JPH04281420A - 光スイッチ - Google Patents
光スイッチInfo
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- JPH04281420A JPH04281420A JP4523591A JP4523591A JPH04281420A JP H04281420 A JPH04281420 A JP H04281420A JP 4523591 A JP4523591 A JP 4523591A JP 4523591 A JP4523591 A JP 4523591A JP H04281420 A JPH04281420 A JP H04281420A
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- Japan
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- optical
- fixed
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- piezoelectric actuator
- movable part
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Links
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 3
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Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光伝送路の光路変換を
行う光スイッチに関する。
行う光スイッチに関する。
【０００２】近年、光スイッチは光通信システムの光路
変換用デバイスとして利用されており、光ＬＡＮ型の光
伝送システムの拡張に伴い、高精度で光路を変換する光
スイッチが要求されている。そのため、光軸調整を安定
かつ容易にすることが必要とされる。
変換用デバイスとして利用されており、光ＬＡＮ型の光
伝送システムの拡張に伴い、高精度で光路を変換する光
スイッチが要求されている。そのため、光軸調整を安定
かつ容易にすることが必要とされる。
【０００３】
【従来の技術】図５に、従来の光スイッチの構成図を示
す。図５において、光スイッチ３０は、例えば３本の固
定光導波路（光ファイバ）３１が支持台３２に位置決め
されて固定される。また、３本の可動光ファイバ３３が
固定台３４に固定され、その先端が可動部３５に固定さ
れている。そして、支持台３２における可動部３５の上
方及び下方にそれぞれ調整ネジ３６ａ，３６ｂが設けら
れる。
す。図５において、光スイッチ３０は、例えば３本の固
定光導波路（光ファイバ）３１が支持台３２に位置決め
されて固定される。また、３本の可動光ファイバ３３が
固定台３４に固定され、その先端が可動部３５に固定さ
れている。そして、支持台３２における可動部３５の上
方及び下方にそれぞれ調整ネジ３６ａ，３６ｂが設けら
れる。
【０００４】この可動部３５は、例えば電磁ソレノイド
等により移動して光路変換を行う。この場合、可動部３
５は調整ネジ３６ａ，３６ｂがストッパとして機能して
位置決めされ、位置決めする位置を該調整ネジ３６ａ，
３６ｂにより調整するものである。
等により移動して光路変換を行う。この場合、可動部３
５は調整ネジ３６ａ，３６ｂがストッパとして機能して
位置決めされ、位置決めする位置を該調整ネジ３６ａ，
３６ｂにより調整するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図５に示すよ
うに複数の光ファイバ３１，３４の光軸合せは、数μｍ
以内の誤差範囲で行わなければならず、調整ネジ３６ａ
，３６ｂでは調整が困難であるという問題がある。
うに複数の光ファイバ３１，３４の光軸合せは、数μｍ
以内の誤差範囲で行わなければならず、調整ネジ３６ａ
，３６ｂでは調整が困難であるという問題がある。
【０００６】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、高精度な光軸調整を容易に行う光スイッチを提
供することを目的とする。
もので、高精度な光軸調整を容易に行う光スイッチを提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は、所定数の固
定光導波路の何れかに、可動光導波路の光軸を一致させ
て切換える光スイッチにおいて、前記所定数の固定光導
波路を所定位置に固定する支持部と、前記可動光導波路
を所定位置に固定し、その先端を移動させて、該固定光
導波路との光軸を切換える可動部と、該移動した可動部
の一方位置の位置調整を行う第１の圧電アクチュエータ
と、該移動した可動部の他方位置の位置調整を行う第２
の圧電アクチュエータと、を有し、前記第１及び第２の
圧電アクチュエータは、積層型で形成されることにより
解決される。
定光導波路の何れかに、可動光導波路の光軸を一致させ
て切換える光スイッチにおいて、前記所定数の固定光導
波路を所定位置に固定する支持部と、前記可動光導波路
を所定位置に固定し、その先端を移動させて、該固定光
導波路との光軸を切換える可動部と、該移動した可動部
の一方位置の位置調整を行う第１の圧電アクチュエータ
と、該移動した可動部の他方位置の位置調整を行う第２
の圧電アクチュエータと、を有し、前記第１及び第２の
圧電アクチュエータは、積層型で形成されることにより
解決される。
【０００８】
【作用】上述のように、支持部に固定された固定光導波
路と、先端が可動部に固定された可動光導波路との光軸
合せ、位置調整を行うにあたり、第１及び第２の圧電ア
クチュエータを利用する事で行なわれる。すなわち、第
１及び第２の圧電アクチュエータは、電圧を印加するこ
とで屈曲もくしは伸縮して微小変化するもので、可動部
のストップ位置を定めて、該ストップ位置における位置
調整を行うものである。例えば一方位置で第１の圧電ア
クチュエータにより光軸合せの調整を行い、他方位置で
第２の圧電アクチュエータにより可動位置を定める。
路と、先端が可動部に固定された可動光導波路との光軸
合せ、位置調整を行うにあたり、第１及び第２の圧電ア
クチュエータを利用する事で行なわれる。すなわち、第
１及び第２の圧電アクチュエータは、電圧を印加するこ
とで屈曲もくしは伸縮して微小変化するもので、可動部
のストップ位置を定めて、該ストップ位置における位置
調整を行うものである。例えば一方位置で第１の圧電ア
クチュエータにより光軸合せの調整を行い、他方位置で
第２の圧電アクチュエータにより可動位置を定める。
【０００９】このように、第１及び第２の圧電アクチュ
エータは、電圧印加による変化が微小であることから、
数μｍ単位の位置調整を行いうるもので、高精度な光軸
調整、位置調整を行うことが可能となる。
エータは、電圧印加による変化が微小であることから、
数μｍ単位の位置調整を行いうるもので、高精度な光軸
調整、位置調整を行うことが可能となる。
【００１０】また、第１及び第２の圧電アクチュエータ
は、適宜積層型で形成される。これにより、変位の量及
び力を大きくすることができ、可動部の移動時の衝撃に
よるずれを防止することが可能になると共に、調整範囲
を拡げることが可能となる。
は、適宜積層型で形成される。これにより、変位の量及
び力を大きくすることができ、可動部の移動時の衝撃に
よるずれを防止することが可能になると共に、調整範囲
を拡げることが可能となる。
【００１１】
【実施例】図１に、本発明の一実施例の構成図を示す。
図１において、光スイッチ１は、固定光導波路である３
本の固定光ファイバ２が支持部３に位置決めされて固定
されると共に、可動光導波路である３本の可動光ファイ
バ４が固定部５に固定され、その先端が可動部６に位置
決め固定される。この可動部６は、従来と同様に例えば
電磁ソレノイド等（図示せず）により、図面上、上方向
（一方位置）及び下方向（他方位置）に移動する。
本の固定光ファイバ２が支持部３に位置決めされて固定
されると共に、可動光導波路である３本の可動光ファイ
バ４が固定部５に固定され、その先端が可動部６に位置
決め固定される。この可動部６は、従来と同様に例えば
電磁ソレノイド等（図示せず）により、図面上、上方向
（一方位置）及び下方向（他方位置）に移動する。
【００１２】また、該一方位置には第１の圧電アクチュ
エータ７が設けらて第１の可変電源８により駆動され、
他方位置には第２の圧電アクチュエータ９が設けられて
第２の可変電源１０により駆動される。ここで、第１及
び第２の圧電アクチュエータ７，９は、セラミック等の
板状の単一のものでもよく、薄板を積層して形成しても
よい。
エータ７が設けらて第１の可変電源８により駆動され、
他方位置には第２の圧電アクチュエータ９が設けられて
第２の可変電源１０により駆動される。ここで、第１及
び第２の圧電アクチュエータ７，９は、セラミック等の
板状の単一のものでもよく、薄板を積層して形成しても
よい。
【００１３】そこで、図２に、図１の圧電アクチュエー
タを説明するための図を示す。図２（Ａ）は圧電効果を
説明するためのものであり、図２（Ｂ）は圧電アクチュ
エータを積層型に形成した場合を示している。図２（Ａ
）において、例えばセラミック板の圧電板１１に直流電
源１２より太い矢印方向に電圧を印加した場合、電界と
同方向（Ｙ方向）にΔｄ１ の縦効果歪を生じ、垂直方
向（Ｘ方向）に横効果歪を生じる。
タを説明するための図を示す。図２（Ａ）は圧電効果を
説明するためのものであり、図２（Ｂ）は圧電アクチュ
エータを積層型に形成した場合を示している。図２（Ａ
）において、例えばセラミック板の圧電板１１に直流電
源１２より太い矢印方向に電圧を印加した場合、電界と
同方向（Ｙ方向）にΔｄ１ の縦効果歪を生じ、垂直方
向（Ｘ方向）に横効果歪を生じる。
【００１４】いま、図２（Ｂ）に示すように、例えば幅
３ｍｍ、奥行２ｍｍの複数枚のＰＺＴ（チタン酸ジルコ
ン酸鉛）圧電板を分極方向を逆に１８ｍｍに積層した圧
電アクチュエータ７（９）を形成し、直流電源２（８，
１０）によりそれぞれに電圧１５０Ｖを印加すると、２
０μｍの変位量Δｄ２ が得られ、数ｋｇ以上の力の発
生が得られる。この変位量Δｄ２ は印加される電圧値
により変化する。ここで、図３に、図２（Ｂ）における
圧電アクチュエータ７（９）の電圧・変位特性のグラフ
を示す。図３に示されるようにＰＺＴによる圧電アクチ
ュエータ７（９）はヒステリンスを有するが、第１及び
第２の可変電源８，１０により印加電圧をコントロール
することで、図１における可動部６（可動光ファイバ４
）の位置決めをミクロン単位で調整することができる。
３ｍｍ、奥行２ｍｍの複数枚のＰＺＴ（チタン酸ジルコ
ン酸鉛）圧電板を分極方向を逆に１８ｍｍに積層した圧
電アクチュエータ７（９）を形成し、直流電源２（８，
１０）によりそれぞれに電圧１５０Ｖを印加すると、２
０μｍの変位量Δｄ２ が得られ、数ｋｇ以上の力の発
生が得られる。この変位量Δｄ２ は印加される電圧値
により変化する。ここで、図３に、図２（Ｂ）における
圧電アクチュエータ７（９）の電圧・変位特性のグラフ
を示す。図３に示されるようにＰＺＴによる圧電アクチ
ュエータ７（９）はヒステリンスを有するが、第１及び
第２の可変電源８，１０により印加電圧をコントロール
することで、図１における可動部６（可動光ファイバ４
）の位置決めをミクロン単位で調整することができる。
【００１５】そこで、図１に戻って説明するに、第１の
可変電源８により駆動される第１の圧電アクチュエータ
７により、可動部６における可動光ファイバ４と支持部
３における固定光ファイバ２との光軸合せを行う。一方
、第２の可変電源１０により駆動される第２の圧電アク
チュエータ９により、移動される可動部６の移動位置が
調整される。いま、可動部６が第１の圧電アクチュエー
タ７に当接しているときは３本の固定光ファイバ２と３
本の可動光ファイバ４とがそれぞれ光軸が合致している
。そして、電磁ソレノイド等により可動部６が下方の第
２の圧電アクチュエータ９に当接するまで移動して光路
を変更するものである。
可変電源８により駆動される第１の圧電アクチュエータ
７により、可動部６における可動光ファイバ４と支持部
３における固定光ファイバ２との光軸合せを行う。一方
、第２の可変電源１０により駆動される第２の圧電アク
チュエータ９により、移動される可動部６の移動位置が
調整される。いま、可動部６が第１の圧電アクチュエー
タ７に当接しているときは３本の固定光ファイバ２と３
本の可動光ファイバ４とがそれぞれ光軸が合致している
。そして、電磁ソレノイド等により可動部６が下方の第
２の圧電アクチュエータ９に当接するまで移動して光路
を変更するものである。
【００１６】このように、光スイッチ１は、第１及び第
２の圧電アクチュエータ７，９によるミクロン単位の可
動部６の位置調整を行うことができ、高精度な光軸調整
、位置調整を行うことができる。また、第１及び第２の
圧電アクチュエータ７，９を適宜積層型にすることによ
り、変化量及び発生力を大きくすることができ、衝撃に
よるずれ防止及び調整範囲を拡大することができる。
２の圧電アクチュエータ７，９によるミクロン単位の可
動部６の位置調整を行うことができ、高精度な光軸調整
、位置調整を行うことができる。また、第１及び第２の
圧電アクチュエータ７，９を適宜積層型にすることによ
り、変化量及び発生力を大きくすることができ、衝撃に
よるずれ防止及び調整範囲を拡大することができる。
【００１７】次に、図４に本発明の他の実施例の構成図
を示す。図４（Ａ）は、図１における第１及び第２の圧
電アクチュエータ７，９を他部材で形成した場合を示し
たもので、図４（Ｂ）はその電圧・変位特性のグラフで
ある。図４（Ａ）において、例えば幅５０ｍｍ、厚さ０
．１ｍｍのＬｉＮｂＯ３ （ニオブ酸リチウム）の圧電
板１１を図のように分極方向を逆に積層し、両面に電極
１３ａ，１３ｂを形成したものである。このような第１
及び第２の圧電アクチュエータ７，９に電圧を印加する
と、図４（Ｂ）に示すように直線的な変位を得ることが
できる。すなわち、ヒステリンスがないことから再現性
が良好であり、サブミクロン単位の高精度で前述の可動
部６の位置調整を行うことができるものである。
を示す。図４（Ａ）は、図１における第１及び第２の圧
電アクチュエータ７，９を他部材で形成した場合を示し
たもので、図４（Ｂ）はその電圧・変位特性のグラフで
ある。図４（Ａ）において、例えば幅５０ｍｍ、厚さ０
．１ｍｍのＬｉＮｂＯ３ （ニオブ酸リチウム）の圧電
板１１を図のように分極方向を逆に積層し、両面に電極
１３ａ，１３ｂを形成したものである。このような第１
及び第２の圧電アクチュエータ７，９に電圧を印加する
と、図４（Ｂ）に示すように直線的な変位を得ることが
できる。すなわち、ヒステリンスがないことから再現性
が良好であり、サブミクロン単位の高精度で前述の可動
部６の位置調整を行うことができるものである。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、支持部に
固定された固定光導波路と、先端が可動部に固定された
可動光導波路との光軸合せ、位置調整を第１及び第２の
圧電アクチュエータで行うことにより、第１及び第２の
圧電アクチュエータの微小変位により高精度に光軸調整
を行うことができる。また、第１及び第２の圧電アクチ
ュエータを適宜積層型に形成することにより、衝撃によ
るずれ防止及び調整範囲を拡大することができる。
固定された固定光導波路と、先端が可動部に固定された
可動光導波路との光軸合せ、位置調整を第１及び第２の
圧電アクチュエータで行うことにより、第１及び第２の
圧電アクチュエータの微小変位により高精度に光軸調整
を行うことができる。また、第１及び第２の圧電アクチ
ュエータを適宜積層型に形成することにより、衝撃によ
るずれ防止及び調整範囲を拡大することができる。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】図１の圧電アクチュエータを説明するための図
である。
である。
【図３】図１の圧電アクチュエータの電圧・変位特性の
グラフである。
グラフである。
【図４】本発明の他の実施例の構成図である。
【図５】従来の光スイッチの構成図である。
１ 光スイッチ
２ 固定光ファイバ
３ 支持部
４ 可動光ファイバ
５ 固定部
６ 可動部
７ 第１の圧電アクチュエータ
９ 第２の圧電アクチュエータ
Claims (2)
- 【請求項１】 所定数の固定光導波路（２）の何れか
に、可動光導波路（４）の光軸を一致させて切換える光
スイッチにおいて、前記所定数の固定光導波路（２）を
所定位置に固定する支持部（３）と、前記可動光導波路
（４）を所定位置に固定し、その先端を移動させて、該
固定光導波路（２）との光軸を切換える可動部（６）と
、該移動した可動部（６）の一方位置の位置調整を行う
第１の圧電アクチュエータ（７）と、該移動した可動部
（６）の他方位置の位置調整を行う第２の圧電アクチュ
エータ（９）と、を有することを特徴とする光スイッチ
。 - 【請求項２】 前記第１及び第２の圧電アクチュエー
タ（７，９）は、積層型で形成されることを特徴とする
請求項１記載の光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4523591A JPH04281420A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4523591A JPH04281420A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 光スイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04281420A true JPH04281420A (ja) | 1992-10-07 |
Family
ID=12713598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4523591A Pending JPH04281420A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 光スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04281420A (ja) |
-
1991
- 1991-03-11 JP JP4523591A patent/JPH04281420A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990302 |