JP2003185947A - 光スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 光路を切り替えるために必要な支持具の移動
量を小さくすることで、光スイッチの高速化、小型化を
実現し、しかも切り替え接続できる光ファイバの多チャ
ネル化にも対応できる光スイッチを得ること。 【解決手段】 入射側光ファイバ１１と、出射側光ファ
イバ１２とがあって、レンズ１５と、前記レンズ１５を
搭載しかつ移動機構を有する支持具１６と、進行光を透
過することなく全反射する全反射ミラー２０とから構成
され、前記入射側光ファイバ１１から前記レンズ１５へ
の入射光の進行光路を前記レンズ１５の屈折によって変
更し、さらに前記変更された進行光路を前記全反射ミラ
ー２０によって、前記出射側光ファイバ１２の光軸と一
致方向に反射させてから、前記出射側光ファイバ１２へ
入射させるよう構成したことを特徴とする光スイッチと
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを用い
た通信機器に用いられる光スイッチに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ブロードバンド化が進むにつれ、
光ファイバを用いた通信システムが実用化され始めてお
り、光ファイバ伝送回線の切り替えなどに用いられる光
スイッチは、これらのシステムにおいて不可欠なデバイ
スとなっている。

【０００３】この光スイッチに関しては、様々な構成の
ものが検討され実用化されている。

【０００４】以下、その一例について、図８〜図９を参
照しながら説明する。

【０００５】図８は従来の光スイッチの構成ブロック図
であり、１は入射側光ファイバ、２ａ、２ｂは出射側光
ファイバ、３は入射側光ファイバ１からの導波光を平行
光にするコリメートレンズ、４は前記コリメートレンズ
３からの出射光、５は光が漏れなく全反射するように施
された全反射プリズム、６は前記全反射プリズム５を固
定している支持具であり移動機構を有している。７ａは
前記支持具６部を前記全反射プリズム５を介さずにその
まま通過する出射光、７ｂは前記支持具６部を前記全反
射プリズム５を介し出射される出射光、８ａ、８ｂはそ
れぞれ前記出射光７ａ、７ｂを集光するための集光用レ
ンズ、９は支持具６の移動量ｚである。

【０００６】図９は従来の光スイッチにおける図８をＡ
方向から見た図であり、この図からもわかるように、支
持具６の移動する方向は入射側光ファイバ１と出射側光
ファイバ２ａ、２ｂの３つの光軸に対して垂直で、かつ
この３つの光軸によって作られる平面に平行である。

【０００７】次に、このような構成の光スイッチにおい
て、光路の切り替え手段について図８を参照しながら説
明する。

【０００８】まず、入射側光ファイバ１と出射側光ファ
イバ２ｂとの光学的結合動作について述べる。

【０００９】まず、全反射プリズム５を固定した支持具
６は実線の位置（第一の位置）に支持されている。この
状態で、入射側光ファイバ１内を導波してきた導波光
は、コリメートレンズ３に入射され、平行光となり、出
射光４として全反射プリズム５に入射される。さらに、
全反射プリズム５内で光量が損失することなく屈折され
た後、出射光７ｂとして集光用レンズ８ｂに入射され、
その後、出射側光ファイバ２ｂ内を導波していくことに
なる。このようにして、入射側光ファイバ１と出射側光
ファイバ２ｂとの光学的結合が成される。

【００１０】次に、入射側光ファイバ１と出射側光ファ
イバ２ａとの光学的結合動作について述べる。

【００１１】この時、全反射プリズム５を固定した支持
具６は移動量９だけ移動し、点線の位置（第二の位置）
即ち、全反射プリズム５が入射側光ファイバ内を導波し
てきた導波光、即ち出射光４の光路を妨げない位置ま
で、移動して支持されることになる。この状態で、入射
側光ファイバ１内を導波してきた導波光は、前記同様に
コリメートレンズ３に入射され、平行光となり、出射光
４のように出射される。そして、この出射光４はそのま
ま出射光７ａとして集光用レンズ８ａに入射され、その
後、出射側光ファイバ２ａ内を導波していくことにな
る。このようにして、入射側光ファイバ１と出射側光フ
ァイバ２ａとの光学的結合が成される。

【００１２】また、支持具６の駆動装置については特に
説明していないが、例えば、支持具６と駆動装置との間
に磁気回路を形成し、駆動装置を駆動して励磁すること
で、支持具６を引き寄せたり引き離したりしても可能で
ある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような光スイッチの構成では、以下のような問題点を
有している。

【００１４】近年のブロードバンド化の進展に伴い、光
ファイバを用いた伝送情報も、ますます大容量化・高速
化してきており、従ってこのシステムに欠かせない光ス
イッチにも更なる高性能化、小型化などの要求がある。
具体的には光路切り替え速度の高速化や光ファイバの多
チャネル化などである。

【００１５】このような状況において、従来の光スイッ
チの構成では、光路を切り替えるために、上記したよう
に全反射プリズムを固定している支持具を第一の位置と
第二の位置との間で移動させる必要があるが、その移動
量が大きく、つまりこのことが光路切り替え速度の高速
化に対する阻害要因となっている。また、その移動量が
大きいと、それに伴い、装置自体も大型化することにな
る。さらに、全反射プリズムの形状は固定であるため、
上記したように入射側光ファイバ１本と出射側光ファイ
バ２本との光路切り替え接続にしか対応できず、多チャ
ネル化が困難である、という問題がある。

【００１６】そこで本発明は上記問題を解決し、光路を
切り替えるために必要な支持具の移動量を小さくするこ
とで、光スイッチの高速化、小型化を実現し、しかも切
り替え接続できる光ファイバの多チャネル化にも対応で
きる光スイッチを提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の光スイッチの構成は、入射側光ファイバか
らの導波光の光路切り替えを行う光スイッチにおいて、
入射側光ファイバと、出射側光ファイバとがあって、レ
ンズと、前記レンズを搭載するとともに移動可能に設け
られた支持具と、前記支持具を移動させる移動手段と、
進行光を透過することなく全反射する全反射ミラーとを
備え、前記入射側光ファイバから前記レンズへの入射光
の進行光路を前記レンズの屈折によって変更し、さらに
前記変更された進行光路を前記全反射ミラーによって、
前記出射側光ファイバの光軸と一致方向に反射させてか
ら、前記出射側光ファイバへ入射させるよう構成したこ
とを特徴とする。

【００１８】この構成により、入射側光ファイバの導波
光の光路切り替えは、レンズの屈折を利用するため、入
射側光ファイバ内を導波してきた導波光の光路を妨げな
い位置まで、レンズを移動させる必要がなく、レンズの
径の範囲内での移動で光路切り替えが可能となる。従っ
て、移動量が小さくでき、その結果小型化が可能でしか
も切り替え速度の高速化が可能となる。

【００１９】またレンズの屈折によって変更された進行
光路はさらに、全反射ミラーによって出射側光ファイバ
の光軸との一致方向から出射側光ファイバへ入射できる
ように再変更できるので、出射側光ファイバの光軸との
一致方向でない方向からの出射側光ファイバへの入射に
比べて、挿入損失を抑えることが可能となる。

【００２０】さらに出射側光ファイバの配置を、入射側
光ファイバの光軸に対し、同一水平方向に配置可能なの
で、例えば垂直方向に取り付けたりする場合に比べ、入
射側光ファイバと出射側光ファイバの全体の取り付け面
積を小さくすることも可能となる。

【００２１】以上のことから、光路の切り替え速度が速
くかつ小型化で損入損失も小さい光スイッチを提供する
ことが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、入射側光ファイバからの導波光の光路切り替えを行
う光スイッチにおいて、入射側光ファイバと、出射側光
ファイバとがあって、レンズと、前記レンズを搭載する
とともに移動可能に設けられた支持具と、前記支持具を
移動させる移動手段と、進行光を透過することなく全反
射する全反射ミラーとを備え、前記入射側光ファイバか
ら前記レンズへの入射光の進行光路を前記レンズの屈折
によって変更し、さらに前記変更された進行光路を前記
全反射ミラーによって、前記出射側光ファイバの光軸と
一致方向に反射させてから、前記出射側光ファイバへ入
射させるよう構成したことを特徴とするものであり、こ
の構成により、入射側光ファイバの導波光の光路切り替
えは、レンズの屈折を利用するため、入射側光ファイバ
内を導波してきた導波光の光路を妨げない位置まで、レ
ンズを移動させる必要がなく、レンズの径の範囲内での
移動で光路切り替えが可能となる。従って、移動量が小
さくでき、その結果小型化が可能でしかも切り替え速度
の高速化が可能となる。またレンズの屈折によって変更
された進行光路はさらに、全反射ミラーによって出射側
光ファイバの光軸との一致方向から出射側光ファイバへ
入射できるように再変更できるので、出射側光ファイバ
の光軸との一致方向でない方向からの出射側光ファイバ
への入射に比べて、挿入損失を抑えることが可能とな
る。さらに出射側光ファイバの配置を、入射側光ファイ
バの光軸に対し、同一水平方向に配置可能なので、例え
ば垂直方向に取り付けたりする場合に比べ、入射側光フ
ァイバと出射側光ファイバの全体の取り付け面積を小さ
くすることも可能となる、という作用を有する。

【００２３】本発明の請求項２に記載の発明は、入射側
光ファイバからの導波光の光路切り替えを行う光スイッ
チにおいて、入射側光ファイバと、出射側光ファイバと
があって、第１のレンズと、前記第１のレンズを搭載す
るとともに移動可能に設けられた支持具と、前記支持具
を移動させる移動手段と、第２のレンズとを備え、前記
入射側光ファイバから前記第１のレンズへの入射光の進
行光路を前記第１のレンズの屈折によって変更し、さら
に前記変更された進行光路を前記第二のレンズによって
前記出射側光ファイバの光軸と一致方向に屈折させてか
ら、前記出射側光ファイバへ入射させるよう構成したこ
とを特徴とするものであり、この構成により、前記した
本発明の請求項１記載の作用と同様にして、光路切り替
え速度の高速化と小型化及び低挿入損失化が可能になる
という作用を有する。

【００２４】本発明の請求項３に記載の発明は、入射側
光ファイバからの導波光の光路切り替えを行う光スイッ
チにおいて、入射側光ファイバと、出射側光ファイバと
があって、進行光を透過することなく全反射する第１の
全反射ミラーと、前記第１の全反射ミラーをするととも
に移動可能に設けられた支持具と、前記支持具を移動さ
せる移動手段と、進行光を透過することなく全反射する
第２の全反射ミラーとを備え、前記入射側光ファイバか
ら前記第１の全反射ミラーへの入射光の進行光路を前記
第１の全反射ミラーの反射によって変更し、さらに前記
変更された進行光路を前記第二の全反射ミラーによって
前記出射側光ファイバの光軸と一致方向に反射させてか
ら、前記出射側光ファイバへ入射させるよう構成したこ
とを特徴とするものであり、この構成により、前記した
本発明の請求項１記載の作用と同様にして、出射側光フ
ァイバの光軸との一致方向でない方向からの出射側光フ
ァイバへの入射に比べて、挿入損失を抑えることが可能
となり、さらに出射側光ファイバの配置を、入射側光フ
ァイバの光軸に対し、同一水平方向に配置可能なので、
例えば垂直方向に取り付けたりする場合に比べ、入射側
光ファイバと出射側光ファイバの全体の取り付け面積を
小さくすることも可能となる、という作用を有する。

【００２５】請求項４に記載の発明では、入射側光ファ
イバと、出射側光ファイバを略並行に配置したことを特
徴とする請求項１〜３いずれか１記載の光スイッチとす
ることで、特に出射側光ファイバをマルチ構造とした場
合には、出射側ファイバの引き回しを省スペースで行う
ことができるので、光スイッチ自体の小型化を実現でき
る。

【００２６】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図７を参照しながら説明する。なお、これらの図面
において同一の部材には同一の符号を付しており、ま
た、重複した説明は省略されている。

【００２７】（実施の形態１）図１から図３は本発明の
実施の形態１の光スイッチの構成ブロック図である。

【００２８】図１において、１１は入射側光ファイバ、
１２ａ、１２ｂは出射側光ファイバ、１３は入射側光フ
ァイバ１１からの入射光を平行光にするコリメートレン
ズ、１４は前記コリメートレンズ１３からの出射光、１
５は進行光を屈折させ進行光の光路を変更するレンズ、
１６は前記レンズ１５を固定している支持具であり移動
機構を有している。１７ａ、１７ｂは前記レンズ１５か
ら出射される出射光、１８ａ、１８ｂは前記出射光１７
ａ、１７ｂをそれぞれ集光するための集光用レンズ、１
９ａは支持具１６の移動量Ｙ、２０ａは光が漏れなく全
反射するように施された全反射ミラーであり、この全反
射ミラー２０ａによって、前記レンズ１５からの出射光
１７ｂの光路が前記出射側光ファイバ１２ｂの光軸と一
致方向に反射されるように、全反射ミラー２０ａの位
置、角度が調整されている。なお、本実施の形態では、
レンズ１５として１つの凸型レンズを用いたが、複数の
凸レンズを組み合わせて構成しても良いし、更には、１
乃至複数の凹レンズを用いても良い。また、レンズとし
ては、ホログラム（例えば、透明基板上に溝を複数形成
したもの）等を用いても良い。

【００２９】本実施の形態では、これら光スイッチを通
過する光の波長としては１５００〜１６００ｎｍの範囲
を用いたが、可視光或いは可視光よりの波長の長い光も
用いることができる。

【００３０】また、本実施の形態としては、コリメート
レンズ１３で入射側光ファイバ１１からの入射光を平行
光に変換したが、ホログラム素子などの他の光学素子を
用いて入射光を平行光に変換しても良い。

【００３１】図２は本発明の実施の形態１における図１
をＡ方向から見た図であり、この図からもわかるよう
に、支持具１６の移動する方向は入射側光ファイバ１１
と出射側光ファイバ１２ａ、１２ｂの３つの光軸に対し
て垂直で、かつこの３つの光軸によって作られる平面に
平行である。

【００３２】次に、このような構成の光スイッチにおい
て、光路の切り替え手段について図１を参照しながら説
明する。

【００３３】まず、入射側光ファイバ１１と出射側光フ
ァイバ１２ａとの光学的結合動作について述べる。

【００３４】まず、レンズ１５を固定した支持具１６は
実線の位置（第一の位置）に支持されている。この状態
で、入射側光ファイバ１１内を導波してきた導波光は、
コリメートレンズ１３に入射され、平行光となり、出射
光１４としてレンズ１５に入射される。この時、出射光
１４はレンズ１５の中心を通過するため、ほとんど屈折
は生じず、光路は変更されることなく、出射光１７ａの
ようにほぼ直進して集光用レンズ１８ａに入射され、そ
の後、出射側光ファイバ１２ａ内を導波していくことに
なる。このようにして、入射側光ファイバ１１と出射側
光ファイバ１２ａとの光学的結合が成される。

【００３５】次に、入射側光ファイバ１１と出射側光フ
ァイバ１２ｂとの光学的結合動作について述べる。

【００３６】この時、レンズ１５を固定した支持具１６
は移動量１９ａだけ移動し、点線の位置（第二の位置）
に支持されることになる。この状態で、入射側光ファイ
バ１１内を導波してきた導波光は、前記同様にコリメー
トレンズ１３に入射され、平行光となり、出射光１４と
してレンズ１５に入射される。この時、出射光１４はレ
ンズ１５の中心より上側を通過するため下向きに屈折が
生じ、出射光１７ｂのように光路が変更されてレンズ１
５から出射され、全反射ミラー２０ａへと入射される。
その後、この出射光路１７ｂは全反射ミラー２０ａによ
り、出射側光ファイバ１２ｂの光軸と一致方向に光の損
失を生じることなく反射され、集光用レンズ１８ｂに入
射され、その後、出射側光ファイバ１２ｂ内を導波して
いくことになる。このようにして、入射側光ファイバ１
１と出射側光ファイバ１２ｂとの光学的結合が成され
る。

【００３７】また、支持具１６の駆動装置については特
に説明していないが、従来の技術記載と同様に、支持具
１６と駆動装置との間に磁気回路を形成し、駆動装置を
駆動して励磁することで、支持具１６を引き寄せたり引
き離したりしても可能である。また、駆動装置を支持具
１６にのみ設けたり、或いは駆動装置を支持具とは別の
部材のみに設けたり、更には、駆動装置を分割し、駆動
装置の一部を支持具１６に設け、他の部分を別の部材に
設ける構成でも良い。

【００３８】このように、本発明の実施の形態における
光スイッチは、レンズの屈折を利用するため、入射側光
ファイバ内を導波してきた導波光の光路を妨げない位置
まで、レンズを移動させる必要がなく、レンズの径の範
囲内での移動で光路切り替えが可能となる。従って、移
動量が小さくでき、その結果小型化が可能でしかも切り
替え速度の高速化が可能となる。またレンズの屈折によ
って変更された進行光路はさらに、全反射ミラーによっ
て出射側光ファイバの光軸との一致方向から出射側光フ
ァイバへ入射できるように再変更できるので、出射側光
ファイバの光軸との一致方向でない方向からの出射側光
ファイバへの入射に比べて、挿入損失を抑えることが可
能となる。さらに出射側光ファイバの配置を、入射側光
ファイバの光軸に対し、同一水平方向に配置可能なの
で、例えば垂直方向に取り付けたりする場合に比べ、入
射側光ファイバと出射側光ファイバの全体の取り付け面
積を小さくすることも可能となる。これらのことから、
非常に高機能な光スイッチが実現できる。

【００３９】図３は、多チャネル化への対応の一例であ
り、１２ｃは出力側光ファイバ、１７ｃは前記レンズ１
５から出射される出射光、１８ｃは前記出射光１７ｃを
集光するための集光用レンズ、１９ｂは支持具１６の移
動量Ｙ´、２０ｂは光が漏れなく全反射するように施さ
れた全反射ミラーであり、この全反射ミラー２０ｂによ
って、前記レンズ１５からの出射光１７ｃの光路が前記
出射側光ファイバ１２ｃの光軸と一致方向に反射される
ように、全反射ミラー２０ｂの位置、角度が調整されて
いる。

【００４０】この時、入射側光ファイバ１１と出射側光
ファイバ１２ａ及び１２ｂとの光学的結合動作について
は、上記同様である。

【００４１】次に、入射側光ファイバ１１と出射側光フ
ァイバ１２ｃとの光学的結合動作について述べる。この
時、レンズ１５を固定した支持具１６は移動量１９ｂだ
け移動し、点線の位置（第三の位置）に支持されること
になる。この状態で、入射側光ファイバ１１内を導波し
てきた導波光は、上記同様にして、コリメートレンズ１
３を介し、レンズ１５に入射される。この時、出射光１
４はレンズ１５の中心より下側を通過するため上向きに
屈折が生じ、出射光１７ｃのように光路が変更されてレ
ンズ１５から出射され、全反射ミラー２０ｂへと入射さ
れる。その後、この出射光路１７ｃは全反射ミラー２０
ｂにより、出射側光ファイバ１２ｃの光軸と一致方向に
光の損失を生じることなく反射され、集光用レンズ１８
ｃに入射され、その後、出射側光ファイバ１２ｃ内を導
波していくことになる。このようにして、入射側光ファ
イバ１１と出射側光ファイバ１２ｃとの光学的結合が成
される。

【００４２】このような構成により、光スイッチの多チ
ャネル化も可能となり、大容量化にも対応でき、さらな
る高機能化が可能となる。

【００４３】（実施の形態２）図４、図５は本発明の実
施の形態２の光スイッチの構成ブロック図である。

【００４４】図４において、２１は進行光を屈折させ進
行光の光路を変更する第一のレンズ、２２ａは進行光を
屈折させ進行光の光路を変更する第二のレンズであり、
この第二のレンズ２２ａによって、前記第一のレンズ２
１からの出射光１７ｂの光路が出射側光ファイバ１２ｂ
の光軸と一致方向に屈折されるように、第二のレンズ２
２ａの位置は調整されている。

【００４５】また、特に図示していないが実施の形態１
同様に、支持具１６の移動する方向は入射側光ファイバ
１１と出射側光ファイバ１２ａ、１２ｂの３つの光軸に
対して垂直で、かつこの３つの光軸によって作られる平
面に平行である。

【００４６】次に、このような構成の光スイッチにおい
て、光路の切り替え手段について図４を参照しながら説
明する。

【００４７】まず、入射側光ファイバ１１と出射側光フ
ァイバ１２ａとの光学的結合動作について述べる。

【００４８】まず、第一のレンズ２１を固定した支持具
１６は実線の位置（第一の位置）に支持されている。こ
の状態で、入射側光ファイバ１１内を導波してきた導波
光が、コリメートレンズ１３、第一のレンズ２１、集光
用レンズ１８ａを介して出射側光ファイバ１２ａ内を導
波していく動作は実施の形態１記載と全く同様である。

【００４９】次に、入射側光ファイバ１１と出射側光フ
ァイバ１２ｂとの光学的結合動作について述べる。

【００５０】この時、第一のレンズ２１を固定した支持
具１６は移動量１９ａだけ移動し、点線の位置（第二の
位置）に支持されることになる。この状態で、入射側光
ファイバ１１内を導波してきた導波光は、前記同様にコ
リメートレンズ１３に入射され、平行光となり、出射光
１４として第一のレンズ２１に入射される。この時、出
射光１４は第一のレンズ２１の中心より上側を通過する
ため下向きに屈折が生じ、出射光１７ｂのように光路が
変更されて第一のレンズ２１から出射され、第二のレン
ズ２２ａへと入射される。その後、この出射光路１７ｂ
は第二のレンズ２２ａにより、出射側光ファイバ１２ｂ
の光軸と一致方向に屈折された後、集光用レンズ１８ｂ
に入射され、その後、出射側光ファイバ１２ｂ内を導波
していくことになる。このようにして、入射側光ファイ
バ１１と出射側光ファイバ１２ｂとの光学的結合が成さ
れる。

【００５１】また、支持具１６の駆動装置の一例につい
ては、従来の技術同様である。

【００５２】このように、本発明の実施の形態における
光スイッチは、実施の形態１記載と同様の非常に高機能
な光スイッチが実現できる。

【００５３】図５は、多チャネル化への対応の一例であ
り、１２ｃは出射側光ファイバ、１７ｃは前記第一のレ
ンズ２１から出射される出射光、１８ｃは前記出射光１
７ｃを集光するための集光用レンズ、１９ｂは支持具１
６の移動量Ｙ´、２２ｂは進行光を屈折させ進行光の光
路を変更する第二のレンズであり、この第二のレンズ２
２ｂによって、前記第一のレンズ２１からの出射光１７
ｃの光路が出射側光ファイバ１２ｃの光軸と一致方向に
屈折されるように、第二のレンズ２２ｂの位置は調整さ
れている。

【００５４】この時、入射側光ファイバ１１と出射側光
ファイバ１２ａ及び１２ｂとの光学的結合動作について
は、上記同様である。

【００５５】次に、入射側光ファイバ１１と出射側光フ
ァイバ１２ｃとの光学的結合動作について述べる。

【００５６】この時、第一のレンズ２１を固定した支持
具１６は移動量１９ｂだけ移動し、点線の位置（第三の
位置）に支持されることになる。この状態で、入射側光
ファイバ１１内を導波してきた導波光は、上記同様にし
て、コリメートレンズ１３を介し、第一のレンズ２１に
入射される。この時、出射光１４は第一のレンズ２１の
中心より下側を通過するため上向きに屈折が生じ、出射
光１７ｃのように光路が変更されて第一のレンズ２１か
ら出射され、第二のレンズ２２ｂへと入射される。その
後、この出射光路１７ｃは第二のレンズ２２ｂにより、
出射側光ファイバ１２ｃの光軸と一致方向に屈折された
後、集光用レンズ１８ｃに入射され、その後、出射側光
ファイバ１２ｃ内を導波していくことになる。このよう
にして、入射側光ファイバ１１と出射側光ファイバ１２
ｃとの光学的結合が成される。

【００５７】このような構成により、光スイッチの多チ
ャネル化も可能となり、大容量化にも対応でき、さらな
る高機能化が可能となる。

【００５８】（実施の形態３）図６、図７は本発明の実
施の形態３の光スイッチの構成ブロック図である。

【００５９】図６において、３１ａは光が漏れなく全反
射するように施された第一の全反射ミラー、３２ｂは光
が漏れなく全反射するように施された第二の全反射ミラ
ーであり、第二の全反射ミラー３２ｂによって、前記第
一の全反射ミラー３１ａからの出射光１７ｂの光路が出
射側光ファイバ１２ｂの光軸と一致方向に反射されるよ
うに、前記第二の全反射ミラー３２ｂの位置、角度が調
整されている。

【００６０】また、特に図示していないが実施の形態１
同様に、支持具１６の移動する方向は入射側光ファイバ
１１と出射側光ファイバ１２ａ、１２ｂの３つの光軸に
対して垂直で、かつこの３つの光軸によって作られる平
面に平行である。

【００６１】次に、このような構成の光スイッチにおい
て、光路の切り替え手段について図６を参照しながら説
明する。

【００６２】まず、入射側光ファイバ１１と出射側光フ
ァイバ１２ａとの光学的結合動作について述べる。

【００６３】まず、第一の全反射ミラー３１ａを固定し
た支持具１６は実線の位置（第一の位置）に支持されて
いる。この状態では、入射側光ファイバ１１内を導波し
てきた導波光は、コリメートレンズ１３に入射され、平
行光となるが、何ら光路変更の作用を受けることなくそ
のまま直進し、出射光１７ａとして集光用レンズ１８ａ
に入射され、その後、出射側光ファイバ１２ａ内を導波
していくことになる。このようにして、入射側光ファイ
バ１１と出射側光ファイバ１２ａとの光学的結合が成さ
れる。

【００６４】次に、入射側光ファイバ１１と出射側光フ
ァイバ１２ｂとの光学的結合動作について述べる。

【００６５】この時、第一の全反射ミラー３１ａを固定
した支持具１６は移動量１９ａだけ移動し、点線の位置
（第二の位置）に支持されることになる。この状態で、
入射側光ファイバ１１内を導波してきた導波光は、前記
同様にコリメートレンズ１３に入射され、平行光とな
り、出射光１４として第一の全反射ミラー３１ａに入射
される。その後、この出射光１４は光の損失を生じるこ
となく反射され、出射光１７ｂのように光路が変更され
て、第二の全反射ミラー３２ｂへと入射される。その
後、この出射光１７ｂは第二の全反射ミラー３２ｂによ
り、出射側光ファイバ１２ｂの光軸と一致方向に光の損
失を生じることなく反射され、集光用レンズ１８ｂに入
射され、その後、出射側光ファイバ１２ｂ内を導波して
いくことになる。このようにして、入射側光ファイバ１
１と出射側光ファイバ１２ｂとの光学的結合が成され
る。

【００６６】また、支持具１６の駆動装置の一例につい
ては、従来の技術同様である。

【００６７】このように、本発明の実施の形態における
光スイッチは、実施の形態１記載と同様にして出射側光
ファイバの光軸との一致方向でない方向からの出射側光
ファイバへの入射に比べて、挿入損失を抑えることが可
能となり、さらに出射側光ファイバの配置を、入射側光
ファイバの光軸に対し、同一方向に配置可能なので、例
えば垂直方向に取り付けたりする場合に比べ、入射側光
ファイバと出射側光ファイバの全体の取り付け面積を小
さくすることも可能となり、高機能化及び小型化が可能
な光スイッチが実現できる。

【００６８】図７は、多チャネル化への対応の一例であ
り、１２ｃは出力側光ファイバ、３１ｂは３１ａ同様に
光が漏れなく全反射するように施された第一の全反射ミ
ラー、３２ａは３２ｂ同様に光が漏れなく全反射するよ
うに施された第二の全反射ミラーであり、第二の全反射
ミラー３２ａによって、前記第一の全反射ミラー３１ｂ
からの出射光１７ｃの光路が出射側光ファイバ１２ｃの
光軸と一致方向に反射されるように、前記第二の全反射
ミラー３２ａの位置、角度が調整されている。１８ｃは
前記出射光１７ｃを集光するための集光用レンズ、１９
ｂは支持具１６の移動量Ｙ´である。

【００６９】この時、入射側光ファイバ１１と出射側光
ファイバ１２ａ及び１２ｂとの光学的結合動作について
は、上記同様である。

【００７０】次に、入射側光ファイバ１１と出射側光フ
ァイバ１２ｃとの光学的結合動作について述べる。

【００７１】この時、３１ａ、３１ｂを固定した支持具
１６は移動量１９ｂだけ移動し、点線の位置（第三の位
置）に支持されることになる。この状態で、入射側光フ
ァイバ１１内を導波してきた導波光は、上記同様にし
て、コリメートレンズ１３を介し、出射光１４として第
一の全反射ミラー３１ｂに入射される。その後、この出
射光１４は光の損失を生じることなく反射され、出射光
１７ｃのように光路が変更されて、第二の全反射ミラー
３２ａへと入射される。その後、この出射光１７ｃは第
二の全反射ミラー３２ａにより、出射側光ファイバ１２
ｃの光軸と一致方向に光の損失を生じることなく反射さ
れ、集光用レンズ１８ｃに入射され、その後、出射側光
ファイバ１２ｃ内を導波していくことになる。このよう
にして、入射側光ファイバ１１と出射側光ファイバ１２
ｃとの光学的結合が成される。

【００７２】尚、本実施の形態では、出力側光ファイバ
を３本設けた場合の例であるが、勿論、反射角度の異な
る第一および第二の全反射ミラーを更に多数個設け、そ
れに相応する分の出力側光ファイバも多数個設けた構成
としても、何ら問題はない。

【００７３】このような構成により、光スイッチの多チ
ャネル化も可能となり、大容量化にも対応でき、さらな
る高機能化が可能となる。

【００７４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、レンズ
の屈折を利用するため、レンズの移動量を小さくするこ
とができ、その結果小型化が可能でしかも切り替え速度
の高速化が可能となる。またレンズの屈折によって変更
された進行光路はさらに、出射側光ファイバの光軸との
一致方向から出射側光ファイバへ入射できるように構成
しているので、出射側光ファイバの光軸との一致方向で
ない方向からの出射側光ファイバへの入射に比べて、挿
入損失を抑えることが可能となる。さらにまた、出射側
光ファイバの配置を、入射側光ファイバの光軸に対し、
同一方向に配置可能なので、例えば垂直方向に取り付け
たりする場合に比べ、入射側光ファイバと出射側光ファ
イバの全体の取り付け面積を小さくすることも可能とな
り、非常に高機能な光スイッチが実現できる。

【００７５】加えて、光スイッチの多チャネル化への対
応も容易に構成でき、大容量化も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における光スイッチの構
成ブロック図

【図２】本発明の実施の形態１における図１をＡ方向か
ら見た図

【図３】本発明の実施の形態１における多チャネル化へ
対応した場合の光スイッチの構成ブロック図

【図４】本発明の実施の形態２における光スイッチの構
成ブロック図

【図５】本発明の実施の形態２における多チャネル化へ
対応した場合の光スイッチの構成ブロック図

【図６】本発明の実施の形態３における光スイッチの構
成ブロック図

【図７】本発明の実施の形態３における多チャネル化へ
対応した場合の光スイッチの構成ブロック図

【図８】従来の光スイッチの構成ブロック図

【図９】従来の光スイッチにおける図８をＡ方向から見
た図

【符号の説明】

１１ 入射側光ファイバ １２ａ〜１２ｃ 出射側光ファイバ １３ コリメートレンズ １４、１７ａ〜１７ｃ 出射光 １５ レンズ １６ 支持具 １８ａ〜１８ｃ 集光用レンズ １９ａ〜１９ｂ 移動量 ２０ａ〜２０ｂ 全反射ミラー ２１ 第一のレンズ ２２ａ〜２２ｂ 第二のレンズ ３１ａ〜３１ｂ 第一の全反射ミラー ３２ａ〜３２ｂ 第二の全反射ミラー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入射側光ファイバと、出射側光ファイバと
   があって、レンズと、前記レンズを搭載するとともに移
   動可能に設けられた支持具と、前記支持具を移動させる
   移動手段と、進行光を透過することなく全反射する全反
   射ミラーとを備え、前記入射側光ファイバから前記レン
   ズへの入射光の進行光路を前記レンズの屈折によって変
   更し、さらに前記変更された進行光路を前記全反射ミラ
   ーによって、前記出射側光ファイバの光軸と一致方向に
   反射させてから、前記出射側光ファイバへ入射させるよ
   う構成したことを特徴とする光スイッチ。
2. 【請求項２】入射側光ファイバと、出射側光ファイバと
   があって、第１のレンズと、前記第１のレンズを搭載す
   るとともに移動可能に設けられた支持具と、前記支持具
   を移動させる移動手段と、第２のレンズとを備え、前記
   入射側光ファイバから前記第１のレンズへの入射光の進
   行光路を前記第１のレンズの屈折によって変更し、さら
   に前記変更された進行光路を前記第二のレンズによって
   前記出射側光ファイバの光軸と一致方向に屈折させてか
   ら、前記出射側光ファイバへ入射させるよう構成したこ
   とを特徴とする光スイッチ。
3. 【請求項３】入射側光ファイバと、出射側光ファイバと
   があって、進行光を透過することなく全反射する第１の
   全反射ミラーと、前記第１の全反射ミラーをするととも
   に移動可能に設けられた支持具と、前記支持具を移動さ
   せる移動手段と、進行光を透過することなく全反射する
   第２の全反射ミラーとを備え、前記入射側光ファイバか
   ら前記第１の全反射ミラーへの入射光の進行光路を前記
   第１の全反射ミラーの反射によって変更し、さらに前記
   変更された進行光路を前記第二の全反射ミラーによって
   前記出射側光ファイバの光軸と一致方向に反射させてか
   ら、前記出射側光ファイバへ入射させるよう構成したこ
   とを特徴とする光スイッチ。
4. 【請求項４】入射側光ファイバと、出射側光ファイバを
   略並行に配置したことを特徴とする請求項１〜３いずれ
   か１記載の光スイッチ。