JPH05297298A - 光スイッチの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、光スイッチを容易に再現性良く製
造できる製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 本発明は、所定間隔を開けて配置された一対
のファイバ保持部材１０により、第１光ファイバ１２を
直線状に保持する第１工程と、一対のファイバ保持部材
１０の少なくとも一方を第１光ファイバ１２の光軸と直
交する方向に移動することにより、第１光ファイバ１２
を略Ｓ字状に屈曲させる第２工程と、直線状に保持され
た第２光ファイバ１４を、略Ｓ字状に屈曲された第１光
ファイバ１２に重ね合わせる第３工程と、一対のファイ
バ保持部材１０の少なくとも一方を移動することによ
り、略Ｓ字状に屈曲された第１光ファイバ１２の曲率半
径を緩和すると共に第２光ファイバ１４を略Ｓ字状に屈
曲させる第４工程と、一対のファイバ保持部材の相対位
置を保持した状態で固定することにより、第１光ファイ
バ１２と第２光ファイバ１４が互いに交差したクロスフ
ァイバチップを形成する第５工程とを含んで構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一対の光ファイバ同士
を同時に切り替える、いわゆる２×２光スイッチの製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光スイッチは、光通信網を構成する光フ
ァイバ接続心線を切り替える装置なので、光通信の遮断
時間の短縮化、海底ケーブルなどの長距離通信への適用
性から、高速性、低損失性、小型化が要求される。ま
た、通信データの大容量化に伴い、複数の多心光ファイ
バから複数の光ファイバへの切り替えを実現する光スイ
ッチが望まれている。

【０００３】従来の光スイッチは、図７で示すように、
同一配列面に沿って並べた複数のテープ状光ファイバを
保持する配列部材に、同一配列面に沿って複数のテープ
状光ファイバを並べた別の配列部材を対面させ、この配
列面に沿って、一方の配列部材を移動することにより、
多心光ファイバ間で切替を行っていた。

【０００４】第１の従来技術（図７（ａ））によると、
一方の配列部材の上面に、端部から４心テープ状光ファ
イバ１、４心テープ状光ファイバ２および４心バイパス
ファイバＢを順番に配列し、他方の配列部材の上面に、
同一端部から４心バイパスファイバＢ、４心テープ状光
ファイバ４、４心テープ状光ファイバ３を順番に配列す
る。その為、一方の配列部材を上面に沿って平行に移動
することにより、テープ状光ファイバ１はテープ状光フ
ァイバ３からテープ状光ファイバ４に切り替えられる。

【０００５】第２の従来技術（図７（ｂ））によると、
３種類の複数の光ファイバ、光ファイバ１ａ、１ｂ、１
ｃ、１ｄ、光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、バイパ
スファイバＢが交互に同一面に配列されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、第１の従来技
術によると、大容量の光通信に利用できるテープ状光フ
ァイバを使用できるが、ファイバ間の移動距離が心線数
に依存するので、心線数が増大するにつれて、移動距離
が長くなり高速性に欠ける。さらに、移動距離が長くな
ることから、切替の際の衝撃が大きく、衝撃による振動
が収束するにも長時間を要するので、その間、通信デー
タの精度が低下する。

【０００７】また、第２の従来技術によると、ファイバ
間の移動ピッチが小さいので高速性には適するが、３種
の光ファイバを交互に配置するため、複数の光ファイバ
を一括して収納するテープ状光ファイバを単体で使用で
きないという問題があり、大容量の光通信に適しないと
いう欠点を有する。

【０００８】そこで、本発明者は第１の一対の光ファイ
バと第２の一対の光ファイバとの間に、一対の光ファイ
バが平行に配置された平行ファイバ（以下、「ストレー
トファイバ」という。）、および一対の光ファイバが互
いに交差した交差ファイバ（以下、「クロスファイバ」
という。）を積層させて配置し、ストレートファイバ及
びクロスファイバを同時に積層方向に移動させることに
より、第２の一対の光ファイバに対して第１の一対の光
ファイバを切り替える光スイッチを提案した（未公
開）。

【０００９】本発明は、この光スイッチを容易に再現性
良く製造できる製造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明は以下の５工程を用いて、一対の光ファイバ
を互いに交差した状態で保持するクロスファイバチップ
と、一対の光ファイバを互いに平行に配置した状態で保
持するストレートファイバチップを積層した移動素子を
有する光スイッチを製造する。

【００１１】ここで、第１工程では、所定間隔を開けて
配置された一対のファイバ保持部材により、第１光ファ
イバを直線状に保持し、第２工程では、一対のファイバ
保持部材の少なくとも一方を第１光ファイバの光軸と直
交する方向に移動することにより、第１光ファイバを略
Ｓ字状に屈曲させる。また、第３工程では、直線状に保
持された第２光ファイバを、略Ｓ字状に屈曲された第１
光ファイバに重ね合わせ、第４工程では、一対のファイ
バ保持部材の少なくとも一方を移動することにより、略
Ｓ字状に屈曲された第１光ファイバの曲率半径を緩和す
ると共に第２光ファイバを略Ｓ字状に屈曲させる。さら
に、第５工程では、一対のファイバ保持部材の相対位置
を保持した状態で固定することにより、第１光ファイバ
と第２光ファイバが互いに交差したクロスファイバチッ
プを形成する。

【００１２】

【作用】本発明は、第１光ファイバの２か所を保持した
状態で、一対のファイバ保持部材の一方を移動させ、そ
の後、第２光ファイバを第１光ファイバに重ねた状態で
ファイバ保持部材に保持するので、一律的に、Ｘ字状に
交差した一対の光ファイバが形成される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づき
説明する。なお、説明において、同一要素には同一符号
を用い、重複する説明は省略する。

【００１４】以下、図１、図２及び図３を参照して、本
実施例に係る光スイッチの製造方法を説明する。ここ
で、図１は光スイッチの製造工程（ａ）〜（ｃ）を示す
工程図、図２は光スイッチの製造工程（ｄ）、（ｅ）を
示す工程図、図３は光スイッチの製造工程（ｆ）〜
（ｈ）を示す工程図である。本実施例では、光ファイバ
として、４心のテープ状光ファイバ心線を使用する。

【００１５】まず、本実施例に係る製造方法により作製
できる光スイッチの構成例を図６に基づき説明する。図
６は、光スイッチの全体構成を示す斜視図である。な
お、図６では、クロスファイバチップおよびストレート
ファイバチップに保持されたテープ状光ファイバ１２、
１４、１７、１８と、固定チップ２１に保持されたテー
プ状光ファイバ２２、２３、２４、２５との配置関係を
明確にする為に、クロスファイバチップ及びストレート
ファイバチップと固定チップとの間隔を広くしている。

【００１６】ここで、ガイド孔Ａに挿入されたガイドピ
ン２０の両端部には、一対の固定チップ２１が配置され
ている。固定チップ２１の上面には一対のＶ溝２１ａが
形成されており、これらのＶ溝２１ａにガイドピン２０
の両端部が接着剤などで固着されている。一方の固定チ
ップ２１の上面には一対のＶ溝２１ａの間で互いに平行
に位置決めされた一対のテープ状光ファイバ（第１の一
対の光ファイバ）２２、２３が固定され、他方の固定チ
ップ２１の上面には一対のＶ溝２１ａの間で互いに平行
に位置決めされた一対のテープ状光ファイバ（第２の一
対の光ファイバ）２４、２５が固定されている。テープ
状光ファイバ２２、２３およびテープ状光ファイバ２
４、２５の配列間隔は、クロスファイバチップに保持さ
れたテープ状光ファイバ１２、１４およびストレートフ
ァイバチップ１６に保持されたテープ状光ファイバ１
７、１８と一致している。その為、ガイドピン２０を中
心として、一体化されたクロスファイバチップ及びスト
レートファイバチップ１６を光ファイバの配列面と直交
する方向に移動させることにより、一対のテープ状光フ
ァイバ２２、２３に対して一対のテープ状光ファイバ２
４、２５を切り替えることができる。

【００１７】具体的には、ガイドピン２０がガイド孔Ａ
の上部に接触しているとき、テープ状光ファイバ２２、
２３は、ストレートファイバチップ１６に保持されたテ
ープ状光ファイバ１８、１７と接続するので（図４参
照）、テープ状光ファイバ２２はテープ状光ファイバ２
４、テープ状光ファイバ２３はテープ状光ファイバ２５
とそれぞれ接続する。

【００１８】また、ガイドピン２０がガイド孔Ａの下部
に接触しているとき、テープ状光ファイバ２２、２３
は、クロスファイバチップに保持されたテープ状光ファ
イバ１２、１４と接続するので（図３（ｆ）参照）、テ
ープ状光ファイバ２２はテープ状光ファイバ２５、テー
プ状光ファイバ２３はテープ状光ファイバ２４とそれぞ
れ接続する。

【００１９】次に、図１〜図５を参照して、本実施例に
係る製造方法を説明する。まず、上面に多数のＶ溝（第
１溝）１０ａ、一対のガイド溝（第２溝）１０ｂ、一対
の位置決め用溝（第３溝）１０ｃを有する矩形状のチッ
プ（ファイバ保持部材）１０を２枚準備する。ここで、
２枚のチップ１０の一方は固定しておき、他方は移動ス
テージ１１に固定しておく。

【００２０】チップ１０において、ガイド溝１０ｂはＶ
溝１０ａの両側に形設され、さらに、その両側には位置
決め用溝１０ｃが形設されている。それぞれのチップ１
０は、少なくともＶ溝１０ａが平行、かつ、その一部の
延長線が合致するように、間隔を開けて配置されている
（図１（ａ）参照）。本実施例では、チップ１０の上面
に４つのＶ溝が間隔を開けて形成されている。その為、
合計で８つのＶ溝１０ａが上面に形成され、一対のテー
プ状光ファイバ心線を位置決めすることができる。 な
お、少なくともテープ状光ファイバのＶ溝１０ａに保持
される部分は、被覆が除去されているので、Ｖ溝１０ａ
には裸ファイバが挿入される。

【００２１】次に、２枚のチップ１０のＶ溝１０ａの中
で延長線が合致したＶ溝１０ａに、４心テープ状光ファ
イバ（第１光ファイバ）１２を係合させる（図１
（ａ））。この場合、テープ状光ファイバ１２は直線状
に配置される。その後、Ｖ溝１０ａに係合したテープ状
光ファイバ１２の上面に平板１３を押し当て、接着剤で
固定する（同図（ｂ））。

【００２２】その後、テープ状光ファイバが挿入されて
いないＶ溝１０ａの延長線が合致するように、移動ステ
ージ１１を−Ｙ方向に移動させ、チップ１０を配置す
る。その結果、テープ状光ファイバ１２は略Ｓ字状にく
びれる（同図（ｃ））。この場合、移動ステージ１１は
光ファイバ１２の光軸方向と直交する方向（Ｙ方向）ば
かりか、光軸方向（−Ｘ方向）にも移動できる機構を備
えているので、テープ状光ファイバ１２に過剰な張力が
付加されることはない。

【００２３】次に、新たに延長線が合致したＶ溝１０ａ
に他のテープ状光ファイバ（第２光ファイバ）１４を挿
入し、テープ状光ファイバ１４を略Ｓ字状に配置された
一方のテープ状光ファイバ１２と交差して配置する（同
図（ｄ））。この状態でＶ溝１０ａに係合したテープ状
光ファイバ１４の上面に平板１３を押し付け、接着剤で
固定する（同図（ｅ））。この場合、平板１３を固定し
た後、平板１３の表面を削り取り、平板１３の厚さを薄
くすれば、移動ストロークを小さくすることができ、切
替え時間を短縮することができる。

【００２４】その後、２枚のチップ１０のＶ溝１０ｃの
延長線が合致するように、移動ステージ１１をＹ方向に
移動させ、位置決め用ピン１５をＶ溝１０ｃに挿入する
ことにより、一対のチップ１０を位置決めする。その結
果、２本のテープ状光ファイバ１２、１４は互いにＸ字
状に交差した状態で保持され、クロスファイバチップが
作製される（同図（ｆ））。前述したように、移動ステ
ージ１１は−Ｘ方向にも移動できる機構を備えているの
で、クロスファイバチップを構成するテープ状光ファイ
バ１２に過剰な張力が付加されることはない。

【００２５】次に、ストレートファイバチップ１６を準
備し、互いに位置決めされたチップ１０の上面に固定す
る（同図（ｇ）、（ｈ））。ストレートファイバチップ
１６としては、多数のＶ溝（第１溝）１６ａ、一対のガ
イド溝（第２溝）１６ｂ、一対の位置決め用溝（第３
溝）１６ｃを両端部に形設した１枚の平板１６を使用す
ることができる。この場合、前述した工程で作製された
クロスファイバチップに保持されたテープ状光ファイバ
１２、１４の配列面に対し、ストレートファイバチップ
１６を構成する一対のテープ状光ファイバ１７、１８の
配列面は平行に維持された状態で、ストレートファイバ
チップ１６がクロスファイバチップに積層される。そし
て、その配列面間の距離は、ガイドピン２０の移動スト
ロークと一致している。

【００２６】図４は、平板を用いたストレートファイバ
チップ１６の構成例を示す平面図である。このストレー
トファイバチップ１６は、平板の両端部に形設された一
対のＶ溝１６ａに一対のテープ状光ファイバ１７、１８
を平行に位置決めし、接着剤を介して平板１３により固
定されている。前述したように、平板１３を固定した
後、その表面を削り取り、厚さを薄くしてもよい。

【００２７】クロスファイバチップ及びストレートファ
イバチップ１６は、位置決め用ピン１５を介して位置決
めされ、平板１３の近傍には接着剤１９が充填される。
その為、クロスファイバチップ及びストレートファイバ
チップ１６は一体的に保持され、ガイド溝１０ｂ、１６
ｃにより、ガイド孔Ａが形成される。このガイド孔Ａに
ガイドピン２０が挿入される。図５は、クロスファイバ
チップ及びストレートファイバチップを接着剤で一体化
し、ガイドピン２０を挿入した状態を示す。

【００２８】ここで、ガイドピン２０がガイド孔Ａの上
部に接触しているとき、ガイドピン２０の中心とテープ
状光ファイバ１７、１８を構成する個々の光ファイバの
中心は一致しており、ガイドピン２０がガイド孔Ａの下
部に接触しているとき、ガイドピン２０の中心とテープ
状光ファイバ１２、１４を構成する個々の光ファイバの
中心は一致している。したがって、テープ状光ファイバ
１７、１８とテープ状光ファイバ１２、１４の配列面の
間隔はガイドピン２０の移動ストロークと一致してい
る。また、一体化されたクロスファイバチップ及びスト
レートファイバチップには、ソレノイドなどに装着され
たプランジャ（図示せず）が取付けられ、光ファイバの
配列面に対して直交する方向に移動可能な構造になって
いる。

【００２９】このように、本実施例に係る製造方法では
クロスファイバチップを安定した工程で一律に作製する
ことにより、量産性に優れ、再現性の良い光スイッチを
容易に作製することが可能になった。

【００３０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で多種多様の
変形が可能である。例えば、本実施例では光ファイバと
して、テープ状光ファイバを使用しているが、単心の光
ファイバにも適用できることはいうまでもない。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明は量産性に優れ、
再現性の良い光スイッチを容易に作製することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る光スイッチの製造方法を
示す工程（ａ）〜（ｃ）を示す平面図である。

【図２】本発明の実施例に係る光スイッチの製造方法を
示す工程（ｄ）、（ｅ）を示す平面図である。

【図３】本発明の実施例に係る光スイッチの製造方法を
示す工程（ｆ）〜（ｈ）を示す平面図である。

【図４】本発明の実施例に使用できるストレートファイ
バチップを示す平面図である。

【図５】本発明の実施例に使用できる一体化されたクロ
スファイバチップ及びストレートファイバチップを、ガ
イドピンと共に示す光軸の直交する面で切断した断面図
である。

【図６】本発明の実施例に係る光スイッチの製造方法に
より作製された光スイッチの全体構成を示す斜視図であ
る。

【図７】従来の光スイッチの基本構成を示す図である。

【符号の説明】

１、２、３、４、１７、１８…テープ状光ファイバ、１
０…チップ（ファイバ保持部材）、１１…移動ステー
ジ、１２…テープ状光ファイバ（第１光ファイバ）、１
３…平板、１４…テープ状光ファイバ（第２光ファイ
バ）、１５…位置決め用ピン、１６…ストレートファイ
バチップ、２０…ガイドピン、２１…固定チップ、２
２、２３…テープ状光ファイバ（第１の一対の光ファイ
バ）、２４、２５…テープ状光ファイバ（第２の一対の
光ファイバ）、Ａ…ガイド孔、Ｂ…バイパスファイバ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池ヶ谷 一雄 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 清水 正利 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 小林 英夫 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の光ファイバを互いに交差した状態
   で保持するクロスファイバチップと、一対の光ファイバ
   を互いに平行に配置した状態で保持するストレートファ
   イバチップを積層した移動素子を有する光スイッチの製
   造方法であって、 所定間隔を開けて配置された一対のファイバ保持部材に
   より、第１光ファイバを直線状に保持する第１工程と、 前記一対のファイバ保持部材の少なくとも一方を前記第
   １光ファイバの光軸と直交する方向に移動することによ
   り、前記第１光ファイバを略Ｓ字状に屈曲させる第２工
   程と、 直線状に保持された第２光ファイバを、前記略Ｓ字状に
   屈曲された第１光ファイバに重ね合わせる第３工程と、 前記一対のファイバ保持部材の少なくとも一方を移動す
   ることにより、前記略Ｓ字状に屈曲された第１光ファイ
   バの曲率半径を緩和すると共に前記第２光ファイバを略
   Ｓ字状に屈曲させる第４工程と、 前記一対のファイバ保持部材の相対位置を保持した状態
   で固定することにより、前記第１光ファイバと前記第２
   光ファイバが互いに交差したクロスファイバチップを形
   成する第５工程とを含んで構成される光スイッチの製造
   方法。
2. 【請求項２】 前記クロスファイバチップにより保持さ
   れた前記第１光ファイバ及び前記第２光ファイバの配列
   面に対し、前記ストレートファイバチップを構成する一
   対の光ファイバの配列面を平行に維持した状態で、前記
   ストレートファイバチップを前記クロスファイバチップ
   に積層する工程とをさらに含んで構成される請求項１記
   載の光スイッチの製造方法。
3. 【請求項３】 第１の一対の光ファイバと第２の一対の
   光ファイバとの間に、一対の光ファイバを互いに交差し
   た状態で保持するクロスファイバチップと、一対の光フ
   ァイバを互いに平行に配置した状態で保持するストレー
   トファイバチップを積層した移動素子を介在させ、前記
   移動素子を積層方向に移動することにより、前記第２の
   一対の光ファイバに対し前記第１の一対の光ファイバを
   切り替える光スイッチの製造方法であって、 複数の第１溝、一対の第２溝及び一対の第３溝がそれぞ
   れ形成された一対のファイバ保持部材、並びに、一対の
   第２溝及び一対の第３溝が形成され前記平行ファイバを
   一体的に保持した平行ファイバ保持部材を準備する第１
   工程と、 前記第１溝を同一方向に対面させた状態で間隔を開けて
   前記一対のファイバ保持部材を配置する第２工程と、 前記クロスファイバチップを構成する一方の第１光ファ
   イバを前記第１溝に位置決めする第３工程と、 前記一対のファイバ保持部材の一方を前記第１溝の配列
   面に沿って、前記第１溝の長手方向と直交する方向に移
   動させる第４工程と、 前記クロスファイバチップを構成する他方の第２光ファ
   イバを、前記第１光ファイバに交差させて前記第１溝に
   位置決めする第５工程と、 前記一対のファイバ保持部材の第１溝により位置決めさ
   れた第１光ファイバ及び第２光ファイバを平板で保持す
   る第６工程と、 前記一対のファイバ保持部材及び前記平行ファイバ保持
   部材の第２溝に位置決め用ピンを係合させることによ
   り、前記一対のファイバ保持部材の相対位置を保持した
   状態で、前記一対のファイバ保持部材及び前記平行ファ
   イバ保持部材を一体的に固定する第７工程と、 前記一対のファイバ保持部材及び前記ストレートファイ
   バ保持部材の第３溝により構成されたガイド穴にガイド
   ピンを挿入する第８工程と、 前記第１の一対の光ファイバを固定する第１固定素子及
   び前記第２の一対の光ファイバを固定する第２固定素子
   を用いて、前記ガイドピンの両端部を固着する第９工程
   とを含んで構成される光スイッチの製造方法。