(57)【要約】【課題】光路を切り替えるための光スイッチに適用され、従来の光学素子と駆動装置の厳しい加工精度と位置決めと角度における厳しい精度要求に対して、大幅な精度緩和を可能にするアド（挿入）・ドロップ（分岐）光スイッチである。【解決手段】代表例を挙げると、入力コリメータと出力コリメータからなるＬ組の対向コリメータと、Ｍ本のドロップ用コリメータと、Ｎ本のアド用コリメータと、前記対向コリメータの光路とアド・ドロップ用コリメータの光路の交差部に光路の角度を変えるための固定反射素子と、少なくとも１組の互いに平行な面を持つ１個以上の光路移動素子からなる１個以上の可動式光ユニットを設け、前記可動式光ユニットを前記光路の交差部に駆動装置により移動し、光路上の出し入れによって、入力コリメータからの光をドロップ用コリメータに切り替え、かつ、アド用コリメータからの光を出力コリメータに切り替えるアド・ドロップ光スイッチ。【選択図】図１
2005134790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力コリメータと出力コリメータからなるＬ組の対向コリメータと、Ｍ本のドロップ用コリメータと、Ｎ本のアド用コリメータと、前記対向コリメータの光路と前記アド・ドロップ用コリメータの光路の交差部に光路の角度を変えるための固定反射素子と、同様に前記交差部に少なくとも１組の互いに平行な面を持つ１個以上の光路移動素子からなる（Ｌ×（Ｍ＋Ｎ））個の可動式光ユニットを設け、前記可動式光ユニットを駆動装置により光路上に出し入れすることによって、前記入力コリメータからの光を前記ドロップ用コリメータに切り替え、同様に前記アド用コリメータからの光を出力コリメータに切り替えることを特徴とするアド・ドロップ光スイッチ。
【請求項２】
入力コリメータと出力コリメータからなるＬ組の対向コリメータと、Ｍ本のドロップ用コリメータと、Ｎ本のアド用コリメータと、前記対向コリメータの光路と前記アド・ドロップ用コリメータの光路の交差部に光路の角度を変えるための固定反射素子と、少なくとも１組の互いに平行な面を持つ１個以上の光路移動素子からなる１個以上の可動式光ユニットを設け、前記可動式光ユニットを前記対向コリメータの光路と前記アド・ドロップ用コリメータの光路の交差部に駆動装置により移動し光路上に出し入れすることによって、前記入力コリメータからの光を前記ドロップ用コリメータに切り替え、同様に前記アド用コリメータからの光を出力コリメータに切り替えることを特徴とするアド・ドロップ光スイッチ。
【請求項３】
請求項１、請求項２のいずれかの請求項において、前記可動式光ユニットへ入力する光の高さと、前記可動式光ユニットから出力する光の高さをほぼ同一にしたことを特徴とするアド・ドロップ光スイッチ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかの請求項において、光路の角度が、ほぼ直角に曲がるように前記固定反射素子を配置したことを特徴とするアド・ドロップ光スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光スイッチにおいて、特定の波長の光信号をドロップ（分岐）し、それに変わって同一波長の光信号をアド（挿入）するためのアド・ドロップ光スイッチに適用され、従来の光学素子と駆動装置の厳しい加工精度と位置決めと角度における厳しい精度要求に対して、大幅な精度緩和を可能にするアド・ドロップ光スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光スイッチ１′は、図３に示すように、基盤７′上に入力コリメータ１１′と出力コリメータ１２′がそれぞれ配置され、各交差部に設置された駆動ソレノイド５′を上下させて、駆動装置に接続された可動反射ミラー９′を入力光路と出力光路の交差部に出し入れすることにより光スイッチ動作を行う（例えば、非特許文献１参照。）。このような従来の光スイッチの欠点は、図から明らかなように可動反射ミラー９′のような反射素子を動かすために、可動反射ミラー９′毎に対応した駆動ソレノイド５′が多数必要であるだけでなく、極めて厳しい加工精度が要求されるだけでなく、位置決めや角度決めにおいて極めて厳しい精度が要求されるという欠点があった。我々は、光路移動素子を可動にする構造を発明することにより、光学素子と駆動装置の厳しい加工精度と位置決めと角度における厳しい精度要求に対して、大幅な精度緩和を可能とした（例えば、特許文献２参照。）。本発明は、前記特許の可動式光ユニットと固定反射ミラーをアド・ドロップ光スイッチにして応用展開をはかったものである。
【０００３】
【非特許文献１】山本尚生、他２名、「１０×１０マトリクス光スイッチの試作」電子通信学会論文誌  '８１／１２  ＶＯＬＪ６４ーＣ  ＮＯ１２．Ｐ８１９〜８２６
【特許文献２】特願２００３ー２８７１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする課題は、図３に示すように可動反射ミラー９′のような反射素子を動かすために、極めて厳しい加工精度が要求されるだけでなく、位置決めや角度決めにおいて極めて厳しい精度が要求されるという点である。本発明は、光学素子と駆動装置の加工精度並びに位置決めと角度決めにおいて精度を大幅に緩和するアド・ドロップ光スイッチを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、これらの問題を解決するために、鋭意検討した結果、
第１番目としては、入力コリメータと出力コリメータからなるＬ組の対向コリメータと、Ｍ本のドロップ用コリメータと、Ｎ本のアド用コリメータと、前記対向コリメータの光路と前記アド・ドロップ用コリメータの光路の交差部に光路の角度を変えるための固定反射素子と、同様に前記交差部に少なくとも１組の互いに平行な面を持つ１個以上の光路移動素子からなる（Ｌ×（Ｍ＋Ｎ））個の可動式光ユニットを設け、前記可動式光ユニットを駆動装置により光路上に出し入れすることによって、前記入力コリメータからの光を前記ドロップ用コリメータに切り替え、同様に前記アド用コリメータからの光を出力コリメータに切り替えるアド・ドロップ光スイッチで、
第２番目としては、入力コリメータと出力コリメータからなるＬ組の対向コリメータと、Ｍ本のドロップ用コリメータと、Ｎ本のアド用コリメータと、前記対向コリメータの光路と前記アド・ドロップ用コリメータの光路の交差部に光路の角度を変えるための固定反射素子と、少なくとも１組の互いに平行な面を持つ１個以上の光路移動素子からなる１個以上の可動式光ユニットを設け、前記可動式光ユニットを前記対向コリメータの光路と前記アド・ドロップ用コリメータの光路の交差部に駆動装置により移動し光路上に出し入れすることによって、前記入力コリメータからの光を前記ドロップ用コリメータに切り替え、同様に前記アド用コリメータからの光を出力コリメータに切り替える構造で、
第３番目としては、第１、第２のいずれかにおいて、前記可動式光ユニットへ入力する光の高さと、前記可動式光ユニットから出力する光の高さをほぼ同一にした構造で、
第４番目としては、第１から第３のいずれかにおいて、光路の角度が、ほぼ直角に曲がるように前記固定反射素子を配置したアド・ドロップ光スイッチである。
【発明の効果】
【０００６】
光学素子と駆動装置の厳しい加工精度と位置決めと角度における厳しい精度要求に対して、大幅な精度緩和を可能にし、更に入力ファイバからの光信号を任意のドロップファイバにドロップ（分岐）でき、同時に任意のアドファイバからの光信号を出力ファイバにアド（挿入）できるアド・ドロップ光スイッチを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のアド・ドロップ光スイッチの実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、本発明の第１実施例のアド・ドロップ光スイッチ１Ａを図１（ハ）に示すように、予め、各格子部に（Ｌ×（Ｍ＋Ｎ））個の前記光スイッチ１を配置した構造である。本発明の第１実施例で使用される光スイッチ素子１０の光路２が、プリズム３やミラー４を通過した状態の説明図を図１（イ）に、光路２が、プリズム３やミラー４を通過しないで直進した状態の説明図を図１（ロ）に示す。図から明らかなように、本発明の光スイッチ素子１０は、光路を平行移動する可動第１光路移動プリズム３Ａと、同様に光路を平行移動する可動第２光路移動プリズム３Ｂと、光路を曲げる固定反射ミラー４と、可動第１、第２光路移動プリズム３Ａ、３Ｂを一体的にした可動式光ユニット６と、可動光ユニットを動かす駆動ソレノイド５と、駆動ソレノイド５の動力を伝えるシャフト８と、固定反射ミラー４を固定する基盤７のそれぞれで構成される。
このような構成であるので、光路２は、可動第１光路移動プリズム３Ａによって平行移動し、固定反射ミラー４に入力され、向きを変えた後、可動第２光路移動プリズム３Ｂに入力され、可動第２光路移動プリズム３Ｂによって、可動第１光路移動プリズム３Ａに入力するときの元の高さに平行移動して出力される。このとき、固定反射ミラー４からの光路を可動第２光路移動プリズム３Ｂにより平行移動する高さは、必ずしも可動第１光路移動プリズム３Ａに入力するときの元の高さにする必要はない。
第１実施例は、図１（ハ）に示すように、Ｌ組の対向した入力コリメータ１１と出力コリメータ１２を並べて配置し、Ｍ本のドロップ用コリメータ１３及びＮ本のアド用コリメータ１４をそれぞれ並べて配置し、前記入力コリメータ１１と入力コリメータ１２と前記出力コリメータ１３及び出力コリメータ１４からの光が通過する格子の各格子部に（Ｌ×（Ｍ＋Ｎ））個の前記光スイッチ素子１を配置したものである。切り替えたい入出力コリメータの交差部の可動式光ユニット６を光路に挿入することにより、光は固定反射ミラー４によって反射され、所望の出力コリメータにスイッチングされる。
【実施例２】
【０００９】
第２実施例は、図２に示すように、可動式光ユニットを各格子部に移動させる構造である。Ｌ組の対向した入力コリメータ１１と出力コリメータ１２を並べて配置し、Ｍ本のドロップ用コリメータ１３及びＮ本のアド用コリメータ１４をそれぞれ並べて配置し、前記入力コリメータ１１と入力コリメータ１２と前記出力コリメータ１３及び出力コリメータ１４からの光がつくる格子の各格子部に（Ｌ×（Ｍ＋Ｎ））個の前記固定反射ミラー４を配置し、１個以上の可動式光ユニット６と前記可動式光ユニット６を前記格子部に移動し光路に挿入する駆動装置を設けたものである。
【実施例３】
【００１０】
第３実施例としては、実施例第１、実施例２のいずれかにおいて、可動式光ユニット６に入力される光の高さと、可動式光ユニット６から出力される光の高さが同一になる構造としたものである。つまり、上り入力コリメータ１１、出力コリメータ１２、ドロップ用コリメータ１３及びアド用コリメータ１４の高さが同じとなる。このように、入力と出力の光の高さが同一の方がアセンブリ上好ましいが、必ずしも同一である必要はない。
【実施例４】
【００１１】
第４実施例としては、実施例第１から実施例第３のいずれかの光スイッチにおいて、固定反射ミラー４により光路の角度が直角に曲がるように、固定反射ミラー４を配置した構造である。このように、直角の方がアセンブリ上好ましいが、必ずしも直角である必要はない。
【００１２】
本発明の実施例では、固定反射ミラーと光路移動プリズムを代表例に取り説明したが、固定反射ミラー４は、必ずしもミラーである必要はなく、例えば、ペンタプリズムのように、光路の角度を変えるものであれば構わない。また、可動第１、２光路移動プリズム３Ａ、３Ｂは、必ずしもプリズムである必要はなく、例えば、２枚のミラーを平行に対面配置して光路を平行に移動するもののように、光路を平行に移動するものであれば構わない。また、可動第１、２光路移動プリズム３Ａ、３Ｂは１つの移動プリズムで形成しても構わない。この様に本発明は各種の変形を含むものであることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
光路を切り替えるために用いる光スイッチに使用され、従来の厳しい精度要求に対して、大幅な精度緩和を可能にし、任意のドロップファイバにドロップ（分岐）でき、任意のアドファイバからアド（挿入）できるアド・ドロップ光スイッチが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（イ）本発明の第１実施例で使用される光スイッチ素子１０で、光路２が、プリズム３やミラー４を通過した状態の説明図である。図１（ロ）は、本発明の第１実施例で使用される光スイッチ素子１０で、光路２が、プリズム３やミラー４を通過しないで直進した状態の説明図である。図１（ハ）は、本発明の第１実施例のアド・ドロップ光スイッチ１Ａの平面図である。
【図２】本発明の第２実施例のアド・ドロップ光スイッチ１Ｂの平面図である。
【図３】従来の光スイッチ１′の実施例で、光路２′が、可動反射ミラー９′を通過した状態の説明図である。
【００１５】
１Ａ、１Ｂ  本発明のアド・ドロップ光スイッチ
２  光路
３Ａ  可動第１光路移動プリズム
３Ｂ  可動第２光路移動プリズム
４    固定反射ミラー
５    駆動ソレノイド
６    可動式光ユニット
７    基盤
８    シャフト
１０  本発明の光スイッチ素子
１１  入力コリメータ
１２  出力コリメータ
１３  ドロップ用コリメータ
１４  アド用コリメータ
１′  従来の光スイッチ
２′  光路
５′  駆動ソレノイド
７′  基盤
８′  シャフト
９′  可動反射ミラー
１１′入力コリメータ
１２′出力コリメータ
【図１】
2005134790.tif 000003
【図２】
2005134790.tif 000004
【図３】
2005134790.tif 000005