JPH0820618B2 - ファイバ可動型光スイッチ - Google Patents
ファイバ可動型光スイッチInfo
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- JPH0820618B2 JPH0820618B2 JP62138803A JP13880387A JPH0820618B2 JP H0820618 B2 JPH0820618 B2 JP H0820618B2 JP 62138803 A JP62138803 A JP 62138803A JP 13880387 A JP13880387 A JP 13880387A JP H0820618 B2 JPH0820618 B2 JP H0820618B2
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- ferrule
- optical
- movable
- holding means
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- 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
- G02B6/3564—Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details
-
- 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
- G02B6/3508—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
- 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
- G02B6/3544—2D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a plane
- G02B6/3548—1xN switch, i.e. one input and a selectable single output of N possible outputs
- G02B6/355—1x2 switch, i.e. one input and a selectable single output of two possible outputs
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光通信装置に利用するファイバ可動型光ス
イッチに関する。
イッチに関する。
本発明は、海底中継器など長期間にわたり、保守がで
きない装置の光スイッチに利用するに適する。
きない装置の光スイッチに利用するに適する。
従来のファイバ可動型光スイッチは、第15図（ａ）に
示すように光軸合わせ用の合わせ面であるＶ溝4aに光フ
ァイバ1aを、またＶ溝4bに光ファイバ1bをそれぞれ固定
し、一方、可動の光ファイバ1cについては磁性体のスリ
ーブ14を被せ光ファイバの柔軟性を利用して、コイル15
に発生する磁力により押しつけＦを加えて、光ファイバ
1cを直接上記Ｖ溝4aまたは4bに押しあて固定された光フ
ァイバ1aあるいは1bと対向させて光軸合わせを行うもの
である。
示すように光軸合わせ用の合わせ面であるＶ溝4aに光フ
ァイバ1aを、またＶ溝4bに光ファイバ1bをそれぞれ固定
し、一方、可動の光ファイバ1cについては磁性体のスリ
ーブ14を被せ光ファイバの柔軟性を利用して、コイル15
に発生する磁力により押しつけＦを加えて、光ファイバ
1cを直接上記Ｖ溝4aまたは4bに押しあて固定された光フ
ァイバ1aあるいは1bと対向させて光軸合わせを行うもの
である。
〔参考文献：光ファイバ通信会議，技術抄報.1984年１
月23−25日．米国ルイジアナ州，ニューオリンズ．オー
エスエー／アイトリプルイー．資料番号MB2,長岡および
西（SHINJI NAGAOKA and ISAO NISHI「Smallsize optic
al switchs using magnetic alloy coated fiber」MB2.
OFC′84,Technical digest）〕 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、光ファイバ1cはその柔軟性により、適切な力
Ｆを加えれば素直にＶ溝4aまたは4bの内面に沿うが、力
が弱すぎると第16図（ａ）に示すようにＶ溝に十分沿わ
ず光軸合わせができない。また、力Ｆが強すぎると、光
ファイバが破損したり、第16図（ｂ）のように反り返っ
て光軸合わせができない。従って駆動部7aによる力Ｆに
は微妙な調整が必要であった。また、海底中継器のよう
に25年以上もの長期間にわたり無保守での使用を考えた
場合は、ファイバ表面の保護に用いられている被覆材の
塑性変形や材質劣化などにより、ファイバに曲がりぐせ
がつくことが予想され、光路の切替動作の長期安定性に
問題があった。
月23−25日．米国ルイジアナ州，ニューオリンズ．オー
エスエー／アイトリプルイー．資料番号MB2,長岡および
西（SHINJI NAGAOKA and ISAO NISHI「Smallsize optic
al switchs using magnetic alloy coated fiber」MB2.
OFC′84,Technical digest）〕 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、光ファイバ1cはその柔軟性により、適切な力
Ｆを加えれば素直にＶ溝4aまたは4bの内面に沿うが、力
が弱すぎると第16図（ａ）に示すようにＶ溝に十分沿わ
ず光軸合わせができない。また、力Ｆが強すぎると、光
ファイバが破損したり、第16図（ｂ）のように反り返っ
て光軸合わせができない。従って駆動部7aによる力Ｆに
は微妙な調整が必要であった。また、海底中継器のよう
に25年以上もの長期間にわたり無保守での使用を考えた
場合は、ファイバ表面の保護に用いられている被覆材の
塑性変形や材質劣化などにより、ファイバに曲がりぐせ
がつくことが予想され、光路の切替動作の長期安定性に
問題があった。
光ファイバは第15図（ｂ）の部分拡大部に示すよう
に、光の通る高屈折率のコア１−１とその外周にありコ
アより若干屈折率の小さいクラッディング１−２からな
り、さらに一般には保護のための被覆層１−３が最外層
にある。
に、光の通る高屈折率のコア１−１とその外周にありコ
アより若干屈折率の小さいクラッディング１−２からな
り、さらに一般には保護のための被覆層１−３が最外層
にある。
最近通信用に用いられている単一モードファイバでは
コア径は約10μｍ、クラッディング径は約125μｍであ
る。したがって、光スイッチにおいては軸ずれ量を数μ
ｍ以下、角度ずれを１゜以下程度に抑える必要があり、
光軸合わせ部には非常に高い精度が必要である。
コア径は約10μｍ、クラッディング径は約125μｍであ
る。したがって、光スイッチにおいては軸ずれ量を数μ
ｍ以下、角度ずれを１゜以下程度に抑える必要があり、
光軸合わせ部には非常に高い精度が必要である。
さらに、海底光方式のように、海底中継器の中に実装
して長期間使用する場合には、敷設時に発生する振動衝
撃や、温度変化などの外力に耐えるとともに、25年間以
上無保守で確実に動作する長期安定性が必要である。
して長期間使用する場合には、敷設時に発生する振動衝
撃や、温度変化などの外力に耐えるとともに、25年間以
上無保守で確実に動作する長期安定性が必要である。
従来のファイバ可動型光スイッチでは、このような要
求を満たすことが困難であった。
求を満たすことが困難であった。
本発明は、従来の構造では必要であった押しつけ力の
微妙な調整を不要とし、きわめて長期間の無保守による
使用にも安定であるファイバ可動型光スイッチを提供す
ることを目的とする。
微妙な調整を不要とし、きわめて長期間の無保守による
使用にも安定であるファイバ可動型光スイッチを提供す
ることを目的とする。
第一の発明は、対向する二つの合わせ面によりそれぞ
れ位置合わせされた第一および第二の光ファイバ端部
と、上記二つの合わせ面の双方に位置合わせされ得る第
三の光ファイバ端部と、この第三の光ファイバ端部を把
持し上記合わせ面に対して相対的に運動する把持手段と
を備え、上記各光ファイバ端部は、光ファイバを機械的
に保護する同一外形の円筒状のフェルールが被覆された
ファイバ可動型光スイッチにおいて、 上記第三の光ファイバ端部を被覆するフェルールが上記
把持手段に取付けられ、このフェルールの取付け構造
は、上記把持手段が移動したときにフェルールを把持す
る中心とフェルールとの間での位置ずれの発生を許容す
る軟構造であることを特徴とする。
れ位置合わせされた第一および第二の光ファイバ端部
と、上記二つの合わせ面の双方に位置合わせされ得る第
三の光ファイバ端部と、この第三の光ファイバ端部を把
持し上記合わせ面に対して相対的に運動する把持手段と
を備え、上記各光ファイバ端部は、光ファイバを機械的
に保護する同一外形の円筒状のフェルールが被覆された
ファイバ可動型光スイッチにおいて、 上記第三の光ファイバ端部を被覆するフェルールが上記
把持手段に取付けられ、このフェルールの取付け構造
は、上記把持手段が移動したときにフェルールを把持す
る中心とフェルールとの間での位置ずれの発生を許容す
る軟構造であることを特徴とする。
上記合わせ面が固定構造であり把持手段が可動構造であ
ることができる。
ることができる。
上記把持手段はガイドレールに沿って直線運動する構造
であるか、あるいはほぼその重心を通る一つの軸まわり
に回動自在に取付けられた構造であることができる。
であるか、あるいはほぼその重心を通る一つの軸まわり
に回動自在に取付けられた構造であることができる。
上記合わせ面はその断面がＶ字状の溝であることが好ま
しい。
しい。
さらに上記第三の光ファイバに被せられたフェルールは
両端を残してその中間部で上記把持手段に把持され、上
記合わせ面は上記把持手段の第三の光ファイバ側まで延
長された構造であることができる。
両端を残してその中間部で上記把持手段に把持され、上
記合わせ面は上記把持手段の第三の光ファイバ側まで延
長された構造であることができる。
また、第二の発明は、第一および第二の光ファイバ端部
側を可動とするもので、対向する二つの合わせ面により
それぞれ位置合わせされた第一および第二の光ファイバ
端部と、上記二つの合わせ面の双方に位置合わせされ得
る第三の光ファイバ端部と、上記第一および第二の光フ
ァイバ端部を把持し上記合わせ面に対して相対的に運動
する把持手段とを備え、上記各光ファイバ端部は、光フ
ァイバを機械的に保護する同一外形の円筒状のフェルー
ルが被覆されたファイバ可動型光スイッチにおいて、上
記第一および第二光ファイバ端部をそれぞれ被覆するフ
ェルールが上記把持手段に取付けられ、上記把持手段
は、上記把持手段と一体となって移動する運動体に、こ
の運動体の移動により上記把持手段が移動したときに上
記把持手段と上記運動体との間での位置ずれの発生を許
容するように取付けられたことを特徴とする。
側を可動とするもので、対向する二つの合わせ面により
それぞれ位置合わせされた第一および第二の光ファイバ
端部と、上記二つの合わせ面の双方に位置合わせされ得
る第三の光ファイバ端部と、上記第一および第二の光フ
ァイバ端部を把持し上記合わせ面に対して相対的に運動
する把持手段とを備え、上記各光ファイバ端部は、光フ
ァイバを機械的に保護する同一外形の円筒状のフェルー
ルが被覆されたファイバ可動型光スイッチにおいて、上
記第一および第二光ファイバ端部をそれぞれ被覆するフ
ェルールが上記把持手段に取付けられ、上記把持手段
は、上記把持手段と一体となって移動する運動体に、こ
の運動体の移動により上記把持手段が移動したときに上
記把持手段と上記運動体との間での位置ずれの発生を許
容するように取付けられたことを特徴とする。
ここで、フェルールとは光ファイバの最外層にその内
面が密着して、光ファイバを機械的に保護する円筒形状
物をいう。
面が密着して、光ファイバを機械的に保護する円筒形状
物をいう。
本発明では、フェルールを被せることにより光ファイ
バの柔軟性に基づく不都合は発生せず、強力な力で合わ
せ面に押しつけられるので、非常に安定した光軸合わせ
ができ、光路の切替動作も安定化される。
バの柔軟性に基づく不都合は発生せず、強力な力で合わ
せ面に押しつけられるので、非常に安定した光軸合わせ
ができ、光路の切替動作も安定化される。
また、軟構造の部分を設けたことにより製作誤差によ
る多少の位置ずれを吸収して高精度な光軸合わせが可能
である。したがって、部品の製作組立てが容易となり、
経済的な光スイッチを構成できる。
る多少の位置ずれを吸収して高精度な光軸合わせが可能
である。したがって、部品の製作組立てが容易となり、
経済的な光スイッチを構成できる。
さらに長期間使用における位置ずれなどの進行を、軟
構造によって吸収可能であり長期安定性にも優れてい
る。
構造によって吸収可能であり長期安定性にも優れてい
る。
また、切替動作を回転運動で行い、モーメントと慣性
モーメントとの釣り合いのとれた回転子を用いることに
より、振動衝撃にも安定な構成とすることができる。
モーメントとの釣り合いのとれた回転子を用いることに
より、振動衝撃にも安定な構成とすることができる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明第一実施例の斜視図を示し、第２図は
上記実施例の駆動部の説明図を示す。
上記実施例の駆動部の説明図を示す。
第一の光ファイバ1aの端部および第二の光ファイバ1b
の端部は、それぞれガイド３の内部に形成された対向す
る二つの合わせ面であるＶ溝4aおよび4bにそれぞれ位置
合わせされている。このＶ溝4aまたは4bの双方に位置合
わされ得る第三の光ファイバ1cの端部を把持し、上記合
わせ面であるＶ溝4a、4bに対して相対運動を行う把持手
段として運動子５を備えている。
の端部は、それぞれガイド３の内部に形成された対向す
る二つの合わせ面であるＶ溝4aおよび4bにそれぞれ位置
合わせされている。このＶ溝4aまたは4bの双方に位置合
わされ得る第三の光ファイバ1cの端部を把持し、上記合
わせ面であるＶ溝4a、4bに対して相対運動を行う把持手
段として運動子５を備えている。
ここで本発明の特徴とするところは、各光ファイバ1
a、1bおよび1cの端部にはそれぞれ曲げ剛性の比較的大
きい材料により形成された同一外形のフェルール2a、2b
および2cが被せられ、第三の光ファイバ1cの端部は運動
子５とは上記フェルール2cを介して取付けされたことに
ある。
a、1bおよび1cの端部にはそれぞれ曲げ剛性の比較的大
きい材料により形成された同一外形のフェルール2a、2b
および2cが被せられ、第三の光ファイバ1cの端部は運動
子５とは上記フェルール2cを介して取付けされたことに
ある。
さらにこの光ファイバ1c端部の上記フェルール2cと上
記運動子５との間は、わずかな移動を許容する軟構造13
によって取付けられており、合わせ面である上記Ｖ溝4
a、4bを設けたガイド３は固定部材６に固定された固定
構造であり、把持手段である運動子５は駆動部７により
駆動される可動構造である。
記運動子５との間は、わずかな移動を許容する軟構造13
によって取付けられており、合わせ面である上記Ｖ溝4
a、4bを設けたガイド３は固定部材６に固定された固定
構造であり、把持手段である運動子５は駆動部７により
駆動される可動構造である。
さらに運動子５は固定部材６に取付けられたガイドレ
ール11に沿って矢印12のように直線運動をする。
ール11に沿って矢印12のように直線運動をする。
この実施例ではフェルールとして下記参考文献の光コ
ネクタ用として説明されているものと同等のものが使用
された。
ネクタ用として説明されているものと同等のものが使用
された。
〔参考文献：小山他「光通信回路とシステム」53〜55
頁、新オーム文庫、昭和62年２月発行、オーム社。〕 ここで運動子５と駆動部７との相対運動は、直線運動
のものである。
頁、新オーム文庫、昭和62年２月発行、オーム社。〕 ここで運動子５と駆動部７との相対運動は、直線運動
のものである。
すなわち、第２図に示すように、運動子５は永久磁石
10を有し、固定部材６に固定されたガイドレール11に沿
って直線運動をする。駆動部７は、ガイドレール11の両
端方向に２個の電磁石7aおよび7bを備える。この電磁石
は磁心に一定方向に電線をコイル状に巻きつけたもの
で、電線の巻き方向と電流の流れる方向により、磁極を
ＮかＳに自由に設定できる。
10を有し、固定部材６に固定されたガイドレール11に沿
って直線運動をする。駆動部７は、ガイドレール11の両
端方向に２個の電磁石7aおよび7bを備える。この電磁石
は磁心に一定方向に電線をコイル状に巻きつけたもの
で、電線の巻き方向と電流の流れる方向により、磁極を
ＮかＳに自由に設定できる。
第２図のように、電磁石7a、7bの磁極を設定すると、
Ｎ極とＳ極は引き合い、Ｎ極とＮ極あるいはＳ極とＳ極
は反発するので、運動子５は矢印12の方向へ移動する。
また、電磁石の設定を変えると、運動子５は反対方向へ
移動する。本実施例では運動子５には永久磁石10を有し
ているので、一旦運動子が一方に移動すると、永久磁石
10が移動した側の図外の鉄片と引き合い、電磁石の電流
を切ってもその位置を保つことができ、いわゆる自己保
持機構となっている。このように、切替動作時のみ電流
を消費するだけで安定な切替動作を行い得る。この自己
保持は既存技術を用いて容易に実現できる。
Ｎ極とＳ極は引き合い、Ｎ極とＮ極あるいはＳ極とＳ極
は反発するので、運動子５は矢印12の方向へ移動する。
また、電磁石の設定を変えると、運動子５は反対方向へ
移動する。本実施例では運動子５には永久磁石10を有し
ているので、一旦運動子が一方に移動すると、永久磁石
10が移動した側の図外の鉄片と引き合い、電磁石の電流
を切ってもその位置を保つことができ、いわゆる自己保
持機構となっている。このように、切替動作時のみ電流
を消費するだけで安定な切替動作を行い得る。この自己
保持は既存技術を用いて容易に実現できる。
フェルール2aおよび2bはそれぞれガイド３のＶ溝4aお
よび4bに押しつけられてフェルール2a、2bの端面をそろ
えてガイド３の中程の位置になるように固定される。一
方、光ファイバ1cに被せられたフェルール2cは運動子５
に軟構造で取付けられ、かつフェルール2cの先端部はガ
イド３のＶ溝4a、4bの内部に突き出された位置となるよ
うに配置される。フェルール2cがフェルール2aあるいは
2bと同軸上に配置されたとき、それらの端面が第３図に
示すように若干のすき間をあけて対向するように配置さ
れている。
よび4bに押しつけられてフェルール2a、2bの端面をそろ
えてガイド３の中程の位置になるように固定される。一
方、光ファイバ1cに被せられたフェルール2cは運動子５
に軟構造で取付けられ、かつフェルール2cの先端部はガ
イド３のＶ溝4a、4bの内部に突き出された位置となるよ
うに配置される。フェルール2cがフェルール2aあるいは
2bと同軸上に配置されたとき、それらの端面が第３図に
示すように若干のすき間をあけて対向するように配置さ
れている。
ここで軟構造13は、第６図の状態から第７図の状態に
容易に移動でき、運動子５に対し、若干の移動を許容で
きる取付け構造である。これはフェルール2cが柔軟性に
富むゴム系接着剤で運動子５に固定されて実現される。
容易に移動でき、運動子５に対し、若干の移動を許容で
きる取付け構造である。これはフェルール2cが柔軟性に
富むゴム系接着剤で運動子５に固定されて実現される。
このような構造となっているので、第２図に示すよう
な電磁石7a、7bに電流を与えることにより、運動子５は
フェルール2cが付いた光ファイバ1cを移動し、一定量移
動すると、第３図に示した光ファイバ1cのフェルール2c
の突出部がフェルールガイド３のＶ溝4aまたは4bに接触
し、移動が停止することになる。この時各フェルール2
a、2b、2cが寸法誤差がなく同形状に製作され組立られ
ているから、フェルール２上の突出した部分は、Ｖ溝4a
の二辺で線接触し、フェルール2cと2aとは同軸上に配列
され、光ファイバ1cと光ファイバ1aとの光軸も一致す
る。
な電磁石7a、7bに電流を与えることにより、運動子５は
フェルール2cが付いた光ファイバ1cを移動し、一定量移
動すると、第３図に示した光ファイバ1cのフェルール2c
の突出部がフェルールガイド３のＶ溝4aまたは4bに接触
し、移動が停止することになる。この時各フェルール2
a、2b、2cが寸法誤差がなく同形状に製作され組立られ
ているから、フェルール２上の突出した部分は、Ｖ溝4a
の二辺で線接触し、フェルール2cと2aとは同軸上に配列
され、光ファイバ1cと光ファイバ1aとの光軸も一致す
る。
合わせ面であるＶ溝にフェルールのような同一外形の
円筒状の物体を押しつけると、第４図に示すように、従
来の光ファイバの軸合わせと全く同じ原理でＶ溝と円筒
物体の相対位置は固定され、円筒物体の軸はＶ溝と同じ
方向でかつその中心の位置はＶ溝の角度θと円筒の半径
Ｒとで一義的に決定される。
円筒状の物体を押しつけると、第４図に示すように、従
来の光ファイバの軸合わせと全く同じ原理でＶ溝と円筒
物体の相対位置は固定され、円筒物体の軸はＶ溝と同じ
方向でかつその中心の位置はＶ溝の角度θと円筒の半径
Ｒとで一義的に決定される。
したがって同一のＶ溝に同一半径の円筒物体を押しつ
けると、２個の円筒物体の中心軸が角度および位置とも
に自動的に一致する。また、この場合光軸合わせ面とし
ては第５図（ａ）に示すＶ溝に限らず、第５図（ｂ）に
示すようなＶ溝の谷部に丸みのあるもの、第５図（ｃ）
に示すようにＵ字状の溝のあるもの、第５図（ｄ）にあ
るように円弧状の断面例えば円筒を２本組合せたものな
どとすることができる。すなわち、合わせ面は、長手方
向に均一な形状で、断面形状において円が２点で接する
ことにより、円筒物体の軸に垂直な平面内での二方向の
位置を規制できるものであれば良い。
けると、２個の円筒物体の中心軸が角度および位置とも
に自動的に一致する。また、この場合光軸合わせ面とし
ては第５図（ａ）に示すＶ溝に限らず、第５図（ｂ）に
示すようなＶ溝の谷部に丸みのあるもの、第５図（ｃ）
に示すようにＵ字状の溝のあるもの、第５図（ｄ）にあ
るように円弧状の断面例えば円筒を２本組合せたものな
どとすることができる。すなわち、合わせ面は、長手方
向に均一な形状で、断面形状において円が２点で接する
ことにより、円筒物体の軸に垂直な平面内での二方向の
位置を規制できるものであれば良い。
一般には、精度数μｍオーダの機械加工およびそれら
の部品の組立て調整は極めて困難であり、若干の位置ず
れが存在することをあらかじめ考慮する必要がある。本
実施例ではこの位置ずれがあっても容易に光軸合わせを
可能とするため上述のように軟構造13を設けている。
の部品の組立て調整は極めて困難であり、若干の位置ず
れが存在することをあらかじめ考慮する必要がある。本
実施例ではこの位置ずれがあっても容易に光軸合わせを
可能とするため上述のように軟構造13を設けている。
この位置ずれの要因としては、第２図に示したガイド
レール11の変形やガイドレール11と運動子５との間の位
置合わせ誤差、第１図における運動子５とフェルール2c
との位置合わせ誤差、ガイド３と固定部材６との間の位
置合わせ誤差などがある。これらを集約すると、第８図
に示すように運動子の移動方向と垂直な方向に位置ずれ
βが生じた場合は、軟構造13がないと運動子５の移動に
より、フェルール2cはＶ溝4bの一辺と断面上の点Ａのみ
で接し、フェルール2bとはγだけ中心軸つまり光軸がず
れることになる。
レール11の変形やガイドレール11と運動子５との間の位
置合わせ誤差、第１図における運動子５とフェルール2c
との位置合わせ誤差、ガイド３と固定部材６との間の位
置合わせ誤差などがある。これらを集約すると、第８図
に示すように運動子の移動方向と垂直な方向に位置ずれ
βが生じた場合は、軟構造13がないと運動子５の移動に
より、フェルール2cはＶ溝4bの一辺と断面上の点Ａのみ
で接し、フェルール2bとはγだけ中心軸つまり光軸がず
れることになる。
これに対し、本発明では第５図、第６図および第７図
に示したように、運動子５とフェルール2cとの間は軟構
造となっているのでβ程度の位置ずれを十分に吸収でき
る。すなわち、第９図に示すように、Ｖ溝4bにフェルー
ル2cが断面上の２点Ｂ、Ｂ′で線接触し、フェルール2c
とフェルール2bが同軸上の配列となる位置まで軟構造13
が自動的に移動することとなり、多少の位置ずれがあっ
ても容易に光軸合わせが可能となる。光ファイバ1bとの
光軸合わせについても同様である。
に示したように、運動子５とフェルール2cとの間は軟構
造となっているのでβ程度の位置ずれを十分に吸収でき
る。すなわち、第９図に示すように、Ｖ溝4bにフェルー
ル2cが断面上の２点Ｂ、Ｂ′で線接触し、フェルール2c
とフェルール2bが同軸上の配列となる位置まで軟構造13
が自動的に移動することとなり、多少の位置ずれがあっ
ても容易に光軸合わせが可能となる。光ファイバ1bとの
光軸合わせについても同様である。
第10図は本発明の第二実施例の斜視図である。本実施
例は、フェルール2cが被せられた第三の光ファイバ1cを
固定部材６に固定し、それぞれフェルール2a、2bが被せ
られた第一および第二の光ファイバ1a、1bが合わせ面で
あるＶ溝4a、4bに接してガイド３に固定され、このガイ
ド３は軟構造13aを介して運動子５に軟固定した場合で
ある。すなわち、第一および第二の光ファイバ1a、1bと
第三の光ファイバ1cの相対的な運動関係は、第一実施例
の場合と全く同じであり、光スイッチに対する効果も同
等である。
例は、フェルール2cが被せられた第三の光ファイバ1cを
固定部材６に固定し、それぞれフェルール2a、2bが被せ
られた第一および第二の光ファイバ1a、1bが合わせ面で
あるＶ溝4a、4bに接してガイド３に固定され、このガイ
ド３は軟構造13aを介して運動子５に軟固定した場合で
ある。すなわち、第一および第二の光ファイバ1a、1bと
第三の光ファイバ1cの相対的な運動関係は、第一実施例
の場合と全く同じであり、光スイッチに対する効果も同
等である。
本第二実施例においては、上記第一実施例と異なり、
軟構造13aを第一および第二の光ファイバ1aおよび1bが
位置合わせされたガイド３と運動子５との間に設けてい
るが、このようにしても上記のような位置ずれによる光
軸の不一致を防ぐことができる。またここでは軟固定の
軸に平行な軸ずれに対する効果のみについて説明した
が、角度ずれについても同様の効果がある。
軟構造13aを第一および第二の光ファイバ1aおよび1bが
位置合わせされたガイド３と運動子５との間に設けてい
るが、このようにしても上記のような位置ずれによる光
軸の不一致を防ぐことができる。またここでは軟固定の
軸に平行な軸ずれに対する効果のみについて説明した
が、角度ずれについても同様の効果がある。
第11図は本発明の第三実施例の斜視図を示し、運動子
はその重心を軸5bで回動自在に指示された回転子5aであ
り、この回転子5aにフェルール2cを介して光ファイバ1c
が軟構造13を介して取付けられている。この状態で軸5b
回りのモーメントおよび慣性モーメントが釣り合うよう
になっている。
はその重心を軸5bで回動自在に指示された回転子5aであ
り、この回転子5aにフェルール2cを介して光ファイバ1c
が軟構造13を介して取付けられている。この状態で軸5b
回りのモーメントおよび慣性モーメントが釣り合うよう
になっている。
通常回転していない物体では、一般に運搬移動のさい
に振動衝撃などの外力は、回転力として作用することは
ほとんどなく直線的な加速度が作用する場合が多い。こ
の場合直線的な加速度αに対し、質量ｍの物体には、加
速度の方向に １＝Ｆ＝ｍ・αの力が誘起される。
に振動衝撃などの外力は、回転力として作用することは
ほとんどなく直線的な加速度が作用する場合が多い。こ
の場合直線的な加速度αに対し、質量ｍの物体には、加
速度の方向に １＝Ｆ＝ｍ・αの力が誘起される。
第12図（ａ）に示すように運動子５を直線運動子とす
ると、特に可動方向と加速度の方向が一致する場合に加
速度は運動子の動作に大きな影響を及ぼす。第12図
（ｂ）に示すように運動子が回転子5aであり、端部に回
転軸5bがある場合も加速度方向に大きな回転モーメント
Ｍ＝ｍαｌが作用することとなる。ここにｌは回転軸か
ら質量中心までの長さである。これに対し、本実施例で
は第12図（ｃ）のように重心部に回転軸があり、かつ、
回転軸回りのモーメントおよび慣性モーメントが釣り合
っているので、加速度によって誘起される回転トルクは
打ち消し合い、運動子に対する加速動作の影響はなくな
る。
ると、特に可動方向と加速度の方向が一致する場合に加
速度は運動子の動作に大きな影響を及ぼす。第12図
（ｂ）に示すように運動子が回転子5aであり、端部に回
転軸5bがある場合も加速度方向に大きな回転モーメント
Ｍ＝ｍαｌが作用することとなる。ここにｌは回転軸か
ら質量中心までの長さである。これに対し、本実施例で
は第12図（ｃ）のように重心部に回転軸があり、かつ、
回転軸回りのモーメントおよび慣性モーメントが釣り合
っているので、加速度によって誘起される回転トルクは
打ち消し合い、運動子に対する加速動作の影響はなくな
る。
このように本実施例では、振動衝撃に対して安定な機
構のものとなる。
構のものとなる。
本実施例では第三の光ファイバ1cを回転子に取付けた
が、合わせ面に固定された第一および第二の光ファイバ
と軸まわりに回動する回転子に固定することにより、本
発明を実施することもできる。
が、合わせ面に固定された第一および第二の光ファイバ
と軸まわりに回動する回転子に固定することにより、本
発明を実施することもできる。
第13図は本発明の第四実施例の斜視図を示す。
本図において、第三の光ファイバ1cに被せられたフェ
ルール2cは、両端部を残してその中間部を把持手段の回
転子5aで把持され、合わせ面のＶ溝4a、4bは、光ファイ
バ1cの側まで延長された構造となっている。
ルール2cは、両端部を残してその中間部を把持手段の回
転子5aで把持され、合わせ面のＶ溝4a、4bは、光ファイ
バ1cの側まで延長された構造となっている。
すなわち、光ファイバ1cに被せられたフェルール2cの
中央部に回転子5aとの軟構造13を設け、このフェルール
2cの両端部にガイド３の光軸合わせ用のＶ溝4aまたは4b
との接触部を設けたものである。
中央部に回転子5aとの軟構造13を設け、このフェルール
2cの両端部にガイド３の光軸合わせ用のＶ溝4aまたは4b
との接触部を設けたものである。
本実施例では第一および第二の光ファイバ1a、1bは固
定され、第三の光ファイバ1cが可動して相対的に運動す
る。
定され、第三の光ファイバ1cが可動して相対的に運動す
る。
本実施例では、光軸合わせにさいして、回転子５が移
動して光軸合わせ用のＶ溝4aまたは4bにフェルール2cが
接する場合は、フェルール2cには回転子5aの移動あるい
は回転しようとする方向の力F1と光軸合わせ用のＶ溝4a
または4bからの反力F2を受ける。このときF1＝F2であ
る。このため、第１図に示す第一実施例のようにフェル
ール2cの接触部を一方に突き出した形状のときには、フ
ェルール2cには第14図（ａ）に示すように大きな曲げモ
ーメントが作用する。これに対し本実施例では、第14図
（ｂ）に示すようにフェルール2c両端部で半分ずつ反力
を受けることになり、曲げモーメントは非常に小さくな
る。材料力学では周知のように第14図（ａ）の場合を片
持ちばり、第14図（ｂ）の場合を両端支持ばりとして近
似しているが、第14図（ｂ）に示す両端支持ばりの場合
が、明らかに安定で歪が少ないことが証明される。
動して光軸合わせ用のＶ溝4aまたは4bにフェルール2cが
接する場合は、フェルール2cには回転子5aの移動あるい
は回転しようとする方向の力F1と光軸合わせ用のＶ溝4a
または4bからの反力F2を受ける。このときF1＝F2であ
る。このため、第１図に示す第一実施例のようにフェル
ール2cの接触部を一方に突き出した形状のときには、フ
ェルール2cには第14図（ａ）に示すように大きな曲げモ
ーメントが作用する。これに対し本実施例では、第14図
（ｂ）に示すようにフェルール2c両端部で半分ずつ反力
を受けることになり、曲げモーメントは非常に小さくな
る。材料力学では周知のように第14図（ａ）の場合を片
持ちばり、第14図（ｂ）の場合を両端支持ばりとして近
似しているが、第14図（ｂ）に示す両端支持ばりの場合
が、明らかに安定で歪が少ないことが証明される。
〔参考文献：機械工学便覧改訂第６版 第４編 第４章
日本機械学会編〕 したがって、第13図にようにフェルール2cの両端部に
ガイド３との接触部を設けることにより、フェルール2c
の接触時の歪による軸ずれおよび角度ずれを大幅に改善
できる。
日本機械学会編〕 したがって、第13図にようにフェルール2cの両端部に
ガイド３との接触部を設けることにより、フェルール2c
の接触時の歪による軸ずれおよび角度ずれを大幅に改善
できる。
以上説明したように、本発明によれば、光軸合わせが
容易で、長期安定性に優れた経済的なファイバ可動型光
スイッチを構成できるので、光スイッチを用いる各種伝
送路の高信頼化、経済化に寄与できる効果がある。
容易で、長期安定性に優れた経済的なファイバ可動型光
スイッチを構成できるので、光スイッチを用いる各種伝
送路の高信頼化、経済化に寄与できる効果がある。
第１図は本発明第一実施例の斜視図。 第２図は上記実施例の駆動部の説明図。 第３図は光ファイバとフェルールとの配置図。 第４図は合わせ面とフェルールの関係図。 第５図は合わせ面の形状図。 第６図は軟構造の状態説明図。（１） 第７図は軟構造の状態説明図。（２） 第８図は位置ずれの説明図。（１） 第９図は位置ずれの説明図。（２） 第10図は本発明第二実施例の斜視図。 第11図は本発明第三実施例の斜視図。 第12図は運動子および回転子の説明図。 第13図は本発明第四実施例の斜視図。 第14図はフェルールと合わせ面との接触状態説明図。 第15図は従来例構造の斜視図。 第16図は光軸合わせの不良状態図。 1a……第一の光ファイバ、1b……第二の光ファイバ、1c
……第三の光ファイバ、１−１……コア、１−２……ク
ラッディング、１−３……被覆層、2a、2b、2c……フェ
ルール、３……ガイド、4a、4b……合わせ面であるＶ
溝、５……運動子、5a……回転子、5b……回転子の重心
部を支持する軸、６……固定部材、７……駆動部、7a、
7b……電磁石、10……永久磁石、11……ガイドレール、
12……矢印（運動子の移動方向）、13、13a……軟構
造、14……磁性体のスリーブ、15……コイル、α：加速
度、β：位置ずれ、γ：光軸のずれ、Ａ、Ｂ、Ｂ′……
フェルールとＶ溝との接点、Ｒ……円筒の半径、θ……
Ｖ溝の角度、Ｆ……加速度により誘起される力、ｍ……
物体の角度、ｌ……回転軸から質量中心までの長さ、Ｍ
……加速度によって誘起される回転トルク、F1……合わ
せ面との接触によりフェルールに加えられる力、F2……
F1の反力。
……第三の光ファイバ、１−１……コア、１−２……ク
ラッディング、１−３……被覆層、2a、2b、2c……フェ
ルール、３……ガイド、4a、4b……合わせ面であるＶ
溝、５……運動子、5a……回転子、5b……回転子の重心
部を支持する軸、６……固定部材、７……駆動部、7a、
7b……電磁石、10……永久磁石、11……ガイドレール、
12……矢印（運動子の移動方向）、13、13a……軟構
造、14……磁性体のスリーブ、15……コイル、α：加速
度、β：位置ずれ、γ：光軸のずれ、Ａ、Ｂ、Ｂ′……
フェルールとＶ溝との接点、Ｒ……円筒の半径、θ……
Ｖ溝の角度、Ｆ……加速度により誘起される力、ｍ……
物体の角度、ｌ……回転軸から質量中心までの長さ、Ｍ
……加速度によって誘起される回転トルク、F1……合わ
せ面との接触によりフェルールに加えられる力、F2……
F1の反力。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭54−110004（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−38402（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−117879（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】対向する二つの合わせ面によりそれぞれ位
置合わせされた第一および第二の光ファイバ端部と、 上記二つの合わせ面の双方に位置合わせされ得る第三の
光ファイバ端部と、 この第三の光ファイバ端部を把持し上記合わせ面に対し
て相対的に運動する把持手段と を備え、 上記各光ファイバ端部は、光ファイバを機械的に保護す
る同一外形の円筒状のフェルールが被覆された ファイバ可動型光スイッチにおいて、 上記第三の光ファイバ端部を被覆するフェルールが上記
把持手段に取付けられ、 このフェルールの取付け構造は、上記把持手段が移動し
たときにフェルールを把持する中心とフェルールとの間
での位置ずれの発生を許容する軟構造である ことを特徴とするファイバ可動型光スイッチ。 - 【請求項２】上記把持手段は可動構造であって、ほぼそ
の重心を通る一つの軸まわりに回動自在に取付けられた
構造である特許請求の範囲第（１）項に記載のファイバ
可動型光スイッチ。 - 【請求項３】対向する二つの合わせ面によりそれぞれ位
置合わせされた第一および第二の光ファイバ端部と、 上記二つの合わせ面の双方に位置合わせされ得る第三の
光ファイバ端部と、 上記第一および第二の光ファイバ端部を把持し上記合わ
せ面に対して相対的に運動する把持手段と を備え、 上記各光ファイバ端部は、光ファイバを機械的に保護す
る同一外形の円筒状のフェルールが被覆された ファイバ可動型光スイッチにおいて、 上記第一および第二光ファイバ端部をそれぞれ被覆する
フェルールが上記把持手段に取付けられ、 上記把持手段は、上記把持手段と一体となって移動する
運動体に、この運動体の移動により上記把持手段が移動
したときに上記把持手段と上記運動体との間での位置ず
れの発生を許容するように取付けられた ことを特徴とするファイバ可動型光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62138803A JPH0820618B2 (ja) | 1987-06-01 | 1987-06-01 | ファイバ可動型光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62138803A JPH0820618B2 (ja) | 1987-06-01 | 1987-06-01 | ファイバ可動型光スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63301918A JPS63301918A (ja) | 1988-12-08 |
| JPH0820618B2 true JPH0820618B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=15230599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62138803A Expired - Fee Related JPH0820618B2 (ja) | 1987-06-01 | 1987-06-01 | ファイバ可動型光スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0820618B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3458865B2 (ja) * | 1994-05-23 | 2003-10-20 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 低飽和磁界ビスマス置換希土類鉄ガーネット単結晶、および、その用途 |
| DE19934179A1 (de) * | 1999-07-21 | 2001-01-25 | Siemens Ag | Optische Kopplungseinrichtung |
| TW461978B (en) * | 2000-08-29 | 2001-11-01 | Liu Jin Shin | Pressing-positioning type fiber switching device and the switching method of the same |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5815922Y2 (ja) * | 1978-01-23 | 1983-03-31 | 日本電気株式会社 | 光伝送路切替器 |
| JPS5815923Y2 (ja) * | 1978-02-07 | 1983-03-31 | 三菱電機株式会社 | 光フアイバスイツチ |
| JPS5938402U (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-10 | 第一電工株式会社 | 光スイツチ |
-
1987
- 1987-06-01 JP JP62138803A patent/JPH0820618B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63301918A (ja) | 1988-12-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |