JPH087332B2 - 光伝送路の無瞬断切換方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、光伝送路の切換時、無瞬断で切り換えるこ
とのできる無瞬断切換方法に関するものである。

＜従来の技術＞ 光通信において、光ファイバ線路の断線や、ルート変
更工事、更には加入者新設工事等、種々の場合に、光伝
送利を一旦切断して、工事をしなければならないことが
よくなる。

このような場合、光伝送路を完全に遮断して、しかも
その工事に長時間を要していたのでは、この間、通信は
中断され、いろいろな不都合が生じる。このため、好ま
しくはこれらの工事が無瞬断で行われることが望まれ
る。

このような要請に答えるものとして、従来、例えば、
２系統の光伝送路の切換部を直交させ、この直交部分に
特殊な反射機能を有する光制御板からなる光スイッチを
置いて、両系統の光伝送路を無瞬断で切り換える方法が
提案されている（特開昭61−132918号） ＜発明が解決しようとする問題点＞ ところが、この方法の場合だと、機械的構造を主体と
した光スイッチを用いるため、大型になり易く、又構造
的にも複雑となって、切換部のコンパクト化が望めない
等の欠点があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、極めて小型のワンチップ形状の光分岐・結合器
を用いた光伝送路の無瞬断切換方法を提供せんとするも
のである。

＜問題点を解決するための手段及びその作用＞ かゝる本発明の特徴とする点は、光伝送路の切換部に
おいて、切換区間の前後に少なくとも２経路の導波路を
有すると共に当該各経路の導波路間に収納穴が形成され
た光分岐・結合器を設置し、当該各光分岐・結合器の一
つの導波路には本線光伝送路と連通された通常光伝送路
を接続し、通常は各光分岐・結合器中の各経路の導波路
を、前記収納穴に低屈折率物質からなる小片状の切換素
子を挿入するか、又は中空のままとして、非結合状態と
する一方、光伝送路の切換時には、前記各光分岐・結合
器の他の導波路間に迂回光伝送路を接続と共に、各光分
岐・結合器中の各経路の導波路を、前記収納穴に高屈折
率物質からなる小片状の切換素子を挿入して、結合状態
として、通常光伝送路を迂回光伝送路に切り換えること
を特徴とする光伝送路の無瞬断切換方法にある。

つまり、導波路を有するワンチップ状の光分岐・結合
器の結合・非結合により、光伝送路の切り換えを自在に
行うことができる。

＜実施例＞ 第１図（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施例を示したも
のである。

図において、1,1は２経路の導波路2a,2bを有するワン
チップ形状の光分岐・結合器で、これらの導波路2a,2b
の近接する中央部には、低屈折率物質や高屈折率物質か
らなる部材、例えば固体の場合、小片（チップ）状の切
換素子３が着脱自在（交換自在）に挿入される収納穴４
が設けてあり、この収納穴４に低屈折率物質からなる切
換素子３を入れた（挿入した）とき、或いは中空のまま
としたときには、光分岐・結合器1,1は非結合状態をと
り、高屈折率物質からなる切換素子３を入れたときに
は、光分岐・結合器1,1は結合状態をとるようになって
いる。つまり、この切換素子３を交換出し入れにより、
これらの光分岐・結合器1,1結合・非結合が制御され
る。

そして、これらの光分岐・結合器1,1を光伝送路の切
り換えが必要とされる切換部の前後に予め設置してお
く。そして、更にこれらの光分岐・結合器1,1の一つの
導波路2a,2a間には、第第１図（Ａ）に示したように本
線光伝送路L₀と連通された通常光伝送路L₁を接続してお
く。

従って、通常時には、上記収納穴４に低屈折率物質の
切換素子３を入れ、或いは空のままとして、光分岐・結
合器1,1の導波路2a,2b間を非結合状態としておけば、光
信号は、例えば図中、上方の本線光伝送路L₀からこの通
常光伝送路L₁を通じて下方の本線光伝送路L₀へと伝送さ
れる。

ところが、この通常光伝送路L₁間に故障や支障移転の
必要が生じたときには、第１図（Ｂ）に示したように光
分岐・結合器1,1の他の導波路2b,2b間に迂回光伝送路L₂
を接続する。

そして、次に、第１図（Ｃ）に示したように光分岐・
結合器1,1の収納穴４に高屈折率物質の切換素子３を入
れて、光分岐・結合器の導波路2a,2b間を結合状態にす
る。これにより、光信号は、図中、上方の本線光伝送路
L₀からこの迂回光伝送路L₂を通じて下方の本線光伝送路
L₀へと伝送される。

この後、通常光伝送路L₁を取り外す等して、所望の工
事や修理等を行えばえばよい。

このように本発明では、切換は瞬時に行われ、光通信
が長時間に渡って中断されることはない。

本発明における切換素子36の着脱状態をより詳しく示
すと、第２図（Ａ），（Ｂ）の如くである。

又、本発明で用いられる上記光分岐・結合器１は、基
板材料としては、例えばSi、石英ガラス、光学ガラス、
サファイア、LiNbO₃、LiTaO₃等が使用でき、その導波路
2a、2bの形成にあたっては、特に限定されないが、例え
ば、SiO₂−GeO₂、SiO₂−Ｎ、SiO₂−TiO₂等の材料が使用
できる。

又、切換素子３としての低屈折率物質としては、例え
ば四塩化炭素、四塩化エチレン、ヘキサクロロブタジエ
ン、三塩化炭素、二塩化炭素或いはこれらの混合物等が
使用で、高低屈折率物質としては、アクリル酸、メチク
リル酸或いはそれらの誘導体等の重合高分子材料、紫外
線架橋エポキシアクリレート、シリコーン等の熱硬化性
高分子材料、α−グロモナフタリン、流動パラフィン等
の高屈折液体材料等が使用できる。更にこの切り換えの
ための材料としては、上記固体の他に、所望の屈折率が
得られるものであれば、液体、例えばCCl₄＋C₂HCl₂の混
合液体等でもよく、或いはガラス＋マッチングオイル等
の組み合わ等も使用可能である。

尚、上記説明では、導波路が２経路の場合であった
が、場合によっては３経路等と増設することも可能であ
る。

＜実験例＞ 第３図に示した如き２経路が概略Ｘ形状で近接した光
分岐・結合器を作成した。

ここで、用いたベース基板はシリコン基板（Si）５
で、その表面の酸化層（SiO₂）６上に２経路の導波2a,2
bを形成した。

そして、各部の寸法は、l₁＝17mm、l₂＝5mm、l₃＝0.7
mm、l₄＝0.2mm、l₅＝44μｍ、l₆＝3mm、l₇＝3mm、l₈＝5
mm、l₉＝3mm、l₁₀＝3mm、l₁₁＝250μｍ、l₁₂＝44μｍ、
l₁₃＝44μｍ、l₁₄＝７μｍであった。

この構成からなる光分岐・結合器を用いると共に、切
換物質として、CCl₄＋C₂HCl₂の混合液体を使用し、その
屈折率を導波路2a,2bのコア部分の屈折率1.474よりも少
し高い1.476に調整し、導波路2a,2b間に充填したとこ
ろ、波長1.3μｍにおいて、消光比20dBで、結合状態が
得られ、光伝送路を切り換えることができた。

この際、導波路2a,2bの損失は0.2dBであり、接続損失
を含めても0.7dBであって、実用上、十分使用可能であ
った。

＜発明の効果＞ 以上の説明から明らかなように本発明によれば、切り
換えの信頼性が高く、切換部のコンパクト化が可能で、
且つ切換時の操作も簡単に行える極めて優れた光伝送路
の無瞬断切換方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｃ）は本発明に係る光伝送路の無瞬断
切換方法の一実施例を示した説明図、第２図（Ａ），
（Ｂ）は切換素子の着脱状態を示した各縦断面図、第３
図は光分岐・結合器の試作品の一例を示した概略斜視図
である。 図中、 1,1′……光分岐・結合器、 2a,2b……導波路、 ３……小片状の切換素子、 ４……収納穴、 L₀……本線光伝送路、 L₁……通常光伝送路、 L₂……迂回光伝送路、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 長 千葉県佐倉市六崎1440 藤倉電線株式会社 佐倉工場内 (56)参考文献 特開 昭61−132918（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−228601（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光伝送路の切換部において、切換区間の前
   後に少なくとも２経路の導波路を有すると共に当該各経
   路の導波路間に収納穴が形成された光分岐・結合器を設
   置し、当該各光分岐・結合器の一つの導波路には本線光
   伝送路と連通された通常光伝送路を接続し、通常は各光
   分岐・結合器中の各経路の導波路を、前記収納穴に低屈
   折率物質からなる小片状の切換素子を挿入するか、又は
   中空のままとして、非結合状態とする一方、光伝送路の
   切換時には、前記各光分岐・結合器の他の導波路間に迂
   回光伝送路を接続と共に、各光分岐・結合器中の各経路
   の導波路を、前記収納穴に高屈折率物室からなる小片状
   の切換素子を挿入して、結合状態として、通常光伝送路
   を迂回光伝送路に切り換えることを特徴とする光伝送路
   の無瞬断切換方法。