JP2921712B2 - マトリクス光導波路スイッチ - Google Patents
マトリクス光導波路スイッチInfo
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- JP2921712B2 JP2921712B2 JP150291A JP150291A JP2921712B2 JP 2921712 B2 JP2921712 B2 JP 2921712B2 JP 150291 A JP150291 A JP 150291A JP 150291 A JP150291 A JP 150291A JP 2921712 B2 JP2921712 B2 JP 2921712B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信システム等におけ
る半永久的な光路設定・切替に用いられるマトリクス光
導波路スイッチに関するものである。
る半永久的な光路設定・切替に用いられるマトリクス光
導波路スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のマトリクス光導波路スイ
ッチ、例えば「光路切替装置」（特願昭６２−２０４８
４５号）に開示されたものとしては、図２に示すように
リッジ型光導波路１，２の交差部に間隙３を設けたも
の、又は図３に示すように先端を斜めに切断した４つの
光ファイバ４，５，６，７をスペーサ８及び９を介して
組合せ、該光ファイバ４，５，６，７の交差部に間隙３
が形成される如く保持したものがあった。
ッチ、例えば「光路切替装置」（特願昭６２−２０４８
４５号）に開示されたものとしては、図２に示すように
リッジ型光導波路１，２の交差部に間隙３を設けたも
の、又は図３に示すように先端を斜めに切断した４つの
光ファイバ４，５，６，７をスペーサ８及び９を介して
組合せ、該光ファイバ４，５，６，７の交差部に間隙３
が形成される如く保持したものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のマトリクス光導波路スイッチには次のような問題点
があった。即ち、図２又は３のスイッチではいずれも屈
折率が導波路コアに近似する屈折率整合液（以下、液と
称す。）を間隙３に注入もしくは除去することにより光
路の切替を行う。前記液の注入もしくは除去は、一度に
１つの間隙３に対してのみ液の注入もしくは除去を実行
し得る液注入・除去装置（図示せず）をスイッチの所望
の間隙３上に移動させ、該間隙３に対して直接行う如く
なしていた。ところが、前記間隙３における損失を少な
くするためにはその幅を数１０μｍ以下にしなければな
らず、このような微細な間隙３に対して液の注入もしく
は除去を行うには前述した液注入・除去装置の移動機構
（図示せず）に極めて高い位置決め精度が要求され、こ
れによって、制御部を含む光スイッチ全体が大型化し且
つ高価格化を招くという欠点があった。また、前記スイ
ッチでは一の間隙３に液を注入する際、隣接する他の間
隙３にまで液が回り込むことを防止するため、該間隙３
に注入する液の量を正確に制御する必要があるが、前述
したように間隙３は微細であってその容積が極めて小さ
いため、極めて微量の液を正確に注入しなければなら
ず、液量のコントロールが難しいという欠点があった。
さらにまた、間隙３に注入可能な液量が極めて微量なた
め、周囲環境による液の蒸発の影響を受け易く、信頼性
に劣るという欠点もあった。
来のマトリクス光導波路スイッチには次のような問題点
があった。即ち、図２又は３のスイッチではいずれも屈
折率が導波路コアに近似する屈折率整合液（以下、液と
称す。）を間隙３に注入もしくは除去することにより光
路の切替を行う。前記液の注入もしくは除去は、一度に
１つの間隙３に対してのみ液の注入もしくは除去を実行
し得る液注入・除去装置（図示せず）をスイッチの所望
の間隙３上に移動させ、該間隙３に対して直接行う如く
なしていた。ところが、前記間隙３における損失を少な
くするためにはその幅を数１０μｍ以下にしなければな
らず、このような微細な間隙３に対して液の注入もしく
は除去を行うには前述した液注入・除去装置の移動機構
（図示せず）に極めて高い位置決め精度が要求され、こ
れによって、制御部を含む光スイッチ全体が大型化し且
つ高価格化を招くという欠点があった。また、前記スイ
ッチでは一の間隙３に液を注入する際、隣接する他の間
隙３にまで液が回り込むことを防止するため、該間隙３
に注入する液の量を正確に制御する必要があるが、前述
したように間隙３は微細であってその容積が極めて小さ
いため、極めて微量の液を正確に注入しなければなら
ず、液量のコントロールが難しいという欠点があった。
さらにまた、間隙３に注入可能な液量が極めて微量なた
め、周囲環境による液の蒸発の影響を受け易く、信頼性
に劣るという欠点もあった。
【０００４】なお、前述した屈折率が近似するという意
味は、入力光信号が間隙３内の液により屈折され、その
光路が光導波路１，２又は光ファイバ４，５，６，７の
中心軸よりずれても、該ずれの量が許容される範囲内に
収まる屈折率であることをいう。
味は、入力光信号が間隙３内の液により屈折され、その
光路が光導波路１，２又は光ファイバ４，５，６，７の
中心軸よりずれても、該ずれの量が許容される範囲内に
収まる屈折率であることをいう。
【０００５】本発明は前記従来の問題点に鑑み、小型で
優れた損失漏話特性を有し、しかも経済性が高く信頼性
に優れたマトリクス光導波路スイッチを提供することを
目的とする。
優れた損失漏話特性を有し、しかも経済性が高く信頼性
に優れたマトリクス光導波路スイッチを提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では前記目的を達
成するため、請求項１として、互いに交差する複数の入
力光信号用光導波路及び複数の出力光信号用光導波路の
各交差部にその側壁面が入力光信号用光導波路から入射
した光信号を出力光信号用光導波路の方向へ反射する如
く設けた溝に光導波路の屈折率とほぼ同じ屈折率を有す
る液体を個別に注入もしくは除去することによって各交
差部における光の通過・反射を制御し、任意の入力光信
号用光導波路から入射した光信号を任意の出力光信号用
光導波路へ出射するマトリクス光導波路スイッチであっ
て、各光導波路を１枚の基板上に一体的に成形され且つ
表面が概略平面を成す埋込み型光導波路とするとともに
各溝を該埋込み型光導波路に対して設け、各溝の一端又
は両端に前記液体を注入もしくは除去するための開口寸
法が各溝幅よりも大きな概略穴状の液溜めを連続して設
けたマトリクス光導波路スイッチ、また、請求項２とし
て、光導波路の屈折率をｎとし、光導波路から溝に入射
する光信号が該溝となす角度をθとする時、全反射条
件：θ＜ｃｏｓ−１（１／ｎ）を満足するように光導波
路と溝とを交差させたことを特徴とする請求項１記載の
マトリクス光導波路スイッチ、また、請求項３として、
光導波路の導波光存在領域の大きさより溝の側壁面を大
きくなした請求項１又は２記載のマトリクス光導波路ス
イッチ、また、請求項４として、光導波路よりその等価
屈折率が変化しない距離だけ離して液溜めを配置した請
求項１乃至３いずれか記載のマトリクス光導波路スイッ
チ、また、請求項５として、液溜めを溝より深く成形し
た請求項１乃至４いずれか記載のマトリクス光導波路ス
イッチを提案する。
成するため、請求項１として、互いに交差する複数の入
力光信号用光導波路及び複数の出力光信号用光導波路の
各交差部にその側壁面が入力光信号用光導波路から入射
した光信号を出力光信号用光導波路の方向へ反射する如
く設けた溝に光導波路の屈折率とほぼ同じ屈折率を有す
る液体を個別に注入もしくは除去することによって各交
差部における光の通過・反射を制御し、任意の入力光信
号用光導波路から入射した光信号を任意の出力光信号用
光導波路へ出射するマトリクス光導波路スイッチであっ
て、各光導波路を１枚の基板上に一体的に成形され且つ
表面が概略平面を成す埋込み型光導波路とするとともに
各溝を該埋込み型光導波路に対して設け、各溝の一端又
は両端に前記液体を注入もしくは除去するための開口寸
法が各溝幅よりも大きな概略穴状の液溜めを連続して設
けたマトリクス光導波路スイッチ、また、請求項２とし
て、光導波路の屈折率をｎとし、光導波路から溝に入射
する光信号が該溝となす角度をθとする時、全反射条
件：θ＜ｃｏｓ−１（１／ｎ）を満足するように光導波
路と溝とを交差させたことを特徴とする請求項１記載の
マトリクス光導波路スイッチ、また、請求項３として、
光導波路の導波光存在領域の大きさより溝の側壁面を大
きくなした請求項１又は２記載のマトリクス光導波路ス
イッチ、また、請求項４として、光導波路よりその等価
屈折率が変化しない距離だけ離して液溜めを配置した請
求項１乃至３いずれか記載のマトリクス光導波路スイッ
チ、また、請求項５として、液溜めを溝より深く成形し
た請求項１乃至４いずれか記載のマトリクス光導波路ス
イッチを提案する。
【０００７】
【作用】本発明の請求項１によれば、液溜めに液注入・
除去装置を位置決めして液を注入すると、表面張力によ
り溝の中へ液が流入し充填される。この時、入力光信号
用光導波路を進む光信号は溝を透過してそのまま入力光
信号用光導波路を進む。また、液溜めに液注入・除去装
置を位置決めして液を吸引すると、表面張力により溝の
中から液が排出される。この時、溝の中は空気又は周囲
の気体で満たされ、入力光信号用光導波路を進む光信号
は溝の側壁面で反射され、出力光信号用光導波路へ導か
れる。また、液溜めが溝の両端にある場合には一方の液
溜めから洗浄液を注入しつつ、他方の液溜めから液及び
洗浄液を吸引することにより、液の排出をより完全に行
うことができる。
除去装置を位置決めして液を注入すると、表面張力によ
り溝の中へ液が流入し充填される。この時、入力光信号
用光導波路を進む光信号は溝を透過してそのまま入力光
信号用光導波路を進む。また、液溜めに液注入・除去装
置を位置決めして液を吸引すると、表面張力により溝の
中から液が排出される。この時、溝の中は空気又は周囲
の気体で満たされ、入力光信号用光導波路を進む光信号
は溝の側壁面で反射され、出力光信号用光導波路へ導か
れる。また、液溜めが溝の両端にある場合には一方の液
溜めから洗浄液を注入しつつ、他方の液溜めから液及び
洗浄液を吸引することにより、液の排出をより完全に行
うことができる。
【０００８】また、請求項２によれば、入射する光信号
と溝とのなす角度θが全反射条件を満足するため、入力
光信号用光導波路を進む光信号は溝の側壁面で全て反射
され、出力光信号用光導波路へ導かれる。
と溝とのなす角度θが全反射条件を満足するため、入力
光信号用光導波路を進む光信号は溝の側壁面で全て反射
され、出力光信号用光導波路へ導かれる。
【０００９】また、請求項３によれば、溝の側壁面が光
導波路の導波光存在領域より大きいため、光路切替時に
光導波路からクラッド層に滲み出して導波する信号光に
影響がない。
導波路の導波光存在領域より大きいため、光路切替時に
光導波路からクラッド層に滲み出して導波する信号光に
影響がない。
【００１０】また、請求項４によれば、光導波路の等価
屈折率が液溜めの影響を受けないため、光導波路からク
ラッド層に滲み出して導波する信号光に影響がない。
屈折率が液溜めの影響を受けないため、光導波路からク
ラッド層に滲み出して導波する信号光に影響がない。
【００１１】また、請求項５によれば、液溜めの容積を
より大きくでき、また、液注入・除去装置のノズル等を
溝より下に位置させることができる。
より大きくでき、また、液注入・除去装置のノズル等を
溝より下に位置させることができる。
【００１２】
【実施例】図１、図４及び図５は本発明の第１の実施例
を示すもので、ここでは各溝について液溜めを１個のみ
備えた３×３規模のマトリクス光導波路スイッチ１０を
示す。図１は全体構造図、図４は溝と液溜めの深さを同
じに形成した状態での図１におけるＡ−Ａ線矢視方向の
断面図、図５は図１の１交差部を対象に液注入時の液の
状態変化を示した図であり、図中、１１は基板、１２は
クラッド層、１３は入力光信号用光導波路、１４は出力
光信号用光導波路、１５は溝、１６は液溜めである。
を示すもので、ここでは各溝について液溜めを１個のみ
備えた３×３規模のマトリクス光導波路スイッチ１０を
示す。図１は全体構造図、図４は溝と液溜めの深さを同
じに形成した状態での図１におけるＡ−Ａ線矢視方向の
断面図、図５は図１の１交差部を対象に液注入時の液の
状態変化を示した図であり、図中、１１は基板、１２は
クラッド層、１３は入力光信号用光導波路、１４は出力
光信号用光導波路、１５は溝、１６は液溜めである。
【００１３】前記基板１１の上にはコアの幅Ｗ0 、厚み
ｔ0 で屈折率がｎの入力光信号用光導波路１３及び出力
光信号用光導波路１４がクラッド層１２の中に埋込まれ
た状態で成形されている。光導波路１３及び１４が交差
する交差部にはｃｏｓ-1（１／ｎ）より小さい角度θで
該光導波路１３及び１４と交差する溝１５が成形されて
おり、さらに該溝１５の一端には光導波路１３及び１４
からｄだけ離れた位置に液溜め１６が設けられている。
ｔ0 で屈折率がｎの入力光信号用光導波路１３及び出力
光信号用光導波路１４がクラッド層１２の中に埋込まれ
た状態で成形されている。光導波路１３及び１４が交差
する交差部にはｃｏｓ-1（１／ｎ）より小さい角度θで
該光導波路１３及び１４と交差する溝１５が成形されて
おり、さらに該溝１５の一端には光導波路１３及び１４
からｄだけ離れた位置に液溜め１６が設けられている。
【００１４】ここで、クラッド層１２へ滲み出した光信
号の領域１７の幅をｔ1 とすると、溝１５の長さｌ及び
深さｔ、さらに液溜め１６と光導波路１３，１４間の距
離ｄは以下の関係を満す如く設定される。
号の領域１７の幅をｔ1 とすると、溝１５の長さｌ及び
深さｔ、さらに液溜め１６と光導波路１３，１４間の距
離ｄは以下の関係を満す如く設定される。
【００１５】 ｌ＝Ｗ／ｃｏｓθ＞ｔ1 (1) ｔ＞ｔ1 (2) ｄ＞（ｔ1 −ｔ0 ）／２ (3) この時、溝１５の側壁面１５ａは光導波路１３及び１４
のクラッド層１２へ滲み出した光信号の領域１７よりも
大きくなる。
のクラッド層１２へ滲み出した光信号の領域１７よりも
大きくなる。
【００１６】溝１５の開口幅ｓはマトリクス光導波路ス
イッチ１０の損失を支配する要因であり、所要のスイッ
チ規模と損失から決められる。ここで、波長をλ、光信
号のスポット径をｗとすると、理想的には開口幅ｓと透
過損失Ｌとの間に下記の関係が成立つ。
イッチ１０の損失を支配する要因であり、所要のスイッ
チ規模と損失から決められる。ここで、波長をλ、光信
号のスポット径をｗとすると、理想的には開口幅ｓと透
過損失Ｌとの間に下記の関係が成立つ。
【００１７】 Ｌ＝１０ｌｏｇ｛１＋（λ・ｓ／２πｎｗ2 ）2 ｝ (4) 前記(4) 式から、例えば石英系のシングルモード光導波
路で溝１つ当りの損失（但し、λは〜１．３μｍ）を
０．１ｄＢ以下とするには開口幅ｓを約２０μｍ以下に
する必要があることがわかる。
路で溝１つ当りの損失（但し、λは〜１．３μｍ）を
０．１ｄＢ以下とするには開口幅ｓを約２０μｍ以下に
する必要があることがわかる。
【００１８】光導波路１３及び１４のピッチを２５０μ
ｍとしても液溜め１６の径は１００μｍオーダが実現可
能であり、図５に示すような液注入用のノズルの位置決
め精度も溝１５だけの場合の精度、即ち１０μｍ以下と
比べて５倍程度の５０μｍ以下に大幅に緩和できる。ま
た、この時、液溜め１６の容積は溝１５だけの場合、即
ち１０ｐｌオーダの１００倍以上の１ｎｌオーダとな
り、液の注入量のコントロールが容易となる。さらに、
周囲温度の上昇等により液が多少蒸発しても液溜め１６
から溝１５へ液が供給されるため、光路設定の状態が安
定化し、信頼性も改善できる。
ｍとしても液溜め１６の径は１００μｍオーダが実現可
能であり、図５に示すような液注入用のノズルの位置決
め精度も溝１５だけの場合の精度、即ち１０μｍ以下と
比べて５倍程度の５０μｍ以下に大幅に緩和できる。ま
た、この時、液溜め１６の容積は溝１５だけの場合、即
ち１０ｐｌオーダの１００倍以上の１ｎｌオーダとな
り、液の注入量のコントロールが容易となる。さらに、
周囲温度の上昇等により液が多少蒸発しても液溜め１６
から溝１５へ液が供給されるため、光路設定の状態が安
定化し、信頼性も改善できる。
【００１９】次に、図５に基いて前述したマトリクス光
導波路スイッチ１０における光路切替えを説明する。
導波路スイッチ１０における光路切替えを説明する。
【００２０】まず、図５(a) に示すように溝１５に液が
無い状態では入力光信号用光導波路１３から光信号２１
を入射すると、溝１５の側壁面で反射され、出力光信号
用光導波路１４から光信号２２が出射するように光路設
定されている。次に、図５(b) に示すように液３２が充
填されたノズル３１の先端を液溜め１６に位置決めし、
空気圧等の外力を印加してノズル３１内の液３２を押出
す。当初は、図５(c) に示すようにノズル３１を中心と
して円状に液３２が広がっていくが、液溜め１６の側壁
面に接触するとこれを伝わって溝１５の中に注入され
る。最終的には図５(d) に示すように溝１５及び液溜め
１６の中に液３２が充満した状態となる。この時、入力
光信号用光導波路１３から入射した光信号２１は溝１５
を直進し、該溝１５で隔てられた入力光信号用光導波路
１３´から出射する。このようにして、入力光信号用光
導波路１３から出力光信号用光導波路１４へ設定されて
いた光路を入力光信号用光導波路１３´へ切替えること
ができる。
無い状態では入力光信号用光導波路１３から光信号２１
を入射すると、溝１５の側壁面で反射され、出力光信号
用光導波路１４から光信号２２が出射するように光路設
定されている。次に、図５(b) に示すように液３２が充
填されたノズル３１の先端を液溜め１６に位置決めし、
空気圧等の外力を印加してノズル３１内の液３２を押出
す。当初は、図５(c) に示すようにノズル３１を中心と
して円状に液３２が広がっていくが、液溜め１６の側壁
面に接触するとこれを伝わって溝１５の中に注入され
る。最終的には図５(d) に示すように溝１５及び液溜め
１６の中に液３２が充満した状態となる。この時、入力
光信号用光導波路１３から入射した光信号２１は溝１５
を直進し、該溝１５で隔てられた入力光信号用光導波路
１３´から出射する。このようにして、入力光信号用光
導波路１３から出力光信号用光導波路１４へ設定されて
いた光路を入力光信号用光導波路１３´へ切替えること
ができる。
【００２１】また、液溜め１６へノズル３１の先端を位
置決めし、空気圧等の外力によりノズル３１内を負圧に
すると、液３２は注入時と逆に図５(d) 〜図５(a) の過
程を辿って溝１５よりノズル３１内へ排出される。その
結果、入力光信号用光導波路１３´へ設定されていた光
路を出力光信号用光導波路１４へ切替えることができ
る。
置決めし、空気圧等の外力によりノズル３１内を負圧に
すると、液３２は注入時と逆に図５(d) 〜図５(a) の過
程を辿って溝１５よりノズル３１内へ排出される。その
結果、入力光信号用光導波路１３´へ設定されていた光
路を出力光信号用光導波路１４へ切替えることができ
る。
【００２２】図６は前記第１の実施例において溝の深さ
と液溜めの深さとを変えた場合の図４と同様な図で、溝
１５の深さｔよりも大きい深さＴを有する液溜め１８を
形成することにより、ノズル３１の先端を溝１５より下
に配置することができ、液３２の吸引を容易に行うこと
ができる。なお、液溜め１８の深さＴを溝１５の深さｔ
よりも大きくすることはプロセス技術で容易に実現でき
る。
と液溜めの深さとを変えた場合の図４と同様な図で、溝
１５の深さｔよりも大きい深さＴを有する液溜め１８を
形成することにより、ノズル３１の先端を溝１５より下
に配置することができ、液３２の吸引を容易に行うこと
ができる。なお、液溜め１８の深さＴを溝１５の深さｔ
よりも大きくすることはプロセス技術で容易に実現でき
る。
【００２３】このようにマトリクス光導波路スイッチ１
０において、光路を設定したい光導波路１３及び１４が
交差する交差部上の溝１５から液３２を除去し、光導波
路１３及び１４上のその他の全ての溝１５に液３２を注
入することにより、光路設定を行うことが可能となる。
０において、光路を設定したい光導波路１３及び１４が
交差する交差部上の溝１５から液３２を除去し、光導波
路１３及び１４上のその他の全ての溝１５に液３２を注
入することにより、光路設定を行うことが可能となる。
【００２４】図７及び図８は本発明の第２の実施例を示
すもので、ここでは各溝について液溜めを２個備えた３
×３規模のマトリクス光導波路スイッチ４０を示す。図
７は全体構造図、図８は図７の１交差部を対象に液除去
時の液の状態変化を示した図であり、図中、４２はクラ
ッド層、４３は入力光信号用光導波路、４４は出力光信
号用光導波路、４５は溝、４６，４７は液溜めである。
すもので、ここでは各溝について液溜めを２個備えた３
×３規模のマトリクス光導波路スイッチ４０を示す。図
７は全体構造図、図８は図７の１交差部を対象に液除去
時の液の状態変化を示した図であり、図中、４２はクラ
ッド層、４３は入力光信号用光導波路、４４は出力光信
号用光導波路、４５は溝、４６，４７は液溜めである。
【００２５】前記マトリクス光導波路スイッチ４０はク
ラッド層４２の中に埋込まれた入力光信号用光導波路４
３と出力光信号用光導波路４４との交差部に２つの液溜
め４６及び４７を両端に備えた溝４５が形成された構造
のものである。なお、光導波路４３，４４及び溝４５の
諸元、光導波路４３，４４と液溜め４６，４７の位置関
係は第１の実施例と同様である。
ラッド層４２の中に埋込まれた入力光信号用光導波路４
３と出力光信号用光導波路４４との交差部に２つの液溜
め４６及び４７を両端に備えた溝４５が形成された構造
のものである。なお、光導波路４３，４４及び溝４５の
諸元、光導波路４３，４４と液溜め４６，４７の位置関
係は第１の実施例と同様である。
【００２６】次に、図８に従ってマトリクス光導波路ス
イッチ４０における光路切替えを説明する。
イッチ４０における光路切替えを説明する。
【００２７】液を注入する場合は第１の実施例で説明し
たように液溜め４６，４７の一方又は両方に液注入装置
のノズル（図示せず）を位置決めし、液３２を溝４５に
充填する。この時、入力光信号用光導波路４３から光信
号５１を入射すると、溝４５を直進し、該溝４５で隔て
られた入力光信号用光導波路４３´から光信号５２が出
射するように光路設定されている。
たように液溜め４６，４７の一方又は両方に液注入装置
のノズル（図示せず）を位置決めし、液３２を溝４５に
充填する。この時、入力光信号用光導波路４３から光信
号５１を入射すると、溝４５を直進し、該溝４５で隔て
られた入力光信号用光導波路４３´から光信号５２が出
射するように光路設定されている。
【００２８】一方、液を除去する場合は、図８(a) に示
すようにノズル３３及び洗浄液３５が充填されたノズル
３４をそれぞれ液３２で満たされた液溜め４６及び４７
に位置決めする。次に、図８(b) に示すようにノズル３
３の内部を負圧にして液溜め４７より液３２を吸引する
とともに、ノズル３４に正圧を印加して洗浄液３５を液
溜め４６へ注入する。これによって、図８(c) に示すよ
うに溝４５及び液溜め４６，４７の中の液３２を洗浄液
３５に置き換える。この時、洗浄液３５の屈折率は光導
波路４３，４４のコアと異なるため、光信号５１は２つ
の光信号５３及び５４に分かれ、入力光信号用光導波路
４３´及び出力光信号用光導波路４４から出射する。さ
らに、ノズル３４から洗浄液３５を出し尽くした後もノ
ズル３３から洗浄液３５を吸引すると、図８(d) に示す
ように溝４５から液３２が完全に除去される。この際、
溝４５は洗浄液３５で洗われるため、単に液３２を吸引
した場合よりもその側壁面は清浄な状態となる。このよ
うにして、入力光信号用光導波路４３から入射した光信
号５１は出力光信号用光導波路４４から出射するように
光路切替される。
すようにノズル３３及び洗浄液３５が充填されたノズル
３４をそれぞれ液３２で満たされた液溜め４６及び４７
に位置決めする。次に、図８(b) に示すようにノズル３
３の内部を負圧にして液溜め４７より液３２を吸引する
とともに、ノズル３４に正圧を印加して洗浄液３５を液
溜め４６へ注入する。これによって、図８(c) に示すよ
うに溝４５及び液溜め４６，４７の中の液３２を洗浄液
３５に置き換える。この時、洗浄液３５の屈折率は光導
波路４３，４４のコアと異なるため、光信号５１は２つ
の光信号５３及び５４に分かれ、入力光信号用光導波路
４３´及び出力光信号用光導波路４４から出射する。さ
らに、ノズル３４から洗浄液３５を出し尽くした後もノ
ズル３３から洗浄液３５を吸引すると、図８(d) に示す
ように溝４５から液３２が完全に除去される。この際、
溝４５は洗浄液３５で洗われるため、単に液３２を吸引
した場合よりもその側壁面は清浄な状態となる。このよ
うにして、入力光信号用光導波路４３から入射した光信
号５１は出力光信号用光導波路４４から出射するように
光路切替される。
【００２９】各交差部におけるスイッチングについては
第１の実施例と同じ方法で行うことができる。
第１の実施例と同じ方法で行うことができる。
【００３０】なお、これまでは複数の入力光信号用光導
波路及び複数の出力光信号用光導波路を備えた光スイッ
チについて述べてきたが、液溜めを設ける効果はマトリ
クスを構成しない１×１規模の光スイッチでも同様であ
る。
波路及び複数の出力光信号用光導波路を備えた光スイッ
チについて述べてきたが、液溜めを設ける効果はマトリ
クスを構成しない１×１規模の光スイッチでも同様であ
る。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
よれば、互いに交差する複数の入力光信号用光導波路及
び複数の出力光信号用光導波路の各交差部にその側壁面
が入力光信号用光導波路から入射した光信号を出力光信
号用光導波路の方向へ反射する如く設けた溝に光導波路
の屈折率とほぼ同じ屈折率を有する液体を個別に注入も
しくは除去することによって各交差部における光の通過
・反射を制御し、任意の入力光信号用光導波路から入射
した光信号を任意の出力光信号用光導波路へ出射するマ
トリクス光導波路スイッチであって、各光導波路を１枚
の基板上に一体的に成形され且つ表面が概略平面を成す
埋込み型光導波路とするとともに各溝を該埋込み型光導
波路に対して設け、各溝の一端又は両端に前記液体を注
入もしくは除去するための開口寸法が各溝幅よりも大き
な概略穴状の液溜めを連続して設けたため、従来の光ス
イッチに比べて液注入・除去装置の位置決め精度を大幅
に緩和でき、しかも液注入時の液量のコントロールも容
易となり、これによって、液注入・除去装置を含めた光
スイッチ全体の形状を小型化し、経済化することができ
る。
よれば、互いに交差する複数の入力光信号用光導波路及
び複数の出力光信号用光導波路の各交差部にその側壁面
が入力光信号用光導波路から入射した光信号を出力光信
号用光導波路の方向へ反射する如く設けた溝に光導波路
の屈折率とほぼ同じ屈折率を有する液体を個別に注入も
しくは除去することによって各交差部における光の通過
・反射を制御し、任意の入力光信号用光導波路から入射
した光信号を任意の出力光信号用光導波路へ出射するマ
トリクス光導波路スイッチであって、各光導波路を１枚
の基板上に一体的に成形され且つ表面が概略平面を成す
埋込み型光導波路とするとともに各溝を該埋込み型光導
波路に対して設け、各溝の一端又は両端に前記液体を注
入もしくは除去するための開口寸法が各溝幅よりも大き
な概略穴状の液溜めを連続して設けたため、従来の光ス
イッチに比べて液注入・除去装置の位置決め精度を大幅
に緩和でき、しかも液注入時の液量のコントロールも容
易となり、これによって、液注入・除去装置を含めた光
スイッチ全体の形状を小型化し、経済化することができ
る。
【００３２】また、請求項２によれば、光導波路の屈折
率をｎとし、光導波路から溝に入射する光信号が該溝と
なす角度をθとする時、全反射条件：θ＜ｃｏｓ
−１（１／ｎ）を満足するように光導波路と溝とを交差
させたため、入力光信号用光導波路を進む光信号を損失
なく出力光信号用光導波路へ導くことができる。
率をｎとし、光導波路から溝に入射する光信号が該溝と
なす角度をθとする時、全反射条件：θ＜ｃｏｓ
−１（１／ｎ）を満足するように光導波路と溝とを交差
させたため、入力光信号用光導波路を進む光信号を損失
なく出力光信号用光導波路へ導くことができる。
【００３３】また、請求項３によれば、光導波路の導波
光存在領域の大きさより溝の側壁面を大きくなしたた
め、光導波路からクラッド層に滲み出して導波する信号
光も損失なくその光路を切替えることができる。
光存在領域の大きさより溝の側壁面を大きくなしたた
め、光導波路からクラッド層に滲み出して導波する信号
光も損失なくその光路を切替えることができる。
【００３４】また、請求項４によれば、光導波路よりそ
の等価屈折率が変化しない距離だけ離して液溜めを配置
したため、光導波路からクラッド層に滲み出して導波す
る信号光を損失なく伝送させることができる。
の等価屈折率が変化しない距離だけ離して液溜めを配置
したため、光導波路からクラッド層に滲み出して導波す
る信号光を損失なく伝送させることができる。
【００３５】また、請求項５によれば、液溜めを溝より
深く成形したため、液溜めの容積をより大きくでき、ま
た、液注入・除去装置のノズル等を溝より下に位置させ
ることができ、液の除去をより容易に行うことができ
る。
深く成形したため、液溜めの容積をより大きくでき、ま
た、液注入・除去装置のノズル等を溝より下に位置させ
ることができ、液の除去をより容易に行うことができ
る。
【図１】 本発明の第１の実施例を示す全体構造図
【図２】 従来のマトリクス光導波路スイッチの一例を
示す構成図
示す構成図
【図３】 従来のマトリクス光導波路スイッチの他の例
を示す構成図
を示す構成図
【図４】 図１のＡ−Ａ線矢視方向の断面図
【図５】 第１の実施例における液注入時の状態変化を
示す説明図
示す説明図
【図６】 第１の実施例の変形例を示す図４と同様な図
【図７】 本発明の第２の実施例を示す全体構造図
【図８】 第２の実施例における液除去時の状態変化を
示す説明図
示す説明図
【符号の説明】 １０，４０…マトリクス光導波路スイッチ、１１…基
板、１２，４２…クラッド層、１３，１３´，４３，４
３´…入力光信号用光導波路、１４，４４…出力光信号
用光導波路、１５，４５…溝、１６，１８，４６，４７
…液溜め、１７…入射光信号の存在する領域、２１，５
１…入射光信号、２２，５２…出射光信号、３１，３
３，３４…液注入・除去装置のノズル、３２…屈折率整
合液、３５…洗浄液。
板、１２，４２…クラッド層、１３，１３´，４３，４
３´…入力光信号用光導波路、１４，４４…出力光信号
用光導波路、１５，４５…溝、１６，１８，４６，４７
…液溜め、１７…入射光信号の存在する領域、２１，５
１…入射光信号、２２，５２…出射光信号、３１，３
３，３４…液注入・除去装置のノズル、３２…屈折率整
合液、３５…洗浄液。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹倉 久仁彦 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 26/08 H04Q 3/52
Claims (5)
- 【請求項１】 互いに交差する複数の入力光信号用光導
波路及び複数の出力光信号用光導波路の各交差部にその
側壁面が入力光信号用光導波路から入射した光信号を出
力光信号用光導波路の方向へ反射する如く設けた溝に光
導波路の屈折率とほぼ同じ屈折率を有する液体を個別に
注入もしくは除去することによって各交差部における光
の通過・反射を制御し、任意の入力光信号用光導波路か
ら入射した光信号を任意の出力光信号用光導波路へ出射
するマトリクス光導波路スイッチであって、 各光導波路を１枚の基板上に一体的に成形され且つ表面
が概略平面を成す埋込み型光導波路とするとともに各溝
を該埋込み型光導波路に対して設け、 各溝の一端又は両端に前記液体を注入もしくは除去する
ための開口寸法が各溝幅よりも大きな概略穴状の液溜め
を連続して設けたことを特徴とするマトリクス光導波路
スイッチ。 - 【請求項２】 光導波路の屈折率をｎとし、光導波路か
ら溝に入射する光信号が該溝となす角度をθとする時、
全反射条件：θ＜ｃｏｓ−１（１／ｎ）を満足するよう
に光導波路と溝とを交差させたことを特徴とする請求項
１記載のマトリクス光導波路スイッチ。 - 【請求項３】 光導波路の導波光存在領域の大きさより
溝の側壁面を大きくなしたことを特徴とする請求項１又
は２記載のマトリクス光導波路スイッチ。 - 【請求項４】 光導波路よりその等価屈折率が変化しな
い距離だけ離して液溜めを配置したことを特徴とする請
求項１乃至３いずれか記載のマトリクス光導波路スイッ
チ。 - 【請求項５】 液溜めを溝より深く成形したことを特徴
とする請求項１乃至４いずれか記載のマトリクス光導波
路スイッチ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP150291A JP2921712B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | マトリクス光導波路スイッチ |
| CA002058794A CA2058794C (en) | 1991-01-08 | 1992-01-06 | Automated optical mdf system |
| US07/817,519 US5204921A (en) | 1991-01-08 | 1992-01-07 | Automated optical main distributing frame system |
| DE69218464T DE69218464T2 (de) | 1991-01-08 | 1992-01-08 | Automatisches optisches Hauptverteilersystem |
| EP92300149A EP0494768B1 (en) | 1991-01-08 | 1992-01-08 | Automated optical MDF system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP150291A JP2921712B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | マトリクス光導波路スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04235496A JPH04235496A (ja) | 1992-08-24 |
| JP2921712B2 true JP2921712B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=11503244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP150291A Expired - Fee Related JP2921712B2 (ja) | 1991-01-08 | 1991-01-10 | マトリクス光導波路スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2921712B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6160928A (en) * | 1999-04-16 | 2000-12-12 | Agilent Technologies, Inc. | Fault tolerant optical switch |
| FR2822247B1 (fr) * | 2001-03-15 | 2003-05-16 | Opsitech Optical Sys On A Chip | Dispositif optique a structure integre, a deviations d'ondes |
-
1991
- 1991-01-10 JP JP150291A patent/JP2921712B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04235496A (ja) | 1992-08-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |