[發(fā)明專利]一種全玻璃集成的一體化聲光開(kāi)關(guān)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710430447.6
• 申請(qǐng)日: 2017-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107193084B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬修泉;張國(guó)軍;邵新宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省智能機(jī)器人研究院
• 主分類號(hào): G02B6/35
• 分類號(hào): G02B6/35;G02F1/335
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林;楊桂洋

一種全玻璃集成的一體化聲光開(kāi)關(guān)，包括均為玻璃材質(zhì)的輸入光纖、切換光纖和輸出光纖，輸入光纖和輸出光纖分別與切換光纖的兩端熔接，輸入光纖與切換光纖的連接點(diǎn)為熔接點(diǎn)A，輸出光纖與切換光纖的連接點(diǎn)為熔接點(diǎn)A′，該熔接點(diǎn)A和熔接點(diǎn)A′位于切換光纖的中心軸線的兩側(cè)；未向切換光纖施加聲波信號(hào)時(shí)，光線在切換光纖輸出端的熔接點(diǎn)A′以與在切換光纖輸入端的熔接點(diǎn)A向相同的傳輸方向進(jìn)入輸出光纖中；當(dāng)向切換光纖施加聲波信號(hào)時(shí)，切換光纖中的光線發(fā)生偏轉(zhuǎn)，光線不進(jìn)入到輸出光纖中。本發(fā)明為全玻璃式光纖聲光開(kāi)關(guān)，無(wú)需其他機(jī)械結(jié)構(gòu)件，切換光纖由一段折射率漸變光纖實(shí)現(xiàn)，避免了常見(jiàn)光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，構(gòu)件繁多，光線傳輸損耗大的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)器件技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種全玻璃集成的一體化聲光開(kāi)關(guān)。

背景技術(shù)

聲光器件基于聲光效應(yīng)，利用聲波不同的頻率控制光線的偏轉(zhuǎn)角度，從而實(shí)現(xiàn)速度快、可靠性高、無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)、損耗小的聲光開(kāi)關(guān)功能。如專利公開(kāi)號(hào)為CN105511022的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，公開(kāi)了一種聲光開(kāi)關(guān)，包括多個(gè)切換單元、撥桿和驅(qū)動(dòng)組件，所述多個(gè)切換單元呈單排陣列排布，每個(gè)所述切換單元均包括調(diào)節(jié)板、輸入端光纖準(zhǔn)直器和多個(gè)輸出端光纖準(zhǔn)直器，所述輸入端光纖準(zhǔn)直器設(shè)置在所述調(diào)節(jié)板上，所述多個(gè)輸出端光纖準(zhǔn)直器分布在所述輸入端光纖準(zhǔn)直器的旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)，所述撥桿連接至所述驅(qū)動(dòng)組件，所述撥桿在所述驅(qū)動(dòng)組件的帶動(dòng)下，沿著所述多個(gè)切換單元的排布方向，在所述多個(gè)切換單元之間移動(dòng)，使得所述撥桿能夠與每個(gè)所述切換單元中的所述調(diào)節(jié)板配合，當(dāng)所述撥桿與其中一個(gè)所述調(diào)節(jié)板配合時(shí)，所述撥桿在所述驅(qū)動(dòng)組件的帶動(dòng)下能夠帶動(dòng)所述調(diào)節(jié)板連同所述調(diào)節(jié)板上的所述輸入端光纖準(zhǔn)直器旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)所述輸入端光纖準(zhǔn)直器與待選通的所述輸出端光纖準(zhǔn)直器對(duì)準(zhǔn)。由上述可看出，該聲光開(kāi)關(guān)的輸入端和輸出端結(jié)構(gòu)均較為復(fù)雜，機(jī)械構(gòu)件繁多，工藝復(fù)雜，制作成本高，操作實(shí)施繁瑣。同時(shí)，現(xiàn)有聲光開(kāi)關(guān)的光信號(hào)需要在自由空間中傳播，容易受到干擾，可靠性有限，誤動(dòng)作幾率較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種全玻璃集成的一體化聲光開(kāi)關(guān)，無(wú)需其他機(jī)械結(jié)構(gòu)件，切換光纖由一段折射率漸變光纖實(shí)現(xiàn)，避免了常見(jiàn)光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，構(gòu)件繁多的，光線傳輸損耗大的問(wèn)題，為全玻璃式光纖聲光開(kāi)關(guān)，無(wú)自由空間傳播，無(wú)需其他介質(zhì)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種新型全玻璃集成的一體化聲光開(kāi)關(guān)，包括均為玻璃材質(zhì)的輸入光纖、切換光纖和輸出光纖，輸入光纖和輸出光纖分別與切換光纖的兩端熔接，輸入光纖與切換光纖的連接點(diǎn)為熔接點(diǎn)A，輸出光纖與切換光纖的連接點(diǎn)為熔接點(diǎn)A′，該熔接點(diǎn)A和熔接點(diǎn)A′位于切換光纖的中心軸線的兩側(cè)；

未向切換光纖施加聲波信號(hào)時(shí)，光線在切換光纖輸出端的熔接點(diǎn)A′以與在切換光纖輸入端的熔接點(diǎn)A向相同的傳輸方向進(jìn)入輸出光纖中；

當(dāng)向切換光纖施加聲波信號(hào)時(shí)，切換光纖中的光線發(fā)生偏轉(zhuǎn)，光線直接從切換光纖向外出射而不進(jìn)入到輸出光纖中。

所述切換光纖為折射率漸變光纖。

所述熔接點(diǎn)A位于輸入光纖的中心軸線上，熔接點(diǎn)A′位于輸出光纖的中心軸線上。

所述熔接點(diǎn)A至切換光纖的中心軸線的垂直距離等于熔接點(diǎn)A′到切換光纖的中心軸線的垂直距離。

所述切換光纖長(zhǎng)度為L(zhǎng)₀，光線在切換光纖內(nèi)的L₀/2長(zhǎng)度的位置中傳輸時(shí)，進(jìn)行光線傳輸信息的傅里葉變換。

所述輸入光纖、切換光纖和輸出光纖均采用相同的玻璃材質(zhì)制成。

本發(fā)明通過(guò)聲光效應(yīng)控制光線偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了全光纖聲光開(kāi)關(guān)功能，實(shí)現(xiàn)輸出光纖中不同信號(hào)的切換。本發(fā)明為全玻璃式光纖聲光開(kāi)關(guān)，無(wú)需其他機(jī)械結(jié)構(gòu)件，切換光纖由一段折射率漸變光纖實(shí)現(xiàn)，避免了常見(jiàn)光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，構(gòu)件繁多的，光線傳輸損耗大的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明