(57)【要約】【課題】  光スイッチにおいて、クラッド部の内部を進行する光によるクロストーク成分の影響を低減する。【解決手段】  光スイッチは、フィルム状部材１を備える。フィルム状部材１は、その内部に、光の伝播経路として線状に延びる複数のコア部４と、コア部４の周囲を囲んで線状に延びる第１クラッド部５と、第１クラッド部５の周囲を囲んで線状に延びる第２クラッド部６と、第２クラッド部６の周囲を囲んでいる吸収層７とを含む。フィルム状部材１は、コア交差部を有する。フィルム状部材１の表面には、コア交差部を横切るように光路切替え溝が設けられている。第２クラッド部６は、第１クラッド部５の材料より屈折率が高くなおかつ光の吸収率が第１クラッド部５の材料より高い材料によって形成されている。吸収層７は、光の吸収率が第２クラッド部６の材料に比べて高い材料によって形成されている。【選択図】        図２
2006003550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム状部材を備え、
前記フィルム状部材は、その内部に、
使用波長帯の光の伝播経路として線状に延びる複数のコア部と、
前記コア部の周囲を囲んで前記コア部と同様に線状に延びる第１クラッド部と、
前記第１クラッド部の周囲を囲んで前記第１クラッド部と同様に線状に延びる第２クラッド部と、
前記第２クラッド部の周囲を囲んでいる吸収層とを含み、
前記フィルム状部材は、前記複数のコア部が互いに交差するコア交差部を有し、
前記フィルム状部材の表面には、前記コア交差部を横切るように光路切替え溝が設けられており、
前記第２クラッド部は、前記第１クラッド部の材料より屈折率が高くなおかつ前記使用波長帯の光の吸収率が前記第１クラッド部の材料に比べて高い材料によって形成されており、
前記吸収層は、前記使用波長帯の光の吸収率が前記第２クラッド部の材料に比べて高い材料によって形成されている、光スイッチ。
【請求項２】
前記コア部は途中に局所的に幅が狭くなったコア幅狭窄部を有する、請求項１に記載の光スイッチ。
【請求項３】
前記フィルム状部材は、平面的に見て前記コア部で囲まれた領域の内部において前記吸収層を貫通するように貫通孔を有し、前記貫通孔の側壁は前記フィルム状部材の表面に対して傾斜した面となっている、請求項１または２に記載の光スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光スイッチとしては、たとえば特開２００２−１７４７８４号公報（特許文献１）に示されるように、光導波路が碁盤の目状に交差して内部に形成されたフィルム状部材において光導波路の交差点の部分に切り込みを設けたものが知られていた。この光スイッチにおいては、フィルム状部材を変形させて交差点の部分の切り込みを開閉させることによって光導波路を進行してきた光がその切り込みを透過するか反射するかを切り替え、その結果として光路が切り替わる。
【特許文献１】特開２００２−１７４７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の光スイッチでは、フィルム状部材の内部の光導波路は線状に延びるコア部とその周囲を取囲むクラッド部とによって構成されている。コア部はクラッド部よりもわずかに屈折率が高い。コア部、クラッド部のいずれも通常、使用波長帯において吸収がほとんどないような材料を用いて形成される。コア部に結合した光のほとんどは、クラッド部に漏れることなくコア部内部を伝播する。
【０００４】
しかし、実際にはクラッド部の内部にも光は存在し、フィルム状部材の表面に平行な方向に伝播する場合がある。たとえばこの光スイッチに対して光を入力するための光ファイバのコア部と光を受け入れるためのフィルム状部材のコア部との間にずれがあってコア部に結合しない光成分が存在する場合や、光導波路の交差点に形成された切り込みの位置や角度が正常値からずれているためにその切り込みで反射された光が次の光導波路に完全に結合しないような場合には、コア部に結合し損なった光成分がいわゆる「迷光」となってクラッド部内部を伝播することとなる。こうした迷光がクラッド部内を伝播した先で隣接する他のコア部に再び結合して、結果的にクロストーク成分となってしまうという問題があった。
【０００５】
一方、コア部に沿ったある直進ルート上を第１の光がいくつかの切り込みを透過しつつ進行するときに、その直進ルート上の切り込みが本来閉じておくべきところが完全に閉じておらずたとえ部分的であってもわずかに隙間がある場合には、第１の光の進行方向と略直交する向きにクラッド部を進んできた迷光である第２の光がその切り込みで反射されて第１の光の直進ルートに合流してしまう。こうなると、第１の光には第２の光の成分が混入して出力されることとなる。すなわち、クラッド部を進んできた迷光があると、閉じておくべき切り込みが完全に閉じていない場合にクロストーク成分が発生するという問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、これらの迷光によるクロストーク成分の影響を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に基づく光スイッチは、フィルム状部材を備える。上記フィルム状部材は、その内部に、使用波長帯の光の伝播経路として線状に延びる複数のコア部と、上記コア部の周囲を囲んで上記コア部と同様に線状に延びる第１クラッド部と、上記第１クラッド部の周囲を囲んで上記第１クラッド部と同様に線状に延びる第２クラッド部と、上記第２クラッド部の周囲を囲んでいる吸収層とを含む。上記フィルム状部材は、上記複数のコア部が互いに交差するコア交差部を有する。上記フィルム状部材の表面には、上記コア交差部を横切るように光路切替え溝が設けられている。上記第２クラッド部は、上記第１クラッド部の材料より屈折率が高くなおかつ上記使用波長帯の光の吸収率が上記第１クラッド部の材料に比べて高い材料によって形成されている。上記吸収層は、上記使用波長帯の光の吸収率が上記第２クラッド部の材料に比べて高い材料によって形成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、クラッド部内を進行する光はほぼ吸収されてしまうので、クラッド部内を進行して隣接する光導波路にまで到達する光はほぼなくなり、クロストーク成分の影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態１）
（構成）
図１、図２を参照して、本発明に基づく実施の形態１における光スイッチについて説明する。この光スイッチは、フィルム状部材１を備える。フィルム状部材１は、線状に延びる複数の光導波路２を内部に含んでいる。図１におけるＩＩ−ＩＩ線に関する矢視断面図を図２に示す。光導波路２は、使用波長帯の光の伝播経路として線状に延びるコア部４と、コア部４の周囲を囲んでコア部４と同様に線状に延びる第１クラッド部５と、第１クラッド部５の周囲を囲んで第１クラッド部５と同様に線状に延びる第２クラッド部６とを含む。フィルム状部材１は、第２クラッド部６の周囲を囲んでいる吸収層７を含む。図１に示すように、光導波路２同士は交差する交差点を有し、光導波路２同士の交差点においてはコア部４同士も交差してコア交差部となっている。フィルム状部材１の表面には、コア交差部を横切るように光路切替え溝としての切り込み３が設けられている。
【００１０】
第２クラッド部６は、第１クラッド部５の材料より屈折率が高くなおかつ使用波長帯の光の吸収率が第１クラッド部５の材料に比べて高い材料によって形成されている。吸収層７は、使用波長帯の光の吸収率が第２クラッド部６の材料に比べて高い材料によって形成されている。
【００１１】
図１では、フィルム状部材１のみを示しているが、実際には光スイッチは、フィルム状部材１のほかにフィルム状部材１の切り込み３を開閉するための機構（図示せず）を備える。切り込み３を開閉するための機構とは、たとえば、コア交差部を切り込み３と反対側の面から個別に押し上げる部材などである。また、図１では、２入力２出力の構成に対応する要素のみを表示しているが、実際には入力数、出力数とも図１に示したより多くてもよい。
【００１２】
（作用・効果）
図３に示すように、光導波路２に対して矢印５１の向きに光が入力されるものとする。光の大部分は矢印６１に示すようにコア部４の内部を進行していく。しかし矢印５１の向きに入力される光にはこのようにコア部４を進行していく伝播モードのほかにクラッド部を伝播するモードもある。ここでいうクラッド部とは第１クラッド部５と第２クラッド部６とを合わせた部分をいうものとする。図３の矢印６２のように第１クラッド部５内を少しでも第２クラッド部６に向かう向きに進行している光はやがて第２クラッド部６に入射する。ここで、第１クラッド部５より第２クラッド部６の方が高い屈折率を有するので、一旦第２クラッド部６に入射した光は第２クラッド部６のより深いところを目指す向きに屈折する。こうして、光はやがて吸収層７に到達する。使用波長帯の光に対する吸収率の大小関係は、
吸収層７≫第２クラッド部６＞第１クラッド部５
となっているので、吸収層７に入射した光はやがて吸収層７内で吸収されて減衰する。
【００１３】
同様に、第２クラッド６内を少しでも吸収層７に向かう向きに進行している光もやがて吸収層に入射して吸収されて減衰する。こうして、クラッド部内を進行する光は、何らかの拍子で一旦コア部４から遠ざかる向きに進行すると、容易に第２クラッド部６に捕捉され、吸収層７に送り込まれて吸収層７内で吸収されることとなる。また、第２クラッド部６は、使用波長帯の光の吸収率が第１クラッド部５の材料よりも高い材料によって形成されているので、吸収層７まで達しなくても第２クラッド部６の内部でも吸収されて減衰しやすい。
【００１４】
以上のように、クラッド部内を進行する光はほぼ吸収されてしまうので、クラッド部内を進行して隣接する光導波路にまで到達する光はほぼなくなり、クロストーク成分の影響を低減することができる。
【００１５】
（実施の形態２）
（構成）
図４を参照して、本発明に基づく実施の形態２における光スイッチについて説明する。この光スイッチにおいては、コア部４の周囲を第１クラッド部５が囲み、第１クラッド部５の周囲を第２クラッド部６が囲んで延びているという基本的な構造は実施の形態１におけるものと同様であるが、平面的に見ると図４に示すように、コア部４は途中に局所的に幅が狭くなったコア幅狭窄部８を有する。このようなコア幅狭窄部８は光導波路に１ヶ所以上設けられている。
【００１６】
（作用・効果）
コア幅狭窄部８においては、コア部４の幅が狭くなっているのでコア部４内部に存在することができるモードの数が限定され、高次モードはコア部４をそのまま進行していくことができずに第１クラッド部５の方に抜けていく。一旦クラッド部側に抜けたものは、実施の形態１で図３を参照して説明した原理により、コア部４に再び戻ることなくクラッド部内でコア部４から遠ざけられやがて吸収されていく。
【００１７】
迷光が外部からコア部４に進入したものはたいてい高次モードになっているので、コア幅狭窄部８において高次モードの光が通過できずにコア部４内から除去されることによってコア部４内における迷光に起因する成分を大幅に除去することができる。よって、クロストーク成分の影響を低減することができる。
【００１８】
（実施の形態３）
（構成）
図５、図６を参照して、本発明に基づく実施の形態３における光スイッチについて説明する。この光スイッチは、フィルム状部材１ｈを備える。フィルム状部材１ｈにおいては、コア部、クラッド部の構造は基本的には実施の形態１で説明したものと同様であるが、図５に示すように、平面的に見て光導波路２で囲まれた領域の内部において吸収層７を貫通するように貫通孔９を有する。光導波路２にはコア部４があるので、光導波路２で囲まれた領域とはコア部４で囲まれた領域と同義である。図５におけるＶＩ−ＶＩ線に関する矢視断面図を図６に示す。貫通孔９の側壁１０はフィルム状部材１ｈの表面に対して傾斜した面となっている。すなわち、側壁１０はフィルム状部材１ｈの上下面に対して垂直でない角度となっている。
【００１９】
（作用・効果）
図７に示すように、コア部４からクラッド部を経て吸収層７内に進入した光のうち吸収層７内で吸収されずに残った成分が矢印６３に示すように進行してきて側壁１０に到達したときには、全反射して図７における下方に抜けていくか、あるいは、矢印６４に示すように屈折して側壁１０から外部に抜け出す。こうして、吸収層７内で吸収しきれなかった光もコア部４とは大幅に異なる向きでフィルム状部材１ｈの外に抜け出すので、抜け出した光は隣りに延在する光導波路２に再結合することは防止される。したがって、クロストーク成分の影響を低減することができる。
【００２０】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における光スイッチの斜視図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に関する矢視断面図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１における光スイッチの内部での光の進行の様子の説明図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態２における光スイッチの部分平面図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態３における光スイッチの斜視図である。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ線に関する矢視断面図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態３における光スイッチの側壁近傍での光の進行の様子の説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１，１ｈ  フィルム状部材、２  光導波路、３  切り込み、４  コア部、５  第１クラッド部、６  第２クラッド部、７  吸収層、８  コア幅狭窄部、９  貫通孔、１０  側壁、５１，６１，６２，６３，６４  矢印。  
【図１】
2006003550.tif 000003
【図２】
2006003550.tif 000004
【図３】
2006003550.tif 000005
【図４】
2006003550.tif 000006
【図５】
2006003550.tif 000007
【図６】
2006003550.tif 000008
【図７】
2006003550.tif 000009