[發明專利]光開關

在審

• 申請號: 201310467082.6
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號: CN103487894A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 武昆峰;孫先勝;趙澤雄;黃堅龍
• 申請（專利權）人: 珠海保稅區光聯通訊技術有限公司
• 主分類號: G02B6/35
• 分類號: G02B6/35;G02B6/34
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司 44262
• 代理人: 林永協

技術領域

本發明涉及一種用于光纖通信系統的光學器件，具體地說，是涉及一種光開關。

背景技術

現代的光纖通信系統中大量使用各種的光開關，光開關的作用是實現從一個入射端口出射的光束入射到不同的出射端口，從而實現光路的控制與選擇。

現有的光開關可以分為機械式的光開關以及利用磁場實現光路控制的磁光開關。磁光開關需要使用諸如法拉第旋轉片等器件，生產成本高，機械式光開關的結構較為簡單，生產成本通常較低。

如公告號為CN2793753Y的中國實用新型專利公開了一種名為“雙2×2機械式多模光開關”的發明創造，該光開關具有兩個相對設置的光纖準直器，兩個光纖準直器內均裝有多根光纖，且兩個光纖準直器之間設有反射鏡，通過驅動裝置帶動反射鏡的移動實現反射鏡在兩個光纖準直器之間的移動，從而實現光路的切換。然而，這種光開關依靠反射鏡實現光路的切換，光束對角度的失配敏感，光開關的可靠性不高，光開關的插入損耗較大。

公告號為CN2718602Y的中國實用新型專利公開了一種小型光開關，參見圖1，該光開關具有兩個光纖準直器10、18，光纖準直器10內裝有兩根光纖11、12，光纖準直器18內裝有兩根光纖19、20，光纖準直器10、18之間設有兩個反射鏡13、17以及棱鏡14，通過驅動機構帶動棱鏡14的投入或退出來實現光路的切換與選擇。但是，這種光開關所用器件較多，需要調節的器件也較大，生產成本較高。

又如公告號為CN202771039U的中國實用新型專利公開了使用六角棱鏡的光開關，如圖2所示，這種光開關具有兩個光纖準直器21、27，兩個光纖準直器21、27內分別裝有兩根光纖22、23以及28、29，兩個光纖準直器21、27之間設有兩個雙透鏡陣列24、26以及六角棱鏡25，通過控制六角棱鏡25的切入和退出實現光路的切換。但這種光開關的器件較多，生產成本較高。

而美國專利US6823102公開了一種使用屋脊棱鏡以及六角棱鏡的光開關，這種光開關將雙線準直器中的交叉光轉變成平行光，然后使用六角棱鏡再進行光路的交換處理，通過六角棱鏡的投入與退出實現光路的切換。但是，這種光開關所用器件多，且結構復雜，需要控制的器件也較多，量產難度大。

因此，公告號為CN202093205U的中國實用新型專利公開了名為“一種新型機械光開關”的發明創造，該光開關具有兩個相對設置的光纖準直器，兩個光纖準直器內分別裝有兩根光纖，且兩個光纖準直器之間設有斜方棱鏡組，斜方棱鏡組由驅動組件驅動，該光開關通過斜方棱鏡組的投入或退出來實現光路的切換與選擇。

但是，由于光束需要在斜方棱鏡組上經過多次反射后才入射到光纖上，光束經過多次反射后存在角度失配的問題，導致光開關的插入損耗較大，這要求對斜方棱鏡組進行精確的控制。然而，這樣必將增大光開關的控制難度，不利于光開關的應用。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種結構簡單、可靠性高且插入損耗小的光開關。

為了實現上述的主要目的，本發明提供的光開關包括相對設置第一光纖準直器及第二光纖準直器，第一光纖準直器內裝有至少一根第一光纖，第二光纖準直器內裝有至少兩根第二光纖，第一光纖準直器與第二光纖準直器之間設有棱鏡，棱鏡固定在驅動裝置上，驅動裝置用于驅動棱鏡投入或退出第一光纖準直器與第二光纖準直器之間的間隙，其中，棱鏡具有靠近第一光纖準直器的第一透光面以及靠近第二光纖準直器的第二透光面，第一透光面與第二透光面之間設有反射面，棱鏡投入間隙時，從第一光纖出射的光束入射到反射面后入射到一根第二光纖，棱鏡退出間隙時，從第一光纖出射的光束入射另一根第二光纖。

由上述方案可見，在棱鏡投入或退出時，從第一光纖出射的光束入射到兩根不同的第二光纖上，通過控制棱鏡的投入或退出可以控制光路的切換。并且，兩個光纖準直器之間僅設置一個棱鏡，結構簡單，生產成本低。此外，從第一光纖出射的光束經過反射面的一次反射后即可以入射到第二光纖，對棱鏡的控制較為簡單，且光束對角度失配不敏感，光開關的插入損耗較小。

一個優選的方案是，第一光纖準直器的軸線與第二光纖準直器的軸線在同一直線上，且反射面平行于第一光纖準直器的軸線。

進一步的方案是，第一光纖準直器內裝的第一光纖的數量為二根，棱鏡退出間隙時，從兩根第一光纖出射的光束交叉地入射到兩根第二光纖，棱鏡投入間隙時，從兩根第一光纖出射的光束平行地入射到兩根第二光纖。

可見，每一個光纖準直器內設置兩根光纖，上述的光開關為2×2的光開關，可以實現多路光束的切換。