JPS5895701A - 光スイツチ - Google Patents
光スイツチInfo
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- JPS5895701A JPS5895701A JP19372981A JP19372981A JPS5895701A JP S5895701 A JPS5895701 A JP S5895701A JP 19372981 A JP19372981 A JP 19372981A JP 19372981 A JP19372981 A JP 19372981A JP S5895701 A JPS5895701 A JP S5895701A
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- optical
- input
- fiber
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- 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
- G02B6/3502—Optical coupling means having switching means involving direct waveguide displacement, e.g. cantilever type waveguide displacement involving waveguide bending, or displacing an interposed waveguide between stationary waveguides
-
- 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
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- 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
- G02B6/3546—NxM switch, i.e. a regular array of switches elements of matrix type constellation
-
- G—PHYSICS
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- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (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】
本発明は、光通信システムや光情報処理システムに用い
られる光スィッチに関するものである。
られる光スィッチに関するものである。
従来のこの種の装置は、第1図に示すように構成されて
いた。第7図はJXJ光スイッチの例な示す。入力側光
フアイバl中を伝搬して来た入力光I′は、入力側レン
ズ11によって空間中に平行光ビームとして出射される
。この平行光ビーム光路の上部または下部には、電磁石
等によって駆動される上下動可能なj角プリズム亭が設
置されている。非スイッチ時には、該平行光ビームは非
スイッチ光出力側レンズ系J′に入射し、ざら(非スイ
ッ、ヵ出カ゛側、t7アイ、、1へよ導ヵ、わ、非、イ
ッチ光3′となる。一方、スイッチ時には、所定の平行
光ビーム光路中にj′角プリズム4INF−移動させる
( 図中]実線で示されたj角プリズム)。このように
j角プリズムrrs動させると、該平行光ビームは該j
角プリスムダによって偏向されて出方側レンズ系lに入
射し、さらに出方側光ファイバコに導かれてスイッチ光
−′となる。
いた。第7図はJXJ光スイッチの例な示す。入力側光
フアイバl中を伝搬して来た入力光I′は、入力側レン
ズ11によって空間中に平行光ビームとして出射される
。この平行光ビーム光路の上部または下部には、電磁石
等によって駆動される上下動可能なj角プリズム亭が設
置されている。非スイッチ時には、該平行光ビームは非
スイッチ光出力側レンズ系J′に入射し、ざら(非スイ
ッ、ヵ出カ゛側、t7アイ、、1へよ導ヵ、わ、非、イ
ッチ光3′となる。一方、スイッチ時には、所定の平行
光ビーム光路中にj′角プリズム4INF−移動させる
( 図中]実線で示されたj角プリズム)。このように
j角プリズムrrs動させると、該平行光ビームは該j
角プリスムダによって偏向されて出方側レンズ系lに入
射し、さらに出方側光ファイバコに導かれてスイッチ光
−′となる。
前記のような構成では、次のような問題点があった。
第1には、光フアイバ中の伝搬光管空間中の平行光ビー
ムに変換するために、入出射端において精密なレンズ系
/# 、 alおよびJ’li−gPすることである。
ムに変換するために、入出射端において精密なレンズ系
/# 、 alおよびJ’li−gPすることである。
第一には、精密な研磨行程、無反射膜付着工程尋、作製
において高度の熟練を娶する!角プリズム4If多数個
必要とする(とである。さらに第3には、j角プリズム
ダおよびその駆動機構は工作精度1得るため、ある程度
以上の大きさを要し、小形化が困難であることである。
において高度の熟練を娶する!角プリズム4If多数個
必要とする(とである。さらに第3には、j角プリズム
ダおよびその駆動機構は工作精度1得るため、ある程度
以上の大きさを要し、小形化が困難であることである。
従って、前述の従来の光スィッチは量産に遺した構造で
ないので、高価格であり、かつ大型なものであった。
ないので、高価格であり、かつ大型なものであった。
本発明は前記問題点な#央マるため、個別部品点数P減
らして量産向きに、かつ小型な構造としたものであり、
その目的は安価な小型光スイッチ管大量に供給マること
にある。以下図面により本発明の詳細な説明する。
らして量産向きに、かつ小型な構造としたものであり、
その目的は安価な小型光スイッチ管大量に供給マること
にある。以下図面により本発明の詳細な説明する。
#I!−図は本発明の光スィッチの基本構造および原理
管示す平面図であり、第3図はその側面図である。入力
何党ファイバlと出力側光ファイバーが11p12図に
示すように所定の交差角θで交差して設置すれている。
管示す平面図であり、第3図はその側面図である。入力
何党ファイバlと出力側光ファイバーが11p12図に
示すように所定の交差角θで交差して設置すれている。
出力側光ファイバコのコア部の屈折率n2は、入力側光
ファイバlのコア部の屈折率n工よりも大きい。また両
党ファイバのクラ 。
ファイバlのコア部の屈折率n工よりも大きい。また両
党ファイバのクラ 。
ラド層は、十分薄いかまたは無いので、光フアイバ中の
伝搬光の電界分布には、111!J図に示Tように1フ
アイバ外へしみ出している。交差角θは、C□B−1(
nl/h2 )より小さい値に設定されている。
伝搬光の電界分布には、111!J図に示Tように1フ
アイバ外へしみ出している。交差角θは、C□B−1(
nl/h2 )より小さい値に設定されている。
前記構成−において、入力側光フアイバl中を入l力光
l′が交差部性進入してきた場合な考える。出力側光フ
ァイバコーと入力側光ファイバlの距離が十分離れてお
り、入力光l′の電界分布12のしみ出しか出力側光フ
ァイバコにまで及んでいない場合には、入力光l′は交
差部をそのまま通り過ぎ、非ス・イツ千光3′となる。
l′が交差部性進入してきた場合な考える。出力側光フ
ァイバコーと入力側光ファイバlの距離が十分離れてお
り、入力光l′の電界分布12のしみ出しか出力側光フ
ァイバコにまで及んでいない場合には、入力光l′は交
差部をそのまま通り過ぎ、非ス・イツ千光3′となる。
一方、出力側光ファイバコと入力側光ファイバーの距離
が小ざくなり、入力光l′の電界分布12のしみ出しが
出力側光ファイバjに及び、かつ入力光l′の伝搬定数
β、とスイッチ光コ′ノ伝搬定数βがe −cog−1
(βV12”) f−満たTと、入力何党ファイバーと
出力側光ファイハコとは結合する。そして入力光l′は
交差部で出力側光ファイバλ′へ移り、スイッチ光2′
となる。
が小ざくなり、入力光l′の電界分布12のしみ出しが
出力側光ファイバjに及び、かつ入力光l′の伝搬定数
β、とスイッチ光コ′ノ伝搬定数βがe −cog−1
(βV12”) f−満たTと、入力何党ファイバーと
出力側光ファイハコとは結合する。そして入力光l′は
交差部で出力側光ファイバλ′へ移り、スイッチ光2′
となる。
このようにして入力側光ファイバーと出力@元ファイバ
コとの交差部での距離管変化せしめれば、光スイツチ作
用が実現される。変化せしめる距離は光の波長程度で十
分である。
コとの交差部での距離管変化せしめれば、光スイツチ作
用が実現される。変化せしめる距離は光の波長程度で十
分である。
光スイッチ作用4得るためには、入力側光ファイバおよ
び出力側光ファイバの少なくともいずれか管動かT必要
がある。この動きおよび作製工程中における光ファイバ
の取り扱いに光ファイバの強度が耐え得ない場合には、
1M4図に水工ように、偏心コア光フアイバ管用いれば
よい。マなわち入力側光ファイバーと出力側光ファイバ
コのクラッド部の最も薄い部位を内力)い合わせて交差
ぎせる。
び出力側光ファイバの少なくともいずれか管動かT必要
がある。この動きおよび作製工程中における光ファイバ
の取り扱いに光ファイバの強度が耐え得ない場合には、
1M4図に水工ように、偏心コア光フアイバ管用いれば
よい。マなわち入力側光ファイバーと出力側光ファイバ
コのクラッド部の最も薄い部位を内力)い合わせて交差
ぎせる。
光フアイバ同志の結合は電界分布のしみ出しの大1きい
薄いクラッドat用い、一方、機械的強度は厚いクラッ
ド部に負わせる。
薄いクラッドat用い、一方、機械的強度は厚いクラッ
ド部に負わせる。
光ファイバの駆動方法は、第5図に示すように1ればよ
い◎入力側光ファイバは基板S&:接着剤等で固定マる
か、または樹脂もしくはガラス中に埋め込んだ後、エツ
チングしてファイバ部な露出させる。この上部にスペー
サ4rt介して、出力側光ファイバコを所定の交差角に
交差させて設置Tる。ざら(その上部に、出力側光ファ
イバーG1:lip触させて積層圧電体71r装荷する
。、この積層圧電体7は、ファイバ間の距離管機調整す
るための調整ねじlに固定されており、この調整ねじl
は支具9で保持されている。このような構成において、
積層圧電体7に端子M ioによって電圧な印加または
しゃ断することにより、両党ファイバ間の距離な変化せ
しめることができ、光スイツチ作用が実現される。光ス
ィッチの効率、マなわち入力光7′とスイッチ光2′の
強度比は、調整ねじtの操作および積層圧電体7への印
加電圧によって変えることができ、所望のスイッチ効率
が得られる。なお前記では、入力側光7アイバ/f−基
板jの上に固定したが、これとは逆に出力側光ファイバ
コな固定し、入力側光ファイバ/f駆動する構造として
も得られる作用番ゴ同じである。
い◎入力側光ファイバは基板S&:接着剤等で固定マる
か、または樹脂もしくはガラス中に埋め込んだ後、エツ
チングしてファイバ部な露出させる。この上部にスペー
サ4rt介して、出力側光ファイバコを所定の交差角に
交差させて設置Tる。ざら(その上部に、出力側光ファ
イバーG1:lip触させて積層圧電体71r装荷する
。、この積層圧電体7は、ファイバ間の距離管機調整す
るための調整ねじlに固定されており、この調整ねじl
は支具9で保持されている。このような構成において、
積層圧電体7に端子M ioによって電圧な印加または
しゃ断することにより、両党ファイバ間の距離な変化せ
しめることができ、光スイツチ作用が実現される。光ス
ィッチの効率、マなわち入力光7′とスイッチ光2′の
強度比は、調整ねじtの操作および積層圧電体7への印
加電圧によって変えることができ、所望のスイッチ効率
が得られる。なお前記では、入力側光7アイバ/f−基
板jの上に固定したが、これとは逆に出力側光ファイバ
コな固定し、入力側光ファイバ/f駆動する構造として
も得られる作用番ゴ同じである。
さて前記スイッチ管用いれば、第1図に示!ようなマト
リクススイッチが#I成し得る。第6図では一例として
3×3スイツチを示しである。基板jの上に、入力側光
7アイパlの平行列管固宇し、その上に出力側光ファイ
バコの平行列P、所定の交差角0で交差させ、スペーサ
6f介して固定マる。これによってできる7個の交差部
の上部に、第5図に示した出力側光ファイバ駆動部P装
荷する。支具tおよび基板jは筐体// &:固定Tる
。このようなマトリクススイッチを構成する場合、大き
さおよび作製の容易性の点から、交差角θは大きい方が
良い。前述したようk、交差角θはθ(cos (1
/h2 )ii−満を丁必要がある。これ゛より入力優
先ファイバ/のコアの屈折率n工と、出力側光ファイバ
コのコアの屈折率n2の差は大′き、い方が良い。これ
P実現するには、入力側光フチ1イパlに石英系ファイ
バ(nニー1.ギ6)管、出力側光ファイバコにはムs
−s −se−ae TAカルコケナイドガラスファ
イバ(n、>コ、ター)管用しするのか有効である。こ
の場合、炉前後の大きな交差角度が得られる。
リクススイッチが#I成し得る。第6図では一例として
3×3スイツチを示しである。基板jの上に、入力側光
7アイパlの平行列管固宇し、その上に出力側光ファイ
バコの平行列P、所定の交差角0で交差させ、スペーサ
6f介して固定マる。これによってできる7個の交差部
の上部に、第5図に示した出力側光ファイバ駆動部P装
荷する。支具tおよび基板jは筐体// &:固定Tる
。このようなマトリクススイッチを構成する場合、大き
さおよび作製の容易性の点から、交差角θは大きい方が
良い。前述したようk、交差角θはθ(cos (1
/h2 )ii−満を丁必要がある。これ゛より入力優
先ファイバ/のコアの屈折率n工と、出力側光ファイバ
コのコアの屈折率n2の差は大′き、い方が良い。これ
P実現するには、入力側光フチ1イパlに石英系ファイ
バ(nニー1.ギ6)管、出力側光ファイバコにはムs
−s −se−ae TAカルコケナイドガラスファ
イバ(n、>コ、ター)管用しするのか有効である。こ
の場合、炉前後の大きな交差角度が得られる。
以上説明したように、本発明の光スィッチ8ま、 ・高
精度i−@L、かつ形状も大きい入出力側レンズ系t’
、 J’ 、 i’lsヨび!角プリズム参などを介
さず、入力側晃ファイバlと出力側光ファイバλとの直
・・・接的結合管利用したものであるから、従来の光ス
ィッチと比較して、作製工程数が少なく、容易に “作
製し得るものであり、量産に適してしする。さら紀、石
英系光ファイバとカルフゲナイドガラス系光ファイバを
組み合わせれば、交差角度な大きくとることができ、ま
t積層圧電体を用し%n11、ファイバ駆動部が小型に
なり、従来の光スィッチと比較して極めて小型な光スィ
ッチな実現し得るO従って本発明の光スィッチは、安価
で、力)つtJ\型な光スィッチとして、光通信、光情
報処理などの、分針において、有力な光部品となり得る
ものである。
精度i−@L、かつ形状も大きい入出力側レンズ系t’
、 J’ 、 i’lsヨび!角プリズム参などを介
さず、入力側晃ファイバlと出力側光ファイバλとの直
・・・接的結合管利用したものであるから、従来の光ス
ィッチと比較して、作製工程数が少なく、容易に “作
製し得るものであり、量産に適してしする。さら紀、石
英系光ファイバとカルフゲナイドガラス系光ファイバを
組み合わせれば、交差角度な大きくとることができ、ま
t積層圧電体を用し%n11、ファイバ駆動部が小型に
なり、従来の光スィッチと比較して極めて小型な光スィ
ッチな実現し得るO従って本発明の光スィッチは、安価
で、力)つtJ\型な光スィッチとして、光通信、光情
報処理などの、分針において、有力な光部品となり得る
ものである。
第1図は従来の光スィッチの構成図、第一図は本発明の
光スィッチの基本構造の平面図、第3図は本発明の光ス
ィッチの基本構造の側面図、第事図は本発明の光スィッ
チにおける偏心コア光フアイバ管用いた場合の基本構造
図、第3図は本発明の光スィッチのファイバ駆動部の構
成図、I[lはマトリクススイッチの斜視図である。 l・・・入力側光ファイバ、l′・・・入力光 11・
・・入力側レンズ系、コ・・・出力側光ファイ/< 、
λ′・・・スイッチ光、コト俸・出力側レンズ系、3・
・・非スイッチ光出力側光ファイA%J’・・・非スイ
ッチ光、3′・・・非スイッチ光出力側レンズ系、ダ・
・・j角プリズム、!・・・基板、6・・・スペーサ、
7・・・積層圧1体、t・・・調整ねじ、9・・・支具
、IO・・・端子線、/l・・・筐体、12・・・入力
光の電界分布。 第1図 第3図 第5図 第6図
光スィッチの基本構造の平面図、第3図は本発明の光ス
ィッチの基本構造の側面図、第事図は本発明の光スィッ
チにおける偏心コア光フアイバ管用いた場合の基本構造
図、第3図は本発明の光スィッチのファイバ駆動部の構
成図、I[lはマトリクススイッチの斜視図である。 l・・・入力側光ファイバ、l′・・・入力光 11・
・・入力側レンズ系、コ・・・出力側光ファイ/< 、
λ′・・・スイッチ光、コト俸・出力側レンズ系、3・
・・非スイッチ光出力側光ファイA%J’・・・非スイ
ッチ光、3′・・・非スイッチ光出力側レンズ系、ダ・
・・j角プリズム、!・・・基板、6・・・スペーサ、
7・・・積層圧1体、t・・・調整ねじ、9・・・支具
、IO・・・端子線、/l・・・筐体、12・・・入力
光の電界分布。 第1図 第3図 第5図 第6図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1− Wr嘗の厚みなもつクラッド部を有する第1の
光ファイバと、所定の厚みPもつクラッド部管有し、か
つコア部の屈折率か第1の光ファイバのコア部の屈折率
より大きい第2の光ファイバが、入力側光ファイバのコ
アの屈折率tnよ、出力側の光ファイバのフ了の屈折率
t n、 、第1の光ファイバと第一の光ファイ 、。 sノ交差角t e トt、、# (oos−1(”1/
)2 なるような所定の交差角0で第7の光ファイバと交差し
て配置され、交差部における第1の光ファイバと第2の
光ファイバの距11F変化させるm*v備えたことを特
徴とする光スィッチ。 2、特許請求の範囲第1項記載の光スィッチにおいて、
第1の光ファイバが所望の数どけ互いに平行に配tされ
、第1の光ファイバ列ト平行な平面上に第2の光フアイ
バ列が第1の・・光フアイバ列(所定の交差角θで交差
して、所望の数だけ互いに平行に配I12れていること
【特徴とTる光スィッチ。 & 特許請求の範髄第1項記載の光スィッチにおいて、
゛第1の光7アイパおよび第一の光ファイバのいずれか
、または両方に偏心コア光フアイバ管用いることを特徴
とする光スィッチ。 。 本 特許請求の範囲IN/項記載の光スィッチ(おいて
、第1の光ファイバに石英系光ファイバ1、第一の光フ
ァイバにカルコゲナイドガラス7、了イパP用いるとと
管特徴とする光スィッチ。 器 特許請求の範囲第1項記載の光スィッチにおいて、
第1の光ファイバと第2の光7アイパとの間の距離な変
化させる機構として、第一の光ファイバである出力側光
ファイバの上部に、この出力側光ファイバに接触させて
釉整ねじに固定されており、前記積層圧電体に。 端子線によって電圧を印加またはしゃ断Tること(より
、第7の光ファイバと第一の光フフイバのfWJの距離
f変化させる機*f備えたこと管特徴とTる光スィッチ
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19372981A JPS5895701A (ja) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | 光スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19372981A JPS5895701A (ja) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | 光スイツチ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5895701A true JPS5895701A (ja) | 1983-06-07 |
Family
ID=16312829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19372981A Pending JPS5895701A (ja) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | 光スイツチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5895701A (ja) |
Cited By (4)
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 |
EP0320251A2 (en) * | 1987-12-10 | 1989-06-14 | Oxley Developments Company Limited | Fibre optic switching system |
JPH01503571A (ja) * | 1987-04-02 | 1989-11-30 | ブリテツシユ・テレコミユニケイシヨンズ・パブリツク・リミテツド・カンパニー | 光スイッチ |
WO2008110364A1 (de) * | 2007-03-15 | 2008-09-18 | Hochschule Niederrhein | Optische schaltvorrichtung |
-
1981
- 1981-12-03 JP JP19372981A patent/JPS5895701A/ja active Pending
Cited By (4)
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 |
JPH01503571A (ja) * | 1987-04-02 | 1989-11-30 | ブリテツシユ・テレコミユニケイシヨンズ・パブリツク・リミテツド・カンパニー | 光スイッチ |
EP0320251A2 (en) * | 1987-12-10 | 1989-06-14 | Oxley Developments Company Limited | Fibre optic switching system |
WO2008110364A1 (de) * | 2007-03-15 | 2008-09-18 | Hochschule Niederrhein | Optische schaltvorrichtung |
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