JPS59119314A - 光スイツチ - Google Patents
光スイツチInfo
- Publication number
- JPS59119314A JPS59119314A JP22709782A JP22709782A JPS59119314A JP S59119314 A JPS59119314 A JP S59119314A JP 22709782 A JP22709782 A JP 22709782A JP 22709782 A JP22709782 A JP 22709782A JP S59119314 A JPS59119314 A JP S59119314A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical path
- wave component
- optical
- prism
- light
- 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
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は光海底中継器の光源切替に使用する光スィッチ
に関する。
に関する。
（背景技術）
海底ケーブルはいったん布設されると、修理に美大な経
費を必要とする。このため海底ケーブルに使用される海
底中継器は１０年に１回程度の故障しか許容されない高
信頼なものが要求されろ。ところで光海底ケーブル方式
では、中継器に使用される光源として半導体レーザを使
用する。半導体１／−ザの信頼性は急速に改良されつつ
あるが、多数の中継器を使用し、かつ５年以上の寿命を
必要とする長距離光海底ケーブル方式に適用するには充
分な信頼性を有するとは言いがたい。
費を必要とする。このため海底ケーブルに使用される海
底中継器は１０年に１回程度の故障しか許容されない高
信頼なものが要求されろ。ところで光海底ケーブル方式
では、中継器に使用される光源として半導体レーザを使
用する。半導体１／−ザの信頼性は急速に改良されつつ
あるが、多数の中継器を使用し、かつ５年以上の寿命を
必要とする長距離光海底ケーブル方式に適用するには充
分な信頼性を有するとは言いがたい。
このため各中継器に予備のレーザを配直し、レーザの障
害発生時には予備レーザに切替え、未然にシステム障害
を防止する光源の冗長構成が必要となる。光源の切替は
光スィッチによって行われるが、この光スィッチに要求
されろ条件は以下の通りである。
害発生時には予備レーザに切替え、未然にシステム障害
を防止する光源の冗長構成が必要となる。光源の切替は
光スィッチによって行われるが、この光スィッチに要求
されろ条件は以下の通りである。
（１）挿入損失が小さいこと、
２° （２）信頼性が高いこと、
（３）１駆−動電流が小さし・こと、
（４）切替中に光出力の瞬断を生じないこと。
従来の光スィッチを基本構成から分類すると可動形と非
可動形とになる。
可動形とになる。
第１図に従来の可動形スイッチの一例を示す。
可動形スイッチとは図に示すように２つの入力光路１お
よび２からの光の任意の一方を可動プリズム４を移動す
ることによって出方光路３へ結合するものである。本例
の特徴は光学系が簡単であるためスイッチの挿入損失が
小さく、また可動プリズム４の駆動電流も一般的に小さ
いことである。
よび２からの光の任意の一方を可動プリズム４を移動す
ることによって出方光路３へ結合するものである。本例
の特徴は光学系が簡単であるためスイッチの挿入損失が
小さく、また可動プリズム４の駆動電流も一般的に小さ
いことである。
しかし、入力光路１，２および出力光路３が共にコア径
の極めて小さなシングルモードファイバで構成された場
合、前記光の結合のためには可動プリズムを１ミクロン
以下の精度で動かす必要が生じる。この精密さを要求さ
れる可動部の信頼性をシステムの寿命である部年間に渡
って保証することは極めて離しいという欠点を有する。
の極めて小さなシングルモードファイバで構成された場
合、前記光の結合のためには可動プリズムを１ミクロン
以下の精度で動かす必要が生じる。この精密さを要求さ
れる可動部の信頼性をシステムの寿命である部年間に渡
って保証することは極めて離しいという欠点を有する。
また可動プリズム４の移動時において無瞬断で光路を切
替えろこともまた困難である。
替えろこともまた困難である。
一方非可動形スイッチとは、光路の切替えを磁気光学効
果（Ｍｌｏ）素子や電気光学効果（Ｅｌｏ）素子を利用
することにより、機械的可動部を除去したものであり、
その信頼性は高い。しかし、このような非可動形スイッ
チは、一般に多数のプリズムやへ４１０ 、 Ｅ１０素
子を必要とするため光学系が複雑であり、そのための挿
入損失が太き（なる。
果（Ｍｌｏ）素子や電気光学効果（Ｅｌｏ）素子を利用
することにより、機械的可動部を除去したものであり、
その信頼性は高い。しかし、このような非可動形スイッ
チは、一般に多数のプリズムやへ４１０ 、 Ｅ１０素
子を必要とするため光学系が複雑であり、そのための挿
入損失が太き（なる。
またＭｌｏ、Ｅ１０素子の駆動電流、または電圧はかな
り高いものを要求される。
り高いものを要求される。
以上のように可動形、非可動形にしろ従来のスイッチは
信頼性、挿入損失、使用電力の面から必ずしも長距離光
海底ケーフル方式には適しては℃・な（・といえる。
信頼性、挿入損失、使用電力の面から必ずしも長距離光
海底ケーフル方式には適しては℃・な（・といえる。
（発明の課題）
本発明は、上記従来技術の欠点を解決腰長距離海底ケー
ブル方式に適用可能な光スィッチを提供するものである
。
ブル方式に適用可能な光スィッチを提供するものである
。
本発明の特徴は、複数の光入力の中の０゛とっを選択的
に光出力に接続する光スィッチにおいて、各入力光の偏
光成分を分離して複数の偏光成分を提供する第Ｊのプリ
ズムと、前記偏光成分を合成して光出力を提供する第２
のプリズムと、第１のプリズムの出力と第２のプリズム
の入力との間に選択的に挿入され偏光成分を変換する変
換手段とを有するごとき光スィッチにある。
に光出力に接続する光スィッチにおいて、各入力光の偏
光成分を分離して複数の偏光成分を提供する第Ｊのプリ
ズムと、前記偏光成分を合成して光出力を提供する第２
のプリズムと、第１のプリズムの出力と第２のプリズム
の入力との間に選択的に挿入され偏光成分を変換する変
換手段とを有するごとき光スィッチにある。
（発明の構成および作用）
先ず第２図を参照し本発明の詳細な説明する。
図において１は現用レーザからの、入射光路、２は予備
レーザからの入射光路、３は出射光路、５はダミー光路
、６，７は偏光プリズム、８，９は全反射ミラー、１０
、１１． 、１２．１３はそれぞれ光路である。
レーザからの入射光路、３は出射光路、５はダミー光路
、６，７は偏光プリズム、８，９は全反射ミラー、１０
、１１． 、１２．１３はそれぞれ光路である。
第２図の説明に先立って、基本となる偏光プリズム６．
７による偏光分離、および合成の機能について第２図の
偏光プリズム６の周辺を第３図に示し説明する。レーザ
から入射光路】に入射されろ光は、互に偏波面が直交す
るＰ波とＳ波という２つの成分を有・する。もつともレ
ーザの出力端においてはこの２つの成分のうち片方が優
勢であるが、一旦光ファイバを通過すると、その光ファ
イバが偏波面保存ファイバでない限り、光ファイバの出
射端においてはＰ波成分とＳ波成分はほぼ等しくなって
いる。従って、入射光路１に入射されろ光のＰ波成分と
Ｓ波成分とはほぼ等しいといえる。
７による偏光分離、および合成の機能について第２図の
偏光プリズム６の周辺を第３図に示し説明する。レーザ
から入射光路】に入射されろ光は、互に偏波面が直交す
るＰ波とＳ波という２つの成分を有・する。もつともレ
ーザの出力端においてはこの２つの成分のうち片方が優
勢であるが、一旦光ファイバを通過すると、その光ファ
イバが偏波面保存ファイバでない限り、光ファイバの出
射端においてはＰ波成分とＳ波成分はほぼ等しくなって
いる。従って、入射光路１に入射されろ光のＰ波成分と
Ｓ波成分とはほぼ等しいといえる。
第３図において、各光路に付された短線はＰ波成分を、
黒丸はＳ波成分を示している。偏光プリズム６は入射光
路の光を偏波成分に従って分離するものであり、図に示
すようにＰ波成分は光路１０へ、Ｓ波成分は光路１２へ
分離され出力されろ。この現象は可逆現象であって、光
路１０へＰ波を光路１２へＳ波を入力した場合は、これ
ら２の成分が合成され光路１へ出力される。すなわち偏
光プリズム６においてはＳ波が反射されＰ波か通過する
ように構成されて（・る。なおこの逆になるように偏光
プリズム６を構成することはもちろん可能である。
黒丸はＳ波成分を示している。偏光プリズム６は入射光
路の光を偏波成分に従って分離するものであり、図に示
すようにＰ波成分は光路１０へ、Ｓ波成分は光路１２へ
分離され出力されろ。この現象は可逆現象であって、光
路１０へＰ波を光路１２へＳ波を入力した場合は、これ
ら２の成分が合成され光路１へ出力される。すなわち偏
光プリズム６においてはＳ波が反射されＰ波か通過する
ように構成されて（・る。なおこの逆になるように偏光
プリズム６を構成することはもちろん可能である。
第２図に示した光学系の動作は次の通りである。
なお図におけるＰ波成分とＳ波成分の表示は入射光路１
からの光に注目した場合であり、入射光路２かもの光に
つし・では図示していない。
からの光に注目した場合であり、入射光路２かもの光に
つし・では図示していない。
偏光プリズム６にお℃゛て、入射光路１からのＰ波成分
は光路ｌＯへ、Ｓ波成分は光路Ｊ２へと分離さオしろ。
は光路ｌＯへ、Ｓ波成分は光路Ｊ２へと分離さオしろ。
そして、それぞれの成分は全反射ミラー８゜９により全
反射され偏光プリズム７に入射される。
反射され偏光プリズム７に入射される。
偏光プリズム７においては、光路１３かものＰ波が通過
し、光路１１からのＳ波が反射されろことにより両成分
が合成されて出射光路３に出力される。
し、光路１１からのＳ波が反射されろことにより両成分
が合成されて出射光路３に出力される。
一方、入射光路２からのＰ波成分は偏光プリズム６を通
過して光路１２へ、Ｓ波成分は偏光プリズム６により反
射され光路１０へ現われろ。そして全反射ミラー８，９
を経て偏光プリズム７により両成分が合成された形でダ
ミー光路５に出力されろ。
過して光路１２へ、Ｓ波成分は偏光プリズム６により反
射され光路１０へ現われろ。そして全反射ミラー８，９
を経て偏光プリズム７により両成分が合成された形でダ
ミー光路５に出力されろ。
以上が本発明の基本とする構成である。第２図の構成に
おし・て、本発明による光スィッチの機能、すなわち入
射光路２からの光を出射光路３へ、入射光路１からの光
をダミー光路５へ出力する機能を持たせるためには、偏
光プリズム６の出力端から偏光プリズム７０入力端まで
の光路においてＳ波成分をＰ波成分に、Ｐ波成分をＳ波
成分に変換すれば目的を達せられることが判る。
おし・て、本発明による光スィッチの機能、すなわち入
射光路２からの光を出射光路３へ、入射光路１からの光
をダミー光路５へ出力する機能を持たせるためには、偏
光プリズム６の出力端から偏光プリズム７０入力端まで
の光路においてＳ波成分をＰ波成分に、Ｐ波成分をＳ波
成分に変換すれば目的を達せられることが判る。
本発明はこの観点から、光路１１および１０に半波長板
を挿入するようにしたものである。
を挿入するようにしたものである。
第４図に本発明の一実施例を示し説明する。図において
、１３は偏波変換を行うための半波長板であり、他は第
２図と同じである。第４図（ａ）は半波長板１３か光路
に挿入されていない状態で、入射光路１かもの光が出射
光路３へ出力されている状態を説明するものである。ま
た第４図（ｂ）は半波長板１３が光路に挿入され、入射
光路２かもの光が出射光路３へ出力されて℃・る状態を
示すものである。
、１３は偏波変換を行うための半波長板であり、他は第
２図と同じである。第４図（ａ）は半波長板１３か光路
に挿入されていない状態で、入射光路１かもの光が出射
光路３へ出力されている状態を説明するものである。ま
た第４図（ｂ）は半波長板１３が光路に挿入され、入射
光路２かもの光が出射光路３へ出力されて℃・る状態を
示すものである。
第４図（ａ）は第２図と同じ状態である。
第４図（１〕）において、入射光路２かもの光は偏光プ
リズム６によりＰ波成分を光路１２へ、Ｓ波成分を光路
１０へ分離される。そして光路１１および光路１０上に
お（・て、それぞれの成分か半波長板１３を通過すると
Ｐ波成分はＳ波成分へ、Ｓ波成分はＰ波成分へ変換され
る。この偏波変換により偏光プリズム２の入力端におけ
る偏波成分の状態は第４図（ａ）と同様〆なり、両成分
が合成された光は出射光路３へ出力されることとなる。
リズム６によりＰ波成分を光路１２へ、Ｓ波成分を光路
１０へ分離される。そして光路１１および光路１０上に
お（・て、それぞれの成分か半波長板１３を通過すると
Ｐ波成分はＳ波成分へ、Ｓ波成分はＰ波成分へ変換され
る。この偏波変換により偏光プリズム２の入力端におけ
る偏波成分の状態は第４図（ａ）と同様〆なり、両成分
が合成された光は出射光路３へ出力されることとなる。
以上説明したように、本発明は第４図（ａｌおよび（ｂ
ｌの２つの状態を作ることにより光スィッチの機能を達
成するものである。
ｌの２つの状態を作ることにより光スィッチの機能を達
成するものである。
なお、半波長板］３の挿入位置は偏光プリズム６と７の
間であればよ（、第４図（ｂ）においては光路１２．１
３上であってもよいことは熱論である。
間であればよ（、第４図（ｂ）においては光路１２．１
３上であってもよいことは熱論である。
また、以上の説明では、入射光路１，２の光のＰ波成分
とＳ波成分はほぼ等しいとして説明したが、入射光路１
，２が光ファイバで構成された場合、こ′ れに機
械的振動等によって曲げ応力が加わるとＰ波成分とＳ波
成分の比率が変化する。したがって、Ｐ波成分とＳ波成
分の大きさは環境条件によって時々刻々変化するものと
考えた方がより現実的である。そこで、第４図の実施例
において出射光路３の出力光のレベル変動や瞬断を防ぐ
ためには、半波長板１３を光路１０および１１に同時に
挿入した方が望ましい。第４図では半波長板１３を紙面
に対して上下に動かすように表現しているが、第４図（
ｂ）にお℃・てこれを紙面に対して垂直に動かすように
すれば、光路１０および１１に瞬時にかつ同時に挿入す
ることができる。また第４図（ｂ）において半波長板の
中心を軸として紙面に垂直方向に回転させてもよい。
とＳ波成分はほぼ等しいとして説明したが、入射光路１
，２が光ファイバで構成された場合、こ′ れに機
械的振動等によって曲げ応力が加わるとＰ波成分とＳ波
成分の比率が変化する。したがって、Ｐ波成分とＳ波成
分の大きさは環境条件によって時々刻々変化するものと
考えた方がより現実的である。そこで、第４図の実施例
において出射光路３の出力光のレベル変動や瞬断を防ぐ
ためには、半波長板１３を光路１０および１１に同時に
挿入した方が望ましい。第４図では半波長板１３を紙面
に対して上下に動かすように表現しているが、第４図（
ｂ）にお℃・てこれを紙面に対して垂直に動かすように
すれば、光路１０および１１に瞬時にかつ同時に挿入す
ることができる。また第４図（ｂ）において半波長板の
中心を軸として紙面に垂直方向に回転させてもよい。
（発明の効果）
半波長板の移動精度は１ミクロン以下と（・５よ５な高
い精度を要求されるものではな（、単なる平行移動もし
くは回転運動でよい。従って可動機構の簡素化を図るこ
とが出来ろし、高信頼度を容易に確保できる。さらに可
動機構の簡素化によりその駆動電流も小さくできる。ま
た光学系も簡単化できるので挿入損失の低減化を図れる
。
い精度を要求されるものではな（、単なる平行移動もし
くは回転運動でよい。従って可動機構の簡素化を図るこ
とが出来ろし、高信頼度を容易に確保できる。さらに可
動機構の簡素化によりその駆動電流も小さくできる。ま
た光学系も簡単化できるので挿入損失の低減化を図れる
。
以上のように本発明は従来の可動形スイッチの欠点を解
決し、高い信頼性を要求される光海底中継器の光源の冗
長方式に採用し特に有効である。
決し、高い信頼性を要求される光海底中継器の光源の冗
長方式に採用し特に有効である。
第１図は従来の光スィッチの構造例、第２図と第３図は
本発明による光スィッチの動作原理の説明図、第４図（
ａ）及び（ｂ）は本発明による光スィッチの構造例であ
る。 １．２；光入力 ３；光出力 ６．７；プリズム ８．９；ミラー 】３；半波長板 特許出願人 国際電信電話株式会社 特許出願代理人 弁理士 山 本 恵 − 第４図
本発明による光スィッチの動作原理の説明図、第４図（
ａ）及び（ｂ）は本発明による光スィッチの構造例であ
る。 １．２；光入力 ３；光出力 ６．７；プリズム ８．９；ミラー 】３；半波長板 特許出願人 国際電信電話株式会社 特許出願代理人 弁理士 山 本 恵 − 第４図
Claims (3)
- （１） 複数の光入力の中のひとつを選択的に光出力
に接続する光スィッチにおいて、各入力光の偏光成分を
分離して複数の偏光成分を提供する第１のプリズムと、
前記偏光成分を合成して光出力を提供する第２のプリズ
ムと、第１のプリズムの出力と第２のプリズムの入力と
の間に選択的に挿入され偏光成分を変換する変換手段と
を有°することを特徴とする光スィッチ。 - （２）前記変換手段が半波長板であるごとき特許請求の
範囲第１項記載の光スィッチ。 - （３）前記変換手段の挿入又は除去が複数の偏光成分に
対し同時に行なわれるごとき特許請求の範囲第１項記載
の光スィッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22709782A JPS59119314A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 光スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22709782A JPS59119314A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 光スイツチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59119314A true JPS59119314A (ja) | 1984-07-10 |
Family
ID=16855440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22709782A Pending JPS59119314A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 光スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59119314A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0483827A2 (en) * | 1990-10-31 | 1992-05-06 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Apparatus for scanning drum inner face and method of scanning therefor |
| US6012572A (en) * | 1997-12-31 | 2000-01-11 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Portable, flexible facial tissue dispensing system for dispensing tissues |
| US6126009A (en) * | 1997-12-31 | 2000-10-03 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Portable, soft pack facial tissue dispensing system |
-
1982
- 1982-12-27 JP JP22709782A patent/JPS59119314A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0483827A2 (en) * | 1990-10-31 | 1992-05-06 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Apparatus for scanning drum inner face and method of scanning therefor |
| US5504619A (en) * | 1990-10-31 | 1996-04-02 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Scanning drum inner face and method of scanning therefor |
| US6012572A (en) * | 1997-12-31 | 2000-01-11 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Portable, flexible facial tissue dispensing system for dispensing tissues |
| US6126009A (en) * | 1997-12-31 | 2000-10-03 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Portable, soft pack facial tissue dispensing system |
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