JP2005275100A - マトリクス型光スイッチ及びマトリクス型光スイッチの製造方法 - Google Patents
マトリクス型光スイッチ及びマトリクス型光スイッチの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005275100A JP2005275100A JP2004089736A JP2004089736A JP2005275100A JP 2005275100 A JP2005275100 A JP 2005275100A JP 2004089736 A JP2004089736 A JP 2004089736A JP 2004089736 A JP2004089736 A JP 2004089736A JP 2005275100 A JP2005275100 A JP 2005275100A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- optical
- matrix type
- gradient index
- type optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
【解決手段】格子状に配列された光路(溝)2の交差点に配置されたN×M個の可動式のミラーR1,1〜RN,Mと、隣接するミラーR1,1〜RN,Mの間に挿入された屈折率分布型光ファイバFr1,1〜FrN-1,M、Fc1,1〜FcN,M-1とを有するマトリクス型光スイッチであって、可動式のミラーR1,1〜RN,Mを光路2の交差点に出し入れすることにより光路2を切り替え、屈折率分布型光ファイバFr1,1〜FrN-1,M、Fc1,1〜FcN,M-1の屈折率はその中心軸から径方向に向かって減少している。
【選択図】図1
Description
n(r)=n0(1−α2/2r0 2) ・・・(1)
このとき、屈折率分布型光ファイバFc1,1の開口数NAは、ほぼ(2)式で表される。
NA=n0・r0・α ・・・(2)
ここで、シングルモードの光伝搬を考えると、構造の対称性から屈折率分布型光ファイバFc1,1の入射端面及び出射端面における光ビーム10の径が等しくなる必要があり、このために屈折率分布型光ファイバFc1,1の長さLは、ほぼ(3)式により表される。
L=π/α ・・・(3)
実際には、(3)式で規定される長さLの前後20%の範囲内で屈折率分布型光ファイバFc1,1の長さLを選択すればよい。また、ミラー間ピッチpは、ファイバ長Lよりも長くなければいけない(p>L)。よって、特定の屈折率分布型光ファイバFc1,1に対するミラー間ピッチpの下限値が定まる。
1=(n0α/n1) 2sin2(αL)+(πn1w1 2/λ)2{cos(αL)+[n0α(p−L) /2n1]sin(αL)}2
・・・(4)
光ビーム10が入射する屈折率分布型光ファイバFc1,1の入射端面における光ビーム10の直径を2w12とした場合、ほぼ(5)式が成り立つ。
(w12/w1)2=1+{λ(p−L)/2πn1w1 2} 2 ・・・(5)
屈折率分布型光ファイバFc1,1内を光ビーム10がシングルモード性を保ちながら光パワーを損失なく伝搬するためには、屈折率分布型光ファイバFc1,1に入射する光ビーム10の径は、屈折率分布型光ファイバFc1,1のコア部8の径よりも小さくなければいけない。具体的には、屈折率分布型光ファイバFc1,1の入射端面における光ビーム10の半径(w12)はコア部8の半径(r0)よりも小さくなければならない。したがって、(5)式から(6)式が導き出せる。
p<2πn1w1 2/λ(r0 2/w1 2−1)1/2+L ・・・(6)
したがって、(4)式及び(6)式を満たすように、各パラメータ(n0、n1、w1、w12、NA、L、p)を選択すれば、屈折率分布型光ファイバFc1,1内を光がシングルモード性を保ちながらほぼ損失なく光ビーム10の光パワーを伝搬させることが出来る。
図1のマトリクス型光スイッチは、行方向に配列された4個の分岐出力(ドロップ)光ファイバ71〜74及び列方向に配列された4個の分岐入力(アド)光ファイバ61〜64を有する。これに対して、図5に示すように、実施の形態の変形例に係わるマトリクス型光スイッチは、分岐出力(ドロップ)光ファイバ71〜74及び分岐入力(アド)光ファイバ61〜64を有さない点が、図1のマトリクス型光スイッチと異なる。その他の構成要素については、実施の形態の変形例に係わるマトリクス型光スイッチは、図1のマトリクス型光スイッチと同じであり、説明を省略する。
屈折率分布型光ファイバの替わりに背景技術で述べた特許文献1に開示されたボールレンズ14を空気中で使用する場合について説明する。ボールレンズ14の焦点距離をf、ミラーR1-R2間ピッチを等間隔でpとすると、空気中(屈折率=1)では周期的に光が伝搬していく条件から、一般的に(7)式に示す関係が必要となる。
f>p/2 ・・・(7)
一方、ボールレンズ14の半径をR、レンズ材料の屈折率をnとすると、焦点距離fは(8)式により表される。
f=nR/2(n−1) ・・・(8)
したがって、(7)式及び(8)式から(9)式が成り立つ。
R>(n−1)p/n ・・・(9)
現実的な固体材料の屈折率nは1.4より大きいので、(9)式は(10)式となる。
R>0.28p ・・(10)
通常、ミラーR1、R2を駆動するアクチュエータのサイズは1mm以上であるため、ミラーR1-R2間の距離も1mm以上必要となる。よって、ボールレンズ14の直径(2R)は0.56mm以上となる。一方、ミラーR1、R2のサイズは、アクチュエータの一般的なストロークから上記例で0.1mm以下にすることが望ましい。したがって、ボールレンズ14の直径(2R)はミラーR1、R2のサイズに比べて5倍以上となる。このように大きさの異なる部品を高精度で位置合わせすることは困難であり、位置ずれがあった場合、伝搬する光パワーの損失につながり、望ましくない。
上記のように、本発明は、1つの実施の形態及びその変形例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。即ち、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。
2…溝(光路)
3…入出力結合用光学素子
4、41〜44…入力光ファイバ
5、51〜54…出力光ファイバ
6、61〜64…分岐入力光ファイバ
7、71〜74…分岐出力光ファイバ
8…コア部
9…クラッド部
10…光ビーム
12…バネ
14…ボールレンズ
L…ファイバ長
R1,1〜R4,4…ミラー
p…ミラー間ピッチ
Claims (9)
- 格子状に配列された光路の交差点に配置されたN×M個の可動式のミラーと、
隣接する前記ミラーの間に挿入された屈折率分布型光ファイバとを有し、
前記ミラーを前記交差点に出し入れすることにより前記光路を切り替え、前記屈折率分布型光ファイバの屈折率はその中心軸から径方向に向かって減少していることを特徴とするマトリクス型光スイッチ。 - 前記屈折率分布型光ファイバに入射する光ビームの径は、前記屈折率分布型光ファイバのコア径よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のマトリクス型光スイッチ。
- 前記屈折率分布型光ファイバと前記ミラーの間の前記光路は、屈折率マッチングオイルで満たされていることを特徴とする請求項1に記載のマトリクス型光スイッチ。
- 前記屈折率分布型光ファイバの端面に無反射コーティングが施されていることを特徴とする請求項1に記載のマトリクス型光スイッチ。
- 前記屈折率分布型光ファイバの端面は凸形状に加工されていることを特徴とする請求項4に記載のマトリクス型光スイッチ。
- 前記屈折率分布型光ファイバの端面は前記光路の方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項4に記載のマトリクス型光スイッチ。
- 行方向に配列されたN個の入力光ファイバと、
列方向に配列されたM個の出力光ファイバと、
前記出力光ファイバに対向して前記列方向に配列されたM個の分岐入力光ファイバと、
前記入力光ファイバに対向して前記行方向に配列されたN個の分岐出力光ファイバとを更に有し、
前記入力光ファイバ、前記出力光ファイバ、前記分岐入力光ファイバ及び前記分岐出力光ファイバと前記ミラーとの間に前記屈折率分布型光ファイバを更に配置したことを特徴とする請求項1乃至6何れか1項に記載のマトリクス型光スイッチ。 - 前記ミラー及び前記屈折率分布型光ファイバを配置するための溝は基板上に一体で形成されていることを特徴とする請求項1乃至6何れか1項に記載のマトリクス型光スイッチ。
- 格子状に配列された光路の交差点に配置されたN×M個の可動式のミラーを前記交差点に出し入れすることにより前記光路を切り替えるマトリクス型光スイッチの製造方法において、
屈折率が中心軸から径方向に向かって減少している屈折率分布型光ファイバを用意し、
軸回りの向きを揃えて前記ミラーの間に隣接して前記屈折率分布型光ファイバを挿入する
ことを特徴とするマトリクス型光スイッチの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004089736A JP2005275100A (ja) | 2004-03-25 | 2004-03-25 | マトリクス型光スイッチ及びマトリクス型光スイッチの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004089736A JP2005275100A (ja) | 2004-03-25 | 2004-03-25 | マトリクス型光スイッチ及びマトリクス型光スイッチの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005275100A true JP2005275100A (ja) | 2005-10-06 |
Family
ID=35174833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004089736A Pending JP2005275100A (ja) | 2004-03-25 | 2004-03-25 | マトリクス型光スイッチ及びマトリクス型光スイッチの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005275100A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8615147B2 (en) | 2010-07-21 | 2013-12-24 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Optical switch device and method of manufacturing the same |
CN108307253A (zh) * | 2017-01-11 | 2018-07-20 | 华为技术有限公司 | 一种光开关矩阵和光通信系统 |
-
2004
- 2004-03-25 JP JP2004089736A patent/JP2005275100A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8615147B2 (en) | 2010-07-21 | 2013-12-24 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Optical switch device and method of manufacturing the same |
KR101433856B1 (ko) * | 2010-07-21 | 2014-08-27 | 한국전자통신연구원 | 광 스위치 소자 및 그의 제조방법 |
CN108307253A (zh) * | 2017-01-11 | 2018-07-20 | 华为技术有限公司 | 一种光开关矩阵和光通信系统 |
CN108307253B (zh) * | 2017-01-11 | 2020-04-03 | 华为技术有限公司 | 一种光开关矩阵和光通信系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5960131A (en) | Switching element having an expanding waveguide core | |
US6522800B2 (en) | Microstructure switches | |
US9967050B2 (en) | Optical signal processing device | |
EP4031914A1 (en) | Micro-optical interconnect component and its method of fabrication | |
KR20130121292A (ko) | 평면 도파로 소자 | |
US20030223675A1 (en) | Optical switch | |
US7162115B2 (en) | Multiport wavelength-selective optical switch | |
CN110658584B (zh) | 一种超大带宽硅基波导mems光开关 | |
JP3818169B2 (ja) | 導波路デバイス | |
JP2002107558A (ja) | 光伝送モジュールおよびそれを用いた光通信システム | |
US6751369B1 (en) | Fiber lens assembly for singlemode optical switches | |
JP4478145B2 (ja) | 中空導波路およびmems反射素子を備える光経路設定装置 | |
JP2007121941A (ja) | ファイバ状位相格子素子、ファイバ状位相格子および位相格子モジュール | |
JP2002055288A5 (ja) | ||
JP2005275100A (ja) | マトリクス型光スイッチ及びマトリクス型光スイッチの製造方法 | |
JP2006520925A5 (ja) | ||
JP2006337398A (ja) | マルチモード合波器 | |
KR101788400B1 (ko) | 평면형 광파 회로 기반의 집적 광학 칩 | |
JP2004061671A (ja) | 光デバイス | |
CN110954994A (zh) | 一种光开关 | |
JP6835827B2 (ja) | ファイバカプラの製造 | |
JP2006338058A (ja) | 光導波路部材及び光モジュール | |
JP2003241002A (ja) | 光コリメータ及び光スイッチ | |
EP1245976A1 (en) | Optical switch configuration | |
JP2004070054A (ja) | 光アッテネータ及び光アッテネータアレー |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070213 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090415 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090602 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090803 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090901 |