JPH05323216A - 光スイッチの組立方法 - Google Patents
光スイッチの組立方法Info
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- JPH05323216A JPH05323216A JP3216672A JP21667291A JPH05323216A JP H05323216 A JPH05323216 A JP H05323216A JP 3216672 A JP3216672 A JP 3216672A JP 21667291 A JP21667291 A JP 21667291A JP H05323216 A JPH05323216 A JP H05323216A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
- B24B19/22—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
- B24B19/226—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground of the ends of optical fibres
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光スイッチの組立方法で、軸方向に配置する
と共に回転軸のまわりに相対的に回転できる光ファイバ
ーの第1と第2のアレイを持つ光スイッチにして互いに
対応するアレイを光学的に接続または分離できるものを
提供して、前記アレイのファイバーの端末部をみがける
ようにする。 【構成】 前記アレイを補足した形の基準表面に対して
保持しながら、該表面とアレイの間に設けたみがき媒体
でみがくようにする。
と共に回転軸のまわりに相対的に回転できる光ファイバ
ーの第1と第2のアレイを持つ光スイッチにして互いに
対応するアレイを光学的に接続または分離できるものを
提供して、前記アレイのファイバーの端末部をみがける
ようにする。 【構成】 前記アレイを補足した形の基準表面に対して
保持しながら、該表面とアレイの間に設けたみがき媒体
でみがくようにする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的伝送路を切り換
える光学ファイバースイッチに関し、更に詳しくは、光
学スイッチの製造方法に関する。
える光学ファイバースイッチに関し、更に詳しくは、光
学スイッチの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】同一譲受人により1989年1月19日
に出願された同時継続出願の米国出願NO.300,2
05号公報(1989年5月6日出願の米国出願No.
191,014の一部継続出願)は、ある光学スイッチ
を開示している。このスイッチは、信号を伝送する光学
ファイバーを切り換える遠隔通信産業で使用されるため
のものである。前記特許出願のスイッチは、第1列及び
第2列にそれぞれ複数本の光学ファイバーを備えてい
る。二つの配列は、互いに対向し、同一回転軸回りに回
転可能に配置されている。一つのファイバー配列を他方
のファイバー配列に対し回転させることにより、互いに
対向する配列のファイバーは選択的に連結され、あるい
は、連結が解除され、切り換えをおこなう。
に出願された同時継続出願の米国出願NO.300,2
05号公報(1989年5月6日出願の米国出願No.
191,014の一部継続出願)は、ある光学スイッチ
を開示している。このスイッチは、信号を伝送する光学
ファイバーを切り換える遠隔通信産業で使用されるため
のものである。前記特許出願のスイッチは、第1列及び
第2列にそれぞれ複数本の光学ファイバーを備えてい
る。二つの配列は、互いに対向し、同一回転軸回りに回
転可能に配置されている。一つのファイバー配列を他方
のファイバー配列に対し回転させることにより、互いに
対向する配列のファイバーは選択的に連結され、あるい
は、連結が解除され、切り換えをおこなう。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】いかなる光学ファイバ
ー伝送系においても、逆反射を減少したり、取り除ける
ように伝送系を設計し製作することが望ましい。逆反射
とは、信号を伝送する光の一部が光学ファイバーの末端
で反射し、ファイバー内に逆戻りする現象のことであ
る。逆反射は、光学ファイバーの末端が平坦で、ファイ
バー軸に対し直交し、屈折率が不連続な場合に発生す
る。このような状態において、光の一部はファイバーの
末端を通過する。しかしながら、光のある程度重要な部
分は反射し、ファイバー内に逆戻りする。
ー伝送系においても、逆反射を減少したり、取り除ける
ように伝送系を設計し製作することが望ましい。逆反射
とは、信号を伝送する光の一部が光学ファイバーの末端
で反射し、ファイバー内に逆戻りする現象のことであ
る。逆反射は、光学ファイバーの末端が平坦で、ファイ
バー軸に対し直交し、屈折率が不連続な場合に発生す
る。このような状態において、光の一部はファイバーの
末端を通過する。しかしながら、光のある程度重要な部
分は反射し、ファイバー内に逆戻りする。
【0004】この逆反射は望ましくない結果をもたらす
ので、光学スイッチのような光学ファイバー伝送装置が
許容しうる逆反射の限定量が、伝送系には設定されてい
る。例えば、約−40dB以下の逆反射量を光学スイッ
チに設定してもよい。本発明は、光学スイッチ固有の逆
反射を減少するために、従来の光学スイッチを改良する
ことを目的としている。
ので、光学スイッチのような光学ファイバー伝送装置が
許容しうる逆反射の限定量が、伝送系には設定されてい
る。例えば、約−40dB以下の逆反射量を光学スイッ
チに設定してもよい。本発明は、光学スイッチ固有の逆
反射を減少するために、従来の光学スイッチを改良する
ことを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光学スイッチは、複数の第1光学ファイバ
ーと複数の第2光学ファイバーを備えている。第1及び
第2の光学ファイバーは、それぞれ第1配列及び第2配
列を形成している。第1及び第2配列を同一回転軸の回
りに互いに相対的に回転するため、両配列を同一線上に
配置するための手段が設けられている。第1及び第2配
列は、各々少なくとも一つのファイバーを備え、その軸
は回転軸と大略平行に離間している。各列のファイバー
の端面は、対向するファイバーが第1及び第2配列間の
相対回転に応じて光学的に連結されたり、あるいは、そ
の連結が解除されるように配置されている。第1配列の
ファイバーの端面は、回転軸に対し直交しない所定の角
度に設定されている。第2配列のファイバーの端面は、
ファイバーコアにおける接線の角度が、第1配列のファ
イバーの設定角の余角となるように形成されている。
に、本発明の光学スイッチは、複数の第1光学ファイバ
ーと複数の第2光学ファイバーを備えている。第1及び
第2の光学ファイバーは、それぞれ第1配列及び第2配
列を形成している。第1及び第2配列を同一回転軸の回
りに互いに相対的に回転するため、両配列を同一線上に
配置するための手段が設けられている。第1及び第2配
列は、各々少なくとも一つのファイバーを備え、その軸
は回転軸と大略平行に離間している。各列のファイバー
の端面は、対向するファイバーが第1及び第2配列間の
相対回転に応じて光学的に連結されたり、あるいは、そ
の連結が解除されるように配置されている。第1配列の
ファイバーの端面は、回転軸に対し直交しない所定の角
度に設定されている。第2配列のファイバーの端面は、
ファイバーコアにおける接線の角度が、第1配列のファ
イバーの設定角の余角となるように形成されている。
【0006】更に、本発明は一つの配列としてまとめら
れた光学ファイバーを研磨する方法を提供するものであ
る。この方法は、ファイバー列の形状と余角をなす第1
基準面を形成するステップを含んでいる。ファイバー列
は、基準面と同心上に保持されている。基準面とファイ
バー列の間には研磨手段が設けられている。ファイバー
列がこの研磨手段により研磨される場合、ファイバー列
は基準面に対し付勢されている。ファイバー列の面が基
準面と余角をなすまで、研磨は続けられる。
れた光学ファイバーを研磨する方法を提供するものであ
る。この方法は、ファイバー列の形状と余角をなす第1
基準面を形成するステップを含んでいる。ファイバー列
は、基準面と同心上に保持されている。基準面とファイ
バー列の間には研磨手段が設けられている。ファイバー
列がこの研磨手段により研磨される場合、ファイバー列
は基準面に対し付勢されている。ファイバー列の面が基
準面と余角をなすまで、研磨は続けられる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図中、同一部材には同一番号を付し
ている。 A.スイッチの概略構成 光学スイッチ10内部のファイバー列の末端の形状を除
くと、光学スイッチ10は、同一譲受人による1989
年5月6日出願の米国出願No.191,014の一部
継続出願として1989年1月19日に出願された同時
継続出願の米国出願No.300,205号公報に開示
されているものと同一である。
しながら説明する。図中、同一部材には同一番号を付し
ている。 A.スイッチの概略構成 光学スイッチ10内部のファイバー列の末端の形状を除
くと、光学スイッチ10は、同一譲受人による1989
年5月6日出願の米国出願No.191,014の一部
継続出願として1989年1月19日に出願された同時
継続出願の米国出願No.300,205号公報に開示
されているものと同一である。
【0008】上記米国特許出願No.300,205公
報に記載の光学スイッチを参照しつつ、本発明の好まし
い具体例を説明する。しかしながら、本願は図示された
光学スイッチの特定構造に限定されるものではない。本
願は、切り換え動作が回転する広範囲の光学ファイバー
に適用可能である。
報に記載の光学スイッチを参照しつつ、本発明の好まし
い具体例を説明する。しかしながら、本願は図示された
光学スイッチの特定構造に限定されるものではない。本
願は、切り換え動作が回転する広範囲の光学ファイバー
に適用可能である。
【0009】スイッチ10は、第1スイッチ体12と第
2スイッチ体14を備えている。各スイッチ体12、1
4は同一であり、大略円筒状のセラミックプラグの中に
収容されている。スイッチ体12、14の軸方向には穴
16、18が形成されている。スイッチ体12、14
は、軸方向端面12',14'を備えている(第4図参
照)。第1図に示されるように、穴16、18には拡大
部16',18'が形成されている。穴16、18の直径
が小さい部分は、僅かの公差で光学ファイバー列を収容
しうるように、その寸法が決められている。穴部1
6',18'は光学ファイバーを穴16、18に挿入しや
すいように拡大されている。
2スイッチ体14を備えている。各スイッチ体12、1
4は同一であり、大略円筒状のセラミックプラグの中に
収容されている。スイッチ体12、14の軸方向には穴
16、18が形成されている。スイッチ体12、14
は、軸方向端面12',14'を備えている(第4図参
照)。第1図に示されるように、穴16、18には拡大
部16',18'が形成されている。穴16、18の直径
が小さい部分は、僅かの公差で光学ファイバー列を収容
しうるように、その寸法が決められている。穴部1
6',18'は光学ファイバーを穴16、18に挿入しや
すいように拡大されている。
【0010】各スイッチ体12、14には、光学ファイ
バーの第1列22及び第2列22'がそれぞれ設けられ
ている。本実施例において、第1列22及び第2列2
2'の各々には、4本の光学ファイバーが設けられてい
る。しかしながら、前記米国出願No.300,205
号公報に記載されているように、光学ファイバーの1列
の数は、最小限1本でもよいし、複数本でもよい。
バーの第1列22及び第2列22'がそれぞれ設けられ
ている。本実施例において、第1列22及び第2列2
2'の各々には、4本の光学ファイバーが設けられてい
る。しかしながら、前記米国出願No.300,205
号公報に記載されているように、光学ファイバーの1列
の数は、最小限1本でもよいし、複数本でもよい。
【0011】第1−4図に示されるように、第1列22
は4本の光学ファイバー40、41、42、43から構
成されている。第1列22は第1スイッチ体12の穴1
6に収容されている。同様に、4本の光学ファイバー4
0'−43'から構成される第2列22'は、第2スイッ
チ体14の穴18'に収容されている。各配列22、2
2'は、光学ファイバー40−43、40'−43'の端
面が互いに対向した状態で密に配置されている。
は4本の光学ファイバー40、41、42、43から構
成されている。第1列22は第1スイッチ体12の穴1
6に収容されている。同様に、4本の光学ファイバー4
0'−43'から構成される第2列22'は、第2スイッ
チ体14の穴18'に収容されている。各配列22、2
2'は、光学ファイバー40−43、40'−43'の端
面が互いに対向した状態で密に配置されている。
【0012】第3図に示されるように、第1列22(第
2列22'も同じ)では、回転軸X−Xの円周上に光学
ファイバー40−43が配置されている。ファイバー4
0−43は、端面40a,41a,42a,43aを有
する。同様に、ファイバー40'−43'は、端面40
a'−43a'を有する(第4図参照)。更に詳述すれ
ば、端面40a−43a、40a'−43a'は、光学フ
ァイバーの軸とは直交せず、スイッチ体12、14とも
直交しない。
2列22'も同じ)では、回転軸X−Xの円周上に光学
ファイバー40−43が配置されている。ファイバー4
0−43は、端面40a,41a,42a,43aを有
する。同様に、ファイバー40'−43'は、端面40
a'−43a'を有する(第4図参照)。更に詳述すれ
ば、端面40a−43a、40a'−43a'は、光学フ
ァイバーの軸とは直交せず、スイッチ体12、14とも
直交しない。
【0013】スイッチ体12、14内部の配列22、2
3は、スリーブ状連結部材30により、同心上に保持さ
れている。第1図及び第2図に示されるように、スリー
ブ30は、両スリーブ体12、14の外面を囲繞してい
る。スリーブ体12、14の外端面12",14"は、ス
リーブ30と軸方向に離間している。スリーブ30は、
その長手方向に形成された溝31(第2図参照)を有す
るスプリット状のセラミックスリーブのほうが好まし
い。
3は、スリーブ状連結部材30により、同心上に保持さ
れている。第1図及び第2図に示されるように、スリー
ブ30は、両スリーブ体12、14の外面を囲繞してい
る。スリーブ体12、14の外端面12",14"は、ス
リーブ30と軸方向に離間している。スリーブ30は、
その長手方向に形成された溝31(第2図参照)を有す
るスプリット状のセラミックスリーブのほうが好まし
い。
【0014】スイッチ体12、14がスリーブ30内に
設けられ、その端面12',14'が互いに対向している
ので、配列22、22'は同心上に配置されている。更
に、各スイッチ体12、14は、スリーブ30内部で回
転可能に、かつ、軸方向に摺動可能に配置されている。
設けられ、その端面12',14'が互いに対向している
ので、配列22、22'は同心上に配置されている。更
に、各スイッチ体12、14は、スリーブ30内部で回
転可能に、かつ、軸方向に摺動可能に配置されている。
【0015】スイッチ体12の円周上には、第1のO−
リング32が設けられている。このO−リング32は、
スリーブ30と対向している。同様に、スイッチ体14
の円周上には、スリーブ30と対向する第2のO−リン
グ34が設けられている。
リング32が設けられている。このO−リング32は、
スリーブ30と対向している。同様に、スイッチ体14
の円周上には、スリーブ30と対向する第2のO−リン
グ34が設けられている。
【0016】スリーブ30及びO−リング32、34の
周囲にはチューブ36が設けられている。このチューブ
36はガラスあるいは他のセラミック材料で作製するの
が好ましい。チューブ36は、スリーブ30とスイッチ
体12、14に対し、同心上に配置されている。前記米
国特許出願No.300,205号公報に記載されてい
るように、O−リング32、34は、スイッチ体12、
14の軸方向の移動と回転を許容しつつ、スイッチ対1
2、14とチューブ36の間をシールするために設けら
れたものである。
周囲にはチューブ36が設けられている。このチューブ
36はガラスあるいは他のセラミック材料で作製するの
が好ましい。チューブ36は、スリーブ30とスイッチ
体12、14に対し、同心上に配置されている。前記米
国特許出願No.300,205号公報に記載されてい
るように、O−リング32、34は、スイッチ体12、
14の軸方向の移動と回転を許容しつつ、スイッチ対1
2、14とチューブ36の間をシールするために設けら
れたものである。
【0017】前記特許出願は、インデックスマッチング
流体(index matching fluid)を
使用する必要性について記載している。液体は、逆反射
を防止するためにO−リング32、34によって保持さ
れている。詳しくは後述するが、本願の構造は、そのよ
うな液体を使用する必要がない。これは、本願の大きな
利点である。すなわち、液体のコストに加え、そのよう
な液体は使用温度範囲に限度があり、スイッチ10の利
用範囲を限定するからである。
流体(index matching fluid)を
使用する必要性について記載している。液体は、逆反射
を防止するためにO−リング32、34によって保持さ
れている。詳しくは後述するが、本願の構造は、そのよ
うな液体を使用する必要がない。これは、本願の大きな
利点である。すなわち、液体のコストに加え、そのよう
な液体は使用温度範囲に限度があり、スイッチ10の利
用範囲を限定するからである。
【0018】自由端12"の周囲には第1パッキングラ
ンド46が設けられ、他方の自由端14"の周囲には第
2パッキングランド48が設けられている。パッキング
ランド46、48は適当な手段を介してスイッチ体1
2、14の接合されている。パッキングランド46、4
8は、可撓性ダイアフラム50、52により第1及び第
2取り付け部56、60に取り付けられている。取り付
け部56はなんらかの固定物に物理的に連結してもよい
が、ハンドルに連結してもよい。取り付け部60も同様
に連結される。その結果、一つの取り付け部(例えば、
取り付け部56)を他の取り付け部(例えば、取り付け
部60)に対し、相対的に回転することにより、スイッ
チ体12、14(従って、配列22、22')は、軸X
−Xの回りに相対的に回転する。この相対的な回転によ
り、配列22、22'の互いに対向するファイバーの光
学的連結あるいはその解除が選択的に行われ、光学ファ
イバーの切り換えが行われる。
ンド46が設けられ、他方の自由端14"の周囲には第
2パッキングランド48が設けられている。パッキング
ランド46、48は適当な手段を介してスイッチ体1
2、14の接合されている。パッキングランド46、4
8は、可撓性ダイアフラム50、52により第1及び第
2取り付け部56、60に取り付けられている。取り付
け部56はなんらかの固定物に物理的に連結してもよい
が、ハンドルに連結してもよい。取り付け部60も同様
に連結される。その結果、一つの取り付け部(例えば、
取り付け部56)を他の取り付け部(例えば、取り付け
部60)に対し、相対的に回転することにより、スイッ
チ体12、14(従って、配列22、22')は、軸X
−Xの回りに相対的に回転する。この相対的な回転によ
り、配列22、22'の互いに対向するファイバーの光
学的連結あるいはその解除が選択的に行われ、光学ファ
イバーの切り換えが行われる。
【0019】ダイアフラム50、52は、取り付け部5
6、60とスイッチ体12、14の相対的非回転動作を
吸収する。その結果、スイッチ体12、14の同心上の
配列は確実に維持される。非回転動作を吸収する他の装
置をダイアフラム50、52の一つ、あるいは、両方と
置き換えてもよい。例えば、ベロー等も十分に使用可能
である。
6、60とスイッチ体12、14の相対的非回転動作を
吸収する。その結果、スイッチ体12、14の同心上の
配列は確実に維持される。非回転動作を吸収する他の装
置をダイアフラム50、52の一つ、あるいは、両方と
置き換えてもよい。例えば、ベロー等も十分に使用可能
である。
【0020】B.ファイバー列の構造 前述したように、ファイバー列22、22'の端面の構
造を除き、上記光学スイッチ10は、同時継続出願の米
国特許出願No.300,205に開示のものと同一で
ある。第4図は、対向するスイッチ体12、14の領域
におけるスイッチ10の断面図を示している。断面図に
したことにより、ファイバー40、42、40'、42'
のみ図示されている。しかしながら、上記ファイバーに
ついての記載内容は配列22、22'に保持されている
すべてのファイバーに同様に適用できる。
造を除き、上記光学スイッチ10は、同時継続出願の米
国特許出願No.300,205に開示のものと同一で
ある。第4図は、対向するスイッチ体12、14の領域
におけるスイッチ10の断面図を示している。断面図に
したことにより、ファイバー40、42、40'、42'
のみ図示されている。しかしながら、上記ファイバーに
ついての記載内容は配列22、22'に保持されている
すべてのファイバーに同様に適用できる。
【0021】ファイバ42を一例として使用して、図4
はファイバの追加の詳細を示す。図4に示すように、
又、光ファイバに一般的なように、ファイバ42は、ク
ラッド42cに囲まれたコア42bを備える。コア42
bは光信号伝送を行う。本明細書及び添付の請求項を通
じて、光ファイバの構造に言及する時、その言及は、ク
ラッド42cを有する又は有しないコア42bを指すこ
とが理解されるだろう。(図示を容易にするために、フ
ァイバをコアとクラッドに分離することは図4にだけ示
されている。)
はファイバの追加の詳細を示す。図4に示すように、
又、光ファイバに一般的なように、ファイバ42は、ク
ラッド42cに囲まれたコア42bを備える。コア42
bは光信号伝送を行う。本明細書及び添付の請求項を通
じて、光ファイバの構造に言及する時、その言及は、ク
ラッド42cを有する又は有しないコア42bを指すこ
とが理解されるだろう。(図示を容易にするために、フ
ァイバをコアとクラッドに分離することは図4にだけ示
されている。)
【0022】図4に示すように、アレイ22と22'の
ターミナル端が曲率半径Rを有するように、アレイ22
と22'が研摩されている。曲率半径Rは、軸心X−X
と同軸でない全てのファイバに対して、ファイバ42の
端42a等のファイバのターミナル端が、軸心Y−Y等
のファイバの軸心に対して非直角角度Aに設定されるよ
うに、選択される。ファイバのターミナル端42aをフ
ァイバ42の軸心Y−Yに対して非直角角度に設定する
ことにより、逆反射が減少する。−40dB未満の逆反
射損失を避けるために、角度Aは2.5°より大きいこ
とが好ましいことが一般に予期される。角度Aの好まし
い値は5°である。
ターミナル端が曲率半径Rを有するように、アレイ22
と22'が研摩されている。曲率半径Rは、軸心X−X
と同軸でない全てのファイバに対して、ファイバ42の
端42a等のファイバのターミナル端が、軸心Y−Y等
のファイバの軸心に対して非直角角度Aに設定されるよ
うに、選択される。ファイバのターミナル端42aをフ
ァイバ42の軸心Y−Yに対して非直角角度に設定する
ことにより、逆反射が減少する。−40dB未満の逆反
射損失を避けるために、角度Aは2.5°より大きいこ
とが好ましいことが一般に予期される。角度Aの好まし
い値は5°である。
【0023】上述したように、ファイバのターミナル端
は平坦である必要はない。代りに、又、更に正確には、
コアにおける、図4のように縦断面輪郭内で見た時のフ
ァイバの端面の接線とファイバの軸心の間で角度Aが測
定される。本明細書及び請求項を通じて、ファイバの軸
心に対するファイバのターミナル端の角度に言及する。
これは、コアにおける接線の小さい方の包含角度とファ
イバ軸心の間で測定された角度を意味することが理解さ
れるであろう。その結果、本発明を、平坦、部分的に球
形又は他の任意の形状のターミナル端に対して実施する
ことができる。
は平坦である必要はない。代りに、又、更に正確には、
コアにおける、図4のように縦断面輪郭内で見た時のフ
ァイバの端面の接線とファイバの軸心の間で角度Aが測
定される。本明細書及び請求項を通じて、ファイバの軸
心に対するファイバのターミナル端の角度に言及する。
これは、コアにおける接線の小さい方の包含角度とファ
イバ軸心の間で測定された角度を意味することが理解さ
れるであろう。その結果、本発明を、平坦、部分的に球
形又は他の任意の形状のターミナル端に対して実施する
ことができる。
【0024】アレイ22には凹面研摩がされ、又、アレ
イ22'には凸面研摩がされている。アレイ22と22'
の各々は同一の曲率半径Rを有することが好ましい。そ
の結果、ファイバ42と42'のように軸方向に心合せ
した対向ファイバは、ファイバ軸心Y−Yに対して、夫
々、余角AとB、即ち、接線とコア軸心の間の角度Aと
Bに設定されたターミナル面42aと42a'を有す
る。
イ22'には凸面研摩がされている。アレイ22と22'
の各々は同一の曲率半径Rを有することが好ましい。そ
の結果、ファイバ42と42'のように軸方向に心合せ
した対向ファイバは、ファイバ軸心Y−Yに対して、夫
々、余角AとB、即ち、接線とコア軸心の間の角度Aと
Bに設定されたターミナル面42aと42a'を有す
る。
【0025】ここで、「余角」とは、コアのターミナル
端の平面とファイバ軸心Y−Yの間に形成される小さい
方の包含角度AとBがファイバ42と42'に対して大
略等しいことを意味する。即ち、角度Aは角度Bと大略
等しい。
端の平面とファイバ軸心Y−Yの間に形成される小さい
方の包含角度AとBがファイバ42と42'に対して大
略等しいことを意味する。即ち、角度Aは角度Bと大略
等しい。
【0026】角度AとBに関する「大略等しい」という
用語の使用は、角度AとBは、少量異なってもよいが、
対向ファイバ間の光伝送を阻止する程大きくないことを
意味する。実用上、角度AとBは±2°まで異なっても
よい。その結果、もし角度Aが5°ならば、角度Bは3
°と7°の間の値である。本明細書及び請求項を通じ
て、「補角」という用語の使用は、光伝送を妨害しない
所定許容範囲内で等しい角度を意味することが理解され
る。
用語の使用は、角度AとBは、少量異なってもよいが、
対向ファイバ間の光伝送を阻止する程大きくないことを
意味する。実用上、角度AとBは±2°まで異なっても
よい。その結果、もし角度Aが5°ならば、角度Bは3
°と7°の間の値である。本明細書及び請求項を通じ
て、「補角」という用語の使用は、光伝送を妨害しない
所定許容範囲内で等しい角度を意味することが理解され
る。
【0027】ターミナル端42aと42a'は半径を付
けて研摩されるが、実用上、ファイバのターミナル端は
コア42bと42b'の領域では平坦である。
けて研摩されるが、実用上、ファイバのターミナル端は
コア42bと42b'の領域では平坦である。
【0028】余角により、ファイバ(ファイバ42')
を出る屈折光が、対向ファイバ42内で再屈折する時、
所望の方角に再指向される。当業者は、角度AとBを最
大にすることによって逆反射を最善に避けられることを
理解するだろう。しかしながら、角度AとBを極端に大
きくすると、ファイバを出る屈折光が偏倚すると共に対
向ファイバのコアと心狂いすることにより、オフセット
損失を生じる。従って、角度AとBに対する5°の値
は、対向ファイバ間の僅少分離と共に、逆反射を適当に
最小にし、且つ、屈折と長手方向分離に基づく大オフセ
ット損失を回避する。長手方向及び角度方向のオフセッ
ト損失を減少するために、対向ファイバ間の間隔Sは適
当に小さく、例えば、0.01mmに保持される。
を出る屈折光が、対向ファイバ42内で再屈折する時、
所望の方角に再指向される。当業者は、角度AとBを最
大にすることによって逆反射を最善に避けられることを
理解するだろう。しかしながら、角度AとBを極端に大
きくすると、ファイバを出る屈折光が偏倚すると共に対
向ファイバのコアと心狂いすることにより、オフセット
損失を生じる。従って、角度AとBに対する5°の値
は、対向ファイバ間の僅少分離と共に、逆反射を適当に
最小にし、且つ、屈折と長手方向分離に基づく大オフセ
ット損失を回避する。長手方向及び角度方向のオフセッ
ト損失を減少するために、対向ファイバ間の間隔Sは適
当に小さく、例えば、0.01mmに保持される。
【0029】図4は、アレイ22と23のターミナル端
が、半径Rの部分的に球形の形状を有する好ましい実施
例を示す。このような形状は好ましいけれども、本発明
の実施には必要でない。必要なことは、ファイバが回転
軸心X−Xから偏倚していると共に、ファイバ22と2
2'が半径方向で対称な形状を有することだけである。
「半径方向対称」は、軸心X−Xから等しく離隔してい
る全てのファイバにおいて、ファイバが角度AとBのよ
うに同様の角度を有することを意味する。従って、ファ
イバアレイが切換え方向に回転する時、対向アレイ22
と22'の対向ファイバは常に補角AとBを呈する。
が、半径Rの部分的に球形の形状を有する好ましい実施
例を示す。このような形状は好ましいけれども、本発明
の実施には必要でない。必要なことは、ファイバが回転
軸心X−Xから偏倚していると共に、ファイバ22と2
2'が半径方向で対称な形状を有することだけである。
「半径方向対称」は、軸心X−Xから等しく離隔してい
る全てのファイバにおいて、ファイバが角度AとBのよ
うに同様の角度を有することを意味する。従って、ファ
イバアレイが切換え方向に回転する時、対向アレイ22
と22'の対向ファイバは常に補角AとBを呈する。
【0030】C.新規な研摩手法 アレイ22と22'の端の形状を研摩する新規な方法が
取られる。新規な製造方法を理解するために、図5乃至
図10を参照する。
取られる。新規な製造方法を理解するために、図5乃至
図10を参照する。
【0031】図5に最もよく示されているように、ジグ
70は、ベース72、本体74と圧力パッド76を備え
る。圧力パッド76は、アーム78によってサポート8
0に片持ち支持されている。
70は、ベース72、本体74と圧力パッド76を備え
る。圧力パッド76は、アーム78によってサポート8
0に片持ち支持されている。
【0032】大略水平な溝82が本体74に貫通形成さ
れて、本体74を頂部77と底部79に分離する。孔8
4が、頂部77に形成されると共に、垂直に配置された
孔16及び18と狭い公差でスイッチ本体12又は14
等のスイッチ本体を受承する寸法を有する。キャビティ
88が底部79に形成される。キャビティ88は、後述
するようにダイスを受承する形状を有すると共に、孔8
4内に配置されたスイッチ本体と同軸心合せしてダイス
を保持する。
れて、本体74を頂部77と底部79に分離する。孔8
4が、頂部77に形成されると共に、垂直に配置された
孔16及び18と狭い公差でスイッチ本体12又は14
等のスイッチ本体を受承する寸法を有する。キャビティ
88が底部79に形成される。キャビティ88は、後述
するようにダイスを受承する形状を有すると共に、孔8
4内に配置されたスイッチ本体と同軸心合せしてダイス
を保持する。
【0033】図6を参照すると、第1ダイス90は、フ
ァイバアレイ上に凹面形状の研摩をするために、ジグ7
0と共に使用される。図7及び図8は、光ファイバアレ
イに凸面形状を設けるようにジグ70と共に使用される
第2ダイス92を示す。第1ダイス90と第2ダイス9
2の夫々は、キャビティ88の拡大部88a内に受承さ
れる寸法のベース94と95を備える。更に、第1ダイ
ス90と第2ダイス92の夫々は、ベース94と95か
ら軸方向に延在してキャビティ88の縮少部88b内に
受承される寸法の支持ロッド96と97を備える。
ァイバアレイ上に凹面形状の研摩をするために、ジグ7
0と共に使用される。図7及び図8は、光ファイバアレ
イに凸面形状を設けるようにジグ70と共に使用される
第2ダイス92を示す。第1ダイス90と第2ダイス9
2の夫々は、キャビティ88の拡大部88a内に受承さ
れる寸法のベース94と95を備える。更に、第1ダイ
ス90と第2ダイス92の夫々は、ベース94と95か
ら軸方向に延在してキャビティ88の縮少部88b内に
受承される寸法の支持ロッド96と97を備える。
【0034】第1ダイス90の支持ロッド96は凸状の
第1参照面100で終結している。第1参照面90は、
第1ダイス90で研摩すべき光ファイバアレイの所望の
凹面形状とは反対の形状を有する。同様に、第2ダイス
92の支持ロッド97は凹状の第2参照面102で終結
している。第2参照面102は、第2ダイス92で研摩
すべき光ファイバアレイの所望の凸面形状とは反対の形
状を有する。
第1参照面100で終結している。第1参照面90は、
第1ダイス90で研摩すべき光ファイバアレイの所望の
凹面形状とは反対の形状を有する。同様に、第2ダイス
92の支持ロッド97は凹状の第2参照面102で終結
している。第2参照面102は、第2ダイス92で研摩
すべき光ファイバアレイの所望の凸面形状とは反対の形
状を有する。
【0035】第1ダイス90と第2ダイス92が対向ア
レイ22と22'を成形するのに使用されることが予期
されるだろう。対向アレイ22と22'が反対の形状を
有するように、第2参照面102を第1参照面100で
直接形成することが好ましい。例えば、支持ロッド96
と97が、他の材料でもよいが、共に鋼から成る時は、
例えば、所望の半径の玉軸受を支持ロッド96に押圧す
ることによって、第1参照面100を最初に形成する。
第2ダイス92の支持ロッド97は、元々、平坦軸面9
3で終結している。第2参照面の凹部は、支持ロッド9
6と97を垂直方向に向け且つ軸方向に心合せして、第
1ダイス90を倒置することによって、形成される。第
1参照面100は平坦軸面93に対して載置される。次
に、第2ダイス92に対して、衝撃力を第1ダイス90
に加えることにより、第1参照面90が反対の第2参照
面102を形成する。又、第1ダイス90と第1参照面
100を参照面として使用して、第2参照面102を研
摩することができる。
レイ22と22'を成形するのに使用されることが予期
されるだろう。対向アレイ22と22'が反対の形状を
有するように、第2参照面102を第1参照面100で
直接形成することが好ましい。例えば、支持ロッド96
と97が、他の材料でもよいが、共に鋼から成る時は、
例えば、所望の半径の玉軸受を支持ロッド96に押圧す
ることによって、第1参照面100を最初に形成する。
第2ダイス92の支持ロッド97は、元々、平坦軸面9
3で終結している。第2参照面の凹部は、支持ロッド9
6と97を垂直方向に向け且つ軸方向に心合せして、第
1ダイス90を倒置することによって、形成される。第
1参照面100は平坦軸面93に対して載置される。次
に、第2ダイス92に対して、衝撃力を第1ダイス90
に加えることにより、第1参照面90が反対の第2参照
面102を形成する。又、第1ダイス90と第1参照面
100を参照面として使用して、第2参照面102を研
摩することができる。
【0036】図9は、ジグ70に挿入された第1ダイス
90を示す。図示されているように、第1参照面100
は溝82内に突入している。そのファイバ40と42が
図9に示されているファイバアレイ22を含むスイッチ
本体12が孔84内に挿入されている。重力により、ス
イッチ本体12は第1参照面100を付勢する。代り
に、圧力パッド76に充分な重さを付与して、圧力パッ
ド76がスイッチ本体12を付勢することにより、スイ
ッチ本体12が第1参照面100を押圧するようにして
もよい。
90を示す。図示されているように、第1参照面100
は溝82内に突入している。そのファイバ40と42が
図9に示されているファイバアレイ22を含むスイッチ
本体12が孔84内に挿入されている。重力により、ス
イッチ本体12は第1参照面100を付勢する。代り
に、圧力パッド76に充分な重さを付与して、圧力パッ
ド76がスイッチ本体12を付勢することにより、スイ
ッチ本体12が第1参照面100を押圧するようにして
もよい。
【0037】ファイバのターミナル端40a,42a等
のターミナル端の形状を形成するのに、市販されている
研摩フィルム、研摩紙106又は溝82に圧入されるペ
ースト等の研摩剤が、溝82内に挿入されると共に、ス
イッチ本体12と第1参照面100の間に配置される。
0.025mm未満の極めて薄く、且つ、第1参照面1
00の形状に容易に合致し得る研摩紙106が市販され
ている。作業者が研摩紙106を握んで相対円運動させ
ることにより、端(例えば、端40a,42a)が徐々
に第1参照面100の形状に合致するように、研摩紙1
06がファイバアレイ22を研摩する。ファイバアレイ
22が、第1参照面100の凸面球形状と反対の凹面球
形状を有するまで、研摩は続けられる。ファイバ40、
42等の光ファイバは一般に、セラミックのスイッチ本
体12よりも軟らかい。その結果、実用上、スイッチ本
体12の研摩は殆ど行われない。
のターミナル端の形状を形成するのに、市販されている
研摩フィルム、研摩紙106又は溝82に圧入されるペ
ースト等の研摩剤が、溝82内に挿入されると共に、ス
イッチ本体12と第1参照面100の間に配置される。
0.025mm未満の極めて薄く、且つ、第1参照面1
00の形状に容易に合致し得る研摩紙106が市販され
ている。作業者が研摩紙106を握んで相対円運動させ
ることにより、端(例えば、端40a,42a)が徐々
に第1参照面100の形状に合致するように、研摩紙1
06がファイバアレイ22を研摩する。ファイバアレイ
22が、第1参照面100の凸面球形状と反対の凹面球
形状を有するまで、研摩は続けられる。ファイバ40、
42等の光ファイバは一般に、セラミックのスイッチ本
体12よりも軟らかい。その結果、実用上、スイッチ本
体12の研摩は殆ど行われない。
【0038】図10は、アレイ22'の凹面形状を第2
ダイス92で形成するためのジグ70の使用を示す。ア
レイ22'の構成において、ファイバ40'−43'は孔
18に挿入されて、表面14'よりも少し突出する。図
9に示したのと同様の方法で研摩紙106を挿入するこ
とにより、ターミナル端40a',42a'等が、第2参
照面102の凹面球状と反対の凸面球状に研摩される。
ダイス92で形成するためのジグ70の使用を示す。ア
レイ22'の構成において、ファイバ40'−43'は孔
18に挿入されて、表面14'よりも少し突出する。図
9に示したのと同様の方法で研摩紙106を挿入するこ
とにより、ターミナル端40a',42a'等が、第2参
照面102の凹面球状と反対の凸面球状に研摩される。
【0039】上述したように、第1参照面100での研
摩はスイッチ本体12の研摩を防止するように制御され
る。その結果、スイッチ本体12と14の面12'と1
4’は平行で且つ平坦である。スイッチ本体12と14
の間の間隔S(図4)は、座金等の適当な手段により維
持される。
摩はスイッチ本体12の研摩を防止するように制御され
る。その結果、スイッチ本体12と14の面12'と1
4’は平行で且つ平坦である。スイッチ本体12と14
の間の間隔S(図4)は、座金等の適当な手段により維
持される。
【0040】第1参照面100でスイッチ本体12を部
分研摩することによって、別の離隔手法を採用し得る。
図11は別の離隔手法を最もよく示す。図11におい
て、同一の部品には同一の番号を付して、図4と同一の
番号付けがなされている。図11において、樹脂15
0、150'はフィルタとして示されている。
分研摩することによって、別の離隔手法を採用し得る。
図11は別の離隔手法を最もよく示す。図11におい
て、同一の部品には同一の番号を付して、図4と同一の
番号付けがなされている。図11において、樹脂15
0、150'はフィルタとして示されている。
【0041】図11において、スイッチ本体12は凹面
12"を呈するように研摩されている。スイッチ本体1
2は単に部分的に研摩されるだけなので、スイッチ本体
12は、平坦で面14'に平行な環状縁部12'''を呈す
る。環状縁部12'''が面14'と当接することにより、
凹面12"は、対向するファイバ間の所望の間隔Sを維
持する。
12"を呈するように研摩されている。スイッチ本体1
2は単に部分的に研摩されるだけなので、スイッチ本体
12は、平坦で面14'に平行な環状縁部12'''を呈す
る。環状縁部12'''が面14'と当接することにより、
凹面12"は、対向するファイバ間の所望の間隔Sを維
持する。
【0042】上記した本発明の詳細な説明より、いかに
本発明の目的が好ましく達成されるかが示された。逆反
射を減少することに加えて、本発明は、光スイッチ10
に関する製造コスト及び他の煩雑さを大幅に減少する。
例えば、前述したように、光スイッチ10はインデック
スマッチング流体と共に、又は、インデックスマッチン
グ流体無しに使用できる。又、光スイッチ10は、光フ
ァイバのターミナル端への非反射コーティングを追加し
て又は追加せずに使用できる。
本発明の目的が好ましく達成されるかが示された。逆反
射を減少することに加えて、本発明は、光スイッチ10
に関する製造コスト及び他の煩雑さを大幅に減少する。
例えば、前述したように、光スイッチ10はインデック
スマッチング流体と共に、又は、インデックスマッチン
グ流体無しに使用できる。又、光スイッチ10は、光フ
ァイバのターミナル端への非反射コーティングを追加し
て又は追加せずに使用できる。
【図1】 本発明の構造及び方法が組み込まれた光学ス
イッチの縦断面図である。
イッチの縦断面図である。
【図2】 スプリット状スリーブ連結部材により保持さ
れたスイッチ体を示す、図1のスイッチの斜視図であ
る。
れたスイッチ体を示す、図1のスイッチの斜視図であ
る。
【図3】 図1の線3−3における光学ファイバー列を
保持するスイッチ体の端面図である。
保持するスイッチ体の端面図である。
【図4】 本発明のスイッチの対向するファイバー列の
拡大図である。
拡大図である。
【図5】 本発明のスイッチのファイバーを研磨するた
めに使用される治具の正面図である。
めに使用される治具の正面図である。
【図6】 図5の治具とともに使用される第1ダイの正
面図である。
面図である。
【図7】 図5の治具とともに使用される第2ダイの一
部断面正面図である。
部断面正面図である。
【図8】 図7の治具の平面図である。
【図9】 図6の第1ダイを使用した場合における図5
の治具内で研磨される光学ファイバー列を示す一部断面
側面図である。
の治具内で研磨される光学ファイバー列を示す一部断面
側面図である。
【図10】 図7の第2ダイを使用した場合における研
磨される光学ファイバーを示す図9と同様な一部断面側
面図である。
磨される光学ファイバーを示す図9と同様な一部断面側
面図である。
【図11】 スイッチ体の他の研磨法を示す対向するフ
ァイバー列の断面図である。
ァイバー列の断面図である。
10 光スイッチ 22 アレイ 22' アレイ 42 ファイバー 42' ファイバー 70 ジグ 90 第1ダイス 92 第2ダイス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハロルド・エイ・ロバーツ アメリカ合衆国55346ミネソタ州エディ ン・プレーリー、ビーコン・サークル7017 番 (72)発明者 デイビット・ジェイ・エモンス アメリカ合衆国55423ミネソタ州リッチフ ィールド、トゥエルブス・アベニュー・サ ウス6744番
Claims (4)
- 【請求項1】 光ファイバーのアレイをみがく方法で、
第1のアレイの末端部の特定の形を補足する形を持った
第1の基準表面を形成し、該基準表面と一列に前記アレ
イを保持し、前記基準表面とアレイの間にみがき媒体を
配し、前記アレイを前記第1基準表面に押し付けてアレ
イを前記みがき媒体でみがいて、前記アレイの末端部が
前記第1基準表面を補足する表面形状になるまで前記の
みがきを続けるようにしてなることを特徴とする光スイ
ッチの組立方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の方法にして、前記みが
き媒体は前記アレイと第1基準表面の間に配したみがき
紙であり、該みがき紙は前記第1基準表面の形に対応し
て選ばれるようにしてなることを特徴とする光スイッチ
の組立方法。 - 【請求項3】 請求項1に記載の方法にして、前記第1
基準表面に関連して補足する形を持つ第2の基準表面を
形成することによって補足した形を持つ第2のアレイを
形成し、かつ、前記第2基準表面に対して第2アレイを
みがくようにしてなることを特徴とする光スイッチの組
立方法。 - 【請求項4】 請求項3に記載の方法にして、前記第2
基準表面は、該第2基準表面を前記第1基準表面に対し
て形造ることによって形成してなることを特徴とする光
スイッチの組立方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US46780390A | 1990-01-19 | 1990-01-19 | |
| US467,803 | 1990-01-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05323216A true JPH05323216A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=23857248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3216672A Pending JPH05323216A (ja) | 1990-01-19 | 1991-01-19 | 光スイッチの組立方法 |
Country Status (8)
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