专利名称：直对式多通道光纤光学转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光纤光学转换器，尤其涉及一种用于在线光谱分析中的直对式多通道光纤光学转换器。
背景技术：
光学转换器又名光学开关，常见于光纤通信应用中。在光纤通讯中光纤的功能是用于光脉冲数字式信息的传输，由于光纤传送的光脉冲信息不受天气、现场、线长等因素的影响，在传送中还可以采用光放大器进行信息增强放大，并可以通过光开关进行换路切换等，在现代通讯中得到了广泛的应用。
经检索，除已发布的用于光纤通讯领域的多种光开关专利外，未见国内报导用于光学光谱分析领域的同类技术信息披露。光学光谱分析中的光信息不同于光纤通讯中的光信息，在光通讯中传输与转换的是脉冲式的数字光学信息，而在光学光谱分析中其光谱信息中不但有能量的线性变化，而且还与波长相关联，每一点细微的光学信息改变都反映了被分析物质性质的变化。所以对光学光谱信息的转换具有极高的要求。
光谱分析技术是化学分析的一个重要手段，当一束光线照射样品时(如透射过一液体样品时)，出射的光线中便含有两种信息。随波长分布的强度信息，这两种信息组成了样品的吸收光谱。这种吸收光谱在未经过光学处理前是以复合光的形式表现的，所以如果在传输中出现损耗或转换误差将不仅仅是能量的损失，而是光谱信息的部分或完全失真，丧失了真实性，致使完全无意义。
发明的内容本实用新型的目的是提供一种转换定位精度高，耦合好，光学性能稳定，损失少的用于光学光谱分析中多路光学信息快速高精度的转换的直对式多通道光纤光学转换器。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为包括一输入光纤，一用于将输入光纤输入的光信号聚焦的并固定设置的转换装置，一用于选择接收经过转换装置聚焦的光信号、并将该光信号转换为平行光束输出的开关装置，所述开关装置连接用于输出光信号的输出光纤。
所述的转换装置包括一转盘状的光纤主架，在所述的光纤主架的同一圆周上设有至少二组用于聚焦的光学透镜组，所述的输入光纤与光学透镜组相连接。
所述开关装置包括一摆杆和一组光学透镜组，所述摆杆通过转轴可转动地、与转换装置同轴间隔地设置，在所述摆杆上设有一与所述光学透镜组对应的光学透镜组，一驱动电机通过联轴器与转轴连接，在摆杆上沿平行于轴线方向设有与所述转换装置上的光学透镜组对应的光学透镜组，所述光学透镜组与输出光纤相连。
在摆杆上靠近所述光学透镜组处设有一斩光器。
在光纤主架的一端设有位置检测器。
所述光纤主架上的光学透镜组为2～25个，均匀分布在同一圆周上的10～270度内。
所述光纤光学转换器包括一壳体，所述光纤主架通过主支架固定于壳体内底板上，所述驱动电机通过电机支架固定在壳体内底板上；在所述壳体上设有前光纤架、后光纤架；输入光纤与固接在前光纤架上相对应的光纤接口连接。
所述的输出光纤与设置在前光纤架上的光纤接口相连接或与设置在后光纤架上的光纤接口相连接。
采用直对式光纤光学透镜耦合方式，利用电机驱动摆杆带动光透镜组及光纤转动，另一端在光纤主架上装配有一系列光学耦合透镜组及光纤，当摆杆做高精度圆周转动时，依次定位实现直对两组光学透镜组的光学信息对接，达到了转换定位精度高，耦合好，光学性稳定，损失少，从而实现了光学光谱信息的转换。
图1为本实用新型光学转换器的结构示意图；图2为图1的左视图。
具体实施方式
以下结合附图，详细说明工作原理。
如附图1、图2所示，直对式多通道光纤光学转换器的转换装置A包括一转盘状的光纤主架9，光纤主架9的同一圆周上设有至少二组用于聚焦的光学透镜组15，输入光纤14与能够将输入的光信号聚焦的光学透镜组15相连接。光纤主架9上的光学透镜组15为2～25个，均匀分布在同一圆周上的10～270度内。在光纤主架9的一端设有位置检测器8。开关装置B包括一摆杆18和一组光学透镜组15′，摆杆18通过转轴6可转动地、与转换装置A同轴间隔地设置，在摆杆18上设有一与所述光学透镜组15对应的光学透镜组15′，驱动电机6通过联轴器20与转轴16连接，在摆杆18上沿平行于轴线方向设有与转换装置A上的光学透镜组15对应的光学透镜组15′，光学透镜组15′将该光信号转换为平行光束输出给输出光信号的输出光纤14′相连。在摆杆18上靠近光学透镜组15′处设有斩光器17。
光纤主架9通过主支架10固定于壳体内底板5上，驱动电机通过电机支架7固定在壳体内底板5上；壳体上设有前光纤架11、后光纤架1，输入光纤14与固接在前光纤架11上相对应的光纤接口12连接；光纤接口12设置的数量与光学透镜组15设置的数量相配，输出光纤14′与设置在前光纤架11上的光纤接口12′相连接或与设置在后光纤架1上的光纤接口12′相连接。
外罩13与前光纤架11、后光纤架1、底板5构成密闭壳体。
驱动电机6在外部电子信号的控制下做细分旋转运动。其驱动电机6通过联轴器20与摆杆18相连，在摆杆18上装有一组光学透镜组15′、光纤14和斩光器17，与摆杆18相对而立的光纤主架9。上面装有多路光纤光学透镜组15及输入光纤14，当多路光纤光学转换器工作时首先向一侧转动，寻找初始位置。当斩光器17转到位置检测器8时，停止转动完成初始位置定位检测，进入计步转动对位转换通道工序。当摆杆18上光学透镜组15′直对光纤主架9上的另一路光学透镜组15时，直对两路光学信息进行传递，经光纤14′及光纤接口12′将光学光谱信息传出多通道光纤光学转换器，完成一次光学光谱信息转换。以此方法可依次完成多路光学光谱信息的转换。
在实际应用中还可为该装置设计一个恒温装置，可保证光学转换器不受外界环境影响，有一个良好的工作环境，使工作更稳定。
权利要求1.一种直对式多通道光纤光学转换器，包括一壳体，其特征在于包括一输入光纤(14)，一用于将输入光纤(14)输入的光信号聚焦的并固定设置的转换装置(A)，一用于选择接收经过转换装置(A)聚焦的光信号、并将该光信号转换为平行光束输出的开关装置(B)，所述开关装置(B)连接用于输出光信号的输出光纤(14′)。
2.根据权利要求1所述的一种直对式多通道光纤光学转换器，其特征在于所述的转换装置(A)包括一转盘状的光纤主架(9)，在所述的光纤主架(9)的同一圆周上设有至少二组用于聚焦的光学透镜组(15)，所述的输入光纤(14)与光学透镜组(15)相连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种直对式多通道光纤光学转换器，其特征在于所述开关装置(B)包括一摆杆(18)和一组光学透镜组(15′)，所述摆杆(18)通过转轴(6)可转动地、与转换装置(A)同轴间隔地设置，在所述摆杆(18)上设有一与所述光学透镜组(15)对应的光学透镜组(15′)，一驱动电机(6)通过联轴器(20)与转轴(16)连接，在摆杆(18)上沿平行于轴线方向设有与所述转换装置(A)上的光学透镜组(15)对应的光学透镜组(15′)，所述光学透镜组(15′)与输出光纤(14′)相连。
4.根据权利要求3所述的一种直对式多通道光纤光学转换器，其特征在于在摆杆(18)上靠近所述光学透镜组(15′)处设有一斩光器(17)。
5.根据权利要求2所述的一种直对式多通道光纤光学转换器，其特征在于在光纤主架(9)的一端设有位置检测器(8)。
6.根据权利要求2所述的一种直对式多通道光纤光学转换器，其特征在于所述光纤主架(9)上的光学透镜组(15)为2～25个，均匀分布在同一圆周上的10～270度内。
7.根据权利要求3所述的一种直对式多通道光纤光学转换器，其特征在于所述光纤主架(9)通过主支架(10)固定于壳体内底板(5)上，所述驱动电机通过电机支架(7)固定在壳体内底板(5)上；在所述壳体上设有前光纤架(11)、后光纤架(1)；输入光纤(14)与固接在前光纤架(11)上相对应的光纤接口(12)连接。
8.根据权利要求1所述的一种直对式多通道光纤光学转换器，其特征在于所述的输出光纤(14′)与设置在前光纤架(11)上的光纤接口(12′)相连接或与设置在后光纤架(1)上的光纤接口(12′)相连接。
专利摘要一种直对式多通道光纤光学转换器，包括一输入光纤，一用于将输入光纤输入的光信号聚焦的并固定设置的转换装置，一用于选择接收经过转换装置聚焦的光信号、并将该光信号转换为平行光束输出的开关装置，开关装置连接用于输出光信号的输出光纤，该转换器在外部电子装置控制下工作，一般由一台或多台直对式多通道光纤光学转换器组成一个工作装置，可以实现光谱分析中多路光学信息的高精度转换，具有耦合效率高、转换精度高、寿命长、机械磨损小、可靠性高、光学稳定性好的特点，在光学光谱分析领域具有一定的用途。
文档编号G02B6/24GK2722272SQ20042007747
公开日2005年8月31日 申请日期2004年7月9日 优先权日2004年7月9日
发明者朱福来, 姚建垣 申请人:北京英贤仪器有限公司