JP2002518700A - プレーナ・アレイ光スイッチおよび方法 - Google Patents

プレーナ・アレイ光スイッチおよび方法

Info

Publication number
JP2002518700A
JP2002518700A JP2000555118A JP2000555118A JP2002518700A JP 2002518700 A JP2002518700 A JP 2002518700A JP 2000555118 A JP2000555118 A JP 2000555118A JP 2000555118 A JP2000555118 A JP 2000555118A JP 2002518700 A JP2002518700 A JP 2002518700A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
optical
array
output
optical switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000555118A
Other languages
English (en)
Inventor
ハーゼル ラオル
Original Assignee
エイエフエヌ エルエルシー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エイエフエヌ エルエルシー filed Critical エイエフエヌ エルエルシー
Publication of JP2002518700A publication Critical patent/JP2002518700A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/354—Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
    • G02B6/3554—3D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a volume
    • G02B6/3556—NxM switch, i.e. regular arrays of switches elements of matrix type constellation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/351—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements
    • G02B6/3512—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being reflective, e.g. mirror
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/3564—Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details
    • G02B6/3584—Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details constructional details of an associated actuator having a MEMS construction, i.e. constructed using semiconductor technology such as etching
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/351—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements
    • G02B6/3512—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being reflective, e.g. mirror
    • G02B6/3518—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being reflective, e.g. mirror the reflective optical element being an intrinsic part of a MEMS device, i.e. fabricated together with the MEMS device
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/354—Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
    • G02B6/3542—Non-blocking switch, e.g. with multiple potential paths between multiple inputs and outputs, the establishment of one switching path not preventing the establishment of further switching paths
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/354—Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
    • G02B6/356—Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types in an optical cross-connect device, e.g. routing and switching aspects of interconnecting different paths propagating different wavelengths to (re)configure the various input and output links
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007—Construction
    • H04Q2011/0024—Construction using space switching
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007—Construction
    • H04Q2011/0026—Construction using free space propagation (e.g. lenses, mirrors)
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0007—Construction
    • H04Q2011/0026—Construction using free space propagation (e.g. lenses, mirrors)
    • H04Q2011/003—Construction using free space propagation (e.g. lenses, mirrors) using switches based on microelectro-mechanical systems [MEMS]

Abstract

(57)【要約】 光スイッチ装置は、それぞれ別々の光ファイバ入力（12）に関連付けされたリフレクタ（22）の第1のアレイ（20）と、それぞれ別々のファイバ出力（14）に関連付けされたリフレクタ（32）の第2のアレイ（30）とを含む。リフレクタ（22および32）は、いずれか1つのファイバ入力（12）からいずれか1つのファイバ出力（14）に光信号を送るように位置決めすることができる。光信号は、所望のファイバ出力（14）と、ファイバ出力から中央に延びる軸に実質的に整列する、所望の光ファイバ出力（14）に関連付けされたリフレクタとの間で、光路に沿って送られる。好ましくは、ファイバ入力（12）と第1のアレイとの間、および第2のアレイ（20）とファイバ出力（14）との間に、光信号を合焦ビームに形成する対称的なファイバ・ビーム形成ユニットが含められる。入力光ファイバ端部と出力光ファイバ端部との間で光信号を切り替える方法は、入力ファイバ端部から放出された光信号を、入力ファイバ端部上のある点からの光線が収束した合焦ビームに形成することを含む。合焦ビームは、信号を、ファイバ出力に到達する前に、出力ファイバ端部から中央に延びる軸に実質的に整列する光路に沿って伝搬するように送るような向きに配置された、位置決め可能な少なくとも2つのリフレクタを使用して、出力ファイバ端部の方へ送られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】関連出願情報 本願は、1998年6月5日に出願された同時係属中の仮出願第60/088,075号に基づ
く優先権を主張するものである。
【０００２】発明の分野 本発明は、概して、光ファイバ・スイッチに関し、特に、光学損失を最小限に
抑えながら入力光ファイバと出力光ファイバとの間で光信号を直接切り替える装
置および方法に関する。
【０００３】発明の背景 帯域幅の増大や信号品質の向上など従来型の導電媒体に勝る利点のために、通
信網において光ファイバを使用することが一般的になっている。しかし、意図さ
れた宛先に信号を到達させるために様々なワイヤの間で切り替える必要のある、
ワイヤを介して伝送される電気信号と同様に、光信号も意図された宛先に到達す
るように様々な光ファイバ間で適切な接合部で切り替える必要がある。
【０００４】 ファイバ間で光信号を切り替える1つの方法として、光信号を電気信号に変換
し、従来型の電子切替構成要素を使用して電気信号を切り替え、次いで電気信号
を光信号に再変換する方法がある。代替手法では、光信号がファイバ間で送られ
る直接光切替えが使用される。後者の手法は、光-電気変換および電気-光変換が
無いため、切替速度が高まることと信号劣化が抑制されることを含め、独特の理
論的利点を有する。
【０００５】 直接光切替えを実施する際、接合部に入る多数の光ファイバ（入力ファイバ）
のいずれか1本から、接合部から出る多数の光ファイバ（出力ファイバ）のいず
れか1本へと、光信号を切り替える機能を有することが望ましい。これを達成す
るためのいくつかの方法が、既に提案されている。1つの方法として、2本のファ
イバが（直接または折り畳まれた光路を介して）互いに向き合い、光信号用の直
接的な光路をファイバ間に提供するように、選択された入力ファイバおよび所望
の出力ファイバの端部を曲げる方法がある。鏡など固定されたリフレクタをファ
イバ端部の湾曲と共に使用することもすでに提案されている。ファイバ端部が互
いに向き合うように曲げられることはなく、ファイバ端部は、入力ファイバから
の光信号が出力ファイバに反射するように1つまたは複数のリフレクタに向けら
れる。
【０００６】発明の概要 本発明の一つの目的は、光信号の光ファイバ間での直接切替えを提供すること
である。
【０００７】 本発明者は、直接的な光切替えを実施する際に光信号を効率的かつ正確に切替
えるには、光信号が、出力ファイバに実質的に整列する光路に沿って出力ファイ
バに入射するように入力ファイバから送られることが望ましいことを認識した。
したがって、本発明のもう一つの目的は、光信号が、出力ファイバに実質的に整
列する光路に沿って出力ファイバに入射する、入力光ファイバと出力光ファイバ
との間での光信号の直接的な切替えを提供することである。
【０００８】 本発明者は、光信号の損失を低減させ切替え動作の効果を向上させるには、光
信号を、1つまたは複数のリフレクタを用いて光信号を出力ファイバに送る前に
、コリメート信号またはその他の発散信号ではなく合焦ビームに形成することが
望ましいことも認識した。したがって、本発明のさらにもう一つの目的は、入力
ファイバから放出された光信号が、1つまたは複数のリフレクタを用いて出力フ
ァイバに送られる前に合焦ビームに形成される、入力光ファイバと出力光ファイ
バとの間での光信号の直接的な切替えを提供することである。
【０００９】 本発明のこれらおよびその他の目的および利点は、本発明の様々な局面によっ
て達成される。本発明の一つの局面によれば、第1のリフレクタが入力ファイバ
に関連付けられ、第2のリフレクタが出力ファイバに関連付けられた第1および第
2のリフレクタ、たとえば鏡が設けられる。第1のリフレクタは、入力ファイバか
らの光信号を受け取り、光信号が第1のリフレクタから直接、第2のリフレクタに
到達するか、又は他のリフレクタからのさらなる反射によって第2のリフレクタ
に到達するように光信号を反射させるような向きに配置される。第2のリフレク
タは、反射した光信号を受け取り、光信号が、出力ファイバに実質的に整列する
軸を有する光路に沿って出力ファイバにさらに反射するような向きに配置される
。
【００１０】 本発明のもう一つの局面においては、第1のリフレクタが光信号を直接、第2の
リフレクタに反射させることはない。その代わりに、入力ファイバからの光信号
は、第1のリフレクタによって第3のリフレクタに反射し、第3のリフレクタは光
信号を第2のリフレクタに反射させる。さらに別のリフレクタを使用することも
できる。たとえば、一つの態様では、第1のリフレクタが光信号を第3のリフレク
タに反射させ、第3のリフレクタが光信号を第4のリフレクタに反射させ、今度は
、第4のリフレクタが光信号を第2のリフレクタに反射させる。
【００１１】 本発明のさらに別の局面では、複数のリフレクタが第1および第2のリフレクタ
・アレイとして配置され、第1のアレイの各リフレクタは、複数の入力ファイバ
のうちの別々のファイバに関連付けされ、第2のアレイの各リフレクタは複数の
出力ファイバのうちの別々のファイバに関連付けされる。第1および第2のアレイ
のリフレクタは、基準の向きに対して複数の向きに位置決めすることができる。
たとえば、第1および第2のアレイのリフレクタは、リフレクタを複数の向きに位
置決めできるように少なくとも1つの回転軸の周りで回転することができる。光
信号が、所望の出力ファイバに関連付けされた第2のアレイのリフレクタに直接
反射するか、または追加のリフレクタによって反射するような向きに、選択され
た入力ファイバに関連付けされた第1のアレイのリフレクタを位置決めすること
によって、入力ファイバのうちの選択された1本の入力ファイバと出力ファイバ
のうちの選択された1本の出力ファイバとの間で切り替えることができる。好ま
しくは、これに対応して、選択された出力ファイバに関連付けされた第2のアレ
イのリフレクタは、それに入射した光信号が、所望の出力ファイバに実質的に整
列する軸を有する光路に沿って反射するような向きに位置決めされる。
【００１２】 本発明のさらに別の局面は、入力ファイバに関連付けされたビーム形成ユニッ
トと、ビームを光路上で、選択された出力ファイバの方へ送る関連付けされたビ
ーム方向付けシステムとを含む。入力ファイバに関連付けされたビーム形成ユニ
ットは、選択された入力ファイバの端部から放出された光信号を受け取り、コリ
メート信号またはその他の発散信号ではなく合焦ビームにそれを形成する。合焦
ビーム光信号は次いで、ビーム方向付けシステムによって、選択された出力ファ
イバに送られる。出力ファイバは好ましくは、ビーム形成ユニットおよび出力フ
ァイバに対して合焦構成として配置されたレンズに関連付けされる。したがって
、対称的な光路が形成され、それによって入力ファイバからの光信号が出力ファ
イバの端部に入射することが理解されよう。この構成は、入力ファイバと出力フ
ァイバとの間の効率的な2方向通信を可能にする（「入力」および「出力」の語
は都合上使用されているに過ぎない）。
【００１３】 本発明のさらなる局面は、入力ファイバと出力ファイバとの間で光信号を切り
替える方法に関する。この方法は、光信号を合焦ビームに形成すること、ビーム
を、出力ファイバに到達する前に、出力ファイバに実質的に整列する光路に沿っ
て出力ファイバの方へ送ること、および出力ファイバの端部で光信号を受け取る
ことを含む。第1の合焦ビーム形成ユニットと、ほぼ同一な第2の合焦ビーム形成
ユニットとで構成された対称的合焦ビーム形成ユニットを、光信号伝送を増幅す
るため形成工程および受信工程において使用することができる。方向付け工程は
、それぞれが1本のファイバに関連付けされた2つのアクティブ・リフレクタを用
いて実現することができる。
【００１４】 本発明のこれらおよび他の局面および利点は、以下の詳細な説明を添付の図面
と共に検討したときに明らかになると思われる。
【００１５】詳細な説明 本発明の光スイッチ装置および方法は、光信号を光ファイバ間で切り替えるこ
とを可能にする。通信網では、接合部に入るファイバおよび接合部から出るファ
イバを一群の入力ファイバおよび一群の出力ファイバとして束ねることができる
。入力ファイバの端部および出力ファイバの端部はさらに2つの別々の矩形アレ
イとして配置することができる。しかし、通信網および他の用途では、光ファイ
バを他の適切な方法で配置できることを理解されたい。たとえば、入力ファイバ
の端部および出力ファイバの端部を1つの矩形アレイとして混合することができ
る。さらに、個々のファイバは、2方向通信環境での光信号の伝搬方向に応じて
入力ファイバおよび出力ファイバとして機能することができる。したがって、以
下の説明は、例示のために入力ファイバおよび出力ファイバという言及を含んで
いるが、各ファイバが光信号を送ることができ、かつ受け取ることができること
が理解されると思われる。
【００１６】 以下に論じる本発明の態様には、1つまたは複数のリフレクタ・アレイとして
配置された個々のリフレクタを含めることができる。以下の説明では、リフレク
タ・アレイの個々のリフレクタは（i，j）として参照され、この場合、iは特定
のリフレクタの行を識別し、jは列を識別する（説明を一般的なものにするため
に、直線アレイの場合でもこのような二次元用語を使用する）。個々の入力ファ
イバおよび出力ファイバも同様に参照される。
【００１７】プレーナ・スイッチ 図1を参照すると、本発明による光スイッチ装置10の一態様が示されている。
図を簡単にするために、図1には直線アレイ・スイッチを示し、より実際的な二
次元アレイ・スイッチについて以下に論じる。光スイッチ装置10は、5本の光フ
ァイバ12の直線アレイおよび5本の光ファイバ14の直線アレイと共に機能するよ
うになっている。このスイッチ装置10は、直線的に（したがって、互いに同一平
面上に）配置された5本のファイバ12のうちのいずれか1本とやはり直線的に配置
された5本のファイバ14のうちのいずれか1本との間で光信号を切り替えることが
できるので5x5プレーナ・アレイ・スイッチと呼ばれる。5x5プレーナ・アレイ・
スイッチが図示されているが、本発明が、M本のファイバ12のうちのいずれか1本
とN本のファイバ14のうちのいずれか1本との間で光信号を切り替えることのでき
るMxNプレーナ・アレイ・スイッチを一般に企図するものであることを理解され
たい（MとNは等しい数でも、または異なる数でもよい）。
【００１８】 光スイッチ装置10は、直線的に配置された5つの個々のリフレクタ22の第1のア
レイ20と、第2の直線的に配置された5つの個々のリフレクタ32の第2のアレイ30
とを含んでいる。第1のアレイ20の個々のリフレクタ22はそれぞれ、別々の1本の
ファイバ12に対応している。たとえば、第1のアレイ20の（1，1）リフレクタ22
は（1，1）ファイバ12に対応する。同様に、第2のアレイ30の個々のリフレクタ3
2はそれぞれ、別々の1本のファイバ14に対応する。たとえば、第2のアレイ30の
（1，1）リフレクタ32は（1，1）ファイバ14に対応する。
【００１９】 信号は、光スイッチ装置10によっていずれか1本のファイバ12といずれか1本の
ファイバ14との間で以下のように切り替えられる。（1，1）ファイバ12から放出
された第1の光信号（矢印S1によって図示されている）は、光路40に沿って第1の
アレイ20の（1，1）リフレクタ22に伝搬する。第1の光信号S1を（1，1）ファイ
バ14に切り替えるために、第1のアレイ20の（1，1）リフレクタ22は、第1の光信
号S1が光路42に沿って第2のアレイ30の（1，1）リフレクタ32に反射するような
向きに配置されている。これに対応して、第2のアレイ30の（1，1）リフレクタ3
2は、第1の光信号S1が光路44に沿って（1，1）ファイバ出力14に反射するような
向きに配置されている。光路44の軸が（1，1）ファイバ14から中央に延びる軸に
実質的に整列していることに留意することが重要である。第2のアレイ30の（1，
1）リフレクタ32の向きが適切でない場合、第1の光信号S1が、光路50など、（1
，1）ファイバ14の軸に実質的に整列しない多数の光路のうちのいずれか1つに沿
って反射し、切替え動作を阻害する恐れがある。第2のアレイ30の（1，1）リフ
レクタ32は、必要に応じて光信号を（1，5）ファイバ14に送るような向きに配置
することができる。しかし、このような構成は、明るさ理論（光学系で適用され
る第2の熱力学法則）により、アクティブ手段（たとえば、第2のアレイ30のリフ
レクタ32）を使用して、光信号の光子を、ファイバ14コアに適合する小径ビーム
に凝縮する必要があるので、最適な光学効率を提供しない。12のファイバ（1，1
）が14の（1，1）に整列すると、光は14の（1，1）から12の（1，1）に伝わるこ
ともできる。
【００２０】 （1，1）ファイバ12から放出された第2の光信号（矢印S2によって図示されて
いる）は以下のように（1，5）ファイバ14に切り替えられる。第2の光信号S2は
、第2の光信号S2が光路46に沿って第2のアレイ30の（1，5）リフレクタに反射す
るような向きに配置された第1のアレイ20の（1，1）リフレクタに、光路40に沿
って伝搬する。これに対応して、第2のアレイ30の（1，5）リフレクタは、第2の
光信号S2を光路48に沿って（1，5）ファイバ14に反射するような向きに配置され
ている。光路44と同様に、光路48は、（1，5）ファイバ14から中央に延びる軸に
実質的に整列しており、この構成では、信号を14の（1，5）から12の（1，1）に
伝達することもできる。20のリフレクタ（1，1）は一度に1つの向きにしかなら
ないので図の光路51が光路52と共存することはできないことが理解されると思わ
れる。第2のアレイ30の（1，5）リフレクタの向きが適切でない場合、第2の光信
号S2は、光路52などの（1，5）ファイバ14の軸から発散する光路に沿って反射し
、切替え動作を阻害する。
【００２１】 図4は、図1に示す光スイッチ装置10の4x4の実施態様を示している。光スイッ
チ装置10はベース16を含んでいる。第1のアレイ20の個々のリフレクタ22のそれ
ぞれおよび第2のアレイ30のリフレクタ32がベース16に取り付けられている。リ
フレクタ22、32は、必要に応じて光信号を切り替えるような向きに配置できるよ
うにベース16に垂直な回転軸の周りで回転することができる。各光ファイバ12、
14は別々のファイバ・ビーム形成ユニット70に関連付けされている。ファイバ・
ビーム形成ユニット70は、光ファイバ端部72と、光ファイバ端部72から間隔を置
いて配置され光ファイバ端部72と同軸なレンズ74とで構成されている。ファイバ
12に関連付けされたファイバ・ビーム形成ユニット70の各レンズ74は、関連付け
されたファイバ12のファイバ端部72から放出された可視光や赤外線放射などの光
信号を、関連付けされたファイバ入力12に対応する第1のアレイ20のリフレクタ2
2に入射するビーム80として合焦させる。同様に、ファイバ14に関連付けされた
ファイバ・ビーム形成ユニット70の各レンズ74は、関連付けされたファイバ14に
対応する第2のアレイ30のリフレクタ32からビーム80を受け取り、関連付けされ
たファイバ14のファイバ端部72上に光信号ビーム80を合焦させる。
【００２２】 選択されたファイバ12と選択されたファイバ14との間で光信号を切り替えるた
めに、選択されたファイバ12に対応する第1のアレイ20のリフレクタ22は、選択
されたファイバ12に関連付けされたファイバ・ビーム形成ユニット70のレンズ74
からの光信号ビーム80が、選択されたファイバ14に対応する第2のアレイ30のリ
フレクタ32に反射するように回転させられる。選択されたファイバ出力14に対応
する第2のアレイ30のリフレクタ32は、選択されたファイバ14に関連付けされた
ファイバ・ビーム形成ユニット70のレンズ74にビーム80を反射させるように回転
させられる。上記で指摘したように、光信号のビーム80は、第2のアレイ30のリ
フレクタ32から、選択されたファイバ出力14の軸に実質的に整列するレンズ74ま
での光路に沿って伝搬することが好ましい。これによってファイバ12とファイバ
14との間に接続が構成されると、ファイバ12とファイバ14との間で2方向通信が
可能になる。以下の説明では、ファイバを場合によっては都合上、「入力ファイ
バ」または「入力」および「出力ファイバ」または「出力」と呼ぶが、このよう
なスイッチ構成が、接続されたファイバ間の2方向通信をサポートし、通常その
ような通信を伴うことが理解されると思われる。
【００２３】 図4に示す光スイッチ装置10は、微小電気機械（MEM）技法を使用して実施する
ことができる。ベース16は、各リフレクタ・アレイ20、30用のMEMチップが取り
付けられた回路板またはその他の支持体を含むことができる。ファイバ入力およ
び出力12、14は、ベース16の表面上に形成されたV字形溝に位置決めすることが
できる。レンズ74は、ベース16の表面上に形成され、各レンズ74の光軸がベース
16の表面に平行になるようにV字形溝の前の垂直位置に支持された、シリコンで
作られたフレネル・レンズ（Frenel Zone lenses）でよい。リフレクタ22、32は
、やはりシリコンで作られ、ベース16に垂直な軸の周りで回転できるように垂直
位置に支持されている。光スイッチ装置10は、光信号ビーム80をベース16の表面
に平行に維持するように構成すべきである。この目的を満たすようにリフレクタ
22、32にわずかな調整を施すことができる。
【００２４】三次元空間スイッチ 上記から理解できるように、前述のプレーナ・アレイ・スイッチによって収容
できるファイバ入力12および出力14の数は、ファイバ・ビーム形成ユニット70お
よびリフレクタ22、32を直線的に配置するという実際的な制限によって制約され
る。本発明は、追加の入力ファイバおよび出力ファイバを収容するために、三次
元空間を利用することを企図する。
【００２５】 次に図2を参照すると、3x3矩形アレイとして配置された9つのファイバ入力112
、および第2の3x3矩形アレイとして配置された9つのファイバ入力114と共に機能
するようになっている本発明の光スイッチ装置110のもう一つの態様が示されて
いる。このスイッチ装置110は、3つの行および3つの列を有するマトリックスと
して配置された9つのファイバ入力112のいずれか1つから、3つの行および3つの
列を有するマトリックスとして配置された9つのファイバ出力114のいずれか1つ
に光信号を切り替えることができるので、9x9マトリックス・スイッチと呼ばれ
る。9X9マトリックス・スイッチが図示されているが、本発明が、M個のファイバ
入力112のいずれか1つからN個のファイバ出力のいずれか1つに光信号を切り替え
ることのできるMxNマトリックス・スイッチを一般的に企図する発明であること
を理解されたい（MとNは等しい数でも、または異なる数でもよい）。
【００２６】 光スイッチ装置110は、個々のリフレクタ122の3x3矩形アレイ120と個々のリフ
レクタ132の第2の3x3矩形アレイ130とを含んでいる。第1のアレイ120の個々のリ
フレクタ122はそれぞれ、別々の1つのファイバ入力112に対応し、第2のアレイの
各リフレクタ132は別々の1つのファイバ出力114に対応する。リフレクタ122、13
2は、9つのファイバ入力112のいずれか1つから9つのファイバ出力114のいずれか
1つに光信号を切り替えられるように少なくとも2つの直交軸（ここでは、図の参
照軸のx軸およびz軸）の周りで回転することができる。たとえば、（1，1）ファ
イバ入力112の端部から放出された光信号は、光路140に沿って第1のアレイ120の
（1，1）リフレクタ122に伝搬する。（1，1）リフレクタは、光信号が、所望の
ファイバ出力114に対応する第2のアレイの適切なリフレクタ132までの光路に沿
って反射されるような向きに回転させられる。たとえば、第1のアレイの（1，1
）リフレクタ122は、その向きに応じて、光信号を光路142、144、146、148に沿
って（1，1）、（1，3）、（3，1）、または（3，3）リフレクタ132に反射する
ことができ、これに対応して、（1，1）、（1，3）、（3，1）、または（3，3）
リフレクタ132はそれぞれ、光路150、152、154、156に沿って（1，1）、（1，3
）、（3，1）、および（3，3）ファイバ出力114に信号を反射させるように回転
させられる。第2のアレイ130とファイバ出力114との間の光路150、152、154、15
6は、対応するファイバ出力114から中央に延びる軸に実質的に整列している。
【００２７】 図2に示す光スイッチ装置110の16x16実施態様が図5および図6に示されている
。リフレクタ122の第1のアレイ120は第1の鏡ホルダ124を含んでいる。第1のアレ
イ120の個々のリフレクタ122はそれぞれ、第1の鏡ホルダ124に取り付けられてお
り、少なくとも2つの直交軸の周りで回転することができる。リフレクタ132の第
2のアレイ130は第2の鏡ホルダ134を含んでいる。第2のアレイ130の各リフレクタ
132は、第2の鏡ホルダ134に取り付けられており、少なくとも2つの直交軸の周り
で回転することができる。光ファイバ入力および出力112、114はそれぞれ、別々
のファイバ・ビーム形成ユニット170に関連付けされている。
【００２８】 図6の側面図に示すように、ファイバ・ビーム形成ユニット170は、光ファイバ
端部172と、光ファイバ端部172と同軸に配設されたレンズ174とで構成されてい
る。ファイバ・ビーム形成ユニットは、ファイバ端部172およびレンズ174の上に
はめられる筒状スリーブ176を含むこともできる。レンズ174は、ファイバ端部17
2から間隔を置いて配置することも、またはたとえば、屈折率分布型（GRIN）レ
ンズや厚いレンズのようにファイバ端部172に接触することもできる。ファイバ
入力112に関連付けされたファイバ・ビーム形成ユニット170の各レンズ174は、
関連付けされたファイバ入力112のファイバ端部172から放出される可視光または
赤外線放射などの光信号を、関連付けされたファイバ入力112に対応する第1のア
レイ120のリフレクタ122に入射するビーム180として合焦させる。同様に、ファ
イバ出力114に関連付けされたファイバ・ビーム形成ユニット170の各レンズ174
は、関連付けされたファイバ出力114に対応する第2のアレイ130のリフレクタ132
からビーム180を受け取り、関連付けされたファイバ出力114のファイバ端部172
上に光信号ビーム180を合焦させる。
【００２９】 選択されたファイバ入力112と選択されたファイバ出力114との間で光信号を切
り替えるために、選択されたファイバ入力112に対応する第1のアレイ120のリフ
レクタ122は、選択されたファイバ入力112に関連付けされたファイバ・ビーム形
成ユニット170のレンズ174からの光信号ビーム180が、選択されたファイバ出力1
14に対応する第2のアレイ130のリフレクタ132に反射するように回転させられる
。選択されたファイバ出力114に対応する第2のアレイ130のリフレクタ132は、選
択されたファイバ出力114に関連付けされたファイバ・ビーム形成ユニット170の
レンズ174にビーム180を反射させるように回転させられる。上記で指摘したよう
に、光信号のビーム180が、第2のアレイ130のリフレクタ132から、選択されたフ
ァイバ出力114の軸に実質的に整列するレンズ174までの光路に沿って伝搬するこ
とが重要である。ファイバ112からのビーム180が鏡122に整列することにも留意
されたい。
【００３０】 図7は、図2、図5、および図6に示す光スイッチ装置110のリフレクタ122、132
の一方を示している。適切な反射特性を有する多数の異なる種類のリフレクタを
使用することができるが、図の態様のリフレクタは、テキサス・インスツルメン
ツ社（Texas Instruments）によって製造されているようなチップ取付け式微小
電気機械（MEM）鏡である。MEM鏡410は、シリコンで構成され、MEMチップ412上
に取り付けられている。鏡410は、2つの直交軸414、416の周りで2自由度で、制
御された回転移動を行うことができる。直交軸414、416はチップ表面に平行であ
る。
【００３１】 図3は、本発明の光スイッチ装置210のもう一つの態様を示している。図2に示
す態様と同様に、この光スイッチ装置は、三次元空間を利用する装置であり、3
つの行および3つの列を有するマトリックスとして配置された9つのファイバ入力
212のいずれか1つから、3つの行および3つの列を有する第2のマトリックスとし
て配置された9つのファイバ出力214のいずれか1つに光信号を切り替える9x9マト
リックス・スイッチでもある。しかし、図3に示す光スイッチ装置210が一般にMx
Nマトリックス・スイッチでよいことを理解されたい。
【００３２】 光スイッチ装置210は、9つのリフレクタ222から成る第1の3x3矩形アレイ220と
、9つのリフレクタから成る第2の3x3矩形アレイ230と、9つのリフレクタ242から
成る第3の3x3矩形アレイ240と、9つのリフレクタ252から成る第4の3x3矩形アレ
イ250とを含んでいる。第1のアレイ220の各リフレクタ222は、別々の1つのファ
イバ入力212に対応し、第4のアレイ250の各リフレクタ252は別々の1つのファイ
バ出力214に対応する。いずれか1つのファイバ入力212からいずれか1つのファイ
バ出力214に信号を切り替えられるようにするために、第1および第3のアレイ220
、240の各リフレクタ222、242は、図の参照z軸に平行な回転軸の周りで回転する
ことができ、第2および第3のアレイ230、250の各リフレクタ232、252は、図の参
照x軸に平行な回転軸の周りで回転することができる。リフレクタ222、232、242
、252は、1つの軸の周りで自由に回転できる必要があることのみを除いて、図7
に示すのと同じ種類のリフレクタでよい。
【００３３】 以下の例は、光スイッチ装置210がどのようにしていずれか1つのファイバ入力
212からいずれか1つのファイバ出力214に光信号を切り替えるかを示している。
（1，1）ファイバ入力212からの光信号は、光路260に沿って、第1のアレイ220の
（1，1）リフレクタ222に伝搬する。信号を（1，1）ファイバ出力214に切り替え
るとき、第1のアレイ220の（1，1）リフレクタ222、第2のアレイ230の（1，1）
リフレクタ232、第3のアレイ240の（1，1）リフレクタ242、第4のアレイ250の（
1，1）リフレクタ252はそれぞれ、光信号が光路262、272、282、292に沿って第1
のアレイ220の（1，1）リフレクタ222から第2のアレイ230の（1，1）リフレクタ
232に反射し、そこから第3のアレイ240の（1，1）リフレクタ242に反射し、そこ
から第4のアレイ250の（1，1）リフレクタ252に反射し、そこから（1，1）ファ
イバ出力214に反射するような適切な向きに回転させられる。信号を（1，3）フ
ァイバ出力214に切り替えるとき、第1のアレイ220の（1，1）リフレクタ222、第
2のアレイ230の（1，1）リフレクタ232、第3のアレイ240の（1，1）リフレクタ2
42、および第4のアレイ250の（1，3）リフレクタ252はそれぞれ、光信号が光路2
62、272、284、294に沿って第1のアレイ220の（1，1）リフレクタ222から第2の
アレイ230の（1，1）リフレクタ232に反射し、そこから第3のアレイ240の（1，1
）リフレクタ242に反射し、そこから第4のアレイ250の（1，3）リフレクタ252に
反射し、そこから（1，3）ファイバ出力214に反射するような適切な向きに回転
させられる。信号を（3，1）ファイバ出力214に切り替えるとき、第1のアレイ22
0の（1，1）リフレクタ222、第2のアレイ230の（3，1）リフレクタ232、第3のア
レイ240の（3，1）リフレクタ242、および第4のアレイ250の（3，1）リフレクタ
252はそれぞれ、光信号が光路266、276、286、296に沿って第1のアレイ220の（1
，1）リフレクタ222から第2のアレイ230の（3，1）リフレクタ232に反射し、そ
こから第3のアレイ240の（3，1）リフレクタ242に反射し、そこから第4のアレイ
250の（3，1）リフレクタ252に反射し、そこから（3，1）ファイバ出力214に反
射するような適切な向きに回転させられる。信号を（3，3）ファイバ出力214に
切り替えるとき、第1のアレイ220の（1，1）リフレクタ222、第2のアレイ230の
（3，1）リフレクタ232、第3のアレイ240の（3，1）リフレクタ242、および第4
のアレイ250の（3，3）リフレクタ252はそれぞれ、光信号が光路266、276、288
、298に沿って第1のアレイ220の（1，1）リフレクタ222から第2のアレイ230の（
3，1）リフレクタ232に反射し、そこから第3のアレイ240の（3，1）リフレクタ2
42に反射し、そこから第4のアレイ250の（3，3）リフレクタ252に反射し、そこ
から（3，3）ファイバ出力214に反射するような適切な向きに回転させられる。
第4のアレイ250のリフレクタ252とファイバ出力214との間の光路292、294、296
、298が、対応するファイバ出力214から中央に延びる軸に実質的に整列すること
に留意することが重要である。
【００３４】 次に図8を参照すると、本発明の光スイッチ装置310のさらに別の態様が示され
ている。光スイッチ装置310も、三次元を利用する装置であり、多数のファイバ3
12のいずれか1本と他のいずれか1本のファイバ312との間で光信号を切り替える
ようになっており、各ファイバ312は単一のアレイとして配置されている。ファ
イバ312の1x4直線アレイが示されているが、光スイッチ装置310はファイバ312の
矩形アレイまたはその他のプレーナ・アレイと共に使用できるように適合するこ
とができる。各ファイバ312が、光信号の伝搬方向に応じて送信ファイバおよび
受信ファイバとして機能できることを理解されたい。したがって、図8に示すス
イッチ装置310は、4本のファイバ312のいずれか1本から4本のファイバ312のうち
の他のいずれか1本に光信号を切り替えることができるので4x4マトリックス・ア
レイと呼ぶことができる。
【００３５】 光スイッチ装置310は、回転可能なリフレクタ322のアレイ320と、回転可能な
リフレクタ322のアレイ320に対して固定された固定リフレクタ324とを含んでい
る。回転可能なリフレクタ322はそれぞれ、別々の1本のファイバ312に対応する
。回転可能なリフレクタは図7に示す種類のリフレクタでよい。光スイッチ装置3
10は、光ファイバ端部（図示せず）およびレンズ（図示せず）を囲む筒状のスリ
ーブ376で構成されたファイバ・ビーム形成ユニット370も含んでいる。各ファイ
バ312に別々のファイバ・ビーム・ユニット370が関連付けされている。
【００３６】 いずれか1本のファイバ312からの光信号が以下のように他のいずれか1本のフ
ァイバ312に切り替えられる。たとえば（1，1）ファイバ312からの光信号は、光
路330に沿って、（1，1）ファイバ312に関連付けされたファイバ・ビーム形成ユ
ニット370と回転可能なリフレクタ322との間で伝搬する。（1，1）回転可能リフ
レクタ322は、光信号が光路340に沿って固定リフレクタ324に反射するように回
転させられる。固定リフレクタ324は、光信号を光路350に沿って（1，3）回転可
能リフレクタ322に反射する。（1，3）回転可能リフレクタ322は、光信号を光路
334に沿って、（1，3）ファイバ312に関連付けされたファイバ・ビーム形成ユニ
ット370に反射させるように回転させられる。同様に、（1，2）ファイバ312から
の光信号は、光路332に沿って（1，2）回転可能リフレクタ322に伝搬し、リフレ
クタ322は、光信号が光路342に沿って固定リフレクタ324に反射するように回転
させられる。固定リフレクタ324は、光信号を光路352に沿って（1，4）回転可能
リフレクタ322に反射させ、リフレクタ322は、光信号が光路336に沿って、（1，
4）ファイバ312に関連付けされたファイバ・ビーム形成ユニット370に反射する
ように回転させられる。回転可能なリフレクタ322と対応するファイバ312に関連
付けされたファイバ・ビーム形成ユニット370との間の光路330、332、334、336
は、対応するファイバ312から中央に延びる軸に実質的に整列している。
【００３７】合焦ビーム形成ユニット 上記で指摘したように、図の態様は、光信号をビームに形成するために各ファ
イバ入力および出力に関連付けされたビーム形成ユニットを含むことができる。
このようなファイバ・ビーム形成ユニットは好ましくは、光信号を、コリメート
信号またはその他の発散信号ではなく合焦ビームに形成する。
【００３８】 図9および10は、コリメート形成ユニット512によって形成されたコリメート信
号510と合焦信号形成ユニット522によって形成された合焦ビーム520との違いを
示している。図9に示すように、第1のコリメート・ビーム形成ユニット512Aは、
赤外線光などの光信号が放出される光ファイバ端部514などの光源と、コリメー
ト・レンズ516とを含んでいる。光ファイバ端部514は無限小点光源ではないので
、光線518A、518B、518Cなど光ファイバ端部514上の様々な点からの光線が、光
ファイバ端部514と向き合ったコリメート・レンズ516の表面に入射する。コリメ
ート・レンズ516は、光ファイバ端部514上の特定の点からの光線がレンズ514か
ら平行に出射するように光線518A、518B、518Cを送る。図9でわかるように、各
光線518A、518B、518Cがレンズ514から平行に出射するので、光信号の大部分は
、光信号が送られる第2のファイバ・ビーム形成ユニット512Bのレンズ516には入
射せず、失われる。
【００３９】 図10は、第1の合焦ビーム形成ユニット522Aによって形成された合焦ビーム520
を示している。第1の合焦ビーム形成ユニット522Aは、赤外線光などの光信号が
放出される光ファイバ端部524などの光源と、コリメート・レンズ526とを含んで
いる。第1のコリメート・ビーム形成ユニット512Aと同様に、光線528A、528B、5
28Cなど光ファイバ端部524上の様々な点からの光線が、光ファイバ端部524と向
き合った合焦レンズ526の表面に入射する。合焦レンズ526は、光線528A、528B、
528Cを各点から平行に送るのではなく、光ファイバ端部524上の特定の点からの
光線が、光信号が送られる第2の合焦ビーム形成ユニット522Bの合焦レンズ526の
表面上の一点に収束するように送る。したがって、光信号の大部分は、意図され
た宛先に到達し、信号損失は最小限に抑えられる。
【００４０】 図11に、各側のファイバが同じ開口直径dおよび開口数N.A.を有する、実質的
に同一の合焦ファイバ・ビーム形成ユニット522A、522Bから成る対称的なシステ
ムが示されている。このような対称的なシステムは、合焦ファイバ・ビーム形成
ユニット522Aと合焦ファイバ・ビーム形成ユニット522Bとの間の光信号の最適な
伝送効率を高めるうえで好ましい。一般に、異なる入力ファイバから出力ファイ
バへの切替え組合せについてスイッチ・インタフェースを横切る様々な光路長を
適応させることなど、ある実際的な制約が与えられる場合、最適な光信号伝送効
率は、以下の3つの数式が実質的に満たされるときに実現される。 D=2u・tan(sin-1(N.A.))+d 1/f=1/v+1/u d/u=D/v Dは、合焦レンズ526の有効開口である。第1の合焦ビーム形成ユニット522Aのレ
ンズ526と光ファイバ端部524との間の距離と、第2の合焦ビーム形成ユニット522
Bのレンズ526と光ファイバ端部524との間の距離は、uである。第1の合焦ビーム
形成ユニット522Aのレンズ526と第2の合焦ビーム形成ユニット522Bのレンズ526
との間の距離はvである。vの値は検討中の特定の切替え組合せに応じて異なり、
この点で、ここで説明している合焦機能は、実際のスイッチ設計に適応するうえ
で望ましい、真の合焦機能に対する変形を包含することが理解される。NAは光フ
ァイバ端部524の開口数であり、fはレンズ526の焦点距離である。薄いレンズの
近似が仮定されており、D>>dも仮定されている。さらに、光ファイバで搬送され
るビームがガウス・ビームである場合、d、D、およびNAの有効値は1/e2照射に基
づいて決定される。
【００４１】実質的な整列 上述の態様では、光信号が、ファイバ端部および／またはファイバ端部に関連
付けされたファイバ・ビーム形成ユニットに送られると、ファイバ出力の端部お
よび／またはファイバ出力に関連付けされたファイバ・ビーム形成ユニットのレ
ンズから中央に延びる軸に実質的に整列する軸を有する光路に沿って伝搬し、ビ
ーム形成ユニットの有効開口直径内に入ることに留意されたい。当業者には、光
路の軸と、ファイバ出力および／またはレンズから延びる軸との間に角度がもし
あれば、この角度がファイバのN.A.よりも実質的に小さく、光路がビーム形成ユ
ニットの有効開口直径を通過する、実質的な整列を有すれば十分であることが理
解されよう。
【００４２】 このことは、図12〜14を参照することによってより良く理解することができる
。図12はファイバ600の断面図である。ファイバは、クラッディング604に囲まれ
た、光信号を搬送するコア602を含んでいる。ファイバ600の長さに沿って光信号
を効果的に伝送するには、たとえば、様々な屈折率を有する材料でコア602およ
びクラッディング604を形成するか、または反射コーティングを提供することに
よって、コア／クラッディング・インタフェースで高反射率を実現することが望
ましい。図12に示すように、図のインタフェース606は、臨界角よりも小さな入
射角を有する光線608がコア602を通って伝送され、臨界角よりも大きな入射角を
有する光線610が、コア602を通って伝送されることがないような臨界角を有して
いる。この臨界角は、simがファイバの開口数として望ましいファイバ600の「受
取り」角αを形成する。
【００４３】 図13は、ファイバ600およびレンズ612の形状を示している。図のように、レン
ズ612の有効開口直径Dはファイバ・コア602の開口直径dおよび開口数N.A.によっ
て形成される。
【００４４】 具体的には、上記で指摘したように、 D=2u・tan(sin-1(N.A.))+d である。物理的には、このことは、ファイバ600から伝送される信号が、Dによっ
て形成される領域内に入ることを意味する。逆に、レンズに入射し、Dによって
形成される領域内に入る前に、ファイバ軸に実質的に整列する入射光信号は、フ
ィルタ600によって実質的に受け取られる。
【００４５】 図14を参照すると、本発明によるイメージング形状が示されている。図示の都
合上、第1および第2のファイバを接続する直線状の（折り畳まれていない）光路
が示されており、ビーム方向付けユニット、たとえば鏡アレイが省略されている
。上述のように、第1のビーム形成ユニット700は好ましくは、第2のビーム方向
付けユニット706の有効直径D2上に第1のファイバ704のコア702をイメージングす
る。同様に、第2のビーム形成ユニット706は好ましくは、第1のビーム方向付け
ユニット700の有効直径D1上に第2のファイバ710のコア708をイメージングする。
NXNスイッチの場合、ビーム形成ユニット間の光路の長さvが、特定の接続に応じ
ていくらか異なることが理解されると思われる。しかし、光路間の変動vが最小
限に抑えられ、好ましくは約10％未満であるかぎり、すべての接続について実質
的なイメージングを実現することができる。これはたとえば、ファイバ・アレイ
の寸法に対して大きさvを大きくすることによって行うことができる。折畳み光
路を使用する場合、適度に小形のスイッチで実質的なイメージングを実現するこ
とができる。図14に示すように、ビーム形成ユニット700は、ビーム形成ユニッ
ト706上にコア702をイメージングし、ビーム形成ユニット706は、ビーム形成ユ
ニット700上にコア708をイメージングする。このことは、図に示された矢印およ
び反転矢印によって図示されている。これは、上述の数学的／幾何学的関係を満
たすことによって実現される。このようなイメージングはスイッチの光学効率を
高める。
【００４６】 本発明の様々な態様を詳細に説明してきたが、当業者には本発明のさらなる改
変および適用が想起されることは明らかである。しかし、このような改変および
適用は、本発明の精神および範囲に含まれるものであることが、明白に理解され
留と思われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の５ｘ５プレーナ・アレイ・スイッチ態様を示す平面図で
ある。
【図２】 ２つのリフレクタ・アレイを有する本発明の９ｘ９マトリックス
・アレイ・スイッチ態様を示す斜視図である。
【図３】 ４つのリフレクタ・アレイを有する本発明の９ｘ９マトリックス
・アレイ・スイッチ態様を示す斜視図である。
【図４】 本発明の４ｘ４プレーナ・アレイ・スイッチ態様を示す平面図で
ある。
【図５】 ２つのリフレクタ・アレイを有する本発明の１６ｘ１６マトリッ
クス・アレイ・スイッチ態様を示す斜視図である。
【図６】 図５に示す本発明の態様の側面図である。
【図７】 本発明の様々な態様でリフレクタとして使用するのに適切な微小
電気機械鏡を示す斜視図である。
【図８】 入力ファイバおよび出力ファイバの１つのアレイと共に使用でき
るように構成された本発明の４ｘ４マトリックス・アレイ・スイッチ態様を示す
側面図である。
【図９】 コリメート・ビーム形成ユニットによって形成されたコリメート
・ビームを示す図である。
【図１０】 合焦ビーム形成ユニットによって形成された合焦ビームを示す
図である。
【図１１】 互いに光通信する対称的な合焦ビーム形成ユニット対を示す図
である。
【図１２】 アドミタンスと開口数との関係を示すファイバの断面図である
。
【図１３】 本発明に関連する様々な光学パラメータを示す図である。
【図１４】 本発明によるイメージング関係形状を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ 【要約の続き】 バ端部から中央に延びる軸に実質的に整列する光路に沿 って伝搬するように送るような向きに配置された、位置 決め可能な少なくとも2つのリフレクタを使用して、出 力ファイバ端部の方へ送られる。

Claims (39)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光信号を伝送する際に使用される複数の光ファイバ； 各ビーム形成装置が開口を有し、該各ビーム形成装置が、該複数の光ファイバ
    のうちの対応する１本の光ファイバに光学的に関連付けされ、該ファイバおよび
    ビーム形成装置が、該各ビーム形成装置が該ファイバのうちの対応する１本のフ
    ァイバの開口を、該ファイバのうちの他の１本のファイバに対応する該ビーム形
    成装置のうちの他の１つのビーム形成装置の開口上にイメージングすることがで
    きるように構成される、複数のビーム形成装置； 該各ビーム方向付け装置が、該複数の光ファイバのうちの対応する１本の光フ
    ァイバに光学的に関連付けされ、該ビーム方向付け装置が、該光ファイバのうち
    の第１のファイバと該光ファイバのうちの第２のファイバとの間の２方向通信を
    許容するように該第１のファイバから該第２のファイバにビームを送り、かつ該
    第２のファイバから該第１のファイバにビームを送ることによって該第１のファ
    イバと該第２のファイバとの間に光接続を確立するように動作する、複数のビー
    ム方向付け装置； 該第１および第２のファイバのそれぞれの開口で、該第１および第２のファイ
    バのそれぞれに入るかまたは該第１および第２のファイバのそれぞれから出るビ
    ームの軸と該第１および第２のファイバの該それぞれの軸との間の任意の角度が
    、該第１および第２のファイバの該それぞれの開口数よりも小さくなるように、
    該第１のファイバと該第２のファイバとの間に該接続を確立するようにさらに動
    作する該ビーム方向付け装置；を有する光スイッチ。
  2. 【請求項２】 各ビーム方向付け装置が、少なくとも１つの軸の周りで回転
    できる鏡である、請求項１記載の光スイッチ。
  3. 【請求項３】 鏡がＭＥＭチップに埋め込まれる、請求項２記載の光スイッ
    チ。
  4. 【請求項４】 複数の光ファイバが、任意の一対の該ファイバ間の相互接続
    を可能にするように固定鏡に向かい合うアレイとして配置される、請求項１記載
    の光スイッチ。
  5. 【請求項５】 複数の光ファイバが、第１のアレイの任意のファイバと第２
    のアレイの任意のファイバとの間の相互接続を可能にするように第１および第２
    のアレイとして配置される、請求項１記載の光スイッチ。
  6. 【請求項６】 複数の入力光ファイバ端部のうちの第１の入力光ファイバ端
    部と複数の出力光ファイバ端部との間で光信号を送る光スイッチ装置であって、
    各ビーム方向付け装置が、第１の入力光ファイバから伝送された光信号を受信し
    、該複数の出力光ファイバ端部のうちの対応する出力光ファイバ端部から中央に
    延びるファイバ軸に実質的に整列する光路軸を有する光路に沿って該対応する出
    力光ファイバ端部に光信号を送るために、該対応する出力光ファイバ端部に対し
    て光学的に配設された、複数のビーム方向付けユニットを有する、光スイッチ装
    置。
  7. 【請求項７】 光路軸とファイバ軸との間の任意の角度が、対応する出力フ
    ァイバ端部に関連付けされた出力ファイバの開口数よりも小さい、請求項６記載
    の光スイッチ装置。
  8. 【請求項８】 ビーム方向付けユニットが、 第１の入力ファイバから光信号を受信し、第１の反射手段の向きによって決定
    される角度に光信号を反射させるために、第１の入力ファイバ端部に関連付けさ
    れた第１の反射手段；および 該第１の反射手段によって反射された光信号を受信し、第２の反射手段と出力
    ファイバ端部のうちの対応する１つの出力ファイバ端部との間に延びる軸を有す
    る光路軸に沿って光信号を反射させるために、該出力ファイバ端部のうちの対応
    する１つの出力ファイバ端部に関連付けされ、該光路の該軸が該ファイバに実質
    的に整列するような向きに配置される第２の反射手段；を有する、請求項６記載
    の光スイッチ装置。
  9. 【請求項９】 第１および第２の反射手段が鏡である、請求項８記載の光ス
    イッチ装置。
  10. 【請求項１０】 第１および第２の反射手段が、複数の向きに位置決めする
    ことができる、請求項８記載の光スイッチ装置。
  11. 【請求項１１】 第１および第２の反射手段が、少なくとも１つの回転軸の
    周りで複数の向きに回転することができる、請求項８記載の光スイッチ装置。
  12. 【請求項１２】 第１の入力ファイバ端部から放出された光信号を、第１の
    反射手段を目標とする合焦ビーム光信号に形成するために、第１の入力ファイバ
    と該第１の反射手段との間に配設された第１のビーム形成手段；および 第２の反射手段から合焦ビーム光信号を受信し、出力ファイバ端部のうちの対
    応する出力ファイバ端部上に合焦ビーム光信号を合焦させるために、該出力ファ
    イバ端部のうちの対応する出力ファイバ端部と該第２の反射手段との間に配設さ
    れた第２のビーム形成手段；をさらに有する、請求項８記載の光スイッチ装置。
  13. 【請求項１３】 第１の反射手段から反射光信号を受信し、該光信号をさら
    に第２の反射手段に反射させるために、該第１および第２の反射手段に対して固
    定された第３の反射手段をさらに有する、請求項８記載の光スイッチ装置。
  14. 【請求項１４】 反射手段に入射した光信号を、該反射手段の向きによって
    決定される角度に反射させる反射手段； 複数の該反射手段の第１のアレイ；および 複数の該反射手段の少なくとも１つの追加のアレイ；を有する、複数の入力光
    ファイバと複数の出力光ファイバとの間で光信号を送る光スイッチ装置であって
    、該第１のアレイの該反射手段のうちの選択された１つの反射手段と該各追加ア
    レイの該反射手段の選択された１つの反射手段との組合せが、それぞれの所定の
    向きであるときに、選択された入力ファイバから放出された光信号が、選択され
    た出力ファイバに送られる、光スイッチ装置。
  15. 【請求項１５】 反射手段が、複数の向きに位置決めすることができる、請
    求項１４記載の光スイッチ装置。
  16. 【請求項１６】 反射手段が、少なくとも１つの回転軸の周りで複数の向き
    に回転することができる、請求項１４記載の光スイッチ装置。
  17. 【請求項１７】 反射手段が鏡である、請求項１４記載の光スイッチ装置。
  18. 【請求項１８】 反射手段が、該反射手段が複数の向きに回転する際に中心
    となる互いに直交する一対の回転軸を含む、請求項１４記載の光スイッチ装置。
  19. 【請求項１９】 少なくとも１つの追加アレイが、複数の反射手段の第２、
    第３、および第４のアレイを有する、請求項１４記載の光スイッチ装置。
  20. 【請求項２０】 第１および第３のアレイの各反射手段が、該第１および第
    ３のアレイの該反射手段が複数の向きに回転する際に中心となる回転軸を含み、
    第２および第４のアレイの各反射手段が、該第２および第４のアレイの該反射手
    段が複数の向きに回転する際に中心となる回転軸を含み、該第１および第３のア
    レイの該反射手段の該回転軸が、該第２および第４のアレイの該回転軸に直交す
    る、請求項１９記載の光スイッチ装置。
  21. 【請求項２１】 ビーム形成手段に関連付けされた入力ファイバの端部から
    放出された光信号を、第１のアレイの該反射手段のうちの対応する１つの反射手
    段を目標とする合焦ビーム光信号に形成するために、各入力ファイバに関連付け
    され、かつ該ビーム形成手段に関連付けされた入力ファイバの端部と該第１のア
    レイとの間に配設されたビーム形成手段；および ビーム形成手段に関連付けされた出力ファイバに対応する該少なくとも１つの
    追加アレイのうちの最後の追加アレイの該反射手段のうちの１つから合焦ビーム
    光信号を受信し、該ビーム形成手段に関連付けされた出力ファイバの端部上に合
    焦ビーム光信号を合焦させるために、各出力ファイバに関連付けされ、かつ該ビ
    ーム形成手段に関連付けされた出力ファイバの端部と該少なくとも１つの追加ア
    レイのうちの該最後の追加アレイとの間に配設されたビーム形成手段；をさらに
    有する、請求項１４記載の光スイッチ装置。
  22. 【請求項２２】 反射手段に入射した光信号を、該反射手段の向きによって
    決定される角度に反射させる反射手段； 複数の該反射手段のアレイ；および 該アレイの該反射手段のうちの１つの反射手段と該アレイの該反射手段のうち
    の第２の反射手段との間で光信号を反射させる追加の手段；を有する、複数の光
    ファイバの端部間で光信号を送る光スイッチ装置であって、該アレイの該反射手
    段のうちの２つの反射手段の組合せが、それぞれの所定の向きであるときに、１
    本の光ファイバの端部から放出された光信号が、該組合せによって第２の光ファ
    イバの端部に送られる、光スイッチ装置。
  23. 【請求項２３】 反射手段が、複数の向きに位置決めすることができる、請
    求項２２記載の光スイッチ装置。
  24. 【請求項２４】 反射手段が、少なくとも１つの回転軸の周りで複数の向き
    に回転することができる、請求項２２記載の光スイッチ装置。
  25. 【請求項２５】 反射手段が鏡である、請求項２２記載の光スイッチ装置。
  26. 【請求項２６】 反射手段が、該反射手段が複数の向きに回転する際に中心
    となる互いに直交する一対の回転軸を含む、請求項２２記載の光スイッチ装置。
  27. 【請求項２７】 追加の手段がアレイに対して固定された鏡である、請求項
    ２２記載の光スイッチ装置。
  28. 【請求項２８】 ビーム形成手段に関連付けされたファイバの端部から放出
    された光信号が、アレイの反射手段のうちの対応する反射手段上に合焦するよう
    に、各光ファイバに関連付けされ、かつビーム形成手段に関連付けされたファイ
    バの端部と該アレイとの間に配設された、光信号を合焦ビームに形成するビーム
    形成手段をさらに有する、請求項２２記載の光スイッチ装置。
  29. 【請求項２９】 合焦ビームが、第２の合焦手段上に第１のファイバの像を
    形成するように収束する光線を含む、入力ファイバから光信号を受信し合焦ビー
    ムを形成するために第１のファイバ端部と既知の空間関係に配設された第１の合
    焦手段； 第１の合焦手段上に第２のファイバの端部をイメージングする第２の合焦手段
    ； 該合焦ビームを受け取り、該第１のファイバ端部と該選択された出力ファイバ
    との間で該光信号を伝達できるように該第１のファイバ端部を該選択された出力
    ファイバに光学的に接続するように該合焦ビームを該選択された第２のファイバ
    に対して選択的に送るために、該合焦手段に対して光学的に配設されたビーム方
    向付けユニット；を有する、複数の出力ファイバのうちの第１のファイバ端部と
    選択された第２のファイバ端部との間で光信号を送る光スイッチ。
  30. 【請求項３０】 ビーム方向付けユニットから合焦ビームを受け取り、選択
    された出力ファイバ端部上に該合焦ビームを合焦させるために、選択された出力
    ファイバ端部と既知の空間関係に配設された第２の合焦手段をさらに有する、請
    求項２９記載の光スイッチ。
  31. 【請求項３１】 第１の合焦手段が、入力ファイバ端部と向かい合う第１の
    表面と、第１のレンズの該第１の表面と向かい合う第２の表面とを有する第１の
    レンズであり、第２の合焦手段が、出力ファイバ端部と向かい合う第１の表面と
    、第２のレンズの該第１の表面と向かい合う第２の表面とを有する第２のレンズ
    である、請求項３０記載の光スイッチ装置。
  32. 【請求項３２】 Ｄが第１および第２のレンズの有効開口を表わし、ｕが第
    １のレンズと入力ファイバ端部との間の距離、および第２のレンズと出力ファイ
    バ端部との間の距離を表わし、ｖが該第１のレンズと該第２のレンズとの間の距
    離を表わし、ＮＡが入力ファイバ端部および出力ファイバ端部の開口数を表わし
    、ｆが該第１のレンズおよび該第２のレンズの焦点距離を表し、薄いレンズの近
    似が仮定されるときに、 D=2u tan(sin-1(N.A.))+d 1/f=1/v+1/u d/u=D/v の各数式が満たされる、請求項３１記載の光スイッチ装置。
  33. 【請求項３３】 ビーム方向付けユニットが第１のリフレクタおよび第２の
    リフレクタを有する、請求項２９記載の光スイッチ装置。
  34. 【請求項３４】 リフレクタが微小電気機械鏡である、請求項３３記載の光
    スイッチ装置。
  35. 【請求項３５】 各鏡が少なくとも１つの軸の周りで回転することができる
    、請求項３４記載の光スイッチ装置。
  36. 【請求項３６】 入力ファイバ端部上のある点から放出された光信号の光線
    が収束するように送られる、入力ファイバ端部から放出された信号を合焦ビーム
    に形成すること； 該合焦ビームを、出力ファイバ端部に到達する前に、該合焦ビームの中心軸が
    、出力ファイバ端部から中央に延びる軸に実質的に整列するように出力ファイバ
    端部の端部の方へ送ること；および 該合焦ビームを出力ファイバ端部で受け取ること；を含む、入力ファイバの端
    部と出力ファイバの端部との間で光信号を切り替える方法。
  37. 【請求項３７】 形成工程で、第１の合焦ビーム形成ユニットが使用され、
    受信工程で、第２の合焦ビーム形成ユニットが使用され、該第１および第２の合
    焦ビーム形成ユニットが、実質的に同一であり、まとめて対称的な合焦ビーム・
    ユニットを構成する、請求項３６記載の方法。
  38. 【請求項３８】 方向付け工程で、合焦ビームの中心軸と出力ファイバ端部
    から中央に延びる軸との間の角度が、出力ファイバの開口数よりも小さい、請求
    項３６記載の方法。
  39. 【請求項３９】 方向付け工程で、少なくとも２つのリフレクタが使用され
    る、請求項３６記載の方法。
JP2000555118A 1998-06-05 1999-06-04 プレーナ・アレイ光スイッチおよび方法 Pending JP2002518700A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8807598P 1998-06-05 1998-06-05
US60/088,075 1998-06-05
PCT/US1999/012550 WO1999066354A2 (en) 1998-06-05 1999-06-04 Planar array optical switch and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002518700A true JP2002518700A (ja) 2002-06-25

Family

ID=22209266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000555118A Pending JP2002518700A (ja) 1998-06-05 1999-06-04 プレーナ・アレイ光スイッチおよび方法

Country Status (12)

Country Link
US (4) US6466711B1 (ja)
EP (1) EP1092166A4 (ja)
JP (1) JP2002518700A (ja)
KR (1) KR20010071412A (ja)
CN (1) CN1192263C (ja)
AU (1) AU760646B2 (ja)
BR (1) BR9911618A (ja)
CA (1) CA2331990A1 (ja)
IL (1) IL140031A0 (ja)
MX (1) MXPA00012024A (ja)
RU (1) RU2267143C2 (ja)
WO (1) WO1999066354A2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001174724A (ja) * 1999-11-17 2001-06-29 Lucent Technol Inc 光学クロスコネクト
JP2001174723A (ja) * 1999-11-10 2001-06-29 Lucent Technol Inc 光学交差接続監視デバイス
JP2003515786A (ja) * 1999-12-01 2003-05-07 エクスロス インコーポレイテッド ノーテル ネットワークス マルチプル１×ｎ光スイッチ構成
US7184619B2 (en) 2003-07-14 2007-02-27 Hitachi, Ltd. Beam direction module and optical switch using the same

Families Citing this family (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1192263C (zh) * 1998-06-05 2005-03-09 Afn有限责任公司 平面阵列光开关和方法
US6694072B1 (en) 1999-07-21 2004-02-17 Armand P. Neukermans Flexible, modular, compact fiber switch improvements
US6445844B1 (en) 1999-09-15 2002-09-03 Xros, Inc. Flexible, modular, compact fiber optic switch
US6690885B1 (en) * 1999-10-07 2004-02-10 Lucent Technologies Inc. Optical crossconnect using tilting mirror MEMS array
US6618520B2 (en) * 1999-11-09 2003-09-09 Texas Instruments Incorporated Micromirror optical switch
CA2325611C (en) 1999-12-01 2004-04-20 Lucent Technologies Inc. An optical cross connect employing a curved optical component
CA2300780C (en) * 2000-03-15 2007-08-07 Nortel Networks Corporation Integrated photonic switch
US6330102B1 (en) * 2000-03-24 2001-12-11 Onix Microsystems Apparatus and method for 2-dimensional steered-beam NxM optical switch using single-axis mirror arrays and relay optics
US7023604B2 (en) 2000-03-25 2006-04-04 Analog Devices, Inc. Three dimensional optical switches and beam steering modules
US6738583B1 (en) * 2000-05-01 2004-05-18 Agilent Technologies, Inc. Self-aligning infra-red communication link
AU2001280434A1 (en) * 2000-05-12 2001-11-20 University Of Southern California Reflector for laser interrogation of three-dimensional objects
US6585383B2 (en) 2000-05-18 2003-07-01 Calient Networks, Inc. Micromachined apparatus for improved reflection of light
US6516109B2 (en) * 2000-05-30 2003-02-04 Siwave, Inc. Low insertion loss non-blocking optical switch
US6728016B1 (en) 2000-06-05 2004-04-27 Calient Networks, Inc. Safe procedure for moving mirrors in an optical cross-connect switch
US6587611B1 (en) 2000-06-06 2003-07-01 Calient Networks, Inc. Maintaining path integrity in an optical switch
US6363182B2 (en) * 2000-07-31 2002-03-26 James D. Mills Optical switch for reciprocal traffic
US6643425B1 (en) 2000-08-17 2003-11-04 Calient Networks, Inc. Optical switch having switch mirror arrays controlled by scanning beams
US6775043B1 (en) 2000-08-21 2004-08-10 Blue Sky Research Reflector assemblies for optical cross-connect switches and switches fabricated therefrom
US6418247B1 (en) * 2000-09-08 2002-07-09 Harris Corporation Fiber optic switch and associated methods
US6816640B2 (en) * 2000-09-29 2004-11-09 Texas Instruments Incorporated Optical add drop multiplexer
KR100805969B1 (ko) * 2000-09-29 2008-02-25 텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드 광 애드 드롭 멀티플렉서
US6633694B2 (en) * 2000-09-29 2003-10-14 Texas Instruments Incorporated Micromirror optical switch
JP2002214546A (ja) * 2000-11-15 2002-07-31 Oki Electric Ind Co Ltd 光スイッチ
US6560000B2 (en) 2000-11-20 2003-05-06 Jds Uniphase Inc. Wavelength-dependent optical signal processing using an angle-to-offset module
CA2326362A1 (en) 2000-11-20 2002-05-20 Thomas Ducellier Optical switch
US7039267B2 (en) 2000-11-20 2006-05-02 Jds Uniphase Inc. Optical switch
CA2327862A1 (en) 2000-11-20 2002-05-20 Thomas Ducellier Optical switch
US6600849B2 (en) 2000-11-20 2003-07-29 Jds Uniphase Inc. Control system for optical cross-connect switches
US7212745B2 (en) 2000-11-30 2007-05-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical transmission system
US6873755B2 (en) * 2000-12-20 2005-03-29 Pts Corporation Wavelength router with staggered input/output fibers
US6690849B1 (en) 2001-01-05 2004-02-10 Tellium, Inc. Optical switch having MEMS array with reduced optical loss
US6628857B1 (en) * 2001-01-11 2003-09-30 Tellium, Inc. Optical switch with an array of offset angled micro-mirrors
US6480645B1 (en) 2001-01-30 2002-11-12 Tellium, Inc. Sidewall electrodes for electrostatic actuation and capacitive sensing
JP4023584B2 (ja) * 2001-03-02 2007-12-19 富士通株式会社 光スイッチ
US6792177B2 (en) 2001-03-12 2004-09-14 Calient Networks, Inc. Optical switch with internal monitoring
JP2002277763A (ja) * 2001-03-22 2002-09-25 Mitsubishi Electric Corp 空間伝搬型光スイッチ
US6882766B1 (en) 2001-06-06 2005-04-19 Calient Networks, Inc. Optical switch fabric with redundancy
US7110633B1 (en) 2001-08-13 2006-09-19 Calient Networks, Inc. Method and apparatus to provide alternative paths for optical protection path switch arrays
US6813057B2 (en) 2001-09-27 2004-11-02 Memx, Inc. Configurations for an optical crossconnect switch
US6794793B2 (en) * 2001-09-27 2004-09-21 Memx, Inc. Microelectromechnical system for tilting a platform
US6640023B2 (en) 2001-09-27 2003-10-28 Memx, Inc. Single chip optical cross connect
US6738539B2 (en) 2001-10-03 2004-05-18 Continuum Photonics Beam-steering optical switching apparatus
US6636656B2 (en) * 2001-10-24 2003-10-21 Transparent Networks, Inc. System architecture of optical switching fabric
US20030081883A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-01 Corning, Inc. Checker-board optical cross-connect
US6900915B2 (en) 2001-11-14 2005-05-31 Ricoh Company, Ltd. Light deflecting method and apparatus efficiently using a floating mirror
US6944365B2 (en) * 2002-01-03 2005-09-13 Memx, Inc. Off axis optical signal redirection architectures
US6959126B1 (en) 2002-02-08 2005-10-25 Calient Networks Multipurpose testing system for optical cross connect devices
US6788842B1 (en) 2002-03-05 2004-09-07 Calient Networks Method and apparatus for internal monitoring and control of reflectors in an optical switch
US7379668B2 (en) * 2002-04-02 2008-05-27 Calient Networks, Inc. Optical amplification in photonic switched crossconnect systems
JP2004077854A (ja) * 2002-08-20 2004-03-11 Fujitsu Ltd 光スイッチ及びその使用方法
US6961259B2 (en) 2003-01-23 2005-11-01 Micron Technology, Inc. Apparatus and methods for optically-coupled memory systems
US7027219B2 (en) * 2003-02-03 2006-04-11 Gatton Averell S Method and system for mirror telescope configuration
US6900922B2 (en) * 2003-02-24 2005-05-31 Exajoule, Llc Multi-tilt micromirror systems with concealed hinge structures
GB2403022C (en) * 2003-06-19 2008-10-30 Polatis Ltd Flexible increase to optical switch capacity
US7403719B2 (en) * 2003-06-30 2008-07-22 Texas Instruments Incorporated Feedback control for free-space optical systems
CN1762177A (zh) * 2003-07-28 2006-04-19 奥林巴斯株式会社 光开关和控制光开关的方法
ES2555124T3 (es) * 2003-09-26 2015-12-29 Mbda Uk Limited Sistema óptico de formación de imágenes con líneas ópticas de retardo
US7876981B2 (en) * 2004-07-15 2011-01-25 Polatis Ltd. Optical switch
GB0518732D0 (en) * 2005-09-14 2005-10-19 Polatis Ltd Latching switch improvements
US20100040325A1 (en) * 2007-03-26 2010-02-18 Trex Enterprises Corp. Low-cost multimode optical fiber switch
CN102156330B (zh) * 2010-08-12 2013-01-30 华为技术有限公司 光开关和光开关实现方法
WO2016070362A1 (zh) 2014-11-05 2016-05-12 华为技术有限公司 微电机系统光开关和交换节点
KR101911351B1 (ko) * 2017-01-11 2018-10-25 재단법인 오송첨단의료산업진흥재단 타원형 리플렉터 및 이를 포함하는 광 신호 전달 모듈
CN107561718B (zh) * 2017-10-26 2024-01-23 广东工业大学 一种数字光纤合束器及利用光纤合束获取动态掩膜的方法
CN114200590B (zh) * 2021-12-09 2023-06-27 武汉光迅科技股份有限公司 一种二维MEMS光开关Hitless切换控制方法和装置
CN115016080B (zh) * 2022-08-09 2022-11-01 武汉乾希科技有限公司 光传输组件和用于组装光传输组件的方法

Family Cites Families (98)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2982859A (en) 1959-02-04 1961-05-02 Engelhard Hanovia Inc Light communication alinement system
US3349174A (en) 1964-02-03 1967-10-24 Raytheon Co Beam scanning device
GB1160546A (en) 1965-07-08 1969-08-06 Spiro John Catravas Selector Switching Systems Utilising Optical Interconnecting Paths Occupying a Common Space
DE1255541B (de) 1965-12-15 1967-11-30 Nippon Electric Co Optische Nachrichtenuebertragungsanordnung
US3649105A (en) 1968-02-21 1972-03-14 North American Rockwell Optical shutter
US4003655A (en) 1975-04-17 1977-01-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Hybrid silicon avalanche quadrant detector
US4198116A (en) 1975-04-30 1980-04-15 Thomson-Csf Electro-optical switch and modulator
US3990780A (en) 1975-08-22 1976-11-09 Gte Laboratories Incorporated Optical switch
JPS53137631A (en) 1977-05-07 1978-12-01 Canon Inc Terminal unit for information processing
FR2411426A1 (fr) 1977-12-09 1979-07-06 Thomson Csf Bifurcation optique a commande electrique et son application aux dispositifs de transmission par fibres optiques
US4304460A (en) * 1978-03-10 1981-12-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical switching device
US4234145A (en) 1978-05-17 1980-11-18 Northrop Corporation Radiant energy quadrant detection device
US4208094A (en) 1978-10-02 1980-06-17 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Optical switch
JPS5566154A (en) 1978-11-13 1980-05-19 Hitachi Denshi Ltd Optical communication system
JPS5574503A (en) 1978-11-29 1980-06-05 Nec Corp Mechanical photo switch
JPS55105210A (en) 1979-02-08 1980-08-12 Nec Corp Photo switch element
FR2458195B1 (fr) 1979-05-30 1986-02-28 Materiel Telephonique Commutateur optique a tres grand nombre de voies
JPS55159402A (en) * 1979-05-31 1980-12-11 Fujitsu Ltd Full mirror type channel-connecting photo switch having photo detector
US4993796A (en) 1979-08-14 1991-02-19 Kaptron, Inc. Fiber optics communication modules
US4249814A (en) 1979-10-01 1981-02-10 Iowa State University Research Foundation, Inc. Frustrated total internal reflection camera shutter
US4303302A (en) 1979-10-30 1981-12-01 Gte Laboratories Incorporated Piezoelectric optical switch
US4796263A (en) 1979-12-21 1989-01-03 Westinghouse Electric Corp. FTIR optical manifold and wavelength agile laser system
US4603975A (en) 1980-03-17 1986-08-05 Hughes Aircraft Company Apparatus and method for nighttime and low visibility alignment of communicators
US4432599A (en) * 1981-03-27 1984-02-21 Sperry Corporation Fiber optic differential sensor
US4431258A (en) 1981-12-15 1984-02-14 Gte Laboratories Incorporated Optical fiber transmission system and dichroic beam splitter therefor
DE3206919A1 (de) 1982-02-26 1983-09-15 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Vorrichtung zum optischen trennen und verbinden von lichtleitern
FR2523735A1 (fr) * 1982-03-22 1983-09-23 Labo Electronique Physique Systeme de commutation optique
DE3213076A1 (de) 1982-04-07 1983-10-20 Max Planck Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 3400 Göttingen Sekundaerspiegel-kippvorrichtung fuer ein spiegelteleskop
US4574191A (en) 1982-12-30 1986-03-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Wide field-of-view laser spot tracker
US4470662A (en) 1983-04-07 1984-09-11 Mid-West Instrument Rotary optic switch
FR2548795B1 (fr) 1983-07-04 1986-11-21 Thomson Csf Dispositif de commutation optique a deplacement de fluide et dispositif de composition d'une ligne de points
US4644160A (en) 1983-12-14 1987-02-17 Hitachi, Ltd. System for holding plural light beams in predetermined relative positions
US4626066A (en) 1983-12-30 1986-12-02 At&T Bell Laboratories Optical coupling device utilizing a mirror and cantilevered arm
JPS60185918A (ja) 1984-03-05 1985-09-21 Canon Inc 光変調方法
FR2569864B1 (fr) 1984-09-04 1987-01-30 Commissariat Energie Atomique Equipement d'emission et de distribution de lumiere par fibres optiques, notamment pour le controle spectrophotometrique en ligne a l'aide d'un spectrophotometre double faisceau
US4614868A (en) 1984-10-12 1986-09-30 Caterpillar Industrial Inc. Fiber optic seam tracking apparatus
GB2171793B (en) 1985-02-27 1989-06-14 Drottninghamnsvagen Bergstrom Electromagnetic radiation circuit element
EP0220455A1 (de) * 1985-09-24 1987-05-06 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung zur Kopplung einer Laserdiode und eines Monomode-Lichtwellenleiters
DE3538898A1 (de) 1985-11-02 1987-05-07 Zeiss Carl Fa Elektro-magnetisch angetriebener schwingspiegel
US4789215A (en) 1986-04-18 1988-12-06 Northern Telecom Limited Fiber optic switch with prism mounted for reciprocal and rotational movement
US4823402A (en) 1986-04-21 1989-04-18 Trw Inc. Agile optical beam steering system
US4838631A (en) 1986-12-22 1989-06-13 General Electric Company Laser beam directing system
US4838637A (en) 1987-05-04 1989-06-13 Unisys Corporation Integrated solid state non-volatile fiber optic switchboard
US5028104A (en) 1987-05-21 1991-07-02 Kaptron, Inc. Fiber optics bypass switch
US4859012A (en) * 1987-08-14 1989-08-22 Texas Instruments Incorporated Optical interconnection networks
JPH0192233A (ja) 1987-10-02 1989-04-11 Teijin Ltd 樹脂含浸シート
JPH0830787B2 (ja) * 1987-10-16 1996-03-27 日本電信電話株式会社 光ファイバコネクタ
US4790621A (en) 1987-12-07 1988-12-13 Gte Products Corporation Fiber optic switch
GB8800600D0 (en) 1988-01-12 1988-02-10 Univ Manchester Increasing efficiency of animal performance
JP2576562B2 (ja) 1988-01-28 1997-01-29 ソニー株式会社 光空間伝送装置
JPH01226228A (ja) 1988-03-04 1989-09-08 Sony Corp 光空間伝送装置
GB8816277D0 (en) 1988-07-08 1988-08-10 Univ London Optical transmission arrangement
EP0367407A3 (en) 1988-10-14 1990-06-13 British Aerospace Public Limited Company Process and apparatus for controlling alignment of a transmit laser beam of a coherent detection optical communications transmitter/receiver terminal
US4927225A (en) 1989-05-30 1990-05-22 Finisar Corporation 2×2 Optical bypass switch
US5005934A (en) 1989-07-11 1991-04-09 Galileo Electro-Optics Corporation Fiber optics channel selection device
US4932745A (en) 1989-07-25 1990-06-12 At&T Bell Laboratories Radiation switching arrangement with moving deflecting element
US5150245A (en) 1989-10-18 1992-09-22 International Business Machines Corporation Multiprocessor computer with optical data switch
NZ236008A (en) * 1989-11-10 1992-12-23 Ishida Scale Mfg Co Ltd Packaging apparatus has film roll support and film transporting device that are width adjustable
US5205104A (en) * 1989-11-10 1993-04-27 Ishida Scales Mfg. Co., Ltd. Devices for supplying and transporting film for packaging apparatus
US5037173A (en) * 1989-11-22 1991-08-06 Texas Instruments Incorporated Optical interconnection network
US5031987A (en) 1990-01-02 1991-07-16 Sundstrand Data Control, Inc. Fiber optic thermal switch utilizing frustrated total internal reflection readout
US4988157A (en) * 1990-03-08 1991-01-29 Bell Communications Research, Inc. Optical switch using bubbles
EP0505655B1 (en) 1991-03-25 1995-11-15 International Business Machines Corporation Fiber optic switch with remote optical powering
JP2617054B2 (ja) 1991-10-18 1997-06-04 日本電信電話株式会社 光接続モジュール
US5204922A (en) 1991-10-22 1993-04-20 Puritan-Bennett Corporation Optical signal channel selector
US5627669A (en) 1991-11-13 1997-05-06 Canon Kabushiki Kaisha Optical transmitter-receiver
US5199088A (en) 1991-12-31 1993-03-30 Texas Instruments Incorporated Fiber optic switch with spatial light modulator device
US5221987A (en) 1992-04-10 1993-06-22 Laughlin Richard H FTIR modulator
US5208880A (en) 1992-04-30 1993-05-04 General Electric Company Microdynamical fiber-optic switch and method of switching using same
US5255332A (en) * 1992-07-16 1993-10-19 Sdl, Inc. NxN Optical crossbar switch matrix
US5353164A (en) * 1992-10-30 1994-10-04 At&T Bell Laboratories Objective lens for a free-space photonic switching system
US5291324A (en) 1992-11-24 1994-03-01 At&T Bell Laboratories Comparison apparatus with freespace optical interconnections between optoelectronic integrated circuits
US5317659A (en) 1993-02-09 1994-05-31 Dicon Fiberoptics Conical fiberoptic switch
US5453827A (en) 1993-02-24 1995-09-26 Dicon Fiberoptics Fiberoptic in-line filter and technique for measuring the transmission quality of an optical fiber through the use of a fiberoptic in-line filter
US5420946A (en) 1993-03-09 1995-05-30 Tsai; Jian-Hung Multiple channel optical coupling switch
US5436986A (en) 1993-03-09 1995-07-25 Tsai; Jian-Hung Apparatus for switching optical signals among optical fibers and method
US5624669A (en) * 1993-03-31 1997-04-29 Tri-Point Medical Corporation Method of hemostatic sealing of blood vessels and internal organs
US5375132A (en) * 1993-05-05 1994-12-20 Coherent, Inc. Solid state laser with interleaved output
US5440654A (en) 1993-12-30 1995-08-08 Raytheon Company Fiber optic switching system
US5444801A (en) * 1994-05-27 1995-08-22 Laughlin; Richard H. Apparatus for switching optical signals and method of operation
US5546484A (en) 1994-10-14 1996-08-13 Kaptron, Inc. Fiber optic switch using polished-type directional coupler
US5594820A (en) 1995-02-08 1997-01-14 Jds Fitel Inc. Opto-mechanical device having optical element movable by twin flexures
US5524153A (en) 1995-02-10 1996-06-04 Astarte Fiber Networks, Inc. Optical fiber switching system and method using same
CA2156029C (en) 1995-08-14 2000-02-29 John O. Smiley Optical switching device
US5661591A (en) * 1995-09-29 1997-08-26 Texas Instruments Incorporated Optical switch having an analog beam for steering light
US5548669A (en) * 1995-10-11 1996-08-20 Wireless Control Systems Optical fiber light cone switch
US5671304A (en) 1995-12-21 1997-09-23 Universite Laval Two-dimensional optoelectronic tune-switch
US5956441A (en) * 1996-06-14 1999-09-21 Lucent Technologies, Inc. Multiple port optical component such as an isolater or the like
US6097859A (en) * 1998-02-12 2000-08-01 The Regents Of The University Of California Multi-wavelength cross-connect optical switch
US5960132A (en) * 1997-09-09 1999-09-28 At&T Corp. Fiber-optic free-space micromachined matrix switches
US6031946A (en) * 1998-04-16 2000-02-29 Lucent Technologies Inc. Moving mirror switch
CN1192263C (zh) * 1998-06-05 2005-03-09 Afn有限责任公司 平面阵列光开关和方法
US6295154B1 (en) * 1998-06-05 2001-09-25 Texas Instruments Incorporated Optical switching apparatus
US6320993B1 (en) * 1998-06-05 2001-11-20 Astarte Fiber Networks, Inc. Optical switch pathway configuration using control signals
WO2000039626A1 (en) * 1998-12-31 2000-07-06 Optical Coating Laboratory, Inc. Wavelength selective optical switch
US7245647B2 (en) * 1999-10-28 2007-07-17 Ricoh Company, Ltd. Surface-emission laser diode operable in the wavelength band of 1.1-1.7mum and optical telecommunication system using such a laser diode
US6763160B2 (en) * 2001-04-26 2004-07-13 Creo Srl Optical cross connect switch having improved alignment control system
AU2003254156A1 (en) * 2002-07-23 2004-02-09 Optical Research Associates East-west separable, reconfigurable optical add/drop multiplexer

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001174723A (ja) * 1999-11-10 2001-06-29 Lucent Technol Inc 光学交差接続監視デバイス
JP4676057B2 (ja) * 1999-11-10 2011-04-27 アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド 光学交差接続監視デバイス
JP2001174724A (ja) * 1999-11-17 2001-06-29 Lucent Technol Inc 光学クロスコネクト
JP4619519B2 (ja) * 1999-11-17 2011-01-26 アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド 光学クロスコネクト
JP2003515786A (ja) * 1999-12-01 2003-05-07 エクスロス インコーポレイテッド ノーテル ネットワークス マルチプル１×ｎ光スイッチ構成
JP2010266894A (ja) * 1999-12-01 2010-11-25 Xros Inc Nortel Networks 光ファイバスイッチ構造
JP4745579B2 (ja) * 1999-12-01 2011-08-10 エクスロス インコーポレイテッド ノーテル ネットワークス マルチプル１×ｎ光スイッチ構成
US7184619B2 (en) 2003-07-14 2007-02-27 Hitachi, Ltd. Beam direction module and optical switch using the same

Also Published As

Publication number Publication date
CA2331990A1 (en) 1999-12-23
CN1192263C (zh) 2005-03-09
BR9911618A (pt) 2001-03-06
US6466711B1 (en) 2002-10-15
EP1092166A4 (en) 2004-09-29
RU2267143C2 (ru) 2005-12-27
MXPA00012024A (es) 2003-04-14
AU5541999A (en) 2000-01-05
US7054520B2 (en) 2006-05-30
US20030142900A1 (en) 2003-07-31
US7483602B2 (en) 2009-01-27
IL140031A0 (en) 2002-02-10
US20070053630A1 (en) 2007-03-08
US20060013526A1 (en) 2006-01-19
KR20010071412A (ko) 2001-07-28
EP1092166A2 (en) 2001-04-18
WO1999066354A3 (en) 2000-06-15
WO1999066354A2 (en) 1999-12-23
CN1307690A (zh) 2001-08-08
AU760646B2 (en) 2003-05-22
US6754409B2 (en) 2004-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002518700A (ja) プレーナ・アレイ光スイッチおよび方法
US6668108B1 (en) Optical cross-connect switch with integrated optical signal tap
US5037173A (en) Optical interconnection network
US6487334B2 (en) Optical switch
US5943454A (en) Freespace optical bypass-exchange switch
JP3184653B2 (ja) オプティカルファイバスイッチ
JPH11231232A (ja) 自由空間光信号切り替え装置
JP4167013B2 (ja) Ｍｅｍｓ光学装置を利用するための結像技術
JP2010134472A (ja) 光学クロスコネクト
US6687428B2 (en) Optical switch
US6483961B1 (en) Dual refraction index collimator for an optical switch
TW538605B (en) Optical serial link
US6836585B2 (en) Photonic switch
US7057716B2 (en) White cell antenna beamformers
JP2928275B2 (ja) 光ファイバ・スイッチ
WO2001095007A2 (en) An optical switch using collimated arrays with non-collinear beams
US7623744B2 (en) Methods and apparatus to make substantially uniform losses in optical cross connects
CA2363624C (en) Optical switch
WO2002021180A1 (en) Optical switch

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050322

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050405

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20050705

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20050712

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051003

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060322

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20060622

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20060629

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060920

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070123