JPS58162905A - オプテイカル・スイツチ - Google Patents
オプテイカル・スイツチInfo
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- JPS58162905A JPS58162905A JP57044688A JP4468882A JPS58162905A JP S58162905 A JPS58162905 A JP S58162905A JP 57044688 A JP57044688 A JP 57044688A JP 4468882 A JP4468882 A JP 4468882A JP S58162905 A JPS58162905 A JP S58162905A
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- JP
- Japan
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- light
- optical transmission
- transmission line
- optical switch
- optical
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/35—Optical coupling means having switching means
- G02B6/3536—Optical coupling means having switching means involving evanescent coupling variation, e.g. by a moving element such as a membrane which changes the effective refractive index
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/14—Mode converters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/35—Optical coupling means having switching means
- G02B6/354—Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
- G02B6/3544—2D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a plane
- G02B6/3548—1xN switch, i.e. one input and a selectable single output of N possible outputs
- G02B6/3552—1x1 switch, e.g. on/off switch
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/35—Optical coupling means having switching means
- G02B6/3564—Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details
- G02B6/3568—Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details characterised by the actuating force
- G02B6/3574—Mechanical force, e.g. pressure variations
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
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- G02B6/3594—Characterised by additional functional means, e.g. means for variably attenuating or branching or means for switching differently polarized beams
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/35—Optical coupling means having switching means
- G02B6/3596—With planar waveguide arrangement, i.e. in a substrate, regardless if actuating mechanism is outside the substrate
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、光学伝送路の途上に設けた搾一部に該光学
伝送路を通る光を選択的に吸収する手段を設けることに
よ抄、上記光の強さを変化させてスイッチ動作を行なわ
せるようにしえオプティカル・スイッチに関する。
伝送路を通る光を選択的に吸収する手段を設けることに
よ抄、上記光の強さを変化させてスイッチ動作を行なわ
せるようにしえオプティカル・スイッチに関する。
光学伝送路を通過する光會該光学伝送の途中で吸収ある
いは滅真させることにより受光端においてオン・オフの
スイッチ備号會得る、いわゆるオプティカル・スイッチ
が提案されている。
いは滅真させることにより受光端においてオン・オフの
スイッチ備号會得る、いわゆるオプティカル・スイッチ
が提案されている。
この種のオプティカル・スイッチはオン・オフの動作が
光の量により行なわれる丸め、機械的あるいは電気的な
オン・オフ@作における電気的雑音あるいは電気的耐圧
、スパークその他の問題が生ぜず、ま友構造が簡単で小
型化、薄型化が害鳥″″cあるという利点が、ある。
光の量により行なわれる丸め、機械的あるいは電気的な
オン・オフ@作における電気的雑音あるいは電気的耐圧
、スパークその他の問題が生ぜず、ま友構造が簡単で小
型化、薄型化が害鳥″″cあるという利点が、ある。
従来のオプティカル・スイッチの一例を第1allによ
り説明する。第1図に示しえオプティカル・スイッチは
、基[1に高S折率透明材料から成るコア2にクラッド
3を被覆し九オグテイヵル・ファイバー111段し、こ
のオプティカル・ファイバーの一部のり2ツド3を除去
すると共に仁の部分を図のととく湾−させて基板10表
面に露出せしめ、この露出部分に対して湾−画と直角に
外部よ)光吸収体rt押圧によ)密着できるように設け
て構成される。
り説明する。第1図に示しえオプティカル・スイッチは
、基[1に高S折率透明材料から成るコア2にクラッド
3を被覆し九オグテイヵル・ファイバー111段し、こ
のオプティカル・ファイバーの一部のり2ツド3を除去
すると共に仁の部分を図のととく湾−させて基板10表
面に露出せしめ、この露出部分に対して湾−画と直角に
外部よ)光吸収体rt押圧によ)密着できるように設け
て構成される。
このように構成し良オグテイカル・スイッチは、光黴駅
体yt−押圧してオプティカル・ファイバーのスア露出
ilK書着させることで一端から入射する光をその油上
においてa収又は減衰せしめて、他端よp射出する。射
出し走光は適当な受光手段で受光し、電気信号に変換し
てi1段の電子回路にスイッチ信号として供給するよう
にしている。
体yt−押圧してオプティカル・ファイバーのスア露出
ilK書着させることで一端から入射する光をその油上
においてa収又は減衰せしめて、他端よp射出する。射
出し走光は適当な受光手段で受光し、電気信号に変換し
てi1段の電子回路にスイッチ信号として供給するよう
にしている。
上記した従来のオプティカル・スイッチは、オプティカ
ル・ファイバーの湾一部に光吸収体を搾−画と直角に抑
圧する@に、皺湾一部が機械的圧力を受ける九めに耐久
性が悪く%tえ、オプティカル・ファイバーを基板に置
設するなどの構造上外光の混入を避けるためにクラツド
材の外側に更に黒色のシースを設ける必要がある、など
の欠点があった。
ル・ファイバーの湾一部に光吸収体を搾−画と直角に抑
圧する@に、皺湾一部が機械的圧力を受ける九めに耐久
性が悪く%tえ、オプティカル・ファイバーを基板に置
設するなどの構造上外光の混入を避けるためにクラツド
材の外側に更に黒色のシースを設ける必要がある、など
の欠点があった。
この発明の目的は、上記し九従来技術の欠点【解決し耐
久性が良く、大量生産に適し九オグティカル・スイッチ
を提供するKある。
久性が良く、大量生産に適し九オグティカル・スイッチ
を提供するKある。
以下、第2図ないし第1O図により、この発明の詳細な
説明する。
説明する。
第2図は、この発明によるオプティカル・スイッチの一
実施例を示す斜視図で、1は樹脂又は金属から成る基板
、20は基板1に形成したV字形溝で、この溝内面には
^反射率材料を蒸着などにより被着して光の損失1少な
くしてよい、1lllKは高屈折率透明樹脂等のコア材
2が充てんされる。
実施例を示す斜視図で、1は樹脂又は金属から成る基板
、20は基板1に形成したV字形溝で、この溝内面には
^反射率材料を蒸着などにより被着して光の損失1少な
くしてよい、1lllKは高屈折率透明樹脂等のコア材
2が充てんされる。
また3は#20の湾一部21を被覆するり2ツド材で、
低屈折率透明樹脂等の被膜であり、4は溝20の直線部
20′を被覆する金属蒸着Il[あるいはアルミナーグ
勢の高反射膜である。
低屈折率透明樹脂等の被膜であり、4は溝20の直線部
20′を被覆する金属蒸着Il[あるいはアルミナーグ
勢の高反射膜である。
また、5は可視光又は赤外光を発光するLED。
牛導体レーザー、あるいは電球等の発光素子%6はフォ
トトランジスタ、その他の受光素子である。
トトランジスタ、その他の受光素子である。
発光素子5からの光は1112Gのコア材に導入され、
溝の直[1120’、湾−I$21 、直線部2 G’
を過って受光素子6に入射される。すなわち1発光素子
5から$20に導入された党は、壽20f)@面及び上
面の高反射膜で反射t<b返し、又はコア材2中ti[
進して、111jillli121、Wlllf!12
0’tAッて受光素子tIk入射する。
溝の直[1120’、湾−I$21 、直線部2 G’
を過って受光素子6に入射される。すなわち1発光素子
5から$20に導入された党は、壽20f)@面及び上
面の高反射膜で反射t<b返し、又はコア材2中ti[
進して、111jillli121、Wlllf!12
0’tAッて受光素子tIk入射する。
$138は第2図の湾一部21の拡大断面図で、湾−一
21のり2ツド材卑7・kは、光吸収体7を設け、との
光吸収体itンフッド材3に対して湾−画と並行に抑圧
して密着させるととにより、湾劇II七率遇する発光素
子5からの光を吸収できるようKしている。tlN3図
1は、支持体8に取り付けた光Wk釈体1をクラツド材
3から層間させ丸状纏を示し、この場合は湾−5t−通
過する光はそのまま受光素子@に到達する。第3図すは
光吸収体1會指により押下けてクラツド材3に密着させ
丸状IImを示し、この場合は、湾一部から光が吸収さ
れ、受光素子6に到達する光は減少する。
21のり2ツド材卑7・kは、光吸収体7を設け、との
光吸収体itンフッド材3に対して湾−画と並行に抑圧
して密着させるととにより、湾劇II七率遇する発光素
子5からの光を吸収できるようKしている。tlN3図
1は、支持体8に取り付けた光Wk釈体1をクラツド材
3から層間させ丸状纏を示し、この場合は湾−5t−通
過する光はそのまま受光素子@に到達する。第3図すは
光吸収体1會指により押下けてクラツド材3に密着させ
丸状IImを示し、この場合は、湾一部から光が吸収さ
れ、受光素子6に到達する光は減少する。
第4図は、第3図で説明した動作の原運を説明する図で
、図中fiO、fil 、 fi倉は、それぞれ、大気
、り2ツド材3、コア材2の屈折率を示し、n鵞> a
l> noである。同図aは光吸収体7會り2ツド材3
から離間させている状態−を示し、この場合、上記のよ
うKml > J!1Gであるのでコア#2からの光は
図中矢印のごとく、クラツド材3と大気との境界で反射
されて再びコア材2に戻り、湾自部21での光の吸収は
生じない。ところが、同図すに示すようK、光吸収体7
tクラツド材3に密着させると、クラツド材に入った光
のほとんどは反射されずに光吸収体7Kll収されるの
で、受光素子6に到達する光は減少する。
、図中fiO、fil 、 fi倉は、それぞれ、大気
、り2ツド材3、コア材2の屈折率を示し、n鵞> a
l> noである。同図aは光吸収体7會り2ツド材3
から離間させている状態−を示し、この場合、上記のよ
うKml > J!1Gであるのでコア#2からの光は
図中矢印のごとく、クラツド材3と大気との境界で反射
されて再びコア材2に戻り、湾自部21での光の吸収は
生じない。ところが、同図すに示すようK、光吸収体7
tクラツド材3に密着させると、クラツド材に入った光
のほとんどは反射されずに光吸収体7Kll収されるの
で、受光素子6に到達する光は減少する。
第5図は、上記動作tさ、らに詳細に示したもので、光
学伝送路中では、光は角度#1で示すように、コア材2
とクラツド材3の間の全反射負内の角度以下で伝送され
るものと、角度#2と角度#3の間のクランド材を通っ
て再びコア材に戻る角度で伝送されるものとによシ伝送
される。なお、大気七夕2ツド材との境界を通して大気
に出る角度−1以上の光はほとんど無視できる。したが
って、上記#冨と#3の間でクラツド材に人って再びコ
ア材に戻る光を、光吸収体ytクラッド材3に密着させ
ることで取り除くことができる。
学伝送路中では、光は角度#1で示すように、コア材2
とクラツド材3の間の全反射負内の角度以下で伝送され
るものと、角度#2と角度#3の間のクランド材を通っ
て再びコア材に戻る角度で伝送されるものとによシ伝送
される。なお、大気七夕2ツド材との境界を通して大気
に出る角度−1以上の光はほとんど無視できる。したが
って、上記#冨と#3の間でクラツド材に人って再びコ
ア材に戻る光を、光吸収体ytクラッド材3に密着させ
ることで取り除くことができる。
ま九、光学伝送路は湾曲させることでコア材内の全反射
角とクラツド材での全反射角が変化するので、第6図に
示し良ように、光学伝送路を8字に曲げ、各曲げ半径r
l 、 jl及び遷移部の長さdを適当に選び、光がコ
ア材を出て、クラツド材と大気との境界面での全反射す
る量を多くすれば、この8字部に前記と同様の光吸収体
1m着させて光吸収量を大きくしてスイッチ性能を大き
くすることができる。
角とクラツド材での全反射角が変化するので、第6図に
示し良ように、光学伝送路を8字に曲げ、各曲げ半径r
l 、 jl及び遷移部の長さdを適当に選び、光がコ
ア材を出て、クラツド材と大気との境界面での全反射す
る量を多くすれば、この8字部に前記と同様の光吸収体
1m着させて光吸収量を大きくしてスイッチ性能を大き
くすることができる。
第7図は溝を湾曲させてスイッチ性能上火きくする場合
の実施例を示し丸もので、オプティカル・スイッチの構
造、配置に応じた三つのタイプを示している。同図1は
直進タイ7’、b#iUターンタイプ、Cは直角タイプ
の種々の実總謹様を示す。
の実施例を示し丸もので、オプティカル・スイッチの構
造、配置に応じた三つのタイプを示している。同図1は
直進タイ7’、b#iUターンタイプ、Cは直角タイプ
の種々の実總謹様を示す。
これら三種のタイプを適当に組合わせることKよツテ、
一枚の基板上に複数個のオプティカル・スイッチをその
湾曲部が交叉することなく構成できる。
一枚の基板上に複数個のオプティカル・スイッチをその
湾曲部が交叉することなく構成できる。
なお、上記したコア材2としては、アクリル系プラスチ
ック、クラツド材3はポリエチレン系プラスチック、光
吸収体1は黒色軟質ゴムなどが適当であるが、これに限
定されないことは明らかである。
ック、クラツド材3はポリエチレン系プラスチック、光
吸収体1は黒色軟質ゴムなどが適当であるが、これに限
定されないことは明らかである。
第8図は、鍵記し九コア材を充てんする1120すなわ
ち光学伝送路を構成する溝の種々の形状であり同図aの
V字溝以外に、U字溝b%台f#溝c1半円1111d
、あるいは・に示したような8履すなわち従来のオプテ
ィカル・ファイバーを半分濶込んだ形式のものとして実
施できる。なお、光吸収体との接触面積を大きくする九
めにはfl(示したようなJ1溝屋とすることが考えら
れる。
ち光学伝送路を構成する溝の種々の形状であり同図aの
V字溝以外に、U字溝b%台f#溝c1半円1111d
、あるいは・に示したような8履すなわち従来のオプテ
ィカル・ファイバーを半分濶込んだ形式のものとして実
施できる。なお、光吸収体との接触面積を大きくする九
めにはfl(示したようなJ1溝屋とすることが考えら
れる。
第9図は、この発FIAKよるオプティカル・スイッチ
とその発光素子及び受光素子を離間して配置する場合の
構造の一例を示すもので、基板1に従来のオプティカル
・ファイバー1 、1 @を結合するための#122を
形成し良ものである。
とその発光素子及び受光素子を離間して配置する場合の
構造の一例を示すもので、基板1に従来のオプティカル
・ファイバー1 、1 @を結合するための#122を
形成し良ものである。
第10図は、仁の発明のオプティカル−スイッチを用い
たスイッチ系の構成例で#)り、発光素子5からの光t
この発明のオプティカル・スイッチを通して、受光素子
6に入力させ、受光素子の出力會前置増@暮11で増幅
し九後、反転増幅器あるいは電力増幅器12で所gI!
動作レベルとしてスイッチ出力を得るものであゐ。
たスイッチ系の構成例で#)り、発光素子5からの光t
この発明のオプティカル・スイッチを通して、受光素子
6に入力させ、受光素子の出力會前置増@暮11で増幅
し九後、反転増幅器あるいは電力増幅器12で所gI!
動作レベルとしてスイッチ出力を得るものであゐ。
以上説明したように、この発明のオプティカル・スイッ
チは、光学伝送路の途中に形成したW′一部と並行に党
吸収手段管設け、この光歇釈手段を光学伝送路に対して
選択的に密着させることによって、オン・オフ信号を得
るようにし九ので、前記従来例のような欠点がなく、耐
久性の大きいオプティカル・スイッチを得ることができ
、産業用のりミツトスイッチ、鋳爆蓋スイッチ、あるい
は電子機用の薄形、小型スイッチとしてきわめて有用で
ある。
チは、光学伝送路の途中に形成したW′一部と並行に党
吸収手段管設け、この光歇釈手段を光学伝送路に対して
選択的に密着させることによって、オン・オフ信号を得
るようにし九ので、前記従来例のような欠点がなく、耐
久性の大きいオプティカル・スイッチを得ることができ
、産業用のりミツトスイッチ、鋳爆蓋スイッチ、あるい
は電子機用の薄形、小型スイッチとしてきわめて有用で
ある。
を喪、仁の発明のオプティカル・スイッチは。
樹脂酸11.蒸着など汎用の工lIKより製造できるの
で、製造工程が簡単であり、大量学童が容易である。
で、製造工程が簡単であり、大量学童が容易である。
第1図は従来のオプティカル・スイッチの#i明図S*
2図はこの発明によるオプティカル・スイッチの構造図
、第3図、第4図、第5図及び嬉6図は、この発明の動
作説明図、第7図は搾一部及び光伝送方向のタイプを説
明する図、第8図/ri第2図における#1mlの種I
IIを説明する図、第9図は他の実施例、第107図は
この発明によるオプティカル・スイッチ系の1!明図で
ある。 1・−・・・・・・・基板 2・・・・−・・・・コア材 3・・・・・・・・・り2ツド材 4・・・・・・・・・高反射属 5・・・・・・・・・発光素子 6・・・・・・・・・受光素子 7・・・・・・・・・光吸収体 9.10・・・オプティカル・ファイ、!<−20・・
・・・・溝
2図はこの発明によるオプティカル・スイッチの構造図
、第3図、第4図、第5図及び嬉6図は、この発明の動
作説明図、第7図は搾一部及び光伝送方向のタイプを説
明する図、第8図/ri第2図における#1mlの種I
IIを説明する図、第9図は他の実施例、第107図は
この発明によるオプティカル・スイッチ系の1!明図で
ある。 1・−・・・・・・・基板 2・・・・−・・・・コア材 3・・・・・・・・・り2ツド材 4・・・・・・・・・高反射属 5・・・・・・・・・発光素子 6・・・・・・・・・受光素子 7・・・・・・・・・光吸収体 9.10・・・オプティカル・ファイ、!<−20・・
・・・・溝
Claims (1)
- 発光素子と受光素子とを光学伝送路により結合し、この
光学伝送路の一部に、伝送される光を選択的に吸収する
手Rt設けることによって受光素子に到達する光の強さ
を変化させてスイッチ動作會行なわせるようにしえオプ
ティカル・スイッチにおいて、上記光学伝送路は平面板
に形成し良一部が湾−した溝と、この溝に充てんされえ
^屑折皐透明材料と、上記湾一部以外の上記溝を含む1
画を覆う光反射膜と、上記譚一部の上記St含む上at
覆う低屈折率透明材料とから成り、上記光を@収する手
段は、上記溝の搾一部と並行な位置において上記低屈折
率透明材料に選択的に密着されるように配置された光吸
収材料から成り、上記光吸収手段を上記低屈折率透明材
料に密着させることによ知、上記光学伝送路を通る光管
吸収して上記受光素子Kjl達する党の強さを変化させ
てスイッチ動作を行なわせることを特徴とするオプティ
カル・スイッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57044688A JPS58162905A (ja) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | オプテイカル・スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57044688A JPS58162905A (ja) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | オプテイカル・スイツチ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58162905A true JPS58162905A (ja) | 1983-09-27 |
JPH0361923B2 JPH0361923B2 (ja) | 1991-09-24 |
Family
ID=12698361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57044688A Granted JPS58162905A (ja) | 1982-03-23 | 1982-03-23 | オプテイカル・スイツチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58162905A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2613844A1 (fr) * | 1987-01-23 | 1988-10-14 | Jaeger | Dispositif concu pour interrompre ou attenuer un signal lumineux se propageant dans un guide optique |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4116531A (en) * | 1977-04-01 | 1978-09-26 | International Standard Electric Corporation | Fiber optic switch arrangement |
JPS5559402A (en) * | 1978-10-30 | 1980-05-02 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Photo switch |
-
1982
- 1982-03-23 JP JP57044688A patent/JPS58162905A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4116531A (en) * | 1977-04-01 | 1978-09-26 | International Standard Electric Corporation | Fiber optic switch arrangement |
JPS5559402A (en) * | 1978-10-30 | 1980-05-02 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Photo switch |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2613844A1 (fr) * | 1987-01-23 | 1988-10-14 | Jaeger | Dispositif concu pour interrompre ou attenuer un signal lumineux se propageant dans un guide optique |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0361923B2 (ja) | 1991-09-24 |
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