JP2008003415A - 光スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】光スイッチにおいて、簡単な構成により、コリメートレンズの個数削減と低コスト化を図り、安価かつ低損失なものを実現する。
【解決手段】光スイッチ１は、それぞれ光が入出射する２つの端面を有し、その一方の端面に光結合するように複数本の光ファイバ２の端面が配設された１個のコリメートレンズ３と、コリメートレンズ３の他方の端面に対向すると共に離間して配置され、光ファイバ２から出射されコリメートレンズ３を透過してコリメートレンズ３の他方の端面から出射する光を反射するミラー４と、コリメートレンズ３とミラー４とが離間する空間に対して出し入れ自在に設けられた透光性のウエッジプリズム５と、ウエッジプリズム５を駆動して出し入れするためのメカニカルリレー７と、光ファイバ２が一方方向に導出される器体１０と、を備えている。コリメートレンズ３とミラー４とは、光学基台６に固定されて一体化した光学ブロックを構成している。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数本の光ファイバの間で光路の組合せを切り替える光スイッチに関する。

従来から、複数本の光ファイバの間で光路の組合せを切り替える光スイッチが知られている。例えば、複数本の光ファイバのそれぞれの端部に個別にコリメートレンズを光結合させると共に、各コリメートレンズを離間して対向させ、その離間した空間にプリズムを出し入れする構成の光スイッチがある。このような光スイッチは、プリズムの有無によって、コリメートレンズ間の光路を切り替える（例えば、特許文献１参照）。
特開平４−１４５４０９号公報

しかしながら、上述した特許文献１に示されるような光スイッチにおいては、コリメートレンズが光ファイバの数だけ必要であり、コリメートレンズの個数増が光スイッチのコストを引き上げる要因になっており、低コスト化が進展しないという問題がある。

本発明は、上記課題を解消するものであって、簡単な構成により、コリメートレンズの個数を削減できて安価で低損失を実現する光スイッチを提供することを目的とする。

上記課題を達成するために、請求項１の発明は、光ファイバからの出射光に対して光路切替又は光路切断を行う光スイッチにおいて、それぞれ光が入出射する２つの端面を有し、その一方の端面に光結合するように複数本の光ファイバの端面が配設された１個のコリメートレンズと、前記コリメートレンズの他方の端面に対向すると共に離間して配置され、前記光ファイバから出射され前記コリメートレンズを透過して当該コリメートレンズの他方の端面から出射する光を反射するミラーと、前記コリメートレンズと前記ミラーとが離間する空間に対して出し入れ自在に設けられた透光性のウエッジプリズムと、を備え、前記ミラーは、前記ウエッジプリズムが前記空間に入れられてないときに前記光ファイバから出射され前記コリメートレンズを透過して当該コリメートレンズの他方の端面から出射する光を、当該コリメートレンズを逆行させて前記光ファイバのいずれかに入射するように反射させ、前記ウエッジプリズムは、前記空間に入れられることによって、当該プリズムが入れられてないときに前記ミラーによる反射光が入射していた光ファイバとは異なる光ファイバに前記反射光を入射させるように光路を切替え、又は、前記ミラーによる反射光を何れの光ファイバにも入射させないように光路を切断するものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の光スイッチにおいて、前記ウエッジプリズムは、複数設けられると共に、互いに独立に前記空間に対して出し入れ自在とされているものである。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光スイッチにおいて、前記コリメートレンズの一方の端面は、当該コリメートレンズの光軸に対して所定の傾斜を有し、その傾斜した端面の法線ベクトルと前記ウエッジプリズムの頂角の方向を示すベクトルとが互いにねじれの関係にあるものである。

請求項１の発明によれば、１個のコリメートレンズに複数本の光ファイバを光結合して、複数本の光ファイバでコリメートレンズを共用するので、コリメートレンズの個数増を抑えることができコストダウンが可能となる。また、透光性のウエッジプリズムを用いて光路を変化させてスイッチングを行うので、光の反射により光路を切り替える方法、例えば、ミラーを出し入れして光路切り替える方法と比較して、安定な動作が可能となる。これは、光路中に挿入するウエッジプリズムが光を透過させて屈折により光路を変化させるので、反射型のものよりも空間配置の位置精度許容値が大きいからである。従って、光スイッチは、組立が容易で安価となり、かつ低損失を実現できる。

請求項２の発明によれば、複数のウエッジプリズムによって、光ファイバ間のより多くの組合せについて光スイッチングを実現でき、安価に低損失の光スイッチを実現できる。

請求項３の発明によれば、コリメートレンズ端面に傾斜を設けるので、光が端面を通過する際の端面におけるフレネル反射によるリターンロスを低減できる。また、その傾斜の方向が、ウエッジプリズムの有無によって互いに切り替えられる光路の光路長の差を少なくする方向とされているので、切替え前後の光路差を少なくでき、光信号の劣化を抑えて光をスイッチングすることができる。

以下、本発明の実施形態に係る光スイッチについて、図面を参照して説明する。本明細書において、光スイッチとその各部の空間配置の説明のために、図中に示したｘｙｚ直交座標系を参照する。光スイッチは、実空間における上下左右等の取付姿勢に関わりなく用いることができる。

（第１の実施形態）
図１（ａ）（ｂ）は第１の実施形態に係る光スイッチ１の断面を示し、図１（ｃ）は光スイッチ１を上から見た内部を示し、図２（ａ）は光スイッチ１を光ファイバ２側から見た外観を示し、図２（ｂ）は光スイッチ１のコリメートレンズ３を光ファイバ２側から見た外観を示す。

光スイッチ１は、それぞれ光が入出射する２つの端面を有し、その一方の端面に光結合するように複数本の光ファイバ２の端面が配設された１個のコリメートレンズ３と、コリメートレンズ３の他方の端面に対向すると共に離間して配置され、光ファイバ２から出射されコリメートレンズ３を透過してコリメートレンズ３の他方の端面から出射する光を反射するミラー４と、コリメートレンズ３とミラー４とが離間する空間（以下、スイッチング空間ともいう）に対して出し入れ自在に設けられた透光性のウエッジプリズム５と、ウエッジプリズム５を駆動して出し入れするためのメカニカルリレー７と、光ファイバ２が一方方向に導出される器体１０と、を備えている。

上述のコリメートレンズ３とミラー４とは、光学基台６に固定されて一体化した光学ブロックを構成している。ウエッジプリズム５は、メカニカルリレー７のアマチュアに取り付けた延長アーム７ａの先端に固定されている。ウエッジプリズム５は、メカニカルリレー７の駆動に伴うアマチュアのシーソ運動によって、コリメートレンズ３とミラー４とが離間して成すスイッチング空間に対して出し入れされる。ウエッジプリズム５は、光を透過させて光路（図１（ａ）（ｂ）に破線で図示）を変化させるプリズムである。そこで、ウエッジプリズム５の２つの光透過面はフレネル反射による光エネルギ損失を防ぐため、反射防止コートを施すのが望ましい。

上述の光学基台６と、それに固定された光学ブロックと、メカニカルリレー７に一体化された延長アーム７ａ及びウエッジプリズムとが、器体１０内に納められている。器体１０は、上面が開口した箱体１０ｂと箱体１０ｂに被せる蓋体１０ａとから成っている。メカニカルリレー７は、その端子を箱体１０ｂの外部に突出させた状態で、箱体１０ｂの内部底面に固定されている。また、光学基台６は、メカニカルリレー７の側面に固定されている。

光ファイバ２は、例えば、被覆２０によって４本一体とされたベルト状のものである。光ファイバ２は、器体１０内部で被覆２０を取り除かれ、その先端部分をマトリックス状に集められて、コリメートレンズ３の一方の端面に光結合するように、例えば、透光性の接着剤を用いて固着されている。透光性接着剤の屈折率は、光ファイバ２ａ〜２ｄの屈折率とコリメートレンズ３の屈折率との概略中間の値とされている。これにより、端面におけるフレネル反射による光エネルギ損失を抑えることができる。なお、各端面に反射防止コートを施してフレネル反射による光エネルギ損失を抑えるようにしてもよい。また、器体１０の内部は、光ファイバ２の被覆２０部分において、封止樹脂１１によって封止されている。なお、光ファイバ２は、ベルト状の一体物に変わる物として、独立した４本の光ファイバ２を用いることもできる。

コリメートレンズ３は、一方の端面が平面であり、他方の端面が凸レンズである円柱状のレンズである。コリメートレンズ３の円柱部中心線の方向がｚ軸方向であり、ウエッジプリズム５を出し入れする方向がｙ軸方向である。平面からなる端面側に、光ファイバ２の端面が光結合して配置される。光ファイバ２の端面から出射された光は、コリメートレンズの円柱部分で広がり、凸レンズ部分で平行光とされてコリメートレンズ３から出射される。逆に、コリメートレンズ３の凸レンズ側から入射する平行光は、円柱部分で収束して平面からなる端面において、光ファイバ２が受光可能なサイズとなる。なお、ミラー３は、その反射面がｚ軸に垂直になるように、光学基台６に固定されている。

４本の光ファイバ２を区別して、光ファイバ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとする。これらの光ファイバ２は、図２（ｂ）に示すように、コリメートレンズ３の中心軸から等距離の位置であって最短の位置に、中心軸に対して互いに回転対称となるように２行２列のマトリックス状に配置されている。光ファイバ２ａ，２ｂ及び光ファイバ２ｃ，２ｄが、それぞれｙ軸方向に並べて配置されている。各光ファイバ２の光軸は、少なくともコリメートレンズ３との光結合部分において、ｚ軸方向に平行とされている。

次に、光スイッチ１の動作を説明する。図３（ａ）〜（ｃ）はウエッジプリズム５をスイッチング空間に入れていない状態の光路を示し、図４（ａ）〜（ｃ）はウエッジプリズム５をスイッチング空間に入れた状態の光路を示し、図５（ａ）（ｂ）は光スイッチ１におけるスイッチングの様子を模式的に示す。これらの図において、光路は破線又は太い実線によって図示されており、これらは、広がったり平行光となったりする光を代表して示す光路である。

光スイッチ１において、ミラー４は、ウエッジプリズム５がスイッチング空間に入れられてないときに、光ファイバ２から出射されコリメートレンズ３を透過してコリメートレンズ３の他方の端面から出射する光を、コリメートレンズ３を逆行させて、いずれかの光ファイバ２に入射するように反射させる。例えば、光ファイバ２ａからの光は、光ファイバ２ｃに向かうように、また、光ファイバ２ｄからの光は、光ファイバ２ｂに向かうように、ミラー４によって反射される。図３（ａ）（ｂ）に示すように、光ファイバ２ａ〜２ｄの配置がコリメートレンズ３の中心軸に対して対称なので、ミラー３の反射面に入出射する光の光路と反射面との成す角度はいずれも同じ角度θである。

また、ウエッジプリズム５は、スイッチング空間に入れられることによって、プリズム５が入れられてないときにミラー４による反射光が入射していた光ファイバ２とは異なる光ファイバ２に反射光を入射させるように光路を切替え、又は、ミラー４による反射光を何れの光ファイバ２にも入射させないように光路を切断する。例えば、光ファイバ２ａからの光は、ミラー４とウエッジプリズム５とによって光路が変えられ、光ファイバ２ｂに向かい、また、光ファイバ２ｄからの光は、何れの光ファイバ２にも向かわないように光路が切断される。このように、光スイッチ１は、光ファイバ２からの出射光に対して光路切替又は光路切断を行う。

光スイッチ１の動作をさらに詳述する。本実施形態の光スイッチ１に用いられるウエッジプリズム５は、プリズム５を透過する光の光路の向きを、もとの光路の向きから僅かに変化させるプリズムである。図５（ａ）に示すように、光ファイバ２ａからの光は、コリメートレンズ３を透過してミラー４の反射点Ｐ０で反射して、コリメートレンズ３の中心軸に関して対称となる光路に沿って逆行し、光ファイバ２ｃに達する。

ウエッジプリズム５は、その頂角の方向、すなわち、厚みが薄くなる方向をｘ軸の負の方向に向け、かつ、プリズム５の入出射面をｘｚ平面に垂直にした状態で、スイッチング空間に入れられる。ウエッジプリズム５は、プリズムが厚くなる側に、光路を曲げる。従って、ウエッジプリズム５の挿入によって、ミラー４の反射面における反射位置が、反射点Ｐ０から反射点Ｐ１に移動する。

このとき、ミラー４の反射面とミラー４に入射する光路との成す角度は、ｙｚ面内において（図４（ａ）参照）は角度θであるのに対し、ｘｚ平面において（図４（ｂ）参照）、角度φ＝９０゜となる。このため、ミラー４で反射された光は、図４（ｂ）に示すように、光ファイバ２ａからの光の光路を逆に辿るように進んで、光ファイバ２ｂに入射されることになる。

ウエッジプリズム５の頂角の角度αは、
α＝（ａｒｃｔａｎ（Ｈ／２ｆ））／（ｎ−１）、
によって決定される。ここで、Ｈは光ファイバ間のピッチ、ｆはコリメートレンズ３の焦点距離、ｎはウエッジプリズムの屈折率である。

本実施形態の光スイッチ１は、端部を２行２列のマトリックス状に配列した４本の光ファイバ２ａ〜２ｄに対し、２つの状態を切り替える２×２ａｄｄ／ｄｒｏｐ光スイッチを構成している。すなわち、光スイッチ１は、光ファイバ２ａと光ファイバ２ｃとが光結合されると共に光ファイバ２ｄと光ファイバ２ｂとが光結合される第１の状態と、光フアイバ２ａと光ファイバ２ｂとが光結合される第２の状態とを実現できる。そして、２つの状態は、コリメートレンズ３とミラー４の間に、ウエッジプリズム５を挿入するか否かによって選択される。

本実施形態の光スイッチ１によれば、１個のコリメートレンズ３に複数本の光ファイバ２を光結合して、複数本の光ファイバ２でコリメートレンズ３を共用するので、コリメートレンズ３の個数増を抑えることができコストダウンが可能となる。また、透光性のウエッジプリズム５を用いて光路を変化させてスイッチングを行うので、光の反射により光路を切り替える方法、例えば、ミラーを出し入れして光路切り替える方法と比較して、安定な動作が可能となる。これは、光路中に挿入するウエッジプリズム５が光を透過させて屈折により光路を変化させるので、反射型のものよりも空間配置の位置精度許容値が大きいからである。従って、光スイッチ１は、組立が容易で安価となり、かつ低損失を実現できる。

（第２の実施形態）
図６（ａ）（ｂ）は第２の実施形態に係る光スイッチ１においてスイッチング空間にウエッジプリズム５を入れた状態の光学ブロックを示し、図７（ａ）は光スイッチ１についてウエッジプリズム５を用いている状態の光路例を概念的に示し、図７（ｂ）は本発明の光スイッチ１に対する比較例を示す。

本実施形態の光スイッチ１におけるコリメートレンズ３は、その一方の端面が、コリメートレンズ３の光軸に対して所定の傾斜角度αを有し、その傾斜した端面の法線ベクトルｂとウエッジプリズム５の頂角の方向を示すベクトルａとが互いにねじれの関係になっている。また、光ファイバ２ａ〜２ｄについても、その端面が光軸に対して所定の角度βだけ傾けられている。第２の実施形態の光スイッチ１は、これらの点を除いて、上述の第１の実施形態の光スイッチ１と同様である。

コリメートレンズ３の端面の傾斜角度α、及び光ファイバ２ａ〜２ｄの端面の角度βは、これらの端面におけるフレネル反射によるリターンロスを低減するためのものである。その大きさは、例えば、角度α，β共に、およそ８゜とされる。

また、コリメートレンズ３の傾斜した端面の法線ベクトルｂとウエッジプリズム５の頂角の方向を示すベクトルａとが、図７（ａ）に示すように、互いにねじれの関係になっている。これにより、ウエッジプリズム５の出し入れ前後における光路差をなくすことができ、光信号の劣化を抑えて光をスイッチングすることができる。なお、比較例として、例えば、図７（ｂ）に示すように、コリメートレンズ３の端面の法線ベクトルｂとウエッジプリズム５の頂角の方向を示すベクトルａとが、互いにねじれの関係にない場合には、ウエッジプリズム５の出し入れ前後において光路差ΔＬが発生することになる。

（第３の実施形態）
図８（ａ）は第３の実施形態に係る光スイッチ１についての器体断面と内部を示し、図８（ｂ）は光スイッチ１の光ファイバ導入部側から見た外観を示し、図８（ｂ）は光スイッチ１のコリメートレンズ３を光ファイバ２側から見た外観を示す。

本実施形態の光スイッチ１は、第１の実施形態における４本の光ファイバ２ａ〜２ｄのうち、光ファイバ２ｄを除いて３本の光ファイバ２ａ，２ｂ，２ｃとした構成であって、他の点は第１の実施形態と同様である。本実施形態の光スイッチ１は、１×２光スイッチを構成することができる。

（第４の実施形態）
図９（ａ）は第４の実施形態に係る光スイッチ１についての器体断面と内部を示し、図９（ｂ）は光スイッチ１の光ファイバ導入部側から見た外観を示し、図９（ｂ）は光スイッチ１のコリメートレンズ３を光ファイバ２側から見た外観を示す。

本実施形態の光スイッチ１は、第１の実施形態における４本の光ファイバ２ａ〜２ｄのうち、光ファイバ２ｂ，２ｄを除いて２本の光ファイバ２ａ，２ｃとした構成であって、他の点は第１の実施形態と同様である。本実施形態の光スイッチ１は、１×１光スイッチを構成することができる。

（第５の実施形態）
図１０は第５の実施形態に係る光スイッチ１の器体断面と内部を示し、図１１は光スイッチ１の光学ブロックを示し、図１２（ａ）（ｂ）、図１３（ａ）（ｂ）は光スイッチ１にウエッジプリズム５を出し入れして光路を切り替える様子を示す。本実施形態の光スイッチ１は、互いに独立にスイッチング空間に対して出し入れ自在とされているウエッジプリズム５を３つ備え、コリメートレンズ３に光結合された光ファイバ２が５本であり、その光ファイバの端部が直線状に配列されている点が、第１の実施形態の光スイッチ１と異なり、他の点は同様である。

上述の３つのウエッジプリズム５（５１，５２，５３）は、互いに独立に出し入れされるように、それぞれ駆動用のメカニカルリレー７を備えている。ウエッジプリズム５は、メカニカルリレー７のアマチュアに取り付けた延長アーム７ａの先端に固定され、メカニカルリレー７の駆動に伴うアマチュアのシーソ運動によって、コリメートレンズ３とミラー４とが離間して成すスイッチング空間に対して出し入れされる。

光ファイバ２が一方方向に導出される器体１０は、上述のメカニカルリレー７を内部に封止するため、メカニカルリレー７の配置に従って、十字形状の外形となっている。なお、メカニカルリレー７は、ウエッジプリズム５を所定に位置に出し入れできればよいので、その配置は図１０に示した配置に限定されない。例えば、３つのメカニカルリレー７を並列配置してもよい。

３つのウエッジプリズム５の内、２つのウエッジプリズム５１，５２はその頂角方向が同じであり、残りのウエッジプリズム５３の頂角方向は他の２つとは逆になっている。なお、ウエッジプリズムは、上述したように、通過する光路を、ウエッジプリズムの厚みの厚い側に曲げる。この性質に基づいて、光スイッチ１の動作を説明する。

５本の光ファイバ２の端面は、光ファイバ２ａから、光ファイバ２ｅまで、順番にｘ方向に配列されている。光ファイバ２ｂ，２ｃの端面の間に、コリメートレンズ３の中心軸ＣＬが位置する配置とされている。スイッチングされる光は、光ファイバ２ｃの端面からコリメートレンズ３に入射され、スイッチングされた光は、他の光ファイバ２ａ，２ｂ，２ｄ，２ｅの端面に入射して受け取られる。ウエッジプリズム５の出し入れによって、スイッチング、すなわち、どの光ファイバによって光が受け取られるかが決まる。なお、図１２（ａ）（ｂ）、図１２（ａ）（ｂ）において、注目している状態の光路を太い実線で示し、注目していない状態の光路を、参考のため破線で示す。

ウエッジプリズム５が、スイッチング空間に挿入されていない場合、図１２（ａ）に示すように、光ファイバ２ｃから出射された光は、不図示のコリメートレンズ３を通過し、ミラー４によって反射され、不図示のコリメートレンズ３を逆に通過して、光ファイバ２ｂに入射する。なお、スイッチングされる光は、不図示のコリメートレンズ３内を往復するが、以下ではコリメートレンズ３の説明を省略する。

ウエッジプリズム５３がスイッチング空間に挿入されると、図１２（ｂ）に示すように、光ファイバ２ｃから出射された光の光路と、光ファイバのところに戻ってきた光の光路の開き角度が大きくなる。そこで、ミラー４によって反射されて戻ってきた光は、光ファイバ２ａに入射することになる。

ウエッジプリズム５２がスイッチング空間に挿入されると、図１３（ａ）に示すように、ミラー４によって反射された光は、光ファイバ２ｃよりも外側に戻ってくる。これは、ウエッジプリズム５２の頂角の向きが、上述のウエッジプリズム５３の頂角の向きとは逆になっていることによる。そこで、ミラー４によって反射されて戻ってきた光は、光ファイバ２ｄに入射することになる。

ウエッジプリズム５２に加え、ウエッジプリズム５１が、さらにスイッチング空間に挿入されると、図１３（ｂ）に示すように、ミラー４によって反射された光は、光ファイバ２ｄよりもさらに外側に戻ってくる。そこで、ミラー４によって反射されて戻ってきた光は、光ファイバ２ｅに入射することになる。

なお、光路の振れ角はウエッジプリズムの頂角の大きさに依存し、光ファイバ端面位置における振れ幅は光の走行距離に依存する。そこで、コリメートレンズ３、ミラー４、各ウエッジプリズム５などの光学形状（光学特性）や幾何学的配置を、適切に設定することにより、上述のスイッチング動作を実現でき、光スイッチ１による、多チャンネルのスイッチングが可能となる。

（第６の実施形態）
図１４（ａ）は第６の実施形態に係る光スイッチ１のコリメートレンズ３を示し、図１４（ｂ）は光スイッチ１における光信号の切替え先を説明する光ファイバ端面の配置を示す。本実施形態の光スイッチ１は、上述の第５の実施形態における光スイッチ１の５本の光ファイバ２を、直線状ではなく、マトリックス状に配置したものである。中心に配置した光ファイバ２ａから出射された光は、コリメートレンズ３と、ミラー４と、ウエッジプリズム５とによって、光ファイバ２ａの回りに配置された光ファイバ２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅのいずれかに入射される。ウエッジプリズム５は、その頂角方向や、光入出射面の方向を、それぞれ所定の光路形成ができるように、ｘｙｚ座標系に対して傾けるなどの調整が成された状態とされて、スイッチング空間に出し入れされる。

なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上述した各実施形態の光スイッチ１において、光の逆進性を考慮すると、各実施形態における各光ファイバ２の端面からの光出射と端面への光入射を逆にした動作も可能である。また、ウエッジプリズム５を出し入れするための駆動装置は、上述したメカニカルリレー７に限らず、シーソ運動のほか、伸縮運動、平行移動運動、回転運動、カム運動などを行うアクチュエータを用いることができる。また、レンズ３は、円柱部と凸レンズ部とからなると説明したが、このような形状以外のレンズ３を用いることができる。例えば、屈折率が一様に分布していない、いわゆるＧＲＩＮレンズを用いることができる。ＧＲＩＮレンズを用いると、レンズ３を、例えば、単純な円柱形状とすることができる。

（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る光スイッチについてウエッジプリズムをスイッチング空間に入れていない状態における断面図、（ｂ）は同光スイッチについてウエッジプリズムをスイッチング空間に入れた状態における断面図、（ｃ）は同光スイッチについて前記断面とは直交する断面で見た器体断面と内部平面図。 （ａ）は同上光スイッチを光ファイバ導入部側から見た側面図、（ｂ）は同光スイッチのコリメートレンズを光ファイバ導入部側から見た側面図。 （ａ）は同上光スイッチについてウエッジプリズムを用いてない状態の光学ブロックをｘ方向から見た側面図、（ｂ）は同光学ブロックを逆ｙ方向から見た側面図、（ｃ）は同光学ブロックのコリメートレンズを光ファイバ導入部側から見た側面図。 （ａ）は同上光スイッチについてウエッジプリズムを用いている状態の光学ブロックをｘ方向から見た側面図、（ｂ）は同光学ブロックを逆ｙ方向から見た側面図、（ｃ）は同光学ブロックのコリメートレンズを光ファイバ導入部側から見た側面図。 （ａ）は同上光スイッチについてウエッジプリズムを用いてない状態の光路例を示す斜視図、（ｂ）は同光スイッチについてウエッジプリズムを用いている状態の光路例を示す斜視図。 （ａ）は本発明の第２の実施形態に係る光スイッチについてウエッジプリズムを用いている状態の光学ブロックをｘ方向から見た側面図、（ｂ）は同光学ブロックを逆ｙ方向から見た側面図。 （ａ）は同上光スイッチについてウエッジプリズムを用いている状態の光路例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の構成に対する比較例を示す斜視図。 （ａ）は本発明の第３の実施形態に係る光スイッチの器体断面と内部平面図、（ｂ）は同光スイッチを光ファイバ導入部側から見た側面図、（ｃ）は同光スイッチのコリメートレンズを光ファイバ導入部側から見た側面図。 （ａ）は本発明の第４の実施形態に係る光スイッチの器体断面と内部平面図、（ｂ）は同光スイッチを光ファイバ導入部側から見た側面図、（ｃ）は同光スイッチのコリメートレンズを光ファイバ導入部側から見た側面図。 本発明の第５の実施形態に係る光スイッチの器体断面と内部平面図。 同上光スイッチの光学ブロックの斜視図。 （ａ）は同上光スイッチについてウエッジプリズムを用いてない状態の光路を示す平面図、（ｂ）は同光スイッチについてウエッジプリズムを１つ用いている状態の光路を示す平面図。 （ａ）は同上光スイッチについて図１１（ｂ）のウエッジプリズムとは異なる１つのウエッジプリズムを用いている状態の光路を示す平面図、（ｂ）は同光スイッチについてウエッジプリズムを２つ用いている状態の光路を示す平面図。 （ａ）は本発明の第６の実施形態に係る光スイッチのコリメートレンズを光ファイバ導入部側から見た側面図、（ｂ）は同光スイッチにおける光信号の切替え先を説明する光ファイバ配置図。

符号の説明

１ 光スイッチ
２，２ａ〜２ｅ 光ファイバ
３ コリメートレンズ
４ ミラー
５，５１，５２，５３ ウエッジプリズム

Claims (3)

1. 光ファイバからの出射光に対して光路切替又は光路切断を行う光スイッチにおいて、
   それぞれ光が入出射する２つの端面を有し、その一方の端面に光結合するように複数本の光ファイバの端面が配設された１個のコリメートレンズと、
   前記コリメートレンズの他方の端面に対向すると共に離間して配置され、前記光ファイバから出射され前記コリメートレンズを透過して当該コリメートレンズの他方の端面から出射する光を反射するミラーと、
   前記コリメートレンズと前記ミラーとが離間する空間に対して出し入れ自在に設けられた透光性のウエッジプリズムと、を備え、
   前記ミラーは、前記ウエッジプリズムが前記空間に入れられてないときに前記光ファイバから出射され前記コリメートレンズを透過して当該コリメートレンズの他方の端面から出射する光を、当該コリメートレンズを逆行させて前記光ファイバのいずれかに入射するように反射させ、
   前記ウエッジプリズムは、前記空間に入れられることによって、当該プリズムが入れられてないときに前記ミラーによる反射光が入射していた光ファイバとは異なる光ファイバに前記反射光を入射させるように光路を切替え、又は、前記ミラーによる反射光を何れの光ファイバにも入射させないように光路を切断することを特徴とする光スイッチ。
2. 前記ウエッジプリズムは、複数設けられると共に、互いに独立に前記空間に対して出し入れ自在とされていることを特徴とする請求項１に記載の光スイッチ。
3. 前記コリメートレンズの一方の端面は、当該コリメートレンズの光軸に対して所定の傾斜を有し、その傾斜した端面の法線ベクトルと前記ウエッジプリズムの頂角の方向を示すベクトルとが互いにねじれの関係にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光スイッチ。

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