JP2766630B2

JP2766630B2 - 光線路切替装置

Info

Publication number: JP2766630B2
Application number: JP31555095A
Authority: JP
Inventors: 宏治佐々木; 靜山口; 寿彦太田; 洋頼成; 英世川添
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1995-12-04
Filing date: 1995-12-04
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: JPH08227045A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光線路切替装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】光線路切替装置は、例えば、複数の光フ
ァイバを位置決め固定した光コネクタ相互をピンにより
位置決めすると共に、端面接合して対向する各光ファイ
バ相互を光接続したもので、光線路を切替えるときは、
光信号の中断の影響がないように、一方の光コネクタを
他方の光コネクタに対し、接合端面に沿って瞬間的（凡
そ、数msec.)に移動させ、光線路を瞬時に切替えてい
る。かかる光線路切替装置においては、接合端面間での
フレネル反射による反射損失や放射損失等に起因する光
信号の伝達ロスを防止すべく、光コネクタの接合端面間
に屈折率整合剤（マッチングオイル）を塗布している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記光線路
切替装置においては、光コネクタの切替に伴い、接合端
面間に塗布した屈折率整合剤中に、空気が微細な泡とな
って取り込まれることがある。かかる微細な気泡は、当
然のことであるが光線路切替装置を使用する環境温度、
特に光コネクタが密封されている場合には、温度変化に
伴う環境圧力の変化によって一層発生し易く、発生した
微細な気泡は光コネクタの接合端面間で不規則な挙動を
示し、光コネクタの切替時に接合端面に露出した光ファ
イバの端面に付着すると、切替終了後、光信号が突発的
に不定時間に亘って異常にレベルダウンする突発ロスが
発生する。かかる光信号の突発ロスは、光通信システム
にとって大きな問題となり、とりわけ、複数の光ファイ
バを固定した光コネクタでは、かかる突発ロスが不特定
の光ファイバに発生することから、その解決が急がれて
いた。

【０００４】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、光線路の切替に伴う上記突発ロスの発生を防止し得
る光線路切替装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明によれば、光ファイバ相互を、その前面の接合端面
で突合わせ接続し、前記両光ファイバの少なくとも接合
端面を貯留槽内の屈折率整合剤中に浸漬し、一方の光フ
ァイバを他方の光ファイバに対して移動させて光線路を
切替える光線路切替装置において、前記貯留槽に当該槽
内の圧力を一定に保持する圧力調整膜を有する蓋体を設
けた構成としたものである。

【０００６】好ましくは、前記圧力調整膜を弾性体とす
る。貯留槽の蓋体は、槽内の圧力を一定に保持する圧力
調整膜を有しているので、光線路切替装置の使用環境の
温度が変化しても、槽内の圧力が一定に保たれる結果、
光ファイバを切り替えても微細な気泡の発生が抑制され
る。このため、光ファイバの切替に伴って、屈折率整合
剤中に浸漬した両光ファイバの接合端面間に微細な気泡
が取り込まれることはない。

【０００７】また、圧力調整膜を弾性体とすると、温度
変化による槽内圧力の変化に追従し易いので、槽内圧力
を一定に保つ機能に優れている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
乃至図７に基づいて詳細に説明する。光線路切替装置
は、図１及び図３に示すように、ベース１上に設置さ
れ、貯留槽１１を有する本体１０、貯留槽１１内に配置
される固定コネクタ２０並びに可動コネクタ２１、貯留
槽１１の上部を覆う蓋体３０及び可動コネクタ２１を摺
動させる駆動機構４０とを備え、略直方体状に形成され
ている。

【０００９】本体１０は、図１及び図２に示すように、
上部に屈折率整合剤を貯留する貯留槽１１が、また、貯
留槽１１の下部一側に、後述する電磁ソレノイド４１を
収容する収容凹部１２が、夫々一体に形成されている。
貯留槽１１は、左壁１３、右壁１４及び幅方向両側に位
置する側壁１５，１６によって平面視略方形に形成さ
れ、左壁１３及び右壁１４には、後述するテープファイ
バ２０ａ，２１ａを外部へ導出する開口１３ａ，１４ａ
が形成されている。また、槽内の左壁１３側には、底壁
１７から立ち上がる段状の取付部１７ａ，１７ｂが形成
され、取付部１７ａ，１７ｂ間の、幅方向中央には、凹
部１８が形成されている。一方、槽内の右壁１４側に
は、取付部１７ａ，１７ｂと対向する位置に、段部１７
ｃ，１７ｄが長手方向略中央位置から右壁１４に亘って
形成され、段部１７ｃ，１７ｄ間には、凹溝状の案内溝
１９が形成されている。

【００１０】そして、貯留槽１１は、内部に屈折率整合
剤が貯留されている。屈折率整合剤は、後述する可動コ
ネクタ２１と固定コネクタ２０との間の光信号の伝達ロ
スを抑えるもので、例えば、シリコンオイル等が用いら
れる。この屈折率整合剤は、コネクタ２０，２１の接合
端面２０ｂ，２１ｂ間に取り込まれる微細な気泡が速や
かに外部へ排出されるように、動粘度が９センチストー
クス(cSt.)以下、好ましくは、９〜６センチストークス
のものを用いる。動粘度が９センチストークスより大き
いと、前記した微細な気泡の排出が遅くなり、発生した
突発ロスが長時間に亘って持続して好ましくない。一
方、６センチストークス以下になると、屈折率整合剤が
揮発性を帯び、屈折率整合剤としての本来の機能が発揮
されなくなる。

【００１１】固定コネクタ２０及び可動コネクタ２１
は、共にテープファイバ２０ａ，２１ａを固定した光コ
ネクタで、テープファイバ２０ａ，２１ａには、複数の
光ファイバが 0.125ピッチで位置決めされ、各コネクタ
２０，２１前面の、接合端面20ｂ, ２１ｂに露出した各
光ファイバは、端面研磨されている。固定コネクタ２０
は、図２に示すように、側面視逆Ｌ字形の部材で、ボル
ト２，３によって取付部１７ａ，１７ｂに固定されてい
る。固定コネクタ２０に固定されたテープファイバ２０
ａは、図１及び図２に示すように、コネクタ２０の後端
からブーツ２０ｃを介して延出し、凹部１８を通って左
壁１３の開口１３ａから装置外へ導出される。この開口
１３ａは、その周囲に複数本のボルト４で押え板５が取
付けられ、この押え板５と左壁１３との間に挟装した弾
性体からなるファイバシール６で封止することにより、
貯留槽１１内の屈折率整合剤の漏出が防止されている。
ここで、固定コネクタ２０は、図１に示すように、可動
コネクタ２１と右壁１４との距離が大きくなるように、
左壁１３側に配置する。このようにすると、幅方向へ摺
動する可動コネクタ２１によって、テープファイバ２１
ａに作用する側圧の影響を少なくすることができる。

【００１２】一方、可動コネクタ２１は、固定コネクタ
２０に跨がって配置されるピン及びこのピンを挿通する
Ｖ溝（共に図示せず) によって、幅方向の移動位置が規
制されると共に、接合端面２１ｂを固定コネクタ２０の
接合端面２０ｂに突き合わせて端面接合されており、幅
方向に0.25だけ摺動可能である。この可動コネクタ２１
は、段部１７ｃ，１７ｄに形成した装着孔１７ｅ，１７
ｆに装着される付勢スプリング２３，２４で、後端を固
定コネクタ２０側に押圧されている。付勢スプリング２
３，２４による可動コネクタ２１の押圧力は、装着孔１
７ｅ，１７ｆに連設され、右壁１４に開口するねじ孔１
７ｇ，１７ｈに螺入した調節ねじ２５，２６によって調
節される。

【００１３】可動コネクタ２１に固定されるテープファ
イバ２１ａは、図１乃至図３に示すように、コネクタ２
１の後端からブーツ２１ｃを介して延出し、案内溝１９
に案内されて右壁１４の開口１４ａから装置外へ導出さ
れる。この開口１４ａは、左壁１３の開口１３ａと同様
に、複数本のボルト７で取付ける押え板８と右壁１４と
の間に挟装したファイバシール９で封止されている。

【００１４】蓋体３０は、貯留槽１１の上部を液密的に
覆うカバーである。この蓋体３０は、図２及び図４に示
すように、下面外周の各壁１３〜１６に対応する位置に
シール溝３１が形成され、このシール溝３１に弾性体か
らなるシール材３２を装着し、左壁１３上面に形成した
ねじ孔１３ｂ，１３ｂ及び側壁１５，１６上面に形成し
たねじ孔１５ａ，１６ａに先端が螺着される４本の固定
ねじ３３で、本体１０に固定される。蓋体３０は、左壁
１３側に屈折率整合剤を注入する注入孔３４が形成さ
れ、この注入孔３４は、シールねじ３５によって封止さ
れる。また、蓋体３０には、可動コネクタ２１と右壁１
４との間の幅方向中央に、開口３６が形成され、この開
口３６は、蓋体３０下面に張設される圧力調整膜３７に
よって閉塞されている。この圧力調整膜３７は、取付ね
じ３８で蓋体３０の下面に取付けられるリング状の止め
輪３９で、周囲を蓋体３０の下面に固定されている。圧
力調整膜３７は、例えば、ゴム等の弾性体からなり、温
度変化に伴って貯留槽１１内の屈折率整合剤や空気が膨
張あるいは収縮すると、外方あるいは内方に変形し、貯
留槽１１内の圧力を一定に保つ。

【００１５】駆動機構４０は、可動コネクタ２１を固定
コネクタ２０の接合端面２０ａに沿って幅方向へ摺動さ
せるもので、図１に示すように、双安定ソレノイドから
なる電磁ソレノイド４１、アームプレート４２，４３及
びアームプレート４２，４３に取付けられる押動部材４
４，４５とを備えている。尚、アームプレート４２と押
動部材４４及びアームプレート４３と押動部材４５は、
夫々本体１０の両側に配置されることを除き共に同様に
構成されているので、アームプレート４２及び押動部材
４４のみについて説明し、アームプレート４３及び押動
部材４５ついては、図中に対応する番号を付して、その
説明を省略する。

【００１６】電磁ソレノイド４１は、図示しない電源か
ら供給される作動電圧によってソレノイド本体４１ａか
ら当該切替装置の幅方向に出没する作動ロッド４１ｂを
有している。このソレノイド４１は、ベース１の右壁１
４側に形成された凹部１ａと本体１０の収容凹部１２と
の間に配置され、図４に示すように、固定ねじ１０ａ，
１０ａによって本体１０に固定されている。

【００１７】アームプレート４２は、図１及び図３に示
すように、本体１０の側壁１５側に設けられ、水平に配
置される水平部４２ａと、水平部４２ａに直交する垂直
部４２ｂとで逆Ｔ字形に形成した板材で、水平部４２ａ
の一端側（図３において右側）で作動ロッド４１ｂと連
結ねじ４６によって連結される。この連結ねじ４６は、
図４に示すように、水平部４２ａの裏面に当接係止され
る係止部４６ａの一方に先端ねじ部４６ｂが、他方に基
端ねじ部４６ｃが夫々形成されており、先端ねじ部４６
ｂを作動ロッド４１ｂの一端に螺着して作動ロッド４１
ｂと連結すると共に、基端ねじ部４６ｃを水平部４２ａ
に形成した貫通孔４２ｃから外方へ貫通させ、この基端
ねじ部４６ｃにナット４７を螺着してアームプレート４
２に連結固定される。尚、アームプレート４３も、同様
の連結ねじ４６及びナット４７により作動ロッド４１ｂ
の他端との間で連結され、電磁ソレノイド４１の作動に
よってアームプレート４２と一体となって作動する。

【００１８】押動部材４４は、図１及び図３に示すよう
に、アームプレート４２の垂直部４２ｂの上部に取付け
られ、可動コネクタ２１の先端に挿通孔を有する筒体４
４ａと、筒体４４ａ内に挿着されるプランジャ４４ｂ、
付勢スプリング４４ｃ及び調節ねじ４４ｄとを有してい
る。この押動部材４４は、筒体４４ａ内に、前記挿通孔
からプランジャ４４ｂの先端を突出させて挿着すると共
に、プランジャ４４ｂの後端側に付勢スプリング４４ｃ
を配置し、付勢スプリング４４ｃの後部から調節ねじ４
４ｄを螺着して構成されている。そして、押動部材４４
は、垂直部４２ｂの上部に形成された挿通孔４２ｄに、
筒体４４ａの基端側を挿通し、外周に形成されたねじ部
にナット４８を螺着して垂直部４２ｂに固定され、筒体
４４ａは、その先端側を、側壁１５に形成した挿通孔１
５ｂにシールリング４９を介して挿通される。

【００１９】シールリング４９は、可撓性を有するゴム
あるいは合成樹脂等の弾性体からなり、図１及び図７に
示すように、筒体４４ａの先端外周に嵌着される小径の
リング４９ａと、この小径のリング４９ａよりも大径の
リング４９ｂとをウエブ状の連結部４９ｃで連結した２
重のリングからなる部材で、側壁１５の挿通孔１５ｂの
周囲に、ボルト５０，５０で取付けられる保持板５１に
よって側壁１５との間に挾持されている。

【００２０】このように構成されるシールリング４９を
用いると、挿通孔１５ｂに挿通された筒体４４ａの先端
が挿通孔１５ｂから出没する際に、前記連結部が撓ん
で、シールリング４９による筒体４４ａの出没作動の抵
抗が小さくなると共に、屈折率整合剤のシール性が向上
する。また、本体１０の左壁１３には、可動コネクタ２
１の移動位置を検出する検出手段としてリミットスイッ
チ６０，６１が設けられている。リミットスイッチ６
０，６１は、図６に示すように、左壁１３の左右に配置
され、電磁ソレノイド４１の作動によって図中左右方向
に移動するアームプレート４２，４３に設けたプッシュ
ロッド６２，６３によってオン・オフされる。

【００２１】プッシュロッド６２は、アームプレート４
２の他端側（図３で左側）の裏面に、ナット６４でリミ
ットスイッチ６０に対向して設けられ、アームプレート
４２が移動すると、リミットスイッチ６０に設けた板ば
ね状の作動片６０ａがプッシュロッド６２に付勢されて
スイッチ部６０ｂを押し、リミットスイッチ６０をオン
・オフする。また、リミットスイッチ６１及びプッシュ
ロッド６３も同様に構成され、リミットスイッチ６１
は、作動片６１ａ及びスイッチ部６１ｂを有しており、
プッシュロッド６３はナット６５でアームプレート４３
に固定されている。

【００２２】そして、リミットスイッチ６０，６１は、
電磁ソレノイド４１に作動電圧を供給する電源等の作動
を制御する図示しない制御装置と接続されており、各ス
イッチ６０，６１のオン・オフを前記制御装置でモニタ
ーすることにより、可動コネクタ２１の位置を検出す
る。更に、この光線路切替装置は、電磁ソレノイド４１
によって駆動手段４０を作動させる他、側壁１５の側面
に設けた支持ブラケット７０とアームプレート４２に配
設した駆動ブラケット７１とによって、手動で駆動手段
４０を作動させることができる。

【００２３】即ち、図１及び図３に示したように、支持
ブラケット７０は、取付部７０ａ、取付部７０ａの上部
に突設される支持アーム７０ｂ，７０ｃ及び支持軸７０
ｄを有しており、取付部７０ａは取付ボルト７２，７２
で側壁１５の側面に固定され、支持アーム７０ｂ，７０
ｃ間に架設される支持軸７０ｄは、支持アーム７０ｃ側
がナット７０ｅで固定されている。

【００２４】一方、駆動ブラケット７１は、支持ブラケ
ット７０直下に位置する水平部４２ａに固定される支持
アーム７１ａ，７１ｂ、両支持アーム７１ａ，７１ｂ間
に架設される駆動軸７１ｃを有しており、駆動軸７１ｃ
は支持アーム７１ｂ側がナット71ｄで固定されている。
そして、図５に示すように、駆動レバー７３を、上方か
ら支持軸７０ｄと駆動軸７１ｃとに掛け渡し、駆動レバ
ー７３の上端を矢印方向に回動させることにより、アー
ムプレート４２を当該装置の幅方向に移動させ可動コネ
クタ２１を固定コネクタ２０に対して摺動させることが
できる。

【００２５】本発明の光線路切替装置は、以上のように
構成されており、電磁ソレノイド４１に通電して、作動
ロッド４１ｂをソレノイド本体４１ａから側壁１６側へ
繰り出すと、アームプレート４２が、図１に示す位置か
ら側壁１５側に接近し、これと共にアームプレート４３
は側壁１６から離れる。すると、垂直部４２ｂに設けた
押動部材４４が、アームプレート４２と共に側壁１５側
に移動し、プランジャ４４ｂが可動コネクタ２１の側面
に当接する。これにより、プランジャ４４ｂは、筒体４
４ａ内に若干量後退するが、この後退による付勢スプリ
ング４４ｃの付勢力が所定値を越えると、後退が止ま
る。

【００２６】そして、所定の付勢力が作用しているプラ
ンジャ４４ｂにより、可動コネクタ２１が側壁１６側へ
押し出され、両コネクタ２０，２１内に挿通された前記
ピンで移動が規制され、最終的に0.５mmだけ側壁１６側
へ摺動させられる。これにより、テープファイバ２１ａ
の各光ファイバは、テープファイバ２０ａの各光ファイ
バに対して２ピッチ移動し、光線路が切替えられる。こ
こで、電磁ソレノイド４１による上記した光線路の切替
は、例えば、5msec.程度の瞬時に行われる。

【００２７】このような高速下における光線路の切替に
際し、光線路切替装置の使用環境の温度変化によって貯
留槽１１内の屈折率整合剤や空気の膨張あるいは収縮に
よって槽内圧力の変動しても、蓋体３０に設けた圧力調
整膜３７がこの変化に追従して外方あるいは内方に変形
する。このため、本発明の光線路切替装置においては、
貯留槽１１内が一定の圧力に保たれ、屈折率整合剤中に
おける微細な気泡の発生が抑制される。

【００２８】このとき、アームプレート４２の側壁１５
側への移動によって、プッシュロッド６２が、作動片６
０ａをリミットスイッチ６０側へ付勢し、スイッチ部６
０ｂを押す。これにより、リミットスイッチ６０と接続
された前記制御装置によって、可動コネクタ２１の位置
が検出される。また、元の接続状態に切替えるときは、
電磁ソレノイド４１に再度通電する。すると、作動ロッ
ド４１ｂがソレノイド本体４１ａから側壁１５側へ繰り
出され、アームプレート４３が、側壁１６側へ接近する
と共に、アームプレート４２が側壁１５から離れる。こ
れにより、可動コネクタ２１が、駆動部材４５によって
側面を押され、図１に示す位置に復帰する。

【００２９】かかる光線路の切替えに伴う突発ロスの発
生を、上記光線路切替装置を用い、貯留槽１１に入れる
屈折率整合剤の動粘度を変えて試験した。ここで、固定
コネクタ２０のテープファイバ２０ａ側には試験光源
（波長1.55μｍ）を、可動コネクタ２１のテープファイ
バ２１ａ側には光電変換器を、夫々接続し、光電変換器
で変換された光信号に関する電圧値を測定した。そし
て、光線路の切替操作を100 回繰り返し、上記電圧値に
基づいて、切替作動開始から突発ロスが回復するまでの
復帰時間が10 msec.を越える突発ロスの発生回数を調べ
た。その試験結果を、使用した屈折率整合剤の動粘度Ｖ
K (cSt.)と、突発ロスの発生回数ｎとして、表１に示
す。

【００３０】

【表１】上記のように、両コネクタ２０，２１の接合端面２０
ａ，２１ａ間に微細な気泡が入り込んでも、動粘度が小
さい程、10 msec.を越える突発ロスの発生が少なく、気
泡が容易に外部へ排出されることが理解される。

【００３１】尚、前記実施形態では、光コネクタ相互を
移動させることにより一方の光ファイバを他方の光ファ
イバに対して移動させ、光線路を切り替える場合につい
て説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、
例えば、所定ピッチで整列され、固定されている複数の
光ファイバ（固定側光ファイバ）の接合端面に対して、
１本あるいは複数の可動側光ファイバを移動させ、この
可動側光ファイバの接合端面と前記固定側光ファイバの
接合端面とを切り替える光線路切替装置にも適用できる
ことはいうまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明の光
線路切替装置によれば、貯留槽の蓋体が、槽内の圧力を
一定に保持する圧力調整膜を有しているので、光線路切
替装置の使用環境の温度が変化しても、槽内の圧力が一
定に保たれる結果、光ファイバを切り替えても微細な気
泡の発生が抑制される。このため、本発明の光線路切替
装置は、光ファイバの切替に伴って、屈折率整合剤中に
浸漬した両光ファイバの接合端面間に微細な気泡が取り
込まれることがなく、光線路の切替に伴う突発ロスの発
生を防止することができ、構造上も簡単であることから
安価に提供することができる。

【００３３】また、圧力調整膜を弾性体とするので、圧
力調整膜は温度変化による槽内圧力の変化に追従し易
く、槽内圧力を一定に保つ機能に優れている。このた
め、微細な気泡の発生が一層抑制されるので、両光ファ
イバの接合端面間への微細な気泡の取り込みがより少な
くなり、光線路の切替に伴う突発ロスの発生防止効果が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光線路切替装置の本体を示す一部断面
平面図である。

【図２】図１のII−II線に沿った断面図である。

【図３】光線路切替装置の一部断面正面図である。

【図４】図１のIV−IV線に沿った断面図である。

【図５】同上装置の右側面図である。

【図６】同じく左側面図である。

【図７】直径上で切断したシールリングの斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ベース１０本体１１貯留槽２０固定コネクタ２０ａテープファイバ２０ｂ接合端面２１可動コネクタ２１ａテープファイバ２１ｂ接合端面３０蓋体３７圧力調整膜４０駆動機構４９シールリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者頼成洋東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者川添英世東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 26/00 - 26/08 G02B 6/36 - 6/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光ファイバ相互を、その前面の接合端面
で突合わせ接続し、前記両光ファイバの少なくとも接合
端面を貯留槽内の屈折率整合剤中に浸漬し、一方の光フ
ァイバを他方の光ファイバに対して移動させて光線路を
切替える光線路切替装置において、前記貯留槽に当該槽
内の圧力を一定に保持する圧力調整膜を有する蓋体を設
けたことを特徴とする光線路切替装置。
【請求項２】前記圧力調整膜が弾性体からなる、請求
項１の光線路切替装置。