JPS5937770Y2 - 光路切換デバイス - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は光線の切換を行なう光路切換デバイスに関する
ものである。

近年、光半導体素子や光ファイバの高品質化が進み、光
通信、特に光フアイバ通信の実用化が急速に進展しでい
る。

この光フアイバ通信の実用化に欠くことのできないデバ
イスが光路切換デバイスである。

たとえば２本の光ファイバを用いて一方向の通信をする
場合、一本の光ファイバが断線等して通信不可能になっ
た際に信号発生部では他の一本の光ファイバに伝送信号
光を切り換えて伝送させるために光路切換デバイスは用
いられる。

また光路切換デバイスは、主伝送系から所望の場合にモ
ニター光を取り出す際等にも用いられる。

従来、この種の光路切換デバイスとして光伝送系への出
し入れが可能な反射鏡が利用されていた。

また実験室的なものとして電気光学効果を利用した光偏
向器や音響光学効果を利用した光スィッチ等が提案され
ていた。

しかしながら上述の各種光路切換デバイスは機械的な安
定性を欠き、寸法が大きい、製作コストが高価である等
の欠点を有していた。

本考案の目的はそれらの欠点を除去して小型で外部擾乱
に強く、光フアイバ通信系に適した安価な光路切換デバ
イスを提供することにある。

本考案によれば、中心軸に垂直な断面内で中心から周辺
に向がって屈折率が次第に減少する集束性透明物体を前
記中心軸に平行な平面で切断して収る２個の透明体を、
前記透明体の切断面が互いに近接するように配置し、前
記両切断面の間の実効的な屈折率を可変することができ
る手段を備えたことを特徴とする光路切換デバイスが得
られ、また本考案によれば屈折率を可変することができ
る手段として前記両切断面の間隔を変えるための前記透
明体の少くとも一方を変位させる手段を用いた光路切換
デバイスが得られ、さらに本考案によれば屈折率を可変
することができる手段として印加電界によって屈折率が
変わる電気光学物質と電界印加手段とから戊る屈折率可
変手段を２個の透明体の間隙に用いた光路切換デバイス
が得られる。

次に図面を用いて本考案を説明する。

第１図は本考案の第一の実施例を示し、１及び２は中心
軸に垂直な断面内で中心から周辺に向かって屈折率が次
第に減少する集束性透明物体を中心軸に平行な平面で切
断した透明体である。

透明体１及び２は前記中心軸を通る平面で切断されてお
り、それらの切断面を互いに近傍するように配置されて
いる。

３は透明体１及び２の間隔を調整するための調整治具、
４，５及び６は光ファイバである。

この槽底において、まず透明体１及び２が実線で示すよ
うに十分離れている場合、光ファイバ４から出射した光
は透明体１に入射すると切断面に向かって進むが、透明
体２が十分に離れているために透明体１の切断面で全反
射される。

全反射された光は透明体１の出射面の付近で集束され、
光ファイバ５へ結合される。

一方透明体１及び２が破線で示すように極めて接近して
いる場合には透明体１及び２の間隙部分を光は一部透過
する。

この透過した光は透明体２の出射端面の近傍で集束され
、光ファイバ６へ結合される。

透明体１及び２が全く同質のもので出来ており、かつそ
れらが完全に接している場合には境界面で反射されるこ
となく全ての光は光ファイバ６へ結合される。

透明体１及び２の間隙の調整は調整治具３を用いてなさ
れる。

次に第２図を用いて本考案の第二の実施例を説明する。

１及び２は前述の透明体、１０及び１１は透明電極、１
２は印加電界によって屈折率が変化する電気光学物質、
１３は電界印加手段、７，８及び９は光ファイバである
。

ここで電気光学物質１２は印加電界の有無によりその屈
折率が変えられる。

電界が印加された場合には電気光学物質は透明体１及び
２の屈折率よりも大きい屈折率を有し、逆に電界が印加
されない場合には小さい屈折率を有している。

この槽底において、電気光学物質１２に電界が印加され
ていない場合には、光ファイバ７から出射した光は透明
体１の切断面部分で反射されて大部分の光は光ファイバ
８へ結合される。

電気光学物質１２の屈折率が透明体１の屈折率よりも十
分に小さくて反射面において全反射条件が満たされてい
れば全ての光は光ファイバ８に進んでいく。

電気光学物質１２に電界が印加されると大部分の光は電
気光学物質１２を透過して光ファイバ９に結合される。

透明電極１０及び１１、電気光学物質１２、そして透明
体１及び２の切断面部分の屈折率が全て等しい場合には
、光ファイバ７の光は光ファイバ８へ向かうことなく全
て光ファイバ９に進んでいく。

第３図に本考案の第三の実施例を示し、１及び２は前述
の透明体、１０″及び１１′は電極、１２は電気光学物
質、１３は電界印加手段、７，８及び９は光ファイバで
ある。

電気光学物質１２の屈折率は印加電界の有無に応じてそ
れぞれ屈折率が透明体１及び２の屈折率よりも小さい又
は大きい値になる。

この槽底において電気光学物質１２に電界が印加されて
いない場合には、大部分の光は光ファイバ８に結合され
る。

一方電気光学物質１２に電界が印加された場合には、光
ファイバ７から出射した光は光ファイバ９にその大部分
が結合される。

以上の第一、二及び三の実施例によれば、透明体１及び
２の間隙の実効的な屈折率を変えることにより出射端両
側に設けられた２個の光ファイバへの光の結合量を制御
することができる。

第二、及び第三の実施例において、電気光学物質１２に
電界が印加されるとその屈折率は減少したが、これに限
定されず、増大してもよい。

この場合には電界印加の有無に対して光ファイバ８及び
９への光の結合度は逆になる。

また上記第一、二及び三の実施例において、透明体１及
び２は中心軸を通る平面で切断された集束性透明物体よ
り戊っているが、切断される面は中心軸を通るものに限
られず、中心軸に平行であれば中心軸を通らない面であ
ってもよいことは明らかである。

最後に本考案の特徴を挙げれば、集束作用を有した透明
体を用いているので光フアイバ間の結合効率が高い光路
切換デバイスが実現できる。

また小型で安価な回路が製作できるとともに光ファイバ
への結合度の制御が容易な光路切換デバイスを提供する
ことができる等である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一の実施例を示す図、第２゜３図は
本考案のそれぞれ第二、三の実施例を示す図である。 １．２・・・・・・透明体、３・・・・・・調整治具、
４，５゜６、 ７． ８． ９・・・・・・光ファイバ
、１０．１１・・・・・・透明電極、１２・・・・・・
電気光学物質、１３・・・・・・電界印加手段、１０’
、 １１’・・・・・・電極。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １．中心軸に垂直な断面内で中心から周辺に向かって屈
   折率が次第に減少する集束性透明物体を前記中心軸に平
   行な平面で切断して収る２個の透明体を、前記透明体の
   切断面が互いに近接するように配置し、前記両切断面の
   間の実効的な屈折率を可変する手段を備えたことを特徴
   とする光路切換デバイス。 ２、実効的な屈折率を可変する手段は、前記両切断面の
   間隔を変えるための前記透明体の少くとも一方を変位さ
   せる手段である実用新案登録請求の範囲第１項記載の光
   路切換デバイス。 ３、実効的な屈折率を可変する手段は、２個の前記透明
   体の間隔に配置された印加電界によって屈折率が変わる
   電界光学物質と電界印加手段とから戊る実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の光路切換デバイス。