JP4937180B2 - Light switch - Google Patents
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Description
この発明は、例えば光通信システム等に用いられ、光信号経路を切り換えることによって、任意の入力ポートからの光信号を任意の出力ポートへ導く光スイッチに関するものである。 The present invention relates to an optical switch that is used in an optical communication system, for example, and guides an optical signal from an arbitrary input port to an arbitrary output port by switching an optical signal path.
例えば、特許文献1に示すような従来の光スイッチにおいて、導波路フィルムには、互いに交差する複数の光導波路が設けられている。この光導波路同士の交差箇所には、一対の溝壁面からなる切換溝が設けられている。また、導波路フィルムの切換溝を挟んでその両側には、ピンセット形状のピン対が挿入されている。このピン対の先端部(反結合側の端部)は、磁性コーティングされており、このピン対の先端部に磁力が加わることによって、ポリマ導波路フィルムが撓み変形して、切換溝の溝壁面同士の接離状態が変化する。そして、その切換溝が光信号を透過・反射させることにより、光信号の進行方向が切り替わる。
For example, in the conventional optical switch as shown in
ここで、上記のような従来の光スイッチの製造工程において、ピン対を導波路フィルムに挿入する前に、そのピン対を導波路フィルムに挿入するための挿入孔を導波路フィルムに形成する必要がある。しかしながら、この挿入孔の直径寸法が100μm程度である。このため、比較的高精度の加工作業が必要であり、製造設備が限定されるとともに製造工程が増加している。このような要因により、光スイッチの製造コストが高くなっていた。 Here, in the manufacturing process of the conventional optical switch as described above, before inserting the pin pair into the waveguide film, it is necessary to form an insertion hole for inserting the pin pair into the waveguide film. There is. However, the diameter of the insertion hole is about 100 μm. For this reason, a comparatively high-precision processing operation is required, manufacturing facilities are limited, and manufacturing processes are increasing. Due to such factors, the manufacturing cost of the optical switch has been increased.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、挿入孔の加工作業を省略することができ、製造コストを低減させることができる光スイッチを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain an optical switch that can omit the processing of the insertion hole and can reduce the manufacturing cost.
この発明に係る光スイッチは、光信号経路を形成する第1光導波路と、第1光導波路から分岐され、その分岐箇所から第1光導波路とは異なる光信号経路を形成する第2光導波路と、互いに対向し接離可能な第1及び第2溝壁面を有し、分岐箇所に配置され、光信号を反射・透過させることにより光信号経路を切り換える切換溝とが設けられ、撓み変形可能な導波路フィルム、導波路フィルムの切換溝に対する第1溝壁面側に設けられ、切換溝に対する第1溝壁面側での上記導波路フィルムの非変形状態を保持する非変形保持手段、導波路フィルムの切換溝に対する第2溝壁面側に設けられ、一端部が導波路フィルムの片面に接合され、他端部が導波路フィルムの片面から突出するように配置され、導波路フィルムとの接合箇所を支点に回動可能な回動ピン、及び回動ピンに接続され、回動ピンを回動させることによって、導波路フィルムの切換溝に対する第2溝壁面側で切換溝へ向けて圧力を加えて導波路フィルムを撓み変形させることにより第1及び第2溝壁面を接合させて上記切換溝を光信号の透過状態とするとともに、導波路フィルムの切換溝に対する第2溝壁面側で切換溝の反対方向へ向けて圧力を加えて導波路フィルムを透過状態の反対側に撓み変形させることにより第1及び第2溝壁面を開離させて切換溝を光信号の反射状態とする接離駆動機構を備えるものである。 An optical switch according to the present invention includes a first optical waveguide that forms an optical signal path, a second optical waveguide that is branched from the first optical waveguide, and that forms an optical signal path that is different from the first optical waveguide from the branched portion. The first and second groove wall surfaces that face each other and can be contacted / separated are provided with a switching groove that is disposed at a branching location and that switches an optical signal path by reflecting / transmitting an optical signal, and can be flexibly deformed. Waveguide film, non-deformation holding means provided on the first groove wall surface side with respect to the switching groove of the waveguide film, and holding the non-deformed state of the waveguide film on the first groove wall surface side with respect to the switching groove, Provided on the second groove wall surface side with respect to the switching groove, one end is joined to one side of the waveguide film, the other end is arranged to protrude from one side of the waveguide film, and the joint point with the waveguide film is a fulcrum Rotate to The rotation film is connected to the rotation pin, and by rotating the rotation pin, pressure is applied toward the switching groove on the second groove wall surface side with respect to the switching groove of the waveguide film to By bending and deforming, the first and second groove wall surfaces are joined to bring the switching groove into a light-transmitting state, and in the direction opposite to the switching groove on the second groove wall surface side with respect to the switching groove of the waveguide film. A contact / separation drive mechanism is provided that applies pressure to cause the waveguide film to bend and deform to the opposite side of the transmissive state, thereby opening the first and second groove wall surfaces so that the switching groove is in a reflective state of the optical signal. .
この発明の光スイッチによれば、回動ピンの一端部が導波路フィルムの片面に接合され、回動ピンの他端部が導波路フィルムの片面から突出するように配置されており、その回動ピンが接離駆動機構により回動されることによって、導波路フィルムの撓み変形を通じて第1及び第2溝壁面が互いに接離され、切換溝が光信号の透過状態と光信号の反射状態との一方から他方に変化されるので、従来の光スイッチのような挿入孔が不要となることにより、挿入孔の加工作業を省略することができ、製造コストを低減させることができる。 According to the optical switch of the present invention, one end portion of the rotation pin is joined to one surface of the waveguide film, and the other end portion of the rotation pin is disposed so as to protrude from one surface of the waveguide film. When the moving pin is rotated by the contact / separation driving mechanism, the wall surfaces of the first and second grooves are brought into contact with and separated from each other through the deformation of the waveguide film, and the switching groove has a transmission state of the optical signal and a reflection state of the optical signal. Therefore, since the insertion hole as in the conventional optical switch is not necessary, the processing operation of the insertion hole can be omitted, and the manufacturing cost can be reduced.
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による光スイッチを示す斜視図である。図2は、図1のII−II線に沿う断面図である。なお、図1では、N×N光スイッチにおけるスイッチングユニット単体を示す。図1,2において、ポリマ導波路フィルム1は、スピンコートによりフッ素化ポリイミド樹脂がフィルム化されて形成されている。また、ポリマ導波路フィルム1は、撓み変形可能となっている。さらに、ポリマ導波路フィルム1の厚さ寸法は、例えば50μmとなっている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 is a perspective view showing an optical switch according to
さらに、ポリマ導波路フィルム1の内部には、フッ素化ポリイミド樹脂よりも屈折率がやや高いコア材(導波路コア)が埋め込まれている。このコア材は、第1及び第2光導波路1a,1bを構成している。第1光導波路1a及び第2光導波路1bは、互いに異なる光信号経路を形成している。また、第1光導波路1a及び第2光導波路1bの中間部同士は、互いに直交して接続されている。即ち、第2光導波路1bは、第1光導波路1aから分岐している。ポリマ導波路フィルム1における第1光導波路1aと第2光導波路1bとの交差箇所(接続箇所)には、切換溝(切り込み溝)1cがクリーブによって設けられている。
Furthermore, a core material (waveguide core) having a slightly higher refractive index than that of the fluorinated polyimide resin is embedded in the
切換溝1cは、互いに対向する第1及び第2溝壁面1d,1eを有している。第1溝壁面1dと第2溝壁面1eとは、ポリマ導波路フィルム1が撓み変形することによって、互いに接離(開閉)可能となっている。ここで、切換溝1cは、第1光導波路1aを通る光信号を全反射させて、第2光導波路1bへ導くように配置されており、第1及び第2溝壁面1d,1eの第1及び第2光導波路1a,1bに対する角度は、空気層との間での全反射条件を満たす角度となっている。
The
また、切換溝1cは、第1溝壁面1dと第2溝壁面1eとの接合状態のときに、第1光導波路1aを通る光信号を透過させて、そのまま直進させる(図1の点A→点B→点C)。さらに、切換溝1cは、第1溝壁面1dと第2溝壁面1eとの開離状態のときに、第1光導波路1aを通る光信号を全反射させて、第2光導波路1bへ導く(図1の点A→点B→点D)。
Further, when the first
ポリマ導波路フィルム1の片面(図2の上面)には、回動ピン2の下端部(一端部)が接着剤3によって接合されて固定されている。回動ピン2は、ポリマ導波路フィルム1における第1光導波路1aと第2光導波路1bとの交差箇所から、第2溝壁面1e側(切換溝1cの法線方向の一方)に例えば150μm程度間隔をおいた箇所に配置されている。
A lower end portion (one end portion) of the
また、ポリマ導波路フィルム1における回動ピン2の反切換溝1c側(図2の左側)の箇所には、撓み変形時のポリマ導波路フィルム1の内部の応力を緩和するための応力解放孔1fが設けられている。接着剤3は、熱硬化型接着剤又は光硬化型接着剤である。なお、製造工程において、ポリマ導波路フィルム1に回動ピン2の下端部が接合される際には、例えば直径約200μmの範囲で円状に接着剤3がポリマ導波路フィルム1に塗布される。そして、その塗布された箇所に回動ピン2の下端部が配置される。
Further, a stress release hole for relaxing the internal stress of the
回動ピン2の上端部(他端部)は、ポリマ導波路フィルム1から突出するように配置されている。また、回動ピン2の直径寸法は、例えば125μmとなっている。さらに、回動ピン2は、例えばガラスファイバ又はステンレス鋼により形成されている。また、回動ピン2は、ポリマ導波路フィルム1との接合箇所を支点に回動可能(傾動可能)となっている。
The upper end portion (the other end portion) of the
さらに、回動ピン2が切換溝1cの開口側へ向けて傾くように回動されることによって、ポリマ導波路フィルム1における切換溝1cに対する第2溝壁面1e側の箇所に、切換溝1cへ向けた圧力が加わる。また、回動ピン2が応力解放孔1f(切換溝1cの開口の反対側)へ向けて傾くように回動されることによって、ポリマ導波路フィルム1における切換溝1cに対する第2溝壁面1e側の箇所に、応力解放孔1fへ向けた圧力が加わる。
Further, the
ポリマ導波路フィルム1の切換溝1cに対する第1溝壁面1d側(図2の右側)には、非変形保持手段としての硬質部材4が設けられている。硬質部材4は、ポリマ導波路フィルム1の両面(図2の上面及び下面)に取り付けられている。また、硬質部材4は、切換溝1cに対する第1溝壁面1d側でのポリマ導波路フィルム1の非変形状態を保持する。硬質部材4には、ポリマ導波路フィルム1よりも硬質な材料が用いられ、例えば金属板及びガラス板等が用いられる。
On the first
回動ピン2の上端部には、リング状の接続部材5が挿入されている。接続部材5の内径寸法は、回動ピン2の外径寸法よりも例えば10μm以上大きくなっている。接続部材5には、棒状の連結部材6を介して、駆動力を発生する電磁アクチュエータ7が連結されている。回動ピン2は、電磁アクチュエータ7の駆動力によって回動される。電磁アクチュエータ7は、リレーの接点駆動機構と同等のものであり、プランジャ、ばね及びコイルを有している(いずれも図示せず)。
A ring-
電磁アクチュエータ7のプランジャは、連結部材6に結合され、連結部材6と一体に動作する。電磁アクチュエータ7のばねは、プランジャを切換溝1cの幅方向の一方へ付勢する。電磁アクチュエータ7のコイルは、励磁されることにより、ばねのばね力に抗して切換溝1cの幅方向の他方へプランジャを変位させる。なお、接続部材5、連結部材6及び電磁アクチュエータ7によって、接離駆動機構が構成されている。
The plunger of the
ここで、第1溝壁面1dと第2溝壁面1eとが開離状態のときに、切換溝1cの開口側へ向けて傾くように回動ピン2が回動されると(図1,2の矢示E)、ポリマ導波路フィルム1の切換溝1cに対する第2溝壁面1e側の箇所に、切換溝1cへ向けた圧力が加わる。そして、この圧力によって、ポリマ導波路フィルム1が第1溝壁面1dを第2溝壁面1eに押し付けるように撓み変形する。この状態において、ポリマ導波路フィルム1の第1溝壁面1d側での非変形状態が硬質部材4によって保持されていることにより、第1溝壁面1dと第2溝壁面1eとが互いに接合され、切換溝1cが光信号の透過状態となる。
Here, when the first
一方、第1溝壁面1dと第2溝壁面1eとが接合状態のときに、応力解放孔1fへ向けて(図中の矢示Fへ向けて)傾くように、回動ピン2が回動されると、ポリマ導波路フィルム1の切換溝1cに対する第2溝壁面1e側の箇所に、応力解放孔1fへ向けた圧力が加わる。そして、この圧力によって、ポリマ導波路フィルム1が第1溝壁面1dを第2溝壁面1eから引き離すように撓み変形する。これによって、第1溝壁面1dと第2溝壁面1eとが互いに開離されて、切換溝1cが光信号の反射状態となる。
On the other hand, when the first
次に、動作について説明する。まず、初期状態として、回動ピン2は、切換溝1cの開口側へ向けて(図中の矢示Eへ向けて)傾くように配置されている。この状態のときに、ポリマ導波路フィルム1が第1溝壁面1dを第2溝壁面1eに押し付けるように撓んでいる。これに加えて、硬質部材4によって、切換溝1cに対する第1溝壁面1d側でのポリマ導波路フィルム1の非変形状態が保持されている。これにより、第1溝壁面1dと第2溝壁面1eとが互いに接合される。この状態において、矢示Xへ向けて進行する光信号は、切換溝1cを透過してそのまま直進し、矢示Yの方向へ向かう。
Next, the operation will be described. First, as an initial state, the
また、この状態から、電磁アクチュエータ7が駆動し、回動ピン2が応力解放孔1fへ向けて(図中の矢示Fへ向けて)回動されると、ポリマ導波路フィルム1が第1溝壁面1dを第2溝壁面1eから引き離すように撓み変形する。そして、ポリマ導波路フィルム1の撓み変形に伴って、第1溝壁面1dと第2溝壁面1eとが互いに開離される。このときに、矢示Xからの光信号は、切換溝1cと空気層との間で全反射されて、矢示Zの方向へ向かう。つまり、第1溝壁面1dと第2溝壁面1eとの接離状態により、切換溝1cからの光信号経路が第1光導波路1aと第2光導波路1bとで切り換わる。
Further, from this state, when the
上記のような光スイッチでは、回動ピン2の下端部(一端部)がポリマ導波路フィルム1の片面に接合され、回動ピン2の上端部(他端部)がポリマ導波路フィルム1の片面から突出するように配置されている。そして、その回動ピン2が電磁アクチュエータ7により回動されることによって、ポリマ導波路フィルム1の撓み変形を通じて第1溝壁面1dと第2溝壁面1eとが互いに接離され、切換溝1cが光信号の透過状態と光信号の反射状態との一方から他方に変化される。このような構成によれば、従来の光スイッチのような挿入孔が不要となることにより、挿入孔の加工作業を省略することができ、製造コストを低減させることができる。
In the optical switch as described above, the lower end portion (one end portion) of the
また、N×N光スイッチを製造する際に、接着剤3として熱硬化型接着剤を用いた場合にはポリマ導波路フィルム1の全体の熱処理、又は光硬化型接着剤を用いた場合にはポリマ導波路フィルム1の全体への光照射を施すことにより、一括して接着剤3を硬化させることが可能となる。これにより、N×N光スイッチにおける複数の切換溝1cにそれぞれ対応する複数の回動ピン2を一括して実装することができ、製造コスト(組立コスト)を更に低減させることができる。
In addition, when a N × N optical switch is manufactured, when a thermosetting adhesive is used as the adhesive 3, the entire heat treatment of the
さらに、回動ピン2の回動に電磁アクチュエータ7が用いられているので、製造コストを更に低減させることができるとともに、動作の信頼性を向上させることができる。
Furthermore, since the
ここで、特許文献1に示すような従来の光スイッチでは、長期使用による光信号の切換動作、即ちピン対の回動によって、導波路フィルムにおける挿入孔の範囲が製造時よりも拡がることがある。そして、このように導波路フィルムにおける挿入孔の範囲が製造時よりも拡がった場合には、光信号の切換動作が不安定化して不具合が生じてしまうという問題がある。これに対して、実施の形態1の光スイッチでは、挿入孔が不要となることにより、光信号の切換動作の安定性を向上させることができ、不具合の発生率を低減させることができる。
Here, in the conventional optical switch as shown in
実施の形態2.
実施の形態1では、回動ピン2の下端部が接着剤3によってポリマ導波路フィルム1に接合されていた。これに対して、実施の形態2では、回動ピン2の下端部がはんだによってポリマ導波路フィルム1に接合されている。
In the first embodiment, the lower end portion of the
図3は、この発明の実施の形態2による光スイッチを示す斜視図である。図3において、実施の形態2のポリマ導波路フィルム1の片面には、金属箔としてのメタルパッド13が蒸着加工によって、貼り付けられている。メタルパッド13は、ポリマ導波路フィルム1における第1光導波路1aと第2光導波路1bとの交差箇所から、第2溝壁面1e側に例えば150μm程度間隔をおいた箇所に配置されている。また、メタルパッド13の形状は、正方形状であり、一辺の長さ寸法は、例えば200μmとなっている。
FIG. 3 is a perspective view showing an optical switch according to
また、実施の形態2の回動ピン2は、例えば、金属コーティングされたガラスファイバ、又はステンレス鋼によって形成されている。また、回動ピン2の下端部は、はんだ(図示せず)によってメタルパッド13に接続されている。即ち、回動ピン2の下端部は、メタルパッド13を介してポリマ導波路フィルム1の片面に接合されている。
Moreover, the
ここで、メタルパッド13の表面には、ペースト状のはんだが予め印刷されている。そして、リフロー工程によって、メタルパッド13の表面と回動ピン2の下端部とが互いに接続される。また、メタルパッド13は、回動ピン2の回動に伴って、ポリマ導波路フィルム1とともに撓み変形可能となっている。他の構成及び動作は実施の形態1と同様である。
Here, paste-like solder is printed in advance on the surface of the
上記のような光スイッチでは、回動ピン2の下端部がメタルパッド13を介してポリマ導波路フィルム1の片面に接合されている。この構成によれば、N×N光スイッチを製造する際に、N×N光スイッチにおける複数の切換溝1cにそれぞれ対応する複数の回動ピン2を、リフロー工程によって一括して実装することができ、製造コスト(組立コスト)を更に低減させることができる。
In the optical switch as described above, the lower end portion of the
実施の形態3.
実施の形態1では、回動ピン2の軸方向に対する直交方向の断面(先の図2の左右方向の断面、即ち水平断面)の面積が、回動ピン2の軸方向全域で均一となっていた。これに対して、実施の形態3では、回動ピン22におけるポリマ導波路フィルム1との接合面の面積が、接続部材5の挿入箇所(接離駆動機構との接続箇所)の断面のうち、回動ピン2の水平断面の面積よりも広くなっている。
In the first embodiment, the area of the cross section in the direction orthogonal to the axial direction of the rotation pin 2 (the cross section in the left-right direction in FIG. 2, that is, the horizontal cross section) is uniform throughout the entire axial direction of the
図4は、この発明の実施の形態3による光スイッチを示す斜視図である。図5は、図4の回動ピン22を拡大して示す側面図である。図6は、図4の回動ピン22を拡大して示す平面図である。なお、図6では、接続部材5の内周を一点鎖線で示す。図4〜6において、実施の形態3では、実施の形態1の回動ピン2に換えて回動ピン22が用いられる。回動ピン22は、例えばステンレス鋼によって形成されている。また、回動ピン22は、ポリマ導波路フィルム1における第1光導波路1aと第2光導波路1bとの交差箇所から、第2溝壁面1e側に例えば250μm程度間隔をおいた箇所に配置されている。
FIG. 4 is a perspective view showing an optical switch according to
さらに、回動ピン22は、棒状のロッド部22a、及び立方体状のブロック部22bを有している。ロッド部22aの直径寸法は、実施の形態1の回動ピン2の直径寸法と同様に、例えば125μmとなっている。また、ロッド部22aには、実施の形態1の接続部材5が挿入されている。さらに、ロッド部22aは、接続部材5及び連結部材6を介して電磁アクチュエータ7に接続されている。
Furthermore, the
ブロック部22bは、回動ピン22の下端部(一端部)をなしている。ブロック部22bの水平断面の形状は、正方形状となっている。この正方形における一辺の長さ寸法は、例えば200μmとなっている。ブロック部22bのロッド部22aの反対側の端面(即ち、図5の下端面)は、接着剤3によってポリマ導波路フィルム1の片面に接合されている。他の構成及び動作は実施の形態1と同様である。
The
上記のような光スイッチでは、実施の形態1の回動ピン2のポリマ導波路フィルム1との接合面の面積に比べて、回動ピン22のポリマ導波路フィルム1との接合面の面積が広くなっている。この構成により、実施の形態1の回動ピン2よりも、ポリマ導波路フィルム1との接合強度を向上させることができる。
In the optical switch as described above, the area of the joint surface of the
ここで、実施の形態1の光スイッチにおいて、ポリマ導波路フィルム1との接合強度を向上させるために、実施の形態1の回動ピン2の直径寸法を大きくした場合には、接続部材5の形状・内径寸法を変更しなければ、回動ピン2の外周面と接続部材5の内周面とがほぼ密着した状態となる。この状態において、電磁アクチュエータ7が駆動して回動ピン2が回動する際に、回動ピン2の回動範囲が接続部材5によって規制されて、回動ピン2による光信号の切換動作が阻害される。これに対して、実施の形態3の光スイッチでは、回動ピン22のブロック部22bの水平断面の面積が、ロッド部22aの水平断面の面積よりも広くなっているので、接続部材5の形状・内径寸法を変更することなく、接続部材5による回動ピン22の回動の干渉を避けることができる。
Here, in the optical switch of the first embodiment, in order to improve the bonding strength with the
なお、実施の形態3における回動ピン22の形状・寸法は、あくまで一例である。この例の他にも、回動ピン22と電磁アクチュエータ7との接続方式に応じて、回動ピン22の形状を適宜変更してもよい。この場合、回動ピン22のポリマ導波路フィルム1との接合面の面積が、回動ピン22における電磁アクチュエータ7との接続箇所の水平断面の面積よりも広くなっていればよい。
Note that the shape and dimensions of the
実施の形態4.
実施の形態1では、回動ピン2の下端部がポリマ導波路フィルム1における切換溝1cの開口が設けられた面に接合されていた。これに対して、実施の形態4では、回動ピン2の下端部がポリマ導波路フィルム1における切換溝1cの開口が設けられた面に対する裏面に接合されている。
In the first embodiment, the lower end portion of the
図7は、この発明の実施の形態4による光スイッチを示す斜視図である。図8は、図7のVIII−VIII線に沿う断面図である。図7,8において、実施の形態4では、切換溝1cを開閉させるための回動ピン2の回動方向が、実施の形態1における回動ピン2の回動方向と逆向きとなる。即ち、図の矢示Eへ向けて回動ピン2が回動された場合に、切換溝1cの第1溝壁面1d及び第2溝壁面1eが互いに開離される。一方、図の矢示Fへ向けて回動ピン2が回動された場合に、切換溝1cの第1溝壁面1d及び第2溝壁面1eが互いに接合される。他の構成及び動作は実施の形態1と同様である。
FIG. 7 is a perspective view showing an optical switch according to
ここで、一般的なピン駆動方式の光スイッチにおいて、回動ピン(回転アーム)を切換溝に近付けるほど、切換溝への圧力の伝達効率が向上する。しかしながら、従来の光スイッチでは、挿入孔が導波路フィルムに設けられていることにより、その挿入孔が切換溝に重ならないようにするために、設計値が加工・実装精度に制約されていた。これに対して、上記のような光スイッチでは、回動ピン2の下端部がポリマ導波路フィルム1における切換溝1cの開口が設けられた面に対する裏面に接合されている。この構成により、ポリマ導波路フィルム1における回動ピン2の実装位置と切換溝1cの位置とが一部重なる場合でも、光信号の切換動作が可能となるため、回動ピン2の必要実装精度を緩和することができる。
Here, in a general pin drive type optical switch, the closer the rotating pin (rotating arm) is to the switching groove, the more efficiently the pressure is transmitted to the switching groove. However, in the conventional optical switch, since the insertion hole is provided in the waveguide film, the design value is restricted by the processing / mounting accuracy so that the insertion hole does not overlap the switching groove. In contrast, in the optical switch as described above, the lower end portion of the
また、切換溝1cに回動ピン2をより近付けるような設計が可能となり、このように設計した場合には、切換溝1cへの圧力の伝達効率を向上させることができる。
Moreover, the design which makes the
さらに、回動ピン2の実装工程中にゴミ等の異物が切換溝1c内に浸入することを防ぐことができ、光スイッチの製造時の安定性を向上させることができる。
Furthermore, foreign matter such as dust can be prevented from entering the switching
なお、実施の形態1〜4の内容を、それぞれの特徴が阻害されない範囲で相互に組み合わせてもよい。例えば、実施の形態3,4において、実施の形態2のようにメタルパッド13を介して、回動ピン2,22の一端部がポリマ導波路フィルム1に接合されていてもよい。また、実施の形態3において、実施の形態4のようにポリマ導波路フィルム1の切換溝1cが形成された面に対する裏面に、回動ピン22の一端部が接合されていてもよい。
Note that the contents of
さらに、実施の形態1〜3では、回動ピン2,22が切換溝1cの開口の反対側へ傾くように回動されることによって切換溝1cが光信号の反射状態となっていた。また、実施の形態4では、回動ピン2が切換溝1c側へ傾くように回動されることによって、切換溝1cが光信号の反射状態となっていた。しかしながら、これらの例に限るものではなく、回動ピン22をポリマ導波路1に対して直立するように回動させてポリマ導波路フィルム1の撓み変形を解除することによって、切換溝1cが光信号の反射状態となってもよい。この場合、ポリマ導波路フィルム1の材質や切換溝1cの第1及び第2溝壁面1d,1eの角度等を調整することによって実現可能となる。
Further, in the first to third embodiments, the switching
1 ポリマ導波路フィルム、1a 第1光導波路、1b 第2光導波路、1d 第1溝壁面、1e 第2溝壁面、1c 切換溝、2,22 回動ピン、3 接着剤、4 硬質部材(非変形保持手段)、7 電磁アクチュエータ、13 メタルパッド(金属箔)。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記導波路フィルムの上記切換溝に対する上記第1溝壁面側に設けられ、上記切換溝に対する上記第1溝壁面側での上記導波路フィルムの非変形状態を保持する非変形保持手段、
上記導波路フィルムの上記切換溝に対する上記第2溝壁面側に設けられ、一端部が上記導波路フィルムの片面に接合され、他端部が上記導波路フィルムの上記片面から突出するように配置され、上記導波路フィルムとの接合箇所を支点に回動可能な回動ピン、及び
上記回動ピンに接続され、上記回動ピンを回動させることによって、上記導波路フィルムの上記切換溝に対する上記第2溝壁面側で上記切換溝へ向けて圧力を加えて上記導波路フィルムを撓み変形させることにより上記第1及び第2溝壁面を接合させて上記切換溝を光信号の透過状態とするとともに、上記導波路フィルムの上記切換溝に対する第2溝壁面側で上記切換溝の反対方向へ向けて圧力を加えて上記導波路フィルムを上記透過状態の反対側に撓み変形させることにより上記第1及び第2溝壁面を開離させて上記切換溝を光信号の反射状態とする接離駆動機構
を備えることを特徴とする光スイッチ。 A first optical waveguide that forms an optical signal path, and a second optical waveguide that is branched from the first optical waveguide and forms an optical signal path different from the first optical waveguide from the branch point, are opposed to and separated from each other. A waveguide film having a first and a second groove wall surface that is possible, disposed at the branch point, and provided with a switching groove for switching an optical signal path by reflecting and transmitting an optical signal,
A non-deformable holding means provided on the first groove wall surface side with respect to the switching groove of the waveguide film, and holding the non-deformed state of the waveguide film on the first groove wall surface side with respect to the switching groove;
The waveguide film is provided on the second groove wall surface side with respect to the switching groove, and is arranged so that one end is joined to one side of the waveguide film and the other end projects from the one side of the waveguide film. A rotation pin that can rotate about a joint point with the waveguide film, and a rotation pin that is connected to the rotation pin and rotates the rotation pin, whereby the switching film has the switching groove with respect to the switching groove. By applying pressure toward the switching groove on the second groove wall surface side to bend and deform the waveguide film, the first and second groove wall surfaces are joined to bring the switching groove into a light signal transmission state. By applying pressure in the direction opposite to the switching groove on the second groove wall surface side with respect to the switching groove of the waveguide film, the waveguide film is bent and deformed to the opposite side of the transmission state. An optical switch comprising: a contact / separation drive mechanism that opens the wall surfaces of the first and second grooves to bring the switching groove into a reflection state of an optical signal.
ことを特徴とする請求項1記載の光スイッチ。 The optical switch according to claim 1, wherein the rotation pin is disposed on a back surface of the waveguide film with respect to a surface provided with the opening of the switching groove.
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。 The optical switch according to claim 1 or 2, wherein the one end portion of the rotating pin is bonded to the one surface of the waveguide film by an adhesive.
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。 The one end portion of the rotating pin is connected to a metal foil attached to the one surface of the waveguide film by solder, and is joined to one surface of the waveguide film via the metal foil. The optical switch according to claim 1, wherein the optical switch is provided.
ことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の光スイッチ。 The area of the joint surface of the rotating pin with the waveguide film is the area of the cross section in the direction orthogonal to the axial direction of the rotating pin among the cross sections of the connecting portion of the rotating pin with the contact / separation driving mechanism. The optical switch according to any one of claims 1 to 4, wherein the optical switch is wider.
ことを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の光スイッチ。 The optical switch according to any one of claims 1 to 5, wherein the contact / separation drive mechanism is an electromagnetic actuator having a coil, a plunger, and a spring.
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