JP3840287B2 - 光ファイバ用スイッチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光ファイバに関し、詳細には、光をあるファイバから複数のファイバのうちの１つへ送るためのスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光信号の光ファイバ送信の潜在能力を顕在化するには、光信号をあるファイバから他のファイバへ移動するある形の切替システムを提供しなければならない。基本的に、機械的スイッチは、切替速度が重要ではない応用例の場合、他の形の光スイッチに勝るいくつかの利点を有する。機械的スイッチは、挿入損失が小さく、スイッチから入力光ファイバに沿った光の後方散乱に対する耐性が高く、クロストークが少なく、光の波長の切替の影響を受けにくい。
【０００３】
しかし、従来技術の機械的スイッチは、コストがかかりすぎるため、市場において十分に受け入れられているわけではない。そのようなスイッチは、複数の出力光ファイバに対して入力光ファイバを移動することによって動作する。最も簡単な方式は、モータを使用して入力光ファイバを複数の出力光ファイバのうちの１つに位置合わせする「突き合わせ結合」方式を使用するものである。出力光ファイバは通常架台に固定され、その端部は入力光ファイバに逆流伝搬する反射光の生成するのを防止するためある角度で切断される。この角度は通常、６°ないし１０°である。
【０００４】
許容挿入損失を得るには、スイッチの突き合わせ結合されたファイバ端部間を２０μｍ以下にする必要がある。多数の出力光ファイバを有するスイッチでこの公差を達成することは困難である。したがって、突き合わせ結合方式は、簡単なように見えるが、実際には多出力スイッチで実施するのは困難である。
【０００５】
入力光ファイバと出力光ファイバとの間に２つのレンズを導入する場合、必要な公差は減少する。そのような構造では、入力光ファイバから出た光が平行ビームとして拡大され、次いで出力光ファイバ内に再結像される。ビームは、すべての方向で整列公差を減少できるほど拡大される。残念なことに、レンズ、およびレンズとファイバの整列に関連するコストは高すぎて実際的なものではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、概括すれば改良された光ファイバ・スイッチを提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、従来型の突き合わせ結合スイッチと比べて整列公差が緩い光ファイバ・スイッチを提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、ビーム・コリメータを使用する従来型のスイッチに比べ少数のレンズを有する光ファイバ・スイッチを提供することである。
【０００９】
当業者には、本発明のこれらおよびその他の目的が、本発明の下記の詳細な説明および添付の図面から明らかになろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、入力光ファイバからの光を複数の出力光ファイバのうちの選択された１つの出力光ファイバに選択的に結合するスイッチである。このスイッチは、出力光ファイバを入力光ファイバに位置合わせしたときに、各出力光ファイバの一端が入力光ファイバの一端に対する第１の距離と第２の距離との間に位置するように、入力光ファイバの端部が取り付けられた第１の架台と出力光ファイバが取り付けられた第２の架台とを含む。入力光ファイバの端部に対して固定されたレンズは、入力光ファイバの端部から第１の距離と第２の距離の間に位置する平面上に入力光ファイバから出た光を結像する。本発明の一実施例では、第１および第２の架台とエンコーダが一体化される。このエンコーダは、第１の架台に取り付けられた一端を有する符号化入力光ファイバ、すなわち単一モード光ファイバを含む。架台が互いに指定の位置関係にあるときに、このエンコーダから出た光は、第２の単一モード光ファイバによって受け取られる。第２の単一モード光ファイバは、第２の架台上のファイバでも、符号化入力光ファイバ自体でもよい。後者の場合、第２の架台は、符号化入力光ファイバからの光を符号化入力光ファイバ自体に再結像する反射器を含む。
【００１１】
【実施例】
本発明は、まず従来型の突き合わせ結合スイッチおよびレンズ視準スイッチを製造する方法を調べることによってより容易に理解することができる。さて、図１に突き合わせ結合スイッチ１０の平面図を示す。一般に、入力光ファイバ１２は、入力光ファイバ１２自体が出力光ファイバ１３ないし１７に対して矢印１９で示す方向へ移動できるようにする架台に取り付けられる。入力光ファイバおよび出力光ファイバの端部は、ある角度に切断され、研磨され、次いで、入力光ファイバの端部または当接された出力光ファイバの端部からの反射が入力光ファイバに沿って逆伝搬するのを防止するために反射防止コーティングを塗布される。一般に、この切断・研磨工程を実施する際の精度が、維持できる許容量を決定する。一般には、出力光ファイバが、その程度を変えて差別化する。
【００１２】
入力光ファイバは、前後に移動する際に各ファイバを通過しなければならないので、ファイバ間にギャップ１８を維持しなければならない。基本的に、このギャップ１８は、最も近い出力光ファイバ端部および最も遠い出力光ファイバ端部、すなわち図１に示したファイバ１３および１５によって決定される。入力光ファイバ端部を出力光ファイバ端部のより近くに配置した場合、入力光ファイバ端部はファイバ１３を通過することはできない。入力光ファイバ端部をより遠くに配置した場合、すべての出力光ファイバ端部への距離、したがって挿入損失が増加する。実際には、このギャップは、ファイバの端部を前述のように切断し研磨したときに望ましいギャップよりも大きい。高精度の機械加工技術でギャップを低減することができるが、このような技法はコストが嵩み、注目されていない。
【００１３】
上記の分析では、入力光ファイバ１２が取り付けられており、入力光ファイバ１２を様々な出力光ファイバに位置合わせするために使用される架台機構が、出力光ファイバが取り付けられた支持体にまったく平行に移動すると仮定されている。そうでない場合、そのような不完全さに適応するためにギャップ１８をずっと大きなものにしなければならない。
【００１４】
挿入損失問題を軽減させ、突き合わせ結合方式で必要とされる高度の整列公差を減少させるために、視準レンズに基づく一つの従来技術のシステムが使用されている。図２は、この手法を使用して、入力光ファイバ２１からの光を、２２ないし２４で示した複数の出力光ファイバのうちの１つに結合する従来技術の光スイッチ２０の平面図である。入力光ファイバ２１から出た光は、レンズ２５によって平行な光線として視準され、対応するレンズによって、現在入力光ファイバに位置合わせされている出力光ファイバ上のある点に再結像される。レンズの直径、したがって視準ビームはファイバのコアと比べて大きいので、入力光ファイバの運動の方向を横切る小さな整列誤差は挿入効率に対して小さな影響しか及ぼさない。一次的にはこの効率は２つのレンズ間の距離の変化の影響を受けない。したがって、突き合わせ結合システムを害する挿入損失は大幅に減少される。
【００１５】
しかし、整列誤差およびファイバの端部間の距離に対する改良された公差を達成するにはコストがかかる。各出力光ファイバはレンズを備えなければならない。レンズのコストは、スイッチ２０などのスイッチのコストの大きな一部である。また、対応するファイバに対するレンズの整列公差は、突き合わせ結合システムで必要な公差と同程度に厳しい。したがって、視準レンズ・スイッチを構成するコストもスイッチ・コストの大きな一部である。最後に、レンズは、前述の整列誤差の影響を軽減するためファイバの直径と比べて大きくなければならない。したがって、コリメータ・ベースのスイッチ設計では、レンズのための余裕を設けるために個別のファイバを物理的に離隔しなければならないので出力光ファイバの詰め込み密度が実質的に下がる。
【００１６】
本発明は、入力光ファイバ上の単一のレンズを使用して入力光ファイバからの光を対応する出力光ファイバに結像することによって、前述の突き合わせ結合設計およびコリメータ設計に勝る利点を提供する。図３は本発明によるファイバ・スイッチ３０の平面図である。入力光ファイバ３１からの光は、レンズ３２によって現在入力光ファイバ３１の向かい側にある出力光ファイバ上に結像される。例示的な出力光ファイバを３３ないし３７で示す。レンズ３２は、入力光ファイバ３１の端部を、好ましくはギャップ３８の中央にある点に結像する。したがって、スイッチ３０は、入力光ファイバの画像が出力光ファイバに「突き合わせ結合」される突き合わせ結合スイッチとみなすことができる。画像は、ギャップの中点を越えて延びるファイバの端部を通過できるので、最適な位置、すなわちギャップの中点に配置することができる。その結果、入力光ファイバは、対応する出力光ファイバからの実効離隔距離を有する。この離隔距離は最大でＤ／２であり、この場合、Ｄはギャップの幅、すなわち入力光ファイバ端部を含む平面に対して最も近い出力光ファイバ端部と最も遠い出力光ファイバ端部との間の距離である。上記で指摘したように、従来型の突き合わせ結合システムは距離Ｄに適応する。したがって、本発明が出力光ファイバ端部を位置合わせする際に必要とする精度は従来の半分である。
【００１７】
レンズ３２を含めることによって提供される追加間隔は、光が入力光ファイバに沿って反射されるのを防止するのに必要な反射防止コーティングを施すコストを著しく低減させるようにも働く。上記で指摘したように、各ファイバの端部は、ガラス・空気界面で生成された反射がファイバに沿って逆伝搬するのを回避するように処理しなければならない。この処理は通常、端部をある角度に切断し、研磨し、反射防止コーティングを端部に塗布することからなる。多くのファイバを互いに位置決めしなければならない場合は、各端部を切断し、研磨し、コーティング塗布しなければならない。
【００１８】
次に、好ましい整列システムおよび受動化システムを含む本発明によるスイッチを図４、図５、図６に示す。必要な整列公差は、各溝１０４の底部に押し付けられたファイバが互いに適切に位置合わせされるように位置決めされた溝１０４を備えた台座１０２によって付与される。例示的な出力光ファイバを１０８ないし１１０で示す。入力光ファイバを１０６で示す。ファイバは、好ましくは台座１０２にセメント付けされた頂部プレート１１２によって溝１０４に押し付けられる。台座１０２を構成する方法については下記でさらに詳しく論じる。結像レンズ１３５は、台座１０２に設けられた溝に同様に配置される。
【００１９】
次に、光がガラス・空気界面でファイバに沿って反射するのを防止するように光ファイバの端部を処理する方法を示す図６を参照する。ファイバを頂部プレートによって底部台座に固定した後、頂部プレート１１２ごとのこぎりで各ファイバを所望の角度に切断する。この切断部は、１３１および１３２で示したように台座１０２内へ延びる。こののこぎり切断部により各ファイバは正しい角度に切断される。１回ののこぎり切断で複数のファイバが切断されることに留意されたい。従来技術のシステムとは異なり、光ファイバの端部は、のこぎり切断の後に研磨されない。その代わり、透明セメント層１４５の助けでファイバ端部にプレート１４６がセメント付けされる。セメントの屈折率は、単一モード・ファイバの場合のファイバのコア屈折率に合致するように選択される。プレート１４６は、セメント層と同じ屈折率を有する材料で構成される。したがって、セメント層に接触するプレート１４６の面上、または切断されたファイバ端部上の掻き傷はセメント層によって消去される。好ましくは、セメント層に接触しないプレート１４６の表面１４７に、さらに反射を低減させるために反射防止材料が塗布される。
【００２０】
プレート１４６が光学的に平坦な１つの表面、すなわち表面１４７しか必要としない廉価な構成要素であることに留意されたい。したがって、装置１００は、ファイバ端部が研磨され反射防止材料を塗布されたシステムのコストよりも大幅に低いコストで構成することができる。実験によって、本発明の反射防止システムが従来型の切断・研磨端部システムと同程度にうまく機能することが判明した。したがって、本発明は従来技術のシステムの恩恵を、大幅に低減されたコストで享受できる。
【００２１】
ファイバ間に、光学的平坦層と接着層を配置するためのファイバ間の空間が不十分であるため、突き合わせ結合システムではこの廉価な受動化システムが可能ではないことにも留意されたい。したがって、結像レンズを使用すれば、本発明によるスイッチに第２の利点が提供される。
【００２２】
台座１０２は、従来型のフォトリソグラフィ技法を使用して製造することができる。そのような技法は、必要な整列精度を提供し、容易に大量生産することができる。シリコンまたはセラミクスにＶ字形溝を設ける技法はマイクロマシーニング業者にはよく知られている。たとえば、シリコン基板の場合、ＫＯＨエッチング液を使用することができる。ＫＯＨは、（１１１）平面のエッチ速度が非常に低いためにエッチ工程が実際上（１１１）平面で停止する異方性エッチを行う。したがって、（１００）シリコン上の（１１０）方向へエッチ・マスクを配向させることにより、厳密に７０．５３°の角度で２つの（１１１）平面によってＶ字形溝が形成される。Ｖ字形溝の深さは単に、マスク開口部の幅によって決定される。したがって、二次元リソグラフィを使用して厳密な三次元Ｖ字形溝構造を作製することができる。
【００２３】
台座１０２にファイバを位置決めした後、１６０で示した単一ののこぎり切断部を台座１０２に導入し、該台座を、モータまたは他のアクチュエータの制御の下で互いに他に対して移動できる２つの部分に分離する。
【００２４】
本発明の前述の実施例は、アクチュエータを使用して入力光ファイバを出力光ファイバに対して移動し、それによって切替動作を行った。多数の出力光ファイバを有するスイッチでは、ファイバを位置決めするのに必要な精度が問題になる。歯車のバックラッシュおよび摩擦位置決め精度の問題によって、出力光ファイバに対する入力光ファイバの実際の位置に関するフィードバックを提供するある形の符号化システムなしではファイバを位置決めする廉価なモータの能力が制限される。なお、対応するファイバのコアを位置合わせしなければならないので、通常２μｍの精度でファイバを位置決めしなければならないことに留意されたい。これは、ファイバの直径の小さな分数である。したがって、符号化システムは、スイッチのコストをそれほど増加させずにこの精度レベルを提供しなければならない。
【００２５】
本発明によるスイッチは、前述の台座での固有の整列精度を使用して、出力光ファイバに対する入力光ファイバの位置を決定するために使用できるエンコーダを提供する。図７は本発明によるエンコーダを使用するファイバ・スイッチ２００の平面図である。スイッチ２００は、出力光ファイバ２０３ないし２０７が２つの群に分割されたスイッチとみなすことができる。第１群２０３ないし２０６は、信号を出力するために使用され、前述の出力光ファイバに類似している。第２群２０７ないし２１０は、プラットフォーム２１１に対するプラットフォーム２１２の位置を検出し、プラットフォーム２１１とプラットフォーム２１２との間の相対運動を行うアクチュエータ２３０にフィードバックを提供するために使用される符号化出力光ファイバである。符号化出力光ファイバは、信号入力光ファイバ２０１に対して固定的に位置決めされた符号化入力光ファイバ２０２を通じて発光ダイオード（ＬＥＤ）光源によって照明される。これによって、符号化入力光ファイバは、入力光ファイバに信号が存在しないときでも照明される。符号化光ファイバは好ましくは、信号ファイバを形成するために使用されるのと同じ光ファイバで構成される。したがって、エンコーダは、整列が光ファイバのコアのオーダーの公差の範囲内で行われたときにしか信号を提供しない。したがって、光ファイバが互いに十分な精度で位置合わせできるとすれば、このエンコーダは、必要とされる精度をもつことになる。上記で指摘したように、前述のプラットフォーム構造はこの精度を提供する。したがって、本発明によるエンコーダは、いくつかの追加光ファイバを含めることを犠牲にして、必要な位置決め精度を提供する。
【００２６】
このエンコーダは、単一モード光ファイバを使用するので、単一モード光ファイバを位置合わせするために必要なのと同じ整列精度レベルを提供することができる。したがって、数ミクロンのアライメント公差を達成することができる。
【００２７】
前述の符号化システムは、各出力光ファイバごとに１つの符号化出力光ファイバを使用した。しかし、当業者には、これよりも少ない符号化出力光ファイバを使用することができ、それでも必要な符号化機能を提供できることが明らかであろう。基本的に、符号化出力光ファイバは、アクチュエータ２３０の現位置を算出するのに十分な基準点をアクチュエータ２３０に提供するのに十分な出力光ファイバ・アレイ中の位置に配置するだけでよい。符号化出力光ファイバを通過するたびに、アクチュエータ２３０はその位置を更新し、その点から、次の符号化出力光ファイバに到達するまで「推測航法」を行うことができる。したがって、符号化出力光ファイバの実際の数は、出力光ファイバの総数に対し少なくてもよい。
【００２８】
図７で教示した符号化方式が任意のスイッチ方式と共に機能することにも留意されたい。すなわち、本発明による符号化方式は、突き合わせ結合構成および視準スイッチ構成のどちらにも使用することもできる。
【００２９】
本発明の前述の実施例は出力光ファイバの一次元アレイを使用したが、当業者には、出力光ファイバの二次元アレイまたはバンドルを使用して本発明によるスイッチを構成できることが明らかであろう。この場合、図７に示したアクチュエータ２３０は、この図に示した簡単な一次元移動ではなく、入力光ファイバの二次元移動ができなければならない。
【００３０】
「符号化出力光ファイバ」の数が大きいとき、ファイバの幾何学的構成はさらに複雑になる。この問題を回避する本発明によるエンコーダの実施例を図８に３００で示す。エンコーダ３００は、アクチュエータ３３０の制御の下で、入力光ファイバ３０１からの光を、複数の出力光ファイバ３０３ないし３１０のうちの選択された出力光ファイバに結合するスイッチと共に示されている。出力光ファイバは架台３１１上に保持され、入力光ファイバは架台３１２に結合される。
【００３１】
エンコーダは、符号化入力光ファイバ３０２および複数の反射器３４３を使用して実施される。符号化入力光ファイバ３０２を反射器に適切に位置決めしたときに、符号化入力光ファイバ３０２から出て反射器に当たる光が符号化入力光ファイバ３０２のコア上に再結像されるように、各反射器の表面は位置決めされ形状が決められる。符号化入力光ファイバ３０２に対して前述の反射防止方式を使用する場合、符号化入力光ファイバ３０２に対する反射器の配向において、符号化入力光ファイバ３０２の端部を切断した角度を考慮に入れなければならないことに留意されたい。ＬＥＤまたは同様な光源によって符号化入力光ファイバ３０２に光が入力される。符号化入力光ファイバ３０２に再結像された光は、光カプラ３４０の働きで検出器に送られる。
【００３２】
本発明の前述の実施例は単一モード光ファイバに関して論じたが、マルチモード光ファイバの整列に必要な公差は単一モード光ファイバに必要な公差よりもずっと小さいので、本発明がマルチモード光ファイバにも適用できることが当業者には明らかであろう。
【００３３】
上記の説明および添付の図面から、当業者には本発明の様々な修正例が明らかになろう。、本発明のいくつかの実施態様を下記に示す。
【００３４】
（実施態様１）
入力光ファイバ［１０６、２０１、３０１］からの光を、複数の出力光ファイバ［１０８ないし１１０、２０３ないし２０６、３０３ないし３１０］のうちの選択された出力光ファイバに選択的に結合するスイッチ［１００、２００、３００］であって、出力光ファイバ［１０８ないし１１０、２０３ないし２０６、３０３ないし３１０］を入力光ファイバ［１０６、２０１、３０１］に位置合わせしたときに、前記各出力光ファイバ［１０８ないし１１０、２０３ないし２０６、３０３ないし３１０］の一端が前記入力光ファイバ［１０６、２０１、３０１］の一端に対する第１の距離と第２の距離との間に位置するように、前記入力光ファイバ［１０６、２０１、３０１］の前記端部が取り付けられた第１の架台［２１２、３１２］と、前記出力光ファイバ［１０８ないし１１０、２０３ないし２０６、３０３ないし３１０］が取り付けられた第２の架台［２１１、３１１］と、前記入力光ファイバ［１０６、２０１、３０１］の前記端部から前記第１の距離と前記第２の距離との間に位置する平面上に前記入力光ファイバ［１０６、２０１、３０１］から出た光を結像するレンズ［１３４、１３５］とを備え、前記レンズ［１３４、１３５］が、前記入力光ファイバ［１０６、２０１、３０１］の前記端部に対して所定の位置に固定されることを特徴とするスイッチ［１００、２００、３００］。
【００３５】
（実施態様２）
さらに、前記第１の架台に取り付けられた一端を有する符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］と、前記第２の架台に取り付けられた端部を有する符号化出力光ファイバとを備え、前記符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］および符号化出力光ファイバが、前記第１の架台と前記第２の架台が特定の空間関係にあるときに、前記符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］から出た光が前記符号化出力光ファイバによって受け取られるように位置決めされ、前記符号化出力光ファイバが前記入力光ファイバ［１０６、２０１、３０１］と同じモード・タイプのものであることを特徴とする実施態様１に記載のスイッチ［１００、２００、３００］。
【００３６】
（実施態様３）
さらに、前記第１の架台［２１２、３１２］に取り付けられた一端を有する符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］と、前記第２の架台［２１１、３１１］に取り付けられた反射器［３４３］とを備え、前記反射器［３４３］が、前記第１の架台と前記第２の架台が特定の空間関係にあるときに、前記符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］の前記端部から出た光が前記符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］の前記端部に再結像されるように形状付けされ位置決めされることを特徴とする実施態様１に記載のスイッチ［１００、２００、３００］。
【００３７】
（実施態様４）
前記入力光ファイバおよび出力光ファイバ［１０８ないし１１０、２０３ないし２０６、３０３ないし３１０］が単一モード光ファイバであることを特徴とする実施態様２に記載のスイッチ［１００、２００、３００］。
（実施態様５）
前記入力光ファイバが単一モード光ファイバであることを特徴とする実施態様３に記載のスイッチ［１００、２００、３００］。
（実施態様６）
第１の架台［２１２、３１２］が第２の架台［２１１、３１１］に位置合わせされたことを検出するエンコーダであって、前記第１の架台［２１２、３１２］に取り付けられた一端を有し、単一モード光ファイバである符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］と、前記第２の架台［２１１、３１１］に取り付けられた端部を有する符号化出力光ファイバ［２０８ないし２１０］とを備え、前記符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］および符号化出力光ファイバ［２０８ないし２１０］が、前記第１の架台と前記第２の架台が特定の空間関係にあるときに、前記符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］から出た光が前記符号化出力光ファイバ［２０８ないし２１０］によって受け取られるように位置決めされ、前記符号化出力光ファイバが単一モード光ファイバであることを特徴とするエンコーダ。
【００３８】
（実施態様７）
第１の架台［２１２、３１２］が第２の架台［２１１、３１１］に位置合わせされたことを検出するエンコーダであって、前記第１の架台［２１２、３１２］に取り付けられた一端を有し、単一モード光ファイバである符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］と、前記第２の架台［２１１、３１１］に取り付けられた反射器［３４３］とを備え、前記反射器［３４３］が、前記第１の架台と前記第２の架台が特定の空間関係にあるときに、前記符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］の前記端部から出た光が前記符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］の前記端部に再結像されるように形状付けされ位置決めされることを特徴とするエンコーダ。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の突き合わせ結合スイッチの平面図である。
【図２】従来技術の視準スイッチの平面図である。
【図３】本発明によるファイバ・スイッチ３０の平面図である。
【図４】好ましい整列システムおよび受動化システムを含む本発明によるスイッチの平面図である。
【図５】図４の実施例の１２０ー１２０からみた断面図である。
【図６】図４の実施例の１２２ー１２３からみた断面図である。
【図７】本発明による符号化システムを使用するスイッチの平面図である。
【図８】本発明による符号化システムの第２の実施例を使用するスイッチの平面図である。
【符号の説明】
１００、２００、３００：スイッチ
１０２：台座
１０４：溝
１０６、２０１、３０１：入力光ファイバ
１０８乃至１１０、２０３乃至２０６、３０３乃至３１０：出力光ファイバ
１３４、１３５：レンズ
１６０：台座ののこぎり切断部
２０２、３０２：符号化入力光ファイバ
２０７乃至２１０：符号化出力光ファイバ
２１１、２１２、３１１、３１２：架台
３３０：アクチュエータ
３４０：光カプラ
３４３：反射器
【産業上の利用分野】
本発明は、光ファイバに関し、詳細には、光をあるファイバから複数のファイバのうちの１つへ送るためのスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光信号の光ファイバ送信の潜在能力を顕在化するには、光信号をあるファイバから他のファイバへ移動するある形の切替システムを提供しなければならない。基本的に、機械的スイッチは、切替速度が重要ではない応用例の場合、他の形の光スイッチに勝るいくつかの利点を有する。機械的スイッチは、挿入損失が小さく、スイッチから入力光ファイバに沿った光の後方散乱に対する耐性が高く、クロストークが少なく、光の波長の切替の影響を受けにくい。
【０００３】
しかし、従来技術の機械的スイッチは、コストがかかりすぎるため、市場において十分に受け入れられているわけではない。そのようなスイッチは、複数の出力光ファイバに対して入力光ファイバを移動することによって動作する。最も簡単な方式は、モータを使用して入力光ファイバを複数の出力光ファイバのうちの１つに位置合わせする「突き合わせ結合」方式を使用するものである。出力光ファイバは通常架台に固定され、その端部は入力光ファイバに逆流伝搬する反射光の生成するのを防止するためある角度で切断される。この角度は通常、６°ないし１０°である。
【０００４】
許容挿入損失を得るには、スイッチの突き合わせ結合されたファイバ端部間を２０μｍ以下にする必要がある。多数の出力光ファイバを有するスイッチでこの公差を達成することは困難である。したがって、突き合わせ結合方式は、簡単なように見えるが、実際には多出力スイッチで実施するのは困難である。
【０００５】
入力光ファイバと出力光ファイバとの間に２つのレンズを導入する場合、必要な公差は減少する。そのような構造では、入力光ファイバから出た光が平行ビームとして拡大され、次いで出力光ファイバ内に再結像される。ビームは、すべての方向で整列公差を減少できるほど拡大される。残念なことに、レンズ、およびレンズとファイバの整列に関連するコストは高すぎて実際的なものではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、概括すれば改良された光ファイバ・スイッチを提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、従来型の突き合わせ結合スイッチと比べて整列公差が緩い光ファイバ・スイッチを提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、ビーム・コリメータを使用する従来型のスイッチに比べ少数のレンズを有する光ファイバ・スイッチを提供することである。
【０００９】
当業者には、本発明のこれらおよびその他の目的が、本発明の下記の詳細な説明および添付の図面から明らかになろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、入力光ファイバからの光を複数の出力光ファイバのうちの選択された１つの出力光ファイバに選択的に結合するスイッチである。このスイッチは、出力光ファイバを入力光ファイバに位置合わせしたときに、各出力光ファイバの一端が入力光ファイバの一端に対する第１の距離と第２の距離との間に位置するように、入力光ファイバの端部が取り付けられた第１の架台と出力光ファイバが取り付けられた第２の架台とを含む。入力光ファイバの端部に対して固定されたレンズは、入力光ファイバの端部から第１の距離と第２の距離の間に位置する平面上に入力光ファイバから出た光を結像する。本発明の一実施例では、第１および第２の架台とエンコーダが一体化される。このエンコーダは、第１の架台に取り付けられた一端を有する符号化入力光ファイバ、すなわち単一モード光ファイバを含む。架台が互いに指定の位置関係にあるときに、このエンコーダから出た光は、第２の単一モード光ファイバによって受け取られる。第２の単一モード光ファイバは、第２の架台上のファイバでも、符号化入力光ファイバ自体でもよい。後者の場合、第２の架台は、符号化入力光ファイバからの光を符号化入力光ファイバ自体に再結像する反射器を含む。
【００１１】
【実施例】
本発明は、まず従来型の突き合わせ結合スイッチおよびレンズ視準スイッチを製造する方法を調べることによってより容易に理解することができる。さて、図１に突き合わせ結合スイッチ１０の平面図を示す。一般に、入力光ファイバ１２は、入力光ファイバ１２自体が出力光ファイバ１３ないし１７に対して矢印１９で示す方向へ移動できるようにする架台に取り付けられる。入力光ファイバおよび出力光ファイバの端部は、ある角度に切断され、研磨され、次いで、入力光ファイバの端部または当接された出力光ファイバの端部からの反射が入力光ファイバに沿って逆伝搬するのを防止するために反射防止コーティングを塗布される。一般に、この切断・研磨工程を実施する際の精度が、維持できる許容量を決定する。一般には、出力光ファイバが、その程度を変えて差別化する。
【００１２】
入力光ファイバは、前後に移動する際に各ファイバを通過しなければならないので、ファイバ間にギャップ１８を維持しなければならない。基本的に、このギャップ１８は、最も近い出力光ファイバ端部および最も遠い出力光ファイバ端部、すなわち図１に示したファイバ１３および１５によって決定される。入力光ファイバ端部を出力光ファイバ端部のより近くに配置した場合、入力光ファイバ端部はファイバ１３を通過することはできない。入力光ファイバ端部をより遠くに配置した場合、すべての出力光ファイバ端部への距離、したがって挿入損失が増加する。実際には、このギャップは、ファイバの端部を前述のように切断し研磨したときに望ましいギャップよりも大きい。高精度の機械加工技術でギャップを低減することができるが、このような技法はコストが嵩み、注目されていない。
【００１３】
上記の分析では、入力光ファイバ１２が取り付けられており、入力光ファイバ１２を様々な出力光ファイバに位置合わせするために使用される架台機構が、出力光ファイバが取り付けられた支持体にまったく平行に移動すると仮定されている。そうでない場合、そのような不完全さに適応するためにギャップ１８をずっと大きなものにしなければならない。
【００１４】
挿入損失問題を軽減させ、突き合わせ結合方式で必要とされる高度の整列公差を減少させるために、視準レンズに基づく一つの従来技術のシステムが使用されている。図２は、この手法を使用して、入力光ファイバ２１からの光を、２２ないし２４で示した複数の出力光ファイバのうちの１つに結合する従来技術の光スイッチ２０の平面図である。入力光ファイバ２１から出た光は、レンズ２５によって平行な光線として視準され、対応するレンズによって、現在入力光ファイバに位置合わせされている出力光ファイバ上のある点に再結像される。レンズの直径、したがって視準ビームはファイバのコアと比べて大きいので、入力光ファイバの運動の方向を横切る小さな整列誤差は挿入効率に対して小さな影響しか及ぼさない。一次的にはこの効率は２つのレンズ間の距離の変化の影響を受けない。したがって、突き合わせ結合システムを害する挿入損失は大幅に減少される。
【００１５】
しかし、整列誤差およびファイバの端部間の距離に対する改良された公差を達成するにはコストがかかる。各出力光ファイバはレンズを備えなければならない。レンズのコストは、スイッチ２０などのスイッチのコストの大きな一部である。また、対応するファイバに対するレンズの整列公差は、突き合わせ結合システムで必要な公差と同程度に厳しい。したがって、視準レンズ・スイッチを構成するコストもスイッチ・コストの大きな一部である。最後に、レンズは、前述の整列誤差の影響を軽減するためファイバの直径と比べて大きくなければならない。したがって、コリメータ・ベースのスイッチ設計では、レンズのための余裕を設けるために個別のファイバを物理的に離隔しなければならないので出力光ファイバの詰め込み密度が実質的に下がる。
【００１６】
本発明は、入力光ファイバ上の単一のレンズを使用して入力光ファイバからの光を対応する出力光ファイバに結像することによって、前述の突き合わせ結合設計およびコリメータ設計に勝る利点を提供する。図３は本発明によるファイバ・スイッチ３０の平面図である。入力光ファイバ３１からの光は、レンズ３２によって現在入力光ファイバ３１の向かい側にある出力光ファイバ上に結像される。例示的な出力光ファイバを３３ないし３７で示す。レンズ３２は、入力光ファイバ３１の端部を、好ましくはギャップ３８の中央にある点に結像する。したがって、スイッチ３０は、入力光ファイバの画像が出力光ファイバに「突き合わせ結合」される突き合わせ結合スイッチとみなすことができる。画像は、ギャップの中点を越えて延びるファイバの端部を通過できるので、最適な位置、すなわちギャップの中点に配置することができる。その結果、入力光ファイバは、対応する出力光ファイバからの実効離隔距離を有する。この離隔距離は最大でＤ／２であり、この場合、Ｄはギャップの幅、すなわち入力光ファイバ端部を含む平面に対して最も近い出力光ファイバ端部と最も遠い出力光ファイバ端部との間の距離である。上記で指摘したように、従来型の突き合わせ結合システムは距離Ｄに適応する。したがって、本発明が出力光ファイバ端部を位置合わせする際に必要とする精度は従来の半分である。
【００１７】
レンズ３２を含めることによって提供される追加間隔は、光が入力光ファイバに沿って反射されるのを防止するのに必要な反射防止コーティングを施すコストを著しく低減させるようにも働く。上記で指摘したように、各ファイバの端部は、ガラス・空気界面で生成された反射がファイバに沿って逆伝搬するのを回避するように処理しなければならない。この処理は通常、端部をある角度に切断し、研磨し、反射防止コーティングを端部に塗布することからなる。多くのファイバを互いに位置決めしなければならない場合は、各端部を切断し、研磨し、コーティング塗布しなければならない。
【００１８】
次に、好ましい整列システムおよび受動化システムを含む本発明によるスイッチを図４、図５、図６に示す。必要な整列公差は、各溝１０４の底部に押し付けられたファイバが互いに適切に位置合わせされるように位置決めされた溝１０４を備えた台座１０２によって付与される。例示的な出力光ファイバを１０８ないし１１０で示す。入力光ファイバを１０６で示す。ファイバは、好ましくは台座１０２にセメント付けされた頂部プレート１１２によって溝１０４に押し付けられる。台座１０２を構成する方法については下記でさらに詳しく論じる。結像レンズ１３５は、台座１０２に設けられた溝に同様に配置される。
【００１９】
次に、光がガラス・空気界面でファイバに沿って反射するのを防止するように光ファイバの端部を処理する方法を示す図６を参照する。ファイバを頂部プレートによって底部台座に固定した後、頂部プレート１１２ごとのこぎりで各ファイバを所望の角度に切断する。この切断部は、１３１および１３２で示したように台座１０２内へ延びる。こののこぎり切断部により各ファイバは正しい角度に切断される。１回ののこぎり切断で複数のファイバが切断されることに留意されたい。従来技術のシステムとは異なり、光ファイバの端部は、のこぎり切断の後に研磨されない。その代わり、透明セメント層１４５の助けでファイバ端部にプレート１４６がセメント付けされる。セメントの屈折率は、単一モード・ファイバの場合のファイバのコア屈折率に合致するように選択される。プレート１４６は、セメント層と同じ屈折率を有する材料で構成される。したがって、セメント層に接触するプレート１４６の面上、または切断されたファイバ端部上の掻き傷はセメント層によって消去される。好ましくは、セメント層に接触しないプレート１４６の表面１４７に、さらに反射を低減させるために反射防止材料が塗布される。
【００２０】
プレート１４６が光学的に平坦な１つの表面、すなわち表面１４７しか必要としない廉価な構成要素であることに留意されたい。したがって、装置１００は、ファイバ端部が研磨され反射防止材料を塗布されたシステムのコストよりも大幅に低いコストで構成することができる。実験によって、本発明の反射防止システムが従来型の切断・研磨端部システムと同程度にうまく機能することが判明した。したがって、本発明は従来技術のシステムの恩恵を、大幅に低減されたコストで享受できる。
【００２１】
ファイバ間に、光学的平坦層と接着層を配置するためのファイバ間の空間が不十分であるため、突き合わせ結合システムではこの廉価な受動化システムが可能ではないことにも留意されたい。したがって、結像レンズを使用すれば、本発明によるスイッチに第２の利点が提供される。
【００２２】
台座１０２は、従来型のフォトリソグラフィ技法を使用して製造することができる。そのような技法は、必要な整列精度を提供し、容易に大量生産することができる。シリコンまたはセラミクスにＶ字形溝を設ける技法はマイクロマシーニング業者にはよく知られている。たとえば、シリコン基板の場合、ＫＯＨエッチング液を使用することができる。ＫＯＨは、（１１１）平面のエッチ速度が非常に低いためにエッチ工程が実際上（１１１）平面で停止する異方性エッチを行う。したがって、（１００）シリコン上の（１１０）方向へエッチ・マスクを配向させることにより、厳密に７０．５３°の角度で２つの（１１１）平面によってＶ字形溝が形成される。Ｖ字形溝の深さは単に、マスク開口部の幅によって決定される。したがって、二次元リソグラフィを使用して厳密な三次元Ｖ字形溝構造を作製することができる。
【００２３】
台座１０２にファイバを位置決めした後、１６０で示した単一ののこぎり切断部を台座１０２に導入し、該台座を、モータまたは他のアクチュエータの制御の下で互いに他に対して移動できる２つの部分に分離する。
【００２４】
本発明の前述の実施例は、アクチュエータを使用して入力光ファイバを出力光ファイバに対して移動し、それによって切替動作を行った。多数の出力光ファイバを有するスイッチでは、ファイバを位置決めするのに必要な精度が問題になる。歯車のバックラッシュおよび摩擦位置決め精度の問題によって、出力光ファイバに対する入力光ファイバの実際の位置に関するフィードバックを提供するある形の符号化システムなしではファイバを位置決めする廉価なモータの能力が制限される。なお、対応するファイバのコアを位置合わせしなければならないので、通常２μｍの精度でファイバを位置決めしなければならないことに留意されたい。これは、ファイバの直径の小さな分数である。したがって、符号化システムは、スイッチのコストをそれほど増加させずにこの精度レベルを提供しなければならない。
【００２５】
本発明によるスイッチは、前述の台座での固有の整列精度を使用して、出力光ファイバに対する入力光ファイバの位置を決定するために使用できるエンコーダを提供する。図７は本発明によるエンコーダを使用するファイバ・スイッチ２００の平面図である。スイッチ２００は、出力光ファイバ２０３ないし２０７が２つの群に分割されたスイッチとみなすことができる。第１群２０３ないし２０６は、信号を出力するために使用され、前述の出力光ファイバに類似している。第２群２０７ないし２１０は、プラットフォーム２１１に対するプラットフォーム２１２の位置を検出し、プラットフォーム２１１とプラットフォーム２１２との間の相対運動を行うアクチュエータ２３０にフィードバックを提供するために使用される符号化出力光ファイバである。符号化出力光ファイバは、信号入力光ファイバ２０１に対して固定的に位置決めされた符号化入力光ファイバ２０２を通じて発光ダイオード（ＬＥＤ）光源によって照明される。これによって、符号化入力光ファイバは、入力光ファイバに信号が存在しないときでも照明される。符号化光ファイバは好ましくは、信号ファイバを形成するために使用されるのと同じ光ファイバで構成される。したがって、エンコーダは、整列が光ファイバのコアのオーダーの公差の範囲内で行われたときにしか信号を提供しない。したがって、光ファイバが互いに十分な精度で位置合わせできるとすれば、このエンコーダは、必要とされる精度をもつことになる。上記で指摘したように、前述のプラットフォーム構造はこの精度を提供する。したがって、本発明によるエンコーダは、いくつかの追加光ファイバを含めることを犠牲にして、必要な位置決め精度を提供する。
【００２６】
このエンコーダは、単一モード光ファイバを使用するので、単一モード光ファイバを位置合わせするために必要なのと同じ整列精度レベルを提供することができる。したがって、数ミクロンのアライメント公差を達成することができる。
【００２７】
前述の符号化システムは、各出力光ファイバごとに１つの符号化出力光ファイバを使用した。しかし、当業者には、これよりも少ない符号化出力光ファイバを使用することができ、それでも必要な符号化機能を提供できることが明らかであろう。基本的に、符号化出力光ファイバは、アクチュエータ２３０の現位置を算出するのに十分な基準点をアクチュエータ２３０に提供するのに十分な出力光ファイバ・アレイ中の位置に配置するだけでよい。符号化出力光ファイバを通過するたびに、アクチュエータ２３０はその位置を更新し、その点から、次の符号化出力光ファイバに到達するまで「推測航法」を行うことができる。したがって、符号化出力光ファイバの実際の数は、出力光ファイバの総数に対し少なくてもよい。
【００２８】
図７で教示した符号化方式が任意のスイッチ方式と共に機能することにも留意されたい。すなわち、本発明による符号化方式は、突き合わせ結合構成および視準スイッチ構成のどちらにも使用することもできる。
【００２９】
本発明の前述の実施例は出力光ファイバの一次元アレイを使用したが、当業者には、出力光ファイバの二次元アレイまたはバンドルを使用して本発明によるスイッチを構成できることが明らかであろう。この場合、図７に示したアクチュエータ２３０は、この図に示した簡単な一次元移動ではなく、入力光ファイバの二次元移動ができなければならない。
【００３０】
「符号化出力光ファイバ」の数が大きいとき、ファイバの幾何学的構成はさらに複雑になる。この問題を回避する本発明によるエンコーダの実施例を図８に３００で示す。エンコーダ３００は、アクチュエータ３３０の制御の下で、入力光ファイバ３０１からの光を、複数の出力光ファイバ３０３ないし３１０のうちの選択された出力光ファイバに結合するスイッチと共に示されている。出力光ファイバは架台３１１上に保持され、入力光ファイバは架台３１２に結合される。
【００３１】
エンコーダは、符号化入力光ファイバ３０２および複数の反射器３４３を使用して実施される。符号化入力光ファイバ３０２を反射器に適切に位置決めしたときに、符号化入力光ファイバ３０２から出て反射器に当たる光が符号化入力光ファイバ３０２のコア上に再結像されるように、各反射器の表面は位置決めされ形状が決められる。符号化入力光ファイバ３０２に対して前述の反射防止方式を使用する場合、符号化入力光ファイバ３０２に対する反射器の配向において、符号化入力光ファイバ３０２の端部を切断した角度を考慮に入れなければならないことに留意されたい。ＬＥＤまたは同様な光源によって符号化入力光ファイバ３０２に光が入力される。符号化入力光ファイバ３０２に再結像された光は、光カプラ３４０の働きで検出器に送られる。
【００３２】
本発明の前述の実施例は単一モード光ファイバに関して論じたが、マルチモード光ファイバの整列に必要な公差は単一モード光ファイバに必要な公差よりもずっと小さいので、本発明がマルチモード光ファイバにも適用できることが当業者には明らかであろう。
【００３３】
上記の説明および添付の図面から、当業者には本発明の様々な修正例が明らかになろう。、本発明のいくつかの実施態様を下記に示す。
【００３４】
（実施態様１）
入力光ファイバ［１０６、２０１、３０１］からの光を、複数の出力光ファイバ［１０８ないし１１０、２０３ないし２０６、３０３ないし３１０］のうちの選択された出力光ファイバに選択的に結合するスイッチ［１００、２００、３００］であって、出力光ファイバ［１０８ないし１１０、２０３ないし２０６、３０３ないし３１０］を入力光ファイバ［１０６、２０１、３０１］に位置合わせしたときに、前記各出力光ファイバ［１０８ないし１１０、２０３ないし２０６、３０３ないし３１０］の一端が前記入力光ファイバ［１０６、２０１、３０１］の一端に対する第１の距離と第２の距離との間に位置するように、前記入力光ファイバ［１０６、２０１、３０１］の前記端部が取り付けられた第１の架台［２１２、３１２］と、前記出力光ファイバ［１０８ないし１１０、２０３ないし２０６、３０３ないし３１０］が取り付けられた第２の架台［２１１、３１１］と、前記入力光ファイバ［１０６、２０１、３０１］の前記端部から前記第１の距離と前記第２の距離との間に位置する平面上に前記入力光ファイバ［１０６、２０１、３０１］から出た光を結像するレンズ［１３４、１３５］とを備え、前記レンズ［１３４、１３５］が、前記入力光ファイバ［１０６、２０１、３０１］の前記端部に対して所定の位置に固定されることを特徴とするスイッチ［１００、２００、３００］。
【００３５】
（実施態様２）
さらに、前記第１の架台に取り付けられた一端を有する符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］と、前記第２の架台に取り付けられた端部を有する符号化出力光ファイバとを備え、前記符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］および符号化出力光ファイバが、前記第１の架台と前記第２の架台が特定の空間関係にあるときに、前記符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］から出た光が前記符号化出力光ファイバによって受け取られるように位置決めされ、前記符号化出力光ファイバが前記入力光ファイバ［１０６、２０１、３０１］と同じモード・タイプのものであることを特徴とする実施態様１に記載のスイッチ［１００、２００、３００］。
【００３６】
（実施態様３）
さらに、前記第１の架台［２１２、３１２］に取り付けられた一端を有する符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］と、前記第２の架台［２１１、３１１］に取り付けられた反射器［３４３］とを備え、前記反射器［３４３］が、前記第１の架台と前記第２の架台が特定の空間関係にあるときに、前記符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］の前記端部から出た光が前記符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］の前記端部に再結像されるように形状付けされ位置決めされることを特徴とする実施態様１に記載のスイッチ［１００、２００、３００］。
【００３７】
（実施態様４）
前記入力光ファイバおよび出力光ファイバ［１０８ないし１１０、２０３ないし２０６、３０３ないし３１０］が単一モード光ファイバであることを特徴とする実施態様２に記載のスイッチ［１００、２００、３００］。
（実施態様５）
前記入力光ファイバが単一モード光ファイバであることを特徴とする実施態様３に記載のスイッチ［１００、２００、３００］。
（実施態様６）
第１の架台［２１２、３１２］が第２の架台［２１１、３１１］に位置合わせされたことを検出するエンコーダであって、前記第１の架台［２１２、３１２］に取り付けられた一端を有し、単一モード光ファイバである符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］と、前記第２の架台［２１１、３１１］に取り付けられた端部を有する符号化出力光ファイバ［２０８ないし２１０］とを備え、前記符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］および符号化出力光ファイバ［２０８ないし２１０］が、前記第１の架台と前記第２の架台が特定の空間関係にあるときに、前記符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］から出た光が前記符号化出力光ファイバ［２０８ないし２１０］によって受け取られるように位置決めされ、前記符号化出力光ファイバが単一モード光ファイバであることを特徴とするエンコーダ。
【００３８】
（実施態様７）
第１の架台［２１２、３１２］が第２の架台［２１１、３１１］に位置合わせされたことを検出するエンコーダであって、前記第１の架台［２１２、３１２］に取り付けられた一端を有し、単一モード光ファイバである符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］と、前記第２の架台［２１１、３１１］に取り付けられた反射器［３４３］とを備え、前記反射器［３４３］が、前記第１の架台と前記第２の架台が特定の空間関係にあるときに、前記符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］の前記端部から出た光が前記符号化入力光ファイバ［２０２、３０２］の前記端部に再結像されるように形状付けされ位置決めされることを特徴とするエンコーダ。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の突き合わせ結合スイッチの平面図である。
【図２】従来技術の視準スイッチの平面図である。
【図３】本発明によるファイバ・スイッチ３０の平面図である。
【図４】好ましい整列システムおよび受動化システムを含む本発明によるスイッチの平面図である。
【図５】図４の実施例の１２０ー１２０からみた断面図である。
【図６】図４の実施例の１２２ー１２３からみた断面図である。
【図７】本発明による符号化システムを使用するスイッチの平面図である。
【図８】本発明による符号化システムの第２の実施例を使用するスイッチの平面図である。
【符号の説明】
１００、２００、３００：スイッチ
１０２：台座
１０４：溝
１０６、２０１、３０１：入力光ファイバ
１０８乃至１１０、２０３乃至２０６、３０３乃至３１０：出力光ファイバ
１３４、１３５：レンズ
１６０：台座ののこぎり切断部
２０２、３０２：符号化入力光ファイバ
２０７乃至２１０：符号化出力光ファイバ
２１１、２１２、３１１、３１２：架台
３３０：アクチュエータ
３４０：光カプラ
３４３：反射器
Claims (2)
- 入力光ファイバからの光を、複数の出力光ファイバのうちの選択された出力光ファイバに選択的に結合するスイッチであって、
前記入力光ファイバの端部が取り付けられた第１の架台と、
前記出力光ファイバを前記入力光ファイバに位置合わせしたときに、前記各出力光ファイバの端部と前記入力光ファイバの端部が少なくとも２つ以上の異なる距離を有する前記複数の出力光ファイバの端部が取り付けられた第２の架台と、
前記出力光ファイバを前記入力光ファイバに位置合わせしたときに、前記入力光ファイバの端部に対して最も近い前記出力光ファイバの端部までの距離を第１の距離とし、最も遠い前記出力光ファイバの端部までの距離を第２の距離としたときに、前記入力光ファイバの前記端部から前記第１の距離と前記第２の距離との間に位置する平面上に前記入力光ファイバから出た光を結像するレンズとを備え、
前記レンズが、前記入力光ファイバの前記端部に対して所定の位置に固定され、
さらに、前記第１の架台に取り付けられた一端を有する前記入力光ファイバと異なる符号化入力光ファイバと、
前記第２の架台に取り付けられた反射器とを備え、
前記反射器が、前記第１の架台と前記第２の架台が特定の空間関係にあるときに、前記符号化入力光ファイバの前記端部から出た光が当該符号化入力光ファイバの前記端部に再結像されるように形状付けされ位置決めされることを特徴とするスイッチ。 - 前記符号化入力光ファイバが単一モード光ファイバであることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。
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