机械式光开关制造技术

一种机械式光开关，包括一输入装置、一具有多根输出光纤的输出装置、一光路转换装置和一驱动装置。该光路转换装置包括一棱镜和收容该棱镜的棱镜固持器，其置于输入装置和输出装置之间。该输入装置包括一具输入光纤的光纤插针和一准直透镜，该输出装置包括一收容多根输出光纤的多光纤插针，该准直透镜将输入光束准直传输到光路转换装置，在驱动装置驱动下棱镜旋转一特定角度，使输入光束偏折，从而选择性将输入光束传输到一特定输出光纤。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光开关，尤其是关于一种机械式光开关，该光开关采用光学元件的旋转来实现光路转换。
技术介绍
光开关是一种对光传输线路或集成光路中各信号通路进行相互转换或逻辑操作的光无源器件，其广泛应用于光纤通信系统、光纤网络系统、光纤测量系统和光纤传感系统等，是光通信领域中一种关键的光学器件。根据光开关的工作原理，其可以分为机械式光开关和非机械式光开关两大类。机械式光开关利用机械、电磁方式使光纤或光学元件发生移动，从而实现光束在不同输出端口间的转换。其中，移动光纤型机械式光开关通过移动光纤实现光路的转换，但因光纤直径小，移动过程中容易产生弯曲变形，导致插入损耗较大，影响光信号传输。移动光学元件型光开关是另一种机械式光开关，其输入端光纤和输出端光纤固定不动，借助光学元件的移动而达成光路的转换，这种光开关插入损耗较低，一般不大于2dB；隔离度较高，一般大于45dB；而且不受波长和偏振的影响，是目前较为普遍应用的一种机械式光开关。一种现有机械式光开关可以参阅美国专利第5,420,946号(参照图1)，其包括一固定平台600、一输入装置610、多个输出装置620和一反射装置630。其中，该固定平台600用来固定该输入装置610、输出装置620和反射装置630，该输入装置610包括一输入光纤611和一自聚焦透镜612，各输出装置620也分别包括一输出光纤621和一自聚焦透镜622，反射装置630位于固定平台600的中央安装孔601中，包括一反射镜631和固持反射镜631的基座632，该基座632开设一用以配合外部驱动装置(图未示)的装配孔633。该输入装置610垂直于固定平台600，而且和反射镜631成45度夹角，该多个输出装置620大致成圆形排列于反射装置630周围，借助外部驱动装置，可选择性旋转反射装置630使输入光束从不同的输出光纤621输出。由于该光开关的光路具可逆性，也可以选择使输入光自多根输出光纤621的一端输入，并且传输到输入装置610。然而上述现有光开关具有一些缺陷。首先，该光开关由于各输出装置620彼此分开，使得光开关结构复杂庞大、且输入装置610和多个输出装置620的调校过程非常繁多。其次，由于各输出装置620分别包括一输出光纤621和一自聚焦透镜622，使得该光开关成本较高、且插入损耗大、开关速度低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构紧凑、成本低、且开关速度和其它光学性能较佳的机械式光开关。本技术的目的是这样实现的提供一种机械式光开关，其包括一输入装置、一具有多根输出光纤的输出装置、一光路转换装置和一驱动装置。该光路转换装置包括一棱镜和收容该棱镜的棱镜固持器，该光路转换装置位于输入装置和输出装置之间。该输入装置包括一具输入光纤的光纤插针和一准直透镜，该输出装置包括一收容多根输出光纤的多光纤插针和一准直透镜，该输入装置将输入光束准直传输至光路转换装置，在驱动装置驱动下棱镜旋转一特定角度，使输入光束偏折，从而选择性将输入光束传输到一特定输出光纤。和现有技术相比，本技术具有以下优点因本技术采用多光纤插针和单个准直透镜构成的输出装置，可大大减少准直透镜的数目，从而降低成本、而且使得整个机械式光开关结构紧凑，提高整体光学性能。另外，多光纤插针和准直透镜对准时，可以一齐实现多根输出光纤和准直透镜之间的调校，从而减少工时。附图说明图1是现有技术机械式光开关的立体图。图2是本技术机械式光开关的立体图。图3是本技术机械式光开关的剖面图。图4是本技术机械式光开关的另一剖面图。图5是本技术机械式光开关的光路示意图。图6是本技术机械式光开关的另一光路示意图。具体实施方式请参照图2，是本技术机械式光开关的立体图。该机械式光开关1包括一具输入光纤21的输入装置2、一具多根输出光纤31的输出装置3、一光路转换装置4和一驱动装置5。其中，该光路转换装置4位于输入装置2和输出装置3之间。该机械式光开关1还包括一用来固持上述装置的底座6，其包括一基板61。工作时，该光路转换装置4在驱动装置5控制下工作，使来自输入光纤21的光束传输到多根输出光纤31的其中一根。请参阅图3，是本技术机械式光开关的剖面图。该输入装置2固定在一自基板61延伸的定位板62上，其包括输入光纤21、光纤插针22和第一模铸透镜23，该第一模铸透镜23用以将来自输入光纤21的光束准直并传输到光路转换装置4，当然，也可以采用其它具有准直功能的透镜，如自聚焦透镜等替代第一模铸透镜23。该光纤插针22大致成圆柱状，该输入光纤21的末端(未标示)和光纤插针22的一端面221平齐，而且为了提高回波损耗，该端面221被研磨成倾角为6度至8度的倾斜面。该第一模铸透镜23大致成圆柱状，其和光纤插针22相对的端面231也经研磨以平行于该倾斜端面221，另一端面232成非球面结构。该光纤插针22和第一模铸透镜23对准后套装固持在一石英套管24中，而且第一模铸透镜23部分突伸出石英套管24的外面，为进一步保护该输入装置2，在石英套管24外套装一金属套管25。该输出装置3和输入装置2的结构大致相同，其固定在一自基板61延伸的定位板63上，包括一内置多根输出光纤31的多光纤插针32和第二模铸透镜33，该多光纤插针32具有一通孔321，用来容纳该多根输出光纤31，该第二模铸透镜33用以将来自光路转换装置4的光束聚焦至特定的输出光纤31，当然，也可以采用自聚焦透镜等具有该作用的透镜替代第二模铸透镜33。该光路转换装置4处于输入装置2和输出装置3之间，包括一棱镜41和一收容该棱镜41的棱镜固持器42。该棱镜41用来使光束传输方向产生偏折进而实现光路转换，当然，也可以采用其它光路偏折元件来实现该功能。该棱镜固持器42包括一圆柱状主体422，其内部开有一用来容纳该棱镜41的通孔421，该圆柱状主体422的中部延伸出一用以配合驱动装置5(参见图2)的齿轮结构(未标示)。该光路转换装置4固定在一自基板61延伸的定位板64上，该定位板64包括一凹槽641和与凹槽641贯通的定位孔642，该凹槽641使棱镜固持器42可以在里面自由旋转，该定位孔642具有滚轴643用来安装棱镜固持器42，以利于其转动。请配合参阅图2和图4，该驱动装置5包括驱动该棱镜固持器42的齿轮52和传动杆51，该传动杆51一端固持在自基板61延伸的定位板65，并且和一外部控制装置(图未示)配合，该传动杆51的另一端(未标示)和齿轮52相连。该齿轮52和棱镜固持器42的齿轮结构互相啮合。工作时，该传动杆51在外部控制装置的驱动下使齿轮52转动，从而带动棱镜固持器42转动，使收容在该棱镜固持器42的棱镜41转动一特定角度，而使光束偏折至一特定角度而传输到输出装置3，当然，该驱动装置5也可以借助皮带轮等方式驱动该棱镜固持器42。请配合参考图4和图5，驱动装置5驱动棱镜固持器42，使棱镜41旋转一特定角度，来自输入光纤21的光束经过第一模铸透镜23准直为平行光，通过棱镜41时由于折射效应而转变为一沿特定方向传输的光束入射到第二模铸透镜33，并且汇聚到多根输出光纤31中的一根311。请一起参阅图6，在驱动装置5驱动下，该棱镜41旋转另一特定角度，使得输入光束的偏折方向发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械式光开关，包括一输入装置、一光路转换装置、一输出装置和一驱动装置，该输入装置包括一输入光纤，其特征在于：该光路转换装置位于输入装置与输出装置之间，并且包括至少一棱镜，该输出装置包括一具多根输出光纤的多光纤插针和一准直透镜，在该驱动装置驱动下，该棱镜固持器转动，使该至少一棱镜分别以一定角度位于输入装置和输出装置之间的光路中，选择性将输入光束从输入光纤传输到一特定输出光纤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周明宝，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]