JPH1039142A - 自由空間走査を用いた光ファイバスイッチング装置および方法 - Google Patents

自由空間走査を用いた光ファイバスイッチング装置および方法

Info

Publication number
JPH1039142A
JPH1039142A JP9083191A JP8319197A JPH1039142A JP H1039142 A JPH1039142 A JP H1039142A JP 9083191 A JP9083191 A JP 9083191A JP 8319197 A JP8319197 A JP 8319197A JP H1039142 A JPH1039142 A JP H1039142A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
light
mirror
fiber bundle
scanning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9083191A
Other languages
English (en)
Inventor
Joseph R Ford
アール フォード ジョセフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia of America Corp
Original Assignee
Lucent Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lucent Technologies Inc filed Critical Lucent Technologies Inc
Publication of JPH1039142A publication Critical patent/JPH1039142A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G02B6/3586—Control or adjustment details, e.g. calibrating
    • G02B6/359—Control or adjustment details, e.g. calibrating of the position of the moving element itself during switching, i.e. without monitoring the switched beams
    • 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
    • G02B6/351—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements
    • G02B6/3512—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being reflective, e.g. mirror
    • 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
    • G02B6/351—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements
    • G02B6/3524—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being refractive
    • G02B6/3528—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being refractive the optical element being a prism
    • 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
    • G02B6/3554—3D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a volume
    • G02B6/3556—NxM switch, i.e. regular arrays of switches elements of matrix type constellation
    • 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
    • G02B6/3564—Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details
    • G02B6/3568—Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details characterised by the actuating force

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファイバ整合（アラインメント）が不要であ
り、多数のファイバの高速スイッチングが可能であり、
さらに、ファイバネットワークの光時間領域反射率測定
テストへの応用のような広範囲のファイバ形状に適応す
ることもできる低費用の光ファイバスイッチを提供す
る。 【解決手段】 本発明は、ファイバ束の少なくとも１つ
の第１のファイバを該ファイバ束の少なくとも１つの第
２のファイバを選択的に光学的接続する光スイッチング
装置であって、該装置は、該少なくとも１つの第１のフ
ァイバによって発された光を視準し、実質的に視準され
た光線を生成するコリメータと、該ファイバ束の中の該
少なくとも１つの第２ファイバにおいて該十分に視準さ
れた光線の焦点を合わす該コリメータを通って光経路沿
いに該十分に視準された光線を反射し返す光誘導機構部
とからなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】本発明は、少なくとも１個の光ファイバ
を少なくとも１個の他の光ファイバに光接続を行う光フ
ァイバスイッチに関するものである。
【０００２】
【発明の背景】従来技術において、光ファイバ間にて選
択的なスイッチングを必要とする多くのアプリケーショ
ンがある。大元のファイバに沿って移動する信号は選択
的に多くの他の光ファイバへと導かれる。このような従
来技術のうちの１つに光学時間領域反射率測定(Optical
Time Domain Reflectometry, OTDR)がある。これにお
いて、ファイバリンクの保全性は短い光パルスをファイ
バに送り、時間関数として後方反射を測定することによ
りモニタされる。ＯＴＤＲにおいては、テスト装置の光
源が選択的にネットワーク内のファイバに結合され、そ
れによりネットワーク内の各々のファイバテストを行う
手段を提供する。しかし、ネットワーク内の全ファイバ
をテストする際に、テスト用光源の出力がテストの間に
ネットワーク内の各々のファイバにスイッチされなくて
はならない。
【０００３】ＯＴＤＲテスト過程の間、単体のＯＴＤＲ
テスト装置が典型的に１×Ｎのスイッチング装置を使用
するネットワークにある多数の（Ｎ個の）ファイバによ
って共有される。任意の大きなスイッチは光学機械スイ
ッチの小さいバンク(Bank)から構成されている。しかし
ながら、光学機械スイッチの小さなバンクを結合するこ
とから、スイッチング構成の費用はそれに比例して大き
くなる。光ファイバスイッチの簡単な提供方法は、手動
操作のスイッチボードパネルよりスイッチングを手動で
行うことである。このようなスイッチボードパネルは機
械的操作型のコネクタを使用する。しかしながら、機械
操作スイッチボードパネルの使用は、スイッチされるフ
ァイバ数が比較的小さい場合の応用に限定され、かつ、
スイッチング時間の遅いもののみを可能とする。
【０００４】早い反応のスイッチングが必要であり、多
くの光ファイバを有するスイッチング応用においては一
般的に自動スイッチング装置を使用している。ある光学
機械スイッチではスイッチング反応は１０ｍｓから５０
ｍｓの単位である。これは、手動操作のスイッチボード
パネルの場合よりもはるかに速い。さらに、光学機械ス
イッチは漏話、後方反射、および挿入損失特性において
効果をもたらすとともに、より速い統合型の光学スイッ
チに比較すると比較的安価である。光学機械スイッチに
おいては、レンズ化された入力ファイバは機構的にレン
ズ化された出力ファイバのバンクを横切り移動する。レ
ンズ化された入力ファイバが各レンズ化された出力ファ
イバを通過すると、レンズ化された入力ファイバからの
光信号はレンズ化された出力ファイバに光伝送される。
【０００５】光学機械スイッチでは、入力ファイバが機
構的に出力ファイバのバンクを横切って移動することが
必要であるため、前述のＯＴＤＲテスト過程の場合のよ
うに、バンクの出力ファイバが連続的に大元のファイバ
に結合されるような応用に良く適応する。
【０００６】従来の光学機械スイッチでは、マイクロレ
ンズはテストが行われる各ファイバとの調整を必要とす
る。また、電気−光導波路を使用するような他の従来の
スイッチング構成においては、スイッチング装置とテス
トが行われる各ファイバとを調整するアラインメント
（一直線化）手法も適用しなくてはならない。より大き
なスイッチを必要とする応用においては、ファイバアラ
インメント費用は群を抜き大きいものとなっている。こ
の場合、スイッチング装置のアラインメント費用はスイ
ッチング装置そのものよりも高価である。結果、スイッ
チングアセンブリを使用する場合の全体の費用は、スイ
ッチされるファイバ数に直接比例する。
【０００７】1979年３月１５日発行のエレクトロニクス
レターズ(ELECTRONICS LETTERS)」、第１５巻、Ｎｏ．
６の第１９２頁以降に載録されている、Tomlinson等に
よる論文「多位置光ファイバスイッチ(Multipositional
OpticalーFiber Switch)」において、光学スイッチに自
由空間光学構成を用いることで、大元のファイバからの
信号が光学システムを通して反射され、再び他のファイ
バに導かれることが開示されている。このスイッチは４
分の１周期の傾斜屈折率ロッドレンズを利用し、ここで
入力ファイバと出力ファイバは円形状に構成される。入
力ファイバは傾斜屈折率ロッドレンズの中心に置かれ
る。入力ファイバからの信号はレンズの中心を通過し、
回転鏡に反射し、中心の入力ファイバの回りの円形経路
に沿って配置された出力ファイバのなかの１つに誘導さ
れる。しかし、円形状の光アラインメント(Optical Ali
gnment)を達成、維持することは困難であり、かつ費用
の問題がある。また、シングルモードファイバに対しス
ポット位置の正確さが完全でないことから、このスイッ
チの形状もその応用におき制限されてしまう。
【０００８】それゆえ、多数のファイバのすばやいスイ
ッチングを可能とし、かつ個々のファイバアラインメン
トを必要とせず、またさらには、ファイバネットワーク
の光時間領域反射率測定テストへの応用のような広範囲
のファイバ形状に適応可能な低コストの光ファイバスイ
ッチが求められる。
【０００９】
【発明の概要】上述した問題を解決するため、本発明に
よる自由空間走査を用いた光ファイバスイッチング装置
および方法は、ファイバ束の中の少なくとも１個の入力
ファイバをファイバ束の中の少なくとも１個の出力ファ
イバに選択的に光接続を行う光スイッチング装置および
その方法である。光スイッチングを行う目的で、入力フ
ァイバを有したファイバ束の面の近傍に光誘導機構部を
配備する。入力ファイバからの光は、ファイバ束の面の
近傍の光誘導機構部の向きを変えることにより出力ファ
イバへ導かれる。よって、光誘導機構部は、入力ファイ
バからの光が選択的に出力ファイバの各々に導かれるこ
とを可能にする。また、選択的に光誘導機構部の向きを
制御することにより、入力ファイバからの光がいくつか
の出力ファイバに走査することが可能である。これによ
り、１×Ｎ光学スイッチが作られる。
【００１０】
【発明の詳細な記述】本発明のスイッチングシステムお
よびその方法は、ファイバ束の中の少なくとも１個の入
力ファイバを、同一または異なるファイバ束の中の少な
くとも１個の出力ファイバに選択的に光接続を行う必要
のある多数の異なる応用において使用可能である。本発
明によるスイッチングシステムおよびその方法は、特に
ネットワークにおいてファイバの光学時間領域反射率測
定（ＯＴＤＲ）テストにおいて有利となる。従って、本
発明によるスイッチングシステムおよびその方法につい
て、ここでは典型的ＯＴＤＲテストへの応用につき説明
を行うものとする。
【００１１】図１は、本発明によるスイッチングシステ
ム１０をファイバ束１２との関連において示したもので
ある。ファイバ束１２の大きさおよび形状は本発明を実
現する上で重要なものではない。ファイバ束１２は個々
の光ファイバの編成アレーであるか、または未編成状態
のファイバの集合体もしくはファイバグループである。
また、ファイバ束１２にはいくつかの個々のファイバを
含ませることも可能である。
【００１２】ファイバ束１２の中の１個のファイバが選
択されて入力ファイバ１４となり、光信号ソース１６に
結合される。入力ファイバ１４はファイバ束１２の面１
３のどの位置で末端をなしていても構わない。要する
に、入力ファイバ１４がファイバ束１２の中心部分であ
る必要はない。任意にファイバ束１２内のファイバ１８
を校正ファイバとして選択出来、かつ校正検出器２０に
結合可能である。選択された校正ファイバ１８もまた、
ファイバ束の中心部分に限らず面１３上のどの位置で末
端をなしていても構わない。ファイバ束の面１３の反対
側のファイバ束１２から伸張した残りのファイバは出力
ファイバ２２となり、入力ファイバ１４に選択的に光接
続を行うことが出来る。
【００１３】コリメータレンズ(Collimater lens)アセ
ンブリ２４はファイバ束１２の面１３の前部分に配置さ
れている。コリメータレンズアセンブリ２４には、入力
ファイバ１４がファイバ束１２の面１３で発した光を視
準(Collimate)する少なくとも１個のレンズを備えてい
る。入力ファイバ１４からの発光が、ファイバ束１２内
の入力ファイバ１４の位置に関係なく、コリメータレン
ズアセンブリ２４により十分に視準されるようコリメー
タレンズアセンブリ２４はファイバ束１２に応じてサイ
ズ調整されるべきである。
【００１４】鏡３０のような反射器は、コリメータレン
ズアセンブリ２４を通過する視準光の受取り可能な位置
に配置させる。光が鏡３０に当たると、光は反射され、
コリメータレンズアセンブリ２４を通り返っていく。そ
こで反射光は視準されなくなり、ファイバ束１２の面１
３の特定の位置で焦点が合わされる。鏡３０は、鏡３０
の向きによって鏡３０に当たる視準光の経路を相対的に
変える走査器３２に結合されている。走査器３２は、第
１軸および第２軸に沿って鏡３０の向きを選択的に変え
ることの出来る鏡３０に結合されている電気機械装置で
あるか、または、液晶または電気光学デフレクタ(Defle
ctor)のような非機械装置である。走査器３２は、ファ
イバ束１２内にある入力ファイバ１４の位置に実質的に
関係なく、鏡３０が選択的にファイバ束１２の面１３の
どの位置でもこれに反射し返すことを可能にする。この
ように、鏡３０と走査器３２は連携動作し、コリメータ
レンズアセンブリ２４を通過し、コリメータレンズアセ
ンブリ２４を後ろ向きに通過してファイバ束の面１３の
いずれかの位置に進む視準光を選択的に導くことを可能
にする光誘導メカニズムを作り出す。
【００１５】本発明によるスイッチングシステム１０に
おいては、ファイバ束１２内に含まれる個々のファイバ
のアライメントを必要としない。よって、ファイバ束１
２が最初にコリメータレンズアセンブリ２４と一列に配
置される時、様々な出力ファイバ２２の位置はこの時明
らかになっていない。従って、本発明のスイッチングシ
ステム１０はその使用前に校正を必要とする。このファ
イバ束１２のスイッチングシステム１０の校正を行う目
的で、光パワーメータのような光検出器３６をファイバ
束１２内の出力ファイバ２２の光パス内に置く。これに
より、強い光信号が入力ファイバ１４を通って発され
る。この光は、コリメータレンズアセンブリ２４を通っ
て送られ、鏡３０で反射され、コリメータレンズアセン
ブリ２４を通り再誘導され、ファイバ束の面１３で焦点
が合わされる。このような校正過程の間、鏡３０の向き
は走査器３２によって変えられ、それにより反射入力フ
ァイバ光がファイバ束１２の面１３を横切り走査する。
【００１６】入力ファイバ１４からの反射光がファイバ
束１２の面１３を横切って走査すると、ファイバ束１２
内の出力ファイバ２２の各々は同じ時間間隔で反射光を
受取る。この光が出力ファイバ２２の核を横切って走査
すると、光は核に沿って伝搬し、光検出器３６によって
検出される。結果、光検出器３６が特定の出力ファイバ
２２の増加光度を測定する度に、ファイバ束の面１３上
を走査する反射光がその出力ファイバのコアで受取られ
たことが明らかとなる。
【００１７】コントローラ４０は走査器３２と光検出器
３６の両方に結合されている。光検出器３６が出力ファ
イバ２２からの増加光度を検出する度に、コントローラ
４０が走査器３２の位置アドレスを読み込む。その位置
アドレスはメモリ４１に保存される。そこでメモリ４１
は出力ファイバ２２と一致する場合にその位置アドレス
を保存する。ファイバ束１２の面１３を走査することに
より、走査器の位置アドレスが出力ファイバ２２の各々
について獲得出来る。ゆえにコントローラ４０はファイ
バ束１２内の全出力ファイバ２２の位置アドレスを決定
することが可能である。しかしながら、各位置アドレス
における各出力ファイバの独立性は明らかになっていな
い。出力ファイバ２２の各々の独立性を決定するため、
各出力ファイバ２２は個々に光検出器３６に接続され
る。この時、コントローラ４０がファイバ束１２の面１
３上の各出力ファイバ２２の詳細位置アドレスを確定出
来るように、入力ファイバ１２からの光はファイバ束の
面１３の既知のアドレスＮに導かれる。
【００１８】スイッチングの間、光検出器３６とコント
ローラ４０は、校正に使用される同一の精密装置である
必要はない。光検出器３６は入力ファイバ１４からの光
を検出出来る回路でよく、コントローラ４０はＥＰＲＯ
Ｍメモリを備えた単純な回路でよい。
【００１９】校正が終了すると反射光を個々の出力ファ
イバ２２各々に導くために必要な鏡３０の特定の向きが
明らかになる。また、光パワーメータ３６が外され、ス
イッチの使用準備が整う校正後、様々な出力ファイバ２
２の位置が明らかになるが、これらの位置は、振動、熱
膨張、または他のこのような変化により微妙に変わる場
合がある。本発明の別の実施形態においては、出力ファ
イバ２２の位置における微妙な変化を補正する目的にお
いて校正検出器２０が配備される。動作中、入力ファイ
バ１４からの光はファイバ束１２の面１３の校正ファイ
バ１８を横切って断続的に走査される。光が校正ファイ
バ１８に達すると、光度が校正検出器２０により検出さ
れる。校正検出器２０により検出された光度が変化する
と、ファイバ束１２におき位置シフトがあったと仮定さ
れる。校正検出器２０に結合のコントローラ４０は校正
検出器２０がもう一度正確に入力ファイバ１４からの光
を受取るまで走査パターンを補正する。校正検出器２０
の走査パターンを補正すると、ファイバ束１２における
他の全ての出力ファイバ２２の走査パターンが補正され
る。
【００２０】本実施形態においては、ファイバ束１２に
おいて１個のみの校正ファイバ１８を使用しているが、
ファイバ束１２の中で複数のファイバを校正ファイバに
することが可能であり、また、校正検出器２０との結合
も可能であることは明らかである。ファイバ束１２の中
の異なるポイントで複数の校正ファイバを使用すること
により、ファイバ束１２の出力ファイバ２２の初期の位
置を少し変化させることでコントローラ４０によるさら
に正確な補正が可能となる。
【００２１】本発明による、十分に増した光誘導解像度
を有したスイッチングシステムのまた別の実施例５０を
図２に示している。本実施形態においては、入力ファイ
バ１４、出力ファイバ２２、および少なくとも１個の校
正ファイバ１８を有したファイバ束１２は図１に示すこ
れら部分と実質的に同一であり、理解を容易にするため
同一符号を使用している。入力ファイバ１４の光を視準
する視準器レンズアセンブリ２４もまた前述の実施形態
と実質的に同一のものである。図２においては、固定鏡
５２が使用される。この固定鏡５２の面はコリメータレ
ンズアセンブリ２４を通過する視準光のパスに対し垂直
である。固定鏡５２とコリメータレンズアセンブリ２４
の間には、プリズム５４および５６を回転させる回転走
査器５８および５９に結合した２個のプリズム５４およ
び５６を備えた光誘導機構部が配備されている。回転走
査器５８および５９には大抵の回転制御機能を付するこ
とが可能であるが、ガルボスキャナ(Galvo Scanner)を
備えることが望ましい。コリメータレンズアセンブリ２
４からの視準光が２個のプリズム５４および５６を通過
すると、光は曲げられ、角度をつけて固定鏡５２に反射
する。２個のプリズム５４および５６は光パスの非常に
小さな傾斜角度を変化させるためにプリズム５４および
５６を全回転させる光学調整の構成を提供している。こ
れによってより正確さを増し、ドリフトとシャフト揺れ
(Shaft Wobble)によって引き起こされるエラーを減ら
す。次に、反射光は２個のプリズム５４および５６、か
つコリメータレンズアセンブリ２４を通って逆向き進行
するように導かれる。そこでこの光はファイバ束１２上
にて再び焦点が合わされる。２個のプリズム５４および
５６の制御された回転によって、入力ファイバ１４から
の光がファイバ束１２の全幅および全長を横切って走査
するように、プリズム５４および５６の各々はウエッジ
角を有していなくてはならない。２個のプリズム５４お
よび５６の各々のウエッジ角は、プリズム５４および５
６を作るために使用される素材の屈折率と、ファイバ束
の面１３のサイズとにより決定される。２個のプリズム
の各々のウエッジ角はこれらのプリズムを通過する反射
光がファイバ束の面１３のいずれかの場所に選択的に導
かれるように選択される。走査器５８および５９を経由
する２個のプリズム５４および５６の回転動作はコント
ローラ４０により制御される。コントローラ４０は走査
器５８および５９を制御して所望の走査パターンを作
り、必要であれば、校正動作の間、走査パターンを調整
する。
【００２２】図１の実施例においてはプリズムを含まず
に可動鏡を備えた光誘導機構部を使用しており、図２の
実施形態においては２個の可動プリズムと固定鏡を備え
た光誘導機構部を使用しているが、入力ファイバからの
光を反射させて、その光をファイバ束面を横切って走査
させる目的において、他の光誘導機構装置を使用するこ
とも可能であることは明らかである。例えば、１個のプ
リズムと傾斜鏡を用いた光誘導機構を有するハイブリッ
ド装置を作ることも可能である。この場合、傾斜鏡とプ
リズムは選択的に回転を行うことが可能である。また、
伝送型スイッチを用いる形態も可能である。そのような
形態においては、入力ファイバと出力ファイバは異なる
光束部分からなることが出来る。また、そのような形態
においては、反射面を用い光を１つのファイバ束から他
方に導くことが出来る。もしくは反射面を使用せずに、
１つのファイバ束からの光を光誘導機構部を通過させ、
その後、直接他の部分に当てることも出来る。このよう
な別の実施形態においては、別々のレンズ装置を用い、
入射光を視準し、射出光の焦点を合わす。このような光
誘導機構の他の実施形態については請求項において記載
する。
【００２３】図３は、本発明によるスイッチシステム７
０のまた別の実施形態７０である。この実施形態では、
ファイバ束７２は規則的な行と列に編成されたファイバ
マトリクスである。このような編成ファイバ束の形態に
おいては、複数のファイバが入力ファイバ７４となるよ
うに設計可能であり、光源７６への結合も可能である。
入力ファイバ７４として選択された複数のファイバは、
マトリクスのいずれかの行、マトリクスのいずれかの
列、またはいずれかの部分となることが出来る。ここで
は、マトリクスの最下列の次の上列７４に入力ファイバ
７４を含んでいるものとして例示を行う。コリメータレ
ンズアセンブリ８０は、入力ファイバ７４の全部によっ
て作られる光を視準するための十分なサイズを有してい
る。ここで、視準光は鏡８２に導びかれる。鏡８２は光
を反射させ、コリメータレンズアセンブリ８０を通して
ファイバ束７２に返す。鏡８２の向きを調整することに
よって、ファイバ束７２の全ての列が同時に走査され
る。結果、出力ファイバいくつかの列全体の内の１つへ
の、入力ファイバの１個の列全体のほぼ同時のスイッチ
ングとなる。このような装置においては、校正ファイバ
に充てることが可能なシングルファイバ、または校正フ
ァイバを配備された校正ファイバとして使用可能な複数
のファイバは、鏡から反射される入力ファイバ光によっ
て同時走査される位置に配置される。
【００２４】以上、本発明の実施の形態を詳細に説明し
たが、本発明の範囲を逸脱することなく他の方法でも具
体化できることは当業者にとって明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】反射光を導く目的で走査鏡を使用したスイッチ
ングアセンブリ具体化の概要図である。
【図２】反射光を導く目的でプリズムを使用したスイッ
チングアセンブリの別の具体化の概要図である。
【図３】同時走査される多重ファイバ入力を含んだスイ
ッチングアセンブリのまた別の具体化の概要図である。
【符号の説明】
１０ スイッチングシステム １２ ファイバ束 １３ ファイバ束の面 １４ 入力ファイバ １８ 校正ファイバ ２２ 出力ファイバ ３０ 鏡 ５２ 固定鏡 ５４ プリズム ５６ プリズム ７２ ファイバ束 ７４ 入力ファイバ ７６ 光源 ８０ コリメータレンズアセンブリ ８２ 鏡

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つの入力ファイバと、ファ
    イバ束に位置する少なくとも１つの出力ファイバとの間
    における光スイッチング方法において、該方法は、 該ファイバ束の面の近傍に光誘導機構部を位置づける段
    階と、 該入力ファイバにより発せられた光を、該ファイバ束の
    面に対して特定の向きの該光誘導機構部を用いて該出力
    ファイバへ向ける段階とからなり、 該光誘導機構部の特定の向きは、 テスト光信号を該入力ファイバを通して伝送する段階
    と、 該テスト光信号がファイバ束の面を走査するように該光
    誘導機構部の向きを変える段階と、 光を該出力ファイバに向ける走査の間に、該光誘導機構
    部の向きを同定する段階からなり、該同定された向きが
    該特定の向きであることを特徴とする光スイッチング方
    法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、該光誘
    導機構部は反射面を含み、該光誘導機構部の向きを変え
    る段階には、該反射面で少なくとも１個の出力ファイバ
    へ向けて該テスト光信号を反射させることを含むことを
    特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、該光誘
    導機構部は少なくとも１個のプリズムを含み、該光誘導
    機構部の向きを変える段階には、該少なくとも１個のプ
    リズムを通してテスト光信号を送ることが含まれている
    ことを特徴とする請求項１に記載の自由空間走査を用い
    た光ファイバスイッチング方法。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の方法において、テスト
    光信号を走査する該少なくとも１個のプリズムを回転さ
    せる段階が含まれることを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】 請求項２に記載の方法において、さら
    に、 該テスト光信号が該反射面に向かって移動する時に該少
    なくとも１個の入力ファイバにより発された該テスト光
    信号を視準し、かつ、該テスト光信号が該反射面に反射
    して返されると該少なくとも１個の出力ファイバにおい
    て該テスト光信号の焦点を合わすコリメータが、該ファ
    イバ束と該反射面間に配備される段階を有することを特
    徴とする方法。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の方法において、該少な
    くとも１個の出力ファイバに一致した該ファイバ束にお
    ける少なくとも１つの位置を確定する段階を有すること
    を特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の方法において、該位置
    を確定する段階には、 光検出器を該少なくとも１個の出力ファイバに結合する
    段階と、 該反射面によって反射された該テスト光信号を走査機構
    部を用いて該ファイバ束を横切って走査させる段階と、 該ファイバ束を横切って走査するときに、反射面によっ
    て反射された該テスト光信号を該光検出器が検出すると
    該走査機構部からの位置アドレスを保存する段階とが含
    まれることを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 請求項５に記載の方法において、該走査
    パターンを校正する段階を有することを特徴とする方
    法。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の方法において、該走査
    パターンを校正する段階には、 該走査パターン内に含まれる既知の走査位置に位置的に
    一致する該ファイバ束の中の少なくとも１個の選択され
    たファイバに光検出器を結合する段階と、 該反射面から反射された該テスト光信号を該走査パター
    ンにて走査する段階と、 該走査パターンが該既知の走査位置にある時、該反射面
    から反射された該テスト光信号が該少なくとも１個の選
    択されたファイバを横切って走査しているかを検出する
    段階と、 該反射面から反射された該テスト光信号が該既知の走査
    位置にて該少なくとも１個の選択されたファイバを横切
    って走査するように該走査パターンを変える段階とが含
    まれることを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】 ファイバ束の少なくとも１つの第１の
    ファイバを該ファイバ束の少なくとも１つの第２のファ
    イバを選択的に光学的接続する光スイッチング装置にお
    いて、該装置は、 該少なくとも１つの第１のファイバによって発された光
    を視準し、実質的に視準された光線を生成するコリメー
    タと、 該ファイバ束の中の該少なくとも１つの第２ファイバに
    おいて該十分に視準された光線の焦点を合わす該コリメ
    ータを通って光経路沿いに該十分に視準された光線を反
    射し返す光誘導機構部とからなることを特徴とする光ス
    イッチング装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の装置において、該
    光誘導機構部は反射鏡と、該コリメータ近傍の該鏡の向
    きを選択的に変える該鏡に結合された走査機構部とを含
    むことを特徴とする装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１０に記載の装置において、該
    光誘導機構部は反射鏡と、該鏡と該コリメータ間に配置
    された十分に視準された光線を通過させる少なくとも１
    個のプリズムとを含むことを特徴とする装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の装置において、該
    少なくとも１つのプリズムは該コリメータ近傍におき所
    定の向きをなしており、該光誘導機構部はさらに該コリ
    メータ近傍の該少なくとも１個のプリズムの向きを変え
    る走査機構部を含むことを特徴とする装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１２に記載の装置において、該
    走査機構部は該少なくとも１個のプリズムを選択的に回
    転させることが出来ることを特徴とする装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１０に記載の装置において、該
    鏡は該コリメータ近傍にある向きで固定されていること
    を特徴とする装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１０に記載の装置において、該
    光学スイッチング装置は多重第二ファイバを有するよう
    に構成され、さらに、該光誘導機構部が該光経路を選択
    的に制御して走査パターンを作る出すことが可能であ
    り、それにより該少なくとも１つの第１ファイバから発
    された光が該多重第二ファイバの各々を横切り走査する
    ことを特徴とする装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の装置において、該
    多重第２ファイバの各々に一致した該走査パターンにて
    位置アドレスを保存するメモリを含むことを特徴とする
    装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１０に記載の装置において、該
    装置は複数の第１のファイバと複数の第２ファイバを含
    むことを特徴とする装置。
  19. 【請求項１９】 ファイバ束に含まれた少なくとも１つ
    のファイバの位置を決定する装置において、該装置は、 ファイバ束の中の第１のファイバに結合した光源からな
    り、これにより該光源からの光が該第１のファイバを介
    して発されるものであり、該装置はさらに、 該第１のファイバから発された光を走査パターンにて該
    ファイバ束に向けて反射し返す光誘導機構部と、 該ファイバ束の少なくとも１つの第二ファイバに結合さ
    れた検出器とからなり、該検出器は該光誘導機構部によ
    って反射された光が該少なくとも１個の第二ファイバに
    当る時を検出するものであり、該装置はさらに、 該反射面にて反射された光が該検出器によって検出され
    る各々の時において、該光検出機構と関連する位置アド
    レスを決定する、該光誘導機構部と該検出器に結合され
    たコントローラと、 該位置アドレスの各々を蓄積するメモリとからなること
    を特徴とする装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の装置において、該
    光誘導機構部は鏡と、該鏡と該ファイバ束を選択的に変
    える走査機構部とを含むことを特徴とする装置。
  21. 【請求項２１】 請求項１９に記載の装置において、該
    第１のファイバにより発された光を視準する、該光誘導
    機構部と該ファイバ束間に配置されたコリメータを含む
    ことを特徴とする装置。
  22. 【請求項２２】 請求項１９に記載の装置において、該
    光誘導機構部は鏡と、該鏡と該ファイバ束間に配置され
    た少なくとも１つのプリズムを含み、該第１のファイバ
    によって発せされた光は該少なくとも１つのプリズムを
    通過することを特徴とする装置。
  23. 【請求項２３】 光ファイバアレーを横切って光が走査
    パターンで走査される光学システムにおいて、該光学シ
    ステムを校正する方法は、 該アレーの該少なくとも１つの光ファイバへ光検出器を
    結合させる段階からなり、該少なくとも１つの光ファイ
    バは該操作パターンに包含される既知の操作位置に対応
    するものであり、該方法はさらに、 該走査パターンにて光を走査する段階と、 該走査パターンがそれぞれの該既知の走査位置であると
    きに、光が少なくとも１つの該光ファイバを横切って走
    査しているかを該光検出器を介して検出する段階と、 光がそれぞれの該既知の走査位置にて少なくとも１個の
    該光ファイバを横切って走査するように該走査パターン
    を変える段階からなることを特徴とする方法。
  24. 【請求項２４】 ファイバマトリクスの少なくとも１つ
    の１×Ｍファイバアレーをファイバマトリクスの少なく
    とも１つの第２の１×Ｍファイバアレーに選択的に光接
    続を行う光学スイッチング装置であって、該装置は、 少なくとも１つの１×Ｍアレーによって発された光を視
    準し、実質的に視準された光線を生成するコリメータ
    と、 光経路に沿って該実質的に視準された光線を該コリメー
    タを介して反射して戻す光誘導機構部とからなり、該コ
    リメータはファイバマトリクスの該少なくとも１つの第
    ２の１×Ｍアレーに該実質的に視準された光線の焦点を
    合わせることを特徴とする装置。
  25. 【請求項２５】 請求項２４に記載の装置において、該
    光誘導機構部は反射鏡と、該コリメータ近傍の該鏡の向
    きを選択的に変える該鏡に結合された走査機構部とを含
    むことを特徴とする装置。
  26. 【請求項２６】 請求項２４に記載の装置において、該
    光誘導機構部は反射鏡と、該鏡と該コリメータ間に配置
    され、実質的に視準された光線が通過する少なくとも１
    個のプリズムとを含むことを特徴とする装置。
JP9083191A 1996-04-02 1997-04-02 自由空間走査を用いた光ファイバスイッチング装置および方法 Pending JPH1039142A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/626653 1996-04-02
US08/626,653 US5621829A (en) 1996-04-02 1996-04-02 Fiber optic switching device and method using free space scanning

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1039142A true JPH1039142A (ja) 1998-02-13

Family

ID=24511270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9083191A Pending JPH1039142A (ja) 1996-04-02 1997-04-02 自由空間走査を用いた光ファイバスイッチング装置および方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5621829A (ja)
EP (1) EP0800103A3 (ja)
JP (1) JPH1039142A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6707960B2 (en) * 2001-11-28 2004-03-16 Ac Photonics, Inc. Reflection type compact optical switch

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5832148A (en) * 1995-12-20 1998-11-03 California Institute Of Technology Electrically controlled wavelength multiplexing waveguide filter
US6301403B1 (en) * 1996-07-30 2001-10-09 Iolon, Inc. Optical microswitch with rotary electrostatic microactuator
US5715337A (en) * 1996-09-19 1998-02-03 The Mirco Optical Corporation Compact display system
US5796880A (en) * 1996-11-18 1998-08-18 Lucent Technologies Inc. Technique for modulating optical signals in optical communications
US5940552A (en) * 1997-10-14 1999-08-17 The Whitaker Corporation Optical switch with multiple refractive elements pivoted into respective binary states
US6002818A (en) * 1997-12-05 1999-12-14 Lucent Technologies Inc Free-space optical signal switch arrangement
US6498870B1 (en) 1998-04-20 2002-12-24 Omm, Inc. Micromachined optomechanical switches
US6253007B1 (en) 1998-07-08 2001-06-26 Optical Switch Corporation Method and apparatus for connecting optical fibers
US6236787B1 (en) 1998-07-08 2001-05-22 Optical Switch Corporation Method and apparatus for aligning optical fibers using an alignment spacer
US6137930A (en) * 1998-07-08 2000-10-24 Optical Switch Corporation Method and apparatus for aligning optical fibers
US6236778B1 (en) 1998-12-16 2001-05-22 Optical Switch Corporation Frustrated total internal reflection bus and method of operation
US6243511B1 (en) 1999-02-04 2001-06-05 Optical Switch Corporation System and method for determining the condition of an optical signal
US6445840B1 (en) 1999-05-28 2002-09-03 Omm, Inc. Micromachined optical switching devices
US6445841B1 (en) 1999-05-28 2002-09-03 Omm, Inc. Optomechanical matrix switches including collimator arrays
US6449406B1 (en) 1999-05-28 2002-09-10 Omm, Inc. Micromachined optomechanical switching devices
US6453083B1 (en) 1999-05-28 2002-09-17 Anis Husain Micromachined optomechanical switching cell with parallel plate actuator and on-chip power monitoring
US6453084B1 (en) 2000-01-17 2002-09-17 Optical Switch Corporation System and method for beam-steering using a reference signal feedback
CN1249471C (zh) * 2000-02-01 2006-04-05 J·J·斯奈德 单通道m×n光纤开关
US6353692B1 (en) * 2000-02-17 2002-03-05 Jds Uniphase Inc. Optical switch
WO2001063351A1 (en) * 2000-02-22 2001-08-30 Light Management Group Inc. Acousto-optical switch for fiber optic lines
US7023604B2 (en) 2000-03-25 2006-04-04 Analog Devices, Inc. Three dimensional optical switches and beam steering modules
US6456751B1 (en) 2000-04-13 2002-09-24 Calient Networks, Inc. Feedback stabilization of a loss optimized switch
US6778729B1 (en) 2000-04-17 2004-08-17 The Boeing Company Device and method for optical signal switching
US8360615B2 (en) * 2000-05-08 2013-01-29 Farlight, Llc LED light module for omnidirectional luminaire
US6543911B1 (en) * 2000-05-08 2003-04-08 Farlight Llc Highly efficient luminaire having optical transformer providing precalculated angular intensity distribution and method therefore
AU2001266585A1 (en) * 2000-05-16 2001-11-26 Photuris, Inc. A reconfigurable optical switch
US6631222B1 (en) 2000-05-16 2003-10-07 Photuris, Inc. Reconfigurable optical switch
US6728016B1 (en) 2000-06-05 2004-04-27 Calient Networks, Inc. Safe procedure for moving mirrors in an optical cross-connect switch
US6587611B1 (en) 2000-06-06 2003-07-01 Calient Networks, Inc. Maintaining path integrity in an optical switch
US6920269B1 (en) * 2000-07-14 2005-07-19 The Gates Corporation Lens
US6587612B1 (en) 2000-09-06 2003-07-01 Southwest Research Institute Thermally actuated spectroscopic optical switch
AU2001292895A1 (en) 2000-09-22 2002-04-02 Movaz Networks, Inc. Variable transmission multi-channel optical switch
US6567574B1 (en) 2000-10-06 2003-05-20 Omm, Inc. Modular three-dimensional optical switch
US6522802B2 (en) 2000-12-11 2003-02-18 Agilent Technologies, Inc. Optical switch using support structures with both fixed mirrors and pivotable mirrors
US6541892B2 (en) 2001-01-16 2003-04-01 Agilent Technologies, Inc. Actuator with a flexure arrangement to accommodate a long range of motion
US6731833B2 (en) * 2001-01-16 2004-05-04 T-Rex Enterprises Corp. Optical cross connect switch
US20020168147A1 (en) * 2001-02-20 2002-11-14 Case Steven K. Optical circuit pick and place machine
US20040212802A1 (en) * 2001-02-20 2004-10-28 Case Steven K. Optical device with alignment compensation
US6859578B2 (en) * 2001-05-18 2005-02-22 Nuonics, Inc. Fault-tolerant fiber-optical multiwavelength processor
US6988815B1 (en) * 2001-05-30 2006-01-24 Farlight Llc Multiple source collimated beam luminaire
US6543087B2 (en) 2001-06-01 2003-04-08 Aip Networks, Inc. Micro-electromechanical hinged flap structure
DE10133847A1 (de) * 2001-07-12 2003-02-06 Rodenstock Praez Soptik Gmbh & Vorrichtung zur Ablenkung des Laserstrahls
US7110633B1 (en) 2001-08-13 2006-09-19 Calient Networks, Inc. Method and apparatus to provide alternative paths for optical protection path switch arrays
US7623142B2 (en) * 2004-09-14 2009-11-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Flexure
US7295748B2 (en) * 2005-08-08 2007-11-13 Jds Uniphase Corporation Variable optical attenuator with wavelength dependent loss compensation
US7419308B2 (en) 2006-09-15 2008-09-02 The Boeing Company Fiber bundle termination with reduced fiber-to-fiber pitch
US8204384B2 (en) * 2008-11-21 2012-06-19 Cubic Corporation Phase-modulating communication device
CA2879170A1 (en) 2012-07-19 2014-01-23 Finisar Corporation Polarization diverse wavelength selective switch
US9575259B2 (en) 2013-07-02 2017-02-21 Finisar Corporation N×N optical switch
US10371596B2 (en) 2014-08-07 2019-08-06 Exfo Inc. Testing fiber arrangement in multi-fiber cables
US10288524B2 (en) * 2016-02-11 2019-05-14 Exfo Inc. Testing fiber arrangement in multi-fiber cables
US10382843B2 (en) * 2016-08-24 2019-08-13 Verizon Patent And Licensing Inc. Colorless, directionless, contentionless, spaceless, and flexible grid reconfigurable optical node
RU180123U1 (ru) * 2017-12-18 2018-06-05 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") Демультиплексор со спектральным разделением каналов
RU2669098C1 (ru) * 2017-12-18 2018-10-08 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") Демультиплексор со спектральным разделением каналов
RU188439U1 (ru) * 2018-04-23 2019-04-12 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") Демультиплексор со спектральным разделением каналов
RU2689780C1 (ru) * 2018-04-23 2019-05-29 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") Демультиплексор со спектральным разделением каналов
CN109617612A (zh) * 2018-12-25 2019-04-12 杭州耀芯科技有限公司 自由空间中光信号对准传输装置、系统及方法
US10996138B2 (en) * 2019-08-30 2021-05-04 Viavi Solutions Inc. Parallel optics based optical time domain reflectometer acquisition

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3892468A (en) * 1973-09-28 1975-07-01 Bell Telephone Labor Inc Optical scanner utilizing organ arrays of optical fibers
US3925727A (en) * 1973-09-28 1975-12-09 Bell Telephone Labor Inc Optical sampling oscilloscope utilizing organ arrays of optical fibers
US4304460A (en) * 1978-03-10 1981-12-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical switching device
FR2458195B1 (fr) * 1979-05-30 1986-02-28 Materiel Telephonique Commutateur optique a tres grand nombre de voies
CA1192646A (en) * 1980-02-04 1985-08-27 Herzl Laor Piezoelectric apparatus for positioning optical fibers
US4626066A (en) * 1983-12-30 1986-12-02 At&T Bell Laboratories Optical coupling device utilizing a mirror and cantilevered arm
US4696062A (en) * 1985-07-12 1987-09-22 Labudde Edward V Fiber optic switching system and method
US4762391A (en) * 1986-02-17 1988-08-09 Photon Devices, Ltd. Graphic input device and method including a fiber optic bundle with electronic means for improving images
US5159656A (en) * 1991-04-29 1992-10-27 Advanced Technology Consortium, Inc. Optical fiber scanning/imaging/printing system
US5206497A (en) * 1992-04-06 1993-04-27 At&T Bell Laboratories Free-space optical switching apparatus
EP0574686A2 (en) * 1992-05-13 1993-12-22 The Spectranetics Corporation Linear scan method and system for cloupling energy into an optical fiber bundle
US5444801A (en) * 1994-05-27 1995-08-22 Laughlin; Richard H. Apparatus for switching optical signals and method of operation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6707960B2 (en) * 2001-11-28 2004-03-16 Ac Photonics, Inc. Reflection type compact optical switch

Also Published As

Publication number Publication date
EP0800103A3 (en) 1998-09-02
US5621829A (en) 1997-04-15
EP0800103A2 (en) 1997-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH1039142A (ja) 自由空間走査を用いた光ファイバスイッチング装置および方法
US6597829B2 (en) 1xN optical fiber switch
US6636664B2 (en) Single channel M x N optical fiber switch
US6980712B2 (en) Optical system for calibration and control of an optical fiber switch
US6567574B1 (en) Modular three-dimensional optical switch
KR970003290B1 (ko) 장면 투사기
US5664034A (en) Lightwave communication monitoring switch
CN103384845B (zh) 激光束选择器
EP1357408B1 (en) An optical switch fabric comprising a micro mirror array and method therefore
GB2230110A (en) Multiplexing a high power cw laser.
US9696499B2 (en) Optical switch and beam stabilization device
US20030210856A1 (en) Telecentric 1xN optical fiber switches
US6600849B2 (en) Control system for optical cross-connect switches
US6594082B1 (en) Optical wavelength router using reflective surfaces to direct output signals
JP3890891B2 (ja) レーザー描画装置
US6034806A (en) Light source device and light beam scanning optical apparatus
JPH02134259A (ja) 描画装置
JP2002287044A (ja) 光路切替装置
US5473423A (en) Method and apparatus for obtaining measurements in a plurality of light waveguides
US6721474B2 (en) Fiber optic switch using galvanometer-driven x-y scanning
US6034815A (en) Laser scan microscope
JP7141452B2 (ja) 光走査装置及び撮像装置
KR100303740B1 (ko) 광섬유정렬장치및방법
JP4549413B2 (ja) 光信号交換器の制御装置および制御方法
JPS6159412A (ja) レ−ザプリンタ

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101226

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees