JP2003043386A - Optical switching system, and method for aligning of optical axis - Google Patents

Optical switching system, and method for aligning of optical axis

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JP2003043386A
JP2003043386A JP2001235963A JP2001235963A JP2003043386A JP 2003043386 A JP2003043386 A JP 2003043386A JP 2001235963 A JP2001235963 A JP 2001235963A JP 2001235963 A JP2001235963 A JP 2001235963A JP 2003043386 A JP2003043386 A JP 2003043386A
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light
reflecting mirror
optical
optical switch
switch system
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JP2001235963A
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Tadaaki Ishikawa
忠明 石川
Masaya Horino
正也 堀野
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a space connection type optical switching system, using a reflector which achieves reduction of optical loss, by optimally adjusting the optimum state of the reflector, and to provide a method for aligning the optical axis. SOLUTION: The optical switching system is provided with a first reflector 2a which can control an attitude for directing input light, a second reflector 2b which is disposed opposite to the first reflector and carries out an output by reflecting light reflected by the first reflector, and a means 5 to control each attitude of the first and second reflectors and to adjust the attitude of the controlled first and second reflectors. The optical switching system (a) generates a reference beam, the wavelength of which is substantially different from the input light, (b) reflects the generated reference beam by the first and second reflectors with the input light, (c) selectively branches the reference beam from reflected light to detect light intensity, and controls the attitude of the first and second reflectors, so that the intensity of the input light is maximized.

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、光通信などの交換
機などに使用されて光信号のスイッチングを行う光スイ
ッチシステムに関し、特に、三次元マトリックスによる
空間的スイッチングにより多チャネル化を可能にする光
スイッチシステムと共に、かかるシステムにおける光軸
合わせ方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical switch system for switching an optical signal used in a switch for optical communication, and more particularly to an optical switch system capable of multi-channelization by spatial switching by a three-dimensional matrix. The present invention relates to a switch system and an optical axis alignment method in such a system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光ファイバーによる光通信システ
ムの発展に伴って、かかるシステムにおける交換機とし
て、光スイッチが採用されている。特に、近年の通信の
高速化や大容量化に伴い、多チャンネルの光スイッチで
ある、いわゆる、マトリクス型光スイッチが使用されて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, with the development of an optical communication system using an optical fiber, an optical switch has been adopted as an exchange in such a system. In particular, a so-called matrix type optical switch, which is a multi-channel optical switch, is used with the recent increase in communication speed and capacity.

【0003】かかる従来技術におけるマトリクス型光ス
イッチの一例として、例えば、特開2000−3300
44号公報によれば、平面上で光信号の接続を切り替え
る、すなわち、二次元型光スイッチと呼ばれるものが開
示されている。なお、この従来技術になる二次元型の光
スイッチは、その構造が比較的単純であるが、光ファイ
バーを平面上に並べて構成するため、多チャンネル化に
は限界があり、そこで、よりコンパクトで小型化が可能
な、空間光接続による光スイッチ、即ち、三次元型の光
スイッチが、近年、強く要求されている。
As an example of such a matrix type optical switch in the prior art, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-3300.
According to Japanese Patent Laid-Open No. 44-44, there is disclosed what is called a two-dimensional optical switch, which switches the connection of optical signals on a plane. The two-dimensional type optical switch according to the related art has a relatively simple structure, but since the optical fibers are arranged side by side on the plane, there is a limit to the number of channels, so that it is more compact and compact. In recent years, there has been a strong demand for an optical switch by spatial optical connection, that is, a three-dimensional type optical switch that can be realized.

【0004】かかる空間接続型の三次元型と呼ばれる光
スイッチでは、例えば、特開2000−247065号
公報に示されるように、コリメート光を鏡で反射して光
接続を切り替える構成である。そのため、反射鏡の精密
な姿勢(位置)制御が重要である。ところが、鏡に取り
付けられた角度センサからの検出データを基にした鏡の
姿勢制御だけでは、筐体の熱変形、経年変化による位置
ずれ、更には、角度センサの誤差などを十分に吸収でき
ず、そのため、光接続効率が下がってしまう。
Such a spatial connection type three-dimensional type optical switch has a structure in which collimated light is reflected by a mirror to switch the optical connection, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-247065. Therefore, precise posture (position) control of the reflecting mirror is important. However, only the attitude control of the mirror based on the detection data from the angle sensor attached to the mirror cannot sufficiently absorb the thermal deformation of the housing, the positional displacement due to aging, and the error of the angle sensor. Therefore, the optical connection efficiency is lowered.

【0005】そのため、従来の技術では、一般的に、角
度センサを用いた角度制御で大まかに鏡の姿勢制御した
後、出力系統側に設けた光信号の分岐を使って、光スイ
ッチを通ってきた通信データ光の数〜数十%をデータ光
強度評価用PD(フォトダイオード)に分けて受光し、
このデータ光強度評価用のPDで受けた光の強度が最大
になるように、鏡の姿勢を微調整することが行われてい
る。
Therefore, in the conventional technique, generally, after the attitude of the mirror is roughly controlled by the angle control using the angle sensor, the optical signal is branched through the optical switch using the branch of the optical signal provided on the output system side. A few to several tens% of the communication data light is divided into a data light intensity evaluation PD (photodiode) and received.
The attitude of the mirror is finely adjusted so that the intensity of light received by the PD for evaluating the intensity of the data light is maximized.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術になる光スイッチにおいては、入力光と出力光
の光強度の差が、当該光スイッチ内での光損失となる。
一般に、光通信システム内における通信光の光強度に
は、予め基準が設けられている。そして、光スイッチを
含む通信経路における光損失が大きい場合には、この光
スイッチを通ってきた光をそのまま光出力とすることは
できず、例えば、光アンプを用いてその光強度を増幅す
るなどの作業が必要となり、光スイッチングシステムの
構造を複雑かつ大型にする。そのため、光損失は可能な
限り低減する必要がある。
However, in the above-mentioned conventional optical switch, the difference in the light intensity between the input light and the output light causes the optical loss in the optical switch.
Generally, a standard is set in advance for the light intensity of communication light in an optical communication system. When the optical loss in the communication path including the optical switch is large, the light passing through the optical switch cannot be output as it is. For example, the optical intensity is amplified by using an optical amplifier. Is required, which makes the structure of the optical switching system complicated and large. Therefore, it is necessary to reduce the optical loss as much as possible.

【0007】ところで、反射鏡を利用した、かかる空間
接続型の光スイッチにおける光損失源としては、光スイ
ッチへの光ファイバの接続損失、入力光をコリメートす
るコリメートレンズの透過損失、反射鏡での反射損失、
出力側でのコリメート光の再結像時の損失等々が存在す
る。そのため、ここで前記した反射鏡の位置制御のた
め、更に、光分岐を設けた場合には、これによって通信
光の数〜数十%を用いてしまうため、光スイッチにおけ
る光損失源としては、非常に大きなものとなっていた。
By the way, as an optical loss source in such a space-connecting type optical switch utilizing a reflecting mirror, a connection loss of an optical fiber to the optical switch, a transmission loss of a collimating lens for collimating an input light, and a reflecting mirror are used. Reflection loss,
There are losses and the like at the time of re-imaging of collimated light on the output side. Therefore, in order to control the position of the reflecting mirror described above, when an optical branch is further provided, this causes the use of several to several tens% of the communication light. Therefore, as an optical loss source in the optical switch, It was very big.

【0008】また、光接続が最適の状態であること、つ
まり光強度が最大であることを確認するためには、光接
続を失わない範囲で、意図的に、ある程度反射鏡を振
り、光路を変えることによって、光強度が最大となる反
射鏡姿勢を探す必要がある。しかしながら、この方法で
は、この最適姿勢を探している間、通信光の光強度も変
化することになり、実用的に問題があった。
Further, in order to confirm that the optical connection is in the optimum state, that is, that the light intensity is maximum, the reflecting mirror is intentionally shaken to some extent within the range where the optical connection is not lost. By changing it, it is necessary to search for the reflecting mirror posture that maximizes the light intensity. However, this method has a practical problem because the light intensity of the communication light also changes during the search for this optimum posture.

【0009】そこで、本発明では、上述の従来技術にお
ける問題点に鑑み、すなわち、反射鏡の最適姿勢の探査
によっても光損失を伴うことなく、光接続効率にも優
れ、光通信などの交換機などに使用するに適しており、
かつ、光通信における高速化や大容量化に対応して、多
チャンネル化が可能であり、さらには、コンパクトでか
つ小型化が可能な光スイッチシステムと、そして、かか
るシステムにおける光軸合わせ方法を提供することを目
的とする。
Therefore, in the present invention, in view of the above-mentioned problems in the prior art, that is, there is no optical loss even when the optimum attitude of the reflecting mirror is searched, the optical connection efficiency is excellent, and the switching equipment for optical communication and the like. Suitable for use in
In addition, an optical switch system capable of multiple channels and capable of being compact and downsized in response to high speed and large capacity in optical communication, and an optical axis alignment method in such a system are provided. The purpose is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明によれば、まず、複数の入力光とこれに対
応する複数の出力光とを空間的光結合により任意に切り
替えることが可能な光スイッチシステムであって:入力
光が指向される姿勢制御可能な第一の反射鏡と;前記第
一の反射鏡に対向して配置され、前記第一の反射鏡で反
射した光を反射することにより出力する第二の反射鏡
と;前記第一の反射鏡及び前記第二の反射鏡の姿勢をそ
れぞれ制御する手段と;そして、前記入力光とはその波
長が実質的に異なる参照光により、前記姿勢制御手段に
より制御された前記第一の反射鏡及び前記第二の反射鏡
の少なくとも一方の姿勢を調整する手段とを備えたこと
を特徴とする光スイッチシステムが提供される。
In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, first, a plurality of input lights and a plurality of output lights corresponding thereto can be arbitrarily switched by spatial optical coupling. An optical switch system capable of: a posture-controllable first reflecting mirror to which input light is directed; a light arranged at a position facing the first reflecting mirror and reflected by the first reflecting mirror. A second reflecting mirror for outputting by reflecting; a means for controlling the attitudes of the first reflecting mirror and the second reflecting mirror respectively; and a reference whose wavelength is substantially different from that of the input light. An optical switch system is provided, which comprises means for adjusting the attitude of at least one of the first reflecting mirror and the second reflecting mirror controlled by the attitude control means by light.

【0011】また、本発明によれば、前記した光スイッ
チシステムにおいて、前記姿勢調整手段は、前記第一の
反射鏡に照射されて前記第二の反射鏡に到達する前記入
力光の光強度が最大になるよう、に前記第一の反射鏡及
び前記第二の反射鏡の少なくとも一方の姿勢を調整す
る。
Further, according to the present invention, in the above-mentioned optical switch system, the attitude adjusting means adjusts the light intensity of the input light with which the first reflecting mirror is irradiated and reaches the second reflecting mirror. The attitude of at least one of the first reflecting mirror and the second reflecting mirror is adjusted so as to maximize.

【0012】また、本発明によれば、前記した光スイッ
チシステムにおいて、前記姿勢調整手段は、前記第一の
反射鏡に照射される参照光と前記第二の反射鏡に到達す
る参照光との強度差により前記第一の反射鏡及び前記第
二の反射鏡の少なくとも一方の姿勢を調整する。
Further, according to the present invention, in the above-mentioned optical switch system, the attitude adjusting means includes a reference light emitted to the first reflecting mirror and a reference light reaching the second reflecting mirror. The attitude of at least one of the first reflecting mirror and the second reflecting mirror is adjusted by the difference in intensity.

【0013】そして、本発明によれば、前記した光スイ
ッチシステムにおいて、更に、入力側には、前記参照光
を発生する参照光発生手段と合波器とを備え、当該光合
波器は、前記入力光と前記参照光とを合成して前記第一
の反射鏡に照射し、出力側には、前記参照光を選択的に
反射して入力光から分離する光分波器と、この分離され
た参照光の光強度を検出する受光手段とを備えている。
Further, according to the present invention, in the above-mentioned optical switch system, the input side further includes a reference light generating means for generating the reference light and a multiplexer, and the optical multiplexer includes An optical demultiplexer that combines the input light and the reference light and irradiates the first reflecting mirror and selectively reflects the reference light to separate it from the input light is provided on the output side. And a light receiving means for detecting the light intensity of the reference light.

【0014】さらに、本発明によれば、前記した光スイ
ッチシステムにおいて、更に、入力側には、前記参照光
を発生する参照光発生手段と、前記入力光と前記参照光
とを合成する光合波器と、前記光合波器からの光のうち
前記入力光をコリメートすると共に前記参照光を選択的
に分散して前記第一の反射鏡に照射する手段を備え、出
力側には、前記分散した参照光を選択的に検出して前記
第二の反射鏡上での照射位置を検出する手段を備えてお
り、そして、前記姿勢調整手段は、前記参照光が前記第
二の反射鏡上の中心部に照射されるように、前記第一の
反射鏡の姿勢を調整する。
Further, according to the present invention, in the above-mentioned optical switch system, further, on the input side, reference light generating means for generating the reference light, and an optical multiplexer for combining the input light and the reference light. And a means for collimating the input light among the lights from the optical multiplexer and selectively irradiating the reference light with the reference light selectively radiated to the first reflecting mirror. It is provided with means for selectively detecting the reference light and detecting the irradiation position on the second reflecting mirror, and the attitude adjusting means is such that the reference light is the center on the second reflecting mirror. The posture of the first reflecting mirror is adjusted so that the area is irradiated.

【0015】加えて、本発明によれば、前記した光スイ
ッチシステムにおいて、前記第二の反射鏡上での参照光
の照射位置を検出する手段は、その中心部に入力光を通
過する孔を形成し、その周囲に複数個の受光素子を互い
に隣接して配置してなる。
In addition, according to the present invention, in the above-described optical switch system, the means for detecting the irradiation position of the reference light on the second reflecting mirror has a hole through which the input light passes in the central portion thereof. It is formed and a plurality of light receiving elements are arranged adjacent to each other around it.

【0016】加えて、本発明によれば、前記した光スイ
ッチシステムにおいて、前記複数個の受光素子は4個で
ある。
In addition, according to the present invention, in the above-described optical switch system, the plurality of light receiving elements is four.

【0017】また、本発明によれば、前記した光スイッ
チシステムにおいて、前記第二の反射鏡の後の光通路に
は、更に、前記第二の反射鏡で反射した前記分散参照光
の照射位置を検出するため、その中心部に入力光を通過
する孔を形成し、その周囲に複数個の素子を互いに隣接
してなる受光素子を備えており、そして、前記姿勢調整
手段は、前記受光素子の出力に基づいて前記第二の反射
鏡の姿勢を調整する。
Further, according to the invention, in the above-mentioned optical switch system, an irradiation position of the dispersed reference light reflected by the second reflecting mirror is further provided in an optical path after the second reflecting mirror. In order to detect the above, a hole is formed in the center for passing the input light, and a light receiving element having a plurality of elements adjacent to each other is provided around the hole, and the attitude adjusting means includes the light receiving element. The attitude of the second reflecting mirror is adjusted based on the output of

【0018】また、本発明によれば、前記した光スイッ
チシステムにおいて、更に、入力側には、前記参照光を
発生する参照光発生手段と、前記入力光をコリメートす
ると共に前記参照光発生手段からの参照光を同軸上に重
畳して前記第一の反射鏡に照射する手段を備え、かつ、
出力側には、前記第一及び第二の反射鏡で反射してきた
上記光から前記参照光を選択的に検出する光検出素子を
設け、そして、前記姿勢調整手段は、前記光検出素子か
らの出力に基づいて前記第一及び第二の反射鏡の姿勢を
調整する。
Further, according to the present invention, in the above-described optical switch system, further, on the input side, reference light generating means for generating the reference light, and collimating the input light and at the same time from the reference light generating means And a means for irradiating the first reflecting mirror by superimposing the reference light of (1) on the same axis, and
On the output side, a photo-detecting element for selectively detecting the reference light from the light reflected by the first and second reflecting mirrors is provided, and the attitude adjusting means is provided from the photo-detecting element. The postures of the first and second reflecting mirrors are adjusted based on the output.

【0019】そして、本発明によれば、前記した光スイ
ッチシステムにおいて、前記光検出素子は、その中心部
に入力光を通過する孔を形成し、その周囲に複数個の受
光素子を互いに隣接して配置してなる。
Further, according to the present invention, in the above-mentioned optical switch system, the photodetector element has a hole through which an input light passes in a central portion thereof, and a plurality of light receiving elements are adjacent to each other around the hole. It will be arranged.

【0020】さらに、本発明によれば、前記した光スイ
ッチシステムにおいて、前記光検出素子を構成する複数
個の受光素子は4個である。
Further, according to the present invention, in the above-described optical switch system, the plurality of light receiving elements forming the photodetecting element are four.

【0021】加えて、本発明によれば、前記した光スイ
ッチシステムにおいて、前記光検出素子には、さらに、
前記参照光を選択的に除去する手段が設けられている。
In addition, according to the present invention, in the above-mentioned optical switch system, the photodetector element further includes:
Means for selectively removing the reference light is provided.

【0022】また、本発明によれば、やはり上述した目
的を達成するため、複数の入力光とこれに対応する複数
の出力光とを空間的光結合により任意に切り替えること
が可能な光スイッチシステムであって、入力光が指向さ
れる姿勢制御可能な第一の反射鏡と、前記第一の反射鏡
に対向して配置され、前記第一の反射鏡で反射した光を
反射することにより出力する第二の反射鏡と、前記第一
の反射鏡及び前記第二の反射鏡の姿勢をそれぞれ制御す
る手段と、そして、前記姿勢制御手段により制御された
前記第一の反射鏡及び前記第二の反射鏡の少なくとも一
方の姿勢を調整する手段とを備えた光スイッチシステム
において、前記入力光の光軸を合わせる光軸合わせ方法
において、(a)前記入力光とはその波長が実質的に異
なる参照光を発生し;(b)前記発生した参照光を前記
入力光と共に前記第一及び第二の反射鏡の少なくとも一
方で反射し;(c)前記反射光から前記参照光を選択的
に分岐して光強度を検出して、当該入力光の強度が最大
となるように前記第一及び第二の反射鏡の少なくとも一
方の姿勢を制御することを特徴とする光スイッチシステ
ムの光軸合わせ方法が提供される。
Further, according to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, an optical switch system capable of arbitrarily switching a plurality of input lights and a plurality of output lights corresponding thereto by spatial optical coupling. A first reflecting mirror in which the attitude of the input light is controllable, and the first reflecting mirror is arranged so as to face the first reflecting mirror, and the light reflected by the first reflecting mirror is reflected to output. A second reflecting mirror, means for controlling the attitudes of the first reflecting mirror and the second reflecting mirror, respectively, and the first reflecting mirror and the second mirror controlled by the attitude controlling means. And a means for adjusting the attitude of at least one of the reflecting mirrors, the optical axis aligning method for aligning the optical axis of the input light, wherein (a) the wavelength thereof is substantially different from that of the input light. Generates reference light (B) reflecting the generated reference light together with the input light on at least one of the first and second reflecting mirrors; (c) selectively branching the reference light from the reflected light to increase the light intensity. There is provided an optical axis alignment method for an optical switch system, which comprises detecting and controlling the attitude of at least one of the first and second reflecting mirrors so that the intensity of the input light is maximized.

【0023】そして、本発明によれば、前記した光軸合
わせ方法において、前記(a)〜(c)のステップを、
上記光スイッチシステムの切り替え動作時に行う。
Further, according to the present invention, in the above optical axis aligning method, the steps (a) to (c) are performed,
This is performed during the switching operation of the optical switch system.

【0024】さらに、本発明によれば、前記した光軸合
わせ方法において、前記(b)のステップにおいて、前
記参照光を前記入力光を中心として同軸上に重ね合わせ
て前記第一及び第二の反射鏡の少なくとも一方に照射す
ることを特徴とする光スイッチシステムの光軸合わせ方
法。
Further, according to the present invention, in the above-mentioned optical axis adjusting method, in the step (b), the reference light is coaxially overlapped with the input light as a center, and the first and second optical axes are overlapped. A method for aligning an optical axis of an optical switch system, which comprises irradiating at least one of the reflecting mirrors.

【0025】そして、本発明によれば、前記した光軸合
わせ方法において、前記(c)のステップにおいて、前
記入力光を中心として同軸上に重ね合わられた前記参照
光が、前記第一及び第二の反射鏡の少なくとも一方の中
心に位置するように前記第一及び第二の反射鏡の姿勢を
制御することを特徴とする光スイッチシステムの光軸合
わせ方法。
Further, according to the present invention, in the above-mentioned optical axis adjusting method, in the step (c), the reference light coaxially overlapped with the input light as a center is the first and second reference lights. 2. The optical axis alignment method for an optical switch system, wherein the attitudes of the first and second reflecting mirrors are controlled so as to be positioned at the center of at least one of the reflecting mirrors.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照しつつ説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0027】まず、添付の図1は、本発明の第1の実施
の形態になる、所謂、2×2光マトリックススイッチの
概略構成を示す。図において、参照番号1は光スイッチ
システムを、2aは第一の反射鏡を、2bは第二の反射
鏡を、2cは反射鏡鏡面を、3aは入力側コリメートレ
ンズを、3bは出力側コリメートレンズを、4は光マト
リクススイッチ筐体を、5はミラー姿勢制御回路を、5
aはミラー駆動信号を、5bはミラー角度信号を、5c
はミラー駆動ドライバを、6は参照光強度検出回路を、
6aは参照光光源を、6bは受光素子を、6cは参照光
強度信号を、7aは合波器を、7bは分波器を、7cは
参照光波長帯域反射型フィルタを、8は参照光光路を、
9は通信光光路を、10aは入力コネクタを、10bは
出力コネクタを、11は光スイッチ切り替え回路を、1
1aは光スイッチ切り替え信号を、それぞれ示してい
る。
First, FIG. 1 attached herewith shows a schematic structure of a so-called 2 × 2 optical matrix switch according to a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 is an optical switch system, 2a is a first reflecting mirror, 2b is a second reflecting mirror, 2c is a reflecting mirror surface, 3a is an input side collimating lens, and 3b is an output side collimating lens. A lens, 4 an optical matrix switch housing, 5 a mirror attitude control circuit, 5
a is a mirror drive signal, 5b is a mirror angle signal, 5c
Is a mirror drive driver, 6 is a reference light intensity detection circuit,
6a is a reference light source, 6b is a light receiving element, 6c is a reference light intensity signal, 7a is a multiplexer, 7b is a demultiplexer, 7c is a reference light wavelength band reflection type filter, and 8 is reference light. The optical path,
Reference numeral 9 is a communication optical path, 10a is an input connector, 10b is an output connector, and 11 is an optical switch switching circuit.
1a shows the optical switch switching signals, respectively.

【0028】本実施例においては、2枚の反射鏡2a及
び2bが設けられており、かつ、各反射鏡2a、2bに
は、鏡の角度を測る角度センサ(図示しない)が取り付
けられている。なお、各入力・出力間の光路に対応する
これら反射鏡2a及び2bの姿勢データは、それぞれ、
その初期値として予め、ミラー姿勢制御回路内5に蓄え
られている。また、この図では、図を見やすくして理解
を容易にするため、入力から出力へ2本の光路の一方
は、その途中を省略して示している。
In this embodiment, two reflecting mirrors 2a and 2b are provided, and an angle sensor (not shown) for measuring the angle of each mirror is attached to each reflecting mirror 2a, 2b. . The attitude data of the reflecting mirrors 2a and 2b corresponding to the optical paths between the input and output are, respectively,
The initial value is stored in the mirror attitude control circuit 5 in advance. Further, in this figure, one of the two optical paths from the input to the output is omitted in order to make the figure easy to see and understand.

【0029】図中、破線は光ファイバ内をも含めた参照
光の光路8を示し、他方、矢印のない太実線は、やはり
光ファイバ内も含めた通信光の光路9を示す。通常、こ
の通信光としては、1200nmから1600nmの波長帯
における光が用いられ、より詳しくは、1310nm帯又
は1550nm帯の光が多く実用されており、なお、その
光源としては、例えば、半導体レーザが適している。
In the figure, the broken line shows the optical path 8 of the reference light including the inside of the optical fiber, while the thick solid line without the arrow shows the optical path 9 of the communication light also including the inside of the optical fiber. Usually, light in the wavelength band of 1200 nm to 1600 nm is used as this communication light, and more specifically, light in the 1310 nm band or 1550 nm band is widely used, and as the light source, for example, a semiconductor laser is used. Are suitable.

【0030】他方、参照光としては、上記の通信光にノ
イズとして載らないように、すなわち、その分離性を良
くするため、1000nm以下の、上記通信光とは明らか
にかつ実質的に異なる波長帯の光を用いる。特に、68
0nm以下の可視光レーザを用いることによれば、その光
源として一般に市販されている半導体レーザを利用する
ことが出来ることから、比較的安価に光源を入手するこ
とができ、更には、そのレーザ光を検出するために用い
られる光検出器としても、半導体受光素子(Photo
Diode:以下PD)としても安価なSi系のもの
が利用できることから、特に好ましい。
On the other hand, as the reference light, a wavelength band of 1000 nm or less clearly and substantially different from that of the above-mentioned communication light is provided so as not to be included in the above-mentioned communication light as noise, that is, in order to improve its separability. Of light. In particular, 68
By using a visible light laser of 0 nm or less, since a commercially available semiconductor laser can be used as the light source, the light source can be obtained at a relatively low cost. Also as a photodetector used to detect the light, a semiconductor light receiving element (Photo
It is particularly preferable to use an inexpensive Si-based diode as the diode (hereinafter referred to as PD).

【0031】また、分波器7bとしては、例えば、ビデ
オカメラ等に用いられる波長選択反射性フィルタを利用
することが出来る。このように市販の技術が応用できる
ので、システムを比較的安価に実現することが可能とな
る。なお、コリメータレンズ3a及び3bは、システム
中で光通路を形成する光ファイバからの出力光から、平
行光、あるいは、それに近い光線を得るためのレンズで
あり、これは、例えば、複数レンズの組み合わせて、あ
るいは、屈折率変化型レンズやロッドレンズなどを用い
て構成されることが多い。
As the demultiplexer 7b, for example, a wavelength selective reflective filter used in a video camera or the like can be used. Since the commercially available technology can be applied in this manner, the system can be realized at a relatively low cost. The collimator lenses 3a and 3b are lenses for obtaining parallel light or light rays close to it from the output light from the optical fiber forming the optical path in the system. For example, this is a combination of a plurality of lenses. Alternatively, it is often configured by using a refractive index variable lens or a rod lens.

【0032】この入力側コリメータレンズ3aを通った
通信光は、その直下の対応する第一の反射鏡2aに指向
している。他方、第二の反射鏡2bで反射した光は、そ
の直上の対応する出力側コリメータレンズ3bに指向す
るように制御され、これにより、両光線は互いに平行な
位置関係にある。また、上記の反射鏡は、通信光として
使用される光の波長帯は1200nm〜1600nmと、い
わゆる、赤外線領域にあることから、特に、金を材料と
して平坦な膜状にして形成されたものが理想的ではある
が、これに代えて、アルミニウムを材料とした膜でもこ
の赤外線領域の通信光に対して高い反射率が得られるこ
とから、反射鏡をアルミニウムの膜で形成することも可
能であり、経済的に有利である。
The communication light that has passed through the input side collimator lens 3a is directed to the corresponding first reflecting mirror 2a immediately below it. On the other hand, the light reflected by the second reflecting mirror 2b is controlled so as to be directed to the corresponding output side collimator lens 3b immediately above the second reflecting mirror 2b, so that both light rays are in a positional relationship parallel to each other. In addition, since the above-mentioned reflecting mirror has a wavelength band of light used as communication light of 1200 nm to 1600 nm, which is in a so-called infrared region, it is particularly formed of gold as a flat film. Although ideal, instead of this, a film made of aluminum can obtain a high reflectance for the communication light in the infrared region, so that the reflecting mirror can be formed of an aluminum film. , Economically advantageous.

【0033】また、上記の反射鏡2a及び2bの駆動に
は、静電気力による吸着力、ピエゾ効果による力、電磁
気力などを利用するのが一般的である。特に、静電気力
を利用した駆動方式では、その駆動電流が少なくて済む
といる利点があり、また、電磁気力を利用したもので
は、強い駆動力を発生させることが出来るという利点が
ある。
Further, in order to drive the above-mentioned reflecting mirrors 2a and 2b, it is general to use an attraction force by an electrostatic force, a force by a piezo effect, an electromagnetic force or the like. In particular, the driving method using electrostatic force has an advantage that the driving current can be small, and the method using electromagnetic force has an advantage that a strong driving force can be generated.

【0034】次に、添付の図2を利用して、上記にその
構成を説明した光スイッチシステムの動作について説明
する。なお、図2は、特に、光スイッチシステムにおけ
る光軸合わせ方法のフローチャートを示す。
Next, the operation of the optical switch system whose configuration has been described above will be described with reference to the attached FIG. Note that FIG. 2 particularly shows a flowchart of the optical axis alignment method in the optical switch system.

【0035】まず、光スイッチシステムに対し、外部か
ら、ある入力をしかるべき出力と接続するように指示す
る光スイッチ切り替え信号11aが出力されて光スイッ
チ切り替え回路11に入力されると(ステップS2
1)、ミラー姿勢制御回路5は、予め設定されてその内
部に格納されていた反射鏡初期姿勢のデータに基づい
て、反射鏡に取り付けられた角度センサから得られるデ
ータによる補正を行いながら、反射鏡の姿勢を変更する
よう、ドライバ5cに対して命令を出し、これにより、
ドライバ5cは、反射鏡2a及び2bを駆動して予め記
憶されていた反射鏡の初期の姿勢にする(ステップS2
2)。
First, when an optical switch switching signal 11a for instructing the optical switch system to connect a certain input to an appropriate output is output from the outside and input to the optical switch switching circuit 11 (step S2).
1), the mirror attitude control circuit 5 performs reflection based on the data obtained from the angle sensor attached to the reflecting mirror based on the data of the initial attitude of the reflecting mirror which is preset and stored therein. A command is issued to the driver 5c to change the attitude of the mirror.
The driver 5c drives the reflecting mirrors 2a and 2b to take the initial posture of the reflecting mirrors stored in advance (step S2).
2).

【0036】上記のミラー姿勢制御によれば、外部か
ら、例えば、光ファイバを介して入力された通信光9
は、合波器7aにおいて、参照光光源6aにより発生さ
れた参照光8(上記図1の破線を参照)と合波される。
この合波された光は、コリメータレンズ3aでコリメー
トされた後、第一の反射鏡2aで反射し、第二の反射鏡
2bに向かい、さらに、第二の反射鏡2bで反射する。
そして、この光は、出力側コリメータレンズ3bによ
り、再び、システム内に導波路として設けられた光ファ
イバ内に導かれる。
According to the above mirror attitude control, the communication light 9 input from the outside through, for example, an optical fiber is used.
Is combined with the reference light 8 (see the broken line in FIG. 1) generated by the reference light source 6a in the multiplexer 7a.
After being collimated by the collimator lens 3a, the combined light is reflected by the first reflecting mirror 2a, goes to the second reflecting mirror 2b, and is further reflected by the second reflecting mirror 2b.
Then, this light is guided again into the optical fiber provided as a waveguide in the system by the output side collimator lens 3b.

【0037】その後、この光ファイバ内に導かれた合波
光は、光分波器7bの内部に導かれ、その内部に設けら
れた参照光の波長帯の光を反射するフィルタ(参照光波
長帯域反射フィルタ)の働きにより、その参照光のみが
分離して取り出され、やはり、例えば光ファイバーを介
して、受光素子6bに導かれる。他方、上記光分波器7
bを通過した通信光は、出力側コネクタ10bを介して
外部へ出力されることとなる。
Thereafter, the combined light guided into the optical fiber is guided into the inside of the optical demultiplexer 7b, and a filter (reference light wavelength band) provided therein for reflecting light in the wavelength band of the reference light is provided. Due to the function of the reflection filter, only the reference light is separated and taken out, and is also guided to the light receiving element 6b via, for example, an optical fiber. On the other hand, the optical demultiplexer 7
The communication light that has passed through b is output to the outside via the output side connector 10b.

【0038】なお、上記光分波器7bの参照光波長帯域
反射フィルタは、例えば、図3に示すような波長透過特
性を持っている。すなわち、この反射フィルタは、12
00nmから1600nmの波長帯の通信光を透過し、他
方、680nm以下の可視光帯の波長である参照光は透過
せずにその表面で反射することにより、効率的な分波を
可能としている。
The reference light wavelength band reflection filter of the optical demultiplexer 7b has a wavelength transmission characteristic as shown in FIG. 3, for example. That is, this reflection filter has 12
Efficient demultiplexing is made possible by transmitting communication light in the wavelength band of 00 nm to 1600 nm while reflecting the reference light having a wavelength in the visible light band of 680 nm or less without transmitting it.

【0039】また、この光分波器7bの構成の一例とし
ては、例えば添付の図4に示すように、石英またはSi
基板あるいは有機樹脂からなる導波路12の直線部分の
途中に、この直線に対して僅かに傾斜されてスリット1
4を形成し、その内部に、薄膜状の参照光波長帯域反射
型フィルタ13を挿入する。さらに、このスリット14
に対して形成する導波路12の角度(θ)15と同じ角
度(θ)だけ傾斜を付けて、その逆方向に参照光用導波
路16を設ける。
As an example of the structure of the optical demultiplexer 7b, for example, as shown in the attached FIG. 4, quartz or Si is used.
In the middle of the straight line portion of the waveguide 12 made of the substrate or organic resin, the slit 1 is slightly inclined with respect to this straight line.
4 is formed, and a thin film-shaped reference light wavelength band reflection type filter 13 is inserted therein. Furthermore, this slit 14
The reference light waveguide 16 is provided in the opposite direction by inclining the same angle (θ) as the angle (θ) 15 of the waveguide 12 to be formed.

【0040】かかる構造の光分波器7bによれば、導波
路12内を進んで(伝播して)きた通信光は上記のフィ
ルタ13を透過して出力されるが、参照光は上記のフィ
ルタ13で全反射し、参照光用導波路16内に導かれ
る。この他、上記分波器の原理としては、MZ型分波
器、プリズムの利用などの方法がある。
According to the optical demultiplexer 7b having such a structure, the communication light traveling (propagating) in the waveguide 12 is transmitted through the filter 13 and output, while the reference light is the reference light. The light is totally reflected at 13, and is guided into the reference light waveguide 16. In addition, as the principle of the demultiplexer, there are methods such as using an MZ type demultiplexer and a prism.

【0041】次に、上記の受光素子6bで受光された参
照光強度信号6cは、参照光強度検出回路6で比較・検
証される。ここで、既にミラー姿勢制御回路5内に記憶
されていた反射鏡初期位置は、温度、経年変化、ノイズ
の影響などによる位置ずれにより、その初期位置の角度
にずれが生じている可能性があることから、当該初期位
置(角度)が最適な光接続をもたらすとは限らない。
Next, the reference light intensity signal 6c received by the light receiving element 6b is compared and verified by the reference light intensity detection circuit 6. Here, there is a possibility that the angle of the initial position of the reflector, which is already stored in the mirror attitude control circuit 5, may be displaced due to displacement due to temperature, aging, noise, and the like. Therefore, the initial position (angle) does not always provide the optimum optical connection.

【0042】そこで、再び上記の図2に戻り、反射鏡の
角度を微動させる(ステップS23)。その後、受光素
子6bで受光される参照光が光強度において最大値を示
しているか否かを判定する(ステップS24)。この判
定により、参照光強度が最大である(yes)とされた
場合には、その参照光強度が最大とする反射鏡の角度を
用いて、ミラー姿勢制御回路5内に予め格納していた反
射鏡初期位置を修正して(ステップS24)、一連の切
換の処理を終了する(ステップS25)。他方、上記の
ステップS24の判定処理において、参照光強度が最大
でない(no)とされた場合には、処理は再び上記のス
テップS23へ戻り、上記のステップS23及びS24
を繰り返し、参照光の強度が最大値となるまで継続され
る。
Then, returning to FIG. 2 again, the angle of the reflecting mirror is slightly moved (step S23). Then, it is determined whether or not the reference light received by the light receiving element 6b has the maximum light intensity (step S24). If it is determined that the reference light intensity is maximum (yes) by this determination, the reflection angle previously stored in the mirror attitude control circuit 5 is used by using the angle of the reflecting mirror that maximizes the reference light intensity. The mirror initial position is corrected (step S24), and the series of switching processes is completed (step S25). On the other hand, when the reference light intensity is not the maximum (no) in the determination process of the above step S24, the process returns to the above step S23 again, and the above steps S23 and S24.
Is repeated until the intensity of the reference light reaches the maximum value.

【0043】このように、本発明の光スイッチシステム
における光軸合わせ方法によれば、反射鏡の角度を微動
させることにより、受光素子6bで受光される参照光強
度を意図的に変動させ、このことによって、参照光強度
検出回路6内で光強度を最大にする反射鏡の角度を決定
する。そして、この最大光強度をもたらす反射鏡の角度
(位置)が決まると、その位置を新たな初期位置として
記憶するものである。
As described above, according to the optical axis aligning method in the optical switch system of the present invention, the reference light intensity received by the light receiving element 6b is intentionally changed by finely moving the angle of the reflecting mirror. By doing so, the angle of the reflecting mirror that maximizes the light intensity in the reference light intensity detection circuit 6 is determined. When the angle (position) of the reflecting mirror that produces the maximum light intensity is determined, the position is stored as a new initial position.

【0044】以上に述べた光軸合わせ方法によれば、光
スイッチシステムにおける次回の切り替え動作時には、
最大光強度の反射鏡角度(位置)に対してより近い値か
ら開始する事ができる。なお、ここで示した実施の形態
は、本発明を2×2のマトリクススイッチに適用したの
ものであるが、反射鏡の最大駆動角度及びコリメート光
の平行度、分散等の条件を整えることにより、更に、多
チャンネルの光スイッチシステムにも適用することが可
能である。例えば、32ch×32chとした場合、試
算上では、隣接する反射鏡間距離は、約2mm、第一及
び第二反射鏡間距離は約100mm、反射鏡の駆動角は
約±10°程度の条件が必要である。
According to the optical axis aligning method described above, during the next switching operation in the optical switch system,
It is possible to start from a value closer to the reflector angle (position) of maximum light intensity. Note that the embodiment shown here is one in which the present invention is applied to a 2 × 2 matrix switch, but by adjusting the conditions such as the maximum drive angle of the reflecting mirror, the parallelism of collimated light, and dispersion. Further, it can be applied to a multi-channel optical switch system. For example, in the case of 32 ch × 32 ch, in the calculation, the distance between adjacent reflecting mirrors is about 2 mm, the distance between the first and second reflecting mirrors is about 100 mm, and the driving angle of the reflecting mirrors is about ± 10 °. is necessary.

【0045】以上からも明らかなように、本発明になる
光スイッチシステムによれば、一旦(例えば、製品の出
荷時)、最適な反射鏡姿勢が決定されたシステム内の光
路接続でも、実際の使用環境における温度変化等により
生じる畏れそれのある反射鏡の位置(角度)ずれを、上
記に述べた光軸合わせ方法によって、常に、反射鏡を最
適姿勢にすることができることから、制御の際に微小な
がら通信光出力強度も変動するが、最適な光接続の条件
が得られることとなる。
As is apparent from the above, according to the optical switch system of the present invention, even if the optical path connection in the system is determined once (for example, at the time of shipping the product), the optimum reflecting mirror attitude is determined, the actual optical path connection can be realized. The position (angle) shift of the reflecting mirror that has awesomeness caused by temperature changes etc. in the use environment can be always set to the optimum posture by the optical axis alignment method described above. Although the communication light output intensity varies slightly, the optimum optical connection condition can be obtained.

【0046】次に、図5は、本発明の第2の実施の形態
になる、やはりマトリクス型光スイッチシステムの構成
概略を示す。なお、この図においても、やはり図を見や
すくして理解を容易にするため、入力から出力へ2本の
光路の一方を省略して示している。
Next, FIG. 5 shows a schematic configuration of a matrix type optical switch system according to a second embodiment of the present invention. It should be noted that, also in this figure, one of the two optical paths from the input to the output is omitted in order to make the figure easier to see and understand.

【0047】この第2の実施の形態においても、各コリ
メータレンズと反射鏡の位置関係は、前記したものと同
様である。但し、本実施の形態においては、上記のコリ
メータレンズ3a及び3bの材質としては、意図的に、
波長による屈折率の違い、つまり色収差の大きいものを
使用している。かかる材質のコリメータレンズによって
通信光の波長帯の光線で平行光、あるいは、それに近い
光線が得られるように作成して使用した場合、このシス
テム中で使用される他方の光線である参照光は、コリメ
ータレンズによりコリメートされるが、しかし、その色
収差による結果、図面に破線で示すように、通信光17
(図の太実線)を中心として拡散した光18となる。ま
た、この実施の形態では、第一、第二の反射鏡2a及び
2bは共に角度センサを備えていないが、しかしなが
ら、これらは必要に応じて備えても良い。
Also in the second embodiment, the positional relationship between each collimator lens and the reflecting mirror is the same as that described above. However, in the present embodiment, the material of the collimator lenses 3a and 3b is intentionally
The difference in refractive index depending on the wavelength, that is, the one with large chromatic aberration is used. When a collimator lens made of such a material is used so as to obtain parallel light in the wavelength band of communication light, or light close to it, the reference light which is the other light used in this system is It is collimated by the collimator lens, but as a result of its chromatic aberration, the communication light 17 is
The light 18 is diffused around (the thick solid line in the figure). Further, in this embodiment, neither the first nor the second reflecting mirrors 2a and 2b are provided with an angle sensor, however, these may be provided if necessary.

【0048】上記の構成では、図からも明らかなよう
に、第一の反射鏡2aの反射鏡面2cは、上記コリメー
タレンズ3a内で拡散する参照光18を全て反射するの
に十分な大きさ(面積)を持っているが、他方、第二の
反射鏡2bの反射鏡面2cは、上記のコリメータレンズ
によっては拡散されない通信光17については全て反射
するのに十分ではあるが、しかしながら、拡散した参照
光18については、その一部を反射するだけの大きさし
かもっていない。
In the above configuration, as is clear from the figure, the reflecting mirror surface 2c of the first reflecting mirror 2a is large enough to reflect all the reference light 18 diffused in the collimator lens 3a ( Area, but on the other hand, the reflecting mirror surface 2c of the second reflecting mirror 2b is sufficient to reflect all the communication light 17 which is not diffused by the collimator lens described above, however, the diffused reference The light 18 is large enough to reflect a part thereof.

【0049】また、第二の反射鏡2bの前面には、添付
の図6にも示すように、拡散しない通信光17を通すの
に十分な大きさの孔を持った4分割受光素子19が、上
記第二の反射鏡面に平行に設置されている。そのため、
コリメータレンズ3aにより拡散された参照光18の一
部分は、この4分割受光素子19の孔を通ることができ
ずに遮断される。そこで、この4分割受光素子19のそ
れぞれの部分で受光される参照光の強度を比較すること
により、拡散された参照光18の位置を決定することが
でき、更には、上記の拡散しない通信光17はこの拡散
された参照光18の中心部を通ることから、この通信光
17の位置をも推定することが出来る。そこで、この推
定可能な通信光17の位置を利用することによれば、第
一の反射鏡2aの姿勢を、通信光17が第二の反射鏡2
bの反射面2cに正しく指向するように制御することが
出来る。なお、この4分割受光素子19は、反射鏡2b
の姿勢の変更を妨げない位置に配置されている。
On the front surface of the second reflecting mirror 2b, as shown in FIG. 6 attached, a four-division light receiving element 19 having a hole large enough to pass the communication light 17 which is not diffused is provided. , Is installed parallel to the second reflecting mirror surface. for that reason,
A part of the reference light 18 diffused by the collimator lens 3a cannot pass through the hole of the four-division light receiving element 19 and is blocked. Therefore, the position of the diffused reference light 18 can be determined by comparing the intensities of the reference lights received by the respective portions of the four-division light receiving element 19, and the above-mentioned non-diffused communication light can be determined. Since 17 passes through the central portion of this diffused reference light 18, the position of this communication light 17 can also be estimated. Therefore, by utilizing the position of the communication light 17 that can be estimated, the attitude of the first reflecting mirror 2a is determined by the communication light 17
It can be controlled so that it is correctly directed to the reflecting surface 2c of b. In addition, the four-division light receiving element 19 includes the reflecting mirror 2b.
It is placed in a position that does not prevent the change of posture.

【0050】この方法を、添付の図7を参照することに
より、より詳細に説明する。まず、入力側コリメータレ
ンズ3aから対応する第一の反射鏡2aへ指向する方向
を鉛直方向とすると、第一の反射鏡2aの鏡面2c内に
おける上記鉛直方向に直角な軸方向と、第二の反射鏡2
bの鏡面2c内の鉛直方向に直角な軸方向とは、互いに
平行であることが、例えば上記の図1に示した実施の形
態でも述べた、各コリメータレンズと対応する反射鏡の
位置関係からも分かる。従って、この図7に示すように
配置された4分割受光素子19上での参照光18の受光
強度は、コリメートされた通信光17が反射鏡面の中心
に指向されている場合には、左右対称となる筈である。
ところが、上記の図7にも例示するように、拡散する参
照光18が上記4分割受光素子19の右側に多く当たっ
ている場合は、第一の反射鏡2aの姿勢を、コリメート
された通信光17が図の左側に移動するように調整すれ
ばよいことがわかる。
This method will be described in more detail with reference to the attached FIG. First, assuming that the direction from the input side collimator lens 3a to the corresponding first reflecting mirror 2a is the vertical direction, the axial direction perpendicular to the vertical direction in the mirror surface 2c of the first reflecting mirror 2a and the second Reflector 2
The axial direction perpendicular to the vertical direction in the mirror surface 2c of b is parallel to each other, for example, from the positional relationship of the reflecting mirrors corresponding to the collimator lenses described in the embodiment shown in FIG. I also understand. Therefore, when the collimated communication light 17 is directed to the center of the reflecting mirror surface, the received light intensity of the reference light 18 on the four-division light receiving element 19 arranged as shown in FIG. It should be.
However, as illustrated in FIG. 7 described above, when a large amount of the diffused reference light 18 strikes the right side of the four-division light receiving element 19, the attitude of the first reflecting mirror 2a is set to the collimated communication light. It can be seen that it may be adjusted so that 17 moves to the left side of the figure.

【0051】また、通信光17の上下方向での調整につ
いて、以下に説明する。なお、上記図7中でも示されて
いるように、第一の反射鏡2aからの距離の違いから4
分割受光素子19上での参照光18の光強度は上下対称
にはならない。しかしながら、通信光17が反射鏡2b
の中心に来た時の上記4分割受光素子19の上下方向の
素子で検出される参照光18の光強度の差(値)を予め
求めておけば、上記4分割受光素子19からの出力によ
って、角度検出器を設けなくても、上記第一の反射鏡2
aの上下方向の角度を補正することが可能となる。な
お、このことは、コリメートレンズと反射鏡の位置関係
が本実施例と異なっており、参照光強度が左右均等とな
らない場合であっても、上記同様の方法の適用により、
第一の反射鏡姿勢を正確に制御することを可能とする。
The vertical adjustment of the communication light 17 will be described below. It should be noted that, as shown in FIG. 7 described above, the difference in distance from the first reflecting mirror 2a causes
The light intensity of the reference light 18 on the split light receiving element 19 is not vertically symmetrical. However, the communication light 17 is reflected by the reflecting mirror 2b.
If the difference (value) of the light intensity of the reference light 18 detected by the elements in the vertical direction of the four-division light receiving element 19 when it comes to the center of , The first reflecting mirror 2 described above without providing an angle detector.
It is possible to correct the vertical angle of a. It should be noted that this means that even if the positional relationship between the collimator lens and the reflecting mirror is different from that of the present embodiment, and the reference light intensities are not equal to the left and right, by applying the same method as above,
It is possible to accurately control the attitude of the first reflecting mirror.

【0052】その後、上記の第二の反射鏡2aで反射し
たコリメートされた通信光17と参照光18の一部は、
対応する出力側コリメートレンズ3bに向かって指向さ
れる。そして、本実施の形態によれば、この出力側コリ
メートレンズ3bの手前(第二の反射鏡2b側)には、
更に、コリメートされた通信光17が通るのに最低限必
要な径の孔がその中心部に開けられた、やはり、4分割
受光素子20が配置されている。すなわち、ここでも、
上記に詳細に記載した、第二の反射鏡2bの直前に設け
られた孔付き4分割受光素子19による第一の反射鏡の
姿勢制御と同様の方法により、やはり、第二の反射鏡2
bの姿勢制御を行うことが出来る。
After that, a part of the collimated communication light 17 and reference light 18 reflected by the second reflecting mirror 2a is
It is directed toward the corresponding output side collimating lens 3b. Then, according to the present embodiment, in front of the output side collimator lens 3b (on the side of the second reflecting mirror 2b),
Further, a four-divided light receiving element 20 is also arranged in which a hole having a minimum diameter for allowing the collimated communication light 17 to pass therethrough is opened in the central portion thereof. Ie, here too,
By the same method as the attitude control of the first reflecting mirror by the four-division light receiving element with a hole 19 provided immediately before the second reflecting mirror 2b, which is described in detail above, the second reflecting mirror 2 is also controlled.
The attitude control of b can be performed.

【0053】上述したように、この孔付き4分割受光素
子19や20を利用した反射鏡の姿勢制御によれば、通
信光はこれらの素子の孔を素通するため、上記図1に示
した実施の形態に比較して、その光損失を抑えることが
できる。なお、出力側コリメートレンズ3bで結像され
る参照光18は、通常、十分に小さいが、更に、この出
力側コリメートレンズ3b前面に、参照光を遮断するた
めのフィルタを設けておくことで、この参照光がノイズ
として出力に載ることをより確実に防止することも出来
る。
As described above, according to the attitude control of the reflecting mirror using the four-divided light receiving elements 19 and 20 with holes, the communication light passes through the holes of these elements, so that it is shown in FIG. The light loss can be suppressed as compared with the embodiment. The reference light 18 imaged by the output-side collimator lens 3b is usually sufficiently small, but by providing a filter for blocking the reference light on the front surface of the output-side collimator lens 3b, It is also possible to more reliably prevent the reference light from entering the output as noise.

【0054】また、分割受光素子19や20が検出する
のは、上述したように、可視光に近い参照光であり、こ
れら受光素子を、各種の電子機器においても広く使用さ
れるSiを素材とした半導体受光素子により構成するこ
とが出来ることから、これら素子をより良くかつ安価に
構成できる。なお、上記の実施の形態においては、これ
らの分割受光素子19や20として、具体的には、4分
割の孔付き受光素子を用いた例についてのみ説明した
が、原理的には、4分割の孔付き受光素子に代えて、例
えば3分割の孔付き受光素子としてもよい。但し、この
場合には、これら分割された受光素子から位置ずれ方向
を求める場合には、単なる比較演算に加えて、その他の
演算も必要とり、演算が必要になる分、動作の遅さや回
路が複雑になるなどの障害が起こることも予想され、こ
のことからも、より好ましくは、4分割の受光素子が利
用される。
As described above, the split light receiving elements 19 and 20 detect the reference light close to visible light, and these light receiving elements are made of Si, which is widely used in various electronic devices. Since these semiconductor light receiving elements can be formed, these elements can be formed better and cheaper. It should be noted that, in the above-described embodiment, specifically, as the divided light receiving elements 19 and 20, only an example in which a light receiving element with a hole of four divisions is used has been described, but in principle, it is divided into four. Instead of the light receiving element with holes, for example, a light receiving element with three holes may be used. However, in this case, in order to obtain the position shift direction from these divided light receiving elements, in addition to simple comparison calculation, other calculation is also required, and the calculation is required, so that the operation delay and the circuit are reduced. It is expected that obstacles such as complication will occur, and from this reason as well, the four-division light receiving element is more preferably used.

【0055】更に、図9には、本発明の第3の実施の形
態になるマトリクス型光スイッチシステムの概略構造を
示す。なお、この図9に示される実施に形態において
も、上記図5の実施の形態における場合と同様に、やは
り図を見やすくして理解を容易にするため、一方の光路
のみが図示され、他は省略されている。
Further, FIG. 9 shows a schematic structure of a matrix type optical switch system according to a third embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 9 as well, as in the case of the embodiment shown in FIG. 5, only one optical path is shown and the others are shown in order to make the drawing easier to see and understand. Omitted.

【0056】この第3の実施の形態のマトリクス型光ス
イッチシステムでは、図からも明らかなように、その最
適な光路状態において、合波器7aやコリメータレンズ
3aに代えて、コリメート通信光と参照光とを同軸上に
合成するコリメート通信光・同軸参照光作成器21を採
用している。なお、この作成器21から第一の反射鏡2
aへ下ろした垂線と、出力用コリメートレンズ3bから
第二の反射鏡2bへ下ろした垂線は、やはり平行である
が、しかしながら、この実施の形態では、上記の実施の
形態とは、その向きが逆(下方向)である。このような
構成によれば、第一の反射鏡面2aを含む平面と第二の
反射鏡面2bを含む平面とは、これら反射鏡2a及び2
bの間の光路の中点を基準として、点対称な関係とな
る。
In the matrix type optical switch system of the third embodiment, as is clear from the figure, in the optimum optical path state, instead of the multiplexer 7a and the collimator lens 3a, reference is made to collimated communication light. A collimated communication light / coaxial reference light generator 21 that coaxially combines light is used. In addition, the first reflecting mirror 2 from the creator 21
The perpendicular drawn to a and the perpendicular drawn from the output collimator lens 3b to the second reflecting mirror 2b are also parallel, however, in this embodiment, the direction is different from that of the above-mentioned embodiment. The opposite (downward). According to such a configuration, the plane including the first reflecting mirror surface 2a and the plane including the second reflecting mirror surface 2b are defined by the reflecting mirrors 2a and 2a.
The relationship is point-symmetrical with respect to the midpoint of the optical path between b.

【0057】つまり、この第3の実施の形態では、上記
図5の実施の形態と異なり、反射鏡の中心付近に当たる
光も、その外縁近くに当たる光も、上記コリメート通信
光・同軸参照光作成器21から出力用コリメートレンズ
までの光路長が等しくなる。従って、添付の図11に示
すように、平行ビームにコリメートされた通信光17に
対し、同心円上で平行ビームにコリメートした参照光1
8を照射することによれば、出力側のコリメートレンズ
3bの前方に配置された孔付き4分割受光素子20の上
面へ参照光が当たるパターンは、添付の図12に示され
るように円形になり、すなわち、各受光素子での参照光
強度が等しくなる。このことから、上記4分割受光素子
20の各受光素子で検出された光強度が等しくなるよう
に反射鏡の姿勢を制御するだけで、コリメートされた通
信光17を孔の中心に指向させることができる。すなわ
ち、上記図5の実施の形態において述べた、最適状態の
場合の受光強度分布との比較による調整が不要となり、
好適である。また、参照光の投光パターン18は上述の
円形に限らず、反射鏡面において上下方向及び左右方向
に線対称となるような楕円形でも、やはり、同様の効果
が得られることは言うまでもない。
That is, in the third embodiment, unlike the embodiment shown in FIG. 5, both the light striking near the center of the reflecting mirror and the light striking near the outer edge of the reflecting mirror are collimated communication light / coaxial reference light generators. The optical path lengths from 21 to the collimating lens for output become equal. Therefore, as shown in the attached FIG. 11, a reference beam 1 collimated into a parallel beam on a concentric circle with respect to a communication beam 17 collimated into a parallel beam.
By irradiating 8, the reference light impinges on the upper surface of the four-divided light receiving element 20 with a hole arranged in front of the collimating lens 3b on the output side becomes circular as shown in the attached FIG. That is, the reference light intensities of the respective light receiving elements become equal. Therefore, the collimated communication light 17 can be directed to the center of the hole only by controlling the attitude of the reflecting mirror so that the light intensity detected by each light receiving element of the four-division light receiving element 20 becomes equal. it can. That is, the adjustment by comparison with the received light intensity distribution in the optimum state described in the embodiment of FIG. 5 becomes unnecessary,
It is suitable. Further, it goes without saying that the light projection pattern 18 of the reference light is not limited to the above-described circular shape, and the same effect can be obtained even if it is an elliptical shape that is line-symmetrical in the vertical direction and the horizontal direction on the reflecting mirror surface.

【0058】また、上述したように、この第3の実施の
形態の構造では、第一の反射鏡面2aを含む平面と第二
の反射鏡面2bを含む平面が、点対称な位置関係となる
ことから、両鏡面の姿勢も点対称になるように制御する
ことで、制御の簡単化も可能である。
Further, as described above, in the structure of the third embodiment, the plane including the first reflecting mirror surface 2a and the plane including the second reflecting mirror surface 2b have a point-symmetrical positional relationship. Therefore, the control can be simplified by controlling the postures of both mirror surfaces to be point-symmetrical.

【0059】なお、上記のコリメート通信光・同軸参照
光作成器21におけるコリメート通信光17と、これに
同軸の参照光18とを、添付の図10に示す。図にも示
すように、入力側コリメートレンズ3aによって平行ビ
ームにコリメートされた通信光17の途中には、45°
の角度傾けて、波長選択透過・反射フィルタ23が配置
され、一方、この通信光17に対して角度90°の方角
からは、コリメート参照光発生器22によって作成さ
れ、かつ、上記通信光17のビーム径より太い断面円形
の平行ビームにコリメートされた参照光18aが、その
中心が、上記通信光17が波長選択透過・反射フィルタ
23を通る点に来るように照射される。また、上記の波
長選択透過・反射フィルタ23には、例えば、通信光1
7の波長帯の光線(1200nm〜1600nm)を透
過するが、参照光18aの波長帯(1000nm以下)
の光線は反射するものを選ぶ。具体的には、これは、上
記図1における参照光波長帯域反射型フィルタ7cと同
じ波長特性を持つものが適している。
The collimated communication light 17 in the collimated communication light / coaxial reference light generator 21 and the reference light 18 coaxial with the collimated communication light 17 are shown in FIG. 10 attached herewith. As shown in the figure, the communication light beam 17 collimated into a parallel beam by the input-side collimator lens 3a has a 45 ° angle in the middle thereof.
The wavelength selective transmission / reflection filter 23 is arranged at an angle of 10 °, while from the direction of 90 ° with respect to the communication light 17, it is created by the collimated reference light generator 22 and The reference light 18a collimated into a parallel beam having a circular cross section with a diameter larger than the beam diameter is irradiated so that the center of the reference light 18a comes to a point where the communication light 17 passes through the wavelength selective transmission / reflection filter 23. In addition, the wavelength selective transmission / reflection filter 23 has, for example, communication light 1
The light of the wavelength band of 7 (1200 nm to 1600 nm) is transmitted, but the wavelength band of the reference light 18a (1000 nm or less)
Choose a ray that reflects light. Specifically, a filter having the same wavelength characteristic as the reference light wavelength band reflection type filter 7c in FIG. 1 is suitable.

【0060】このように、本発明になる光スイッチシス
テムにおいては、反射鏡の精密位置決めのための参照光
として、通信光とは異なる波長帯の光を利用する。波長
帯が異なることにより、参照光と通信光とが同一の光路
を通っても互いに分離不可能となって混同されることは
ない。このように、軸合わせのために通信光と同じ光路
を通ってきた参照光のみを検出するシステムとすること
で、通信光の損失を低減することが可能となる。なお、
参照光と通信光とを重ね合わせるためには、一般には、
合波器が必要であるが、この合波器での通信光の損失は
透過損失のみである。また、光分岐の代わりには、例え
ば、分波器が必要であるが、特定波長のみを透過または
反射するフィルタ機能を備えることにより、通信光の減
衰を抑え、参照光のみを分離することが可能となる。こ
の分離された参照光は、通信光と同一の光路を通ってい
るため、この参照光の強度をチェックし、その強度を基
に反射鏡の姿勢を制御することにより、システム内の光
接続が最適となるように反射鏡の姿勢を調整・制御する
ことが出来る。
As described above, in the optical switch system according to the present invention, the light of the wavelength band different from the communication light is used as the reference light for the precise positioning of the reflecting mirror. Since the wavelength bands are different, the reference light and the communication light cannot be confused because they cannot be separated from each other even if they pass through the same optical path. In this way, by using a system that detects only the reference light that has passed through the same optical path as the communication light for axis alignment, it is possible to reduce the loss of the communication light. In addition,
In order to superimpose the reference light and the communication light, generally,
A multiplexer is required, but the only loss of communication light in this multiplexer is the transmission loss. Further, instead of optical branching, for example, a demultiplexer is required, but by providing a filter function that transmits or reflects only a specific wavelength, it is possible to suppress the attenuation of communication light and separate only reference light. It will be possible. Since this separated reference light passes through the same optical path as the communication light, the intensity of this reference light is checked, and the attitude of the reflecting mirror is controlled based on that intensity, so that the optical connection in the system is improved. It is possible to adjust and control the attitude of the reflector so that it is optimal.

【0061】さらに、入力側コリメートレンズにあえて
色収差の大きなものを選び、参照光の波長帯の光線に対
する収差を、通信光のそれと比較して、大きく異なるも
のとすることにより、参照光はコリメートされた通信光
を中心とし、より拡散した光とする。他方、出力側にあ
る第二の反射鏡には、反射鏡面に相当する部分をくり抜
いた孔の周囲に少なくとも3つ以上(好ましくは4つ)
の部分に分割された受光素子を配置する。これによれ
ば、参照光及び通信光は第一の鏡で反射されて第二の反
射鏡に指向されるが、ここでコリメートされた通信光の
みが上記の孔を通り抜けて第二の反射鏡に到達し、拡散
している参照光の一部は上記孔より大きく広がるため、
この孔の周囲に配置された3つ以上の受光素子で検出さ
れる。そして、どの受光素子の受光強度が強いかによ
り、第一の反射鏡の向きが推定でき、第一の反射鏡の姿
勢を制御し、第一の反射鏡により反射した通信光を正確
に第二の反射鏡に向けることができる。
Furthermore, the reference light is collimated by selecting an input-side collimator lens having a large chromatic aberration and making the aberration of the reference light in the wavelength band significantly different from that of the communication light. The communication light is mainly used, and the light is more diffused. On the other hand, in the second reflecting mirror on the output side, at least three or more (preferably four) around the hole where the portion corresponding to the reflecting mirror surface is cut out.
The light receiving element divided into parts is arranged. According to this, the reference light and the communication light are reflected by the first mirror and directed to the second reflecting mirror, but only the communication light collimated here passes through the above-mentioned hole and the second reflecting mirror. Part of the diffused reference light that reaches the
It is detected by three or more light receiving elements arranged around this hole. Then, the direction of the first reflecting mirror can be estimated depending on which light receiving element has a higher received light intensity, the attitude of the first reflecting mirror is controlled, and the communication light reflected by the first reflecting mirror is accurately reflected to the second direction. It can be pointed at the reflector.

【0062】また、コリメート光の結像用の出力側コリ
メータレンズの入力側、つまり、第二の反射鏡側には、
コリメートされた通信光を通すのに十分な大きさの孔を
持ち、かつ、その孔の周囲を少なくとも3つ以上(好ま
しくは4つ)の部分に分割した受光素子を配置する。こ
れにより、第二の反射鏡の姿勢が適正でない場合、この
第二の反射鏡で反射する通信光または参照光の一部が、
これらの受光素子で検出され、それを基に第二の反射鏡
の姿勢を制御することにより、第二の反射鏡により反射
した通信光を正確に結像用コリメートレンズに指向でき
る。すなわち、上記方法を用いれば、光出力側に分波器
を用いる必要もなく、より光スイッチシステムにおける
通信光の減衰を減らすことができる。
On the input side of the output side collimator lens for forming the image of the collimated light, that is, on the second reflecting mirror side,
A light receiving element having a hole large enough to allow the collimated communication light to pass therethrough and having the periphery of the hole divided into at least three or more (preferably four) portions is arranged. Thereby, when the attitude of the second reflecting mirror is not proper, a part of the communication light or the reference light reflected by the second reflecting mirror is
By controlling the attitude of the second reflecting mirror based on the light detected by these light receiving elements, the communication light reflected by the second reflecting mirror can be accurately directed to the image forming collimator lens. That is, using the above method, it is not necessary to use a demultiplexer on the optical output side, and it is possible to further reduce the attenuation of communication light in the optical switch system.

【0063】なお、上記の実施の形態においては、本発
明を、2×2光マトリックススイッチでる光スイッチシ
ステムに適用した例についてのみ述べたが、本発明はこ
れのみに限定されることなく、これを、例えばN×N光
マトリックススイッチに適用することも可能である。
In the above embodiments, only the example in which the present invention is applied to the optical switch system which is a 2 × 2 optical matrix switch has been described, but the present invention is not limited to this and the present invention is not limited to this. Can also be applied to, for example, an N × N optical matrix switch.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上の詳細な説明からも明らかなよう
に、本発明によれば、反射鏡の最適姿勢の探査によって
も光損失を伴うことなく、光接続効率にも優れ、光通信
などの交換機などに使用するに適しており、かつ、光通
信における高速化や大容量化に対応して、多チャンネル
化が可能であり、さらには、コンパクトでかつ小型化が
可能な光スイッチシステムと、そして、かかるシステム
における光軸合わせ方法を提供することが可能となる。
As is apparent from the above detailed description, according to the present invention, there is no optical loss even when the optimum attitude of the reflecting mirror is searched, optical connection efficiency is excellent, and optical communication and the like are achieved. An optical switch system that is suitable for use as a switchboard, capable of multi-channelization in response to high speed and large capacity in optical communication, and is compact and compact Then, it becomes possible to provide an optical axis alignment method in such a system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態になる光スイッチシ
ステムである、2×2光マトリックススイッチの概略構
造を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic structure of a 2 × 2 optical matrix switch, which is an optical switch system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記の本発明の図1に示す光スイッチシステム
おける光軸合わせ方法を示すフローチャートである。
2 is a flow chart showing an optical axis alignment method in the optical switch system shown in FIG. 1 of the present invention.

【図3】上記図1に示す光スイッチシステムおける光分
波器の参照光波長帯域反射フィルタの波長透過率曲線の
グラフを示す図である。
3 is a diagram showing a graph of a wavelength transmittance curve of a reference light wavelength band reflection filter of the optical demultiplexer in the optical switch system shown in FIG.

【図4】上記図3に特性を示した反射フィルタを利用し
た光分波器の構成の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of an optical demultiplexer using the reflection filter having the characteristics shown in FIG.

【図5】本発明の第2の実施の形態になる光スイッチシ
ステムであるマトリックススイッチの概略構造を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic structure of a matrix switch which is an optical switch system according to a second embodiment of the present invention.

【図6】上記図5に示す光スイッチシステムにおける、
孔付き4分割受光素子と第2の反射鏡の位置関係を示す
断面図である。
FIG. 6 is a view of the optical switch system shown in FIG.
It is sectional drawing which shows the positional relationship of the 4 division light receiving element with a hole, and a 2nd reflecting mirror.

【図7】上記図6に示した4分割受光素子を利用した、
上記図5の光スイッチシステムにおける光の位置制御の
原理を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram showing a case of using the four-division light receiving element shown in FIG.
It is a figure explaining the principle of the position control of the light in the optical switch system of the said FIG.

【図8】上記図5の光スイッチシステムにおける4分割
受光素子と出力側のコリメータレンズとの位置関係を示
す断面図である。
8 is a sectional view showing a positional relationship between a four-division light receiving element and an output-side collimator lens in the optical switch system of FIG.

【図9】本発明の第3の実施の形態になる光スイッチシ
ステムであるマトリックススイッチの概略構造を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic structure of a matrix switch which is an optical switch system according to a third embodiment of the present invention.

【図10】上記第3の実施の形態において使用するコリ
メート通信光・同軸参照光作成器の構成例を示す断面図
である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration example of a collimated communication light / coaxial reference light generator used in the third embodiment.

【図11】上記図10に示すコリメート通信光・同軸参
照光作成器による投光のパターン例を示す図である。
11 is a diagram showing a pattern example of light projection by the collimated communication light / coaxial reference light generator shown in FIG.

【図12】上記図10に示すコリメート通信光・同軸参
照光作成器からの光が上記の4分割受光素子に当たった
表面の状態の一例を示す図である。
12 is a diagram showing an example of a state of a surface on which the light from the collimated communication light / coaxial reference light generator shown in FIG. 10 hits the four-division light receiving element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・光スイッチシステム、2a・・・第一の反射鏡システ
ム、2b・・・第二の反射鏡システム、2c・・・反射鏡鏡
面、3a・・・入力側コリメートレンズ、3b・・・出力側コ
リメートレンズ、4・・・光マトリクススイッチ筐体、5・
・・ミラー姿勢制御回路、5a・・・ミラー駆動信号、5b・
・・ミラー角度信号、5c・・・ミラー駆動ドライバ、6・・・
参照光強度検出回路、6a・・・参照光光源、6b・・・受光
素子、6c・・参照光強度信号、7a・・・合波器、7b・・・
分波器、7c・・・参照光波長帯域反射型フィルタ、8・・・
参照光光路、9・・・通信光光路、10a・・・入力コネク
タ、10b・・・出力コネクタ、11・・・光スイッチ切り替
え回路、11a・・・光スイッチ切り替え信号、12・・・導
波路直線部分、13・・・薄膜参照光波長帯域反射型フィ
ルタ、14・・・スリット、15・・・スリットと導波路直線
部分のなす角度、16・・・参照光用導波路、17・・・コリ
メートされた通信光、18・・・拡散された参照光、18
a・・・コリメートされた参照光、19・・・第二の反射鏡用
孔付き4分割受光素子、19a・・・第二の反射鏡用孔付
き4分割受光素子の孔、20・・・出力コリメートレンズ
前孔付き4分割受光素子、21・・・コリメート通信光・
同軸参照光作成器、22・・・コリメート参照光発生器、
23・・・波長選択透過・反射フィルタ板
1 ... Optical switch system, 2a ... First reflecting mirror system, 2b ... Second reflecting mirror system, 2c ... Reflecting mirror surface, 3a ... Input side collimating lens, 3b ...・ Output side collimator lens, 4 ・ ・ ・ Optical matrix switch housing, 5 ・
..Mirror attitude control circuits, 5a ... Mirror drive signals, 5b
..Mirror angle signals, 5c ... Mirror drive driver, 6 ...
Reference light intensity detection circuit, 6a ... Reference light light source, 6b ... Light receiving element, 6c ... Reference light intensity signal, 7a ... Multiplexer, 7b ...
Demultiplexer, 7c ... Reference light wavelength band reflection type filter, 8 ...
Reference light optical path, 9 ... Communication light optical path, 10a ... Input connector, 10b ... Output connector, 11 ... Optical switch switching circuit, 11a ... Optical switch switching signal, 12 ... Waveguide Linear portion, 13 ... Thin film reference light wavelength band reflection type filter, 14 ... Slit, 15 ... Angle formed by slit and waveguide linear portion, 16 ... Reference light waveguide, 17 ... Collimated communication light, 18 ... Diffused reference light, 18
a ... Collimated reference light, 19 ... Quadrant light receiving element with second reflecting mirror hole, 19a ... Hole of four division light receiving element with second reflecting mirror hole, 20 ... Output collimating lens 4-division light receiving element with front hole, 21 ... Collimated communication light
Coaxial reference light generator, 22 ... Collimated reference light generator,
23 ... Wavelength selective transmission / reflection filter plate

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の入力光とこれに対応する複数の出
力光とを空間的光結合により任意に切り替えることが可
能な光スイッチシステムであって:入力光が指向される
姿勢制御可能な第一の反射鏡と;前記第一の反射鏡に対
向して配置され、前記第一の反射鏡で反射した光を反射
することにより出力する第二の反射鏡と;前記第一の反
射鏡及び前記第二の反射鏡の姿勢をそれぞれ制御する手
段と;そして、 前記入力光とはその波長が実質的に異なる参照光によ
り、前記姿勢制御手段により制御された前記第一の反射
鏡及び前記第二の反射鏡の少なくとも一方の姿勢を調整
する手段とを備えたことを特徴とする光スイッチシステ
ム。
1. An optical switch system capable of arbitrarily switching between a plurality of input lights and a plurality of corresponding output lights by spatial optical coupling: a posture controllable input light directing direction. One reflecting mirror; a second reflecting mirror that is arranged so as to face the first reflecting mirror and outputs the light reflected by the first reflecting mirror; and the first reflecting mirror; Means for respectively controlling the attitude of the second reflecting mirror; and the first reflecting mirror and the first reflecting mirror controlled by the attitude controlling means by reference light whose wavelength is substantially different from that of the input light. An optical switch system comprising means for adjusting the attitude of at least one of the second reflecting mirrors.
【請求項2】 前記請求項1に記載した光スイッチシス
テムにおいて、前記姿勢調整手段は、前記第一の反射鏡
に照射されて前記第二の反射鏡に到達する前記入力光の
光強度が最大になるよう、に前記第一の反射鏡及び前記
第二の反射鏡の少なくとも一方の姿勢を調整することを
特徴とする光スイッチシステム。
2. The optical switch system according to claim 1, wherein the attitude adjusting unit has a maximum light intensity of the input light that is irradiated on the first reflecting mirror and reaches the second reflecting mirror. The optical switch system is characterized by adjusting the posture of at least one of the first reflecting mirror and the second reflecting mirror.
【請求項3】 前記請求項1に記載した光スイッチシス
テムにおいて、前記姿勢調整手段は、前記第一の反射鏡
に照射される参照光と前記第二の反射鏡に到達する参照
光との強度差により前記第一の反射鏡及び前記第二の反
射鏡の少なくとも一方の姿勢を調整することを特徴とす
る光スイッチシステム。
3. The optical switch system according to claim 1, wherein the attitude adjusting means has the intensities of the reference light emitted to the first reflecting mirror and the reference light reaching the second reflecting mirror. An optical switch system, wherein the attitude of at least one of the first reflecting mirror and the second reflecting mirror is adjusted by the difference.
【請求項4】 前記請求項1に記載した光スイッチシス
テムにおいて、更に、入力側には、前記参照光を発生す
る参照光発生手段と合波器とを備え、当該光合波器は、
前記入力光と前記参照光とを合成して前記第一の反射鏡
に照射し、出力側には、前記参照光を選択的に反射して
入力光から分離する光分波器と、この分離された参照光
の光強度を検出する受光手段とを備えていることを特徴
とする光スイッチシステム。
4. The optical switch system according to claim 1, further comprising a reference light generating means for generating the reference light and a multiplexer on the input side, the optical multiplexer comprising:
An optical demultiplexer that synthesizes the input light and the reference light, irradiates the first reflecting mirror, and selectively reflects the reference light to separate it from the input light; An optical switch system comprising: a light receiving unit that detects the light intensity of the generated reference light.
【請求項5】 前記請求項1に記載した光スイッチシス
テムにおいて、更に、入力側には、前記参照光を発生す
る参照光発生手段と、前記入力光と前記参照光とを合成
する光合波器と、前記光合波器からの光のうち前記入力
光をコリメートすると共に前記参照光を選択的に分散し
て前記第一の反射鏡に照射する手段を備え、出力側に
は、前記分散した参照光を選択的に検出して前記第二の
反射鏡上での照射位置を検出する手段を備えており、そ
して、前記姿勢調整手段は、前記参照光が前記第二の反
射鏡上の中心部に照射されるように、前記第一の反射鏡
の姿勢を調整することを特徴とする光スイッチシステ
ム。
5. The optical switch system according to claim 1, further comprising a reference light generating unit for generating the reference light on the input side, and an optical multiplexer for combining the input light and the reference light. And a means for collimating the input light of the light from the optical multiplexer and selectively dispersing the reference light to irradiate the first reflecting mirror, and the output side includes the dispersed reference. A means for selectively detecting light to detect an irradiation position on the second reflecting mirror is provided, and the attitude adjusting means is configured such that the reference light is a central portion on the second reflecting mirror. The optical switch system is characterized in that the attitude of the first reflecting mirror is adjusted so that the first reflecting mirror is illuminated.
【請求項6】 前記請求項5に記載した光スイッチシス
テムにおいて、前記第二の反射鏡上での参照光の照射位
置を検出する手段は、その中心部に入力光を通過する孔
を形成し、その周囲に複数個の受光素子を互いに隣接し
て配置してなることを特徴とする光スイッチシステム。
6. The optical switch system according to claim 5, wherein the means for detecting the irradiation position of the reference light on the second reflecting mirror has a hole through which the input light passes in the central portion thereof. , An optical switch system comprising a plurality of light receiving elements arranged adjacent to each other around the light receiving element.
【請求項7】 前記請求項6に記載した光スイッチシス
テムにおいて、前記複数個の受光素子は4個であること
を特徴とする光スイッチシステム。
7. The optical switch system according to claim 6, wherein the plurality of light receiving elements is four.
【請求項8】 前記請求項5に記載した光スイッチシス
テムにおいて、前記第二の反射鏡の後の光通路には、更
に、前記第二の反射鏡で反射した前記分散参照光の照射
位置を検出するため、その中心部に入力光を通過する孔
を形成し、その周囲に複数個の素子を互いに隣接してな
る受光素子を備えており、そして、前記姿勢調整手段
は、前記受光素子の出力に基づいて前記第二の反射鏡の
姿勢を調整することを特徴とする光スイッチシステム。
8. The optical switch system according to claim 5, wherein an irradiation position of the dispersed reference light reflected by the second reflecting mirror is further provided in an optical path after the second reflecting mirror. For the purpose of detection, a hole is formed in the center for passing the input light, and a light receiving element having a plurality of elements adjacent to each other is provided around the hole, and the attitude adjusting means is provided with the light receiving element of the light receiving element. An optical switch system, wherein the attitude of the second reflecting mirror is adjusted based on an output.
【請求項9】 前記請求項1に記載した光スイッチシス
テムにおいて、更に、入力側には、前記参照光を発生す
る参照光発生手段と、前記入力光をコリメートすると共
に前記参照光発生手段からの参照光を同軸上に重畳して
前記第一の反射鏡に照射する手段を備え、かつ、出力側
には、前記第一及び第二の反射鏡で反射してきた上記光
から前記参照光を選択的に検出する光検出素子を設け、
そして、前記姿勢調整手段は、前記光検出素子からの出
力に基づいて前記第一及び第二の反射鏡の姿勢を調整す
ることを特徴とする光スイッチシステム。
9. The optical switch system according to claim 1, further comprising: a reference light generating unit that generates the reference light on the input side, and collimates the input light and outputs the reference light from the reference light generating unit. A means for irradiating the first reflecting mirror by superimposing the reference light on the same axis is provided, and on the output side, the reference light is selected from the light reflected by the first and second reflecting mirrors. Equipped with a photodetector that detects
The attitude adjusting means adjusts the attitudes of the first and second reflecting mirrors based on the output from the photodetector.
【請求項10】 前記請求項9に記載した光スイッチシ
ステムにおいて、前記光検出素子は、その中心部に入力
光を通過する孔を形成し、その周囲に複数個の受光素子
を互いに隣接して配置してなることを特徴とする光スイ
ッチシステム。
10. The optical switch system according to claim 9, wherein the photodetector element has a hole at the center thereof for passing input light, and a plurality of light-receiving elements are adjacent to each other around the hole. An optical switch system characterized by being arranged.
【請求項11】 前記請求項10に記載した光スイッチ
システムにおいて、前記光検出素子を構成する複数個の
受光素子は4個であることを特徴とする光スイッチシス
テム。
11. The optical switch system according to claim 10, wherein the plurality of light receiving elements forming the photodetecting element are four.
【請求項12】 前記請求項10に記載した光スイッチ
システムにおいて、前記光検出素子には、さらに、前記
参照光を選択的に除去する手段が設けられていることを
特徴とする光スイッチシステム。
12. The optical switch system according to claim 10, wherein the photodetector element is further provided with means for selectively removing the reference light.
【請求項13】 複数の入力光とこれに対応する複数の
出力光とを空間的光結合により任意に切り替えることが
可能な光スイッチシステムであって、入力光が指向され
る姿勢制御可能な第一の反射鏡と、前記第一の反射鏡に
対向して配置され、前記第一の反射鏡で反射した光を反
射することにより出力する第二の反射鏡と、前記第一の
反射鏡及び前記第二の反射鏡の姿勢をそれぞれ制御する
手段と、そして、前記姿勢制御手段により制御された前
記第一の反射鏡及び前記第二の反射鏡の少なくとも一方
の姿勢を調整する手段とを備えた光スイッチシステムに
おいて、前記入力光の光軸を合わせる光軸合わせ方法に
おいて、 (a)前記入力光とはその波長が実質的に異なる参照光
を発生し; (b)前記発生した参照光を前記入力光と共に前記第一
及び第二の反射鏡の少なくとも一方で反射し; (c)前記反射光から前記参照光を選択的に分岐して光
強度を検出して、当該入力光の強度が最大となるように
前記第一及び第二の反射鏡の少なくとも一方の姿勢を制
御することを特徴とする光スイッチシステムの光軸合わ
せ方法。
13. An optical switch system capable of arbitrarily switching a plurality of input lights and a plurality of output lights corresponding thereto by spatial optical coupling, wherein an attitude control in which the input light is directed is possible. One reflecting mirror, a second reflecting mirror which is arranged so as to face the first reflecting mirror and outputs the light reflected by the first reflecting mirror, and the first reflecting mirror and A means for controlling the attitude of each of the second reflecting mirrors, and a means for adjusting the attitude of at least one of the first reflecting mirror and the second reflecting mirror controlled by the attitude controlling means. In the optical switch system, the optical axis alignment method for aligning the optical axes of the input light includes: (a) generating reference light having a wavelength substantially different from that of the input light; (b) generating the reference light. Together with the input light And (c) the reference light is selectively branched from the reflected light to detect the light intensity, and the intensity of the input light is maximized. A method for aligning an optical axis of an optical switch system, comprising controlling the attitude of at least one of the first and second reflecting mirrors.
【請求項14】 前記請求項13に記載した光軸合わせ
方法において、前記(a)〜(c)のステップを、上記
光スイッチシステムの切り替え動作時に行うことを特徴
とする光スイッチシステムの光軸合わせ方法。
14. The optical axis of an optical switch system according to claim 13, wherein the steps (a) to (c) are performed during a switching operation of the optical switch system. How to match.
【請求項15】 前記請求項13に記載した光軸合わせ
方法において、前記(b)のステップにおいて、前記参
照光を前記入力光を中心として同軸上に重ね合わせて前
記第一及び第二の反射鏡の少なくとも一方に照射するこ
とを特徴とする光スイッチシステムの光軸合わせ方法。
15. The optical axis aligning method according to claim 13, wherein in the step (b), the reference light is coaxially overlapped with the input light as a center, and the first and second reflections are combined. A method for aligning an optical axis of an optical switch system, which comprises irradiating at least one of mirrors.
【請求項16】 前記請求項15に記載した光軸合わせ
方法において、前記(c)のステップにおいて、前記入
力光を中心として同軸上に重ね合わせられた前記参照光
が、前記第一及び第二の反射鏡の少なくとも一方の中心
に位置するように前記第一及び第二の反射鏡の姿勢を制
御することを特徴とする光スイッチシステムの光軸合わ
せ方法。
16. The optical axis aligning method according to claim 15, wherein in the step (c), the reference light superposed coaxially with the input light as a center is the first and second light beams. 2. The optical axis alignment method for an optical switch system, wherein the attitudes of the first and second reflecting mirrors are controlled so as to be positioned at the center of at least one of the reflecting mirrors.
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