Бесконтактный оптоэлектронный переключатель Советский патент 1989 года по МПК G02B26/00 

(Л

Z.

ел

о: со

Изобретение относится к коммутации сигналов бесконтактным способом и может быть использовано в устройствах автоматики. Целью изобретения является повышение надежности устройства и снижение потерь. Переключатель выполнен из световода 1, торец которого сопряжен с задней отражающей поверхностью 6 шариковой линзы 5, выполняющей роль коммутатора. При движении шарика вдоль оси световода всегда имеется положение, при котором торец световода и его изображение совпадают. 2 ил.

фие.

Изобретение относится к коммутации сигналов бесконтактным способом, в частности к оптоэлектронным коммутаторам, и может быть использовано в устройствах автоматики в качестве элемента для построений клавиатур ввода информации в ЭВМ.

Цель изобертения - повьшейие надежности переключателя и снижение потерь.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого переключателя; на фиг. 2 - схема, иллюстрирующая возможность относительного смещения световода и шариковой линзьи

Переключатель содержит волоконный световод 1, оптический ответвитель 2, подключенный к одному концу, световода, источник 3 излучения, состыкованный с входом ответвителя 2, фотоприемник 4, включенный в ответвляющую цепь оптического ответвителя 2, и коммутирующий элемент в виде шариковой линзы 5, у которой поверхность, не обращенная к торцу световода, имеет зеркальное покрытие 6, при этом линза выполнена из материала с показателем преломления п 7 2 и установлена на расстоянии, вычисляемом из условия, что изображение торца световода лежит йа зеркальной поверхности линзы, т.е. при соблюдении условия

S fzo- . (1)

где г - радиус линзы

п - показатель преломления материала линзы.

Фотоприемник А подключен к входу блока 7 электронной обработки.

Переключатель работает следующим образом.

Свет от ист очника 3 через ответвитель 2 попадает в волоконный световод 1, из которого попадает на линзу 5,.преломляется на ее прозрачной поверхности (зеркальном покрытии) 6 и вновь, преломляясь на прозрачной поверхности, выходит из линзы 5 в направлении световода 1.

При движении линзы 5 вдоль оптической оси переключателя всегда имеется такое положение, когда выполняется условие (1), т.е. когда

д свет возвращается в волоконный световод, а следовательно, появляется сигнал на фотоприемнике, .а переключатель при этом срабатывает.

В случае поперечных смещений во5 локна относительно линзы 5 из-за

ошибки установки или случайных колебаний эффективность ввода не ухудшается в силу симметричности оптической системы.

0

Формула изобретения

Бесконтактный оптоэлектронный переключатель, включающий источник

5 света и установленные за ним по ходу луча волоконный световод, оптический ответвитель, подключенный к одному концу световода, и коммутирующий элемент со сферическим отражателем,

0 размещенный соосно относительно световода и против его торца, а за от- ветвителем размещен фотоприемник отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения потерь, сферически отражатель вьтолнен на поверхности дополнитель-. но введенной шариковой линзы, установленной с возможностью перемещения в диапазоне, включающем расстояние

2г

5

0

п -2

где S - расстояние от торца Светово- да до.поверхности шариковой

ЛИНЗЫ}

г - радиус шариковой линзы; п - показатель преломления материала линзы.

(fjue.2