JP2001117124A - 光相互接続スイッチ - Google Patents
光相互接続スイッチInfo
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F2202/34—Metal hydrides materials
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- G02F2203/02—Function characteristic reflective
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高速で、大きな偏向角度を与える光相互接続ス
イッチを提供する。 【解決手段】N入力M出力光ファイバ間で光信号を通信す
るため、Ｎ×Ｍ配列の光学的切換部材を設ける。それぞ
れの光学的切換部材は、切換材料の層（３４）と、該切
換材料の層を被覆する第１、第２の透明な電極（３２、
３５）と、切換材料の層に隣接する水素貯蔵材料（３
３）の層とを備える。前記切換材料は、第１および第２
の状態を備え、第１の状態において光信号に対して透明
で第２の状態において前記光信号を反射する。また、切
換材料の状態は、該材料中の水素濃度によって定められ
る。水素貯蔵材料は、第１の電位差が前記第１および第
２の電極に与えられたとき前記切換材料に水素を供給
し、第２の電位差が前記第１および第２の電極に与えら
れたとき前記切換材料から水素を吸収する。
イッチを提供する。 【解決手段】N入力M出力光ファイバ間で光信号を通信す
るため、Ｎ×Ｍ配列の光学的切換部材を設ける。それぞ
れの光学的切換部材は、切換材料の層（３４）と、該切
換材料の層を被覆する第１、第２の透明な電極（３２、
３５）と、切換材料の層に隣接する水素貯蔵材料（３
３）の層とを備える。前記切換材料は、第１および第２
の状態を備え、第１の状態において光信号に対して透明
で第２の状態において前記光信号を反射する。また、切
換材料の状態は、該材料中の水素濃度によって定められ
る。水素貯蔵材料は、第１の電位差が前記第１および第
２の電極に与えられたとき前記切換材料に水素を供給
し、第２の電位差が前記第１および第２の電極に与えら
れたとき前記切換材料から水素を吸収する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光学的切換デバ
イスに関し、さらに詳細には、光信号を交信するための
光相互接続イッチに関する。
イスに関し、さらに詳細には、光信号を交信するための
光相互接続イッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバは、電子的な通路よりも遥か
に高速のデータ通信速度を与えることができる。しかし
ながら、光学的な信号路に固有の大きな帯域幅を効果的
に使用するためには光学的な交差スイッチが必要であ
る。典型的な通信環境においては、光ファイバ間の信号
の切換は、電気的な相互接続スイッチを用いている。光
信号はまず、電気信号に変換される。電気信号が切換さ
れた後、信号は、再び光信号に戻されて光ファイバを介
して送られる。高いスループットを得るため、電気的な
相互接続スイッチは、並列性が高く、高価な切換構成を
用いる。しかしながら、このような並列構造を用いて
も、相互接続スイッチは、依然として問題点として残
る。
に高速のデータ通信速度を与えることができる。しかし
ながら、光学的な信号路に固有の大きな帯域幅を効果的
に使用するためには光学的な交差スイッチが必要であ
る。典型的な通信環境においては、光ファイバ間の信号
の切換は、電気的な相互接続スイッチを用いている。光
信号はまず、電気信号に変換される。電気信号が切換さ
れた後、信号は、再び光信号に戻されて光ファイバを介
して送られる。高いスループットを得るため、電気的な
相互接続スイッチは、並列性が高く、高価な切換構成を
用いる。しかしながら、このような並列構造を用いて
も、相互接続スイッチは、依然として問題点として残
る。
【０００３】多くの光相互接続スイッチが提案されてい
るが、低コストで、信頼性の高い光相互接続スイッチに
対する要求を満たすものはまだない。光相互接続スイッ
チのある種のものは、切換を行うのに波長分割多重化
（ＷＤＭ）を用いている。しかしながら、この種のシス
テムは、光信号を異なる波長に切り換えなければならな
い。光信号がすべて同一波長であるようなシステムにお
いては、この種のシステムは、原信号を所望の波長に変
換し、切換え、次いで、元の波長に再変換しなければな
らない。この変換処理は、システムを複雑なものとし、
コスト上昇に繋がる。
るが、低コストで、信頼性の高い光相互接続スイッチに
対する要求を満たすものはまだない。光相互接続スイッ
チのある種のものは、切換を行うのに波長分割多重化
（ＷＤＭ）を用いている。しかしながら、この種のシス
テムは、光信号を異なる波長に切り換えなければならな
い。光信号がすべて同一波長であるようなシステムにお
いては、この種のシステムは、原信号を所望の波長に変
換し、切換え、次いで、元の波長に再変換しなければな
らない。この変換処理は、システムを複雑なものとし、
コスト上昇に繋がる。
【０００４】別のタイプの光相互接続スイッチは、全反
射（ＴＩＲ）切換部材を使用している。TIR素子は、切
り換え可能な境界を備えた導波路からなっている。第１
の状態において、この境界は、二つの領域をまったく異
なる屈折率を備えた領域に分割する。この状態におい
て、光は、境界で反射されて、方向を変化させられる。
第２の状態において、境界によって分割された二つの領
域は、同じ屈折率を備え、光は、境界をまっすぐに通過
する。方向変化の大きさは、この二つの領域の屈折率の
差に依存する。大きな方向の変化を生じさせるために
は、境界背後の領域が、導波路の屈折率に等しい屈折率
および大きく隔たった屈折率に切り換え可能でなければ
ならない。
射（ＴＩＲ）切換部材を使用している。TIR素子は、切
り換え可能な境界を備えた導波路からなっている。第１
の状態において、この境界は、二つの領域をまったく異
なる屈折率を備えた領域に分割する。この状態におい
て、光は、境界で反射されて、方向を変化させられる。
第２の状態において、境界によって分割された二つの領
域は、同じ屈折率を備え、光は、境界をまっすぐに通過
する。方向変化の大きさは、この二つの領域の屈折率の
差に依存する。大きな方向の変化を生じさせるために
は、境界背後の領域が、導波路の屈折率に等しい屈折率
および大きく隔たった屈折率に切り換え可能でなければ
ならない。
【０００５】屈折率に大きな変化を行う従来技術のTIR
素子は、境界背後の材料を機械的に変化させるように働
くので、切換速度は比較的遅い。その上、機械的な装置
には信頼性に問題がある。例えば、Ｋａｎａｉ等による
米国特許第５２０４９２１号明細書には、導波路内の交
差点の配列に基づいた光相互接続を述べている。それぞ
れの交差点における溝は、溝が屈折率整合液により充填
されているかどうかに応じてオン・オフされる。 屈折
率整合液は、導波路の屈折率に近い屈折率を備えてい
る。導波路を経由して送られた光信号は、溝が屈折率整
合液により充填されているとき、交差点から送られる
が、信号は、溝が空のとき全反射によって交差点におい
てその方向を変える。交差点切換構成を変化させるに
は、溝は、充填されり、空にされたりされねばならな
い。この発明において記述される装置においては、「ロ
ボット」が、溝を充填したり、空にしたりする。第１の
光学的導波路と第２の光学的導波路との交差点における
ギャップから液体を移動させるために熱的な励起を行う
この種のTIR素子の初期の考察が、米国特許第５６９９
４６２号明細書に述べられている。しかしながら、この
装置の切換速度は依然として比較的遅く、従って、装置
は、数十ミリ秒の切換速度が許容される応用に限定され
ていた。
素子は、境界背後の材料を機械的に変化させるように働
くので、切換速度は比較的遅い。その上、機械的な装置
には信頼性に問題がある。例えば、Ｋａｎａｉ等による
米国特許第５２０４９２１号明細書には、導波路内の交
差点の配列に基づいた光相互接続を述べている。それぞ
れの交差点における溝は、溝が屈折率整合液により充填
されているかどうかに応じてオン・オフされる。 屈折
率整合液は、導波路の屈折率に近い屈折率を備えてい
る。導波路を経由して送られた光信号は、溝が屈折率整
合液により充填されているとき、交差点から送られる
が、信号は、溝が空のとき全反射によって交差点におい
てその方向を変える。交差点切換構成を変化させるに
は、溝は、充填されり、空にされたりされねばならな
い。この発明において記述される装置においては、「ロ
ボット」が、溝を充填したり、空にしたりする。第１の
光学的導波路と第２の光学的導波路との交差点における
ギャップから液体を移動させるために熱的な励起を行う
この種のTIR素子の初期の考察が、米国特許第５６９９
４６２号明細書に述べられている。しかしながら、この
装置の切換速度は依然として比較的遅く、従って、装置
は、数十ミリ秒の切換速度が許容される応用に限定され
ていた。
【０００６】非常に速い切換速度のTIR素子も知られて
いる。これらの部材は、その屈折率が電場の関数である
ような材料に電場を加えて境界背後の材料の屈折率を変
化させる。例えば、米国特許第５０７８４７８号明細書
では、導波路が強誘電性の材料で構成されているTIR素
子が開示されている。導波路内の境界に沿った強誘電性
材料の屈折率は、導波路の一部分を横断する電場を加え
ることによって変化させられる。この種の装置はナノ秒
で切り換えを行うが、屈折率の変化は非常に僅かであ
り、従って、光の方向は、数度変化させられるだけであ
る。この大きさの偏向は、交差点配列の設計を複雑に
し、従って、この技術に基づいた市場性のある相互接続
はまだ実現されていない。
いる。これらの部材は、その屈折率が電場の関数である
ような材料に電場を加えて境界背後の材料の屈折率を変
化させる。例えば、米国特許第５０７８４７８号明細書
では、導波路が強誘電性の材料で構成されているTIR素
子が開示されている。導波路内の境界に沿った強誘電性
材料の屈折率は、導波路の一部分を横断する電場を加え
ることによって変化させられる。この種の装置はナノ秒
で切り換えを行うが、屈折率の変化は非常に僅かであ
り、従って、光の方向は、数度変化させられるだけであ
る。この大きさの偏向は、交差点配列の設計を複雑に
し、従って、この技術に基づいた市場性のある相互接続
はまだ実現されていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】広い意味で、この発明
の目的は、改良された光相互接続スイッチにある。
の目的は、改良された光相互接続スイッチにある。
【０００８】さらに、この発明の目的は、機械的な機構
に基づいたシステムよりも高速で切り換えられる光相互
接続スイッチの提供にある。
に基づいたシステムよりも高速で切り換えられる光相互
接続スイッチの提供にある。
【０００９】さらにこの発明の他の目的は、大きな偏向
角度を与える光相互接続スイッチの提供にある。
角度を与える光相互接続スイッチの提供にある。
【００１０】これらのおよびその他のこの発明による目
的は、この発明の実施例および図面の詳細な説明から当
業者には明らかであろう。
的は、この発明の実施例および図面の詳細な説明から当
業者には明らかであろう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、Ｎ本の入力
光ファイバとＭ本の出力光ファイバとの間で光信号を通
信するための光相互接続スイッチである。スイッチは、
Ｎ×Ｍ配列の光学的切換部材からなり、それぞれの光学
的切換部材は、光信号を入力光ファイバの一つから出力
光ファイバの一つに送る。それぞれの光学的切換部材
は、切換材料の層と、切換材料の層を被覆する第１およ
び第２の透明な電極と、および、切換材料の層に隣接す
る水素貯蔵材料の層とからなる。切換材料は、第１およ
び第２の状態を備える。切換材料は、第１の状態におい
て光信号に対して透明であるとともに第２の状態におい
て光信号を反射する。この切換材料の状態は、材料中の
水素濃度によって定められる。水素貯蔵材料は、第１の
電位差が第１および第２の電極に与えられたとき前記切
換材料に水素を供給し、および、第２の電位差が第１お
よび第２の電極に与えられたとき切換材料から水素を吸
収する。切換材料は、アルカリ、アルカリ土類、希土類
金属、および、それらの合金および水素化物のグループ
から選択された材料であることが望ましい。
光ファイバとＭ本の出力光ファイバとの間で光信号を通
信するための光相互接続スイッチである。スイッチは、
Ｎ×Ｍ配列の光学的切換部材からなり、それぞれの光学
的切換部材は、光信号を入力光ファイバの一つから出力
光ファイバの一つに送る。それぞれの光学的切換部材
は、切換材料の層と、切換材料の層を被覆する第１およ
び第２の透明な電極と、および、切換材料の層に隣接す
る水素貯蔵材料の層とからなる。切換材料は、第１およ
び第２の状態を備える。切換材料は、第１の状態におい
て光信号に対して透明であるとともに第２の状態におい
て光信号を反射する。この切換材料の状態は、材料中の
水素濃度によって定められる。水素貯蔵材料は、第１の
電位差が第１および第２の電極に与えられたとき前記切
換材料に水素を供給し、および、第２の電位差が第１お
よび第２の電極に与えられたとき切換材料から水素を吸
収する。切換材料は、アルカリ、アルカリ土類、希土類
金属、および、それらの合金および水素化物のグループ
から選択された材料であることが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明は、アルカリ、アルカリ
土類、希土類金属の水素化物に基づいている。これらの
金属は、水素ガスに暴露することで水素化物を形成す
る。これら水素化物は、各層が充分に薄いときは透明で
あるような絶縁性化合物である。ランタンおよびイット
リウムの場合、金属は、ＭＨ2、ＭＨ3である二つの水素
化物の状態で存在できる。この二つの水素化物の状態
は、水素の圧力を変化させることによって一方から他方
へと容易に変換可能である。この２−水素化物状態は、
部分的に充填された導電帯を備え、従って、反射鏡とし
て働く。この３−水素化物状態は、透明な絶縁体であ
る。
土類、希土類金属の水素化物に基づいている。これらの
金属は、水素ガスに暴露することで水素化物を形成す
る。これら水素化物は、各層が充分に薄いときは透明で
あるような絶縁性化合物である。ランタンおよびイット
リウムの場合、金属は、ＭＨ2、ＭＨ3である二つの水素
化物の状態で存在できる。この二つの水素化物の状態
は、水素の圧力を変化させることによって一方から他方
へと容易に変換可能である。この２−水素化物状態は、
部分的に充填された導電帯を備え、従って、反射鏡とし
て働く。この３−水素化物状態は、透明な絶縁体であ
る。
【００１３】この発明の作用は、この発明による光学相
互接続スイッチ１０の断面図である第１図を参照すると
より容易に理解できる。スイッチ１０は、１２で示され
る入力光ファイバの配列と、１４で示される出力光ファ
イバの配列との間に光学的な接続を形成する。スイッチ
１０は、切換部材の配列である。切換部材の例が、１５
および１６で示されている。スイッチ１０は、それぞれ
が入力光ファイバに対応する切換部材の列を備えてい
る。入力光ファイバ１３に対応する切換部材の列は、１
９で示される。それぞれの列における切換部材の数は、
出力光ファイバの数に等しい。それぞれの切換部材は、
入射した光信号を反射する反射鏡として機能する「反射
鏡」状態と、光信号を部材が通過させる「透明」状態か
らなる二つの状態を有している。この反射鏡状態にある
これらの切換部材は、第１図において実線で示されてお
り、他方、透明状態にあるこれらの切換部材は、点線で
示されている。従って、切換部材１５は、入力光ファイ
バ１７を通路１１を経由して出力光ファイバ１８に接続
し、他方、切換部材１６は、入力光ファイバ１７からの
光を切換部材１５に通過させる。
互接続スイッチ１０の断面図である第１図を参照すると
より容易に理解できる。スイッチ１０は、１２で示され
る入力光ファイバの配列と、１４で示される出力光ファ
イバの配列との間に光学的な接続を形成する。スイッチ
１０は、切換部材の配列である。切換部材の例が、１５
および１６で示されている。スイッチ１０は、それぞれ
が入力光ファイバに対応する切換部材の列を備えてい
る。入力光ファイバ１３に対応する切換部材の列は、１
９で示される。それぞれの列における切換部材の数は、
出力光ファイバの数に等しい。それぞれの切換部材は、
入射した光信号を反射する反射鏡として機能する「反射
鏡」状態と、光信号を部材が通過させる「透明」状態か
らなる二つの状態を有している。この反射鏡状態にある
これらの切換部材は、第１図において実線で示されてお
り、他方、透明状態にあるこれらの切換部材は、点線で
示されている。従って、切換部材１５は、入力光ファイ
バ１７を通路１１を経由して出力光ファイバ１８に接続
し、他方、切換部材１６は、入力光ファイバ１７からの
光を切換部材１５に通過させる。
【００１４】この切換部材の構成方法は、この発明によ
る切換部材３０の断面図である第２図を参照するとさら
に容易に理解できる。切換部材３０は、透明電極３２お
よび３５の間に配置された金属水素化物層３４からな
る。水素源領域３３は、金属水素化物層３４に隣接して
配置されている。電極３５の電位が、電極３２に対して
負であるとき、水素イオンは、源領域３３から金属水素
化物層３４に移動する。電位差が逆転すると、水素イオ
ンは、金属水素化物層３４を去って源領域３３に戻る。
回路２０のような切換回路が、それぞれの切換部材に対
して設けられ、この切換回路は、制御線２１上の信号に
よって制御される。ある金属水素化物に関しては、水素
化物中の水素濃度を一定レベルに維持するためにバイア
ス電位ＶBを必要とする。
る切換部材３０の断面図である第２図を参照するとさら
に容易に理解できる。切換部材３０は、透明電極３２お
よび３５の間に配置された金属水素化物層３４からな
る。水素源領域３３は、金属水素化物層３４に隣接して
配置されている。電極３５の電位が、電極３２に対して
負であるとき、水素イオンは、源領域３３から金属水素
化物層３４に移動する。電位差が逆転すると、水素イオ
ンは、金属水素化物層３４を去って源領域３３に戻る。
回路２０のような切換回路が、それぞれの切換部材に対
して設けられ、この切換回路は、制御線２１上の信号に
よって制御される。ある金属水素化物に関しては、水素
化物中の水素濃度を一定レベルに維持するためにバイア
ス電位ＶBを必要とする。
【００１５】この発明の実施例においては、それぞれの
切換部材は、反射防止コーティング３１も含んでおり、
空気と透明電極との間の屈折率の差による切換部材の表
面からの光の反射を防止している。このようなコーティ
ングを設けないと、それぞれの切換部材に入射する光の
小部分が、光ファイバ中に反射されることになる。この
ような信号は、出力光ファイバのノイズのレベルに影響
し、従って、回避されねばならない。
切換部材は、反射防止コーティング３１も含んでおり、
空気と透明電極との間の屈折率の差による切換部材の表
面からの光の反射を防止している。このようなコーティ
ングを設けないと、それぞれの切換部材に入射する光の
小部分が、光ファイバ中に反射されることになる。この
ような信号は、出力光ファイバのノイズのレベルに影響
し、従って、回避されねばならない。
【００１６】多くの水素化合物を切換部材を構成するた
めに用いることができる。例えば、ランタン、ガドリニ
ウム、および、イットリウムの水素化物である。水素の
添加により、ＬａＨ2は、ＬａＨ3に、ＹＨ2は、ＹＨ3に
変化する。さらに、この化合物のＭｇ合金も用いること
ができる。２−水素化物状態においては、これらの化合
物は、金属的である。３−水素化物状態は、絶縁体状態
であるかあるいは半導体状態である。
めに用いることができる。例えば、ランタン、ガドリニ
ウム、および、イットリウムの水素化物である。水素の
添加により、ＬａＨ2は、ＬａＨ3に、ＹＨ2は、ＹＨ3に
変化する。さらに、この化合物のＭｇ合金も用いること
ができる。２−水素化物状態においては、これらの化合
物は、金属的である。３−水素化物状態は、絶縁体状態
であるかあるいは半導体状態である。
【００１７】透明電極は、インジウムスズ酸化物などの
透明導電体あるいは適当にドープされたＧａＡｓなどの
透明な半導体から構成される。
透明導電体あるいは適当にドープされたＧａＡｓなどの
透明な半導体から構成される。
【００１８】種々の水素化物源が、使用できる。水素化
物源は、ゲル、液体、あるいは、固体の形を取る。例え
ば、５Ｍ ＮａＯＨあるいはＫＯＨ溶液が、液体あるい
はゲルの状態で使用できる。ＧａＡｓの非晶質層のイオ
ン注入も使用できる。注入量＞１０15水素イオン／ｃｍ
2で、約１００ｎｍの注入深度を使用することができ
る。
物源は、ゲル、液体、あるいは、固体の形を取る。例え
ば、５Ｍ ＮａＯＨあるいはＫＯＨ溶液が、液体あるい
はゲルの状態で使用できる。ＧａＡｓの非晶質層のイオ
ン注入も使用できる。注入量＞１０15水素イオン／ｃｍ
2で、約１００ｎｍの注入深度を使用することができ
る。
【００１９】この発明の上述の実施例は、平面状の切換
部材を使用している。しかしながら、当該技術に通常の
知識を有する者で配列ば、上述の説明からその他の形状
に容易に到達することができよう。例えば、切換部材の
それぞれは、切換部材に関係する対応する入力光ファイ
バから対応する出力光ファイバに光を伝達するために放
物状の反射鏡のような形状に到達することができよう。
部材を使用している。しかしながら、当該技術に通常の
知識を有する者で配列ば、上述の説明からその他の形状
に容易に到達することができよう。例えば、切換部材の
それぞれは、切換部材に関係する対応する入力光ファイ
バから対応する出力光ファイバに光を伝達するために放
物状の反射鏡のような形状に到達することができよう。
【００２０】この発明の種々の変形は、上述の説明およ
び添付の図面に基づいて、当該技術に通常の知識を有す
る者には明らかであろう。従って、この発明の広汎な応
用の参考に供するため、以下に本発明の実施態様を例示
する。
び添付の図面に基づいて、当該技術に通常の知識を有す
る者には明らかであろう。従って、この発明の広汎な応
用の参考に供するため、以下に本発明の実施態様を例示
する。
【００２１】（実施態様１）：Ｎ本の入力光ファイバ
（１２）とＭ本の出力光ファイバ（１４）との間で光信
号を通信するための光相互接続スイッチ（１０）におい
て、Ｎ×Ｍ配列の光学的切換部材（１５、１６）を設
け、それぞれの光学的切換部材（１５、１６）は、光信
号を前記入力光ファイバ（１２）の一つから前記出力光
ファイバ（１４）の一つに送り、それぞれの光学的切換
部材（１５、１６）は、切換材料の層（３４）と、前記
切換材料の層（３４）を被覆する第１および第２の透明
な電極（３２、３５）と、および、前記切換材料の層
（３４）に隣接する水素貯蔵材料（３３）の層とを有
し、前記切換材料は、第１および第２の状態を備え、該
第１の状態において前記光信号に対して透明であるとと
もに前記第２の状態において前記光信号を反射し、前記
第１、第２の状態は、前記切換材料中の水素濃度によっ
て定められ、前記水素貯蔵材料は、第１の電位差が前記
第１および第２の電極（３２、３５）に与えられたとき
前記切換材料に水素を供給し、第２の電位差が前記第１
および第２の電極（３２、３５）に与えられたとき前記
切換材料から水素を吸収するようにした光相互接続スイ
ッチ（１０）。
（１２）とＭ本の出力光ファイバ（１４）との間で光信
号を通信するための光相互接続スイッチ（１０）におい
て、Ｎ×Ｍ配列の光学的切換部材（１５、１６）を設
け、それぞれの光学的切換部材（１５、１６）は、光信
号を前記入力光ファイバ（１２）の一つから前記出力光
ファイバ（１４）の一つに送り、それぞれの光学的切換
部材（１５、１６）は、切換材料の層（３４）と、前記
切換材料の層（３４）を被覆する第１および第２の透明
な電極（３２、３５）と、および、前記切換材料の層
（３４）に隣接する水素貯蔵材料（３３）の層とを有
し、前記切換材料は、第１および第２の状態を備え、該
第１の状態において前記光信号に対して透明であるとと
もに前記第２の状態において前記光信号を反射し、前記
第１、第２の状態は、前記切換材料中の水素濃度によっ
て定められ、前記水素貯蔵材料は、第１の電位差が前記
第１および第２の電極（３２、３５）に与えられたとき
前記切換材料に水素を供給し、第２の電位差が前記第１
および第２の電極（３２、３５）に与えられたとき前記
切換材料から水素を吸収するようにした光相互接続スイ
ッチ（１０）。
【００２２】（実施態様２）：前記水素貯蔵材料が、Ｋ
ＯＨからなるようにした実施態様１に記載の光相互接続
スイッチ（１０）。
ＯＨからなるようにした実施態様１に記載の光相互接続
スイッチ（１０）。
【００２３】（実施態様３）：前記水素貯蔵材料が、水
素イオンを埋め込まれた透明な導体からなるようにした
実施態様１に記載の光相互接続スイッチ（１０）。
素イオンを埋め込まれた透明な導体からなるようにした
実施態様１に記載の光相互接続スイッチ（１０）。
【００２４】（実施態様４）：前記切換材料が、アルカ
リ、アルカリ土類、希土類金属、および、その水素化物
のグループから選択された材料からなるようにした実施
態様１に記載の光相互接続スイッチ（１０）。
リ、アルカリ土類、希土類金属、および、その水素化物
のグループから選択された材料からなるようにした実施
態様１に記載の光相互接続スイッチ（１０）。
【００２５】（実施態様５）：前記光学的切換部材（１
５，１６）が、前記切換部材が前記第２の状態にあると
きは前記光信号を反射する平面からなるようにした実施
態様１に記載の光相互接続スイッチ（１０）。
５，１６）が、前記切換部材が前記第２の状態にあると
きは前記光信号を反射する平面からなるようにした実施
態様１に記載の光相互接続スイッチ（１０）。
【００２６】（実施態様６）：前記光学的切換部材（１
５，１６）が、前記第２の状態にあるとき、対応する入
力光ファイバから対応する出力光ファイバに像を結ぶ放
物面からなるようにした実施態様１に記載の光相互接続
スイッチ（１０）。
５，１６）が、前記第２の状態にあるとき、対応する入
力光ファイバから対応する出力光ファイバに像を結ぶ放
物面からなるようにした実施態様１に記載の光相互接続
スイッチ（１０）。
【図１】この発明による光相互接続の断面図である。
【図２】この発明による切換部材３０の断面図である。
１０ 相互接続スイッチ １２ 光ファイバ １４ 光ファイバ １５ １６ 光学的切換部材 ３２ ３５ 電極 ３３ 水素貯蔵材料 ３４ 切換材料の層
フロントページの続き (71)出願人 399117121 395 Ｐａｇｅ Ｍｉｌｌ Ｒｏａｄ Ｐ ａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ロン・ヤン アメリカ合衆国カリフォルニア州ユニオン シティ シーサイド・コート5122 (72)発明者 シー−ユアン ウォン アメリカ合衆国カリフォルニア州パロアル ト エンシナ・グランデ766
Claims (1)
- 【請求項１】Ｎ本の入力光ファイバとＭ本の出力光ファ
イバとの間で光信号を通信するための光相互接続スイッ
チにおいて、Ｎ×Ｍ配列の光学的切換部材を設け、それ
ぞれの光学的切換部材は、光信号を前記入力光ファイバ
の一つから前記出力光ファイバの一つに送り、それぞれ
の光学的切換部材は、切換材料の層と、前記切換材料の
層を被覆する第１および第２の透明な電極と、前記切換
材料の層に隣接する水素貯蔵材料の層とを有し、前記切
換材料は、第１および第２の状態を備え、該第１の状態
において前記光信号に対して透明であるとともに前記第
２の状態において前記光信号を反射し、前記第１、第２
の状態は、前記切換材料中の水素濃度によって定めら
れ、前記水素貯蔵材料は、第１の電位差が前記第１およ
び第２の電極に与えられたとき前記切換材料に水素を供
給し、第２の電位差が前記第１および第２の電極に与え
られたとき前記切換材料から水素を吸収するようにした
光相互接続スイッチ。
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|---|---|---|---|
| US09/397,821 US6317531B1 (en) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Optical cross-connect utilizing metal/hydride mirrors |
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|---|---|
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