产生磁通通过于第一磁通路径和第二磁通路径中，因此在所述永久磁铁的磁通中，第一间隙的一方始终多于第二间隙的一方，其中，所述第一磁通路径表示在所述永久磁铁、所述固定支撑块、所述可动支撑块、第一间隙以及所述一方的臂部之间通过的路径，所述第二磁通路径表示在所述永久磁铁、所述另一方的臂部、第二间隙、所述可动支撑块、第一间隙以及所述一方的臂部之间通过的路径。所述可动支撑块在最接近一方臂部的原点位置和最接近另一方臂部的闭合位置之间移动，当所述线圈被励磁而产生磁通时，在所述可动支撑块和一方臂部之间的第一间隙中通过的全磁通量与在所述可动支撑块和另一方臂部之间的第二间隙中通过的全磁通量相比更少，使得所述可动支撑块保持在所述闭合位置，但当所述线圈处于无励磁状态时所述可动支撑块返回所述原点位置。更优选的方式是，当将处于所述原点位置时的第一和第二间隙的宽度分别设为a和b，并将所述可动支撑块的移动距离设为s时，由δ＝表示的回置量δ大于0。此时，由满足b＝(a+s)关系的光开关，提高向原点位置的自我复位的可靠性。更优选的方式是，在所述磁轭的各臂部配置有所述线圈。更优选的方式是，所述可动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光开关，用于切换可动光纤和固定光纤的耦合，其特征是，具备：固定在所述可动光纤的前端的软磁性可动支撑块；固定有所述固定光纤的同时，固定在与所述可动支撑块相对的位置的软磁性固定支撑块；用于将所述可动支撑块相对所述固定 支撑块移动的驱动器；将所述可动支撑块相对于所述固定支撑块定位的机构，所述驱动器具备：磁轭，在基部两端具有将所述可动支撑块在其移动方向上夹持的一对臂部；安装在所述磁轭的基部的永久磁铁；至少在一方的臂部配置的线圈，无论所 述可动支撑块的位置如何，关于由所述永久磁铁产生的磁通都是，一方的臂部和所述可动支撑块之间的第一间隙的磁通比另一方的臂部和所述可动支撑块之间的第二间隙的磁通多。

【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：三田正裕，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]