JPH0353211A - Mechanical optical switch - Google Patents
Mechanical optical switchInfo
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Landscapes
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光ファイバ回線中に挿入されて光ファイバ回線
を切り換える光スイッチに係わり、特に光学素子を移動
して光路を切り換える形式のメカニカル光スイノチに関
する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical switch inserted into an optical fiber line to switch the optical fiber line, and in particular to a mechanical optical switch that switches the optical path by moving an optical element. Regarding.
−１１５＞にメカニカル光スイッチは、光ファイバやプ
リズム等の光学素子を可動して光路を切り換える形式の
光スイノチであり、現在、光ローカルエリアネットワー
クにおけるバイパス切り換えや、光計測器における光源
切り換え等に使用されている。A mechanical optical switch is a type of optical switch that switches optical paths by moving optical elements such as optical fibers and prisms, and is currently used for bypass switching in optical local area networks and light source switching in optical measuring instruments. It is used.
従来、光ファイバを可動して光路を切り換える光ファイ
バ可動形の光スイッチで２入力２出力間の切り換えを行
う場合、第５図および第６図に示す光学系の基本構成が
採用されていた。Conventionally, when switching between two inputs and two outputs using a movable optical fiber optical switch that switches the optical path by moving an optical fiber, the basic configuration of the optical system shown in FIGS. 5 and 6 has been adopted.
このような構成においては、３対の光ファイバｌと３、
２と５、４と５が対向し、このうち１本の光ファイバ５
がつながった構成となる。すなわち、第５図に示す状態
では、光ファイバ１−３間と２−４間が接続され、一方
の光ファイバ端末ユニット６が他方の光ファイバ端末ユ
ニット７に対して平行にスライドした第６図に示す状態
では、光ファイバ１−２間と３−４間が接続されるよう
に構成されている。In such a configuration, three pairs of optical fibers l and 3,
2 and 5, 4 and 5 face each other, and one of them is optical fiber 5.
The structure is connected. That is, in the state shown in FIG. 5, the optical fibers 1-3 and 2-4 are connected, and one optical fiber terminal unit 6 slides parallel to the other optical fiber terminal unit 7, as shown in FIG. In the state shown in , the configuration is such that the optical fibers 1-2 and 3-4 are connected.
？かしながら、従来のこのような構戒では、可動形の光
ファイバ端末ユニット６が平行にスライドするだけで光
路■を切り換えることができるが、３対の光ファイバ１
と３、２と５、４と５のうちの１本の光ファイバ５がつ
ながっている必要がある。そして、このとき、光ファイ
バ５の曲げ半径は光ファイバ５中を伝搬する光が漏れな
いように、ある程度以下にはできない。例えば、集束形
光ファイバ（コア径５μｍ１屈折率差１％）では、曲げ
半径の限界は１５ｍｍである。したがって、この構成の
光スイッチにおいては、駆動機構やファイバ端末を小型
化しても、許容曲げ半径によって大きさが制限され、小
型化が難しいという欠点があった。? However, in such a conventional configuration, the optical path ■ can be switched simply by sliding the movable optical fiber terminal unit 6 in parallel;
It is necessary that one optical fiber 5 out of 3, 2 and 5, and 4 and 5 be connected. At this time, the bending radius of the optical fiber 5 cannot be set below a certain level so that the light propagating through the optical fiber 5 does not leak. For example, in a focusing optical fiber (core diameter: 5 μm, refractive index difference: 1%), the bending radius limit is 15 mm. Therefore, in the optical switch having this configuration, even if the drive mechanism and the fiber terminal are miniaturized, the size is limited by the allowable bending radius, making it difficult to miniaturize.
本発明の目的は上述した欠点に鑑みてなされたもので、
小型化を可能にしたメカニカル光スイッチを提供するこ
とにある。The object of the present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks.
An object of the present invention is to provide a mechanical optical switch that can be miniaturized.
〔課題を解決するための手段〕
上述した目的を達或するために本発明は、２本の光ファ
イバが収容されたファイバ端末が対向し、こＱファイバ
端末間に配置されたレンズが電磁駆動手段により回転し
て２入力２出力間の光路を切り換えるよう構成したメカ
ニカル光スイッチにおいて、レンズはこのレンズの光軸
を含む平面に全反射膜が形成されると共に、レンズの光
軸が回転軸に一致し、ファイバ端末の端面の位置がレン
ズの結像位置にほぼ一致するよう構成したものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method in which the fiber terminals in which two optical fibers are accommodated face each other, and the lens arranged between the Q-fiber terminals is electromagnetically driven. In a mechanical optical switch configured to rotate by a means to switch the optical path between two inputs and two outputs, the lens has a total reflection film formed on a plane that includes the optical axis of the lens, and the optical axis of the lens is aligned with the rotation axis. The position of the end face of the fiber terminal almost coincides with the imaging position of the lens.
このように本発明にあっては、対向する２芯ファイバ端
末間に、レンズ光軸を含む平面に全反射膜を施したレン
ズを配置し、このレンズを回転することにより、２入力
２出力間の光路の切り換えを行うようにしている。した
がって、光ファイバをスイッチ内で引き回す必要がなく
なり、スイッチ寸法を小型に作製できる。In this way, in the present invention, a lens with a total reflection film applied on a plane including the optical axis of the lens is arranged between the opposing two-core fiber terminals, and by rotating this lens, the connection between two inputs and two outputs can be realized. The optical path is switched. Therefore, there is no need to route optical fibers within the switch, and the switch size can be made smaller.
次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第１図は本発明に係わるメカニカル光スイソチの一実施
例を示す光学系の断面図、第２図は同メカニカル光スイ
ッチの光学系の切換接続状態を示す断面図である。光フ
ァイバ１０，１１は所定の間隔（例えば３００μｍ）で
ファイバ端末ｌ２に収容されており、これと対向して光
ファイバ１３、１４が同じく、例えば３００μｍの間隔
でファイバ端末１５に収容されている。これらファイバ
端末ｌ２、１５は所定間隔離間した状態でパイプ材ｌ６
内に保持されている。また、ファイバ端末１２、１５間
には、第３図に示すようなレンズの光軸１７を含む平面
に金の蒸着膜を施すことによって全反射膜ｌ８を形戊し
た円柱状のロツドレンズｌ９が配置されている。FIG. 1 is a sectional view of an optical system showing an embodiment of a mechanical optical switch according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a switching connection state of the optical system of the same mechanical optical switch. Optical fibers 10 and 11 are housed in fiber terminal l2 with a predetermined spacing (for example, 300 μm), and oppositely optical fibers 13 and 14 are similarly housed in fiber terminal 15 with a spacing of 300 μm, for example. These fiber terminals l2 and 15 are separated from each other for a predetermined period by pipe material l6.
held within. Further, between the fiber terminals 12 and 15, a cylindrical rod lens 19 is arranged, as shown in FIG. has been done.
このロッドレンズ１９はファイバ端末１２、１５の外側
に設けられたパイプ部材ｌ６がガイドとなり、レンズ光
軸１７を回転軸として回転し、例えば第１図に示すよう
に光ファイバ１０、１１、１３、１４を含む平面に全反
射膜ｌ８が垂直のときには、光ファイバ１０、１３問お
よびｌ４、ｌ１間が接続し、一方、第２図に示すように
光ファイバ１０、１１、１３、１４を含む平面と全反射
膜１８が一致するときは、光ファイバ１０，１４問およ
び１３、１１間が接続するようになっている。本実施例
では、光ファイバ１０Ｓ １１、１３、ｌ４としてコア
径５０μｍの集束型ファイバが、またロッドレンズｌ９
としては直径２ｍｍＳ焦点距離２．３ｍｍの集束型屈折
率分布のロッドレンズが用いられた。This rod lens 19 is guided by a pipe member l6 provided on the outside of the fiber terminals 12 and 15, and rotates about the lens optical axis 17 as a rotation axis, so that the optical fibers 10, 11, 13, When the total reflection film l8 is perpendicular to the plane containing the optical fibers 14, the optical fibers 10 and 13 and the optical fibers l4 and l1 are connected; on the other hand, as shown in FIG. When the total reflection film 18 coincides with the total reflection film 18, the optical fibers 10 and 14 and the optical fibers 13 and 11 are connected. In this embodiment, convergent fibers with a core diameter of 50 μm are used as the optical fibers 10S 11, 13, and l4, and the rod lens l9
A rod lens with a convergent refractive index distribution having a diameter of 2 mm and a focal length of 2.3 mm was used.
このロッドレンズ１９は、第４図に示す電磁駆動機構に
より回転させられるよう構威されている。This rod lens 19 is configured to be rotated by an electromagnetic drive mechanism shown in FIG.
本実施例では、電磁駆動機構はロッドレンズ１９の外周
に設けられたリング状のマグネット２０と、このマグネ
ッ｝２０の外側に配置されたステータ２ｌを備えた構成
となっており、コイル２２に通電することにより、ロッ
ドレンズ２９を回転し得るようになっている。In this embodiment, the electromagnetic drive mechanism includes a ring-shaped magnet 20 provided on the outer periphery of the rod lens 19 and a stator 2l placed outside the magnet 20, and the coil 22 is energized. By doing so, the rod lens 29 can be rotated.
本実施例によれば、光スイッチの寸法は３０ＤＸ１２Ｈ
Ｘ２０Ｗｍｍと小型化できた。また、駆動電力は５■、
４０ｍＡであった。更に、光スイッチの挿入損失はｌｄ
Ｂ，切換時間は１２ｍＳ１漏話は−５０ｓＢであった。According to this embodiment, the dimensions of the optical switch are 30DX12H.
We were able to downsize it to 20Wmm. In addition, the driving power is 5■,
It was 40mA. Furthermore, the insertion loss of the optical switch is ld
B, switching time was 12 mS1 crosstalk was -50 sB.
以上説明したように本発明に係わるメカニカル光スイッ
チによれば、対向する２芯ファイバ端末間に、レンズ光
軸を含む平面に全反射膜を施したレンズを配置し、この
レンズを回転することにより、２入力２出力間の光路の
切り換えを行うよう構成したので、従来例のように、光
ファイバをスイッチ内で引き回す必要がなくなり、これ
によって光ファイバの許容曲げ半径による大きさの制限
がなくなり、メカニカル光スイッチの寸法を小型に作製
できるという効果を有する。As explained above, according to the mechanical optical switch according to the present invention, a lens having a total reflection film applied on a plane including the optical axis of the lens is arranged between opposing two-core fiber terminals, and by rotating this lens. Since it is configured to switch the optical path between two inputs and two outputs, there is no need to route the optical fiber within the switch as in the conventional example, and this eliminates the size restriction due to the allowable bending radius of the optical fiber. This has the effect that the mechanical optical switch can be made smaller in size.
第１図は本発明に係わるメカニカル光スイッチの一実施
例を示す光学系の断面図、第２図は同メカニカル光スイ
ッチの光学系の切換接続状態を示す断面図、第３図はロ
ツドレンズの斜視図、第４図はロッドレンズの電磁駆動
機構の断面図、第５図は従来のメカニカル光スイッチの
一例を示す概略構成図、第６図は同メカニカル光スイッ
チの動作説明図である。
０、１１・・・・・・光ファイバ、
２・・・・・・ファイハ端末、
３、Ｉ４・・・・・・光ファイバ、
５・・・・・・ファイハ端末、
７・・・・・・レンズの光軸、１８・・・・・・全反射
膜、９・・・・・・ロッドレンズ、２０・・・・・・マ
グネット、１・・・・・・ステータ、２２・・・・・・
コイル。Fig. 1 is a cross-sectional view of an optical system showing an embodiment of the mechanical optical switch according to the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view showing a switching connection state of the optical system of the mechanical optical switch, and Fig. 3 is a perspective view of a rod lens. 4 is a sectional view of an electromagnetic drive mechanism for a rod lens, FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional mechanical optical switch, and FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation of the same mechanical optical switch. 0, 11...Optical fiber, 2...Faiha terminal, 3, I4...Optical fiber, 5...Faiha terminal, 7...・Optical axis of lens, 18... Total reflection film, 9... Rod lens, 20... Magnet, 1... Stator, 22...・・・
coil.
Claims (1)
このファイバ端末間に配置されたレンズが電磁駆動手段
により回転して２入力２出力間の光路を切り換えるよう
構成したメカニカル光スイッチにおいて、前記レンズは
レンズの光軸を含む平面に全反射膜が形成されると共に
、レンズの光軸が回転軸に一致し、前記ファイバ端末の
端面の位置がレンズの結像位置にほぼ一致するよう構成
したことを特徴とするメカニカル光スイッチ。Fiber terminals containing two optical fibers face each other,
In a mechanical optical switch configured such that a lens placed between the fiber terminals is rotated by an electromagnetic drive means to switch the optical path between two inputs and two outputs, the lens has a total reflection film formed on a plane containing the optical axis of the lens. A mechanical optical switch characterized in that the optical axis of the lens coincides with the rotation axis, and the position of the end face of the fiber terminal substantially coincides with the imaging position of the lens.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18728889A JPH0353211A (en) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | Mechanical optical switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18728889A JPH0353211A (en) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | Mechanical optical switch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0353211A true JPH0353211A (en) | 1991-03-07 |
Family
ID=16203377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18728889A Pending JPH0353211A (en) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | Mechanical optical switch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0353211A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7935106B2 (en) | 2003-09-09 | 2011-05-03 | Olympus Corporation | Treatment tool for endoscope |
| US8353815B2 (en) | 2004-02-06 | 2013-01-15 | Olympus Corporation | Instrument for an endoscope |
-
1989
- 1989-07-21 JP JP18728889A patent/JPH0353211A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7935106B2 (en) | 2003-09-09 | 2011-05-03 | Olympus Corporation | Treatment tool for endoscope |
| US8353815B2 (en) | 2004-02-06 | 2013-01-15 | Olympus Corporation | Instrument for an endoscope |
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