(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光スイッチ部と、前記光スイッチ部を駆動する一つのスイッチ駆動回路と、前記複数の光スイッチ部からの信号線と前記スイッチ駆動回路からの信号線との接続を切換える切換器と、前記スイッチ駆動回路及び前記切換器を制御する制御装置とを備え、前記光スイッチ部は、光信号が入力される入力側光導波路と、前記入力側光導波路に光結合されて光信号が出力される出力側光導波路と、前記入力側光導波路と前記出力側光導波路との光結合を切換えるアクチュエータとを有し、前記アクチュエータは、前記入力側光導波路または前記出力側光導波路を可動させる可動部材と、前記可動部材を共通に介して夫々の磁路を形成する二つの電磁コイルとを有し、前記スイッチ駆動回路は、前記可動部材の位置を検出する位置検出手段と、前記電磁コイルに電流を流す電流発生手段とを有し、前記位置検出手段は前記二つの電磁コイルに交流電流を流して生ずる前記二つの電磁コイルの電圧の差に基づいて前記可動部材の位置を検出するように構成したことを特徴とする光スイッチングシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の光スイッチングシステムにおいて、前記複数の光スイッチ部はその光スイッチ部からの前記信号線を介して前記切換器に接続されており、前記切換器はその切換器からの前記信号線を介して前記スイッチ駆動回路に接続されると共に信号線を介して前記制御装置に接続されており、前記スイッチ駆動回路は信号線を介して前記制御装置に接続されていることを特徴とする光スイッチングシステム。
【請求項３】
請求項２に記載の光スイッチングシステムにおいて、前記切換器は、前記スイッチ駆動回路から受け取ったスイッチ駆動用信号を、前記信号線により前記制御装置から受け取った制御信号に基づき、前記光スイッチ部の中のいずれか一つあるいは複数に伝達するものであることを特徴とする光スイッチングシステム。
【請求項４】
請求項２に記載の光スイッチングシステムにおいて、前記切換器は、前記信号線により前記制御装置から受け取った制御信号に基づき、前記スイッチ駆動回路から発せられた切換位置検出信号が前記スイッチ駆動回路から前記光スイッチ部の中のいずれか一つあるいは複数に届くように中継するものであることを特徴とする光スイッチングシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光スイッチングシステムに係り、特に光導波路の光結合を切換えるアクチュエータの位置検出を行なう光スイッチングシステムに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光ファイバーの光結合を切換えるアクチュエータを備えた光スイッチとしては、特開平１０−２６８２１２号公報に示されているように、基板の片持ち梁の先端に固定された入力用光ファイバーと基板に固定された出力用光ファイバーとの光結合を二つの電磁アクチュエータで切換えるようにし、そして、それぞれの電磁アクチュエータが基板の片持ち梁の先端に固定された軟磁性部材を吸引するためのコイルと永久磁石とヨークとから構成されたものがある。即ち、この光スイッチは、それぞれの電磁アクチュエータのコイルに電流を流すことにより、片持ち梁の先端に固定された軟磁性体を吸引してこれと共に入力用光ファイバーも可動させ、入力用光ファイバーと出力用光ファイバーとの光結合を切換えるようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来の光スイッチは、入力用光ファイバーと出力用光ファイバーとの光結合を切換える電磁アクチュエータの構成としては優れているが、可動側の光ファイバの位置を検出することについて考慮されたものではなく、可動側の光ファイバの位置を検出することはできなかった。このため、電磁アクチュエータに切換え動作を与えた後にこの切換え動作通りに光結合の切換えが実際に行なわれたか否かを可動側の光ファイバーの位置で確認することができないと共に、停電後等の光スイッチの動作開始時に可動側の光ファイバーの切換え動作の要否が直ちに判断できずに迅速な光結合の切換え動作が開始できないという問題があった。
【０００４】
そこで、可動側の光ファイバーの位置を検出する光センサまたは磁気センサ等の位置センサを追加して設けることが考えられるが、この場合には、位置センサを追加して設けることにより、大幅なコストアップを招くのみならず、光スイッチのパッケージの大型化を招くという問題があった。特に、多数の光スイッチが少ないスペースに設けざるをえない場合が増えてきており、光スイッチのパッケージの小型化の重要性が増してきている。
【０００６】
本発明の目的は、小型かつ安価で、可動側光導波路の動作状態を確認できて信頼性が高く、しかも光結合の切換え動作を迅速に開始できる光スイッチを用いて、この光スイッチの複数の光スイッチ部を安価な構成で切換えることができる光スイッチングシステムを得ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、複数の光スイッチ部と、前記光スイッチ部を駆動する一つのスイッチ駆動回路と、前記複数の光スイッチ部からの信号線と前記スイッチ駆動回路からの信号線との接続を切換える切換器と、前記スイッチ駆動回路及び前記切換器を制御する制御装置とを備え、前記光スイッチ部は、光信号が入力される入力側光導波路と、前記入力側光導波路に光結合されて光信号が出力される出力側光導波路と、前記入力側光導波路と前記出力側光導波路との光結合を切換えるアクチュエータとを有し、前記アクチュエータは、前記入力側光導波路または前記出力側光導波路を可動させる可動部材と、前記可動部材を共通に介して夫々の磁路を形成する二つの電磁コイルとを有し、前記スイッチ駆動回路は、前記可動部材の位置を検出する位置検出手段と、前記電磁コイルに電流を流す電流発生手段とを有し、前記位置検出手段は前記二つの電磁コイルに交流電流を流して生ずる前記二つの電磁コイルの電圧の差に基づいて前記可動部材の位置を検出するように構成したことにある。
本発明で好ましくは、前記複数の光スイッチ部はその光スイッチ部からの前記信号線を介して前記切換器に接続されており、前記切換器はその切換器からの前記信号線を介して前記スイッチ駆動回路に接続されると共に信号線を介して前記制御装置に接続されており、前記スイッチ駆動回路は信号線を介して前記制御装置に接続されていることにある。
本発明でさらに好ましくは、前記切換器は、前記スイッチ駆動回路から受け取ったスイッチ駆動用信号を、前記信号線により前記制御装置から受け取った制御信号に基づき、前記光スイッチ部の中のいずれか一つあるいは複数に伝達するものである。
本発明でさらに好ましくは、前記切換器は、前記信号線により前記制御装置から受け取った制御信号に基づき、前記スイッチ駆動回路から発せられた切換位置検出信号が前記スイッチ駆動回路から前記光スイッチ部の中のいずれか一つあるいは複数に届くように中継するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施例を図を用いて説明する。各実施例の図における同一符号は同一物又は相当物を示す。
【００１３】
まず、本発明の第１実施例を図１から図６を用いて説明する。
【００１４】
最初に、光スイッチ部８０の全体構成を図１を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施例の光スイッチの光スイッチ部の分解斜視図である。
【００１５】
光スイッチ部８０は、パッケージケース４０を形成するパッケージベース２４及びパッケージカバー３０の中に各部品が収納されて構成される。合成樹脂製のパッケージベース２４は、平面矩形状をしており、上面側にベース凹部２４ａを有している。このベース凹部２４ａは各部品を薄くしてできる限り浅いものとして小型化されている。パッケージベース２４の両縁上面には、ベース凹部２４ａ内と外部とを連通する入力側切り欠き２６及び出力側切り欠き３５が形成され、光導波路を構成する入力側光ファイバ１６及び出力側光ファイバ９が通る部分となっている。この入力側切り欠き２６の両側に位置して、第１内部電極２３ａ及び第３内部電極２３ｂに電気的に接続された外部電極２５、外部電極２７が立設されている。また、出力側切り欠き３５の両側に位置して、第２内部電極３４に電気的に接続された外部電極３３、３６が立設されている。なお、この外部電極２５は図６に示す端子６９に相当し、外部電極２７は端子７１に相当し、外部電極３３、３６は端子７０に相当する。
【００１６】
セラミックス製のパッケージカバー３０は、矩形平板状をしており、パッケージベース２４の縁上面に接着剤を介して固着され、内部（ベース凹部２４ａ内）を密封している。パッケージカバー３０の両側端面部には、外部電極２５、２７、３３、３６が通る外部電極用切り欠き２８、２９、３７、３８が形成されている。これにより外部電極２５、２７、３３、３６は、パッケージカバー３０の上面より上方に突出して、外部の部品と容易に電気的に接続されるようになっている。また、パッケージカバー３０には、屈折率整合液を注入するための注入穴３１が貫通して形成され、さらには、その注入穴３１を塞ぐ穴カバー３２が設けられている。
【００１７】
パッケージベース２４のベース凹部２４ａ内の底面には、部品ベース１７、第１内部電極２３ａ、第３内部電極２３ｂ及び第２内部電極３４が載置されている。具体的には、第１内部電極２３ａと第３内部電極２３ｂとが一側に前後に対向して配置され、第２内部電極３４がその他側に配置され、この第１内部電極２３ａ、第３内部電極２３ｂ及び第２内部電極３４の間に部品ベース１７が配置されている。第２内部電極３４は前後に延びて形成され、前後に位置する二つの外部電極３３、３６に接続されている。なお、部品ベース１７上面には、光導波路及びアクチュエータに係る部品が載置されているが、その詳細は後述する。
【００１８】
ここで、図１の光スイッチ部８０の組立て手順を説明する。第１内部電極２３ａ、第３内部電極２３ｂ、第２内部電極３４及び外部電極２５、２７、３３、３６がパッケージベース２４に固定された状態において、部品ベース１７をパッケージベース２４に接着剤を用いて固定する。次いで、コイル電極２を第１内部電極２３ａと、コイル電極１１を第３内部電極２３ｂと電気的に接続する。この電気的に接続する手段としては、はんだ付け、溶接などが挙げられる。同様にコイル電極４、７を、第２内部電極３４と電気的に接続する。しかる後に、パッケージベース２４とパッケージカバー３０とを接着剤を用いて気密良く接合する。次いで、穴３１から屈折率整合液を所定量注入し、接着剤を用いてカバー３２にて気密良く封止する。以上により光スイッチのパッケージングが完了する。なお、本実施例では各部の固定に接着剤を用いたが、固定される部材が金属であれば、溶接やろう付けなどを部分的に利用しても良い。
【００１９】
次に、部品ベース１７に載置されている各部品の構成について図２を参照して説明する。図２は図１の光スイッチ部におけるベース部分の斜視図である。
【００２０】
入力側光ファイバ１６は、図１で説明したようにパッケージベース２４の入力側切り欠き２６を通してパッケージケース４０内に導かれているが、この入力側切り欠き２６近傍の位置で、部品ベース１７上に固定された入力側ファイバブロック１８と入力側押え板１９との間に保持されている。なお、具体的には、入力側光ファイバ１６は、入力側ファイバブロック１８及び入力側押え板１９で保持されるところまでは補強用光ファイバーが２本追加されて４本となっているが、入力側ファイバブロック１８及び入力側押え板１９で保持されたところからベース凹部２４ａ内に突出する部分は２本となっている。
【００２１】
この突出する２本の入力側光ファイバ１６の先端部は可動ファイバブロック１５と可動ファイバ押え板１４との間に保持されて可動可能になっている。可動ファイバ押え板１４と可動ファイバブロック１５は、接着剤等により固定され、入力側光ファイバ１６の先端部を保持した状態で前後に可動されるように部品ベース１７上に配置されている。なお、可動ファイバブロック１５は軟磁性材料で形成されており、可動ファイバ押え板１４はガラスで形成されている。
【００２２】
出力側光ファイバ９は、４本で構成され、図１で説明したようにパッケージベース２４の出力側切り欠き３５を通してパッケージケース４０内に導かれているが、この出力側切り欠き３５の近傍の位置で部品ベース１７上に固定された出力側ファイバブロック１３とその押え板４７（図３参照）との間に保持されている。なお、出力側ファイバブロック１３は軟磁性材料で形成されており、押え板４７はガラスで形成されている。
【００２３】
可動ファイバブロック１５及び可動ファイバ押え板１４と出力側ファイバブロック１３及び押え板４７とは、入力側光ファイバ１６と出力側光ファイバ９とが光結合されるように一側が隣接して対向して配置され、可動ファイバブロック１５及び可動ファイバ押え板１４が可動することにより入力側光ファイバ１６と出力側光ファイバ９との光結合が切換えられるようになっている。なお、入力側光ファイバ１６と出力側光ファイバ９の光結合を切換える原理については、図３及び図４を用いて後述する。
【００２４】
永久磁石６は出力側ファイバブロック１３の他側（可動ファイバブロック１５と反対側）に固定されている。平面コ字状に形成されている第２ヨーク５は、その共通辺が永久磁石６の他側（出力側ファイバブロック１３と反対側）に固定され、両側遊端辺が第１ヨーク１及び第３ヨーク１２に接触するように延びており、  可動ファイバブロック１５及び出力側ファイバブロック１３を囲むように配置されている。そして、第１ヨーク１及び第３ヨーク１２は、可動ファイバブロック１５及び可動ファイバ押え板１４の前後両側に切換えに必要な間隙を有して、部品ベース１７上に固定されている。なお、第１ヨーク１、第３ヨーク１２及び第２ヨーク５は鉄製である。
【００２５】
第１電磁コイル３及び第２電磁コイル１０は、第２ヨーク５の遊端辺に夫々巻かれており、夫々の両端からコイル電極２、４及びコイル電極７、１１が引き出されている。なお、第１電磁コイル３及び第２電磁コイル１０は、その素線径が約０．０９ミリメートル、巻数が約４００のものが用いられている。また、この第１電磁コイル３及び第２電磁コイル１０が巻かれている第２ヨーク５の断面積は約３平方ミリメートルである。
【００２６】
第１電磁コイル３及び第２電磁コイル１０は、可動ファイバブロック１５を共通に介してそれぞれの磁路を形成するものである。具体的には、第１電磁コイル３は、第１電磁コイル３が巻かれた第２ヨーク５の遊端辺から第１ヨーク１、可動ファイバブロック１５、出力側ファイバブロック１３、永久磁石６及び第２ヨーク５の共通辺を経て第２ヨーク５の遊端辺に戻る磁路を形成する。また、第２電磁コイル１０は、第２電磁コイル１０が巻かれた第２ヨーク５の遊端辺から第３ヨーク１２、可動ファイバブロック１５、出力側ファイバブロック１３、永久磁石６及び第２ヨーク５の共通辺を経て第２ヨーク５の遊端辺に戻る磁路を形成する。この図２に示す状態では、可動ファイバブロック１５は、第１ヨーク１側に位置されており、第１電磁コイル３による閉じた磁路を形成しており、第１電磁コイル３への通電が停止されても永久磁石６の作用でその状態を保持し続けることができる。なお、第１電磁コイル３及び第２電磁コイル１０の動作の詳細については、図５及び図６を用いて後述する。
【００２６】
第１電磁コイル３及び第２電磁コイル１０は、可動ファイバブロック１５を共通に介してそれぞれの磁路を形成するものである。具体的には、第１電磁コイル３は、第１電磁コイル３が巻かれた第２ヨーク５の遊端辺から第１ヨーク１、可動ファイバブロック１５、出力側ファイバブロック１３、永久磁石６及び第２ヨーク５の共通辺を経て第２ヨーク５の遊端辺に戻る磁路を形成する。また、第２電磁コイル１０は、第２電磁コイル１０が巻かれた第２ヨーク５の遊端辺から第３ヨーク１２、可動ファイバブロック１５、出力側ファイバブロック１３、永久磁石６及び第２ヨーク５の共通辺を経て第２ヨーク５の遊端辺に戻る磁路を形成する。この図２に示す状態では、可動ファイバブロック１５は、第１ヨーク１側に位置されており、第１電磁コイル３による閉じた磁路を形成しており、第１電磁コイル３への通電が停止されても永久磁石６の作用でその状態を保持し続けることができる。なお、第１電磁コイル３及び第２電磁コイル１０の動作の詳細については、図５及び図６を用いて後述する。
【００２７】
次に、入力側光ファイバ１６と出力側光ファイバ９との光結合を切換える原理について図３及び図４を参照して説明する。図３は図２の光結合切換え部の分解斜視図、図４は図３の可動ファイバブロック部分の断面図である。図３及び図４では、理解を容易にするために、図１とは上下を逆にして図示してある。
【００２８】
可動ファイバブロック１５は、中央部に所定間隔に形成された２条のＶ字形ピン保持溝１５ａが形成されると共に、それら両側に所定間隔だけ離れて２条のピン摺動溝１５ｂが形成されている。このピン摺動溝１５ｂは平坦面とその両側から拡開する傾斜側面とで形成されている。また、出力側ファイバブロック１３は、中央部に所定間隔に形成された４条のＶ字形ピン保持溝１３ａが形成されると共に、それらの両側に所定間隔だけ離れて２条のピン摺動溝１３ｂが形成されている。このピン摺動溝１３ｂは平坦面とその両側から拡開する傾斜側面とで形成されている。
【００２９】
２本の入力側光ファイバ１６は、２条のピン保持溝１５ａに挿入され、可動ファイバ押え板１４で塞がれて保持されている。また、４本の出力側光ファイバ９は、４条のピン保持溝１３ａに挿入され、押え板４７で塞がれて保持されている。そして、ピン４５は、ピン摺動溝１５ｂとピン摺動溝１３ｂとにまたがって挿入され、可動ファイバ押え板１４及び押え板４７で塞がれており、可動ファイバブロック１５が相対的に摺動することができるように構成されている。可動ファイバブロック１５は、図４で実線で示すごとく、可動ファイバブロック１５が左側に切換えられた状態では、ピン４５がピン摺動溝１５ｂの右側傾斜側面と接触して位置決めされる。また、可動ファイバブロック１５は、図４の破線で示すごとく、可動ファイバブロック１５が右側に切換えられた状態では、ピン摺動溝１５ｂの左側傾斜側面と接触して位置決めされる。このようにして、入力側光ファイバ１６と出力側光ファイバ９との接続状態を切換えた際の光切換部の位置決めがなされる。これにより、簡単な構成で、可動ファイバブロック１５と出力側ファイバブロック１３との位置決め精度を高いものとすることができる。
【００３０】
次に、アクチュエータ９０及びスイッチ駆動回路２０の構成及び動作について図５を参照して説明する。図５は本発明の第１実施例の光スイッチにおけるアクチュエータ及びスイッチ駆動回路を含む構成図である。
【００３１】
アクチュエータ９０は、入力側光ファイバ１６を可動するものであり、第１ヨーク１、第２ヨーク５、第３ヨーク１２、可動ファイバブロック１５、出力側ファイバブロック１３、永久磁石６、第１電磁コイル３、第１ヨーク１０及びこれらに付随する電極２、４、７、１１、３４等から構成されている。コイル電極１１、第２内部電極３４及びコイル電極２は、スイッチ駆動回路２０の端子６９〜７１に電気的に接続されている。スイッチ駆動回路２０は切換位置検出機能及び光スイッチ切換電流を供給する機能を有する。実線矢印２１は第１電磁コイル３による磁路の形成状況を示すものであり、破線矢印２２は第２電磁コイル１０による磁路の形成状況を示すものである。
【００３２】
図５に示す状態では、可動ファイバブロック１５が第１電磁コイル３側に切換えられている。このように、可動ファイバブロック１５が第１電磁コイル３側の第１ヨーク１に近づいている場合は、永久磁石６の作用により磁路は実線矢印２１のごとく形成されている。可動ファイバブロック１５と第２電磁コイル１０側の第３ヨーク１２との間にも磁気吸引力が働くが、磁気吸引力は磁性体同士の距離の４乗に反比例するという性質があるため、いったん可動ファイバブロック１５が第１電磁コイル３側の第１ヨーク１に近づくと、その磁気吸引力は可動ファイバブロック１５と第２電磁コイル１０側の第３ヨーク５との間の磁気吸引力よりもはるかに大きい。そのため、第１電磁コイル３及び第２電磁コイル１０に流す電流を切断した後も、可動ファイバブロック１５は第１電磁コイル３側の第３ヨーク５に吸着され続ける。
【００３３】
この状態でコイル電極２及び１１の間に周波数５ｋＨｚ、片振幅０．５ボルトの交流電流をスイッチ駆動回路２０により流すと、可動ファイバブロック１５の位置に影響を及ぼすことなく、コイル電極２と４の間、及びコイル電極７と１１の間に電位差を生じさせることができる。ここで、可動ファイバブロック１５が第１電磁コイル３の側にあるので、第１電磁コイル３のインダクタンスは第２電磁コイル１０のインダクタンスよりも高い。したがって、コイル電極２と４の間の電位差振幅は、コイル電極７と１１の間のそれよりも大きくなり、スイッチ駆動回路２０により可動ファイバブロック１５の位置状態を検出することができる。
【００３４】
次いで、可動ファイバブロック１５を図５の実線の状態から破線の状態に切換えるには、スイッチ駆動回路２０の電流発生手段によりコイル電極２及び１１の間に直流電流（具体的には、電圧２ボルト、幅１０ミリ秒のパルス電流）を流す。このパルス電流は、永久磁石６により生じている第３ヨーク５内の磁束を、第１電磁コイル３の部分では弱め、第２電磁コイル１０の部分では強めるように作用するように設定されているので、破線矢印２２にて示すごとく磁路が形成され、軟磁性材料で形成された可動ファイバブロック１５は破線で示すごとく、第２電磁コイル１０側に吸着され、永久磁石６によりパルス電流を切断しても保持され続ける。
【００３５】
この状態でコイル電極２及び１１の間に周波数５ｋＨｚ、片振幅０．５ボルトの交流電流をスイッチ駆動回路２０により流すと、上述の場合とは逆に第２電磁コイル１０のインダクタンスは第１電磁コイル３のインダクタンスよりも高いために、コイル電極７と１１の間の電位差振幅が、コイル電極２と４の間のそれよりも大きくなる。これらの電位差振幅を端子６９〜７１から取り出し、スイッチ駆動回路２０に内蔵された電気回路を用いて比較することで、光スイッチの切換え位置を検出することができる。
【００３６】
次いで、可動ファイバブロック１５を図５の破線の状態から実線の状態に切換えるには、スイッチ駆動回路２０の電流発生手段によりコイル電極２及び１１の間に逆向きの直流電流（具体的には、電圧２ボルト、幅１０ミリ秒のパルス電流）を流すことにより、可動ファイバブロック１５を実線に示すごとく可動して位置させる。
【００３７】
このようにして、可動側光ファイバー１６に切換え動作を与えた後にこの切換え動作通りに光結合の切換えが実際に行なわれたか否かを可動ファイバブロック１５の位置で確認することができると共に、停電後等の光スイッチの動作開始時に可動側光ファイバー１６の切換え動作の要否を直ちに判断できて迅速な光結合の切換え動作を開始することができる。
【００３８】
次に、スイッチ駆動回路２０の具体的構成及び動作について図６を参照して説明する。図６は図５におけるスイッチ駆動回路の具体例を示す構成図である。
【００３９】
スイッチ駆動回路２０は、電流発生回路４４、電圧増幅回路７２、７３及び電圧比較回路７４を有している。電流発生回路４４は、端子６９、７１間に接続されている。そして、電圧増幅回路７２は、入力側が端子６９、７０に接続され、出力側が電圧比較回路７４に接続されている。電圧増幅回路７３は、入力側が端子７０、７１に接続され、出力側が電圧比較回路７４に接続されている。
【００４０】
可動ファイバブロック１５が第１電磁コイル３側に実線に示すように切換わっているとき、磁路は実線矢印２１で示される通り形成されており、第１電磁コイル３のインダクタンスが第２電磁コイル１０のそれより高くなる。この状態で電流発生回路４４により５ｋＨｚ、片振幅０．５ボルトの交流電流を流すと、端子６９と７０の間の電位差振幅は、端子７０と７１の間のそれよりも大きくなる。端子６９と７０の間の電位差振幅を電圧増幅器７２で、端子７０と７１の間の電位差振幅を電圧増幅器７３でそれぞれ増幅し、電圧比較回路７４にて電位差振幅の大小を比較して検出結果を出力する。たとえば図６の実線で示す場合は、端子６９と７０の間の電位差振幅の方が大きいので、＋１ボルトを出力する。また、可動ファイバブロック１５が第１電磁コイル３側に破線に示すように切換わっているとき、磁路は破線矢印２２で示されるように形成され、端子７０と７１の間の電位差振幅の方が大きくなり、−１ボルトを出力する。ただし、この検出結果の出力は、他の値の電圧でもよく、また電流出力やデジタル出力でも良い。
【００４１】
本発明のこの実施例においては、可動ファイバブロック１５の位置を検出する位置検出回路７２〜７４と電磁コイル３、１０に電流を流す電流発生回路４４とを有するスイッチ駆動回路２０とすると共に、二つの電磁コイル３、１０に交流電流を流して生ずる両者の電圧の差に基づいて可動ファイバブロック１５の位置を検出する位置検出回路７２〜７４としているので、光センサや磁気センサ等を追加することなく、アクチュエータ９０の電磁コイル３、１０を利用して可動側光ファイバ１６の位置を検出することができることとなり、小型かつ安価で、可動側光ファイバ１６の動作状態を確認できて信頼性を向上でき、しかも光結合の切換えを迅速に開始することができる。
【００４２】
また、直列に接続された二つの電磁コイル３、１０の両端に電流を流す電流発生回路４４とし、二つの電磁コイルに交流電流を流して生ずる夫々の電磁コイルの応答電圧を増幅する電圧増幅回路７２、７３とこの増幅された夫々の応答電圧を比較する電圧比較回路７４とで位置検出手段を構成しているので、応答電圧の差異を確実に検出でき、位置検出の信頼性を格段に向上することができる。
【００４３】
また、入力側光ファイバ１６、出力側光ファイバ９及びアクチュエータ９０を収納したパッケージケース４０を有し、可動ファイバブロック１５を共通に介して夫々の磁路を形成する二つの直列接続された電磁コイル３、１０と、二つの電磁コイル３、１０の一側のコイル電極２、１１を夫々接続する第１及び第３内部電極２３ａ、２３ｂと、二つの電磁コイル３、１０の他側のコイル電極４、７を接続する第２内部電極３４と、第１、第２及び第３内部電極２３ａ、２３ｂ、３４に接続されると共にパッケージケース４０より外部に突出する第１、第２及び第３外部電極２７、２５、３３または３６とを有するアクチュエータ９０とし、直列に接続された二つの電磁コイル３、１０の両端に第１及び第３内部電極２３ａ、２３ｂを介して電流を流す電流発生回路４４とし、二つの電磁コイル３、１０に交流電流を流して生ずる夫々の電磁コイル３、１０の応答電圧を第１、第２及び第３外部電極２７、２５、３３または３６を介して検出する位置検出手段７２〜７４としているので、二つの電磁コイル３、１０の他側のコイル電極４、７同士を直接接続して外部に取出す必要がなく、これらのコイル電極４、７を第２内部電極３４に接続して、この第２内部電極３４から第２外部電極３３または３６を介して外部へ導出され、この第２外部電極３３または３６により外部の部品と電気的に簡単に接続できる。
【００４４】
また、可動ファイバブロック１５の駆動時に直流電流を二つの電磁コイル３、１０に流すと共に、可動ファイバブロック１５の位置検出時に交流電流を流す電流発生回路４４としているので、電流発生回路４４から流す電流を直流電流と交流電流とに切換えるのみで、可動ファイバブロック１５（換言すれば、可動側光ファイバ１６）の駆動と位置検出を行なうことができる。
【００４５】
次に、本発明の第２実施例を図７を用いて説明する。図７は本発明の第２実施例による光スイッチの光結合切換部の構成を示す分解斜視図である。本実施例では、光結合切換部に平面型光導波路を用いた光スイッチ切換部とした点にて、上述した第１実施例のものと基本的に相違し、その他の点に関しては第１実施例のものと基本的には同様である。
【００４６】
本実施例では、入力側光ファイバ１６ａ、１６ｂは、入力側ファイバブロック５２ａと入力側押え板５２ｂとの間に保持されている。入力側光ファイバブロック５２ａと入力側押え板５２ｂとは、接着剤により固定され、部品ベース上に載置されている。入力側導波路チップ５３及び可動ブロック５１は、この入力側光ファイバブロック５２ａ及び入力側押え板５２ｂに隣接して配置されている（図７では、理解を容易にするために分解された状態で示す）。入力側導波路チップ５３は、入力側光ファイバ１６ａ、１６ｂに調芯された二つの導波路コア５５ａ、５５ｂが形成されている。入力側導波路チップ５３及び可動ブロック５１は、接着剤等により固定されて可動部材を構成し、前後に可動されるように部品ベース上に配置されている。なお、可動ブロック５１は軟磁性材料で形成されている。
【００４７】
出力側光ファイバ４８は、１本で構成され、出力側光ファイバブロック４９ａと出力側押え板４９ｂとの間に保持されている。出力側光ファイバブロック４９ａと出力側押え板４９ｂとは、接着剤により固定され、部品ベース上に載置されている。出力側導波路チップ５４及び出力側ブロック５０は、出力側光ファイバブロック４９ａ及び出力側押え板４９ｂと、入力側導波路チップ５３および可動ブロック５１との間に隣接されて配置されている（図７では、理解を容易にするために分解された状態で示す）。出力側導波路チップ５４は、出力側光ファイバ４８に調芯された一つの導波路コア５６が形成されている。
【００４８】
入力側導波路チップ５３及び可動ブロック５１と出力側導波路チップ５４及び出力側ブロック５０とは、導波路コア５５ａ、５５ｂと導波路コア５６とが光結合されるように対向して配置され、入力側導波路チップ５３及び可動ブロック５１が可動することにより導波路コア５５ａまたは５５ｂと導波路コア５６との光結合が切換えられるようになっている。例えば、可動ブロック５１が左側に切換えられると、導波路コア５５ｂと５６とが結合する。逆に切換えられれば導波路コア５５ａと５６とが結合する。なお、入力側導波路チップ５３及び出力側ブロック５０の位置決めにおけるピン摺動溝１５ｂとピン摺動溝１３ｂとの関係は第１実施例と同様である。
【００４９】
次に、本発明の第３実施例を図８を用いて説明する。図８は本発明の第３実施例による光スイッチングシステムの構成図である。
【００５０】
この第３実施例では、上述した第１または第２実施例の光スイッチ部８０を複数用いると共に、そのスイッチ駆動回路２０を一つ用いて光スイッチ部８０を駆動するものである。換言すれば、少ない数のスイッチ駆動回路２０を用いてそれより数の多い光スイッチ部８０を駆動するものである。
【００５１】
光スイッチ部８０は、第１または第２実施例で説明したものであり、この実施例ではｎ個用いられ、信号線６３を介して切換器６０に接続されている。切換器６０は、ｎ個の信号線６３と切換え接続される信号線６６を介してスイッチ駆動回路２０に接続されると共に、信号線６７を介して制御装置６２に接続されている。スイッチ駆動回路２０は信号線６８を介して制御装置６２に接続されている。このようにして、スイッチ駆動回路２０はその動作を信号線６８を介して制御装置６２により制御され、同様に、切換器６０はその動作を信号線６７を介して制御装置６２により制御される。
【００５２】
切換器６０は、スイッチ駆動回路２０から受け取ったスイッチ駆動用信号を、信号線６７により制御装置６２から受け取った制御信号に基づき、ｎ個の光スイッチ部８０の中のいずれか一つ、あるいは複数に伝達する。さらに信号線６７により制御装置６２から受け取った制御信号に基づき、スイッチ駆動回路から発せられた切換位置検出信号がスイッチ駆動回路からｎ個の光スイッチ部８０の中のいずれか一つ、あるいは複数に届くように中継する。たとえば、まず、一番左側の光スイッチ部８０を切換えて切換え位置を検出する。次に、２番目の光スイッチ部８０を切換えて切換え位置を検出する。これを順次繰り返して、切換えが行われたかどうかを確認しつつ、ｎ個の光スイッチ部８０のすべてを切換えることができる。
【００５３】
このように、本発明の第３実施例においては、第１実施例または第２実施例に示す光スイッチ部８０を複数用い、この光スイッチ部８０を駆動する一つのスイッチ駆動回路２０と、複数の光スイッチ部８０からの信号線６３とスイッチ駆動回路からの信号線６６との接続を切換える切換器６０と、スイッチ駆動回路２０及び切換器６０を制御する制御装置６２とを備えているので、第１実施例で述べた小型かつ安価で、可動側光ファイバ１６の動作状態を確認できて信頼性を向上でき、しかも光結合の切換えを迅速に開始することができるという効果を奏しつつ、複数の光スイッチ部８０を安価な構成で切換えることができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、小型かつ安価で、可動側光導波路の動作状態を確認できて信頼性が高く、しかも光結合の切換え動作を迅速に開始できる光スイッチを用いて、この光スイッチの複数の光スイッチ部を安価な構成で切換えることができる光スイッチングシステムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の光スイッチの光スイッチ部の分解斜視図である。
【図２】図１の光スイッチ部におけるベース部分の斜視図である。
【図３】図２の光結合切換え部の分解斜視図である。
【図４】図３の可動ファイバブロック部分の断面図である。
【図５】本発明の第１実施例の光スイッチにおけるアクチュエータ及びスイッチ駆動回路を含む構成図である。
【図６】図６は図５におけるスイッチ駆動回路の具体例を示す構成図である。
【図７】本発明の第２実施例による光スイッチの光結合切換部の構成を示す分解斜視図である。
【図８】本発明の第３実施例による光スイッチングシステムの構成図である。
【符号の説明】
１…第１ヨーク、２…コイル電極、３…第１電磁コイル、４…コイル電極、５…第２ヨーク、６…永久磁石、７…コイル電極、９…出力側光ファイバ、１０…第２電磁コイル、１１…コイル電極、１２…第３ヨーク、１３…出力側ファイバブロック、１３ａ…ピン保持溝、１３ｂ…ピン摺動溝、１４…可動ファイバ押え板、１５…可動ファイバブロック、１５ａ…ピン保持溝、１５ｂ…ピン摺動溝、１６、１６ａ、１６ｂ…入力側光ファイバ、１７…部品ベース、１８…入力側ファイバブロック、１９…入力側押え板、２０…スイッチ駆動回路、２１、２２…磁路の形成状況を示す矢印、２３ａ…第１内部電極、２３ｂ…第３内部電極、２４…パッケージベース、２４ａ…ベース凹部、２５…外部電極、２６…入力側切り欠き、２７…外部電極、２８、２９…外部電極用切り欠き、３０…パッケージカバー、３１…注入穴、３２…穴カバー、３３…外部電極、３４…第２内部電極、３５…出力側切り欠き、３６…外部電極、３７、３８…外部電極用切り欠き、４０…パッケージケース、４４…電流発生回路、４５…ピン、４７…押え板、４８…出力側光ファイバ、４９ａ…出力側光ファイバブロック、４９ｂ…出力側押え板、５０…出力側ブロック、５１…可動ブロック、５２ａ…入力側光ファイバブロック、５２ｂ…入力側押え板、５３…入力側導波路チップ、５４…出力側導波路チップ、５５ａ、５５ｂ、５６…導波路コア、６０…切換器、６２…制御装置、６３、６６、６７、６８…信号線、６９、７０、７１…端子、７２、７３…電圧増幅回路、７４…電圧比較回路、８０…光スイッチ部、９０…アクチュエータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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