JPS60159720A - 光スイツチ - Google Patents
光スイツチInfo
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- JPS60159720A JPS60159720A JP1420884A JP1420884A JPS60159720A JP S60159720 A JPS60159720 A JP S60159720A JP 1420884 A JP1420884 A JP 1420884A JP 1420884 A JP1420884 A JP 1420884A JP S60159720 A JPS60159720 A JP S60159720A
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- parallel
- optical fiber
- prism
- parallel light
- light
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- 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
-
- 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
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- 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
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B6/354—Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
- G02B6/3544—2D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a plane
- G02B6/3546—NxM switch, i.e. a regular array of switches elements of matrix type constellation
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は光伝送路中に挿入され光路を切シ換える光スィ
ッチに関する。
ッチに関する。
2人力2出力の光スィッチの従来例としては第1図に示
すようなものがある。この光スィッチはボー) (PI
)〜(P4)に配置された光ファイバ(Fl)〜(F4
)からの出射光をそれぞれ平行光に変換するレンズ(L
l)〜(L4) 、レンズ(Ll)とレンズ(L3)及
びレンズ(L2)とレンズ(L4)の間にそれぞれ設け
た平行光を直角に曲げる三角柱状のミラープリズム(1
) 、 (2)、2つのミラープリズム(1) 、 (
21の間に設けた六角柱状のビーム透過プリズム(3)
から構成されておシ、図示しないがビーム透過プリズム
(3)はプリズムホルダの上に固定されている。プリズ
1丁 ムホルダはビーム透過プリズム(3)を通過する平置光
を含む面と平行で2つのミラープリズム(1) 、 (
21を結ぶ線と垂直な方向に移動可能となっていて、そ
の中心部には永久磁石が取シ付けられている。
すようなものがある。この光スィッチはボー) (PI
)〜(P4)に配置された光ファイバ(Fl)〜(F4
)からの出射光をそれぞれ平行光に変換するレンズ(L
l)〜(L4) 、レンズ(Ll)とレンズ(L3)及
びレンズ(L2)とレンズ(L4)の間にそれぞれ設け
た平行光を直角に曲げる三角柱状のミラープリズム(1
) 、 (2)、2つのミラープリズム(1) 、 (
21の間に設けた六角柱状のビーム透過プリズム(3)
から構成されておシ、図示しないがビーム透過プリズム
(3)はプリズムホルダの上に固定されている。プリズ
1丁 ムホルダはビーム透過プリズム(3)を通過する平置光
を含む面と平行で2つのミラープリズム(1) 、 (
21を結ぶ線と垂直な方向に移動可能となっていて、そ
の中心部には永久磁石が取シ付けられている。
プリズムホルダの近くに設けられた電磁石(4)がOF
Fのとき、この中の鉄芯と永久磁石が引き合って、第2
図(a)に示すようにビーム透過プリズム(3)は2つ
のミラープリズム(1) 、 (21の間の位置にくる
。この場合、光ファイバ(Fl)からの出射光(5)は
、レンズ(Ll)、ミラープリズム(1)、ビーム透過
プリズム(3)、ミラープリズム(2)、及びレンズ(
B4)を経由して光ファイバ(F4)に達し、光ファイ
バ(F3)からの出射光(6)は、レンズ(B3)、ミ
ラープリズム11)、ビーム透過プリズム(3)、ミラ
ープリズム(2)及びレンズ(B2)を経由して光ファ
イバ(F2)に達する。こうして(Pl)と(B4)、
(B2)と(B3)が接続される。また電磁石(4)が
ONのときは、この中の鉄芯に永久磁石に対する反発磁
界が住じ、第2図(b)に示すようにビーム透過プリズ
ム(3)は2つのミラープリズム(1) 、 (2)の
間からはずれた位置にくる。この場合、光ファイバ(F
l)からの出射光(7)は、レンズ(Ll)、ミラープ
リズム(1)、ミラープリズム(2)、及びレンズ(B
2)を経由して光ファイバ(F2)に達し、光ファイバ
(F3)からの出射光(8)は、レンズ(B3)、ミラ
ープリズム(1)、ミラープリズム(2)、及びレンズ
(B4)を経由して光ファイバ(F4)に達する。こう
して(Pl)と(B2)、(B3)と(B4)が接続さ
れる。
Fのとき、この中の鉄芯と永久磁石が引き合って、第2
図(a)に示すようにビーム透過プリズム(3)は2つ
のミラープリズム(1) 、 (21の間の位置にくる
。この場合、光ファイバ(Fl)からの出射光(5)は
、レンズ(Ll)、ミラープリズム(1)、ビーム透過
プリズム(3)、ミラープリズム(2)、及びレンズ(
B4)を経由して光ファイバ(F4)に達し、光ファイ
バ(F3)からの出射光(6)は、レンズ(B3)、ミ
ラープリズム11)、ビーム透過プリズム(3)、ミラ
ープリズム(2)及びレンズ(B2)を経由して光ファ
イバ(F2)に達する。こうして(Pl)と(B4)、
(B2)と(B3)が接続される。また電磁石(4)が
ONのときは、この中の鉄芯に永久磁石に対する反発磁
界が住じ、第2図(b)に示すようにビーム透過プリズ
ム(3)は2つのミラープリズム(1) 、 (2)の
間からはずれた位置にくる。この場合、光ファイバ(F
l)からの出射光(7)は、レンズ(Ll)、ミラープ
リズム(1)、ミラープリズム(2)、及びレンズ(B
2)を経由して光ファイバ(F2)に達し、光ファイバ
(F3)からの出射光(8)は、レンズ(B3)、ミラ
ープリズム(1)、ミラープリズム(2)、及びレンズ
(B4)を経由して光ファイバ(F4)に達する。こう
して(Pl)と(B2)、(B3)と(B4)が接続さ
れる。
この光スィッチにおいて光ファイバ(Fl)〜(F4)
のコア直径を0.05 mm 、開口数を021、及び
レンズ(Ll) 〜(B4)の集束定数を0.243
rnm−’、ピッチを0.2、中心屈折率を1.552
とすると、平行光のビーム径は計算ζ二よ、?1.35
mとなる。そしてビーム透過プリズム(3)の角部の面
取シのQ、 l mmと無反射コーティングのマスク代
の0.2朋、及び各光学部品のとシつけ位置精度を考慮
すると、ビーム透過プリズム(3)の第1図に示すよう
な幅(d)は8.5〜4問ぐらい必要になってくる。故
にこの光スィッチは光路を切替えるのにビーム透過プリ
ズム(3)を少なくとも8.5〜411111ぐらいは
移動させなければならない。
のコア直径を0.05 mm 、開口数を021、及び
レンズ(Ll) 〜(B4)の集束定数を0.243
rnm−’、ピッチを0.2、中心屈折率を1.552
とすると、平行光のビーム径は計算ζ二よ、?1.35
mとなる。そしてビーム透過プリズム(3)の角部の面
取シのQ、 l mmと無反射コーティングのマスク代
の0.2朋、及び各光学部品のとシつけ位置精度を考慮
すると、ビーム透過プリズム(3)の第1図に示すよう
な幅(d)は8.5〜4問ぐらい必要になってくる。故
にこの光スィッチは光路を切替えるのにビーム透過プリ
ズム(3)を少なくとも8.5〜411111ぐらいは
移動させなければならない。
またビーム透過プリズム(3)を固定したプリズムホル
ダの中心部にある永久磁石と電磁石(4)との間に働く
力(f)は、永久磁石と電磁石(4)との距離())に
著しく依存し、(f)と(1)の関係は第3図に示すよ
うになる。第3図かられかるように(1)が8.5〜4
朋のときは(f)はあまシ大きくなく、電磁EC)がO
NからOFFに変わったときのビーム透過プリズム(3
)の移動時間がかがシ、光スィッチの応答速度が遅くな
る。更に光ファイバ(Fl)、 (B2)が重力方向で
下になるように取シつけられた場合は、電磁石(4)を
ONからOFFにしても(f)が重力の影響をうけて弱
くなったためにビーム透過プリズム(3)が移動せず、
光路が切替わらない事態も起こシうる。
ダの中心部にある永久磁石と電磁石(4)との間に働く
力(f)は、永久磁石と電磁石(4)との距離())に
著しく依存し、(f)と(1)の関係は第3図に示すよ
うになる。第3図かられかるように(1)が8.5〜4
朋のときは(f)はあまシ大きくなく、電磁EC)がO
NからOFFに変わったときのビーム透過プリズム(3
)の移動時間がかがシ、光スィッチの応答速度が遅くな
る。更に光ファイバ(Fl)、 (B2)が重力方向で
下になるように取シつけられた場合は、電磁石(4)を
ONからOFFにしても(f)が重力の影響をうけて弱
くなったためにビーム透過プリズム(3)が移動せず、
光路が切替わらない事態も起こシうる。
第4図は特開昭56−156802号公報に載っている
2人力2出力の光スィッチの別の従来例を示す図である
。この光スィッチは間隔をあけて並列に2個ずつ並べら
れた光端子ブロック(B1)〜(B4)の円筒形の狗の
中にそれぞれ配置された偏心の小さい微小穴を有するキ
ャピラリ(C1)〜(C4)、キャビラ!J (01)
〜(C4)とそれぞれ幾何学的に同心になるように簡の
中に配置された無反射コーティングがされている球レン
ズ(Ll)〜(B4) 、 光端子ブロック(B1)〜
(B4)の間隔をあけた部分に設けられた無反射コーテ
ィングがされている平行6面体(9)から構成されてお
シ、ボー) (Pi)〜(B4)に配置された光ファイ
バ(Fl)〜(F4)はそれぞれ光端子ブロック(Bl
)〜(B4)の円筒形の簡の中でキャピラ!I (C1
)〜(C4)の微小穴に挿入固着されている。この光ス
ィッチは、平行6面体(9)を第4図に実線で示すよう
な球レンズ(Ll) 、 (B2)を通過した平行光に
直交する位置にしたときは、この両手行光は直進して(
Pl)と(B3)、(B2)と(B4)が接続され、平
行6面体(9)をこの位置から45°回転させて第4図
に点線で示すような位置にしたときには、両手行光は平
行6面体(9)内で光路が切替わって(Pl)と(B4
)、(B2)と(B3)が接続される。
2人力2出力の光スィッチの別の従来例を示す図である
。この光スィッチは間隔をあけて並列に2個ずつ並べら
れた光端子ブロック(B1)〜(B4)の円筒形の狗の
中にそれぞれ配置された偏心の小さい微小穴を有するキ
ャピラリ(C1)〜(C4)、キャビラ!J (01)
〜(C4)とそれぞれ幾何学的に同心になるように簡の
中に配置された無反射コーティングがされている球レン
ズ(Ll)〜(B4) 、 光端子ブロック(B1)〜
(B4)の間隔をあけた部分に設けられた無反射コーテ
ィングがされている平行6面体(9)から構成されてお
シ、ボー) (Pi)〜(B4)に配置された光ファイ
バ(Fl)〜(F4)はそれぞれ光端子ブロック(Bl
)〜(B4)の円筒形の簡の中でキャピラ!I (C1
)〜(C4)の微小穴に挿入固着されている。この光ス
ィッチは、平行6面体(9)を第4図に実線で示すよう
な球レンズ(Ll) 、 (B2)を通過した平行光に
直交する位置にしたときは、この両手行光は直進して(
Pl)と(B3)、(B2)と(B4)が接続され、平
行6面体(9)をこの位置から45°回転させて第4図
に点線で示すような位置にしたときには、両手行光は平
行6面体(9)内で光路が切替わって(Pl)と(B4
)、(B2)と(B3)が接続される。
しかしこの光スィッチは、平行6面体(9)を回転移動
させて光路を切替えるので、回転する移動方向の位置調
整が必要であシ、この位置調整が複雑となる欠点がある
。
させて光路を切替えるので、回転する移動方向の位置調
整が必要であシ、この位置調整が複雑となる欠点がある
。
本発明はこのような従来の欠点を解決するためになされ
たもので、光路を切替える働きをする誘電体の移動距離
を少なくして応答速度を速くする光スィッチの提供を目
的とする。
たもので、光路を切替える働きをする誘電体の移動距離
を少なくして応答速度を速くする光スィッチの提供を目
的とする。
すなわち本発明は、2人力2出力の光スィッチにおいて
、入射する平行光に対し直交する1対の平行面と傾いて
いる2対の平行面とを少なくとも有する角柱状の誘電体
を、平行移動させて光路を切替えることを特徴とする。
、入射する平行光に対し直交する1対の平行面と傾いて
いる2対の平行面とを少なくとも有する角柱状の誘電体
を、平行移動させて光路を切替えることを特徴とする。
以下本発明の詳細を図面を参照して説明する。
第5図は本発明の光スィッチの一実施例を示す図であり
、第1図と共通する部分には同一の符号を付しである。
、第1図と共通する部分には同一の符号を付しである。
この光スィッチの概略的構成は第1図に示したものとほ
ぼ同様であシ、ボー) (Pi)の光ファイバ(Fl)
からの出射光を平行光に変換するレンズ(Ll)、平行
光をボー) (F2)の光ファイバ(F2)に入射スる
レンズ(L2) 、ボート(F3)の光ファイバ(F3
)からの出射光を平行光に変換するレンズ(L3) 、
平行光をボー) (F4)の光ファイバ(F4]に入射
するレンズ(L4)、レンズ(Ll)トレンズ(L3L
及びレンズ(L2)とレンズ(L4)の間にそれぞれ設
け、平行光を直角に曲げる三角柱状のミラープリズム(
1) 、 (2)、2つのミラープリズム(1) 、
(210間に設けた無反射コーティングがなされていて
入射する平行光に対し直交する1対の平行面(10a)
、 (IONと傾いている2対の平行面(lla)
、 (llb) 、 (12a) 、 (12b)を少
なくとも有する角柱状の誘電体θ騰例えば六角柱状のビ
ーム透過プリズムから構成されており、図示しないが誘
電体(13はプリズムホルダの上に、プリズムホルダ側
の面が接着されて固定されている。
ぼ同様であシ、ボー) (Pi)の光ファイバ(Fl)
からの出射光を平行光に変換するレンズ(Ll)、平行
光をボー) (F2)の光ファイバ(F2)に入射スる
レンズ(L2) 、ボート(F3)の光ファイバ(F3
)からの出射光を平行光に変換するレンズ(L3) 、
平行光をボー) (F4)の光ファイバ(F4]に入射
するレンズ(L4)、レンズ(Ll)トレンズ(L3L
及びレンズ(L2)とレンズ(L4)の間にそれぞれ設
け、平行光を直角に曲げる三角柱状のミラープリズム(
1) 、 (2)、2つのミラープリズム(1) 、
(210間に設けた無反射コーティングがなされていて
入射する平行光に対し直交する1対の平行面(10a)
、 (IONと傾いている2対の平行面(lla)
、 (llb) 、 (12a) 、 (12b)を少
なくとも有する角柱状の誘電体θ騰例えば六角柱状のビ
ーム透過プリズムから構成されており、図示しないが誘
電体(13はプリズムホルダの上に、プリズムホルダ側
の面が接着されて固定されている。
プリズムホルダは誘電体0を通過する平行光を含む面と
平行で2つのミラープリズム(11、(2]を結ぶ線と
垂直な方向に移動可能となっていて、その中心部には永
久磁石が取シ付けられている。プリズムホルダの近くに
設けられた駆動部I例えば電磁石がOFFのとき、この
中の鉄芯と永久磁石が引き合って、第6図(a)に示す
ように誘電体(13は2つノミラープリズム(11、(
2)の間の位置にくる。この場合、光ファイバ(Pl)
からの出射光(19は面(IIJI)に入射した後誘電
体(13内で屈折して面(12b)を通過し結局光ファ
イバ(F4)に達し、光ファイバ(F3)からの出射光
−は面(128)に入射した後誘電体(131内で屈折
して面(llb)を通過し結局光ファイバ(F2)に達
する。こうして(Pl)と(F4)、(F2)と(F3
)が接続される。また駆動部αをかONのとき、この中
の鉄芯に永久磁石に対する反発磁界が生じ、第6図(b
)に示すように誘電体13は2つのミラープリズム(1
) 、 (2]の間から少しずれた位置にくる。この場
合、光ファイバ(Fl)からの出射光(17]は面(1
0M)に直交するように入射した後誘電体餞内を直進し
て面(10b)を通過し結局光ファイバ(F2)に達し
、光ファイバ(F3)からの出射光(181は誘電体(
131外を進んで光ファイバ(F4)に達する。こうし
て(Pl)ト(F2) 、(F3)と(F4)が接続さ
れる。
平行で2つのミラープリズム(11、(2]を結ぶ線と
垂直な方向に移動可能となっていて、その中心部には永
久磁石が取シ付けられている。プリズムホルダの近くに
設けられた駆動部I例えば電磁石がOFFのとき、この
中の鉄芯と永久磁石が引き合って、第6図(a)に示す
ように誘電体(13は2つノミラープリズム(11、(
2)の間の位置にくる。この場合、光ファイバ(Pl)
からの出射光(19は面(IIJI)に入射した後誘電
体(13内で屈折して面(12b)を通過し結局光ファ
イバ(F4)に達し、光ファイバ(F3)からの出射光
−は面(128)に入射した後誘電体(131内で屈折
して面(llb)を通過し結局光ファイバ(F2)に達
する。こうして(Pl)と(F4)、(F2)と(F3
)が接続される。また駆動部αをかONのとき、この中
の鉄芯に永久磁石に対する反発磁界が生じ、第6図(b
)に示すように誘電体13は2つのミラープリズム(1
) 、 (2]の間から少しずれた位置にくる。この場
合、光ファイバ(Fl)からの出射光(17]は面(1
0M)に直交するように入射した後誘電体餞内を直進し
て面(10b)を通過し結局光ファイバ(F2)に達し
、光ファイバ(F3)からの出射光(181は誘電体(
131外を進んで光ファイバ(F4)に達する。こうし
て(Pl)ト(F2) 、(F3)と(F4)が接続さ
れる。
この光スィッチは第6図かられかるように、光路を切替
えるのに誘電体Q3を1つの平行光を回避する距離だけ
移動させればよく、この移動距離は磁石との間に働く力
は従来の約1.7倍となるため、光スィッチの応答速度
は遠くなシ更(=光スイッチの重力に対する方向依存性
も押えられる。
えるのに誘電体Q3を1つの平行光を回避する距離だけ
移動させればよく、この移動距離は磁石との間に働く力
は従来の約1.7倍となるため、光スィッチの応答速度
は遠くなシ更(=光スイッチの重力に対する方向依存性
も押えられる。
なお誘電体(13を無反射コーティングがなされていて
入射する平行光に対し直交する1対の平行面と傾いてい
る2対の平行面とを有する八角柱状のビーム透過プリズ
ムとしたときには、これをプリズムホルダ上に固定する
のに無反射コーティングがなされていない1つの側面も
プリズムホルダに接着できるので更に都合がよい。
入射する平行光に対し直交する1対の平行面と傾いてい
る2対の平行面とを有する八角柱状のビーム透過プリズ
ムとしたときには、これをプリズムホルダ上に固定する
のに無反射コーティングがなされていない1つの側面も
プリズムホルダに接着できるので更に都合がよい。
以上説明したように本発明の光スィッチは、入射する平
行光に対し直交する1対の平行面と傾いている2対の平
行面とを少なくとも有する角柱状の誘電体を平行移動さ
せてなるので、この移動距離を少なくすることができ、
この結果応答速度が遠くなシ、重力に対する方向依存性
を押えられる。
行光に対し直交する1対の平行面と傾いている2対の平
行面とを少なくとも有する角柱状の誘電体を平行移動さ
せてなるので、この移動距離を少なくすることができ、
この結果応答速度が遠くなシ、重力に対する方向依存性
を押えられる。
第1図と第2図は従来の光スィッチを示す断面図、第3
図は(f)と(1)の関係を示すグラフ、第4図は従来
の光スィッチを示す断面図、第5図と第6図は本発明の
一実施例を示す断面図である。 (Fl) 、 (F2) 、 (F3) 、 (F4)
・・・光ファイバ(Ll) 、 (L2) 、 (L3
) 、 (L4)・・・レンズ(10a)、 (10b
)、 (lla)、 (llb)、 (12g)、 (
12b) =−平行面Q3)・・・・・・誘電体 (14)・・・・・駆動部 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名)第2図 第2図 第 3 図 ノ(宗訳λ 第 4 図 第 5 図
図は(f)と(1)の関係を示すグラフ、第4図は従来
の光スィッチを示す断面図、第5図と第6図は本発明の
一実施例を示す断面図である。 (Fl) 、 (F2) 、 (F3) 、 (F4)
・・・光ファイバ(Ll) 、 (L2) 、 (L3
) 、 (L4)・・・レンズ(10a)、 (10b
)、 (lla)、 (llb)、 (12g)、 (
12b) =−平行面Q3)・・・・・・誘電体 (14)・・・・・駆動部 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名)第2図 第2図 第 3 図 ノ(宗訳λ 第 4 図 第 5 図
Claims (1)
- 第1の光7アイバからの出射光を第1の平行光に変換す
る第1のレンズと、平行光を第2 O光ファイバに入射
する第2のレンズと、第3の光ファイバからの出射光を
第2の平行光に変換する第3のレンズと、平行光を、第
4の光ファイバに入射する第4のレンズと、入射する平
行光に対し直交する1対の平行面と傾いている2対の平
行面とを少なくとも有し、且つ一前記第1の平行光と前
記第2の平行光のうちの一方が前記1対の平行面に入射
したときに前記第1の光ファイバを前記第2の光ファイ
バに接続させ、また前記第3の光ファイバを前記第4の
光ファイバに接続させ、且つ前記の両手行光が前記2対
の平行面に入射したときに前記第1の光ファイバを前記
第4の光ファイバに接続させ、また前記第3の光ファイ
バを前記第2の光ファイバに接続させる角柱状の誘゛電
体と、前記誘電体を平行移動させる駆動部とを備えたこ
とを特徴とする光スィッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1420884A JPS60159720A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 光スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1420884A JPS60159720A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 光スイツチ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60159720A true JPS60159720A (ja) | 1985-08-21 |
Family
ID=11854683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1420884A Pending JPS60159720A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 光スイツチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60159720A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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