(57)【要約】【課題】２つの切り替え状態を精度よく実現し易い２×２光スイッチを得る。【解決手段】対向する２つのコリメータレンズ１１の各背面にそれぞれ２本の光ファイバ１２の先端をそれぞれ接着又は融着により固定する。両側のそれぞれ２本の光ファイバ１２どうしは光軸が一致し、かつ、並んだ２本の光ファイバＡ、Ｂ（又はＣ、Ｄ）は、コリメータレンズ１１の光軸に関して対称である。２つのコリメータレンズ１１間に、光路切り替えのための退避可能な両面反射鏡１３を配置する。両面反射鏡１３が退避した第１の切り替え状態では、光ファイバＡと光ファイバＤが接続され、光ファイバＢと光ファイバＣとが接続される。両面反射鏡１３を挿入した第２の切り替え状態では、光ファイバＡと光ファイバＢが接続され、光ファイバＣと光ファイバＤとが接続される。両面反射鏡１３を挿入して精度よく第２の切り替え状態にすることは、可動プリズムを挿入する従来構成と比べて、容易である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔をあけて対向する２つのコリメータレンズの各背面にそれぞれ、コリメータレンズ軸と平行な２本の光ファイバの先端がそれぞれ接着又は融着により固定され、片側の２本光ファイバと反対側の対応する２本の光ファイバとはそれぞれ光軸が一致しており、かつ両側でそれぞれ並んだ２本の光ファイバは、コリメータレンズの光軸に関して対称の位置にあり、前記２つのコリメータレンズ間の光伝搬空間に、光路切り替えのための退避可能な両面反射鏡が配置されていることを特徴とする２×２光スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光通信装置において光路切り替えを行う２×２光スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の２×２光スイッチとして、図２、図３に示すように、１つのコリメータレンズ１の一方の端面に、４本の光ファイバＦ（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４）を取り付けた多心光フェルール２を接続し、コリメータレンズ１の他方の端面側に、反射ミラー３を間隔をあけて対向させて配置し、コリメータレンズ１と反射ミラー３との間に可動プリズム４を配置し、可動プリズム４を駆動するアクチュエータ５を設けた２×２光スイッチ６がある（特許文献１）。図示のアクチュエータ５は、可動プリズム４を板バネ５ａで左右遥動可能に支持し、駆動部５ｂで遥動駆動する機構である。Ｌは光路を示す。
【０００３】
この２×２光スイッチ６は、可動プリズム４を挿入又は退避させることで、光路を切り替えることができる。
すなわち、可動プリズム４が光路中にある時は、図３（イ）のように、光ファイバＦ１から出射した光信号は可動プリズム４で反射して光ファイバＦ２に入射し、また、光ファイバＦ３から出射した光信号は可動プリズム４で反射して光ファイバＦ４に入射する。
一方、可動プリズム４が光路から退避した時は、図３（ロ）のように、光ファイバＦ１から出射した光信号は反射ミラー３で反射して光ファイバＦ４に入射し、また、光ファイバＦ３から出射した光信号は反射ミラー３で反射して光ファイバＦ２に入射する。
【特許文献１】特開２００５−１５６８８４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の２×２光スイッチ６は、２つの切り替え状態をいずれも反射作用により実現するものであり、切り替え状態の一方は平面鏡（反射ミラー３）、他方はプリズム（可動プリズム４）である。
このように、２つの切り替え状態の両方とも反射作用によるものであるから、光信号が正しく伝達されるための反射ミラー３あるいは可動プリズム４の姿勢（角度）の調整がやや煩雑であると言える。
特に、可動プリズム４の場合は、コリメータレンズ１の光軸回りにマトリックス状に配列された４つの光ファイバＦのうちの２つの光ファイバＦ間が正しく光接続されるような精度よい位置・姿勢の設定が難しいと思われるし、かつ、そのような精度よい位置・姿勢に移動させることも簡単ではないと思われる。
すなわち、挿入された時の可動プリズム４は、コリメータレンズ１に対するコリメータレンズ軸方向の位置（図３（イ）でｘ方向の位置）、これと直角な方向の位置（ｙ方向の位置）、プリズム斜面のｘ軸方向に対する直角度のいずれについても精度よい位置・姿勢である必要があり、特に、ｙ方向の位置にはかなり高い精度が要求され、それらの位置・姿勢の設定及びそれらの位置・姿勢への精度の高い移動は容易でない。
【０００５】
本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、コリメータレンズを用いて２×２光スイッチを構成する場合に、２つの切り替え状態を精度よく実現することの困難性が少ない２×２光スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明の２×２光スイッチは、間隔をあけて対向する２つのコリメータレンズの各背面にそれぞれ、コリメータレンズ軸と平行な２本の光ファイバの先端がそれぞれ接着又は融着により固定され、片側の２本光ファイバと反対側の対応する２本の光ファイバとはそれぞれ光軸が一致しており、かつ両側でそれぞれ並んだ２本の光ファイバは、コリメータレンズの光軸に関して対称の位置にあり、前記２つのコリメータレンズ間の光伝搬空間に、光路切り替えのための退避可能な両面反射鏡が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の光スイッチによれば、図１（イ）のように、両面反射鏡１３を２つのコリメータレンズ１１間から退避させた時は、片側の２本の光ファイバＡ、Ｂから出射した光信号はそれぞれコリメータレンズ１１Ｌを透過した後、反対側のコリメータレンズ１１Ｒを透過して反対側の２本の光ファイバＤ、Ｃにそれぞれ交差する形で入射する（第１の切り替え状態）。
図１（ロ）のように、両面反射鏡１３を２つのコリメータレンズ１１間に挿入した時は、片側の１本の光ファイバＡから出射した光信号はコリメータレンズ１１Ｌを透過した後、両面反射鏡１３で反射し、再び同じコリメータレンズ１１Ｌに入り隣の光ファイバＢに入射する。また、反対側の１本の光ファイバＣから出射した光信号は、コリメータレンズ１１Ｒを透過した後両面反射鏡１３で反射し、再び同じコリメータレンズ１１Ｒに入り隣の光ファイバＤに入射する（第２の切り替え状態）。
上記のように、両面反射鏡１３を退避させあるいは挿入することで、２つの切り替え態様を実現できる。
【０００８】
２つのコリメータレンズ１１の位置は、正しい相互位置に精度よく調整する必要があるが、一旦精度よく調整した後は、両面反射鏡１３を退避させた第１の切り替え状態では、可動部が関係しないので、精度よい切り替え状態を容易に確保できる。
両面反射鏡１３を挿入して第２の切り替え状態にする時には、平面鏡である両面反射鏡の位置が両コリメータレンズ１１間の中央に正しく位置し、かつ両面反射鏡の姿勢がコリメータレンズ軸に対して精度よく直角になる必要があるが、両面反射鏡が正しい切り替え状態を実現する、そのような両面反射鏡の精度よい移動を実現することは、従来装置において、可動プリズムを移動させて正しい切り替え状態を実現する場合と比較して、容易である。
また、両面反射鏡１３を挿入・退避させる駆動機構は、両面反射鏡が単なる板状なので、形状的に、プリズムを挿入退避させる駆動機構と比べて、簡易に構成できる。
【０００９】
また、反射ミラーと可動プリズムとを用いる従来構造と比較して、プリズムが不要となり、部品点数が少なく済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施した２×２光スイッチについて、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は本発明の一実施例の２×２光スイッチ１０を模式的に示す図である。
この光スイッチ１０は、間隔をあけて対向する２つのコリメータレンズ１１の各背面にそれぞれ、コリメータレンズ軸と平行な２本の光ファイバ１２（Ａ、Ｂ又はＣ、Ｄ）の先端をそれぞれ接着又は融着により固定している。
このコリメータレンズ１１は屈折率分布型レンズによるものである。
両側のそれぞれ２本の光ファイバ１２どうしは光軸が一致している。すなわち、光ファイバＡと光ファイバＣとは光軸が一致し、光ファイバＢと光ファイバＤとは光軸が一致している。また、並んだ２本の光ファイバＡ、Ｂ（又はＣ、Ｄ）は、コリメータレンズ１１の光軸に関して対称の位置にある。
前記２つのコリメータレンズ１１間の光伝搬空間に、光路切り替えのための退避可能な両面反射鏡１３が配置されている。
両面反射鏡１３を退避させる駆動機構は、種々の機構を採用することができる。例えば、両面反射鏡１３の一方の端部を把持したホルダにラックを刻み、このラックと噛み合うピニオンを駆動モータで回転駆動する機構、あるいは、両面反射鏡１３の一方の端部を把持したホルダを磁性体で構成し、磁性体であるホルダを電磁石で駆動する機構、その他種々の機構を採用できる。
この光スイッチ１０は、単独の２×２光スイッチとして、あるいは、光波長多重通信におけるＯＡＤＭ（光分岐挿入装置）や、冗長構成の光通信装置システムにおける冗長切替手段や、Ｍ×Ｎ光スイッチ等における内部素子として使用できる。
【００１２】
上記の光スイッチ１０の動作を説明すると、図１（イ）は両面反射鏡１３が２つのコリメータレンズ１１間の光伝搬空間から退避した第１の切り替え状態であり、光ファイバＡから出射した光信号は、当該光ファイバＡが接着又は融着により固定されている左方のコリメータレンズ１１Ｌをａで示すような光束となって透過し、次いで、両コリメータレンズ１１間の光伝搬空間を伝搬した後、右方のコリメータレンズ１１Ｒをｄで示す光束となって透過し、当該コリメータレンズ１１Ｒの背面に接着又は融着により固定されている反対側の光ファイバＤの端面に焦点を結ぶ態様で、光ファイバＤに入射する。
また、光ファイバＢから出射した光信号は、同様な作用で、左方のコリメータレンズ１１Ｌを光束ｂとなって透過し、右方のコリメータレンズ１１を光束ｃとなって透過して光ファイバＣに入射する。
すなわち、光ファイバＡからの光信号が光ファイバＤに接続され、光ファイバＢからの光信号が光ファイバＣに接続される。
【００１３】
図１（ロ）は両面反射鏡１３が２つのコリメータレンズ１１間に挿入された第２の切り替え状態であり、光ファイバＡから出射した光信号は、コリメータレンズ１１Ｌを光束ａとなって透過した後、両面反射鏡１３で反射して再び同じコリメータレンズ１１Ｌに入り光束ｂとなって透過し、隣の光ファイバＢの端面に焦点を結ぶ態様で、光ファイバＢに入射する。
また、光ファイバＣから出射した光信号は、同様な作用で、右方のコリメータレンズ１１Ｒを光束ｃとなって透過した後、両面反射鏡１３で反射して再び同じコリメータレンズ１１Ｒに入り光束ｄとなって透過し、隣の光ファイバＤの端面に焦点を結ぶ態様で、光ファイバＤに入射する。
すなわち、光ファイバＡからの光信号が光ファイバＢに接続され、光ファイバＣからの光信号が光ファイバＤに接続される。
【００１４】
上記の光スイッチ１０では、２つのコリメータレンズ１１の位置を、正しい相互位置に精度よく調整する必要があるが、一旦精度よく調整した後は、両面反射鏡１３を退避させた第１の切り替え状態では、可動部が関係しないので、精度よい切り替え状態を容易に確保できる。
両面反射鏡１３を挿入して第２の切り替え状態にする時には、平面鏡である両面反射鏡１３の位置が両コリメータレンズ１１間の中央に正しく位置し、かつ両面反射鏡１３の姿勢がコリメータレンズ軸に対して精度よく直角になる必要があるが、両面反射鏡１３が正しい切り替え状態を実現する、そのような両面反射鏡１３の精度よい移動を実現することは、従来装置において、可動プリズム４を移動させて正しい切り替え状態を実現する場合と比較して、容易である。
すなわち、従来装置における挿入された時の可動プリズム４は、コリメータレンズ１に対するコリメータレンズ軸方向の位置（図３（イ）でｘ方向の位置）、これと直角な方向の位置（ｙ方向の位置）、プリズム斜面のｘ軸方向に対する直角度のいずれについても精度よい位置・姿勢である必要があり、特に、ｙ方向の位置にはかなり高い精度が要求され、それらの位置・姿勢の設定及びそれらの位置・姿勢への精度の高い移動は容易でない。
これに対して、本発明の光スイッチ１０では、両面反射鏡１３のコリメータレンズ軸方向の位置と、直角度のみで済み、容易である。
【００１５】
また、両面反射鏡１３を挿入・退避させる駆動機構は、両面反射鏡が単なる板状なので、形状的に、従来の光スイッチにおけるプリズムを挿入退避させる駆動機構と比べて、簡易に構成できる。
【００１６】
また、反射ミラーと可動プリズムとを用いる従来構造と比較して、プリズムが不要となるので、部品点数が少なく済む。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例の２×２光スイッチを模式的に示す図であり、（イ）は第１の切り替え態様を示す図、（ロ）は第２の切り替え態様を示す図である。
【図２】従来の２×２光スイッチの、一部を分離して示した斜視図である。
【図３】図２の２×２光スイッチの切り替え作用を説明するものであり、（イ）は可動プリズムを介する第１の切り替え態様、（ロ）は反射ミラーによる第２の切り替え態様を示す。
【符号の説明】
【００１８】
１０  ２×２光スイッチ
１１（１１Ｌ、１１Ｒ）  コリメータレンズ
１２（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）  光ファイバ
１３  両面反射鏡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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