JPS6039851Y2 - 光スイッチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は光フアイバ通信装置等で用いられる光スィッチ
、とくに多数の光フアイバ間の光路の切り換を行うこと
のできる、小型高性能でかつ組み立てが容易な光スィッ
チに関するものである。

従来、多数の光フアイバ間の光路の切り換えを行うこと
のできる光スィッチ（以後ｍを正の整数として、ｍチャ
ンネル型光スイッチと呼ぶ）としては、第１図に示す形
式のもの、あるいは第２図に示す形式のもの等が報告さ
れている。

第１図の例は、昭和５坪度電子通信学会総合全国大会講
演論文集８５６に記載された４チヤンネル型光スイツチ
である。

第１図ａては全体の斜視図を、第１図すては断面から見
た図を示している。

光ファイバ１と被接続ファイバ２． ３． ４． ５と
の間の光路の切り換えは、光ファイバ１が貫通する形状
で取り付けられた直方体の鉄ブロック６を、４個の電磁
石？、８，９．１０でもって、アクリルケース１１の４
角に引きつけて、光ファイバどうしを突き合わせること
によって行われる。

このような光スィッチでは、光フアイバ自体を動かすた
め光ファイバが受ける機械的ダメージが大きいと考えら
れ、また組み立ての際に被接続ファイバ２，３゜４．５
を１本づつ調整し最適の位置に固定しなければならない
等の欠点を有している。

第２図の例は同じく昭和５坪度電子通信学会総合全国大
会講演論文集８６０に記載された４チヤンネル型光スイ
ツチである。

第２図ａでは全体の斜視図を、第２図すでは原理図を示
している。

光ファイバ１２と、被接続ファイバ１３，１４，１５，
１６との間の光路の切り換えは、各々の光ファイバの先
端１゜ に配置された、ｊヒツチ長の集束性光伝送体１７．１８
，１９，２０，２１と回転鏡２２、およびステップモー
タ２３を用いて行われる。

即ち、第２図すを用いて説明すると、光ファイバ１２か
ら出射した光は、集束性光伝送体１７により平行ビーム
とされ、回転鏡２２により直角方向に反射されて集束性
光伝送体１８に入射し、再び集束されて光ファイバ１３
へと結合される。

回転鏡２２をステップモータ２３により回転せれば、光
ファイバ１２から出射した光を光ファイバ１４，１５．
１６へも結合させることができ、光ファイバ１２と光フ
ァイバ１３．１４，１５，１６との間の光路の切り換を
行うことができる。

この様な光スィッチは、光フアイバ自体を動かす必要が
なく機械的ダメージごが少いなどの利点はあるが、組み
立ての際に被接続ファイバ１３，１４，１５゜１６を１
本づつ最適の位置に調整し固定しなけれはならない、ま
た被接続ファイバ１本に対し１ピッチの長さの集束性光
伝送体１個を必要とするため、材料費用が高価になる等
の欠点を有していた。

本考案の目的は上述の欠点を除去し、機械的ダメージが
少く、組み立てが容易で、安価、小型、高性能のｍチャ
ンネル型光スイッチを提供することにある。

本考案によれは、中心軸にほぼ垂直な両端面を有し、か
つ片端面に反射膜を施した長さ約（２ｎ−１）／４ピッ
チ（ｎは正の整数）の集束性光伝送体と、前記集束性光
伝送体の反射膜を有しない端面へ突き合わせる形で配置
した複数本の光ファイバと、前記集束性光伝送体を回転
させるための手段とを含む光スィッチにおいて、前記複
数本の光ファイバとして、１本の光ファイバを中心とし
て複数本の光ファイバを同一円周上に配置した光ファイ
バ束を用い、また前記手段は前記集束性光伝送体を互い
に中心軸が平行に偏心させて収納することができる中空
部を有する第一の中空円柱体と、前記第一の中空円柱体
を、互いに中心軸が平行に偏心させて収納することがで
き、かつ、直径が第一の中空円柱体の直径よりも僅かに
大きな円柱状中空部を有する第二の中空円柱体とから構
成されることを特徴とする光スィッチが得られる。

次に図面を参照して本考案を詳細に説明する。

第３図ａは本考案の実施例であり、６チヤンネル型光ス
イツチを示す斜視図である。

２４は片端面に反射膜Ｒを施した長さ約Ｌピッチの集束
性光信送体、２５は集束性光伝送体２４を偏心させて収
納することのできる第一の中空円柱体、２６は第一の中
空円柱体２５を偏心させて収納することのできる第二の
中空円柱体である。

そして２５，２６および２７の中心軸は互いに平行であ
る。

第二の中空円柱体２６には、該中心軸を回転中心軸とし
て、集束性光伝送体２４、及び第一、第二の中空円柱体
２５．２６を回転させるために、ステップモータ３５の
回転シャフトの取り付は穴２７が取り付けられている。

２８〜３４は光ファイバである。

第３図す、 ｃは第３図ａで示した実施例の原理を説明
する図であり、この図を用いて、光路の切り換え機構を
説明すると、第３図すにおいて中心の光ファイバ２８は
回転中心軸Ｃ１上に配置され、６本の光ファイバ２９〜
３４は回転中心軸Ｃ１を中心とした半径ｒの円周上に等
間隔で配置されている。

光ファイバ２８から出射した光は、集束性光伝送体２４
に入射し、集束性光伝送体２４の片方の端面に施された
反射膜Ｒて反射されて、集束性光伝送体２４の中心軸Ｃ
３に関して、光ファイバ２８と軸対称な位置にある光フ
ァイバ２９へと結合される。

第３図Ｃは、第３図すの状態から、集束性光伝送体２４
を回転中心軸Ｃ３の回りに約６０°回転させて、光ファ
イバ２８からの光を光ファイバ３０へ結合させた状態を
表している。

同様にして、光ファイバ２８からの光を光ファイバ３１
〜３４へも結合させることができる。

以上の様にして、集束性光伝送体２４を回転中心軸Ｃ１
を中心として回転させることより、光ファイバ２８と光
ファイバ２９〜３４の間の光路の切り換えを行うことが
できる。

具体的には第３図ａにおいて、ステップモータ３５で、
集束性光伝送体２４を収納した第一の中空円柱体、及び
第二の中空円柱体とを一体で回転させることにより光路
の切り換えを行うことができる。

ここで光ファイバ２８と光ファイバ２９〜３４の間の光
路の接続を効率良く行うためには、光ファイバ２８の中
心と２９〜３４の光ファイバの各々の中心との距離をｒ
として集束性光伝送体２４の中心軸Ｃ３と回転中心軸Ｃ
２との距離を、をに設定する必要かある。

第３図ａの実施例では、この距離を、第一の中空円柱体
２５を第二の中空円柱体２６の内部で回転させることに
より精度良く調整することができるため、効率の良い光
フアイバ間の光路の接続を得ることができる。

即ち光スイッチとして光の挿入損失の値を小さくするこ
とができる。

次に第４図に本考案における一重偏心管を示し集束性光
伝送体２４の中心軸Ｃ３と回転中心軸Ｃ１、即ち第二の
中空円柱体２６の中心軸との間の距離の調整方法を説明
する。

第一の中空円柱体２５の中心軸Ｃ２は回転中心軸Ｃ１に
対して、距離（１１だけ平行にすれており、また集束性
光伝送体２４の中心ｆｉｌｌｌｃ３は、第一中空円柱体
２５の中心軸Ｃ２に対し距離（１２だけ平行にずれてい
る。

従って回転中心！、と集束性光伝送体２４との間の距離
（１３は、第一の中空円柱体２５を中心軸Ｃ２の回りで
３６０°回転させることにより、ｄｌ−ｄ２の値（（ｌ
、＞ｄ２の場合）もしくはＯ（ｄ、≦鳴の場合）より大
きく、（１、十（１゜の値より小さい任意の値をとるこ
とが可能である。

そこで、ｄｌ及びｄ２を適切に定めてやれは、回転中心
軸Ｃ１と集束性光伝送体２６の中心中１ＩＩＣ３との間
の距離（１３を、第３図ａて示した光スイッチが効率良
い光フアイバ間の光路接続を行うことのできる距離、シ
に精度よく調整することが可能である。

このように調整した後、接着剤又はネジで第１の中空円
柱体と第２の中空円柱体を相互に固定する。

第５図は、第３図に示した光スイッチにおいて光ファイ
バ２８を中心として同一円周上に等間隔で配置された光
ファイバ２９〜３４の光ファイバ束を得るための一方法
を示したものである。

第５図ａて示すように、直径が等しく２ａである光ファ
イバ３６〜４２を、光ファイバ３６を中心にして、他の
光ファイバ３７〜４２を互いの外周が接するように配置
すれば、光ファイバ３７〜４２を半ｉ２ａの円周上に等
間隔て精度良く配置することができる。

第５図すは第５図ａに示した光ファイバ束を作製する方
法を示したものである。

光ファイバ３７〜４２、及び光ファイバ３７〜４２と同
じ半径を有する光ファイバ４３〜４５を、頂角６０°の
ｖ荷台４６に装填し、押え板４７を用いて、光ファイバ
の互いの外周が接するように稠密に押え込み、接着剤を
用いて装着させると第５図ａに示した光ファイバ束に、
光ファイバ４３，４４．４５を付は加えた形の光ファイ
バ束が得られる。

ここで光ファイバ４３，４４．４５は第５図ａに示した
光ファイバ束を得る目的のためだけに使用された。

第５図Ｃは、第５図すは示した作製法で得られた光ファ
イバ束を接着剤４８を用いて金属パイプ４９に埋め込ん
だ状態を示している。

以上の様にして得られた光ファイバ束を第４図ａに示し
た６チヤンネル型光スイツチに適用させる場合には、第
３図の偏心管において、回転中心軸Ｃ２と集束性光伝送
体２６の中心軸Ｃ３との間の距離ｄ３をａに設定してや
れば良い。

以上の実施例における光スイッチにおいては、第３図に
示したような中空円柱体２個から成る回転支持手段を用
いたが、第６図に示すような、１個の中空円柱体だけか
ら構威し、もしくは第７図に示すような、３個の中空円
柱体を用いた二重偏心管構造等を用いることができるの
は明らかである。

最後に本考案が有する特徴を列挙すれば、１本の光ファ
イバと、この光ファイバを中心して同心円上に配置した
複数本の光ファイバとをまとめた光ファイバ束を用いる
ことができ、又第４図に示す一重偏心管を用いることが
できるため、光スイッチ組み立てが容易であること、光
ファイバは固定されており、光ファイバは機械的ダメー
ジを受けにくいため、光スイッチとしての信頼度が高い
こと、１個の集束性光伝送体しか必要としないので安価
になること、小型のステップモータを用いることにより
、光スイツチ全体の大きさを２５ｒＩｒＩｎφ×４−程
度にすることができ小型であること、また光ファイバ及
び集束性光伝送体の各々の突き合わさる端面に無反射コ
ーテグを施すことにより、光スイッチでの光の挿入損失
を微小にすることができ高性能である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の光スイッチの構成を示す斜視
図、第３図は本考案の実施例を示す図であり、第３図ａ
は斜視図、第３図す、 ｃは原理図を示す。 第４図は本考案に於ける一重偏心管を示す図である。 第５図ａ、 ｂｔ ｃは光ファイバ束を得るための方
法を示した図、第６図、第７図は本考案に於ける一重偏
心管の第２、第３の実施例を示す図である。 ２４・・・・・・片端面に反射膜Ｒを施した長さ約１ピ
４ ツチの集束性光伝送体、２５・・・・・・第一の中空円
柱体、２６・・・・・・第二の中空円柱体、２７・・・
・・・第二の中空円柱体に設けられた回転シャフトの取
り付は穴、２８〜３４・・・・・・光ファイバ、３５・
・・・・・ステップモータを示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 中心軸にほぼ垂直な両端面を有し、かつ片端面に反射膜
   を施した長さ約（２ｎ−１）／４ピッチ（ｎは正の整数
   ）の集束性光伝送体と、前記集束性光伝送体の反射膜を
   有しない端面へ突き合わせる形で配置した光ファイバ束
   とを含み前記集束性光伝送体を回転させて光路を切換え
   る光スィッチにおいて、前記光ファイバ束が１本の光フ
   ァイバを中心として複数本の光ファイバを同一円周上に
   配置した光ファイバ束であり、前記集束性光伝送体が互
   いに中心軸を平行に偏心さてて収納する中空部を有する
   第一の中空円柱体に収納され、前記第一の中空円柱体が
   互いに中心軸を平行に偏心させて収納する直径が第一の
   中空円柱体の外径よりも僅かに大きい円柱状中空部を有
   する第二の中空円柱体に収納され、前記第二の中空円柱
   体の中心軸が回転手段の回転中心軸に固定され、且つ前
   記転中心軸の延長上に前記１本の光ファイバが配置され
   ていることを特徴とする光スィッチ。