JPH11326795A - 光スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力光ファイバからの光信号を複数の出力光
ファイバの１本に選択的に伝送可能な光スイッチ・デバ
イスを提供する。 【解決手段】 光スイッチは、光ビームの第１の平行化
軸を有する入力光コリメータと、一方が光ビームの第２
の平行化軸を有し、他方が光ビームの第３の平行化軸を
有する、２つの出力光コリメータと、第１の平行化軸に
沿って、光ビームの第２および第３の平行化軸の一方に
向けられた光ビームの分配デバイスとを備える。分配デ
バイスは、入力コリメータと出力コリメータの１つとの
間で、光接続経路を与える第１および第２の所定の位置
間で移動可能な、少なくとも１つの反射器を備え、第１
および第２の位置の各々が、出力コリメータの一方の選
択に対応する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光スイッチング・
デバイスに関するものである。更に特定すれば、本発明
は、光機械式スイッチング・デバイス、言い換えると、
スイッチング素子の機械的な作動にしたがって、入力光
ファイバからの光信号を複数の出力光ファイバの１本に
選択的に伝送することが可能なデバイスに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】これらのスイッチング・デバイスの構造
には、２つの異なる技術が一般に用いられている。第１
の技術は、本質的に、少なくとも１本の移動ファイバか
ら成り、ここからの光ビームを少なくとも１本の別の光
ファイバに案内するように方向付けるものである。

【０００３】第２の技術では、通常少なくとも１つの移
動光素子があり、その位置またはその方位を一方の位置
から他方の位置に変化させることによって、各々１つの
出力光チャネルに対応する多数の位置に入力光チャネル
の方向を変化させる。これらの移動光素子は、通常、光
信号を反射する素子である。

【０００４】前述の第１の技術は、例えば、米国特許第
４，５６９，５６９号に記載されている。この特許は、
波長に基づく結合型の光デバイス、スイッチおよびカプ
ラに関し、光の方向または形態を変更する。

【０００５】即ち、この特許に記載された光スイッチ
は、複数の光ファイバの組み合わせを備え、その内第１
の光ファイバが光を放出することができ、複数の第２の
光ファイバを前記第１の光ファイバに対して所定の距離
および位置に配置し、更に、前記光ファイバの組み合わ
せを回転可能とする手段を備えている。

【０００６】また、このスイッチは、「コーナー・キュ
ーブ」再帰反射器(corner cube retroreflector)も備え
ており、その内面間に少なくとも９０度の角度を有し、
反射光を、前記第１の光ファイバと第２の光ファイバと
の間の距離に等しい量だけ変位させることができる。更
に、前記再帰反射器をある位置に保持する手段を備えて
いる。当該位置において、前記光ファイバの組み合わせ
は、その手段に対して前側に、かつ再帰反射器の最大動
作角度よりも小さい角度で配置されている。

【０００７】前述の第２の技術は、例えば、米国特許第
５，４８１，６３１号に代表される。この特許は、光ス
イッチング装置を記載するものであり、主軸に沿って光
信号を伝送する第１の手段と、第２の軸に沿って光信号
を伝送する第２の手段とから成る光信号伝送手段を備え
ている。前記第１の伝送軸は第２の伝送軸と平行となっ
ている。

【０００８】また、この装置は、放射線の平行化のため
に１対のレンズを備えており、前記主軸上にその焦点を
有する主レンズと、前記二次軸上にその焦点を有する二
次レンズとによって構成されている。更に、前記主軸に
平行な光軸を有する再帰反射器、および前記主軸から複
数の選択可能な位置まで前記再帰反射器を選択的に回転
させる手段を備えている。複数の選択可能な位置には、
再帰反射器および前記レンズを介して前記第１伝送手段
から前記第２伝送手段に放射線を伝送可能な位置、およ
び前記第１光信号伝送手段から第２光信号伝送手段まで
放射線が通過できない位置が含まれる。

【０００９】これらの装置は、これらの素子がスイッチ
内のビームの可能な光経路の各々に対する異なる位置に
移動する場合に、入力から出力のいずれかに移動する光
素子の位置ずれの影響に対して高い感度を有すること
を、本出願人は観察している。移動する光素子の多数の
位置に到達するには、実際には、前記素子を次々に指定
した角度だけ回転させる。

【００１０】米国特許第５，４３６，９８６号は、第１
の入力光ファイバおよび第２の入力光ファイバ、第１の
出力光ファイバおよび第２の出力光ファイバから成る光
スイッチについて記載するものである。前記第１の入力
光ファイバは、第２の出力光ファイバと同じ線上に配置
され、前記第１の出力光ファイバと平行となっている。
前記第２入力光ファイバは、第１の出力光ファイバと同
一線上にあり、前記第２出力光ファイバと平行となって
いる。また、このスイッチは、入力および出力ファイバ
の終点の各々に配置されたレンズ、および第１の反射器
および第２の反射器から成る移動反射デバイスも備えて
いる。第１の反射器および第２の反射器は、基板上に互
いに対向して配置されており、各々互いに対してある角
度に配された２つの表面を有する。基板は、移動によっ
て作動し、第１の入力ファイバを第１の出力ファイバに
そして第２の入力ファイバを第２の出力ファイバに接続
する位置、および第１の入力ファイバを第２の出力ファ
イバにそして第２の入力ファイバを第１の出力ファイバ
に接続する位置に、選択的に反射器を配置する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本出願人は、前記デバ
イスにおいて、再帰反射器の多数の位置による損失に加
えて、再帰反射器が取る位置に応じて光経路が変化し、
その結果損失がスイッチの異なる動作状態間に等しく分
布されないことを観察している。実際、１つの経路は二
重反射を含み、他の経路は全く反射を含まない。このた
め、二重反射により約０．３ｄＢの損失が発生し、経路
長の差により少なくとも０．４ｄＢの損失が発生する。

【００１２】本出願人は、スイッチ内部における移動光
素子の移動を簡略化することによって、特にこれらの移
動を２箇所の所定位置間のみに限定することによって、
移動する光素子の位置ずれの影響による損失は大きく減
少することを観察している。

【００１３】また、本出願人は、これらの素子の各スイ
ッチング状態において移動する光素子の各々にビームを
衝突させることにより、異なるスイッチング状態に対す
る損失が均一化することも観察している。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、入力光
ビームを複数の出力位置の少なくとも１つに選択的に伝
送可能な光スイッチング・デバイスは、１つ以上の反射
器を用い、これらの反射器、またはこれらの反射器の各
々は、２箇所の所定位置間を横断する。複数の反射器の
場合、これらは、各々が入力光ビームまたは直前の反射
器からの出力ビームを受光し、それらが配置されている
位置に対応する位置で、前記ビームを後続の反射器に送
出するように配置されている。最後の反射器は、全ての
反射器が配置されている種々の位置にしたがってビーム
が到達する、所定の位置に配置された複数の出力コリメ
ータの１つにビームを送出する。

【００１５】この構成により、スイッチング機能を実行
する移動光素子、即ち、前記反射器の位置ずれの影響に
対する感度を最小に抑え、結果的に損失を抑制すること
が可能となる。これらの損失は、単に最小化されるだけ
でなく、スイッチの可能な光経路全ての間で均一に分布
されるので、その結果スイッチから射出するビームにお
ける状態を実質的に等しく維持する。

【００１６】入力光ビームを出力コリメータの１つに案
内するデバイスとして作用する前記移動光素子の２箇所
の所定位置間に、機械式のスイッチング機構を使用する
ことにより、スイッチング・デバイスに送るコマンドが
大幅に簡略化され、プロセスの最適な再現性を確保する
ことがわかった。尚、前述のコマンドはデジタル状とす
るとよい。

【００１７】更に、これらの反射器を三面体とした場
合、位置ずれの影響は更に減少し、全体としてスイッチ
ング動作がより効率的となる。第１の態様によれば、本
発明は光スイッチに関し、この光スイッチは、−光ビー
ムの第１の平行化軸（ａｘｉｓ ｏｆ ｃｏｌｌｉｍａ
ｔｉｏｎ）を有する入力光コリメータと、−少なくとも
２つの出力光コリメータであって、一方が光ビームの第
２の平行化軸を有し、他方が光ビームの第３の平行化軸
を有する、出力光コリメータと、前記第１の平行化軸に
沿って、前記光ビームの前記第２および第３の平行化軸
の一方に向けられた前記光ビームの分配デバイスであっ
て、光接続経路を与える第１および第２の所定の位置間
で移動可能であり、かつ前記入力コリメータと前記出力
コリメータの１つとの間で少なくとも１回の反射を行
う、少なくとも１つの反射器を備え、前記第１および第
２の位置の各々が、前記出力コリメータの一方の選択に
対応する、該分配デバイスと、から成る。

【００１８】好ましくは、前述の反射器は、三面体また
はコーナー・キューブ再帰反射器である。あるいは、反
射器はプリズムである。

【００１９】あるいは、反射器はミラーである。具体的
には、分配デバイスは、付加的に、前記反射器を前記第
１および第２位置間で横断させるアクチュエータを備え
る。

【００２０】具体的には、アクチュエータは、前記反射
器の軸が前記入力コリメータの前記平行化軸に実質的に
平行となるように前記反射器を固定するスライドと、前
記スライドを摺動自在に嵌め込み、各端部に停止壁を有
するトラックと、前記スライドを前記トラックの一方の
壁から他方の壁まで移動させるデバイスとを備える。

【００２１】具体的には、移動デバイスは、前記壁上に
配置され、プッシュ・プル・モードで付勢される１対の
電磁石を備える。別の態様によれば、本発明は光信号を
切り替える方法に関し、−光軸に沿って光ビームを発生
する段階と、−前記ビームを反射器によって反射させる
段階と、−前記反射器を２箇所の所定位置の一方に移動
させ、前記ビームを選択的に出力コリメータに向かって
分配する段階とから成る。

【００２２】好ましくは、各反射器が、前記ビームの３
回の反射を発生させる。あるいは、各反射器は、前記ビ
ームの２回の反射を発生させる。あるいは、各反射器
は、前記ビームの１回の反射を発生させる。

【００２３】具体的には、前記少なくとも１つの反射器
を移動させる前記段階は、各端部に停止壁を有するトラ
ック上で、前記少なくとも１つの反射器を固定したスラ
イドを、前記トラックの一方の壁から他方の壁まで前記
スライドを移動させるデバイスによって移動させる段階
を含む。

【００２４】具体的には、前記移動させる段階が、前記
壁上に配置された１対の電磁石の一方を付勢する段階を
含む。具体的には、前記分配段階は、−第２の反射器に
よって前記ビームを反射させる段階と、−前記ビームを
選択的に出力コリメータに向かって分配するように、２
箇所の所定位置の一方に前記反射器を移動させる段階と
を含む。

【００２５】

【発明の実施の形態】これより、添付図面を参照しなが
ら、本発明の一例について説明する。１ｘ４構成の光機
械式スイッチを有する、本発明の一実施形態の例につい
て、図１を参照しながら詳細に説明する。

【００２６】尚、以下の実施形態の例に示す構成部品の
数および形式は、本発明の限定として見なすものではな
く、本発明は、対応する数の反射器を備えることによっ
て、異なる数の入力および出力を有する構成にも適用可
能であることを注記しておく。

【００２７】例えば、図１に示すスイッチの図では、反
射素子は、プリズム型の再帰反射器または「コーナー・
キューブ」とも呼ばれる三面体反射器のいずれでも同様
である。スイッチの好適な実施形態を示す後続の図で
は、この反射素子は、コーナー・キューブ再帰反射器で
ある。

【００２８】再帰反射器は、いずれの入射角に対して
も、入力面（図１では、軸１１に直交する理想的な表
面）上に入射する光ビームを、入射ビームの方向に平行
な方向に再度現れるようにする特性を有するデバイスで
ある。

【００２９】プリズムは、互いに対して直交するように
配された、１対の平坦な反射面を有し、その結果ビーム
が２つの反射面の交差によって形成される線に垂直な平
面に入射する場合、前述のような反射を得ることができ
る。

【００３０】コーナー・キューブは、キューブの内角の
反射面と同様、互いに対して直交する３つの反射面を有
する。図１では、簡略化のために、コーナー・キューブ
上に入射する各光ビームに対して発生する３回の反射の
内２つのみを示すことを注記しておく。

【００３１】スイッチは、入力光ファイバ３、およびこ
れに続く平行化デバイス（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ ｄ
ｅｖｉｃｅ）４を備えている。平行化デバイス４は、そ
の出力に、第１の光軸Ｏに沿って平行化（ｃｏｌｌｉｍ
ａｔｅ）された低発散光ビームを有することを可能とす
る。前記入力コリメータ４は、この光ビームを第１の再
帰反射器１の入力面に送出する。第１の再帰反射器１
は、軸Ｏに沿って前記光ビームを受光するように位置付
けられている。好適な構成では、再帰反射器の軸１１、
言い換えると、反射器の頂点を通過し入力面に対して直
交する軸は、前記光軸Ｏに対してほぼ平行である。

【００３２】軸２１を有する第２の再帰反射器２は、第
１の再帰反射器１の入力面に直接対向する入力面を有す
る。軸２１は、言い換えると、反射器の頂点を通過し入
力面に直交する軸であり、前述の場合と同様、光軸Ｏに
対して平行となるように選択することが好ましい。

【００３３】コーナー・キューブは、本質的に、その出
力において、平行にかつその方位とは無関係に、ある受
容角度の範囲内である方向に向けられた入射ビームを反
射する特性を呈する。受容角度は、あらゆるコーナー・
キューブの典型的なパラメータであり、入射ビームと、
この入力ビームの再帰反射を可能にする入力反射面のい
ずれかとの間の最大傾斜を表す。しかしながら、前記コ
ーナー・キューブの方位を、例えば、光軸に平行な軸を
有するものに選択することが可能であり、この場合、こ
のパラメータによって強いられる制限は、スイッチの性
能に影響を与えない。

【００３４】したがって、前述の特性のために、本発明
によるスイッチは、コーナー・キューブ反射素子を使用
すると有利である。このような場合、双方の再帰反射器
の定義された軸１１，２１は各々、コーナー・キューブ
の頂点を通過し、キューブの内角を形成する前述の３つ
の互いに直交する反射面全てから等距離にある軸を表
す。

【００３５】コーナー・キューブの各々には、好ましく
は光軸Ｏに対して直交する軸に沿ってこれを横断可能
な、アクチュエータを備えている。即ち、この横断アク
チュエータは、コーナー・キューブの相対的な位置にし
たがって指定可能な光経路に沿って、２つのコーナー・
キューブの一方から現れ他方に向かう光信号または他方
のコーナー・キューブから現れる光信号の切断または接
続を可能とする。

【００３６】これらのコーナー・キューブは、これらか
ら現れる光ビームが、前記出力光ビームを受光するデバ
イスの光軸Ｏ’と確実に平行となるように、互いに対し
て配置すると有利である。

【００３７】この場合、出力デバイスは、４つのコリメ
ータ５ないし８であり、これらは第２の再帰反射器２か
らの光信号を、光軸Ｏに対して実質的に平行であり好ま
しくは入力ファイバ３と共通面にある軸を有する、４本
の出力光ファイバ９ないし１２に案内する。

【００３８】前述の再帰反射器の特性のため、あらゆる
入射角度に対してもビームを入力の方向に平行に反射す
るので、前述のデバイスの動作は、再帰反射器の角度の
ずれによる誤差には実質的に影響されない。

【００３９】再帰反射器素子の前述の特性により、移動
する光素子の角度ずれの影響に対するデバイスの感度を
低下させることが可能となる。即ち、これは、再帰反射
器の初期位置に対する位置ずれによる前述の望ましくな
い影響のために多数回のスイッチング動作が行われるこ
とによる、入力および出力間のデバイスの光パワーの損
失において、時間ドリフトの危険性を最小に抑える。

【００４０】前述の横断アクチュエータは、一例とし
て、先の再帰反射器を各々固定する基板と、ガイドとを
備え、前記基板はこのガイド上において２箇所の所定位
置間を自由に横断することができる。一般的に、再帰反
射器または複数の再帰反射器の支持構造は、これらを２
箇所の所定位置の一方に正確に位置決めできるものであ
れば、いずれでも本発明における使用に適したものと見
なされる。

【００４１】特に、これら横断アクチュエータの一実施
形態を図２および図３に示す。これらの図では、アクチ
ュエータは双方の再帰反射器上にあり、各々はスライド
３１を備えており、再帰反射器の頂点を通過する軸が、
光軸Ｏに実質的に平行となるように、このスライドの上
に再帰反射器を固定する。このスライド３１は、各端部
に停止壁３３を有するトラック３２内に、摺動自在に嵌
め込まれている。これによって、スライド３１上に取り
付けられた再帰反射器は、正確にかつ再現可能に横断
し、２箇所の位置で停止することが可能となる。これら
の位置の各々において、スライドの一方側が前記壁３３
の一方と接触する。あるいは、このアクチュエータは、
円筒状のスリーブを備え、その上にコーナー・キューブ
を取り付け、２箇所の所定位置間でシャフトに沿って横
断するようにすることも可能である。

【００４２】実施形態の全ての例において、コーナー・
キューブの２箇所の所定位置間の横断は、適切な移動デ
バイスによって行われる。本発明の好適な実施形態で
は、この移動デバイスは、前記壁３３上に取り付けられ
た１対の電磁石３４を備え、２箇所の許された位置間に
おいてスライドの交互運動を可能にするように適切に付
勢される。

【００４３】２つの電磁石は、これらの間で電気信号を
切り替える電子スイッチによって、プッシュ・プル・モ
ード（ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ ｍｏｄｅ）で付勢する。あ
るいは、この移動デバイスは、連続またはステッピング
・モータを用いた機構を備え、モータの回転運動を横断
運動に変換する機械的デバイスと連動させ、２箇所の許
された位置の間で交互にコーナー・キューブを移動可能
とするものでもよい。機械的デバイスとしては、例え
ば、クランクおよび接続ロッド、ラック、スクリューま
たはその他の同様の形式のデバイスがある。加えて、各
コーナー・キューブ毎の２箇所の許された位置間のスイ
ッチングは、所与の時間内のスイッチング動作数が限ら
れている場合、手動で行ってもよい。この場合、したが
って、この移動デバイスは手動式のもので、例えば、ス
ライドに作用するレバーから成るデバイス、または同等
の手動システムとなる。

【００４４】図１に対応する本発明の実施形態では、市
販のレンズ・コリメータを用いた。これは、０．２２ｍ
ｍから２０ｍｍ以上の直径の光ビームを平行化し、コリ
メータが同一のコリメータから６０ｍｍ離れている場合
に０．６ｄＢの挿入損失、２つのコリメータが互いに２
０ｍｍ離れている場合には０．３ｄＢの損失を有する。
この構成では、入力光ファイバの終点は、これらのレン
ズの焦点面内に配置される。

【００４５】この種のコリメータには、例えば、ＯＺ−
ＯＰＴＩＣＳが製造するＬＰＣ−０１がある。また、入
力面の直径が５ｍｍないし１５ｍｍで、高さ、言い換え
ると、これら入力面と頂点までの距離が１１．３ｍｍな
いし１８．８ｍｍの、市販のコーナー・キューブを用い
た。

【００４６】この種のコーナー・キューブには、例え
ば、Ｓｐａｎｄｌｅｒ＆Ｈｏｙｅｒ（スピンドラ アン
ド ホイヤー）が製造する、溶融シリカ製のタイプＢコ
ーナー・キューブがある。

【００４７】本発明の特定実施例によるスイッチを形成
するための構成部品の配列は、前述の寸法パラメータに
したがって行われた。即ち、図３を参照して、直径２．
５ｍｍの入力コリメータを、その光軸Ｏが第１のコーナ
ー・キューブ１の軸１１に平行となり、方向Ｘ−Ｘ’に
おける前記２本の軸間の距離ｄ１が４．５ｍｍとなるよ
うに位置付ける。用いるコーナー・キューブは双方共、
寸法が等しく、各々直径７．５ｍｍ、高さ１１．３ｍｍ
とすると有利である。これらは、Ｘ−Ｘ’方向に対応す
る軸間の距離ｄ２を７．５ｍｍとして、互いに対向する
ように配置する。これらを支持するスライドが、これら
を互いに対して平行に、かつ光軸Ｏに対して直交するよ
うに移動させる。

【００４８】出力コリメータは、入力コリメータと等し
い寸法とし、互いに平行に、かつそれらの軸間の距離を
３ｍｍとして配置する。第２のコーナー・キューブ２の
軸と、全てのコリメータの中心を通過する軸Ｏ”との間
の方向Ｘ−Ｘ’の距離ｄ３は３ｍｍである。

【００４９】第１のコーナー・キューブ１に用いたスラ
イドによって、第１のコーナー・キューブ１は、２箇所
の停止位置間に１．５ｍｍの移動行程を有することがで
き、第２のコーナー・キューブ２に用いたスライドによ
って、第２のコーナー・キューブ２は、２箇所の停止位
置間に３ｍｍの移動行程を有することができる。この場
合、停止位置の各々に許される最大許容誤差は１０μｍ
である。コーナー・キューブが互いから最大距離の位置
にある場合、それらの軸は、軸Ｏに直交する移動の軸に
対して、互いから２．２５ｍｍ離れている。

【００５０】これらの寸法パラメータを用いると、図１
に対応する実施形態の例では、前述のコーナー・キュー
ブ１，２によって光ビームを偏向させることにより、入
力ファイバ３からの光信号を出力ファイバ９ないし１２
の１本に伝送可能とするスイッチング・デバイスが構築
された。これらコーナー・キューブの各々は、横断軸上
に異なる２つの位置を占めることができる。図１に、こ
れらの位置の一方を実線で示し、他方を破線で示す。

【００５１】双方のコーナー・キューブについて、図１
に実線で示す位置を第１位置と呼び、破線で示す位置を
第２位置と呼ぶ。説明のための例として、入力ファイバ
３から出力ファイバ１２への光信号の伝送について記載
する。入力ファイバ３にある光信号は、少ない発散で、
コリメータ４から空中に送出され、第１位置にある第１
のコーナー・キューブ１によって集光される。第１のコ
ーナー・キューブ１はこれを、第２の位置にある第２の
コーナー・キューブ２に向けて再帰反射させる。入力光
ファイバ３および出力ファイバ１２の軸とコーナー・キ
ューブ１１，２１の軸との間の相対距離は、コーナー・
キューブ２から現れる光信号がコリメータ８に衝突し、
したがって所望の出力ファイバ１２内に確実に入るよう
に設定する。

【００５２】以下に、本発明のこの特定実施形態で可能
な他の形式の接続のためのコーナー・キューブ１，２の
別の位置についても、以下に記載する。−入力ファイバ
３から出力ファイバ１１では、コーナー・キューブ１，
２双方共第２位置とする。

【００５３】−入力ファイバ３から出力ファイバ１０で
は、コーナー・キューブ１，２双方共第１位置とする。
入力ファイバ３から出力ファイバ９では、第１のコーナ
ー・キューブ１を第２位置、第２のコーナー・キューブ
２を第１位置とする。

【００５４】図４は、特に、入力光ファイバに沿って送
出された光ビームを受光するコリメータを選択する、４
つの組み合わせを示す。実施形態のこの例から、正しく
スイッチング動作を行うためには、第２のコーナー・キ
ューブを支持するスライドの移動を、第１のコーナー・
キューブを支持するスライドのそれの２倍とする必要が
あることがわかる。

【００５５】本発明の別の実施形態によれば、２つより
多い反射器を組み込んだスイッチを作成することが可能
である。同一の横断システムを用い、連続する反射器
を、互いに対向させて順次配置する。直前の反射器と同
じ方向に移動する場合、連続する各反射器は、直前の反
射器の２倍の移動行程を有する。異なる構成では、各反
射器が異なる横断軸に沿って移動することも可能であ
る。また、スイッチが多数の出力コリメータ間で切り替
える必要がある場合、出力ビームとコリメータとの間の
位置ずれの問題を発生しないために、異なるサイズの再
帰反射器を用いることも可能である。

【００５６】また、互いに平行にかつ隣接して配置する
と有利な光ファイバの終端に複数のコリメータを位置付
け、これらコリメータから複数の入力ビームを現出させ
て、これら入力ビームの各々に選択的にスイッチの出力
の１つに至る光路を辿らせるるようにすることも可能で
ある。

【００５７】本発明の更に別の実施形態は、少なくとも
１つの入力ビームを選択的に２つの出力コリメータの一
方に送出する単一のコーナー・キューブを用いる光スイ
ッチを作成することである。コーナー・キューブは、前
述の形式のスライド上で、前述の２箇所の所定位置間を
移動する。

【００５８】尚、通常、２箇所の所定位置間を移動する
スイッチの反射素子は、単純なミラー、プリズム、また
はコーナー・キューブとすればよいことを注記してお
く。３つの構成全てにおいて、スイッチは光ビームを入
力ファイバから出力ファイバのいずれにも正しく偏向さ
せる。

【００５９】しかしながら、単純な反射面、言い換える
と、ミラーは位置ずれの影響に敏感であり、その結果、
時として出力コリメータの１つにおいてビームの平行化
が部分的にしか行われない場合があり、結果的にスイッ
チを通過した光信号が減衰してしまうことになる。この
場合、ミラーを前述の所定位置に移動させるアクチュエ
ータに、かなりの安定度が必要となり、更にたとえ位置
ずれが小さいとしても、ミラーのあらゆる位置ずれを克
服するためには、十分に大きな出力コリメータが必要と
なる。

【００６０】単純なミラーの代わりにプリズムを用いれ
ば、前述の部分的平行化に起因する減衰に関して性能の
向上が可能である。何故なら、プリズムを構成する２つ
の平坦な反射面間の接合軸を中心とする回転によって生
じ得る位置ずれの影響には感応しないからである。

【００６１】前述のように、コーナー・キューブは、い
ずれの基準軸を中心とする回転によって生じ得る位置ず
れの影響にも感応せず、唯一の制限は受容角度であり、
その範囲内に、その表面上に入射するビームが入ってい
なければならない。

【００６２】前述のデバイスの可能な構成の全てにおい
て、入力コリメータから出力コリメータのいずれかへの
ビームの光経路は実質的に同じ長さである。挿入損失
は、最小化されるだけでなく、スイッチの可能な光路全
ての間で均一に分布され、これによって、スイッチから
射出するビームにおいて実質的に条件の均等化が維持さ
れる。

【００６３】更に、スイッチング機構は、デバイスの異
なる２箇所の位置間における機械的な形式のものであ
り、光ビームを入力ファイバから出力ファイバに案内す
る。この結果、スイッチング・デバイスに送るコマンド
が簡略化される。これらのコマンドはデジタル状とし、
非機械的なものを含む、スイッチング動作を行う他の技
術に対して、プロセスの再現性改善およびクロストーク
に対する格段の性能向上を保証する。

【００６４】本デバイスは、当該デバイスにとって最も
重要なパラメータである角度位置ずれに対してとりわけ
低い感度を有するコーナー・キューブを用いることによ
って、構成部品の位置ずれに起因する損失を最小に抑え
ることを可能にするという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスイッチの反射を上から見た概略
図である。

【図２】図１に示す方向Ｘ−Ｘ’において前面から見た
場合の、図１に示すスイッチの好適な実施形態を示す図
である。

【図３】図１に示す方向Ｙ−Ｙ’から図２と同じスイッ
チを示す側面図である。

【図４】図２に示すスイッチの実施形態について、再帰
反射器の可能な位置を示す図である。

【符号の説明】

１ 第１の再帰反射器 ２ 第２の再帰反射器 ３ 入力光ファイバ ４ 平行化デバイス（入力コリメータ） ５〜８ コリメータ ９〜１２ 出力光ファイバ １１，２１ 再帰反射器の軸 ３１ スライド ３２ トラック ３３ 停止壁 ３４ 電磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591011856 Ｐｉｒｅｌｌｉ Ｃａｖｉ ｅ Ｓｉｓｔ ｅｍｉ Ｓ．ｐ．Ａ (72)発明者 アウレリオ・ピアンチオーラ イタリア共和国パヴィーア，27045 カス テッジョ，ヴィア・ヴェルディ ６ (72)発明者 アドリアーノ・ガレオッティ イタリア共和国 20129 ミラノ，ヴィ ア・ジ・ビ・モルガンニ 11

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光スイッチであって、 −光ビームの第１の平行化軸を有する入力光コリメータ
   と、 −少なくとも２つの出力光コリメータであって、一方が
   光ビームの第２の平行化軸を有し、他方が光ビームの第
   ３の平行化軸を有する、出力光コリメータと、 前記第１の平行化軸に沿って、前記光ビームの前記第２
   および第３の平行化軸の一方に向けられた前記光ビーム
   の分配デバイスであって、光接続経路を与える第１およ
   び第２の所定の位置間で移動可能であり、かつ前記入力
   コリメータと前記出力コリメータの１つとの間で少なく
   とも１回の反射を行う、少なくとも１つの反射器を備
   え、前記第１および第２の位置の各々が、前記出力コリ
   メータの一方の選択に対応する、該分配デバイスと、か
   ら成ることを特徴とする光スイッチ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光スイッチにおいて、前
   記反射器が、三面体またはコーナー・キューブ再帰反射
   器であることを特徴とする光スイッチ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の光スイッチにおいて、前
   記反射器がプリズムであることを特徴とする光スイッ
   チ。
4. 【請求項４】 請求項１記載の光スイッチにおいて、前
   記反射器がミラーであることを特徴とする光スイッチ。
5. 【請求項５】 請求項１記載の光スイッチにおいて、前
   記分配デバイスが、付加的に、前記反射器を前記第１お
   よび第２位置間で横断させるアクチュエータを備えるこ
   とを特徴とする光スイッチ。
6. 【請求項６】 請求項５記載の光スイッチにおいて、前
   記アクチュエータが、前記反射器の軸が前記入力コリメ
   ータの前記平行化軸に実質的に平行となるように前記反
   射器を固定するスライドと、前記スライドを摺動自在に
   嵌め込み、各端部に停止壁を有するトラックと、前記ス
   ライドを前記トラックの一方の壁から他方の壁まで移動
   させるデバイスとを備えることを特徴とする光スイッ
   チ。
7. 【請求項７】 請求項６記載の光スイッチにおいて、前
   記移動デバイスが、前記壁上に配置され、プッシュ・プ
   ル・モードで付勢される１対の電磁石を備えることを特
   徴とする光スイッチ。
8. 【請求項８】 光信号を切り替える方法であって、 −光軸に沿って光ビームを発生する段階と、 −前記ビームを反射器によって反射させる段階と、 −前記反射器を２箇所の所定位置の一方に移動させ、前
   記ビームを選択的に出力コリメータに向かって分配する
   段階と、から成ることを特徴とする方法。
9. 【請求項９】 請求項８記載の光信号を切り替える方法
   において、各反射器が、前記ビームの３回の反射を発生
   させることを特徴とする方法。
10. 【請求項１０】 請求項８記載の光信号を切り替える方
    法において、各反射器が、前記ビームの２回の反射を発
    生させることを特徴とする方法。
11. 【請求項１１】 請求項８記載の光信号を切り替える方
    法において、各反射器が、前記ビームの１回の反射を発
    生させることを特徴とする方法。
12. 【請求項１２】 請求項８記載の光信号を切り替える方
    法において、前記少なくとも１つの反射器を移動させる
    前記段階が、各端部に停止壁を有するトラック上で、前
    記少なくとも１つの反射器を固定したスライドを、前記
    トラックの一方の壁から他方の壁まで前記スライドを移
    動させるデバイスによって移動させる段階を含むことを
    特徴とする方法。
13. 【請求項１３】 請求項８記載の光信号を切り替える方
    法において、前記移動させる段階が、前記壁上に配置さ
    れた１対の電磁石の一方を付勢する段階を含むことを特
    徴とする方法。
14. 【請求項１４】 請求項８記載の光信号を切り替える方
    法において、前記分配段階が、 −第２の反射器によって前記ビームを反射させる段階
    と、 −前記ビームを選択的に出力コリメータに向かって分配
    するように、２箇所の所定位置の一方に前記反射器を移
    動させる段階と、を含むことを特徴とする方法。