专利名称：光开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光开关，特别是一种利用直线对直线及光纤对光纤式光 纤对位元式一几纟成光开关。
背景技术：
光开关是光通讯中的重要组件之一，可在光纤网络系统中对光信号进行 直接、交错或多方的传输。过去应用较广的光开关是先将输入的光信号转换 为电信号后，将电信号做路径切换，再将电信号转换为光信号于特定的光纤 输出，此一方式不仅复杂且消耗能源，不利于未来光纤网络普及。随着光纤应用领域的不断扩大，为了在光传输系统中获得所期望的光信 号传输路径，光信号在不同光纤之间的转换变得十分必要，从而， 一理想的 光开关成为重要的光学组件。典型的光开关具有一个或多个的光输入端和至 少两个以上的光输出端，用于光传输线路或集成光路中的光信号的相互转换 或逻辑搡作。根据其工作原理，光开关可分为机械式和非机械式两大类。机械式光开 关靠光纤或光学组件的移动，使光路发生改变。移动光纤式光开关，其输入或输出端中的一端为固定，另一端可以移动， 通过移动活动光纤实现光路的切换。其缺点在于 一方面为了避免额外的附加损耗，输入光纤与输出光纤需要精确对准，这将增加制造成本与复杂性；另一方面光纤在无保护装置下移动易于折损，而加上保护装置又会使光纤柔 韦刃性降低。移动反光镜，移动棱镜等等。如相关美国专利第4,790,621号公开了一利用 六面棱镜的移动而改变光路的光开关。美国专利第4,261,638号公开的是一 通过可旋转的反射组件而实现光路光信号的相应转换的光开关。以上所述的 光开关为满足光学组件移动后的精确定位，因此，制作技术难度较高，且，
在实际的制作工艺中4^炎难达到理想的要求，因此，光开关的光损耗较大。公告号为6,044,186的美国专利，其利用翘翘板状的继电器(relay)改变输 入光纤端头的位置，使其对准另一边输出光纤端头，达到光纤直接对位的效 果。其缺点为切换装置上的光纤在对位时因受预压力与沟槽反作用力作用， 光纤悬臂部分造成弯曲变形，使得两光纤直接对位时为曲线对直线的对位关 系。若变形为曲线的光纤端头在某一个切换位置放置长时间，则该光纤端头 将无法由曲线形状回复到原来的直线形状，如此切换另一个位置时将无法精 确对位，且长时间连续切换后会失去原来的对位精度。此种设计具有组装困 难、对位精度不易控制与维持等缺点。发明内容为了解决现有技术中的对位精度差的问题，有必要提供一种可减少对位 误差的光开关。一种光开关，包括一基座； 一光纤切换装置，固定于该基座一侧； 一输 出光纤固定平台，固定于基座的另一侧，与该光路切换装置相对； 一输入光 纤固定套管收容一输入光纤，固定于该光路切换装置；及二输出光纤，分别 固定于输出光纤固定平台的 一凹槽。其中该输入光纤的端头伸出输入光纤固 定套管外并伸至该凹槽内与输出光纤端头对位。对位特性。输入光纤的端头与输出光纤的端头直接互相对准来进行传输，当 输入光纤与输出光纤切换对位时，两光纤的端头部分呈直线对直线对位，可 减少对位误差；而光纤对光纤是利用两光纤端头互相对准的方式，不需准直 器即可让光纤中的光信号直接传送。同时该光开关的输入光纤的端头与输出 光纤的端头为开放式对位，可方便架设光学检测设备直接观察光纤端头的对 位情况，配合压电微动平台控制输入及输出光纤的位置，即可发展自动组装 设备，减少以往光开关组装时，需耗费大量人工的昂贵成本。使用自动化设 备亦可提升组装良率，借此增进光开关的生产效率。
图l是本发明光开关的立体示意图。图2是本发明光开关的立体分解示意图，该光开关包括一光路切换装置。 图3是本发明光开关的光路切换装置的立体示意图。 图4是本发明光开关的光路切换装置的剖面示意图。图5是本发明光开关的光路切换装置切换光纤至左侧时的示意图。 图6是本发明光开关的光路切换装置切换光纤至右侧时的示意图。
具体实施方式
请参照图l及图2，是本发明光开关的立体示意图及立体分解示意图。 该光开关100包括一基座10; —光路切换装置20,固定于基座10; —输入 光纤固定套管30,固定于该光路切换装置20上； 一输出光纤固定平台40， 固定于基座10的一侧，相对于该光路切换装置20; —输入光纤50,固定于 输入光纤固定套管30内；及第一与第二输出光纤60, 61,固定于输出光纤 固定平台40的一长方形凹槽。请一并参照图3及图4,是本发明光开关的光路切换装置的立体示意图 及剖面示意图。该光路切换装置20包括一摇臂21， 一摇臂底座25,其中该 摇臂21通过一旋转轴22设置于该摇臂底座25上，该旋转轴22设置于该摇 臂21的中间区域，该摇臂21通过该旋转轴22可相对该摇臂底座25左右摆 动。该摇臂21包括一左端211, —右端212及一定位槽213位于该摇臂21 的中央上方。该摇臂底座25分别在其上左右二侧设置一左电磁线圈23及一 右电石兹线圈24,该左电石兹线圈23与右电石兹线圈24分别对应于该摇臂21的 左端211及右端212。该左右电磁线圈23, 24分别可提供磁力用以吸引摇臂 21的左端211及右端212。当该摇臂21的左端211被下方的左电磁线圈23 吸引时，摇臂21会以旋转轴22为轴心向左摆动，当摇臂21的右端212被 下方的右电磁线圈24吸引时，摇臂21会以旋转轴22为轴心向右摆动。当该光开关1进行组装时，该光路切换装置20与输出光纤固定平台40 分别设置于该基座IO的二侧。其中，收容输入光纤50的输入光纤固定套管 30被固定于光路切换装置20的摇臂21的定位槽213上，二输出光纤60, 61分别固定于输出光纤固定平台40的一长方形凹槽(未标示)，该凹槽的宽 度与该二输出光纤60, 61的直径之和匹配，故该二输出光纤60, 61可分别 抵靠该凹槽的两侧壁(未标示)。该输入光纤50的端头501伸出输入光纤固定 套管30外，并延伸入固定该二输出光纤60, 61的输出光纤固定平台40的 长方形凹槽内，相对于二输出光纤60, 61的端头601， 611。
再请一并参照图5及图6，是本发明光开关的光路切换装置切换光纤至左侧及右侧时的示意图。如图5所示，提供一电压至左电磁线圈23,左电磁 线圈23产生一吸力吸引摇臂21的左端211,摇臂21以旋转轴22为轴心向 左摆动，光纤切换装置20切换输入光纤固定套管30向左摆动致使输入光纤 50抵靠至凹槽左侧壁，恰与第一输出光纤60对位。此时，输入光纤50的端 头501与第一输出光纤60的第一输出光纤端头601仅相距10|iim，光信号由 输入光纤50传送至第一输出光纤60。如图6所示，提供一电压至右电磁线 圈24，右电磁线圈24产生一吸力吸引摇臂21的右端212，摇臂21以旋转 轴22为轴心向右摆动，光纤切换装置20切换输入光纤固定套管30向右摆 动致使输入光纤50抵靠至凹槽右侧壁，恰与第二输出光纤61对位。此时， 输入光纤50的端头501与第二输出光纤61的第二输出光纤端头611仅相距 10pm，光信号由输入光纤50传送至第二输出光纤61。与现有^a术相比较，本发明光开关100具有直线对直线(line-to-line ) 及光纤对光纤(fiber-to-fiber)的光纤对位特性。输入光纤50的端头501与输 出光纤60， 61的端头601, 611直接互相对准来进行传输，当输入光纤50 与输出光纤60, 61切换对位时，两光纤的端头部分呈直线对直线对位，可 减少对位误差；而光纤对光纤是利用两光纤端头互相对准的方式，不需准直 器即可让光纤中的光信号直接传送。同时该光开关100的输入光纤50的端 头501与输出光纤60， 61的端头601, 611为开放式对位，可方便架设光学 检测设备直接观察光纤端头的对位情况，配合压电微动平台控制输入及输出 光纤的位置，即可发展自动组装设备，减少以往光开关组装时，需耗费大量 人工的昂贵成本。使用自动化设备亦可提升组装良率，借此增进光开关的生 产效率。然而，该光开关并不局限于上述实施方式所述，例如，该第一输入光纤 50与第一输出光纤60及第二输出光纤61的信号输入或信号输出角色可两者 互换。该输入光纤固定套管30可以为陶瓷套管。该光路切换装置20亦可以 为继电器光路切换机构。该输出光纤固定平台40的长方形凹槽的宽度略大 于或等于该二输出光纤60, 61的直径之和。
权利要求
1.一种光开关，包括一基座；一光纤切换装置，固定于该基座一侧；一输出光纤固定平台，固定于基座的另一侧，与该光路切换装置相对；一输入光纤固定套管收容一输入光纤，固定于该光路切换装置；及二输出光纤，分别固定于输出光纤固定平台的一凹槽；其中该输入光纤的端头伸出输入光纤固定套管外并伸至该凹槽内与输出光纤端头对位。
2. 如权利要求1所述的光开关，其特征在于，该凹槽的宽度与该二输出 光纤的直径之和匹配，二输出光纤分别^^靠该凹槽的左右二侧壁。
3. 如权利要求2所述的光开关，其特征在于，该光纤切换装置切换输入 光纤固定套管向左摆动使输入光纤抵靠至凹槽左侧壁，与一输出光纤对位； 光纤切换装置切换输入光纤固定套管向右摆动使输入光纤抵靠至凹槽右侧 壁，与另一输出光纤对位。
4. 如权利要求1所述的光开关，其特征在于，该光路切换装置包括一摇 臂及一摇臂底座，其中该摇臂通过一旋转轴设置于该摇臂底座上，该旋转轴 设置于该摇臂的中间区域。
5. 如权利要求4所述的光开关，其特征在于，该摇臂底座分别在其上左 右二侧设置一左电磁线圈及一右电磁线圈，该左电磁线圈与右电磁线圈分别 对应于该摇臂的 一 左端及一右端。
6. 如权利要求5所述的光开关，其特征在于，当提供一电压至左电磁线 圈时，该摇臂的左端被左电磁线圈吸引，摇臂以旋转轴为轴心向左摆动；提 供一电压至右电磁线圈时，摇臂的右端被右电磁线圈吸引，摇臂会以旋转轴 为轴心向右摆动。
7. 如权利要求1所述的光开关，其特征在于，该光路切换装置为继电器 光路切换机构。
8. 如权利要求1所述的光开关，其特征在于，该输入光纤固定套管为陶 瓷套管。
9. 如权利要求1所述的光开关，其特征在于，该输入光纤及二输出光纤 的信号输入与信号输出角色可互换。
全文摘要
本发明涉及一种光开关，包括一基座；一光纤切换装置，固定于该基座一侧；一输出光纤固定平台，固定于基座的另一侧，与该光路切换装置相对；一输入光纤固定套管收容一输入光纤，固定于该光路切换装置；及二输出光纤，分别固定于输出光纤固定平台的一凹槽。其中该输入光纤的端头伸出输入光纤固定套管外并伸至该凹槽内与输出光纤端头对位。与现有技术相比较，因为本发明光开关具有直线对直线及光纤对光纤的光纤对位特性。输入光纤的端头与输出光纤的端头部分呈直线对直线的对位，可减少对位误差；同时该光开关的输入光纤的端头与输出光纤的端头为开放式，可方便架设光学检测设备直接观察光纤端头的对位情况。
文档编号G02B6/35GK101149451SQ20061015423
公开日2008年3月26日 申请日期2006年9月18日 优先权日2006年9月18日
发明者杨燿州, 林武郎, 范光照, 钟添东 申请人:范光照