光纖開關

光纖開關是能使光纖線路換接的器件。按進線和出線數目，可分為1×2，2x4等開關。換接時通過電磁感應改變可動光纖的位置。換接時間可小至毫秒量級。廣泛套用於光纖通信系統中，以提供備份線路的換接。

基本介紹

• 中文名：光纖開關
• 外文名：Fiber Optic Switch
• 性質：非接觸型的電路開關
• 組成：發光管、光纖探頭、光探測器

原理

光纖是光學纖維的簡稱。光學纖維是一種帶塗料的透明細絲，通常由芯料(玻璃)加塗層(玻璃)組成。光纖的芯料直徑在幾個微米到幾十微米之間，塗層外徑為0.1～0.2毫米的數量級。光學纖維塗層的折射率必須小於芯料的折射率，並且光學纖維芯料和塗層之間應有良好的光學接觸，形成優質的光學界面。當光線以口角入射在光纖維的入射端面上(圖4．2．3—1)，經折射後進人光學纖維內，以角φ入射到芯料和塗層間的光滑界面上。只要選擇適當的入射角θ，總可使角妒大於產生全反射所要求的臨界角妒φm，入射光線將在界面上產生全反射；如果光學纖維是均勻的圓柱體，則入射光線就可在光學纖維內經過若干次(與纖維長度、直徑有關，一般為幾百、幾千，甚至幾萬次以上)全反射後，由光學纖維的一端傳至另一端，直到從出射端面射出。

在一般狀態下，光在光纖中傳播，其能量的絕對值是相等的，現在光纖的中間設定障礙或破壞光纖的全反射條件，使光纖出射端輸出的光能量衰減，這樣，只要檢測出光纖輸出端的光能量大小，就可控制電子開關，對各類用電器實現控制。

分類

直接型光纖開關

當手按下開關按鈕時，光路被阻斷，光線不通，當手離開按鈕時，光路又接通，這樣，輸出端就可檢測到信號的變化，從而發出控制信號。圖(b)中是光纖雙向撥動開關，當開關撥向A時，光纖就與l號光纖接通，當開關撥向B時，光纖就與2號線接通。當然，這種開關的製造精度很高，開關內需有導光裝置，否則光線就不能耦合下去。

間接型光纖開關

這種開關的光纖是連續的，只是改變其光在傳播途中的全反射條件，使光纖輸出端的輸出能量有所改變，輸出端的光電接收裝置只要測出所接收能量的變化，並加以比較判別，最後送出控制信號。圖中，當開關按下時，光纖發生變形，全反射條件被破壞，光纖輸出光能量減少，這樣檢測裝置就可送出控制信號。

特點

光纖開關壽命長，安全可靠，抗干擾強，尤其適合於潮濕、高溫、強電磁干擾等套用場合，這種開關可以完全浸在液體中也能工作，也可安裝到遠離控制系統的地方。但此開關成本較高。