JPS63303313A - 光スイッチ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、小形にして、高信頼性の光フアイバ可動形の
βエレメント光スイッチに関するものである。ここでβ
エレメントとは、２人力２出力のスイッチで、入出力の
スルー接続とクロス接続を切替える型のスイッチをいう
。

（従来の技術） 光スイツチング技術は、光ファイバ伝送システノ、を多
様化、高度化するのに重要な技術である。

このため、光スイツチング網の構成や光スイッチに関し
て、多くの検討が行われてきた。光スイッチは、可動部
のある機械式スイッチと可動部の無い電子式スイッチと
に大きく分けられるが、電子式スイッチでは挿入損失と
漏話減衰量の点で方式要求を満足し々いことが多く、実
用的な用途には機械式の光スイッチが多く用いられてい
る。機械式光スイッチには、プリズムやミラーなどの光
学素子を動かしてスイッチ状態を切換える形式と、光フ
ァイバを動かしてスイッチ状態を切換える形式がある。

（発明が解決しようとする問題点） 光学素子を動かす光スイッチでは、ｍｘｎ光スイッチや
Ｉｘｎ光スイッチ、バイパス光スイッチ、βニレメン］
・光スイッチなど多くのバリエイジョンが検討されてい
る。しかし々から、この形式の光スイッチでは、信頼性
の点に疑問があり、特に、最近、加入者系システムや海
洋通信システムなど高信頼度を要求されるシステムへの
光スイッチの適用が検討され始めたことから、この信頼
性の難点カクローズアノプされてきている。一方、光フ
アイバ可動形の光スイッチでは、可動部が他の部所に接
触する部分が少なく、電子式には及ばない才でも、光学
素子が動く形式の光スイッチに比べると、太いに信頼性
が高められるものと期待されている。しかしながら、こ
の形式の光スイッチでは、これまで、１×ｎ光スイツチ
やバイパス光スイッチの検討があるだけで、ｍｘｎ光ス
イッチ、βエレメント光スイッチについては提案、検討
ともに無い。

本発明の目的は、挿入損失、漏話減衰量の点で優れ、寸
だ、信頼性についても、比較的優れた光フアイバ可動式
の光スイッチについて、従来には無かったβエレメント
光スイッチを提供することにある。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明では、入力光ファイバＡ、Ｂと出力光ファイバＺ
、Ｙとに、新しく第３の機能を受持つ光ファイバＦを加
えている。光ファイバＦの一端は光ファイバＡ、Ｂの端
部と揃えて、また、光ファイバＦの他端は光ファイバＺ
、Ｙと揃えて、それぞれ、所定の間隔ｄで平行に配置１
〜、光ファイバアレーＡ１と光ファイバアレーＡ２とを
形成している。ストレート・スルー状態では光ファイバ
Ａと光ファイバＺ１光ファイバＢと光ファイバＹとが、
それぞれ、突合わせ接続される。一方、クロスオーバー
状態では、光ファイバＡと光ファイバＹとは、直接、突
合わせ接続されるが、光ファイバＪ３と光ファイバＺは
、光ファイバＦを介して接続される。ＩＥＪ、　、、、
、、、ｌ−のようにして、光フアイバ可動形のβエレメ
ント光スイッチが実現できる。

（実施例） 第１図は本発明の実施例の構成を示す断面１ン１であっ
て、１−１．１−２は入力光ファイバ、２−］、２−２
は出力光ファイバ、３は光ファイバ、４は入力光ファイ
バホルダ、５は出力光ファイバホルダ、６−１．６−２
はストッパ、７−１．７−２はコイル、８−１．８−２
は鉄心、９−１．９−２は電磁石、１０は永久磁石であ
る。′！、た、第２図は、第１図に示した実施例の光ス
イッチにおけるストレート・スルー状態、あるいは、ク
ロスオーバー状態での光ファイバの接続状態を示す模式
図である。第１図の実施例において、入力光ファイバ１
−１と入力光ファイバ１−２、光ファイバ３の一つの端
部は、所定の間＠ｄで平行に配置され、入力光ファイバ
ホルダ４に固定され、″アレー化されている。同様に、
出力光ファイバ２−１、出力光ファイバ２−２の一つの
端部と、光ファイバ３の別の端部は、所定の間隔ｄで平
行に配置され、出力光ファイバホルダ５に固定され、ア
レー化されている。まだ、ストッパ６−２の入力光ファ
イバホルダ（＋１ＩＩＩ　Ｓ　あるいは、出力光ファイ
バホルダ側の面は単一の平面であるが、ストッパ６−１
の入力光ファイバホルダ側、あるいは、出力光ファイバ
ホルダ側の面は、中央部にアレー化された光ファイバの
間隔ｄに等しい値の段差を持った二つの平面から構成さ
れている。出力光ファイバホルダ５は、その先端をスト
ッパ６−１の段差部に一致、あるいは、そこからやや凹
平面部の方向に突出させて、ストッパ６−１の凸平面と
ストッパ６−２の平面とで挟みこんで固定しである。

入力光ファイバホルダ４は、それに固定されている入力
光ファイバ１−１、入力光ファイバ１−２、光ファイバ
３が、出力光ファイバホルダ５に固定しである出力光フ
ァイバ２−１、出力光ファイバ２−２、光ファイバ３と
それぞれ平行になるように、寸だ、その先端は出力光フ
ァイバホルダ５の先端と接するようにして、ストッパ６
−１の凹平面とスＩ・ツバ６−２の平面で囲１れる空間
内に配置されており、その状態を保ったま寸、入力光フ
ァイバ１−１、入力光ファイバ１−２、光ファイバ３と
直角の方向に平行移動できる構造となっている。ここで
、入力光ファイバ１−２の入力光ファイバホルダ４のス
トッパ６−２側の側面からの距離は、出力光ファイバホ
ルダ５上の光ファイバ３の出力光ファイバホルダ５のス
トッパ６−２側の側面からの距離と同じであり、また、
入力光ファイバホルダ４上の光ファイバ３の出力光ファ
イバホルダ４のストッパ６−１．　（ｊｌｌｌの側面か
らの距離は、出力光ファイバ２−１の出力光ファイバホ
ルダ５のストッパ６−１側の側面からの距離と同じであ
るとする。この時、入力光ファイバホルダ４がストッパ
６−１に側面を接して位置する状態では、第２図（ａ）
に対応したストレート・スルー状態となり、入力光ファ
イバ１−１は出力光ファイバ２−１と、入力光ファイバ
１−２は出力光ファイバ２−２と直接接続される。一方
、入力光ファイバホルダ４が平行移動して、ストッパ６
−２にその側面を接して位置するようになると、第２図
（ｂ）のクロスオーバー状態になり、入力光ファイバ１
−１は出力光ファイバ２−２に直接接続されるが、入力
光ファイバ１−２は光ファイバ３を介して出力先ファイ
バ２−１に接続される。以上のように、入力光ファイバ
ホルダ４を平行移動することによす、βエレメント光ス
イノチノストレート・スルー状態、クロスオーバー状態
が達成される。

入力光ファイバホルダ４の平行移動は、電磁石９−１と
電磁石９−２によって行われる。コイル７−１は鉄心８
−１に、コイル７−２は鉄心８−２に巻かれ、それぞれ
、電磁石９−１、電磁石９−２を構成している。電磁石
９−１と電磁石９−２は、その間に入力光ファイバホル
ダ４を挟むように対向して配置されており、それぞれの
コイル７−１．７−２に電流を流したとき、鉄心８−１
と鉄心８−２の互いに向合う面が同じ磁極となるように
している。まだ、人力光フアイバホルダ４には、永久磁
石１０がその磁極が゛電磁石９−１、あるいは、電磁石
９−２を向くように取付けられている。ストッパ６−１
とストッパ６−２は常磁性の物質であるとする。いま、
永久磁石１０が入力光ファイバホルダ４に、その極性が
、ストッパ６−１側がＮ極、ストッパ６−２側がｓＶｉ
となるように取付けられており、入力光ファイバホルダ
４はストッパ６−２側に引付けられているとする。

すなわち、光スイッチはクロスオーバー状態にあるとす
る。この光スイッチをストレート・スルー状態とするこ
とを考える。第１図に示しだコイル７−１、コイル７−
２の結線状態において、端子りから端子Ｄ′に電流ｉを
流すと、鉄心８−］の］ストッパ６−１の端面はＳ極、
鉄心８−２のストッパ６−２側の端面はＳ極となり、永
久磁石１．０には、電磁石９−１とは引力、電磁石９−
２とは反発力が働く。この結果、入力光ファイバホルダ
４は平行移動してストッパ６−１の凹平面に接し、光ス
イッチはストレート・スルー状態になる。

一般に、光スイッチでは、スイッチ状態の切換え時のみ
に駆動のだめのエネルギーをあたえ、あるスイッチ状態
を維持するのにはエネルギーを消費しない、いわゆる、
自己保持形であることが望ましい。第１図の構成では、
可動部分である入力光ファイバホルダ４には永久磁石１
０が内蔵され、ストッパ６−１、ストッパ６−２は常磁
性体であるので、入力光ファイバホルダ４が、′「ｄ磁
石９−１、電磁石９−２によって、ストッパ６−１、あ
るいは、ストッパ６−２に接するように動かされたあと
には、コイル７−１、コイル７−２に流す電流１を切っ
ても、永久磁石１０の磁力によって、入力光ファイバホ
ルダ４は、ストッパ６−１、あるいは、ストッパ６−２
に付着される。すなわち、スイッチ状態は自己保持され
る。

以上の説明で用いたパ入力″、あるいは、“°出力″は
便宜上のものであり、しだがって、ここでは入力光ファ
イバホルダ４が動くものとして説明したが、出力光ファ
イバホルダ５が動いても、あるいは、入力光ファイバホ
ルダ４、出力光ファイバホルダ５の両方が動いても、同
様に光スイツチ動作が行われることは明らかである。さ
らに、入力光ファイバホルダ４は平行移動するとし／こ
が、別の移動形態も可能である。第３図は入力光ファイ
バホルダ４が回転運動をする場合の、入力光ファイバ１
−１、入力光ファイバ１−２、光ファイバ３の固定の様
子を示す図である。この場合、入力光ファイバ１−１、
入力光ファイバ１−２、光ファイバ３の一つの端部は、
中心が００円筒而面に沿って、平行に等間隔で配置され
、入力光ファイバホルダ４に固定される。出力光ファイ
バ２−１、出力光ファイバ２−２の一つの端部、光ファ
イバ３の別の端部についても、同様に、円筒面Ｒを持つ
出力光ファイバホルダ５に、円筒面Ｒに沿って平行に等
間隔で配置、固定しているものとすると、入力光ファイ
バホルダ４を中心Ｏを回転の軸として回転することによ
り、第１図の実施例で説明したのと同様に、光スイッチ
がストレー１・・スルー状態では、入力光ファイバ１−
１と出力光ファイバ２−１が、入力光ファイバ］−２と
出力光ファイバ２−２が、直接、接続され、寸だ、光ス
イッチがクロス・オーバー状態では、入力光ファイバ１
−１は出力光ファイバ２−２に直接接続され、入力光フ
ァイバ］−２は光ファイバ３を介して出力光ファイバ２
−１と接続されることは明らかである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の光フアイバ可動式の光ス
イッチでは、２本の入力光ファイバＡ。

Ｂと、２本の出力光ファイバＺ、Ｙに加えて、第３の連
結用光ファイバＦを用いている。入力光ファイバＡ、Ｂ
と連結用光ファイバＦの一つの端部は所定の間隔ｄで、
端部を揃えて、互いに平行に配置して入力光ファイバア
レー化し、また、出力光ファイバＺ、Ｙの一つの端部と
連結用光ファイバＦの別の端部は、同様に、所定の間隔
ｄで、端面を揃えて、互いに平行に配置して、出力ファ
イバアレー化しである。上記の入力光ファイバアレーと
出力光ファイバアレーを突合わせ接続の状態に配置し、
例えは、出力光ファイバアレーは固定、入力光ファイバ
アレーは、入力光ファイバＡ、Ｂと連結用光ファイバの
一端かならぶ而に平行、かつ、これらの光ファイバの軸
に直角の方向に、光ファイバの間隔ｄだけ可動するもの
とすると、入力光ファイバアレー、出力光ファイバアレ
ーとも、光ファイバは間隔ｄで互いに平行であるので、
入力光ファイバアレーの移動によって、入力光ファイバ
Ａと出力光ファイバ７１人力光ファイバＢと出力光ファ
イバＹが直接接続する状態と、入力光ファイバＡとＵ」
刃元ファイバＹが直接接続し、入力光ファイバＢと出力
光ファイバ２は連結用光ファイバＦを介して接続する状
態が達成できる。このスイッチの２つの状態は、βエレ
メント光スイッチのストレート・スルー状態トクロスオ
ーバー状態に対応する。すなわち、入力光ファイバ、出
力光ファイバのほかに、第３の連結用光ファイバを用い
ることにより、従来の光フアイバ可動式光スイッチでは
提案されていなかったβエレメント光スイッチが実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１つの実施例の構成を示す断面図、第
２図は本発明の光スイッチの２つのスイッチ状態におけ
る光ファイバの接続状態を示す模式図、第３図は入力光
ファイバホルダが回転運動をする場合の光ファイバの保
持状態を示す図である。 １・・・入力光ファイバ、２・・・出力光ファイバ、３
・・・光ファイバ、　　４・・・入力光ファイバホルダ
、５・・・出力光ファイバホルダ、６・・・ストッパ、
７・・・コイル、　　　　　８・・・鉄心、９・・・電
磁石、１０・・・永久磁石。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２本の入力光ファイバＡ、Ｂと、２本の入力光ファイバ
   Ｚ、Ｙとを有し、第１の状態では光ファイバＡと光ファ
   イバＺ、及び光ファイバＢと光ファイバＹとが接続され
   、別の第２の状態では光ファイバＡと光ファイバＹ、及
   び光ファイバＢと光ファイバＺが接続されるβエレメン
   ト光スイッチにおいて、 光ファイバＡ、Ｂ、Ｚ、Ｙと別の光ファイバＦとを用い
   て構成し、 光ファイバＡ、Ｂ、Ｆの一方の端部は、一つの滑らかな
   面Ｓ上で互いに所定の間隔ｄで平行、かつ、端面を揃え
   て配置して光ファイバアレーＡ１を成し、 光ファイバＺ、Ｙの一方の端部、光ファイバＦの別の端
   部は、同様に、一つの滑らかな面Ｔ上で互いに所定の間
   隔ｄで平行、かつ、端面を揃えて配置して光ファイバア
   レーＡ２を成し、 上記の光ファイバアレーＡ１、Ａ２は、その端面がほぼ
   接するように、また、それらを構成する光ファイバＡ、
   Ｂ、Ｚ、Ｙ、Ｆの端部が互いに平行で、滑らかな面Ｓ、
   Ｔが一致するように設定されており、 光ファイバアレーＡ１、Ａ２のうちの一方、あるいは、
   その双方を、光ファイバＡ、Ｂ、Ｚ、Ｙ、Ｆの端部が位
   置する滑らかな面Ｓ、Ｔ上を、上記光ファイバＡ、Ｂ、
   Ｚ、Ｙ、Ｆの端部が平行して走る方向とは直交する方向
   に移動して、第１の状態では光ファイバＡと光ファイバ
   Ｚ、光ファイバＢと光ファイバＹとが突合わせ接続され
   、第２の状態では、光ファイバＡと光ファイバＹ、光フ
   ァイバＢと光ファイバアレーＡ２の光ファイバＦ、光フ
   ァイバアレーＡ１の光ファイバＦと光ファイバＺとが突
   合わせ接続されることを特徴とする光スイッチ。