JP2003202507A

JP2003202507A - 光スイッチ

Info

Publication number: JP2003202507A
Application number: JP2001401831A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Ikegame; 哲夫池亀
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2003-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】出力側の光ファイバへのカップリング効率が
良く、伝送光量ロスが小さな光スイッチを提供する。【解決手段】光スイッチは、１つあるいは複数の第１
の光路を、複数の第２の光路へ選択的に切り替え、１つ
あるいは複数の光導波部材に光を入射させる光路選択素
子を有する光スイッチにおいて、光路選択素子により偏
向された光は、補正光学素子を介して集光レンズに入射
し、光導波部材に入射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光スイッチに関
し、特に、光通信等に用いられる光路を切り替える光ス
イッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光通信等において光スイッチ
が利用されている。光スイッチは、入力された光信号
を、複数の光伝送路のいずれか１つから選択的に出力さ
せる。

【０００３】光通信等に用いられる光スイッチすなわち
光セレクタに関しては、例えば特開平２０００−１９４
３４号公報明細書には図１０及び図１１に示す様な装置
が開示されている。

【０００４】図１０は、その光セレクタの要部構成を示
す側方断面図である。光セレクタは、複数本の出力側光
ファイバ１０４の各端面が一平面上に配置され、それら
各端面に光反射部１０３からの反射光Ｓ’が略垂直に入
射されるようにしている。そして、各方向に出射された
反射光Ｓ’を平行光にするためのレンズ１０５である光
学系が設けられている。出力側光ファイバ１０４の各端
面を一平面上に配置し、レンズ１０５を設け、入力側光
ファイバ１００からの光を制御回路１０２により、光反
射部１０３の反射光Ｓ’の方向を制御することによっ
て、出力側光ファイバ１０４の１つを選択することがで
きる。

【０００５】さらに図１１に示すように、光反射アレイ
に代えてマイクロレンズアレイ１１１を用いることによ
り、光反射アレイ１０７からの反射光が出力側光ファイ
バ束１１０の各端面に効率よく入射されるようにした例
も開示されている。図１１は、そのマイクロレンズアレ
イを用いた光セレクタの要部の構成を示す外観図であ
る。

【０００６】その光セレクタは、マイクロレンズ１１１
Ａないし１１１Ｐを有するマイクロレンズアレイ１１１
が、出力側光ファイバ束１１０の各光ファイバ１１０Ａ
ないし１１０Ｐの一端近傍に配置され、制御回路１０９
が光反射アレイ１０７を駆動制御する構成となってい
る。マイクロレンズアレイ１１１は、出力側光ファイバ
束の各光ファイバ１１０Ａないし１１０Ｐに対応した１
６個のマイクロレンズ１１１Ａないし１１１Ｐ（レンズ
部）が一平面内に配列されたものである。

【０００７】各マイクロレンズ１１１Ａないし１１１Ｐ
は、対応する光ファイバ１１０Ａないし１１０Ｐの端面
に光反射アレイ１０７からの反射光を集光させる機能を
有する。即ち、出力側の各光ファイバの端面に光反射ア
レイ１０７からの反射光が結像した状態となるようにマ
イクロレンズアレイ１１１が配置される。このようなマ
イクロレンズアレイ１１１としては、例えば、光コンピ
ュータ等の分野で提案されている公知のマイクロレンズ
アレイを用いることが可能である。

【０００８】上述したような構成の光セレクタでは、例
えば、入力側光ファイバ束１０６の光ファイバ１０６ａ
から出射される光信号を出力側光ファイバ束１１０の光
ファイバ１１０Ａに入射させる場合、制御回路１０９か
ら光反射アレイ１０７に制御信号が送られ、光ファイバ
１０６ａに対応する光反射部１０７ａを駆動し、光ファ
イバ１１０Ａに対応するマイクロレンズアレイ１１１の
マイクロレンズ１１１Ａに向けて反射光が送られるよう
な角度に光反射部１０７ａの反射板を制御する。

【０００９】そして、入力側光ファイバ束１０６の光フ
ァイバ１０６ａに入力され一端から出射された光信号
は、光反射アレイ１０７の光反射部１０７ａに入射し反
射されて、マイクロレンズアレイ１１１のマイクロレン
ズ１１１Ａに入射される。マイクロレンズ１１１Ａを通
過した反射光は光ファイバ１１０Ａの端面に集光された
状態で入射し、光ファイバ１１０Ａ内を伝搬して出力さ
れる。

【００１０】なお、入力側光ファイバ束１０６の他の光
ファイバに入力された光信号についても、上記の場合と
同様に出力側光ファイバ１１０Ａないし１１０Ｐのいず
れに対しても出力することができる。入力された光信号
の出力先を切り替える指令が制御回路１０９に送られて
くると、その指令に従って光反射アレイ１０７の対応す
る光反射部の状態が制御され、光信号の進む光路が切り
替えられる。

【００１１】また、特開平５−１０７４８５号公報明細
書には、複数の光ファイバーと複数の回転可能反射ミラ
ーを２次元配列したアレイ基板を用いた光スイッチが開
示されている。その光スイッチは、２つのアレイ基板を
互いに向き合うように対向させて、光ファイバーからの
光を反射させることによって、任意の光ファイバー同士
を光接続できるようにしたものである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平２００
０−１９４３４号公報明細書に示されるように、図１０
の構成の場合、出力側の光ファイバに入力する光は平行
光である。一般に、光ファイバの光を伝播する部分のコ
ア部の径は１０μｍ（マイクロメートル）程度と非常に
細いため、この部分に入射する光が平行光であるとカッ
プリング効率が悪く伝送光量ロスが大きくなってしま
う。

【００１３】また、図１１に示す構成の場合には、１本
の出力側の光ファイバに対して１個のマイクロレンズを
対応させている。ところが、光反射アレイ１０７には複
数の光反射部１０７ａないし１０７ｐがあり、複数の光
反射部から反射された光は１個のマイクロレンズに対し
てすべて異なる角度で入射する。そのため、出力側のフ
ァイバ１１０上のマイクロレンズによって集光されたス
ポットの位置が異なるため、細いコア部中心に、すべて
の光反射部からのスポットを形成することができなくな
って、カップリング効率が悪く伝送光量ロスが大きくな
ってしまう。

【００１４】また、上述した特開平５−１０７４８５号
公報明細書に記載された光スイッチにおいても、出力側
光ファイバの端面に設けられたマイクロレンズに入射す
る光は、種々の角度で入射するので、同様の問題が生じ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、この
ような問題点に着目してなされたもので、光路選択素子
を用いて光路の切り替えを行なうにあたり、出力側の光
ファイバへのカップリング効率が良く、伝送光量ロスが
小さな光スイッチを提供することを目的とする。

【００１６】本発明の光スイッチは、１つあるいは複数
の第１の光路を、複数の第２の光路へ選択的に切り替
え、１つあるいは複数の光導波部材に光を入射させる光
路選択素子を有する光スイッチにおいて、光路選択素子
により偏向された光は、補正光学素子を介して集光レン
ズに入射し、光導波部材に入射する。

【００１７】また、本発明の光スイッチは、１つあるい
は複数の第１の光路を、複数の第２の光路へ選択的に切
り替え、１つあるいは複数の光導波部材に光を入射させ
る光路選択素子を有する光スイッチにおいて、複数の集
光レンズが、光導波部材の１つに入射する複数の光に対
応して設けられている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００１９】（第１の実施の形態）図１ないし図６を用
いて、本発明の第１の実施の形態について説明する。

【００２０】図１は、本実施の形態に係わる光スイッチ
の構成を示す構成図である。図２は、ホログラムプレー
トによる回折の状況を説明するための図である。図３
は、ホログラムプレート、集光レンズおよび出力側光フ
ァイバからなる出力側ユニットの斜視図である。図４
は、ガルボユニットの分解組立図である。図５は、ガル
ボユニットの構成を示す断面構成図である。図６は、ガ
ルボユニットの動作を説明するための部分斜視図であ
る。図７は、本実施の形態の変形例に係る補正プレート
による光路の変化を説明するための図である。

【００２１】本実施の形態に係る光スイッチは、光通信
用に用いられる光クロスコネクトのための光スイッチで
あり、４本の入力側光ファイバの光を４本の出力側光フ
ァイバに任意に切り替える４×４、すなわち４入力４出
力の光スイッチである。すなわち、光スイッチは、４本
の光ファイバからの光の光路を、出力側の４本の光ファ
イバへの光路に選択的に切り替え、出力側の光ファイバ
に光を入射させることができる。

【００２２】図１において、３−１ないし３−４は、光
導波部材である入力側光ファイバである。４−１ないし
４−４は、各入力側光ファイバに対応したコリメータレ
ンズである。複数の入力側光ファイバと複数のコリメー
タレンズにより、入力側ユニットが構成される。６−１
ないし６−４は、光路偏向素子あるいは光路選択素子で
ある各コリメータレンズに対応したガルバノミラーであ
る。ガルボユニット３０は、夫々がガルバノミラーを有
する複数のガルバノミラー装置３２−１、３２−２、３
２−３、３２−４を含む。８は、その表面８ａ上に多数
のホログラム９−１ａ、・・、９−２ａ、・・９−４ｄ
が形成されたホログラムプレートである。１０−１ない
し１０−４は、集光レンズである。各集光レンズに対応
した１１−１ないし１１−４は、光導波部材である出力
側光ファイバである。ホログラムプレート、複数の集光
レンズおよび複数の出力側光ファイバにより、出力側ユ
ニットが構成されている。

【００２３】各入力側光ファイバ３−ｉ（ｉは、１、
２、３または４である。以下、同じ。）から出射した光
は、それぞれ各コリメータレンズ４−ｉで平行光にさ
れ、その平行光は入射光５−ｉとなって、それぞれガル
バノミラー６−ｉに入射する。入射光５−ｉは、ガルバ
ノミラー６−ｉの反射面で反射され、反射光７−ｉとな
り、反射光７−ｉが、補正光学素子であるホログラムプ
レート８に入射する。

【００２４】各ガルバノミラー６−ｉは、図４ないし図
６に示すように、各軸３３の回りに傾き可能に構成さ
れ、４つのガルバノミラー６−１ないし６−４がガルボ
ユニット３０として一体に構成される。ガルボユニット
３０の構成については、後述する。

【００２５】ホログラムプレート８の表面８ａには、微
少な領域に多数のホログラムが形成されている。１本の
反射光７−ｉは、１つのホログラムに入射しその１次回
折光がレンズ１０−ｉに、そのレンズの光軸に平行に入
射し、その結果、出力側の導光部材である出力側光ファ
イバのコア部に集光し、出力側光ファイバ１１−ｉに入
射する。

【００２６】各出力側光ファイバ１１−ｉには、それぞ
れ１つのレンズ１０−ｉが設けられている。また、１つ
の出力側光ファイバ１１−ｉ及び１つのレンズ１０−ｉ
に対応して、それぞれ４つのホログラム９−ｉａないし
９−ｉｄが、ホログラムプレート８の表面８ａに設けら
れている。

【００２７】ガルバノミラー６−ｉは、それぞれ独立し
て回転可能となっており、対応する入射光５−ｉを、各
出力側光ファイバ１１−ｉの対応する１つのホログラム
へ偏向するように反射させる。

【００２８】従って、１つの出力側光ファイバ１１−ｉ
には、４つの光ファイバ３−１ないし３−４からの４本
の光が、選択的に入射するが、その４本の光それぞれに
１つのホログラム、すなわち９−ｉａないし９−ｉｄの
いずれかのホログラムが、対応している。ホログラムプ
レート８上では複数のホログラム９−ｉは重ならないで
配置されるように設けられている。すなわち、４本の光
は、ホログラムプレート上で互いに異なる場所に入射す
る。

【００２９】図２は、そのホログラムプレート８の一部
分を示す。図２に示すように、ホログラム９−１は、各
入力側光ファイバから入射する光をレンズ１０−１の光
軸に平行に入射させると共に、出力側光ファイバ１１−
１に入射するときに斜めに入射する光スポットのコマ収
差を補正することによって、光が出力側光ファイバに入
射するときの光量が大きくなるようにする、ホログラム
である。ホログラムプレート８上のホログラム９−１の
部分には、そのような機能を実現するホログラムのパタ
ーンが形成されている。

【００３０】例えば、入力側光ファイバ３−１から出射
した光７−１がガルバノミラー６−１に入射し、ガルバ
ノミラー６−１において反射され偏向する。その反射光
は、標準ではホログラム９−１ａに入射して、ホログラ
ムプレート８を介してレンズ１０−１に垂直に、すなわ
ちレンズ１０−１の光軸に平行に入射し、出力側光ファ
イバ１１−１のコアの中心に集光し、出力側光ファイバ
１１−１に入射して伝送される。

【００３１】入力側光ファイバ３−１からの光を出力側
光ファイバ１１−２に入射させる場合には、図１に示す
ように、反射光７−１がホログラム９−２ａに向かうよ
うにガルバノミラー６−１を、点線で示す６−１ａの様
に予め決められた角度θだけ回転させて反射光を偏向す
る。その反射光７−１は、ホログラム９−２ａを介して
レンズ１０−２に垂直にすなわちレンズの光軸に平行に
入射させ出力側光ファイバ１１−２のコアに集光させ
る。すなわち、ガルバノミラー６−ｉによって反射され
た光は、予め決められたホログラムの部分を通して、各
出力側光ファイバに対応する集光レンズに入射する。

【００３２】同様にして４本の入力側光ファイバのいず
れからの光も、対応するガルバノミラーの反射面を傾け
ることによって、いずれの出力側光ファイバにも任意に
選択して入射させることができる。そして、反射光はホ
ログラムプレートを通して、集光レンズの光軸に平行に
入射する。

【００３３】また、１つの入力側光ファイバからの光だ
けでなく、複数のガルバノミラーからの反射光を同一の
光ファイバに向かわせることにより、同時に複数の入力
側の光ファイバからの光を１本の出力側の光ファイバに
入射させ、合波することができる。すなわち、入力側光
ファイバ３−１、３−２、３−３及び３−４からの光
を、対応するガルバノミラー６−１、６−２、６−３及
び６−４の角度を制御して回転させることによって、各
反射光７−ｉをホログラム９−ｉａないし９−ｉｄに向
かうように偏向する。例えば、図２及び図３に示すよう
に、集光レンズ１０−１には、各ガルバノミラー６−ｉ
からの４本の反射光７−ｉが、予め決められたホログラ
ム９−１ａないし９−１ｄを通して入射させる。そし
て、全ての反射光をレンズ１０−１に垂直にすなわちレ
ンズの光軸に平行に入射させ出力側光ファイバ１１−１
のコアに集光させることができる。

【００３４】従って、本実施の形態においては、４本の
入力側光ファイバからの４つの光を任意の出力側光ファ
イバに独立して向かわせることができる。そのため、単
純な４×４の光スイッチとしてだけでなく、入力側の光
の波長または偏光方向が異なる場合には複数の光を同一
の出力側光ファイバに入力できる光合波装置としても使
用できる。

【００３５】次に、図４ないし図６を用いてガルボユニ
ット３０について説明する。

【００３６】ガルボユニット３０には、４つのガルバノ
ミラー６−１、６−２、６−３、６−４を、夫々回転軸
３３に垂直な方向に線状に配列してアレイ状に構成す
る。ガルボユニット３０には、１つのマグネット６３が
共通のヨーク６４を介して、有底のハウジング６２に収
納固定されている。

【００３７】マグネット６３の上には、４つの発光ダイ
オード（以下、ＬＥＤという。）４２と４つのフォトデ
ィテクタ（以下、ＰＤという。）４３が固定して設けら
れた非磁性体であるポリイミド、アルミニウム、シリコ
ン、セラミック等で形成されたセンサユニット８０が固
定して設けられる。各ＰＤ４３は、図４に示すように２
分割された受光面を有する。このマグネット６３に対向
するように、可動部を構成する４つのガルバノミラー６
−１ないし６−４を設けたミラープレート６６をハウジ
ング６２に固定することにより、ガルボユニット３０が
形成される。

【００３８】ミラープレート６６には、ステンレス、又
は、ポリシリコン又は単結晶のシリコンの薄板をエッチ
ング加工して、４つのガルバノミラー６−１ないし６−
４が形成されている。この場合、正方形ないしは長方形
の板状の各ガルバノミラー６−ｉは、その上辺と下辺の
左右方向の中心位置で線状部分を残すようにエッチング
加工して、その線状の部分で形成したバネ６７により、
各ガルバノミラー６−ｉをミラープレート６６に対して
弾性的にかつ回転的に変形可能に連結して支持されてい
る。つまり、各ガルバノミラー６−ｉはそれぞれバネ６
７を通る中心軸を回転軸３３として支持されている。

【００３９】各ガルバノミラー６−ｉの反射面となる表
面には、例えば金或いは誘電体多層膜のコーティング膜
が形成されて反射率を向上させている。反射面の裏側の
面には中央部を除きポリイミドの薄いコーティング膜、
又は酸化膜を形成して絶縁層を形成し、図６に示すよう
にコイル６９をアルミニウム又は胴の電鋳加工またはエ
ッチング加工にて形成している。

【００４０】図４に示すように、このミラープレート６
６は４隅の各位置に位置決め穴７０が設けられ、各位置
決め穴７０を基準としてハウジング６２の上面に４隅に
設けたピン７１に係入して位置決め固定される。

【００４１】各ガルバノミラー６−ｉの下方には、ガル
バノミラーを複数形成した形成方向に表面が１０極に着
磁された１本のマグネット６３に、ヨーク６４を貼り付
けたものが、ハウジング６２内に収納固定される。図５
に示すように、コイル６９の有効辺６９ａはマグネット
６３の磁極の境界上に位置している。そのため有効辺６
９ａに作用する磁界の方向は、図５のほぼ水平方向にな
る。そのため、コイル６９に電流を流すと、各コイル６
９の２つの有効辺６９ａには逆方向の電流が流れるた
め、その回転軸３３の回りにガルバノミラー３２を回転
させるトルクを生じる。隣り合う磁極からの磁束は、隣
り合う２つのガルバノミラー用の２つのコイル６９に共
通して作用するようになっている。

【００４２】ＬＥＤ４２とＰＤ４３は、ガルバノミラー
６に対応して各コイル６９の内側に位置している。ＬＥ
Ｄ４２から斜めに出射した光はガルバノミラー６−ｉの
裏側で反射し、ＰＤ４３に入射する。ガルバノミラー３
２が軸３３の回りに傾くとＰＤ４３の２分割された２つ
の出力の差動を取る事によりミラー６の傾きを検出でき
る。

【００４３】ここでは、このように４つのガルバノミラ
ー装置３２−ｉが、１つのガルボユニット３０内に一体
で形成される。４つの独立したガルバノミラー装置を別
々に組み立て、それを４つに組み合わせたものではな
い。

【００４４】以上説明したように、本実施の形態に係る
光スイッチは、光を、補正光学素子を用いて集光レンズ
に入射させ、出力側の光ファイバに入射するようにした
ので、集光レンズの光軸に平行に光を入射させることが
できる。

【００４５】１つの集光レンズに複数の光を入射させて
も同一の焦点位置に光を集光することができるので、１
本の光ファイバに複数の光を入力させることもできる。

【００４６】従って、光ファイバに斜めに入射する時に
発生するコマ収差等による光ファイバへのカップリング
効率の低下を少なくできるので、伝送光量低下を少なく
することができる。さらに、本実施の形態に係る光スイ
ッチは、１つの出力側の光ファイバに対して１つのレン
ズを対応させるように設けて、そのレンズに複数方向か
らの光を同時に入射できるようにに構成した。そのた
め、複数の入射光を１つの出力側の光ファイバに入射さ
せることが可能となり、波長をずらした複数の光や、偏
光方向の異なる光を合成することができる。

【００４７】又、ガルバノミラーは一軸方向にのみ傾く
機構としたが、図１の紙面に垂直な方向にも反射光が傾
けるようにし、出力側の光ファイバに入射する光を微調
整するようにしても良い。

【００４８】なお、本実施の形態では、４×４の構成と
したが、本実施の形態に係る光スイッチは、１×２以
上、すなわち１以上の入力数で、２以上の出力数の、任
意の入力数及び任意の出力数の光スイッチに適用できる
ことは言うまでもない。又、プレート表面に形成したホ
ログラムではなく、ＬｉＮｂＯ₃等の結晶をプレート状
にしたボリュームホログラムを用いても良い。又、プレ
ートの一部の屈折率を変えた屈折率分布光学素子でも良
い。

【００４９】（変形例）次に、図７を用いて、本実施の
形態の変形例を説明する。本実施の形態は、上述したホ
ログラムプレート８に代えて、プリズム部と集光レンズ
部を有する補正プレートを用いた光スイッチである。

【００５０】図７において、８０は、補正プレートであ
り、８１は、補正プレート８０の反射光を受ける側に設
けられたプリズム部であり、８２は、補正プレート８０
の出力側光ファイバ側に設けられた集光レンズ部であ
る。図７は、図２に対応するものであり、出力側光ファ
イバ１１−１に対応する部分のみを示す。従って、各出
力側光ファイバ１１−ｉに対応して、複数のプリズム８
１−ｉａないし８１−ｉｄと、複数の集光レンズ８２−
ｉａないし８２−ｉｄが、補正プレート８０上に形成さ
れている。反射光７−１、７−２、７−３、７−４は、
それぞれに対応して設けられたプリズム８１−１ａ、８
１−１ｂ、８１−１ｃ、８１−１ｄに入射する。図７に
おけるプリズム部８１を通った各反射光は、対応する集
光レンズ８２−１ａ、８２−１ｂ、８２−１ｃ、８２−
１ｄを通して、出力側光ファイバ１１−１の端面に集光
するように、プリズム部８１と集光レンズ部８２が形成
されている。そして、図７に示すように、複数の集光レ
ンズが、１つの出力側光ファイバに入射する複数の光に
対応して、設けられている。

【００５１】すなわち、補正プレート８０の一方側に補
正光学素子であるプリズム部８１が、他方側に集光レン
ズ部８２が形成されている。そして、補正プレート８０
のガルバノミラー側には、複数の微少プリズムがそれぞ
れの反射光に対応して形成され、各微小プリズムは、反
射光の光路を変更、すなわち光軸を補正する。補正プレ
ート８０の出力側光ファイバ１１−１側には、複数の微
少レンズが複数のプリズムの夫々に対応して形成されて
いる。各微小レンズ８２は、各微小プリズム８１からの
光の光軸と収差を補正して、光ファイバ１１−１に入射
させる。

【００５２】補正プレート３０は、ガラスプレス、また
は非結晶ポリオレフィン樹脂（例えば、日本ゼオン
（株）が販売するゼオネックス、ゼオノア）、またはア
クリル樹脂にて一体成形することによって、複数の微少
プリズム８１と複数のレンズ８２を同時に形成する。微
少プリズム８１と複数のレンズ８２の表面は反射防止コ
ートがされている。

【００５３】ガルバノミラー６−ｉからの反射光は、微
少プリズム８１に入射し、そこで屈折し、対応する微小
レンズ８２へ入射する角度が調整されて微小レンズ８２
へ入射する。その微小レンズ８２により集光されて出力
側光ファイバ１１−１のコア部に入射する。

【００５４】微少プリズム８１の傾きと、微小プリズム
８１を透過して光が入射する微小レンズ８２の位置と形
状は、微小レンズ８１を透過し出力側光ファイバ１１に
入射する光の入射効率を最大にする様に、微小プリズム
と微小レンズのそれぞれの組み合わせにおいて、光の角
度と収差を補正するように設定される。

【００５５】本変形例によれば複数の補正光学素子と複
数の集光レンズを一体のプレートにて構成しているた
め、複数の光学部品を位置調整して、接合する必要がな
いので、組み立てが容易になると共に、接合部が無いた
め信頼性も向上する。

【００５６】（第２の実施の形態）次に、図８及び図９
を用いて、本発明の第２の形態について説明する。

【００５７】図８は、本実施の形態に係わる光スイッチ
の構成を説明するための図である。図９は、本実施の形
態に係わる光スイッチにおける光の反射の状況を説明す
るための図である。

【００５８】本実施の形態では、第１の実施の形態にお
ける４×４の光スイッチに対して、２次元に配列した１
６×１６すなわち１６入力１６出力の光スイッチであ
る。

【００５９】第１の実施の形態と同一の構成要素あるい
は機能要素は、同一の符号を付して説明は省略する。

【００６０】ガラスのコリメータプレート２１には表面
にマイクロレンズで出来た４×４の配列にした合計１６
個のコリメータレンズ４が形成されている。入力側光フ
ァイバ３には、それぞれに対応して、各１つのコリメー
タレンズ４が配置されている。例えば、入力側光ファイ
バ３−１には、１つのコリメータレンズ４−１が対応す
る。

【００６１】ガルボユニット３０には、４×４の配列に
した合計１６個のガルバノミラー６−１ないし６−１６
が設けられて配置されている。各ガルバノミラー６は、
直交する２つの回転軸２２及び２３の回りにその反射面
が傾き可能に構成されている。

【００６２】ホログラムプレート８には、４×４の配列
にした合計１６ヵ所にホログラム群９Ａないし９Ｐが設
けられている。さらに、各ホログラム群は、４×４に配
置された微少なホログラム９を１６個有し、配置してい
る。従ってホログラムプレート８には合計２５６個のホ
ログラム９が形成されている。

【００６３】１つのホログラム群９Ａに含まれる１６個
のホログラム９は、それぞれ１６個のガルバノミラー６
−１ないし６−１６からの反射光が１対１に対応する。

【００６４】１つのホログラム群には１つのコリメータ
レンズ１０が配置されさらに出力側光ファイバ１１が配
置されている。例えば、１つのホログラム群９Ａに対応
して、各ホログラム９からの光を、光軸に平行に入射す
る１つのコリメータレンズ１０−１が配置され、さらに
そのコリメータレンズ１０−１の出射光側には、出力側
光ファイバ１１−１が配置されている。

【００６５】以上の様に構成したので、図９に示すよう
に、例えば、１本の光ファイバ３−１から出射した光は
対応する１つのコリメータレンズ４−１により平行光に
なり、対応するガルバノミラー６−１に入射する。ガル
バノミラー６−１の反射光はその反射面の傾きを変える
ことにより上下、左右に変更されたホログラムプレート
８に形成した１つのホログラム群９Ａの中の特定の１つ
のホログラム９に入射する。ホログラム９によって光が
補正されてコリメータトレンズ１０−１に入射し、対応
する出力側光ファイバ１１−１に入射する。

【００６６】本実施の形態では、２次元配列された光フ
ァイバからの光の光路を切り替えることができる。また
第１の実施の形態と同様に同時に最大１６の入力側の光
を１本の光ファイバに入射させることもできる。

【００６７】本実施例では４段構成の２次配列とし１６
×１６の光スイッチとしたが、任意の数の入力数で任意
の数の出力数でよい。

【００６８】また、レンズで集光した光を光ファイバに
入射させたが、平面上の導波路の端面や、導波路に形成
したグレーティングカプラにて線状の導波路に光を導い
ても良い。

【００６９】さらに、ホログラムプレート８に代えて、
第１の実施の形態の補正プレート８０と同様のものを用
いてもよい。

【００７０】以上説明したように、上記の構成によれ
ば、光路選択素子を用いて光路の切り替えを行なうにあ
たり、出力側の光ファイバへのカップリング効率が良
く、伝送の光量ロスが小さな光スイッチを実現すること
ができる。

【００７１】なお、以上説明した構成から、次の付記に
示す構成に特徴がある。

【００７２】［付記項］（１）１つあるいは複数の第１の光路を、複数の第２の
光路へ選択的に切り替え、１つあるいは複数の光導波部
材に光を入射させる光路選択素子を有する光スイッチに
おいて、前記光路選択素子により偏向された光は、補正
光学素子を介して集光レンズに入射し、前記光導波部材
に入射することを特徴とする光スイッチ。

【００７３】（２）１つあるいは複数の第１の光路を、
複数の第２の光路へ選択的に切り替え、１つあるいは複
数の光導波部材に光を入射させる光路選択素子を有する
光スイッチにおいて、複数の集光レンズが、前記光導波
部材の１つに入射する複数の光に対応して設けられてい
ることを特徴とする光スイッチ。

【００７４】（３）前記光路選択素子が複数の前記第１
の光路に対応して複数個設けられているとき、前記光路
選択素子から偏向された各光は、前記補正光学素子上で
互いに異なる場所に入射することを特徴とする付記項１
記載の光スイッチ。

【００７５】（４）前記補正光学素子はホログラムであ
ることを特徴とする付記項１記載の光スイッチ。

【００７６】（５）前記第１の光路の光は、前記光路選
択素子のうち１つのみを介して、前記第２の光路に切り
替えられることを特徴とする付記項１または付記項２記
載の光スイッチ。

【００７７】（６）前記補正光学素子は、前記光路選択
素子により偏向された光が前記集光レンズを通して前記
前記光導波部材に入射するときの光量が大きくなるよう
にする素子であることを特徴とする付記項１記載の光ス
イッチ。

【００７８】（７）前記補正光学素子は、前記光路選択
素子により偏向された光を、前記集光レンズの光軸に水
平に入射させ、前記光量を大きくなるようにする素子で
あることを特徴とする付記項６記載の光スイッチ。

【００７９】（８）前記補正光学素子は、前記光路選択
素子により偏向された光が、前記光導波部材に入射する
ときのコマ収差を補正し、前記光量を大きくなるように
する素子であることを特徴とする付記項６記載の光スイ
ッチ。

【００８０】本発明は、上述した実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を変えない範囲におい
て、種々の変更、改変等が可能である。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光路選択素子を用いて光路の切り替えを行なうにあた
り、出力側の光ファイバへのカップリング効率が良く、
伝送光量ロスが小さな光スイッチを実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる光スイッチ
の構成を示す構成図である。

【図２】第１の実施の形態に係わるホログラムプレート
による回折の状況を説明するための図である。

【図３】第１の実施の形態に係わる出力側ユニットの斜
視図である。

【図４】第１の実施の形態に係わるガルボユニットの分
解組立図である。

【図５】第１の実施の形態に係わるガルボユニットの構
成を示す断面構成図である。

【図６】第１の実施の形態に係わるガルボユニットの動
作を説明するための部分斜視図である。

【図７】第１の実施の形態の変形例に係る補正プレート
による光路の変化を説明するための図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係わる光スイッチ
の構成を説明するための図である。

【図９】第２の実施の形態に係わる光スイッチにおける
光の反射の状況を説明するための図である。

【図１０】従来技術に係わる光セレクタの要部構成を示
す側方断面図である。

【図１１】従来技術に係わる、マイクロレンズアレイを
用いた光セレクタの要部の構成を示す外観図である。

【符号の説明】

３、１００、１０６・・・入力側光ファイバ４・・・コリメータレンズ６・・・ガルバノミラー８・・・ホログラムプレート９・・・ホログラム１０・・・集光レンズ１０３・・・光反射部１１、１０４、１１０・・・出力側光ファイバ２１・・・コリメータプレート３０・・・ガルボユニット３２・・・ガルバノミラー装置４２・・・ＬＥＤ４３・・・フォトディテクタ６２・・・ハウジング６３・・・マグネット６４・・・ヨーク６６・・・ミラープレート６７・・・バネ６９・・・コイル８０・・・補正プレート８１・・・プリズム部８２・・・集光レンズ部１０５・・・レンズ１０７・・・光反射アレイ１１１・・・マイクロレンズアレイ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１つあるいは複数の第１の光路を、複数の
第２の光路へ選択的に切り替え、１つあるいは複数の光
導波部材に光を入射させる光路選択素子を有する光スイ
ッチにおいて、前記光路選択素子により偏向された光は、補正光学素子
を介して集光レンズに入射し、前記光導波部材に入射す
ることを特徴とする光スイッチ。
【請求項２】１つあるいは複数の第１の光路を、複数の
第２の光路へ選択的に切り替え、１つあるいは複数の光
導波部材に光を入射させる光路選択素子を有する光スイ
ッチにおいて、複数の集光レンズが、前記光導波部材の１つに入射する
複数の光に対応して設けられていることを特徴とする光
スイッチ。
【請求項３】前記光路選択素子が複数の前記第１の光路
に対応して複数個設けられているとき、前記光路選択素
子から偏向された各光は、前記補正光学素子上で互いに
異なる場所に入射することを特徴とする請求項１記載の
光スイッチ。