JPS6054651B2 - 光スイツチ - Google Patents
光スイツチInfo
- Publication number
- JPS6054651B2 JPS6054651B2 JP52100253A JP10025377A JPS6054651B2 JP S6054651 B2 JPS6054651 B2 JP S6054651B2 JP 52100253 A JP52100253 A JP 52100253A JP 10025377 A JP10025377 A JP 10025377A JP S6054651 B2 JPS6054651 B2 JP S6054651B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- optical
- lens
- light
- switching
- 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.)
- Expired
Links
Landscapes
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光ファイバ通信方式において光ファイバの光
伝送路を切換える光スイッチに係り、特に入力側の光フ
ァイバと出力側の複数本の光ファイバとを選択的に結ぶ
機構を改良したものに関する。
伝送路を切換える光スイッチに係り、特に入力側の光フ
ァイバと出力側の複数本の光ファイバとを選択的に結ぶ
機構を改良したものに関する。
光スイッチは光ファイバ通信において光伝送路の障害
発生時に予備ルートヘの切換えを行つたり、加入者系光
交換、中継光交換等に用いられ重要な役割を行うもので
あり、従来第１図ａに示されるようなものが提案されて
いる。
発生時に予備ルートヘの切換えを行つたり、加入者系光
交換、中継光交換等に用いられ重要な役割を行うもので
あり、従来第１図ａに示されるようなものが提案されて
いる。
これは光スイッチ１の内部に３つの集光、拡散用のレン
ズ２ないし４が９０度の角度で対称的に配設されてこれ
らのレンズ２ないし４の中心部に全反射ミラー５が略４
５度回動すべく設けられ、更に各レンズ２ないし４にそ
れぞれ光ファイバ６ないし８が光を入、出射すべく設置
されて成る。そして光ファイバ６から出射した光がレン
ズ２で平行ビームを作るようにされ、全反射ミラー５を
鎖線のように上方に回動位置してレンズ２と３の光路か
ら除去するとレンズ２からの平行ビームがレンズ３て集
光して光ファイバ７に入射し、全反射ミラー５を実線の
ように下方に回動して４５度傾いた状態に位置するとレ
ンズ２からの平行ビームがその全反射ミラー５で４５度
光路変換し、更にレンズ４て集光して光ファイバ８に入
射するようになり、こうして光ファイバ６が光ファイバ
７、 ８のいずれか一方に選択的に切換えられるのであ
る。このうなスイッチの切換による接続状態は第２図を
に簡略化して示されている。ところでか）るスイッチ作
用における全反射ミラー５の動作状態を考察するに、そ
の全反射ミラー５が実線の状態から上方へ回動して鎖線
のような状態になる場合には、ミラー自体をレンズ２と
３の光路中から除去すれば良いので、ストッパに当つて
多少振動現象を生じたとしてもビームに何等悪影響を及
ぼさない。
ズ２ないし４が９０度の角度で対称的に配設されてこれ
らのレンズ２ないし４の中心部に全反射ミラー５が略４
５度回動すべく設けられ、更に各レンズ２ないし４にそ
れぞれ光ファイバ６ないし８が光を入、出射すべく設置
されて成る。そして光ファイバ６から出射した光がレン
ズ２で平行ビームを作るようにされ、全反射ミラー５を
鎖線のように上方に回動位置してレンズ２と３の光路か
ら除去するとレンズ２からの平行ビームがレンズ３て集
光して光ファイバ７に入射し、全反射ミラー５を実線の
ように下方に回動して４５度傾いた状態に位置するとレ
ンズ２からの平行ビームがその全反射ミラー５で４５度
光路変換し、更にレンズ４て集光して光ファイバ８に入
射するようになり、こうして光ファイバ６が光ファイバ
７、 ８のいずれか一方に選択的に切換えられるのであ
る。このうなスイッチの切換による接続状態は第２図を
に簡略化して示されている。ところでか）るスイッチ作
用における全反射ミラー５の動作状態を考察するに、そ
の全反射ミラー５が実線の状態から上方へ回動して鎖線
のような状態になる場合には、ミラー自体をレンズ２と
３の光路中から除去すれば良いので、ストッパに当つて
多少振動現象を生じたとしてもビームに何等悪影響を及
ぼさない。
これに対して逆に全反射ミラー５が鎖線の状態から下方
へ回動して実線のような４５度傾いた状態になるとき、
慣性エネルギが吸収される迄の間ミラー５がストッパに
当つた状態で繰り返えすと、レンズ４で集束された光ビ
ームの焦点０の位置が０″，『等にずれる。この結果光
ファイバ６が光ファイバ８に切換つた直後は前述のよう
な振動によるチヤタリングで光ファイバ８の光出力が第
１図ｃのように不安定になり、このチヤタリング時間は
数Ｍｓｅｃから数１０ＴｒＬｓｅｃのオーダに達するの
で、特に高速での光伝送路切換が要求される場合には影
響が非常に大きくなる。本発明はこのような点に鑑みて
チヤタリング等を生じないように切換動作することを目
的としたもので、少し余裕のある大きさの屈折部材を平
行ビーム中に出し入れして、光を直進したりまたは屈折
部材て屈折させて光路変更することにより切換動作する
うにした光スイッチを提供するものである。
へ回動して実線のような４５度傾いた状態になるとき、
慣性エネルギが吸収される迄の間ミラー５がストッパに
当つた状態で繰り返えすと、レンズ４で集束された光ビ
ームの焦点０の位置が０″，『等にずれる。この結果光
ファイバ６が光ファイバ８に切換つた直後は前述のよう
な振動によるチヤタリングで光ファイバ８の光出力が第
１図ｃのように不安定になり、このチヤタリング時間は
数Ｍｓｅｃから数１０ＴｒＬｓｅｃのオーダに達するの
で、特に高速での光伝送路切換が要求される場合には影
響が非常に大きくなる。本発明はこのような点に鑑みて
チヤタリング等を生じないように切換動作することを目
的としたもので、少し余裕のある大きさの屈折部材を平
行ビーム中に出し入れして、光を直進したりまたは屈折
部材て屈折させて光路変更することにより切換動作する
うにした光スイッチを提供するものである。
以下に本発明を図面の実施例により具体的に説明する。
第２図Ａ，ｂの本発明の第１の実施例によると、半円板
状の屈折部材９が中心の軸１０をモータ１１に連結して
例えば半回転づつ回転する．ようになつており、このよ
うな屈折部材９の回転する領域の一方の側に光ファイバ
６がレンズ２を介して所定の角度傾斜した状態で対設さ
、その他方の側にレンズ３を有する光ファイバ７が光フ
ァイバ６と同軸上に設けられると共に他のレンズ４を有
する光ファイバ８が光ファイバ７より少し内側にずれた
位置に平行に設けられている。屈折部材９は光学ガラス
等のように使用波長での透過特性に優れ、且つ比較的屈
折率が大きいものであり、両面の平行度、平滑度共に充
分優れていて無４反射コート処理が施され、更に吸収、
散乱、反射損失が共に最小なものである。またレンズ２
と共に光ファイバ６は屈折部材９の屈折率に対応してほ
Ｓ゛すべての光が屈折部材９に入射し得る角度だけ傾き
、レンズ４と共に光ファイバ８は屈折部材９からの光の
出射角度だけ傾いた位置に設けられている。なお、光フ
ァイバ６から出射してレンズ２により拡散する平行光の
ビームは或る程度の太さを有しており、直進する光のビ
ームと屈折部材９で屈折する光のビームが重なることな
く１００％の分離比で分離されるための条件は、屈折部
材９の厚さをＤ、屈折率をｎ１入射角をθ、ビーム径を
φと）すると次式のようになる。
状の屈折部材９が中心の軸１０をモータ１１に連結して
例えば半回転づつ回転する．ようになつており、このよ
うな屈折部材９の回転する領域の一方の側に光ファイバ
６がレンズ２を介して所定の角度傾斜した状態で対設さ
、その他方の側にレンズ３を有する光ファイバ７が光フ
ァイバ６と同軸上に設けられると共に他のレンズ４を有
する光ファイバ８が光ファイバ７より少し内側にずれた
位置に平行に設けられている。屈折部材９は光学ガラス
等のように使用波長での透過特性に優れ、且つ比較的屈
折率が大きいものであり、両面の平行度、平滑度共に充
分優れていて無４反射コート処理が施され、更に吸収、
散乱、反射損失が共に最小なものである。またレンズ２
と共に光ファイバ６は屈折部材９の屈折率に対応してほ
Ｓ゛すべての光が屈折部材９に入射し得る角度だけ傾き
、レンズ４と共に光ファイバ８は屈折部材９からの光の
出射角度だけ傾いた位置に設けられている。なお、光フ
ァイバ６から出射してレンズ２により拡散する平行光の
ビームは或る程度の太さを有しており、直進する光のビ
ームと屈折部材９で屈折する光のビームが重なることな
く１００％の分離比で分離されるための条件は、屈折部
材９の厚さをＤ、屈折率をｎ１入射角をθ、ビーム径を
φと）すると次式のようになる。
こ）で例えばＤ＝１０ｗｎ１θ＝４５度、ｎ＝１．５と
するとφく１．６ｗｎ１即ちφキ１．２ｗｔとなり、光
ファイバのコア径が６０〜８０μｍであるので技術的に
充分可能になる。
するとφく１．６ｗｎ１即ちφキ１．２ｗｔとなり、光
ファイバのコア径が６０〜８０μｍであるので技術的に
充分可能になる。
こうしてスイッチ切換動作時屈折部材９が図の実線のよ
うに光ファイバ６と７，８の間に位置していると、光フ
ァイバ６から出射してレンズ２により平行な光にされた
その平行光のビームが屈折部材９に入ると共に屈折して
内側の光ファイバ８にレンズ４で集光して入射するよう
になる。
うに光ファイバ６と７，８の間に位置していると、光フ
ァイバ６から出射してレンズ２により平行な光にされた
その平行光のビームが屈折部材９に入ると共に屈折して
内側の光ファイバ８にレンズ４で集光して入射するよう
になる。
これに対してモータ１１により屈折部材９が１８０度回
転して図の鎖線のように光ファイバ６と７，８の間から
除去されると、光ファイバ６から出射し且つレンズ２で
拡散された平行光のビームは空中をそのま）直進して光
ファイバ７にレンズ３を経て入射し、こうして光ファイ
バ６が光ファイバ７，８のいずれか一方に選択して切換
えられる。なお、このとき屈折部材９が１８０度回転し
た後適宜ストッパで停止されてその際に振動しながら慣
性エネルギを吸収するようになつたとしたも、屈折部材
９自体充分広い面積を有し且つ屈折部材９の平面内で振
動してそれと直角方向の振動は発生しないため、従来の
ようなチヤタリング現象は生じない。次いで第３図Ａ，
ｂに本発明の第２の実施例として多連光スイッチに適用
した場合が示されており、これによると軸１０の外側に
扇形に形成された例えば４枚の屈折部材９ａないし９ｄ
が等間隔に取付けられ、且つこれらの屈折部材９ａない
し９ｄの片側の中心寄りに４本のレンズ等を備えた光フ
ァイバ６ａないし６ｄが円周上等間隔に配設され、その
反対側に２本で対になつた光ファイバ７ａと８ａ１７ｂ
と８ｂ１７ｃと８ｃ１７ｄと８ｄが前述と同じ原理で等
間隔に配設される。
転して図の鎖線のように光ファイバ６と７，８の間から
除去されると、光ファイバ６から出射し且つレンズ２で
拡散された平行光のビームは空中をそのま）直進して光
ファイバ７にレンズ３を経て入射し、こうして光ファイ
バ６が光ファイバ７，８のいずれか一方に選択して切換
えられる。なお、このとき屈折部材９が１８０度回転し
た後適宜ストッパで停止されてその際に振動しながら慣
性エネルギを吸収するようになつたとしたも、屈折部材
９自体充分広い面積を有し且つ屈折部材９の平面内で振
動してそれと直角方向の振動は発生しないため、従来の
ようなチヤタリング現象は生じない。次いで第３図Ａ，
ｂに本発明の第２の実施例として多連光スイッチに適用
した場合が示されており、これによると軸１０の外側に
扇形に形成された例えば４枚の屈折部材９ａないし９ｄ
が等間隔に取付けられ、且つこれらの屈折部材９ａない
し９ｄの片側の中心寄りに４本のレンズ等を備えた光フ
ァイバ６ａないし６ｄが円周上等間隔に配設され、その
反対側に２本で対になつた光ファイバ７ａと８ａ１７ｂ
と８ｂ１７ｃと８ｃ１７ｄと８ｄが前述と同じ原理で等
間隔に配設される。
すると４つの光スイッチ１ａないし１ｄが連動可能に設
置された状態になり、軸１０により屈折部材９ａないし
９ｄを同時に所定の角度回転することにより４つの光ス
イッチ１ａないし１ｄが同時に切換動作する。なお、本
発明はこのような実施例のみに限定されるものではなく
、屈折部材９の厚さを変化するとそこからの光の出射位
置が変わつて切換側に２本を越える本数の光ファイバを
設置することが可能になり、これにより３本以上の光フ
ァイバに切換え得る。
置された状態になり、軸１０により屈折部材９ａないし
９ｄを同時に所定の角度回転することにより４つの光ス
イッチ１ａないし１ｄが同時に切換動作する。なお、本
発明はこのような実施例のみに限定されるものではなく
、屈折部材９の厚さを変化するとそこからの光の出射位
置が変わつて切換側に２本を越える本数の光ファイバを
設置することが可能になり、これにより３本以上の光フ
ァイバに切換え得る。
また屈折部材９において光が出る側の面に凹凸を付ける
と光の出射方向が変化し、これにより切換側光ファイバ
の設置位置を自由に選択することが可能になる。このよ
うに本発明の光スイッチによると、従来のようなチヤタ
リングの発生が防止されてスイッチ切換動作が正確にな
ると共に安定化する。
と光の出射方向が変化し、これにより切換側光ファイバ
の設置位置を自由に選択することが可能になる。このよ
うに本発明の光スイッチによると、従来のようなチヤタ
リングの発生が防止されてスイッチ切換動作が正確にな
ると共に安定化する。
また高速切換が可能になり、多連の光スイッチも容易に
作ることが可能であり、更に構造が簡単でコスト的にも
有利になる等の効果を奏する。
作ることが可能であり、更に構造が簡単でコスト的にも
有利になる等の効果を奏する。
第１図のＡ，ｂ，ｃｌはそれぞれ従来の光ファイバを示
す構成図と原理図とチヤタリング現象の図、第２図のＡ
，ｂはそれぞれ本発明による光ファイバの第１の実施例
の側面図と平面図、第３図のＡ，ｂはそれぞれ本発明に
よる光ファイバの第２の実施例の原理図と平面図てある
。 １，１ａないし１ｄ・・・・・・光スイッチ、２ないし
４・・・・・ルンズ、５・・・・・・全反射ミラー、６
ないし８、６ａないし６ｄ１７ａないし７ｄ１８ａない
し８ｄ・・・・・・光ファイバ、９，９ａないし９ｄ・
・・・屈折部材、１０・・・・・・軸、１１・・・・・
・モータ。
す構成図と原理図とチヤタリング現象の図、第２図のＡ
，ｂはそれぞれ本発明による光ファイバの第１の実施例
の側面図と平面図、第３図のＡ，ｂはそれぞれ本発明に
よる光ファイバの第２の実施例の原理図と平面図てある
。 １，１ａないし１ｄ・・・・・・光スイッチ、２ないし
４・・・・・ルンズ、５・・・・・・全反射ミラー、６
ないし８、６ａないし６ｄ１７ａないし７ｄ１８ａない
し８ｄ・・・・・・光ファイバ、９，９ａないし９ｄ・
・・・屈折部材、１０・・・・・・軸、１１・・・・・
・モータ。
Claims (1)
- １ 平面内で回転可能に支持された板状の屈折部材の一
方の側にレンズ付き第１の光ファイバが平行光のビーム
を入射すべく対設され、前記屈折部材の他方の側にレン
ズ付きの第２の光ファイバが前記第１の光ファイバと同
軸上にして対設されるとともに、レンズ付き第３の光フ
ァイバが前記屈折部材を透過した光を入射すべく設けら
れ、該屈折部材を回転させて前記第１と第２・第３との
光ファイバの間から退避させて前記第１の光ファイバか
らの光を直進させて前記第２の光ファイバに入射し、該
屈折部材を回転させて前記第１と第２・第３との光ファ
イバの間に挿入して前記第１の光ファイバからの光を該
屈折部材中を透過させて前記第３の光ファイバに入射す
ることを特徴とする光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52100253A JPS6054651B2 (ja) | 1977-08-22 | 1977-08-22 | 光スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52100253A JPS6054651B2 (ja) | 1977-08-22 | 1977-08-22 | 光スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5434255A JPS5434255A (en) | 1979-03-13 |
| JPS6054651B2 true JPS6054651B2 (ja) | 1985-11-30 |
Family
ID=14269048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52100253A Expired JPS6054651B2 (ja) | 1977-08-22 | 1977-08-22 | 光スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6054651B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5898081A (ja) * | 1981-12-03 | 1983-06-10 | Takashi Mori | 光合成装置 |
| JPS61170718A (ja) * | 1985-01-24 | 1986-08-01 | Mitsubishi Electric Corp | 光ビ−ム切換装置 |
| EP1840611A1 (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-03 | Sony Deutschland Gmbh | Display apparatus with recombination of elementary spectral images using a rotation-controlled wheel |
-
1977
- 1977-08-22 JP JP52100253A patent/JPS6054651B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5434255A (en) | 1979-03-13 |
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