[发明专利]光开关

说明书

技术领域

本发明涉及一种光开关，适合应用于切换光通讯系统中的光路，或者激光加工中的激光束路径。

背景技术

在最近迅猛发展的光传输技术中，用于光信号或者光能量传输路径切换的光开关起到了重要的作用。例如，日本专利早期公报第2003-15059号公开了一种使用移动棱镜的光开关。如图19A和19B所示，该光开关通过在一对输入光纤(2a，2c)和一对输出光纤(2b，2d)的端头之间移入和移出棱镜6M来切换光路。在这种情况下，由于棱镜6M的直线运动减少了设备的死空间，因此能够在整体上缩小该光开关的尺寸。

此光开关当输入光纤(2a，2c)分别与输出光纤(2b，2d)同轴设置时是有效的。但是，当输入光纤与输出光纤平行设置时，则需要采用另一种切换机构。

另一方面，日本专利早期公报第2004-37652号公开了一种当输入光纤(2a，2c)与输出光纤(2b，2d)在同一面内彼此平行设置时用于切换光路的光开关，如图20所示。此光开关中使用的镜组6N具有复杂的形状，包括用于提供图21A中所示光路的反射部分以及用于提供图21B中所示光路的反射部分。通过相对于光纤沿图20中箭头所示的方向移动镜组6N来切换光路。

但是，由于这些反射部分是整体成型的，因此需要以高精度加工镜组6N复杂的几何外形。此外，当定位其中一个反射部分定位时，会影响到镜组6N所有反射部分的位置。因此，当装置装配之后，单独调整反射部分的位置是十分困难的。此外，由于所使用的镜组是以如此高精度方式加工而成，在光开关性能价格比的提高方面还存在很大的空间。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种具有使用固定光导构件及移动光导构件的切换机构的新型电开关，其与上述传统情况不同。

更确切地说，本发明的光开关包括：至少三个透镜，用以支撑透镜的透镜支架构件，与透镜光耦合的固定光导构件以及移动光导构件，其特征在于：移动光导构件能够相对于透镜在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，利用固定光导构件在至少三个透镜中的两个透镜之间形成光路，在第二位置，利用移动光导构件在至少三个透镜中的另外两个透镜之间形成光路。

根据本发明，由于光路的切换是通过选择固定光导构件进行光反射或者选择移动光导构件进行光反射，所以移动光导构件可以具有相对简单的形状。因此该光开关的光学零件定位容易并且具有较低的制造成本。根据本发明的技术原理，将在后面进行描述，还可以提供一种在两个方向上切换光路的紧凑的光开关，即除了在水平方向上进行光路切换，还可以在水平和垂直两个方向上进行光路切换。

在本发明的光开关中，优选的固定光导构件具有在第一位置上用于反射两个透镜之中的一个透镜发射出光束的第一反射部分，以及用于把从第一反射部分反射的光束进而朝向两个透镜中另外一个透镜反射的第二反射部分。例如，优选的固定光导构件形成有透明材料的体部，和形成在体部的一对表面上的第一和第二反射部分。做为替代，优选的固定光导构件可以由梯形棱镜制成，梯形棱镜的一对斜面做为第一和第二反射部分，两个斜面彼此之间的夹角为直角。

同样的，优选的移动光导构件具有在第二位置上用于反射另外两个透镜之中的一个透镜发射出光束的第三反射部分，以及用于把从第三反射部分反射的光束进而朝向另外两个透镜中的另一个透镜反射的第四反射部分。例如，优选的移动光导构件形成有由透明材料制成的体部，和形成在体部的一对表面上的第三和第四反射部分。

本发明的光开关，优选的至少三个透镜由彼此光轴平行的第一、第二、第三和第四透镜组成，在第一位置上，第一和第二透镜之间以及第三和第四透镜之间形成光路，在第二位置上，第一和第四透镜以及第二和第三透镜之间形成光路。需要特别指出的是，第一、第二、第三和第四透镜是通过透镜支架构件支撑的，使它们的光轴在水平以及垂直方向上彼此平行。在该情况下，可以在多个光传导构件例如在矩阵排列的光纤之间切换光路。