Оптический управляемый элемент Советский патент 1981 года по МПК H03K17/78 G05D3/12 

I

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах преобразования и обработки информации.

Известны оптические управляемые элементы, предназначенные для отклонения и переключения световых потоков между каналами под действием электрических или злектромагнитшлх полей и содержащие неподвижные отражатели, электрические отклоняющие элементы и устройства поляризации светового потока 1 .

Недостатками этих устройств являются необходимость предварительной поляризации и малая чувствительност электрооптических кристаллов.

Известны также оптические управляемые элементы, содержащие гибкие световоды, магнитные пластины и управляющий магнит

Однако згшыкание светового поток в этих устройствах осуществляется за счет механического контежта све:товодов, что снижает надежность работы элемента.

Известен оптический управляемый элемент, содержгиций поворотное зеркёшо с электромеханической системой разворота D

Недостатком данного устройства является отсутствие обратной связи по каналам н перекрестного переключения светового потока с одного канала на другой.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей оптического управляемого элемента путем обеспечения перекрестного переключения каналов и прямой и обратной связи по каждому из каналов.

Указанная цель достигается тем, что в оптический управляемый элемент, содержащий поворотное зеркало

с электромеханической системой разворота, введены-группы световодов, в каждой из которых по меньшей мере один световод замкнут, и концы его закреплены в плоскости, в которой

расположена данная группа, по образующим углов падения-отражения, сдвинутым по направлению вргицения зеркала на двойной угол его отклонения.

На чертеже представлена конструктивная схема устройства.

Схема содержит подвижную пластину 1 из магнитного токопроводящего материала с зеркальной площадкой 2,

неподвижную пластину 3 из магнитного токопроводягцего материала, группы световодов 4-6, из которых световоды б замкнуты. Концы световодов 4-6 закреплены в герметичном светонепроницаемом корпусе 7 по образующим углов Псщения-отражения, отличающимся на двойной угол JL отклонения подвижной пластины 1. Угол cL определяется положением неподвижной пластины 3 и упором 8. Для управления подвижной пластиной 1 служит электромагнит 9. Концы световодов 46 закреплены над зеркальной площадко 2 так, что для коммутируемой группы углы, по образующим которых они направлены, имеют общую вершину на оси вращения зеркальной площадки 2. Для того, чтобы световой поток с одного световода попадал после отражения от зеркальной площадки однозначно только на один световод, могут приме няться различные методы фокусировки; например изготовление световодов из светофокусирующего волокна с параболическим распределением показателя преломления по диаметру, установка фокусирующих микролинз на концах световодов или выполнение окончаний световодов с конусообразным переходом, позволяющим получить коллимированный пучок света. Различные группы коммутируе Щ1х каналов могут располагаться как в одной плоскости, так и в различных плоскостях. На чертеже показана одна плоскость световодов с двумя коммутируемыми группами: rpi па 4 и 4 - 5 ,и замкнут1л1м све товодом 6, реализующая перекрестную коммутацию и группа и 64/ реализующая переключение. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии магнитоуправ ляемые пластины 1 и 3 разомкнуты,и подвижная пластина 1 лежит на упоре 8, что позволяет устранить разброс угла отклонения подвижной пластины 1, Между группами световодов 4-6 существует исходное соответствие L, устанавливаемое посредством оптической связи через зеркальную площадку 2 подвижной пластины 1. Световые потоки из световодов 4 4j попадают на входы световодов соответственно, отражаясь от зеркаль ной площадки 2 подвижной пластины 1. При этом световые потоки не попадают на входы световодов S. и 6. , ь14.. 4а. 4э Л 5,При подаче напряжения на электро магнит 9 подвижная пластина 1 под действием магнитного поля электромаг нита 9 замыкается с неподвижной пластиной 3 и фиксирует новое положение зеркальной площадки 2 относительно световодов 4-6. При этом устанавливается другой угол падения световых потоков из световодов на зеркальную площадку 2. Возникает новое соответствие L между группами световодов 4-6. Световые потоки из световодов на входы световодов попадают соответственно, а с вы-Q i хода световода 6 на вход световода 5. Таким образом, новое соответствие.a Ч Фа5,-.5 регшизует переключение светового потока световода 4 со световода 5 на световод 5ц. и перекрестное переключение светового потока световода 4 со световода 5 на световод Ь, светового потока световода 4 со световода 5. на световод 5, . При снятии напряжения с электромагнита 9 под действием сил упругости подвижная пластина 1 размыкается с неподвижной пластиной 3 и ложится на упор 8. Предлагаемое устройство позволяет решить задачу одновременного замыкания-размыкания, переключения и перекрестного переключения множества световых потоков из одной группы световодов на другую. Формула изобретения Оптический управляемый элемент, содержащий поворотное зеркало с электромеханической системой разворота, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения перекрестного переключения каналов и прямой и обратной связи по каждому из каналов, в него введены группы световодов, в каждой из которых по меньшей мере один световод замкнут, и концы его закреплены в плоскости, в которой расположена данная группа, по образуквдим углов падения-отргокения, сдвинутым по направлению вращений зеркала на двойной угол его отклонения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 343384, кл. Н 03 К 19/14, 1970, 2.Авторское свидетельство СССР 396830, кл. Н 03 К 17/78, 1970. 3.Патент Франции I 2278112, кл. G 05 О 3/02, 1976.