专利名称：单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光网络系统领域，特别涉及多通道光信号监控、光交换连接系统、 光纤调试与测量系统技术领域，具体是指一种单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构。
背景技术：
现代科技中，光纤通信技术已经成为一种最重要的传输手段，无论是其传输质量、 传输容量、传输效率和成本，都极具竞争优势，而在日益普及的光网络系统中，如何实现多 通道光信号监控，如何实现光交换连接系统，如何进行光纤的调试与测量，都离不开光开关。在现有技术中，目前最主要的单光纤至四光纤(1X4)机械式光开关，使用的是四 个单光纤输出准直器来接收光信号；而且，在现有技术中，大多是将常见的1X2机械式光 开关合并而成为1X4机械式光开关。其中常见1X 2机械式光开关的光路原理示意图，请 参阅图1所示。采用这样的结构，不仅体积大，而且插入损耗大，切换光元件多，光路切换不
稳定，重复性差。
实用新型内容本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种体积小、插入损耗 小、光路切换稳定、开关响应速度快、重复性高、工作性能稳定可靠的单光纤至四光纤机械 式紧凑型光开关结构。为了实现上述的目的，本实用新型的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构具 有如下构成该单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构，其主要特点是，所述的光开关结构 包括盒体，盒体的相对两端分别连接设置有单光纤输入准直器和四光纤输出准直器，所述 的四光纤输出准直器包括四根输出光纤，且该四根输出光纤呈阵列排列，所述的盒体中还 设置有第一继电器和第二继电器，所述的第一继电器的联动控制端连接设置有光第一方向 偏转折射装置，所述的第二继电器的联动控制端连接设置有光第二方向偏转折射装置，所 述的光第一方向偏转折射装置在第一继电器的控制下切入/退出光纤信号光路，所述的光 第二方向偏转折射装置在第二继电器的控制下切入/退出光纤信号光路，且所述的第一方 向和第二方向非平行。该单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构中的四光纤输出准直器中的四根输 出光纤为一体组成，且呈“田，，字阵列排列。该单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构中的光第一方向偏转折射装置为光 垂直偏转折射装置。该单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构中的光第一方向偏转折射装置为楔 形折射棱镜。该单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构中的楔形折射棱镜为楔形玻璃折射棱镜，且该楔形玻璃折射棱镜的一面或者两面镀覆有增透膜。该单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构中的光第二方向偏转折射装置为光 水平偏转折射装置。该单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构中的光第二方向偏转折射装置为楔 形折射棱镜。该单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构中的楔形折射棱镜为楔形玻璃折射 棱镜，且该楔形玻璃折射棱镜的一面或者两面镀覆有增透膜。该单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构中的第一继电器的联动控制端通过 第一延长臂与所述的光第一方向偏转折射装置相固定连接，所述的第二继电器的联动控制 端通过第二延长臂与所述的光第二方向偏转折射装置相固定连接。该单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构中的单光纤输入准直器的光路中设 置有C透镜或非球面透镜；和/或所述的四光纤输出准直器的光路中设置有C透镜或非球 面透镜。采用了该实用新型的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构，由于其中使用了 单光纤输入准直器与四光纤输出准直器代替现有技术的四个单光纤输出准直器，从而明显 降低了光路的调试难度；同时，该结构中所用的光路切换元件的数量较少，大幅度减小了 1X4机械式光开关的体积，并显著降低了影响光信号在传输中的损耗，提高了光路的稳定 性和光开关的响应速度，重复性较高，工作性能稳定可靠、性能价格比高，具有广泛的应用 前景。
图1为现有技术中的1X2机械式光开关示意图。图2为本实用新型的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构整体示意图。图3a、3b分别为本实用新型的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构中的四 光纤输出准直器结构的侧面和横截面示意图。图4a为本实用新型的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构中光信号从单光 纤输入到四光纤输出准直器第一输出光路端口示意图。图4b为本实用新型的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构中光信号从单光 纤输入到四光纤输出准直器第二输出光路端口示意图。图4c为本实用新型的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构中光信号从单光 纤输入到四光纤输出准直器第三输出光路端口示意图。图4d为本实用新型的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构中光信号从单光 纤输入到四光纤输出准直器第四输出光路端口示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。请参阅图2所示，该单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构，其中，所述的光开 关结构包括盒体1，盒体1的相对两端分别连接设置有单光纤输入准直器2和四光纤输出准 直器3，所述的四光纤输出准直器3包括四根输出光纤，且该四根输出光纤呈阵列排列，所述的盒体1中还设置有第一继电器6和第二继电器7，所述的第一继电器6的联动控制端连 接设置有光第一方向偏转折射装置4，所述的第二继电器7的联动控制端连接设置有光第 二方向偏转折射装置5，所述的光第一方向偏转折射装置4在第一继电器6的控制下切入/ 退出光纤信号光路，所述的光第二方向偏转折射装置5在第二继电器7的控制下切入/退 出光纤信号光路，且所述的第一方向和第二方向非平行。其中，所述的四光纤输出准直器3中的四根输出光纤为一体组成，且呈“田”字阵 列排列，所述的光第一方向偏转折射装置4为光垂直偏转折射装置4，该光第一方向偏转折 射装置4可以为楔形折射棱镜4，该楔形折射棱镜4为楔形玻璃折射棱镜，且该楔形玻璃折 射棱镜的一面或者两面镀覆有增透膜，当然，该光第一方向偏转折射装置4也可以为其它 具有垂直偏转折射功能的装置；相应的，所述的光第二方向偏转折射装置5为光水平偏转 折射装置5，该光第二方向偏转折射装置5可以为楔形折射棱镜5，该楔形折射棱镜5为楔 形玻璃折射棱镜，且该楔形玻璃折射棱镜的一面或者两面镀覆有增透膜，当然，该光第二方 向偏转折射装置5也可以为其它具有水平偏转折射功能的装置。同时，所述的第一继电器6的联动控制端通过第一延长臂8与所述的光第一方向 偏转折射装置4相固定连接，所述的第二继电器7的联动控制端通过第二延长臂9与所述 的光第二方向偏转折射装置5相固定连接。不仅如此，所述的单光纤输入准直器2的光路中设置有C透镜或非球面透镜；同时 所述的四光纤输出准直器3的光路中也可以设置有C透镜或非球面透镜。在实际使用当中，请参阅图2所示，本实用新型的单光纤至四光纤机械式紧凑型 光开关，其包括盒1、单光纤输入准直器2、四光纤输出准直器3、二个楔形棱镜4、5，二个继 电器6、7，二个延长臂8、9，单光纤输入准直器2的进光口与四光纤输出准直器3的出光口 均位于盒体1的侧面，楔形棱镜4、5分别粘接在延长臂8、9的上面，且位于单光纤输入准直 器2与四光纤输出准直器3之间，延长臂8、9分别安设在继电器6、7臂上，继电器6、7粘接 在盒体1的内部。再请参阅图3所示，所述的四光纤输出准直器3，是由四根光纤一体组成、内部呈 正方形“田”字阵列排列。同时，所述的两个楔形棱镜4、5是一种电路切换光件，它有固定的折射角度。该两 个楔形棱镜4、5是一种玻璃材料制作而成，其楔形棱镜两面均镀有增透膜。本实用新型的结构中，两个继电器6、7可以使用环氧树脂胶水固定在所述盒体1 内，所述两个延长臂8、9可以分别使用环氧树脂胶水固定在所述二个继电器6、7上，所述单 光纤输入准直器2输入光信号与所述四光纤输出准直器3端口进行光路调试，调试完毕后， 将所述单光纤输入准直器2与所述四光纤输出准直器3进行焊接固定。所述二个楔形棱镜4、5分别与所述四光纤输出准直器3的各个端口 3. 1,3. 2,3. 3、 3. 4进行光路调试与固定。再请参阅图4a所示，当光信号输入所述单光纤输入准直器时，所述继电器6、7未 输入电压时，所述继电器6、7未驱动所述延长臂6、7上的所述楔形棱镜4、5切入光路时，光 信号从所述四光纤准直器的第一输出光路端口 3. 1输出。如图4b所示，当光信号输入所述单光纤输入准直器2时，所述继电器6输入电压 时，所述继电器6驱动所述延长臂8上的所述楔形棱镜4切入光路时，光信号从所述四光纤输出准直器的第二输出光路端口 3. 2输出。如图4c所示，当光信号输入所述单光纤输入准直器时2时，所述继电器6去除电 压时，所述继电器6驱动延长臂8上的所述楔形棱镜4退出光路，同时所述继电器7输入电 压时，所述继电器7驱动延长臂9上的所述楔形棱镜5切入光路时，光信号从所述四光纤输 出准直器的第三输出光路端口 3. 3输出。如图4d所示，当光信号输入所述单光纤输入准直器时2时，所述继电器6、7同时 输入电压时，所述继电器6、7驱动延长臂8、9上的所述楔形棱镜4、5切入光路，光信号从所 述四光纤输出准直器的第四输出光路端口 3. 4输出。以上四种光路的切换都是由二个所述继电器6、7带动二个所述延长臂8、9上的所 述楔形棱镜4、5切入和退出光路来实现。采用了上述的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构，由于其中使用了单光纤 输入准直器与四光纤输出准直器代替现有技术的四个单光纤输出准直器，从而明显降低了 光路的调试难度；同时，该结构中所用的光路切换元件的数量较少，大幅度减小了 1X4机 械式光开关的体积，并显著降低了影响光信号在传输中的损耗，提高了光路的稳定性和光 开关的响应速度，重复性较高，工作性能稳定可靠、性能价格比高，具有广泛的应用前景。在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以 作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是 说明性的而非限制性的。
权利要求一种单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构，其特征在于，所述的光开关结构包括盒体，盒体的相对两端分别连接设置有单光纤输入准直器和四光纤输出准直器，所述的四光纤输出准直器包括四根输出光纤，且该四根输出光纤呈阵列排列，所述的盒体中还设置有第一继电器和第二继电器，所述的第一继电器的联动控制端连接设置有光第一方向偏转折射装置，所述的第二继电器的联动控制端连接设置有光第二方向偏转折射装置，所述的光第一方向偏转折射装置在第一继电器的控制下切入/退出光纤信号光路，所述的光第二方向偏转折射装置在第二继电器的控制下切入/退出光纤信号光路，且所述的第一方向和第二方向非平行。
2.根据权利要求1所述的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构，其特征在于，所 述的四光纤输出准直器中的四根输出光纤为一体组成，且呈“田”字阵列排列。
3.根据权利要求2所述的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构，其特征在于，所 述的光第一方向偏转折射装置为光垂直偏转折射装置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构，其 特征在于，所述的光第一方向偏转折射装置为楔形折射棱镜。
5.根据权利要求4所述的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构，其特征在于，所 述的楔形折射棱镜为楔形玻璃折射棱镜，且该楔形玻璃折射棱镜的一面或者两面镀覆有增 透膜。
6.根据权利要求2所述的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构，其特征在于，所 述的光第二方向偏转折射装置为光水平偏转折射装置。
7.根据权利要求1、2或6所述的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构，其特征在 于，所述的光第二方向偏转折射装置为楔形折射棱镜。
8.根据权利要求7所述的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构，其特征在于，所 述的楔形折射棱镜为楔形玻璃折射棱镜，且该楔形玻璃折射棱镜的一面或者两面镀覆有增 透膜。
9.根据权利要求1至3、6中任一项所述的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构， 其特征在于，所述的第一继电器的联动控制端通过第一延长臂与所述的光第一方向偏转折 射装置相固定连接，所述的第二继电器的联动控制端通过第二延长臂与所述的光第二方向 偏转折射装置相固定连接。
10.根据权利要求1至3、6中任一项所述的单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构， 其特征在于，所述的单光纤输入准直器的光路中设置有C透镜或非球面透镜；和/或所述的 四光纤输出准直器的光路中设置有C透镜或非球面透镜。
专利摘要本实用新型涉及一种单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构，其中光开关结构的盒体相对两端分别设置有单光纤输入准直器和四光纤输出准直器，四光纤输出准直器的四根输出光纤呈阵列排列，盒体中设置有第一继电器和第二继电器，第一继电器联动控制端设置有光第一方向偏转折射装置，第二继电器联动控制端设置有光第二方向偏转折射装置，光第一方向偏转折射装置在第一继电器的控制下切入/退出光纤信号光路，光第二方向偏转折射装置在第二继电器的控制下切入/退出光纤信号光路，第一方向和第二方向非平行。采用该种单光纤至四光纤机械式紧凑型光开关结构，降低了光路调试难度，减小了体积，降低了传输损耗，提高了稳定性和响应速度，重复性较高。
文档编号G02B6/35GK201732186SQ20102027635
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者陈剑龙 申请人:上海中科光纤通讯器件有限公司