(57)【要約】従来の障害時光路切換装置は、個別のパッケージ部品を用いて構成しており、また各部品間の接続をファイバピグテイル接続によって行っているために、装置が大型化するとともに高価になっているという課題があった。これを解決するために、パッケージングしてない小型の要素部品で構成したことと、要素部品を１枚のプラットフォーム上に組み付けたことと、要素部品間を光ビームで結合することで光ファイバ接続を不要したことにより課題を解決している。
2005026815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入力手段、光路切換手段、光出力手段、光分岐手段および光信号検出手段を有する光路切換装置において、前記光入力手段、光路切換手段、光出力手段、光分岐手段、光信号検出手段のうち少なくとも２つをプラットフォームに組み付けたことを特徴とする光路切換装置。
【請求項２】
前記光入力手段および光出力手段はレンズ作用を持つ部材を含んでいることを特徴とする請求項１記載の光路切換装置。
【請求項３】
前記光入力手段から出た光束が略平行であることを特徴とする請求項記載の第１項記載の光路切換装置。
【請求項４】
前記光路切換手段がプリズムからなることを特徴とする請求項１記載の光路切換装置。
【請求項５】
前記光路切換手段の移動手段が電磁アクチュエータであることを特徴とする請求項１記載の光路切換装置。
【請求項６】
前記入力手段が複数であって、各入力手段に対応する光信号検出手段を備え、各々の前記入力検出手段が光電気変換素子からなり、当該光電気変換素子の各々が同一プラットフォーム上に組み付けられており、前記光路切換手段が電磁アクチュエータからなることを特徴とする請求項１記載の光路切換装置。
【請求項７】
前記プラットフォームの材質が金属であることを特徴とする請求項１記載の光路切換装置。
【請求項８】
前記プラットフォームの材質が焼結材であることを特徴とする請求項１記載の光路切換装置。
【請求項９】
前記プラットフォームの材質がプラスチックであることを特徴とする請求項１記載の光路切換装置。
【請求項１０】
前記プラットフォームの材質がガラスであることを特徴とする請求項１記載の光路切換装置。
【請求項１１】
前記光信号検出手段からの電気信号を増幅していることを特徴とする請求項１記載の光路切換装置。
【請求項１２】
光分岐手段および光信号検出手段の間に集光レンズを設けたこと特徴とする請求項１記載の光路切換装置。
【請求項１３】
前記光信号検出手段に基づいて入力信号の光量が所定の範囲にないことを検知し、光路を切り換えることを特徴とする請求項１記載の光路切換装置。
【請求項１４】
光ファイバコリメータからなり光ビームを出射する光入力手段と、光ファイバコリメータからなり光ビームを受光する出力手段と、前記入力手段と前記出射手段との間に配設された固定プリズムと可動プリズムからなる光路切換手段と、可動プリズムを変位させるためのアクチュエータを有する移動手段と、光タップ素子と受光素子からなる監視手段と、前記監視手段からの電気信号により障害有無を判断し障害時に前記アクチュエータに電気信号を送る制御手段とを備え、前記光ファイバコリメータ、前記可動プリズムに連結した前記アクチュエータ、前記固定プリズム、前記光タップ素子、前記受光素子のうち、何れか少なくとも二つをプラットフォームに組み付け、前記入力手段と前記切換手段と前記出力手段と前記監視手段を光ビームにより結合したことを特徴とする光路切換装置。
【請求項１５】
前記入力手段が複数であり、それら入力手段からの光ビームのうち少なくとも二つを監視する、監視手段を有する請求項１４記載の光路切換装置。
【請求項１６】
タップ素子と受光素子との間に、集光レンズを配設したことを特徴とする請求項１５記載の光路切換装置。
【請求項１７】
少なくとも二つの入射手段により入射した光ビームの一つが選択されて出射手段に結合するに当り、前記固定プリズムに吸収体部分を設けて、前記入射光ビームの一つを該吸収体部分に投射させることを特徴とする請求項１６記載の光路切換装置。
【請求項１８】
前記可動プリズムに吸収体部分を設けて、前記入射光ビームの一つを該吸収体部分に投射させることを特徴とする請求項１７記載の光路切換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、光通信ネットワーク、光ＬＡＮなどの光通信分野において障害時に回線を切り換えるために使用する障害時光路切換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  光通信ネットワークでは、光通信信号を伝送している現用回線に障害が発生した場合、予備回線に切り換えて通信に支障が生じないようにしている。
図１は、ポイント・ツー・ポイント光通信ネットワークで採用されている１＋１障害回復方式を説明する図であり、ａ）は障害のない場合、ｂ）は障害が発生した場合を説明する図である。
１＋１障害回復方式は、光送信機１と、光受信機２と、光ファイバカプラ３と、光ファイバからなる現用回線４と、光ファイバからなる予備回線５と、障害時光路切換装置６と、受信側回線９とからなる。光送信機１からの光通信信号７は、光ファイバカプラ３で現用回線４と予備回線５の光通信信号７−１と７−２に分岐される。障害がない通常時には障害時光路切換装置６は現用回線４からの光通信信号７−１を受信光通信信号８として受信側回線９経由で光受信機２に送るようにしている。一方、現用回線４に障害９が発生したときには障害時光路切換装置６は予備回線５からの光通信信号７−２を受信光通信信号８として受信側回線９経由で光受信機２に送るようにする。【０００３】  図２は障害時光路切換装置６のブロックダイアグラムであり、現用回線４、予備回線５、受信側回線９、光タップ回路１１−１と１１−２、フォトダイオード１２−１と１２−２、入力ポート数が２で出力ポート数が１の光スイッチ１３、電気配線１４−１と１４−２、エレクトロニクス１５、電気配線１６からなる。
通常時には現用回線４の光通信信号７−１が光スイッチ１３を介して受信側回線９に送出されている。このとき、現用回線４の光通信信号の一部（通常５％以下の光通信信号パワー）が光タップ回路１１−１で取り出され、フォトダイオード１２−１で電気信号に変換され、電気配線１４−１を介してエレクトロニクス１５に送られている。エレクトロニクス１５は、フォトダイオード１２−１からの電気信号を常時監視することで現用回線４の光通信信号７−１の伝送状態を監視する。もしも電気信号が受信できなくなったときには現用回線４に障害が発生したと判断し、エレクトロニクス１５は電気配線１６を介して光スイッチ１３に光スイッチ切換の電気信号を送出する。その結果、光スイッチ１３の光路が切り換えられて予備回線５からの光通信信号７−２が光スイッチ１３を介して受信側回線９に送られるようになる。【０００４】  現用回線４の障害が取り除かれた時にはフォトダイオード１２−１から再び電気信号が送られるようになるので、エレクトロニクス１５は電気配線１６を介して光スイッチ１３に光スイッチ切換の電気信号を送出し、現用回線４からの光通信信号７−１が受信側回線９に送られるように戻す。このようにして光通信ネットワークの障害が復旧する。
尚、予備回線５についても上述の現用回線４の場合と同様に、エレクトロニクス１５は光タップ回路１１−２、フォトダイオード１２−２を介して入力される電気信号を常時監視することにより予備回線５の光通信信号７−２の伝送状態を監視する。【０００５】  図３は、図２の障害時光路切換装置ブロック図を装置化した場合の従来例を説明する図である。従来の障害時光路切換装置は、光タップ回路として機能する光ファイバカプラ２１−１と２１−２と、フォトダイオード２２−１と２２−２と、光スイッチ２３と、電気配線２４−１と２４−２と、エレクトロニクス２５と、電気配線２６とからなる。これらはプリント板２８に組み付けられている。光ファイバカップラ２１−１と２１−２と、フォトダイオード２２−１と２２−２と、光スイッチ２３は、それぞれファイバビグテイル構造の部品を用いている。そのためにこれらの部品は、図示のように、光ファイバ接続部２７−１１，２７−１２，２７−２１，２７−２２において融着法あるいは接着法により接続されている。
フォトダイオード２２−１，２２−２とエレクトロニクス２５とは電気配線２４−１，２４−２で接続されている。エレクトロニクス２５と光スイッチ２３とは電気配線２６で接続されている。光ファイバカップラ２１−１、２１−２、及び光スイッチ２３のファイバピグテイルは、図示のように、光コネクタ２９−１，２９−２及び２９−３と接続されている。このように構成された従来の障害時光路切換装置は、現用回線４に障害が発生すると予備回線５に切り換えて光通信信号を支障なく受信側回線９に送出する機能を有する。
【特許文献１】特開２００１−３５０１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  近年、光通信機器は設備設置面積を少なくすることが大きな課題になっている。光通信用機器は、その容積が小さい程設置費用と運用費用を節減できることが分かっており、光通信機器に組み込まれる障害時光路切換装置も小型化が必要になっている。
しかし、従来の障害時光路切換装置は大型で高価であるという欠点があった。
以下具体的に説明する。
従来の障害時光路切換装置で用いている光ファイバカプラ、フォトダイオード、光スイッチはそれぞれ個別部品の形態になっており、それぞれ部品毎に信頼性を確保するためにパッケージングが必要である。そのためそれぞれの部品が大型化しており、またパッケージングのための部材や工数が必要なため高価になっている。
またそれぞれの部品はファイバピグテイル構造になっているため部品間を融着法あるいは接着法によりファイバ接続する必要があるが、最低でも３ｃｍ程の接続作業スペースを要するので部品を接近して配置できず大型化している。また狭いスペースでの光ファイバ接続は高度な技術を要するので作業費用が高価になっている。
また図３では見やすくするために光ファイバ予長処理を示していないが、光ファイバは急激に曲げられないので光ファイバに余裕を持たせるための光ファイバ予長処理が必要になり、障害時光路切換装置が一層大型化してしまう。
以上のことから従来の障害時光路切換装置は大型になっており、また高価になっている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、光入力手段、光路切換手段、光出力手段、光分岐手段および光信号検出手段を有する光路切換装置において、前記光入力手段、光路切換手段、光出力手段、光分岐手段、光信号検出手段のうち少なくとも２つをプラットフォームに組み付けたことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、前記光入力手段および光出力手段はレンズ作用を持つ部材を含んでいることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、前記光入力手段から出た光束が略平行であることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、前記光路切換手段がプリズムからなることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、前記光路切換手段の移動手段が電磁アクチュエータであることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、前記入力手段が複数であって、各入力手段に対応する光信号検出手段を備え、各々の前記入力検出手段が光電気変換素子からなり、当該光電気変換素子の各々が同一プラットフォーム上に組み付けられており、前記光路切換手段の移動手段が電磁アクチュエータであることを特徴とする。
請求項７に係る発明は、前記プラットフォームの材質が金属であることを特徴とする。
請求項８に係る発明は、前記プラットフォームの材質が焼結材であることを特徴とする。
請求項９に係る発明は、前記プラットフォームの材質がプラスチックであることを特徴とする。
請求項１０に係る発明は、前記プラットフォームの材質がガラスであることを特徴とする。
請求項１１に係る発明は、前記光信号検出手段からの電気信号を増幅することを特徴とする。
請求項１２に係る発明は、前記光分岐手段および光信号検出手段の間に集光レンズを設けたこと特徴とする。
請求項１３に係る発明は、前記光信号検出手段に基づいて入力信号の光量が所定の範囲にないことを検知し、光路を切り換えることを特徴とする。
請求項１４に係る発明は、光ファイバコリメータからなり光ビームを出射する光入力手段と、光ファイバコリメータからなり光ビームを受光する出力手段と、前記入力手段と前記出射手段との間に配設された固定プリズムと可動プリズムからなる光路切換手段と、可動プリズムを変位させるためのアクチュエータを有する移動手段と、光タップ素子と受光素子からなる監視手段と、前記監視手段からの電気信号により障害有無を判断し障害時に前記アクチュエータに電気信号を送る制御手段とを備え、前記光ファイバコリメータ、前記可動プリズムに連結した前記アクチュエータ、前記固定プリズム、前記光タップ素子、前記受光素子のうち、何れか少なくとも二つをプラットフォームに組み付け、前記入力手段と前記切換手段と前記出力手段と前記監視手段を光ビームにより結合したことを特徴とする。
請求項１５に係る発明は、前記入力手段が複数であり、それら入力手段からの光ビームのうち少なくとも二つを監視する、監視手段を有することを特徴とする。
請求項１６に係る発明は、タップ素子と受光素子との間に、集光レンズを配設したことを特徴とする。
請求項１７に係る発明は、少なくとも二つの入射手段により入射した光ビームの一つが選択されて出射手段に結合するに当り、前記固定プリズムに吸収体部分を設けて、前記入射光ビームの一つを該吸収体部分に投射させることを特徴とする。
請求項１８に係る発明は、前記可動プリズムに吸収体部分を設けて、前記入射光ビームの一つを該吸収体部分に投射させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】  請求項１に係る発明によれば、光入力手段、光路切換手段、光出力手段、光分岐手段および光信号検出手段の各々を光ビームにより直接結合しているため光ファイバ余長処理に相当する空間が従来に比べ減少し小型化できるとともに、煩雑な光ファイバ接続作業が少なくなりコスト低減ができる利点がある。また、プラットフォームが光学定盤の役割を果たすため、位置合わせ精度と角度精度が容易に高められ、そのため組み立て作業が容易であり、良好な光学性能が得やすく、また長期安定性にも優れる利点がある。
請求項２に係る発明によれば、光入力手段と光出力手段がレンズ作用を持つ部材を含んでいるので、光出力手段へ伝搬する光ビームの結合効率を高め損失を低減できる利点がある。
請求項３に係る発明によれば、光入力手段と光出力手段の間隔を短くできるため、さらに小型化できる利点がある。
請求項４に係る発明によれば、光路切換手段としてプリズムを用いたことによって、他の光路切換手段である磁気光学効果素子、液晶素子、ＭＡＣＨ−ＺＥＨＮＤＥＲ熱光学素子などに比べ低損失化ならびに低コスト化できる利点がある。
請求項５に係る発明によれば、前記光路切換手段の移動手段を電磁アクチュエータとしているので、他の駆動源である静電気、電界などに比べそれらに要する消費電力が低く、発生する駆動力が大きいため高い信頼性が得られる利点がある。
請求項６に係る発明によれば、複数の光入力手段と光信号検出手段と光路切換手段が同一プラットフォーム上に実装できるため、小型化できる利点がある。
請求項７に係る発明によれば、汎用の加工技術用いて容易にプラットフォームを高精度に加工できるため良好な光学性能を低コストで得やすい利点がある。
請求項８に係る発明によれば、プラットフォームの材質が金属に比べさらに高精度に加工できるため良好な光学性能を得やすく、また長期安定性にも優れる利点がある。
請求項９に係る発明によれば、汎用の成形技術用いて容易にプラットフォームを加工できるため必要とされる光学性能を低コストで得やすい利点がある。
請求項１０に係る発明によれば、特別な加工を施すことなく高精度な仕上げ面が得られるため良好な光学性能を得やすく、また長期安定性にも優れる利点がある。
請求項１１に係る発明によれば、電磁干渉を有する環境下であっても断線障害を安定して検出できるため信頼性の高い光通信システムを提供できる利点を有する。
請求項１２に係る発明によれば、前記光分岐手段および光信号検出手段の間に設けた集光レンズによって光信号検出面積を減らすことができるので、断線障害の検出が高速化され、より信頼性の高い光通信システムを提供できる利点を有する。
請求項１３に係る発明によれば、断線障害を定量的に検出できるため、より信頼性の高い光通信システムを提供できる利点を有する。
請求項１４に係る発明によれば、本発明の光路切換装置は、光ファイバコリメータと、光タップ素子と、固定プリズムと、可動プリズムと、フォトダイオードと、可動プリズムを移動するためのアクチュエータを一括してパッケージングしているので、個別にパッケージングした光ファイバカプラと、フォトダイオードと、光スイッチを用いている従来の障害時光路切換装置に比べて、大幅に小型化できるとともにパッケージング作業の工数減少に伴うコスト低減ができる利点がある。また、プラットフォームが光学定盤の役割を果たすため、位置合わせ精度と角度精度が容易に高められ、そのため組み立て作業が容易であり、良好な光学性能が得やすく、また長期安定性にも優れる利点がある。
請求項１５に係る発明によれば、複数の入力手段の断線障害を検出できるため、より信頼性の高い光通信システムを提供できる利点を有する。
請求項１６に係る発明によれば、前記複数の光分岐手段および複数の光信号検出手段の間に設けた集光レンズによって光信号検出面積を減らすことができるので、断線障害の検出が高速化され、より信頼性の高い光通信システムを提供できる利点を有する。
請求項１７に係る発明によれば、他の入射手段により入射した光ビームがパッケージ内で散乱することを防ぎ、必要とする光入射手段からの光信号に加わり影響を及ぼすことが無いため、より信頼性の高い光通信システムを提供できる利点を有する。
請求項１８に係る発明によれば、他の入射手段により入射した光ビームがパッケージ内で散乱することを防ぎ、必要とする光入射手段からの光信号に加わり影響を及ぼすことが無いため、より信頼性の高い光通信システムを提供できる利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】  以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図４〜図７は、本発明に係る障害時光路切換装置を説明するための図である。
図４は障害時光路切換装置の構成を示す上面図である。
障害時光路切換装置３１は、光ファイバコリメータ３２−１と３２−２（入力手段）と，光ファイバコリメータ３２−３（出力手段）と、光タップ素子３３−１，３３−２とフォトダイオード３６−１，３６−２（監視手段）と、固定プリズム３４と可動プリズム３５（切換手段）と、プラットフォーム３７と，パッケージケース３８と、エレクトロニクス３９（制御手段）とからなる。
光ファイバコリメータ３２−１、３２−２，３２−３は、図４に示すように並列配置する。各光ファイバコリメータは、光ファイバとその先端に固定したレンズからなる。例えば光ファイバコリメータ３２−１は、光ファイバ３２−１ａとレンズ３２−１ｂからなり、レンズ３２−１ｂから平行光の光束を出射するように設計、組み立てられている。レンズ３２−１ｂには、球状レンズ、ドラムレンズ、屈折率が場所により変化するＧＲＩＮレンズ等のレンズ作用を有するものを使用する。【００１０】  固定プリズム３４と可動プリズム３５はガラス製の直角プリズムであり、それぞれ直角をなす二辺には必要に応じて入射光を反射するための反射膜のコーティングを施す。固定プリズム３４の斜辺には図示のように光吸収体４０を取り付ける。可動プリズム３５には直角をなす面のうちのひとつに図示のように光吸収体４１を取り付ける。光の吸収体には黒色塗料の塗布膜などを用いる。
固定プリズム３４は、光ファイバコリメータ３２−１からの光ビーム４２−１が光ファイバコリメータ３２−３に入射するように配置する。可動プリズム３５は、該プリズムを光ファイバコリメータ３２−２からの光ビーム４２−２の光路中に挿入したとき、光ビーム４２−２が光ファイバコリメータ３２−３に入射するように配置する。可動プリズム３５は、固定プリズム３４より光ファイバコリメータ３２−１、３２−２，３２−３に近い位置に配置する。【００１１】  光タップ素子３３−１，３３−２は、所定の反射率で光ビームを反射させるためのもので、例えばガラスプラットフォームに多層反射膜コーティングを施した板状のものである。反射率は監視が可能な光量になるように設定する。実際には５％程度にすることが多い。光タップ素子３３−１，３３−２は、それぞれ光ビーム４２−１，４２−２の光路中に挿入し、ほぼ９０度の角度でタップ光ビーム４２−１１，４２−２１を取り出す。
フォトダイオード３６−１，３６−２は、それぞれタップ光ビーム４２−１１，４２−２１を受光できるように光ビーム４２−１，４２−２とほぼ９０度の角度をなすように配置する。
光ファイバコリメータ３２−１、３２−２，３２−３と、固定プリズム３５と、光タップ素子３４−１，３４−２と、フォトダイオード３７−１，３７−２を、前記のような位置関係になるようにプラットフォーム３７に接着固定などの方法で組み付ける。
フォトダイオード３６−１，３６−２からの電気配線４３−１、４３−２をエレクトロニクス３９と接続する。【００１２】  可動プリズム３５は、プラットフォーム３７に設けた孔４６を通して光ビーム４２−２の光路中に挿入できるようにする。図５に示すように可動プリズム３５をアクチュエータ４５（移動手段）に連結する。電気配線４６からの電気信号によってアクチュエータ４５を駆動して可動プリズム３５を上下させる。アクチュエータ４５には、ソレノイドなど直動機能のものを用いる。アクチュエータ４５は、可動プリズム３５が光ビーム４２−２に対して所定の位置になるようにプラットフォーム３７に取り付ける。
要素部品を組み付けたプラットフォーム３７を図４に示すようにパッケージケース３８に納め、上蓋をして封止する。（図４では上蓋の図示を省略している）封止には接着剤封止法や溶接封止法などを用いる。電気配線４３−１，４３−２，４４はパッケージケース３８の側面からハーメチックシール法により引き出しエレクトロニクス３９と接続する。光ファイバコリメータ３２−１，３２−２，３２−３のファイバビグテイルはパッケージケース３８の側面からフィードスルー構造を利用して引き出す。
光ファイバコリメータ３２−１と３２−２はそれぞれ現用回線と予備回線に接続され、光ファイバコリメータ３２−３は受信側回線と接続される。
このように、本実施形態に係る障害時の光路切換装置は、パッケージングしてない小型の光タップ素子と、パッケージングしてない小型の光スイッチと、フォトダイオードを要素部品として用い、これらの要素部品を１枚のプラットフォーム上に組み付けたことと、要素部品間を光ビームで結合したことにより小型化且つ低コスト化を可能にしたものである。【００１３】  次に、図６と図７を使って障害時光路切換装置の動作を説明する。
図６は、現用回線に障害がない場合の監視状態を示している。
可動プリズム３５はプラットフォーム３７より下側になる位置にセットされている。
現用回線の光ビーム４２−１は、固定プリズム３４を介して光ファイバコリメータ３２−３に入力した後、受信光通信信号８として送出される。一方、予備回線の光ビーム４２−２は、光吸収体４０で吸収されてしまう。
現用回線の監視は次のように行われている。現用回線の光ビームの一部４２−１１を光タップ素子３３−１で取り出し、フォトダイオード３６−１で電気信号に変換し、電気配線４３−１を介してエレクトロニクス３９に送る。エレクトロニクス３９は、フォトダイオード３７−１からの電気信号を監視することで現用回線の光通信信号７−１の伝送状態を監視する。もしも電気信号が受信できなくなったときには現用回線に障害が発生したと判断し、エレクトロニクス３９は電気配線４４を介してアクチュエータ４５に可動プリズム３５を上方向に移動するための電気信号を送出する。【００１４】  その結果、図７に示すように、可動プリズム３５が予備回線の光ビーム４２−２の光路中に挿入されて、予備回線の光通信信号７−２が受信光通信信号８として送出される。このようにして障害９が発生した時には、現用回線から予備回線へと切り換えられ受信側回線には支障なく光通信を行うことができる。
現用回線の障害９が取り除かれた時にはフォトダイオード３６−１から再び電気信号がエレクトロニクス３９に送られるようになるので、エレクトロニクス３９は可動プリズム３５をプラットフォーム３７より下側の元の位置に戻すための電気信号をアクチュエータ４５に送り、元の状態に戻す。
図７に示す状態で現用回線の障害が除かれて光通信信号が入力されると、図６における光ビーム４２−１に相当するものが可動プリズム３５にぶつかるので、可動プリズム３５の側面に光吸収体４１を取り付けている。（光吸収体を取り付ける位置は図４に示している。）
尚、予備回線についても上述の現用回線と同様に、エレクトロニクス３９は光タップ素子３３−２、フォトダイオード３６−２を介して入力される電気信号を常時監視して予備回線の光通信信号の伝送状態を監視する
以上説明した本発明の第１の実施形態は、光ファイバコリメータ３２−１，３２−２，３２−３と、固定プリズム３４と、可動プリズム３５と、アクチュエータ４５とで２×１光スイッチの役割を果たし、光タップ素子３３−１，３３−２と、フォトダイオード３６−１，３６−２と、エレクトロニクス３９で回線の監視機能の役割を果たしており、これらの機能を集積一体化したものである。
以上説明では、エレクトロニクス３９をパッケージケース３８の外に出した例を示したが、必要に応じてパッケージ内に入れてもよい。また固定プリズム３４と可動プリズム３５には直角プリズムを使用した例を示したが、光ビームの向きを変えるための鏡を２枚Ｖ字型に配置したものなどどのようなものでもよい。【００１５】  （第２の実施形態）
図８〜１１は本発明に係る障害時光路切換装置の他の実施形態を説明するための図である。
図８はリング光通信ネットワークを模式的に示したもので、光ファイバからなる現用回線５１と予備回線５２を一組の通信回線としてリング状に敷設し、通信回線の所定の場所に基地局５３−１，５３−２，５３−３を設けた例を示している。基地局５３−１の基本構成は、前段の障害時光路切換装置５４−１と、後段の障害時光路切換装置５４−２と、光アド・ドロップ装置５５からなる。前段の障害時光路切換装置５４−１には、２×２光スイッチ機能と、現用回線５１を監視する機能を有している。また後段の障害時光路切換装置５４−２には、２×２光スイッチ機能と、予備回線５２を監視する機能を有している。光アド・ドロップ装置５５は、現用回線５１を伝送している複数の光通信信号の中から所定の光通信信号のみ引き落とし、また現用回線５１を伝送している複数の光通信信号に所定の光通信信号を付加する機能を有する。
基地局５３−１と５３−２の間で障害５６が発生した場合、図９に示すように、基地局５３−１の後段の障害時光路切換装置５４−２によって現用回線５１と予備回線５２を接続し、一方基地局５３−２の前段の障害時光路切換装置５７−１によって予備回線５２と現用回線５１を接続することにより、障害５６の場所を回避した迂回回線を構成し光通信に支障がないようにする。【００１６】  図１０は障害時光路切換装置６１の構成を示しており、光ファイバコリメータ６１−１，６１−２，６１−３，６１−４と、光タップ素子６２と、固定プリズム６３−１，６３−２と、可動プリズム６４と、フォトダイオード６５と、プラットフォーム６６と，アクチュエータ６７（プラットフォーム６６の下部に配置しているため図示されていない）と、パッケージケース６８と、エレクトロニクス６９と、プラットフォームに設けた孔７０とからなる。
光ファイバコリメータ６１−１，６１−２，６１−３，６１−４の端部をそれぞれａ，ｂ，ｃ，ｄとする。端部ａに入力された光通信信号の一部は、光タップ素子６２で取り出され、フォトダイオード６５で電気信号に変換され、エレクトロニクス６９に送られて光通信信号の伝送状態の監視に使われる。
図１０は、可動プリズム６４が下の位置にセットされた状態であり、端部ａと端部ｂが接続され、また端部ｃと端部ｄが接続されている。光スイッチ切り換えの電気信号がエレクトロニクス６９からアクチュエータ６７に送られたときは、図１１に示すように、可動プリズム６４が上の位置に移動し、端部ａと端部ｄが接続され、また端部ｃと端部ｂが接続される。
それぞれの基地局において前段の障害時光路切換装置は、端部ａを現用回線５１の入力側と接続し、端部ｂを光アド・ドロップ装置の入力側と接続し、端部ｃを後段の障害時光路切換装置の端部ｂと接続し、端部ｄを予備回線５２の出力側と接続する。
一方、後段の障害時光路切換装置は、端部ａを予備回線５２の入力側と接続し、端部ｂを前段の障害時光路切換装置の端部ｃと接続し、端部ｃを光アド・ドロップ装置の出力側と接続し、端部ｄを現用回線５１の出力側と接続する。【００１７】  基地局５３−１と５３−２の間で図９に示すような障害５６が発生した場合について、迂回回線を設定する手順を説明する。まず基地局５３−２の前段の障害時光路切換装置５６−１によって障害５６が発生したことが検知される。そこで障害時光路切換装置５７−１を駆動して予備回線５２と現用回線５１を接続する。同時に基地局５３−１に障害５６が発生したことを通知する。基地局５３−１では直ちに後段の障害時光路切換装置５４−２を駆動して現用回線５１と予備回線５２を接続する。このようにして、図８に示すように、現用回線５１と予備回線５２からなる迂回回線が設定され、障害による光通信の途絶を回避できる。障害が回復したときには基地局５３−２の障害時光路切換装置５７−１と基地局５３−１の障害時光路切換装置５４−２を元の状態に戻すことによって通常の通信状態に復帰する。【００１８】  以上説明したように、本発明の光路切換装置は、光ファイバ余長処理に相当する空間が従来に比べ減少し小型化できるとともに、煩雑な光ファイバ接続作業が少なくなりコスト低減ができる利点がある。このような二つの効果の結果、本発明の光路切換装置をプリント板に実装する場合の占有面積を従来のものと比べてみると少なくとも１／２０に縮小されている。また本発明の光路切換装置は、光ファイバコリメータと、光タップ素子と、固定プリズムと、可動プリズムと、フォトダイオードと、をプラットフォーム上に組み付け光ビームによって結合しているが、プラットフォームが光学定盤の役割を果たすため、位置合わせ精度０．５μｍと角度精度０．０１度を容易に達成でき、そのため組み立て作業が容易であり、良好な光学性能が得やすく、また長期安定性にも優れる利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００１９】  光情報ネットワーク光ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の光通信分野に使用される光通信装置等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】［図１］ポイント・ツー・ポイント光通信ネットワークで使われている障害時回線切換の一例を説明するための図である。
［図２］障害時光路切換装置のブロック図である。
［図３］従来の障害時光路切換装置の一実例である。
［図４］本発明の一実施形態に係る障害時光路切換装置の斜視図である。
［図５］本発明の一実施形態に係る障害時光路切換装置の可動プリズムとアクチュエータを説明するための図である。
［図６］本発明の一実施形態に係る障害時光路切換装置において、障害が発生していない場合の動作を説明するための図である。
［図７］本発明の一実施形態に係る障害時光路切換装置において、障害が発生した場合の動作を説明するための図である。
［図８］リング光通信ネットワークで使われている障害時回線切換の一例を説明するための図である。
［図９］障害が発生したときの障害時光路切換装置の動作を説明するための図である。
［図１０］本発明の他の実施形態に係る障害時光路切換装置の斜視図であり、障害が発生していない場合の動作を説明するための図である。
［図１１］本発明の他の実施形態に係る障害時光路切換装置において、障害が発生した場合の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２１】１  光送信機１
２  光受信機
３  光ファイバカプラ
４  現用回線
５  予備回線
６  障害時光路切換装置
７−１，７−２  光通信信号
８  受信光通信信号
９  受信側回線
１１−１．１１−２  光タップ回路
１２−１、１２−２    フォトダイオード
１３  光スイッチ
１４−１、１４−２  電気配線
１５  エレクトロニクス
１６  電気配線
２１−１、２１−２  光ファイバカプラ
２２−１，２２−２  フォトダイオード
２３  光スイッチ
２４−１，２４−２  電気配線
２５  エレクトロニクス
２６  電気配線
２７−１１，２７−１２，２７−２１，２７−２２  光ファイバ接続部
２８  プリント板
２９−１，２９−２，２９−３２９  光コネクタ
３１  障害時光路切換装置
３２−１，３２−２  光ファイバコリメータ（光入力手段）
３２−３  光ファイバコリメータ（光出力手段）
３３−１，３３−２  光タップ素子（光分岐手段）
３４  固定プリズム（光路切換手段）
３５  可動プリズム（光路切換手段）
３６−１，３６−２  フォトダイオード（光信号検出手段）（光電気変換素子）
３７  プラットフォーム
３８  パッケージケース
３９  エレクトロニクス
４０，４１  光吸収体
４２−１，４２−２  光ビーム
４２−１１  光ビームの一部
４３−１，４３，２  電気配線
４４  電気配線
４５  アクチュエータ
４６  プラットフォームに設けた孔
５１  現用回線
５２  予備回線
５３−１，５３−２，５３−３  基地局
５４−１，５４−２  障害時光路切換装置
５５  光アド・ドロップ装置
５６−１  障害時光路切換装置
５７  障害
６１  障害時光路切換装置
６１−１，６１−２，６１−３，６１−４  光ファイバコリメータ
６２  光タップ素子
６３−１，６３−２  固定プリズム
６４  可動プリズム
６５  フォトダイオード
６６  プラットフォーム
６７  アクチュエータ
６８  パッケージケース
６９  エレクトロニクス
７０  孔
【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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【国際調査報告】
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