JPS6020090Y2 - 光路切換デバイス - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は光フアイバ通信システム等で用いられず光路切
換デバイス、特に多数の光フアイバ間の光路の切り換え
を行なう多チヤンネル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
フアイバ通信の実用化が急速に進展している。

この光フアイバ通信の実用化において、多数の光フアイ
バ間の光路の切換えを行なう多チヤンネル光路切換デバ
イスは不可欠なデバイスの一つである。

従来、ｎを２又はそれ以上の整数とするとき、１対ｎの
多チヤンネル光路切換デバイスは多く提案されているが
、ｎ対ｎの多チヤンネル光路切換デバイスの提案はもと
んど見当らない。

わずかながら基板上の光ガイドで構成されるｎ対ｎの光
路切換デバイスが報告されているが、光ガイドが高損失
であること、光ファイバと光ガイドとの間で高効率を光
学結合を達成くるのが難しいなど、高効率で光ビームの
切換伝送を行なうのが困難であるという欠点があり、実
用にはほど遠いものかあつた。

したがって本考案の目的は、上述の欠点を除去して、小
型で高効率で光ビームの切換伝送が可能なｎ対ｎの光路
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
に向かって屈折率が次第に減少し、光の蛇高周期に対し
てほぼＮ／２周期（Ｎは正の整数）の長さを有し、前記
中実軸にほぼ垂直な両端面を有する集束性光伝送体を、
前記中心軸を通る平面で切断してなる半円住状の光伝送
体が、前記切断面を互いに向き合わせて２個並列に固定
されて戒る結合光伝送体と、この結合光伝送体に回転を
施す手段とを備えた光路切換デバイスが得られる。

次に図面を参照して本考案を詳細に説明する。

第１図は本考案の一実施例における結合光伝送体と光フ
ァイバを示した図で、ａは斜視図、ｂはａの中心軸方向
に見た正面図、Ｃは結合光伝送体を９０’回転した場合
の正面図図である。

第１図ａおよびｂにおいて、半円住状の光伝送体１及び
２は、中心軸Ｘに垂直な断面内で中心から創遊に向かっ
て屈曲率が次第に減少し、長さが光の蛇行周期に対して
ほぼｌ／２周期で中心軸にほぼ垂直な両端面をもつ集束
性光伝送体を、中心軸Ｘを通る平面で切断して得られる
半円住状の光伝送体である。

これらの光伝送体１及び２は切断面を互いに向き合わせ
て並列して固定され、結合光伝送体を形成している。

そして両切断面の間隙３は、両側の半円注状の光伝送体
１及び２内を進む光がそれらの切断面でいずれもすべて
反射される程度の寸法すなわち光の波長の数倍以上にし
である。

入射側の光ファイバ４及び５の端面ば半円注状光伝送体
１及び２の一方の端面にそれぞれ近接して置かれ、出射
側の光ファイバ６及び７は半円注状の光伝送体１及び２
の他方の端面にそれぞれ近接して配置されており、各光
ファイバ４〜７の端面は、半円注状の光伝送体１及び２
の脅威端面の、中心軸Ｘを通り間隙３に垂直な直線ｙ及
びｙ′から若干はなれた位置に近接して配置されている
。

以上の構成において、光ファイバ４を伝搬してきた光は
半円注状光伝送体１の端面にほぼ垂直に入射する。

光伝送体１に入射した光は、それが有する集束作用によ
って、中心軸Ｘに向かって進み、間隙３をはさむ切断面
で広がった状態で全反射され、全反射した光は半円注状
光伝送体１の他の端面にほぼ垂直に集束して出射し、光
ファイバ７に入射する。

光ファイバ５を出射した光は同様にして半円注状光伝送
体２の他方の端面に近接して置かれた光ファイバ６に集
束された状態で入射する。

すなわち第１図ａとｂに示すような状態においては。

光ファイバ４及び５の光は光ファイバ７及び６にそれぞ
れ入射する。

そしてこの場合に。おける光の損失は光ファイバ４〜７
と光伝送体１及び２の端面における反射損失だけである
。

次に第１図Ｃに示すよつに、結合光伝送体を中心軸Ｘの
まわりに図示してない回転手段により９００の角度だけ
回転すると、光ファイバ４及び５か：らの光は光ファイ
バ６及び７にそれぞれ高効率で入射する。

したがって第１図に示した実施例によれば、２対２の高
効率な光路切換デバイスが実現される。

第２図は本考案の第二の実施例における結合光こ伝送体
と光ファイバを正面から見た図で、ａ、 ｂ及びＣは前
者の間隙の向きが互いに異なる３つの場合を示している
。

光ファイバ８〜１３は２つずつ組になって互いに１２０
°異なった角度に配置されている。

まず第２図ａにおいて、光ファイバ４８．９及び１０を
出射した光は間隙３の部分で全反射して光ファイバ１１
，１２、及び１３にそれぞれ集束的に入射される。

次に結合光伝送体を図示してない回転手段で１２０°だ
け回転すると、第１図すに示すように、光ファイバ８，
９及び１０を出射した光は光ファイバ１２．１３及び１
１にそれぞれ入射する。

さらに結合光伝送体を１２００回転すると、第２図Ｃに
示すように、光ファイバ８．９及び１０からの光は光フ
ァイバ１３．１１及び１２にそれぞれ入射され、３対３
の光路切換えができる。

そして本実施例の場合も、半円注状光伝送体１及び２が
有する集束作用によって、入射側の光ファイバ８，９及
び１０の光は出射側の７光ファイバ１１．１２及び１３
にそれぞれ高効率で入射される。

第３図は本考案の第３の実施例における結合光伝送体と
光ファイバの正面図であって、ａ、ｂ及びＣは光ファイ
バの配置が互いに異なる３つの場１合を示している。

機能的には第１図の実施例の３つの変形である。

第３図ａにおいては、入射側の光ファイバ１４〜１６か
らの光は出射側の光ファイバ１７〜１９に、光ファイバ
２０〜２２からの光は光ファイバ２３〜２５にそれぞれ
入射する。

ここで結合光伝送体を回転手段により９０°回転すると
、第１図すとＣとの関係から分るように、光ファイバ１
４〜１６からの光はファイバ２３〜２５に、光ファイバ
２０〜２２からの光は光ファイバ１７〜１９にそれぞれ
入射する。

すなわち６対６の光路切換えが行なわれる。

第３図すにおいては、光ファイバ２６〜２８及び２９〜
３１からの光は光ファイバ２３〜３４及び３５〜３７に
それぞれ入射し、結合光伝送体を９０°回転くると、こ
れも第１図すとＣから分るように、前者からの光は光フ
ァイバ３５〜３７に、後者からの光は光ファイバ３２〜
３４に入射され、６対６の光路切換えが行なわれる。

第３図Ｃにおいては１桝１２の光路切換えが行なわれる
が、前述の説明から容易に類推できるのでここでは説明
を省略する。

また上記実施例において、半円注状の光伝送体１及び２
には１７２周期の長さをもつ集束性光伝送体からつくら
れたものを用いたが、Ｎは正の整数とするとき、Ｎ／２
周期の長さの集束性光伝送体からつくられたものを用い
てもよい。

更に上記実施例において、光伝送体と光ファイバの端面
に反射防止手段（反射防止膜の形成や屈折率整合物質の
挿入等）を施すことにより一層の低損失化を図った光路
切換デバイスが自現できる。

さらに上記実施例において、半円住状光伝送体１及び２
がつくる間隙３に、半円注状光伝送体１及び２を進む光
を全反射させることができる物質たとえば誘電体の多層
膜から戒る反射層を設けてもよい。

この場合両光伝送体は密着させることが出来、結合光伝
送体の形成が容易になる。

最後に本考案が有する特徴を列挙すれば、光ファイバの
移動を伴わずに光路の切換えができるので安定な光路切
換デバイスが得られ、また光伝送体に微小な集束性光伝
送体を用いることができるので（例えば直径２〜３−ｒ
ＩｒＩｒＬ長さ４〜５ｒｒｒ！ＩＬ）多チャンネルであ
るにも拘らず小型な光路切換デバイスが実現でき、更に
簡単な構成ではあるが一般にｎ対ｎの多チヤンネル光路
切換デバイスが得られること等である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例における結合光伝送体と光フ
ァイバを示した図で、ａは斜視図、ｂはａを中心軸方向
に見た正面図、Ｃは結合光伝送体を９０°回転した場合
の正面図をあられしており、第２図は本考案の第２の実
施例における結合光伝送体と光ファイバを正面から見た
図で、ａ、 ｂおよびＣは前者の間隙の向きが互いに異
なる３つの場合をあられしたものであり、第３図は本考
案の第３の実施例における結合光伝送体と光ファイバの
正面図であって、ａ、ｂおよびＣは光ファイバの配置が
互いに異なる３つの場合をあられしたものである。 符号の説明：１および２は半円注状光伝送体、３は間隙
、４および５は入射側光ファイバ、６および７は出射側
光ファイバ、Ｘは中心軸、ｙとｙ′は間隙３に垂直な直
線をそれぞれあられしている。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
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
   が次第に減小し、光の蛇行周期に対してほぼＮ／２周期
   （Ｎは正の整数）の長さを有し、前記中心軸にほぼ垂直
   な両端面を有する集束性光伝送体を、前記中心軸を通る
   平面で切断してなる半同性状光伝送体が、前記切断面を
   互いに向き合わせて２個並列に固定されて威る結合光伝
   送体と、この結合光伝送体に回転を施す手段とを備えた
   光路切換デバイス。