(57)【要約】【課題】３方向以上へ光路を切り替えることができる光スイッチを提供する。【解決手段】入力用光ファイバ１１の光軸と垂直でもなく平行でもないミラー面１５ａを有するミラー１５を、アクチュエータ１３により該ミラー面１５ａと平行関係にない所定の方向に離散的に移動させることにより、入力用光ファイバ１１から出射された光を３方向以上の出力用光ファイバ１２に入光させる。【選択図】　図１
2004126368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力用光導波路と、
複数の出力用光導波路と、
前記入力用光導波路の光軸と垂直でもなく平行でもないミラー面を有し、前記入力用光導波路と前記出力用光導波路との間の光路上に配置された反射ミラー部と、
前記ミラー面と平行関係にない方向に前記反射ミラー部を移動させるアクチュエータとを備えることを特徴とする光スイッチ。
【請求項２】
複数の入力用光導波路と、
出力用光導波路と、
前記入力用光導波路の光軸と垂直でもなく平行でもないミラー面を有し、前記入力用光導波路と前記出力用光導波路との間の光路上に配置された反射ミラー部と、
前記ミラー面と平行関係にない方向に前記反射ミラー部を移動させるアクチュエータとを備えることを特徴とする光スイッチ。
【請求項３】
前記アクチュエータは、前記反射ミラー部を一次元的に移動させることを特徴とする請求項１または２記載の光スイッチ。
【請求項４】
前記入力用光導波路から出射された光をコリメートさせる手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光スイッチ。
【請求項５】
前記アクチュエータは、前記反射ミラー部を所定の停止位置に移動させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光スイッチ。
【請求項６】
前記反射ミラー部は２つのミラー面を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光スイッチ。
【請求項７】
前記２つのミラー面同士のなす角が９０度であることを特徴とする請求項６記載の光スイッチ。
【請求項８】
前記２つのミラー面のいずれか一方への入射角と、前記反射ミラー部の移動方向と前記一方のミラー面の面方向とがなす角との和が９０度であることを特徴とする請求項６または７記載の光スイッチ。
【請求項９】
前記２つのミラー面の間には空隙が設けられていることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の光スイッチ。
【請求項１０】
前記光導波路は光ファイバであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信等で用いられる光スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光スイッチは、光導波路から出射された光を遮断したり、方向を変えることができる装置であり、光通信システム中の様々な用途に広く利用されている。
【０００３】
このような光スイッチとして、例えば特許文献１には、複数の光ファイバ間において出力光の進行方向を切り替える光スイッチの構成が示されている。また、特許文献２には、導波路アレイを構成する各導波路からの出力光を透過／遮断する光スイッチの構成が示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−４４８５２号公報
【特許文献２】
特開２００２−１１６３８８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の光スイッチでは、導波路から出射された光の光路は、ミラーによって遮られることなく直進する方向と、ミラーにより遮られ反射する方向との２方向に切り替えるだけであり、３方向以上への光路の切り替えはできない。
【０００６】
そこで、本発明は、３方向以上へ光路を切り替えることができる光スイッチを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の光スイッチは、入力用光導波路と、複数の出力用光導波路と、入力用光導波路の光軸と垂直でもなく平行でもないミラー面を有し、入力用光導波路と出力用光導波路との間の光路上に配置された反射ミラー部と、ミラー面と平行関係にない方向に反射ミラー部を移動させるアクチュエータとを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、入力用光導波路から出射された光は、入力用光導波路の光軸と垂直でもなく平行でもないミラー面に入射して反射した後に、複数ある出力用光導波路のうちのいずれかの出力用光導波路に入光する。ミラー面は、アクチュエータによってミラー面と平行関係にない方向に移動させられるため、反射後の光路もミラー面の移動に伴って移動することとなる。これにより他の出力用光導波路にも入力用光導波路から出射された光を入光させることができる。したがって、簡単な構造で、３方向以上への光路切り替えを行うことができる。
【０００９】
本発明の光スイッチは、複数の入力用光導波路と、出力用光導波路と、入力用光導波路の光軸と垂直でもなく平行でもないミラー面を有し、入力用光導波路と出力用光導波路との間の光路上に配置された反射ミラー部と、ミラー面と平行関係にない方向に反射ミラー部を移動させるアクチュエータとを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、複数ある入力用光導波路のうちのいずれかの入力用光導波路から出射された光は、入力用光導波路の光軸と垂直でもなく平行でもないミラー面に入射して反射した後に、出力用光導波路に入光する。ミラー面は、アクチュエータによってミラー面と平行関係にない方向に移動させられるため、複数の入力用光導波路から出射された光の反射後の光路を出力用光導波路の光軸と一致させることができる。すなわち、複数ある入力用光導波路のうちのいずれかの入力用光導波路から出射された光を一の出力用光導波路に入光させることができる。したがって、簡単な構造で、３方向以上からの光路切り替えを行うことができる。
【００１１】
本発明に係る光スイッチにおいて、アクチュエータは、反射ミラー部を一次元的に移動させることが好ましく、このようにすれば、アクチュエータの制御が容易になり、駆動部の構成を簡素、小型にすることができるため、アクチュエータを更に小型化、集積化、低廉化することが可能になる。
【００１２】
また、本発明に係る光スイッチにおいて、入力用光導波路から出射された光をコリメートさせる手段を有することが好ましく、このようにすれば、入力用光導波路から出射され出力用光導波路に入光する光のビーム径と、出力用光導波路のビーム径の差を小さくできるため、空間伝搬による挿入損失を低減させることが可能になる。さらに、ミラーの位置誤差による損失が低くなるため、製造工程における加工誤差の許容量が大きくなり、製造の容易化かつ歩留まりの向上による低廉化が可能になる。
【００１３】
また、本発明に係る光スイッチにおいて、アクチュエータは、ミラー部を所定の停止位置に移動させることが好ましく、このようにすれば、各出力用光導波路に向けて所定の程度減衰をさせた光を入射させることができるため、各出力用光導波路の挿入損失を均一にすることが可能となる。
【００１４】
また、本発明に係る光スイッチにおいて、反射ミラー部は２つのミラーを有していることが好ましく、このようにすれば、入力用光導波路と出力用光導波路を、光スイッチを収納するケースの同じ側面に集約することができるため、光スイッチを収納するケース内のスペースを省スペース化できる。
【００１５】
また、本発明に係る光スイッチにおいて、２つのミラー面同士のなす角が９０度であることが好ましく、このようにすれば、ミラーへの入射光と反射光とのなす角が１８０度になるため、入力用光導波路と出力用光導波路を平行に配列することも可能となり、平行平面導波路、ファイバアレイあるいは多心光コネクタ等、汎用部品を光導波路として使用できるため、低廉化が可能になる。
【００１６】
また、本発明に係る光スイッチにおいて、２つのミラー面のいずれか一方のミラー面への入射角と、反射ミラー部の移動方向と一方のミラー面の面方向とがなす角との和が９０度であることが好ましく、このようにすれば、ミラー部の移動量に対する光軸のずれ量を最大に設定することができるため、より少ない移動量で光スイッチングが可能となり、ひいては、アクチュエータの小型化および低廉化を図ることが可能になるとともに、アクチュエータの駆動力、駆動電圧・電力・電流の低減や制御時間を削減することが可能になる。
【００１７】
また、本発明に係る光スイッチにおいて、２つのミラー面の間には空隙が設けられていることが好ましく、このようにすれば、２つのミラー面の間に光を透過させることができるため、切り替え先の光導波路を１箇所増やすことできる。
【００１８】
また、本発明に係る光スイッチにおいて、前記光導波路は光ファイバであることが好ましく、このようにすれば、ファイバアレイや多心光コネクタ等、汎用部品を光導波路として使用できるため、低廉化が可能になる。さらに、ＰＬＣ（平面光導波路）を使う場合に比して、光ファイバとＰＬＣとの接続が不要になる分、その接続部での損失がなくなり低損失化が可能となり、かつ接続用部品・工程が不要になり低廉化が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光スイッチの各実施形態を図面に基づき説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２０】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る光スイッチを示す平面図である。図１に示す光スイッチ１は、「１×ｎ型」（本実施形態では「１×３型」）スイッチである。この光スイッチ１は、基板１６を有しており、この基板１６の表面には、光スイッチの入力側にある光ファイバ１１（以下、入力用光ファイバと記載する）と、光スイッチの出力側にある光ファイバ１２（以下、出力用光ファイバと記載する）とが各々の長手方向の延長線上でほぼ直角に交わるように形成されている。なお、入力用光ファイバ１１と出力用光ファイバ１２とが必ずしも各々の長手方向の延長線上でほぼ直角に交わるように形成する必要はない。
【００２１】
また、本実施形態においては出力用光ファイバ１２として複数本（本実施形態では３本）の光ファイバ１２ａ〜１２ｃが基板１６の表面に形成されている。さらに、光スイッチ１の基板１６の表面には、後述するアクチュエータ１３が形成されている。
【００２２】
また、光スイッチ１は、アクチュエータ１３により駆動させられる支持部材１４と、この支持部材１４の一端に取り付けられたミラー部１５とを備えている。ミラー部１５は、入力用光ファイバ１１から出射された光を出力用光ファイバ１２に向けて反射させるミラー面１５ａを有している。なお、ミラー部１５は、入力用ファイバ１１と出力用ファイバ１２との間の光路上に配置されている。
【００２３】
ここで、図２に示すように、本実施形態においては、入力用光ファイバ１１の一端ｔ１から出射された光がミラー面１５ａで反射して各出力用光ファイバ１２ａ〜１２ｃの一端ｔ２〜ｔ４に入光されるまでの反射光路距離Ａ〜Ｃが等しくなるように一端ｔ２〜ｔ４の位置決めがなされている。
【００２４】
このように反射光路距離Ａ〜Ｃを等しく設定することにより、入力用光ファイバ１１から出射され各出力用光ファイバ１２ａ〜１２ｃに入光される光の強度を等しくすることができる。
【００２５】
また、本実施形態においては、入力用光ファイバ１１の一端ｔ１近傍のコア１１ｋおよび各出力用光ファイバ１２ａ〜１２ｃの一端ｔ２〜ｔ４近傍のコア１２ｋ径を、他の部分のコア径よりも大きくなるようにしている。
【００２６】
このようにすることにより、入力用光ファイバ１１から出射された光は、コリメートされた状態で出力用光ファイバ１２に入光するまで空間伝搬されることになるため、空間伝搬による光の損失を極力抑さえることが可能となる。なお、コア径を大きくする方法としては、光ファイバを加熱処理するＴＥＣ技術等を適用すればよい。また、入力用光ファイバ１１から出射された光をコリメートする手段としては、特にこれに限らず、入力用光ファイバ１１および出力用光ファイバ１２の前面にコリメートレンズを配置したり、入力用光ファイバ１１および出力用光ファイバ１２の先端のコアを球面化してもよい。この場合も上述したコア径を大きくする場合と同様の効果を得ることが可能である。
【００２７】
図８は、入力側光ファイバ１１を基板１６の表面に固定した状態を断面図で示した図である。光ファイバ１１は、基板１６上に加工されたＶ溝４０にはめ込むことにより固定されている。
【００２８】
このようにＶ溝加工を用いて光ファイバ１１を固定することにより更に低廉化を図ることが可能となる。なお、出力側光ファイバ１２も同様にして固定されている。なお、光ファイバ１１，１２を基板１６の表面に固定する方法は、Ｖ溝加工に限られず、例えば、図９に示されるように柱４１ａ，４１ｂで光ファイバ１１の長手方向の両側を挟み込むようにして固定してもよい。
【００２９】
このように柱を用いて光ファイバ１１を固定することにより更に低廉化を図ることが可能となる。
【００３０】
図３は、アクチュエータ１３の概略構成を示す平面図である。アクチュエータ１３は、基板１６の表面上に駆動部１３ａを形成している。駆動部１３ａは、櫛歯側が互いに対向して基板１６の表面に設けられた第１の櫛形電極１７および第２の櫛形電極１８と、これら第１および第２の櫛形電極１７，１８の間に位置し、その一部が基板１６の表面から離間している櫛形フローティング電極１９とを備えている。
【００３１】
櫛形フローティング電極１９は、櫛形電極１９ａと、基板の表面に直接形成されたベース部分１９ｃと、櫛形電極１９ａとベース部分１９ｃとを連結するとともに該櫛形電極１９ａを基板の表面から所定距離離間した状態で支持する板バネ１９ｂとを備える。
【００３２】
櫛形電極１９ａは、支持部材１４に連結されている。また、櫛形電極１９ａは、支持部材１４の両側から直角方向に延びているとともに、第１および第２の櫛形電極１７，１８の櫛歯の間に接触しないようにかつ第１および第２の櫛形電極１７，１８の櫛歯側に向かって延びている。
【００３３】
なお、アクチュエータ１３を構成する各構成部品およびミラー部１５は、導電性を有するシリコン（Ｓｉ）で形成されていることが望ましい。これにより、半導体プロセスであるフォトリソグラフィー、エッチング技術により、アクチュエータ１３およびミラー部１５を加工することができるため、大量生産による製品の低廉化および製造の容易化を図ることが可能となる。
【００３４】
次に、アクチュエータ１３の動作を説明する。第１の櫛形電極１７及び櫛形フローティング電極１９に所定の電圧が印加されると、基板１６の表面から離間している櫛形フローティング電極１９が、板バネ１９ｂの変形を通して全体的に第１の櫛形電極１７に静電気力で引っ張られる。
【００３５】
このように、櫛形フローティング電極１９の位置が図３中の矢印Ｓ１で示された方向に移動することにより、駆動部分１３ａの櫛形フローティング電極１９により保持された支持部材１４およびミラー部１５も矢印Ｓ１で示された方向に移動することになる。
【００３６】
同様に第２の櫛形電極１８及び櫛形フローティング電極１９に所定の電圧が印加されると、基板１６の表面から離間している櫛形フローティング電極１９が、全体的に第２の櫛形電極１８に静電気力で引っ張られる。
【００３７】
このように、櫛形フローティング電極１９の位置が図３中の矢印Ｓ１で示された方向とは逆方向に移動することにより、連動して櫛形フローティング電極１９により保持された支持部材１４及びミラー部１５も矢印Ｓ１で示された方向とは逆方向に移動することになる。
【００３８】
以上のように、第１または第２の櫛形電極１７、１８及び櫛形フローティング電極１９に印加する電圧を制御することによって、ミラー部１５を櫛形電極１９ａの長手方向に平行する線上に沿って（図３紙面の上下方向）所望の移動量だけ、並進の一方向に移動させることが可能となる。
【００３９】
このようなアクチュエータ１３を備えることにより、本実施形態における光スイッチ１は、支持部材１４の位置を図１に示すＰ１，Ｐ２，Ｐ３の位置に離散的に移動させている。支持部材１４がＰ１，Ｐ２，Ｐ３の位置に移動することにより、支持部材１４の一端に取り付けられたミラー部１５も離散的に移動することとなる。なお、ミラー部１５を駆動するアクチュエータ１３としては、上記の櫛形フローティング電極１９の代わりに、例えば、一端が基板１６に固定された片持ちばりを用いてもよい。
【００４０】
ここで、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の位置は以下のようにして設定する。まず、Ｐ１の位置は、入力用光ファイバ１１から出射されてミラー面１５ａにより反射された光の光軸が出力用光ファイバ１２ａの光軸と一致する位置に設定する。同様にして、Ｐ２の位置は、ミラー面１５ａにより反射された光の光軸が出力用光ファイバ１２ｂの光軸と一致する位置に設定し、Ｐ３の位置は、ミラー面１５ａにより反射された光の光軸が出力用光ファイバ１２ｃの光軸と一致する位置に設定する。
【００４１】
このように、ミラー部１５を離散的に移動させることによって、入力用光ファイバ１１から出射された光を、離散的に移動させられたミラー面１５ａに反射させて各出力用光ファイバ１２ａ〜１２ｃに入光させることができる。
【００４２】
また、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の位置は、必ずしも光軸が一致する位置でなくともよい。例えば、各出力用光ファイバからの光を測定しながら、各々の光の強度が所定の程度になるようＰ１，Ｐ２，Ｐ３の位置を決定してもよい。これにより、各出力用光ファイバからの光が所定の程度、例えば、全ての光の強度が均一な光スイッチとすることが可能になる。
【００４３】
次に、ミラー部１５の移動方向とミラー面１５ａの面方向とがなす角度について図４を参照して説明する。
【００４４】
ミラー部１５の移動方向ｖとミラー面１５ａの面方向ｍとがなす角度ｄ１は０度にならないように設定する必要がある。角度ｄ１が０度になるということは、ミラー部１５の移動方向ｖとミラー面１５ａの面方向ｍとが一致して平行関係にある場合のことであり、このような場合にミラー部１５を移動させても、入力用光ファイバ１１から出射されてミラー面１５ａによって反射される光の光路は変化しないからである。
【００４５】
次に、入力用光ファイバ１１から出射されてミラー面１５ａに入射する光の光軸とミラー面１５ａの面方向とがなす角度について図５を参照して説明する。
【００４６】
入射光の光軸ｎとミラー面１５ａの面方向ｍとがなす角度ｄ２は０あるいは９０度にならないように設定する必要がある。角度ｄ２が０度の場合には、入射光の光軸ｎはミラー面１５ａの面方向ｍと平行に入射されるため反射光を得ることができないからである。また、角度ｄ２が９０度の場合には、入射光の光軸ｎはミラー面１５ａの面方向ｍに対して垂直に入射されるため入射光と反射光とがなす角度が１８０度となり反射光を出力用光ファイバ１２に入光させることができないからである。
【００４７】
このように入射光の光軸と垂直でもなく平行関係でもないミラー面１５ａで光を反射させ、ミラー面１５ａを面方向と平行関係にない方向へ移動させることにより、反射後の光路を平行に、かつ、連続的あるいは離散的に移動させることが可能になる。
【００４８】
［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態に係る光スイッチを示す平面図である。図６に示す光スイッチ２は、基板１６を有しており、この基板１６の表面には、入力用光ファイバ２１と出力用光ファイバ２２とがほぼ平行になるように形成されている。
【００４９】
本実施形態においては出力用光ファイバ２２として４本の光ファイバ２２ａ〜２２ｄが基板１６の表面に形成されるとともに、入力用光ファイバ２１は真中に位置するように形成されている。
【００５０】
さらに、光スイッチ２の基板１６の表面には、アクチュエータ１３が形成されている。また、光スイッチ２は、アクチュエータ１３により駆動させられる支持部材１４と、この支持部材１４の一端に取り付けられたミラー部２５とを備えている。
【００５１】
ミラー部１５は、入力用光ファイバ２１から出射された光を出力用光ファイバ２２に向けて反射させる２つのミラー面２５ａ，２５ｂを有し、これらミラー面２５ａと２５ｂとが光ファイバ側でなす角度は９０度に設定されている。このようにミラー面２５ａと２５ｂとが光ファイバ側でなす角度を９０度に設定することにより、ミラー面２５ａへの入射光とミラー面２５ｂからの反射光とのなす角が１８０度となる。これにより、本実施形態においては、入力用光ファイバ２１と、出力用光ファイバ２２とをほぼ平行に配列することが可能となる。
【００５２】
なお、図６では２つのミラー面２５ａと２５ｂとが光ファイバ側でなす角度を９０度としているが、これに限られず、例えば、２７０度でもよい。上記なす角度が１８０度よりも小さい場合には、光はミラー部２５の２つの面２５ａと２５ｂで反射されて出力用光ファイバ２２へ入光するが、なす角度が１８０度よりも大きい場合には、光はミラー部２５の片方の面２５ａまたは２５ｂでのみ反射されて出力用光ファイバ２２へ入光することになる。
【００５３】
また、本実施形態における光スイッチ２は、入力用光ファイバ２１の一端ｔ５から各出力用光ファイバ２２の一端ｔ６〜ｔ９への反射光路距離が等しくなるように一端ｔ６〜ｔ９の位置決めがなされている。このように反射光路距離を等しく設定することにより、入力用光ファイバ２１から出射され各出力用光ファイバ２２ａ〜２２ｄに入光する光の強度を等しくすることができる。
【００５４】
ここで、本実施形態においては、図示はしないが第１実施形態と同様に各光ファイバ２１，２２の一端ｔ５〜ｔ９近傍のコア径を、他の部分のコア径よりも大きくなるようにしてもよい。また、アクチュエータ１３は、第１実施形態と同様に構成されているため説明を省略する。
【００５５】
第１実施形態と同様のアクチュエータ１３を備えることにより、本実施形態における光スイッチ２は、支持部材１４の位置を図６に示すＰ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４の位置に離散的に移動させている。支持部材１４がＰ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４の位置に移動することにより、支持部材１４の一端に取り付けられたミラー部２５も離散的に移動することとなる。
【００５６】
ここで、Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４の位置は以下のようにして設定する。まず、Ｐ２１の位置は、入力用光ファイバ２１から出射されてミラー面２５ｂおよび２５ａにより反射された光の光軸が出力用光ファイバ２２ａの光軸と一致する位置に設定する。同様にして、Ｐ２２の位置は、ミラー面２５ｂおよび２５ａにより反射された光の光軸が出力用光ファイバ２２ｂの光軸と一致する位置に設定し、Ｐ２３の位置は、ミラー面２５ａおよび２５ｂにより反射された光の光軸が出力用光ファイバ２２ｃの光軸と一致する位置に設定し、Ｐ２４の位置は、ミラー面２５ａおよび２５ｂにより反射された光の光軸が出力用光ファイバ２２ｄの光軸と一致する位置に設定する。
【００５７】
このように、ミラー部２５を離散的に移動させることによって、入力用光ファイバ２１から出射された光を、離散的に移動させられたミラー面２５ａ，ｂに反射させて各出力用光ファイバ２２ａ〜２２ｄに入光させることができる。
【００５８】
次に、図７を参照してミラー部２５の移動量と光軸のずれ量との関係を説明する。ミラー部２５がＭ１の位置からＭ２の位置に移動した場合のミラー部２５の移動量をＸとする。また、入射光Ｎの光軸とミラー面２５ａの面方向とがなす角度をｄ２２とし、ミラー部２５の移動方向とミラー面２５ａの面方向とがなす角度をｄ２１とする。
【００５９】
まず、ミラー部２５が１つのミラー面２５ａのみにより構成されている場合における入射光Ｎに対する反射光Ｐ１とＰ２の光軸ずれ量をＹ１として、Ｙ１をＸ，ｄ２１，ｄ２２によって表すと、
【００６０】
Ｙ１　＝　２Ｘ＊ｓｉｎ（ｄ２１）＊ｃｏｓ（ｄ２２）　（式１）
【００６１】
となる。なお、反射光Ｐ１はミラー部２５がＭ１の位置におけるミラー面２５ａによる反射光であり，反射光Ｐ２はミラー部２５がＭ２の位置におけるミラー面２５ａによる反射光である。
【００６２】
また、ミラー部２５が２つのミラー面２５ａ，ｂにより構成されている場合における入射光Ｎに対する反射光Ｑ１とＱ２の光軸ずれ量をＹ２とし、Ｙ２をＸ，ｄ２１，ｄ２２によって表すと、
【００６３】
Ｙ２　＝　２Ｘ＊ｓｉｎ（ｄ２１＋ｄ２２）　（式２）
【００６４】
となる。なお、反射光Ｑ１はミラー部２５がＭ１の位置におけるミラー面２５ａ，ｂによる反射光であり，反射光Ｑ２はミラー部２５がＭ２の位置におけるミラー面２５ａ，ｂによる反射光である。
【００６５】
ここで、式１と式２とを比較すると、上述した式１の場合には、常に“Ｙ１＜２Ｘ”となるが、式２の場合には、（ｄ２１＋ｄ２２）が９０度になるときに、“Ｙ２＝２Ｘ”となり得る。したがって、Ｙ２の最大値は、Ｙ１の最大値よりも大きなり得る。すなわち、ミラー面が１つの場合（Ｙ１）よりも２つの場合（Ｙ２）の方が、ミラーの移動量に対する光軸ずれ量を大きくとることが可能となる。
【００６６】
これにより、ミラー面が１つの場合よりも少ない移動量による光スイッチングが可能となり、ひいては、アクチュエータの小型化および低廉化を図ることが可能になるとともに、アクチュエータの駆動力、駆動電圧・電力・電流の低減や制御時間を削減することが可能になる。
【００６７】
図１０は、本実施形態における光スイッチ２をケースに収納した状態を示した斜視図である。図１０に示すように、本実施形態における光スイッチ２を使用することにより、入力用光ファイバ２１と出力用光ファイバ２２をほぼ平行に配列することが可能なため、光スイッチ２のケースの一側面２ａに光ファイバ２１，２２を集約することができる。これにより収納スペースの省スペース化をより図ることができる。
【００６８】
［第２実施形態の変形例］
図１１は、第２実施形態に係る光スイッチ２の変形例である光スイッチ３の概略構成を示す図である。本変形例における光スイッチ３が上述した第２実施形態における光スイッチ２と異なる点は、上述した第２実施形態における光スイッチ２では、２つのミラー面２５ａと２５ｂが一体化されたミラー部２５を用いていたのに対し、本変形例における光スイッチ３では、２つのミラー面３５ａと３５ｂとの間に空隙を設けたミラー部３５を用いている点、および出力用光ファイバ３２が入力用光ファイバ３１とミラー部３５を挟んで対向する位置にも形成されている点である。
【００６９】
なお、アクチュエータは、第１実施形態および第２実施形態と同様に構成されている。また、本変形例におけるアクチュエータの位置は、図１１に示す光スイッチの上方（図１１紙面の垂直方向の上方）に位置することとなるため図示を省略した。
【００７０】
光スイッチ３を図１１に示すように構成することにより、第２実施形態における光スイッチ２よりも出力用光ファイバ３２の数を増やすことが可能となる。
【００７１】
また、本変形例における光スイッチ３は、入力用光ファイバ３１の一端ｔ１１から各出力用光ファイバ３２の一端ｔ１２〜ｔ１６への反射光路距離あるいは透過光路距離が等しくなるように一端ｔ１２〜ｔ１６の位置決めがなされている。このように反射光路距離あるいは透過光路距離を等しく設定することにより、入力用光ファイバ３１から出射され各出力用光ファイバ３２ａ〜３２ｅに入光する光の強度を等しくすることができる。
【００７２】
［第３実施形態］
図１２は、本発明の第３実施形態に係る光スイッチを示す平面図である。第３実施形態に係る光スイッチ４は、セレクタとして使用される「ｎ×１型」（本実施形態では「３×１型」）スイッチである。
【００７３】
本実施形態における光スイッチ４が上述した第１実施形態における光スイッチ１と異なる点は、第１実施形態における光スイッチ１では、一の入力用光ファイバ１１から出射された光を複数ある出力用光ファイバ１２のうちのいずれかの出力用光ファイバ１２に入光させているのに対して、本実施形態における光スイッチ４では、複数ある入力用光ファイバ４２のうちのいずれかから出射された光を一の出力用光ファイバ４１に入光させている点である。
【００７４】
なお、本実施形態に係る光スイッチ４の各部の構造は、図１に示す第１実施形態に係る光スイッチ１の各部の構造と同様であるため、その説明を省略する。
【００７５】
次に、本実施形態における光スイッチ４では、アクチュエータ１３により駆動される支持部材１４の位置を図１２に示すＰ１，Ｐ２，Ｐ３の位置に離散的に移動させている。このように支持部材１４がＰ１，Ｐ２，Ｐ３の位置に移動することにより、支持部材１４の一端に取り付けられたミラー部１５も離散的に移動することとなる。
【００７６】
ここで、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の位置は以下のようにして設定する。まず、Ｐ１の位置は、入力用光ファイバ４２ａから出射されてミラー面１５ａにより反射された光の光軸が出力用光ファイバ４１の光軸と一致する位置に設定する。同様にして、Ｐ２の位置は、入力用光ファイバ４２ｂから出射されてミラー面１５ａにより反射された光の光軸が出力用光ファイバ４１の光軸と一致する位置に設定し、Ｐ３の位置は、入力用光ファイバ４２ｃから出射されてミラー面１５ａにより反射された光の光軸が出力用光ファイバ４１の光軸と一致する位置に設定する。
【００７７】
このように、ミラー部１５を離散的に移動させることによって、各入力用光ファイバ４２から出射された光を、離散的に移動させられたミラー面１５ａに反射させて一の出力用光ファイバ４１に入光させることができる。
【００７８】
なお、本実施形態に係る光スイッチ４を、図６に示す光スイッチ２および図１１に示す光スイッチ３で構成することも可能である。
【００７９】
なお、上述した各実施形態においては、入力用光導波路および出力用光導波路を光ファイバで構成したが、これらの光導波路をＰＬＣ（平面光導波路）で構成してもよい。
【００８０】
【発明の効果】
本発明に係る光スイッチによれば、３方向以上へ光路を切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光スイッチを示す平面図である。
【図２】図１に示す光ファイバの位置関係を説明する図である。
【図３】図１に示すアクチュエータを示す平面図である。
【図４】図１に示すミラー部の移動方向とミラー面の面方向とがなす角度について説明する図である。
【図５】図１に示す入力用光ファイバから出射されてミラー面に入射される光の光軸とミラー面の面方向とがなす角度について説明する図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る光スイッチを示す平面図である。
【図７】図７に示すミラー部の移動量と光軸のずれ量との関係を説明する図である。
【図８】本発明に係る光スイッチにおける光ファイバを基板の表面に固定した状態を示す断面図である
【図９】本発明に係る光スイッチにおける光ファイバを基板の表面に固定した状態を示す断面図である
【図１０】図１に示す光スイッチをケースに収納した状態を示す斜視図である。
【図１１】実施形態の変形例である光スイッチを示す平面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る光スイッチを示す平面図である。
【符号の説明】
１，２，３，４・・・光スイッチ、１１，２１，３１，４２・・・入力用光ファイバ（入力用光導波路）、１２，２２，３２，４１・・・出力用光ファイバ（出力用光導波路）、１３・・・アクチュエータ、１５，２５，３５・・・ミラー部（反射ミラー部）、１５ａ，２５ａ，２５ｂ，３５ａ，３５ｂ・・・ミラー面。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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