DE69218464T2

DE69218464T2 - Automatisches optisches Hauptverteilersystem

Info

Publication number: DE69218464T2
Application number: DE69218464T
Authority: DE
Inventors: Shigefumi Hosokawa; Syuichirou Inagaki; Tsuneo Kanai; Masao Kawachi; Hirobumi Kimura; Mitsuhiro Makihara; Akira Nagayama; Kunihiko Sasakura; Shigeru Umemura
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1991-01-08
Filing date: 1992-01-08
Publication date: 1997-07-03
Anticipated expiration: 2012-01-09
Also published as: EP0494768B1; EP0494768A3; CA2058794A1; EP0494768A2; DE69218464D1; CA2058794C; US5204921A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Hauptverteilersystem, das in einem Fernsprechamt oder einem Datenübertragungsamt installiert ist und alle externen Leitungen mit entsprechenden Amtsleitungen verbindet. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein optisches Hauptverteilersystem zum Verbinden von optischen Faserleitungen, und ferner bezieht sich die Erfindung auf ein System, das eine Schaltdrahtverbindungsoperation automatisiert.
Ein Hauptverteiler wird in einem Fernsprechamt, einem Datenübertragungsamt oder einem normalen Geschäftsbetriebsgebäude installiert und bewirkt die Verbindung jeder äußeren Leitung mit der gewählten Amtsleitung und das Prüfen der gewählten externen Leitung durch Anschließen eines Prüfgeräts an die gewählte externe Leitung. Wenn sich die Adresse eines Fernsprechteilnehmers ändert, muß die Verbindung im Hauptverteiler geändert werden. Diese Verbindungsoperation eines Hauptverteilers wird Schaltdrahtverbindungsoperation genannt.
Üblicherweise wird eine Schaltdrahtverbindungsoperation manuell ausgeführt.
Fig. 1 stellt das Prinzip eines bekannten optischen Hauptverteilersystems dar. In der Figur sind mit 9 optische Teilnehmerleitungen bezeichnet, die an einer Anoder Abschlußplatte 13 angeschlossen sind. Die Anschlußplatte 13 hat einen Steckverbindungsadapter 14 für jede optische Teilnehmerleitung. Mit 10 sind optische Amtsleitungen bezeichnet, die an einem Verbindungsstecker 15 angeschlossen sind. Einer der Verbindungsstecker 15 wird mit dem ausgewählten Steckverbindungsadapter 14 gemäß der gewünschten Verbindung einer externen Leitung mit einer Amtsleitung manuell verbunden.
Die bekannte manuelle Schaltdrahtverbindungsoperation hat jedoch den Nachteil, daß jede Verbindung zeitaufwendig ist und die Arbeitskosten für diese Operation steigen. Es ist zu befürchten, daß die Kosten für eine derartige Schaltdrahtverbindungsoperation zukünftig einen hohen Prozentsatz der gesamten Kosten eines Fernsprechamts betragen, wenn der optische Kommunikationsservice zunimmt.
Die GB-A-2164516 offenbart eine lichtleitende Schaltungseinheit, die der Verbindung einer Vielzahl von Lichtquellen mit einer Vielzahl von Lichtempfangselementen dient. Die Einheit besteht aus einem Substrat aus lichtleitendem Material, das Lichtleiterbahnen begrenzt, auf denen Lichtstrahlen weitergeleitet werden. Diese Bahnen sind durch optische Schaltmechanismen verbunden, so daß längs einer bestimmten Bahn in die Einheit eintretendes Licht die Einheit auf irgendeiner einer Anzahl von Bahnen verlassen kann, die von der Stellung der Schaltmittel abhängt.
Die GB-A-224129 offenbart einen optischen Matrixschalter, der eine einzige Silicium-Scheibe mit mehreren senkrecht zueinander stehenden V-Nuten aufweist. Die Nuten sind in die Oberfläche geätzt, so daß sie als Führungen für zylindrische faseroptische Abschlüsse dienen können. Von diesen Abschlüssen ausgehende Lichtsignale können von einer ausgewählten Faseroptik zu einer anderen geleitet werden, indem lichtreflektierende Mittel in den Kreuzungen der Nuten angeordnet werden. Die Nuten wirken dann als Wellenleiter, die das Licht von einer Faseroptik zur anderen leiten.
Es ist ein Ziel der Erfindung, die Nachteile und Einschränkungen eines bekannten Hauptverteilersystems zu vermeiden.
Es ist auch ein Ziel der Erfindung, ein automatisiertes optisches Hauptverteilersystem anzugeben, das optische Fasern verbindet.
Ferner ist es ein Ziel der Erfindung, ein automatisches optisches Hauptverteilersystem anzugeben, das durch einen Roboter gehandhabt wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein automatisiertes optisches Hauptverteilersystem anzugeben, bei dem die Positionierung eines Roboters an einem gewünschten Kreuzungspunkt von Wellenleitern einfach und genau ist.
Erfindungsgemäß werden diese und weitere Ziele erreicht durch ein automatisches optisches Hauptverteilersystem, das aufweist:
einen Schaltdrahtverbindungsabschnitt mit einer Verbindung mit wenigstens einem Matrix-Wellenleiter auf einem Substrat mit einer Vielzahl von Wellenleitern, die sich in Kreuzungspunkten kreuzen,
wobei die Wellenleiter mit äußeren optischen Leitungen und optischen Amtsleitungen verbunden sind, so daß jede der äußeren Leitungen mit einer gewählten Amtsleitung über einen Kreuzungspunkt des Matrix-Wellenleiters verbunden ist,
jeder Kreuzungspunkt des Matrix-Wellenleiters eine Nut aufweist, die gegenüber Wellenleitern um einen vorbestimmten Winkel geneigt und wählbar mit Anpassungsöl füllbar ist, das im wesentlichen den gleichen Brechungsindex wie ein Wellenleiter hat, so daß ein Lichtsignal in einem Wellenleiter geradlinig durch den Kreuzungspunkt hindurchgeht, wenn eine Nut mit Anpassungsöl gefüllt ist, und das Lichtsignal im Kreuzungspunkt seine Richtung zu einem anderen Wellenleiter hin aufgrund einer internen Totalreflexion durch die Nut ändert, wenn die Nut leer ist,
einen Roboter, der mit dem Matrix-Wellenleiter verbunden ist, so daß er an einem gewünschten Kreuzungspunkt des Matrix-Wellenleiters positioniert wird, um Anpassungsöl in eine vorbestimmte Nut einzufüllen oder aus dieser herauszusaugen.
Vorzugsweise ist ein Ölbehälter, dessen Volumen sehr viel größer als das einer Nut ist, in der Nähe der betreffenden Nut angeordnet, so daß der Ölbehälter und die zugehörige Nut miteinander verbunden sind.
Ferner ist vorzugsweise eine Düse eines Roboters zum Einfüllen von Anpassungsöl in einen Ölbehälter so angeordnet, daß die Düse mit der Mitte einer Objektivlinse auf einem Bildschirm des Roboters zusammenfällt.
Die vorstehenden und weitere Ziele, Merkmale und zugehörigen Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand der folgenden Beschreibung der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Darin stellen dar:
Fig. 1 ein bekanntes optisches Hauptverteilersystem,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen optischen Hauptverteilersystems,
Fig. 3 eine detaillierte Ansicht eines Matrix-Wellenleiters,
Fig. 4A eine detaillierte Ansicht eines Matrix-Wellenleiters und eines Richtungskopplers,
Fig. 4B die Bewegung eines Roboters,
Fig. 5A eine detaillierte Draufsicht eines Kreuzungspunkts,
Fig. 5B das Füllen und Entleeren eines Ölbehälters,
Fig. 6 den Schnitt A-A durch eine Nut gemäß Fig. 5A,
Fig. 7 den Aufbau eines Roboters,
Fig. 8 die Positionierung eines Roboters auf einem gewünschten Ölbehälter,
Fig. 9 das Einfüllen und Absaugen von Anpassungsöl,
Fig.10 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Roboters,
Fig.11 noch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Roboters und
Fig.12 das Fokussieren (Scharfeinstellen) einer Objektivlinse eines Roboters.
Fig. 2 stellt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen automatisierten optischen Hauptverteilersystems dar. Das Ausführungsbeispiel wird anhand der Übertragung eines optischen Signals von einer optischen Teilnehmerleitung zu einer optischen Amtsleitung beschrieben, doch ist natürlich auch die übertragung in entgegengesetzter Richtung möglich.
In der Figur ist mit 121 ein optisches Ab- oder Anschlußgerät, mit 122 eine optische Teilnehmerleitung, die ein Teilnehmer-Abschlußgerät 121 mit einer Amtseinrichtung verbindet, und mit 123-1 bis 123-n eine Richtungskopplerplatte bezeichnet, die mit einer optischen Teilnehmerleitung 122 verbunden ist. Auf jeder der Platten 123-1 bis 123-n ist eine Anzahl m von Richtungskopplern angebracht, wobei m und n ganze Zahlen sind. Mit 124-1 bis 124-n ist ein Matrix-Wellenleiter, der m Eingänge und einen Ausgang hat, mit 125 ein weiterer Matrix-Wellenleiter, der n Eingänge und einen Ausgang hat, mit 126 ein optisches Impulsprüfgerät, das mit einem Ausgang des Matrix-Wellenleiters 125 verbunden ist, und mit 127-1 bis 127-n n optische Verstärker bezeichnet, die mit optischen Teilnehmerleitungen 122 verbunden sind. Der optische Verstärker 127 i (1≤i≤n) wird beispielsweise durch eine lineare Laserdiodenanordnung gebildet. Mit 128-1 bis 128-n sind Matrix-Wellenleiter einer ersten Stufe bezeichnet, die jeweils m Eingänge und n Ausgänge haben. Mit 129-1 bis 129-n sind Matrix-Wellenleiter einer zweiten Stufe bezeichnet, die jeweils m Eingänge und n Ausgänge haben. Mit 130-1 bis 130-n sind Matrix-Wellenleiter einer dritten Stufe bezeichnet, die jeweils m Eingänge und n Ausgänge haben. Mit 131 ist eine Vielzahl optischer Amtsleitungen, mit 132 eine Amtseinrichtung, mit 133 ein Roboter, der das Umschalten aller Zellen der Matrix-Wellenleiter (124-i, 125, 128-i, 129-i, 130-i) durch Einfüllen und Absaugen von Anpassungsöl in eine bzw. aus einer Nut, wie erwähnt, steuert, und mit 124 eine Verbindungsleitung zum Verbinden von Matrix-Wellenleitern 128-1, 129-i und 130-i bezeichnet.
Das Kreis- oder Schaltungsprüfteil A enthält die Richtungskopplerplatten 123-1 bis 123-n, die Matrix-Wellenleiter 124-1 bis 124-n und den Matrix-Wellenleiter 125.
Das optische Verstärkerteil B, das nur benutzt wird, wenn die Kreisverluste hoch sind, enthält die optischen Verstärkerplatten 127-1 bis 127-n.
Das Schaltdrahtverbindungsteil C, das die Verbindung jeder äußeren optischen Leitung mit der gewählten Amtsleitung bewirkt, enthält eine Verbindung von Matrix- Wellenleitern 128-1 bis 128-n, 129-1 bis 129-n und 130- 1 bis 130-n. Obwohl das Ausführungsbeispiel einen dreistufigen Verbindungsaufbau zeigt, ist natürlich auch ein Schaltdrahtverbindungsteil mit nur einer Matrix- Wellenleiterstufe oder mehr als vier Stufen möglich.
Fig. 3 stellt eine vergrößerte Draufsicht eines Matrix- Wellenleiters mit m x n Kreuzungspunkten dar, die durch jeweils zwei sich kreuzende Wellenleiter gebildet sind. In der Figur ist mit 140 ein Matrix-Wellenleiter, mit 141 eine Vielzahl von Wellenleitern, die in Matrixform angeordnet sind, so daß jeweils ein Kreuzungspunkt durch zwei Wellenleiter gebildet wird, die sich unter einem vorbestimmten Winkel kreuzen, mit 142 eine Nut, die an allen Kreuzungspunkten eines Matrix-Wellenleiters vorgesehen ist, so daß die Nut zur Längsrichtung der Wellenleiter geneigt ist, mit 143 eine Anzahl m von optischen Fasern, die Eingänge des Matrix-Wellenleiters bilden, und mit 144 eine Anzahl n von optischen Fasern, die Ausgänge des Matrix-Wellenleiters bilden, bezeichnet. Für jeden Kreuzungspunkt ist ein (in Fig. 3 nicht dargestellter) Ölbehälter vorgesehen, so daß der Ölbehälter mit der zugehörigen Nut über eine Leitung zum Einfüllen und Absaugen von Anpassungsöl in die und aus der Nut verbunden ist. Die Wellenleiter 141 sind mit den optischen Fasern 143 und 144 durch (nicht dargestellte) optische Verbinder (Steckverbinder) verbunden.
Wenn die Nut 142 mit Anpassungsöl gefüllt ist, das den gleichen Brechungsindex wie die Wellenleiter hat, geht ein Lichtsignal in einem Wellenleiter geradlinig durch die Nut. Wenn die Nut 142 dagegen leer oder mit Luft gefüllt ist, die einen kleineren Brechungsindex als die Wellenleiter hat, wird ein Lichtsignal in einem Wellenleiter an der Wand der Nut durch interne Totalreflexion reflektiert. Ein aus einer optischen Faser 143 austretendes Lichtsignal wird daher über den Wellenleiter 141, die Nuten 142, die mit Anpassungsöl gefüllt sind (schraffierte Nuten in der Figur), eine weitere Nut, die leer ist (unschraffierte Nut in der Figur) und eine interne Totalreflexion bewirkt, und eine optische Ausgangsfaser 144 übertragen.
Alle Nuten 142 sind zunächst mit Anpassungsöl gefüllt, und dann wird das Anpassungsöl aus einer entsprechend der gewünschten Verbindung einer äußeren Leitung mit einer Amtsleitung gewählten Nut gepumpt.
Der Aufbau der Matrix-Wellenleiter 124-1 bis 124-n und 125 entspricht dem nach Fig. 3, nur daß lediglich ein Ausgangswellenleiter vorgesehen ist.
Es sei angenommen, daß eine äußere Leitung 122-i mit einer Amtsleitung 131-i verbunden werden soll. Zunächst werden der Matrix-Wellenleiter 128-k der ersten Stufe, der die äußere Leitung 122-1 aufweist, und der Matrix- Wellenleiter 130-k der dritten Stufe, der die Amtsleitung 131-i aufweist, bestimmt, und dann wird der Matrix-Wellenleiter 129-k der zweiten Stufe so gewählt, daß er sowohl mit der äußeren Leitung 122-i als auch mit der Amtsleitung 131-i verbunden werden kann. Dann werden die Nuten auf den Matrix-Wellenleitern 128-k, 129-k und 130-k so gewählt, daß die äußere Leitung 122- i mit der Amtsleitung 131-i verbunden wird. Dann wird das Anpassungsöl aus den gewählten Nuten mittels eines Roboters herausgepumpt. Auf diese Weise ist die äußere Leitung 122-i durch die interne Totalreflexion in den Nuten 128-k, 129-k und 130-k mit der Amtsleitung 131-i verbunden.
Die äußere Leitung 122-i kann wie folgt geprüft werden. Zunächst wird der Richtungskoppler 123-k, der die äußere Leitung 122-i aufweist, bestimmt. Dann wird die Nut in dem Matrix-Wellenleiter 125, der mit dem vorbestimmten Richtungskoppler 123-k gekoppelt ist, der mit dem Matrix-Wellenleiter 124-k verbunden und mit dem Kreisprüfgerät 125 gekoppelt ist, mittels des Roboters ausgepumpt. Dann wird die Nut auf dem Matrix-Wellenleiter 124-k, der mit der äußeren Leitung 122-i verbunden ist, ausgepumpt. Wenn das optische Kreisprüfgerät 126 ein optisches Prüfsignal aussendet, wird dieses Signal durch die Matrix-Wellenleiter und den Richtungskoppler zur optischen Leitung 122-i übertragen. Das Gerät 126 prüft, ob die Leitung 122-i offen oder kurzgeschlossen ist, indem es ein zurückkommendes Reflexionssignal des Prüfsignals detektiert.
Fig. 4A stellt in vergrößerter Draufsicht ein Ausführungsbeispiel eines Kreisprüfteils A und eines Teils eines Schaltdrahtverbindungsteils C dar. Zur Vereinfachung der Darstellung ist kein optischer Verstärker dargestellt. In der Figur ist mit 230 eine optische Matrixplatte bezeichnet, die sowohl einen Richtungskoppler als auch einen Matrix-Wellenleiter auf einem einzigen gemeinsamen Substrat aufweist.
Die optische Matrixplatte 230 hat ein einziges Substrat, das beispielsweise aus Si hergestellt ist, und eine erste Gruppe von Wellenleitern 122-1 bis 122-3, eine zweite Gruppe von Wellenleitern 232-1 bis 232-3, eine dritte Gruppe von Wellenleitern 233-1 bis 233-3, einen vierten Wellenleiter 234, geradlinige Nuten an Kreuzungspunkten 235-1 bis 235-12 und einen Ölbehälter 236, der mit den Nuten 235-1 bis 235-12 verbunden ist, die auf dem Substrat durch ein photolithographisches Verfahren ausgebildet sind.
Eine erste Gruppe von Wellenleitern 122-1 bis 122-3 sind parallel zueinander angeordnet und mit äußeren optischen Leitungen verbunden. Eine zweite Gruppe von Wellenleitern 132-1 bis 132-3 sind ebenfalls parallel zueinander, kreuzen eine erste Gruppe von Wellenleitern unter einem vorbestimmten Winkel und sind mit Amtsleitungen verbunden. Durch jeden Wellenleiter einer ersten Gruppe von Wellenleitern und jeden Wellenleiter einer zweiten Gruppe von Wellenleitern wird ein Kreuzungspunkt gebildet. Dicht neben der ersten Gruppe von Wellenleitern ist eine dritte Gruppe von Wellenleitern 233-1 bis 233-3 angeordnet, so daß der Abstand zwischen jedem Wellenleiter der ersten Gruppe und jedem Wellenleiter der zweiten Gruppe in der Größenordnung der Wellenlange eines optischen Signals liegt und optische Richtungskoppler 237-1 bis 237-3 gebildet werden. Der vierte Wellenleiter 234 ist parallel zur zweiten Gruppe von Wellenleitern und mit einem optischen Prüfgerät 126 verbunden.
Die Nuten 235-1 bis 235-9 sind an Kreuzungspunkten einer ersten Gruppe von Wellenleitern und einer zweiten Gruppe von Wellenleitern vorgesehen. Die Nuten 235-10 bis 235-12 sind an den Kreuzungspunkten der dritten Gruppe von Wellenleitern und des vierten Wellenleiters vorgesehen. Die Ölbehälter 236 sind so angeordnet, daß sie jeweils mit einer Nut verbunden sind. Der Winkel zwischen einer Nut und den zugehörigen Wellenleitern ist so gewählt, daß ein Lichtsignal in einem Wellenleiter einer internen Totalreflexion durch eine Seitenwand der Nut unterliegt und das Lichtsignal zu einem gekreuzten Wellenleiter versetzt wird. Wenn eine Nut mit Anpassungsöl gefüllt ist, das den gleichen Brechungsindex wie ein Wellenleiter hat, geht ein Lichtsignal in einem Wellenleiter geradlinig durch die Nut hindurch. Daher wird ein Lichtsignal in einem Kreuzungspunkt in Abhängigkeit davon umgeschaltet, ob die Nut mit Anpassungsöl gefüllt ist oder nicht.
Das Einfüllen von Anpassungsöl in eine Nut und/oder das Herauspumpen des Anpassungsöls aus der Nut geschieht mittels eines Roboters 133 über einen Ölbehälter. Es sei angenommen, daß eine äußere Leitung, die mit einem Wellenleiter 122-2 verbunden ist, mit einer Amtsleitung verbunden wird, die mit einem Wellenleiter 232-3 verbunden ist. In diesem Falle werden die Nuten 235-4, 235-5 und 235-9 mit Anpassungsöl gefüllt und die Nut 235-6 leergepumpt. Dann geht ein Lichtsignal in dem Wellenleiter 122-2 durch die Nuten 235-4, 235-5- 235-6 und 235-9 zu einer Amtsleitung durch, die mit dem Wellenleiter 232-3 verbunden ist.
Als nächstes sei angenommen, daß eine äußere Leitung, die mit dem Wellenleiter 122-2 verbunden ist, geprüft werden soll. Dann wird die Nut 235-11 leergepumpt und die Nut 235-12 mit Anpassungsöl gefüllt. Dann geht ein optisches Signal eines Prüfgeräts 126 durch den Wellenleiter 234, die Nut 235-12, die Nut 235-11 und den Wellenleiter 233-2, der optisch mit dem Wellenleiter 122-2 durch den optischen Richtungskoppler 237-2 verbunden ist. Das Lichtsignal wird daher zum Wellenleiter 122-2 übertragen und über eine äußere Leitung ausgesendet. Wenn in der optischen Leitung eine Reflexion auftritt, kommt das reflektierte Licht auf dem gleichen Wege mit einer Verzögerungszeit zurück, die von der Reflexionsstelle abhängt. Wenn das Prüfgerät 126 daher das reflektierte Licht feststellt, kann festgestellt werden, ob die Leitung offen oder kurzgeschlossen ist und wo dies der Fall ist.
Wenn die Wellenlänge des Prüflichts von der Wellenlänge des Lichtsignals abweicht und ein Richtungskoppler so ausgebildet ist, daß er nur die Wellenlänge des Prüflichts überträgt, erfolgt die Kreisprüfung ohne Beeinträchtigung des Lichtsignals.
Fig. 4B stellt ein Beispiel des Zusammenwirkens eines Matrix-Wellenleiters und eines Roboters dar.
Das Kreisprüfteil A, das optische Verstärkerteil B und das Schaltdrahtverbindungsteil C, die wenigstens einen Matrix-Wellenleiter aufweisen, sind auf einem flachen Träger angeordnet, und der Roboter 132 ist so ausgebildet, daß er sich zu jeder gewünschten Position auf jedem der Teile bewegen kann.
Mit 133d sind Säulen bezeichnet, auf denen rechtwinklige Rahmen 133a und 133b ruhen. Ein Träger 133c, der den Roboter 133 trägt, ist auf dem Rahmen 133a gleitend verschiebbar gelagert, so daß er längs des Rahmens 133a in X-Richtung gleitet. Längs des Trägers 133c kann der Roboter 133 in Y-Richtung gleiten. Der Roboter 133 kann zu jeder gewünschten Stelle auf einem Matrix-Wellenleiter auf dem Kreisprüfteil A oder dem Schaltdrahtverbindungsteil C bewegt werden, indem der Träger 133c längs des Rahmens 133a und/oder der Roboter 133 längs des Trägers 133c bewegt wird.
Wenn der Roboter 133 auf dem gewünschten Kreuzungspunkt positioniert worden ist, wird der Roboter 133 in Z- Richtung abgesenkt, so daß eine Düse des Roboters einen Matrix-Wellenleiter berührt und das Anpassungsöl eingefüllt oder abgesaugt wird. Der Betrieb des Roboters wird nachstehend ausführlicher beschrieben.
Zunächst wird der Aufbau einer Nut auf einem Matrix-Wellenleiter ausführlicher beschrieben.
Die Fig. 5A, 5B und 6 stellen den Aufbau einer Nut ausführlicher dar, und Fig. 6 stellt einen Querschnitt längs der Linie A-A der Fig. 5A dar. Bei diesen Figuren ist angenommen, daß ein Matrix-Wellenleiter 210 3x3 Kreuzungspunkte hat, jeder Kreuzungspunkt eine gegenüber den Wellenleitern geneigte Nut 325-1 hat und mit jeder Nut jeweils ein Ölbehälter 236 verbunden ist. Mit 211 ist ein Substrat eines Matrix-Wellenleiters, mit 212 eine Überzugs- und Kernschicht der Wellenleiter, mit 122-1 ein Wellenleiter für ein Eingangslicht, mit 232-1 ein Wellenleiter für ein Ausgangslicht und mit 235-1 eine Nut bezeichnet. Die Bezugszahlen 122-1, 232- 1 und 235-1 bezeichnen die gleichen Bauelemente wie in Fig. 4.
Auf dem Substrat 211 sind Wellenleiter mit einer Kernbreite WO, einer Tiefe t&sub0; und einem Brechungsindex n in einer Überzugs- und Kernschicht 212 eingebettet. An jedem Kreuzungspunkt der Wellenleiter ist eine geradlinige Nut 235-1 so angeordnet, daß der Winkel e zwischen der Längsrichtung der Nut und der Längsrichtung eines Wellenleiters kleiner als arc cos (1/n) ist.
Der Kreuzungswinkel zwischen einem horizontalen Wellenleiter 122-1 und einem vertikalen Wellenleiter 232-1 beträgt 2θ, so daß sowohl der horizontale Wellenleiter als auch der vertikale Wellenleiter den speziellen Winkel θ mit einer Nut einschließen. Bei n = 1,46 ist der Winkel θ gleich oder kleiner als 46,8º.
In der Nähe jeder Nut ist ein Ölbehälter 236 in einem Abstand d von einem Wellenleiter angeordnet.
Die nachstehenden Gleichungen gelten für eine Nut und einen Ölbehälter.
L = W/cosθ ) t&sub1; (1)
t > t&sub1; (2)
d > (t&sub1; - t&sub0;)/2 (3)
wobei L die Länge einer Nut, t&sub1; die Dicke einer Schicht 217, wo ein Lichtsignal in eine Überzugsschicht austritt, t die Tiefe eines Ölbehälters und t&sub0; die Tiefe eines Wellenleiters ist.
Die Fläche einer Seitenwand 235-1a einer Nut 235-1 ist größer als die Fläche 217, durch die ein Lichtsignal austritt.
Die Breite 5 einer Nut 235-1 trägt erheblich zu den Lichtverlusten in einem Wellenleiter bei. Die Breite 5 wird daher in Abhängigkeit von den zulässigen Verlusten und der Größe einer Matrix bestimmt. Für den Zusammenhang zwischen der Breite 5 und den Übertragungsverlusten Ls gilt folgende Gleichung, in der λ die Wellenlänge und w der Lichtfleck-Durchmesser eines Lichtsignals ist:
Ls = 10 log[l+(λ s/2πnw²)²] (4)
Die Breite s muß kleiner als beispielsweise 20 µm sein, so daß die Verluste nach Gleichung (4) in jeder Nut in einem Gruppen-Einmode-Wellenleiter aus Siliciumdioxid bei einer kleineren Wellenlänge als 1,3 µm kleiner als 0,1 dB sind.
Wenn die Teilung der Wellenleiter 250 µm beträgt, kann der Durchmesser eines Ölbehälters in der Größenordnung von 100 µm liegen. Der Positionierfehler einer Öldüse eines Roboters zum Einfüllen von Öl in eine Nut muß kleiner als 10 µm sein, wenn kein Ölbehälter vorgesehen ist, und der Positionierfehler kann etwa 50 µm betragen, wenn ein Ölbehälter vorgesehen und Anpassungsöl in eine Nut über einen Ölbehälter eingefüllt wird. Das Volumen eines Ölbehälters liegt in der Größenordnung von 1 nl, während das Volumen einer Nut 10 pl beträgt. Da das Volumen eines Ölbehälters 100 mal größer als das einer Nut ist, ist die Regelung der Ölzufuhr leicht, wenn ein Ölbehälter vorgesehen ist. Ferner wird auch dann, wenn Öl in einer Nut verdampft ist, frisches Öl aus dem Ölbehälter nachgefüllt.
Die Anwendung eines Ölbehälters stellt daher ein wesentliches Merkmal der Erfindung dar und verbessert die Stabilität einer Lichtbahn sowie die Zuverlässigkeit des Betriebs eines Hauptverteilersystems.
Das Einfüllen von Öl wird nachstehend anhand von Fig. 5B beschrieben.
Wenn eine Nut 215 leer ist, wird Licht 221 in einem Eingangs-Wellenleiter 213 durch die Wand der Nut 215 reflektiert, so daß es seine Richtung ändert. Das Ausgangslicht 222 tritt über einen Ausgangs-Wellenleiter 214 aus (siehe Fig. 5B(a)).
Wenn eine mit Anpassungsöl 232 gefüllte Düse 231 am Ölbehälter 216 angeordnet ist, wird das Öl aus der Düse durch Ausübung von Druck auf das Öl in den Ölbehälter gedrückt (siehe Fig. 58(b)).
Das aus der Düse herausgedrückte Öl dehnt sich um die Düse 231 herum aus (siehe Fig. 5B(c)).
Wenn das Öl die Seitenwand oder den Boden eines Ölbehälters erreicht, dehnt es sich aufgrund der Oberflächenspannung zwischen dem Öl und der Seitenwand oder dem Boden des Ölbehälters aus, und zwar auf die gesamte Fläche des Ölbehälters. Dann dehnt sich das Öl in dem Ölbehälter bis in die Nut 215 aufgrund der Oberflächenspannung aus (siehe Fig. 5B(d)).
Auf diese Weise wird die Nut mit Anpassungsöl gefüllt.
Wenn die Nut mit Anpassungsöl gefüllt ist, geht das Eingangslicht 221 in dem Eingangswellenleiter 213 geradlinig durch die Nut 215 hindurch und in den Wellenleiter 213', der in gerader Linie mit dem Eingangswellenleiter 213 liegt.
Nachstehend wird ein Roboter zum Einfüllen und Herauspumpen von Anpassungsöl in einen und aus einem Ölbehälter beschrieben.
Fig. 7 stellt den Aufbau eines Roboters dar. Fig. 8 veranschaulicht die Positionierung eines Roboters auf einem gewünschten Ölbehälter und Fig. 9 veranschaulicht das Einfüllen oder Herauspumpen von Anpassungsöl. In diesen Figuren bezeichnet 301 einen Halbleiter-Laser, 302 eine Kollimatorlinse, 303 ein anamorphes Prismenpaar, 304 ein linear polarisiertes paralleles Lichtstrahlenbündel, 304a zirkular polarisiertes Licht, 305 ein Totalreflexionsprisma, 306 die Mittellinie eines parallelen Lichtstrahlenbündels, 307 einen Teiler für polarisiertes Licht, 308 eine Viertelwellenlängenplatte, 309 eine transparente Glasplatte, 310 einen Linsenhalter, 311 eine Objektivlinse, 312 einen transparenten dünnen Schlauch, 313 ein zirkular polarisiertes Reflexions-Lichtstrahlenbündel, 313a ein linear polarisiertes Reflexions-Lichtstrahlenbündel, 314 eine Okularlinse, 215 ein CCD-Element (ein ladungsgekoppeltes Element), 316 einen transparenten Schlauch, 317 einen Matrix-Wellenleiter, 318 ein Reflexionsmuster, das die Adresse einer Nut am Boden eines Ölbehälters darstellt, 319 einen Ölbehälter, 320 eine Nut, 321 einen Öltank, 322 Anpassungsöl, 323 eine Pumpe, 400 und 401 Gehäuse.
Erfindungsgemäß wird ein Roboter über einem Ölbehälter positioniert, der mit einer gewünschten Nut verbunden ist, die mit Anpassungsöl gefüllt oder aus der Anpassungsöl gepumpt werden soll.
Ein Ausgangs-Lichtstrahlenbündel des Halbleiter-Lasers 301 durchläuft die Kollimatorlinse 302 und das anamorphe Prismenpaar 303 und wird zu einem linear polarisierten Lichtstrahlenbündel geformt. Das Lichtstrahlenbündel wird dann durch das Totalreflexionsprisma 305 um 90º abgelenkt und dann dem Teiler 307 für polarisiertes Licht zugeführt. Das Totalreflexionsprisma 305 dient zur Verringerung der Abmessungen des Gerätes. Wenn kein Totalreflexionsprisma 305 verwendet wird, werden der Halbleiterlaser 301, die Kollimatorlinse 302 und das anamorphe Prismenpaar 303 auf der sich in X-Richtung erstreckenden optischen Achse 306 angeordnet.
Der Teiler 307 lenkt das linear polarisierte parallele Lichtstrahlenbündel 304 um 90º entgegengesetzt zur Z- Richtung ab, und dann wandelt die Viertelwellenlängenplatte 308 das linear polarisierte Lichtstrahlenbündel 304 in ein zirkular polarisiertes Lichtstrahlenbündel 304a um. Das zirkular polarisierte Lichtstrahlenbündel 304a durchläuft dann die transparente Glasplatte 309 und beleuchtet das im Ölbehälter 319 längs eines Wellenleiters 317 eingebettete Reflexionsmuster 318 durch die Objektivlinse 311 hindurch, die am Linsenhalter 310 befestigt ist. Die Objektivlinse 311 fokussiert das Lichtstrahlenbündel auf das Reflexionsmuster.
Der Durchmesser des Beleuchtungs-Lichtflecks 304a ist etwas größer als der Durchmesser des Reflexionsmusters 318, wie es in Fig. 8(a) dargestellt ist.
Das zirkular polarisierte Reflexions-Lichtstrahlenbündel 313, das durch das Reflexionsmuster 318 reflektiert wird, durchläuft die Viertelwellenlängenplatte 308 und den Teiler 307 für polarisierte Lichtstrahlenbündel und wird in ein linear polarisiertes Lichtstrahlenbündel 313a umgewandelt, dessen Phase von der des zirkular polarisierten Eingangs-Lichtstrahlenbündels 304a um 90º abweicht. Dann durchläuft das reflektierte Lichtstrahlenbündel den Teiler 307.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Kombination des linear polarisierten parallelen Lichtstrahlenbündels 304 des Halbleiter-Lasers 301, des Teilers 307 und der Viertelwellenlängenplatte 308 für eine Verringerung des Rauschens des zum Halbleiter-Laser 301 zurückkehrenden Lichtes und eine effiziente Ausnutzung des Lichtes durch Totalreflexion des Eingangslichtes und eine vollständige Übertragung des reflektierten Lichtes in dem Teiler 307 sorgt.
Das linear polarisierte reflektierte Lichtstrahlenbündel 313a, das aus dem Teiler 307 austritt, bewirkt eine vergrößerte Abbildung des Reflexionsmusters 308 auf dem CCD-Element 315 durch die Okularlinse 314. Die Abbildung des Reflexionsmusters 318 auf dem CCD-Element 315 stellt die Adresse einer Nut 320 dar. Und durch Berechnung der Mitte des Reflexionsmusters 318 durch ein Musterverarbeitungsverfahren wird der Roboter auf einem gewünschten Ölbehälter 319 positioniert, indem er so verschoben wird, daß die optische Achse des CCD-Elements mit der Mitte des Reflexionsmusters zusammenfällt.
Das Einfüllen und Auspumpen von Anpassungsöl wird anhand von Fig. 9 beschrieben.
Wenn ein Roboter auf dem gewünschten Ölbehälter 319 angeordnet ist, der mit der gewünschten Nut 320 verbunden ist, fördert die Pumpe 323 das Anpassungsöl 322 aus dem Öltank 321 über den transparenten Schlauch 316 und den transparenten dünnen Schlauch 312 in den Ölbehälter 319. Das in den Ölbehälter 319 geförderte Anpassungsöl 322b wird durch die Oberflächenausdehnung der Seitenwand und/oder des Bodens des Ölbehälters sowie die Oberflächenausdehnung der Nut in die Nut 320 transferiert. Das Öl wird dadurch in den Ölbehälter gefüllt, daß eine Ölkugel 322a am Ende 312a des dünnen Schlauches 312 mit der Seitenwand oder dem Boden des Ölbehälters 319 in Berührung gebracht wird.
Um das Anpassungsöl aus dem Ölbehälter herauszupumpen, erzeugt die Pumpe 323 einen Unterdruck in den Schläuchen 316 und 312, nachdem der dünne Schlauch 312 im Ölbehälter 319 angeordnet wurde, so daß das Anpassungsöl aus dem Ölbehälter über die Schläuche 312 und 316 herausgepumpt wird.
Es sei darauf hingewiesen, daß der transparente Schlauch 316 an der transparenten Glasplatte 309 durch transparenten Klebstoff angeklebt und der dünne Schlauch 312, der die Mitte der Objektivlinse 311 durchsetzt, ebenfalls transparent ist, so daß die Abbildungscharakteristiken durch die Anwesenheit der Schläuche 316 und 312 nicht beeinträchtigt werden. Die Transparenz bedeutet in diesem Falle, daß die Schläuche den gleichen Brechungsindex wie die Objektivlinse haben und kein Licht absorbierten (transparent).
Fig. 10 stellt eine Abwandlung eines Roboters dar, und es werden die gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 7 für gleiche Bauteile verwendet. In Fig. 10 ist mit 341 ein Anpassungsöltank bezeichnet, der Anpassungsöl 322 und eine Volumenänderungsvorrichtung 342 enthält. Wenn das Volumen der Vorrichtung 342 etwas zunimmt, tritt eine Druckdifferenz zwischen dem Öltank 341 und dem Ende des dünnen Schlauches 312a auf, so daß etwas Öl aus dem Tank 341 in den dünnen Schlauch 312 strömt. Das in den Schlauch geströmte Öl bildet eine kleine Kugel 322a am Ausgang 312a des Schlauches 312. Das Volumen der Kugel 322a ist das gleiche wie die Volumenänderung der Vorrichtung 342. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 ist daher eine genaue Einstellung des Volumens des Öls möglich. Die Ölkugel wird durch den Oberflächenspannungseffekt zwischen dem Öl und der Seitenwand oder dem Boden des Ölbehälters in den Ölbehälter übertragen. Das Öl wird durch Verringerung des Volumens der Volumenänderungsvorrichtung 342 aus dem Ölbehälter gepumpt.
Fig. 11 stellt eine Abwandlung der Fig. 10 dar, und die gleichen Bezugszahlen in diesen Figuren bezeichnen wieder die gleichen Bauteile. Fig. 12 veranschaulicht die Funktion des Fokussiersystems. Das Merkmal der Fig. 11 besteht darin, daß es ein automatisches Fokussiersystem hat. Fig. 12 veranschaulicht die Wirkungsweise von Fig. 11. In Fig. 11 bezeichnet 350 ein Prisma mit kritischem Winkel, 351 ein Eingangslichtstrahlenbündel, das in das Prisma 350 mit kritischem Winkel eintritt, 351a die optische Achse des Eingangs-Lichtstrahlenbündels des Prismas 350, 352 konvergierendes Licht, 352a den oberhalb der optischen Achse des konvergierenden Lichtes 352 liegenden Teil des Lichtstrahlenbündels, 315L die linke Hälfte des CCD-Elements 315, 315R die rechte Hälfte des CCD-Elements 315, 353 konvergierendes Licht und 353a die unterhalb der optischen Achse des divergierenden Lichtes 353 liegende Hälfte.
Das durch das Reflexionsmuster 318 reflektierte und vom Teiler 307 übertragene reflektierte Lichtstrahlenbündel 313a in Fig. 11 wird dem Prisma 350 zugeführt, das eine geneigte Wand mit einem vorbestimmten kritischen Winkel θc aufweist. Das dem Prisma 350 mit kritischem Winkel zugeführte Licht wird total reflektiert, wenn es fokussiert wird (siehe Fig. 12(b)).
Wenn das Reflexionsmuster 318 weiter entfernt als der Brennpunkt ist, trifft auf das Prisma 350 konvergierendes Licht 352, so daß die oberhalb der optischen Achse 351a liegende Hälfte des Lichts 352a durch das Prisma 350 hindurchgeht. Die rechte Hälfte des CCD-Elements ist daher im Gegensatz zur linken Hälfte dunkel (siehe Fig. 12(a)).
Wenn das Reflexionsmuster 318 dagegen näher als der Brennpunkt liegt, ist das dem Prisma 350 zugeführte Eingangs-Lichtstrahlenbündel 351 divergierendes Licht 353. In diesem Falle geht die unterhalb der optischen Achse 351a liegende Hälfte des Lichts 353a durch das Prisma 350 durch, so daß die linke Hälfte 315L des CCD- Elements 315 dunkel und die rechte Hälfte hell ist (siehe Fig. 12(c)).
Das Fokussieren erfolgt daher in der Weise, daß die Helligkeit der linken Hälfte gleich der der rechten Hälfte ist. Das Fokussieren erfolgt durch Verschieben des Roboters in Z-Richtung.
Das Fokussiersystem ist nicht auf das System mit kritischem Winkel beschränkt. Vielmehr kann erfindungsgemäß auch ein anderes Fokussiersystem verwendet werden. Beispielsweise kann ein Messerschneiden-System verwendet werden, bei dem eine Messerschneide im Brennpunkt f der Okularlinse 314 angeordnet ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß natürlich das Fokussiersystem mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 kombiniert werden kann.
Obwohl bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ein Halbleiter-Laser vorgesehen ist, der kohärentes Licht erzeugt, kann auch eine LED verwendet werden, die inkohärentes Licht erzeugt. Im letzteren Falle kann ein einfacher Lichtstrahlenbündel-Teiler anstelle eines Teilers für ein polarisiertes Lichtstrahlenbündel und einer Viertelwellenlängenplatte verwendet werden, da im Falle von LED-Licht kein störendes Licht zu einem Halbleiter-Laser zurückkehrt.
Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Ölschlauch eines Ölbehälters mit der optischen Achse einer Objektivlinse zusammenfällt. Durch obigen Aufbau ist eine Hochgeschwindigkeits- und Präzisionspositionierung eines Roboters mit hoher Zuverlässigkeit hinsichtlich des Einfüllens und/oder Herauspumpens von Anpassungsöl sichergestellt.
Schließlich seien einige Vorteile der Erfindung nachstehend aufgelistet:
a) In einem Hauptverteiler-System wird die Schaltdrahtverbindung automatisch mittels eines Roboters durchgeführt.
b) Ein einziger Roboter kann sowohl zur Schaltdrahtverbindung als auch zur Kreisprüfung verwendet werden.
c) Aufgrund der Verwendung eines mit einer Nut verbundenen Ölbehälters ist die Positionierung und der Betrieb des Roboters stabil.
d) Eine Düse des Roboters wird in der Mitte einer Objektivlinse angeordnet, das Positionieren des Roboters auf den gewünschten Ölbehälter ist leicht, und die Betriebszuverlässigkeit des Roboters ist hoch.
Aus Vorstehendem ergibt sich, daß ein neues und verbessertes automatisches optisches Hauptverteiler-System erfunden wurde. Es versteht sich jedoch, daß die beschriebenen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und nicht den Schutzumfang der Erfindung einschränken sollen. Es sollte daher auf die anliegenden Ansprüche Bezug genommen werden und nicht auf die Beschreibung, um den Schutzumfang der Erfindung zu ermitteln.

Claims

1. Automatisches optisches Hauptverteilersystem, das aufweist:

einen Schaltdrahtverbindungsabschnitt (C) mit einer Verbindung mit wenigstens einem Matrix-Wellenleiter (210) auf einem Substrat (211) mit einer Vielzahl von Wellenleitern (122, 232), die sich in Kreuzungspunkten kreuzen,

wobei die Wellenleiter mit äußeren optischen Leitungen und optischen Amtsleitungen verbunden sind, so daß jede der äußeren Leitungen mit einer gewählten Amtsleitung über einen Kreuzungspunkt des Matrix-Wellennleiters verbunden ist,

jeder Kreuzungspunkt des Matrix-Wellenleiters eine Nut (235-1) aufweist, die gegenüber Wellenleitern (122) um einen vorbestimmten Winkel (e) geneigt und wählbar mit Anpassungsöl (238) füllbar ist, das im wesentlichen den gleichen Brechungsindex wie ein Wellenleiter hat, so daß ein Lichtsignal in einem Wellenleiter (122) geradlinig durch den Kreuzungspunkt hindurchgeht, wenn eine Nut (235-1) mit Anpassungsöl (238) gefüllt ist, und das Lichtsignal im Kreuzungspunkt seine Richtung zu einem anderen Wellenleiter (232-1) hin aufgrund einer internen Totalreflexion durch die Nut ändert, wenn die Nut leer ist,

einen Roboter (133), der mit dem Matrix-Wellenleiter (210) verbunden ist, so daß er an einem gewünschten Kreuzungspunkt des Matrix-Wellenleiters positioniert wird, um Anpassungsöl (238) in eine vorbestimmte Nut (235-1) einzufüllen oder aus dieser herauszusaugen.

2. Automatisches optisches Hauptverteilersystem nach Anspruch 1, bei dem jede der Nuten (235-1) jeweils mit einem Ölbehälter (236) über eine dünne Leitung verbunden ist, wobei der Ölbehälter wählbar mit Anpassungsol (238). füllbar ist, das Volumen des Ölbehälters sehr viel größer als das einer Nut ist und das Öl einer Nut über den zugeordneten Ölbehälter zugeführt wird.

3. Automatisches optisches Hauptverteilersystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die Ungleichung θ < arc cos (1/n) erfüllt ist, wobei n der Brechungsindex eines Wellenleiters (122, 232) und des Anpassungsöls (238) und θ der Winkel zwischen einer Nut (235-1) und einem in die Nut geleiteten Lichtsignal ist.

4. Automatisches optisches Hauptverteilersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Wand einer Nut größer als die Fläche ist, wo ein Lichtsignal in einem Wellenleiter vorhanden ist.

5. Automatisches optisches Hauptverteilersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem der Ölbehälter (236) in einem solchen Abstand von einem Wellenleiter angeordnet ist, daß der Brechungsindex des Wellenleiters durch die Anwesenheit des Ölbehälters nicht beeinflußt wird.

6. Automatisches optisches Hauptverteilersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem ein Ölbehälter (236) an einer tieferen Stelle eines Substrats als eine Nut (235-1) angeordnet ist.

7. Automatisches optisches Hauptverteilersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein Reflexionschip (318), der einer Nut zugeordnet ist, dicht bei der Nut eingebettet ist.

8. Automatisches optisches Hauptverteilersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein Richtungskoppler (237) mit drei Ports zwischen jeder äußeren optischen Leitung und einem Eingang des Matrix- Wellenleiters eingefügt ist, so daß ein erster Port mit der äußeren optischen Leitung, ein zweiter Port mit dem Matrix-Wellenleiter und ein dritter Port mit einem gemeinsamen Prüfkreis (126) verbunden ist, so daß ein Lichtsignal vom ersten Port zum zweiten Port und zum dritten Port übertragen wird und Lichtsignale vom zweiten Port und vom dritten Port zum ersten Port übertragen werden.

9. Automatisches optisches Hauptverteilersystem nach Anspruch 8, bei dem ein zweiter Matrix-Wellenleiter mit 1xn Kreuzungspunkten, wobei n eine ganze Zahl ist, zwischen allen dritten Ports des Richtungskopplers (237) und dem gemeinsamen Prüfkreis (126) vorgesehen ist, so daß der gemeinsame Prüfkreis mit der gewünschten optischen Leitung verbunden wird, die durch den zweiten Matrix-Wellenleiter gewählt wurde.

10. Automatisches optisches Hauptverteilersystem nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, bei dem ein optischer Verstärker (127) zwischen dem zweiten Port des Richtungskopplers und einem Eingang des ersten Matrix-Wellenleiters vorgesehen ist.

11. Automatisches optisches Hauptverteilersystem nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, bei dem der Matrix- Wellenleiter (210), der zweite Wellenleiter und der Richtungskoppler (237) auf einem gemeinsamen einzigen Substrat angeordnet sind.

12. Automatisches optisches Hauptverteilersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Roboter aufweist:

ein Gehäuse (401)

eine Objektivlinse (311), die am Gehäuse befestigt ist,

einen transparenten Schlauch (312), der die Mitte der Objektivlinse durchsetzt,

ein Beleuchtungsmittel (301) zum Beleuchten eines Reflexionschips (318) in einem Ölbehälter durch die Objektivlinse (311) hindurch,

ein Abbildungsmittel zum Abbilden des Reflexionschips, der durch das Beleuchtungsmittel beleuchtet wurde, auf einem Photodetektor (315), der am Gehäuse befestigt ist,

ein Fokussiermittel (314) zum Fokussieren einer Abbildung auf dem Abbildungsmittel,

einen Öltank, der mit dem Schlauch verbunden ist,

eine mit dem Schlauch verbundene Pumpe (323) zum Füllen von Öl aus dem Öltank in eine Nut (320) und zum Auspumpen von Öl aus einer Nut und

ein Mittel zum Erzeugen eines Olteilchens am Ausgang des Schlauches, so daß das Ölteilchen durch Oberflächenspannung zwischen dem Öl und einem Ölbehälter in den Ölbehälter eines Matrix-Wellenleiters übertragen wird.

13. Automatisches optisches Hauptverteilersystem nach Anspruch 12, bei die Pumpe (323) eine Volumenänderungsvorrichtung ist.

14. Automatisches optisches Hauptverteilersystem nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, bei dem das Fokussiermittel ein Prisma (350) mit kritischem Winkel aufweist.

15. Automatisches optisches Hauptverteilersystem, das aufweist:

eine Vielzahl optischer Richtungskoppler (123) mit drei Ports, wobei ein erster Port jedes Richtungskopplers mit einer äußeren optischen Leitung (122), ein zweiter Port mit einem zweiten Matrix-Wellenleiter (124) und ein dritter Port mit einem ersten Matrix-Wellenleiter (128) verbunden ist,

einen Schaltdrahtverbindungsabschnitt (C) mit einer Verbindung zu wenigstens einem der ersten Matrix- Wellenleiter auf einem Substrat mit einer Vielzahl von Wellenleitern, die sich in Kreuzungspunkten kreuzen,

wobei der erste Wellenleiter mit äußeren optischen Leitungen (122) über die Richtungskoppler (123) und mit optischen Amtsleitungen (131) verbunden ist, so daß eine der äußeren Leitungen (122i) mit einer gewählten Amtsleitung (131j) über einen Kreuzungspunkt des ersten Matrix-Wellenleiters verbunden ist,

jeder Kreuzungspunkt des ersten Matrix-Wellenleiters eine Nut (235) aufweist, die gegenüber dem Wellenleiter in einem vorbestimmten Winkel (θ) geneigt und mit Anpassungsöl (238) füllbar ist, das im wesentlichen den gleichen Brechungsindex wie ein Wellenleiter hat, so daß ein Lichtsignal in einem Wellenleiter geradlinig durch den Kreuzungspunkt hindurchgeht, wenn eine Nut (235) mit Anpassungsöl gefüllt ist, und das Lichtsignal an dem Kreuzungspunkt seine Richtung zu einem anderen Wellenleiter hin durch totale interne Reflexion durch die Nut, wenn sie leer ist, ändert,

einen zweiten Matrix-Wellenleiter (124) mit 1xn Kreuzungspunkten von ähnlichem Aufbau wie der erste Matrix-Wellenleiter,

wobei der zweite Matrix-Wellenleiter mit dritten Ports der Richtungskoppler (123) und einer Signalprüfvorrichtung (126) verbunden ist, die mit ausgewählten optischen Leitungen über die zweiten Matrix-Wellenleiter verbindbar ist, und wobei die Richtungskoppler, der erste Matrix-Wellenleiter und der zweite Matrix-Wellenleiter auf einem gemeinsamen Substrat (211) angeordnet sind.