[发明专利]一种多路激光自混合光开关

说明书

本发明涉及光开关技术领域，尤其涉及一种多路激光自混合光开关，包括激光器、第一分束元件、可调谐衰减器、反馈物、压电陶瓷、控制器、第二分束元件、N个光滤波器和N个准直元件，反馈物固定于压电陶瓷上，压电陶瓷由控制器控制，N个光滤波器的中心频率不同，N个准直元件分别设于N个光滤波器的输出侧，激光器出射激光经第一分束元件分为两束，一束经可调谐衰减器后入射到反馈物上，另一束经第二分束元件分为N束后分别射入N个光滤波器进行滤波，入射到反馈物上的激光经反射后沿原路反馈回激光器内形成自混合激光，每个光滤波器输出的激光经位于其后的准直透镜准直后最终输出；本发明结构简单、调节方便，扩展能力强，能够满足快速光切换的要求。

技术领域

本发明涉及光开关技术领域，尤其涉及一种多路激光自混合光开关。

背景技术

光开关作为完成全关交换的关键器件，被广泛应用于光纤环路、自动测量、光纤网络远程监控、光路切换、系统监测、实验室研发、动态配置分插复用、光路监控系统、光环路保护切换试验、光纤传感系统、光器件测试与研究等场合。

目前常用的光开关主要分为机械式光开关、波导型光开关、液晶光开关三类。传统的机械式光开关存在开关动作时间较长(ms量级)、体积偏大、不易集成等缺点。波导型光开关通过不同的作用机理可分为热光开关、声光开关和电光开关三类，其中热光开关响应速度慢，声光开关不利于阵列扩展，开关损耗随波长变化大，驱动电路昂贵，电光开关则受外界温度扰动，稳定性不高。液晶光开关则存在光开关损耗较大和制作成本都较高等问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种基于激光自混合原理，能够克服现有机械式光开关、波导型光开关、液晶光开关所存在的问题的多路激光自混合光开关。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种多路激光自混合光开关，包括激光器、第一分束元件、可调谐衰减器、反馈物、压电陶瓷、控制器、第二分束元件、N个光滤波器和N个准直元件，所述反馈物固定于压电陶瓷上，所述压电陶瓷的形变量由控制器控制，所述N个光滤波器的中心频率不同，所述N个准直元件分别设于N个光滤波器的输出侧，所述激光器出射的激光经第一分束元件分为两束，其中一束经可调谐衰减器后入射到反馈物上，另一束经第二分束元件分为N束后分别射入N个光滤波器进行滤波，入射到反馈物上的激光经反馈物反射后沿原路反馈回激光器内，形成自混合激光，每个光滤波器输出的激光经由位于其输出侧的准直透镜准直后最终输出。

作为优选的第一种方案为：所述激光器为氦氖激光器、微片激光器、DFB激光器或者DBR激光器，所述第一分束元件为分束镜，所述反馈物为平面反射镜，所述第二分束元件为光栅或者微透镜阵列，所述准直元件为准直透镜。

改进地，所述可调谐衰减器与平面反射镜之间的光路上设有第二准直透镜。

作为优选的第二种方案为：所述激光器为带尾纤激光器，所述第一分束元件为具有1×2端口的耦合器A，所述第二分束元件为具有1×N端口的耦合器B，所述反馈物为一传感光纤，所述准直元件为光纤准直镜；所述激光器的尾纤与耦合器A的输入端通过光纤连接，所述耦合器A的第一输出端与可调谐衰减器的输入端通过光纤连接，第二输出端与耦合器B的输入端通过光纤连接，所述传感光纤缠绕在压电陶瓷上，一端与可调谐衰减器的输出端连接，另一端为自由端且端面上镀有反馈介质，所述耦合器B的N个输出端分别与N个光滤波器的输入端通过光纤连接，所述N个光滤波器的输出端分别与N个光纤准直镜的输入端通过光纤连接。

作为优选，所述激光器为光纤激光器或者其他类型的带尾纤激光器。

作为优选，所述反馈介质为金属膜。

作为优选，所述金属膜为银膜、铝膜或者金膜。