[实用新型]机械式光开关

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种光开关，尤指一种机械式光开关，该光开关采用透镜作为光路转换元件实现光路转换。

【背景技术】

光开关是一重要光无源器件，其可对光信号进行选择性操作，控制光信号传输路径的转换，可广泛应用于光通信系统、光测量系统和光学传感系统。

光开关根据其工作原理主要分为机械式光开关、热光开关、电光开关和声光开关。其中，机械式光开关发展较成熟，其插入损耗较低，一般不大于2dB；隔离度较高，一般大于45dB；且不受波长和偏振状态的影响，普遍实用于光通信系统中。

一种现有机械式1×N型光开关可参照美国专利第5,864,643号(请参照图1)，该机械式1×N型光开关100包括一光纤线性阵列120、一输入光纤111、一与输入光纤111粘贴的准直光纤110、一和该准直光纤110相连接的耦合器118、分别和耦合器118相连接的光发射装置112和光接收装置115，其中，光纤线性阵列120由输出光纤121A-121I组成，该光发射装置112包括一光源113和一透镜114，光接收装置115包括一检光二极管116和一透镜117。该机械式1×N型光开关100通过输入光纤111和准直光纤110的平移实现光路准直和切换。

然而，该机械式1×N型光开关100每次进行光路交换时均需要准直，因此交换速率较低，同时，输出光纤121A-121I的端面反射易引入信号串扰，另，移动输入光纤111引入的弯曲损耗使得该1×N型光开关100插入损耗增大，且，由于光纤线性阵列120成平行放置，其结构不够紧凑，不易于该1×N型光开关100的整合封装。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种机械式光开关，该机械式光开关可对光信号光路进行有效转换，其具低插入损耗、低串扰和较高交换速率的优点，且结构紧凑、成本低。

本实用新型的目的是这样实现的：提供一机械式光开关，其包括一输入装置、一输出装置、一光路转换元件和一驱动装置。其中，该输入装置包括一内置一光纤的光纤插针和一准直透镜，该输出装置包括一内置多根光纤的光纤插针，该光路转换元件可为一透镜，该驱动装置包括一第一转动装置和一第二转动装置，该第一转动装置收容固持上述光路转换元件。该输入装置的准直透镜将入射光束准直后传输到光路转换元件。第二转动装置在外部信号驱动下转动，带动第一转动装置转动，从而使光路转换元件发生预定角度转动，使得光束传输路径发生改变，并传输到输出装置的预定输出光纤中，实现光束的光路转换。

与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：因本实用新型机械式光开关通过透镜旋转实现光信号的通路交换，可降低信号串扰及插入损耗，且将多根输出光纤内置于一光纤插针内，使得各组件之间安装简洁方便且结构紧凑、成本低。

【附图说明】

图1是现有机械式光开关的平面图。

图2是本实用新型机械式光开关的立体图。

图3是本实用新型机械式光开关沿III方向的剖面图。

图4是本实用新型机械式光开关沿IV方向的剖面图。

图5是本实用新型机械式光开关的光路示意图。

图6是本实用新型机械式光开关的另一光路示意图。

【具体实施方式】

请配合参照图2和图3，本实用新型机械式光开关10包括一具一输入光纤201的输入装置200、一具多根输出光纤301的输出装置300、一光路转换元件400和一驱动装置500。该机械式光开关10进一步包括一用以固持上述装置的底座600，其包括一基板601。工作时，该光路转换元件400在驱动装置500控制下使输入光纤201的光束传输到多根输出光纤301之一。

该输入装置200固定在一自基板601延伸的固定台602上，其包括一内置一输入光纤201的光纤插针210和模铸透镜220，该模铸透镜220将来自输入光纤201的光束准直后传输到光路转换元件400，也可采用其它具准直功能的光学组件，如自聚焦透镜，来替代该模铸透镜220。该光纤插针210大致为圆柱状，其内部开设有一用以容纳输入光纤201的通孔211，且其一端面212和输入光纤201的末端齐平，并研磨成具一定倾角的倾斜面，该倾角为6度到8度，以提高回波损耗。该模铸透镜220大致成圆柱状，其一端面221平行于光纤插针210的端面212，其另一端面(未标示)为一非球面结构。该光纤插针210和模铸透镜220对准后套装固持于一石英套管230中，为进一步保护该输入装置200，于石英套管230外套设一金属套管240。