JPS6350807A - 光フアイバアレイスイツチ - 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、複数心の光ファイバを同時に切替える光スィ
ッチに関するものである。

（従来の技術及び問題点） 従来から、単心の光ファイバを切替える光スィッチにつ
いて機械式に実現する方法、半導体を利用する方法等、
種々の構成が考案されている。しかしテープ状の光ファ
イバ心′ｆ／Ａ（１つの被覆の中に複数本の光ファイバ
を収容した心線）の切替えや単心線を集合した複数心の
光ファイバの切替えを一括して行なうための実用的な光
スィッチの提案はなかった。これは、複数心の光ファイ
バを同時に切替えるためには、従来の単心の光ファイバ
を切替えるときに要求される精度よりもはるかに高い精
度が要求されるためである。複数心の光ファイバの一括
切替えは、切替え速度が遅いが、多心−括光コネクタで
実現できる。

従来例（佐武、長沢、加島、芦谷「リボン−単一ファイ
バ・ファンアウト用低損失プラスチック成型光多重ファ
イバコネクタ（Ｌｏｗ−１ｏｓｓ　ｐｌａｓｔｉｃＭｏ
ｌｄｅｄ　０ｐｔｉｃａｌ　Ｍｕｌｔｉｆｉｂｅｒ　Ｃ
ｏｎｎｅｃｔｏｒ　ｆｏｒ　Ｒｉｂｏｎ−ｔｏ−３ｉｎ
ｇｌｅ　Ｆｉｂｅｒ　Ｆａｎ−Ｏｕｔ）　Ｊ　、アイト
リプルイー　エルティー３　　（ＩＥＥＥ、　ＬＴ−３
）　、頁１３３９．１９８５年）に記載されている５心
−括光コネクタを第８図に示す。１は光ファイバ、２は
１本の光ファイバ毎に被覆を施した単心線、３は５木の
光ファイバを１つの被覆に入れたテープ心線、４，５は
それぞれ光ファイバを保護するための１次および２次被
覆、６はプラスチックで構成されたプラスチック中子、
７は光ファイバ位置決め用のガイドピン穴、８はガイド
ピン、９はプラグ、１０はプラグ同士を押しつけて接続
状態に保持するためのスプリング、１１はハウジングで
ある。第８図の５心光コネクタは、ガイドピン８で位置
決め出来る構造であるため、高精度に位置決めできる。

この例では、コア径５０μｍの石英光ファイバを平均接
続損失０．１ｄＢ　（整合剤使用）で接続できる光コネ
クタを実現している。

しかし、５心〜１０心単位で同時に光ファイバを光コネ
クタで切替えるよりも斉速に切替えられる光スィッチの
実現が光通信の分野で望まれている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、高精度な位置決めをピン構造と「てこ」の原
理を組合せて解決し、多心の光ファイバを一括して切替
えでき、低損失な光スィッチを安価に提供するものであ
る。

本発明は、多心光コネクタで使用した高精度位置決め用
ガイドピンを利用し、このガイドピンを支点とした「て
こ」を可動プラグとガイドピンで構成し、支点から距離
の短い腕部に多心光ファイバを一列に配置し、支点から
距離の長い腕部を用いて可動フェルールを動かすと同時
に、位置決めを行なうことを特徴とする。

第５図に本発明の基本構成を示す。第５図（ａ）。

（ｂ）に示すように、１２は放射線状に複数の光ファイ
バ列が配置されている第１プラグである。この実施例で
は、５本の光ファイバ列が２列、ガイドピン１４を中心
に放射線状に配置されている。また第５図（Ｃ）に示す
ように、１３は第２プラグで、５本の光ファイバ列が１
列配置されており、１５はハウジング、１６はガイドピ
ン穴である。第１．第２プラグは相対しており、ガイド
ピン１４により結合されている。第１プラグ１２はハウ
ジング１５に固定され、第２プラグ１３はガイドピン１
４を支点として第５図（ａｌの矢印の方向に動く。支点
からの距離の短い方に光ファイバは配置される。支点か
ら距離の長い方の腕は、駆動および位置決めに使用され
る。位置決めは、基本的には第２プラグ１３の長い腕の
部分とハウジング壁面により行なわれる。本発明の光フ
ァイバアレイスイッチにおける光ファイバ相互の位置合
わせの原理図を第６図に示す。第６図（ａ）の構成を第
６図（ｂｌでモデル化している。可動しない場合の多数
心光ファイバの位置合せは、ピン構造をとることで第８
図の多心光コネクタ技術の応用により実現できる。

光スィッチにおいて、切替えのための切替え動作が行な
われた後における位置合せが重要である。

この位置合せは、第６図に示すように「てこ」の原理を
ガイドピンを利用して行なう。基本的には、第６図（ｂ
）に示す角度θを高精度に決めれば良いが、の関係があ
る。従って、（ｙ＋／ｘ＋Ｌ　（ｙｚ／ｘｚ）のいずれ
かの比を正確に決めれば良い。ここで、「てこ」の原理
により、 であり、１２＞１．であるためＸＲｒ　Ｖｚを比較的低
精度に決めても、ＸＲｒ　Ｖ＋は高精度に決定できる。

光ファイバの位置合せ精度は、ＸＲｒ　ｙｔの精度で決
まる。すなわち、Ｘ２＋　ｙｔの位置決め誤差の（ｌＩ
＃！りの比だけ、ＸＲｒ　ｙｚの位置決め誤差は小さく
出来る。

第５図では、１列の光ファイバアレイを２列の光ファイ
バアレイに切替える１列×２列の例を示したが、本発明
の原理を応用してＮ列×Ｍ列の光ファイバアレイスイッ
チも可能である。この場合の第１および第２プラグを第
７図（ただしＮ＝２、Ｍ＝５の場合）に示す。

（実施例） 第１図は本発明の第一の実施例を説明する図である。こ
の例では、ガイドピン１４を支点として動く第２プラグ
１３の駆動源はコイルバネ１８である。

ストッパー１７はハウジング１５の壁面より出入り可能
であり、矢印方向に動く。ストッパー１７が図中上方に
位置したとき、バネ力により、第２プラグ１３は図中上
方の壁面に向って動き、逆に（第２プラグの）光ファイ
バ列側は下方に動いて、第１１ラグ１２の下側の光ファ
イバ列に切替え接続する。

これはストッパー１７の直線運動により切替えする機構
である。なお、位置決め用の調整ネジ１９は、ハウジン
グ外壁よりハウジング内部の空間２４に出ており、この
ネジを調整することで第６図のＸＲｒ）’！を調整する
ことが出来る。−例として７！＋＝１ｍｒａ、／ｚ＝２
９ｍｍとし、ＸＲｒ　３’＋側の位置決め精度を３μ鋼
とすると、ＸＲｒ　ｙｔ側の精度は、６０μｍとなる。

通常の工作精度でミハウジングを６０μｍの精度で作製
することは容易であり、この場合、調整ネジ１９は不要
である。しかし、より高精度な位置決めを行なう場合や
、ハウジングを低精度に安価に作る場合には、調整ネジ
１９は不要となる。

なお、第１図の第１プラグ側の内部が透視できるように
、立体的に書いたものが第２図である。

実際の光ファイバアレイスイッチの作製で、組立の都合
上、ハウジング１５は第１プラグと第２プラグの境界で
あるＡ−Ｂ面で割れていても可能である。また、この様
な場合に、第３図に示すように第１プラグ１２に第１プ
ラグとハウジング１５（第２図左側）とを高精度に結合
するためのガイドピン穴２５を作ることも可能である。

その方法は、このガイドピン穴２５にガイドピン（図示
していない）と、第２図左側のハウジング１５に作られ
たガイドピン穴（図示していない）とを用いる。第４図
は、本発明の他の実施例である。この例では、駆動源は
、第２１ラグ１３の先端部に形成された永久磁石２２と
、ハウジング外側に配置された電磁石２３との磁気力で
ある。他の方法としては、第２プラグ１３自体に磁性体
の材質（鉄、ニッケルなど）および、それらとプラスチ
ックとの複合材料を用いることで、直接第２プラグ先端
部を磁化することも出来る。２０はコイルバネであり、
永久磁石２２と電磁石２３の間の磁気力が作動しないと
きは、第２プラグ１３がほぼ水平となるようになってい
る。このため、コイルバネ２０は、切替え時に（第４回
の場合、切替えは両方の電磁石２３をＮとすることで可
能）、切替えスピードの加速用と、第２プラグ１３とハ
ウジング１５や調整ネジ２１とが強い力で衝突するのを
防止するためのダンピング用として作用する。なお、調
整ネジ２１は、第１図の場合の調整ネジ１９とおなし作
用をし、第１図の例と同様に、場合により不要である。

以上の第１図、第４図の実施例で、空間２４には通常空
気が入る。しかし、切替えの光接続損失値を下げるため
に、第１．第２プラグ間に屈折率整合剤を入れることも
可能であり、その場合、屈折率整合剤を空間２４に充填
する。

（発明の効果）。

以上説明したように、本発明の構成は、ガイドピンを、 ■切替動作後の静止状態における光ファイバアレイ相互
の位置合わせに使用する、 ■切替時での可動機構の一部として利用する、■切替動
作での位置合わせに、「てこ」の原理を利用するための
支点として使用する、 という３つの機能を持たせている。このため、多数心の
光ファイバアレイのスイッチに要求される厳しい寸法精
度をガイドピン構造と「てこ」の原理を組合せる事で解
決しているので、従来出来なかった多心の光ファイバを
一括して切替えできる低損失かつ経済的な光ファイバア
レイスイッチが実現できる。この光ファイバアレイスイ
ッチにより、光コネクタで切替えるよりも高速に切替る
事が可能である。高速切替えのほか、光コネクタで不可
能な、電気信号等による切替動作が可能である。このた
め、多数心の光ファイバ切替えを遠晒操作で切替える事
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は、本発明の実施例、 第５図は、本発明の基本構成を示す図、第６，７図は、
本発明の詳細な説明する図、第８図は、従来の多心−括
光コネククの構成を示す図である。 １・・・光ファイバ　　　　２・・・単心線３・・・テ
ープ心線　　　　４・・・１次被覆５・・・２次被覆　
　　　　６・・・プラスチック中子７・・・ガイドピン
穴　　　８・・・ガイドピン９・・・プラグ　　　　　
　１０・・・スプリング１１・・・ハウジング　　　　
１２・・・第１プラグ１３・・・第２プラグ　　　　１
４・・・ガイドピン１５・・・ハウジング　　　　１６
・・・ガイドピン穴１７・・・ストッパー　　　　１８
・・・コイルバネ１９・・・調整ネジ　　　　　２０・
・・コイルバネ２１・・・調整ネジ　　　　　２２・・
・永久磁石２３・・・電磁石　　　　　　２４・・・空
間２５・・・ガイドピン穴 ／−、ｅ　フ／イへ・・− ／２−ｉｆ７’ラク゛ ／３−−一矛２グラク・ ／４−；Ｉ″−７′ｂ′σｙ １５−−−ハクシー＞ン・・ ／７−、＜　トラへ°− ／８−−−二１イル・ノでネ ／ソー弓じｐ征芋ン゛。 ２４−−一賽ｒ／ｉｆｉイ５ 第２図 ２−−−−４心線 ３−−−−チー７゛也煉 第３図　　　ｆ６，２５−Ｆ４／−”ど浣第４図 ７４−１’（／−’ご°ン １５−一一へウシー〉り゛ ２０−−−コブｌレバ亨 ２１−一前ｎ整ネジ− ２２−一粂ス石義石 ２３−電線層 ２４−’Ｉ暦 第５図 （ｂ〕 （Ｑ２ 第６図 （ｂ） 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガイドピン穴を有し、前記ガイドピン穴の中心を原
   点として放射線状に複数個の光ファイバ列が配置されて
   いる第１および第２プラグがあり、それぞれのガイドピ
   ン穴とガイドピンを用いて第１および第２プラグが相対
   して結合しており、第１プラグはハウジングに固定し、
   第２プラグはガイドピンを支点としててこ状に可動し、
   該支点から距離の短い腕部に前記複数個の光ファイバが
   配置され、該支点から距離の長い腕部に駆動機構が構成
   され、ハウジング壁面と第２プラグの支点から距離の長
   い腕部とで位置決めをすることを特徴とする光ファイバ
   アレイスイッチ。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の駆動機構において、
   第２プラグの交点より距離の長い腕部とハウジング壁面
   の間にコイルバネを備え、該コイルバネが固定されてい
   ない側のハウジング壁面と第２プラグの支点より距離の
   長い腕部の間に突出量が可変なストッパーが配置されて
   いることを特徴とする光ファイバアレイスイッチ。 ３、特許請求の範囲第１項に記載の駆動機構において、
   第２プラグの交点より距離の長い腕部に２個のコイルバ
   ネを相互に反対方向に備え、２個の該コイルバネの片端
   はそれぞれ対向するハウジング壁面に固定され、かつ第
   ２プラグの支点より距離の長い腕部の先端部が永久磁石
   を有し、ハウジング外側に駆動用の２個の電磁石が配置
   されていることを特徴とする光ファイバアレイスイッチ
   。 ４、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１つ
   に記載の位置決め手段として、ハウジングに位置決め用
   調整ネジが配置されていることを特徴とする光ファイバ
   スイッチ。