JPH0262511A - リバーシブル光スイッチ - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、ノードを光ファイバーローカルエリヤネッ
トワークに差し込み、またそこから引き抜く光スイッチ
に関する。

（従来の技術） 光ファイバーローカルエリヤネットワークは一般にリン
グ状になっている。同ネットワークはリング状に配設さ
れている複数のノードで構成されており、先ファイバー
によってノードが相互接続されている。

送信ノードから受信ノードへ情報を伝送するには、デー
タを送信ノードからスタートしてリングに沿って１つの
中継ノードから次の中継ノードへ順次伝送し、最終受信
ノードへ到達させる。具体的には、情報は入側光ファイ
バーを通って受信器に到達する。入側光ファイバーを受
信器に接続し、受信器によって来入情報信号を光信号か
ら電気信号に変換する。情報は光送信器を経てノードか
ら出ていき、光送信器が電気信号を光信号に変換し、ノ
ードから出た光信号は出側光ファイバーを通して送られ
る。

（発明が解決しようとする課題） リング状光ファイバーローカルエリヤネットワークの１
つの問題点として、１つのノードに不具合が発生すれば
ネットワーク全体ないしはその相当な部分が使用不能に
なり、不具合が生じたノードを情報が通過しないという
ことがある。本発明は、このことに鑑みて、第１状態に
おいてはノードをリング状光ファイバーネットワークに
接続し、第２状態においてはノード不具合発生時に当該
ノードを迂回させてネットワークを正常に機能させ続け
るリバーシブル光スイッチを提供することを目的とする
。

ノードに不具合が発生した場合、あるいはまたその疑い
がある場合は、当該ノードの送信器を光路を介して受信
器に通信接続して試験を行うことが望まし°い。本発明
はまた、このことに鑑みて、第１状態においては、ノー
ドをリング状光ファイバーネットワークに接続し、第２
状態においてはノードを迂回させ、それと同時にノード
送信器をノード受信器に光学的に接続して迂回したノー
ドの試験を行わせるスイッチを提供することを目的とす
る。

現在のシステムにおいては、各ノードの送信器部分と受
信器部分が合体して１つのトランシーバになっている。

デュプレックスコネクタを相互接続ハウジングの一方の
側に差込んでトランシーバを同相互接続ハウジングに接
続する。入側光ファイバー、出側光ファイバーの終端は
各々シンプレックスコネクタになっており、同シンプレ
ックスコネクタをトランシーバのデュプレックスコネク
タと反対の側から相互接続ハウジングに差込む。

本発明はまた、このことに鑑みて、相互接続ハウジ′ン
グに接続し、第１状態においてはほぼ真直ぐな光路を設
定し、入側光ファイバーをノード受信器に接続し、出側
光ファイバーをノード送信器に接続し、第２状態におい
ては、入側光ファイバーと出側光ファイバーを接続する
第１ループバツク（戻り）光路を設定し、トランシーバ
を迂回させ、送信器と受信器を接続する第２ループバツ
ク光路を設定し、迂回したノードを試験させるリバーシ
ブル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および その作用および効果） 本発明のリバーシブル光スイッチは、第１状態において
はリング状光ファイバーネットワークにノードを差込み
、第２状態においてはネットワークからノードを引き抜
き、引き抜いたノードを迂回させる。同スイッチはまた
第２状態において引き抜いたノードの送信器と受信器と
の間に光路を設定し、引き抜いたノードを試験させる。

より具体的に述べれば、各ノードに、当該ノードを、リ
ング状ネットワーク内の上手のノードに接続する入側光
ファイバーと、下手のノードに接続する出側光ファイバ
ーがある。また各ノードに光受信器と光送信器がある。

本発明のスイッチは、第１状態においては入側光ファイ
バーを受信器に接続し、出側光ファイバーを送信器に接
続し、第２状態においては入側光ファイバーを出側光フ
ァイバーに接続して当該ノードを迂回させる。同スイッ
チはまた第２状態において送信器と受信器との間に光路
を設定し、当該ノードを試験させる。

リング状光ファイバーネットワークにおいては入側光フ
ァイバーと出側光ファイバーを下記のとおりにノードに
接続する。入側光ファイバーと出側光ファイバーの終端
は１つのデュプレックスコネクタになっているか、また
は一対のシンプレックスコネクタになっており、同コネ
クタを相互接続ハウジングの一方の側に差込む。ノード
の受信器と送信器が１つのデュプレックスコネクタ付き
トランシーバを形成している。本発明のスイッチは、相
互接続ハウジングとノードトランシーバとの間に直に入
れた１つのユニットとすることができる。すなわちスイ
ッチユニットの一方の側はトランシーバのデュプレック
スコネクタに接続されており、他方の側は相互接続ハウ
ジングに接続されている。スイッチユニットは、相互接
続ハウジングの、入側光ファイバー／出側光ファイバー
側と反対側に接続されている。したがって、本発明の光
スイッチは、第１状態においては、入側光ファイバーを
受信器に接続するほぼ真直ぐな第１往き光路（すなわち
相互接続ハウジングとスイッチユニットを真直ぐに通過
する光路）と、出側光ファイバーを送信器に接続するほ
ぼ真直ぐな第２往き光路を設定する。具体的には、該第
１．第２往き光路はレンズを用いて形成することができ
る。

本発明の光スイッチは、第２状態においては、ノードを
迂回させる第１ループバツク光路を入側光ファイバーと
出側光ファイバーとの間に設定し、ノードを試験させる
第２ループバツク光路を送信器と受信器との間に設定す
る。該第１．第２ループバツク光路は、放物面反射シス
テム、導波管、湾曲光ファイバーセグメントなどを用い
て形成することができる。

本発明の別の実施態様としての光スイッチは、単独スイ
ッチではなく、相互接続ハウジングに一体に作り付けら
れており、入側光ファイバーと出側光ファイバーが相互
接続ハウジングの一方の側に差込まれており、ノードト
ランシーバのデュプレックスコネクタが相互接続ハウジ
ングの他方の側に差込まれている。この実施態様におい
ては、往き光路は相互接続ハウジングの一方の側から他
方の側に達しており、ループバック光路は相互接続ハウ
ジングの同じ側に入り同じ側から出ている。

（実　施　例） 第１図に示すように、Ｔｘ、Ｒｘは各々、リング状光フ
ァイバーネットワーク内の１っのノード１の送信器、受
信器である。ＴＸ、ＲＸは各々、ノード１の送信器、受
信器に接続している短い光ファイバーリードを示すもの
と考えてもよい。Ｏ，Ｉは各々ノード１をネットワーク
内の上手ノード。

下手ノードに接続している出側光ファイバー、入側光フ
ァイバーである。第１図においては、入側光ファイバー
と出側光ファイバー、送信器と受信器は各々向い合って
位置している。先述のごとく、このような配置関係にな
っているのは、送信器。

受信器を各々出側光ファイバー、入側光ファイバーに接
続する働きをする相互接続ハウジング（第１図には示さ
ない）の構造によるものである。具体的には、入側光フ
ァイバーと出側光ファイバーがハウジングの一方の側に
位置しており、送信器と受信器がハウジングの他方の側
に位置している。

先述のごとく、本発明のスイッチは、第１状態において
は入側光ファイバーと受信器との間に１つの光路を設定
し、出側光ファイバーと送信器との間に１つの光路を設
定する。すなわち本発明のスイッチは、第１状態におい
てはほぼ真直ぐな往き光路１０．２０を設定する（第１
図）。本発明のスイッチは、第２状態においては入側光
ファイバーと出側光ファイバーとの間に１つの光路を設
定し、ノード１を迂回させる。本発明のスイッチはまた
、第２状態においてノードの送信器と受、信器との間に
１つの光路を設定し、ノードを試験させる。すなわち本
発明のスイッチは、第２状態においてループバック光路
３０．４０を設定する（第１図）。

本発明のスイッチがほぼ真直ぐな往き光路１０゜２０を
設定する様子を第２図に示す。第２図においては、光路
ｔｏ、　２０は各々レンズ１２．２２によって形成され
ている。

光路３０．４０を設定する３通りのメカニズムを第３Ａ
、３Ｂ、３Ｃ図に示す。

第３Ａ図の光路３０．４０設定メカニズムは放物面反射
体である。具体的には、支持体３５に取り付けられてい
る放物面反射体３２．３４によって光路３０が設定され
ており、支持体３５に取り付けられている放物面反射体
４２．４４によって光路４０が設定されている。光路３
０に関しては、ｌから発した光は放物面反射体３２によ
って９０度の角度で反射され、コリメート（ｃｏｌ　Ｉ
　ｊｍａｔｅ）された後放物面反射体３４に到達し、放
物面反射体３４によって９０度の角度で反射された後Ｏ
に入る。光路４０に関しては、Ｔｘから発した光は放物
面反射体４４によって９０度の角度で反射され、コリメ
ートされた後放物面反射体４２に到達し、放物面反射体
４２によって９０度の角度で反射された後Ｒｘに入る。

第３Ａ図のシステムの１つの問題点としては、ＴｘとＲ
ｘとの間隔、ならびにＩとＯとの間隔が大きい場合は、
スイッチを正常に機能させるためにはコリメーションが
ほぼ完璧でなければならない。したがってループバック
光路３０．４０を設定する第３Ａ図のメカニズムは、Ｔ
ｘとＲｘとの間隔、ならびにＩとＯとの間隔が１．２７
〜１．９０ｃｍ　（０，５〜０．７５インチ）である場
合は適用できない恐れがある。この問題は、光路３０．
４０の隣り合っている放物面反射体の間に目盛り付きイ
ンデックスロッドなどの導波体を入れることによって解
消することができる。また反射体に反射防止コーティン
グをほどこすことによってもこの問題を解消することが
できる。

別の実施態様として、湾曲光ファイバーセグメントによ
って光路３０．４０を形成することもできる。

この湾曲光ファイバーセグメント３８．４８を第３Ｂ図
に示す。光ファイバーセグメント３６．４６の端面に反
射防止コーティング４７をほどこし、光ファイバーセグ
メント３８．４６の曲率半径を可能な限り大きくするこ
とによって損失を低く抑えることができる。また、光フ
ァイバーセグメントの端面をＴＸ、ＲＸ、Ｉ、０の端面
に可能な限り接近させることによって損失をさらに低く
抑えることができる。

この実施態様は、ＴｘとＲｘとの間隔、ならびにＩとＯ
との間隔が大きい場合（１，２７〜１．９０ｃｍ（０゜
５〜０．７５インチ）適用できる。

ループバック光路３０．４０を設定する第３実施態様と
してのメカニズムを第３Ｃ図に示す。構造体５０に設け
られている２つの導波体５２．５４の両端に各々傾斜端
面５５１５８．５７１５８がある。Ｔｘから発生した光
は端面５７によって反射された後導波管５４を通過し、
端面５８によって反射された後Ｒｘに入る。同様に、■
から発した光は端面５７によって反射された後導波管５
２を通過し、端面５５によって反射された後Ｏに入る。

構造体５０ノ素材は光学紙ガラスである。導波体５２、
５４の傾斜端面５５．５Ｂ、　５７．５８は、イオン交
換法によって傾斜端面間に導波溝を作り付ける前あるい
は作り付けた後に作り付けることができる。

導波体５２．５３はコーニング社製ならびに日本板硝子
■製のものを使用することができる。

本発明のスイッチ１００の図解を第４図に示す。

スイッチ１００は、第１状態においてはＴｘとＯとの間
ならびにＩとＲｘとの間に真直ぐな往き光路を設定し、
第２状態においてはＴｘとＲｘとの間にループバック光
路４０を設定し、■とＯとの間にループバック光路３０
を設定する。

第４図に示すスイッチ１００は、案内手段（たとえばガ
イドレール）１０４に取り付けられており、二重矢印１
０Ｂで示す軸線、に沿って移動する集合体１０２である
。集合体１０２は仕切り体によって２つのコンパートメ
ント１０７．１０８に区切られている。

コンパートメント１０７内に設けられているレンズ２２
、１２が真直ぐな往き光路ｔｏ、　２０を形成している
。

コンパートメント１０８内に設けられている導波体５２
、５４がループバック光路３０．４０を形成している（
２つのコンパートメント間の仕切り体を省くこともでき
る）。通常は、コンパートメント１０７を一方の側にお
いてはＴｘとＲｘとの間に定置し、他方の側においては
Ｏと■との間に定置する。この実施態様においてはノー
ド１を光ファイバーネットワーク（第４図には示さない
）に差込む。ＩとＯに関しては、開口１０９ａ、　１０
９ｂを通って光がコンパートメント１０７に入り、そこ
から出ていく。

ＴｘとＲｘに関してもコンパートメント１０７の反対側
に同じ働きをする開口が設けられている。

ソレノイド１２０を働かせてノード１をネットワークか
ら引き抜く。ソレノイド１２０が発生する磁場が磁石１
２２に対して働きかけ、集合体１０２をレール１０４に
沿って押してストッパー１２４まで到達させる。磁石１
２２は集合体１０２に取り付けられており、ソレノイド
１２０は支持体１２３に取り付けられている。第４図に
示すごとく、集合体１０２がこの位置に来ればコンパー
トメント１０ｇ内の導波体がＩと０との間ならびにＴｘ
とＲｘとの間に各々光路３０．４０を設定し、ノード１
を迂回させ、したがってＲＸとＴｘでノード１を試験す
ることができる。

送信器と受信器とで構成されているトランシーバ１３０
と入側光ファイバーならびに出側光ファイバーとの間の
接続関係を第５Ａ、５Ｂ図に示す。

第５Ａ図は組み付けていない状態の接続コンポーネント
を示し、第５Ｂ図は組み付けた状態の接続コンポーネン
トを示す。

第５図に示すごとく、入側光ファイバー、出側光ファイ
バーは各々入側ケーブル１３２．出側ケーブル１３４の
一部になっている。入側ケーブル１３２．出側ケーブル
１３４の終端のシンプレックスコネクタ１３３．１５５
を相互接続ハウジング１４２の一方の側１４０に差込む
。別法として、入側ケーブル１３２．出側ケーブル１３
４の終端を、相互接続ハウジング１４２の一方の側に差
込むように設計したデュプレックスコネクタ１３３Ａと
することもできる。相互接続ハウジング、シンプレック
スコネクタならびにデュプレックスコネクタはすべて米
国特許節４，８８７，２９１号に開示されているとおり
のものである。

本発明のスイッチユニット１５０はデュプレックスコネ
クタ１８０によって相互接続ハウジングの、一方の側１
４０に対して反対側の他方の側１４４に接続する。トラ
ンシーバユニット１３０のデュプレックスコネクタ１３
６を、スイッチ１５０の、相互接続ハウジング１４２に
対して反対側１５２に差込む。

すなわち、先述のごとく、トランシーバをネットワーク
に差し込むには、本発明のスイッチによってケーブル１
３２，１３４とトランシーバ１３０との間に真直ぐな往
き光路を設定する。またトランシーバをネットワークか
ら引き抜くには、本発明のスイッチによってトランシー
バ１３０の送信器と受信器との間、ならびにケーブル１
３２，１３４の間に各々ループバック光路を設定する。

応用形実施態様としては、スイッチユニット１５０を独
立スイッチとせずに、相互接続ハウジングに一体に作り
付ける。

上に紹介した実施態様はあくまでも本発明の代表的実施
態様であり、本発明はその特許請求範囲内においてこれ
以外にも様々な応用形実施態様が可能であることは関係
者は容易に理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ノード送信器、ノード受信器、入側光ファイ
バーならびに出側光ファイバーの配置関係を示す。第１
図はまた、本発明のスイッチが第１状態ならびに第２状
態において設定する光路を示す。 第２図は、本発明のスイッチの第１状態における作動原
理の図、 第３Ａ、３Ｂ、３Ｃ図は、本発明のスイッチの第２状態
における作動原理の図、 第４図は、本発明のスイッチの第１状態／第２状態切換
え方法を示す図、 第５Ａ、５Ｂ図は、本発明のスイッチによってノード送
信器と入側光ファイバーならびに出側光ファイバーを実
際に相互接続する方法を示す図である。 ３０、４０・・・導波体 １００・・・機械化集合体 １０７・・・第１光カップリング １０Ｂ・・・第２光カップリング １０９ａ、　１０９ｂ−・・レンズ １２０・・・ソレノイド １３０・・・トランシーバ １３２．１３４・・・光ケーブル １３３．１３５．１３３Ａ・・・光ファイバーのコネク
タ１３６・・・トランシーバのデュブレックスコネクタ
１４０・・・相互接続ハウジングの第２端１４２・・・
相互接続ハウジング １４４・・・相互接続ハウジングの第１端Ｒｘ、Ｔｘ・
・・第１対光ファイバー ０、　１・・・第２対光ファイバー ＦＩＧ。 Ａ ＦＩＧ。 Ｂ ＦＩＧ。 Ｃ ＦＩＧ。 ＦＩＧ。 ＦＩＧ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）第１対光ファイバーと、第２対光ファイバーと、第
   １対光ファイバーを第２対光ファイバーに接続する第１
   光カップリングと、第１対光ファイバーを相互接続し、
   第２対光ファイバーを相互接続する第２光カップリング
   と、第１光カップリング、第２光カップリングを相手光
   ファイバーに同軸整合させる機械化集合体とを備えて成
   る光スイッチにおいて、 第１対光ファイバーをトランシーバの相手デュプレック
   スコネクタに同軸整合し、第２対光ファイバーを相互接
   続ハウジングの一端に同軸整合し、相互接続ハウジング
   の他端をデュプレックスコネクタと第１、第２対光ファ
   イバーに同軸整合して光ケーブルの相手コネクタに差込
   み、 前記機械化集合体を移動させるソレノイドを備え、 前記機械化集合体は、相手第１、第２光ファイバーに同
   軸整合するレンズを有し、 前記機械化集合体は、さらに一対のループ光路付き導波
   体を有し、各ループ光路が、前記ソレノイドが前記機械
   化集合体を移動させる時に相手対光ファイバーに同軸整
   合することを特徴とする光スイッチ。