專利名稱：移動反射面型光開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種光開關(guān)裝置，特別是關(guān)于一種移動反射面型光開關(guān)裝置，它具有可動反射裝置及固定反射裝置，可借由可動反射裝置的移動實現(xiàn)光路切換。
背景技術(shù)：
隨著光通信業(yè)的發(fā)展，光開關(guān)作為一種對光傳輸線路或集成光路中諸信號通路進(jìn)行相互切換和邏輯操作的器件，在光通信中應(yīng)用越來越廣泛，可用于光纖通信系統(tǒng)、光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、光纖測量系統(tǒng)及光纖傳感系統(tǒng)，起光路切換作用，是光通信領(lǐng)域中必不可少的光學(xué)組件之一。
根據(jù)光開關(guān)工作原理，可將其分為機(jī)械型光開關(guān)與非機(jī)械型光開關(guān)兩大類。機(jī)械型光開關(guān)是利用機(jī)械、電磁方式等使光纖或光學(xué)組件發(fā)生移動，從而實現(xiàn)光束在不同輸出端口間的切換。其中研發(fā)時間較早的移動光纖型光開關(guān)主要通過移動光纖實現(xiàn)光路切換，但因光纖直徑較小，在頻繁的開關(guān)移動過程中容易出現(xiàn)彎曲變形，導(dǎo)致光信號損耗較大，影響光信號傳輸質(zhì)量。移動光學(xué)組件型光開關(guān)為另一種機(jī)械型光開關(guān)，是利用機(jī)電方式移動或旋轉(zhuǎn)光學(xué)組件，使輸入光與不同的輸出端口接通，從而實現(xiàn)光路切換。此種光開關(guān)插入損耗低，一般不大于2dB；隔離度高，一般大于45dB；且不受偏振及波長影響。適用于此種光開關(guān)的光學(xué)組件有反射鏡、透鏡、棱鏡及遮板等。
目前移動反射面型光開關(guān)是較為常用的一種光開關(guān)，如圖1、圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中移動反射面型光開關(guān)的光路圖，此種光開關(guān)一般是利用具有兩個反射面可移動反射裝置170移入或移出光路，使光輸入裝置130、150輸入的光束與不同的光輸出裝置140、160準(zhǔn)直。
當(dāng)光開關(guān)處于第一狀態(tài)時，反射裝置170不在光路中，由第一光輸入裝置130輸入的光束直接從第一光輸出裝置140輸出；由第二光輸入裝置150輸入的光束直接從第二光輸出裝置160輸出。
當(dāng)光開關(guān)處于第二狀態(tài)時，反射裝置170移入光路，由第一輸入裝置130輸入的光束被反射裝置170的第一反射面171反射后，經(jīng)第二光輸出裝置160輸出，由第二光輸入裝置150輸入的光束被反射裝置170的第二反射面172反射后，經(jīng)第一光輸出裝置140輸出。
對于上述光路，就幾何光學(xué)而言，只有上述兩反射面同時位于兩輸入光路的交點(diǎn)上，即第一反射面171與第二反射面172位于同一平面上，才能實現(xiàn)理想且損耗較小的光路切換。但根據(jù)現(xiàn)有的工藝技術(shù)，因反射鍍膜層或反射面需在某種基材上實現(xiàn)，而該基材必定有厚度，這就使得兩反射面不可能同時位于兩光路交點(diǎn)上。故，當(dāng)反射裝置170移入光路時，就會出現(xiàn)如圖3所示狀態(tài)，由第二光輸入裝置150輸入的光束將偏離而不能精確地準(zhǔn)直進(jìn)入第一光輸出裝置140，造成光開關(guān)損耗較大。即使使用單一反射面來實現(xiàn)光路切換，沒有鍍反射面一側(cè)的光束因需經(jīng)過折射后再反射，同樣不能使光束準(zhǔn)直進(jìn)入預(yù)設(shè)輸出端。因此，需要設(shè)計一種能將兩反射面間距影響消除的移動反射面型光開關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種制程簡單、結(jié)構(gòu)合理、損耗較小的移動反射面型光開關(guān)。
為實現(xiàn)本實用新型目的，本實用新型移動反射面型光開關(guān)包括一殼體、兩光輸入裝置、兩光輸出裝置及一置于輸入及輸出裝置間的光路切換裝置、一驅(qū)動裝置及一蓋體，其中兩光輸入裝置、兩光輸出裝置固定于上述殼體，并收容于上述殼體及蓋體所構(gòu)成的收容空間內(nèi)，其中第一光輸入裝置與第一光輸出裝置相對放置，第二光輸入裝置與第二光輸出裝置相對放置。
此光路切換裝置包括一可動反射裝置和一固定反射裝置，其中可動反射裝置具有兩個反射面，可在兩位置間移動，固定反射裝置具有至少一個反射面，且與相鄰的可動反射裝置反射面平行且相對，且固定于上述殼體。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)因本實用新型具有可動反射裝置和一固定反射裝置，從而消除了現(xiàn)有技術(shù)因反射裝置厚度對光路所產(chǎn)生的影響，且其制造過程較易實現(xiàn)，另因其可動反射裝置及固定反射裝置只需反射性質(zhì)，其幾何形狀不受限制，故，此種光開關(guān)成本較低。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的移動反射面型光開關(guān)在狀態(tài)一時的光路示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的移動反射面型光開關(guān)在狀態(tài)二時的光路示意圖。
圖3是圖2的局部放大示意圖。
圖4是本實用新型移動反射面型光開關(guān)裝置可動反射裝置位于第一位置時的立體圖。
圖5是本實用新型移動反射面型光開關(guān)裝置的立體分解圖。
圖6是本實用新型移動反射面型光開關(guān)裝置可動反射裝置位于第一位置時的光路示意圖。
圖7是本實用新型移動反射面型光開關(guān)裝置可動反射裝置位于第二位置時的光路示意圖。
具體實施方式如圖4所示，本實用新型的移動反射面型光開關(guān)裝置包括用于固定各輸入/輸出裝置及固定反射裝置的殼體10，用于輸入、輸出光束的第一光輸入裝置30、第一光輸出裝置40、第二光輸入裝置50及第二光輸出裝置60，以及可在兩個位置間移動用于切換光路的可動反射裝置70、固定反射裝置80(如圖5)，帶有旋轉(zhuǎn)臂91的驅(qū)動裝置90以及蓋體20。
上述殼體10的兩側(cè)面設(shè)置有加強(qiáng)肋一105及加強(qiáng)肋二106，其延伸至殼體內(nèi)部，且每一加強(qiáng)肋均有呈一定夾角的分支，各分支分別具有通孔(107、108、109、110)。殼體10側(cè)壁四角則設(shè)有通孔(101、102、103、104)，殼體10中間部分有一與殼體10連接的固定座82。
上述各光輸入及輸出裝置30、40、50、60分別包括光纖31、41、51、61、光纖毛細(xì)管32、42、52、62及準(zhǔn)直透鏡33、43、53、63。其中，上述準(zhǔn)直透鏡33、43、53、63可采用漸變折射率透鏡制成。上述各光輸入及輸出裝置30、40、50、60進(jìn)一步包括相應(yīng)連接體34、44、54、64及應(yīng)力緩沖裝置35、45、55、65。上述光纖依次穿過上述應(yīng)力緩沖裝置、連接體，末端插入光纖毛細(xì)管且延伸至光纖毛細(xì)管與準(zhǔn)直透鏡相對的端面。上述準(zhǔn)直透鏡33、43、53、63通過加強(qiáng)肋105、106各分支的通孔107、108、109、110固定在殼體10上。同時，各準(zhǔn)直透鏡33、43、53、63端面與相應(yīng)的已嵌入光纖31、41、51、61的光纖毛細(xì)管32、42、52、62端面用環(huán)氧樹脂確保精確準(zhǔn)直地粘結(jié)在一起。上述連接體34、44、54、64通過上述通孔101、102、103、及104與殼體10緊固在一起，且上述連接體與相應(yīng)的應(yīng)力緩沖裝置35、45、55、65端接，可防止各光纖31、41、51、61從殼體10伸出后彎曲半徑過大，從而導(dǎo)致的光信號泄漏，光開關(guān)損耗過大或折斷的情況出現(xiàn)。各輸入/輸出裝置位置固定，其中第一光輸入裝置30與第一光輸出裝置40相對放置，第二光輸入裝置50與第二光輸出裝置60相對放置，第一光輸入/輸出裝置30、40的連線與第二光輸入/輸出裝置50、60的連線呈一定夾角。
請參考圖5所示，可動反射裝置70包括兩反射面71及72，該可動反射裝置70的第一反射面71與第二反射面72由旋轉(zhuǎn)臂91末端的固持體911固持，且由驅(qū)動裝置90帶動，移入或移出光路，形成此種光開關(guān)的第一狀態(tài)及第二狀態(tài)。該可動反射裝置70的兩反射面71、72作用時，第一反射面71與第一光輸入裝置30以及第二輸出裝置60相對，而第二反射面72則與第二光輸入裝置50以及第一輸出裝置40相對，殼體10底部的止動部912可用以限定該可動反射裝置70的移動極限位置。固定反射裝置80至少具有一第三反射面81，它通過固定座82與殼體10連接在一起，并固定在殼體10的固定槽12中，固定座82具有一凹槽821，用于收容并固定第三反射面81，它作用時，該第三反射面81與相鄰的可動反射裝置70的第一反射面71平行且相對。上述第一反射面71，第二反射面72及第三反射面81均可采用高反射率材料硫化鋅鍍成。
驅(qū)動裝置90可利用繼電器提供驅(qū)動力，通過旋轉(zhuǎn)臂91傳遞驅(qū)動力帶動可動反射裝置70移入或移出光路，與殼體10底部相連的止動部912可對可動反射裝置70進(jìn)行限位，以確保進(jìn)行精確的光路切換。
蓋體20可與上述殼體10構(gòu)成一防止灰塵及水氣的封閉收容空間，收容且固定上述光輸入裝置30、50，光輸出裝置40、60，光路切換裝置70、80及驅(qū)動裝置90。
當(dāng)光開關(guān)處于第一狀態(tài)時，如圖4及圖6所示，與旋轉(zhuǎn)臂91相連的可動反射裝置70在驅(qū)動裝置90的帶動下，移入光路，此時固定反射裝置80的第三反射面81與可動反射裝置70的第一反射面71平行且相對。固定反射裝置80的大小由各輸入/輸出裝置30、40、50、60之間夾角決定，其大小不會影響光路的準(zhǔn)直，從第一光輸入裝置30的第一光纖31導(dǎo)入第一準(zhǔn)直透鏡33的光束被可動反射裝置70的第一反射面71反射，又經(jīng)固定反射裝置80的第三反射面81反射，再經(jīng)可動反射裝置70的第一反射面71反射，最后準(zhǔn)直進(jìn)入第二光輸出裝置60的第四準(zhǔn)直透鏡63，并由第四光纖61輸出；從第二輸入裝置50的第三光纖51導(dǎo)入第三準(zhǔn)直透鏡53的光束被可動反射裝置70的第二反射面72反射，準(zhǔn)直進(jìn)入第一光輸出裝置40的第二準(zhǔn)直透鏡43，并從第二光纖41輸出。
當(dāng)光開關(guān)處于第二狀態(tài)時，如圖7所示，可動反射裝置70不在光路中，則從第一輸入裝置30的第一光纖31導(dǎo)入第一準(zhǔn)直透鏡33的入射光直接準(zhǔn)直進(jìn)入與之相對的第一輸出裝置40的第二準(zhǔn)直透鏡43，并由第二光纖42輸出；從第二輸入裝置50的第三光纖51導(dǎo)入第三準(zhǔn)直透鏡53的入射光直接準(zhǔn)直進(jìn)入與之相對應(yīng)的第二輸出裝置60的第四準(zhǔn)直透鏡63，并由第四光纖61輸出。
另，本實用新型光開關(guān)可有其它變化設(shè)計。如改固定反射裝置80為可移動裝置，可與可動反射裝置70同步移入或移出光路，或?qū)⒐潭ǚ瓷溲b置80的第三反射面81與可動反射裝置70的第一反射面71、第二反射面72固定在同一基板上，可同時移入或移出光路，以實現(xiàn)利用多一個反射面來消除第一反射面與第二反射面間距對光路影響的目的。
權(quán)利要求1.一種移動反射面型光開關(guān)裝置，其特征在于它包括至少兩用于輸入光信號至光開關(guān)中光輸入裝置，至少兩用于自光開關(guān)中輸出光信號光輸出裝置，一可動反射裝置，具有第一及第二反射面，其可在第一及第二位置間移動，一固定反射裝置，其具有至少一反射面，且與可動反射裝置的一反射面平行且相對，一殼體，固定上述各輸入/輸出裝置及固定反射裝置，一驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動可動反射裝置在第一位置與第二位置間移動，當(dāng)可動反射裝置處于第一位置，可動反射裝置移入光路，輸入裝置輸入的光束經(jīng)由可動反射裝置反射至輸出裝置準(zhǔn)直輸出，當(dāng)可動反射裝置處于第二位置，可動反射裝置移出光路，輸入裝置輸入的光束經(jīng)由輸出裝置準(zhǔn)直輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的移動反射面型光開關(guān)裝置，其特征在于該殼體四角有四個相對之通孔，兩側(cè)面有分別帶有兩分支之補(bǔ)強(qiáng)肋，中間有用于固定固定反射裝置之固定座。
3.如權(quán)利要求2所述的移動反射面型光開關(guān)裝置，其特征在于該補(bǔ)強(qiáng)肋每一分支均有一通孔。
4.如權(quán)利要求2所述的移動反射面型光開關(guān)裝置，其特征在于該固定座有一凹槽，用于收容上述固定反射裝置之反射面。
5.如權(quán)利要求1所述的移動反射面型光開關(guān)裝置，其特征在于上述各光輸入/輸出裝置均包括一平行光管、一連接體及一應(yīng)力緩沖裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的移動反射面型光開關(guān)裝置，其特征在于該連接體通過上述殼體四角之通孔固定于上述殼體。
7.如權(quán)利要求6所述的移動反射面型光開關(guān)裝置，其特征在于上述連接體與上述應(yīng)力緩沖裝置連接在一起。
8.如權(quán)利要求5所述的移動反射面型光開關(guān)裝置，其特征在于光纖穿過上述應(yīng)力緩沖裝置、連接體，且其末端插入一單光纖毛細(xì)管中。
9.如權(quán)利要求1所述的移動反射面型光開關(guān)裝置，其特征在于上述各光輸入/輸出裝置、可動反射裝置及固定反射裝置收容于固定于上述殼體內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1所述的移動反射面型光開關(guān)裝置，其特征在于上述各光輸入/輸出裝置通過殼體側(cè)面之補(bǔ)強(qiáng)肋固定。
11.如權(quán)利要求1所述的移動反射面型光開關(guān)裝置，其特征在于該驅(qū)動裝置進(jìn)一步包括一作動臂，此作動臂可在驅(qū)動力帶動下在兩位置間移動。
12.如權(quán)利要求11所述的移動反射面型光開關(guān)裝置，其特征在于該作動臂端部有一固持體，用于固持可動反射裝置之兩反射面。
13.如權(quán)利要求1所述的移動反射面型光開關(guān)裝置，其特征在于該驅(qū)動裝置可采用繼電器或電磁方式等予以實現(xiàn)。
14.如權(quán)利要求1所述的移動反射面型光開關(guān)裝置，其特征在于該可動反射裝置之第一反射面、第二反射面及固定反射裝置之反射面可采用高反射率材料鍍成。
15.如權(quán)利要求1所述的移動反射面型光開關(guān)裝置，其特征在于其進(jìn)一步包括一用于對可動反射裝置進(jìn)行限位的止動部。
專利摘要一種移動反射面型光開關(guān)裝置，它包括光輸入/輸出裝置及光路切換裝置。該光輸入/輸出裝置包括第一及第二光輸入/輸出裝置，每一光輸入/輸出裝置包括至少一個準(zhǔn)直器，且光輸入/輸出裝置相對放置。該光路切換裝置由一可動反射裝置及一固定反射裝置組成?？蓜臃瓷溲b置具有兩個反射面，它分別與第一光輸入裝置及第二光輸入裝置相對。固定反射裝置具有至少一個反射面，它與可動反射裝置其中一個反射面平行且相對放置。此種光開關(guān)通過對可動反射裝置在第一及第二位置間移動實現(xiàn)光路切換，它主要利用增加一反射面，多兩次反射來消除可動反射裝置兩反射面間距對光束準(zhǔn)直所帶來的影響，故光開關(guān)損耗較小。
文檔編號H04B10/12GK2522884SQ01257860
公開日2002年11月27日 申請日期2001年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月5日
發(fā)明者廖志源, 吳熴燦 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司