JPH03156414A - 光スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ファイバを用いて光路を切シ替える光スイ
ッチに関する。

従来の技術 従来、光ファイバの切り替えを機械的に行う手段として
は、レンズ、ミラー、プリズムなどを用いたものや、直
接垂直な光フアイバ端面どうしが対向するようにして光
ファイバを移動させる方法が提案されている。

以下に従来の切り替えスイッチの一方法について特開昭
６３−２６１２１６号公報を参照しながら説明する。

第６図は従来の光スイッチの構成を示す図である。第６
図において、１〜３は光ファイバである。

１が移動する光ファイバで一部に磁石４が設けられてい
る。２，３が固定の光ファイバで電磁石６に設けられた
保持部にそれぞれ位置決め固定されている。また電磁石
５には外周にコイル６を設け、切替え時の極性反転の作
用を行う。移動する光ファイバ１の端面は、通常固定の
光ファイバ２，３のいずれか一方の端面と対向するよう
に磁石４の磁力によって固定されている。

切り替え時には、移動する光ファイバ１に設けた磁石４
の極性と反対の極性になるように、コイル６に電流を印
加することにより、磁石４が電磁石５と反発し光ファイ
バ１の端面が固定の光ファイバ３の端面と対向するよう
になっている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような光スイッチの構成では、光の
結合が端面どうしを突き合わして行われるため、光ファ
イバの位置の許容は、対向した面の中心を軸として回転
する方向のみに限られる。

そのために、光ファイバの配列は軸方向にしなければな
らず、機器内に収納して用いる場合、大きなスペースを
必要とする。

しかも、多極のスイッチを構成するとなると全体構造が
非常に大きくなるなどの課題を有していた０ 本発明は上記従来の課題を解決するもので、切り替える
光ファイバの配列に自由度を持たせて省スペース化を図
るとともに、多極のスイッチを小型で構成する光スイッ
チを提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、入力側の光ファイ
バの一方を４５度の斜め端面、出力側の光ファイバを同
様に４５度もしくは垂直端面にし、傾斜端面どうしを対
向させるように配列、もしくは傾斜端面の入力側光ファ
イバと垂直端面の出力側光ファイバを結合光軸上で直交
するように配列する構成としたものである。

作用 このように入射光ファイバの端面を４５度の傾斜端面に
することにより、光ファイバからの出射光を軸方向に対
し直角方向に放射できる。しかも結合光ファイバの光軸
中心が一致した状態で、入射光ファイバもしくは出射光
ファイバを移動させてもほとんど結合効率が変わらない
ために、光ファイバの配列に自由度をもたせることがで
きる。

実施例 以下、本発明をその実施例を示す第１図〜第５図の図面
を用いて説明する。

第１図ａ、ｂに本発明における第１の実施例の切替え基
本構成を示す。図において、１は入力光ファイバで、先
端に４５度の傾斜を持たせ傾斜全反射面１′を形成して
いる。２，３はそれぞれ出力光ファイバで、入力光ファ
イバ１同様に先端に４５度の傾斜を持たせ傾斜全反射面
Ｚ、３′を形成している。

第１図ａは、入力光ファイバ１と出力光ファイバ２との
結合状態を示している。それぞれの光ファイバ１，２は
４５度の傾斜した傾斜全反射面１′。

２′が向かい合っており、光ファイバ１の中心軸を通っ
た光が傾斜全反射面１／　、　２／で反射され、光ファ
イバ２の中心軸を通って行くように配置されている。

第１図すは、切替え後の入力光ファイバ１と出力光ファ
イバ３との結合状態を示している。切替え時には、入力
光ファイバ１の中心軸を通った光が傾斜全反射面１’、
３’で反射され、光ファイバ３の中心軸を通って行くよ
うな位置まで入力光ファイバ１が移動する。この時の光
ファイバの位置関係（１と２および１と３）ｌｉ、光フ
ァイバ１の中心軸を通った光が傾斜全反射面で反射する
光路１＆を軸として３６０度回転しても結合特性はほと
んど変わらない。すなわち、結合光軸を中心として結合
する光ファイバをどのように回転しようと特性への影響
はほとんどない。第１図では光ファイバの軸方向に入出
力光ファイバ１〜３を配列しているが、上述したように
、光路１ａを軸としてそれぞれの光ファイバ１〜３を回
転させても同じ機能が得られるのはいうまでもない。

第２図ａ、ｂは、本発明における第２の実施例の切替え
基本構成を示す図である。図において、第１図に示す部
分と同一部分については同一番号を付して説明を省略す
る。第２図では出力光ファイバ２，３の端面を垂直にし
たもので、傾斜全反射面！、３′に比べ実行的な結合距
離が短くなるために結合効率が上がるものである。

第３図は本発明の多極切替えの実施例であり、図におい
て１０は案内のだめの光ファイバで、端面が４５度の傾
斜全反射面１σを有しているｏｌは入力光ファイバで、
一端を垂直端面に他端を４５度傾斜全反射端面１′に形
成され回転保持具１１に固定されている。２，３は出力
光ファイバで、先端が４５度の傾斜全反射面ｌ、３′を
有し、入力光ファイバ１の軸を中心に、同一円周上に固
定具１２に配列されている。なお、第４図に示すように
出力光ファイバ２，３と同様に同一円周上に多数の光フ
ァイバ２０〜２３が配列されている。なお、第４図には
６本の出力光ファイバが示されているが、必要に応じて
６本より多くの出力光ファイバを配列することも可能で
ある。１３は回転保持具１１の軸受は部材であり、スペ
ーサ１４を介して２個の転がり軸受け１５　、１５’と
固定リング１６によって前記回転保持具１１を回動自在
に保持している。また軸受は部材１３は基板１７に固定
されている。

以上のように構成された光スイッチについて、以下その
動作を説明する。

まず、案内光ファイバ１０を通ってきた光は、傾斜全反
射面１σで反射された後、入力光ファイバ１に入射し、
同様に傾斜全反射面１′で反射され、出力光ファイバ２
に入射する。出力光ファイバ２でも傾斜全反射面２′で
反射し光が伝搬される。

切替え時は、モータ等（図示せず）によシ前記回転保持
具１１を傾斜端面どうしが対向するまで回転させて光路
の切替えを行う。

以上のように本実施例によれば、端面を４５度に形成し
た複数の出力光ファイバ２，３．２０〜２３を同一円周
上に配列し、端面を４５度に形成した入力光ファイバ１
の傾斜全反射面１′を前記出力光ファイバ２，３．２０
〜２３の傾斜全反射面２’、３’、２σ〜２３′と対向
するようにして回転切替えを行うために、多極光スイッ
チの小型化が可能になる。

第６図は本発明の多極光スイッチの第２の実施例を示す
もので、第３図に示す部分と同一部分については同一番
号を付して説明を省略する。入力光ファイバ１の傾斜全
反射面１′より反射された光は、前記光ファイバ１に一
体固定されたレンズ保持部材１８に取りつけられた収束
性ロッドレンズ１９によシ出力光ファイバ２に結合され
る。切替え時には、第３図の構成と同様にモータ等（図
示せず）により回転保持具１１を切替え光ファイバとレ
ンズが対向するまで回転させて光路の切替えを行う。

以上のように、傾斜全反射面１′と一体的に収束性ロッ
ドレンズ１９を設けて出力光ファイバ２゜３（その他の
光ファイバは図示せず）と結合させるために、結合効率
が向上できるものである。

発明の効果 以上のように本発明は、端面を４５度に形成した少なく
とも一方の光ファイバを移動することにより光路を切り
替えるために、光ファイバの配列に自由度を持たせるこ
とができ、しかも全体構造の小さい光スイッチを実現で
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施例である光
スイッチの切替え動作を示す基本構成図、第２図（ａ）
　、　（ｂ）は本発明の第２の実施例である光スイッチ
の切替え動作を示す基本構成図、第３図は本発明の多極
光スイッチの断面図、第４図は第３図の光スイッチにお
ける光ファイバの配列図、第５図は本発明の多極光スイ
ッチの他の実施例の断面図、第６図は従来の光スイッチ
の一例を示す断面図である。 １・・・・・・光ファイバ（入力光ファイバ）、２，３
゜２ｏ〜２３・・・・・・光ファイバ（出力光ファイバ
）、１’、２’、３’・・・・・・傾斜全反射面、１ａ
・・・・・・光路、１１・・・・・・回転手段（回転保
持具）、１９・・・・・・収束性ロッドレンズ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバの側面と端面、もしくは側面どうしの
   光学的結合系において、端面を４５度に形成した少なく
   とも一方の光ファイバを移動することにより光路を切り
   替えるようにした光スイッチ。
2. （２）端面を４５度に形成した複数の光ファイバをそれ
   ぞれ同一円周上でかつ傾斜端面が中心より外側に向くよ
   うに配列するとともに、前記同一円周を有する円の中心
   に端面が４５度の切り替え用の光ファイバを配置し、前
   記同一円周上に配列した複数の光ファイバの傾斜端面に
   前記中心に配置した切り替え用の光ファイバの傾斜端面
   が順次対向するように切り替える回転手段を設けた請求
   項１記載の光スイッチ。
3. （３）端面を４５度に形成した光ファイバの反射光軸上
   に他の光ファイバと光学的に結合する収束性ロッドレン
   ズを一体的に保持し、前記収束性ロッドレンズを有する
   光ファイバを移動することにより光路を切り替えるよう
   にした光スイッチ。