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1、(10)申请公布号 CN 102360102 A (43)申请公布日 2012.02.22 CN 102360102 A *CN102360102A* (21)申请号 201110357452.1 (22)申请日 2011.11.14 G02B 6/35(2006.01) (71)申请人 桂林市光隆光电科技有限公司 地址 541004 广西壮族自治区桂林市高新区 朝阳路信息产业园 D-08 号光隆科技园 (72)发明人 彭鹏 (74)专利代理机构 桂林市持衡专利商标事务所 有限公司 45107 代理人 陈跃琳 (54) 发明名称 1N 光开关 (57) 摘要 本发明公开一种 1N 光开关， 包。
2、括盒体、 1 个 输入光纤准直器和 N 个输出光纤准直器， 所述盒 体同一侧壁的同一水平高度上开设有 N+1 个耳 孔， 输入光纤准直器安装于第一个耳孔中， 输出光 纤准直器依次安装在第 2 N+1 个耳孔中 ； 盒体 的内腔中垂直安放有 1 个入射反射镜， 该入射反 射镜位于输入光纤准直器的输入光路上 ； 此外， 在盒体的内腔中还设置有 N 个带有摆臂的继电 器 ； 每个继电器的摆臂自由端上均安装有一出射 反射镜， 且每个出射反射镜均与一个输出光纤准 直器相对应 ； 每个出射反射镜均与水平面垂直， 并与入射反射镜的反射面呈 90夹角。本发明直 接选择不同的出射反射镜， 以此对应不同的输出 准。
3、直器， 实现光路的选择。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 CN 102360119 A1/1 页 2 1.1N 光开关， 包括盒体 (1)、 1 个输入光纤准直器 (3) 和 N 个输出光纤准直器， 其特 征在于 ： 所述盒体 (1) 同一侧壁的同一水平高度上开设有 N+1 个耳孔， 输入光纤准直器 (3) 安装于第一个耳孔中， 输出光纤准直器依次安装在第2N+1个耳孔中 ； 盒体(1)的内腔中 垂直安放有 1 个入射反射镜 (8)， 该入射反射镜 (8) 位于输入光纤准直器 (3) 的输入光。
4、路 上， 且入射反射镜 (8) 的反射面与输入光纤准直器 (3) 的输入光路呈 45夹角 ； 此外， 在盒 体 (1) 的内腔中还设置有 N 个带有摆臂的继电器， 所有继电器的电控引脚均由盒体 (1) 底 部开设的电控引脚孔引出 ； 每个继电器的摆臂自由端上均安装有一出射反射镜， 且每个出 射反射镜均与一个输出光纤准直器相对应 ； 每个出射反射镜均与水平面垂直， 并与入射反 射镜 (8) 的反射面呈 90夹角 ； 通过电控引脚控制继电器的通断， 使得所需导通的那一个 输出光纤准直器所对应的出射反射镜进入到入射反射镜 (8) 的反射光路中， 该出射反射镜 的反射光路便经由该输出光纤准直器输出 ；。
5、 其余输出光纤准直器所对应的出射反射镜则退 出到入射反射镜 (8) 的反射光路外 ； 上述 N 为正整数。 2.根据权利要求1所述的1N光开关， 其特征在于 ： 所述N的取值范围为1N64。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的 1N 光开关， 其特征在于 ： 所述摆臂的自由端带动出射 反射镜沿垂直方向摆动。 4. 根据权利要求 3 所述的 1N 光开关， 其特征在于 ： 所述摆臂的控制端置于继电器的 触点上方。 5. 根据权利要求 1 所述的 1N 光开关， 其特征在于 ： 所述入射反射镜 (8) 和出射反射 镜均为截面是等腰直角三角形的三棱柱反射镜， 三棱柱反射镜的斜面为反射面。 6. 。
6、根据权利要求 1 所述的 1N 光开关， 其特征在于 ： 所述输入光纤准直器 (3) 和输出 光纤准直器均为双纤准直器。 权 利 要 求 书 CN 102360102 A CN 102360119 A1/4 页 3 1N 光开关 技术领域 0001 本发明涉及光纤通信领域， 特别是一种 1N 光开关。 背景技术 0002 光开关是一种通过控制切换不同的通道输出光束， 来实现输入通道与输出通道连 接的光学器件。光开关根据其传输通道的个数可以分为 12 光开关、 14 光开关、 1N 光开关、 N1 光开关、 NN 光开关等等。现有的 1N 光开关主要有多个 12 光开关 级联而成， 即第一级包括。
7、 1 个 12 光开关、 第二级包括 2 个 12 光开关、 第三级包括 4 个 12 光开关、 第 n 级包括 2n-1 个 12 光开关， 后一级的 12 光开关的输入通道分 别与前一级的 12 光开关的输出通道相连， 第一级 12 光开关的输入通道形成 1N 光 开关的输入通道， 最后一级 12 光开关的输出通道形成 1N 光开关的输出通道。采用上 述级联方式构成的传统光开关不仅体积庞大、 结构松散、 导致其插入损耗较大、 信道串扰较 高、 传输光功率也难以提高 ； 而且在进行一次切换控制时需要同时对所有的 12 光开关进 行切换控制才能够实现， 因此响应速度较慢、 切换时间较长、 稳定。
8、性也相对较差 ； 另外由于 所用元器件多， 制作工艺复杂， 需先将摆臂粘贴于继电器上， 再用夹具取镜片， 做调试后粘 贴于摆臂上， 不能实现批量生产、 生产效率低。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是提供一种结构紧密、 体积小、 响应速度快、 插入损耗 低、 重复性稳定的 1N 光开关。 0004 为解决上述技术问题， 本发明所设计的 1N 光开关， 为机械式微型光开关， 包括 盒体、 1 个输入光纤准直器和 N 个输出光纤准直器， 所述盒体同一侧壁的同一水平高度上开 设有N+1个耳孔， 输入光纤准直器安装于第一个耳孔中， 输出光纤准直器依次安装在第2 N+1 个耳孔中 ； 盒体的。
9、内腔中垂直安放有 1 个入射反射镜， 该入射反射镜位于输入光纤准 直器的输入光路上， 且入射反射镜的反射面与输入光纤准直器的输入光路呈 45夹角 ； 此 外， 在盒体的内腔中还设置有 N 个带有摆臂的继电器， 所有继电器的电控引脚均由盒体底 部开设的电控引脚孔引出 ； 每个继电器的摆臂自由端上均安装有一出射反射镜， 且每个出 射反射镜均与一个输出光纤准直器相对应 ； 每个出射反射镜均与水平面垂直， 并与入射反 射镜的反射面呈 90夹角 ； 通过电控引脚控制继电器的通断， 使得所需导通的那一个输出 光纤准直器所对应的出射反射镜进入到入射反射镜的反射光路中， 该出射反射镜的反射光 路便经由该输出光。
10、纤准直器输出 ； 其余输出光纤准直器所对应的出射反射镜则退出到入射 反射镜的反射光路外 ； 上述 N 为正整数。另外还可以增加第 N+2 个耳孔， 在第 N+2 个耳孔上 安装第 N+1 个输出光纤准直器， 在对准该输出光纤准直器的盒体内腔中， 垂直安装一固定 出射反射镜， 该固定出射反射镜的反射面与水平面垂直， 且在从入射反射镜反射的光路上， 并与入射反射镜的反射面呈 90夹角， 该出射反射镜的反射光路经由该输出光纤准直器输 出， 这样可以减少所需安装的元器件。当然， 耳孔也可以开设在盒体同一侧壁的不同水平 说 明 书 CN 102360102 A CN 102360119 A2/4 页 4。
11、 高度上， 但这样对从入射反射镜反射的光路径的设计及各出射反射镜的设置及控制都较复 杂。 所述的入射反射镜也可以安装在继电器的摆臂上， 由继电器控制入射反射镜的位置， 使 入射反射镜进入位于输入光纤准直器的输入光路中， 这样增加了本产品的结构， 而且控制 更为复杂。 0005 为了使产品的体积不过大， 所述 N 的取值范围为 1 N 64。 0006 为了使产品结构简单、 便于设计， 且使控制组件更易于精确的控制出射反射镜的 位置， 进而使出射反射镜可以更精确的进入或退出入射反射镜反射的光路中， 减少信道串 扰的产生， 所述摆臂的自由端带动出射反射镜沿垂直方向摆动。 0007 所述摆臂的控制端。
12、置于继电器的触点上方， 通过对继电器通断电， 线圈对触点吸 合或释放， 使摆臂控制出射反射镜的位置， 出射反射镜被抬起或被放下， 使其进入或退出光 路， 实现对光路的选择。 0008 上述方案所述入射反射镜和出射反射镜均为截面是等腰直角三角形的三棱柱反 射镜， 三棱柱反射镜的斜面为反射面。 0009 上述方案所述输入光纤准直器和输出光纤准直器均为双纤准直器。 0010 与现有技术相比， 本发明的输入光路通过反射镜片直接关联输出光路， 即输入光 纤准直器的输入光路通过入射反射镜后， 直接选择不同的出射反射镜， 以此对应不同的输 出准直器， 实现光路的选择， 其所需元器件极大的减少， 且输入光纤准。
13、直器与输出光纤准直 器安装在同一侧壁上， 各元器件排列整齐有序， 结构紧凑， 体积小 ； 同时输入光纤准直器进 入的输入光路只需通过两次光路转换， 就可以直接选择输出光路， 从对应的输出光纤准直 器输出， 极大的提高了响应速度， 减少了切换时间 ； 而且继电器精确控制摆臂的自由端运 动， 使出射反射镜在垂直于从入射反射镜反射的光路的垂直平面内摆动， 进而使得所需导 通的那一个输出光纤准直器所对应的出射反射镜进入到入射反射镜的反射光路中， 该出射 反射镜的反射光路便经由该输出光纤准直器输出， 其余输出光纤准直器所对应的出射反射 镜则退出到入射反射镜的反射光路外， 其控制精度高， 减小了信道串扰，。
14、 且插入损耗低， 提 高了传输光功率 ； 另外， 其输出通道可以为奇数， 实现奇数路光开关， 如 15 光开关、 17 光开关等。 附图说明 0011 图 1 为本发明实施例结构示意图 ； 0012 图 2 为本发明输入到第一路输出的简化光路图 ； 0013 图 3 为本发明输入到第二路输出的简化光路图 ； 0014 图 4 为本发明输入到第三路输出的简化光路图 ； 0015 图 5 为本发明输入到第四路输出的简化光路图 ； 0016 图中标号为 ： 1、 盒体 ； 2-1、 第一继电器 ； 2-2、 第二继电器 ； 2-3、 第三继电器 ； 3、 输 入光纤准直器 ； 4-1、 第一输出光纤。
15、准直器 ； 4-2、 第二输出光纤准直器 ； 4-3、 第三输出光纤 准直器 ； 4-4、 第四输出光纤准直器 ； 5-1、 第一摆臂 ； 5-2、 第二摆臂 ； 5-3、 第三摆臂 ； 6-1、 第 一出射反射镜 ； 6-2、 第二出射反射镜 ； 6-3、 第三出射反射镜 ； 7、 固定出射反射镜 ； 8、 入射反 射镜。 说 明 书 CN 102360102 A CN 102360119 A3/4 页 5 具体实施方式 0017 下面以实施例对本发明作进一步说明， 但本发明并不局限于这些实施例。本实施 例为减小体积和节约成本， 减少了一个继电器， 即第 4 个输出反射镜为固定出射反射镜 7。
16、， 任何所属技术领域的普通技术人员对其所作的适当变化或修饰， 都视为不脱离本发明的保 护范围。 0018 如图 1 所示的实施例， 为 14 光开关， 包括设有盖板和盒身的长方形盒体 1、 1 个 输入光纤准直器 3 和 4 个输出光纤准直器， 在盒体 1 同一长边侧壁的同一水平高度上开设 有 5 个耳孔， 输入光纤准直器 3 安装于前端第一个耳孔中， 4 个输出光纤准直器依次分别安 装在第 2 5 个耳孔中， 盒体 1 的内腔中垂直安放有 1 个入射反射镜 8， 该入射反射镜 8 位 于输入光纤准直器 3 的输入光路上， 且入射反射镜 8 的反射面与输入光纤准直器 3 的输入 光路呈 45夹。
17、角 ； 此外， 在盒体 1 的内腔中对应第 2 4 个输出光纤准直器还设置有 3 个 带有摆臂的继电器， 所有继电器的电控引脚均由盒体 1 底部开设的电控引脚孔引出 ； 每个 继电器的摆臂自由端上均安装有一出射反射镜， 且每个出射反射镜均与一个输出光纤准直 器相对应 ； 每个出射反射镜均与水平面垂直， 并与入射反射镜8的反射面呈90夹角 ； 通过 电控引脚控制继电器的通断， 使得所需导通的那一个输出光纤准直器所对应的出射反射镜 进入到入射反射镜 8 的反射光路中， 该出射反射镜的反射光路便经由该输出光纤准直器输 出 ； 其余的2个输出光纤准直器所对应的出射反射镜则退出到入射反射镜8的反射光路外。
18、。 在第 4 个输出光纤准直器相对的盒体 1 内， 安放有一固定出射反射镜 7， 该固定出射反射镜 7 的反射面与水平面垂直， 且在从入射反射镜 8 反射的光路上， 与入射反射镜 8 的反射面呈 90夹角， 在选择第四路输出时， 前 3 个输出光纤准直器所对应的出射反射镜退出到入射 反射镜 8 的反射光路外。 0019 入射光从第一输出光纤准直器4-1输出， 即输入到第一路输出， 如图2所示的简化 光路图， 电控引脚导通第一继电器2-1， 第一继电器2-1控制第一摆臂5-1向下运动， 使第一 出射反射镜 6-1 进入入射反射镜 8 反射的光路中， 且第一出射反射镜 6-1 与第一输出光纤 准直。
19、器 4-1 处于同一水平线 ； 电控引脚保持断开第二、 三继电器， 使第二、 三出射反射镜在 第二、 三继电器的摆臂控制下， 保持在最高点， 退出入射反射镜 8 反射的光路外， 固定出射 反射镜 7 虽然在入射反射镜 8 反射的光路中， 但由于第一出射反射镜 6-1 已经将反射光挡 住， 固定出射反射镜 7 无光射入。入射光由输入光纤准直器 3 进入， 经过入射反射镜 8 反射 到第一出射反射镜 6-1， 反射光再反射到第一输出光纤准直器 4-1 输出， 形成输入到第一路 输出光路。 0020 入射光从第二输出光纤准直器4-2射出， 即输入到第二路输出， 如图3所示的简化 光路图， 电控引脚导。
20、通第二继电器 2-2， 第二继电器 2-2 控制第二摆臂 5-2 向下运动， 使第 二出射反射镜 6-2 进入入射反射镜 8 反射的光路中， 且与第二输出光纤准直器 4-2 处于同 一水平线 ； 电控引脚保持断开第一、 三继电器， 使第一、 三出射反射镜在第一、 三继电器的摆 臂控制下， 保持在最高点， 退出从入射反射镜 8 反射的光路外， 固定出射反射镜 7 虽然在入 射反射镜8反射的光路中， 但由于第二出射反射镜6-2已经将反射光挡住， 固定出射反射镜 7 无光射入。入射光由输入光纤准直器 3 进入， 经过入射反射镜 8 反射到第二出射反射镜 6-2， 反射光再反射到第二输出光纤准直器 4。
21、-2 输出， 形成输入到第二路输出光路。 0021 入射光从第三输出光纤准直器4-3射出， 即输入到第三路输出， 如图4所示的简化 说 明 书 CN 102360102 A CN 102360119 A4/4 页 6 光路图， 电控引脚导通第三继电器 2-3， 第三继电器 2-3 控制第三摆臂 5-3 向下运动， 使第 三出射反射镜 6-3 进入从入射反射镜 8 反射的光路中， 且第三出射反射镜 6-3 与第三输出 光纤准直器 4-3 处于同一水平线 ； 电控引脚保持断开第一、 二继电器， 使第一、 二出射反射 镜在第一、 二继电器的摆臂控制下， 保持在最高点， 退出从入射反射镜 8 反射的光。
22、路外， 固 定出射反射镜 7 虽然在入射反射镜 8 反射的光路中， 但由于第三出射反射镜 6-3 已经将反 射光挡住， 固定出射反射镜 7 无光射入 ； 入射光由输入光纤准直器 3 进入， 经过入射反射镜 8 反射到第三出射反射镜 6-3， 反射光再反射到第三输出光纤准直器 4-3 输出， 形成输入到 第三路输出光路。 0022 入射光从第四输出光纤准直器4-4射出， 即输入到第四输出， 如图5所示的简化光 路图， 电控引脚保持断开第一、 二、 三继电器， 使第一、 二、 三出射反射镜在第一、 二、 三继电 器的摆臂控制下， 保持在最高点， 退出从入射反射镜 8 反射的光路外 ； 入射光由输入光纤准 直器 3 进入， 经过入射反射镜 8 反射到固定出射反射镜 7， 反射光再反射到第四输出光纤准 直器 4-4 输出， 形成输入到第四路输出光路。 说 明 书 CN 102360102 A CN 102360119 A1/3 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 102360102 A CN 102360119 A2/3 页 8 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102360102 A CN 102360119 A3/3 页 9 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102360102 A 。