专利名称：一种机械式光开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光学开关装置，特别涉及一种机械式光开关。
光开关是一种具有一个或多个可选择的传输端口，可对光传输线路或集成光路中光信号进行相互转换或逻辑操作的器件。光开光可用于光纤通信系统、光纤网络系统、光纤测量系统或仪器以及光传感系统，起到开关切换作用。
机械式开关种类较多，方案繁多，性能各有优缺点。目前在市场上1×2和2×2机械式开关，其中一种采用如下方案，如
图1(a)所示，其基本原理是利用两只等间隔双孔毛细管制作双光纤准直器发出的两束光在透镜前有相同相交角度特点。调整两个双光束准直器即可实现如下功能，见
图1(a)、
图1(b)。其中101，102均为双光纤准直器，1,2分别为准直器101的光纤输入、输出端；3,4分别为准直器102的光纤输入、输出端。103为一平面反射镜。
在
图1(a)中实现端口1→4端口3→2在
图1(b)中引入平面反射镜，调节平面反射镜位置，即可实现端口1→2端口3→4所以当平面反射镜由机械控制，从光路外切入光路中，即在实现切换，由1→4变为1→2；由3→2变为3→4。平面反射镜的切入与退出光路即实现开关切换功能，这种开关结构特点是体积小而结构紧凑，是市场上推出机械类开关中体积最小一种开关之一。
在光无源器件中，输出端准直器出射光大多通过一系列光学元件后被对面准直器接受并输出，同时由手光纤器件中光纤线弯曲直径较大才不引入光损耗，所以其光纤线大多分布在器件两侧，这样无源器件在系统中安装时，其器件和光纤线需较大空间。如果在光纤无源器件，光纤线能在器件一侧，将极大方便光无源器件本身安装和大大减小无源器件的光进出光纤线所占空间。所以光无源器件单端输入输出同时保证体积小这是光纤无源器件追求，但不易实现的目标之一。
本实用新型的目的在于设计一种新型的机械式光开关，使其实现输入输出光纤在器件同一端。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下结构，一种机械式光开关是由准直器、反射镜、壳体等组成，准直器中的光纤头含三个光纤固定在壳体一端，其中一根为输入光纤线，二根为输出光纤线，在准直器与反射镜之间设置棱镜或棱镜组，一反射镜固定在壳体另一端，一活动反射镜设置在棱镜或棱镜组与固定反射镜之间，并固定在与集电器相连的连杆上，通过集电器开关及相应转动装置切换活动反射镜，形成两个光路，即形成1×2开关。
本实用新型还可以采用如下结构，准直器中光纤头含n+1个光纤线固定在壳体一端，其中1个光纤线为输入光纤线，n个光纤线为输出光纤线，相对应在另一端设置n个反射镜，其中一个固定在另一端面，棱面或棱镜组设置在准直器与反射镜之间，n-1个活动反射镜均位于棱镜或棱镜组与固定反射镜之间，通过集电器开关及相应转动装置切换活动反射镜，依序改变光路，形成1×n开关。
采用上述结构设计的机械式光开关，将开关压缩到更小的体积，相对已有技术可实现输入、输出光纤在器体同一端，减小器件占用空间，使光开关应用范围更广，使用更加方便。
下面结合实例具体说明
图1[(a)、(b)]为已有技术示意图。
图2为本实用新型结构示意图。
图3为本实用新型另一种结构示意图。
图4为本实用新型n个反光镜时的结构示意图。
图5为本实用新型结构图。
图6为本实用新型结构图的A-A局部剖视图。
图7为本实用新型结构图的B-B局部剖视图。
如图2，准直器204为三光纤准直器，准直器的三光纤出射光在同一平面上，棱镜205将从三光纤准直器出来的三光束限定在同一平面，而且将三光束准直为三束平行光。棱镜206能将通过光纤201入射光和光纤202，光纤203出射光分别交汇在前后不同点A,B上。
实际光路并不是从光纤201，光纤202，光纤203同时出射平行光，而仅从光纤201出射准直光束，光束经过棱镜205，棱镜206到A点处，在A点处放入活动平面反射镜207，活动平面反射镜207将光纤201发出光反射。再通过棱镜206,205回到光纤202；活动反射镜207置在一集电器开关上或相应的转动装置上。当活动平面反镜207移出光路，即形成207＇位置时，光纤201发出的光继续向前到达B点位置，B处置一固定反射镜208，它将光纤201出射光反射经棱镜206，棱镜205回到光纤203。如果将光纤201作为通道1，光纤202作为通道2；光纤203作为通道3。这样反射切换平面反射镜207＇进入和退回通道，即形成1→2转为1→3即形成1×2开关。棱镜205和棱镜206可以合二为一，如图3所示。
本专利可用于n+1光纤准直器。如图4所示，棱镜302和棱镜303将光纤1的出射光在R1、R2...Rn平面反射镜上相交于A1、A2...An点，并分别将到达相交点光反射回光纤2、光纤3...光纤n+1，除Rn平面反射镜固定外，其余反射镜R1、R2...Rn均置在集电器上或相应转动装置上，每次要形成通道1到通道m即1→m，反射镜R1、R2、R3…Rm-1均离开光路。Rm将从通道1反射到通道m。这样即形成1×n光开光。
如图5所示，集电器401固定在壳体409上，当集电器401处于正常位置时，活动平面反射镜411处于反射状态，即工作状态，固定反射镜410不工作，此时光路为1→2，当集电器401工作时，连杆滑座402(如图6所示)处工作状态，即向上移动1mm左右，带动连杆403，连杆403和连杆404间隙配合，如图7所示，连杆404由转轴407通过轴承405定位，连接杆404上固定有活动平面反射镜411，当连杆403带动连杆404转动时带动活动平面反射镜411移动，使之移出光路，这时固定反射镜处于工作状态，完成光路1→3的转换，其中414为光纤线，413为准直器，412为棱镜。
权利要求1.一种机械式光开关，是由准直器、反射镜、壳体等组成，其特征在于准直器中的光纤头含三个光纤固定在壳体一端，其中一根为输入光纤线，二根为输出光纤线，在准直器与平面反射镜之间设置棱镜或棱镜组，一平面反射镜固定在壳体另一端，一活动平面反射镜设置在棱镜或棱镜组与固定平面反射镜之间，并固定在与集电器相连的连杆上，通过集电器开关及相应转动装置切换活动平面反射镜移出或移入光路，形成两个光路，即形成1×2开关。
2.根据权利要求1所述的一种机械式光开关，其特征在于准直器中光纤头含n+1个光纤线固定在壳体一端，其中1个光纤线为输入光纤线，n个光纤线为输出光纤线，相对应在另一端设置n个平面反射镜，其中一个固定在另一端面，棱面或棱镜组设置在准直器与平面反射镜之间，n-1个活动平面反射镜均位于棱镜或棱镜组与固定平面反射镜之间，通过集电器开关及相应转动装置切换活动平面反射镜移出或移入光路，形成n个光路，即形成1×n开关。
专利摘要一种机械式光开关,由准直器、棱镜、反射镜、壳体等组成。其中,准直器中的光纤头含三个以上光纤,固定在壳体一端,其中一根为输入光纤线,其它为输出光纤线,在准直器与反射镜之间设置棱镜或棱镜组,一反射镜固定在壳体另行通知一端,其它活动反射镜设置在棱镜或棱镜组与固定反射镜之间,并固定在与集电器相连的连杆上,通过焦电器开关及相应的转动装置实现切换活动反射镜,改变光路,形成1×n开关。
文档编号G02B6/35GK2446528SQ0024068
公开日2001年9月5日 申请日期2000年10月18日 优先权日2000年10月18日
发明者吴砺, 黄雪钦, 吴秀榕, 阮志展 申请人:福建华科光电有限公司