JPH0291609A

JPH0291609A - 光スイッチ

Info

Publication number: JPH0291609A
Application number: JP24239188A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Naganuma; 典久長沼
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-09-29
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1990-03-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】概　　要光ファイバを光伝送路とする光伝送系において光路を切
換えるために使用する光スィッチに関し、レンズ、プリ
ズム等の高価な光学部品が不要で製造作業性が良好な光
スィッチの提供を目的とし、それぞれの軸孔に挿入され
た軸部材を介して互いに回動自在な第１及び第２のフェ
ルールと、該第１及び第２のフェルールにおいて上記軸
部材と平行に該軸部材から同一距離の位置にそれぞれ挿
入固定された複数の光ファイバと、上記第１及び第２の
フェルールが当該回動軸上で当接する方向に該第１及び
第２のフェルールのうちの少なくとも一方を付勢する手
段と、上記第１及び第２のフェルールのうちの少なくと
も一方を他方に対して回動させて光路を切換える手段と
を具備して構成する。

産業上の利用分野本発明は、光ファイバを光伝送路とする光伝送系におい
て光路を切換えるために使用する光スィッチに関する。

光通信又は光伝送の分野において光路を切換えるために
使用される光スィッチは、機械的な運動機構によって光
路を切換える機械的光スィッチと、電気光学効果等を利
用して光路を切換える電気的光スィッチとに大別される
。電気的光スィッチは、高い応答速度を有している反面
、損失及びクロストークの悪さが実用化への大きな障害
となっている。一方、機械的光スィッチは、応答速度を
無視すれば損失及びクロストークが小さいものを実現で
きるので実用性が高く、これを実用化するうえで、構成
の簡略化及び製造作業性の向上等が要望されている。

従来の技術第７図は機械的光スィッチの従来の構成例を示す図であ
る。同図（ａ、　）に示す例では、対向配置された光フ
ァイバ４１．４２間にレンズ４３．４４により平行光ビ
ーム系を構成し、又、これらの光軸に平行に配置された
光ファイバ４５．４６間にレンズ４７．４８により平行
光ビーム系を構成し、これらの平行光ビーム部にプリズ
ム４９を図中上下方向に移動可能に支持した構成となっ
ている。５０はプリズム４９が固定されるスライダ、５
１はスライダ５０を図中上下方向に摺動自在に支持して
いるガイドである。プリズム４９が図示した位置にある
ときは、光ファイバ４１．４６間に、プリズム４９の透
過面４９ａ、ｂ及び反射面４９ｃ、ｄを透過又は反射す
る光路が形成され、それ以外の部分には光路は形成され
ない。プリズム４９が図中下方向に移動すると、光ファ
イバ４１．４２間にはプリズム４９により邪魔されない
光路が形成され、光ファイバ４５．４６間にはプリズム
４９の透過面４９ａ、ｂを透過する光路が形成される。

同図（ｂ）に示す例では、共通光ファイバ６２及び光フ
ァイバ６３．６４を、これらの軸が同・−平面上に位置
するように固定部６１上に等間隔で並設し、一方、移動
部６５上に同間隔で光ファイバ６６．６７及び上記共通
光ファイバ６２の反対側を並設し、移動部６５を図中上
下方向に移動可能に支持して構成されている。図示した
状態では、光ファイバ６３．６７間には直接的に光路が
形成され、光ファイバ６４．６６間には共通光ファイバ
６２を介して光路が形成されている。移動部６５を図中
下方向に光ファイバの間隔１つ分移動させると、光ファ
イバ６３．６６間及び光ファイバ６４．６７間には直接
的に光路が形成される。

このように、スライダ５０又は移動部６５を例えば電磁
石による力を利用して移動させることによって、光路の
切換えを行うことができるようになっている。

発明が解決しようとする課題第７図（ａ）に示す構成であると、平行光ビーム系とし
ているから各部品の位置ずれに対する許容誤差は比較的
大きいものの、レンズ、プリズム等の高価な光学部品を
要するとともに構成が複雑になる。

第７図（ｂ）に示す構成であると、高価な光学部品を必
要としないものの、損失を増大させないためには、固定
部及び可動部のうちの一方を他方に対して三次元的に高
精度に位置決めすることを要し、製造作業性が良好でな
い。

本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みて創作され
たもので、レンズ、プリズム等の高価な光学部品が不要
で製造作業性が良好な光スィッチの提供を目的としてい
る。

課題を解決するための手段１は第１のフェルール４の軸孔、２は第２のフェルール
５０軸孔であり、第１及び第２のフェルール４．５は、
軸孔１，２に挿入された軸部材３を介して回動自在であ
る。

６は第１及び第２のフェルール４．５にそれぞれ複数挿
入固定された光ファイバであり、これらの光ファイバ６
は、軸部材３と平行に軸部材３から同一距離の位置に位
置している。

７は第１及び第２のフェルール４．５が当該回動軸上で
当接する方向に第１及び第２のフェルール４．５のうち
の少なくとも一方を付勢する手段である。

８は第１及び第２のフェルール４．５のうちの少なくと
も一方を他方に対して回動させて光路を切変える手段で
ある。

作　　　用本発明の構成によれば、光ファイバが挿入固定された第
１及び第２のフェルールをこれらの回動軸上で当接させ
ることにより光結合をなしているので、レンズ、プリズ
ム等の光学部品が不要になり、構成が簡略化される。

また、フェルールの一般的な製造方法によれば、光ファ
イバを挿入すべき孔の位置の確定は容易であるから、フ
ェルールの回転方向の位置の確定だけを行うことにより
、高い光結合効率を得ることができ、従って、従来構成
と比較して製造作業性が良好になる。

実施例以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の実施例を示す光スィッチの側面図、第
３図は第２図におけるフェルール当接部分の拡大断面図
である。台座１１上のブロック１２にはフェルール１３
が固定されており、フェルール１３にはこの実施例では
２本の光ファイバ１４．１５が挿入固定されている。台
座１１上のもう一方のブロック１６には、フェルール１
７が回動自在且つ回動軸方向に摺動可能に挿入されてお
り、フェルール１７にはこの実施例では２本の光ファイ
バ１８．１９が挿入固定されている。

フェルール１３．１７に形成された円筒中空状の軸孔１
３ｂ、１７ｂには、円柱形状の軸部材２０が密着するよ
うに挿入されており、この実施例では軸部材２０はフェ
ルール１３に固定されている。この構成により、回動自
在なフェルール１７をフェルール１３に対して同軸上で
回動させることができる。

２１はフェルール１７に固定されたカムであり、このカ
ム２１は台座ｌｌ上のブロック２２に固定されたコの字
形状の板バネ部材２３によって挟持されている。２４は
カム２１に隣接してフェルール１７に設けられたギヤで
あり、ギヤ２４とブロック１６間には付勢部材２５が設
けられている。

これによりフェルール１７は常に図中左方向に付勢力を
受け、フェルール１３．１７が当接するようになってい
る。２６はギヤ２４に噛み合うもう１つのギヤであり、
そのンヤフト２７は図示しない回転駆動部に接続されて
いる。

フェルール１３の端面１３ａ及びフェルール１７の端面
１７ａは適当な曲率で球面研磨されており、これにより
、端面にて露出した光フアイバ間に適当なく例えば約１
０μｍの）空隙が形成されている。従って、フェルール
１７をフェルール１３に対して回動させたときに、光フ
ァイバがフェルール端面又は他方の光ファイバと摺動し
て光ファイバに傷が付く恐れがなくなる。また、端面同
士の摩擦が減少するので、フェルールを回動しやすくな
る。この場合、光フアイバ端面間に形成された空隙にお
ける反射損失が増大する恐れがあるので、光フアイバ端
面に無反射膜を蒸着しておくことが望ましい。フェルー
ルに光ファイバを挿入固定した状態のフェルール端面の
研磨の際に光ファイバとフェルール材質の硬度のちがい
から光フアイバ端面をフェルール端面に対して窪めるこ
とができ、このような場合には光フアイバ端面に摺動に
よる漢が形成される恐れがないから、端面を球面研磨し
なくてもよい。

第４図はフェルール１３の端面図である。軸孔１３ｂの
中心からｒ離間した対称な位置に光ファイバの挿入孔１
３ｃ、１３ｄを形成したものである。ここで、フェルー
ル１３の中心軸に垂直な平面における、軸孔１３ｂ及び
光ファイバの挿入孔１３Ｃ，１３ｄの中心を結ぶ直線を
主軸ＰＡと称することにすると、他方のフェルール１７
の端面構成についてもフェルール１３と同様にした場合
には、それぞれの主軸を一致させることにより、対応す
る光ファイバを対向させることができ、ここに光経路を
形成することができる。フェルールにおけるこれらの軸
孔及び挿入孔については、フェルールを例えばセラミッ
クスの焼結により作成する際に、適当な中子等を使用す
ることにより、高精度な位置の確定が可能である。この
ため、高い光結合効率を得ることができる。尚、フェル
ール１３．１７を同一の母材から形成することにより、
光ファイバの挿入孔の位置関係を容易に設定し得る。

第５図はカム２１の動作説明図である。カム２１は、円
周上の２個所に平坦面２１ａ、２１ｂが形成された概略
円盤形状をなしており、平坦面２１ａ、２１ｂに板バネ
部材２３が圧接することによって、カム２１及びフェル
ール１７の回転方向の位置の確定がなされるようにな−
、ている。即ち、フェルール１７に回転力を加えたとき
に、フェルール１７及びカム２１は正確に１８０°ずつ
回動するから、主軸ＰＡも正確に１８０°ずつ回動する
。従って、光ファイバ１４．１８間及び光ファイバ１５
．１９間に光路が形成されている状態と光ファイバ１４
．１９間、光ファイバ１５．１８間に光路が形成されて
いる状態とを切変えることができ、２Ｘ２マトリツクス
光スイツチの機能が達成される。

この実施例では、一方のフェルールを１８０“ずつ回動
させるようにしているが、両方のフェルールを反対方向
に９０°ずつ回動させるようにしてもよい。この場合、
各フェルールの回動角度が小さくなるから、フェルール
外部に導出されている光ファイバが捩じられにくくなる
。

第６図は本発明の他の実施例を示すカムの動作説明図で
ある。この実施例では、軸部材２０から等距離にある位
置で且つ図示しない正三角形の頂点の位置に３つの光フ
アイバ挿入孔が形成されたフェルール３１と、円周上に
１２０°毎に３つの平坦面が形成されたカム３２とを用
い、板バネ部材２３の一片をカム３２に当接させて構成
されている。この構成によれば、フェルール３１を正確
に１２０１ずつ回動させることができるので、例えば他
方のフェルールとして一本の光ファイバが挿入固定され
たものを用いれば、ＩＸ３マトリックス光スイッチの機
能を達成することができる。

以上説明した実施例においては、フェルールを回動させ
てその位置の確定をなすための手段として、カム及び回
転機構を採用しているが、カム及びソレノイドアクチニ
エータにより同一機能を実現してもよいし、あるいは、
カムを用いずに、ステッピングモータによりフェルール
を回動させその位置の確定をなすようにしてもよい。ま
た、別体の７エルールとカムとを一体化するのではなく
、フェルールを部分的に平面研磨してこの部分をカムと
して用いるようにしてもよい。

発明の効果以上詳述したように、本発明によれば、レンズ、プリズ
ム等の高価な光学部品が不要で製造作業性が良好な光ス
ィッチを提供することが可能になるという効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の実施例を示す光スィッチの側面図、第３図はフェルール当接部の拡大断面図、第４図はフェ
ルールの端面図、第５図はカムの動作説明図、第６図は本発明の他の実施例を示すカムの動作説明図、第７図は従来技術の説明図である。１．２．１３ｂ、１７ｂ・・・軸孔、３．２０・・・軸部材、４．５．１３．１７．３１・・・フェルール、６．１４
．１５．１８．１９・・・光ファイバ２１．３２・・・
カム。

Claims

【特許請求の範囲】それぞれの軸孔（１、２）に挿入された軸部材（３）を
介して互いに回動自在な第１及び第２のフェルール（４
、５）と、該第１及び第２のフェルール（４、５）において上記軸
部材（３）と平行に該軸部材（３）から同一距離の位置
にそれぞれ挿入固定された複数の光ファイバ（６）と、上記第１及び第２のフェルール（４、５）が当該回動軸
上で当接する方向に該第１及び第２のフェルール（４、
５）のうちの少なくとも一方を付勢する手段（７）と、上記第１及び第２のフェルール（４、５）のうちの少な
くとも一方を他方に対して回動させて光路を切換える手
段（８）とを具備して構成されることを特徴とする光ス
イッチ。