JP2001264649A - 交差接続スイッチ - Google Patents
交差接続スイッチInfo
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- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
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- H04Q11/0005—Switch and router aspects
- H04Q2011/0007—Construction
- H04Q2011/0026—Construction using free space propagation (e.g. lenses, mirrors)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】大型のミラー或いはミラー間に広い間隔を必要
としない改良型の光交差接続スイッチを提供する。 【解決手段】ある特定の入力光ファイバに対応するミラ
ー素子は全て同じ行中に位置し、ある特定の出力光ファ
イバに対応するミラー素子は全て同じ列中に位置する。
スイッチは更に、複数のリコリメートレンズを含む。こ
のようなリコリメートレンズは各ミラー素子行中の２つ
のミラー素子間に１つ配置される。各リコリメートレン
ズはその行に対応する入力光ファイバから入射する光を
コリメートする。スイッチはまた、各ミラー素子列の２
つのミラー素子間にも１つのリコリメートレンズを設け
ている。
としない改良型の光交差接続スイッチを提供する。 【解決手段】ある特定の入力光ファイバに対応するミラ
ー素子は全て同じ行中に位置し、ある特定の出力光ファ
イバに対応するミラー素子は全て同じ列中に位置する。
スイッチは更に、複数のリコリメートレンズを含む。こ
のようなリコリメートレンズは各ミラー素子行中の２つ
のミラー素子間に１つ配置される。各リコリメートレン
ズはその行に対応する入力光ファイバから入射する光を
コリメートする。スイッチはまた、各ミラー素子列の２
つのミラー素子間にも１つのリコリメートレンズを設け
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光交差接続（クロス
コネクト）スイッチに関するものであり、より具体的に
はマイクロマシニング加工された鏡（ミラー）を用いた
光交差接続スイッチに関する。
コネクト）スイッチに関するものであり、より具体的に
はマイクロマシニング加工された鏡（ミラー）を用いた
光交差接続スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバは電子通信経路よりも大幅に
高いデータ転送速度を実現する。しかしながら、光信号
経路に固有のより広い帯域幅を効果的に活用するには、
光交差接続スイッチが必要とされる。一般的な遠隔通信
環境においては、光ファイバ間の信号交換には電気交差
接続スイッチが用いられる。光信号はまず、電気信号へ
と変換される。電気信号がスイッチングされた後、信号
は光信号へと再変換され、光ファイバへと送り出され
る。これらの電気交差接続スイッチは高いスループット
を実現する為に並列性の高い非常に高価なスイッチング
機構を利用している。しかしながら、このような並列構
造をもってしても交差接続スイッチは高速通信の障害と
なっている。
高いデータ転送速度を実現する。しかしながら、光信号
経路に固有のより広い帯域幅を効果的に活用するには、
光交差接続スイッチが必要とされる。一般的な遠隔通信
環境においては、光ファイバ間の信号交換には電気交差
接続スイッチが用いられる。光信号はまず、電気信号へ
と変換される。電気信号がスイッチングされた後、信号
は光信号へと再変換され、光ファイバへと送り出され
る。これらの電気交差接続スイッチは高いスループット
を実現する為に並列性の高い非常に高価なスイッチング
機構を利用している。しかしながら、このような並列構
造をもってしても交差接続スイッチは高速通信の障害と
なっている。
【０００３】これまでにも多数の光交差接続スイッチが
提案されているが、これらはいずれも安価で信頼性の高
い交差接続スイッチの要求を充分に満たすものではなか
った。ある種類の光交差接続スイッチは波長分割多重化
（ＷＤＭ）技術によりスイッチングを行うものである。
しかしながら、この種のシステムにおいてスイッチング
される光信号は異なる波長を持っていなければならな
い。光信号が全て同じ波長であるシステムにおいては、
信号を所望の波長に変換し、スイッチングを行い、その
後元の波長に再変換しなければならない。この変換処理
によりシステムは複雑化され、コストが増大する。
提案されているが、これらはいずれも安価で信頼性の高
い交差接続スイッチの要求を充分に満たすものではなか
った。ある種類の光交差接続スイッチは波長分割多重化
（ＷＤＭ）技術によりスイッチングを行うものである。
しかしながら、この種のシステムにおいてスイッチング
される光信号は異なる波長を持っていなければならな
い。光信号が全て同じ波長であるシステムにおいては、
信号を所望の波長に変換し、スイッチングを行い、その
後元の波長に再変換しなければならない。この変換処理
によりシステムは複雑化され、コストが増大する。
【０００４】第二の種類の光交差接続スイッチは小型ミ
ラーを利用して光の進路を第一の経路から第二の経路へ
と変えるものである。例えば内部全反射（Total Intern
al Reflection：ＴＩＲ）スイッチング素子で構築した
交差接続スイッチは従来から周知である。ＴＩＲ素子は
スイッチ可能な境界を伴った導波路で構成される。光は
ある角度を持って境界に当たる。第一の状態において
は、この境界が実質的に異なる屈折率を持つ２つの領域
を分けている。この状態にある場合、光は境界で反射す
る為、その方向を変えることになる。第二の状態におい
ては、境界によって分けられていた２つの領域は同じ屈
折率を持つ状態となっており、光は境界を通過してまっ
すぐに進むことになる。進路方向の変化の大きさはこの
２つの領域の屈折率の差によって異なる。進路方向を大
幅に変える場合、境界の後ろにある領域の屈折率は、導
波路に等しい屈折率と導波路から大幅に異なる屈折率と
の間で切換え可能でなければならない。
ラーを利用して光の進路を第一の経路から第二の経路へ
と変えるものである。例えば内部全反射（Total Intern
al Reflection：ＴＩＲ）スイッチング素子で構築した
交差接続スイッチは従来から周知である。ＴＩＲ素子は
スイッチ可能な境界を伴った導波路で構成される。光は
ある角度を持って境界に当たる。第一の状態において
は、この境界が実質的に異なる屈折率を持つ２つの領域
を分けている。この状態にある場合、光は境界で反射す
る為、その方向を変えることになる。第二の状態におい
ては、境界によって分けられていた２つの領域は同じ屈
折率を持つ状態となっており、光は境界を通過してまっ
すぐに進むことになる。進路方向の変化の大きさはこの
２つの領域の屈折率の差によって異なる。進路方向を大
幅に変える場合、境界の後ろにある領域の屈折率は、導
波路に等しい屈折率と導波路から大幅に異なる屈折率と
の間で切換え可能でなければならない。
【０００５】屈折率を大きく変化させることが出来る従
来のＴＩＲ素子は境界の後ろにある材料を機械的に変え
ることにより作動する。例えば、ある種類のＴＩＲ素子
は屈折率整合液体中に気泡を用いるものである。気泡は
境界へと機械的に移動する、或いは液体を加熱すること
により境界において発生する。気泡が境界にある場合に
反射が生じる。
来のＴＩＲ素子は境界の後ろにある材料を機械的に変え
ることにより作動する。例えば、ある種類のＴＩＲ素子
は屈折率整合液体中に気泡を用いるものである。気泡は
境界へと機械的に移動する、或いは液体を加熱すること
により境界において発生する。気泡が境界にある場合に
反射が生じる。
【０００６】残念ながらＴＩＲ素子をベースにして超大
型の交差接続スイッチを構築することは困難である。２
つの導波路間の境界領域とは、一般的には導波路が作ら
れている基板に設けられた溝 (trench)である。光がこ
の溝を通過する際、ここは導波路ではない為に光線は膨
らむ。この結果、光の一部は溝の反対側の導波路に集め
られることなく失われる。
型の交差接続スイッチを構築することは困難である。２
つの導波路間の境界領域とは、一般的には導波路が作ら
れている基板に設けられた溝 (trench)である。光がこ
の溝を通過する際、ここは導波路ではない為に光線は膨
らむ。この結果、光の一部は溝の反対側の導波路に集め
られることなく失われる。
【０００７】１個所の交差接続点における損失は小さい
ものの、大型スイッチ中の累積損失によりスイッチを役
に立たないものにする。Ｎ本の入力光ファイバ及びＮ本
の出力光ファイバを接続する為のＮ×Ｎ交差接続スイッ
チを想定して説明する。各光信号は伝送状態にあるＮ−
１個所の交差接続点を必ず通過しなければならない。よ
って各光信号は、Ｔ(N-1)（Ｔは伝送状態の１交差点の
伝送量）の減衰を被ることになる。従って、一箇所の交
差接続点における損失がたとえ１パーセント以下であっ
たとしても、数百もの交差接続点を経て出力ファイバま
で届く信号の強度は実質的にゼロとなってしまう。
ものの、大型スイッチ中の累積損失によりスイッチを役
に立たないものにする。Ｎ本の入力光ファイバ及びＮ本
の出力光ファイバを接続する為のＮ×Ｎ交差接続スイッ
チを想定して説明する。各光信号は伝送状態にあるＮ−
１個所の交差接続点を必ず通過しなければならない。よ
って各光信号は、Ｔ(N-1)（Ｔは伝送状態の１交差点の
伝送量）の減衰を被ることになる。従って、一箇所の交
差接続点における損失がたとえ１パーセント以下であっ
たとしても、数百もの交差接続点を経て出力ファイバま
で届く信号の強度は実質的にゼロとなってしまう。
【０００８】機械的に駆動されるミラーを用いた自由空
間光交差接続スイッチによれば、ＴＩＲ交差接続スイッ
チに固有の減衰問題を回避することは、基本的に可能で
ある。自由空間光交差接続スイッチはミラー素子の二次
元アレイから構成される。ミラー素子の各々は、１入力
ファイバからの光の進路を１出力ファイバへと転換す
る。ここでもＮ×Ｎ交差接続スイッチを想定して説明す
る。スイッチはＮ行×Ｎ列に配列されたＮ2個のミラー
を有する。ｊ列のｋ行にあるミラーで光信号をさえぎ
る、すなわち反射させると、光信号はｋ番目の入力ファ
イバからｊ番目の出力ファイバへとスイッチングされ
る。ｋ行及びｊ列にある他の全てのミラーは、光信号の
進路を遮断しない配置におかれている。従ってこの光信
号がｋ行からｊ列へと進む過程で減衰することは無い。
間光交差接続スイッチによれば、ＴＩＲ交差接続スイッ
チに固有の減衰問題を回避することは、基本的に可能で
ある。自由空間光交差接続スイッチはミラー素子の二次
元アレイから構成される。ミラー素子の各々は、１入力
ファイバからの光の進路を１出力ファイバへと転換す
る。ここでもＮ×Ｎ交差接続スイッチを想定して説明す
る。スイッチはＮ行×Ｎ列に配列されたＮ2個のミラー
を有する。ｊ列のｋ行にあるミラーで光信号をさえぎ
る、すなわち反射させると、光信号はｋ番目の入力ファ
イバからｊ番目の出力ファイバへとスイッチングされ
る。ｋ行及びｊ列にある他の全てのミラーは、光信号の
進路を遮断しない配置におかれている。従ってこの光信
号がｋ行からｊ列へと進む過程で減衰することは無い。
【０００９】残念ながら、ミラーは光ファイバを出た実
質的に全ての光を反射するに十分な大きさを持っていな
ければならない。光ファイバを出た時点から、光は導波
路に導かれていない為、回折によって光信号は膨張して
しまう。従ってファイバの端部から離れたミラーはこの
光の全てを出力光ファイバのコリメート（視準）レンズ
へ向けて反射する為に十分な大きさを持っていなければ
ならないのである。加えて、ミラーアレイの行及び列の
間隔は、ある行又は列を通過する光が隣接する行又は列
に配置されたミラーに拾われてしまうことが絶対にない
ように充分な距離を設け、ファイバ間にクロストークが
生じないように保証しなければならない。
質的に全ての光を反射するに十分な大きさを持っていな
ければならない。光ファイバを出た時点から、光は導波
路に導かれていない為、回折によって光信号は膨張して
しまう。従ってファイバの端部から離れたミラーはこの
光の全てを出力光ファイバのコリメート（視準）レンズ
へ向けて反射する為に十分な大きさを持っていなければ
ならないのである。加えて、ミラーアレイの行及び列の
間隔は、ある行又は列を通過する光が隣接する行又は列
に配置されたミラーに拾われてしまうことが絶対にない
ように充分な距離を設け、ファイバ間にクロストークが
生じないように保証しなければならない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、広義
的には改良型の光交差接続スイッチを提供するところに
ある。
的には改良型の光交差接続スイッチを提供するところに
ある。
【００１１】本発明の更なる目的は、上述した大型のミ
ラー或いはミラー間に広い間隔を必要としない光交差接
続スイッチを提供するところにある。
ラー或いはミラー間に広い間隔を必要としない光交差接
続スイッチを提供するところにある。
【００１２】本発明のこれら及び他の目的は、以下の発
明の詳細な説明及び添付図を参照することにより当業者
に明らかとなる。
明の詳細な説明及び添付図を参照することにより当業者
に明らかとなる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｎ本の入力光
ファイバからの光信号をＭ本の出力光ファイバへとスイ
ッチングする為の交差接続スイッチである。スイッチは
Ｎ行及びＭ列に配列されたＮ×Ｍ個のミラー素子を含
む。各ミラー素子は反射状態及び非反射状態を持つ。反
射状態においては、各ミラー素子は対応する１入力光フ
ァイバから対応する１出力光ファイバへと光を反射させ
る。各ミラー素子が非反射状態配置にある場合、ミラー
素子はいずれの入力光ファイバからの光も遮ることはな
い。ある特定の入力光ファイバに対応するミラー素子は
全て同じ行中に位置し、ある特定の出力光ファイバに対
応するミラー素子は全て同じ列中に位置する。スイッチ
は更に、複数のリコリメート（再視準）レンズを含む。
このようなリコリメートレンズは各ミラー素子行中の２
つのミラー素子間に１つ配置される。各リコリメートレ
ンズはその行に対応する入力光ファイバから入射する光
をコリメートする。スイッチはまた、各ミラー素子列の
２つのミラー素子間にも１つのリコリメートレンズを設
けている。
ファイバからの光信号をＭ本の出力光ファイバへとスイ
ッチングする為の交差接続スイッチである。スイッチは
Ｎ行及びＭ列に配列されたＮ×Ｍ個のミラー素子を含
む。各ミラー素子は反射状態及び非反射状態を持つ。反
射状態においては、各ミラー素子は対応する１入力光フ
ァイバから対応する１出力光ファイバへと光を反射させ
る。各ミラー素子が非反射状態配置にある場合、ミラー
素子はいずれの入力光ファイバからの光も遮ることはな
い。ある特定の入力光ファイバに対応するミラー素子は
全て同じ行中に位置し、ある特定の出力光ファイバに対
応するミラー素子は全て同じ列中に位置する。スイッチ
は更に、複数のリコリメート（再視準）レンズを含む。
このようなリコリメートレンズは各ミラー素子行中の２
つのミラー素子間に１つ配置される。各リコリメートレ
ンズはその行に対応する入力光ファイバから入射する光
をコリメートする。スイッチはまた、各ミラー素子列の
２つのミラー素子間にも１つのリコリメートレンズを設
けている。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明において従来型のスイッチ
よりも優れた特徴を実現する方法は、本発明に基づく交
差接続スイッチ１００の上面図を示す図１を参照すると
より容易に理解できる。本発明に基づくスイッチ１００
は、一群の入力光ファイバ１１０を一群の出力光ファイ
バ１４０に接続するものである。入力ファイバの数は
Ｎ、出力ファイバの数はＭで表す。スイッチ１００はＮ
行及びＭ列に配置されたＮ×Ｍ個の交差接続点を含む。
よりも優れた特徴を実現する方法は、本発明に基づく交
差接続スイッチ１００の上面図を示す図１を参照すると
より容易に理解できる。本発明に基づくスイッチ１００
は、一群の入力光ファイバ１１０を一群の出力光ファイ
バ１４０に接続するものである。入力ファイバの数は
Ｎ、出力ファイバの数はＭで表す。スイッチ１００はＮ
行及びＭ列に配置されたＮ×Ｍ個の交差接続点を含む。
【００１５】各交差接続点は、入力光ファイバの１つか
ら出力光ファイバの１つへと光を反射させる配置におく
ことが可能なミラーを含む。例えば、ミラー１２１は入
力光ファイバ１１１から出力光ファイバ１４１へと光を
反射させる配置にある。同様に、ミラー１２３も入力光
ファイバ１１２から出力光ファイバ１４２へと光を反射
させる配置にある。ミラーが入射光を出力ファイバへと
反射させる配置にない場合、ミラーは行又は列を通過す
る光信号のいずれをも遮ることのない位置におかれてい
る。例えば、ミラー１２１がファイバ１１１からファイ
バ１４１へと光をスイッチする配置にない時は、符号１
２２に示す配置におかれる。いずれの所定の時点におい
ても、各行で最大１つのミラーが入力ファイバから出力
ファイバへと光を反射させる位置に配置される。他のミ
ラーは非反射配置に移動された状態にある。
ら出力光ファイバの１つへと光を反射させる配置におく
ことが可能なミラーを含む。例えば、ミラー１２１は入
力光ファイバ１１１から出力光ファイバ１４１へと光を
反射させる配置にある。同様に、ミラー１２３も入力光
ファイバ１１２から出力光ファイバ１４２へと光を反射
させる配置にある。ミラーが入射光を出力ファイバへと
反射させる配置にない場合、ミラーは行又は列を通過す
る光信号のいずれをも遮ることのない位置におかれてい
る。例えば、ミラー１２１がファイバ１１１からファイ
バ１４１へと光をスイッチする配置にない時は、符号１
２２に示す配置におかれる。いずれの所定の時点におい
ても、各行で最大１つのミラーが入力ファイバから出力
ファイバへと光を反射させる位置に配置される。他のミ
ラーは非反射配置に移動された状態にある。
【００１６】ミラーをその反射配置及び非反射配置間で
移動させる為の機械的アクチュエータはどのようなもの
を利用しても良い。マイクロマシニング技術により多く
のこのような機構が提供されている為、本願においては
特定のアクチュエータ機構についての詳細は省略する。
スライディング式のアクチュエータを利用する機構はマ
イクロマシニング技術においては周知である。更に、ミ
ラーは「フリップアップ」式又はロータリーアクチュエ
ータによって配置転換することも出来る。これらの技術
の詳細については、Ｍｉｎｇ Ｃ．Ｗｕによる“Microm
aching for Optical and Optoelectronic System（光学
及び光電子システムのマイクロマシニング）”（ＩＥＥ
Ｅ８５、ｎｏ１１、ｐｐ１８３３−１８５６、１９９
７）に記載されている．
移動させる為の機械的アクチュエータはどのようなもの
を利用しても良い。マイクロマシニング技術により多く
のこのような機構が提供されている為、本願においては
特定のアクチュエータ機構についての詳細は省略する。
スライディング式のアクチュエータを利用する機構はマ
イクロマシニング技術においては周知である。更に、ミ
ラーは「フリップアップ」式又はロータリーアクチュエ
ータによって配置転換することも出来る。これらの技術
の詳細については、Ｍｉｎｇ Ｃ．Ｗｕによる“Microm
aching for Optical and Optoelectronic System（光学
及び光電子システムのマイクロマシニング）”（ＩＥＥ
Ｅ８５、ｎｏ１１、ｐｐ１８３３−１８５６、１９９
７）に記載されている．
【００１７】各入力光ファイバはファイバを出る光線の
拡散を最少化する為にコリメートレンズを含んでいる。
代表的なコリメートレンズを符号１１５で示した。しか
しながら、これらのレンズによってコリメーションが提
供されても回折によって光線は拡散してしまう。上述し
たように、光線の広がりは従来型の大型（大規模）交差
接続スイッチにおいて問題となる。例えば、従来型の交
差接続スイッチにおける光線の径は入力光ファイバから
光線が移動した距離により異なる。よってミラー１２２
における光線径はミラー１２３におけるものよりも著し
く小さいのである。この拡散に対応する為には、列番号
が大きい程そこに配置されるミラーのサイズを大きくす
るか、或いは全てのミラーサイズを最終列における光線
径に合わせて作る必要がある。この制約によってスイッ
チのサイズは増大してしまう。
拡散を最少化する為にコリメートレンズを含んでいる。
代表的なコリメートレンズを符号１１５で示した。しか
しながら、これらのレンズによってコリメーションが提
供されても回折によって光線は拡散してしまう。上述し
たように、光線の広がりは従来型の大型（大規模）交差
接続スイッチにおいて問題となる。例えば、従来型の交
差接続スイッチにおける光線の径は入力光ファイバから
光線が移動した距離により異なる。よってミラー１２２
における光線径はミラー１２３におけるものよりも著し
く小さいのである。この拡散に対応する為には、列番号
が大きい程そこに配置されるミラーのサイズを大きくす
るか、或いは全てのミラーサイズを最終列における光線
径に合わせて作る必要がある。この制約によってスイッ
チのサイズは増大してしまう。
【００１８】また、出力光ファイバにおける光線径は光
線がその出力光ファイバに到達するまでに移動した距離
の関数である。例えば入力光ファイバ１１５から出た光
信号が出力光ファイバ１４１に到達した時点の光線径
は、光ファイバ１１１を出て光ファイバ１４２に到達し
た光信号の光線径よりも著しく小さいものとなる。従っ
て出力光ファイバに設けられた集光レンズ１４３は最高
予測光線径を受容するに充分な大きさにしなくてはなら
ない。この制約によってもスイッチのサイズは増大す
る。
線がその出力光ファイバに到達するまでに移動した距離
の関数である。例えば入力光ファイバ１１５から出た光
信号が出力光ファイバ１４１に到達した時点の光線径
は、光ファイバ１１１を出て光ファイバ１４２に到達し
た光信号の光線径よりも著しく小さいものとなる。従っ
て出力光ファイバに設けられた集光レンズ１４３は最高
予測光線径を受容するに充分な大きさにしなくてはなら
ない。この制約によってもスイッチのサイズは増大す
る。
【００１９】本発明は、光線をリコリメートするボール
レンズ１３１、１３２のような更なる一連のコリメート
レンズを利用することで光線径の過剰な増大を抑制して
これらの問題を回避するものである。図１に示したスイ
ッチの例においては、行及び列の両方における２個の交
換点それぞれの間にリコリメートレンズが配置されてい
る。これらのボールレンズは光線の拡散を抑制し、これ
により上述の問題を抑制している。実際上、一連のボー
ルレンズが自由空間光導波路を形成している。ボールレ
ンズは既存のマイクロマシニング技術を利用した分散手
法によりミラーを構築する基板中に設けることが出来
る。
レンズ１３１、１３２のような更なる一連のコリメート
レンズを利用することで光線径の過剰な増大を抑制して
これらの問題を回避するものである。図１に示したスイ
ッチの例においては、行及び列の両方における２個の交
換点それぞれの間にリコリメートレンズが配置されてい
る。これらのボールレンズは光線の拡散を抑制し、これ
により上述の問題を抑制している。実際上、一連のボー
ルレンズが自由空間光導波路を形成している。ボールレ
ンズは既存のマイクロマシニング技術を利用した分散手
法によりミラーを構築する基板中に設けることが出来
る。
【００２０】スイッチ１００は各２個の交換点間に１つ
のリコリメートレンズを含んでいるが、これらのレンズ
の多くを省いてもスイッチサイズが大幅に増大させずに
済む。不要なボールレンズを排除すればスイッチのコス
トが低減されることに加え、レンズに付随する光学損失
を低く抑えることが出来る為、本発明によるスイッチの
最大規模を大きくすることが出来る。一般的に、必要と
なるリコリメートレンズの数は入力ファイバのサイズと
スイッチ中の交差接続点の数によって決まる。理想的に
は、光信号を供給する入力光ファイバとは無関係に、各
出力光ファイバにおける光線径がその出力光ファイバに
取り付けられた集光レンズの径よりも小さくなるように
リコリメートレンズを設けることが望ましい。しかしな
がら、各行及び列につき１つのリコリメートレンズしか
含まないスイッチであっても従来型のスイッチと比べれ
ば大幅な改善が得られる。
のリコリメートレンズを含んでいるが、これらのレンズ
の多くを省いてもスイッチサイズが大幅に増大させずに
済む。不要なボールレンズを排除すればスイッチのコス
トが低減されることに加え、レンズに付随する光学損失
を低く抑えることが出来る為、本発明によるスイッチの
最大規模を大きくすることが出来る。一般的に、必要と
なるリコリメートレンズの数は入力ファイバのサイズと
スイッチ中の交差接続点の数によって決まる。理想的に
は、光信号を供給する入力光ファイバとは無関係に、各
出力光ファイバにおける光線径がその出力光ファイバに
取り付けられた集光レンズの径よりも小さくなるように
リコリメートレンズを設けることが望ましい。しかしな
がら、各行及び列につき１つのリコリメートレンズしか
含まないスイッチであっても従来型のスイッチと比べれ
ば大幅な改善が得られる。
【００２１】上述した本発明の実施例ではコリメートレ
ンズとしてボールレンズを利用することを想定してい
る。しかしながら上述から当業者に明らかなように、い
かなる形態のコリメートレンズであっても利用可能であ
る。ボールレンズが推奨されるのは、その配置が容易な
為である。
ンズとしてボールレンズを利用することを想定してい
る。しかしながら上述から当業者に明らかなように、い
かなる形態のコリメートレンズであっても利用可能であ
る。ボールレンズが推奨されるのは、その配置が容易な
為である。
【００２２】上述及び添付図から、本発明に様々な変更
が可能であることは当業者に明らかである。よって本発
明の範囲は添付請求項によってのみ限定されるものであ
る。
が可能であることは当業者に明らかである。よって本発
明の範囲は添付請求項によってのみ限定されるものであ
る。
【００２３】以上、本発明の実施例について詳述した
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
【００２４】（実施態様１）Ｎ（ＮはＮ＞１の整数）本
の入力光ファイバ（１１０）と、Ｍ（ＭはＭ＞１の整
数）本の出力光ファイバ（１４０）と、各々が反射状態
及び非反射状態を有し、前記反射状態にある場合、前記
入力光ファイバ（１１０）のうちの対応する１本からの
光を前記出力光ファイバ（１４０）のうちの対応する１
本へと反射し、前記非反射状態の配置にある場合、前記
入力光ファイバ（１１０）のいずれからの光も捉えるこ
とのないことを特徴とするＮ行及びＭ列に配列されたＮ
×Ｍ個のミラー素子（１３１、１２３）であって、特定
の１入力光ファイバに対応する全てのミラー素子（１２
１、１２３）が同じ行中に位置し、特定の１出力光ファ
イバに対応する全てのミラー素子（１２１、１２３）が
同じ列中に位置することを特徴とする前記ミラー素子
と、複数のリコリメートレンズ（１３１、１３２）であ
って、前記ミラー素子行の各々にある２つの前記ミラー
素子（１２１、１２３）の間に１つの前記リコリメート
レンズ（１３１）が配置され、前記リコリメートレンズ
の各々はその行に対応する前記入力光ファイバの１つか
らの光をコリメートするように働き、また、前記ミラー
素子列の各々にある２つの前記ミラー素子（１２１、１
２３）の間に１つの前記リコリメートレンズ（１３２）
が配置されたことを特徴とする前記複数のリコリメート
レンズとを有する交差接続スイッチ（１００）。
の入力光ファイバ（１１０）と、Ｍ（ＭはＭ＞１の整
数）本の出力光ファイバ（１４０）と、各々が反射状態
及び非反射状態を有し、前記反射状態にある場合、前記
入力光ファイバ（１１０）のうちの対応する１本からの
光を前記出力光ファイバ（１４０）のうちの対応する１
本へと反射し、前記非反射状態の配置にある場合、前記
入力光ファイバ（１１０）のいずれからの光も捉えるこ
とのないことを特徴とするＮ行及びＭ列に配列されたＮ
×Ｍ個のミラー素子（１３１、１２３）であって、特定
の１入力光ファイバに対応する全てのミラー素子（１２
１、１２３）が同じ行中に位置し、特定の１出力光ファ
イバに対応する全てのミラー素子（１２１、１２３）が
同じ列中に位置することを特徴とする前記ミラー素子
と、複数のリコリメートレンズ（１３１、１３２）であ
って、前記ミラー素子行の各々にある２つの前記ミラー
素子（１２１、１２３）の間に１つの前記リコリメート
レンズ（１３１）が配置され、前記リコリメートレンズ
の各々はその行に対応する前記入力光ファイバの１つか
らの光をコリメートするように働き、また、前記ミラー
素子列の各々にある２つの前記ミラー素子（１２１、１
２３）の間に１つの前記リコリメートレンズ（１３２）
が配置されたことを特徴とする前記複数のリコリメート
レンズとを有する交差接続スイッチ（１００）。
【００２５】（実施態様２）前記行のうちの１行におけ
る前記リコリメートレンズ（１３１、１３２）の数が、
Ｍ−１個よりも少ないことを特徴とする実施態様１に記
載の交差接続スイッチ（１００）。
る前記リコリメートレンズ（１３１、１３２）の数が、
Ｍ−１個よりも少ないことを特徴とする実施態様１に記
載の交差接続スイッチ（１００）。
【００２６】（実施態様３）前記リコリメートレンズ
（１３１、１３２）がボールレンズであることを特徴と
する実施態様１に記載の交差接続スイッチ。
（１３１、１３２）がボールレンズであることを特徴と
する実施態様１に記載の交差接続スイッチ。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、本発明を用いると、改良
型の光交差接続スイッチを提供することができる。また
本発明により、上述した大型のミラー或いはミラー間に
広い間隔を必要としない光交差接続スイッチを提供する
ことができる。
型の光交差接続スイッチを提供することができる。また
本発明により、上述した大型のミラー或いはミラー間に
広い間隔を必要としない光交差接続スイッチを提供する
ことができる。
【図１】本発明に基づく交差接続スイッチの上面図であ
る。
る。
１００ 交差接続スイッチ １１０ 入力光ファイバ １２１、１２３ ミラー素子 １３１、１３２ リコリメートレンズ １４０ 出力光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 399117121 395 Ｐａｇｅ Ｍｉｌｌ Ｒｏａｄ Ｐ ａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｕ．Ｓ．Ａ.
Claims (1)
- 【請求項１】Ｎ（ＮはＮ＞１の整数）本の入力光ファイ
バと、 Ｍ（ＭはＭ＞１の整数）本の出力光ファイバと、 各々が反射状態及び非反射状態を有し、前記反射状態に
ある場合、前記入力光ファイバのうちの対応する１本か
らの光を前記出力光ファイバのうちの対応する１本へと
反射し、前記非反射状態の配置にある場合、前記入力光
ファイバのいずれからの光も捉えることのないことを特
徴とするＮ行及びＭ列に配列されたＮ×Ｍ個のミラー素
子であって、特定の１入力光ファイバに対応する全ての
ミラー素子が同じ行中に位置し、特定の１出力光ファイ
バに対応する全てのミラー素子が同じ列中に位置するこ
とを特徴とする前記ミラー素子と、 複数のリコリメートレンズであって、前記ミラー素子行
の各々にある２つの前記ミラー素子の間に１つの前記リ
コリメートレンズが配置され、前記リコリメートレンズ
の各々はその行に対応する前記入力光ファイバの１つか
らの光をコリメートするように働き、また、前記ミラー
素子列の各々にある２つの前記ミラー素子の間に１つの
前記リコリメートレンズが配置されたことを特徴とする
前記複数のリコリメートレンズとを有する交差接続スイ
ッチ。
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