JP2003295075A - 光スイッチ装置とその制御方法 - Google Patents
光スイッチ装置とその制御方法Info
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- JP2003295075A JP2003295075A JP2002101557A JP2002101557A JP2003295075A JP 2003295075 A JP2003295075 A JP 2003295075A JP 2002101557 A JP2002101557 A JP 2002101557A JP 2002101557 A JP2002101557 A JP 2002101557A JP 2003295075 A JP2003295075 A JP 2003295075A
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- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】擾乱への耐性を高め、これにより安定した運用
が可能な光スイッチ装置とその制御方法を提供する。 【解決手段】光の出方路側における集束レンズ１１３，
１１５の端面に、光検出器１１，１２を形成する。光検
出器１１，１２は、光の通過経路を取り囲むように、中
央に空間を設けた状態で、しかも平行ビームの周辺部を
遮るように設けられる４分割型の受光素子ａ〜ｄを備え
る。そして、受光素子ａ〜ｄの出力信号から、光軸ずれ
検出部１５により平行ビームの位置を検出し、その結果
に応じてミラー制御部１６による反射ミラー１０７，１
０８，および１１０，１１１の角度調節量をフィードバ
ック制御する。
が可能な光スイッチ装置とその制御方法を提供する。 【解決手段】光の出方路側における集束レンズ１１３，
１１５の端面に、光検出器１１，１２を形成する。光検
出器１１，１２は、光の通過経路を取り囲むように、中
央に空間を設けた状態で、しかも平行ビームの周辺部を
遮るように設けられる４分割型の受光素子ａ〜ｄを備え
る。そして、受光素子ａ〜ｄの出力信号から、光軸ずれ
検出部１５により平行ビームの位置を検出し、その結果
に応じてミラー制御部１６による反射ミラー１０７，１
０８，および１１０，１１１の角度調節量をフィードバ
ック制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光スイッチ装置と
その制御方法に関する。特に本発明は、波長多重光伝送
システムにおいて好適に使用できる光スイッチ装置とそ
の制御方法に関する。
その制御方法に関する。特に本発明は、波長多重光伝送
システムにおいて好適に使用できる光スイッチ装置とそ
の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の情報通信ニーズの高まりに伴い、
通信システムの伝送能力の拡大や、その管理システムの
整備が急がれている。旧来の音声を主体とする通信シス
テムでは、交換網によりエンド・ツウ・エンドのコネク
ションを設定することができれば十分であった。これに
対し、インターネットやＬＡＮ（Local Area Network）
などデータ主体の通信においては、回線容量をフレキシ
ブルに変更したり、伝送経路を切り替えるといったサー
ビスが不可欠である。
通信システムの伝送能力の拡大や、その管理システムの
整備が急がれている。旧来の音声を主体とする通信シス
テムでは、交換網によりエンド・ツウ・エンドのコネク
ションを設定することができれば十分であった。これに
対し、インターネットやＬＡＮ（Local Area Network）
などデータ主体の通信においては、回線容量をフレキシ
ブルに変更したり、伝送経路を切り替えるといったサー
ビスが不可欠である。
【０００３】このような要求に応えうる伝送システムと
して、波長多重光伝送システムが注目されている。最近
ではＤＷＤＭ（Dense Wavelength Division Multiplexi
ng）により光伝送路を大容量化し、光スイッチにより各
波長光の経路を切り替えるというシステムが提案されて
いる。この種のシステムにあっては、波長光の経路を光
信号のまま切り替えることができる光スイッチ装置がキ
ーデバイスとなる。なかでも、ＭＥＭＳ（マイクロ・エ
レクトロ・メカニカル・システム）技術を適用した２次
元（２Ｄ）、または３次元（３Ｄ）の光スイッチ装置に
注目が集まっている。
して、波長多重光伝送システムが注目されている。最近
ではＤＷＤＭ（Dense Wavelength Division Multiplexi
ng）により光伝送路を大容量化し、光スイッチにより各
波長光の経路を切り替えるというシステムが提案されて
いる。この種のシステムにあっては、波長光の経路を光
信号のまま切り替えることができる光スイッチ装置がキ
ーデバイスとなる。なかでも、ＭＥＭＳ（マイクロ・エ
レクトロ・メカニカル・システム）技術を適用した２次
元（２Ｄ）、または３次元（３Ｄ）の光スイッチ装置に
注目が集まっている。
【０００４】図６は、３Ｄ−ＭＥＭＳタイプの従来の光
スイッチ装置の概略構成を示すブロック図である。図６
において、入力光ファイバ１０１，１０３からの入射光
はそれぞれレンズ１０２，１０４を透過して平行ビーム
化され、微小な反射ミラー１０７，１０８に当たる。各
反射ミラー１０７，１０８で反射された平行ビームは、
それぞれ別の反射ミラー１１０，１１１に達し、更に反
射される。ミラー１１０からの反射光は集束レンズ１１
３を介して出力光ファイバ１１４に出力される。同様に
ミラー１１１からの反射光は集束レンズ１１５を介して
出力光ファイバ１１６に出力されるようになる。このよ
うにして、入力光ファイバ１０１と出力光ファイバ１１
４、および、入力光ファイバ１０３と出力光ファイバ１
１６が光学的に接続される。
スイッチ装置の概略構成を示すブロック図である。図６
において、入力光ファイバ１０１，１０３からの入射光
はそれぞれレンズ１０２，１０４を透過して平行ビーム
化され、微小な反射ミラー１０７，１０８に当たる。各
反射ミラー１０７，１０８で反射された平行ビームは、
それぞれ別の反射ミラー１１０，１１１に達し、更に反
射される。ミラー１１０からの反射光は集束レンズ１１
３を介して出力光ファイバ１１４に出力される。同様に
ミラー１１１からの反射光は集束レンズ１１５を介して
出力光ファイバ１１６に出力されるようになる。このよ
うにして、入力光ファイバ１０１と出力光ファイバ１１
４、および、入力光ファイバ１０３と出力光ファイバ１
１６が光学的に接続される。
【０００５】図７は、図６の光スイッチ装置が、光軸を
クロスさせる状態で動作している様子を示す図である。
図７において、制御信号を与えることにより各反射ミラ
ー１０７，１０８，１１０，１１１に静電気、電界、ま
たは電圧などを印加し、その反射角度を変化させる。こ
れにより、入力光ファイバ１０１と出力光ファイバ１１
６、および、入力光ファイバ１０３と出力光ファイバ１
１４が光学的に接続される。
クロスさせる状態で動作している様子を示す図である。
図７において、制御信号を与えることにより各反射ミラ
ー１０７，１０８，１１０，１１１に静電気、電界、ま
たは電圧などを印加し、その反射角度を変化させる。こ
れにより、入力光ファイバ１０１と出力光ファイバ１１
６、および、入力光ファイバ１０３と出力光ファイバ１
１４が光学的に接続される。
【０００６】ところで、これらの接続状態は反射ミラー
１０７，１０８及び１１０，１１１の角度を変えること
で実現されるが、反射ミラーの角度の調整には極めて微
少な量の制御が必要である。よって初期状態における角
度調整作業が煩雑であり、また、一旦設定された位置
（角度）を、環境温度や、振動衝撃などの擾乱に対して
安定的に保持することが極めて難しい。このため光信号
の内部損失量が変動し易く、安定的な運用が困難であ
る。
１０７，１０８及び１１０，１１１の角度を変えること
で実現されるが、反射ミラーの角度の調整には極めて微
少な量の制御が必要である。よって初期状態における角
度調整作業が煩雑であり、また、一旦設定された位置
（角度）を、環境温度や、振動衝撃などの擾乱に対して
安定的に保持することが極めて難しい。このため光信号
の内部損失量が変動し易く、安定的な運用が困難であ
る。
【０００７】特に、最近では数百以上もの入出力ポート
を有する光スイッチ装置が考えられている。このような
装置は膨大な数の反射ミラーを有するため、擾乱への耐
性がますます低くなり、上記の不具合はより深刻とな
る。
を有する光スイッチ装置が考えられている。このような
装置は膨大な数の反射ミラーを有するため、擾乱への耐
性がますます低くなり、上記の不具合はより深刻とな
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上延べたように従来
の光スイッチは、擾乱に弱く、安定した運用が困難であ
るという不具合を有する。本発明は上記事情によりなさ
れたもので、その目的は、擾乱への耐性を高め、これに
より安定した運用が可能な光スイッチ装置とその制御方
法を提供することにある。
の光スイッチは、擾乱に弱く、安定した運用が困難であ
るという不具合を有する。本発明は上記事情によりなさ
れたもので、その目的は、擾乱への耐性を高め、これに
より安定した運用が可能な光スイッチ装置とその制御方
法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、第１ポート（例えば入力光ファイバに接続
される入力ポート）から出射される光を可動型ミラー素
子（例えば反射ミラー）を用いた反射光学系によってそ
れぞれ反射し、その反射角度を変更することで複数の第
２ポート（例えば出力光ファイバに接続される出力ポー
ト）のいずれかに導く光スイッチ装置にあって、前記複
数の第２ポートそれぞれに対応して設けられ、前記可動
型ミラー素子から前記第２ポートに導かれる光の当該第
２ポートに対する光軸のずれを検出する複数の光軸ずれ
検出手段（例えば光軸ずれ検出部）と、前記可動型ミラ
ー素子の反射角度を可変して前記第１ポートを前記複数
の第２ポートのいずれかに光学的に接続するとともに、
前記光軸ずれ検出手段の検出結果に基づいて前記反射角
度の可変量を調節するミラー制御手段（例えばミラー制
御部）とを具備することを特徴とする。
に本発明は、第１ポート（例えば入力光ファイバに接続
される入力ポート）から出射される光を可動型ミラー素
子（例えば反射ミラー）を用いた反射光学系によってそ
れぞれ反射し、その反射角度を変更することで複数の第
２ポート（例えば出力光ファイバに接続される出力ポー
ト）のいずれかに導く光スイッチ装置にあって、前記複
数の第２ポートそれぞれに対応して設けられ、前記可動
型ミラー素子から前記第２ポートに導かれる光の当該第
２ポートに対する光軸のずれを検出する複数の光軸ずれ
検出手段（例えば光軸ずれ検出部）と、前記可動型ミラ
ー素子の反射角度を可変して前記第１ポートを前記複数
の第２ポートのいずれかに光学的に接続するとともに、
前記光軸ずれ検出手段の検出結果に基づいて前記反射角
度の可変量を調節するミラー制御手段（例えばミラー制
御部）とを具備することを特徴とする。
【００１０】上記構成によれば、個々の可動型ミラー素
子の反射角度がミラー制御手段により可変され、入力ポ
ートに入射された光信号が任意の出力ポートと接続され
る。一旦設定された光路が擾乱によりずれると、そのこ
とが光軸ずれ検出手段により検出され、ずれの量に応じ
たフィードバック制御がミラー制御手段に与えられる。
これにより、ミラー制御手段により設定された光路を安
定に保持することが可能となり、従って、光スイッチ装
置の動作をより安定化することが可能になる。さらに、
光軸ずれ検出手段により、出力ポートに対する光軸のず
れが最小となるように制御されるため、スイッチ装置内
部における損失を最小限に抑えることが可能になる。
子の反射角度がミラー制御手段により可変され、入力ポ
ートに入射された光信号が任意の出力ポートと接続され
る。一旦設定された光路が擾乱によりずれると、そのこ
とが光軸ずれ検出手段により検出され、ずれの量に応じ
たフィードバック制御がミラー制御手段に与えられる。
これにより、ミラー制御手段により設定された光路を安
定に保持することが可能となり、従って、光スイッチ装
置の動作をより安定化することが可能になる。さらに、
光軸ずれ検出手段により、出力ポートに対する光軸のず
れが最小となるように制御されるため、スイッチ装置内
部における損失を最小限に抑えることが可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００１２】図１は、本発明に係わる光スイッチ装置の
一実施の形態における構成を示すブロック図である。図
１において図６、図７と共通の部分には同一の符号を付
し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。なお図
１、図６、図７、あるいは図５に示される構成は、３Ｄ
（３次元）ＭＥＭＳ光スイッチの一部である、２×２規
模の入出力ポート間における切替状態を示す。すなわち
これらの図に示される構成は、３次元的に構成されるス
イッチの一部を平面上に模式的に示すものである。数百
以上もの入出力ポートを形成するためには、２Ｄ（２次
元）よりも３Ｄ構造のほうが有利である。
一実施の形態における構成を示すブロック図である。図
１において図６、図７と共通の部分には同一の符号を付
し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。なお図
１、図６、図７、あるいは図５に示される構成は、３Ｄ
（３次元）ＭＥＭＳ光スイッチの一部である、２×２規
模の入出力ポート間における切替状態を示す。すなわち
これらの図に示される構成は、３次元的に構成されるス
イッチの一部を平面上に模式的に示すものである。数百
以上もの入出力ポートを形成するためには、２Ｄ（２次
元）よりも３Ｄ構造のほうが有利である。
【００１３】図１において、入力ポートとしての入力光
ファイバ１０１と１０３に入射される光信号は、集束レ
ンズ１０２，１０４によりそれぞれ平行ビーム化され
る。この平行ビーム光は、反射ミラー１０７，１０８、
および反射ミラー１１０，１１１を介して集束レンズ１
１３，１１５に到達し、出力ポートとしての出力光ファ
イバ１１４，１１６から出力される。反射ミラー１０
７，１０８，および１１０，１１１には、ミラー制御部
１６によりその反射角度を制御する制御信号が与えら
れ、これにより入力光ファイバ１０１，１０３、およ
び、出力光ファイバ１１４，１１６が光学的に交換接続
される。
ファイバ１０１と１０３に入射される光信号は、集束レ
ンズ１０２，１０４によりそれぞれ平行ビーム化され
る。この平行ビーム光は、反射ミラー１０７，１０８、
および反射ミラー１１０，１１１を介して集束レンズ１
１３，１１５に到達し、出力ポートとしての出力光ファ
イバ１１４，１１６から出力される。反射ミラー１０
７，１０８，および１１０，１１１には、ミラー制御部
１６によりその反射角度を制御する制御信号が与えら
れ、これにより入力光ファイバ１０１，１０３、およ
び、出力光ファイバ１１４，１１６が光学的に交換接続
される。
【００１４】ところで、出力ポート側の集束レンズ１１
３，１１５には、それぞれ光検出器１１，１２が設けら
れている。これらの光検出器１１，１２は、集束レンズ
１１３，１１５を通過する光の光軸のずれを検出するも
ので、ずれの程度に応じた値の検出信号を出力する。こ
の検出信号は光軸ずれ検出部１５に与えられ、ミラー制
御部１６による反射ミラー１０７，１０８，および１１
０，１１１の角度調節量がフィードバック制御される。
３，１１５には、それぞれ光検出器１１，１２が設けら
れている。これらの光検出器１１，１２は、集束レンズ
１１３，１１５を通過する光の光軸のずれを検出するも
ので、ずれの程度に応じた値の検出信号を出力する。こ
の検出信号は光軸ずれ検出部１５に与えられ、ミラー制
御部１６による反射ミラー１０７，１０８，および１１
０，１１１の角度調節量がフィードバック制御される。
【００１５】図２は、光検出器１１の概略構成を示す模
式図である。光検出器１２も同様の構成である。光検出
器１１は、４分割型と称されるもので、４つの受光素子
ａ〜ｄを備える。各受光素子ａ〜ｄは光の通過経路を取
り囲むように、中央に空間を設けた状態で、しかも平行
ビームの周辺部を遮るように集束レンズ１１３に取り付
けられる。
式図である。光検出器１２も同様の構成である。光検出
器１１は、４分割型と称されるもので、４つの受光素子
ａ〜ｄを備える。各受光素子ａ〜ｄは光の通過経路を取
り囲むように、中央に空間を設けた状態で、しかも平行
ビームの周辺部を遮るように集束レンズ１１３に取り付
けられる。
【００１６】集束レンズ１１３には、例えば円筒状の分
布屈折率型レンズを使用することができる。この場合、
集束レンズ１１３の直径は数ｍｍ〜１ｃｍ程度であるの
で、硝子基板（使用する波長で透明な媒質であればよ
い）などに受光素子ａ〜ｄを配列して光検出器１１を形
成するとよい。または、一体化して形成された光検出器
チップの中央部を光が通過できるようにした構成でも良
い。なお受光素子ａ〜ｄは、光／電変換機能だけでな
く、バッファ回路を備えても良い。
布屈折率型レンズを使用することができる。この場合、
集束レンズ１１３の直径は数ｍｍ〜１ｃｍ程度であるの
で、硝子基板（使用する波長で透明な媒質であればよ
い）などに受光素子ａ〜ｄを配列して光検出器１１を形
成するとよい。または、一体化して形成された光検出器
チップの中央部を光が通過できるようにした構成でも良
い。なお受光素子ａ〜ｄは、光／電変換機能だけでな
く、バッファ回路を備えても良い。
【００１７】図３は、光検出器１１に設けられる検出回
路の構成を示す回路ブロック図である。この回路は、光
の通過経路を挟んで互いに対向する受光素子ａとｃ、お
よび受光素子ｂとｄをそれぞれ一対とし、各対の受光素
子を差動増幅器２５，２７にそれぞれ接続したものであ
る。受光素子ａは差動増幅器２５の正相入力端子に、受
光素子ｃは差動増幅器２５の逆相入力端子に接続され
る。受光素子ｂは差動増幅器２７の正相入力端子に、受
光素子ｄは差動増幅器２７の逆相入力端子に接続され
る。このような構成により、光検出器１１において検出
された光電力のバランスが、差動増幅器２５の出力信号
２６と、差動増幅器２７の出力信号２８とで表現され
る。各出力信号２６，２８は演算回路３６に入力され、
光軸のずれ方向と、ずれ量とが算出される。
路の構成を示す回路ブロック図である。この回路は、光
の通過経路を挟んで互いに対向する受光素子ａとｃ、お
よび受光素子ｂとｄをそれぞれ一対とし、各対の受光素
子を差動増幅器２５，２７にそれぞれ接続したものであ
る。受光素子ａは差動増幅器２５の正相入力端子に、受
光素子ｃは差動増幅器２５の逆相入力端子に接続され
る。受光素子ｂは差動増幅器２７の正相入力端子に、受
光素子ｄは差動増幅器２７の逆相入力端子に接続され
る。このような構成により、光検出器１１において検出
された光電力のバランスが、差動増幅器２５の出力信号
２６と、差動増幅器２７の出力信号２８とで表現され
る。各出力信号２６，２８は演算回路３６に入力され、
光軸のずれ方向と、ずれ量とが算出される。
【００１８】また図３において、差動増幅器２５の正相
入力端子と、差動増幅器２７の正相入力端子とに、それ
ぞれオフセット回路２９，３０が接続される。オフセッ
ト回路２９，３０は、光検出器１１を光が通過する際の
受光素子ａ，ｂ、およびｃ，ｄの受光パワーのアンバラ
ンスなどを補正する。このようにすることで、図３に示
される回路を複合部品化しようとする場合に、各差動増
幅器２５，２７のダイナミックレンジを有効に活用する
ことができる。
入力端子と、差動増幅器２７の正相入力端子とに、それ
ぞれオフセット回路２９，３０が接続される。オフセッ
ト回路２９，３０は、光検出器１１を光が通過する際の
受光素子ａ，ｂ、およびｃ，ｄの受光パワーのアンバラ
ンスなどを補正する。このようにすることで、図３に示
される回路を複合部品化しようとする場合に、各差動増
幅器２５，２７のダイナミックレンジを有効に活用する
ことができる。
【００１９】上記構成においては、光検出器１１を光が
通過する際に偏りが有ると、各受光素子ａ，ｂ，ｃ，ｄ
の出力信号のバランスが崩れ、これにより光軸ずれ検出
部１５において光軸のずれが検出される。そうすると、
ずれの程度に応じた制御信号が光軸ずれ検出部１５から
ミラー制御部１６にフィードバックされる。これに応じ
てミラー制御部１６は、受光素子ａ〜ｄの出力信号のバ
ランスが正しく保たれるように各反射ミラー１０７，１
０８，１１０，１１１の反射角度を調整する。
通過する際に偏りが有ると、各受光素子ａ，ｂ，ｃ，ｄ
の出力信号のバランスが崩れ、これにより光軸ずれ検出
部１５において光軸のずれが検出される。そうすると、
ずれの程度に応じた制御信号が光軸ずれ検出部１５から
ミラー制御部１６にフィードバックされる。これに応じ
てミラー制御部１６は、受光素子ａ〜ｄの出力信号のバ
ランスが正しく保たれるように各反射ミラー１０７，１
０８，１１０，１１１の反射角度を調整する。
【００２０】上記構成における、反射ミラー１０７，１
０８，１１０，１１１の反射角度の調整に至るまでの手
順は、次の通りである。すなわち本発明においては、反
射ミラー１０７，１０８，１１０，１１１を介して出力
光ファイバ１１４，１１６に導かれる光の、この出力光
ファイバ１１４，１１６に対する光軸のずれがまず検出
される。反射ミラー１０７，１０８，１１０，１１１の
反射角度は可変され、これにより入力光ファイバ１０
１，１０３、および、出力光ファイバ１１４，１１６が
光学的に接続される。そして、光軸のずれの検出結果に
基づいて、反射ミラー１０７，１０８，１１０，１１１
の反射角度の可変量がフィードバック制御される。
０８，１１０，１１１の反射角度の調整に至るまでの手
順は、次の通りである。すなわち本発明においては、反
射ミラー１０７，１０８，１１０，１１１を介して出力
光ファイバ１１４，１１６に導かれる光の、この出力光
ファイバ１１４，１１６に対する光軸のずれがまず検出
される。反射ミラー１０７，１０８，１１０，１１１の
反射角度は可変され、これにより入力光ファイバ１０
１，１０３、および、出力光ファイバ１１４，１１６が
光学的に接続される。そして、光軸のずれの検出結果に
基づいて、反射ミラー１０７，１０８，１１０，１１１
の反射角度の可変量がフィードバック制御される。
【００２１】以上をまとめると本実施形態では、光の出
方路側における集束レンズ１１３，１１５の端面に、光
検出器１１，１２を形成する。光検出器１１，１２は、
光の通過経路を取り囲むように、中央に空間を設けた状
態で、しかも平行ビームの周辺部を遮るように設けられ
る４分割型の受光素子ａ〜ｄを備える。そして、受光素
子ａ〜ｄの出力信号から、光軸ずれ検出部１５により平
行ビームの位置を検出し、その結果に応じてミラー制御
部１６による反射ミラー１０７，１０８，および１１
０，１１１の角度調節量をフィードバック制御するよう
にしている。
方路側における集束レンズ１１３，１１５の端面に、光
検出器１１，１２を形成する。光検出器１１，１２は、
光の通過経路を取り囲むように、中央に空間を設けた状
態で、しかも平行ビームの周辺部を遮るように設けられ
る４分割型の受光素子ａ〜ｄを備える。そして、受光素
子ａ〜ｄの出力信号から、光軸ずれ検出部１５により平
行ビームの位置を検出し、その結果に応じてミラー制御
部１６による反射ミラー１０７，１０８，および１１
０，１１１の角度調節量をフィードバック制御するよう
にしている。
【００２２】すなわち本発明によれば、光軸のずれが実
時間でモニタされ、その結果がミラー制御部１６にフィ
ードバックされるので、環境変動や外乱などにより光軸
がずれたとしても、それに追従して、反射ミラー１０
７，１０８，および１１０，１１１の角度を最適に制御
することができる。従って、擾乱への耐性を高めること
ができ、従って安定した運用を行なえる光スイッチ装置
を提供することができる。
時間でモニタされ、その結果がミラー制御部１６にフィ
ードバックされるので、環境変動や外乱などにより光軸
がずれたとしても、それに追従して、反射ミラー１０
７，１０８，および１１０，１１１の角度を最適に制御
することができる。従って、擾乱への耐性を高めること
ができ、従って安定した運用を行なえる光スイッチ装置
を提供することができる。
【００２３】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではない。
るものではない。
【００２４】例えば本実施形態においては、２×２型の
光スイッチ装置に本発明を適用した例につき説明した
が、本発明は多チャネル型の光スイッチ装置に適用する
ことも可能である。
光スイッチ装置に本発明を適用した例につき説明した
が、本発明は多チャネル型の光スイッチ装置に適用する
ことも可能である。
【００２５】図４は、本発明を多チャネル型の光スイッ
チ装置に適用した場合の概略構成を示す図である。図４
には、光スイッチ装置における光信号の出方路側の構成
が示される。図４において、複数チャネル分の集束レン
ズ群３２が共通のウェーハ３４上に設けられ、各集束レ
ンズにそれぞれ取り付けられる４分割光検出器群３１が
ウェーハ３４上に形成される。そして、出力光ファイバ
群３３のそれぞれに、各集束レンズがそれぞれ接続され
る。このような構成においても、光検出器は上記と同様
に動作することができ、従って上記と同様の効果を得る
ことができる。
チ装置に適用した場合の概略構成を示す図である。図４
には、光スイッチ装置における光信号の出方路側の構成
が示される。図４において、複数チャネル分の集束レン
ズ群３２が共通のウェーハ３４上に設けられ、各集束レ
ンズにそれぞれ取り付けられる４分割光検出器群３１が
ウェーハ３４上に形成される。そして、出力光ファイバ
群３３のそれぞれに、各集束レンズがそれぞれ接続され
る。このような構成においても、光検出器は上記と同様
に動作することができ、従って上記と同様の効果を得る
ことができる。
【００２６】図５は、本発明に係わる光スイッチ装置の
他の構成例を示すブロック図である。図５の光スイッチ
装置は、入力ポートに結合される反射ミラー１０７，１
０８と、出力ポートに結合される反射ミラー１１０，１
１１との間に反射板３５を備え、入出力ポートを同じ方
向に形成するようにしたものである。このようにする
と、入り線と出線とを一箇所に集約することができるの
で、省サイズ化を図ることが可能になる。このような構
成においても、本発明の目的である動作の安定化を図れ
ることは自明である。
他の構成例を示すブロック図である。図５の光スイッチ
装置は、入力ポートに結合される反射ミラー１０７，１
０８と、出力ポートに結合される反射ミラー１１０，１
１１との間に反射板３５を備え、入出力ポートを同じ方
向に形成するようにしたものである。このようにする
と、入り線と出線とを一箇所に集約することができるの
で、省サイズ化を図ることが可能になる。このような構
成においても、本発明の目的である動作の安定化を図れ
ることは自明である。
【００２７】このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の変形実施を行うことができる。
で種々の変形実施を行うことができる。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、擾
乱への耐性が高く、安定した運用が可能な光スイッチ装
置とその制御方法を提供することができる。
乱への耐性が高く、安定した運用が可能な光スイッチ装
置とその制御方法を提供することができる。
【図１】 本発明に係わる光スイッチ装置の一実施の形
態における構成を示すブロック図。
態における構成を示すブロック図。
【図２】 光検出器１１の概略構成を示す模式図。
【図３】 光検出器１１に設けられる検出回路の構成を
示す回路ブロック図。
示す回路ブロック図。
【図４】 本発明を多チャネル型の光スイッチ装置に適
用した場合の概略構成を示す図。
用した場合の概略構成を示す図。
【図５】 本発明に係わる光スイッチ装置の他の構成例
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図６】 ３Ｄ−ＭＥＭＳタイプの従来の光スイッチ装
置の概略構成を示すブロック図。
置の概略構成を示すブロック図。
【図７】 図６の光スイッチ装置が、光軸をクロスさせ
る状態で動作している状態を示す図。
る状態で動作している状態を示す図。
ａ〜ｄ…受光素子
１１，１２…光検出器
１５…光軸ずれ検出部
１６…ミラー制御部
２５，２７…差動増幅器
２９，３０…オフセット回路
３１…４分割光検出器群
３２…集束レンズ群
３３…出力光ファイバ群
３４…ウェーハ
３５…反射板
３６…演算回路
１０１，１０３…入力光ファイバ
１０２，１０４，１１３、１１５…集束レンズ
１０７，１０８，１１０、１１１…反射ミラー
１１４、１１６…出力光ファイバ
Claims (13)
- 【請求項１】 第１ポートから出射される光を可動型ミ
ラー素子を用いた反射光学系によってそれぞれ反射し、
その反射角度を変更することで複数の第２ポートのいず
れかに導く光スイッチ装置において、 前記複数の第２ポートそれぞれに対応して設けられ、前
記可動型ミラー素子から前記第２ポートに導かれる光の
当該第２ポートに対する光軸のずれを検出する複数の光
軸ずれ検出手段と、 前記可動型ミラー素子の反射角度を可変して前記第１ポ
ートを前記複数の第２ポートのいずれかに光学的に接続
するとともに、前記光軸ずれ検出手段の検出結果に基づ
いて前記反射角度の可変量を調節するミラー制御手段と
を具備することを特徴とする光スイッチ装置。 - 【請求項２】 さらに、前記第２ポートごとに設けら
れ、前記可動型ミラー素子で反射された光を集束させて
当該第２ポートに導く複数の光学媒質を備え、 前記複数の光軸ずれ検出手段は、それぞれ対応する光学
媒質の光入射部における光路周縁の少なくとも３点以上
に受光素子を配置し、各受光素子の出力レベル差から前
記光軸のずれ量及びずれ方向を検出することを特徴とす
る請求項１に記載の光スイッチ装置。 - 【請求項３】 前記光軸ずれ検出手段は、 前記光学媒質の光入射部における光路周縁に、光軸中心
に対向配置され、前記周縁に均等に並べられる複数組の
一対の受光素子と、 前記一対の受光素子に対応して設けられ、対応する一対
の受光素子の出力レベル差を求める複数の差動増幅器
と、 これらの差動増幅器の出力信号から前記光軸のずれ方向
及びずれ量を求める演算部とを備えることを特徴とする
請求項２に記載の光スイッチ装置。 - 【請求項４】 前記光軸ずれ検出手段は、さらに、前記
一対の受光素子の出力のバランスを取るバランス調整手
段を備えることを特徴とする請求項３に記載の光スイッ
チ装置。 - 【請求項５】 前記バランス調整手段は、前記差動増幅
器の一方の入力端にオフセットを与えることを特徴とす
る請求項４に記載の光スイッチ装置。 - 【請求項６】 前記第２ポートに対して同数の複数の第
１ポートと、これらの第１ポートから出射される光を反
射して前記複数の第２ポートのいずれかに導く複数の可
動型ミラー素子とを備え、 前記ミラー制御手段は、前記複数の可動型ミラー素子の
反射角度を可変して前記複数の第１ポートと前記複数の
第２ポートとを光学的に交換接続することを特徴とする
請求項１乃至５のいずれかに記載の光スイッチ装置。 - 【請求項７】 複数の第１ポートから出射される光を可
動型ミラー素子を用いた反射光学系によってそれぞれ反
射し、その反射角度を変更することでいずれかの第１ポ
ートから出射される光を第２ポートに導く光スイッチ装
置において、 前記第２ポートに対応して設けられ、前記可動型ミラー
素子から当該第２ポートに導かれる光の当該第２ポート
に対する光軸のずれを検出する光軸ずれ検出手段と、 前記複数の可動型ミラー素子の反射角度を可変していず
れかの第１ポートを前記第２ポートに光学的に接続する
とともに、前記光軸ずれ検出手段の検出結果に基づいて
前記反射角度の可変量を調節するミラー制御手段とを具
備することを特徴とする光スイッチ装置。 - 【請求項８】 さらに、前記第２ポートに対応して設け
られ、前記可動型ミラー素子で反射された光を集束させ
て当該第２ポートに導く光学媒質を備え、 前記光軸ずれ検出手段は、前記光学媒質の光入射部にお
ける光路周縁の少なくとも３点以上に受光素子を配置
し、各受光素子の出力レベル差から前記光軸のずれ量及
びずれ方向を検出することを特徴とする請求項７に記載
の光スイッチ装置。 - 【請求項９】 前記光軸ずれ検出手段は、 前記光学媒質の光入射部における光路周縁に、光軸中心
に対向配置され、前記周縁に均等に並べられる複数組の
一対の受光素子と、 前記一対の受光素子に対応して設けられ、対応する一対
の受光素子の出力レベル差を求める複数の差動増幅器
と、 これらの差動増幅器の出力信号から前記光軸のずれ方向
及びずれ量を求める演算部とを備えることを特徴とする
請求項８に記載の光スイッチ装置。 - 【請求項１０】 前記光軸ずれ検出手段は、さらに、前
記一対の受光素子の出力のバランスを取るバランス調整
手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の光スイ
ッチ装置。 - 【請求項１１】 前記バランス調整手段は、前記差動増
幅器の一方の入力端にオフセットを与えることを特徴と
する請求項１０に記載の光スイッチ装置。 - 【請求項１２】 第１ポートから出射される光を可動型
ミラー素子を用いた反射光学系によってそれぞれ反射
し、その反射角度を変更することで複数の第２ポートの
いずれかに導く光スイッチ装置の制御方法であって、 前記可動型ミラー素子から前記第２ポートに導かれる光
の当該第２ポートに対する光軸のずれを検出し、 前記可動型ミラー素子の反射角度を可変して前記第１ポ
ートを前記複数の第２ポートのいずれかに光学的に接続
し、 前記光軸のずれの検出結果に基づいて、前記反射角度の
可変量をフィードバック制御することを特徴とする光ス
イッチ装置の制御方法。 - 【請求項１３】 複数の第１ポートから出射される光を
可動型ミラー素子を用いた反射光学系によってそれぞれ
反射し、その反射角度を変更することでいずれかの第１
ポートから出射される光を第２ポートに導く光スイッチ
装置の制御方法であって、 前記可動型ミラー素子から当該第２ポートに導かれる光
の当該第２ポートに対する光軸のずれを検出し、 前記複数の可動型ミラー素子の反射角度を可変していず
れかの第１ポートを前記第２ポートに光学的に接続し、 前記光軸のずれの検出結果に基づいて、前記反射角度の
可変量をフィードバック制御することを特徴とする光ス
イッチ装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002101557A JP2003295075A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 光スイッチ装置とその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002101557A JP2003295075A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 光スイッチ装置とその制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003295075A true JP2003295075A (ja) | 2003-10-15 |
Family
ID=29241870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002101557A Pending JP2003295075A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | 光スイッチ装置とその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003295075A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105784335A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-07-20 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种标定基准镜法线方向的辅助光校装置及方法 |
| WO2021145357A1 (ja) * | 2020-01-15 | 2021-07-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ装置及びそれを用いたレーザ加工装置 |
-
2002
- 2002-04-03 JP JP2002101557A patent/JP2003295075A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105784335A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-07-20 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种标定基准镜法线方向的辅助光校装置及方法 |
| WO2021145357A1 (ja) * | 2020-01-15 | 2021-07-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ装置及びそれを用いたレーザ加工装置 |
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