JPS5960401A - 光スイツチ - Google Patents
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- JPS5960401A JPS5960401A JP17234482A JP17234482A JPS5960401A JP S5960401 A JPS5960401 A JP S5960401A JP 17234482 A JP17234482 A JP 17234482A JP 17234482 A JP17234482 A JP 17234482A JP S5960401 A JPS5960401 A JP S5960401A
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- Japan
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- piezoelectric element
- optical
- permanent magnet
- slider
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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
- G02B6/351—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements
- G02B6/3512—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being reflective, e.g. mirror
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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
- G02B6/3564—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
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- G—PHYSICS
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- G02B6/355—1x2 switch, i.e. one input and a selectable single output of two possible outputs
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- G02B6/3568—Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details characterised by the actuating force
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- G—PHYSICS
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- G02B6/3564—Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details
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- 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】
発明の技術分野
本発明は機械式光スィッチに関し、特に圧電素子を利用
して可動部分を駆動するようにした光スィッチに関する
ものである。
して可動部分を駆動するようにした光スィッチに関する
ものである。
従来技術と問題点
光路の切り替えを行うための光スィッチとしては、従来
、電磁石を用いて可動形の光学素子を駆動して光路を切
り替える機械式のものと、光学素子における電気光学効
果等を利用して光路を切り替える非機械式のものとがあ
る。
、電磁石を用いて可動形の光学素子を駆動して光路を切
り替える機械式のものと、光学素子における電気光学効
果等を利用して光路を切り替える非機械式のものとがあ
る。
第1図は従来の機械式光スィッチを示したものである。
同図において、1.2は電磁石を構成するコイル、3は
永久磁石つきスライダ、4はプリズムである。
永久磁石つきスライダ、4はプリズムである。
第1図においてコイル1.2を直列にしであるいはそれ
ぞれを単独に励磁することによって、永久磁石と電磁石
との極性の関係に応じて、永久磁石つきスライダ3をコ
イル1の側とコイル2の側とに任意に移動させることが
できる。プリズム4は永久磁石つきスライダ3上に搭載
されており、スライダとともに移動することによって、
光路の切り替えを行う。
ぞれを単独に励磁することによって、永久磁石と電磁石
との極性の関係に応じて、永久磁石つきスライダ3をコ
イル1の側とコイル2の側とに任意に移動させることが
できる。プリズム4は永久磁石つきスライダ3上に搭載
されており、スライダとともに移動することによって、
光路の切り替えを行う。
このように従来の機械式光スィッチは電磁石と永久磁石
との間に(l+ <力を利用して動作するものであり、
そのため切り替え速度が遅くまた電磁石の励磁に必要な
消費電力が大きいという欠点があった。
との間に(l+ <力を利用して動作するものであり、
そのため切り替え速度が遅くまた電磁石の励磁に必要な
消費電力が大きいという欠点があった。
また非機械式の光スィッチは、一般に切り替え速度は速
いが、反面漏話が大きくかつ非常に高価であるという欠
点を伴うものであった。
いが、反面漏話が大きくかつ非常に高価であるという欠
点を伴うものであった。
発明の目的
本発明はこのような従来技術の問題点を解決しようとす
るものであって、その目的は、機械式光スィッチにおけ
る可動光学素子の駆動を圧電素子を利用して行うことに
よって、切り替え速度が速いとともに切り替えに要する
消費電力が小さい光スィッチを提供することにある。
るものであって、その目的は、機械式光スィッチにおけ
る可動光学素子の駆動を圧電素子を利用して行うことに
よって、切り替え速度が速いとともに切り替えに要する
消費電力が小さい光スィッチを提供することにある。
発明の実施例
第2図は本発明の光スィッチの動作原理を説明するため
の図である。同図において、11はバイモルフ形圧電素
子、12はその両端に突起13.14を有するスライダ
、15A、15Bはスライダ120両端に設けられた強
磁性材料たとえばN52合金片、16はプリズム等の光
学素子、17.18は永久磁石、19は電源、20はス
イッチ、21.22は圧電素子の両入力端子である。
の図である。同図において、11はバイモルフ形圧電素
子、12はその両端に突起13.14を有するスライダ
、15A、15Bはスライダ120両端に設けられた強
磁性材料たとえばN52合金片、16はプリズム等の光
学素子、17.18は永久磁石、19は電源、20はス
イッチ、21.22は圧電素子の両入力端子である。
第2図において、(a)はスイッチ20の操作によって
端子21,22に図示の極性の電圧を加えた場は永久磁
石17に吸引される。スイッチ20が解放されると圧電
素子11は実線のように無変位の位置に復旧し、スライ
ダ12は突起14の部分が圧電素子IIに衝突して、永
久磁石17の吸引力と釣り合ってその位置に保持される
。
端子21,22に図示の極性の電圧を加えた場は永久磁
石17に吸引される。スイッチ20が解放されると圧電
素子11は実線のように無変位の位置に復旧し、スライ
ダ12は突起14の部分が圧電素子IIに衝突して、永
久磁石17の吸引力と釣り合ってその位置に保持される
。
次に(b)はスイッチ20の操作によって端子2L22
に図示のように(a)の場合と逆極性の電圧をは永久磁
石1日に吸引される。スイッチ20が解放されると圧電
素子11は実線のように無変位の位置に復旧し、スライ
ダ12は突起13の部分が妊電素子11に衝突して、永
久磁石18の吸引力と釣り合ってその位置に保持される
。
に図示のように(a)の場合と逆極性の電圧をは永久磁
石1日に吸引される。スイッチ20が解放されると圧電
素子11は実線のように無変位の位置に復旧し、スライ
ダ12は突起13の部分が妊電素子11に衝突して、永
久磁石18の吸引力と釣り合ってその位置に保持される
。
このようにして圧電素子11に電圧を加えるごとに、ス
ライダ12は突起13または14が圧電素子11に衝突
して定まる位置に保持される。従ってスライダ12に搭
載された光学素子■6は2つの定位置のうちの何れかの
位置をとり、これによって光路の切り替えを行うことが
できる。
ライダ12は突起13または14が圧電素子11に衝突
して定まる位置に保持される。従ってスライダ12に搭
載された光学素子■6は2つの定位置のうちの何れかの
位置をとり、これによって光路の切り替えを行うことが
できる。
なお第2図においてN52合金片15A 、 15Bに
代えζ、保持状態におい一ζそれぞれ永久磁石17.1
8と互いに吸引する極性を有する永久磁石を用いてもよ
い。
代えζ、保持状態におい一ζそれぞれ永久磁石17.1
8と互いに吸引する極性を有する永久磁石を用いてもよ
い。
また第2図(a)において、無電位状態で突起てもよい
、この方法によれば、圧電素子に不要の応力を与えるこ
とがなく、又ストッパで強制的に反発しているので、自
然に第2図(b)の状態に移動する。
、この方法によれば、圧電素子に不要の応力を与えるこ
とがなく、又ストッパで強制的に反発しているので、自
然に第2図(b)の状態に移動する。
第3図は本発明の光スィッチの一実施例の構成を示して
いる。同図においては第2図におけると同じ部分は同じ
番号で示されているが、圧電素子11に電圧を印加する
ための電源の部分は省略して示されている。また同図に
おいて30,31.32は光ファイバ、33.34.3
5はレンズであって、光ファイバ30、レンズ33は光
入力系を構成し、光ファイノX31゜レンズ34および
光ファイバ32.レンズ35はそれぞれ光出力系を構成
している。
いる。同図においては第2図におけると同じ部分は同じ
番号で示されているが、圧電素子11に電圧を印加する
ための電源の部分は省略して示されている。また同図に
おいて30,31.32は光ファイバ、33.34.3
5はレンズであって、光ファイバ30、レンズ33は光
入力系を構成し、光ファイノX31゜レンズ34および
光ファイバ32.レンズ35はそれぞれ光出力系を構成
している。
第3図において圧電素子11に電圧が印加されて11へ
のように変位することによって、スライダ12は突起1
4が圧電素子11に衝突する図示の位置に保持されプリ
ズム16は図における実線の位置におかれる。光ファイ
バ30の出力光はレンズ33を経てプリズム16に入射
するが、この状態においてはプリズム16は入射光を直
進させるので、レンズ33の出射光はレンズ34に入射
しレンズ34を経て光ファイバ31に伝送される。
のように変位することによって、スライダ12は突起1
4が圧電素子11に衝突する図示の位置に保持されプリ
ズム16は図における実線の位置におかれる。光ファイ
バ30の出力光はレンズ33を経てプリズム16に入射
するが、この状態においてはプリズム16は入射光を直
進させるので、レンズ33の出射光はレンズ34に入射
しレンズ34を経て光ファイバ31に伝送される。
圧電素子11に逆極性の電圧が印加されてIIBのよう
に変位することによって、スライダ12は左方に移動し
て突起13が圧電素子11に衝突する位置に保持されプ
リズム16は図において破線で示す16への位置におか
れる。この状態においては光ファイバ″lOの出射光は
レンズ33を経てプリズム16八に入射し、プリズムI
GA中を鎖線で示すように進行してレンズ35に入射し
、レンズ35を経て光ファイバ32に伝送される。
に変位することによって、スライダ12は左方に移動し
て突起13が圧電素子11に衝突する位置に保持されプ
リズム16は図において破線で示す16への位置におか
れる。この状態においては光ファイバ″lOの出射光は
レンズ33を経てプリズム16八に入射し、プリズムI
GA中を鎖線で示すように進行してレンズ35に入射し
、レンズ35を経て光ファイバ32に伝送される。
このように第3図の光スィッチによれば、圧電素子11
に異なる極性の電圧を印加することによってプリズム1
6を異なる位置に変位させ、これによって光ファイバ3
0の出射光を光ファイバ31.32に切り替えて伝送す
ることができる。
に異なる極性の電圧を印加することによってプリズム1
6を異なる位置に変位させ、これによって光ファイバ3
0の出射光を光ファイバ31.32に切り替えて伝送す
ることができる。
第4図は本発明の光スィッチの他の実施例の構成を示し
ている。同図においては第3図におけると同じ部分は同
じ番号で示されており、40はスイッチ、41.42は
それぞれバイモルフ形圧電素子である。第4図の構成に
おいては、圧電素子がスライダ12を挾んで2個設けら
れているのに対応して、突起13.14およびN52合
金片15A、15Bはそれぞれスライダ12の上下に分
けて配置されている。また第4図の場合、スイッチ40
は第3図におけるスイッチ20と異なり圧電素子に加え
られる電圧を反転できるような動作を行う必要がない。
ている。同図においては第3図におけると同じ部分は同
じ番号で示されており、40はスイッチ、41.42は
それぞれバイモルフ形圧電素子である。第4図の構成に
おいては、圧電素子がスライダ12を挾んで2個設けら
れているのに対応して、突起13.14およびN52合
金片15A、15Bはそれぞれスライダ12の上下に分
けて配置されている。また第4図の場合、スイッチ40
は第3図におけるスイッチ20と異なり圧電素子に加え
られる電圧を反転できるような動作を行う必要がない。
第4図においてスイッチ40をA側に倒したとぎは、圧
電素子41が破線で示す41Aのように変位して突起1
3を押し、N52合金片15Aは永久磁石17に吸引さ
れるが突起14が圧電素子42に衝突することによって
スライダ12は図示の位置に保持され、従ってプリズム
16は実線で示す位置にある。この状態では光ファイバ
30からレンズ33を経て出射した光はプリズム16に
無関係に直進し、レンズ34を経て光ファイバ3Iに伝
送される。
電素子41が破線で示す41Aのように変位して突起1
3を押し、N52合金片15Aは永久磁石17に吸引さ
れるが突起14が圧電素子42に衝突することによって
スライダ12は図示の位置に保持され、従ってプリズム
16は実線で示す位置にある。この状態では光ファイバ
30からレンズ33を経て出射した光はプリズム16に
無関係に直進し、レンズ34を経て光ファイバ3Iに伝
送される。
スイッチ40をB側に倒したときは、圧電素子42が破
線で示す42Aのように変位して突起14を押し、N5
2合金片1511ば永久磁石18に吸引されるが突起1
3が圧電素子41に衝突することによってスライダ12
ばその位置に保持され、従ってプリズム16は破線で示
す16への位置になる。この状態では光ファイバ30か
らレンズ33を経て出射した光はプリズム16内を鎖線
で示すように進行してレンズ35に入射し、レンズ35
を経て光ファイバ32に伝送される。
線で示す42Aのように変位して突起14を押し、N5
2合金片1511ば永久磁石18に吸引されるが突起1
3が圧電素子41に衝突することによってスライダ12
ばその位置に保持され、従ってプリズム16は破線で示
す16への位置になる。この状態では光ファイバ30か
らレンズ33を経て出射した光はプリズム16内を鎖線
で示すように進行してレンズ35に入射し、レンズ35
を経て光ファイバ32に伝送される。
このように第4図の光スィッチによれば、圧電素子41
.42にそれぞれ電圧を与えることによってプリズム1
6を変位させ、これによって光ファイバ30の出射光を
光ファイバ31.32に切り替えて伝送することができ
る。第4図の場合は圧電素子を2個必要とするが、単一
極性の電源で駆動できる利点がある。
.42にそれぞれ電圧を与えることによってプリズム1
6を変位させ、これによって光ファイバ30の出射光を
光ファイバ31.32に切り替えて伝送することができ
る。第4図の場合は圧電素子を2個必要とするが、単一
極性の電源で駆動できる利点がある。
なお本発明の光スィッチは、光学素子として上述のよう
にプリズムを利用する場合に訳らず、ミラーを利用する
場合にも同様にして適用できるものであることば言うま
でもない。光学素子は光を屈折させる光学素子を利用す
る場合′であっても、あるいは光を反射させる光学素子
であっても同様に通用することが可能である。
にプリズムを利用する場合に訳らず、ミラーを利用する
場合にも同様にして適用できるものであることば言うま
でもない。光学素子は光を屈折させる光学素子を利用す
る場合′であっても、あるいは光を反射させる光学素子
であっても同様に通用することが可能である。
発明の詳細
な説明したように本発明の光スィッチによれば、漏話が
少なくかつ安価である機械式光スィッチの利点を活かし
ながら、光信号の切り替え速度を向上させることができ
るとともに消費電力を著゛シ<低減できるので、高性能
化および省力化の効果がある。
少なくかつ安価である機械式光スィッチの利点を活かし
ながら、光信号の切り替え速度を向上させることができ
るとともに消費電力を著゛シ<低減できるので、高性能
化および省力化の効果がある。
第1図は従来の機械式光スィッチの構成を示す図、第2
図は本発明の光スィッチの動作原理を説明するための図
、第3図および第4図はそれぞれ本発明の光スィッチの
一実施例の構成を示す図である。 1.2−コイル、3・・−永久磁石つきスライダ、4−
プリズム、11−バイモルフ形圧電素子、12−スライ
ダ、13.L4−突起、15^、15B−強磁性材料、
16−−光学素子、17.18−・−永久磁石、19−
・−電源、20−スイッチ、21.22−入力端子、3
0,31.32−・光ファイバ、33,34.35−・
レンズ、40−・スイッチ、41.42−バイモルフ形
圧電素子 特許出願人 富士通株式会社 代理人 弁理士 玉蟲久五部 (外3名)第1図 第3因 4− 第4図
図は本発明の光スィッチの動作原理を説明するための図
、第3図および第4図はそれぞれ本発明の光スィッチの
一実施例の構成を示す図である。 1.2−コイル、3・・−永久磁石つきスライダ、4−
プリズム、11−バイモルフ形圧電素子、12−スライ
ダ、13.L4−突起、15^、15B−強磁性材料、
16−−光学素子、17.18−・−永久磁石、19−
・−電源、20−スイッチ、21.22−入力端子、3
0,31.32−・光ファイバ、33,34.35−・
レンズ、40−・スイッチ、41.42−バイモルフ形
圧電素子 特許出願人 富士通株式会社 代理人 弁理士 玉蟲久五部 (外3名)第1図 第3因 4− 第4図
Claims (3)
- (1)バイモルフ形の圧電素子と、該バイモルフ形圧電
素子に電圧を印加したときの該圧電素子の変位によって
移動する支持手段と、該支持手段をその移動方向によっ
て定まる2つの定位置のいずれかに保持する保持手段と
、前記支持手段上に設けられた光の屈折または反射を行
う光学素子とを具え、該光学素子のそれぞれの定位置へ
の移動に応じて光路の切り替えを行うことを特徴とする
光スィッチ。 - (2)前記保持手段が無変位状態の前記圧電素子と衝突
して前記支持手段を定位置に保持する前記支持手段に設
けられた突起部からなることを特徴とする特許17求の
範囲第1項記載の光スィッチ。 - (3)前記保持手段が無変位状態の前記圧電素子と衝突
して前記支持手段を定位置に保持する前記支持手段に設
けられた突起部と、前記支持手段の両端に設けられた強
磁性材料体または永久磁石と、前記支持手段の両側に設
けられ保持状態において前記強磁性材料体または永久磁
石と吸引する永久磁石とからなることを特徴とする特許
績、求の範囲第1項記載の光スィッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17234482A JPS5960401A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 光スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17234482A JPS5960401A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 光スイツチ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5960401A true JPS5960401A (ja) | 1984-04-06 |
Family
ID=15940163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17234482A Pending JPS5960401A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 光スイツチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5960401A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62222217A (ja) * | 1986-03-25 | 1987-09-30 | Anritsu Corp | 光路切替装置 |
-
1982
- 1982-09-29 JP JP17234482A patent/JPS5960401A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62222217A (ja) * | 1986-03-25 | 1987-09-30 | Anritsu Corp | 光路切替装置 |
JPH041329B2 (ja) * | 1986-03-25 | 1992-01-10 | Anritsu Kk |
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