(57)【要約】【課題】光入力がない場合でもモニタすることができ、かつ、光パワーを減衰させることなく、切替動作が正常か否かをモニタできるようにすること。【解決手段】クロスポイントＣＰが光路を変更させるクロス状態であるときはピエゾ１の位置を上方に移動させ押し上げ部材２をクロスポイントＣＰの形成領域に押し当てる。電極素材６ａ，６ｂは接触状態になる。クロスポイントが光信号をそのまま直進させるスルー状態であるときはピエゾ１を初期位置に位置させる。押し上げ部材２は、クロスポイントＣＰの形成領域から離反した位置であってピエゾ１と接触しない初期位置に位置する。電極素材６ａ，６ｂは非接触状態になる。電極線７ａ，７ｂ間に電圧を印加し流れる電流の大きさ監視すれば、切替動作が正常か否かがモニタできる。【選択図】        図１
2005292701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に光導波路が形成される板状の光導波路材料と、
前記光導波材料の片面側において、光導波路の途中に設けられるクロスポイントの形成領域に直交する軸線上に配置され、前記クロスポイントが進入する光信号を反射して光路を変更させるクロス状態であるときは前記クロスポイント形成領域との間隔を縮めるように当該軸線上の位置を移動し、前記クロスポイントが進入する光信号をそのまま直進させるスルー状態であるときは前記移動した位置から後退した初期位置に位置するように駆動される第１移動部材と、
前記クロスポイント形成領域と前記第１移動部材との間において前記第１移動部材と同軸上に配置され、前記クロスポイント形成領域との間隔を縮めるように位置を移動する前記第１移動部材に付勢されて前記クロスポイント形成領域に突き当たって力を加え、前記第１移動部材が初期位置に位置しているときは、前記クロスポイント形成領域から離反した初期位置に位置するようになされた第２移動部材と、
前記クロスポイント形成領域と前記第２移動部材とが接触しているときは導通状態となり、離反しているときは非導通状態となる一対のモニタ電極と、
を備えたことを特徴とする光切替装置。
【請求項２】
前記第１移動部材と前記第２移動部材とは、前記初期位置に位置するときは互いに接触しない状態にあり、
前記一対のモニタ電極は、一方の電極が前記第１移動部材における前記第２移動部材に対面する位置に設けられ、他方の電極が前記第２移動部材における前記第１移動部材に対面する位置に設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。
【請求項３】
前記第１移動部材と前記第２移動部材とは、前記初期位置に位置するときは互いに接触しない状態にあり、かつ、前記第１移動部材は、導電体部材からなり、
前記一対のモニタ電極は、一方の電極が前記第１移動部材であり、他方の電極が前記第２移動部材における前記第１移動部材に対面する位置に設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。
【請求項４】
前記第１移動部材と前記第２移動部材とは、前記初期位置に位置するときは互いに接触しない状態にあり、かつ、前記第２移動部材は、導電体部材からなり、
前記一対のモニタ電極は、一方の電極が前記第２移動部材であり、他方の電極が前記第１移動部材における前記第２移動部材に対面する位置に設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。
【請求項５】
前記第１移動部材と前記第２移動部材とは、前記初期位置に位置するときは互いに接触しない状態にあり、かつ、双方が共に導電体部材からなり、
前記一対のモニタ電極は、一方の電極が前記第１移動部材であり、他方の電極が前記第２移動部材である、
ことを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。
【請求項６】
前記第１移動部材と前記第２移動部材とは、前記初期位置に位置するときは互いに接触しない状態にあり、かつ、双方が共に導電体部材からなるとともに、前記第１移動部材と前記第２移動部材との移動をそれぞれガイドする第１ガイド部材と第２移動部材とがそれぞれ導電体部材からなり、
前記一対のモニタ電極は、一方の電極が前記第１ガイド部材であり、他方の電極が前記第２ガイド部材である、
ことを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。
【請求項７】
前記第２移動部材は、導電体部材からなり、かつ、前記第２移動部材が接触する前記クロスポイント形成領域の接触面に導電体薄膜が設けられ、
前記一対のモニタ電極は、一方の電極が前記第２移動部材であり、他方の電極が前記導電体薄膜である、
ことを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。
【請求項８】
前記一対のモニタ電極は、一方の電極が前記第２移動部材の前記クロスポイント形成領域に対面する位置に設けた導電体薄膜であり、他方の電極が前記クロスポイント形成領域の前記第２移動部材と対面する面に設けた導電体薄膜である、
ことを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。
【請求項９】
前記一対のモニタ電極は、一方の電極が導電体部材からなる前記第２移動部材であり、他方の電極が導電体導波路部材からなる前記光導波路材料である、
ことを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。
【請求項１０】
前記第１移動部材と前記第２移動部材とは、前記初期位置に位置するときは互いに接触しない状態にあり、
前記一対のモニタ電極は、一方の電極が前記第２移動部材の移動をガイドするガイド部材の前記第１移動部材が配置される側の側壁に設けられ、他方の電極が前記第１移動部材における前記一方の電極に対応する位置に設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。
【請求項１１】
前記ガイド部材に設けられる一方の電極は、電極引き出し線の機能も併せ持つバネ形の電極であることを特徴とする請求項１０に記載の光切替装置
【請求項１２】
第１移動部材と前記第２移動部材とは、前記初期位置に位置するときは互いに接触しない状態にあり、かつ、前記第１移動部材は、導電体部材からなり、
前記一対のモニタ電極の他方の電極が前記一方の電極に接離する電極片が設けられる前記第１移動部材である、
ことを特徴とする請求項１０に記載の光切替装置。
【請求項１３】
第１移動部材と前記第２移動部材とは、前記初期位置に位置するときは互いに接触しない状態にあり、かつ、前記第１移動部材は、導電体部材からなるとともに、前記第２移動部材の移動をガイドするガイド部材が導電体部材からなり、
前記一対のモニタ電極は、一方の電極が前記第１移動部材が配置される側の側壁に第１電極片を有する前記ガイド部材であり、他方の電極が前記第１電極片に接離する第２電極片が設けられる前記第１移動部材である、
ことを特徴とする請求項１に記載の光切替装置。
【請求項１４】
前記クロスポイント形成領域毎に設けられる一対のモニタ電極に電圧を印加して流れる電流の大きさをモニタし、各モニタ結果から対応するクロスポイントが正しく切替動作を行える状態であるか否を判断するモニタ手段、
を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の光切替装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光交換に使用する光切替装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光交換に使用する光切替装置では、保守の容易化を図るために、モニタ機能を装備することが求められる。例えば、特許文献１では、１個のモニタ用光電気変換器でＭ×Ｎ光スイッチの断線を検出する技術が開示されている。以下、図１７を参照して、その概要を説明する。図１７は、従来の光切替装置の構成例を示すブロック図である。
【０００３】
図１７において、符号１８１は２×２光スイッチである。符号１８２は光ファイバである。符号１８３は光路である。符号１８４は入力光Ｉ１〜ＩＮが入力される光マトリックススイッチの入力端である。符号１８５は出力光Ｏ１〜ＯＭが出力される光マトリックススイッチの出力端である。符号１８６は光切替装置としての光マトリックススイッチである。
【０００４】
すなわち、光マトリックススイッチ１８６は、印加電圧によってクロス状態、バー状態およびその中間の状態を取ることのできる２×２光マトリックススイッチ１８１をＮ＋１行Ｍ＋１列マトリックス状に多段接続して構成したＮ＋１行Ｍ＋１列の光マトリックススイッチである。
【０００５】
入力端１８４では、第１番目の入力Ｉ１に入力Ｐ１が接続され、第２番目の入力Ｉ２に入力Ｐ２が接続され、以下同様に第Ｎ番目の入力ＩＮに入力ＰＮが接続される。第Ｎ＋１番目の入力ＩＮ＋１は開放されている。そして、出力端１８５では、第１番目の出力Ｏ１に出力Ｑ１が接続され、以下同様に第Ｍ番目の出力ＯＭに出力ＱＭが接続される。第Ｍ＋１番目の出力ＱＭ＋１は開放状態となっている。また、出力Ｑ１に接続されている２×２光スイッチ１８１の他方の出力には光電気変換器１８７が接続されている。
【０００６】
第１の入力Ｐ１をモニタしたい場合は、第１行第１列の２×２光スイッチ１８１をクロス状態とバー状態との中間状態にする。このとき、入力Ｐ１は、２×２光スイッチ１８１にて２出力に分割され、その一方の光出力は１行２列、１行３列・・・１行Ｎ列から２行Ｎ列、３行Ｎ列・・・Ｍ＋１行Ｎ＋１列を通り、出力Ｑ１となる。もう一方の光出力は２行１列、３行１列・・・Ｎ＋１行１列、Ｎ＋１行２列・・・Ｎ＋１行Ｍ＋１列を通り、光電気変換器１８７に入力され、モニタされる。
【０００７】
２つの光信号が入力される２×２光スイッチ１８１は、例えば、印加電圧９．０Ｖでクロス状態となり、出力端ｏ２には光信号を出力するが、出力端ｏ１には光信号を出力しない。また、印加電圧２１．５Ｖでバー状態となり、出力端ｏ１には光信号を出力するが、出力端ｏ２には光を出力しない。そして、クロス状態とバー状態以外の状態では、入力する光信号は、印加電圧に従い、出力端ｏ１と出力端ｏ２とに配分されて出力される。例えば、印加電圧１５Ｖでは、入力する光信号は、出力端ｏ１と出力端ｏ２とにほぼ等分されて出力される。
【０００８】
入力Ｐ２〜ＰＮも同様に２行１列〜Ｎ行１列の２×２光スイッチ１８１をクロス状態とバー状態の中間状態にすることにより、モニタ状態となる。また、出力Ｑ１〜ＱＭも同様にＮ＋１行Ｍ＋１列〜Ｎ＋１行２列の２×２光スイッチ１８１をクロス状態とバー状態の中間状態にすることにより、モニタ状態となる。このように、入力Ｐ１〜ＰＮ、出力Ｑ１〜ＱＭの各々のモニタを時分割で行うことにより、光入出力全部のモニタが行える。
【０００９】
【特許文献１】特開平５−１２２７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の光切替装置は、以上のように、各ポートに入力される光信号を用いてモニタするように構成されているので、光切替装置の各ポートに光入力がない場合には、モニタすることができないという問題がある。
【００１１】
また、モニタされる光信号は、２×２光スイッチにおいてほぼ等分されて出力され、複数の光スイッチを通過するので、光パワーが大きく減衰し装置挿入損失が大きくなってしまうという問題もある。
【００１２】
さらに、装置挿入損失が大きくなってしまうことは、光ネットワークにおいて光信号を光のままで切り替えをおこなう光クロスコネクト装置に適用する場合に、光受信機で光信号が受信できなくなるという問題に繋がる。
【００１３】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、光入力がない場合でもモニタすることができ、かつ、光パワーを減衰させることなく、切替動作が正常か否かをモニタすることができる光切替装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した目的を達成するために、この発明にかかる光切替装置は、内部に光導波路が形成される板状の光導波路材料と、前記光導波材料の片面側において、光導波路の途中に設けられるクロスポイントの形成領域に直交する軸線上に配置され、前記クロスポイントが進入する光信号を反射して光路を変更させるクロス状態であるときは前記クロスポイント形成領域との間隔を縮めるように当該軸線上の位置を移動し、前記クロスポイントが進入する光信号をそのまま直進させるスルー状態であるときは前記移動した位置から後退した初期位置に位置するように駆動される第１移動部材と、前記クロスポイント形成領域と前記第１移動部材との間において前記第１移動部材と同軸上に配置され、前記クロスポイント形成領域との間隔を縮めるように位置を移動する前記第１移動部材に付勢されて前記クロスポイント形成領域に突き当たって力を加え、前記第１移動部材が初期位置に位置しているときは、前記クロスポイント形成領域から離反した初期位置に位置するようになされた第２移動部材と、前記クロスポイント形成領域と前記第２移動部材とが接触しているときは導通状態となり、離反しているときは非導通状態となる一対のモニタ電極とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、一対のモニタ電極に電圧を印加して流れる電流の大きさをモニタすることで、対応するクロスポイントが正しく切替動作を行える状態であるか否を判断することができる。すなわち、光導波路に光信号を通さなくとも、切替動作が正常かどうかをモニタすることができる。したがって、光導波路に伝播する光信号の光パワーを減衰させることはない。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、光入力がない場合でもモニタすることができ、かつ、光パワーを減衰させることなく、切替動作が正常かどうかをモニタすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に図面を参照して、この発明にかかる光切替装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１である光切替装置の構成および当該光切替装置が実現するスルー（透過）状態を説明する断面図である。図１において、押さえ板４ａ，４ｂによって上下を挟まれたポリマー導波路材料３には、内部に光信号の光路である導波路が形成されている。この導波路には、途中に十字路であるクロスポイントＣＰが設けられている。押さえ板４ａ，４ｂでは、そのクロスポイントＣＰの形成領域に対応した位置に穴が開けられ、その穴からポリマー導波路材料３が外部に露出している。
【００１９】
下側の押さえ板４ｂは、ガイド５の上面に設置されるが、ガイド５には、クロスポイントＣＰの形成領域の穴に対応した位置に貫通穴が形成され、その貫通穴に棒状の押し上げ部２が上下方向に移動可能に配置されている。図１に示す例では、押し上げ部２は、クロスポイントＣＰの形成領域から適宜距離だけ下方に離反した初期位置に位置している場合が示されている。この押し上げ部２の下端には、導電素材６ａが取り付けられ、導電素材６ａには、電極線７ａが接続されている。
【００２０】
押し上げ部２の下方位置には、ピエゾ１が配置されている。ピエゾ１は、例えばピエゾドライバにより駆動され、押し上げ部２と同じ軸線上を上下方向に位置が移動できるようになっている。図１に示す例では、ピエゾ１は、押し上げ部２の下端から適宜距離だけ下方に離反した初期位置に位置している場合が示されている。このピエゾ１の上端には、導電素材６ｂが取り付けられ、導電素材６ｂには、電極線７ｂが接続されている。
【００２１】
以上の構成において、ピエゾ１が上方に位置を移動し、押し上げ部２の下端を上方に押し上げると、押し上げ部２の上端が、ポリマー導波路材料３のクロスポイントＣＰの形成領域の下面に接触し、さらにクロスポイントＣＰの形成領域を押し上げる。このとき、ポリマー導波路材料３はその上下を押さえ板４ａ，４ｂによって狭持されているので、クロスポイントＣＰの形成領域のみに適切な押力が加えられ、上方に湾曲する変形が起こる。
【００２２】
ここで、クロスポイントＣＰでは、十字路を斜めに横切る溝（クリープ）加工が施されている。溝（クリープ）の構造については後述する。ポリマー導波路材料３におけるクリーブ加工が施されているクロスポイントＣＰの形成領域の下面に押し上げ部２が接触しかつ適切な押力を加えると、十字路に進入する光信号は溝で反射され、直進せずに右折か左折し別の導波路を進行する。この状態をクロス（反射）状態と呼ぶ。一方、図１に示すように、押し上げ部２がポリマー導波路材料３に接触していない状態では、光信号はクロスポイントＣＰの十字路をそのまま直進する。この状態をスルー（透過）状態と呼ぶ。
【００２３】
このように、クロスポイントＣＰでは、光の進行方向を切り替えることができる。この切替動作の詳細は後述する（図３、図４参照）。そこで、ピエゾ１の上下方向への移動制御では、図１に示す状態と図２に示す状態とを形成するようになっている。図２は、クロス（反射）状態を説明する断面図である。
【００２４】
図１に示すように、クロスポイントＣＰがスルー（透過）状態では、ピエゾ１は、押し上げ部２の下端から適宜距離だけ下方に離反した初期位置に位置するように制御される。また、押し上げ部２は、クロスポイントＣＰのスルー（透過）状態であるときは、クロスポイントＣＰの形成領域から適宜距離だけ下方に離反した初期位置に位置するようになっている。この状態では、導電素材６ａと導電素材６ｂとは互いに非接触状態にあり、２つの導電素材に接続された電極線７ａ，７ｂ間は非導通状態になる。
【００２５】
一方、図２に示すように、クロスポイントＣＰのクロス（反射）状態では、ピエゾ１は上記した初期位置から上方に位置を移動するように制御され、押し上げ部２の下端に突き当たり押し上げ部２を上方に押し上げる。これによって、押し上げ部２は上端がクロスポイントＣＰの形成領域に突き当たるまで上方に移動する。このとき、導電素材６ａと導電素材６ｂとは互いに接触状態にあり、２つの導電素材に接続された電極線７ａ，７ｂ間は導通状態になる。
【００２６】
このように、２つの電極線７ａ，７ｂ間は、クロスポイントＣＰのスルー（透過）状態では、非導通状態となり、クロスポイントＣＰがクロス（反射）状態では、導通状態となるので、２つの電極線７ａ，７ｂ間に電圧を印加し、流れる電流を監視することで、クロスポイントＣＰの状態を外部にモニタ出力することが可能となる。
【００２７】
次に、図３と図４を参照して、クロスポイントＣＰの構成とクロスポイントＣＰでの光信号の振る舞いについて説明する。図３は、クロスポイントＣＰの詳細および光信号の振る舞いを説明する上面図である。図４は、クロスポイントＣＰでのクロス（反射）状態を形成する動作を説明する断面図である。
【００２８】
図３に示すように、クロスポイントＣＰには、導波路８の十字路が形成され、この十字路を斜めに横切る溝（クリープ）９がポリマー導波路材料３の上面側に施されている。図４に示すように、クロスポイントＣＰの形成領域が押し上げ部２によって押し上げられ、上方に湾曲すると、溝（クリープ）９が押し広げられてＶ字状の溝になり、そこに空気層が形成される。
【００２９】
したがって、図３に示すように、導波路８を左から右に向かって進行する光信号Ａは、クロスポイントＣＰの形成領域が押し上げ部２によって押し上げられていない状態では、クロスポイントＣＰの十字路には上記した空気層は形成されていないので、十字路に進入する光信号Ａは、そのまま十字路を直進して光信号Ａ’となる。これが、スルー（透過）状態である。
【００３０】
一方、クロスポイントＣＰの形成領域が押し上げ部２によって押し上げられている状態ではクロスポイントＣＰの十字路には上記した空気層が斜め方向に形成されているので、導波路８を左から右に向かって進行する光信号Ａは、十字路に進入すると、上記した空気層にて全反射し、すなわち、右折または左折を行い、進行方向が異なる導波路８に進入した光信号Ｂとなる。これが、クロス（反射）状態である。
【００３１】
ここで、クロスポイントＣＰにクロス（反射）状態を形成するピエゾ１および押し上げ部２の移動距離は、数マイクロメートル以下と極めて小さいこと、ポリマー導波路材料３は複数の部品で構成されていないことから、その動作信頼性は極めて高い。したがって、ポリマー導波路材料３に押力を与えるピエゾ１と押し上げ部２とが接触しているか否かをモニタすれば、クロスポイントＣＰの状態がスルー（透過）状態であるかクロス（反射）状態であるかを確実にモニタすることができる。
【００３２】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２である光切替装置の構成を示す断面図である。なお、図５では、図１（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。
【００３３】
すなわち、図５に示すように、この実施の形態２では、図１（実施の形態１）に示した構成において、ピエゾ１および導電素材６ｂに代えて、導電体ピエゾ６１が設けられ、電極線７ｂは、導電体ピエゾ６１に接続されている。
【００３４】
導電体ピエゾ６１は、電気的な導電材料を用いたピエゾであり、図１（実施の形態１）に示したピエゾ１と同様にピエゾドライバなどによって駆動され、上下方向に位置を移動するようになっている。
【００３５】
したがって、この実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、導電体ピエゾ６１の上端が押し上げ部２を押し上げないでクロスポイントＣＰにスルー（透過）状態を形成し、また導電体ピエゾ６１の上端が押し上げ部２を押し上げてクロスポイントＣＰにクロス（反射）状態を形成することができる。
【００３６】
クロスポイントＣＰのスルー（透過）状態では、図５に示すように、導電体ピエゾ６１の上端と押し上げ部２の下端に取り付けた導電素材６ａとは、非接触状態であるので、２つの電極線７ａ，７ｂ間は、非導通状態になる。一方、クロス（反射）状態では、図示してないが、導電体ピエゾ６１の上端と押し上げ部２の下端に取り付けた導電素材６ａとは接触状態であるので、２つの電極線７ａ，７ｂ間は、接触抵抗値がゼロ近傍になり導通状態になる。したがって、実施の形態１と同様に、２つの電極線７ａ，７ｂ間に電圧を印加し、流れる電流を監視することで、クロスポイントＣＰの状態を外部にモニタ出力することが可能となる。
【００３７】
実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３である光切替装置の構成を示す断面図である。なお、図６では、図１（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態３に関わる部分を中心に説明する。
【００３８】
すなわち、図６に示すように、この実施の形態３では、図１（実施の形態１）に示した構成において、押し上げ部２および導電素材６ａに代えて、導電体押し上げ部７１が設けられ、電極線７ａは、導電体押し上げ部７１に接続されている。
【００３９】
導電体押し上げ部７１は、電気的な導電材料を用いた押し上げ部であり、図１（実施の形態１）に示した押し上げ部２と同様に、ガイド５にガイドされ、ピエゾ１に付勢されて初期位置から上動し、またピエゾ１の付勢がなくなると、初期位置に戻ることができるようになっている。
【００４０】
したがって、この実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、ピエゾ１の上端が導電体押し上げ部７１を押し上げないでクロスポイントＣＰにスルー（透過）状態を形成し、またピエゾ１の上端が導電体押し上げ部７１を押し上げてクロスポイントＣＰにクロス（反射）状態を形成することができる。
【００４１】
クロスポイントＣＰのスルー（透過）状態では、図６に示すように、ピエゾ１の上端に取り付けた導電素材６ｂと導電体押し上げ部７１の下端とは、非接触状態であるので、２つの電極線７ａ，７ｂ間は、非導通状態になる。一方、クロス（反射）状態では、図示してないが、ピエゾ１の上端に取り付けた導電素材６ｂと導電体押し上げ部７１の下端とは接触状態であるので、２つの電極線７ａ，７ｂ間は、接触抵抗値がゼロ近傍になり導通状態になる。したがって、実施の形態１と同様に、２つの電極線７ａ，７ｂ間に電圧を印加し、流れる電流を監視することで、クロスポイントＣＰの状態を外部にモニタ出力することが可能となる。
【００４２】
実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４である光切替装置の構成を示す断面図である。なお、図７では、図１（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態４に関わる部分を中心に説明する。
【００４３】
すなわち、図７に示すように、この実施の形態４では、図１（実施の形態１）に示した構成において、ピエゾ１および導電素材６ｂに代えて、導電体ピエゾ６１が設けられ、電極線７ｂは、導電体ピエゾ６１に接続されている。
【００４４】
導電体ピエゾ６１は、電気的な導電材料を用いたピエゾであり、図１（実施の形態１）に示したピエゾ１と同様にピエゾドライバなどによって駆動され、上下方向に位置を移動するようになっている。
【００４５】
図１（実施の形態１）に示した構成において、押し上げ部２および導電素材６ａに代えて、導電体押し上げ部７１が設けられ、電極線７ａは、導電体押し上げ部７１に接続されている。
【００４６】
導電体押し上げ部７１は、電気的な導電材料を用いた押し上げ部であり、図１（実施の形態１）に示した押し上げ部２と同様に、ガイド５にガイドされ、導電体ピエゾ６１に付勢されて初期位置から上動し、また導電体ピエゾ６１の付勢がなくなると、初期位置に戻ることができるようになっている。
【００４７】
したがって、この実施の形態４においても、実施の形態１と同様に、導電体ピエゾ６１の上端が導電体押し上げ部７１を押し上げないでクロスポイントＣＰにスルー（透過）状態を形成し、また導電体ピエゾ６１の上端が導電体押し上げ部７１を押し上げてクロスポイントＣＰにクロス（反射）状態を形成することができる。
【００４８】
クロスポイントＣＰのスルー（透過）状態では、図７に示すように、導電体ピエゾ６１の上端と導電体押し上げ部７１の下端とは、非接触状態であるので、２つの電極線７ａ，７ｂ間は、非導通状態になる。一方、クロス（反射）状態では、図示してないが、導電体ピエゾ６１の上端と導電体押し上げ部７１の下端とは、接触状態である。２つの電極線７ａ，７ｂ間は、接触抵抗値がゼロ近傍になり導通状態になる。したがって、実施の形態１と同様に、２つの電極線７ａ，７ｂ間に電圧を印加し、流れる電流を監視することで、クロスポイントＣＰの状態を外部にモニタ出力することが可能となる。
【００４９】
実施の形態５．
図８は、この発明の実施の形態５である光切替装置の構成を示す断面図である。なお、図８では、図１（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態５に関わる部分を中心に説明する。
【００５０】
すなわち、図８に示すように、この実施の形態５では、図１（実施の形態１）に示した構成において、ピエゾ１および導電素材６ｂに代えて、導電体ピエゾ６１および導電体ピエゾガイド９２が設けられ、電極線７ｂは、導電体ピエゾガイド９２に接続されている。
【００５１】
導電体ピエゾ６１は、電気的な導電材料を用いたピエゾであり、図１（実施の形態１）に示したピエゾ１と同様にピエゾドライバなどによって駆動され、上下方向に位置を移動するようになっているが、導電体ピエゾ６１は導電体ピエゾガイド９２に囲まれ、移動する際に軸ずれが生じないような構造になっている。導電体ピエゾ６１と導電体ピエゾガイド９２は接触しており、その間の電気的抵抗は例えば１オーム以下と小さい値である。
【００５２】
また、図１（実施の形態１）に示した構成において、押し上げ部２および導電素材６ａに代えて、導電体押し上げ部７１および導電体押し上げ部ガイド９１が設けられ、電極線７ａは、導電体押し上げ部ガイド９１に接続されている。
【００５３】
導電体押し上げ部７１は、電気的な導電材料を用いた押し上げ部であり、図１（実施の形態１）に示した押し上げ部２と同様に、導電体押し上げ部ガイド９１にガイドされ、導電体ピエゾ１に付勢されて初期位置から上動し、また導電体ピエゾ６１の付勢がなくなると、初期位置に戻ることができるようになっているが、導電体押し上げ部７１は導電体押し上げ部ガイド９１に囲まれ、移動する際に軸ずれが生じないような構造になっている。また、導電体押し上げ部７１と導電体押し上げ部ガイド９１とは接触しており、その間の電気的抵抗は例えば１オーム以下と小さい値である。
【００５４】
したがって、この実施の形態５においても、実施の形態１と同様に、導電体ピエゾ６１の上端が導電体押し上げ部７１を押し上げないでクロスポイントＣＰにスルー（透過）状態を形成し、また導電体ピエゾ６１の上端が導電体押し上げ部７１を押し上げてクロスポイントＣＰにクロス（反射）状態を形成することができる。
【００５５】
クロスポイントＣＰのスルー（透過）状態では、図８に示すように、導電体ピエゾ６１の上端と導電体押し上げ部７１の下端とは、非接触状態であるので、２つの電極線７ａ，７ｂ間は、非導通状態になる。一方、クロス（反射）状態では、図示してないが、導電体ピエゾ６１の上端と導電体押し上げ部７１の下端とは、接触状態である。導電体ピエゾ６１と導電体ピエゾガイド９２は接触しており、その間の電気的抵抗は例えば１オーム以下と小さい。導電体押し上げ部７１と導電体押し上げ部ガイド９１も同様である。したがって、実施の形態１と同様に、２つの電極線７ａ，７ｂ間に電圧を印加し、流れる電流を監視することで、クロスポイントＣＰの状態を外部にモニタ出力することが可能となる。
【００５６】
実施の形態６．
図９は、この発明の実施の形態６である光切替装置の構成を示す断面図である。なお、図９では、図１（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態６に関わる部分を中心に説明する。
【００５７】
すなわち、図９に示すように、この実施の形態６では、図１（実施の形態１）に示した構成において、ピエゾ１の上端には導電素材６ｂが設けられていない。また、押し上げ部２に代えて導電体押し上げ部７１が設けられ、導電体押し上げ部７１に電極線７ｂが接続されている。電極線７ｂは、ガイド５の下面に沿って引き出されている。また、ポリマー導波路材料３におけるクロスポイントＣＰ形成領域の下面に導電体薄膜１０１が配置されている。この導電体薄膜１０１に電極線７ａが接続されている。電極線７ａは、押さえ板４ｂの下面に沿って引き出されている。
【００５８】
導電体押し上げ部７１は、電気的な導電材料を用いた押し上げ部であり、図１（実施の形態１）に示した押し上げ部２と同様に、ガイド５にガイドされ、ピエゾ１に付勢されて初期位置から上動し、またピエゾ１の付勢がなくなると、初期位置に戻ることができるようになっている。
【００５９】
したがって、この実施の形態６においても、実施の形態１と同様に、ピエゾ１の上端が導電体押し上げ部７１を押し上げないでクロスポイントＣＰにスルー（透過）状態を形成し、またピエゾ１の上端が導電体押し上げ部７１を押し上げてクロスポイントＣＰにクロス（反射）状態を形成することができる。
【００６０】
クロスポイントＣＰのスルー（透過）状態では、図９に示すように、ピエゾ１の上端が導電体押し上げ部７１の下端を押し上げないので、導電体押し上げ部７１の上端と導電体薄膜１０１とは非接触状態であり、２つの電極線７ａ，７ｂ間は、非導通状態になる。一方、クロス（反射）状態では、図示してないが、ピエゾ１の上端が導電体押し上げ部７１の下端を押し上げるので、導電体押し上げ部７１の上端と導電体薄膜１０１とは接触状態となる。このとき、２つの電極線７ａ，７ｂ間は、接触抵抗値がゼロ近傍になり導通状態になる。したがって、実施の形態１と同様に、２つの電極線７ａ，７ｂ間に電圧を印加し、流れる電流を監視することで、クロスポイントＣＰの状態を外部にモニタ出力することが可能となる。
【００６１】
実施の形態７．
図１０は、この発明の実施の形態７である光切替装置の構成を示す断面図である。なお図１０では、図１（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態７に関わる部分を中心に説明する。
【００６２】
すなわち、図１０に示すように、この実施の形態７では、図１（実施の形態１）に示した構成において、ピエゾ１の上端には導電素材６ｂが設けられていない。また、押し上げ部２の下端には導電素材６ｂが設けられていない。代わりに、ポリマー導波路材料３におけるクロスポイントＣＰ形成領域の下面に導電体薄膜１０１ａが配置され、この導電体薄膜１０１に電極線７ａが接続されている。電極線７ａは、押さえ板４ｂの下面に沿って引き出されている。また、押し上げ部２の上端に導電体薄膜１０１ｂが配置され、この導電体薄膜１０１ｂに電極線７ｂが接続されている。電極線７ｂは、ガイド５のガイド穴に沿って押し上げ部２の下端側に引き出されている。
【００６３】
したがって、この実施の形態７においても、実施の形態１と同様に、ピエゾ１の上端が押し上げ部２を押し上げないでクロスポイントＣＰにスルー（透過）状態を形成し、またピエゾ１の上端がし上げ部２を押し上げてクロスポイントＣＰにクロス（反射）状態を形成することができる。
【００６４】
クロスポイントＣＰのスルー（透過）状態では、図１０に示すように、ピエゾ１の上端が押し上げ部２の下端を押し上げないので、押し上げ部２の上端に設けた導電体薄膜１０１ｂとポリマー導波路材料３におけるクロスポイントＣＰ形成領域の下面に設けた導電体薄膜１０１ａとは非接触状態であり、２つの電極線７ａ，７ｂ間は非導通状態になる。一方、クロス（反射）状態では、図示してないが、ピエゾ１の上端が押し上げ部２の下端を押し上げるので、押し上げ部７１の上端に設けた導電体薄膜１０１ｂとポリマー導波路材料３におけるクロスポイントＣＰ形成領域の下面に設けた導電体薄膜１０１ａとは接触状態となる。２つの電極線７ａ，７ｂ間は、接触抵抗値がゼロ近傍になり導通状態になる。したがって、実施の形態１と同様に、２つの電極線７ａ，７ｂ間に電圧を印加し、流れる電流を監視することで、クロスポイントＣＰの状態を外部にモニタ出力することが可能となる。
【００６５】
実施の形態８．
図１１は、この発明の実施の形態８である光切替装置の構成を示す断面図である。なお図１１では、図９（実施の形態６）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態８に関わる部分を中心に説明する。
【００６６】
すなわち、図１１に示すように、この実施の形態８では、図９（実施の形態６）に示した構成において、ポリマー導波路材料３に代えて導電体導波路素材１２１が設けられている。この導電体導波路素材１２１に電極線７ａが接続されている。導電体導波路素材１２１には、ポリマー導波路材料３と同様にクロスポイントＣＰが設けられ、導電体押し上げ部７１の上端は、導電体導波路素材１２１におけるクロスポイントＣＰ形成領域の下面と係合するようになっている。
【００６７】
したがって、この実施の形態８においても、実施の形態６と同様に、ピエゾ１の上端が導電体押し上げ部７１を押し上げないでクロスポイントＣＰにスルー（透過）状態を形成し、またピエゾ１の上端が導電体押し上げ部７１を押し上げてクロスポイントＣＰにクロス（反射）状態を形成することができる。
【００６８】
クロスポイントＣＰのスルー（透過）状態では、図１１に示すように、ピエゾ１の上端が導電体押し上げ部７１の下端を押し上げないので、導電体押し上げ部７１の上端と導電体導波路素材１２１とは非接触状態であり、２つの電極線７ａ，７ｂ間は、非導通状態になる。一方、クロス（反射）状態では、図示してないが、ピエゾ１の上端が導電体押し上げ部７１の下端を押し上げるので、導電体押し上げ部７１の上端と導電体導波路素材１２１とは接触状態となる。２つの電極線７ａ，７ｂ間は、接触抵抗値がゼロ近傍になり導通状態になる。したがって、実施の形態１と同様に、２つの電極線７ａ，７ｂ間に電圧を印加し、流れる電流を監視することで、クロスポイントＣＰの状態を外部にモニタ出力することが可能となる。
【００６９】
実施の形態９．
図１２は、この発明の実施の形態９である光切替装置の構成を示す断面図である。なお図１２では、図１（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態９に関わる部分を中心に説明する。
【００７０】
すなわち、図１２に示すように、この実施の形態９では、図１（実施の形態１）に示した構成において、ピエゾ１の上端には導電素材６ｂが設けられていない。また、押し上げ部２の下端には導電素材６ａが設けられていない。代わりに、導電素材６ｂは、ピエゾ１の上端側部に設けられ、その導電素材６ｂに電極線７ｂが接続されている。また、ガイド５の下面であって導電素材６ｂの配置位置に対応する位置に、導電素材６ａが下方に突き出して配置され、その導電素材６ａに電極線７ａが接続されている。ピエゾ１の上端が押し上げ部２の下端を押し上げるとき、導電素材６ａと導電素材６ｂは、接触するようになっている。
【００７１】
したがって、この実施の形態９においても、実施の形態１と同様に、ピエゾ１の上端が押し上げ部２を押し上げないでクロスポイントＣＰにスルー（透過）状態を形成し、またピエゾ１の上端が押し上げ部２を押し上げてクロスポイントＣＰにクロス（反射）状態を形成することができる。
【００７２】
クロスポイントＣＰのスルー（透過）状態では、図１２に示すように、ピエゾ１の上端が押し上げ部２の下端を押し上げないので、導電素材６ａと導電素材６ｂとは、非接触状態であり、２つの電極線７ａ，７ｂ間は非導通状態になる。一方、クロス（反射）状態では、図示してないが、ピエゾ１の上端が押し上げ部２の下端を押し上げるので、導電素材６ａと導電素材６ｂとは、接触状態となる。このとき、２つの電極線７ａ，７ｂ間は、接触抵抗値がゼロ近傍になり導通状態になる。したがって、実施の形態１と同様に、２つの電極線７ａ，７ｂ間に電圧を印加し、流れる電流を監視することで、クロスポイントＣＰの状態を外部にモニタ出力することが可能となる。
【００７３】
実施の形態１０．
図１３は、この発明の実施の形態１０である光切替装置の構成を示す断面図である。なお、図１３では、図１２（実施の形態９）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態１０に関わる部分を中心に説明する。
【００７４】
すなわち、図１３に示すように、この実施の形態１０では、図１２（実施の形態９）に示した構成において、ガイド５の下面設けた導電素材６ａおよびこれに接続された電極線７ａに代えて電極引き出し線の機能も併せ持つバネ型電極１４１が、ガイド５の下面であって導電素材６ｂの配置位置に対応する位置に設けられている。ピエゾ１の上端が押し上げ部２の下端を押し上げるとき、バネ型電極１４１と導電素材６ｂは、接触するようになっている。
【００７５】
したがって、この実施の形態１０においても、実施の形態１と同様に、ピエゾ１の上端が押し上げ部２を押し上げないでクロスポイントＣＰにスルー（透過）状態を形成し、またピエゾ１の上端が押し上げ部２を押し上げてクロスポイントＣＰにクロス（反射）状態を形成することができる。
【００７６】
クロスポイントＣＰのスルー（透過）状態では、図１３に示すように、ピエゾ１の上端が押し上げ部２の下端を押し上げないので、バネ型電極１４１と導電素材６ｂとは、非接触状態であり、バネ型電極１４１と電極線７ｂとの間は非導通状態になる。一方、クロス（反射）状態では、図示してないが、ピエゾ１の上端が押し上げ部２の下端を押し上げるので、バネ型電極１４１と導電素材６ｂとは、接触状態となる。バネ型電極１４１と電極線７ｂとの間は、接触抵抗値がゼロ近傍になり導通状態になる。したがって、実施の形態１と同様に、バネ型電極１４１と電極線７ｂとの間に電圧を印加し、流れる電流を監視することで、クロスポイントＣＰの状態を外部にモニタ出力することが可能となる。
【００７７】
実施の形態１１．
図１４は、この発明の実施の形態１１である光切替装置の構成を示す断面図である。なお、図１４では、図５（実施の形態２）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態１１に関わる部分を中心に説明する。
【００７８】
すなわち、図１４に示すように、この実施の形態１１では、図５（実施の形態２）に示した構成において、導電体ピエゾ６１には、上部側端にカギ型導電素材１５１ｂが設けられている。また、ガイド５に代えて導電体押し上げ部ガイド９１が設けられ、導電体押し上げ部ガイド９１の下面であってカギ型導電素材１５１ｂの配置位置に対応する位置に、カギ型導電素材１５１ａが配置されている。電極線７ａは、導電体押し上げ部ガイド９１に接続されている。ピエゾ１の上端が押し上げ部２の下端を押し上げるとき、カギ型導電素材１５１ａとカギ型導電素材１５１ｂとは、接触するようになっている。
【００７９】
したがって、この実施の形態１１においても、実施の形態１と同様に、導電体ピエゾ６１の上端が押し上げ部２を押し上げないでクロスポイントＣＰにスルー（透過）状態を形成し、また導電体ピエゾ６１の上端が押し上げ部２を押し上げてクロスポイントＣＰにクロス（反射）状態を形成することができる。
【００８０】
クロスポイントＣＰのスルー（透過）状態では、図１４に示すように、導電体ピエゾ６１の上端が押し上げ部２の下端を押し上げないので、バネ型導電素材１５１ａとバネ型導電素材１５１ｂとは、非接触状態であり、電極線７ａ，７ｂの間は非導通状態になる。一方、クロス（反射）状態では、図示してないが、導電体ピエゾ６１の上端が押し上げ部２の下端を押し上げるので、バネ型導電素材１５１ａとバネ型導電素材１５１ｂとは、接触状態となる。電極線７ａ，７ｂの間は、接触抵抗値がゼロ近傍になり導通状態になる。したがって、実施の形態１と同様に、電極線７ａ，７ｂの間に電圧を印加し、流れる電流を監視することで、クロスポイントＣＰの状態を外部にモニタ出力することが可能となる。
【００８１】
なお、図１３（実施の形態１０）において、ピエゾ１および導電素材６ｂに代えてこの図１４（実施の形態１１）に示す導電体ピエゾ６１およびバネ型導電素材１５１ｂを用いる構成でもよい。
【００８２】
実施の形態１２．
図１５は、この発明の実施の形態１２である光切替装置の構成を示す断面図である。以上に説明した各実施の形態では、基本構成として、光導波路に１個のクロスポイントが形成される場合に、そのクロスポイントのスルー（透過）状態とクロス（反射）状態とを、光信号を通さずにモニタする場合について説明したが、この基本モニタ方式は、任意数のクロスポイントに対して同様に実施することができるものである。
【００８３】
図１５では、その一例として、クロスポイントが２個ある場合の具体的なモニタ方式の構成例が示されている。なお、クロスポイントにスルー（透過）状態とクロス（反射）状態とを形成する機構は、図１（実施の形態１）にて示した構成を採用しているが、実施の形態２〜１１の構成も同様に採用できることは、言うまでもない。
【００８４】
図１５に示すように、２個のクロスポイントＣＰが同一のポリマー導波路材料３に構成され、２個がクロスポイントＣＰそれぞれに対して設けられる電極線７ａ，７ｂをモニタ回路１６１に接続する。モニタ回路１６１は、出力線１６２を介して上位装置に接続されている。
【００８５】
図１６は、図１５に示す２個のクロスポイントＣＰの関係を説明する図である。  図１６において、２個のクロスポイントＣＰは、導波路８の途中に形成される２個の十字路にそれぞれ対応するが、それぞれに、十字路を斜めに横切る溝（クリープ）９ａ，９ｂが形成されている。図中、左方から溝（クリープ）９ａが形成されている十字路に進入する光信号Ａは、溝（クリープ）９ａがスルー（透過）状態にある場合は直進し、溝（クリープ）９ｂが形成されている十字路に進入する。そして、溝（クリープ）９ｂがクロス（反射）状態である場合は、方路を変えた導波路８に進入する光信号Ｂとなる。
【００８６】
モニタ回路１６１が接続される上位装置は、２個のクロスポイントＣＰにおける光信号の切替状態を把握している。したがって、モニタ回路１６１は、電極線７ａ，７ｂ間に電圧を印加し、電流が流れるか否かを調べ、２個のクロスポイントＣＰそれぞれについてのモニタ結果を出力線１６２を介して上位装置に伝えることで、上位装置では、モニタ結果と既知である各クロスポイントの状態とを比較することで、当該光切替装置が正常に動作しているか否かを検知することができる。
【００８７】
光路を切り替える機能を有する光スイッチは、例えば、光クロスコネクト装置、光ＡＤＭ装置など光通信ネットワーク装置に適用される場合に、その動作に高い信頼性が要求される。光スイッチに切替指示を与えて光路を切り替える場合に、確実に光スイッチの状態が指示通りの状態になっているか否かを光スイッチ自体から外部にモニタ信号として出力できる上記した機能は極めて重要である。
【００８８】
この発明による光切替装置では、この実施の形態１２にて具体的に示したように、光切替装置への切替指示信号（モニタするための切替指示であって光信号が実際に伝播しているか否かは問わない）をピエゾドライバーに与えてモニタ結果を取得し、そのモニタ結果と前記切替指示信号とを比較することによって、本光切替装置が正常に動作しているか否かをモニタすることができる。そこでは、光信号が実際に伝播していてもその光信号のパワーを減衰させることはない。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
以上のように、この発明にかかる光切替装置は、光入力がない場合でも切替動作が正常か否かをモニタするのに有用であり、特に、光パワーを減衰させることなくモニタするのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】この発明の実施の形態１である光切替装置の構成および当該光切替装置が実現するスルー（透過）状態を説明する断面図である。
【図２】図１に示す光切替装置が実現するクロス（反射）状態を説明する断面図である。
【図３】図１に示す光切替装置における導波路（クロスポイント）の構成および光信号の振る舞いを説明する上面図である。
【図４】図３に示す導波路（クロスポイント）でのクロス（反射）状態を形成する動作を説明する断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２である光切替装置の構成を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３である光切替装置の構成を示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態４である光切替装置の構成を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態５である光切替装置の構成を示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態６である光切替装置の構成を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態７である光切替装置の構成を示す断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態８である光切替装置の構成を示す断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態９である光切替装置の構成を示す断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態１０である光切替装置の構成を示す断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態１１である光切替装置の構成を示す断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態１２である光切替装置の構成を示す断面図である。
【図１６】図１５に示す２個のクロスポイントでの光切替動作を説明する図である。
【図１７】従来の光切替装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９１】
ＣＰ  クロスポイント
１  ピエゾ
２  押し上げ部
３  ポリマー導波路材料
４ａ，４ｂ  押さえ板
５  ガイド
６ａ，６ｂ  導電素材
７ａ，７ｂ  電極線
８  導波路
９  溝（クリープ）
６１  導電体ピエゾ
７１  導電体押し上げ部
９１  導電体押し上げ部ガイド
９２  導電体ピエゾガイド
１０１，１０１ａ，１０１ｂ  導電体薄膜
１２１  導電体導波路材料
１４１  バネ形電極
１５１ａ，１５１ｂ  カギ形導電素材
１６１  モニタ回路
【図１】
2005292701.tif 000003
【図２】
2005292701.tif 000004
【図３】
2005292701.tif 000005
【図４】
2005292701.tif 000006
【図５】
2005292701.tif 000007
【図６】
2005292701.tif 000008
【図７】
2005292701.tif 000009
【図８】
2005292701.tif 000010
【図９】
2005292701.tif 000011
【図１０】
2005292701.tif 000012
【図１１】
2005292701.tif 000013
【図１２】
2005292701.tif 000014
【図１３】
2005292701.tif 000015
【図１４】
2005292701.tif 000016
【図１５】
2005292701.tif 000017
【図１６】
2005292701.tif 000018
【図１７】
2005292701.tif 000019