專利名稱：光開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光開關(guān)，特別是一種利用直線對(duì)直線及光纖對(duì)光纖式光 纖對(duì)位元式一幾纟成光開關(guān)。
背景技術(shù)：
光開關(guān)是光通訊中的重要組件之一，可在光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中對(duì)光信號(hào)進(jìn)行 直接、交錯(cuò)或多方的傳輸。過去應(yīng)用較廣的光開關(guān)是先將輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換 為電信號(hào)后，將電信號(hào)做路徑切換，再將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)于特定的光纖 輸出，此一方式不僅復(fù)雜且消耗能源，不利于未來光纖網(wǎng)絡(luò)普及。隨著光纖應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，為了在光傳輸系統(tǒng)中獲得所期望的光信 號(hào)傳輸路徑，光信號(hào)在不同光纖之間的轉(zhuǎn)換變得十分必要，從而， 一理想的 光開關(guān)成為重要的光學(xué)組件。典型的光開關(guān)具有一個(gè)或多個(gè)的光輸入端和至 少兩個(gè)以上的光輸出端，用于光傳輸線路或集成光路中的光信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換 或邏輯搡作。根據(jù)其工作原理，光開關(guān)可分為機(jī)械式和非機(jī)械式兩大類。機(jī)械式光開 關(guān)靠光纖或光學(xué)組件的移動(dòng)，使光路發(fā)生改變。移動(dòng)光纖式光開關(guān)，其輸入或輸出端中的一端為固定，另一端可以移動(dòng)， 通過移動(dòng)活動(dòng)光纖實(shí)現(xiàn)光路的切換。其缺點(diǎn)在于 一方面為了避免額外的附加損耗，輸入光纖與輸出光纖需要精確對(duì)準(zhǔn)，這將增加制造成本與復(fù)雜性；另一方面光纖在無保護(hù)裝置下移動(dòng)易于折損，而加上保護(hù)裝置又會(huì)使光纖柔 韋刃性降低。移動(dòng)反光鏡，移動(dòng)棱鏡等等。如相關(guān)美國(guó)專利第4,790,621號(hào)公開了一利用 六面棱鏡的移動(dòng)而改變光路的光開關(guān)。美國(guó)專利第4,261,638號(hào)公開的是一 通過可旋轉(zhuǎn)的反射組件而實(shí)現(xiàn)光路光信號(hào)的相應(yīng)轉(zhuǎn)換的光開關(guān)。以上所述的 光開關(guān)為滿足光學(xué)組件移動(dòng)后的精確定位，因此，制作技術(shù)難度較高，且，
在實(shí)際的制作工藝中4^炎難達(dá)到理想的要求，因此，光開關(guān)的光損耗較大。公告號(hào)為6,044,186的美國(guó)專利，其利用翹翹板狀的繼電器(relay)改變輸 入光纖端頭的位置，使其對(duì)準(zhǔn)另一邊輸出光纖端頭，達(dá)到光纖直接對(duì)位的效 果。其缺點(diǎn)為切換裝置上的光纖在對(duì)位時(shí)因受預(yù)壓力與溝槽反作用力作用， 光纖懸臂部分造成彎曲變形，使得兩光纖直接對(duì)位時(shí)為曲線對(duì)直線的對(duì)位關(guān) 系。若變形為曲線的光纖端頭在某一個(gè)切換位置放置長(zhǎng)時(shí)間，則該光纖端頭 將無法由曲線形狀回復(fù)到原來的直線形狀，如此切換另一個(gè)位置時(shí)將無法精 確對(duì)位，且長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)切換后會(huì)失去原來的對(duì)位精度。此種設(shè)計(jì)具有組裝困 難、對(duì)位精度不易控制與維持等缺點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)位精度差的問題，有必要提供一種可減少對(duì)位 誤差的光開關(guān)。一種光開關(guān)，包括一基座； 一光纖切換裝置，固定于該基座一側(cè)； 一輸 出光纖固定平臺(tái)，固定于基座的另一側(cè)，與該光路切換裝置相對(duì)； 一輸入光 纖固定套管收容一輸入光纖，固定于該光路切換裝置；及二輸出光纖，分別 固定于輸出光纖固定平臺(tái)的 一凹槽。其中該輸入光纖的端頭伸出輸入光纖固 定套管外并伸至該凹槽內(nèi)與輸出光纖端頭對(duì)位。對(duì)位特性。輸入光纖的端頭與輸出光纖的端頭直接互相對(duì)準(zhǔn)來進(jìn)行傳輸，當(dāng) 輸入光纖與輸出光纖切換對(duì)位時(shí)，兩光纖的端頭部分呈直線對(duì)直線對(duì)位，可 減少對(duì)位誤差；而光纖對(duì)光纖是利用兩光纖端頭互相對(duì)準(zhǔn)的方式，不需準(zhǔn)直 器即可讓光纖中的光信號(hào)直接傳送。同時(shí)該光開關(guān)的輸入光纖的端頭與輸出 光纖的端頭為開放式對(duì)位，可方便架設(shè)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備直接觀察光纖端頭的對(duì) 位情況，配合壓電微動(dòng)平臺(tái)控制輸入及輸出光纖的位置，即可發(fā)展自動(dòng)組裝 設(shè)備，減少以往光開關(guān)組裝時(shí)，需耗費(fèi)大量人工的昂貴成本。使用自動(dòng)化設(shè) 備亦可提升組裝良率，借此增進(jìn)光開關(guān)的生產(chǎn)效率。


圖l是本發(fā)明光開關(guān)的立體示意圖。圖2是本發(fā)明光開關(guān)的立體分解示意圖，該光開關(guān)包括一光路切換裝置。 圖3是本發(fā)明光開關(guān)的光路切換裝置的立體示意圖。 圖4是本發(fā)明光開關(guān)的光路切換裝置的剖面示意圖。圖5是本發(fā)明光開關(guān)的光路切換裝置切換光纖至左側(cè)時(shí)的示意圖。 圖6是本發(fā)明光開關(guān)的光路切換裝置切換光纖至右側(cè)時(shí)的示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參照?qǐng)Dl及圖2，是本發(fā)明光開關(guān)的立體示意圖及立體分解示意圖。 該光開關(guān)100包括一基座10; —光路切換裝置20,固定于基座10; —輸入 光纖固定套管30,固定于該光路切換裝置20上； 一輸出光纖固定平臺(tái)40， 固定于基座10的一側(cè)，相對(duì)于該光路切換裝置20; —輸入光纖50,固定于 輸入光纖固定套管30內(nèi)；及第一與第二輸出光纖60, 61,固定于輸出光纖 固定平臺(tái)40的一長(zhǎng)方形凹槽。請(qǐng)一并參照?qǐng)D3及圖4,是本發(fā)明光開關(guān)的光路切換裝置的立體示意圖 及剖面示意圖。該光路切換裝置20包括一搖臂21， 一搖臂底座25,其中該 搖臂21通過一旋轉(zhuǎn)軸22設(shè)置于該搖臂底座25上，該旋轉(zhuǎn)軸22設(shè)置于該搖 臂21的中間區(qū)域，該搖臂21通過該旋轉(zhuǎn)軸22可相對(duì)該搖臂底座25左右擺 動(dòng)。該搖臂21包括一左端211, —右端212及一定位槽213位于該搖臂21 的中央上方。該搖臂底座25分別在其上左右二側(cè)設(shè)置一左電磁線圈23及一 右電石茲線圈24,該左電石茲線圈23與右電石茲線圈24分別對(duì)應(yīng)于該搖臂21的 左端211及右端212。該左右電磁線圈23, 24分別可提供磁力用以吸引搖臂 21的左端211及右端212。當(dāng)該搖臂21的左端211被下方的左電磁線圈23 吸引時(shí)，搖臂21會(huì)以旋轉(zhuǎn)軸22為軸心向左擺動(dòng)，當(dāng)搖臂21的右端212被 下方的右電磁線圈24吸引時(shí)，搖臂21會(huì)以旋轉(zhuǎn)軸22為軸心向右擺動(dòng)。當(dāng)該光開關(guān)1進(jìn)行組裝時(shí)，該光路切換裝置20與輸出光纖固定平臺(tái)40 分別設(shè)置于該基座IO的二側(cè)。其中，收容輸入光纖50的輸入光纖固定套管 30被固定于光路切換裝置20的搖臂21的定位槽213上，二輸出光纖60, 61分別固定于輸出光纖固定平臺(tái)40的一長(zhǎng)方形凹槽(未標(biāo)示)，該凹槽的寬 度與該二輸出光纖60, 61的直徑之和匹配，故該二輸出光纖60, 61可分別 抵靠該凹槽的兩側(cè)壁(未標(biāo)示)。該輸入光纖50的端頭501伸出輸入光纖固定 套管30外，并延伸入固定該二輸出光纖60, 61的輸出光纖固定平臺(tái)40的 長(zhǎng)方形凹槽內(nèi)，相對(duì)于二輸出光纖60, 61的端頭601， 611。
再請(qǐng)一并參照?qǐng)D5及圖6，是本發(fā)明光開關(guān)的光路切換裝置切換光纖至左側(cè)及右側(cè)時(shí)的示意圖。如圖5所示，提供一電壓至左電磁線圈23,左電磁 線圈23產(chǎn)生一吸力吸引搖臂21的左端211,搖臂21以旋轉(zhuǎn)軸22為軸心向 左擺動(dòng)，光纖切換裝置20切換輸入光纖固定套管30向左擺動(dòng)致使輸入光纖 50抵靠至凹槽左側(cè)壁，恰與第一輸出光纖60對(duì)位。此時(shí)，輸入光纖50的端 頭501與第一輸出光纖60的第一輸出光纖端頭601僅相距10|iim，光信號(hào)由 輸入光纖50傳送至第一輸出光纖60。如圖6所示，提供一電壓至右電磁線 圈24，右電磁線圈24產(chǎn)生一吸力吸引搖臂21的右端212，搖臂21以旋轉(zhuǎn) 軸22為軸心向右擺動(dòng)，光纖切換裝置20切換輸入光纖固定套管30向右擺 動(dòng)致使輸入光纖50抵靠至凹槽右側(cè)壁，恰與第二輸出光纖61對(duì)位。此時(shí)， 輸入光纖50的端頭501與第二輸出光纖61的第二輸出光纖端頭611僅相距 10pm，光信號(hào)由輸入光纖50傳送至第二輸出光纖61。與現(xiàn)有^a術(shù)相比較，本發(fā)明光開關(guān)100具有直線對(duì)直線(line-to-line ) 及光纖對(duì)光纖(fiber-to-fiber)的光纖對(duì)位特性。輸入光纖50的端頭501與輸 出光纖60， 61的端頭601, 611直接互相對(duì)準(zhǔn)來進(jìn)行傳輸，當(dāng)輸入光纖50 與輸出光纖60, 61切換對(duì)位時(shí)，兩光纖的端頭部分呈直線對(duì)直線對(duì)位，可 減少對(duì)位誤差；而光纖對(duì)光纖是利用兩光纖端頭互相對(duì)準(zhǔn)的方式，不需準(zhǔn)直 器即可讓光纖中的光信號(hào)直接傳送。同時(shí)該光開關(guān)100的輸入光纖50的端 頭501與輸出光纖60， 61的端頭601, 611為開放式對(duì)位，可方便架設(shè)光學(xué) 檢測(cè)設(shè)備直接觀察光纖端頭的對(duì)位情況，配合壓電微動(dòng)平臺(tái)控制輸入及輸出 光纖的位置，即可發(fā)展自動(dòng)組裝設(shè)備，減少以往光開關(guān)組裝時(shí)，需耗費(fèi)大量 人工的昂貴成本。使用自動(dòng)化設(shè)備亦可提升組裝良率，借此增進(jìn)光開關(guān)的生 產(chǎn)效率。然而，該光開關(guān)并不局限于上述實(shí)施方式所述，例如，該第一輸入光纖 50與第一輸出光纖60及第二輸出光纖61的信號(hào)輸入或信號(hào)輸出角色可兩者 互換。該輸入光纖固定套管30可以為陶瓷套管。該光路切換裝置20亦可以 為繼電器光路切換機(jī)構(gòu)。該輸出光纖固定平臺(tái)40的長(zhǎng)方形凹槽的寬度略大 于或等于該二輸出光纖60, 61的直徑之和。
權(quán)利要求
1.一種光開關(guān)，包括一基座；一光纖切換裝置，固定于該基座一側(cè)；一輸出光纖固定平臺(tái)，固定于基座的另一側(cè)，與該光路切換裝置相對(duì)；一輸入光纖固定套管收容一輸入光纖，固定于該光路切換裝置；及二輸出光纖，分別固定于輸出光纖固定平臺(tái)的一凹槽；其中該輸入光纖的端頭伸出輸入光纖固定套管外并伸至該凹槽內(nèi)與輸出光纖端頭對(duì)位。
2. 如權(quán)利要求1所述的光開關(guān)，其特征在于，該凹槽的寬度與該二輸出 光纖的直徑之和匹配，二輸出光纖分別^^靠該凹槽的左右二側(cè)壁。
3. 如權(quán)利要求2所述的光開關(guān)，其特征在于，該光纖切換裝置切換輸入 光纖固定套管向左擺動(dòng)使輸入光纖抵靠至凹槽左側(cè)壁，與一輸出光纖對(duì)位； 光纖切換裝置切換輸入光纖固定套管向右擺動(dòng)使輸入光纖抵靠至凹槽右側(cè) 壁，與另一輸出光纖對(duì)位。
4. 如權(quán)利要求1所述的光開關(guān)，其特征在于，該光路切換裝置包括一搖 臂及一搖臂底座，其中該搖臂通過一旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置于該搖臂底座上，該旋轉(zhuǎn)軸 設(shè)置于該搖臂的中間區(qū)域。
5. 如權(quán)利要求4所述的光開關(guān)，其特征在于，該搖臂底座分別在其上左 右二側(cè)設(shè)置一左電磁線圈及一右電磁線圈，該左電磁線圈與右電磁線圈分別 對(duì)應(yīng)于該搖臂的 一 左端及一右端。
6. 如權(quán)利要求5所述的光開關(guān)，其特征在于，當(dāng)提供一電壓至左電磁線 圈時(shí)，該搖臂的左端被左電磁線圈吸引，搖臂以旋轉(zhuǎn)軸為軸心向左擺動(dòng)；提 供一電壓至右電磁線圈時(shí)，搖臂的右端被右電磁線圈吸引，搖臂會(huì)以旋轉(zhuǎn)軸 為軸心向右擺動(dòng)。
7. 如權(quán)利要求1所述的光開關(guān)，其特征在于，該光路切換裝置為繼電器 光路切換機(jī)構(gòu)。
8. 如權(quán)利要求1所述的光開關(guān)，其特征在于，該輸入光纖固定套管為陶 瓷套管。
9. 如權(quán)利要求1所述的光開關(guān)，其特征在于，該輸入光纖及二輸出光纖 的信號(hào)輸入與信號(hào)輸出角色可互換。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光開關(guān)，包括一基座；一光纖切換裝置，固定于該基座一側(cè)；一輸出光纖固定平臺(tái)，固定于基座的另一側(cè)，與該光路切換裝置相對(duì)；一輸入光纖固定套管收容一輸入光纖，固定于該光路切換裝置；及二輸出光纖，分別固定于輸出光纖固定平臺(tái)的一凹槽。其中該輸入光纖的端頭伸出輸入光纖固定套管外并伸至該凹槽內(nèi)與輸出光纖端頭對(duì)位。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，因?yàn)楸景l(fā)明光開關(guān)具有直線對(duì)直線及光纖對(duì)光纖的光纖對(duì)位特性。輸入光纖的端頭與輸出光纖的端頭部分呈直線對(duì)直線的對(duì)位，可減少對(duì)位誤差；同時(shí)該光開關(guān)的輸入光纖的端頭與輸出光纖的端頭為開放式，可方便架設(shè)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備直接觀察光纖端頭的對(duì)位情況。
文檔編號(hào)G02B6/35GK101149451SQ20061015423
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2006年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月18日
發(fā)明者楊燿州, 林武郎, 范光照, 鐘添東 申請(qǐng)人:范光照