JP2001174725A - メカニカル光スイッチ - Google Patents
メカニカル光スイッチInfo
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- JP2001174725A JP2001174725A JP36039799A JP36039799A JP2001174725A JP 2001174725 A JP2001174725 A JP 2001174725A JP 36039799 A JP36039799 A JP 36039799A JP 36039799 A JP36039799 A JP 36039799A JP 2001174725 A JP2001174725 A JP 2001174725A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- optical fiber
- input
- input optical
- optical
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】光スイッチの全体を小さく構成すると共に、調
整作業が容易で、かつ、スイッチの切り換え速度も速
く、さらに、コストも安価なメカニカル光スイッチを提
供することを目的とする。 【解決手段】メカニカル光スイッチ1は、入力光ファイ
バ2と、この入力光ファイバの出力端面2aに対向する
位置に配置した平面光導波路板5と、この平面光導波路
板に固定接続された複数の出力光ファイバ6と、前記入
力光ファイバと、前記平面光導波路の位置を相対的に移
動させるための移動手段3とから構成され、前記入力光
ファイバと前記平面光導波路板との相対位置を機械的に
変化させることにより光路の切り替えを行うメカニカル
光スイッチであって、前記平面光導波路板は、前記入力
光ファイバと対向する位置に形成した入力光導波路口5
aの設置間隔が、前記出力光ファイバを固定接続する位
置に形成した出力光導波路口5bの設置間隔より小さく
形成するように構成した。
整作業が容易で、かつ、スイッチの切り換え速度も速
く、さらに、コストも安価なメカニカル光スイッチを提
供することを目的とする。 【解決手段】メカニカル光スイッチ1は、入力光ファイ
バ2と、この入力光ファイバの出力端面2aに対向する
位置に配置した平面光導波路板5と、この平面光導波路
板に固定接続された複数の出力光ファイバ6と、前記入
力光ファイバと、前記平面光導波路の位置を相対的に移
動させるための移動手段3とから構成され、前記入力光
ファイバと前記平面光導波路板との相対位置を機械的に
変化させることにより光路の切り替えを行うメカニカル
光スイッチであって、前記平面光導波路板は、前記入力
光ファイバと対向する位置に形成した入力光導波路口5
aの設置間隔が、前記出力光ファイバを固定接続する位
置に形成した出力光導波路口5bの設置間隔より小さく
形成するように構成した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信あるいは光
情報処理用の光部品に関するものであり、特に、光路を
機械的動作により切り替えるためのメカニカル光スイッ
チに関するものである。
情報処理用の光部品に関するものであり、特に、光路を
機械的動作により切り替えるためのメカニカル光スイッ
チに関するものである。
【0002】従来、光通信などで使用されるメカニカル
光スイッチは、様々な構成のものが提案されている。そ
の一例を図4に示す。すなわち、メカニカル光スイッチ
50は、入力光ファイバ51と、この入力光ファイバ5
1の端部を固定部52を介して保持し水平方向に往復移
動させる移動機構53と、前記入力光ファイバ51の往
復移動する位置に250μmごとに固定部55を介して
並べて配置された出力光ファイバ54と、入力光ファイ
バ51、移動機構53ならびに出力光ファイバ54など
の各構成全体の温度制御をおこなうための温度制御機構
56とから構成されていた。
光スイッチは、様々な構成のものが提案されている。そ
の一例を図4に示す。すなわち、メカニカル光スイッチ
50は、入力光ファイバ51と、この入力光ファイバ5
1の端部を固定部52を介して保持し水平方向に往復移
動させる移動機構53と、前記入力光ファイバ51の往
復移動する位置に250μmごとに固定部55を介して
並べて配置された出力光ファイバ54と、入力光ファイ
バ51、移動機構53ならびに出力光ファイバ54など
の各構成全体の温度制御をおこなうための温度制御機構
56とから構成されていた。
【0003】そして、メカニカル光スイッチ50は、損
失再現性を通常求められる±0.5dB以下にするた
め、移動する入力光ファイバの位置の精度が、X,Y面
内で±1μm以下にする必要があった。そのため、例え
ば1×64の光スイッチを実現するには、16mmの可
動距離が必要であり、位置誤差が±1μm以下の駆動装
置により入力光ファイバを移動させる構成としている。
失再現性を通常求められる±0.5dB以下にするた
め、移動する入力光ファイバの位置の精度が、X,Y面
内で±1μm以下にする必要があった。そのため、例え
ば1×64の光スイッチを実現するには、16mmの可
動距離が必要であり、位置誤差が±1μm以下の駆動装
置により入力光ファイバを移動させる構成としている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のメカニ
カル光スイッチでは、以下に示すような問題点が存在し
ていた。 入力光ファイバの移動を行う駆動装置は、位置誤差
が±1μm以下を要求されるため、その精度誤差の比
は、6×10−5となり非常に高精度で高価なものが必
要となった。
カル光スイッチでは、以下に示すような問題点が存在し
ていた。 入力光ファイバの移動を行う駆動装置は、位置誤差
が±1μm以下を要求されるため、その精度誤差の比
は、6×10−5となり非常に高精度で高価なものが必
要となった。
【0005】 さらに、6×10−5という精度誤差
は、各構成部材の熱膨張係数と同じレベルであるため、
温度制御機構により常に光スイッチ全体を温度制御する
必要が生じた。
は、各構成部材の熱膨張係数と同じレベルであるため、
温度制御機構により常に光スイッチ全体を温度制御する
必要が生じた。
【0006】 出力光ファイバは、入力光ファイバと
直接対面する構成であり、250μmごとに並べられて
いるため、入力光ファイバの移動距離が少なくとも、1
6mm以上必要となり光スイッチのサイズが大きくなっ
てしまった。また、移動距離が大きいことから、振動に
より発生する損失変動も大きくなってしまった。
直接対面する構成であり、250μmごとに並べられて
いるため、入力光ファイバの移動距離が少なくとも、1
6mm以上必要となり光スイッチのサイズが大きくなっ
てしまった。また、移動距離が大きいことから、振動に
より発生する損失変動も大きくなってしまった。
【0007】 出力光ファイバを、入力光ファイバの
対向する位置に一定に並べる際は、その位置精度が要求
されているが、数μm程度の誤差を生じる場合がある。
そのため、誤差を生じたときは、その誤差を作動する入
力光ファイバ側を制御することで吸収することになり、
その作動制御の調整が面倒であった。
対向する位置に一定に並べる際は、その位置精度が要求
されているが、数μm程度の誤差を生じる場合がある。
そのため、誤差を生じたときは、その誤差を作動する入
力光ファイバ側を制御することで吸収することになり、
その作動制御の調整が面倒であった。
【0008】本発明は、前記の問題点に鑑み創案された
ものであり、光スイッチの全体を小さく構成すると共
に、調整作業が容易で、かつ、スイッチの切り換え速度
も速く、さらに、コストも安価なメカニカル光スイッチ
を提供することを目的とする。
ものであり、光スイッチの全体を小さく構成すると共
に、調整作業が容易で、かつ、スイッチの切り換え速度
も速く、さらに、コストも安価なメカニカル光スイッチ
を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の問題点
に鑑み創案されたものであり、メカニカル光スイッチ
は、入力光ファイバと、この入力光ファイバの出力端面
に対向する位置に配置した平面光導波路板と、この平面
光導波路板に固定接続された複数の出力光ファイバと、
前記入力光ファイバと、前記平面光導波路の位置を相対
的に移動させるための移動手段とから構成され、前記入
力光ファイバと前記平面光導波路板との相対位置を機械
的に変化させることにより光路の切り替えを行うメカニ
カル光スイッチであって、前記平面光導波路板は、前記
入力光ファイバと対向する位置に形成した入力光導波路
口の設置間隔が、前記出力光ファイバを固定接続する位
置に形成した出力光導波路口の設置間隔より小さくなる
ように形成するように構成した。
に鑑み創案されたものであり、メカニカル光スイッチ
は、入力光ファイバと、この入力光ファイバの出力端面
に対向する位置に配置した平面光導波路板と、この平面
光導波路板に固定接続された複数の出力光ファイバと、
前記入力光ファイバと、前記平面光導波路の位置を相対
的に移動させるための移動手段とから構成され、前記入
力光ファイバと前記平面光導波路板との相対位置を機械
的に変化させることにより光路の切り替えを行うメカニ
カル光スイッチであって、前記平面光導波路板は、前記
入力光ファイバと対向する位置に形成した入力光導波路
口の設置間隔が、前記出力光ファイバを固定接続する位
置に形成した出力光導波路口の設置間隔より小さくなる
ように形成するように構成した。
【0010】このように構成することで、入力光ファイ
バは、各出力光ファイバへの切り換え動作を行う場合、
平面光導波路板に設けた設置間隔の小さな入力光導波路
口の間を移動すれば良く、入力光ファイバが移動手段に
より移動する距離が小さくて済む。また、出力光ファイ
バは、平面光導波路板に固定接続されるため、直接入力
光ファイバと対向させて並設する場合に比べ、取付作業
が容易になる。
バは、各出力光ファイバへの切り換え動作を行う場合、
平面光導波路板に設けた設置間隔の小さな入力光導波路
口の間を移動すれば良く、入力光ファイバが移動手段に
より移動する距離が小さくて済む。また、出力光ファイ
バは、平面光導波路板に固定接続されるため、直接入力
光ファイバと対向させて並設する場合に比べ、取付作業
が容易になる。
【0011】前記平面光導波路板の複数を層状に重ねて
配置すると共に、前記移動手段が3次元方向に作動でき
る構成である前記構成のメカニカル光スイッチとした。
このように構成することで、メカニカル光スイッチ全体
の構成を設置される部位に対応させて構成でき、また、
コンパクトに構成することができる。
配置すると共に、前記移動手段が3次元方向に作動でき
る構成である前記構成のメカニカル光スイッチとした。
このように構成することで、メカニカル光スイッチ全体
の構成を設置される部位に対応させて構成でき、また、
コンパクトに構成することができる。
【0012】前記平面光導波路板に複数の層状に前記入
力光導波路口および前記出力光導波路口を形成すると共
に、前記移動手段が3次元方向に作動できる構成である
前記構成のメカニカル光スイッチとした。このように構
成されることで、平面光導波路板は一体に形成されるこ
とから、複数板を重ねて構成する平面光導波路板の構成
に比べて各平面光導波路板の位置調整を必要としない。
力光導波路口および前記出力光導波路口を形成すると共
に、前記移動手段が3次元方向に作動できる構成である
前記構成のメカニカル光スイッチとした。このように構
成されることで、平面光導波路板は一体に形成されるこ
とから、複数板を重ねて構成する平面光導波路板の構成
に比べて各平面光導波路板の位置調整を必要としない。
【0013】前記入力光ファイバおよび前記出力光ファ
イバと、前記平面光導波路板との接合部分に、反射を防
ぐための反射防止機構をそれぞれ有する前記構成のメカ
ニカル光スイッチとして構成した。このように構成する
ことで、正確な光信号の伝達を行うことができる。
イバと、前記平面光導波路板との接合部分に、反射を防
ぐための反射防止機構をそれぞれ有する前記構成のメカ
ニカル光スイッチとして構成した。このように構成する
ことで、正確な光信号の伝達を行うことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図1は第1の実施の形態を示す
メカニカル光スイッチを表す模式図、図2は第2の実施
の形態を示すメカニカル光スイッチを表す模式図、図3
は第3の実施の形態を示すメカニカル光スイッチを表す
模式図である
面を参照して説明する。図1は第1の実施の形態を示す
メカニカル光スイッチを表す模式図、図2は第2の実施
の形態を示すメカニカル光スイッチを表す模式図、図3
は第3の実施の形態を示すメカニカル光スイッチを表す
模式図である
【0015】図1に示すように、メカニカル光スイッチ
1は、入力光ファイバ2と、この入力光ファイバ2を、
入力光ファイバ固定部4を介して移動する入力光ファイ
バ移動装置3と、入力光ファイバ2の出力端面2aに対
向する位置に、その基端側を配置する平面光導波路板5
と、この平面光導波路板5の他端側に出力光ファイバ固
定部7を介して固定接続される複数(例えば64チャネ
ル)の出力光ファイバ6とから構成されている。
1は、入力光ファイバ2と、この入力光ファイバ2を、
入力光ファイバ固定部4を介して移動する入力光ファイ
バ移動装置3と、入力光ファイバ2の出力端面2aに対
向する位置に、その基端側を配置する平面光導波路板5
と、この平面光導波路板5の他端側に出力光ファイバ固
定部7を介して固定接続される複数(例えば64チャネ
ル)の出力光ファイバ6とから構成されている。
【0016】入力光ファイバ移動装置3は、X方向駆動
部3bとZ方向駆動部3aとを備えており、パルスモー
タ(リニアモータ)などを使用して精密な入力光固定部
4の移動を行っている。
部3bとZ方向駆動部3aとを備えており、パルスモー
タ(リニアモータ)などを使用して精密な入力光固定部
4の移動を行っている。
【0017】平面光導波路板5は、出力光ファイバ6と
同数の光導波路5Aが形成されている。そして、その光
導波路5Aは、入力光ファイバ2の出力端面2aに対向
する基端に、各入力光導波路口5aを有すると共に、そ
の他端に各出力光ファイバ6の入力端面6aを固定接続
する出力光導波路口5bを有している。そして、入力光
導波路口5aは、出力光導波路口5bの設置間隔D2よ
りもその設置間隔D1が狭くなるように形成されてい
る。例えば、その設置間隔は、入力光導波路口5aが、
コア中心から25μm間隔で形成しており、また、出力
光導波路口5bが、コア中心から250μm間隔で形成
されている。
同数の光導波路5Aが形成されている。そして、その光
導波路5Aは、入力光ファイバ2の出力端面2aに対向
する基端に、各入力光導波路口5aを有すると共に、そ
の他端に各出力光ファイバ6の入力端面6aを固定接続
する出力光導波路口5bを有している。そして、入力光
導波路口5aは、出力光導波路口5bの設置間隔D2よ
りもその設置間隔D1が狭くなるように形成されてい
る。例えば、その設置間隔は、入力光導波路口5aが、
コア中心から25μm間隔で形成しており、また、出力
光導波路口5bが、コア中心から250μm間隔で形成
されている。
【0018】入力光ファイバ2は、そのコアおよび平板
導波路板5の入力光導波路口5aであるコアが、それぞ
れ10μm前後であるため、入力光導波路口5a中心か
ら25μm間隔で設置されることで隣り合う入力光導波
路口5aとの干渉は起こらないだけの間隔は確保されて
いる。もちろん、コアとの関係で光の干渉が起こらなけ
れば、さらに近接させて入力光導波路口5aの間隔を設
定しても良い。また、光の干渉が生じる場合は、入力光
導波路口5aの設置間隔を30〜50μmなど適切な間
隔に設定できる。そして、平面光導波路板5の光導波路
5Aは、マスクを使用して露光作業により形成されるた
め、その位置精度は非常に高く安定している。
導波路板5の入力光導波路口5aであるコアが、それぞ
れ10μm前後であるため、入力光導波路口5a中心か
ら25μm間隔で設置されることで隣り合う入力光導波
路口5aとの干渉は起こらないだけの間隔は確保されて
いる。もちろん、コアとの関係で光の干渉が起こらなけ
れば、さらに近接させて入力光導波路口5aの間隔を設
定しても良い。また、光の干渉が生じる場合は、入力光
導波路口5aの設置間隔を30〜50μmなど適切な間
隔に設定できる。そして、平面光導波路板5の光導波路
5Aは、マスクを使用して露光作業により形成されるた
め、その位置精度は非常に高く安定している。
【0019】入力光ファイバ2の出力端面2aと入力光
導波路口5aの接合部分には、反射を防ぐための反射防
止機構Aを有している。そして、この反射防止機構A
は、入力光導波路口5aの端面を直角に研磨し、また、
入力光ファイバ2の出力端面2aをR=5mmの球面研
磨を行い、両者を100mNの圧力で当接させるように
構成している。
導波路口5aの接合部分には、反射を防ぐための反射防
止機構Aを有している。そして、この反射防止機構A
は、入力光導波路口5aの端面を直角に研磨し、また、
入力光ファイバ2の出力端面2aをR=5mmの球面研
磨を行い、両者を100mNの圧力で当接させるように
構成している。
【0020】また、各出力光ファイバ6の各入力端面6
aと出力光導波路口5bの接合部分には、反射を防ぐた
めの反射防止機構Bを有している。そして、この反射防
止機構Bは、出力光導波路口5bの端面と、出力光ファ
イバ6の入力端面6aとをそれぞれ8度の角度で斜めに
研磨して、その接続部分を水平となるように接着剤で固
定接続する構成としている。
aと出力光導波路口5bの接合部分には、反射を防ぐた
めの反射防止機構Bを有している。そして、この反射防
止機構Bは、出力光導波路口5bの端面と、出力光ファ
イバ6の入力端面6aとをそれぞれ8度の角度で斜めに
研磨して、その接続部分を水平となるように接着剤で固
定接続する構成としている。
【0021】なお、メカニカル光スイッチ1は、材料に
依存しないため、平面光導波路板5として、石英系ガラ
ス光導波路板や、また、入力光ファイバ2および出力光
ファイバ6とし、石英ガラス光ファイバを使用すること
や、さらに、ポリマー光導波路板や、ポリマー光ファイ
バを使用しても良い。さらに、シングルモード光導波路
板と、シングルモールド光ファイバや、また、マルチモ
ールド光導波路板と、マルチモールド光ファイバであっ
ても良い。
依存しないため、平面光導波路板5として、石英系ガラ
ス光導波路板や、また、入力光ファイバ2および出力光
ファイバ6とし、石英ガラス光ファイバを使用すること
や、さらに、ポリマー光導波路板や、ポリマー光ファイ
バを使用しても良い。さらに、シングルモード光導波路
板と、シングルモールド光ファイバや、また、マルチモ
ールド光導波路板と、マルチモールド光ファイバであっ
ても良い。
【0022】つぎに、メカニカル光スイッチ1の作用を
説明する。入力光ファイバ2は、図示しない制御部から
の信号により入力光ファイバ移動3を介して所定位置に
移動される。移動する場合は、はじめに、入力光ファイ
バ2の出力端面2aが、Z方向駆動部3aにより、すで
に当接している入力光導波路口5aから後方(Z方向)
に引き離され、かつ、X方向駆動部3bによりX方向に
送られ、所定位置の入力光導波路口5aの正面に移動す
る。そして、再び、入力光ファイバ2の出力端面2a
は、Z方向駆動部3aを介して前方(Z方向)に移動さ
せられ、100mNの圧力で入力光導波路口5aに互い
に当接するようになる。このようなZ方向の移動および
X方向の移動を繰り返すことでメカニカルに光スイッチ
の切り換えを行っている。
説明する。入力光ファイバ2は、図示しない制御部から
の信号により入力光ファイバ移動3を介して所定位置に
移動される。移動する場合は、はじめに、入力光ファイ
バ2の出力端面2aが、Z方向駆動部3aにより、すで
に当接している入力光導波路口5aから後方(Z方向)
に引き離され、かつ、X方向駆動部3bによりX方向に
送られ、所定位置の入力光導波路口5aの正面に移動す
る。そして、再び、入力光ファイバ2の出力端面2a
は、Z方向駆動部3aを介して前方(Z方向)に移動さ
せられ、100mNの圧力で入力光導波路口5aに互い
に当接するようになる。このようなZ方向の移動および
X方向の移動を繰り返すことでメカニカルに光スイッチ
の切り換えを行っている。
【0023】なお、入力光ファイバ2の出力端面2aの
X方向への移動は、各入力光導波路口5aの設置間隔が
25μmであるため、最長であっても全長間隔D1が
1.6mmとなり従来のものと比べて1/10で良いこ
とになる。そのため、入力光ファイバ2は、移動距離が
小さくて良いことにより、スイッチ速度も高速(従来の
1/2)にできる。また、入力光ファイバ2の出力端面
2aを入力光導波路口5aに当接する手法は、反射を制
御できるのみならず、振動により発生していた損失変動
を抑制する上でも有効である。さらに、従来必要とされ
ていたスイッチ全体の温度調整機構を使用することがな
く、スイッチ全体のサイズを小さくすることができる。
X方向への移動は、各入力光導波路口5aの設置間隔が
25μmであるため、最長であっても全長間隔D1が
1.6mmとなり従来のものと比べて1/10で良いこ
とになる。そのため、入力光ファイバ2は、移動距離が
小さくて良いことにより、スイッチ速度も高速(従来の
1/2)にできる。また、入力光ファイバ2の出力端面
2aを入力光導波路口5aに当接する手法は、反射を制
御できるのみならず、振動により発生していた損失変動
を抑制する上でも有効である。さらに、従来必要とされ
ていたスイッチ全体の温度調整機構を使用することがな
く、スイッチ全体のサイズを小さくすることができる。
【0024】つぎに、図2に示すように本発明である第
2の実施の形態を説明する。なお、図2に示すメカニカ
ル光スイッチ10は、図1で説明した平面光導波路板を
複数Y方向に重ねて構成されているため、特に、図1の
構成と異なる部分について説明し同じ構成については説
明を省略する。
2の実施の形態を説明する。なお、図2に示すメカニカ
ル光スイッチ10は、図1で説明した平面光導波路板を
複数Y方向に重ねて構成されているため、特に、図1の
構成と異なる部分について説明し同じ構成については説
明を省略する。
【0025】メカニカル光スイッチ10は、入力光ファ
イバ2を入力光ファイバ固定部4により、入力光ファイ
バ移動機構13により3次元方向であるX方向、Z方
向、Y方向に移動できるように構成されている。そし
て、入力光ファイバ2の出力端面2aに対向する位置に
平面光導波路板5をフィルムにより形成してY方向に複
数重ねて(図面では8枚)層状平面光導波路板15を構
成している。この層状平面光導波路板15は、その入力
光導波路口5aが形成されている基端側を接着剤などの
接着手段により貼り合わせて構成されており、また、出
力光導波路口5bが形成されている他端側では、各出力
光ファイバ6が固定接続可能になるように互いに離隔す
るように構成されている。
イバ2を入力光ファイバ固定部4により、入力光ファイ
バ移動機構13により3次元方向であるX方向、Z方
向、Y方向に移動できるように構成されている。そし
て、入力光ファイバ2の出力端面2aに対向する位置に
平面光導波路板5をフィルムにより形成してY方向に複
数重ねて(図面では8枚)層状平面光導波路板15を構
成している。この層状平面光導波路板15は、その入力
光導波路口5aが形成されている基端側を接着剤などの
接着手段により貼り合わせて構成されており、また、出
力光導波路口5bが形成されている他端側では、各出力
光ファイバ6が固定接続可能になるように互いに離隔す
るように構成されている。
【0026】層状平面光導波路板15は、ここでは8チ
ャネルの平面光導波路板5を8枚重ね合わせて構成して
いる。各平面光導波路板5は、クラッド材料に紫外線硬
化エポキシ樹脂、コア材料にポリメチルメタアクリレー
ト(PMMA)を用いてシリコン基板上(図示せず)に
厚み25μmのフィルム光導波路を作成した後、そのシ
リコン基板(図示せず)から剥がしたものをここでは使
用した(フィルム光導波路作成方法は、例えば、“Flex
iblesingle-mode polymer wabeguides"(A.Kaneko et a
l., Technical Digest of 5th Microoptics Conferenc
e, pp. 234-237,1995)に詳しく記載されている)。
ャネルの平面光導波路板5を8枚重ね合わせて構成して
いる。各平面光導波路板5は、クラッド材料に紫外線硬
化エポキシ樹脂、コア材料にポリメチルメタアクリレー
ト(PMMA)を用いてシリコン基板上(図示せず)に
厚み25μmのフィルム光導波路を作成した後、そのシ
リコン基板(図示せず)から剥がしたものをここでは使
用した(フィルム光導波路作成方法は、例えば、“Flex
iblesingle-mode polymer wabeguides"(A.Kaneko et a
l., Technical Digest of 5th Microoptics Conferenc
e, pp. 234-237,1995)に詳しく記載されている)。
【0027】入力光ファイバ移動機構13は、X方向駆
動部3aおよびZ方向駆動部3bからなる入力光ファイ
バ移動装置3をY方向駆動部3cによりY方向に移動自
在となるように構成されている。
動部3aおよびZ方向駆動部3bからなる入力光ファイ
バ移動装置3をY方向駆動部3cによりY方向に移動自
在となるように構成されている。
【0028】つぎに、メカニカル光スイッチ10の作用
を説明する。入力光ファイバ移動機構13に、入力光フ
ァイバ2を移動するための信号が送られて来ると、はじ
めに、Z方向駆動部3bの作動により入力光ファイバ固
定部4を介して、入力光ファイバ2の出力端面2aが後
方(Z方向)に移動する。そして、入力光ファイバ2
は、所定位置の入力光導波路口5aの正面までX方向駆
動部3aあるいはY方向駆動部3cを介してX方向ある
いはY方向に移動させられ、再び、Z方向駆動部3bに
より所定位置の入力光導波路口5aに当接するように前
方(Z方向)に移動してスイッチの一連の切り換え動作
を終了する。
を説明する。入力光ファイバ移動機構13に、入力光フ
ァイバ2を移動するための信号が送られて来ると、はじ
めに、Z方向駆動部3bの作動により入力光ファイバ固
定部4を介して、入力光ファイバ2の出力端面2aが後
方(Z方向)に移動する。そして、入力光ファイバ2
は、所定位置の入力光導波路口5aの正面までX方向駆
動部3aあるいはY方向駆動部3cを介してX方向ある
いはY方向に移動させられ、再び、Z方向駆動部3bに
より所定位置の入力光導波路口5aに当接するように前
方(Z方向)に移動してスイッチの一連の切り換え動作
を終了する。
【0029】このように層状平面光導波路板15を構成
とすることで、入力光ファイバ2の移動距離は、X方向
とY方向にそれぞれ175μmあれば、1×64スイッ
チを構成することができる。
とすることで、入力光ファイバ2の移動距離は、X方向
とY方向にそれぞれ175μmあれば、1×64スイッ
チを構成することができる。
【0030】つぎに、図3に示すように本発明である第
3の実施の形態を説明する。なお、図1で説明した反射
防止機構A,Bなどその他同じ構成については、説明を
簡略化して異なる部分について図3を参照して詳述す
る。メカニカル光スイッチ20は、入力光ファイバ22
と、この入力光ファイバ22の出力端面22aを、入力
固定ファイバ固定部24を介して三次元方向に移動させ
る入力光ファイバ移動機構33と、平面光導波路板25
と、この平面光導波路板25に固定接続される出力光フ
ァイバ26とから構成されている。
3の実施の形態を説明する。なお、図1で説明した反射
防止機構A,Bなどその他同じ構成については、説明を
簡略化して異なる部分について図3を参照して詳述す
る。メカニカル光スイッチ20は、入力光ファイバ22
と、この入力光ファイバ22の出力端面22aを、入力
固定ファイバ固定部24を介して三次元方向に移動させ
る入力光ファイバ移動機構33と、平面光導波路板25
と、この平面光導波路板25に固定接続される出力光フ
ァイバ26とから構成されている。
【0031】平面光導波路板25は、積層して各光導波
路25Aが複数多段(図面では4行4段)に形成されて
おり、その基端側で入力光ファイバ22の出力端面22
aに対向する位置に、入力光導波路口25aを形成し、
また、その他端側に各出力光ファイバ26を接続するた
めの出力光導波路口25bが形成されている。
路25Aが複数多段(図面では4行4段)に形成されて
おり、その基端側で入力光ファイバ22の出力端面22
aに対向する位置に、入力光導波路口25aを形成し、
また、その他端側に各出力光ファイバ26を接続するた
めの出力光導波路口25bが形成されている。
【0032】この平面光導波路板25は、シリコン基板
上(図示せず)に、クラッド材料として紫外線硬化エポ
キシ樹脂、コア材料にポリメチルメタアクリレート(P
MMA)を用いて4層に光導波路板を作製した。平面光
導波路板25の作製方法は、「導波路型光非線形素子」
(平成6年特許出願公開第214275号公報)に準じ
ている。入力光導波路口25aは、X方向とY方向に2
5μm間隔の升目状に並設されている。さらに、出力光
導波路口25bは、X方向に250μm間隔で、かつ、
Y方向に25μm間隔で各層ごとに離隔して配置されて
おり、ここでは、4列を階段状にY方向に段差をつけて
並設している。そして、同じように平面光導波路板25
に、入力光導波路口25aおよび出力光導波路口25b
を積層して形成することで、1×64チャネルを構成し
ている。
上(図示せず)に、クラッド材料として紫外線硬化エポ
キシ樹脂、コア材料にポリメチルメタアクリレート(P
MMA)を用いて4層に光導波路板を作製した。平面光
導波路板25の作製方法は、「導波路型光非線形素子」
(平成6年特許出願公開第214275号公報)に準じ
ている。入力光導波路口25aは、X方向とY方向に2
5μm間隔の升目状に並設されている。さらに、出力光
導波路口25bは、X方向に250μm間隔で、かつ、
Y方向に25μm間隔で各層ごとに離隔して配置されて
おり、ここでは、4列を階段状にY方向に段差をつけて
並設している。そして、同じように平面光導波路板25
に、入力光導波路口25aおよび出力光導波路口25b
を積層して形成することで、1×64チャネルを構成し
ている。
【0033】入力光ファイバ移動機構33は、X方向駆
動部23a、Z方向駆動部23bからなる入力光ファイ
バ移動装置23を、Y方向駆動部33によりY方向に移
動するように構成されている。
動部23a、Z方向駆動部23bからなる入力光ファイ
バ移動装置23を、Y方向駆動部33によりY方向に移
動するように構成されている。
【0034】前記のように構成されたメカニカル光スイ
ッチ20は、入力光ファイバ移動機構33の作動により
入力光ファイバ22の出力端面22aを、所定位置の平
面光導波路板25の入力光導波路口25aに、適宜Z方
向に移動して離隔、X方向またはY方向に移動して位置
を特定し、さらにZ方向に移動して当接させることで光
スイッチの切り換え動作を行う構成としている。このよ
うに入力光導波路口の設置間隔D1を出力光導波路口2
5bの設定間隔D2より小さくすることで、ここではX
方向に375μmおよびY方向に75μmの移動により
1×64スイッチを構成することができる。
ッチ20は、入力光ファイバ移動機構33の作動により
入力光ファイバ22の出力端面22aを、所定位置の平
面光導波路板25の入力光導波路口25aに、適宜Z方
向に移動して離隔、X方向またはY方向に移動して位置
を特定し、さらにZ方向に移動して当接させることで光
スイッチの切り換え動作を行う構成としている。このよ
うに入力光導波路口の設置間隔D1を出力光導波路口2
5bの設定間隔D2より小さくすることで、ここではX
方向に375μmおよびY方向に75μmの移動により
1×64スイッチを構成することができる。
【0035】なお、前記した移動装置および移動機構
は、入力光ファイバの出力端面を、入力光ファイバ固定
部を介して適切に移動させることができるものであれ
ば、特に限定されるものではない。また、前記実施の形
態では、入力光ファイバが移動するように構成したが、
平面光導波路板を移動させる構成とすることや、入力光
ファイバおよび平面光導波路板の両者を移動させる構成
としても良い。そして、平面光導波路板の材質および形
成方法についても入力光導波路口および光導波路ならび
に出力光導波路口が形成できるものであれば、特に限定
されるものではない。さらに、スイッチの数もここでは
1×64スイッチをその一例として説明したが、このス
イッチ数より多くても少なくても良く、特に、そのスイ
ッチ数が多い場合に都合が良い。
は、入力光ファイバの出力端面を、入力光ファイバ固定
部を介して適切に移動させることができるものであれ
ば、特に限定されるものではない。また、前記実施の形
態では、入力光ファイバが移動するように構成したが、
平面光導波路板を移動させる構成とすることや、入力光
ファイバおよび平面光導波路板の両者を移動させる構成
としても良い。そして、平面光導波路板の材質および形
成方法についても入力光導波路口および光導波路ならび
に出力光導波路口が形成できるものであれば、特に限定
されるものではない。さらに、スイッチの数もここでは
1×64スイッチをその一例として説明したが、このス
イッチ数より多くても少なくても良く、特に、そのスイ
ッチ数が多い場合に都合が良い。
【0036】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成しているた
め以下の優れた効果を奏する。 メカニカル光スイッチは、入力光ファイバと出力光
ファイバとを平面光導波路板を介してスイッチ操作を行
う構成にするため、入力光ファイバの移動距離が従来の
ものと比べて1/10以下に小さくすることができる。
め以下の優れた効果を奏する。 メカニカル光スイッチは、入力光ファイバと出力光
ファイバとを平面光導波路板を介してスイッチ操作を行
う構成にするため、入力光ファイバの移動距離が従来の
ものと比べて1/10以下に小さくすることができる。
【0037】そのため、入力光ファイバの移動誤差を6
×10−5から6×10−4と一桁緩和でき、精密な移
動装置を必要とすることがなく、また、温度制御機構も
必要としないことから装置全体も小さく、かつ、操作速
度も速い構成とすることができる。また、出力光ファイ
バは、平面光導波路板に固定接続されることから、出力
光ファイバの整列精度を入力光ファイバの移動により調
整する必要がなく、調整作業上でも優れている。さら
に、入力光ファイバが平面光導波路板に当接しているた
め、振動による損失変動を抑制する上でも有効な構成で
ある。
×10−5から6×10−4と一桁緩和でき、精密な移
動装置を必要とすることがなく、また、温度制御機構も
必要としないことから装置全体も小さく、かつ、操作速
度も速い構成とすることができる。また、出力光ファイ
バは、平面光導波路板に固定接続されることから、出力
光ファイバの整列精度を入力光ファイバの移動により調
整する必要がなく、調整作業上でも優れている。さら
に、入力光ファイバが平面光導波路板に当接しているた
め、振動による損失変動を抑制する上でも有効な構成で
ある。
【0038】 メカニカル光スイッチは、平面光導波
路板を層状に重ねて構成することが可能となるため、装
置全体の構成をコンパクトにでき、かつ、大規模な光ス
イッチの構成を行う場合に入力光ファイバの移動距離が
小さくて済み、かつ切り換え速度も速い。
路板を層状に重ねて構成することが可能となるため、装
置全体の構成をコンパクトにでき、かつ、大規模な光ス
イッチの構成を行う場合に入力光ファイバの移動距離が
小さくて済み、かつ切り換え速度も速い。
【0039】 メカニカル光スイッチは、平面光導波
路板に積層して入力光導波路を多段に形成する構成であ
るため、各入力光導波路口および光導波路ならびに出力
光導波路口を精度が良く形成することができる。
路板に積層して入力光導波路を多段に形成する構成であ
るため、各入力光導波路口および光導波路ならびに出力
光導波路口を精度が良く形成することができる。
【0040】 メカニカル光スイッチは、入力光ファ
イバおよび出力光ファイバと、平面光導波路板の入力光
導波路口および出力光導波路口との接合部分に、反射防
止手段を備えていることから、−50dBにまで反射を
防止することが可能となる。
イバおよび出力光ファイバと、平面光導波路板の入力光
導波路口および出力光導波路口との接合部分に、反射防
止手段を備えていることから、−50dBにまで反射を
防止することが可能となる。
【図1】 本発明の第1の実施の形態を示すメカニカル
光スイッチを表す模式図である。
光スイッチを表す模式図である。
【図2】 本発明の第2の実施の形態を示すメカニカル
光スイッチを表す模式図である。
光スイッチを表す模式図である。
【図3】 本発明の第3の実施の形態を示すメカニカル
光スイッチを表す模式図である。
光スイッチを表す模式図である。
【図4】 従来のメカニカル光スイッチを示す模式図で
ある。
ある。
1,10,20 メカニカル光スイッチ 2,22 入力光ファイバ 2a,22a 出力端面 3,23 入力光ファイバ移動装置 3a X方向駆動部 3b Z方向駆動部 3c Y方向駆動部 4 入力光ファイバ固定部 5,25 平面光導波路板 5A 光導波路 5a 入力光導波路口 5b 出力光導波路口 6,26 出力光ファイバ 6a,26a 入力端面 7 出力光ファイバ固定部 15 層状平面光導波路板
フロントページの続き (72)発明者 圓佛 晃次 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2H037 AA01 BA31 CA06 DA04 DA06 DA17 DA22 2H041 AA14 AB19 AC01 AZ03
Claims (4)
- 【請求項1】 入力光ファイバと、この入力光ファイバ
の出力端面に対向する位置に配置した平面光導波路板
と、この平面光導波路板に固定接続された複数の出力光
ファイバと、前記入力光ファイバと、前記平面光導波路
の位置を相対的に移動させるための移動手段とから構成
され、 前記入力光ファイバと前記平面光導波路板との相対位置
を機械的に変化させることにより光路の切り替えを行う
メカニカル光スイッチであって、 前記平面光導波路板は、前記入力光ファイバと対向する
位置に形成した入力光導波路口の設置間隔が、前記出力
光ファイバを固定接続する位置に形成した出力光導波路
口の設置間隔より小さくなるように形成したことを特徴
とするメカニカル光スイッチ。 - 【請求項2】 前記平面光導波路板は、その複数を層状
に重ねて配置すると共に、前記移動手段が3次元方向に
作動できる構成であることを特徴とする請求項1に記載
のメカニカル光スイッチ。 - 【請求項3】 前記平面光導波路板は、複数の層状に前
記入力光導波路口および前記出力光導波路口を形成する
と共に、前記移動手段が3次元方向に作動できる構成で
あることを特徴とする請求項1に記載のメカニカル光ス
イッチ。 - 【請求項4】 前記入力光ファイバおよび前記出力光フ
ァイバと、前記平面光導波路板との接合部分に、反射を
防ぐための反射防止機構をそれぞれ有することを特徴と
する請求項1ないし3のいずれか一項に記載のメカニカ
ル光スイッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36039799A JP2001174725A (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | メカニカル光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36039799A JP2001174725A (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | メカニカル光スイッチ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001174725A true JP2001174725A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18469237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36039799A Pending JP2001174725A (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | メカニカル光スイッチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001174725A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6961485B2 (en) | 2002-08-28 | 2005-11-01 | Nec Tokin Corporation | Optical switch |
WO2008149734A1 (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Sony Corporation | 光導波路、信号処理装置及び信号処理基板 |
JP2009009102A (ja) * | 2007-05-31 | 2009-01-15 | Sony Corp | 光導波路、信号処理装置及び信号処理基板 |
WO2022013931A1 (ja) * | 2020-07-13 | 2022-01-20 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバスイッチ |
-
1999
- 1999-12-20 JP JP36039799A patent/JP2001174725A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6961485B2 (en) | 2002-08-28 | 2005-11-01 | Nec Tokin Corporation | Optical switch |
WO2008149734A1 (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Sony Corporation | 光導波路、信号処理装置及び信号処理基板 |
JP2009009102A (ja) * | 2007-05-31 | 2009-01-15 | Sony Corp | 光導波路、信号処理装置及び信号処理基板 |
US8346034B2 (en) | 2007-05-31 | 2013-01-01 | Sony Corporation | Optical selector switch and signal-processing apparatus |
WO2022013931A1 (ja) * | 2020-07-13 | 2022-01-20 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバスイッチ |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040609 |