JPS59109003A - 光スイツチ装置 - Google Patents

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】 本発明は光ファイバ・ケーブルを用いた光信号伝送に関
し、特に単一光ファイバ・ケーブル用の光交さ伝送スイ
ッチ装置であって、著しいエネルギ損失の無いスイッチ
動作を行う光スイツチ装置に関する。

光ファイバ・ケーブルを用いた信号伝送方式は。

電線を用いた信号伝送方式よシも多くの利点がある。光
ファイバ・ケーブルを用いた信号伝送方式に於て、信号
は電荷を運ばない光エネルギ・ノクケットすなわちフォ
トンの形で伝播され、それ故。

雷などがつくり出す電界や、変圧器や電気機器などが発
生する磁界に影響されない。さらに、被覆された光ファ
イバ・ケーブルは同等のサイズの電線に比べて機械的に
強く、かつ情報伝送容量がはるかに大きい。

数メートルを越えない距離で光を伝送し分配することを
目的とする場合、集束形光ファイバを用　　□いてもよ
い。この光ファイバ束は照明、制御或いはイメージ変換
に有用である。しかし、集束形光ファイバは減衰損失が
太きいため、長距離のデータ伝送には適さない。

本発明はクラッド形単−光フアイ・ぐ・ケーブルを用い
た光伝送系に関係がある。この形のケーブルは減衰量が
小さく、従って長距離のデータ伝送に適している。クラ
ッド形単−光ファイノ々・ケーブルは、内部全反射を確
実に行わせるために１つ又はそれ以上のクラッドで囲ま
れた単一の透明コアで構成されている。単一コアはデー
タをフォトン・パケットの形で伝送し、かつ伝播される
エネルギは極めて小さいけれども９周波数帯域幅はメガ
・ヘルツのオーダであシ、従ってファイノく・ケーブル
は通常の電線によるデータ伝送線よりも帯域幅が極めて
広い。

入力ないし上流側集束形光ファイバ・ケーブルからの光
エネルギを９選択された出力ないし下流側集束形光ファ
イバ・ケーブルに切換えることが出来るスイッチ機能を
有する光ファイバ・ライン・カゾラーは公知である。例
えば米国特許第３．１２４，２７１号には、各集束形光
ファイバ・ケーブルを隣接した関係で受は入れ、かつ支
持する複数のスロットを備えた複数のスロット付ブロッ
クを含む構造のものである。スロット付ブロック間の相
対的運動を少くとも２つの位置に対して行わせることに
より９選択された集束形光ファイノく・ケーブル間での
光エネルギの伝送が可能となる。集束形光ファイバ・ケ
ーブル間の光伝送を制御するスイッチは、米国特許第４
，０８２，４３５号、同第４．０８８，７８７号、及び
同第４，０５７，７１９号にも開示されている。

前述した通シ、集束形光ファイバ・ケーブルは長距離デ
ータ伝送には適していない。↓１己米国特許に開示され
ているスイッチ装置は集束形光ファイバ・ケーブル用で
あり、単一光ファイバ・ケーブルには適さ々い。単一光
ファイバ・ケーブルによって伝送されるエネルギ・レベ
ルは非常に小さいから、スイッチング損失は減少させら
れなければならない。

一連のステーションを光ファイバ・ケーブルで直列に接
続した光伝送系は、今では普通のものとなっている。こ
の光伝送系中の第１ステーシヨンにケーブルで伝送され
てきた光データは光検出器でビック・アップされ、かつ
電気信号に変換され。

コンピュータなどの電子装置においてデータ処理される
。第１ステーシヨンの電気出力は発光ダオード、レーザ
光発生器などの光源を変調して光データを発生させる。

この光データは光ファイバ・ケーブルを経て次のステー
ションに伝送される。

以下同様に次々とステーションからステーションへのデ
ータ伝送が行われる。現在のデータ伝送の用語によれば
、この種の伝送系中のステーションはノードと呼ばれる
。

直列接続光伝送系中のいずれか１つのステーションに故
障が発生すると、光データの流れを止め。

その結果、伝送系を遮断する。この間隙をブリッジする
ために、故障したステーションの代シに電子式リピータ
を用いることができる。これによって、到来データは次
のステーションへ伝送され。

データの流些は復帰する。しかしながら、伝送回路網中
の故障したノードの代シに電子式リピータを用いること
は、比較的複雑であシ、高価な動作となる。

直列接続伝送回路中の故障ステーションを切り離す最も
簡単な方法は、上流側光ファイ・ぐ・ケーブルからの光
データを、故障ステーションの出力を回路の下流にある
次のステーションに接続する下流側光ファイバ・ケーブ
ルに伝達するように働く光バイノクス・スイッチを用い
る方法である。

しかしながら、従来のこの種の光ファイノ々・スイッチ
は比較的高い挿入損失を有し、かつ高いレベルの漏話を
受ける。磁界を受けると、入力光ファイバ・ケーブルに
よって到来した光データを１つの出力光ファイバ・ケー
ブルから他の出力光ファイバ・ケーブルにシフトする材
料で作られた光学レンズを用いた光ファイバ・スイッチ
も知られている。

本発明の目的は、著しい減衰損失を導入しないで、光伝
送ラインを流れる光エネルギの流れを阻止し、または上
流側ラインからの光エネルギの流れを下流側の１本また
はそれ以上のラインに選択的に切換える単一光ファイバ
・ライン用の光スイツチ装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、結合される単一光ファイバ・リン
クの端部ポート間のギャップを０．２５４ｍｍ（０，０
１０インチ）を越えない値に制限するか、又はスイッチ
装置内で光のコーンが拡がったシ２周囲がぼけるのを阻
止するために、下流側光ファイバ・ケーブルのポート上
に焦点を結ぶ光学手段を挿入することによって減衰を減
少させる光スイツチ装置を提供するにある。

本発明の更に他の目的は、低挿入損失と高漏話絶縁性を
有し、構造簡単で低価格な充交さ伝送スイッチ装置を提
供するにある。

本発明光スイツチ装置の著しい利点は、これがデータ処
理チェーンのリンクと共にパイｉ９ス・スイッチとして
用いられたとき、チェーン内のいずれかのノードで故障
が検出されると、故障したノードに伝えられる予定の光
データは直ちに次のステーションへ伝送さ゛れ、伝送チ
ェーンが遮断するのを防止することにある。

第１実施例 上流側単一光ファイバ・ケーブルＬｕと下流側単一光フ
ァイバ・ケーールＬｄとの間に間挿されたオン・オフ光
スイツチ装置を第１．２，３，３Ａ及び４図を参照して
説明する。これらのケーブルは第１図に示す如きもので
あることが望ましい。このスイッチ装置は光信号の上流
側ケーブルから下流側ケーブルへの伝送を行わせる（オ
ン）か、又は阻止する（牙））。

このスイッチ装置は合成樹脂などの構造的に安定した材
料で作られ、前面１７Ａと後面１７Ｂとを有する長方形
スラブ状の７・ウジング１７を含む。

このハウジング１７は狭いスリット１９で定められた内
部空室を有する。スリット１９は２着脱可能な板１７Ｃ
でカバーされた長方形の井戸状四部２０′に連通してい
る。ハウジング１７の前面１７Ａと後面１７Ｂからスロ
ット１９に貫通する長穴１８Ａと短大１８Ｂがそれぞれ
形成されている。

これら長穴１８Ａと短大１８Ｂの中心軸は整列している
。

長穴１８Ａには管状入力ボス２１の柄部２１８が圧入さ
れており、短大１８Ｂには管状入力ボス２２の柄部が圧
入されている。管状入力ボス２１の外側ネジ部はハウジ
ング１７の前面１７Ａかも。

管状入力ボス２２の外側ネジ部はハウジング１７の後面
１７Ｂからそれぞれ突き出している。上記２つの柄部は
、上記長穴と短大の長さにそれぞれ相当する長さを有す
る。図示の構造のものは、アンフィノル（Ａｍｐｈｅｎ
ｏｌ）で作られている市販のファイバ・コネクタと互換
性がある。勿論、従来の他のファイバ・コネクタと互換
性のある構造のものも作ることが可能である。

ケーブルＬｕとＬｄはプラグＰに終端している。第３Ａ
図に示す通シ、各プラグは中空プロング２３を有する。

中空プロング２３の先端２３Ｔには中心口Ｐが形成され
ておシ、光ファイバ・ケーブルのコア１１の裸の端部を
受は入れる。

中空プロングの円筒内壁とケーブルとの間ノ環状空間は
適切な詰め物用合成物で充填され、プロング内のケーブ
ルを同軸的にシールする。

内側ネジ付キャップ・ナツト２４はプロング２３と同心
である。このナツトは２回転を容易にするために六角形
の外形をしている。上流側ケーブルＬｕのプラグＰが入
力デス２−ＩＫプラグインされるとき、プロング２３は
柄部２１Ａ内に突き込まれ、キャップ・ナツト２４は回
転させられてポ　　リスと螺合させられる。これによっ
てプラグは所定の位置に固定される。

ケーブル・プラグは標準化されており、プラグは全て同
じ長さのプロングを有する。それ故、上流側ケーブル用
プラグのプロング２３の先端２３Ｔをスリット１９の前
側とぴったシ接触させるために、入力ボス２１の長さは
プラグのキャップ・ナツトがデスの端部に接するように
十分に回された時に、プロングの先端がスリットの前側
壁とびったシ接触するような長さでなければならない。

入力ボス２１の柄２１Ａは短いので、とのデスは相対的
に長く、他方出力ぎスの柄２２Ｓは長いので。

そのボスは下流側ケーブルＬｄのプラグのプロングがス
リットの後側壁とびったシ接触するように。

相対的に短い。

スリッ）１９内に配置されているのは薄いシャッタ羽根
２５であシ、井戸状凹部２０内のレバー２６の上端に取
付けられている。レバー２６の下端はビン２７に枢着さ
れ、かつ横に延びた脚２８を有する。脚２８上には強磁
性体のロッド２９が取付けられている。ロッド２９は、
ハウジングの外の端子に接続された導線を有するソレノ
イド内に、多少大シ込んで配置される。

レバー２６は２脚２８をストッパ３２に押しつけるよう
に、板バネＳでバイアスをかけられている。この位置で
、レバー２６は垂直でアシ、シャッタ羽根２５を光軸Ｘ
と整列した位置に保持し。

上流側から下流側ケーブルへの光の通過−を阻止する。

この状態では、ロッド２９はソレノイドから吸引されな
い。

端子３１に電圧が印加されてソレノイド３０が付勢され
ると、ソレノイドの磁界によシロラド２９はソレノイド
内に吸引される。するとレバー２６は一方側に振れてシ
ャッタ羽根２５を光軸から外れさせ、上流側ケーブルか
ら下流側ケニブルへの光の通過を行わせる。電圧がオフ
となり、ソレノイドが減勢されると、バネＳはロッドを
非吸引位置に復帰させ、これによってシャッタ羽根は上
流側ケーブルから下流側ケーブルへの光の通過を阻止す
る。このように、このスイッチ装置は光信号ラインのオ
ン・オフ光スィッチとして働く。

第２実施例 第５図と第６図に示すオン・オフ光スィッチは。

第３図に示すものと同じハウジング１７．入力デス２１
．出力ボス２２を有する。これらデスの柄部はスリット
１９の両側に形成されている長大と短大に夫々圧入され
る。スリット１９内に配置されたシャッタ羽根２５は、
入力ボスにプラグ・インされた上流側ケーブルから出力
ボスにプラグ・インされた下流側ケーブルへの光信号の
通過を選択的に阻止する。

しかしながら、この実施例に於て、シャッタ羽根２５は
井戸状凹部２０内で軸３６の回シ回転するよう取付けら
れた円盤３５の一方側から伸びた腕３３に支持されてい
る。永久棒磁石３７は円盤３５の反対側に、その周縁か
ら突き出した状態で固着されている。円盤３５は、つる
巻バネ３８で反時計方向にバイアスをかけられており、
クプ３９がストッ・ぐ４０に突き当る位置まで回転させ
られている。この点で、シャッタ羽根２５は光信号の通
過を阻止する零位置にある。

内部永久棒磁石３７に近接している外部永久棒磁石４１
ないし強磁石素子が左方に移動させられると２円盤３５
は時計方向に回転してシャッタ羽根２５を零位置から変
位させ、スリット内に形成されたエア・ギャップを経て
光信号を通過させる。

この磁石駆動形オン・オフ光スィッチの動作は。

他の点に関しては第３図に示すものと同様である。

第３実施例 第７図と第８図に示す第３実施例装置は、１個の入力ポ
ートからの光信号を２個の出力ポートのいずれかに通過
させる単極双投形光スイッチである。

このためハウジング４１は１つの面に入力ボス４２が取
伺けられている。入力ポス４２はノ・ウジングに設けら
れた第１空所と連通している。第１空所にはレンズ４３
が取付けられている。入力ボス４２が取付けられている
／・ウジングの１つの面と対向する面には第１出力ポー
トが配置されている。入力ボス４２と結合している入力
光ファイ／ぐ・ケーブルから投射された光信号は通常は
第１出力ポートに通過する。第１出力ポートはレンズ４
５が取付けられた第２空所と連通している。ノ・ウジン
グ４１の１つの端面には第２出力ボス４６から成る第２
出力ポートが取付けられている。第２ボス４６はレンズ
４７が取付けられた第３空所に連通している。第２出力
ポートの光軸は第１出カポ−ｌ−の光軸と直交する。

ミラー・キャリアないしスライダ４８はノ・ウジフグ４
１内のスロット４９の中に配置される。スライダ４８の
中心軸は第２出力ポートの光軸と一致している。ミラー
５０はスライダ４８の４５度の傾斜端に支持される。こ
のためスライダ４８が第７図に示す前位置にあるとき、
ミラー５０は入力ポートから第２出力ポートへ光信号を
反射し。

通過させる。

スライダ４８が前位置から後退すると、入力ポートから
の光信号は第１出力ポートへ通過する。

バネ荷重ボール形もどり止め５１がスライダ４８の一面
と係合し、ミラー５０が所望の位置に確実に係止する。

３個のレンズは光がファイ・ぐ・コア内に確実に集光す
るように作用する。

スライダ４８を移動させるために、スライダにはピン５
２が係合している。ピア５２は鉄心５３の中間点から横
に伸びておシ、コア５３０両端はソレノイド５４と５５
内に夫々伸びている。初め。

コアはソレノイドに対して対称な位置にある。ソレノイ
ド５４が付勢されると、対応する鉄心端部はその中に吸
引され、スライダ４８を前位置に移動させる。逆にソレ
ノイド５５が伺勢されると。

対応する鉄心端部がその中に吸引され、スライダ４８を
後退位置に移動させる。

一対のソレノイドでなく、１個のソレノイドを用いても
上述の動作を実現できる。この場合、ソレノイドを正又
は負の電圧で切換えて付勢する。

第４実施例 第９図と第１０図に示す第４実施例装置は、第３図に示
すのと同じような入力ボス２１と出力ポス２３を備えた
ノ・ウジングを有する。この実施例装置に於て、シャッ
タは１枚の羽根でなく、１本の音さの一対のまた５８と
５９に夫々取付けられた一対のシャッタ・ベーン５６と
５７である。音さは、その固有周波数に励振する。励振
は駆動コイル６０で行われ、駆動電圧は端子６１に印加
される。

これら２枚のベーンは相互に接近または離反するように
共振する。これらベーンは平行板であるから衝突するこ
とはなく、内側に振れた時はオーバーラツプして光信号
の通過を阻止し、外側に振れた時には光信号を通過さぜ
る。このような構造によって、この装置は光フアイバ回
路用の光チョッパとして機能する。オン・オフ・デー−
ティ・サイクルは音さに取付けられだベー７５６と５７
の相対位置を変えることによって調整できる。第２のコ
イル６２はピック・アップ・コイルであシ。

ピック・アップ・コイル６２に発生した出力信号は音さ
と同じ周波数を有し、制御目的に用いられる。

第５実施例 第１１図と第１２図に示す実施例装置は光選択スイッチ
として機能するもので９円形ハウジング６３はシリンダ
ー状前突起部６４を有する。前突起部６４は１個の中心
穴を有し、入力ボス６５の柄部をその中に受は入れる。

この中心穴は、ハウジングの円形井戸状凹部６７に通じ
る拡張部６６を有する。凹部６７は、一対の出力ボス６
９と７０が取付けられた１枚のカバー６８で閉じられて
いる。

円形井戸状凹部６７内には円盤状キャリア７１が収納さ
れる。キャリア７１は、ハウジング６３・の周縁スロッ
ト内で移動可能で、かつハウジング６３の外に伸びた手
動レバー７２で回動させられる。キャリア７１内には入
射光信号を光軸Ｘに沿って受光する位置に、前面ミラー
７３が取付けられる。光軸Ｘは、入力ボス６５にプラグ
・インされた上流側光ファイバ・ケーブルの光軸と整合
している。

ミラー７３は入射光を第２前面ミラー７４の方向に反射
する。第２ミラー７４は第１ミラー７３と平行にして、
キャリア内に取付けられ、オフセット光軸Ｘ′の方向に
向けて光信号を反射する。オフセット光軸は出力ボス６
９または７ｏの光軸と整合する。

出力ボス６９と７０には対応する下流側光ファイバ・ケ
ーブルが夫々プラグ・インされる。出力ボス６９と７０
は、半径が光軸ＸとＸ′との間の長さに等しい円周上に
配置されておシ、従ってキャリア７１を回転させること
により、オフセット光軸Ｘ′を一対の出力ボスのいずれ
かの光軸と整合させることができる。もどシ止め７５は
出力ボスの１つとオフセット光軸Ｘ′との整合を確実に
するように働く。このもどシ止め７５はカバー６８上に
取付けられたバネ荷重ボール形である。このボールは、
ミラー・キャリアに形成された凹みにンヶット・インさ
せられる。もどり止めは、２つの相対位置の適切な整合
を確保するものであるが、他の構造のものを用いてもよ
い。

このスイッチの光損失を減少させるために、レンズ７６
が空所６６内に配置される。レンズは入力ボス６５にプ
ラグ・インされた上流側光ファイバ・ケーブル用の光入
力ポート内に配置される。

レンズはオフセット光軸Ｘ′に整合している下流側ブＣ
ファイバ・ケーブルの出力ポートに、光信号を正確に集
光するように作用する。キャリア７１に取り付けられた
一対のミラーの代りに、長斜方形捷たば２個の直角プリ
ズムの如く光学素子を用いてもよい。

第６実施例 第６実施例装置を第１３図から第２０図を参照して説明
する。第１３図に於て本発明一実施例装置である光スイ
−）−子装置１０は、パイ・ぐス・スイッチとして機能
する。この装置は光ファイバ・ケーブルＦＯＣを受は入
れる第１人カポートＩＰ□と第２人カポ−１・工Ｐ２を
有する。この装置は２つの動作モード、すなわち直進伝
送モードと交さ伝送モードを有する。前者は接地に関連
する端子１１に電圧を印加することによって、後者は端
子１２に電圧を印加することによって、それぞれ得られ
る。

光ファイバ・ケーブルＦＯＣは単一のステップ形光ファ
イバ・ケーブルである。

第１４図は第６実施例の光スイツチ装置の動作を説明す
るだめの光伝送回路を示す。この回路は一連のステーシ
ョンＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ等が直列に接続されて形成されてい
る。各ステーションは前のステーションから光データ信
号を受信する。この光データ信号は当該ステーションに
於て、コンビーータ等のエレクトロニクス装置に利用さ
れる電気信号に変換され、さらにその後に光データ信号
に変換されて次のステーションに伝送される。

第１４図に於て、ステーションＢとＣのみがブロックで
表示されている。各ステーションは対応する１個の光バ
イパス・スイッチと関連して動作する。ステーションＢ
は前のステーションＡの出力端子からの光データ信号を
受信する。

光データ信号は光ファイ・ぐ・ケーブルＦＯＣ１を経て
ステーションＢ用の光ノ々イノクス・スイッチ］０の第
１人カポ−）ＩＰｌを経て第１入力端子１３に伝送され
る。光スィッチ１０は対応する第１出力端子１４を有し
、この端子には光ファイ、＜・ケーブルＦＯＣ：２の一
端が接続され、ケーブルＦＯＣ２の他端は光検出器１５
に接続されている。光検出器１５は受光した光データ信
号を対応する電気信号に変換する。電気信号は電気ケー
ブルＥ自を経てステーションＢに伝送される。ステーシ
ョンＢの電気出力信号は電気ケーブルＥＣ２を経て発光
ダイオードの如き光源１６に伝送され、ここで対応する
光データ信号に変換される。この光データ信号は光ファ
イバ・ケーブルＦＯＣ３を経て光スィッチ１０の第２人
カポ−）　ＩＰ２を経て第２入力端子１７に伝えられる
。光スィッチ１０は第２出力端子１８を有し、これには
光ファイバ・ケーブルＦＯＣ４の一端が接続されている
。ケーブルＦＯＣ４の他端はステーションＣ用の光バイ
パス・スイッチ１０の第１人カポ−）ＩＰ、に接続され
る。ステーションＣはステーションＢと同様の光学的、
電気的接続を有する。ステーションＣ用の光スィッチ１
０の第２出力端子１８は１次のステーションＤへ光デー
タ信号を伝送する光ファイバ・ケーブルの一端が接続さ
れる。このように、各ステーションは夫々対応する光バ
イパス・スイッチを備える。

光スイツチ装置１０は、端子１１に接続されたソレノイ
ド２０と端子１２に接続されたソレノイド２１で決めら
れる範囲内で軸方向に移動可能な強磁性体アーマチュア
１９と作動的に結合させられる光交さ伝送素子を有する
。

１５Ｖないし２０Ｖの直流電圧が端子１１に印加されて
ソレノイド２０を付勢すると、該素子は所、定の方向に
移動させられて光スィッチを光直進伝送モードで動作さ
せる。この動作モードでは。

入力端子１３と１７からの光信号は夫々対応する出力端
子１４と１８へ直進する。従ってステーションＡから到
来した光データ入力信号はスイッチ１０の第１入力端子
１３から第１出力端子１４を経て光検出器１５に伝送さ
れ、ここで対応する電気信号に変換される。この電気信
号はステーションＢで処理される。ステーションＢ）電
気出力信号は光源１６で光データ信号に変換され、光デ
ータ信号はステーシヨンＢ用の光スィッチ−ＸＯＯ第２
入力端子１７から第２出力端子１８を経て、ステーショ
ンＣＫ接ｔｅされた光ファイバ・ケーブルＦＯＣ４に伝
える。ステーションＣも、光直進伝送モードのときは上
述と同様に動作する。

もしステーションＢが何らかの原因で動作しなくなった
ならば、光データ信号が次のステーションＣに伝送され
ガくなってしまう。即ちステーカンからステーションへ
の光データ信号の流れが阻害されてしまう。この光デー
タ信号の流れに発生したギャップを接続するために、直
流電圧が端子１２に印加されてソレノイドを付勢し、ア
ーマチュアに作用して光交さ伝送素子を上述とは逆の方
向に移動させ、光スイツチ装置１ｏを光交さ伝送モード
に切換える。この動作モードでは光スイツチ装置１０の
第１入力端子１３からの光データ信号は第２出力端子１
８に伝送され、第２人力端子がらの光データ信号の伝送
は阻止される。

前のステーションＡからの光データ信号は、ステーショ
ンＢ用の光スイツチ装置１０の第１入力端子１３から第
２出力端子を経て、さらに光ファイバ・ケーブルＦＯＣ
４を経て後のステーションＣに伝送される。従って、動
作不能のステーションＢを光データ信号はバイパスし、
光伝送回路は伝送動作を維持しつづける。

ステーションＢ以外の他のステーションが動作不能にな
った場合も、対応する光スイツチ装置を光直進伝送モー
ドから光交さ伝送モードに切換えることによυ、当該ス
テーションをバイパスさせることが可能なことは勿論で
ある。

図示の構造のスイッチ装置は鎖錠形である。即ち、その
光交さ伝送素子はそれぞれのソレノイドで、いずれか一
方に鎖錠され、スイッチ装置は光直進伝送モードまたは
光交さ伝送モードのいずれかのモードで動作する。しか
しながら、アーマチュアをバネでバイアスし、かつ１個
のソレノイドを用いた構造にして、フェイル・セイフで
動作させるようにしてもよい。この構造のスイッチ装置
において、該ソレノイドが付勢されるとスイッチ装置は
交さ伝送モードになり、何らかの原因でソレノイドが動
作しガい場合、スイッチ装置は正常な直進伝送モードに
バイアス・バネの作用により自動的に復帰する。

次に第１５図と第１６図を参照しながら、光スイツチ装
置１０に用いられている光交さ伝送素子の構造を説明す
る。この光交さ伝送素子は、一対のミラー２３と２４が
取付けられた長方形キャリッジ２２によシ構成されてい
る。キャリッジ２２はアーマチーア１９と機械的に結合
されておシ。

かつ案内ビン２５を備え、アーマチュア１９が軸方向に
変位させられた場合に、ビン２５は平行みぞ内を移動し
てアーマチーア２５の軸と直角な平面内にキャリーッジ
２２を保持する。

ミラー２３と２４は４５度傾斜し、かつ相互に平行であ
る。交さ伝送モード時には、キャリッジ２２はミラー２
３が第１出力ポートＯＰＩに接続された光ファイバ・ケ
ーブルの端部から放射された光をさえぎるような位置に
あシアミラー２３で偏向された光線はミラー２４に進み
、ここで再び反射させられて第２出カポ−）ＯＦ２に接
続された光ファイバ・ケーブルの端部に入射する。この
ようにして交さ伝送が行われる。

直進伝送モード時には、光交さ伝送素子はミラーを入力
ポートと出力ポートの間の位置から外れ′た位置に移動
させる。従って一対の入力端子からの光は、それぞれ対
応する出力端子に伝えられる。

光ファイバ・ケーブルからの光は、光スイツチ内で比較
的大きなエア・ギャップを横切らなくてはならな゛い。

これにより生じる減衰を減少させるために、第１７図に
示すような端子構造が採用されている。第１７図に於て
、入力端子１３はプラグ２６を受は入れるのに適した構
造になっており。

プラグ２６内には光ファイバ・ケーブルＦＯＣ１が光軸
を合せて挿入されている。このケーブルのコアの端部２
５は露出されてプラグの端部内に宝石軸受２７によって
中心に支持され、同心性が確実されている。

入力端子１３内のプラグの前面にはレンズ２８が配置さ
れている。このレンズはコア２５の端部から放射される
円錐光を集め、平行光線にして投射する。従って、その
第１と第２焦点面の間に配置されているレンズ２８は、
光ファイバ・ケーブルから放射賽れる光をコリメイトし
て平行光線を生じさせるように作用する。この平行光線
は、上述の入力端子と実質的に同様の構成で、第１出力
ポートＯＰＩにプラグ・インされている光ファイバ・ケ
ーブルＦＯＣ２の前面に配置されている集光レンズ３０
によって、出力端子１４に捕えられる。

レンズ３０はコリメートされた光線２９からピック・ア
ップされた光を集め、光ファイバ・ケーブルｐｏｃ２の
コア３１の露出端部に集光するように作用する。それ故
、光ファイバ・ケーブルＦＯＣ。

とＦＯＣ２，及び関連するレンズとの間に適切な光軸整
合があれば、上流側光ファイバ・ケーブルで発生した光
の全てが実質的に下流側光ファイバ・ケーブルに伝送さ
れ、従って減衰は最小となる。

第１８図はスイッチ装置内の各構成要素の具体的配置を
示す。キャリッジ・ミラー２３と２４で形成された光交
さ伝送素子は入力端子と出力端子との間に配置され、従
って光スイツチ装置は交さ伝送モードにあることが分る
。この場合、入カポ−トＩＰｌからの光は出力ポートＯ
Ｐ２に伝えられ。

入カポ−）　ＩＦ５からの光の伝送は阻止される。

第１９図は出力ポートが完全に露出する位置に移動させ
られた光交さ伝送素子を示す。この場合。

第１人カポ−）　ＩＰｌからの光は第１出力ポートＯＰ
ｌに、第１出力ポートＯＰＩからの光は第２出力ポート
ＯＰ２に夫々伝わる。

第２０図はソレノイド２１が付勢されて、光交さ伝送素
子を後退させた直進伝送モード時のスイッチ装置を示す
。

第７実施例 第２１図と第２２図に示す第７実施例装置は。

光交さ伝送素子としてオプティカル・キーーブを用い、
このキ＝−ブの面に対して対称的に入力ポートと出力ポ
ートが配置された光スイツチ装置である。このオプティ
カル・キューブは４５度傾斜面を相互に接着された一対
のプリズム３１と３２で構成されている。接着された４
５度傾斜面は傾斜インクフェイス３３を形成し、その両
方の面は反射面である。

傾斜インタフェイスはアルミニウムの真空蒸着などの方
法によって、鏡のような反射面を形成してもよい。或い
は、これらのプリズムは、インタフェイスで反射を生じ
させるために異なる屈折率を持つようにして、ペリクル
を効果的に作るようにしてもよい。ペリクルは通常はフ
レーム上に拡張された薄いプラスチック膜であり、それ
は極めて薄いために、非点収差と二重像変位を許容でき
る値まで減少する。

第１出力ポート■Ｐｌと第１出カポ−）ＯＰ、はオプテ
ィカル・キューブの中心を貫くＸ軸上の一対の面の両側
に夫々配置され、第２人カポ−）　ＩＦ５と第２出カポ
−１−ＯＰ２はＸ軸と直交するＹ軸上のキ３．−ブの一
対の面の両側に夫々配置され名。

オプティカル・キーープが所定の位置にある時。

入カポ−１−ＩＰｌからの光は傾斜インタフェイス３３
の一方の面で反射されて出力ポートＯＰ２の方へ進み、
また入カポ−）　ＩＦ５からの光は傾斜インタフェイス
３３の他方の面で反射されて出カポ−）ＯＰ＋へと進む
。このとき光スイツチ装置は光交さ伝送モードにあり、
二重交さ伝送が実現される。

オシティカル・キーーブが上述の位置から後退すると、
光スイツチ装置は直進伝送モードとなり。

第１人力ポートからの光は第１出力ポートに、第２人力
ポートからの光は第２出力ポートへと、夫夫直進する。

第６実施例と同様に、コリメート・レンズが入力端子側
に配置されて入力端子からの光をコリメイトし、また集
光レンズは出力端子側に配置されてコリメイトされた光
を受光して出力端子に接続された光ファイバ・ケーブル
のコア端部に集光、させる。このような構成によって、
光の減衰を減少させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光スイツチ装置と共に用いられる
好捷しい単一光ファイバ・ケーブルの一例を示す斜視図
である。 第２図は単一光ファイバ・ケニブル用の本発明第１実施
例オン・オフ光スイツチ装置のハウジング・カバーを取
ｐ外した側面図である。 第３図は第２図の線３−３で切断した第１実施例オン・
オフ光スイツチ装置の断面図である。 第３Ａ図はケーブル・プラグに含まれるゾロングの断面
図である。 第４図はボスに挿入されるケーブル・フ０ラグの斜視図
である。 第５図は本発明の第２実施例装置である永久磁石駆動形
オン・オフ光スイツチ装置の断面図である０ 第６図は第５図の線６−６で切断した第２実施例装置の
断面図である。 第７図は本発明の第３実施例のオン・オフ光スイツチ装
置の断面図である。 第８図は第７図に示す第３実施例装置用の電磁アクチュ
エータを示す。 第９図は光ファイバ・ケーブルを経て伝送される光信号
を周期的に遮断することによって光チョッ・ぐとして機
能する本発明の第４実施例光スイッチ装置を示す。 第１０図は第９図の線８−８に沿って切断した第４実施
例装置の断面図である。 第１１図は光セレクタとして機能する本発明第５実施例
の光スイツチ装置を示す。 第１２図は第５実施例装置の端部を示す。 第１３図は本発明の第６実施例装置である光伝送スイッ
チ装置の胴視図である。 第１４図はバイパス・スイッチとして機能する光伝送ス
イッチ装置を夫々備えたステーションを直列に接続した
光伝送回路を示す。 第１５図と第１６図は光伝送スイッチ装置に内蔵される
光交さ伝送素子の夫々平面図と斜視図である。 第１７図は光ファイバ・ケーブル入力端子と。 これに対応する出力端子を示す。 第１８図は第６実施例装置の縦方向の断面を示図面の浄
書（内容に変更なし） 手続補正書（方式） 昭和Ｊ’７年７　月２７日 特許庁長官　若　杉　和　夫殿 １、事件の表示 昭和５８年作詩願第２２５５４１号 ２、発明の名称 光スイツチ装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　　　フリークエンシー　コントロールプロダクツ
、インコーホレイテッド ５、補正命令の日付 自発補正 ６、補正の対象 １）願書の出願人代表者の欄 ２）図面 ６）委任状および訳文 ４）優先権証明書および訳文（各２通）Ｚ　補正の内容 １）別紙願書のとおシ ２）図面の浄書（内容に変更なし） ６）別紙のとおシ ４）別紙のとおシ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　クラッド・コアを有する上流側単一光ファイバ・
   ケーブルから、少くとも１個の同形の下流側光ファイバ
   ・ケーブルに光信号を伝送する。下記構成要素から成る
   光スイツチ装置。 イ・　１個の内部空所と、この内部空所に連通ずる穴を
   形成された複数の外面を有するハウジング。 口、上記穴に挿入される管状柄部を有し、上記ハウジン
   グ外面に取シ付けられた複数の外側ネジ付ボス。 ハ、ハウジングの１つの外面の上流側光ファイバ・ケー
   ブル用ボスと係合する上流側プラグとハウジングの他の
   外面の下流側光ファイバ・ケーブル用ボスと係合する下
   流側プラグ。これらプラグはケーブルを受は入れる中空
   プロングを有する。 ケーブルのコア端部はゾロング先端のポートに嵌合され
   る。プラグはボスの外部ネジと係合する内側ネジを有し
   、、上記プロングと同心の回転ナツト形プラグであシッ
   プロングがボスの柄部内に挿入された時に、プラグはデ
   スと螺合する。 二、上流側プラグのポートから下流側プラグのポートに
   、上記内部空所内で光を伝送させる手段。 ２、上記内部空所はギャップの幅を決定する平行壁を有
   するスリットを含み、上記ハウジングは上記平行壁に直
   角な１つの軸上にある前面穴と後面穴を有し、これによ
   って該穴に嵌合されたボスと係合した上流側プラグのポ
   ートと下流側プラグのポートは同一軸上に位置し、かつ
   上流側ケーブルからの光信号は上記ギャップを横切って
   伝播して下流側ケーブルにピック・アップされるように
   なっておシ、さらに上記スリット内には後退可能なシャ
   ッタ羽根が設けられ、該シャッタ羽根は第１位置にある
   時は光信号の伝播を阻止し、第２位置にある時は伝播さ
   せるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の光スイツチ装置。 ３、上記シャッタ羽根は下端を枢着されたレバーの上端
   に取９＋１けられ、該レバーは電磁装置と作動的に結合
   され、該電磁装置が付勢された時に第１位置から第２位
   置に振れることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の光スイツチ装置。 ４　上記内部空所はギャップの幅を決定する平行壁を有
   するスリットを含み、上記ハウジングは上記平行壁に直
   角な１つの軸上にある前面穴と後面穴を有し、これによ
   って紋穴に嵌合されたボスと係合した上流側プラグのポ
   ートと下流側プラグのポー　トは同一軸上に位置し、か
   つ上流側ケーブルからの光信号は上記ギャップを横切っ
   て伝播して下流側ケーブルにピック・アップされるよう
   になっており、さらに上記スリット内には後退可能なシ
   ャッタ羽根が設けられており、該シャッタ羽根はその固
   有周波数で振動する音さの一対のまたに取付けられた一
   対のベーンから成゛す、この後退可能なベーンが上記周
   波数で光信号を遮断することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の光スイツチ装置。 ５　上記ハウジングは第１の面に１個の入力ボスを備え
   、対向する面に入力ボスの中心軸と整合した第１出力ボ
   スを備え、さらに第１の面と直角な面に第２出力ボスを
   備えておシ、これらのボスには入力光ファイバ・ケーブ
   ル、第１出力光フアイバ・ケーブル及び第２出カケ−プ
   ルが夫々プラグ・インされるようになっており、上記内
   部空所には１個のミラーを有するスライダが設けられ。 該スライダが第１位置にあるときは入カケープルからの
   光信号はミラーにより第２出カケ−プルの方へ反射され
   、第２位置に後退した時は第１出カケ−プルに受光・さ
   れるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の光スイッチ装置。 ６、　光信号を伝送するコアを有し、該コアの端部から
   光を放射する第１及び第２人力光ファイバ・ケーブルと
   、光信号を伝送するコアを有し、該コアの端部で光をピ
   ック・アップする第１及び第２出力光フアイバ°ケーブ
   ルと関連して動作する。下記構成要素から成る光スイツ
   チ装置。 イ、上記第１及び第２人力光ファイバ・ケーブルとその
   コア端部を受は入れるポートを有する第１及び第２入力
   端子。 口、上記第１及び第２出力光フアイバ・ケーブルとその
   コア端部を受は入れるポートを有する第１及び第２出力
   端子。これら出力端子と上記入／ 力端子はギャップを介して分離されておシ、かつ第１人
   力光ファイバ・ケーブルは第１出力光フアイバ・ケーブ
   ルに、かつ第２人力光ファイバ・ケーブルは第２光フア
   イバ・ケーブルに夫々光学的に整列されるように、これ
   ら人出端子は配置されている。 ハ、充交さ伝送素子。この充交さ伝送素子は上記ギャッ
   プ内にあシ、かつ入力端子と出力端子との間に間挿され
   た交さ伝送位置から、上記ギャップに対して後退された
   直進伝送位置に移動可能である。該充交さ素子は反射装
   置を有し、該反射装置は充交さ伝送位置に於ては第１入
   力端子と第２入力端子からの光を遮断し、かつ第１入力
   端子からの光を第２出力端子の方へ反射し、直進伝送位
   置に於ては第１入力端子からの光ｌ第１出力端子に、第
   ２入力端子からの光を第２出力端子に夫夫伝播させる。 ７、上記入力端子は入力光ファイバ・ケーブル力端子は
   出力光ファイバ・ケーブルのコア端部に受光光線を集光
   させる集光レンズを有することを特徴とする特許請求の
   範囲第６項記載の光スイツチ装置。 ８、光−電気信号変換器を入力側に、電気−光信号変換
   器を出力側に夫々有するデータ処理ステーションを直列
   接続して構成された光伝送系において、バイパス・スイ
   ッチとして各ステーションに１個づつ配置される特許請
   求の範囲第６項記載の光スイツチ装置であって、ステー
   ションへの到来光信号をその第１入力端子に受信し、上
   記電気−光変換器の出力光信号をその第２入力端子に受
   信し、その第１出力端子からの光信号を上記光−電気信
   号変換器に与え、さらにその第２出力端子からの光信号
   を次のステーションへ送信するようニ光ファイバ・ケー
   ブルが夫々の入出力端子に接続され、これによって交さ
   伝送位置に切換えられたとき、ステーションへの到来光
   信号を該ステーションカラハイハスサセ、次のステーシ
   ョンへ送信するように動作する光スイツチ装置。 ９　光スイツチ装置の光交さ伝送素子が一対のプリズム
   から形成されたオプティカル・キューブで構成され、該
   オプティカル・キーープの傾斜インタフェイスは両側面
   とも反射特性を有し、これによって交さ伝送位置に於て
   １．第１入力端子からの光はインタフェイスの１つの面
   で反射させられて第２出力端子へと伝播し、かつ第２入
   力端子からの光はインタフェイスの他の面で反射させら
   れて第１出力端子へと伝播するようにした特許請求の範
   囲第８項記載の光スイツチ装置。