JPH07199237A - 光スイッチ配列 - Google Patents
光スイッチ配列Info
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- JPH07199237A JPH07199237A JP6335124A JP33512494A JPH07199237A JP H07199237 A JPH07199237 A JP H07199237A JP 6335124 A JP6335124 A JP 6335124A JP 33512494 A JP33512494 A JP 33512494A JP H07199237 A JPH07199237 A JP H07199237A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
-
- 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
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
Abstract
(57)【要約】
【目的】 安価で物理的に強くさらにより小さい直径の
シリカ光ファイバにも利用できる空間的光変調器を用い
る光スイッチを提供する。 【構成】 空間的光変調器２０４の側面に各々第１およ
び第２の光平板２０３、２０６を配設する。これらの光
平板は各々部分穴２０９を有し、この部分穴は他の光平
板に設けた同様な部分穴および空間的光変調器配列と一
列になるよう配設され、部分穴の深さは光平板の残りの
厚さ２０８が光ファイバ１０４、１０８のうちの最小の
直径（コアおよびクラッドを含む）とほぼ等しくなる程
度とする。第１の光ファイバ１０４は第１の光平板２０
３に設けた部分穴中に各々配設され、前記第２の光ファ
イバ１０８は第２の光平板２０６に設けた部分穴中に各
々配設される。空間的変調器配列の一つによって、複数
の第１の光ファイバのうちの一つから複数の第２の光フ
ァイバのうちの一つに光信号を伝達または遮断する。
シリカ光ファイバにも利用できる空間的光変調器を用い
る光スイッチを提供する。 【構成】 空間的光変調器２０４の側面に各々第１およ
び第２の光平板２０３、２０６を配設する。これらの光
平板は各々部分穴２０９を有し、この部分穴は他の光平
板に設けた同様な部分穴および空間的光変調器配列と一
列になるよう配設され、部分穴の深さは光平板の残りの
厚さ２０８が光ファイバ１０４、１０８のうちの最小の
直径（コアおよびクラッドを含む）とほぼ等しくなる程
度とする。第１の光ファイバ１０４は第１の光平板２０
３に設けた部分穴中に各々配設され、前記第２の光ファ
イバ１０８は第２の光平板２０６に設けた部分穴中に各
々配設される。空間的変調器配列の一つによって、複数
の第１の光ファイバのうちの一つから複数の第２の光フ
ァイバのうちの一つに光信号を伝達または遮断する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、標準的なシリカ（酸化
ケイ素）ファイバからの光を効率的に切り替えることが
可能な光スイッチに関する。
ケイ素）ファイバからの光を効率的に切り替えることが
可能な光スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光スイッチシステムでは、光の分
離および結合が可能なものとして複数のプレーナデバイ
スが使用されてきた。米国特許第５，００９，４７７号
にこの構成の一つが開示されている。これはクロスバ型
のスイッチであり、Ｍ個の層の分離板と、Ｎ個の結合板
とを備えたものである。各分離板は、入力された一つの
光信号をＮ個の出力のうちの一つに経路選択する。ま
た、各結合板は、Ｍ個の入力のうちの選択された一つの
信号を共通の出力として経路選択する。これらの分離板
および結合板は各々、ニオブ酸リチウム基板などの電気
／光要素から成っている。
離および結合が可能なものとして複数のプレーナデバイ
スが使用されてきた。米国特許第５，００９，４７７号
にこの構成の一つが開示されている。これはクロスバ型
のスイッチであり、Ｍ個の層の分離板と、Ｎ個の結合板
とを備えたものである。各分離板は、入力された一つの
光信号をＮ個の出力のうちの一つに経路選択する。ま
た、各結合板は、Ｍ個の入力のうちの選択された一つの
信号を共通の出力として経路選択する。これらの分離板
および結合板は各々、ニオブ酸リチウム基板などの電気
／光要素から成っている。
【０００３】このような光スイッチシステムの他の構成
が、１９９０年９月に発行されたＮＡＳＡ技術情報(Tec
h. Brief)に開示されている。この光スイッチシステム
は電子開閉器（シャッタ）を採用するもので、配列され
た開閉器のそれぞれが光信号を透過したり遮断したりす
るものである。この電子開閉器はプレーナ型であり、光
信号分離装置と光信号結合装置の間に配置される。光信
号分離装置や光信号結合装置は石英結晶ウエハをエッチ
ングして形成される。
が、１９９０年９月に発行されたＮＡＳＡ技術情報(Tec
h. Brief)に開示されている。この光スイッチシステム
は電子開閉器（シャッタ）を採用するもので、配列され
た開閉器のそれぞれが光信号を透過したり遮断したりす
るものである。この電子開閉器はプレーナ型であり、光
信号分離装置と光信号結合装置の間に配置される。光信
号分離装置や光信号結合装置は石英結晶ウエハをエッチ
ングして形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上の構成の装置は多
数の光スイッチに適用するには非常に高価で、また衝撃
や振動に耐えられないような脆く堅い素材を用いるとい
う問題があった。
数の光スイッチに適用するには非常に高価で、また衝撃
や振動に耐えられないような脆く堅い素材を用いるとい
う問題があった。
【０００５】米国特許第５，１８５，８２４号には、こ
れらの問題を解決するために、高価な電子／光構造すな
わち溶融石英結晶(Fused quartz crystalline)構造を、
型形成したプラスチックの光波ガイドの光信号分離装置
や光信号結合装置で置き換えたものが開示されている。
この光スイッチは光分離器の積層体（スタック）を複数
開閉器の配列（アレイ）を有する電子開閉要素の片側に
配置したものである。もう一つの同様な光分離器のスタ
ックを、光分離器スタックに対して９０度回転させ、電
子開閉要素のもう一方の側に配置させる。この結果、安
価で丈夫な装置を得ることができる。
れらの問題を解決するために、高価な電子／光構造すな
わち溶融石英結晶(Fused quartz crystalline)構造を、
型形成したプラスチックの光波ガイドの光信号分離装置
や光信号結合装置で置き換えたものが開示されている。
この光スイッチは光分離器の積層体（スタック）を複数
開閉器の配列（アレイ）を有する電子開閉要素の片側に
配置したものである。もう一つの同様な光分離器のスタ
ックを、光分離器スタックに対して９０度回転させ、電
子開閉要素のもう一方の側に配置させる。この結果、安
価で丈夫な装置を得ることができる。
【０００６】しかしながら、この方法では高い平行度の
光線を用いるか、または、非常に大きな（直径約１ミリ
メートル）低周波数帯光ファイバを使用しなければなら
なかった。その理由は、電子開閉器の両側の光平板に互
いに対向している２本の光ファイバの対の間の光を切り
替える際、ファイバの直径が光平板を含んだ切り替え装
置の厚さとほぼ同程度でなければ、非常に高価な光学系
を用いない限りは、光の収集効率が非常に悪くなるから
である。これは標準的なシリカファイバの直径が、コン
トラストの高い切り替え要素に必要な光平板の厚さに比
べると非常に小さいためである。
光線を用いるか、または、非常に大きな（直径約１ミリ
メートル）低周波数帯光ファイバを使用しなければなら
なかった。その理由は、電子開閉器の両側の光平板に互
いに対向している２本の光ファイバの対の間の光を切り
替える際、ファイバの直径が光平板を含んだ切り替え装
置の厚さとほぼ同程度でなければ、非常に高価な光学系
を用いない限りは、光の収集効率が非常に悪くなるから
である。これは標準的なシリカファイバの直径が、コン
トラストの高い切り替え要素に必要な光平板の厚さに比
べると非常に小さいためである。
【０００７】この問題は光ファイバの各々の端部にレン
ズを用いた高価な光学系を利用することで解決できる。
二つめの解決方法としては、非常に大きいプラスチック
の光ファイバを用いることである。こうした解決方法に
よっても光損失はまだ大きく、これらのファイバの低周
波数帯域では光−電気−光変換を入力・出力両方の段階
で必要とする。
ズを用いた高価な光学系を利用することで解決できる。
二つめの解決方法としては、非常に大きいプラスチック
の光ファイバを用いることである。こうした解決方法に
よっても光損失はまだ大きく、これらのファイバの低周
波数帯域では光−電気−光変換を入力・出力両方の段階
で必要とする。
【０００８】三つめの解決方法としては非常に薄いガラ
ス板を用いることにより、ファイバの直径／スイッチの
厚さの比を大きくすることである。しかしながら、薄い
板は必ずしも厚い板ほどには平坦ではないため、コント
ラスト比および装置の切替速度が損なわれるといった欠
点をもつ。標準的な多モードや単一モードのシリカファ
イバに用いられるほど十分に薄い光板が形成できたとし
ても装置としては役に立たないものとなるであろう。
ス板を用いることにより、ファイバの直径／スイッチの
厚さの比を大きくすることである。しかしながら、薄い
板は必ずしも厚い板ほどには平坦ではないため、コント
ラスト比および装置の切替速度が損なわれるといった欠
点をもつ。標準的な多モードや単一モードのシリカファ
イバに用いられるほど十分に薄い光板が形成できたとし
ても装置としては役に立たないものとなるであろう。
【０００９】このため、より小さい直径のシリカ光ファ
イバに利用できる、空間的光変調器（モジュレータ）を
用いた、安価で物理的に強い光スイッチが所望されてい
る。
イバに利用できる、空間的光変調器（モジュレータ）を
用いた、安価で物理的に強い光スイッチが所望されてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】本発明はこれ
らの従来技術の問題点を解決するものであって、高価な
電子／光構造すなわち溶融石英結晶構造および型成形プ
ラスチックの光波ガイド光信号分離装置を、比較的厚い
２枚の光ガラス平板の間に空間的光変調器配列を有する
光スイッチで置き換えたものである。各々の空間的光変
調器は一列に並んだ光平板内の位置に部分穴が設けられ
ている。実験的に開発されたレーザ技術を用いることに
より、対向する穴に挿入される標準的なシリカ光ファイ
バの端部間の距離がこれらのファイバの直径よりも小さ
くなるように正確な深さの穴を形成することができる。
らの従来技術の問題点を解決するものであって、高価な
電子／光構造すなわち溶融石英結晶構造および型成形プ
ラスチックの光波ガイド光信号分離装置を、比較的厚い
２枚の光ガラス平板の間に空間的光変調器配列を有する
光スイッチで置き換えたものである。各々の空間的光変
調器は一列に並んだ光平板内の位置に部分穴が設けられ
ている。実験的に開発されたレーザ技術を用いることに
より、対向する穴に挿入される標準的なシリカ光ファイ
バの端部間の距離がこれらのファイバの直径よりも小さ
くなるように正確な深さの穴を形成することができる。
【００１１】本発明においては、部分穴の直径や穴の数
量については、光ガラス平板の全体的な大きさに比べて
さほど重要ではないので、光ガラス平板に多数の部分穴
をあけた際にも、光ガラス平板の物理的強度が弱まるこ
とはない。加えて、厚い光ガラス平板が用いられるの
で、この光スイッチのコントラスト比や切り替え速度が
低下することはない。
量については、光ガラス平板の全体的な大きさに比べて
さほど重要ではないので、光ガラス平板に多数の部分穴
をあけた際にも、光ガラス平板の物理的強度が弱まるこ
とはない。加えて、厚い光ガラス平板が用いられるの
で、この光スイッチのコントラスト比や切り替え速度が
低下することはない。
【００１２】液晶型の空間的光変調器では光ファイバか
ら空間的光変調器に放射される光線が偏光される必要が
ある。従来は、このために各々の光ファイバを手作業で
回す必要があった。
ら空間的光変調器に放射される光線が偏光される必要が
ある。従来は、このために各々の光ファイバを手作業で
回す必要があった。
【００１３】本発明の第１の実施態様では、空間的光変
調器配列の各々の側に第１および第２の光ガラス平板を
使用することでこの問題は解決される。第１の光ガラス
平板は空間的光変調器と接触しており、部分穴が形成さ
れている。第２の光ガラス平板は第１の光ガラス平板に
抜ける貫通穴が形成されている。第１と第２の光平板の
穴は互いに一列に並んでいる。薄い偏光部材のシートが
光ガラス平板の間に配設されている。光ファイバが第２
の光ガラス平板の穴を貫通し、第１の光平板の部分穴に
挿入された際、ファイバが部分穴に据え付けられるよう
に偏光部材は打ち抜かれて切り取られる。
調器配列の各々の側に第１および第２の光ガラス平板を
使用することでこの問題は解決される。第１の光ガラス
平板は空間的光変調器と接触しており、部分穴が形成さ
れている。第２の光ガラス平板は第１の光ガラス平板に
抜ける貫通穴が形成されている。第１と第２の光平板の
穴は互いに一列に並んでいる。薄い偏光部材のシートが
光ガラス平板の間に配設されている。光ファイバが第２
の光ガラス平板の穴を貫通し、第１の光平板の部分穴に
挿入された際、ファイバが部分穴に据え付けられるよう
に偏光部材は打ち抜かれて切り取られる。
【００１４】この技術によれば、光ファイバから空間的
光変調器に到達した光線が正しい偏光であることが保証
される。第２の光ガラス平板はこの光スイッチに物理的
強度を加えるとともに光ファイバの歪を軽減することが
できる。
光変調器に到達した光線が正しい偏光であることが保証
される。第２の光ガラス平板はこの光スイッチに物理的
強度を加えるとともに光ファイバの歪を軽減することが
できる。
【００１５】本発明の第２の実施態様では、適切な偏光
を保証するために単一モードの偏光保存光ファイバが使
用される。
を保証するために単一モードの偏光保存光ファイバが使
用される。
【００１６】
【実施例】図１に本発明に関する光スイッチを示す。ス
イッチング配列１２１を介して切り替えられる光信号は
光ファイバ１０１、１０４などの入力光ファイバを介し
て受信される。光ファイバ１０１により伝送された信号
は分離器１１７に受信され、この分離器１１７はこの信
号を分離し、ファイバ束１０２内に含まれる各ファイバ
を介して信号を出力する。例えば、光ファイバ１０３、
１０４がファイバ束１０２内に含まれている。分離器１
１８は光ファイバ１１４とファイバ束１１６に関して同
様な機能を持つ。
イッチング配列１２１を介して切り替えられる光信号は
光ファイバ１０１、１０４などの入力光ファイバを介し
て受信される。光ファイバ１０１により伝送された信号
は分離器１１７に受信され、この分離器１１７はこの信
号を分離し、ファイバ束１０２内に含まれる各ファイバ
を介して信号を出力する。例えば、光ファイバ１０３、
１０４がファイバ束１０２内に含まれている。分離器１
１８は光ファイバ１１４とファイバ束１１６に関して同
様な機能を持つ。
【００１７】ファイバ束１０２内の複数の光ファイバは
スイッチング配列１２１に垂直（縦）方向に並んだ空間
的光変調器に沿って配置されている。スイッチング配列
１２１の反対側にはファイバ束からの光ファイバがスイ
ッチング配列１２１内に水平（横）方向に並んだ空間的
光変調器に沿って配置されている。例えば、ファイバ束
１１１からの光ファイバ１０９は上端の水平（横）方向
に並んだ空間的光変調器に沿って配置されている。
スイッチング配列１２１に垂直（縦）方向に並んだ空間
的光変調器に沿って配置されている。スイッチング配列
１２１の反対側にはファイバ束からの光ファイバがスイ
ッチング配列１２１内に水平（横）方向に並んだ空間的
光変調器に沿って配置されている。例えば、ファイバ束
１１１からの光ファイバ１０９は上端の水平（横）方向
に並んだ空間的光変調器に沿って配置されている。
【００１８】例えば、光ファイバ１０１から受信した光
信号は以下の方法で光ファイバ１１２に切り替えられ
る。分離器１１７は光信号に応答してファイバ束１０２
のすべての光ファイバにこれらの光信号を伝送する。光
ファイバ１０４と光ファイバ１０８に連結した空間的光
変調器は光ファイバ１０４から光ファイバ１０８へ光信
号を伝送するべく作動する。結合器１１９はファイバ束
１１１内の光ファイバ１０８を介して受信した光信号に
応答して、これらの光信号を光ファイバ１０１に再び伝
送する。
信号は以下の方法で光ファイバ１１２に切り替えられ
る。分離器１１７は光信号に応答してファイバ束１０２
のすべての光ファイバにこれらの光信号を伝送する。光
ファイバ１０４と光ファイバ１０８に連結した空間的光
変調器は光ファイバ１０４から光ファイバ１０８へ光信
号を伝送するべく作動する。結合器１１９はファイバ束
１１１内の光ファイバ１０８を介して受信した光信号に
応答して、これらの光信号を光ファイバ１０１に再び伝
送する。
【００１９】図２は光ファイバ１０４、１０８が挿入さ
れたスイッチング配列１２１の一部を示したものであ
る。図３に基づいて、より詳細に後述するように、２０
９で示された部分の一部には偏光部材２０２が配置され
ている。この偏光部材２０２は光ファイバ１０４が光平
板２０３内の部分穴に挿入された際、光ファイバ１０４
の先端部で切り取られ、この先端部に留まっているもの
である。同様に偏光部材は光ファイバ１０８でも切り取
られる。距離２０８は、端部２０９とスイッチング配列
２０４との間のガラス部分の距離である。
れたスイッチング配列１２１の一部を示したものであ
る。図３に基づいて、より詳細に後述するように、２０
９で示された部分の一部には偏光部材２０２が配置され
ている。この偏光部材２０２は光ファイバ１０４が光平
板２０３内の部分穴に挿入された際、光ファイバ１０４
の先端部で切り取られ、この先端部に留まっているもの
である。同様に偏光部材は光ファイバ１０８でも切り取
られる。距離２０８は、端部２０９とスイッチング配列
２０４との間のガラス部分の距離である。
【００２０】スイッチング配列２０４は複数の空間的光
変調器を備えており、この空間的光変調器の一つは、図
２で示すように光ファイバ１０４、１０８の両端と一線
になるように並んでいる。これらの空間的光変調器には
強誘電液晶の空間的光変調器を用いることが有効であ
る。このような変調器配列の製造方法はよく知られてい
る。
変調器を備えており、この空間的光変調器の一つは、図
２で示すように光ファイバ１０４、１０８の両端と一線
になるように並んでいる。これらの空間的光変調器には
強誘電液晶の空間的光変調器を用いることが有効であ
る。このような変調器配列の製造方法はよく知られてい
る。
【００２１】図３は図２で示された最終製品を製造する
一工程を示すものである。図３においては光ファイバ１
０４が偏光部材２０２まで挿入されているものが示され
ている。光平板と同じ屈折率を有する光媒体が穴３０１
に最初に挿入される。次に、光ファイバ１０４が穴３０
１に押し入れられる。光ファイバ１０４が穴３０１に押
し入れられた際、図２で示された位置に達する前に、偏
光部材２０２の一部分が光ファイバ１０４の先端によっ
て切り取られ、この光ファイバの先端部に残留する。同
様の操作が光ファイバ１０８についても実施される。
一工程を示すものである。図３においては光ファイバ１
０４が偏光部材２０２まで挿入されているものが示され
ている。光平板と同じ屈折率を有する光媒体が穴３０１
に最初に挿入される。次に、光ファイバ１０４が穴３０
１に押し入れられる。光ファイバ１０４が穴３０１に押
し入れられた際、図２で示された位置に達する前に、偏
光部材２０２の一部分が光ファイバ１０４の先端によっ
て切り取られ、この光ファイバの先端部に残留する。同
様の操作が光ファイバ１０８についても実施される。
【００２２】第２実施例においては、偏光シート部材を
光平板２０１と光平板２０３の間、および光平板２０６
と光平板２０７の間に配置しない。その代わりに、図１
においてスイッチング配列１２１に接続される光ファイ
バのすべてを単一モードの偏光保存ファイバとし、光平
板に挿入する前に光ファイバを適切に回転させる。
光平板２０１と光平板２０３の間、および光平板２０６
と光平板２０７の間に配置しない。その代わりに、図１
においてスイッチング配列１２１に接続される光ファイ
バのすべてを単一モードの偏光保存ファイバとし、光平
板に挿入する前に光ファイバを適切に回転させる。
【００２３】第３の実施例においてもまた、偏光シート
部材が光平板２０１と光平板２０３の間、および光平板
２０４と光平板２０７の間に配置されない。その代わり
に、光平板に光ファイバを挿入する前に、あらかじめ切
り出された偏光部材の一片を図１中でスイッチング配列
１２１に接続されるすべての光ファイバに取り付けてお
く。光ファイバを挿入した後、光平板の中で光ファイバ
を適切に回転させる。
部材が光平板２０１と光平板２０３の間、および光平板
２０４と光平板２０７の間に配置されない。その代わり
に、光平板に光ファイバを挿入する前に、あらかじめ切
り出された偏光部材の一片を図１中でスイッチング配列
１２１に接続されるすべての光ファイバに取り付けてお
く。光ファイバを挿入した後、光平板の中で光ファイバ
を適切に回転させる。
【００２４】図４のブロック図はレーザ４０１を用いて
光平板２０３に穴３０１を形成する構成を示している。
レーザ４０１としてはフォトン・ソーセズ(Photon Sour
ces)社製１０８型ＣＯ2レーザが好適である。レーザ４
０１は公称３８ミリメートルの焦点距離のレンズ４０２
と共に使用される。レンズ４０２と光平板２０３の間に
は、レンズ４０２からの光線が通過する直径２ミリメー
トルの穴を有するノズル４０３が配設されている。光平
板２０３に穴を形成している間、レンズ４０２の汚れを
防ぐために、ノズル４０３を通して５ポンド／平方イン
チ（３４ｋＰａ）の空気を吹き付ける。
光平板２０３に穴３０１を形成する構成を示している。
レーザ４０１としてはフォトン・ソーセズ(Photon Sour
ces)社製１０８型ＣＯ2レーザが好適である。レーザ４
０１は公称３８ミリメートルの焦点距離のレンズ４０２
と共に使用される。レンズ４０２と光平板２０３の間に
は、レンズ４０２からの光線が通過する直径２ミリメー
トルの穴を有するノズル４０３が配設されている。光平
板２０３に穴を形成している間、レンズ４０２の汚れを
防ぐために、ノズル４０３を通して５ポンド／平方イン
チ（３４ｋＰａ）の空気を吹き付ける。
【００２５】このような光システムを使うことによっ
て、厚さ１．６ミリメートルの光平板に、直径約１２５
ミクロンで深さ１４７．５ミクロンの穴を形成すること
ができる。このときパルス幅は１．０から３．５ミリ
秒、パルスエネルギは０．１５から０．４３ジュールと
する。従来から知られているように、光平板２０３をＸ
Ｙケーブル上に取り付け、穴３０１のような配列された
部分穴を形成するようにレーザ４０１の下でずらしてい
くことができる。
て、厚さ１．６ミリメートルの光平板に、直径約１２５
ミクロンで深さ１４７．５ミクロンの穴を形成すること
ができる。このときパルス幅は１．０から３．５ミリ
秒、パルスエネルギは０．１５から０．４３ジュールと
する。従来から知られているように、光平板２０３をＸ
Ｙケーブル上に取り付け、穴３０１のような配列された
部分穴を形成するようにレーザ４０１の下でずらしてい
くことができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光スイッチ
は、直径の小さいシリカ光ファイバにも利用でき、安価
で物理的に強くさらに切り替え効率が高いという効果を
有するものである。
は、直径の小さいシリカ光ファイバにも利用でき、安価
で物理的に強くさらに切り替え効率が高いという効果を
有するものである。
【図１】本発明に係る光スイッチの斜視図である。
【図２】図１のスイッチング配列の一部を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】光を発信する光ファイバが完全に挿入される前
の図１のスイッチング配列の一部を示す断面図である。
の図１のスイッチング配列の一部を示す断面図である。
【図４】光平板に部分穴を形成するレーザのブロック図
である。
である。
１０１，１０３，１０４，１０８，１０９，１１２，１
１３，１１４ 光ファイバ １０２，１１１，１１５，１１６ ファイバ束 １０６，１０７ 穴 １１７，１１８ 分離器 １１９，１２０ 結合器 １２１ スイッチング配列 ２０１，２０３，２０６，２０７ 光平板 ２０２ 偏光部材 ２０４ スイッチング配列 ２０８ 距離 ２０９，３０１ 穴 ４０１ レーザ ４０２ レンズ ４０３ ノズル
１３，１１４ 光ファイバ １０２，１１１，１１５，１１６ ファイバ束 １０６，１０７ 穴 １１７，１１８ 分離器 １１９，１２０ 結合器 １２１ スイッチング配列 ２０１，２０３，２０６，２０７ 光平板 ２０２ 偏光部材 ２０４ スイッチング配列 ２０８ 距離 ２０９，３０１ 穴 ４０１ レーザ ４０２ レンズ ４０３ ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード ジェイムス コイル ジュニ ア アメリカ合衆国、08648 ニュージャージ ー、ローレンスヴィル、キャットバード コート ４ (72)発明者 ゲイリー ジョー グリムス アメリカ合衆国、35244 アラバマ、バー ミンガム、トレイス クロッシングス レ ーン 5019 (72)発明者 アンソニー ジョセフ セラフィーノ アメリカ合衆国、08512 ニュージャージ ー、クランバリー、ドーチェスター ドラ イブ 216、アパート ３ ビー ２
Claims (12)
- 【請求項１】 空間的光変調器配列と、 この空間的光変調器配列の側面それぞれに配設された第
１および第２の光平板とを有する、第１の複数光ファイ
バから第２の複数光ファイバに光信号を切り替える光ス
イッチング配列において、 これらの第１および第２の光平板それぞれは、部分穴配
列を有し、これらの部分穴は他方の光平板に設けられた
同様な部分穴および前記空間的光変調器配列と一列にな
るよう配設され、かつ前記部分穴の深さは前記光平板の
残りの厚さが前記第１および第２の複数光ファイバのう
ちのコアとクラッドとを含む直径の最小のものの直径と
ほぼ等しくなる程度であり、 前記第１の複数光ファイバのそれぞれの光ファイバは前
記第１の光平板に設けられた部分穴中に各々配設され、
前記第２の複数光ファイバそれぞれの光ファイバは前記
第２の光平板に設けられた部分穴中に各々配設され、前
記空間的変調器配列の中の一つの変調器と一列に配設さ
れた第１の複数光ファイバのうちの一本の光ファイバか
ら第２の空間的変調器配列と一列に配設された第２の複
数光ファイバのうちの一本の光ファイバに光信号を伝達
または遮断することを特徴とする光スイッチ配列。 - 【請求項２】 第３および第４の光平板をさらに備え、
この第３および第４の光平板には各々貫通した穴の配列
が形成され、この穴の配列は各々前記空間的光変調器配
列と一列になるよう配設され、前記第３の光平板は前記
第１の光平板に対向して配設され、前記第４の光平板は
前記第２の光平板に対向して配設され、前記第１の複数
光ファイバの各々が第３の光平板の各々の穴を貫通して
前記一列に並んだ第１の光平板の部分穴に挿入され、前
記第２の光ファイバの各々が第４の光平板の各々の穴を
貫通して前記一列に並んだ第４の光平板の部分穴に挿入
されることを特徴とする請求項１の光スイッチ配列。 - 【請求項３】 偏光部材シートが前記第１の光平板と第
３の光平板の間に配設され、前記第１の複数光ファイバ
の内の一つが前記第３の光平板の穴を貫通し、前記第１
の光平板の部分穴に挿入された際、前記偏光部材シート
の一部がシートから切り離され前記第１の複数光ファイ
バの一つの先端と前記第１の光平板の部分穴の底部の間
に位置することを特徴とする請求項２の光スイッチ配
列。 - 【請求項４】 前記光ファイバは単一モードの偏光保存
光ファイバであって、空間的光変調器配列の切り替え特
性に対応するように前記穴の中で適当な向きに配設され
た光ファイバであることを特徴とする請求項２の光スイ
ッチ配列。 - 【請求項５】 光ファイバのコアおよびクッラドを含ん
だ直径は１２５から２００ミクロンの範囲であることを
特徴とする請求項１の光スイッチ配列。 - 【請求項６】 前記第１および第２の光平板の屈折率に
合う光媒体を前記部分穴の配列の各々の部分穴に配設し
たことを特徴とする請求項５の光スイッチ配列。 - 【請求項７】 第１の複数光ファイバから第２の複数光
ファイバに光信号を切り替える光スイッチ配列の組立方
法において、 第１および第２の光平板にこれらの光平板の残りの厚さ
が前記第１および第２の複数光ファイバのコアおよびク
ラッドを含む最小の直径とほぼ等しくなる程度の深さの
部分穴の配列を形成する工程と、 前記第１および第２の光平板を各々複数の空間的光変調
器の配列の側面に配設する工程と、 前記第１の複数光ファイバを前記第１の光平板に設けら
れた部分穴中に各々配し、前記第２の複数光ファイバを
前記第２の光平板に設けられた部分穴中に各々配し、こ
れにより前記空間的変調器配列のうちの一つの空間的変
調器によって、この空間的変調器と一列に配設された第
１の複数光ファイバの内の一つの光ファイバから、同じ
く前記空間的変調器と一列に配設された第２の複数光フ
ァイバの内の一つの光ファイバに光信号を伝達または遮
断するようにする工程と、 を有することを特徴とする光スイッチ配列の組立方法。 - 【請求項８】 第３の光平板および第４の光平板のそれ
ぞれに複数の貫通穴の配列を形成する工程と、 前記第１の光平板の部分穴配列を前記第３の光平板の貫
通穴の配列と合致するように前記第３の光平板を前記第
１の光平板に対向して配設し、前記第２の光平板の部分
穴配列を前記第４の光平板の貫通穴の配列と合致するよ
うに前記第４の光平板を前記第２の光平板に対向して配
設する工程とをさらに有し、 前記第１の光ファイバを部分穴中に配する工程は、前記
第１の光ファイバの各々を第３の光平板の対応する穴を
貫通させる工程を含み、 前記第２の光ファイバを部分穴中に配する工程は、前記
第２の光ファイバの各々を第４の光平板の対応する穴を
貫通させる工程を含むことを特徴とする請求項７の方
法。 - 【請求項９】 偏光部材シートを前記第１の光平板と前
記第３の光平板の間に配設する工程をさらに有し、 前記第１の複数光ファイバを前記第３の光平板の穴を貫
通させ、前記第１の光平板の部分穴に配する工程は、前
記偏光部材シートの一部をそのシートから切り取って前
記第１の複数光ファイバのうちのその光ファイバの先端
と前記第１の光平板の部分穴の底部との間に位置するよ
うに配する工程を含むことを特徴とする請求項８の方
法。 - 【請求項１０】 前記光ファイバのコアおよびクッラド
を含んだ直径は１２５から２００ミクロンの範囲である
ことを特徴とする請求項７の方法。 - 【請求項１１】 前記光ファイバを配設する前に、前記
第１および第２の光平板の屈折率にほぼ等しい光媒体を
前記部分穴の配列のそれぞれの部分穴に配置する工程を
さらに有することを特徴とする請求項１０の方法。 - 【請求項１２】 前記光ファイバは単一モードの偏光保
存ファイバであり、その光ファイバを配設する工程は、
空間的光変調器配列の切り替え特性に対応するよう前記
穴の配列の中で、それらの光ファイバを適当な方向に向
ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項８の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/171,505 US5379358A (en) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Optical switch having spatial light modulators |
| US171505 | 1993-12-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07199237A true JPH07199237A (ja) | 1995-08-04 |
| JP2816314B2 JP2816314B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=22623985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6335124A Expired - Fee Related JP2816314B2 (ja) | 1993-12-21 | 1994-12-21 | 光スイッチ配列 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5379358A (ja) |
| EP (1) | EP0660151B1 (ja) |
| JP (1) | JP2816314B2 (ja) |
| DE (1) | DE69425871T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7212743B2 (en) | 2001-07-17 | 2007-05-01 | Nec Corporation | Optical switch device, and optical reception device and optical switch network in which the optical switch device is applied |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5768242A (en) * | 1996-04-05 | 1998-06-16 | The United States Of America As Representd By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Apparatus and method for focusing a light beam in a three-dimensional recording medium by a dynamic holographic device |
| US5930027A (en) * | 1998-02-12 | 1999-07-27 | Mcdonnell Douglas Corporation | Digitally controlled fiber optic light modulation system |
| US7110633B1 (en) | 2001-08-13 | 2006-09-19 | Calient Networks, Inc. | Method and apparatus to provide alternative paths for optical protection path switch arrays |
| US6819821B2 (en) * | 2002-03-26 | 2004-11-16 | Agilent Technologies, Inc. | Optical switch with a geometry based on perpendicularly-oriented planar lightwave circuit switches |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3523435A1 (de) * | 1985-06-29 | 1987-01-08 | Licentia Gmbh | Vorrichtung zur steuerung der lichtintensitaet in einem lichtleiter |
| US4784470A (en) * | 1985-11-05 | 1988-11-15 | Itt Defense Communications, A Division Of Itt Corporation | Optical switching device |
| US4812002A (en) * | 1986-10-24 | 1989-03-14 | Hitachi, Ltd. | Optical coupling device and method of making the same |
| JP2657378B2 (ja) * | 1987-05-20 | 1997-09-24 | 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 | 光スイッチング装置 |
| JPH0778590B2 (ja) * | 1987-08-19 | 1995-08-23 | キヤノン株式会社 | 光スイッチアレ− |
| US5009477A (en) * | 1989-05-12 | 1991-04-23 | At&T Bell Laboratories | Optical interconnect arrangement |
| US4991924A (en) * | 1989-05-19 | 1991-02-12 | Cornell Research Foundation, Inc. | Optical switches using cholesteric or chiral nematic liquid crystals and method of using same |
| JPH04287010A (ja) * | 1991-03-15 | 1992-10-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 導波路型光切替器 |
| US5185824A (en) * | 1991-10-29 | 1993-02-09 | At&T Bell Laboratories | Optical switch incorporating molded optical waveguide elements |
-
1993
- 1993-12-21 US US08/171,505 patent/US5379358A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-12-05 EP EP94309002A patent/EP0660151B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-05 DE DE69425871T patent/DE69425871T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-21 JP JP6335124A patent/JP2816314B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7212743B2 (en) | 2001-07-17 | 2007-05-01 | Nec Corporation | Optical switch device, and optical reception device and optical switch network in which the optical switch device is applied |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0660151A3 (en) | 1995-10-18 |
| EP0660151A2 (en) | 1995-06-28 |
| EP0660151B1 (en) | 2000-09-13 |
| US5379358A (en) | 1995-01-03 |
| DE69425871D1 (de) | 2000-10-19 |
| DE69425871T2 (de) | 2001-02-01 |
| JP2816314B2 (ja) | 1998-10-27 |
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