实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置的制作方法

1.本实用新型涉及光纤通讯领域，尤其涉及光开关领域，具体是指一种实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置。


背景技术：

2.机械式光开关是光纤通讯中不可缺少的一部分，功能是光传输线路或集成光路中的光信号进行物理切换或逻辑操作；涉及光网络系统领域，特别涉及多通道光信号监控、光交换连接系统、光纤调试与测量系统技术等领域。在现在科技中，光纤通讯已经成为一种核心的传输方式，其优势为传输质量高、传输容量大、传输效率快、成本低等。在日新月异的光网络系统中，如何既让光开关实现多通道光信号切换、监控、交换连接，同时又能把光开关做得体积小、稳定性高，是本实用新型要克服的问题。本实用新型提供一种反射式紧凑型集成机械式光开关结构，其体积小、集成度高、插入损耗小、光路切换稳定、开关响应速度快、重复性高、工作性能稳定。目前现有成熟技术中，主要是透射式，两边都使用双纤准直器进行透射耦合，适用于端口为2
×
2光开关(或是一边单纤，一边双纤准直器进行透射耦合，适用于端口为1
×
2光开关)，并通过棱镜进行光路切换。其光路原理示意图如图1所示。采用这样的结构，不仅体积大、插入损耗大、切换元件多，光路切换不稳定、重复性差、集成度低。本实用新型克服上述现有技术中的缺点，提供一种紧凑型、集成度高、体积小、插损损耗小、光路切换稳定、开关响应速度快、重复性高、工作性能稳定的反射式紧凑型集成机械式光开关结构，其光路原理示意图如图2所示。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足插损损耗小、工作性能稳定、适用范围较为广泛的实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置。
4.为了实现上述目的，本实用新型的实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置如下：
5.该实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置，其主要特点是，所述的装置包括四光纤准直器、棱镜、反射镜、镀金盒体、直臂延长臂、l型信号继电器，所述的四光纤准直器、棱镜、反射镜均安装于镀金盒体的前端，所述的棱镜置于反射镜外侧，所述的四光纤准直器置于棱镜外侧，所述的直臂延长臂在镀金盒体内部，所述的直臂延长臂和棱镜固定，所述的反射镜固定在镀金盒体上，所述的l型信号继电器置于镀金盒体的尾部；所述的四光纤准直器由四光纤尾纤和透镜耦合组装而成，四光纤准直器的内部封有玻璃管，外部封有镀金管，与镀金盒体进行衔接，镀金盒体由盒体、内盖板和外盖板组成。
6.较佳地，所述的四光纤尾纤由四光纤毛细管和四根光纤组成，光纤穿插在光纤毛细管内部。
7.较佳地，所述的四光纤尾纤的直径为尾纤横向间距为125um，对角线间距为176um。
8.较佳地，所述的四光纤尾纤的端面抛光角度为8度并镀有1260～1620的宽带增透膜层，8度的端面的高低点连线和横向间距垂直。
9.较佳地，所述的玻璃管为2.78
×
8.5mm，镀金管为3.2
×
12mm。
10.较佳地，所述的镀金盒体的尺寸为长25
×
宽11
×
高8mm。
11.较佳地，所述的棱镜的折射面的折射角度为3.77度，棱镜的尺寸为长2.0
×
宽2.0
×
厚0.5mm，棱镜的两面均镀有1260～1620宽带的增透膜层。
12.较佳地，所述的反射镜的尺寸为长4.0
×
宽4.0
×
厚1.5mm，反射镜的一面镀有1260～1620宽带的增透膜层，另一面镀有1260～1620nm的高反射膜层。
13.较佳地，所述的装置中四光纤准直器的端口为反射式2
×
2光开关，四光纤准直器支持替换成三光纤准直器，所述的三光纤准直器的端口为1
×
2光开关，其中三光纤准直器还包括三光纤尾纤和透镜，安装于镀金盒体的前端，相邻孔之间间距在125um，成一字型，其端面抛光角度8度并镀有1260～1620宽带增透膜层，其8度面的高低点连线和一字型三孔平行。
14.采用了本实用新型的实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置，提高器件整体可靠性和稳定性，提高器件整体光学性能。本实用新型的体积小、集成度高、插入损耗小、光路切换稳定、开关响应速度快、重复性高、工作性能稳定，可应用于光网络系统领域，特别涉及多通道光信号监控、光交换连接系统、光纤调试与测量系统技术等领域。
附图说明
15.图1
‑
1为现有技术中透射式机械光开关的1
×
2和2
×
2外观结构示意图。
16.图1
‑
2为现有技术中端口为1
×
2和2
×
2透射式机械光开关光路切换示意图。
17.图2
‑
1为本实用新型的使用四光准直器且经过棱镜的光路切换示意图。
18.图2
‑
2为本实用新型的使用四光准直器且不经过棱镜的光路切换示意图。
19.图2
‑
3为本实用新型的使用三光准直器且经过棱镜的光路切换示意图。
20.图2
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4为本实用新型的使用三光准直器且不经过棱镜的光路切换示意图。
21.图3
‑
1为本实用新型的实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置的外部结构图。
22.图3
‑
2为本实用新型的实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置的内部结构图。
23.图3
‑
3为本实用新型的实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置的结构爆炸图。
24.图4
‑
1为本实用新型的实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置的第一实施方案中四光纤尾纤的结构图。
25.图4
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2为本实用新型的实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置的第二实施方案中三光尾纤的结构图。
26.图4
‑
3为本实用新型的实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置的第一实施方案中四光纤准直器的结构图。
27.图4
‑
4为本实用新型的实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置的第二实施方案中三光纤准直器的结构图。
28.图5为本实用新型的实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置的中棱镜的尺寸示意图。
29.图6为本实用新型的实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置的反射镜的尺寸示意图。
具体实施方式
30.为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
31.本实用新型的该实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置，其中包括四光纤准直器、棱镜、反射镜、镀金盒体、直臂延长臂、l型信号继电器，所述的四光纤准直器、棱镜、反射镜均安装于镀金盒体的前端，所述的棱镜置于反射镜外侧，所述的四光纤准直器置于棱镜外侧，所述的直臂延长臂在镀金盒体内部，所述的直臂延长臂和棱镜固定，所述的反射镜固定在镀金盒体上，所述的l型信号继电器置于镀金盒体的尾部；所述的四光纤准直器由四光纤尾纤和透镜耦合组装而成，四光纤准直器的内部封有玻璃管，外部封有镀金管，与镀金盒体进行衔接，镀金盒体由盒体、内盖板和外盖板组成。
32.作为本实用新型的优选实施方式，所述的四光纤尾纤由四光纤毛细管和四根光纤组成，光纤穿插在光纤毛细管内部。
33.作为本实用新型的优选实施方式，所述的四光纤尾纤的直径为尾纤横向间距为125um，对角线间距为176um。
34.作为本实用新型的优选实施方式，所述的四光纤尾纤的端面抛光角度为8度并镀有1260～1620的宽带增透膜层，8度的端面的高低点连线和横向间距垂直。
35.作为本实用新型的优选实施方式，所述的玻璃管为2.78
×
8.5mm，镀金管为3.2
×
12mm。
36.作为本实用新型的优选实施方式，所述的镀金盒体的尺寸为长25
×
宽11
×
高8mm。
37.作为本实用新型的优选实施方式，所述的棱镜的折射面的折射角度为3.77度，棱镜的尺寸为长2.0
×
宽2.0
×
厚0.5mm，棱镜的两面均镀有1260～1620宽带的增透膜层。
38.作为本实用新型的优选实施方式，所述的反射镜的尺寸为长4.0
×
宽4.0
×
厚1.5mm，反射镜的一面镀有1260～1620宽带的增透膜层，另一面镀有1260～1620nm的高反射膜层。
39.作为本实用新型的实施方式的第一实施方案：所述的装置中四光纤准直器的端口为反射式2
×
2光开关，四光纤准直器支持替换成三光纤准直器，所述的三光纤准直器的端口为1
×
2光开关，其中三光纤准直器还包括三光纤尾纤和透镜，安装于镀金盒体的前端，相邻孔之间间距在125um，成一字型，其端面抛光角度8度并镀有1260～1620宽带增透膜层，其8度面的高低点连线和一字型三孔平行。
40.本实用新型的具体实施方式中，在通过四光尾纤或是三光尾纤的相邻间距距离，设计出符合四光尾纤或是三光尾纤的相邻间距距离的特殊折射角的棱镜，再通过反射镜，把光束反射到四光尾纤或是三光尾纤其中另一孔中；并实现集成功能，使用四光尾纤制作可以满足2
×
2的功能，使用三光尾纤制作还能满足1
×
2的集成功能，实现2
×
2或是1
×
2多端口集成机械式光开关。并使用无铅焊工艺，提供器件整体稳定性和可靠性。
41.一支φ1.8mm四光纤尾纤，其尾纤横向相邻间距125um，对角线间距176um，其端面抛光角度8度并镀有1260～1620宽带增透膜层，其8度面的高低点连线和横向间距垂直，如图4
‑
1所示。φ1.8mm四光纤尾纤由一φ1.8mm四光纤毛细管和四根光纤组成。一支所述的φ1.8mm四光纤尾纤和一粒φ1.8mm r1.419 clens耦合组装成四光纤准直器，内封2.78
×
8.5玻璃管，外封3.2
×
12mm镀金管，如图4
‑
3所示，用于下一工序和长25
×
宽11
×
高8mm镀金盒体进行无铅焊工艺衔接。
42.在另外一种实施方案中，使用一支一字型的φ1.8mm三光纤尾纤，其相邻孔之间间距在125um，其端面抛光角度8度并镀有1260～1620宽带增透膜层，其8度面的高低点连线和一字型三孔平行，如图4
‑
2和图4
‑
4所示。
43.一折射面的折射角度在3.77度长2.0
×
宽2.0
×
厚0.5mm棱镜，两边都镀有1260～1620宽带增透膜层，如图5所示。
44.一粒长4.0
×
宽4.0
×
厚1.5mm反射镜，一面镀有1260～1620宽带增透膜层，一面镀有高反射膜层r>99.8％@1260～1620nm，如图6所示。
45.一支直臂延长臂，长15mm
×
宽3mm
×
厚0.3mm，如图3
‑
2所示。
46.一粒l型的信号继电器，如图3
‑
2所示。
47.一套长25
×
宽11
×
高8mm镀金外封盒，其外封盒含一个盒体、一个内盖板、一个外盖板，如图3
‑
3所示。
48.本实用新型公开了一种反射式紧凑型集成机械式光开关，其体积小、集成度高、插入损耗小、光路切换稳定、开关响应速度快、重复性高、工作性能稳定。可应用于光网络系统领域，特别涉及多通道光信号监控、光交换连接系统、光纤调试与测量系统技术等领域。
49.采用了本实用新型的实现反射式紧凑型多端口的集成机械式光开关装置，提高器件整体可靠性和稳定性，提高器件整体光学性能。本实用新型的体积小、集成度高、插入损耗小、光路切换稳定、开关响应速度快、重复性高、工作性能稳定，可应用于光网络系统领域，特别涉及多通道光信号监控、光交换连接系统、光纤调试与测量系统技术等领域。
50.在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。