JPH01255826A - 光スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光スィッチにかかわり、特にプリズムを用いて光路を切
換える光スィッチに関し、 構成が簡単で光軸の調整を必要とない、小形で低コスト
の光スィッチを、提供することを目的とし、 透明体基板の中央部にエツチング形成した角孔と、それ
ぞれの入出射端面が該角孔の内壁に一致するように、該
透明体基板の表面に設けたＴ形の３条の溝の、選択した
溝に挿着されてなり、光軸が一致する如く対向して配設
された第１．第２の光ファイバ、及び光軸が該第１．第
２の光ファイバの光軸に直交するように、配設された第
３の光ファイバと、該第３の光ファイバに対向する該角
孔の内壁より光軸の交点に向かって、片持梁状で水平に
突出するよう、エツチングして設けた可撓性ある短冊形
支持片と、直交する２つの入出射面が該第１．第３の光
ファイバの光軸にそれぞれ直交するように、該短冊形支
持片の先端部に設けた直角プリズムと、該直角プリズム
の一方の端面。

又は該短冊形支持片の先端部の一方の端面に、設けた箔
状の磁性体と、該磁性体を吸着することにより、該短冊
形支持片を湾曲させ、該直角プリズムと光軸の交点との
関係位置を、所望に切り換える電磁石とを備えた構成と
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光スィッチにかかわり、特にプリズムを用い
て光路を切換える光スィッチに関する。

光伝送路として光ファイバが広く使用されるに伴い、こ
れらの光フアイバ間に装着する光スィッチにも、小形で
且つ低コストのことが要望されている。

〔従来の技術〕

第４図は従来の光スィッチの平面図であって、第１．第
２．第３の３本の光ファイバ１−Ｌ　１−２．１−３の
それぞれの端末には、ファイバ・レンズアセンブリ３を
設けである。

詳述すると、円筒形のホルダー４の軸心に段付孔を設け
、一方の微細径部に光ファイバの端末を挿着し、他方の
大径部にレンズ２を挿着して、ファイバ・レンズアセン
ブリを構成し、光ファイバの出射光を平行ビームにして
出射し、或いはレンズ２側から入射した光を集束して、
光ファイバに入射するようにしている。

７は、金属よりなる箱形のケースであって、ケース７の
選択した側壁に、第１の光ファイバ１−１を装着したフ
ァイバ・レンズアセンブリ３−１を装着し、対向する他
方の側壁に、第２の光ファイバ１−２１ｉ着したファイ
バ・レンズアセンブリ３−２を、光軸がファイバ・レン
ズアセンブリ３−１の光軸に一致するように配設しであ
る。

また、この側壁には、ファイバ・レンズアセンブリ３−
２に水平に並列するように、第３の光ファイバ１−３を
装着したファイバ・レンズアセンブリ３−３を装着しで
ある。

第１の光ファイバ１−１の光軸上で、第２．第３の光フ
ァイバ１−２．１−３の前面にまたがるように、菱形プ
リズム５を装着しである。

図示してない電磁石を駆動して、この菱形プリズム５の
装着位置を上下に移動することにより、第１の光ファイ
バ１−１の出射光の光路を、第２の光ファイバ１−２方
向、或いは第３の光ファイバ１−３方向に切換えるよう
なっている。

詳述すると菱形プリズム５の垂直の端面が、ガイドされ
るように、ケース７の底板に垂直に一対のガイド柱６を
設け、菱形プリズム５の下面に磁性体板を固着し、この
磁性体板を吸着するように、ケース７の底板に電磁石（
図示せず）を装着しである。

また、菱形プリズム５を光軸の高さに持ち上げ保持する
ように、菱形プリズム５の下方に圧縮コイルばね（図示
せず）を装着しである。

上述のように構成しであるので、電磁石を作動しないと
きは、第１の光ファイバ１−１の出射光は、菱形プリズ
ム５に入射し、第４図に示したように、菱形プリズム５
の２つの斜辺でそれぞれ反射して、２度光路を９０度変
更して、第３の光ファイバ１−３に入射している。

いま、電磁石を駆動して菱形プリズム５を降下させると
、第１の光ファイバ１−１　と第２の光ファイバ１−２
の光軸上から菱形プリズム５が排除されるので、第１の
光ファイバ１−１の出射光は直進して、第２の光ファイ
バ１−２に入射する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来の光スィッチは、光ファイバ系の
光軸調整作業が複雑で、時間がかかるという問題点があ
る。

また、プリズム系のガイド機構が複雑で小形化の障害と
なるばかりでなく、コスト高になる恐れがあった。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、構成
が簡単で光軸の調整を必要とない、小形で低コストの光
スィ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〕

上記の目的を達成するために本発明は、第１図に例示し
たように、透明体基板１０の中央部に角孔１２と、角孔
１２内に短冊形支持片１３及び直角プリズム１５をエツ
チングして設ける。

一方、透明体基板１００表面に、角孔１２の中心でＴ形
に交叉する３条の溝１１−１．１１−２．１１−３を設
け、入出射端面が角孔１２の内壁に一致するように、溝
１１−１に第１の光ファイバ１−１を、溝１１−２に第
２の光ファイバ１−２を、溝１１−３に第３の光ファイ
バ１−３を挿着する。

短冊形支持片１３は、第３の光ファイバ１−３に対向す
る角孔１２の内壁より光軸の交点に向かって、片持梁状
で水平に突出するように設ける。

また、直角プリズム１５は短冊形支持片１３の先端部に
、直交する２つの入出射面が第１．第３の光ファイバ１
−１．１−３の光軸に、それぞれ直交するように設ける
ものとする。

また、直角プリズム１５の一方の端面、又は短冊形支持
片１３の先端部の一方の端面に、箔状の磁性体１６を設
ける。

さらに磁性体１６を吸着することにより、短冊形支持片
１３を湾曲させ、直角プリズム１５と光軸の交点との関
係位置を所望に切り換える電磁石２ｏを、透明体基板１
０に近接して設けた構成とする。

〔作用〕

上お本発明によれば、直交する２つの入出射面が第１．
第３の光ファイバ１−１．１−３の光軸にそれぞれ直交
している。したがって、第１の光ファイバ１−１より出
射した光は、直角プリズム１５に入射し斜辺面で反射し
て、９０度光路を変え、第３の光ファイバ１−３に入射
している。

いま、電磁石２０を作動すると、磁性体１６を吸着する
ような力が発生し、短冊形支持片１３が撓む。

その結果、直角プリズム１５が第１の光ファイバ１−１
の光路上から外れる。したがって、第１の光ファイバ１
−１の出射光は直進して、第２の光ファイバ１−２に入
射する。

即ち、電磁石２０を駆動することにより、光路を所望に
切換えることができる。

上記のそれぞれ溝、角孔、短冊形支持片、及び直角プリ
ズムは、透明体基板をエツチングして設けたものである
ので、精度が高い。したがって、光フアイバ相互間、及
び光ファイバと直角プリズムとの間の光軸調整を全く必
要としない。

また、電磁石２０の吸引力により直角プリズムの位置を
移動させて光路を切換え、さらに電磁石２０を断とし、
短冊形支持片１３の復元力により、直角プリズムを元の
位置に復帰させている。即ち、構成素子が少なくて、小
形化が促進される。

〔実施例〕

以下図を参照しながら、本発明を具体的に説明する。な
お、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

第１図は、本発明の実施例の斜視図、第２図の（ａ−１
）、　（ａ−２）、　（ｂ−１）、　（ｂ−２）は、そ
れぞれ本発明の実施例の光路図、第３図は本発明の他の
実施例の要部斜視図である。

第１図において１０は、例えばガラス板よりなる板厚が
数鶴の角形の透明体基板である。

透明体基板１０の中央部に角孔１２と、角孔１２内にに
短冊形支持片１３及び直角プリズム１５をエツチングし
て設けである。

一方、透明体基板１０の表面に、角孔１２の対向する一
対の側壁の両側に、対向して軸心が一致する一対のＵ形
（またはＶ形）の溝１１−１．１１−２をエツチングし
て設け、さらに、角孔１２の中心で軸心が前記の溝の軸
心に直交するように第３のＵ形（またはＶ形）の溝１１
−３をエツチングして設け、入出射端面が角孔１２の内
壁に一致するように、溝１１−１に第１の光ファイバ１
−１を、溝１１−２に第２の光ファイバ１−２を、溝１
１−３に第３の光ファイバ１−３を挿着しである。

なお、これらの光ファイバは、シングルモード光ファイ
バである。

短冊形支持片１３は、第３の光ファイバ１−３に対向す
る角孔１２の内壁より、光軸の交点に向かつて片持梁状
に、水平に突出して設けである。この短冊形支持片１３
の厚さは、１０μｍ程度であって、弾性変形して上下方
向に屈曲し、撓み得るものである。

そして、直角プリズム１５は、短冊形支持片１３の先端
の上面に、はぼ２０μｍ程度の厚さで突出し、直交する
２つの入出射面が第１．第３の光ファイバ１〜１．１−
３の光軸に、それぞれ直交するように設けである。

直角プリズム１５の上方の端面には、ニッケル箔を接着
したり、或いはニッケル膜を蒸着等して形成して、箔状
の磁性体１６を設けである。

さらに透明体基板１０の上部には、角孔１２に対応した
位置に電磁石２０を設置して、コイルに通電した場合に
、電磁石２０が磁性体１６を吸着するように構成しであ
る。

上述のように、直角プリズム１５の直交する２つの入出
射面が、第１の光ファイバ１−１の光軸、第３の光ファ
イバ１−３の光軸に、それぞれ直交しているので、第２
図の（ａ　−１）　、　（ａ−２）に示すように、第１
の光ファイバ１−１より出射した光は、直角プリズム１
５に入射し、直角プリズム１５の斜辺面で反射して、９
０度光路を変えて、第３の光ファイバ１−３に入射して
いる。

いま、電磁石２０を作動させると、第２図のくｂ−１）
　、　（ｂ−２）に示すように、磁性体１６が吸引され
て、短冊形支持片１３が上方に湾曲して撓む。その結果
、直角プリズム１５は第１の光ファイバ１−１の光軸を
外れた上方に移動する。したがって第１の光ファイバ１
−１の出射光は、短冊形支持片１３の先端部（直角プリ
ズム１５の下方）、即ち平行な境界面をもつ短冊形支持
片１３の側面に直角に入射し、短冊形支持片１３を透過
して直進して、第２の光ファイバ１−２に入射する。

即ち、電磁石２０を駆動することにより、光路を所望に
切換えることができる。

また、電磁石２０を断とすると、短冊形支持片１３が復
帰するので、直角プリズム１５は元の位置に戻り、第１
の光ファイバ１−１の出射光は、第３の光ファイバ１−
３に入射する。

上述のように、短冊形支持片１３の先端の上面に、直角
プリズム１５を設けると、光路を切換えた場合に、直角
プリズム１５と同じ屈折率を有する短冊形支持片１３を
通過する。したがって、光路を切換えても、光路長が変
化しないという利点がある。

なお、直角プリズム１５を設ける位置は、第３図に示す
ように、短冊形支持片１３の先端に水平に突出して、短
冊形支持片１３の板厚に等しい厚さの直角プリズム１５
を設けても良い。

第３図のような直角プリズムは、エツチング形成が容易
であるという、利点がある。

それぞれの光ファイバの入出射面を、第１図に図示した
ように平面にした場合には、直角プリズムの屈折率を１
．５とし、光ファイバの端面間の距離を３０μｍとする
と、光スィッチの挿入損失を０゜２５ｄＢ程度に低く抑
えられる。

なお、光ファイバの入出射面を球面、或いは円錐面とす
れば、光ファイバの端面間の距離をさらに大きくしても
、同じ挿入損失の光スィッチとすることができる。

上記のように、本発明は、それぞれ溝、角孔。

短冊形支持片、及び直角プリズムは、透明体基板をエツ
チングして設けたものであるので、精度が高い。したが
って、光フアイバ相互間、及び光ファイバと直角プリズ
ムとの間の光軸調整を全く必要としないばかりでなく、
構成素子数が少な（て、小形化の推進が容易である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、透明体基板をエツチング
形して、可撓性ある短冊形支持片の先端に、直角プリズ
ムを設けた光スィッチであって、構成が簡単で光軸の調
整を必要とせず、且つ、小形で低コストである等、実用
上で優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の斜視図、 第２図の（ａ−１）、　（ａ−２）、　（ｂ−１）、　
（ｂ−２）は、それぞれ本発明の実施例の光路図、 第３図は本発明の他の実施例の要部斜視図、第４図は従
来例の平面図である。 図において、 １−１は第１の光ファイバ、 １−２は第２の光ファイバ、 １−３は第３の光ファイバ、 ３はファイバ・レンズアセンブリ、 ５は菱形プリズム、 １０は透明体基板、 １１−１．１１−２．１１−３は溝、 １２は角孔、 １３は短冊形支持片、 １５は直角プリズム、 １６は磁性体、 ２０は電磁石をそれぞれ示す。 Ａ（子５６月の実方ｇｆダリ６り尤ｙ各す口茅２ｎ 薯４ｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 透明体基板（１０）の中央部にエッチング形成した角孔
   （１２）と、 それぞれの入出射端面が該角孔（１２）の内壁に一致す
   るように、該透明体基板（１０）の表面に設けたＴ形の
   ３条の溝（１１−１、１１−２、１１−３）の、選択し
   た溝に挿着されてなり、光軸が一致する如く対向して配
   設された第１、第２の光ファイバ（１−１、１−２）、
   及び光軸が該第１、第２の光ファイバの光軸に直交する
   ように、配設された第３の光ファイバ（１−３）と、 該第３の光ファイバに対向する該角孔（１２）の内壁よ
   り光軸の交点に向かって、片持梁状で水平に突出するよ
   う、エッチングして設けた可撓性ある短冊形支持片（１
   ３）と、 直交する２つの入出射面が該第１、第３の光ファイバの
   光軸にそれぞれ直交するように、該短冊形支持片（１３
   ）の先端部に設けた直角プリズム（１５）と、 該直角プリズム１（１５）の一方の端面、又は該短冊形
   支持片（１３）の先端部の一方の端面に、設けた箔状の
   磁性体（１６）と、 該磁性体（１６）を吸着することにより、該短冊形支持
   片（１３）を湾曲させ、該直角プリズム（１５）と光軸
   の交点との関係位置を所望に切り換える電磁石（２０）
   とを、備えたことを特徴とする光スイッチ。