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Technisches
Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine optische Einrichtung, die verwendet wird auf dem Gebiet der
optischen Kommunikation oder optischen Verbindung und betrifft beispielsweise
eine optische Einrichtung, mit der von Ausgewählten einer Vielzahl erster
optischer Funktionsteile ausgegebenes Licht in einen zweiten optischen
Funktionsteil eingegeben wird oder umgekehrt von dem zweiten Funktionsabschnitt
ausgegebenes Licht eingegeben wird in Ausgewählte der Vielzahl erster optische
Funktionsteile. Insbesondere ist die Erfindung vorzugsweise anwendbar
auf einen optischen Monitor oder einen optischen Umschalter zum
Umschalten eines optischen Pfades.
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Hintergrund
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(1) Übertragungspfadumschalten ist
eine wesentliche Funktion in Übertragungspfaden
optischer Signale. Beispielsweise gibt es eine Lichtwellenumschaltfunktion
zum Umschalten des optischen Pfades zu einem Neuen zum Auswählen eines
optischen Signals von einer Vielzahl von Übertragungspfaden, einer optischen
Monitorfunktion zum Überwachen
eines Zustands jedes Pfades etc. Hierzu ist ein mechanischer optischer
Umschalter der Art des Umschaltens des optischen Pfads durch relatives Bewegen
von Endflächen
einander gegenüberliegender
optischer Fasern (d.h. Lichtwellenleiter) einfach aufgebaut und
hat Eigenschaften wie niedrige Einfügedämpfung, Miniaturisierung etc.
Viele Konfigurationen sind zuvor vorgeschlagen worden für diesen
Typ mechanischer optischer Umschalter.
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Beispielsweise hat die Japanische
Patentveröffentlichung
mit der Nr. H11-295623 A zum Unterdrücken von Dämpfung einen Pressmechanismus offenbart
zum Gegeneinanderpressen optischer Faserendenoberflächen, nachdem
eine photodetektorseitige optische Faser entlang einer Anordnung
einer Vielzahl von sendeseitigen optischen Fasern bewegt und positioniert
worden ist. Sowohl die Bewegung als auch das Drücken werden durch einen Ultraschalllinearmotor
ausgeführt
und eine Halte-Position
der photoerfassungsseitigen optischen Faser wird von einem Computer
gesteuert. Ferner, wie in der Japanischen Patentveröffentlichung
Nr. H07-72398 A beschrieben, ist ein Verfahren bekannt, bei dem
optische Fasern in V-Rillen fixiert sind (wobei die Rillen jeweils
in einer V-Form im Querschnitt geformt sind), um hierdurch die Positionsgenauigkeit
nach dem Umschalten zu verbessern. Unter der Bedingung, dass die
Vielzahl von optischen Fasern in den V-Rillen fixiert sind, wird
eine optische Faser, die der Vielzahl optischer Fasern gegenüberliegt,
durch einen Antriebsmechanismus unter den V-Rillen bewegt, um hierdurch
den optischen Pfad umzuschalten.
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Ferner, wie in der Japanischen Patentveröffentlichung
Nr. H08-50253 A beschrieben, ist ein optischer Umschalter vorgeschlagen
worden, in welchem eine Vielzahl optischer Fasern an einer Oberfläche einer
Säule angeordnet
sind und die Säule durch
einen Schrittmotor gedreht wird, um hierdurch eine der optischen
Fasern mit einer optischen Faser zu koppeln, die den optischen Fasern
gegenüberliegt.
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In dem mechanisch-optischen Umschalter für die Verteilung
von. Signalen von einer Vielzahl optischer Fasern ist es erforderlich,
eine sendeseitige optische Faser und eine empfangsseitige optische Faser
optisch miteinander zu koppeln mit niedriger Koppeldämpfung.
Das heißt,
ein Mechanismus, um die optischen Achsen der sende- und empfangsseitigen
optischen Fasern nach einer Umschaltoperation zueinander koinzidieren
zu lassen, ist erforderlich. Um die optischen Achsen zueinander
mit hoher Genauigkeit koinzidieren zu lassen, werden im Allgemeinen
eine Fixierspannvorrichtung mit einer V-Rillenstruktur wie oben
beschrieben, eine Ausrichtmarke oder Ähnliches verwendet. Da diese
in Kombination mit einem Antriebsmechanismus zum Durchführen mechanischer
Bewegung verwendet werden, gibt es ein Problem dahingehend, dass
die Einrichtung kompliziert im Aufbau ist. Wenn der Aufbau kompliziert
ist gibt es ein anderes Problem, dass die Eigenschaft auf einer
Langzeitbasis dazu neigt, bedingt durch Umweltänderungen etc. zu variieren.
Aus diesem Grund kann ein spezieller Mechanismus zum Drücken optischer
Faserendenoberflächen
etc. zusätzlich
erforderlich sein, der zu einer noch komplizierteren Struktur führt.
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In einem optischen Umschalter mit
der V-Rillenstruktur ist Umschalten bei einer hohen Geschwindigkeit
nicht leicht, weil jede optische Faser einmal von einer entsprechenden
V-Rille freigegeben werden muss und bewegt werden muss, wenn Umschalten
ausgeführt
wird. Eine Operation des Drückens
von Endoberflächen
gegeneinander nach der Bewegung wird nicht angewendet für Hochgeschwindigkeitsumschalten.
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In der Überlegung des vorangegangenen Problems
ist ein Ziel der Erfindung, eine Lichtwellenpfad-Umschalteinrichtung
wie einen optischen Umschalter oder einen optischen Monitor und
ein Lichtwellenpfadumschaltverfahren bereitzustellen, die jeweils
einfach aufgebaut sind, in der Lage sind, ein Umschalten bei hoher
Geschwindigkeit auszuführen und
stabil sind in ihrer Eigenschaft gegenüber Umgebungsänderungen.
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(2) Eine optische Faser bzw. ein
Lichtwellenleiter wird weithin verwendet als Lichtwellensignalübertragungspfad
zum Verbinden einer Lichtquelle zum Umsetzen eines elektrischen
Signals in ein optisches Signal mit einem Photodetektor zum Umsetzen
eines optischen Signals in ein elektrisches Signal. Eine große Zahl
solcher Übertragungspfade
ist mit Zunahme des Umfangs an Übertragungsinformation
angeordnet worden, sodass ein Pfad von einer Lichtquelle zu einem
Photodetektor kompliziert ist. Um die komplizierten Übertragungspfade über lange Zeit
stabil zu halten ist ein optischer Monitor zum Überwachen des Auftretens von
Fehlern in irgendeinem der Übertragungspfade
erforderlich.
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In dem optischen Monitor für optische Übertragungspfade
wird im Wesentlichen in der Mitte jedes Übertragungspfads eine Vorrichtung
verwendet zum Aufspalten einer optischen Faser zur Inspektion und
zum Erfassen eines Inspektionssignals durch einen Photodetektor.
Beispielsweise wird in einem in der Japanischen Patentveröffentlichung
Nr. H06-58840 A offenbarten System ein zu inspizierender Übertragungspfad
ausgewählt
aus einer Vielzahl aktiver Übertragungspfade
durch einen optischen Umschalter, ein Lichtwellenkoppler wird verwendet zum
Koppeln und Einfügen
eines Inspektionssignals, das sich in der Wellenlänge von
einem Übertragungssignal
unterscheidet, in den Übertragungspfad, ein
von einem Abschlussende des Übertragungspfades
reflektiertes Signallicht wird von einem Photodetektor erfasst und
die Ausgangsgröße davon
wird überwacht.
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Wie durch das zuvor erwähnte Beispiel
repräsentiert
hat ein konventioneller optischer Monitor an dem Lichtwellenleiterübertragungspfad
eine Vorrichtung zum Koppeln jeder optischen Faser und ein Inspektionssignal
zu jeder anderen mit hoher Koppeleffizienz. Um eine große Anzahl
von Übertragungspfaden
zu überwachen
ist es jedoch erforderlich, ein optisches Koppelsystem bereitzustellen
für jeden
Pfad und einen Photodetektor anzuordnen zum Überwachen der Ausgangsgröße davon
oder es ist jedoch erforderlich, eine Vorrichtung zu verwendet zum
Umschalten optischer Koppelung, wie in dem vorangegangenen Beispiel
beschrieben. Im vorherigen Fall gibt es ein Problem, dass die Anzahl
von Komponenten zum Aufbauen des optischen Monitors zunimmt und
ein Signalverarbeitungssystem zum Überwachen der Übertragungspfade
als Ganzes kompliziert ist. Ferner gibt es im letzteren Fall ein
anderes Problem, dass optische Kopplung jedes Mal, wenn der optische
Pfad umgeschaltet wird, aufrecht erhalten werden muss und dass eine
lange Zeit erforderlich ist zum Inspizieren, wenn die Anzahl von
Pfaden groß ist.
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Ein anderes Ziel der Erfindung ist,
einen optischen Monitor bereitzustellen, der eine große Anzahl
von Übertragungspfaden
bei hoher Geschwindigkeit überwachen
kann trotz einer geringen Zahl von Komponenten.
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Offenbarung
der Erfindung
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Eine optische Einrichtung in Übereinstimmung
mit der Erfindung schließt
ein: eine Vielzahl erster optischer Funktionsteile mit zueinander
parallelen optischen Achsen; einen zweiten optischen Funktionsteil,
angeordnet auf einer gemeinsamen geraden Linie, die jede der optischen
Achsen schneidet; und einen Bewegungsmechanismus zum Bewegen des
zweiten optischen Funktionsteils auf der gemeinsamen geraden Linie.
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Jeder der ersten optischen Funktionsteile kann
eine lichtemittierende Vorrichtung sein; und der zweite optische
Funktionsteil kann eine Photodetektor-Vorrichtung sein, die in der
Lage ist, von ausgewählten
der emittierenden Vorrichtungen emittiertes Licht zu empfangen.
Oder jeder der ersten optischen Funktionsteile kann eine Lichteingabevorrichtung sein;
und der zweite optische Funktionsteil kann eine Ausgabevorrichtung
sein, die in der Lage ist, Licht in ausgewählte der Eingabevorrichtungen
einfallen zu lassen.
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Vorzugsweise schließen die
ersten optischen Funktionsteile mindestens eines aus einer Gruppe
von einem Lichtwellenleiter-Array, einem Kollimatorlinsen-Array
und einem Array lichtemittierender Einrichtungen ein, und der zweite
optische Funktionsteil schließt
mindestens eines aus der Gruppe von einem Lichtwellenleiter (optische
Faser), einer Kollimatorlinse und einem Halbleiter-Photodetektorelement
ein.
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Alternativ kann eine Konfiguration
verwendet werden, bei der die ersten optischen Funktionsteile mindestens
eines aus der Gruppe von einem Lichtwellenleiter-Array, einem Kollimatorlinsen-Array
und einem Photodetektorelemente-Array einschließen, und der zweite optische
Funktionsteil mindestens eines aus der Gruppe von einem Lichtwellenleiter,
einer Kollimatorlinse und einer lichtemittierenden Halbleitereinrichtung
einschließt.
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Vorzugsweise verläuft die gemeinsame gerade Linie
senkrecht zu jeder der optischen Achsen. Vorzugsweise schließen einer
bzw. beide der ersten und zweiten optischen Funktionsteile eine
Gradientenindex-Stablinse ein.
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Die Bewegungsvorrichtung kann den
zweiten optischen Funktionsteil derart bewegen, dass der zweite
optische Funktionsteil auf irgendeiner der optischen Achsen angeordnet
ist. Oder die Bewegungsvorrichtung kann den zweiten optischen Funktionsteil derart
bewegen, dass der zweite optische Funktionsteil auf einer ausgewählten der
optischen Achsen anhält.
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Vorzugsweise ist ferner ein Steuermechanismus
vorgesehen zum Steuern des Bewegungsmechanismus, wobei der Steuermechanismus
den Bewegungsmechanismus steuert zum Anordnen des zweiten optischen
Funktionsteils in einer Position, in der die Lichtintensität von durch
den zweiten optischen Funktionsteil empfangenem Licht maximiert ist.
Außerdem
kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der ein Steuermechanismus
den Bewegungsmechanismus steuert zum Anordnen des zweiten optischen
Funktionsteils in einer Position, in der die Lichtintensität von von
entsprechenden der ersten optischen Funktionsteile empfangenem Licht
maximiert ist.
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Gemäß der Erfindung sind in einem
optischen Monitor zum Überwachen
von Signalslicht einer Vielzahl von Übertragungspfaden (als einer
Ausprägung
einer erfindungsgemäßen Lichtwellenpfad-Umschaltvorrichtung)
Signalslicht-Emissionsoberflächen
der Vielzahl von Sendepfaden entlang einer geraden Linie angeordnet,
und eine derart gegenüber
den Lichteemissionsoberflächen
angeordnete photodetektierende Oberfläche einer Photodetektor-Vorrichtung, dass
Licht von den Emissionsoberflächen
empfangen wird, wird derart parallel zu der geraden Linie bewegt,
entlang der die Signalslicht-Emissionsoberflächen angeordnet sind, dass die
Vielzahl von Signallichtstrahlen sukzessive auf die Photodetektoroberfläche einfallen
gelassen wird.
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Die Emissionsoberflächen der
Signallichtstrahlen sind als eine Endoberfläche eines Lichtwellenleiter-Arrays
festgelegt. Selbst wenn die Photoerfassungsvorrichtung als Halbleiter-Photoerfassungselement
festgelegt ist, kann sie eine Endoberfläche einer Kollimator-Linse
sein.
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Da der optische Monitor in Übereinstimmung mit
der Erfindung keine exakte optische Kopplung an eine optische Faser
bzw. einen Wellenleiter benötigt, ist
der Mechanismus nicht kompliziert, selbst in dem Fall, wo die Anzahl
von Lichtübertragungspfaden groß ist. Ferner
kann, da eine Inspektion bei hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden
kann, ein optisches Monitorsystem von einfachem Aufbau bereitgestellt
werden.
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Eine andere Ausprägung der Lichtwellenpfad-Umschaltvorrichtung
(Umschaltvorrichtung optischer Pfade) schließt ein: Ein auf solche Weise
ausgebildetes Lichtquellen-Array, dass lichtemittierende Oberflächen der
Vielzahl von Lichtquellen entlang einer geraden Linie angeordnet
sind; einen Antriebsmechanismus, von dem eine photodetektierende Oberfläche der
Photodetektor-Vorrichtung, die den lichtemittierenden Oberflächen derart
gegenüberliegend
angeordnet ist, dass Licht von dem Lichtquellen-Array empfangen
wird, parallel zur geraden Linie bewegt wird; und eine Steuervorrichtung
zum derartigen Steuern des Antriebsmechanismus, dass eine Lichtmenge
von von jeder der Lichtquellen-emittiertem und in die Photodetektor-Vorrichtung einfallendem
Licht maximiert wird.
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Das Lichtquellen-Array ist eine Endfläche eines
Lichtwellenleiter-Arrays, eine Endfläche eines Kollimatorlinsen-Arrays
oder ein Array lichtemittierender Einrichtungen.
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Die Photodetektor-Vorrichtung ist
eine Endoberfläche
eines Lichtwellenleiters, eine Endoberfläche einer Kollimatorlinse oder
ein photodetektierendes Halbleiterelement.
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Der Antriebsmechanismus schließt eine
parallel zu der geraden Linie, entlang der die lichtemittierenden
Oberflächen
angeordnet sind, angeordnete Führungsschiene
ein, einen mit der Photodetektor-Vorrichtung daran montierten und
auf der Führungsschiene
bewegbaren Tisch, und einen Antriebsabschnitt zum Bewegen des Tischs
in Übereinstimmung
mit einem von der Steuervorrichtung ausgegebenen Steuersignal.
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Ein von der wie oben beschrieben
konfigurierten Lichtwellenpfad-Umschalteinrichtung ausgeführtes Lichtwellenpfad-Umschaltverfahren
schließt die
folgenden Schritte ein. Das heißt,
die Schritte sind: der erste Schritt des Eingebens eines Anweisungssignals
zum Zuordnen eines Lichtwellenpfades, um ausgewählt zu werden in einer Steuereinheit zum
Steuern einer Position der Photodetektoroberfläche; der zweite Schritt des
Lesens von eine temporäre
Halte-Position einer Antriebseinheit betreffender Information aus
einer Speichereinrichtung der Steuereinheit ansprechend auf das
Signal und Bewegen des Tischs mit der montierten Photodetektorvorrichtung
zu einer vorbestimmten Position in Übereinstimmung mit der Information
bezüglich
der temporären Halte-Position;
den dritten Schritt des Messens von Intensität eines optischen Signals,
das von der Photodetektoroberfläche
in der vorbestimmten Position empfangen wird, und Bewegen des Tischs
um eine vorbestimmte Distanz in der Erhöhungsrichtung der Intensität und den
vierten Schritt des Wiederholens eines Betriebsablaufs wie dem in
dem dritten Schritt in eine neue Position nach dem Bewegen bis eine Ende-Anweisung
gegeben wird.
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Eine zweite Ausprägung der Lichtwellenpfad-Umschalteinrichtung
gemäß der Erfindung schließt ein:
ein Photodetektor-Vorrichtungsarray, auf solche Weise ausgebildet,
dass photodetektierende Oberflächen
der Vielzahl von Photodetektor-Vorrichtungen entlang einer geraden
Linie angeordnet sind; einen Antriebsmechanismus, von dem eine lichtemittierende
Oberfläche
der Lichtquelle, die gegenüber der
Photodetektoroberfläche
liegend angeordnet ist, parallel zu der geraden Linie derart bewegt
wird, dass Licht in das Photodetektor-Vorrichtungsarray einfallen
gelassen wird; und eine Steuervorrichtung zum Steuern des Antriebsmechanismus
derart, dass die Lichtmenge von von der Lichtquelle emittiertem
und in irgendeine der Vielzahl von Photodetektor-Vorrichtungen einfallendem Licht maximiert
wird.
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Die Photodetektorvorrichtung ist
eine Endoberfläche
eines Lichtwellenleiter-Arrays, eine Endoberfläche eines Kollimatorlinsen-Arrays
oder ein Array photodetektierender Halbleiterelemente. Die Lichtquelle
ist eine Endoberfläche
eines Lichtwellenleiters, eine Endoberfläche einer Kollimatorlinse oder ein
lichtemmittierendes Halbleiterelement.
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Der Antriebsmechanismus schließt eine
parallel zu der geraden Linie, entlang der die Photodetektoroberflächen angeordnet
sind, angeordnete Führungsschiene
ein, einen auf der Führungsschiene
beweglichen Tisch mit der Lichtquelle montiert, und einen Antriebsabschnitt
zum Bewegen des Tischs in Übereinstimmung
mit einem von der Steuervorrichtung ausgegebenen Steuersignal.
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Ein von der wie oben beschrieben
konfigurierten Lichtwellenpfad-Umschalteinrichtung ausgeführtes Lichtwellenpfad-Umschaltverfahren
schließt die
folgenden Schritte ein. Das heißt,
die Schritte sind: der erste Schritt des Eingebens eines Anweisungssignals
zum Zuordnen eines Lichtwellenpfades, um ausgewählt zu werden in einer Steuereinheit zum
Steuern einer Position der lichtemittierenden Oberfläche; der
zweite Schritt des Lesens von eine temporäre Halte-Position einer Antriebseinheit
betreffender Information aus einer Speichereinrichtung der Steuereinheit
ansprechend auf das Signal und Bewegen des Tischs mit der montierten
Lichtquelle zu einer vorbestimmten Position in Übereinstimmung mit der Information
bezüglich
der temporären
Halte-Position; den dritten Schritt des Messens von Intensität eines
optischen Signals, das von der entsprechenden der Photodetektoroberflächen in
dem gewünschten
optischen Pfad in der vorbestimmten Position empfangen wird, und
Bewegen des Tischs um eine vorbestimmte Distanz in der Erhöhungsrichtung der
Intensität
und den vierten Schritt des Wiederholens eines Betriebsablaufs wie
dem in dem dritten Schritt in eine neue Position nach dem Bewegen
bis eine Ende-Anweisung gegeben wird.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Es zeigt:
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1 eine
schematische Ansicht der Konfiguration eines optischen Monitors
als eine erste Ausbildungsform einer Lichtwellenumschalteinrichtung gemäß der Erfindung;
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2 eine
typische Grafik eines Betriebs des optischen Monitors;
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3 eine
Konfigurationsansicht einer zweiten Ausführungsform der Lichtwellenpfadumschalteinrichtung
gemäß der Erfindung;
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4 eine
Konfigurationsansicht einer dritten Ausführungsform der Lichtwellenpfadumschalteinrichtung
gemäß der Erfindung;
und
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5 ein
Ablaufdiagramm der Steuerung in der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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In den Zeichnungen kennzeichnen Bezugszeichen 10, 20, 110 oder 120 einen
Lichtwellenleiter bzw. eine optische Faser; 12, 22, 112 oder 122 eine Gradientenindex-Stablinse; 24 oder 124 einen
Lichtwellenleiterkoppler; 50 oder 152 ein Kollimator-Array (Lichtwellenleiter-Array); 52 oder 150 einen
Kollimator; 60 einen Antriebsmechanismus; 62 eine
Führungsschiene; 64 einen
Tisch; 66 eine Kugelgewindespindel; 68 einen Schrittmotor; 90 einen
Steuercomputer; 100 emittiertes Licht und 200 ein
Photodetektorelement.
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Beste Art, die Erfindung
auszuführen
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Nachstehend werden Ausführungsformen der
Erfindung spezifisch beschrieben. 1 zeigt
ein Beispiel der Konfiguration eines optischen Monitors in Übereinstimmung
mit der Erfindung. Lichtemissionsendoberflächen 16 einer Vielzahl
von Lichtwellenleitern bzw. optischen Fasern 10-1 bis 10-n zum Übertragen
optischer Überwachungssignale,
abgespaltet von Übertragungspfaden,
sind angeordnet und fixiert entlang einer geraden Linie 40a–40b durch eine
Halteplatte 12. Obwohl ein Intervall d zwischen jeweiligen
optischen Fasern im allgemeinen regelmäßig festgelegt ist, braucht
das Intervall d nicht regelmäßig zu sein
und kann unregelmäßig festgelegt
sein zum Zwecke der Bequemlichkeit des Designs.
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Andererseits ist ein photodetektierendes Halbleiterelement 200 als
Photodetektorvorrichtung derart angeordnet, dass es gegenüber den
Lichtemissionsendoberflächen 16 in
dem Lichtwellenleiter-Array 50 angeordnet ist und ein Bewegungsmechanismus 60 ist
derart vorgesehen, dass Licht 100, das von irgendeiner
der lichtemittierenden Endoberflächen 16 der
Lichtwellenleiter 10-1 bis 10-n emittiert wird,
auf das photodetektierende Halbleiterelement 200 einfallen
gelassen werden kann. Die Photodetektoroberfläche 26 des photodetektierenden
Elementes 200 ist derart eingerichtet, dass sie entlang einer
geraden Linie 42a–42b parallel
bewegt wird während
sie immer in einem konstanten Abstand L in den jeweiligen Lichtemissionsendoberflächen 16 der Lichtfasern
gehalten wird.
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Insbesondere wird das photodetektierende Element 200 auf
einem Tisch 64 verschiebbar auf einer Führungsschiene 62 montiert,
die parallel zu der geraden Linie 40a–40b vorgesehen ist,
entlang welcher die jeweiligen Lichtemissionsendoberflächen 16 der
Lichtwellenleiter angeordnet sind. Das Photodetektorelement 200 ist
ausgewählt
aus einem Photodetektorelement vom Silizium-Typ und einem Photodetektorelement
vom Indiumphosphid-Typ in Übereinstimmung
mit der Wellenlänge
des zu beobachtenden Lichts und die Richtung des Photodetektorelementes 200 ist
derart abgestimmt, dass das von dem Lichtwellenleiter-Array 50 emittierte
Licht 100 in das Photodetektorelement 200 einfallend
gemacht werden kann. Im übrigen
entspricht die gerade Linie 42a–42b einer gemeinsamen
geraden Linie, mit der jede der optischen Achsen der ersten optischen Funktionsteile
(des Lichtwellenleiter-Arrays 50 in dieser Ausführungsform)
geschnitten werden.
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Eine Kugelgewindespindel 66,
die den Tisch 64 fixiert, wird von einem Schrittmotor 68 gedreht,
um hierdurch den Tisch 64 hin und her zu bewegen. Irgendein
Antriebsmechanismus kann verwendet werden, wenn er gesteuert werden
kann durch ein externes Steuersignal 80. Ein Ultraschalllinearmotor,
ein Schwingspulenmotor oder ähnliches
kann verwendet werden als Antriebsmechanismus, aber ein Antriebsmechanismus,
der in der befähigt
ist zur Bewegung mit hoher Geschwindigkeit und exzellent ist bezüglich Dreh-
oder Bewegungsdistanz-Genauigkeit,
ist erforderlich.
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Mit der zuvor erwähnten Konfiguration kann der
Antriebsmechanismus gegebenenfalls nur Linearbewegung übernehmen,
sodass eine leichte Einrichtung von geringer Größe bereitgestellt werden kann
ohne das Vorsehen irgendwelcher komplizierter beweglicher Abschnitte.
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Ein Verfahren zum Überwachen
optischer Signale in der zuvor erwähnten Konfiguration wird nachstehend
beschrieben. Zuerst werden die Richtung und die Position der Führungsschiene 62 derart abgestimmt,
dass die optischen Achsen der optischen Fasern 10-1 bis 10-n nacheinander
mit der Photodetektoroberfläche 26 des
Photodetektorelements 200, das sich auf der Führungsschiene 62 bewegt,
schneiden. Die Größe Δ (was den
Durchmesser bedeutet, wenn die Photodetektoroberfläche rund ist
oder die Länge
einer kurzen Seite, wenn die Photodetektoroberfläche rechteckig ist) der Photodetektoroberfläche 26 des
Photodetektorelements 200 kann vorzugsweise kleiner sein
als das Lichtwellenleiterintervall d. Für effizienten Empfang von von
jedem Lichtwellenleiter emittiertem Licht ist es wünschenswert,
dass die Größe Δ im folgenden
Bereich liegt: 2L·tan(θ/2) ≤ Δ < d
in welchem L die Distanz zwischen
der Lichtemissionsendoberfläche
jedes Lichtwellenleiters ist und der photodetektierenden Oberfläche des
Photodetektorelementes und Θ der
Aperturwinkel des Lichtwellenleiters ist. Wenn die Winkelapertur
jedes Einmoden-Lichtwellenleiters festgelegt ist bei 7° und ein Photodetektorelement
mit einer Größe Δ von beispielsweise
1 mm verwendet wird, darf L nicht größer als etwa 8 mm sein.
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In der oben erwähnten Einrichtung wird eine Position
A an der Außenseite
des ersten Lichtwellenleiters 10-1 festgelegt als Anfangsposition
des Photodetektorelementes 200, so dass das Photodetektorelement 200 zur
Position A bewegt wird und bei der Position A stoppt, wenn ein Steuercomputer 90 initialisiert
wird. Wenn ein Signal 82 zum Ausgeben einer Anweisung zum
Starten eines Überwachungsbetriebsablaufs
in den Steuercomputer 90 eingegeben wird, bewegt sich der
Tisch 64 mit dem montierten Photodetektorelement 200 mit
einer konstanten Geschwindigkeit in Richtung einer Endposition B,
die an der Außenseite
des n-ten Lichtwellenleiters 10-n festgelegt ist.
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Solange kein Signal 83 zum
Ausgeben einer Anweisung zum Anhalten in den Steuercomputer 90 eingegeben
wird, kehrt der Tisch 24, der die Position B erreicht hat,
die Bewegungsrichtung um, kehrt zur Position A zurück und wiederholt
die Hinundherbewegung wieder und wieder.
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2 zeigt
die Änderung
eines Ausgangssignals 84 des Photodetektorelementes 200 bei
diesem Anlass. Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Photodetektorelementes
angenommen wird als v, ist
das Intervall tp zwischen Spitzen des Ausgangssignals näherungsweise
d/v. Die Periode p für
eine Hinundherbewegung wird ausgedrückt durch 2{(n–1)·d+dA+dB}/v,
wobei dA der Abstand zwischen der Position A und dem ersten Lichtwellenleiter 10-1 ist
und dB der Abstand zwischen dem n-ten Lichtwellenleiter 10-n und
der Position B ist. In der Zeichnung entsprechen die Signalspitzen
p1 und p1' dem Signal von
dem Lichtwellenleiter 10-1 während die Signalspitzen pn
und pn' dem Signal
von dem Lichtwellenleiter 10-n entsprechen. Wenn beispielsweise
irgendein Spitzenwert (p2 oder p2' in der Zeichnung) niedriger ist als
ein Signalintensitätspegel
IL, der im voraus festgelegt worden ist, wird eine Entscheidung getroffen,
dass irgendein Fehler im Übertragungspfad
auftritt.
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Angenommen, dass zweiunddreißig Lichtwellenleiter
in einem Array in Intervallen von d=1mm angeordnet sind und v beispielsweise festgelegt
ist auf 100 mm/s beispielsweise zum Überwachen von 32 Kanälen von Übertragungspfaden
(n=32). Dann ist in dem Fall d=dA=dB das Spitzenintervall tp 10
ms und die Überwachungsperiode
P ist etwa 0,66 s. Demgemäss
kann Mehrkanalüberwachung
in einer kurzen Zeit durchgeführt
werden.
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Obwohl die zuvor erwähnte Ausführungsform
beschrieben worden ist in einer Konfiguration, in der von irgendeinem
der Lichtwellenleiter emittiertes Licht von dem photodetektierenden
Halbleiterelement direkt empfangen worden ist, ist die Erfindung nicht
beschränkt
auf diese Konfiguration. Als Photodetektor ist ein für Miniaturisierung
geeignetes photodetektierendes Halbleiterelement höchst wünschenswert,
aber auch eine andere Vorrichtung wie zum Beispiel eine Photovervielfacher-Röhre etc.
kann diesem Zweck entsprechend verwendet werden. Kollimatorlinsen
können
an den Emissionsendoberflächen
der Lichtwellenleiter angeordnet sein. Als jede der Kollimatorlinsen
kann eine Gradientenindex-Stablinse verwendet werden. Diese Linse
hat derart exzellente Eigenschaften zur Kollimatorverwendung, dass
die fokale Position der Linse in Übereinstimmung mit der Länge der
Linse festgelegt werden kann, weil die Linse wie eine Säule ausgebildet
ist.
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Jedoch kann eine andere Linse, wie
zum Beispiel eine sphärische
Linse oder eine asphärische Linse
aus homogenem Material zum Bilden des Kollimators verwendet werden.
Da das emittierte Licht einen Parallelstrahl bildet, ist es nicht
erforderlich, das Emissionsendoberflächenintervall L zu verbreitern,
selbst in dem Fall, in dem der Abstand zwischen jeder Emissionsendoberfläche und
dem Photodetektorelement verlängert
ist. Zudem kann die Größe der Photodetektoroberfläche des
Photodetektorelementes größer sein
als der Strahldurchmesser unabhängig
von L. In diesem Fall kann die Photodetektor-Vorrichtung auch als
eine Kollimatorlinse ausgebildet sein. Das Photodetektorelement
empfängt
durch den Kollimator und den Lichtwellenleiter ausgebreitetes Licht.
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Als nächstes wird eine andere Ausführungsform
der Erfindung speziell beschrieben. 3 zeigt ein
zweites Konfigurationsbeispiel der Lichtwellenpfad-Umschaltanordnung
gemäß der Erfindung.
Ein Kollimator-Array 50 ist in solcher Weise ausgebildet, dass
Endabschnitte der Vielzahl von Lichtwellenleitern 10-1 bis 10-n zum
Senden von optischen Signalen an Endoberflächen eines Endes der Gradientenindex-Stablinsen 12-1 bis 12-n jeweils
derart angekoppelt sind, dass paralleles Licht 100 von
jeder der Endoberflächen
der Stablinsen am anderen Ende entnommen wird. Die jeweiligen Lichtemissionsendoberflächen 16 der
Stablinsen 12-1 bis 12-n sind angeordnet und befestigt
auf einer geraden Linie 40. Andererseits ist ein durch
eine andere Stablinse 22 und eine optische Faser 20 photodetektorseitig
aufgebauter Kollimator 52 als ein Satz angeordnet, um gegenüber jeder
der Lichtemissionsendoberflächen 16 in
dem Kollimator-Array 50 zu liegen und ein Bewegungsmechanismus 60 ist
derart vorgesehen, dass paralleles Licht 100 von jeder
der Lichtemissionsendoberflächen 16 der
Stablinsen 12-1 bis 12-n in den photodetektorseitigen
Kollimator 52 einfallen gelassen werden kann.
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Eine Lichteinfallsendoberfläche 26 der
photodetektorseitigen Stablinse 22 ist angeordnet, um parallel
bewegt zu werden, während
sie immer in einem konstanten Abstand von den Lichtemissionsendoberflächen 16 der
lichtquellenseitigen Stablinsen 12-1 bis 12-n gehalten
wird. Insbesondere ist ein photodetektorseitiger Kollimator 52 an
einem auf einer Führungsschiene 62 gleitbaren
Tisch 54 montiert, welcher parallel vorgesehen ist zu der
geraden Linie 40, entlang welcher die Lichtemissionsendoberflächen 16 der
lichtquellenseitigen Stablinsen 12-1 bis 12-n angeordnet
sind. Die Richtung des photodetektorseitigen Kollimators 52 ist
derart eingestellt, dass paralleles Licht 100 von dem lichtquellenseitigen
Kollimator-Array 50 in den photodetektorseitigen Kollimator 52 einfallen
gelassen werden kann. Eine Kugelgewindespindel 66, die
den Tisch 64 fixiert, wird von einem Schrittmotor 68 gedreht
um hierdurch den Tisch 64 zu bewegen.
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Irgendein Antriebsmechanismus kann
verwendet werden, wenn er die Position des Tischs in Übereinstimmung
mit einem externen Steuersignal steuern kann. Ein Ultraschalllinearmotor,
ein Schwingspulenmotor oder ähnliches
können
als Antriebsmechanismus verwendet werden, aber ein Antriebsmechanismus,
der in der Lage ist, sich bei hoher Geschwindigkeit zu bewegen und
exzellente Dreh- oder Bewegungsdistanzgenauigkeit aufweist, ist
wünschenswert.
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Mit der zuvor erwähnten Konfiguration kann der
Antriebsmechanismus gegebenenfalls nur die Linearbewegung übernehmen,
so dass eine kleine Einrichtung von geringem Gewicht bereitgestellt
werden kann, ohne das Vorsehen irgendwelcher komplizierten beweglichen
Abschnitte.
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Ein Verfahren zum Umschalten optischer Pfade
in der zuvor erwähnten
Konfiguration wird nachstehend beschrieben. Zuerst werden die Richtung
und Position der Führungsschiene 62 derart
abgestimmt, dass die optische Achse der lichtquellenseitigen Kollimatoren
nacheinander mit der optischen Achse des photodetektorseitigen Kollimators 52,
der sich auf der Führungsschiene 62 bewegt,
koinzidieren. Beispielsweise sei anfangs angenommen, dass eine Position,
bei der der photodetektorseitige Kollimator von einem der lichtquellenseitigen
Kollimatoren im Zentralabschnitt emittiertes Licht empfangen kann,
der Ursprung ist. Positionskoordinaten der jeweiligen Kollimatoren
relativ zum Ursprung werden in einer Speichereinrichtung im Computer 90 gespeichert
zum Durchführen
von Steuerung zum Antreiben des Schrittmotors 68. Die Positionen
werden als mechanische Design-Werte festgelegt.
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Wenn mit der zuvor erwähnten Vorbereitung irgendeine
der Positionen der lichtquellenseitigen Kollimatoren, wo der photodetektorseitige
Kollimator 52 zu bewegen ist, eingegeben wird als Anweisungssignal 82 in
den Steuercomputer 90, bewegt sich der Tisch 64 mit
dem photodetektorseitigen Kollimator 52 zu der gewünschten
Position, so dass von dem vorbestimmten lichtquellenseitigen Kollimator
emittiertes Licht auf den photodetektorseitigen Kollimator in gewissem
Umfang einfallen gelassen werden kann. Wenn die Positionskoordinaten
zu Beginn bestimmt sind, unter der Bedingung, dass jeder der lichtquellenseitigen
Kollimatoren tatsächlich
mit dem photodetektorseitigen Kollimator 52 in einem optischen
optimalen Zustand gekoppelt ist, kann eine sehr gute Koppeleigenschaft
durch diese einfache Einstellung erreicht werden. Der Lichtwellenpfad-Umschaltmechanismus
mit dem beweglichen Abschnitt kann jedoch durch die Umgebungsänderung
oder ähnliches beeinträchtigt werden,
so dass die Eigenschaft mit der Zeit verschlechtert wird.
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Um solche Änderung über die Zeit zu verhindern,
stellt die Erfindung zudem zusätzlich
einen folgenden Steuermechanismus bereit. Um die Intensität eines
in den photodetektorseitigen Kollimator 52 eingegebenen
optischen Signals zu messen, wird ein Teil des sich durch die optische
Faser 20 des photodetektorseitigen Kollimators ausbreitenden
Lichts aufgespaltet durch einen Lichtwellenkoppler 24,
um auf ein Photodetektorelement 200 einfallen gelassen zu
werden zum Messen der Lichtintensität, um hierdurch die Intensität des optischen
Signals in ein elektrisches Signal umzuwandeln.
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Ein Steuerablauf ist folgendermaßen. Das Ablaufdiagramm
ist in 5 gezeigt (in
welchem die Schrittnummern den Nummern in der folgenden Beschreibung
entsprechen).
- 1. Ein Anweisungssignal 82 zum
Bestimmen eines auszuwählenden
optischen Pfades wird in den Steuercomputer 90 eingegeben.
- 2. Ansprechend auf das Anweisungssignal 82 liest der
Computer 90 Information bezüglich einer temporären Halte-Position des photodetektorseitigen
Kollimators 52, welche Information in der Speichereinrichtung
(nicht dargestellt) im voraus gespeichert worden ist, und gibt ein
Steuersignal 80 an den Schrittmotor 68 zum Bewegen
des mit dem photodetektorseitigen Kollimator 52 montierten
Tischs 64 zu einer vorbestimmten Position.
- 3. Nachdem der photodetektorseitige Kollimator 52 sich
zu einer temporären
Halte-Position bewegt hat, wird die von dem photodetektorseitigen Kollimator 52 empfangene
Intensität
eines optischen Signals gemessen und Information 84 bezüglich der
Intensität
des optischen Signals wird in die Speichereinrichtung eingegeben
und gespeichert.
- 4. Der Computer 90 gibt ein Steuersignal 80 aus zum
Bewegen des photodetektorseitigen Kollimators 52, um eine
vorbestimmte Distanz.
- 5. Nachdem der photodetektorseitige Kollimator 52 um
die vorbestimmte Distanz bewegt worden ist, wird die Intensität des von
dem photodetektorseitigen Kollimators 52 empfangenen optischen Signals
gemessen und Information 84 bezüglich der Intensität des optischen
Signals wird in die Speichereinrichtung eingegeben und gespeichert.
- 6. Der Computer 90 vergleicht das Ergebnis mit der
Intensität
des vorangehenden optischen Signals, welches in der Speichereinrichtung
gespeichert worden ist und bestimmt eine Bewegungsrichtung des photodetektorseitigen
Kollimators 52 in Übereinstimmung
mit dem Vergleichsergebnis.
- 7. Eine Beurteilung wird getroffen, ob eine Verarbeitungsende-Anweisung
gegeben worden ist oder nicht. Wenn Ja, wird die Verarbeitung abgeschlossen.
- 8. Wenn es keine Ende-Anweisung gibt, gibt der Computer 90 ein
Steuersignal 80 für
das Bestimmen einer Bewegungsrichtung und einer vorbestimmten Bewegungsdistanz
in Übereinstimmung mit
dem Ergebnis des Schrittes 6 aus und führt die Verarbeitung zurück zu Schritt
5.
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Selbst in dem Fall, in dem eine Änderung
in der Zeit in dem Antriebsmechanismus auftritt, wird der photodetektorseitige
Kollimator 52 von dem oben erwähnten Steuerprozess gesteuert,
um immer die optimale Position in Bezug auf die 1ichtquellenseitigen
Kollimatoren zu erreichen. Das heißt, weil die Optimierung der
optischen Kopplung durch die Steuerung unter Verwendung eines elektrischen
Signals in Übereinstimmung
mit der Erfindung erzielt wird, ist es nicht notwendig, irgendein
hochgenaues Teil etc. für
die Positionierung zu verwenden, so dass eine Einrichtung mit einer
einfachen Konfiguration bereitgestellt werden kann. Stabile Eigenschaft kann
kontinuierlich beibehalten werden gegen eine Änderung mit der Zeit.
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In der zuvor erwähnten Ausführungsform ist eine Gradientenindex-Stablinse
als jede Kollimatorlinse verwendet worden. Die Linse hat eine exzellente
Eigenschaft bezüglich
der Kollimator-Verwendung, dass die Brennpunktsposition der Linse
in Übereinstimmung
mit der Länge
der Linse eingestellt werden kann, weil die Linse wie eine Säule geformt
ist. Eine andere Linse, wie zum Beispiel eine sphärische Linse oder
eine asphärische
Linse aus einem homogenen Material, kann jedoch auch zum Bilden
des Kollimators verwendet werden. In die Linse einfallendes Licht
wird nicht beschränkt
auf durch einen Lichtwellenleiter bzw. durch eine optische Faser übertragenes
Licht. Von einer lichtemittierenden Einrichtung kommendes Licht
kann direkt in die Linse einfallend gelassen werden.
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Ferner kann von Endoberflächen optischer Fasern,
bzw. Lichtwellenleiter emittiertes Licht und von lichtemittierenden
Einrichtungen emittiertes Licht direkt verwendet werden als ein
Lichtquellen-Array statt des Anpassens der Konfiguration des Kollimators.
In diesem Fall ist es, weil das emittierte Licht divergiert, erforderlich,
die photodetektierende Oberfläche
der photodetektierenden Einrichtung ausreichend nah an jeder lichtemittierenden
Oberfläche
anzuordnen.
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In dem photodetektorseitigen Kollimator kann
empfangenes Licht kondensiert bzw. verdichtet werden und in das
Photodetektorelement einfallen gelassen werden ohne dass es zu irgendeinem
Lichtwellenleiter geleitet wird. Ferner kann die Photoerfassungsseite
eine Konfiguration annehmen, in welcher Licht von einem Lichtquellen-Array
in das photodetektierende Element direkt einfallen gelassen wird oder
in die Endoberfläche
des Lichtwellenleiters statt des Einsetzens der Konfiguration eines
Kollimators.
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Das Aufspalten von gemessener Lichtintensität ist nicht
beschränkt
auf die Benutzung eines Lichtwellenleiterkopplers, sondern es kann
auch eine Vorrichtung verwendet werden, die von einem Lichtwellenleiter
austretendes Licht verwendet. In dem Falle einer Konfiguration,
in welcher das Signal weiter verbreitet werden muss zu einem nachfolgenden System,
ist ein Verfahren mit einer großen
Dämpfung nicht
wünschenswert.
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4 zeigt
ein drittes Konfigurationsbeispiel der Lichtwellenpfad-Umschalteinrichtung
gemäß der Erfindung.
Das Konfigurationsbeispiel wird im wesentlichen durch Umkehren der
Eingangs-/Ausgangsrichtung des Lichts in dem zweiten Konfigurationsbeispiel
erhalten. Ein Kollimator 152 wird als eine photodetektierende
Vorrichtung in solcher Weise ausgebildet, dass Gradientenindex-Stablinsen 122-1 bis 122-n an
Endabschnitte einer Vielzahl von Lichtwellenleitern 120-1 bis 120-n gekoppelt
sind zum Senden von optischen Signalen, so dass paralleles Licht 100 eingeholt
wird durch die anderen Enden der Stablinsen. Jeweilige Lichteinfallsendflächen 126 der Stablinsen 122-1 bis 122-n sind
an einer geraden Linie 140 ausgerichtet und befestigt.
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Andererseits sind ein aus einer anderen
Stablinse 112 gebildeter Lichtquellen-Kollimator 150 und ein
Lichtwellenleiter 110 derart als ein Satz eingerichtet,
dass sie den Lichteinfall-Endoberflächen 126 in dem Kollimator-Array 152 gegenüberliegen
und ein Bewegungsmechanismus 60 ist derart vorgesehen, dass
paralleles Licht 100 sukzessive in die jeweiligen Lichteinfallsendoberflächen 126 der
oben erwähnten Stablinsen 122-1 bis 122-n einfallen
wird. Eine Lichtemissionsendoberfläche 116 der lichtquellenseitigen Stablinse 112 ist
angeordnet, um parallel bewegt zu werden, während sie immer in einem konstanten
Abstand von den Lichteinfallsendoberflächen 126 der oben
erwähnten
photodetektorseitigen Stablinsen 122-1 bis 122-n gehalten
wird. Speziell ist ein lichtquellenseitiger Kollimator 150 an
einem Tisch 64 montiert, gleitend auf einer Führungsschiene 62,
die parallel zu der geraden Linie 140 vorgesehen ist, auf der
die Lichtemissionsendoberflächen 126 der
photoerfassungsseitigen Stablinsen 122-1 bis 122-n angeordnet
sind. Der Antriebsmechanismus und das Verfahren zum Umschalten optischer
Pfade (Lichtwellenpfad-Umschaltverfahren)
sind dieselben, wie jene in dem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Ein Steuermechanismus zum Bewegen
des lichtquellenseitigen Kollimators 150 zu einer optimalen
Position ist im wesentlichen derselbe, wie der in dem zweiten Ausführungsbeispiel
mit Ausnahme des folgenden Punktes. Das heißt, Lichtwellenleiter-Koppler 124-1 bis 124-n und
Photodetektorelemente 200-1 bis 200-n zum Durchführen von
Messungen sind in dem jeweiligen Lichtwellenleiter 120-1 bis 120-n in
dem photodetektorseitigen Kollimator-Array 152 vorgesehen,
um die Intensität
von in den photodetektorseitigen Kollimator eingegebenen optischen
Signalen zu messen. Ein in den Steuercomputer 90 eingegebenes
Anweisungssignal 82 muss eine temporäre Halte-Funktion des Tischs 64 bestimmen
und irgendeines der Photodetektorelemente 200-1 bis 200-n entsprechend
der Position, um die Intensität
eines optischen Signals zu messen. Obwohl nur eine der Ausgangssignalleitungen 184 für das Photodetektorelement 126-1 bis 126-n in
der Zeichnung zum Zwecke der Vereinfachung gezeigt ist, müssen n Leitungen von den Photodetektorelementen
jeweils verbunden werden.
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Ein Steuerablauf ist wie folgt.
- 1. Ein Anweisungssignal 82 zum Bestimmen
eines auszuwählenden
optischen Pfades wird in den Steuercomputer 90 eingegeben.
- 2. Ansprechend auf das Anweisungssignal 82 liest der
Computer 90 Information bezüglich einer temporären Halte-Position des lichtquellenseitigen
Kollimators 152, welche Information in der Speichereinrichtung
(nicht dargestellt) im voraus gespeichert worden ist, und gibt ein
Steuersignal 80 an den Schrittmotor 68 zum Bewegen
des mit dem lichtquellenseitigen Kollimator 152 montierten
Tischs 64 zu einer vorbestimmten Position.
- 3. Nachdem der lichtquellenseitige Kollimator 150 zu
der vorbestimmten Position bewegt worden ist, wählt der Computer 90 ein
entsprechendes Photodetektorelement und gibt Information 184 bezüglich der
Intensität
eines von dem photodetektorseitigen Kollimator empfangenen optischen
Signals in die Speichereinrichtung ein und speichert sie.
- 4. Der Computer 90 gibt ein Steuersignal 80 aus zum
Bewegen des lichtquellenseitigen Kollimators 150, um eine
vorbestimmte Distanz.
- 5. Nachdem der lichtquellenseitige Kollimator 150 bewegt
worden ist, wir die Intensität
eines von einem entsprechenden photodetektorseitigen Kollimator
empfangenen optischen Signals gemessen und der Computer 90 vergleicht
das Ergebnis mit der Intensität
des in der Speichereinrichtung gespeicherten vorangegangenen optischen
Signals und bestimmt eine Bewegungsrichtung des lichtquellenseitigen
Kollimators 150 in Abhängigkeit von
dem Vergleichsergebnis.
- 6. Die Information bezüglich
der gemessenen Intensität
des optischen Signals wird in der Speichereinrichtung gespeichert,
um die vorangegangene Information zu ersetzen.
- 7. In Übereinstimmung
mit dem Ergebnis des Schrittes 5 gibt der Computer 90 ein
Steuersignal 80 zum Bestimmen einer Bewegungsrichtung und einer
vorbestimmten Bewegungsdistanz aus.
- 8. Eine Operation wie in den Schritten 5 und 6 wird wiederholt
bis eine Ende-Anweisung ausgegeben wird.
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In dem oben erwähnten Steuerprozess kann ein
Effekt gleich dem in dem Fall des zweiten Ausführungsbeispiels erhalten werden.
Eine Modifikation äquivalent
zu dem zweiten Ausführungsbeispiel
in bezug auf die in den Kollimatoren verwendeten Linsen oder irgendwelche
anderen optischen Systeme ist durchführbar.
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Obwohl die Erfindung detailliert
in Verbindung mit den spezifischen Ausführungsformen beschrieben worden
ist, ist Fachleuten offensichtlich, dass verschiedene Änderungen
oder Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Schutzumfang
der Erfindung abzuweichen.
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Diese Anmeldung basiert auf einer
japanischen Patentanmeldung (japanische Patentanmeldungsnummer 2001-075128),
angemeldet am 16. März
2001, und einer japanischen Patentanmeldung (japanische Patentanmeldungsnummer 2001-05126),
angemeldet am 16. März
2001, deren Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen worden ist.
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GEWERBLICHE
ANWENDBARKEIT
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Wie oben beschrieben kann erfindungsgemäß ein einfacher
leichter optischer Monitor geringer Größe bereitgestellt werden, ohne
komplizierte Konfiguration selbst in dem Fall, in dem eine große Zahl optischer
Signalübertragungspfade überwacht
wird. Ferner kann in Übereinstimmung
mit der Erfindung eine leichte Umschalteinrichtung für optische
Pfade geringer Größe mit einfachem
mechanischen Aufbau bereitgestellt werden. Zusätzlich kann in dem Verfahren
des Umschaltens optischer Pfade gemäß der Erfindung die optische
Leistung einer Einrichtung stabil gehalten werden für eine lange
Zeit.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Um eine große Anzahl von Übertragungspfaden
zu überwachen,
ist es erforderlich, ein optisches Koppelsystem für jeden
Pfad vorzusehen und einen Photodetektor anzuordnen zum Überwachen
der Ausgangsgröße davon,
oder es ist erforderlich, eine Vorrichtung zum Umschalten optischer
Kopplung zu verwenden. In dem vorangegangenen Fall gibt es ein Problem,
dass die Anzahl von Komponenten zum Erstellen eines optischen Monitors
zunimmt und ein Signalverarbeitungssystem zum Überwachen der Übertragungspfade
als Ganzes kompliziert wird. Ferner gibt es im letzteren Fall ein
anderes Problem, dass das optische Kopplung jedes Mal aufrecht erhalten
werden muss, wenn der optische Pfad umgeschaltet wird und dass eine
lange Zeit erforderlich ist zum Inspizieren, wenn die Zahl der Pfade
groß ist.
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In einem optischen Monitor zum Überwachen
von Signallicht von einer Vielzahl von Lichtwellenleitern sind die
Emissionsoberflächen
der Vielzahl von Lichtwellenleitern entlang einer geraden Linie angeordnet
und eine photodetektierende Oberfläche eines photodetektierenden
Elements, das angeordnet ist, um den Emissionsoberflächen gegenüber zu liegen,
wird parallel zu der geraden Linie bewegt entlang der die Emissionsoberflächen angeordnet
sind, wobei auf solche Weise Licht von jeder der Emissionsoberflächen von
dem photodetektierendem Element empfangen wird, so dass die vielen
Signallichtstrahlen nacheinander in die photodetektierenden Elemente
einfallen gelassen werden.