一种机械式光开关制造技术

本实用新型专利技术涉及机械式光开关。所要解决的技术问题之一是，针对现有技术的不足，提供一种机械式光开关，通过特殊的结构设计使得光路导通后能在极短的时间内稳定下来。所要解决的技术问题之二是，使光开关能够抗40N的拉力，而且经受拉力后对光开关本身性能并无变化。本实用新型专利技术将两根光纤固定在精密“V”型槽上，通过“V”型槽来保证光纤的对准；光纤导通后施以压板用于固定光纤，再一次加强使得光纤不再抖动。本实用新型专利技术使得光纤的抖动被抑制，具有较低插入损耗，较快的导通时间，以及导通后光路立即稳定不再抖动，并利用承力套等抗拉结构将光纤所受的力转移到光缆内部的芳纶纤维上来承受，使其可以抗40N的拉力而无性能损失。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及利用机械式方法驱动光纤移动实现光开关功能的光开关。 技术背景光开关是在光纤或波导光路中对光信号起通断作用的开关。光开关是较为重要的光无源器件，在光网络系统中可对光信号进行通断和切换。 光开关在光分/插复用(OADM)、时分复用(TDM)、波分复用(WDM)中有着广泛的应用。光开关以其高速度、高稳定性、低串扰等优势成为各大通信公司和研究单位的研究重点。光开关有着广阔的市场前景，是最具发展潜力的光无源器件之一。目前，在光传送网中各种不同交换原理和实现技术的光开关被广泛地提出。不同原理和技术的光开关具有不同的特性，适用于不同的场合。依据不同的光开关原理，光开关可分为机械光开关、磁光开关、热光开关、电光开关和声光开关。依据光开关的交换介质来分，光开关可分为自由空间交换光开关和波导交换光开关。现有的采用机械式方法驱动光纤移动实现开关功能的光开关，由于光纤在切换光路后光纤本身的活动产生驰豫振荡(如图1所示)，光纤本身的抖动使得光开关导通时的光路处于一个不稳定状态，通过高速的光电转换器和高速数字示波器可以看见，光电转换后的电信号一直处于很小的震荡状态(如图2所示)，很长一段时间内震荡都无法消除，这在某些特殊应用的场合下使用会出现问题。而且现有技术中的光开关的尾纤通常为裸纤，或使用0. 9mm松套管，尾部不抗拉， 在使用中容易出现尾纤拉脱现象。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题之一是，针对现有技术的不足，提供一种机械式光开关，通过特殊的结构设计使得光路导通后能在极短的时间内稳定下来。本技术所要解决的技术问题之二是，设计实用抗拉结构使光开关能够抗40N 的拉力，而且经受拉力后对光开关本身性能并无变化。为解决上述技术问题，本技术的技术解决方案是一种机械式光开关，所述光开关包括开关外壳、安装在外壳内的两根光纤以及用于使两根光纤对接或错开的机械机构；其特征在于所述机械机构主要由活动平台22、继电器驱动机构、顶针222组成；所述继电器驱动机构包括继电器座211、以及安装在继电器座211上的继电器213和继电器控制板212 ；所述继电器控制板212通过由电接口 216接入的控制线217接收指令信号控制继电器213得电或失电；在继电器213上安装有一个活动臂214，所述活动臂的一端固定在继电器上；另一端为活动端，活动端上安装有顶针222，所述活动端可随着继电器213的失电或得电上下运动；所述活动平台22安装在继电器座211 上，在活动平台22上沿一直线开设有用于安放光纤的“V”形槽221，所述活动平台22在正对活动臂214上顶针222的位置开有通孔，所述顶针222在向上运动时可以顶动通孔位置上的光纤以将两根光纤错开。作为优选例，所述活动端上还设置有压板218 ；所述压板218设置在活动平台22 上方，正对活动平台22的光纤对接处；所述压板218通过两端的连接杆219连接到活动臂 214的活动端可以随活动端一起上下运动，所述压板218向下运动时可以压紧光纤的对接处起到锁定光开关的作用。所述光开关在光缆引入开关外壳的部分设有抗拉结构；所述光缆主要由光纤、设在光纤外部的松套管、设置在松套管外部的套管组成，在套管与松套管之间填充有作为承力元件的芳纶纤维；光缆在引入开关外壳位置设置有承力套；所述光缆中的芳纶纤维用胶水固定在承力套内部，所述承力套固接在外壳的光缆引入孔中；在光缆引入孔外在光缆上套设有起密封保护作用的橡胶尾套。本技术可带来以下有益效果本技术结构设计合理，将两根光纤固定在活动平台的精密V型槽上，通过精密V型槽来保证光纤的对准；光纤对准导通后施以压板用于固定V型槽上的光纤，再一次加强使得光纤不再抖动。在光缆引入开关外壳的部分利用抗拉结构将光纤所受的力转移到芳纶纤维上来承受，使其可以抗40N的拉力而无性能损失。附图说明图1为光纤的抖动示意图图2为在高速数字示波器上看到的抖动示意图图3为本技术一个优选实施例的光开关外形示意图图4为本技术一个优选实施例的总体结构图示意图图5为本技术一个优选实施例的光开关芯结构示意图图6为本技术一个优选实施例的光纤对接处的结构放大示意图具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。结合参见图3、图4，在光开关的外壳1内密封设置有光开关芯结构2。外壳1由外壳主体16和盖板11组成。光开关芯结构2包括两根光纤以及用于使两根光纤对接或错开的机械机构。结合参见图5、图6，图中211为继电器座；212为继电器控制板；213为继电器；214 为活动臂；215为挡板；216为电接口 ；217为控制线；218为压板；219为连接杆；2110为V 形槽基座；22为活动平台；221为“V”形槽；222为顶针；223、2M为光纤。用于使两根光纤对接或错开的机械机构主要由活动平台22、继电器座211、继电器控制板212、继电器213、活动臂214、顶针222组成。继电器控制板212通过由电接口 216 接入的控制线217接收指令控制继电器213得电或失电。活动臂214为一端固定在继电器上，另一段为活动端，活动端可以随继电器213得电或失电而上下运动。活动端上设有顶针 222。活动平台22固设在继电器座211上方的“V”形槽基座2110上。活动平台22中部有一通孔，通孔的位置正对顶针222 ；活动平台22上沿一直线开设有“V”形槽221，两根光纤安放在“V”形槽221内，顶针222在随活动臂214向上运动时，可以顶动通孔位置安放的那根光纤223，使光纤223与另一根光纤2M错开，从而使光开关处于截断状态(不导通)。顶针222随活动臂214向下运动时，光纤223向下回落到“V”形槽221中，与光纤2 精确对接，从而使光开关导通。活动臂214的活动端上还设置有用于压紧光纤对接处的压板218。具体工作流程如下当外接电源通过输入控制线217，继电器213开始工作，带动活动臂214向下降，活动臂214连接顶针222，使得顶针222向下移动，光纤223不受顶针222影响由光纤本身形变回到“V”形槽221中，使得光路对准，光开关导通，光开关处于工作状态。压板218通过连接杆219连接到活动臂214上，当活动臂214向下活动时，压板218也随之向下移动最终将光纤223和光纤2 压在“V”形槽221，使得光纤223和光纤224的位置不再发生改变， 起到锁定光开关的作用。当外接电源消失，继电器213停止工作，顶针222回到原位，使光纤223和光纤2M 错开，光开关又处于截止状态(不导通)。抗拉结构说明在外壳的光缆引入孔位置的光缆上设置了抗拉结构，光缆主要由光纤、设在光纤外部的松套管、设置在松套管外部的套管组成，在套管与松套管之间填充有作为承力元件的芳纶纤维。光缆在引入开关外壳位置设置有承力套；所述光缆中的芳纶纤维用胶水固定在承力套内部，所述承力套固接在外壳的光缆引入孔中；在光缆引入孔外在光缆上套设有起密封保护作用的橡胶尾套。参见图4，在光纤223外套设有松套管12，在光纤2 外套设有松套管17 ；松套管 12外套设有套管15，在松套管17外套设有套管110 ；套管15和松套管12之间以及套管110 和松套管17之间用芳纶纤维填充。芳纶纤维用胶水固定在承力套13和本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种机械式光开关，所述光开关包括开关外壳、安装在外壳内的两根光纤以及用于使两根光纤对接或错开的机械机构；其特征在于：所述机械机构主要由活动平台（２２）、继电器驱动机构、顶针（２２２）组成；所述继电器驱动机构包括继电器座（２１１）、以及安装在继电器座（２１１）上的继电器（２１３）和继电器控制板（２１２）；所述继电器控制板（２１２）通过由电接口（２１６）接入的控制线（２１７）接收指令信号控制继电器（２１３）得电或失电；在继电器（２１３）上安装有一个活动臂（２１４），所述活动臂（２１４）的一端固定在继电器（２１３）上；另一端为活动端，活动端上安装有顶针（２２２），所述活动端可随着继电器（２１３）的失电或得电上下运动；所述活动平台（２２）安装在继电器座（２１１）上，在活动平台（２２）上沿一直线开设有用于安放光纤的“Ｖ”形槽（２２１），所述活动平台（２２）在正对活动臂（２１４）上顶针（２２２）的位置开有通孔，所述顶针（２２２）在向上运动时可以顶动通孔位置上的光纤以将两根光纤错开。

【技术特征摘要】
1.一种机械式光开关，所述光开关包括开关外壳、安装在外壳内的两根光纤以及用于使两根光纤对接或错开的机械机构；其特征在于所述机械机构主要由活动平台(22)、继电器驱动机构、顶针(22 组成；所述继电器驱动机构包括继电器座011)、以及安装在继电器座011)上的继电器(213)和继电器控制板012)；所述继电器控制板012)通过由电接口(216)接入的控制线(217)接收指令信号控制继电器013)得电或失电；在继电器 (213)上安装有一个活动臂014)，所述活动臂014)的一端固定在继电器(213)上；另一端为活动端，活动端上安装有顶针022)，所述活动端可随着继电器013)的失电或得电上下运动；所述活动平台0 安装在继电器座(211)上，在活动平台0 上沿一直线开设有用于安放光纤的“V”形槽021)，所述活动平台02)在正对活动臂(214)上顶针022)的位置开有通孔，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马云亮，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十三研究所，
类型：实用新型
国别省市：31