JP4368074B2 - 光スイッチ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光スイッチ装置に関する。
【０００２】
近年、大容量光通信が急速に普及しており、このために例えばＷＤＭ技術を活用して光ルートのパス変更を制御可能とする光クロスコネクト装置が重要な位置を占めるようになっている。
【０００３】
本発明は例えば上記のような光クロスコネクト装置に実装して好適な光スイッチ装置について述べる。
【０００４】
【従来の技術】
図１７は光スイッチ装置の一般的な構成を示す図である。
【０００５】
本図において、参照番号１は光スイッチ装置を示す。
【０００６】
該装置１は、基板２と該基板２上にマトリクス状に配列された複数の光学素子５とから主として構成される。
【０００７】
例えば＃１〜＃Ｎのチャネルから入力された光信号は、それぞれ対応する光入力ポート３から装置１内に入り、一方、例えば＃１〜＃Ｍのチャネルにそれぞれ対応する光出力ポート４を介して、光信号が装置１から出力されて、全体としてＮ×Ｍ光スイッチ装置１が構成される。
【０００８】
いずれの光入力ポート３からの光信号を、いずれの光出力ポート４へ導くかは、光学素子５の状態によって決まる。今、一例として点線で図示する光学素子５がオンになると、ここで光信号は反射され、図示する入力側光パスＰｉｎおよび出力側光パスＰｏｕｔを通して、入力側光信号＃１は出力側光信号＃３にスイッチされる。
【０００９】
ところで前述したＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術の進展につれて、１ファィバ（図１７の３＃１〜３＃Ｎの各々や４＃１〜４＃Ｍの各々に対応）で搬送される波長の数は数１００にも及んでいる。そうすると、１つの装置１に入力されるファイバの数が数１０としても、１０００×１０００規模程度の光スイッチ機能が必要となり、光スイッチ装置１はかなり大規模なものになる。
【００１０】
このような大規模な光スイッチ装置１の基板２上の各クロスポイントに実装するのに好適な公知の光学素子５としては例えば液晶ホログラムがある。しかしこれよりさらに好適な光学素子５として、光通過／反射素子を挙げることができる。その光通過／反射素子の実用的な具体例としては、マイクロマシンをなす前述したＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）による光通過／反射素子がある。
【００１１】
本発明は、図１７の光学素子５として光通過／反射素子、特にＭＥＭＳによる光通過／反射素子を用いた場合について主として説明する。
【００１２】
図１８はＭＥＭＳによる光通過／反射素子を用いた光スイッチ装置を示す図である。
【００１３】
本図の光スイッチ装置１０は、図１７の光学素子５として、ＭＥＭＳによる光通過／反射素子１２（１２′）を用いている。なお、３＃１〜３＃Ｎ，４＃１〜４＃Ｍ，Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔ等の意味は前述したとおりである。
【００１４】
ＭＥＭＳ技術によれば、シリコンの基板２上に微小ミラーを多数作成することができ、これによりきわめて大容量の空間光スイッチ装置を実現することができる。この微小ミラーがすなわち上記の光通過／反射素子１２（１２′）である。
【００１５】
同素子１２′は光パスＰｉｎを通過させる状態（オフ）、すなわち上記微小ミラーが立ち上がっていない（寝ている）状態にある。
【００１６】
一方同素子１２は光パスＰｉｎをスイッチする（光信号を反射させる）状態（オン）、すなわち上記微小ミラーが立ち上がっている状態にある。
【００１７】
かくして、チャネル＃３の光入力ポート３からの光信号は、光通過／反射素子１２にて反射され、チャネル＃４の光出力ポート４へスイッチされる。これにより例えば光クロスコネクト装置の機能が達成される。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで図１８に示す構成で１０００×１０００（Ｎ×Ｍ）の光スイッチ装置を実現しようとすると、基板２の平面上には約百万個の上記微小ミラー（１２，１２′）を形成して配置する必要がある。この場合、当然、入力側に１０００個の光入力ポート３を並べ、出力側にも１０００個の光出力ポート４を並べる必要があるから、基板２上には相当大型の実装スペースを設けなければならない。
【００１９】
このように大型の基板２上に仮にわずか１つでも微小ミラー（１２，１２′）の欠陥があったとすると基板全体を廃棄しなければならない。上記のとおり百万個もの微小ミラーが形成されるとすると、微小ミラーの欠陥率は高まり、光スイッチ装置の製造歩留まりは極端に悪化する、という問題がある。
【００２０】
したがって本発明は、製造歩留まりを向上させることのできる光スイッチ装置を提供することを目的とするものである。
【００２１】
本発明はこれにより、一層経済的な光スイッチ装置を実現可能とするものであるが、そればかりでなく、さらに装置のコンパクト化が図れるという効果と、また、光入力／出力ポートの拡張性に優れた光スイッチを実現可能という効果をもたらすものである。この効果は後の説明で明白となる。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の基本的構成を示す図である。
【００２３】
本図に示すとおり、本発明に係る光スイッチ装置１０は、複数の平面型スイッチモジュール２１と、少なくとも１つの結合スイッチモジュール２２とを有してなる。
【００２４】
複数の平面型スイッチモジュール２１は、各々（＃１，＃２〜＃ｋ）が水平方向に配置され、かつ、相互に垂直方向に積み重ねて配置される。
【００２５】
また結合スイッチモジュール２２は、複数の平面型スイッチモジュール２１の各一辺に沿って垂直方向に配置され、１つの平面型スイッチモジュール２１上に形成される複数の光パス２４と、他の平面型スイッチモジュール２１上に形成される複数の光パス２４とを選択的に結合する。
【００２６】
このような構成により、上記微小ミラーに欠陥があるときは、この欠陥微小ミラーを含む平面型スイッチモジュール２１のみを廃棄すればよく、光スイッチ装置１０全体としての製造歩留まりは向上する。
【００２７】
また、装置全体として三次元立体構造をなすことから、装置のコンパクト化が図れる。
【００２８】
さらにまた、ｋ枚の平面型スイッチモジュールの各一辺のどこにでも光入力ポートを配置でき、同様に他の辺のどこにでも光出力ポートを配置できることから、入力／出力の拡張性に優れた光スイッチ装置が実現される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の第１実施例を示す図である。なお全図を通じて同様の構成要素には同一の参照番号または記号を付して示す。
【００３０】
図２に示す光スイッチ装置１０においては、各平面型スイッチモジュール２１は、その表面にマトリクス状に配列され光パス２４の方路をそのまま延長または切り換え自在な複数の光通過／反射素子１２を備えている。
【００３１】
また結合スイッチモジュール２２は、複数の平面型スイッチモジュール相互間で複数の光パス２４同士を選択的に結合する光パス２４をその表面に形成するための複数の光通過／反射素子１２を備えている。
【００３２】
さらに具体的には、図２に示す光スイッチ装置１０においては、複数の平面型スイッチモジュール２１はｋ枚の平面型スイッチモジュール（＃１〜＃ｋ）からなり、かつ、各平面型スイッチモジュール２１は対応する光パス２４にそれぞれ光信号を入力する最大Ｎ個の光入力ポート３を有して全体として最大ｋ×Ｎ個の入力ポート３を実現すると共に、各平面型スイッチモジュール２１は対応する光パス２４からそれぞれ光信号を出力する最大Ｍ個の光出力ポート４を有して全体として最大ｋ×Ｍ個の出力ポート４を実現している。
【００３３】
さらに複数の光入力ポート３は、複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に配列され、複数の光出力ポート４は複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に直交して隣接する各第２の辺３２に配列される。ここに、結合スイッチモジュール２２は各第１の辺３１の対辺をなす各第３の辺３３に沿って配置される。
【００３４】
図２を参照してさらに詳細に説明する。それぞれがＮ×Ｍの光スイッチを構成する複数の平面型光スイッチモジュール２１＃１から２１＃ｋを、空間的に結合する平面型の結合スイッチモジュール（Ｎ×ｋの光スイッチ）２２により結合し、全体として、入力Ｎポート、出力Ｍ×ｋポートのＮ×（Ｍ×ｋ）光スイッチを実現する。
【００３５】
ここで平面型光スイッチモジュール２１は、その平面内の光出力ポート４から光信号が出力される場合は、その平面型光スイッチモジュール２１内のクロスポイントで光方路が変えられる。例えば本図で、チャネル＃２の光入力ポート３からの光を、平面型光スイッチモジュール２１＃１の光出力ポート４＃１から出力することができる（当該経路は図示せず）。
【００３６】
一方、他の平面型光スイッチモジュール例えば２１＃ｋの光出力ポート４＃２から光信号が出力される場合は、結合スイッチモジュール２２における素子１２にて方路が変更され（この場合垂直方向へ）、その平面型光スイッチモジュール２１＃ｋのスイッチ面へ伝達される。本図の例では、チャネル＃３の光入力ポート３からの光信号は、平面型光スイッチモジュール２１＃ｋの光出力ポート４＃２から出力される様子が矢印により示される。
【００３７】
図３は図２の第１実施例の構成を詳細に説明するための図である。ただし、図２とは見る角度を９０°ずらし、結合モジュール２２を正面に見るようにしてある。
【００３８】
本図において、結合スイッチモジュール２２には、平面型スイッチモジュール２１と接続する部分に微小ミラー（光通過／反射素子）１２が水平方向に一列にＮ個（＃１〜＃Ｎ）並べられ、微小ミラー１２と、これと垂直方向に隣接する微小ミラー１２との間には、例えばＰＬＣといった光導波路７０で実現される光パス２４が形成される。
【００３９】
平面型スイッチモジュール２１の各々は、第２の辺３２および第３の辺３３の交差部分に置かれた支持金具７１（およびその反対側の支持金具７２）によって、結合スイッチモジュール２２に固定される。
【００４０】
平面型スイッチモジュール２１の各々の第３の辺３３と結合スイッチモジュール２２との間には微小な間隙がある。この間隙があることによって、微小ミラー１２が４５度だけ起き上がる動作をするときに、該微小ミラー１２が平面型スイッチモジュール２１にぶつかるのを防ぐことができる。
【００４１】
なお図３では、一例として、平面型スイッチモジュール２１＃１の光入力ポート＃２から、同モジュール２１＃ｋの光出力ポート＃ｋへの光の経路を折れ線の矢印にて示している。
【００４２】
図４は光通過／反射素子をなす微小ミラーを図解的に示す図である。
【００４３】
上述した光方路変換には、例えば図４に示すような微小ミラーによる４５度全反射が利用される。この微小ミラーの配置により、同一平面内での９０度方向転換、あるいは垂直方向への９０度方向転換等が可能である。
【００４４】
なお、微小ミラーが寝ているときは、光の通過となる。図２の平面型スイッチモジュール２１＃２と結合スイッチモジュール２２との接続部分に位置する微小ミラー１２は、光の通過を行うミラーである。この光の通過について補足説明する。
【００４５】
図５は微小ミラーでの光の通過の態様（ａ），（ｂ）および（ｃ）を表す図である。
【００４６】
同図（ａ）は、ミラーが光をしゃ断しないように寝かす形態を表し、
同図（ｂ）は、光がミラーを垂直に入射するようにして、光を通過させる形態を表し、
同図（ｃ）は、ミラーの一部に光を通過する領域を作り、そこに光が入射するようにミラーを移動させて、光を通過させる形態を表す。
【００４７】
同図（ｂ）および（ｃ）について見ると、一般にミラーは、光通過材質（媒体：ガラス等）に反射膜（フィルタ）をコーティングすることにより実現されるから、このコーティング反射膜が垂直入射光を遮らないように設計することで、同図（ｂ）および（ｃ）の態様を実現することができる。
【００４８】
図６は本発明の第２実施例を示す図である。
【００４９】
この第２実施例においては、複数の光入力ポート３を、複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に配列し、複数の光出力ポート４を複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に直交して隣接する各第２の辺３２に配列し、結合スイッチモジュール２２を各第１の辺３１の対辺をなす各第３の辺３３に沿って配置して第１の光スイッチユニット４１＃１を構成し、さらに、該結合スイッチモジュール４１＃１を各光パスが貫通可能にして、第１の光スイッチユニット４１と同一構成の第２の光スイッチユニット４２を水平方向に第１の光スイッチユニット４１に対して従属接続するようにしたものである。
【００５０】
図６の構成では、２つの光スイッチユニット４１および４２を図示するように接続して、１つの光スイッチユニットのスイッチ規模〔Ｎ×（Ｍ×ｋ）〕を２倍のスイッチ規模〔Ｎ×（Ｍ×ｋ）×２〕に拡張している。
【００５１】
図７，８および９は、図６に示す第２実施例の構成を詳細に説明するための図（その１〜その３）である。
【００５２】
図７（ａ）は、図６の光スイッチユニット４１＃１における結合スイッチモジュール２２の一部に開けられた孔７３を平面型スイッチモジュール２１からの光パス２４が貫通し、または上下に反射するための微小ミラーの構成を詳細に示したものである。すなわち微小ミラー１２を上下に動かすことのできるＭＥＭＳミラー２個を４５度傾けて、結合スイッチモジュール２２の孔７３の近傍に配置する。
【００５３】
平面型スイッチモジュール２１から光を入射し、垂直に反射する場合は、上側の微小ミラー１２が左下方向に出され、平面型スイッチモジュール２１から入射した光を９０度反射する。これを図７（ｂ）に示す。
【００５４】
逆に、垂直方向に進んで来た光を、平面型スイッチモジュール２１側に水平に入射させる場合は、下側の微小ミラー１２を左上に出してその光を反射させる。これを図７（ｃ）に示す。
【００５５】
両方の微小ミラー１２が引っ込んでいる状態では、垂直方向にも水平方向にも光は通過できる。これを図７（ｄ）に示す。
【００５６】
このようにして光スイッチユニット４１＃１における結合スイッチモジュール２２を光が貫通し、またはそこで上下に反射することができる。
【００５７】
図８は、図６の光スイッチユニット＃１と光スイッチユニット＃２とを接続する部分の機構についての詳細を示したものである。なお図８中、図７と示す部分は図７の構成に相当する。
【００５８】
光スイッチユニット４１（＃１）における結合スイッチモジュール２２の裏面側（平面型スイッチモジュール２１を取り付けた面の反対側の面）には、Ｌ字型の支持台７５が取り付けられる。その支持台７５の上には、レンズ７６と光ファイバコネクタ７７とをそれぞれ支持するハウジング７８が固定される。
【００５９】
ハウジング７８内にはレンズ７６が１列に（図面に対し垂直方向に）複数（＃１〜＃Ｎ）並べられている。このハウジング７８には、光ファイバケーブル７９付きの上記光ファイバコネクタ７７を挿入する。
【００６０】
同様に光スイッチユニット４２（＃２）における結合スイッチモジュール２２にも光ファイバコネクタ７７′とレンズ７６′とを具備するハウジング７８′が取り付けられている。これらの構成により、光スイッチユニット４１（＃１）の結合スイッチモジュール２２を貫通した光は、レンズ７６を通り、光ファイバケーブル７９を通って、光スイッチユニット４２（＃２）の平面型スイッチモジュール２１に入り、そのレンズ７６′を通って微小ミラー１２がマトリクス状に並ぶ部分に入る。
【００６１】
図９は、上述した図７および図８により部分的に説明した構成を組み上げた全体構成を示す図である。なお図中、光ファイバとして１本１本ばらばらになった構成で示したが、この他、リボン状に一体にまとめた光ファイバを利用することも可能である。
【００６２】
図１０は本発明に基づく拡張光入力ポートの考え方を説明するための図である。
【００６３】
本図において参照番号３′が拡張光入力ポートである。拡張光入力ポート３′からの入力光信号のうち、光出力ポート４＃４に向かう光信号は、ミラー（光通過／反射素子）１２においてブロックされ、それより先には進めない。ただしここでは、光入力ポート３＃３からの光信号が該ミラーで反射されて光出力ポート４＃４にスイッチされる。
【００６４】
一方拡張光入力ポート３′＃１からの光信号は全てのミラー１２′を通過して、光出力ポート４＃１に至る。このときこれらミラー１２′の中の中央のミラーで２つの方向の光信号が交差するが、光出力としては何の支障もない。
【００６５】
この場合、光入力ポート３からの光パス２４が、光出力ポート４への出力を持たない場合、拡張光入力ポート３′からの光入力は、光出力ポート４へ接続された状態となる。また光入力ポート３からの光パス２４が、光出力ポート４への出力を持つ場合、拡張光入力ポート３′からの光入力は、ミラー１２により遮断され、光出力ポート４へは接続され無い状態となる。
【００６６】
図１１は本発明の第３実施例を示す図であり、図１０の考え方を採り入れた構成例である。
【００６７】
この第３実施例においては、複数の光入力ポート３を、複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に配列し、複数の光出力ポート４を複数の平面型スイッチモジュール２４の各第１の辺３１に直交して隣接する各第２の辺３２に配列し、結合スイッチモジュール２２は各第１の辺３１の対辺をなす各第３の辺３３に沿って配置してなる第１の光スイッチユニット５１を構成し、さらに、該第１の光スイッチユニット５１と同一構成の第２の光スイッチユニット５２を第３の辺３３に平行に沿って併設するようにしたものである。
【００６８】
ここに上述の拡張入力ポートは、３′として、第１の光スイッチユニット５１内に示されている。
【００６９】
このように２つの光スイッチユニット５１および５２を接続して、１つの光スイッチユニットのスイッチ規模〔Ｎ×（Ｍ×ｋ）〕を２倍のスイッチ規模〔（２×Ｎ）×（Ｍ×ｋ）〕に拡張している。
【００７０】
図１２は本発明の第４実施例を示す図である。
【００７１】
この第４実施例においては、複数の光入力ポート３は、複数の平面型スイッチモジュールの各第１の辺３１に配列され、結合スイッチモジュール２２は該複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に直交して隣接する各第２の辺３２に沿って配置される。ここに、複数の光出力ポート４は結合スイッチモジュール２２の一端に形成されるようにする。
【００７２】
さらに図に即して説明すると、それぞれがＮ×Ｍの光スイッチを構成する複数の平面型光スイッチモジュール２１＃１から２１＃ｋを、それぞれの平面型光スイッチモジュール２１の光出力ポート４からの光として空間的に結合する平面型の出力結合スイッチモジュール２２（Ｍ×ｋの光スイッチ）により結合する。そして全体として、入力（Ｎ×ｋ）ポート、出力Ｍポートの（Ｎ×ｋ）×Ｍ光スイッチを実現する。
【００７３】
ここで平面型光スイッチモジュール２１は、その平面内での出力ポートに光信号を出力する場合は、その平面型光スイッチモジュール２１内のクロスポイントで光方路が変えられ、図１２の例では、平面型光スイッチモジュール２１＃ｋの光入力ポート＃３からの光は、当該平面型光スイッチモジュール２１＃ｋの光出力ポート＃１から出力され、結合スイッチモジュール２２の光出力ポート＃１から光信号が出力される。
【００７４】
図１３は図１２における結合スイッチモジュールの構成例を示す図である。
【００７５】
図１２に示した結合スイッチモジュール２２での光パス２４の方路変換には、例えば図１３に示すようなミラー１２による４５度全反射が利用される。ミラーの配置により、同一平面内での９０度方向転換、あるいは垂直方向への９０度方向転換等が可能である。一方ミラー１２′においては、光信号は完全に通過される。
【００７６】
図１４は本発明の第５実施例を示す図である。
【００７７】
この第５実施例においては、複数の光入力ポート３を、複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に配列する。さらに該複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に直交して隣接する各第２の辺３２に沿って配置され、複数の光出力ポート４をその一端に形成すると共に、各光パス２４を貫通可能にして第１の結合スイッチモジュール２２＃１となし、さらに、該第１の結合スイッチモジュール２２＃１と同一構成の第２の結合スイッチモジュール２２＃２を該第１の結合スイッチモジュール２２＃１に併設して、該第２の結合スイッチモジュール２２＃２の一端に複数の光出力ポート４を形成するようにしたものである。
【００７８】
このように２つの結合スイッチモジュールを接続して、１つのスイッチ群のスイッチ規模〔（Ｎ×ｋ）×Ｍ〕を２倍のスイッチ規模〔（Ｎ×ｋ）×（Ｍ×２）〕にすることができる。
【００７９】
図１５は本発明に基づく拡張光出力ポートの考え方を説明するための図である。
【００８０】
本図において、参照番号４′が拡張光出力ポートである。光入力ポート３＃３からの入力光信号のうち、光出力ポート４＃４に向かう光信号は、図示するミラー（光通過／反射素子）１２においてブロックされ、拡張光出力ポート４′へは進めない。
【００８１】
一方、光入力ポート３＃１からの光信号は、全てオフとなっているミラー１２′にてブロックされずに、拡張光出力ポート４′に進む。この場合、光入力ポート３からの光パス２４が、光出力ポート４への出力を持たない場合、光入力ポート３からの光入力は、拡張光出力ポート４′へ接続された状態となる。また光入力ポート３からの光パス２４が、光出力ポート４への出力を持つ場合、光入力ポート３からの光入力は、ミラー１２によりしゃ断され、拡張光出力ポート４′へ接続され無い状態となる。
【００８２】
図１６は本発明の第６実施例を示す図であり、図１５の考え方を採り入れた構成例である。
【００８３】
この第６実施例においては、複数の光入力ポート３を、複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に配列し、複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に直交して隣接する各第２の辺３２に沿って配置すると共に一端に複数の光出力ポート４を形成してなる第１の光スイッチユニット６１を構成し、さらに、該第１の光スイッチユニット６１と同一構成の第２の光スイッチユニット６２を第２の辺３２に平行に沿って併設するようにしたものである。
【００８４】
ここに上述の拡張出力ポートは、４′として、第１の光スイッチユニット６１内に示されている。
【００８５】
このように２つの光スイッチユニット６１および６２を接続して、１つの光スイッチユニットのスイッチ規模〔（Ｎ×ｋ）×Ｍ〕を２倍のスイッチ規模〔（Ｎ×ｋ）×（Ｍ×２）〕に拡張している。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の平面型スイッチモジュールを平面型の結合スイッチモジュールで空間的に結合し、大規模かつコンパクトな光スイッチ装置が実現される。
【００８７】
これにより、ＭＥＭＳによる光学素子を利用する場合は製造歩留まりを高めることができる。
【００８８】
またより小さな光スイッチモジュールを複数結合させることにより、順次規模の大きな光スイッチ装置を実現することができる。
【００８９】
さらにまたその実装上、３次元の広がりを利用することから、よりコンパクトでしかもハンドリングし易い部品構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本的構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す図である。
【図３】図２の第１実施例の構成を詳細に説明するための図である。
【図４】光通過／反射素子をなす微小ミラーを図解的に示す図である。
【図５】微小ミラーでの光の通過の態様（ａ），（ｂ）および（ｃ）を表す図である。
【図６】本発明の第２実施例を示す図である。
【図７】図６の第２実施例の構成を詳細に説明するための図（その１）である。
【図８】図６の第２実施例の構成を詳細に説明するための図（その２）である。
【図９】図６の第２実施例の構成を詳細に説明するための図（その３）である。
【図１０】本発明に基づく拡張光入力ポートの考え方を説明するための図である。
【図１１】本発明の第３実施例を示す図である。
【図１２】本発明の第４実施例を示す図である。
【図１３】図１２における結合スイッチモジュールの構成例を示す図である。
【図１４】本発明の第５実施例を示す図である。
【図１５】本発明に基づく拡張光出力ポートの考え方を説明するための図である。
【図１６】本発明の第６実施例を示す図である。
【図１７】光スイッチ装置の一般的な構成を示す図である。
【図１８】ＭＥＭＳによる光通過／反射素子を用いた光スイッチ装置を示す図である。
【符号の説明】
１，１０…光スイッチ装置
２…基板
３…光入力ポート
４…光出力ポート
５…光学素子
１２，１２′…光通過／反射素子（ミラー）
２１…平面型スイッチモジュール
２２…結合スイッチモジュール
２４…光パス
３１…第１の辺
３２…第２の辺
３３…第３の辺
４１，５１，６１…第１の光スイッチユニット
４２，５２，６２…第２の光スイッチユニット
７０…光導波路
７１，７２…支持金具
７３…孔
７５…Ｌ字型の支持台
７６，７６′…レンズ
７７，７７′…光ファイバコネクタ
７８，７８′…ハウジング
７９…光ファイバケーブル
【発明の属する技術分野】
本発明は光スイッチ装置に関する。
【０００２】
近年、大容量光通信が急速に普及しており、このために例えばＷＤＭ技術を活用して光ルートのパス変更を制御可能とする光クロスコネクト装置が重要な位置を占めるようになっている。
【０００３】
本発明は例えば上記のような光クロスコネクト装置に実装して好適な光スイッチ装置について述べる。
【０００４】
【従来の技術】
図１７は光スイッチ装置の一般的な構成を示す図である。
【０００５】
本図において、参照番号１は光スイッチ装置を示す。
【０００６】
該装置１は、基板２と該基板２上にマトリクス状に配列された複数の光学素子５とから主として構成される。
【０００７】
例えば＃１〜＃Ｎのチャネルから入力された光信号は、それぞれ対応する光入力ポート３から装置１内に入り、一方、例えば＃１〜＃Ｍのチャネルにそれぞれ対応する光出力ポート４を介して、光信号が装置１から出力されて、全体としてＮ×Ｍ光スイッチ装置１が構成される。
【０００８】
いずれの光入力ポート３からの光信号を、いずれの光出力ポート４へ導くかは、光学素子５の状態によって決まる。今、一例として点線で図示する光学素子５がオンになると、ここで光信号は反射され、図示する入力側光パスＰｉｎおよび出力側光パスＰｏｕｔを通して、入力側光信号＃１は出力側光信号＃３にスイッチされる。
【０００９】
ところで前述したＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術の進展につれて、１ファィバ（図１７の３＃１〜３＃Ｎの各々や４＃１〜４＃Ｍの各々に対応）で搬送される波長の数は数１００にも及んでいる。そうすると、１つの装置１に入力されるファイバの数が数１０としても、１０００×１０００規模程度の光スイッチ機能が必要となり、光スイッチ装置１はかなり大規模なものになる。
【００１０】
このような大規模な光スイッチ装置１の基板２上の各クロスポイントに実装するのに好適な公知の光学素子５としては例えば液晶ホログラムがある。しかしこれよりさらに好適な光学素子５として、光通過／反射素子を挙げることができる。その光通過／反射素子の実用的な具体例としては、マイクロマシンをなす前述したＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）による光通過／反射素子がある。
【００１１】
本発明は、図１７の光学素子５として光通過／反射素子、特にＭＥＭＳによる光通過／反射素子を用いた場合について主として説明する。
【００１２】
図１８はＭＥＭＳによる光通過／反射素子を用いた光スイッチ装置を示す図である。
【００１３】
本図の光スイッチ装置１０は、図１７の光学素子５として、ＭＥＭＳによる光通過／反射素子１２（１２′）を用いている。なお、３＃１〜３＃Ｎ，４＃１〜４＃Ｍ，Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔ等の意味は前述したとおりである。
【００１４】
ＭＥＭＳ技術によれば、シリコンの基板２上に微小ミラーを多数作成することができ、これによりきわめて大容量の空間光スイッチ装置を実現することができる。この微小ミラーがすなわち上記の光通過／反射素子１２（１２′）である。
【００１５】
同素子１２′は光パスＰｉｎを通過させる状態（オフ）、すなわち上記微小ミラーが立ち上がっていない（寝ている）状態にある。
【００１６】
一方同素子１２は光パスＰｉｎをスイッチする（光信号を反射させる）状態（オン）、すなわち上記微小ミラーが立ち上がっている状態にある。
【００１７】
かくして、チャネル＃３の光入力ポート３からの光信号は、光通過／反射素子１２にて反射され、チャネル＃４の光出力ポート４へスイッチされる。これにより例えば光クロスコネクト装置の機能が達成される。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで図１８に示す構成で１０００×１０００（Ｎ×Ｍ）の光スイッチ装置を実現しようとすると、基板２の平面上には約百万個の上記微小ミラー（１２，１２′）を形成して配置する必要がある。この場合、当然、入力側に１０００個の光入力ポート３を並べ、出力側にも１０００個の光出力ポート４を並べる必要があるから、基板２上には相当大型の実装スペースを設けなければならない。
【００１９】
このように大型の基板２上に仮にわずか１つでも微小ミラー（１２，１２′）の欠陥があったとすると基板全体を廃棄しなければならない。上記のとおり百万個もの微小ミラーが形成されるとすると、微小ミラーの欠陥率は高まり、光スイッチ装置の製造歩留まりは極端に悪化する、という問題がある。
【００２０】
したがって本発明は、製造歩留まりを向上させることのできる光スイッチ装置を提供することを目的とするものである。
【００２１】
本発明はこれにより、一層経済的な光スイッチ装置を実現可能とするものであるが、そればかりでなく、さらに装置のコンパクト化が図れるという効果と、また、光入力／出力ポートの拡張性に優れた光スイッチを実現可能という効果をもたらすものである。この効果は後の説明で明白となる。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の基本的構成を示す図である。
【００２３】
本図に示すとおり、本発明に係る光スイッチ装置１０は、複数の平面型スイッチモジュール２１と、少なくとも１つの結合スイッチモジュール２２とを有してなる。
【００２４】
複数の平面型スイッチモジュール２１は、各々（＃１，＃２〜＃ｋ）が水平方向に配置され、かつ、相互に垂直方向に積み重ねて配置される。
【００２５】
また結合スイッチモジュール２２は、複数の平面型スイッチモジュール２１の各一辺に沿って垂直方向に配置され、１つの平面型スイッチモジュール２１上に形成される複数の光パス２４と、他の平面型スイッチモジュール２１上に形成される複数の光パス２４とを選択的に結合する。
【００２６】
このような構成により、上記微小ミラーに欠陥があるときは、この欠陥微小ミラーを含む平面型スイッチモジュール２１のみを廃棄すればよく、光スイッチ装置１０全体としての製造歩留まりは向上する。
【００２７】
また、装置全体として三次元立体構造をなすことから、装置のコンパクト化が図れる。
【００２８】
さらにまた、ｋ枚の平面型スイッチモジュールの各一辺のどこにでも光入力ポートを配置でき、同様に他の辺のどこにでも光出力ポートを配置できることから、入力／出力の拡張性に優れた光スイッチ装置が実現される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の第１実施例を示す図である。なお全図を通じて同様の構成要素には同一の参照番号または記号を付して示す。
【００３０】
図２に示す光スイッチ装置１０においては、各平面型スイッチモジュール２１は、その表面にマトリクス状に配列され光パス２４の方路をそのまま延長または切り換え自在な複数の光通過／反射素子１２を備えている。
【００３１】
また結合スイッチモジュール２２は、複数の平面型スイッチモジュール相互間で複数の光パス２４同士を選択的に結合する光パス２４をその表面に形成するための複数の光通過／反射素子１２を備えている。
【００３２】
さらに具体的には、図２に示す光スイッチ装置１０においては、複数の平面型スイッチモジュール２１はｋ枚の平面型スイッチモジュール（＃１〜＃ｋ）からなり、かつ、各平面型スイッチモジュール２１は対応する光パス２４にそれぞれ光信号を入力する最大Ｎ個の光入力ポート３を有して全体として最大ｋ×Ｎ個の入力ポート３を実現すると共に、各平面型スイッチモジュール２１は対応する光パス２４からそれぞれ光信号を出力する最大Ｍ個の光出力ポート４を有して全体として最大ｋ×Ｍ個の出力ポート４を実現している。
【００３３】
さらに複数の光入力ポート３は、複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に配列され、複数の光出力ポート４は複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に直交して隣接する各第２の辺３２に配列される。ここに、結合スイッチモジュール２２は各第１の辺３１の対辺をなす各第３の辺３３に沿って配置される。
【００３４】
図２を参照してさらに詳細に説明する。それぞれがＮ×Ｍの光スイッチを構成する複数の平面型光スイッチモジュール２１＃１から２１＃ｋを、空間的に結合する平面型の結合スイッチモジュール（Ｎ×ｋの光スイッチ）２２により結合し、全体として、入力Ｎポート、出力Ｍ×ｋポートのＮ×（Ｍ×ｋ）光スイッチを実現する。
【００３５】
ここで平面型光スイッチモジュール２１は、その平面内の光出力ポート４から光信号が出力される場合は、その平面型光スイッチモジュール２１内のクロスポイントで光方路が変えられる。例えば本図で、チャネル＃２の光入力ポート３からの光を、平面型光スイッチモジュール２１＃１の光出力ポート４＃１から出力することができる（当該経路は図示せず）。
【００３６】
一方、他の平面型光スイッチモジュール例えば２１＃ｋの光出力ポート４＃２から光信号が出力される場合は、結合スイッチモジュール２２における素子１２にて方路が変更され（この場合垂直方向へ）、その平面型光スイッチモジュール２１＃ｋのスイッチ面へ伝達される。本図の例では、チャネル＃３の光入力ポート３からの光信号は、平面型光スイッチモジュール２１＃ｋの光出力ポート４＃２から出力される様子が矢印により示される。
【００３７】
図３は図２の第１実施例の構成を詳細に説明するための図である。ただし、図２とは見る角度を９０°ずらし、結合モジュール２２を正面に見るようにしてある。
【００３８】
本図において、結合スイッチモジュール２２には、平面型スイッチモジュール２１と接続する部分に微小ミラー（光通過／反射素子）１２が水平方向に一列にＮ個（＃１〜＃Ｎ）並べられ、微小ミラー１２と、これと垂直方向に隣接する微小ミラー１２との間には、例えばＰＬＣといった光導波路７０で実現される光パス２４が形成される。
【００３９】
平面型スイッチモジュール２１の各々は、第２の辺３２および第３の辺３３の交差部分に置かれた支持金具７１（およびその反対側の支持金具７２）によって、結合スイッチモジュール２２に固定される。
【００４０】
平面型スイッチモジュール２１の各々の第３の辺３３と結合スイッチモジュール２２との間には微小な間隙がある。この間隙があることによって、微小ミラー１２が４５度だけ起き上がる動作をするときに、該微小ミラー１２が平面型スイッチモジュール２１にぶつかるのを防ぐことができる。
【００４１】
なお図３では、一例として、平面型スイッチモジュール２１＃１の光入力ポート＃２から、同モジュール２１＃ｋの光出力ポート＃ｋへの光の経路を折れ線の矢印にて示している。
【００４２】
図４は光通過／反射素子をなす微小ミラーを図解的に示す図である。
【００４３】
上述した光方路変換には、例えば図４に示すような微小ミラーによる４５度全反射が利用される。この微小ミラーの配置により、同一平面内での９０度方向転換、あるいは垂直方向への９０度方向転換等が可能である。
【００４４】
なお、微小ミラーが寝ているときは、光の通過となる。図２の平面型スイッチモジュール２１＃２と結合スイッチモジュール２２との接続部分に位置する微小ミラー１２は、光の通過を行うミラーである。この光の通過について補足説明する。
【００４５】
図５は微小ミラーでの光の通過の態様（ａ），（ｂ）および（ｃ）を表す図である。
【００４６】
同図（ａ）は、ミラーが光をしゃ断しないように寝かす形態を表し、
同図（ｂ）は、光がミラーを垂直に入射するようにして、光を通過させる形態を表し、
同図（ｃ）は、ミラーの一部に光を通過する領域を作り、そこに光が入射するようにミラーを移動させて、光を通過させる形態を表す。
【００４７】
同図（ｂ）および（ｃ）について見ると、一般にミラーは、光通過材質（媒体：ガラス等）に反射膜（フィルタ）をコーティングすることにより実現されるから、このコーティング反射膜が垂直入射光を遮らないように設計することで、同図（ｂ）および（ｃ）の態様を実現することができる。
【００４８】
図６は本発明の第２実施例を示す図である。
【００４９】
この第２実施例においては、複数の光入力ポート３を、複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に配列し、複数の光出力ポート４を複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に直交して隣接する各第２の辺３２に配列し、結合スイッチモジュール２２を各第１の辺３１の対辺をなす各第３の辺３３に沿って配置して第１の光スイッチユニット４１＃１を構成し、さらに、該結合スイッチモジュール４１＃１を各光パスが貫通可能にして、第１の光スイッチユニット４１と同一構成の第２の光スイッチユニット４２を水平方向に第１の光スイッチユニット４１に対して従属接続するようにしたものである。
【００５０】
図６の構成では、２つの光スイッチユニット４１および４２を図示するように接続して、１つの光スイッチユニットのスイッチ規模〔Ｎ×（Ｍ×ｋ）〕を２倍のスイッチ規模〔Ｎ×（Ｍ×ｋ）×２〕に拡張している。
【００５１】
図７，８および９は、図６に示す第２実施例の構成を詳細に説明するための図（その１〜その３）である。
【００５２】
図７（ａ）は、図６の光スイッチユニット４１＃１における結合スイッチモジュール２２の一部に開けられた孔７３を平面型スイッチモジュール２１からの光パス２４が貫通し、または上下に反射するための微小ミラーの構成を詳細に示したものである。すなわち微小ミラー１２を上下に動かすことのできるＭＥＭＳミラー２個を４５度傾けて、結合スイッチモジュール２２の孔７３の近傍に配置する。
【００５３】
平面型スイッチモジュール２１から光を入射し、垂直に反射する場合は、上側の微小ミラー１２が左下方向に出され、平面型スイッチモジュール２１から入射した光を９０度反射する。これを図７（ｂ）に示す。
【００５４】
逆に、垂直方向に進んで来た光を、平面型スイッチモジュール２１側に水平に入射させる場合は、下側の微小ミラー１２を左上に出してその光を反射させる。これを図７（ｃ）に示す。
【００５５】
両方の微小ミラー１２が引っ込んでいる状態では、垂直方向にも水平方向にも光は通過できる。これを図７（ｄ）に示す。
【００５６】
このようにして光スイッチユニット４１＃１における結合スイッチモジュール２２を光が貫通し、またはそこで上下に反射することができる。
【００５７】
図８は、図６の光スイッチユニット＃１と光スイッチユニット＃２とを接続する部分の機構についての詳細を示したものである。なお図８中、図７と示す部分は図７の構成に相当する。
【００５８】
光スイッチユニット４１（＃１）における結合スイッチモジュール２２の裏面側（平面型スイッチモジュール２１を取り付けた面の反対側の面）には、Ｌ字型の支持台７５が取り付けられる。その支持台７５の上には、レンズ７６と光ファイバコネクタ７７とをそれぞれ支持するハウジング７８が固定される。
【００５９】
ハウジング７８内にはレンズ７６が１列に（図面に対し垂直方向に）複数（＃１〜＃Ｎ）並べられている。このハウジング７８には、光ファイバケーブル７９付きの上記光ファイバコネクタ７７を挿入する。
【００６０】
同様に光スイッチユニット４２（＃２）における結合スイッチモジュール２２にも光ファイバコネクタ７７′とレンズ７６′とを具備するハウジング７８′が取り付けられている。これらの構成により、光スイッチユニット４１（＃１）の結合スイッチモジュール２２を貫通した光は、レンズ７６を通り、光ファイバケーブル７９を通って、光スイッチユニット４２（＃２）の平面型スイッチモジュール２１に入り、そのレンズ７６′を通って微小ミラー１２がマトリクス状に並ぶ部分に入る。
【００６１】
図９は、上述した図７および図８により部分的に説明した構成を組み上げた全体構成を示す図である。なお図中、光ファイバとして１本１本ばらばらになった構成で示したが、この他、リボン状に一体にまとめた光ファイバを利用することも可能である。
【００６２】
図１０は本発明に基づく拡張光入力ポートの考え方を説明するための図である。
【００６３】
本図において参照番号３′が拡張光入力ポートである。拡張光入力ポート３′からの入力光信号のうち、光出力ポート４＃４に向かう光信号は、ミラー（光通過／反射素子）１２においてブロックされ、それより先には進めない。ただしここでは、光入力ポート３＃３からの光信号が該ミラーで反射されて光出力ポート４＃４にスイッチされる。
【００６４】
一方拡張光入力ポート３′＃１からの光信号は全てのミラー１２′を通過して、光出力ポート４＃１に至る。このときこれらミラー１２′の中の中央のミラーで２つの方向の光信号が交差するが、光出力としては何の支障もない。
【００６５】
この場合、光入力ポート３からの光パス２４が、光出力ポート４への出力を持たない場合、拡張光入力ポート３′からの光入力は、光出力ポート４へ接続された状態となる。また光入力ポート３からの光パス２４が、光出力ポート４への出力を持つ場合、拡張光入力ポート３′からの光入力は、ミラー１２により遮断され、光出力ポート４へは接続され無い状態となる。
【００６６】
図１１は本発明の第３実施例を示す図であり、図１０の考え方を採り入れた構成例である。
【００６７】
この第３実施例においては、複数の光入力ポート３を、複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に配列し、複数の光出力ポート４を複数の平面型スイッチモジュール２４の各第１の辺３１に直交して隣接する各第２の辺３２に配列し、結合スイッチモジュール２２は各第１の辺３１の対辺をなす各第３の辺３３に沿って配置してなる第１の光スイッチユニット５１を構成し、さらに、該第１の光スイッチユニット５１と同一構成の第２の光スイッチユニット５２を第３の辺３３に平行に沿って併設するようにしたものである。
【００６８】
ここに上述の拡張入力ポートは、３′として、第１の光スイッチユニット５１内に示されている。
【００６９】
このように２つの光スイッチユニット５１および５２を接続して、１つの光スイッチユニットのスイッチ規模〔Ｎ×（Ｍ×ｋ）〕を２倍のスイッチ規模〔（２×Ｎ）×（Ｍ×ｋ）〕に拡張している。
【００７０】
図１２は本発明の第４実施例を示す図である。
【００７１】
この第４実施例においては、複数の光入力ポート３は、複数の平面型スイッチモジュールの各第１の辺３１に配列され、結合スイッチモジュール２２は該複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に直交して隣接する各第２の辺３２に沿って配置される。ここに、複数の光出力ポート４は結合スイッチモジュール２２の一端に形成されるようにする。
【００７２】
さらに図に即して説明すると、それぞれがＮ×Ｍの光スイッチを構成する複数の平面型光スイッチモジュール２１＃１から２１＃ｋを、それぞれの平面型光スイッチモジュール２１の光出力ポート４からの光として空間的に結合する平面型の出力結合スイッチモジュール２２（Ｍ×ｋの光スイッチ）により結合する。そして全体として、入力（Ｎ×ｋ）ポート、出力Ｍポートの（Ｎ×ｋ）×Ｍ光スイッチを実現する。
【００７３】
ここで平面型光スイッチモジュール２１は、その平面内での出力ポートに光信号を出力する場合は、その平面型光スイッチモジュール２１内のクロスポイントで光方路が変えられ、図１２の例では、平面型光スイッチモジュール２１＃ｋの光入力ポート＃３からの光は、当該平面型光スイッチモジュール２１＃ｋの光出力ポート＃１から出力され、結合スイッチモジュール２２の光出力ポート＃１から光信号が出力される。
【００７４】
図１３は図１２における結合スイッチモジュールの構成例を示す図である。
【００７５】
図１２に示した結合スイッチモジュール２２での光パス２４の方路変換には、例えば図１３に示すようなミラー１２による４５度全反射が利用される。ミラーの配置により、同一平面内での９０度方向転換、あるいは垂直方向への９０度方向転換等が可能である。一方ミラー１２′においては、光信号は完全に通過される。
【００７６】
図１４は本発明の第５実施例を示す図である。
【００７７】
この第５実施例においては、複数の光入力ポート３を、複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に配列する。さらに該複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に直交して隣接する各第２の辺３２に沿って配置され、複数の光出力ポート４をその一端に形成すると共に、各光パス２４を貫通可能にして第１の結合スイッチモジュール２２＃１となし、さらに、該第１の結合スイッチモジュール２２＃１と同一構成の第２の結合スイッチモジュール２２＃２を該第１の結合スイッチモジュール２２＃１に併設して、該第２の結合スイッチモジュール２２＃２の一端に複数の光出力ポート４を形成するようにしたものである。
【００７８】
このように２つの結合スイッチモジュールを接続して、１つのスイッチ群のスイッチ規模〔（Ｎ×ｋ）×Ｍ〕を２倍のスイッチ規模〔（Ｎ×ｋ）×（Ｍ×２）〕にすることができる。
【００７９】
図１５は本発明に基づく拡張光出力ポートの考え方を説明するための図である。
【００８０】
本図において、参照番号４′が拡張光出力ポートである。光入力ポート３＃３からの入力光信号のうち、光出力ポート４＃４に向かう光信号は、図示するミラー（光通過／反射素子）１２においてブロックされ、拡張光出力ポート４′へは進めない。
【００８１】
一方、光入力ポート３＃１からの光信号は、全てオフとなっているミラー１２′にてブロックされずに、拡張光出力ポート４′に進む。この場合、光入力ポート３からの光パス２４が、光出力ポート４への出力を持たない場合、光入力ポート３からの光入力は、拡張光出力ポート４′へ接続された状態となる。また光入力ポート３からの光パス２４が、光出力ポート４への出力を持つ場合、光入力ポート３からの光入力は、ミラー１２によりしゃ断され、拡張光出力ポート４′へ接続され無い状態となる。
【００８２】
図１６は本発明の第６実施例を示す図であり、図１５の考え方を採り入れた構成例である。
【００８３】
この第６実施例においては、複数の光入力ポート３を、複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に配列し、複数の平面型スイッチモジュール２１の各第１の辺３１に直交して隣接する各第２の辺３２に沿って配置すると共に一端に複数の光出力ポート４を形成してなる第１の光スイッチユニット６１を構成し、さらに、該第１の光スイッチユニット６１と同一構成の第２の光スイッチユニット６２を第２の辺３２に平行に沿って併設するようにしたものである。
【００８４】
ここに上述の拡張出力ポートは、４′として、第１の光スイッチユニット６１内に示されている。
【００８５】
このように２つの光スイッチユニット６１および６２を接続して、１つの光スイッチユニットのスイッチ規模〔（Ｎ×ｋ）×Ｍ〕を２倍のスイッチ規模〔（Ｎ×ｋ）×（Ｍ×２）〕に拡張している。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の平面型スイッチモジュールを平面型の結合スイッチモジュールで空間的に結合し、大規模かつコンパクトな光スイッチ装置が実現される。
【００８７】
これにより、ＭＥＭＳによる光学素子を利用する場合は製造歩留まりを高めることができる。
【００８８】
またより小さな光スイッチモジュールを複数結合させることにより、順次規模の大きな光スイッチ装置を実現することができる。
【００８９】
さらにまたその実装上、３次元の広がりを利用することから、よりコンパクトでしかもハンドリングし易い部品構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本的構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す図である。
【図３】図２の第１実施例の構成を詳細に説明するための図である。
【図４】光通過／反射素子をなす微小ミラーを図解的に示す図である。
【図５】微小ミラーでの光の通過の態様（ａ），（ｂ）および（ｃ）を表す図である。
【図６】本発明の第２実施例を示す図である。
【図７】図６の第２実施例の構成を詳細に説明するための図（その１）である。
【図８】図６の第２実施例の構成を詳細に説明するための図（その２）である。
【図９】図６の第２実施例の構成を詳細に説明するための図（その３）である。
【図１０】本発明に基づく拡張光入力ポートの考え方を説明するための図である。
【図１１】本発明の第３実施例を示す図である。
【図１２】本発明の第４実施例を示す図である。
【図１３】図１２における結合スイッチモジュールの構成例を示す図である。
【図１４】本発明の第５実施例を示す図である。
【図１５】本発明に基づく拡張光出力ポートの考え方を説明するための図である。
【図１６】本発明の第６実施例を示す図である。
【図１７】光スイッチ装置の一般的な構成を示す図である。
【図１８】ＭＥＭＳによる光通過／反射素子を用いた光スイッチ装置を示す図である。
【符号の説明】
１，１０…光スイッチ装置
２…基板
３…光入力ポート
４…光出力ポート
５…光学素子
１２，１２′…光通過／反射素子（ミラー）
２１…平面型スイッチモジュール
２２…結合スイッチモジュール
２４…光パス
３１…第１の辺
３２…第２の辺
３３…第３の辺
４１，５１，６１…第１の光スイッチユニット
４２，５２，６２…第２の光スイッチユニット
７０…光導波路
７１，７２…支持金具
７３…孔
７５…Ｌ字型の支持台
７６，７６′…レンズ
７７，７７′…光ファイバコネクタ
７８，７８′…ハウジング
７９…光ファイバケーブル
Claims (3)
- 各々が水平方向に配置され、かつ、相互に垂直方向に積み重ねて配置される、複数の水平方向スイッチモジュールと、
前記複数の水平方向スイッチモジュールの各一辺に沿って垂直方向に配置され、１つの前記水平方向スイッチモジュール上に形成される複数の光パスと、他の前記水平方向スイッチモジュール上に形成される複数の光パスとを選択的に結合する少なくとも１つの垂直方向結合スイッチモジュールとから構成され、
複数の光入力ポートが複数の前記水平方向スイッチモジュールの各第１の辺に配列され、前記垂直方向結合スイッチモジュールは該複数の水平方向スイッチモジュールの前記各第１の辺に直交して隣接し前記各一辺をなす各第２の辺に沿って配置され、複数の光出力ポートが該垂直方向結合スイッチモジュールの一端に形成されることを特徴とする光スイッチ装置。 - 前記複数の水平方向スイッチモジュールの前記各第１の辺に直交して隣接する前記各第２の辺に沿って配置され、複数の前記光出力ポートをその一端に形成すると共に、各前記光パスを貫通可能にして第１の前記垂直方向結合スイッチモジュールとなし、さらに、該第１の垂直方向結合スイッチモジュールと同一構成の第２の垂直方向結合スイッチモジュールを該第１の垂直方向結合スイッチモジュールに併設して、該第２の垂直方向結合スイッチモジュールの一端に複数の前記光出力ポートを形成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。
- 複数の前記光入力ポートを複数の前記水平方向スイッチモジュールの前記各第１の辺に配列し、該複数の水平方向スイッチモジュールの前記各第１の辺に直交して隣接する前記各第２の辺に沿って配置すると共に一端に複数の前記光出力ポートを形成してなる第１の光スイッチユニットを構成し、さらに、該第１の光スイッチユニットと同一構成の第２の光スイッチユニットを前記第２の辺に平行に沿って併設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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001218570A JP4368074B2 (ja) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | 光スイッチ装置 |
| US10/079,902 US6741766B2 (en) | 2001-07-18 | 2002-02-22 | Optical switch device |
Applications Claiming Priority (1)
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