[发明专利]一种新型开关控制盒

说明书

本发明公开了一种新型开关控制盒，包括依次连接的操作开关模块、集成波导感应晶体模块和目标开关模块，集成波导感应晶体模块上施加有电场和光源；操作开关模块上连接有电场触发单元和光源激发单元，通过操作开关模块控制电场触发单元和光源激发单元的开启和关闭，进而分别控制施加在集成波导感应晶体模块上的电场和光源的开启和关闭；集成波导感应晶体模块，用于感应电场强度的变化，光源发出的入射光通过集成波导感应晶体模块后，出射光转变为受电场强度控制的光信号；目标开关模块，用于检测通过集成波导感应晶体模块后出射光的光信号，计算得到所受的电场强度，并进行目标开关的动作。本发明实现接收端在高度屏蔽隔离的状态下可靠工作，抗干扰能力强。

技术领域

本发明涉及电气控制自动化领域，尤其涉及一种新型开关控制盒。

背景技术

现有的用于电气系统的控制开关，由于面向复杂的军用环境，容易受到电磁干扰的影响，可能产生误动作或失灵。

采用常规的光电隔离转换的控制方式，可以隔离大部分的干扰，但由于弱电系统的特点，屏蔽过强，容易接收失灵，或屏蔽不够，在强电的冲击下，损坏接收部件，仍有失灵的可能。为了保证系统的动作绝对可靠，需要采取更多的措施。

根据电光效应(pockels效应)，偏振光在通过电场作用下的电光晶体时产生电致双折射，光的偏振方向的旋转角度与电场成为线性关系，通过偏振探测，把偏振光信号转变成相关的光强信号，经过检测和运算处理可以得到电场强度。利用电光效应，可以通过改变电场的强度来实现对光强的控制，将光信号作为开关的驱动，实现可靠的开关控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中电气系统的控制开关容易受到电磁干扰的缺陷，提供一种新型开关控制盒。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种新型开关控制盒，该控制盒包括依次连接的操作开关模块、集成波导感应晶体模块和目标开关模块，集成波导感应晶体模块上施加有电场和光源；其中：

操作开关模块上连接有电场触发单元和光源激发单元，通过操作开关模块控制电场触发单元和光源激发单元的开启和关闭，进而分别控制施加在集成波导感应晶体模块上的电场和光源的开启和关闭；

集成波导感应晶体模块，用于感应电场强度的变化，光源发出的入射光通过集成波导感应晶体模块后，出射光转变为受电场强度控制的光信号；

目标开关模块，通过光纤与集成波导感应晶体模块相连，用于检测通过集成波导感应晶体模块后出射光的光信号，计算得到所受的电场强度，并设置相应的电场强度阈值，若超过该阈值，则进行目标开关的动作。

进一步地，本发明的光源还包括感应头、准直透镜和起偏器，光源通过单模光纤与集成波导感应晶体模块相连；光源发出激光耦合入单模光纤，在感应头内通过准直透镜将激光耦合到空间中，用起偏器使其成为线偏振光。

进一步地，本发明的集成波导感应晶体模块包括四分之一波片和BGO晶体，通过起偏器后的线偏振光经过四分之一波片后分裂成圆偏振光，其快慢轴分别平行于BGO晶体在电场作用下的两个感应主轴，通过BGO晶体后，其偏振态不变，但相位发生变化，且相位变化和电场强度相关。

进一步地，本发明的集成波导感应晶体模块出射光的一端上连接有检偏器，通过BGO晶体后的出射光通过检偏器将两束相互垂直的偏振光提取同方向分量，得到干涉光强，将出射光进行光电转换，把光强的变化变成电信号的变化，得到电场的变化。

进一步地，本发明的操作开关模块采用交流220V驱动，通过强电动作，减小电磁干扰的影响。

本发明产生的有益效果是：本发明的新型开关控制盒，以电光转换的集成波导晶体作为触发控制的单元，在触发时以高压电场作为驱动源，将光强信号以光纤的通道发送给接收端，实现接收端在高度屏蔽隔离的状态下可靠工作。