JP2001350105A - Optical switch - Google Patents

Optical switch

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JP2001350105A
JP2001350105A JP2000172528A JP2000172528A JP2001350105A JP 2001350105 A JP2001350105 A JP 2001350105A JP 2000172528 A JP2000172528 A JP 2000172528A JP 2000172528 A JP2000172528 A JP 2000172528A JP 2001350105 A JP2001350105 A JP 2001350105A
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JP
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collimator
optical
prism
optical switch
total reflection
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Application number
JP2000172528A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuaki Tamura
安昭 田村
Original Assignee
Oyokoden Lab Co Ltd
株式会社応用光電研究室
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such problems of a conventional 2×2 type optical switch that the parallelism and interval of the opposite surfaces of a diamond prism need to have high processing precision, the precision of the optical axis between collimators arranged opposite to each other should be extremely high, and the adjacent interval precision of the adjacently arranged collimators should also be made extremely high so as to reduce coupling loss with good reproducibility since the conventional optical switch switches an optical coupling state by using two states, that is, a state wherein one diamond prism is inserted between the collimators to be optically coupled and a state wherein the prism is not inserted and also to solve such a problem that the generation of PDL characteristics cannot be prevented in principle. SOLUTION: The optical switch is provided which switches the optical coupling state by using two states, that is, the state wherein two total reflecting prisms are inserted between the two collimators to be optically coupled and the state wherein they are not inserted. An optical switch of this configuration which has low coupling loss and good reproducibility and prevents PDL characteristics from being generated can be provided at a low price with good mass-productivity.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを伝送路とする光通信において、光ファイバ伝送路を切り替える光スイッチに関する。 The present invention relates, in optical communication using the optical fiber as a transmission line, an optical switch for switching optical fiber transmission line. なお、以下、特に明示しない限りは、光ファイバは偏波保持ファイバでない汎用の光ファイバを意味するものとする。 Hereinafter, unless otherwise stated, the optical fiber is intended to mean a generic optical fiber is not polarization-maintaining fiber.

【0002】 [0002]

【従来の技術】光ファイバを伝送路に用いた光通信において、たとえば、1つの光ファイバ伝送路上の光信号を他の光ファイバ伝送路に機械的に切り替える手段として、種々の光スイッチが考案、実用化されている。 In optical communication using the BACKGROUND OF THE INVENTION Optical fiber transmission line, for example, as a single optical fiber transmission means for switching the mechanical optical signals to another optical fiber transmission line path, it devised various light switches, It has been put to practical use. これらの中で、2つの入力ポートのうちの1つの入力ポートに入力された光信号を任意の出力ポートへ選択的に結合し、かつ他の入力ポートに入力された光信号を上記と同様に任意の出力ポートへ選択的に結合することが出来る光スイッチ機能、すなわち2×2型の光スイッチ機能がある。 Of these, the optical signal an optical signal input into one input port selectively bind to any output port, and is input to the other input port of the two input ports as above optical switch function capable of selectively binding to any output port, that is, the optical switch function of 2 × 2 type. すなわち、2×2型の光スイッチは、2つの入力ポートのいずれか1つの入力ポートへ入力された光信号を、2つの出力ポートのいずれへも機械的に任意に切り替えることにより光結合をさせて出力し、かつ、他方の入力ポートへ入力された光信号光もまた同様に前記2つの出力ポートのうちの任意の出力ポートへ光結合させて出力させる機能をもつものである。 That is, the 2 × 2 type optical switch, the two one optical signal input to one input port of the input port, to the optical coupling by mechanically arbitrarily switch it to either of two output ports outputs Te and those having a function to output optically coupled to any output port of the other input optical signal light inputted to the port versa the two output ports.

【0003】従来の2×2型の光スイッチに示すような光スイッチは、たとえば文献「Y−asuaki Ta [0003] The optical switch as shown in prior art 2 × 2 type optical switch, for example, the literature "Y-asuaki Ta
mura:”Single Mode Fiber W mura: "Single Mode Fiber W
DMin the 1.2/1.3μm Wavele DMin the 1.2 / 1.3μm Wavele
ngth Region”,Journal of L ngth Region ", Journal of L
ightwave Technology,Vol. ightwave Technology, Vol. L
T−4,No. T-4, No. 7,July,pp. 7, July, pp. 841−845」 841-845 "
に開示されている。 Which is incorporated herein by reference. 以下、図6を用いてその構成と原理動作の概略を説明する。 Hereinafter, an outline of its configuration and principle operation with reference to FIG.

【0004】図6は、従来の光スイッチを説明する図であり、(A)は光路が後述のバー状態の時を示す図、 [0004] Figure 6 is a diagram illustrating a conventional optical switch, (A) is a view of light paths indicate when the bar state which will be described later,
(B)は光路が後述のクロス状態の時を示す図である。 (B) is a view optical path indicates when the cross state described later.
図6において、符号600は光スイッチ、605〜60 6, reference numeral 600 is an optical switch, 605-60
8は光ファイバ、611〜614はレンズ、601〜6 8 optical fiber, 611 to 614 lenses, 601-6
04は光ファイバとレンズで構成されるコリメータ、6 04 is composed of an optical fiber and lens collimator, 6
10は菱形プリズム、6101〜6104は菱形プリズム610の面、609は筐体である。 10 rhomboid prism, 6101-6104 terms of rhomboid prism 610, 609 are housing.

【0005】図6(A)では、図に示すように、コリメータ601とコリメータ603は対向して設けられて光結合が形成されており、同時にコリメータ602とコリメータ604が対向して設けられて光結合が形成されている。 [0005] In FIG. 6 (A), as shown in figure, the collimator 601 and the collimator 603 provided to face is formed with an optical coupling, provided opposite collimator 602 and the collimator 604 at the same time light bond is formed. そして、菱形プリズム610は光路に挿入されていない。 The rhomboid prism 610 is not inserted into the optical path. この光結合状態をバー状態ということにする。 It will be the optical coupling state of the bar state.
そして、図6(B)では、図に示すように、菱形プリズム610が光路に挿入された状態になっており、コリメータ601から出射した光は、菱形プリズム610で屈折することで進路が変化し、コリメータ604へと入射され、すなわちコリメータ601はコリメータ604に光結合し、同様に、コリメータ602から出射した光は、プリズム610で屈折することで進路が変化し、コリメータ603へと入射され、すなわちコリメータ60 Then, in FIG. 6 (B), the as shown in figure, in a state where the rhomboid prism 610 is inserted into the optical path, the light emitted from the collimator 601, route changes by refraction in the rhomboid prism 610 is incident to the collimator 604, i.e. the collimator 601 is optically coupled to the collimator 604, likewise, the light emitted from the collimator 602, route changes by refracted by the prism 610, is incident on the collimator 603, i.e. collimator 60
2はコリメータ603に光結合している。 2 is optically coupled to the collimator 603. この光結合状態をクロス状態ということにする。 It will be the optical coupling state of the cross state. つまり、プリズム6 That is, the prism 6
10の光路への挿入、非挿入により光路の切り替えを行うことが出来る。 Insertion into the optical path 10, it is possible to switch the optical path by the non-inserted.

【0006】 [0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の従来の2×2型光スイッチにおいては、コリメータ60 [SUMMARY OF THE INVENTION However, in the conventional 2 × 2 type optical switch described above, the collimator 60
1とコリメータ603およびコリメータ602とコリメータ604とをそれぞれ対向配置する際に、これら2系統の光結合ビームの光軸のなす角が極めて高精度に実装されなければならず、たとえば、結合損失劣化量を0. 1 and collimator 603 and collimator 602 and collimator 604 and the in each opposed, the angle between the optical axis of the optical coupling beams of these two systems must be implemented in a very high accuracy, for example, coupling loss deterioration amount 0.
5dB以下に抑えるためには、前記2系統の光結合ビームの光軸のなす角の許容角度誤差は0.05度以下であることが必要である(前記文献のFig4の光結合特性より)。 To suppress below 5dB, the permissible angular error of the angle of the optical axis of the optical coupling beam of the two systems is required to be 0.05 degrees (from optical coupling characteristics of Fig4 of the literature).

【0007】同様に、コリメータ601とコリメータ6 [0007] Similarly, the collimator 601 and the collimator 6
02の隣接間隔精度もそれぞれ高精度に実装しなければならず、たとえば、結合損失劣化量を0.5dB以下に抑えるためには、前記許容隣接間隔精度を55μm以下にすることが必要である(前記文献のFig4より)。 02 adjacent interval accuracy must also be respectively mounted with high accuracy, for example, in order to suppress the coupling loss deterioration amount in 0.5dB or less, it is necessary to make the allowable distance between the adjacent accuracy below 55 .mu.m ( It said than Fig4 of literature).

【0008】さらに、菱形プリズム610の各対向する平行面である6101と6104および6102と61 Furthermore, a parallel plane to the opposing rhombic prism 610 6101 and 6104 and 6102 and 61
03の平行度およびプリズムの厚み精度にも高精度の加工が要求される。 To 03 parallelism and prism thickness precision machining of high precision is required. 以下に、それぞれが高精度に実装、加工されなければ結合損失が増える理由を説明する。 Hereinafter, each mounted with high precision, explaining why the coupling loss is increased to be processed.

【0009】まず、図6(A)に示すようなバー状態の場合、コリメータ601を先に筐体609に固定した後、前記コリメータ601に対向結合させる状態で、コリメータ603を対向配置することは問題なく実現することができる。 [0009] First, in the case of a bar state as shown in FIG. 6 (A), after fixing the housing 609 to collimator 601 above, in a state to be opposed coupled to the collimator 601, the collimator 603 facing arrangement it can be realized without any problems. 同様にコリメータ602に対してコリメータ604を対向配置することも問題なく実現することができる。 The collimator 604 can be realized without problems be opposed against similarly collimator 602.

【0010】次に、図6(B)に示すような光路上に菱形プリズム610が挿入されたクロス状態にした場合、 [0010] Then, if the rhomboid prism 610 has a cross state of being inserted into the optical path as shown in FIG. 6 (B),
コリメータ601から出射された光は菱形プリズム60 Light emitted from the collimator 601 is rhomboid prism 60
1の面6101にて屈折して光路を変更し、前記菱形プリズム610の面6104に達し、再び屈折してコリメータ604に向かう。 And changing the optical path by refraction at the first surface 6101, reaching the surface 6104 of the rhomboid prism 610 toward the collimator 604 is refracted again. このとき、光結合ビームの位置と角度がコリメータ604に光結合し得るためには、前記光結合ビームの光軸の許容ズレ量は上記説明で述べた値以下でなければならない(菱形プリズム610の面61 At this time, in order to position and angle of the optical coupling beam can be optically coupled to the collimator 604, the allowable deviation of the optical axis of the optical coupling beams shall not exceed the values ​​mentioned in the above description (the rhomboid prism 610 surface 61
04からの出射光の位置と角度は、前記菱形プリズム6 Position and angle of the light emitted from the 04, the rhomboid prism 6
10の面6101と6104の対向する互いの距離と互いの角度に依存する)。 10 of the surface 6101 and opposed 6104 depends on the distance and mutual angles to each other). また、コリメータ602から出射した光は,菱形プリズム610の面6102にて屈折して面6103に達して再び屈折してコリメータ603 Further, light emitted from the collimator 602 is refracted again refracted at the surface 6102 of the rhomboid prism 610 reach the surface 6103 collimator 603
に向かう。 Toward the. このときの前記光結合ビームの光軸の許容ズレの関係においても上記と同様である。 Is the same as that described above in the optical coupling beam relationships permissible deviation of the optical axis at this time.

【0011】このように、図6の菱形プリズム610で示すような菱形プリズムを用いた2×2型光スイッチに代表される構成の光スイッチは、製造そのものは不可能ではないが、これを実用に供しようとする際には、コリメータの対向配置および菱形プリズムの加工精度に驚異的な高精度が要求され、製造コストが高く、歩留まりが悪くなり、品質も不均一になり易い。 [0011] Thus, the optical switch of the representative structure for a 2 × 2 type optical switch using a rhomboid prism as shown in rhomboid prism 610 in FIG. 6, if not impossible the production itself, practically this to when attempting to test is required astounding precision to the counter arrangement and the processing accuracy of the rhomboid prism collimator, high manufacturing cost, yield is poor, quality tends to become uneven.

【0012】さらに、光路がクロス状態のときに、コリメータ601からの光が菱形プリズム610の面610 Furthermore, when the optical path of the cross state, the surface 610 of the light rhomboid prism 610 from the collimator 601
1に入射するとき、その入射角は原理的に0度ではなく、このことは、衆知のように、菱形プリズム610内に進行した屈折光は入射光の偏光状態によりその強度を異にしてしまう。 When entering the 1, the incident angle is not a principle 0 °, this means that, as collective wisdom, refracted light that has traveled in the rhomboid prism 610 would be different in its intensity by the polarization state of the incident light . そして、この屈折光が菱形プリズム6 Then, this refracted light is rhomboid prism 6
10の面6104から出射するときも同様である。 The same applies when exiting from 10 surface 6104. すなわち、コリメータ601とコリメータ604との光結合においては、入射光の偏光状態によって、結合損失が異なるPDL(polarization depen− That is, in the optical coupling between the collimator 601 and the collimator 604, the polarization state of the incident light, PDL that coupling loss is different (polarization depen-
dent loss)特性をゼロにすることが原理的に不可能である。 dent loss) characteristics to be zero in principle impossible. また、コリメータ602とコリメータ6 Further, collimator 602 and the collimator 6
03の光結合においても同様であり、このような従来の光スイッチは原理的にPDL特性が発生するという欠点を有している。 03 is the same in optical coupling has the disadvantage that such a conventional optical switch principle PDL characteristics occurs.

【0013】以上説明したように、この従来の光スイッチは、光学部品に要求されるきわめて高い加工精度とコリメータの実装に要求される極めて高い隣接間隔精度の実装が必要である。 [0013] As described above, the conventional optical switch, it is necessary to implement a very high adjacent interval accuracy required for the extremely high machining accuracy and collimator mounting required for the optical component. この種の従来の光スイッチは、製造コストが著しく高いのみならず、品質のばらつきが大きく、そして、光スイッチとして重要な特性の1つであるPDL特性が発生するという欠点を有している。 Conventional optical switch of this type, not only is considerably high manufacturing cost, large variation in quality, and has the disadvantage that one is PDL characteristics are important characteristics as an optical switch occurs.

【0014】本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、特別に高精度加工された機械部品および光学部品を使用せず、またコリメータの実装制限を緩和しても低損失結合を確保することが出来、 The present invention has been made in view of the above problems, an object of the present invention does not use a specially precision molded mechanical components and optical components, also to relax the implementation limit collimator even if it is possible to ensure a low-loss coupling,
その切り替え再現性が良好で、かつ、PDL特性を発生させない光スイッチを生産歩留まり良く安価に提供することにある。 The switching reproducibility is good, and is to provide an optical switch that does not generate PDL characteristics production high yield at low cost.

【0015】 [0015]

【課題を解決するための手段】本発明の目的の達成を図るため、本発明の光スイッチの例においては、筐体(ケースともいう)の一方の側面(以下、側面1ともいう) Order to achieve the objects of the present invention, in order to solve the problems] In the example of the optical switch of the present invention, one side of the housing (also referred to as a case) (hereinafter, also referred to as side 1)
に配置したレンズと光ファイバから構成されるコリメータ(以下、単にコリメータともいう)をすくなくとも1 Arranged lenses, collimator and an optical fiber (hereinafter, simply referred to as a collimator) in at least 1
つと、前記筐体の前記側面1とは別の側面(以下、側面2ともいう)に配置した複数のコリメータのいずれか1 Bract, said another side from said side surface 1 of the housing one of the plurality of collimators arranged (hereinafter, also referred to as side 2) 1
つとを光結合させる光スイッチであって、前記光スイッチが、少なくとも2つの全反射プリズムを搭載した可動台座を有し、前記可動台座を移動させることによって、 Bract an an optical switch for optically coupling the optical switch has a movable base equipped with at least two total reflection prism, by moving the movable base,
前記側面1に配置した1つのコリメータと前記側面2に配置した複数のコリメータの1つとの光結合を、当該コリメータの間の光路に前記可動台座に搭載された少なくとも2つの全反射プリズムのうちの2つの全反射プリズムを挿入することによって光結合させ、前記側面1に配置した前記1つのコリメータと前記側面2に配置した前記複数のコリメータのうちの前記1つのコリメータとは異なる1つのコリメータとの光結合は、当該コリメータの間の光路に前記可動台座に搭載した全反射プリズムを挿入しないことによって光結合させる方法で光結合関係を切り替えることを特徴としている。 A plurality of one of the optical coupling of the collimator arranged in one collimator and the side surface 2 disposed on the side surface 1, of the at least two total reflection prism mounted on the movable base in the optical path between the collimator optically coupled by inserting the two total reflection prism, and said one collimator different from the one collimator of the plurality of collimators arranged above disposed on the side surface 1 and one collimator to the side surface 2 optical coupling is characterized in that switching the optical coupling relationship with the method for optical coupling by not inserting a total reflection prism which is mounted on the movable base in the optical path between the collimator.

【0016】そして、本発明の例によれば、前記側面1 [0016] Then, according to the embodiment of the present invention, the side surface 1
および前記側面2のそれぞれに2つのコリメータを配置することが出来、また、本発明の例によれば、前記側面1に1つのコリメータと前記側面2に3つのコリメータを配置することも出来る。 And wherein on each side 2 can be arranged two collimators, also according to the embodiment of the present invention, the side surface 1 to one of the collimator and the side surface 2 to the three could also be arranged collimator.

【0017】そして、本発明の光スイッチの例では、前記全反射プリズムが少なくとも一部が球状である支持体、たとえば平面部を有する半球面状の剛体の前記平面上に載置されており、前記半球面状の剛体の球面が、前記可動台座上に設けられた筒状の物体、たとえば円筒形状の剛体、の1つの面と線接触しており、前記半球面状の剛体と前記円筒形状の剛体によって前記全反射プリズムがその配置状態を調整されて前記可動台座上に搭載されることを特徴としている。 [0017] Then, in the example of the optical switch of the present invention, the support total reflection prism is at least partially spherical, are placed on the plane of the hemispherical rigid with e.g. flat portion, spherical of the hemispherical-shaped rigid body, the tubular body provided on the movable base, for example a rigid cylindrical, being in contact one surface and the line of the said hemispherical rigid cylindrical the total reflection prism by the rigid body is characterized by being mounted on the arrangement is adjusted to the movable pedestal. そして、前記全反射プリズムが、全反射面を1面と、光透過面として作用する面を2面とを有する直角プリズムであることを特徴としている。 Then, the total reflection prism, and the total one reflection surface, is characterized by a surface that acts as a light transmitting surface is a rectangular prism and a second surface.

【0018】 [0018]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention are described with reference to the drawings. なお、説明に用いる各図はこれらの各発明を理解できる程度に各構成成分の寸法、 The size of each component to the extent the figures can understand each of these inventions are used to describe,
形状、配置関係などを概略的に示してある。 Shape, Aru and arrangement relationship shown schematically. 特に、各構成成分の形状と寸法は、説明の都合上、適宜部分的に拡大したり縮小したりして示す場合もあり、実物と必ずしも相似形ではない。 In particular, the shape and dimensions of each component, for the convenience of description, may also indicate to enlarge or reduce appropriate partially, not necessarily similar shape of the actual product. また、各図において、同様な構成成分については同一の番号を付けて示し、重複する説明を省略することもある。 Moreover, in each figure, the same components are indicated with the same numerals, it may be omitted the duplicate description.

【0019】図1は本発明の光スイッチを説明する図であり、図1(A)は光スイッチ100の正面図、図1 [0019] Figure 1 is a diagram for explaining the optical switch of the present invention, FIG. 1 (A) is a front view of the optical switch 100, FIG. 1
(B)は図1(A)の光スイッチ100の破線140の位置における断面図である。 (B) is a sectional view along the dashed line 140 of the optical switch 100 of FIG. 1 (A). また、図2は図1の光スイッチ100の動作状態を説明する図であり、図2(A) Also, FIG. 2 is a diagram illustrating the operation state of the optical switch 100 of FIG. 1, FIG. 2 (A)
はクロス状態での光スイッチ100の動作を説明する図、図2(B)はバー状態での光スイッチ100の動作を説明する図である。 Is a diagram for explaining the operation of the optical switch 100 in cross state, FIG. 2 (B) is a diagram for explaining the operation of the optical switch 100 in bar state. 図1および図2において、符号1 1 and 2, reference numeral 1
00は光スイッチ、101〜104は前記図6で説明したのと同様に光ファイバとレンズから構成されているコリメータ、105〜108は直角プリズム(以下、単にプリズムともいう。)、1051〜1053、1061 00 optical switch, 101 to 104 collimator is composed of likewise optical fiber and a lens as described in FIG. 6, 105 to 108 rectangular prism (hereinafter, simply referred to as a prism.), 1051-1053, 1061
〜1063、1071〜1073、1081〜1083 ~1063,1071~1073,1081~1083
はそれぞれプリズム105、106、107、108の面、1111〜1114はそれぞれプリズム105〜1 Surface of each prism 105, 106, 107, 108, respectively 1111 to 1114 prism 105-1
08を載置する平面を有し、かつその下部がプリズム支持体としての半球ホルダ、1121〜1124は円筒ホルダ、120は可動台座、130は筐体、131および132は筐体130の側面、140は図2(B)の断面図の断面部分を示す破線、150は可動台座120の移動方向を示す矢印、201〜208は光路を示す破線、 08 has a planar mounting a, and hemispherical holder thereunder as the prism support 1121 to 1124 are cylindrical holder, 120 is movable pedestal 130 housing, 131 and 132 side of the housing 130, 140 dashed line showing the broken lines showing the cross section of the sectional view of FIG. 2 (B), 0.99 arrows indicating the movement direction of the movable base 120, 201 to 208 the optical path,
211〜213は座標軸の方向を示す矢印である。 211-213 is an arrow indicating the direction of the coordinate axes.

【0020】図1において、コリメータ101、102 [0020] In FIG. 1, the collimator 101
は筐体130の側面131に固定されており、コリメータ103、104は前記コリメータ101、102が固定されている側とは反対側の前記筐体130の側面13 Is fixed to the side surface 131 of the housing 130, collimator 103 and 104 side surface 13 of the housing 130 on the side opposite to the side where the collimator 101 is fixed
2に固定されている。 It has been fixed at 2. コリメータ101とコリメータ1 Collimator 101 and the collimator 1
03、およびコリメータ102とコリメータ104はそれぞれ直線状に対向しており、プリズム105〜108 03, and the collimator 102 and the collimator 104 are respectively opposed to linear, prisms 105-108
が前記直線状に対向している各コリメータの間の光路を遮らない状態である場合には、前記直線状に対向している各コリメータの間に光結合形が形成されている。 If There is a state that does not block the optical path between the collimator facing the linearly, optical coupling type is formed between the collimators facing the said straight line. また、筐体130の中央には可動台座120が設けられており、図1(B)に示すように、前記可動台座120に円筒ホルダ1121が固定されており、前記円筒ホルダ1121には半球ホルダ1111が固定されており、前記半球ホルダ1111にはプリズム105が固定されている。 Further, the center of the housing 130 and the movable base 120 is provided, as shown in FIG. 1 (B), wherein are cylindrical holder 1121 to the movable base 120 is fixed, semi-spherical holder on the cylindrical holder 1121 1111 is fixed, the prism 105 is fixed to the hemispherical holder 1111. 同様に、前記可動台座120に円筒ホルダ112 Similarly, the cylindrical holder 112 on the movable base 120
2〜1124が固定されており、前記円筒ホルダ112 2-1124 is fixed, the cylindrical holder 112
2〜1124にはそれぞれ半球ホルダ1112〜111 Each of the 2-1124 hemisphere holder 1112-111
4が固定されており、前記半球ホルダ1112〜111 4 is fixed, the hemispherical holder 1112-111
4にはそれぞれプリズム106〜108が固定されている。 Prism 106 to 108 each of which is fixed to 4. そして、前記プリズム105〜108、前記半球ホルダ1111〜1114、前記円筒ホルダ1121〜1 Then, the prism 105 to 108, the hemispherical holder 1111 to 1114, said cylindrical holder 1121-1
124および可動台座120を、たとえば接着剤あるいはYAGレーザー固定などによってそれぞれ固定する場合、固定前に前記プリズム105〜108の前記可動台座120に対する角度、位置を自由に調整することが出来、特別に高精度加工された機械部品および光学部品を使用せず、またコリメータの実装制限を緩和しても低損失結合を維持することを可能にしている。 124 and the movable base 120, for example, to fix respectively, such as by adhesive or YAG laser fixing, the angle with respect to the movable base 120 of the prism 105 to 108 prior to fixation, can freely adjust the position, specially high without the use of precision machined mechanical parts and optical parts, and also to alleviate the implementation limit of the collimator is it possible to maintain a low-loss coupling. また、前記可動台座120は矢印150で示す方向に直線的に移動することが出来、前記可動台座120上に固定されたプリズム105〜108は、互いに相対位置を保持したまま矢印150で示す方向へ直線的に移動することが出来る。 Further, the movable pedestal 120 can be moved linearly in the direction indicated by the arrow 150, the movable pedestal 120 prism 105 to 108 fixed on the in the direction indicated by the arrow 150 while maintaining the relative position to one another linearly, it is possible to move. そして、前記プリズム105〜108は、前記プリズム105と108、106と107をそれぞれ一対とする2つの分割型光路変更プリズムを構成している。 Then, the prism 105 to 108 constitute a two division type optical path changing prism for a pair of the prisms 105 and 108,106 and 107, respectively.

【0021】また、前記プリズム105〜108、前記半球ホルダ1111〜1114、前記円筒ホルダ112 Further, the prism 105-108, the hemispherical holder 1111 to 1114, said cylindrical holder 112
1〜1124および可動台座120を、必要に応じてプリズム105〜108の光路中における位置を調整することが出来るように、調整機能をもたせて固定することが出来、したがって、低損失結合で高い信頼性を有する光スイッチを安価に実現することが出来る。 The 1-1124 and movable pedestal 120, so as to be able to adjust the position in the optical path of the prism 105 to 108 as required, can be fixed by remembering adjustment function, therefore, high reliability with low loss coupling a light switch having sex can be realized at low cost.

【0022】以下、図2を用いて光スイッチ100の動作状態を説明する。 [0022] Hereinafter, the operation state of the optical switch 100 with reference to FIG.

【0023】光スイッチ100がクロス状態の場合、図2(A)で示すように、コリメータ101から出射した光は、破線201で示される光路を通り、プリズム10 [0023] When the optical switch 100 is in the cross state, as shown in FIG. 2 (A), the light emitted from the collimator 101 passes through an optical path indicated by the dashed line 201, the prism 10
5の面1051から前記プリズム105へ進入し、面1 5 surface 1051 enters into the prism 105, the plane 1
052で全反射して破線202で示されるように光路を変え、面1053から出射されてプリズム108へと向かう。 Is totally reflected by 052 changes the optical path as indicated by the broken line 202, being emitted from the surface 1053 toward the prism 108. そして、プリズム108の面1081から前記プリズム108へ進入し、面1082で全反射して破線2 Then, enter from the surface 1081 of the prism 108 to the prism 108, the broken line is totally reflected by the surface 1082 2
03で示されるように光路を変え、面1083から出射されてコリメータ104へ結合する。 Changing the optical path as indicated by 03, it is emitted from the surface 1083 coupling to the collimator 104. この際、面105 In this case, the surface 105
1、1081に光が入射する角度および面1053、1 1,1081 light is incident on the angle and the surface 1053,1
083から光が出射する角度は、ほとんど0度にすることが出来るため、前記プリズム105、108の界面におけるPDL特性を劣化させずに光結合を行うことが出来る。 Angle at which the light is emitted from the 083, since it is possible to almost 0 degrees, it is possible to perform optical coupling without degrading PDL characteristics at the interface of the prism 105 and 108. さらに面1052および面1082における光の反射は、全反射効果を利用しているので、その部分の光反射損失は極めて小さい。 Reflection of light in addition the surface 1052 and the surface 1082, the use of the total reflection effect, light reflection loss of the part is very small. ここで、前記プリズム105 Here, the prism 105
および前記プリズム108のそれぞれの位置および角度は、コリメータ101とコリメータ104との光結合が形成されるように実装固定されている。 And each of the position and angle of the prism 108 is mounted fixed so that the optical coupling between the collimator 101 and the collimator 104 is formed. そして、前記プリズム105および前記プリズム108の位置および角度は、図1で説明したように高精度かつ容易に調整することが可能である。 The position and angle of the prism 105 and the prism 108 can be accurately and easily adjusted as described in Figure 1. 同様に、コリメータ102から出射した光は、破線204で示される光路を通り、プリズム106の面1061から前記プリズム106へ進入し、 Similarly, light emitted from the collimator 102 passes through the optical path shown by the dashed line 204, enters from the surface 1061 of the prism 106 to the prism 106,
面1062で全反射して破線205で示されるように光路を変え、面1063から出射されてプリズム107へと向かう。 Changing the optical path as indicated by the dashed line 205 is totally reflected by the surface 1062, it is emitted from the surface 1063 toward the prism 107. そして、プリズム107の面1071から前記プリズム107へ進入し、面1072で全反射して破線206で示されるように光路を変え、面1073から出射されてコリメータ103へ結合する(図1(A)参照)。 Then, enter from the surface 1071 of the prism 107 to the prism 107, changing the optical path as indicated by the dashed line 206 is totally reflected by the surface 1072 is emitted from the surface 1073 to bind to the collimator 103 (FIG. 1 (A) reference). また、前記プリズム106および前記プリズム1 Further, the prism 106 and the prism 1
07のそれぞれの位置および角度は、コリメータ102 Respective positions and angles of 07, collimator 102
とコリメータ103との光結合が形成されるように実装固定されている。 It is mounted fixed so that the optical coupling between the collimator 103 is formed with.

【0024】また、光スイッチ100がバー状態の場合、図2(B)で示すように、プリズム105〜108 Further, when the optical switch 100 is in bar state, as shown in FIG. 2 (B), the prism 105-108
が固定されている可動台座120を矢印150(図1 There arrows movable pedestal 120 which is secured 150 (FIG. 1
(A)参照)で示す方向のいずれかの方向へ動かすことで、前記プリズム105〜108は、破線207および208で示される光路上からはずれるように移動し、コリメータ101から出射した光は、破線207で示す光路を通りコリメータ103へと結合し、同様に、コリメータ102から出射した光は、破線208で示す光路を通りコリメータ104へと結合する。 By moving in either direction in the direction indicated by (A) refer), the prism 105 to 108, moves as deviates from the optical path shown by dashed lines 207 and 208, light emitted from the collimator 101, a dashed line an optical path indicated by 207 coupled to as collimator 103, likewise, the light emitted from the collimator 102 is coupled to and into the collimator 104 the light path indicated by dashed line 208.

【0025】次に、光スイッチ100の前記可動台座1 Next, the movable pedestal 1 of the optical switch 100
20上において、前記プリズム105〜108の角度、 On 20, the angle of the prism 105 to 108,
位置の調整等をする場合を、図2、図3、図4を用いて説明する。 The case of the adjustment of the position, FIG. 2, FIG. 3 will be described with reference to FIG. 図3および図4は本発明の可動台座が機械的に変位した場合の光結合を説明する図であり、符号30 3 and 4 are views for explaining an optical coupling when the movable holder according to the present invention has been mechanically displaced, reference numeral 30
1、302、401、402はコリメータ、303、3 1,302,401,402 collimator, 303,3
04、403、404は直角プリズム、3031〜30 04,403,404 is right angle prism, 3031-30
33はプリズム303の面、3041〜3043はプリズム304の面、4031、4033はプリズム403 33 the surface of the prism 303, from 3041 to 3043 is the surface of the prism 304, 4031,4033 prism 403
の面、4042はプリズム404の面、310、410 Surface, 4042 the surface of the prism 404, 310, 410
は可動台座、311、313〜316、411、413 Mobile pedestal, 311,313~316,411,413
〜416は座標軸の方向を示す矢印である。 ~416 are arrows indicating the direction of the coordinate axes.

【0026】図2(A)で示すように、コリメータ10 As shown in FIG. 2 (A), the collimator 10
1から出射した光は、破線201で示される光路を通り、プリズム105の面1051から前記プリズム10 Light emitted from 1 passes through the optical path shown by the dashed line 201, the prism 10 from the surface 1051 of the prism 105
5へ進入し、面1052で全反射して破線202で示されるように光路を変え、面1053から出射されてプリズム108へと向かう。 Enters into 5, changing the optical path as indicated by the dashed line 202 is totally reflected by the surface 1052, it is emitted from the surface 1053 toward the prism 108. このとき、前記コリメータ10 In this case, the collimator 10
1から出射する光の角度、位置を一定にしたまま、前記プリズム105の位置と角度を動かす、すなわち前記面1052等の位置と角度を動かすことによって、矢印2 Angle of light emitted from 1, while the position of the fixed, moving the position and angle of the prism 105, i.e., by moving the position and angle of such a surface 1052, an arrow 2
13で示すz軸方向、すなわち前記プリズム105の出射光の高さ方向の調整を除いて、前記出射光の角度、位置を自由に変えることが出来る。 z-axis direction indicated by 13, i.e. with the exception of the height direction of the adjustment of the emitted light of the prism 105, the angle of the emitted light can be varied positions freely. そして、前記出射光は、プリズム108の面1081から前記プリズム10 Then, the emitted light, the prism 10 from the surface 1081 of the prism 108
8へ進入し、面1082で全反射して破線203で示されるように光路を変え、面1083から出射されてコリメータ104へ結合する。 Enters into 8, changing the optical path as indicated by the dashed line 203 is totally reflected by the surface 1082, it is emitted from the surface 1083 coupling to the collimator 104. このとき、前記プリズム10 In this case, the prism 10
5と同様に、前記プリズム108の位置と角度を動かす、すなわち前記面1052等の位置と角度を動かすことによって、矢印213で示すz軸方向、すなわち前記プリズム108の出射光の高さ方向の調整を除いて、前記出射光の角度、位置を自由に変えることが出来る。 Similar to 5, moving the position and angle of the prism 108, i.e., by moving the position and angle of such a surface 1052, z-axis direction indicated by the arrow 213, i.e., adjustment of the height direction of the emitted light of the prism 108 except for the angle of the emitted light can be varied positions freely.

【0027】このような系で、コリメータ101とコリメータ104の間に光結合がなされることを以下に示す。 [0027] In such systems, the following that the optical coupling is made between the collimator 101 and collimator 104. 換言すれば、コリメータ101から出射する光の方向及び位置は不動であるから、コリメータ104へ入射する光を任意の角度、任意の位置に調整し得ることを述べる。 In other words, since the direction and position of the light emitted from the collimator 101 does not move, states that can adjust the light incident on the collimator 104 at any angle, any position.

【0028】光路203の紙面に平行な面内の角度調整はプリズム105またはプリズム108をz軸の廻りに回転させることで可能になり、光路203の紙面に垂直な面内の角度調整は、プリズム108をy軸の廻りに回転させることで可能になる。 The angular adjustment of a plane parallel to the plane of the optical path 203 is made possible by rotating the prism 105 or prism 108 around the z-axis, angle adjustment of a plane perpendicular to the plane of the optical path 203, the prism 108 becomes possible by rotating around the y-axis. 光路203の紙面に平行な面内の位置調整は、プリズム108の紙面に平行な位置調整でそれぞれ行うことが出来る。 Position adjustment of a plane parallel to the plane of the optical path 203 may be carried out respectively in parallel alignment to the plane of the prism 108. また、光路203の紙面に垂直な面内の位置調整は、プリズム105のx軸の廻りの回転により行うことが出来る。 The position adjustment of the plane perpendicular to the plane of the optical path 203 may be carried out by rotation around the x-axis of the prism 105. これにより、前記プリズム108から出射する光の角度と位置にすべての自由度を与えることが出来る。 Thus, it is possible to give all the flexibility in angle and position of the light emitted from the prism 108.

【0029】つまり、2個の直角プリズムを組み合わせて使うことで、たとえコリメータ104の位置、角度が任意であっても光結合が可能になる。 [0029] That is, by using a combination of two rectangular prisms, even if the position of the collimator 104, the angle allowing light coupling be any. また、コリメータ102とコリメータ103の関係においても同様である。 The same applies in relation collimator 102 and collimator 103.

【0030】次に、可動台座の移動に伴う機械的不完全性が発生しても、光結合が安定していることを説明する。 Next, even in the event that mechanical imperfections associated with the movement of the movable pedestal, explaining that the optical coupling is stable.

【0031】図3で示すように上記方法でプリズム30 The prism 30 by the above method as shown in FIG. 3
3および304を調整した可動台座310を矢印315 3 and 304 of the movable base 310 to adjust the arrow 315
で示すz軸の周りに回転させた場合、コリメータ301 If rotated about the z-axis shown in, collimator 301
から出射した光は、プリズム303の面3031から前記プリズム303へ進入し、面3032で全反射して面3033から出射されてプリズム304へと向かい、プリズム304の面3041から前記プリズム304へ進入し、面3042で全反射して面3043から出射されて、矢印316で示すようにΔxだけ出射光軸の位置がずれるが、出射光軸角度は前記面3032での反射角度と前記面3042での反射角度が光軸角度変化をキャンセルしあって変わることがなくコリメータ302へ結合することができる。 Light emitted from enters from the surface 3031 of the prism 303 to the prism 303, is emitted from the surface 3033 is totally reflected by the surface 3032 facing to the prism 304, and enters from the surface 3041 of the prism 304 to the prism 304 , is emitted from the total reflection to the surface 3043 in terms 3042, the position of only the emission light axis Δx shifts as indicated by arrow 316, the exit optical axis angle in said plane 3042 and the reflection angle at the surface 3032 the reflection angle can be changed by each other to cancel the optical axis angle change binding to the collimator 302 without.

【0032】同様に、図4で示すように上記方法でプリズム403および404を調整した可動台座410を矢印415で示すz軸の周りに回転させた場合も、コリメータ401から出射した光は、プリズム403の面40 [0032] Similarly, when rotated about the z-axis showing the movable base 410 to adjust the prisms 403 and 404 by the above method as illustrated in Figure 4 by the arrow 415, light emitted from the collimator 401, the prism 403 surface 40 of the
31から前記プリズム403へ進入し、面4032で全反射して面4033から出射されてプリズム404へと向かい、プリズム404の面4041から前記プリズム404へ進入し、面4042で全反射して面4043から出射されて、矢印416で示すようにΔzだけ出射光軸の位置がずれるが、出射光軸角度は前記面4032での反射角度と前記面4042での反射角度が光軸角度変化をキャンセルし合って変わることがなくコリメータ4 Enters from 31 to the prism 403, directed to the prism 404 is emitted from the total reflection to the surface 4033 in terms 4032, enters from the surface 4041 of the prism 404 to the prism 404, the plane is totally reflected by the surface 4042 4043 is emitted from, but shifts the position of only the emission light axis Δz as shown by arrow 416, the emission light axis angle cancels the reflection angle optical axis angle changes in the surface 4042 and the reflection angle at the surface 4032 collimator 4 without change match
02へ結合することができる。 It can be coupled to 02. つまり、若干の位置ずれは発生するが、角度ずれは発生しない。 That is, a slight positional deviation is generated, but the angular deviation does not occur.

【0033】周知の如く、対向するコリメータが形成している光結合系において、その光結合損失は光軸の角度ズレに大きく左右され、光軸の位置ズレに対しては鈍感である特性を有しており、本発明の光スイッチは、可動台座のいかなる機械的変位に対しても、光結合損失に影響の大きい光軸角度は常に一定に保たれ、比較的影響の小さい出射光軸の僅かな位置ズレにとどめることが出来る。 [0033] As is well known, in the optical coupling system of opposing collimator is formed, the optical coupling loss is greatly affected by the angle deviation of the optical axis, have a less sensitive characteristic for misalignment of the optical axis and it is, the optical switch of the present invention, for any mechanical displacement of the movable base, a large optical axis angle of the impact on the optical coupling loss is always kept constant, only a relatively small exit optical axis affected it can be kept to a Do not position shift.

【0034】以上説明したように、プリズム105〜1 [0034] As described above, the prism 105-1
08が固定された可動台座120の位置を変化させることによって、2×2型光スイッチとしての光結合のバー状態、クロス状態を切り替えることが出来る。 By 08 varying the position of the movable base 120 fixed, the optical coupling as 2 × 2 type optical switch bar state, it is possible to switch the cross state. そして、 And,
前記プリズム105〜108を可動台座120に固定する場合、固定前に前記プリズム105〜108の前記可動台座120に対する角度、位置を自由に調整することが出来、光結合損失に多大な影響を及ぼす光軸の角度ズレを起こしにくく、特別に高精度加工された機械部品および光学部品を使用することなく、またコリメータの実装制限を緩和しても低損失結合を維持することが出来る。 When fixing the prism 105 to 108 on the movable base 120, the angle with respect to the movable base 120 of the prism 105 to 108 prior to fixation, the position can be adjusted freely, significant influence light to the optical coupling loss hardly occurs angular deviation of the axis, especially without the use of high-precision machined mechanical parts and optical parts, also can be relaxed implementation limitations of the collimator maintaining a low-loss coupling.

【0035】 [0035]

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。 EXAMPLES As follows is a description of the present invention through examples.

【0036】図5は本発明の実施例を説明する図であり、(A)はコリメータ501(後述)とコリメータ5 FIG. 5 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention, the collimator 5 (A) and a collimator 501 (described later)
04(後述)との結合状態を示す図、(B)はコリメータ501とコリメータ503(後述)との結合状態を示す図、(C)はコリメータ501とコリメータ505 04 shows the bonding state between (described later), (B) is a view showing a coupling state between the collimator 501 and the collimator 503 (described later), (C) is a collimator 501 and the collimator 505
(後述)との結合状態を示す図である。 It is a view showing a combined state of a (described later). 図5において、 In FIG. 5,
符号501、503、504、505はコリメータ、5 Code 501,503,504,505 collimator, 5
06〜509はプリズム、5061〜5063、507 06-509 prism, 5061~5063,507
1〜5073、5081〜5083、5091〜509 1~5073,5081~5083,5091~509
3はプリズム506、507、508、509の面、5 3 the surface of the prism 506, 507, 508, and 509, 5
111〜5114は半球ホルダ、5121〜5124は円筒ホルダ、520は可動台座、530は筐体、53 111-5114 hemispherical holder, 5121-5124 cylindrical holder, 520 movable pedestal 530 housing, 53
1、532は筐体530の側面、515は可動台座52 1,532 The side surface of the housing 530, 515 movable pedestal 52
0の移動方向を示す矢印、551〜553、560、5 0 arrow indicating the direction of movement of, 551~553,560,5
71〜573はコリメータ501から出射された光の進路を示す破線である。 71-573 is a broken line showing the path of light emitted from the collimator 501. プリズム506から509は直角プリズム、全反射プリズムである。 From the prism 506 509 is rectangular prism, total reflection prism.

【0037】コリメータ501とコリメータ504とを光結合させる場合、図5(A)に示すようにプリズム5 [0037] When the the collimator 501 and the collimator 504 is optically coupled, the prism 5 as shown in FIG. 5 (A)
06とプリズム507をコリメータ501とコリメータ504の間の光路に挿入し、コリメータ501から出射した光は、破線551で示される光路を通り、プリズム506の面5061から前記プリズム506へ進入し、 06 and prism 507 inserted in the optical path between the collimator 501 and the collimator 504, light emitted from the collimator 501 passes through the optical path shown by the dashed line 551, enters from the surface 5061 of the prism 506 to the prism 506,
面5062で全反射して破線552で示されるように光路を変え、面5063から出射されてプリズム507へと向かう。 Changing the optical path as indicated by the dashed line 552 is totally reflected by the surface 5062, it is emitted from the surface 5063 toward the prism 507. そして、プリズム507の面5071から前記プリズム507へ進入し、面5072で全反射して破線553で示されるように光路を変え、面5073から出射されてコリメータ504へ結合する。 Then, enter from the surface 5071 of the prism 507 to the prism 507, changing the optical path as indicated by the dashed line 553 is totally reflected by the surface 5072, it is emitted from the surface 5073 coupling to the collimator 504. また、前記プリズム506および前記プリズム507のそれぞれの位置および角度は、前記プリズム506とプリズム507 Further, each of the position and angle of the prism 506 and the prism 507, and the prism 506 Prism 507
をコリメータ501とコリメータ504の間の光路に挿入したときに、コリメータ501とコリメータ504との光結合が形成されるように実装固定されている。 The when inserted in the optical path between the collimator 501 and the collimator 504, the optical coupling between the collimator 501 and the collimator 504 are mounted fixed to be formed.

【0038】また、コリメータ501とコリメータ50 Further, collimator 501 and the collimator 50
3とを光結合させる場合、図5(B)に示すように、プリズム506〜509が固定されている可動台座520 If 3 and is optically coupled to, as shown in FIG. 5 (B), the movable pedestal 520 which prism 506-509 is fixed
を矢印515で示す方向のいずれかの方向へ動かすことで、前記プリズム506は、破線551で示される光路上から移動し、コリメータ501から出射した光は、破線560で示す光路を通り、コリメータ503へと結合する。 By moving in either direction in the direction indicated by the arrow 515, the prism 506 is moved from the light path indicated by the dashed line 551, light emitted from the collimator 501 passes through the optical path indicated by a broken line 560, collimator 503 bind to.

【0039】そして、コリメータ501とコリメータ5 [0039] Then, collimator 501 and the collimator 5
05とを光結合させる場合、図5(C)に示すようにプリズム508とプリズム509を光路に挿入し、コリメータ501から出射した光は、破線571で示される光路を通り、プリズム508の面5081から前記プリズム508へ進入し、面5082で全反射して破線572 If the 05 is optically coupled, to insert the prism 508 and the prism 509, as shown in FIG. 5 (C) in the optical path, the light emitted from the collimator 501 passes through the optical path shown by the dashed line 571, the surface of the prism 508 5081 enters into the prism 508 from the dashed line is totally reflected by the surface 5082 572
で示されるように光路を変え、面5083から出射されてプリズム509へと向かう。 In changing the optical path as shown, it is emitted from the surface 5083 toward the prism 509. そして、プリズム509 Then, the prism 509
の面5091から前記プリズム509へ進入し、面50 From surface 5091 enters into the prism 509, the surface 50
92で全反射して破線573で示されるように光路を変え、面5093から出射されてコリメータ505へ光結合する。 Changing the optical path as indicated by the dashed line 573 is totally reflected by 92, it is emitted from the surface 5093 optically coupled to a collimator 505. また、前記プリズム508および前記プリズム509のそれぞれの位置および角度は、プリズム508 Further, each of the position and angle of the prism 508 and the prism 509, the prism 508
とプリズム509をコリメータ501とコリメータ50 Collimator 501 a prism 509 and the collimator 50
5の間の光路に挿入した時、コリメータ501とコリメータ505との光結合が形成されるように実装固定されている。 When inserted into 5 the optical path between the optical coupling between the collimator 501 and the collimator 505 are mounted fixed to be formed.

【0040】以上説明したように、本発明の光スイッチは、2×2型光スイッチを基本としてさまざまな用途に適した光スイッチに応用することが出来る。 [0040] As described above, the optical switch of the present invention can be applied to an optical switch that is suitable for a variety of applications as a base a 2 × 2 type optical switch.

【0041】また、図1で説明した光スイッチ100 [0041] In addition, the optical switch 100 described with reference to FIG. 1
を、プリズム105〜108をBK−7ガラス(屈折率1.5)とし、前記プリズム105〜108の面105 And the prism 105-108 and BK-7 glass (refractive index 1.5), the surface 105 of the prism 105 to 108
1、1053、1061、1063、1071、107 1,1053,1061,1063,1071,107
3、1081、1083をAR(Anti−Refle 3,1081,1083 the AR (Anti-Refle
ction)コート処理を施し、コリメータ101〜1 ction) subjected to a coating treatment, collimator 101-1
04に用いる光ファイバをシングルモードファイバとして製作し、測定波長を1.55μmとして測定したところ、コリメータ101からコリメータ103への光結合における結合損失は0.30dB、PDLは0.01d The optical fiber used in 04 fabricated as a single mode fiber, was measured measurement wavelength as 1.55 .mu.m, coupling loss in the optical coupling from the collimator 101 to collimator 103 0.30 dB, PDL is 0.01d
B以下、切り替え再現性は0.01dB以下であり、コリメータ101からコリメータ104への光結合における結合損失は0.29dB、PDLは0.01dB以下、切り替え再現性は0.01dB以下であり、コリメータ102からコリメータ103への光結合における結合損失は0.37dB、PDLは0.01dB以下、切り替え再現性は0.01dB以下であり、コリメータ1 B below, switching reproducibility is less than 0.01dB, coupling loss in the optical coupling from the collimator 101 to collimator 104 0.29 dB, PDL is 0.01dB below, switching reproducibility is less than 0.01dB, collimator 102 coupling loss in the optical coupling to the collimator 103 from 0.37 dB, PDL is 0.01dB below, switching reproducibility is less than 0.01dB, collimator 1
02からコリメータ104への光結合における結合損失は0.37dB、PDLは0.02dB以下、切り替え再現性は0.01dB以下であった。 Coupling loss in the optical coupling from 02 to collimator 104 0.37 dB, PDL is 0.02dB below, switching reproducibility was less than 0.01 dB.

【0042】さらに、従来用いられていた光スイッチの方式によっては、光ファイバとして偏波保持ファイバを用いた場合に、光結合特性を良好にするには極めて難しい精度などの条件を要求されていたが、本発明によれば、光ファイバとして偏波保持ファイバを用いた場合にも、上記の汎用の光ファイバについての説明と同様の効果を発揮する。 [0042] Furthermore, depending on the mode of the optical switch which has been used conventionally, in the case of using a polarization maintaining fiber as the optical fiber, to improve the optical coupling characteristics was required conditions such as extremely difficult precision but, according to the present invention, in the case of using the polarization maintaining fiber as the optical fiber also exhibits the same effects as described for the above general optical fiber.

【0043】 [0043]

【発明の効果】以上、本発明を詳細に説明したが、本発明の光スイッチは、少なくとも2つの全反射プリズムの角度、位置を適正に調整することのみで最適な光結合系を得ることが出来るため、プリズムの加工やコリメータの実装位置に特別な高精度を要求することなく、損失が少なく操作しやすく信頼性の高い光スイッチを生産歩留まり良く安価に提供することが出来る。 Effect of the Invention] Having described the invention in detail, the optical switch of the present invention, an angle of at least two total reflection prism, it is possible to obtain an optimum optical coupling system only by appropriately adjusting the position can therefore, without requiring special high-precision machining and collimator mounting position of the prism, loss easy to operate high optical switch reliability less production yield good can be provided at low cost. そして、本発明の光スイッチに用いるプリズムは、全反射プリズムであるため、プリズムへの入射および反射の際の光の損失が極めて少なく、かつPDL特性にほとんど劣化を与えずにスイッチングを行うことが出来る。 Then, the prism used in the optical switch of the present invention are the total reflection prism, the loss of light during incidence and reflection of the prism is very small, and can perform switching without giving little deterioration in PDL characteristics can. また、可動台座の移動に伴う可動台座の機械的不安定性(たとえば角度ガタ、変移量ガタ)に対しても、光結合損失の大きい光軸の角度ズレを起こさないため、光結合形の切り替え再現性が安定しており、高い耐久性を有する光スイッチを提供することが出来る。 Also, mechanical instability of the movable base with the movement of the movable base (e.g. angular backlash, displacement amount backlash) against, because that does not cause an angular displacement of the large optical axis of the optical coupling loss, switching the reproduction of the optical coupling type sex is stable, it is possible to provide an optical switch having a high durability.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の光スイッチを説明する図であり、 [1] is a view for explaining the optical switch of the present invention,
(A)は正面図、(B)は断面図である。 (A) is a front view, (B) is a cross-sectional view.

【図2】本発明の光スイッチの動作状態を説明する図であり、(A)はC−ross状態の説明図、(B)はバー状態の説明図である。 Figure 2 is a diagram illustrating the operation state of the optical switch of the present invention, (A) is an explanatory view, (B) is an explanatory view of a bar state of C-ross state.

【図3】本発明の光スイッチの光結合を説明する図である。 3 is a diagram illustrating optical coupling of the optical switch of the present invention.

【図4】本発明の光スイッチの光結合を説明する図である。 Is a diagram illustrating optical coupling of the optical switch of the present invention; FIG.

【図5】本発明の実施例を説明する図であり、(A)はコリメータ501と504との結合状態を示す図、 [Figure 5] is a view for explaining an embodiment of the present invention, (A) is a diagram showing a coupling state between the collimator 501 and 504,
(B)はコリメータ501と503との結合状態を示す図、(C)はコリメータ501と505との結合状態を示す図である。 (B) is a view showing a coupling state between the collimator 501 and 503, (C) is a diagram showing a combined state of a collimator 501 and 505.

【図6】従来の光スイッチを説明する図であり、(A) [Figure 6] is a diagram for explaining a conventional optical switch, (A)
は光路がバー状態の時を示す図、(B)は光路がクロス状態の時を示す図である。 Is a diagram showing a time optical path of the bar state, (B) is a view optical path indicates when the cross state.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

100、600:光スイッチ 101〜104、301、302、401、402、5 100, 600: light switch 101~104,301,302,401,402,5
01、503、504、505、601〜604:コリメータ 105〜108、303、304、403、404、5 01,503,504,505,601~604: collimator 105~108,303,304,403,404,5
06〜509:直角プリズム 1051〜1053、1061〜1063、1071〜 06-509: right-angle prism 1051~1053,1061~1063,1071~
1073、1081〜1083、3031〜3033、 1073,1081~1083,3031~3033,
3041〜3043、4031、4033、4042、 3041~3043,4031,4033,4042,
5061〜5063、5071〜5073、5081〜 5061~5063,5071~5073,5081~
5083、5091〜5093、6101〜6104: 5083,5091~5093,6101~6104:
面 1111〜1114、5111〜5114:半球ホルダ 1121〜1124、5121〜5124:円筒ホルダ 120、310、410、520:可動台座 130、530、609:筐体 131、132、531,532:筐体の側面 140、201〜208、551〜553、560、5 Surface 1111~1114,5111~5114: hemisphere holder 1121~1124,5121~5124: cylindrical holder 120,310,410,520: movable pedestal 130,530,609: housing 131,132,531,532: housing side 140,201~208,551~553,560,5
71〜573:破線 150、211〜213、311、313〜316、4 71-573: dashed line 150,211~213,311,313~316,4
11、413〜416、515:矢印 605〜608:光ファイバ 611〜614:レンズ 610:菱形プリズム 11,413~416,515: Arrow 605 to 608: optical fiber 611 to 614: Lens 610: rhomboid prism

Claims (7)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 筐体の一方の側面(以下、側面1ともいう)に配置されたレンズと光ファイバから構成される少なくとも1つのコリメータ(以下、単に、コリメータともいう)と、前記筐体の前記側面1とは別の側面(以下、側面2ともいう)に配置された複数のコリメータのいずれか1つとを光結合させる光スイッチであって、前記光スイッチが、少なくとも2つの全反射プリズムを搭載した可動台座を有し、前記可動台座を移動させることによって、前記側面1に配置した1つのコリメータと前記側面2に配置した複数のコリメータの1つとの光結合を当該コリメータの間の光路に前記可動台座に搭載された少なくとも2つの全反射プリズムのうちの2つの全反射プリズムを挿入することによって光結合させ、前記側面1に配置した前記1 1. A one side surface of the housing at least one collimator (hereinafter, simply referred to as a collimator) composed of a lens disposed and the optical fiber (hereinafter, the side surface 1 and also referred to) and, of the housing another aspect with the side surface 1 an optical switch for optically coupling the one or a plurality of collimators disposed in (hereinafter, also referred to as side 2), the optical switch, at least two total reflection prism has equipped with movable pedestal, by moving the movable pedestal, the one of the optical coupling of the plurality of collimators arranged one collimator disposed in the side surface 1 on the side 2 to the optical path between the collimator the optically coupled, arranged on the side surface 1 by inserting the two total reflection prism of the at least two total reflection prism mounted on the movable base 1 つのコリメータと前記側面2に配置した前記複数のコリメータのうちの前記1つのコリメータとは異なる他方のコリメータとの光結合は、当該コリメータの間の光路に前記可動台座に搭載した全反射プリズムを挿入しないことによって光結合させる方法で光結合関係を切り替えることを特徴とする光スイッチ。 One of the optical coupling with a different other collimator collimator and said one collimator of the plurality of collimators disposed in the side 2, inserts the total reflection prism mounted on the movable base in the optical path between the collimator an optical switch, characterized by switching the optical coupling relationship with the method for optical coupling by not.
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の光スイッチにおいて、 2. An optical switch according to claim 1,
    前記側面1および前記側面2のそれぞれに2つのコリメータが配置され、かつ前記可動台座に4つの全反射プリズムを有し、前記可動台座を移動させることによって、 Wherein on each side 1 and the side surface 2 has two collimators are arranged, and has four total reflection prism in the movable base, by moving the movable base,
    前記側面1に配置された前記2つのコリメータのうちの一方のコリメータ(以下、本請求項において第1のコリメータという)と前記側面2に配置された前記2つのコリメータのうちの一方のコリメータ(以下、本請求項において第4のコリメータという)、および、前記側面1 One of the collimator of said two collimators disposed on the side surface 1 (hereinafter, the first of the collimator in the claims) one collimator of the two collimators disposed on the side surface 2 (hereinafter , that the fourth collimator in the claims), and the side 1
    に配置された前記2つのコリメータのうちの他方のコリメータ(以下、本請求項において第2のコリメータともいう)と前記側面2に配置された前記2つのコリメータのうちの他方のコリメータ(以下、本請求項において第3のコリメータという)との光結合を、当該コリメータの間のそれぞれの光路に前記可動台座に搭載された4つの全反射プリズムのうちの2つの全反射プリズムを挿入することによって光結合させ、前記第1のコリメータと前記第3のコリメータとの光結合、および、前記第2のコリメータと前記第4のコリメータとの光結合を、当該コリメータの間の光路に前記可動台座に搭載した全反射プリズムを挿入しないことによって光結合をさせる方法で光結合関係を切り替えることを特徴とする光スイッチ。 The other collimator of the arranged the two collimators (hereinafter, in the present claim also referred to as a second collimator) in the other collimator of the arranged the two collimators on the side 2 (hereinafter, the present light by the optical coupling of the third of the collimator) and in the claims, to insert each of the two total reflection prism of the four total reflection prism mounted on the movable base in the optical path between the collimator binding to, optically coupled between said first collimator said third collimator, and, mounting the optical coupling between said second collimator said fourth collimator, the movable pedestal in the optical path between the said collimator optical switch and switches the optical coupling relationship with the method for optical coupling by not inserting the total reflection prism that.
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の光スイッチにおいて、 3. The optical switch according to claim 1,
    前記側面1に1つのコリメータと前記側面2に3つのコリメータが配置され、かつ前記可動台座に4つの全反射プリズムを搭載し、前記可動台座を移動させることによって、前記側面1に配置された前記1つのコリメータ(以下、本請求項において第1のコリメータという)と前記側面2に配置された前記3つのコリメータのうちの1つのコリメータ(以下、本請求項において第3のコリメータという)との光結合、および、前記第1のコリメータと前記側面2に配置された前記3つのコリメータのうちの前記第3のコリメータとは異なる1つのコリメータ(以下、本請求項において第4のコリメータという) Wherein the side surface 1 and the side surface 2 one collimator three collimators disposed, and with four total reflection prism in the movable base, by moving the movable pedestal, disposed on the side surface 1 a one collimator (hereinafter, the first collimator as in the claims) light of one of the collimator of said three collimators and arranged on the side surface 2 (hereinafter, referred to as a third collimator in the claims) binding, and, (hereinafter referred to as the fourth collimator in the claims) the first one collimator different from the collimator and the third collimator of said sides arranged the three two collimator
    との光結合は、それぞれ当該コリメータの間のそれぞれの光路に前記可動台座に搭載された4つの全反射プリズムのうちのいずれか2つの全反射プリズムを挿入することによって光結合させ、前記側面1に配置された第1のコリメータと前記側面2に配置された前記3つのコリメータのうちの前記第3および第4のコリメータとは別のコリメータとの光結合は、当該コリメータの間の光路に前記可動台座に搭載した全反射プリズムを挿入しないことによって光結合をさせる方法で光結合関係を切り替えることを特徴とする光スイッチ。 Optical coupling between the optically coupled by respectively inserting any two total reflection prism of each of the four total reflection prism mounted on the movable base in the optical path between the collimator, said side 1 optical coupling with another collimator between the first collimator and the third and fourth collimator of arranged the three collimators the side 2 arranged, said in an optical path between the said collimator optical switch and switches the optical coupling relationship with the method for optical coupling by not inserting the total reflection prism mounted on the movable base.
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の光スイッチにおいて、前記全反射プリズムの少なくとも1 4. The optical switch according to claim 1, at least 1 of the total reflection prism
    つが少なくとも一部が球状である支持体の上に載置されており、前記支持体の剛体の球面部分の一部は、前記可動台座上に設けられた筒状の物体の1つの面と線接触していることを特徴とする光スイッチ。 One is rests on a support which is at least partially spherical, partially spherical portion of rigid of the support has one face and the line of the cylindrical body provided on said movable base an optical switch, characterized by being in contact.
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光スイッチにおいて、前記可動台座が直線的に移動することができるレールが設けられていることを特徴とする光スイッチ。 5. The optical switch according to claim 1, an optical switch wherein the movable pedestal, characterized in that the rails can be moved linearly are provided.
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の光スイッチにおいて、前記全反射プリズムが、全反射面を1面と、光透過面として作用する面を2面とを有する直角プリズムであることを特徴とする光スイッチ。 6. The optical switch according to claim 1, wherein the total reflection prism, a right angle having a total reflection surface and the first surface, and a surface which acts as a light transmitting surface 2 faces an optical switch which is a prism.
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の光スイッチにおいて、前記コリメータを形成する光ファイバが、偏波保持ファイバであることを特徴とする光スイッチ。 7. The optical switch according to any one of claims 1 to 6, an optical switch, wherein the optical fiber forming the collimator is a polarization maintaining fiber.
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