JPS6054652B2 - 光路切換デバイス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は光路切換デバイス特に小形で高効率の光路切
換デバイスに関する。

通信用光半導体デバイスおよび光ファイバ等の最近の性
能向上は著るしく、これらを応用した光伝送システムの
開発が各所で鋭意進められている。

このような光伝送システムを実用化する上で重要なデバ
イスの一つに、光路切換デバイスがある。光路切換デバ
イスは光送受信機に接続される光伝送路を切換えたり、
逆に光伝送路に接続される光送受信機を切換えたりする
こと等に用いられ、小形で低損失で安価であること、さ
らには信頼度の高いこと等が要求される。従来、このよ
うな目的に用いられる光路切換デバイスはほとんどなく
、通常は光デバイスをコネクタ等によりその都度交換す
るという方法に頼つており、小型で低損失で安価でかつ
信頼度の高い光路切換デバイスの開発が急がれていた。

したがつて、この発明の第１の目的は光路を切換える際
に、関連デバイスをその都度交換する必要がなく、しか
も小形で低損失で安価でかつ信頼度の高い光路切換デバ
イスを得ることである。

また、この発明の第２の目的は光ファイバ伝送路への適
合性の優れた上記の光路切換デバイスを得ることである
。この発明によれば、少なくとも２つの反射面を有する
回転体と、前記回転体の回転軸上に位置するレンズと、
前記レンズ及び前記少なくとも２つの反射面を順次継由
した光が入射する位置に設けられたレンズとを含む、上
記の目的をすべて達成した光路切換デバイスを得ること
ができる。

以下、この発明による光路切換デバイスについて図面を
用いて詳細に説明する。第１図は、この発明による光路
切換デバイスの第１の実施例を説明するための断面図で
ある。

２つの反射面３、４が回転体２にあり、固定側光ファイ
バ８から出射した光は、前記回転体２の回転中心軸５上
にある屈折率が中心軸からの距離のほぼ２乗に従つて減
少する第１の集束性光伝送体１によりほぼ平行光となり
、前記２つの反射面３、４で光路を曲げられて第２の集
束性光伝送体６に入射し、その光はこの第２の集束性光
伝送体６により集束されて第１の切換側光ファイバ９に
結合される。

同様に回転体２を１８０■回転させると、固定側光ファ
イバー８から出射した光は第１の集束性光伝送体１と反
射面３，４とを通り第３の集束性光伝送体７により集束
され第２の切換側光ファイバ１０に結合される。切換側
光ファイバが３本またはそれ以上の場合も同様に動作さ
せうる。すなわち、１対ｎ（ｎは切換側光ファイバの数
）の光路切換デバイスが得られる。切換側光ファイバ９
あるいは１０からの出射光を固定側光ファイバ８に選択
的に結合させうることも明らかである。また、切換側光
ファイバの配置の仕方により回転体２の回転角は１８０
０に限定されないことも明らかである。また、本実施例
は固定側光ファイバと切換側光ファイバを回転体の一方
の側におくことができるという特徴をも有している。第
２図は、この発明による光路切換デバイスの第２の実施
例を説明するための断面図である。

２つの反射面１３，１４を平行にすることにより、固定
側光ファイバ１８から出射した光を回転部１２の、前記
固定側光ファイバ１８とは反対側にある切換側光ファイ
バ１９，２０に入射させることができるという特長を有
する。

なお、その他の説明は第１の実施例と同じである。これ
ら、第１および第２の実施例において、反射面の角度を
選ぶことにより切換側の集束性光伝送体６，７，１６，
１７の中心軸５，１５と平行でないように設置できるこ
とは明らかである。

さらに固定側光ファイバ８または１８と第１の集束性光
伝送体１または１１あるいは切換側光ファイバ９，１０
または１９，２０と第２、第３の集束性光伝送体６，７
または１６，１７とは前記第１、第２、第３の集束性光
伝送体の長さを適当にとることにより、それぞれ密着さ
せておくことも、離しておくことも可能である。固定側
光ファイバー８または１８および切換光ファイバ９，１
０または１９，２０の代りとして光源、受光器等を配置
することもできる。反射面３，４，１３，１４の例とし
て金属膜、全反射面、誘電体多層膜等がある。

また集束性光伝送体１，６，７，１１，１６，−１７の
長さを適当に選ぶことにより、集束性光伝送体１または
１１に入射する光ビームのスポットサイズと、集束性光
伝送体６，７または１６，１７から出射する光ビームの
スポットサイズをほぼ同じにすることもでき、固定側光
ファイバ８または１８および切換側光ファイバ９および
１０または１９および２０が同類の光ファイバの場合に
は特に効果的である。

また集束性光伝送体１あるいは１１の長さを１′４ピッ
チより短かくすることにより、あるいは集束性光伝送体
１，１１と固定側光ファイバ８，１８あるいは集束性光
伝送体６，７，１６，１７と切換側光ファイバ９，１０
，１９，２０との間隔を変えることにより集束性光伝ノ
送体１，６，７，１１，１６，１７にスポットサイズ整
合機能をもたすこともできる。このため、きわめて低損
失な光路切換デバイスが得られる。また集束性光伝送体
１，６，７，１１，１６，１７として直径約１〜２Ｗｒ
！！Ｔｌｌｌ４ピッチ相当の長二さが５Ｗｒ１ｎ程度の
ものもすでに実現されており、この光路切換デバイスは
きわめて小型に構成しうる。さらにこのような集束性光
伝送体自体が低価格かつ高信頼度のものであり、回転体
２，１２の保”持あるいは回転はすでに確立された技術
によつてこれを実現することができるので、光路切換デ
バイスを安価に、そして信頼度高く実現することができ
る。

なお、この発明による光路切換デバイスの実現に際して
は、テレビジョン受信機の機械的チューナーのように、
回転体２，１２の安定点が切換側光ファイバの数に相当
するように構成することが実用上有利な場合が多い。

さらに実施例１は光路が回転部２の片側にあるというこ
とから、光路切換デバイスをパネル等に取り付ける際特
に有利となる。また、モータを用いて回転体２，１２を
回転するようにすれば、電気信号による光路切換も可能
である。この発明による光路切換デバイスをレンズとし
て集束性光伝送体を用いた実施例について詳細に説明し
たが、レンズとしては通常の研摩による小型レンズも使
えることは言うまでもない。

この発明による光路切換デバイスは、小形、低損失、安
価、高信頼度等の長所を有しており、光送信機と光伝送
路との間の切換、光受信機と光伝送路との間の切換の他
に各種光学測定系への応用も考えられ、多方面への応用
が可能なものである。以上述べた様に、本発明によれば
光デバイス間の接続を切り換える際にその都度光デバイ
スを交換する必要がなく、また、小型、低損失、安価か
つ信頼度という特長を有する光路切換デバイスを実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれこの発明による光路切換デバ
イスの第１、第２の実施例を説明するための断面図であ
る。 １，６，７，１１，１６および１７は集束性光伝送体、
２および１２は回転体、５および１５はそれぞれ回転体
２および１２の回転中心軸、３，４，１３および１４は
反射面、８および１８は固定側光ファイバ、９，１０，
１９および２０は切換側光ファイバである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも２つの反射面を有し、その反射面を横切
   る面内に回転軸を有する回転体と、前記回転体の回転軸
   上に位置するレンズと、前記レンズ及び前記少なくとも
   ２つの反射面を順次経由した光が入射する位置に設けら
   れたレンズとを含む光路切換デバイス。 ２ レンズとして、屈折率が中心軸からの距離のほぼ２
   乗に従つて減少する集束性光伝送体を用いた特許請求の
   範囲第１項記載の光路切換デバイス。