JP2003528332A - 反射器型１×ｎスイッチ - Google Patents

反射器型１×ｎスイッチ

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JP2003528332A JP2000578683A JP2000578683A JP2003528332A JP 2003528332 A JP2003528332 A JP 2003528332A JP 2000578683 A JP2000578683 A JP 2000578683A JP 2000578683 A JP2000578683 A JP 2000578683A JP 2003528332 A JP2003528332 A JP 2003528332A
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Abstract

(57)【要約】 入力ファイバ(３０ａ)から受ける光ビーム(１８)を、反平行の、変位された態様(２０)で、複数本の出力ファイバ(３０ｂ)の内の１本に反射する逆行反射器ミラー集成体(２８，１２８)を有する光ファイバスイッチ(２２，４２)。温度変化、摩耗及び裂け、並びに振動への不感受性が、非常に小型であり高速であることとともに達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】発明の分野 本発明は概ね光ファイバスイッチに関し、特に、光ビームの反射を用いて改善
されたスイッチング速度及び再現性を特に有するスイッチングを達成する、可能
なスイッチ接続数を多く、例えばＮを２ないし１００程度とすることができる、
光損失を最小限に抑えた１×Ｎ及び双対１×２スイッチに関する。
【０００２】技術的背景 今では多くのタイプの光ファイバスイッチが市場に出まわっている。多くの特
許が、現在市販されている光スイッチのタイプを例証している：例えば、１９８
３年３月２９日にＧ.Ｓ.ダック(Duck)等に発行された、名称を「光スイッチ」と
する米国特許第４,３７８,１４４号；１９９０年１月３０日にＨ.-Ｓ.リー(Lee)
に発行された、名称を「光ファイバスイッチ」とする米国特許第４,８９６,９３
５号；１９９１年４月９日にＬ.Ｅ.カーチス(Curtiss)に発行された、名称を「
光ファイバチャネル選択装置」とする米国特許第５,００５,９３４号；及び、１
９９５年５月３０日にＪ.-Ｈ.ツァイ(Tsai)に発行された、名称を「多チャネル
光結合スイッチ」とする米国特許第５,４２０,９４６号を参照されたい。構造を
小型にするために、ファイバは様々な配置をとりうる；例えば、１９９７年５月
１３日にＪ.Ｏ.スマイリー(Smiley)に発行された、名称を「小型光スイッチ」とす
る米国特許第５,６２９,９９３号を参照されたい。
【０００３】 上記の特許の構造は全て、達成が困難な、高精度の機械的アライメントに依存
している。例えば、米国特許第４,３７８,１４４号、第４,８９６,９３５号、第
５,４２０,９５３号及び第５,６２９,９９３号では、移動部品と静止部品との間
でアライメントがとられ、一方米国特許第５,００５,９３４号では、互いに遠く
離れている静止部品の間でアライメントがとられる。
【０００４】 １９９２年１２月２２日にＭ.Ｆ.フォルサム(Folsom)等に発行された、名称を
「光ファイバにレーザを適用するためのビーム分配器」 とする米国特許第５,１
７３,９５８号は、複数枚のレンズを有する円筒形ハウジング内に偏心して取り
付けられたプリズム逆行反射器及びハウジングの中心軸のまわりに分散配置され
てレンズに結合された光ファイバを開示している。プリズムは中心軸のまわりで
回転駆動され、回転しながら、中心軸に沿って入射するビームを逆行反射により
順次それぞれのレンズ、したがって光ファイバに向ける。この構成の欠点は中実
プリズムを含むプリズム逆行反射器の使用にある。そのような中実プリズムはシ
ステムを重くし、プリズムの前面は望ましくない光反射をもたらす。
【０００５】 １９９６年１月２日にＪ.Ｅ.ケイヒル(Cahill)等に発行された、名称を「逆行
反射器をもつ光スイッチング装置」とする米国特許第５,４８１,６３１号は、あ
る光ファイバから別の光ファイバに光を向けるように選択的に位置決めされる、
ステップモータに取り付けられた、逆行反射器すなわちコーナーキューブ反射器
の使用を開示している。しかし、逆行反射器がどのように構成されているかにつ
いては言及されていない。
【０００６】 すなわち、部品間の全てのアライメントが互いに比較的近接した状態で、また
相対運動のない状態でとられる光ファイバスイッチが必要とされている。理想的
には、必要な空間を小さくするために小型構造が望まれる。理想的にはまた、光
ファイバは静止しているべきである。最後に、重量を低減し、スイッチング速度
を高めるために逆行反射器の構成が変更されるべきである。
【０００７】発明の概要 本発明にしたがえば、１本の光ファイバからＮ本の光ファイバのいずれかに光
信号をスイッチングするための反射器型１×Ｎスイッチが提供される。本反射器
型１×Ｎスイッチは： (ａ) 軸に沿って配置され、光ファイバ及び光ファイバに固結されたレンズを
含む１台の入力ビーム形成ユニット；入力ビーム形成ユニットは光入力信号を放
射する； (ｂ) 軸のまわりに、入力ビーム形成ユニットに平行に配置されたＮ台の出力
ビーム形成ユニット；出力ビーム形成ユニットはそれぞれ光ファイバ及び光ファ
イバに固結されたレンズを含み、それぞれの出力ビーム形成ユニットは光出力信
号を受け取る； (ｃ) 入力ビーム形成ユニットからの入力光信号をＮ台の出力ビーム形成ユニ
ットのいずれか１台に反射するための、切頂中空反射器集成体；及び (ｄ) 入力ビーム形成ユニットからの入力光信号の照準を出力ビーム形成ユニ
ットのいずれか１台に合わせるために反射器集成体を回転させるための機構； を含む。
【０００８】 本発明にしたがえば、２本の光ファイバの第１のセットからの光信号を光ファ
イバの第２のセットにスイッチングするための反射器型１×２スイッチが提供さ
れる。本反射器型１×２スイッチは： (ａ) 光ファイバ及び光ファイバに固結されたレンズをそれぞれが含む、３台
のビーム形成ユニット；ビーム形成ユニットは軸に関して対称に配された正方形
の３つの頂点に配置され、よって１台のビーム形成ユニットは２台の隣接ビーム
形成ユニットを有する； (ｂ) 軸に関して対称に配置された、平行する２台の回転可能な反射器集成体
；２台の回転可能な反射器集成体は、１台のビーム形成ユニットからの光信号を
隣接ビーム形成ユニットの内の一方の１台に反射し、９０°回転させられると、
光信号をもう一方の１台の隣接ビーム形成ユニットに反射するように配置される
；及び (ｃ) 光信号の照準を２台の隣接ビーム形成ユニットの間で択一的に合わせる
ために２台の回転可能な反射器集成体を回転させるための機構； を含む。
【０００９】 本発明にしたがえば、２本の光ファイバの第１のセットからの光信号を光ファ
イバの第２のセットにスイッチングするための反射器型双対１×２スイッチ、す
なわち反射器型２×２スイッチがさらに提供される。本反射器型双対１×２スイ
ッチは： (ａ) 軸に関して対称に正方形をなして配置された、２台の第１ビーム形成ユ
ニット及び２台の第２ビーム形成ユニット；それぞれのビーム形成ユニットは光
ファイバ及び光ファイバに固結されたレンズを含み、２台の第１ビーム形成ユニ
ットは軸に関して対角に配置される； (ｂ) 軸に関して対称に配置された、平行する２台の回転可能な反射器集成体
；２台の回転可能な反射器集成体は、第１ビーム形成ユニットのそれぞれからの
それぞれの光信号を第２ビーム形成ユニットのそれぞれ一方の１台に反射し、９
０°回転させられると、前記それぞれの光信号を第２ビーム形成ユニットのそれ
ぞれもう一方の１台に反射するように配置される；及び (ｃ) 光信号の照準を第２ビーム形成ユニットの第１の組合せと第２ビーム形
成ユニットの第２の組合せの間で択一的に合わせるために２台の回転可能な反射
器集成体を回転させるための機構； を含む。
【００１０】 本発明は、互いに近接し、相対運動を行わない部品の間で全てのアライメント
がとられる光ファイバスイッチの構造に向けられる。副次的な利点として、例え
ば完成したスイッチの直径が約２５ｍｍ程度の非常に小型の構造が達成される。
また、ファイバは静止しており、このことはファイバの寿命を長くする。
【００１１】 本発明のその他の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び、図面を通し
て同じ参照数字が同じ要素を表す添付図面を考察することにより明らかになるで
あろう。
【００１２】発明を実施するための最良の態様 ここでの説明に参照される図面は、特に注記した場合を除き、比例尺で描かれ
ていないことは当然である。
【００１３】 本発明の実施に関して発明者が現在考えている最良の態様を示す、本発明の特
定の実施形態をここで詳細に参照する。別の実施形態も、適用が可能な範囲で簡
単に説明する。
【００１４】 反平行態様で光ビームを反射するためのよく知られた構造はコーナーキューブ
反射器である。コーナーキューブは、互いに垂直の３枚のミラーを含む。図１ａ
は、３枚のミラー１２，１４及び１６を含む、そのようなコーナーキューブ反射
器(逆行反射器)１０を描いている。入りビーム、すなわち入力ビーム１８がコー
ナーキューブ１０に入り、出ビーム、すなわち出力ビーム２０として出てくる。
【００１５】 図１ｂには、２枚のミラー１４’及び１６’を有するミラー系１０’を含む、
２次元に簡略化した破断図が示される。２枚のミラー１４’及び１６’のなす角
ｂ-ｅ-ｃが直角であれば、ａ-ｂ(入りビーム１８)はｃ-ｄ(出ビーム２０)に平行
で、方向は逆である。３次元では、図１ａのキューブミラー１０と同様に集成さ
れた、それぞれのミラーが他の２枚のミラーに垂直である３枚のミラーが、同じ
結果をもたらす。出力ビーム２０は入力ビーム１８に平行であるが、逆方向に進
むことから、出力ビームは“反平行”ビームと称されることが多い。
【００１６】 コーナーキューブ反射器１０”をつくる上での一般的方法は、ガラスブロック
を用い、図１ｃに見られるように、互いに垂直な面１２”，１４”，１６”をつ
くることである。入りビーム１８は面２１を通してキューブに入り、３回反射さ
れて、出ビーム２０として出てくる。面１２”，１４”，１６”は光を内部全反
射(ＴＩＲ)で自然に反射するか、または背面に反射材を被覆される(背面反射)。
面２１は一般に、空気−ガラス界面での光損失を最小限に抑えるために反射防止
(ＡＲ)膜で被覆される。
【００１７】 ファイバスイッチにコーナーキューブ構造を用いるためには、モータが用いら
れ、ビームを反射して変位させる配置に、３枚のミラーがモータシャフトに取り
付けられる。図２ａは、ミラー集成体２８が取り付けられた回転シャフト２６を
有するモータ２４を含む、そのようなファイバスイッチ２２を示す。それぞれが
レンズ３２に結合された複数本の光ファイバ３０が、シャフト２６の軸３４のま
わりに互いに平行に配置される。入りビーム１８はミラー集成体２８で反射され
出ビーム２０として出てくる。このようにして、本図では３０ａとして表される
１本の光ファイバからのレンズ３２ａを介した光が、本図では３０ｂと表される
選択された第２の光ファイバにレンズ３２ｂを介してスイッチングされる。選択
は、ミラー集成体２８を回転させて、選ばれたビーム形成ユニット３６を出力ビ
ーム２０の照準に合わせるための所望の位置につけることだけで達成される。
【００１８】 詳しくは、レンズ３２ａに結合されたファイバ３０ａを含む、１台のビーム形
成ユニット３６ａが実質的にモータ軸２６上に配置され、一方Ｎ台のビーム形成
ユニット３６が軸のまわりに円をなして配置される。ミラー集成体２８はモータ
２４により、中心ファイバ３０ａとＮ本のファイバ３０の内のいずれか選ばれた
１本３０ｂとの間に光路をつくるための位置につけられる。
【００１９】 ファイバ３０ａとファイバ３０ｂとの間の接続がなされた場合、光がファイバ
間で双方向に進み得ることは当業者には当然であろう。すなわち、上述したよう
に、光はファイバ３０ａからファイバ３０ｂに進むことができるが、光はファイ
バ３０ｂから３０ａに進むこともでき、事実上、光は同時に両方向に進むことが
できる。
【００２０】 オプトエレクトロニクスにおいて光ファイバを結合するために一般に用いられ
る、分布屈折率(ＧＲＩＮ)レンズを含むいかなるレンズも、本発明の実施に用い
ることができる。それぞれの光ファイバ３０のレンズ３２への接続は、１９９８
年７月１７日に出願された米国特許出願第０９/１１８,０３３号に開示され、特
許請求されているような、融着接続により達成されることが好ましい。融着接続
法では、ファイバを囲む円環ビームの形状にされて、融着接続をおこさせるのに
十分な温度までレンズ面を加熱する、レーザビームを用いることにより光ファイ
バ３０がレンズ３２に“溶接”される。
【００２１】 ビーム形成ユニット３６は全て、ＧＲＩＮレンズ３２と同程度の熱膨張係数を
有する堅牢な構造体(図示せず)内に、互いに非常に近接させて配置することがで
きる。一例として、レンズ３２を所定の位置におさまりよく固定する寸法につく
られたスロットを備えた、例えばステンレス鋼またはアルミニウムでつくられた
金属構造体を、レンズを軸２６に平行に維持するために用いることができる。こ
のようにすれば、温度変動、摩耗及び裂け、振動等に対してビーム形成ユニット
３６間の位置関係は正確に保たれる。入りビーム１８と出ビーム２０との間の良
好な平行性を保ち得るように、ミラー集成体２８も非常に堅牢につくることがで
きる。ビーム形成ユニット３６に対するミラー集成体２８の位置合わせは厳密に
正確である必要はなく、ミラー集成体２８がＮ台のビーム形成ユニット３６の隣
接ユニットのいずれにも同時にビームを送ることができないようにしさえすれば
よい。
【００２２】 非常に粗いアライメントが必要なだけであるから、故障したモータ２４の交換
は簡単である。モータベアリングの摩耗によるいかなる光アライメントずれも生
じないであろう。同様に、ビーム形成ユニット３６のミラー集成体２８への相対
的振動によるいかなる光アライメントずれも生じないであろう。
【００２３】 数Ｎ及びＧＲＩＮレンズ３２の大きさに依存するが、ビーム形成ユニット３６
のつくる円をモータ径より小さくすることができ、よって小型スイッチ２２をつ
くることができる。モータ２４はステップモータとすることができ、ビーム形成
ユニット３６をモータのステップ位置に合わせて配置することができる。ファイ
バは静止しモータ２４とシャフト２６だけが回転するから、ダック(Duck)等への
米国特許第４,８９６,９３５号に開示される構造とは対照的に、モータはファイ
バ３０に損傷を与えることなく無制限に回転することができる。シャフト位置を
知るために何らかの電気的または光学的機構が必要である。例えば、シャフトエ
ンコーダのようなインデックス機構(図示せず)が、与えられたいずれかの時点に
おけるモータ２４の位置を定めるために技術上よく知られている。
【００２４】 図２ｂは３つの反射面１１２，１１４，１１６を含むミラー集成体２８を描い
ている。ミラー集成体２８は個別の３枚のミラー１１２，１１４，１１６を１つ
に集成することによりつくることができるが、これは費用がかかりすぎて、大量
生産向けには許容できない。ミラー集成体２８を作製し得るいくつかの方法があ
る。これらには、(１)転写光学面、(２)放電加工(ＥＤＭ)、(３)電鋳、及び(４)
結晶エッチングがあるが、これらが全てではない。
【００２５】 転写光学面プロセスにおいては、光学的に品質の高い表面をもつ雌“金型”が
つくられる。粗加工パーツがつくられる。金型が必要な順とは逆順にミラー材で
被覆される；例えば、初めに剥離層、次いで保護ＳｉＯ２層、続いて金層の順で
ある。粗加工パーツがエポキシ樹脂で被覆され、金型に押し付けられる。エポキ
シ樹脂が硬化した後、パーツは剥離層部分で引き離される。剥離層がパーツから
除去され、パーツ(ミラー集成体２８)ができる。
【００２６】 ＥＤＭプロセスにおいては、上と同様に金型がつくられる。次いで金型は粗加
工パーツの近くに置かれ、両者の間に電流が流される。パーツは金型に合わせて
電気的にエッチングされる。次いでパーツは取り出され、例えばまず金層、次い
で保護層(例えばＳｉＯ２層)で被覆される。
【００２７】 電鋳プロセスにおいては、金型がつくられ、次いで初めに剥離層、続いて、通
常はニッケルの、厚い金属層で被覆される。ニッケルパーツが取り外されて、ミ
ラー被覆される。
【００２８】 結晶エッチングプロセスにおいては、ミラー１１２，１１４，１１６の垂直関
係が得られるように、結晶基材が結晶面に沿ってエッチングされる。
【００２９】 いずれの場合にも、重量を軽減し、スイッチング速度を高めるために、ミラー
集成体、すなわち逆行反射器２８は中空である。中空であることは、上掲の米国
特許第５,１７３,９５８号に開示されているような、重量を大きくし、光も反射
する中実ガラスプリズムがないことを意味する。中空逆行反射器では、中実プリ
ズム面からのような光反射が軽減される。中空逆行反射器のミラー面は、前面が
ミラーをつくる材料で被覆されている。このミラー構造は一般に“前反射面”ミ
ラーとして知られている。この構造は、他の、後反射面ミラー構造より光損失が
少ない。
【００３０】 逆行反射器２８は、さらに重量を軽減し、スイッチング速度を高めるために、
切頂されていることも好ましい。切頂されていることは、図１ａに描かれた従来
のコーナーキューブ反射器に示されているように全ミラー面が接合されてはいな
いことを意味する。代わりに、光を反射するのに必要な程度のミラー面だけが用
いられる。さらに、ミラー面１１２はミラー面１１４，１１６から離して置かれ
ていることがわかる。この間隔は、中心のビーム形成ユニット３６ａから外側の
ビーム形成ユニット３６ｂまでの半径に等しい。
【００３１】 ミラー面１１２の照準は、中心のビーム形成ユニット３６ａに合わせることが
でき、よってミラー面１１４，１１６の照準を周縁のＮ台のビーム形成ユニット
３６に合わせることができる。あるいは、ミラー面１１２の照準をＮ台のビーム
形成ユニット３６に合わせることができ、よってミラー面１１４，１１６の照準
を中心のビーム形成ユニット３６ａに合わせることができる。
【００３２】 ミラー集成体２８の重量をモータ軸３４のまわりで対称にするために、モータ
軸２６に最も近いミラー集成体端に釣合い錘４０を付加することができる。
【００３３】 ミラー集成体の２つの拡大図が図３ａ，３ｂに示される。図３ａにおいては、
図の面に垂直に第１のミラー１１２にきて、図の面に入るビーム１８が示されて
いる。ビーム１８はミラー１１２で折り返されて、第２のミラー１１４及び第３
のミラー１１６に到達する。ここでビームは２回折り返されて、出力ビーム２０
として図の面から送り出される。
【００３４】 上述の構造にともなう難点は、ミラー１１４と１１６との間の接触線である。
この線の幅が無限小でない限り、間違いなく光損失が生じるであろう。この難点
を克服するため、ミラー１１２，１１４，１１６を図３ｂに示されるように配置
することができる。ビーム１８は、ミラー１１４と１１６との間の領域に当るこ
となく、ミラー１１２からミラー１１４に、次いでミラー１１６に進む。ビーム
は図３ａ及び３ｂに示される方向の逆行方向に伝搬し得ることに注意されたい。
【００３５】 別の適用において、図４に示されるような、実質的に、同時に動作する２つの
１×２スイッチであるバイパススイッチ４２をつくることができる。光ファイバ
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ及びレンズ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを
それぞれが含む４台のビーム形成ユニットが、回転軸３４に関して対称に配され
る、正方形の４つの頂点に配置される。この構成は２×２スイッチとしても知ら
れる。ミラー集成体１２８は、上述したそれぞれが３枚のミラー１１２，１１４
，１１６をもつ２つのミラーセット２８ａ，２８ｂを含む。回転ソレノイド２４
’をモータ２４の代わりに用いることができる。正方形の対角の頂点に配された
、ファイバ３０ａ及び３０ｄはビーム形成ユニットの第１の組合せを構成し、フ
ァイバ３０ｂと３０ｃはビーム形成ユニットの第２の組合せを構成する。図に示
された位置において、ファイバ３０ａはファイバ３０ｃに結合され(結合ａ-ｃ)
、ファイバ３０ｂはファイバ３０ｄに結合される(結合ｂ-ｄ)。ミラー集成体１
２８が９０°回転させられると、結合はａ-ｂ及びｃ-ｄとなる。
【００３６】 図４からわかるように、ミラー集成体１２８を用いれば、１×２スイッチ４２
は３本の光ファイバ、例えば３０ａ，３０ｂ，３０ｃのみを用いてつくることが
できる。第４の光ファイバ３０ｄは省略されるが、残る３本の光ファイバは図４
に描かれたものと同じ空間構成にある。このような場合には、光ファイバ３０ａ
から光ファイバ３０ｂまたは３０ｃのいずれにも光信号を迅速にスイッチングす
ることができる。
【００３７】 図５に描かれるように、３枚のミラー１１２，１１４，１１６の代わりに、２
枚のミラー１１２，１１４をミラー集成体２８’に用いることができる。この場
合には、入りビーム１８がミラー１１２，１１４の交会線４４に垂直であるとき
にのみ、光ビーム１８は入りユニット３６ａに反平行な光路２０に反射されるで
あろう。したがって、３枚ミラー構造と同じ性能を得るためには、ミラー集成体
２８’とビーム形成ユニット３６との間のアライメントを一層精確にとる必要が
ある。しかし、この構成は低特性スイッチには有用であり得る。
【００３８】工業的適用可能性 本発明の反射器型１×Ｎ及び双対１×２スイッチは、極めて多くの光エレクト
ロニクス用途、データ通信及び遠距離通信に利用されることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】 ３枚のミラーが互いに垂直な、既知の３ミラー型コーナーキューブの斜視図
【図１ｂ】 互いに垂直な２枚のミラーの場合の光線路を描く、２次元に簡略化した破断図
【図１ｃ】 既知の中実ガラスコーナーキューブ反射器(逆行反射器)の斜視図
【図２ａ】 １本のファイバから別のファイバにスイッチングするためのミラー集成体を含
む、本発明にしたがう装置の簡略な斜視図
【図２ｂ】 図２ａのミラー集成体の斜視図
【図３ａ】 出力ビームに関係づけられた２枚のミラーが入力ビームに関係づけられた１枚
のミラーと精確にアライメントがとられ、よって１枚のミラーからの光が２枚の
ミラーにより等しく反射される、ミラー集成体の拡大図
【図３ｂ】 図３ａと同様であるが、１枚のミラーからの光が他の２枚のミラーの内の第１
のミラーに向けられ、次いで他の２枚のミラーの内の第２のミラーに向けられる
よく配慮された構成をもつ、ミラー集成体の拡大図
【図４】 図２ａと同様であるが、同時に動作する１×２スイッチを含むバイパススイッ
チを示す、本発明にしたがう装置の簡略な斜視図
【図５】 図２ａと同様であるが、３枚のミラーの代わりに２枚のミラーを使用した低特
性スイッチを示す、本発明にしたがう装置の簡略な斜視図
【符号の説明】
１８ 入りビーム ２０ 出ビーム ２２，４２ 光ファイバスイッチ ２４ モータ ２６ モータシャフト ２８，１２８ ミラー集成体 ３０ 光ファイバ ３２ レンズ ３６ ビーム形成ユニット １１２，１１４，１１６ ミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＪＰ

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １本の光ファイバ(３０ａ)からの光信号(１８)をＮ本の光フ
    ァイバ(３０ｂ)のいずれかにスイッチングする反射器型１×Ｎスイッチ(２２)に
    おいて： (ａ) 軸(３４)に沿って配置され、前記光ファイバ(３０ａ)及び前記光ファイ
    バ(３０ａ)に固結されたレンズ(３２ａ)を含む第１ビーム形成ユニット(３６ａ)
    ； (ｂ) 前記第１ビーム形成ユニット(３６ａ)に平行に、前記第１ビーム形成ユ
    ニット(３６ａ)から固定された間隔をおいて、前記軸(３４)のまわりに配置され
    た少なくとも２台の第２ビーム形成ユニット(３６ｂ)；前記第２ビーム形成ユニ
    ット(３６ｂ)のそれぞれは前記光ファイバ(３０ｂ)及び前記光ファイバ(３０ｂ)
    に固結されたレンズ(３２ｂ)を含む； (ｃ) 前記光信号(１８)を、前記第１ビーム形成ユニット(３６ａ)と前記第２
    ビーム形成ユニット(３６ｂ)のいずれか１台との間で反射させるための中空反射
    器集成体(２８)；前記反射器集成体(２８)は前記光信号(１８)を反射させて反平
    行光信号(２０)を形成するための、前記固定間隔をおいて配置された、少なくと
    も２つの反射面(１１２，１１４)を含む；及び (ｄ) 前記第１ビーム形成ユニット(３６ａ)からの光信号(１８)の照準を前記
    第２ビーム形成ユニット(３６ｂ)のいずれか１台と合わせるために前記中空反射
    器集成体(２８)を回転させるための機構(２４)； を含むことを特徴とする反射器型１×Ｎスイッチ(２２)。
  2. 【請求項２】 前記反射器集成体(２８)が、互いに垂直に、前記固定間隔を
    おいて配置された２枚の前反射面ミラー(１１２，１１４)を含むことを特徴とす
    る請求項１記載の反射器型１×Ｎスイッチ(２２)。
  3. 【請求項３】 前記反射器集成体(２８)が、互いに垂直に配置された３枚の
    前反射面ミラー(１１２，１１４，１１６)を含み、第１のミラー(１１２)は第２
    のミラー(１１４)及び第３のミラー(１１６)と前記固定間隔をおいて配置され、
    前記第２及び第３のミラー(１１４，１１６)は互いに隣接していることを特徴と
    する請求項１記載の反射器型１×Ｎスイッチ(２２)。
  4. 【請求項４】 前記３枚のミラー(１１２，１１４，１１６)が重量を小さく
    するために切頂されていることを特徴とする請求項１記載の反射器型１×Ｎスイ
    ッチ(２２)。
  5. 【請求項５】 前記反射器集成体(２８)が：(ａ)転写光学ミラー面；(ｂ)放
    電加工ミラー面；(ｃ)電鋳ミラー面；及び(ｄ)結晶エッチミラー面の内の１つを
    含むことを特徴とする請求項１記載の反射器型１×Ｎスイッチ(２２)。
  6. 【請求項６】 前記回転させる機構(２４)がシャフトエンコーダを含むこと
    を特徴とする請求項１記載の反射器型１×Ｎスイッチ(２２)。
  7. 【請求項７】 前記光信号(１８)が遠距離通信情報を含むことを特徴とする
    請求項１記載の反射器型１×Ｎスイッチ(２２)。
  8. 【請求項８】 前記レンズ(３２)の内の少なくとも１つが屈折率において勾
    配を有することを特徴とする請求項１記載の反射器型１×Ｎスイッチ(２２)。
  9. 【請求項９】 前記ビーム形成ユニット(３６)の内の少なくとも１台が前記
    レンズ(３２)に融着接続された前記光ファイバ(３０)を含むことを特徴とする請
    求項１記載の反射器型１×Ｎスイッチ(２２)。
  10. 【請求項１０】 前記第２ビーム形成ユニット(３６ｂ)が前記軸(３４)のま
    わりに対称に円をなして配置されることを特徴とする請求項１記載の反射器型１
    ×Ｎスイッチ(２２)。
  11. 【請求項１１】 少なくとも１台の前記第１ビーム形成ユニット及び複数台
    の前記第２ビーム形成ユニットが、前記レンズと同程度の熱膨張係数を有する堅
    牢な構造体内に維持されることを特徴とする請求項１記載の反射器型１×Ｎスイ
    ッチ(２２)。
  12. 【請求項１２】 Ｎが２から１００の範囲にあることを特徴とする請求項１
    記載の反射器型１×Ｎスイッチ(２２)。
  13. 【請求項１３】 反射器型１×２スイッチ(４２)において： (ａ) ３台の請求項１記載のビーム形成ユニット(３６ａ，３６ｂ，３６ｃ)；
    前記ビーム形成ユニット(３６ａ，３６ｂ，３６ｃ)は前記軸(３４)のまわりに対
    称に配された正方形の３つの頂点に配置され、よって１台のビーム形成ユニット
    (３６ａ)が２台の隣接ビーム形成ユニット(３６ｂ，３６ｃ)を有する； (ｂ) 前記軸(３４)のまわりに対称に配置された平行する２台の前記回転可能
    な反射器集成体(２８ａ，２８ｂ)； 前記２台の回転可能な反射器集成体(２８ａ
    ，２８ｂ)は、前記１台のビーム形成ユニット(３６ａ)からの光信号(１８)を前
    記隣接ビーム形成ユニットの内の１台(３６ｂ)に向けて反射し、９０°回転させ
    られると、前記光信号(１８)を別の１台の前記隣接ビーム形成ユニット(３６ｃ)
    に向けて反射するように、配置される；及び (ｃ) 前記光信号(１８)の照準を前記隣接ビーム形成ユニット(３６ｂ，３６
    ｃ)の間で択一的に合わせるために前記２台の回転可能な反射器集成体(２８ａ，
    ２８ｂ)を回転させるための前記機構(２４)； を含むことを特徴とする反射器型１×２スイッチ(４２)。
  14. 【請求項１４】 反射器型双対１×２スイッチ(４２)において： (ａ) 前記軸(３４)のまわりに正方形をなして配置された、請求項１記載の、
    ２台の前記第１ビーム形成ユニット(３６ａ，３６ｄ)及び２台の第２前記ビーム
    形成ユニット(３６ｂ，３６ｃ)； 前記２台の第１ビーム形成ユニット(３６ａ，
    ３６ｄ)は前記軸に関して対角に配置される； (ｂ) 前記軸(３４)のまわりに対称に配置された平行する２台の前記回転可能
    な反射器集成体(２８ａ，２８ｂ)； 前記２台の回転可能な反射器集成体(２８ａ
    ，２８ｂ)は、前記第１ビーム形成ユニット(３６ａ，３６ｄ)のそれぞれからの
    それぞれの前記光信号(１８)を前記第２ビーム形成ユニット(３６ｂ，３６ｃ)の
    それぞれ一方の１台(３６ｂ，３６ｃ)に向けて反射し、９０°回転させられると
    、前記それぞれの光信号を前記２台の第２ビーム形成ユニットのそれぞれもう一
    方の１台(３６ｃ，３６ｂ)に向けて反射するように、配置される；及び (ｃ) 前記光信号(１８)の照準を前記第２ビーム形成ユニットの第１の組合せ
    (３６ｂ，３６ｃ)と前記第２ビーム形成ユニットの第２の組合せ(３６ｃ，３６
    ｂ)との間で択一的に合わせるために前記２台の回転可能な反射器集成体 (２８
    ａ，２８ｂ)を回転させるための前記機構(２４)； を含むことを特徴とする反射器型双対１×２スイッチ(４２)。
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