JPH04349419A - 光ファイバスイッチ - Google Patents

光ファイバスイッチ

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JPH04349419A
JPH04349419A JP3017772A JP1777291A JPH04349419A JP H04349419 A JPH04349419 A JP H04349419A JP 3017772 A JP3017772 A JP 3017772A JP 1777291 A JP1777291 A JP 1777291A JP H04349419 A JPH04349419 A JP H04349419A
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optical fiber
grooves
optical fibers
groove
free end
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Jack P Blomgren
ジャック　ピーター　ブロムグレン
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • G02B6/26—Optical coupling means
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    • 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
    • G02B6/3508—Lateral or transverse displacement of the whole waveguides, e.g. by varying the distance between opposed waveguide ends, or by mutual lateral displacement of opposed waveguide ends
    • G—PHYSICS
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    • 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

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  • Optical Couplings Of Light Guides (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ間の光学的信
号経路を機械的に切換える装置に関し、より詳しくは２
×２形切換えアレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】光学的信号の入力経路を出力経路の別の
光ファイバに切換える多くの装置が提供されている。こ
のようなスイッチのあるものは、アメリカ特許第４，３
３７，９９５　号（Ｔａｎａｋａ等）　、同第４，１８
９，２０６　号（Ｔｅｒａｉ等）　、同第４，２２３，
９７８　号（Ｋｕｍｍｅｒ等）及び同第４，４０７，５
６２　号（Ｙｏｕｎｇ）に開示するように、光ファイバ
を物理的に移動して光ファイバの端部を異なった光ファ
イバに対して当接状にするものである。
【０００３】アメリカ特許第４，５６８，１４３　号（
Ｙａｍａｄａ等）のスイッチは、２本の入力光ファイバ
を取付けた固定ブロックと、複数の入力及び出力光ファ
イバの端部間を接触させるように４本の出力光ファイバ
を取付けた可動ブロックとを備える。アメリカ特許第４
，４４１，７８５　号（Ｐｅｔｒｏｚｅｌｌｏ）　のス
イッチは短い光ファイバを含んだ回転ドラムを備え、該
回転ドラムによって１組の光ファイバの入力信号を別の
出力光ファイバに伝送するものである。或種のスイッチ
はアメリカ特許第４，７９０，６２１　号　（Ｃａｌａ
ｂｙ）　に開示するような可動プリズム又はアメリカ特
許第４，３０３，３０３　号（Ａｏｙａｍａ）　に開示
するようなプリズムの組合わせを使用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したスイッチと本
出願人が承知している従来の其の他の光ファイバスイッ
チとは製造費が高くかつ極めて多数の精確な部品を必要
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、機械的部品の
点数が少なく、また従来の光ファイバスイッチよりも製
造費が安く、しかも減衰の少なく、少なくとも従来と同
程度の信頼性が得られる光ファイバスイッチを提供する
。
【０００６】要約すると本発明の光ファイバスイッチは
、直線状の精確な溝が形成された基板と、第１の光ファ
イバを、その自由端が正規状態では上記溝に対して略平
行並列状に延びかつ上記溝に接触しないように配設する
配設装置と、上記の支持されていない自由端を上記溝に
押付ける押圧装置と、上記第１の光ファイバの自由端が
上記溝に着座した時に、第２の光ファイバの自由端が第
１の光ファイバの自由端に当接状になり、第１の光ファ
イバの自由端が正規の位置にある時に、第２の光ファイ
バの自由端が第１の光ファイバの自由端に非整合となる
ように形成した位置決め装置とを備える。
【０００７】上記の位置決め装置は、上記溝の延長部を
形成して、夫々の第１及び第２の光ファイバの非支持端
部を溝の延長部に着座させる上記押圧装置によって構成
することができる。
【０００８】代表的には、第１及び第２の光ファイバの
外被をはぎ取って被覆物を露出させ、さらにこの被覆物
をはぎ取って自由端を露出させている。露出された自由
端の基部を基板に接着して光ファイバの末端を溝に対し
て略平行並列状に突出させる。この末端は押圧装置が作
動した時に溝に着座する。
【０００９】「露出された自由端」は被覆物例えば芯の
被覆をはぎ取られた光ファイバの部分を意味する。被覆
物の下層にはぎ取りができない保護層がある場合には、
該保護層が「露出された自由端」と云うことになる。
【００１０】異なった寸法の光ファイバ間の切換えをす
る場合には新規のコネクタを設置するための溝を段付き
状に形成して、押圧装置を作動した時に第１と第２の光
ファイバが共軸になるようにする。
【００１１】スイッチは２×２形切換えアレイに適用す
ると最も有効である。本発明の２×２形切換えアレイに
おいて、基板には互いに直交した二つの面が形成され、
夫々の面には一対の平行で直線状の精確な溝が形成され
る。第１及び第３の光ファイバは、夫々の自由端を正規
状態では異なった対の溝に対して平行並列状に配設され
ており、また第２及び第４の光ファイバの自由端は、第
１及び第３の光ファイバの自由端に対して、それと反対
方向に平行に延びている。４本の光ファイバの自由端は
溝に直交した平面内で略終結している。第２及び第４の
光ファイバは正規状態では第１及び第３の光ファイバと
非整合状態であるが、同様に異なった対の溝に対して平
行並列状に延びている。
【００１２】本発明の別の２×２形スイッチは、中心に
断面形が略正方形の精確な長手方向の通路が形成された
長い基台ブロックを有し、該溝は通路の四つの隅角を備
える。
【００１３】本発明の２×２形スイッチは少なくとも二
つの押圧装置を備えることができる。二つだけの押圧装
置を備える場合には、一方の押圧装置によって第１の対
の溝に４本の光ファイバを押込み、他方の押圧装置によ
って第２の対の溝に４本の光ファイバを押込むことがで
きる。第１の対の溝に押込んだ時に、第１及び第３の光
ファイバの自由端は夫々第２及び第４の光ファイバの自
由端に当接する。第２の対の溝に押込んだ時に、第１及
び第３の光ファイバの自由端は夫々第４及び第２の光フ
ァイバの自由端に当接する。
【００１４】夫々の押圧装置が４本の光ファイバのうち
の２本を２対の溝のうちの一つに同時に押込むようにし
た四つの押圧装置を備えた２×２形切換えアレイを設置
すると、図７Ｂ〜図７Ｇに示すように六つの切換え組合
わせが得られ、或いはスイッチを図７Ａの開位置に置く
ことができる。
【００１５】押圧装置は電気的または機械的に活性化す
ることができ、また切換時を除いて２対の溝のうちの一
つに４本の光ファイバが常時着座するように制御するこ
とができる。
【００１６】概略的に示した図面を参照した以下の実施
例を読めば、本発明は容易に理解できるであろう。
【００１７】
【実施例】図１の光ファイバスイッチ１０は基台ブロッ
ク１１と、基台ブロックの中央に設けた突合わせブロッ
ク１２と、基台ブロックの両端部に設けた据付ブロック
１３，１４とを備える。入力信号は、本文で第１の光フ
ァイバ１６と第３の光ファイバ１７と呼ばれる１対の光
ファイバを介して受取られ、本文で第２の光ファイバ１
８と第４の光ファイバ１９と呼ばれる１対の光ファイバ
にスイッチを介して伝送される。被覆物２０を除去され
て露出した各光ファイバの基部は、第１、第３の光ファ
イバ１６，１７の露出部の末端が、第２、第４の光ファ
イバ１８，１９の自由端に対向して突出するように、据
付ブロック１３，１４の一つに対して場所２１に接着さ
れている。
【００１８】突合わせブロック１２の第１の面２２には
、平行で直線状の精確な第１の対のＶ字形溝２３，２４
が設けられている。第１の面に直交した第２の面には、
平行で直線状の精確な第２の対のＶ字形溝２７，２８が
設けられている。各Ｖ字形溝を２等分する平面は該Ｖ字
形溝が形成された面に直交している。外力が働らいてい
ない時に、（ａ）４本の光ファイバの夫々の末端又は自
由端は、図２Ａに示すように夫々の対のＶ字形溝の一つ
の溝に対して平行並列状に突出し、（ｂ）第１、第３の
光ファイバ１６，１７の末端は第２、第４の光ファイバ
１８，１９の自由端に整合せずに、（ｃ）４本の光ファ
イバの全ての自由端はＶ字形溝の軸線に直交した平面で
略終結している。
【００１９】スイッチ１０のカバー３０には、光ファイ
バの自由端を垂直方向に押圧する第１の押圧装置３２と
、自由端を水平方向に押圧する第２の押圧装置３４とが
設けられている。第１の押圧装置３２は４本の光ファイ
バを第１の対のＶ字形溝２３，２４に着座させ（図２Ｂ
）、第２の押圧装置３４は４本の光ファイバを第２の対
のＶ字形溝２７，２８に着座させる（図２Ｃ）。図２Ｂ
の位置では第１と第３の光ファイバ１６と１７内の入力
信号は夫々第２と第４の光ファイバ１８と１９を通して
伝送され、図２Ｃの位置では第１と第３の光ファイバ１
６と１７内の入力信号は夫々第４と第２の光ファイバ１
９と１８を通して伝送される。
【００２０】第４の光ファイバ１９をスイッチ１０から
除くことによって、第２の光ファイバ１８と第１の光フ
ァイバ１６又は第３の光ファイバ１７のいずれか一方と
の間に信号を伝送することができる。尚この際二つのＶ
字形溝２４と２８とは不必要である。また第３の光ファ
イバ１７を除くことによって、第１の光ファイバ１６と
第２の光ファイバ１８間の信号の伝送に、或いは該伝送
を遮断するように光ファイバスイッチを使用することが
できる。
【００２１】図３の２×２形光ファイバスイッチ４０は
、中心に精確な長手方向通路４３が形成された長い基台
ブロック４１を備える。通路４３の断面形は略正方形で
あるが隅肉を付けてもよい。露出した夫々の第１，３の
光ファイバ４６，４７の端部の基部は、夫々の光ファイ
バの末端が通路４３の略中頃まで突出するように基台ブ
ロック４１の一端において通路４３の壁に接着されてい
る。夫々の第２，４の光ファイバ４８，４９の端部の基
部は、夫々の光ファイバの末端が対向した方向に突出す
るように同様に通路４３内に接着されている。通路４３
の壁間は夫々の光ファイバの自由端の直径の２倍よりも
若干広い。
【００２２】外力を受けない場合の４本の光ファイバの
突出した末端即ち自由端は、図４Ａに示され、通路４３
の軸線に直交した平面上で終結している。
【００２３】基台ブロック４３には第１のばねレバー５
２と第２のばねレバー５４が枢着されている。夫々のば
ねレバーの曲げ返した作動端部５２Ａ，５４Ａの外形は
図４Ａ〜図４Ｃに示すように丸味を有している。第１の
ばねレバー５２を押圧すると、その作動端部５２Ａによ
り４本の光ファイバを下方にかつ斜め外方に図４Ｂに示
す位置に向けて押す。このようにして通路４３の互いに
直交した壁の下部の二つの隅角で形成された二つの溝の
うちの一つに夫々の光ファイバが着座する。この位置に
おいて光ファイバは精確に整合し、第１及び第３の光フ
ァイバ４６及び４７に入って来た信号は第２及び第４の
光ファイバ４８及び４９に夫々伝送される。第２のばね
レバー５４を押圧すると、４本の光ファイバは図４Ｃに
示すように各隅角に斜めに押込まれる。このようにして
第１及び第３の光ファイバ４６及び４７から第４及び第
２の光ファイバ４９及び４８に向った信号の伝送が切換
えられる。
【００２４】第２の光ファイバ４８は両ばねレバーの作
用を受ける時に同一の位置にあるので、該光ファイバ４
８を押込むべき隅角に永続的に接着することができる。
【００２５】図５の２×２形光ファイバスイッチ６０は
、中心に精確な長手方向通路６３が形成された長い基台
ブロック６１を備える。通路６３の断面形は略正方形で
ある。第１，３の光ファイバ６６，６７の端部の基部は
基台ブロック６１の一端において通路６３の壁に接着さ
れている。第２，４の光ファイバ６８，６９の端部の基
部は基台ブロックの対向した一端に接着されている。通
路６３の壁間は夫々の光ファイバの自由端の直径の２倍
よりも若干広い。
【００２６】外力を受けない場合の４本の光ファイバの
突出した末端即ち自由端は図７Ａに示され、通路６３の
軸線に直交した平面上で終結している。
【００２７】基台ブロック６１には四つのばねレバー７
２，７３，７４，７５が設けられ、夫々のばねレバーは
４本の光ファイバのうちの２本だけに対して働らく。図
６に示すように、ばねレバー７２だけを押圧すると第１
の光ファイバ６６は第３の光ファイバ６７によって一隅
角がかくされた下部隅角に押込まれ、外力を受けていな
い第２の光ファイバ６８と略整合する。このようにして
光信号は第１の光ファイバと第２の光ファイバ間だけに
亘って伝送される（図７Ｂ）。ばねレバー７３，７４，
７５のうちの一つだけを押圧することによって、図７Ｃ
、図７Ｄ、図７Ｅに示す概略的整合が夫々得られる。
【００２８】ばねレバー７２と７４とを同時に押圧する
と、４本の光ファイバは図７Ｆの下部両隅角に斜めに押
込まれ、通路６３の一つの隅角において第１と第２の光
ファイバ６６と６８とは精確に整合し、他の隅角におい
て第３と第４の光ファイバ６７と６９とが精確に整合す
る。
【００２９】ばねレバー７３と７５とを同時に押圧する
と、光ファイバは図７Ｇに示す通路の両隅角に押込まれ
て光ファイバの精確な整合が得られる。
【００３０】
【例１】図３の光ファイバスイッチ４０は、オリフィス
を通して引抜いたガラスで作り、レーザ光を使ってばね
レバー用開口を切開することができる。 主要寸法 基台ブロック（４１）　　　　　　　　　　　　２ｍｍ
の正方形長　　　　さ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　２０ｍｍ通　　　　路　　（４３）　　　　
　　　　　　　２５５μｍ正方形光ファイバの直径　　
　　　　　　　　　　　１２５μｍばねレバー（５２，
５４） 全　　　　長　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　１１ｍｍ幅　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　０．２５ｍｍ端部（５２Ａ）　の曲率
半径　　　　　　　１２５〜２５０　μｍ
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の２×２形光ファイバスイッチの
斜視図である。
【図２】図１のスイッチの作動を示す概略図である。
【図３】本発明の第２の２×２形光ファイバスイッチの
斜視図である。
【図４】図３のスイッチの作動を示す概略図である。
【図５】本発明の第３の２×２形光ファイバスイッチの
斜視図である。
【図６】図５のスイッチの部分断面図である。
【図７】図５のスイッチの作動を示す概略図である。
【符号の説明】
１２…突合わせブロック １３，１４…据付ブロック １６，４６，６６…第１の光ファイバ １７，４７，６７…第３の光ファイバ １８，４８，６８…第２の光ファイバ １９，４９，６９…第４の光ファイバ ２２，２６…面 ２３，２４，２５，２６…溝 ３２，３４，５２，５４，７２，７３，７４，７５…押
圧装置４３，６３…長手方向の通路

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　直線状の精確な溝が形成された基板と
    、第１の光ファイバを、その自由端が正規状態では上記
    溝に対して略平行並列状に延びかつ上記溝に接触しない
    ように配設する配設装置と、上記自由端を上記溝に押付
    ける押圧装置と、上記第１の光ファイバの自由端が上記
    溝に着座した時に、第２の光ファイバの自由端が第１の
    光ファイバの自由端に当接状となり、第１の光ファイバ
    の自由端が正規の位置にある時に、第２の光ファイバの
    自由端が第１の光ファイバの自由端に非整合となるよう
    に形成した位置決め装置とを備えた光ファイバスイッチ
    。
  2. 【請求項２】　　上記位置決め装置は上記溝の延長部と
    、第２の光ファイバをその自由端が、正規状態では上記
    延長部に対して略平行並列状に延びかつ上記延長部に接
    触しないように配設する配設装置とを含み、また上記光
    ファイバスイッチは、上記第２の光ファイバを溝に押込
    んだ時に第１の光ファイバの自由端に当接状となるよう
    に上記第２の光ファイバの上記自由端を上記延長部に押
    込む押圧装置を備えた請求項１に記載の光ファイバスイ
    ッチ。
  3. 【請求項３】　　夫々の上記自由端が露出部であり、か
    つ露出部の末端を解放するように夫々の露出部の基部を
    基板に接着した請求項２に記載の光ファイバスイッチ。
  4. 【請求項４】　　平行で直線状の精確な溝が形成された
    基板と、第１及び第３の光ファイバの夫々の自由端が、
    溝に直交した平面内で略終結しかつ正規状態では溝に対
    して略平行並列状にかつ上記溝に非接触状に延びた第１
    及び第３の光ファイバを基板に配設する配設装置と、上
    記自由端のいずれかを溝に押付ける押圧装置と、第２の
    光ファイバの自由端が、第１及び第３の光ファイバが溝
    に着座した時に上記第１及び第３の光ファイバのいずれ
    かと当接可能でありまた第１及び第３の光ファイバが正
    規の位置にある時に非整合となるように第２の光ファイ
    バを基板に配設する配設装置とを備えた光ファイバスイ
    ッチ。
  5. 【請求項５】　　溝の壁が互いに直交した請求項４に記
    載の光ファイバスイッチ。
  6. 【請求項６】　　２対からなる４本の平行で直線状の精
    確な溝が形成された基板と、第１及び第３の光ファイバ
    を、夫々の自由端が正規状態では上記溝に対して略平行
    並列状に延びるように上記基板に配設する配設装置と、
    第２及び第４の光ファイバを、夫々の自由端が正規状態
    では上記第１及び第３の光ファイバの自由端に対して非
    整合状に反対方向に延びると共に、夫々の対の溝の一つ
    に対して略平行並列状に延びるように上記基板に配設す
    る配設装置とを備えて、夫々の４本の光ファイバを４本
    の溝のうちの２本の溝に並列し、上記のすべての光ファ
    イバの自由端は溝に直交した一平面内で略終結し、上記
    夫々の自由端を２本の溝のいずれかに押込んで、該溝に
    よって該自由端を別の光ファイバの自由端に当接状に整
    合させる押圧装置を備えた２×２形の光ファイバスイッ
    チ。
  7. 【請求項７】　　上記押圧装置が、４本の光ファイバを
    １対の溝に同時に押込む装置と、４本の光ファイバを他
    の１対の溝に押し込む装置とを含んだ請求項６に記載の
    光ファイバスイッチ。
  8. 【請求項８】　　上記押圧装置が、四つの別々の作動装
    置を備え、夫々の作動装置は上記光ファイバのうちの２
    本だけを１対の溝に同時に押込むように形成された請求
    項６に記載の光ファイバスイッチ。
  9. 【請求項９】　　上記基板が、基台ブロックと、該基台
    ブロックの両端部に設けた一対の据付ブロックと、基台
    の中央に設けた突合わせブロックとを備え、該突き合わ
    せブロックには互いに直交した二つの面が形成され、ま
    た上記対の溝の一つは上記面の一つに形成された請求項
    ６に記載の光ファイバスイッチ。
  10. 【請求項１０】　　上記基板が、中心に略正方形の断面
    積を有する精確な長手方向の通路で形成され、該通路の
    壁間の距離が上記自由端の直径の２倍よりも若干広く、
    上記配設装置が、正規状態では上記通路の隅角に沿って
    延びるように上記自由端を位置決めし、通路の一つの隅
    角は上記四つの溝のうちの二つを画定し、上記一つの隅
    角に隣接した二つの隅角は他の二つの溝を画定した請求
    項６に記載の光ファイバスイッチ。
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