JPH0291609A - 光スイッチ - Google Patents
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- JPH0291609A JPH0291609A JP24239188A JP24239188A JPH0291609A JP H0291609 A JPH0291609 A JP H0291609A JP 24239188 A JP24239188 A JP 24239188A JP 24239188 A JP24239188 A JP 24239188A JP H0291609 A JPH0291609 A JP H0291609A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/35—Optical coupling means having switching means
- G02B6/3502—Optical coupling means having switching means involving direct waveguide displacement, e.g. cantilever type waveguide displacement involving waveguide bending, or displacing an interposed waveguide between stationary waveguides
- G02B6/3504—Rotating, tilting or pivoting the waveguides, or with the waveguides describing a curved path
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/35—Optical coupling means having switching means
- G02B6/354—Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
- G02B6/3554—3D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a volume
- G02B6/3556—NxM switch, i.e. regular arrays of switches elements of matrix type constellation
-
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- G02—OPTICS
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Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
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。
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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
。
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
。
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。
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 (1)
- 【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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24239188A JPH0291609A (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24239188A JPH0291609A (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 光スイッチ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0291609A true JPH0291609A (ja) | 1990-03-30 |
Family
ID=17088456
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24239188A Pending JPH0291609A (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 光スイッチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0291609A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023181164A1 (ja) * | 2022-03-23 | 2023-09-28 | 日本電信電話株式会社 | 光結合部および光スイッチ |
-
1988
- 1988-09-29 JP JP24239188A patent/JPH0291609A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023181164A1 (ja) * | 2022-03-23 | 2023-09-28 | 日本電信電話株式会社 | 光結合部および光スイッチ |
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