特許 6622669 切替スイッチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6622669

(24)【登録日】2019年11月29日

(45)【発行日】2019年12月18日

(54)【発明の名称】切替スイッチ

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/35 20060101AFI20191209BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/35

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-156876(P2016-156876)

(22)【出願日】2016年8月9日

(65)【公開番号】特開2018-25648(P2018-25648A)

(43)【公開日】2018年2月15日

【審査請求日】2018年11月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】399040405

【氏名又は名称】東日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】半澤 信智

(72)【発明者】

【氏名】阿部 篤史

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 道雄

【審査官】 鈴木 俊光

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１８４７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２４３９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１６６７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１５０８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０５１１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０８５７１３６２（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ６／３５

Ｇ０２Ｂ ２６／０８

Ｇ０２Ｂ ６／３６ − ６／４０

Ｇ０２Ｂ ６／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光ファイバが接続される第１導波路を備えた第１入力部と、
前記光ファイバの延伸方向と直交する方向に軸線を移動でき、前記第１導波路が接続される断面が矩形の複数の第２導波路を備えた第２入力部と、
前記第２導波路の軸線と直交する方向に互いに所定の間隔を空けて前記軸線に平行に配置され、断面が矩形の複数の第３導波路を備えた出力部と、
前記第２入力部を移動させて前記第２導波路の軸線と複数の前記第３導波路のうちの一つの軸線とを合わせて接続させる調芯機構と、
を備え、
前記調芯機構は、
前記第１導波路と前記第３導波路の前記第２導波路側のそれぞれの端部の中央部分は、平面視した幅が外側に向かって縮小する突形状の嵌合部と、前記第２導波路の延伸方向の両端部の中央部分は、平面視した幅が内側に向かって縮小する溝形状の被嵌合部で構成され、
前記第２導波路と、複数の前記第３導波路のそれぞれは、前記第２導波路の出力側の幅寸法は前記第２導波路の入力側の幅寸法より大とされ、前記第３導波路の入力側の幅寸法は前記第２導波路の出力側の幅寸法と等しく、
前記第２導波路と前記第３導波路の最広部の導波モード数が２であり、前記第２導波路と前記第３導波路のカットオフ波長が１５５０ｎｍ以下であることを特徴とする切替スイッチ。

【請求項2】

光ファイバが接続される第１導波路を備えた第１入力部と、
前記光ファイバの延伸方向と直交する方向に軸線を移動でき、前記第１導波路が接続される断面が矩形の複数の第２導波路を備えた第２入力部と、
前記第２導波路の軸線と直交する方向に互いに所定の間隔を空けて前記軸線に平行に配置され、断面が矩形の複数の第３導波路を備えた出力部と、
前記第２入力部を移動させて前記第２導波路の軸線と複数の前記第３導波路のうちの一つの軸線とを合わせて接続させる調芯機構と、
を備え、
前記調芯機構は、
前記第１導波路と前記第３導波路の前記第２導波路側のそれぞれの端部の中央部分は、平面視した幅が外側に向かって縮小する突形状の嵌合部と、前記第２導波路の延伸方向の両端部の中央部分は、平面視した幅が内側に向かって縮小する溝形状の被嵌合部で構成され、
前記第２導波路と、複数の前記第３導波路のそれぞれは、前記第２導波路の出力側の幅寸法は前記第２導波路の入力側の幅寸法より大とされ、前記第３導波路の入力側の幅寸法は前記第２導波路の出力側の幅寸法と等しく、
前記第２導波路と前記第３導波路の最広部の導波モード数が２であり、前記導波路のカットオフ波長が１３１０ｎｍ以下であることを特徴とする切替スイッチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切替スイッチに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、光ファイバ等の光導波路を通ってきた光を複数用意された別光路に切り替えることが可能な切替スイッチは、特許文献１に示されるようにミラー等を用いた空間光学部品を基本として構成されている。これらの切替スイッチの挿入損失の低減化も進められ、１ｄＢ未満と比較的低い挿入損失の切替スイッチが実現されている。

【0003】

しかしながら、上述の切替スイッチを、空間光学部品を用いた光路切替方法のためＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflecto- meter）をベースにした光ファイバのレイリー散乱光を受光して測定を行う測定器と組み合わせて使用する場合、切替部分でのフレネル反射によってデッドゾーンが作られ、測定できない箇所が発生してしまう場合があった。このような事態に対処し、フレネル反射を抑制した切替スイッチを実現するためには、光ファイバ等を物理的に接続して切替を行う方法が有効である（例えば、特許文献２参照）。

【0004】

また、上述したようにフレネル反射を抑制した切替スイッチの他に、例えば、特許文献２，３に示されるように光導波路を用いた切替方法が提案されている。特許文献２に記載されている光路切替スイッチ及び特許文献３に記載されている光ファイバ心線切替装置では、光導波路の軸合わせ方法を工夫することによって切替が行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４−６７００４号公報

【特許文献2】特開平６−３００９７９号公報

【特許文献3】特開２０１４−７７９１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

一般的な単一モードファイバのコア直径はおよそ１０μｍであり、光ファイバなどの光導波路を物理的に接続する場合には、そのコア直径に合わせて調芯を行う必要がある。しかしながら、現在の機械的な制御の精度により、手動で１０μｍ以内の精度の調芯機構を実現することは困難であり、接続損失の増加あるいは、切替が正常に行われないという問題があった。この問題を解決する方法として、コア直径を広げた光ファイバを用いて上述の機械精度の範囲内に抑える方法も考えられるが、導波光の伝搬モードがマルチモードになり、挿入損失が増大しかねない等の問題があった。

【0007】

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、機械的な制御機構の誤差を許容する切替スイッチを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、光ファイバが接続される第１導波路を備えた第１入力部と、前記光ファイバの延伸方向と直交する方向に軸線を移動でき、前記第１導波路が接続される断面が矩形の複数の第２導波路を備えた第２入力部と、前記第２導波路の軸線と直交する方向に互いに所定の間隔を空けて前記軸線に平行に配置され、断面が矩形の複数の第３導波路を備えた出力部と、前記第２入力部を移動させて前記第２導波路の軸線と複数の前記第３導波路のうちの一つの軸線とを合わせて接続させる調芯機構と、を備え、前記調芯機構は、前記第１導波路と前記第３導波路の前記第２導波路側のそれぞれの端部の中央部分は、平面視した幅が外側に向かって縮小する突形状の嵌合部と、前記第２導波路の延伸方向の両端部の中央部分は、平面視した幅が内側に向かって縮小する溝形状の被嵌合部で構成され、前記第２導波路と、複数の前記第３導波路のそれぞれは、前記第２導波路の出力側の幅寸法は前記第２導波路の入力側の幅寸法より大とされ、前記第３導波路の入力側の幅寸法は前記第２導波路の出力側の幅寸法と等しく、前記第２導波路と前記第３導波路の最広部の導波モード数が２であり、前記第２導波路と前記第３導波路のカットオフ波長が１５５０ｎｍ以下であることを特徴とする切替スイッチである。

【0009】

本発明の一態様は、光ファイバが接続される第１導波路を備えた第１入力部と、前記光ファイバの延伸方向と直交する方向に軸線を移動でき、前記第１導波路が接続される断面が矩形の複数の第２導波路を備えた第２入力部と、前記第２導波路の軸線と直交する方向に互いに所定の間隔を空けて前記軸線に平行に配置され、断面が矩形の複数の第３導波路を備えた出力部と、前記第２入力部を移動させて前記第２導波路の軸線と複数の前記第３導波路のうちの一つの軸線とを合わせて接続させる調芯機構と、を備え、前記調芯機構は、前記第１導波路と前記第３導波路の前記第２導波路側のそれぞれの端部の中央部分は、平面視した幅が外側に向かって縮小する突形状の嵌合部と、前記第２導波路の延伸方向の両端部の中央部分は、平面視した幅が内側に向かって縮小する溝形状の被嵌合部で構成され、前記第２導波路と、複数の前記第３導波路のそれぞれは、前記第２導波路の出力側の幅寸法は前記第２導波路の入力側の幅寸法より大とされ、前記第３導波路の入力側の幅寸法は前記第２導波路の出力側の幅寸法と等しく、前記第２導波路と前記第３導波路の最広部の導波モード数が２であり、前記導波路のカットオフ波長が１３１０ｎｍ以下であることを特徴とする切替スイッチである。

【発明の効果】

【0016】

本発明の一態様に係る切替スイッチによれば、機械的な精度の誤差が許容される。また、機械的な精度の誤差を許容する導波路幅を有する単一モードの光導波路の切替構造を容易に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明を適用した第一実施形態の切替スイッチの図であり、（ａ）は入力ポートと複数の出力ポートが離間した状態における平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＩｂ−Ｉｂ線で矢視した断面図である。

【図2】本発明を適用した第一実施形態の切替スイッチの図であり、（ａ）は入力ポートと複数の出力ポートが接続された状態における平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＩｂ−Ｉｂ線で矢視した断面図である。

【図3】本発明を適用した第一実施形態の切替スイッチの設計例における導波路幅と比屈折率差に対するカットオフ波長との関係を示すグラフであり、（ａ）は光導波路の高さを４μｍに設定した場合の図であり、（ｂ）は光導波路の高さを６μｍに設定した場合の図であり、（ｃ）は光導波路の高さを８μｍに設定した場合の図である。

【図4】本発明一態様にかかる光の切替スイッチの設計例において、軸ずれ量を５μｍ、に設定した場合の導波路幅と比屈折率差に対するＳＭＦ同士の軸ずれ損失からの損失改善量との関係を示すグラフであり、（ａ）は光導波路の高さを４μｍに設定した場合の図であり、（ｂ）は光導波路の高さを６μｍに設定した場合の図であり、（ｃ）は光導波路の高さを８μｍに設定した場合の図である。

【図5】本発明一態様にかかる光の切替スイッチの設計例において、軸ずれ量を１０μｍ、に設定した場合の導波路幅と比屈折率差に対するＳＭＦ同士の軸ずれ損失からの損失改善量との関係を示すグラフであり、（ａ）は光導波路の高さを４μｍに設定した場合の図であり、（ｂ）は光導波路の高さを６μｍに設定した場合の図であり、（ｃ）は光導波路の高さを８μｍに設定した場合の図である。

【図6】本発明一態様にかかる光の切替スイッチの設計例において、軸ずれ量を１５μｍ、に設定した場合の導波路幅と比屈折率差に対するＳＭＦ同士の軸ずれ損失からの損失改善量との関係を示すグラフであり、（ａ）は光導波路の高さを４μｍに設定した場合の図であり、（ｂ）は光導波路の高さを６μｍに設定した場合の図であり、（ｃ）は光導波路の高さを８μｍに設定した場合の図である。

【図7】本発明一態様にかかる光の切替スイッチの設計例において導波路の幅と比屈折率差に対して２モードになる領域を示すグラフであり、（ａ）は光導波路の高さを４μｍに設定した場合の図であり、（ｂ）は光導波路の高さを６μｍに設定した場合の図であり、（ｃ）は光導波路の高さを８μｍに設定した場合の図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更することができる。

【0019】

一般に、光ファイバは同心円状の断面構造を有しているため、コア直径を拡大しつつ、単一モードを実現するためには、光ファイバの比屈折率差を小さくする必要がある。これに対し、平面光波回路（Planar Lightwave Circuit:ＰＬＣ）のコア部等の光導波路（単に、導波路という場合がある）では、その形状が矩形であるため、高さと幅をそれぞれ変えることが容易であり、高さを低くして幅のみを広げることが可能になる。本発明では、矩形の光導波路の比屈折率差、高さ、幅の各寸法を制御し、機械精度の誤差を許容する導波路幅を実現する。

【0020】

（第一実施形態）
図１に、本発明を適用した第一実施形態の切替スイッチ９０の構成を示す。図１（ａ），（ｂ）に示すように、切替スイッチ９０は、入力ポート１２９と、複数の出力ポート１２７と、入力ポート１２９の軸線と複数の出力ポート１２７のうちの一つの軸線とを合わせる調芯機構１３０と、を備えている。複数の出力ポート１２７は軸線方向Ｊに直交する方向Ｋに互いに所定の間隔Λをあけて軸線方向Ｊに平行に配列されている。所定の間隔Λは、例えば２５０μｍであり、通常の単一モードの光ファイバの外径の２倍に相当する。

【0021】

図１（ｂ）に示すように、入力ポート１２９を有する入力部１１４は、切替スイッチ９０の土台１００上の基板１０５と、基板１０５上に設けられた導波路１０１で構成されている。出力ポート１２７を有する出力部１１２は、土台１００上の基板１０６と、基板１０６上に設けられた導波路１０２で構成されている。

【0022】

導波路１０１，１０２及び導波路１０１（即ち、入力ポート１２９）に接続可能な導波路１０３は、単一モードの光を伝搬させる光路である。即ち、入力ポート１２９及び出力ポート１２７はそれぞれ単一モードの導波路１０１，１０２で構成されている。
導波路１０１に接続されている光ファイバ１０４と、導波路１０２に接続されている光ファイバ１０７は、例えばＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５２Ｄ等に示される標準的なＳＭＦ（Single Mode Fiber）である。なお、図１（ｂ）では、光ファイバ１０４，１０７の図示を省略する。
導波路１０３は、入力導波路に相当する構成である。

【0023】

図１（ａ）に示すように、導波路１０２，１０３は切替スイッチ９０の土台１００の長手方向Ｄ１（即ち、軸線方向Ｊ及び該軸線方向Ｊに平行する方向）に沿って移動可能に構成されている。これに対し、導波路１０１は、土台１００の長手方向に直交する短手方向Ｄ２（即ち、方向Ｋ）に沿って移動可能に構成されている。

【0024】

入力ポート１２９の出力側の幅寸法ｗ２は、入力ポート１２９の入力側の幅寸法ｗ１より大とされている。出力ポート１２７の入力側の幅寸法は、入力ポート１２９の出力側の幅寸法ｗ２に等しい。出力ポート１２７の出力側の幅寸法は、入力ポート１２９の入力側の幅寸法ｗ１に等しい。
即ち、出力ポート１２７の上面視（平面視）形状は、入力ポート１２９の入力側と出力側とを入れ替えた上面視形状と同一とされている。導波路１０１，１０２は上面視で所謂テーパー形状を有している。具体的に、導波路１０１の入力側では一定の幅寸法で形成されているが、導波路１０１の出力側に向って幅寸法が漸次大きくなるように形成されている。このように所謂テーパー形状で形成されていることから、導波路１０１では、切替スイッチ９０へ光を入力された光のモードフィールド径が拡大される。また、導波路１０１のコア径よりも大きい調芯機構１３０を用いても、精度の高い調芯を行うことができる。

【0025】

導波路１０１において光が進行する方向（以下、進行方向）と水平方向は、導波路１０２，１０３の進行方向及び水平方向と一致している。基板１０６に配置された導波路１０２には、２つ以上（即ち、複数）の出力ポート１２７があり、図１（ａ）には、３つの出力ポート１２７がある構成を例示している。

【0026】

調芯機構１３０は、入力ポート１２９に対向する入力面１０６ａに設けられた嵌合部１２０と、出力ポート１２７に対向する出力面１０５ｅに設けられると共に嵌合部１２０に嵌合可能な被嵌合部１２２で構成されている。
嵌合部１２０は、上面視において入力面１０６ａから突出するに従って縮小するＶ字状の突起である。被嵌合部１２２は、上面視において出力面１０５ｅから内方に向かって縮小するＶ字状の溝である。
Ｋ方向において隣り合う被嵌合部１２２同士の間隔は、所定の間隔Λと同様に、２５０μｍである。

【0027】

上述の構成により、機械加工の精度に応じた調芯精度で導波路１０１と導波路１０２の軸あわせを行い、図２（ａ），（ｂ）に示すように入力ポート１２９と出力ポート１２７とを接続することが可能になる。

【0028】

上述した切替スイッチ９０によれば、機械的な精度の誤差が許容される。また、機械的な精度の誤差を許容する導波路幅を有する単一モードの光導波路の切替構造を容易に構成することができる。
また、Ｖ字状の突起からなる嵌合部１２０とＶ字状の溝からなる被嵌合部１２２で調芯機構１３０を構成することで、一般的な機械的な精度の誤差を充分に許容可能となる。

【0029】

（第二実施形態）
本発明を適用した第二実施形態の切替スイッチ（図示略）は、図１に示す第一実施形態の切替スイッチ９０と同様の構成要素を備えている。なお、導波路１０１と導波路１０２に係る光導波路とは同一構造である。第二実施形態に係る切替スイッチでは、互いに同一構造の導波路１０１が並列に複数配置され、その入出力の方向が入力部１１０と出力部１１２との間で対称になる。また、導波路１０１と導波路１０３とは予め一体とされていてもよい。

【0030】

第二実施形態の切替スイッチでは、導波路１０１，１０２，１０３がそれぞれ、幅ｗ、高さｈ、コアとクラッドの比屈折率差Δ、長さＬを有する。比屈折率差Δは、次に示す（１）式によって得られる。以下に示す幅ｗと高さｈは、導波路１０１，１０２，１０３のコア部の幅と高さを表している。

【0031】

【数1】

【0032】

前述の（１）式において、ｎ_１は導波路１０１，１０２，１０３のコア部の屈折率であり、ｎ_２は導波路１０１，１０２，１０３の石英（ＳｉＯ_２）からなるクラッド部の屈折率である。

【0033】

また、屈折率ｎについては、次に示す（２）式及び係数に基づき、コア部の屈折率は（２）式で求めた曲線の値を比屈折率差Δに応じて調節した。

【0034】

【数2】

【0035】

（ＳｉＯ_２の係数）
a1 = 0.6961663
a2 = 0.4079426
a3 = 0.8974794
b1 = 0.004679148
b2 = 0.01351206
b3 = 97.934002
（コア部の屈折率の係数）
a1 = 0.7136824
a2 = 0.4254807
a3 = 0.8964226
b1 = 0.003808952
b2 = 0.01614969
b3 = 97.93401

【0036】

図３には、各導波路の幅ｗと比屈折率差Δに対して単一モードになる領域（即ち、Ｅ２１モードがカットオフされる領域）を計算した結果を示す。図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ導波路の高さｈを４μｍ、６μｍ、８μｍに設定した場合の計算結果である。計算結果は、スカラ近似による２次元の有限要素法（Finite Element Method：ＦＥＭ）を用いて計算を行った。

【0037】

図４、図５及び図６は、それぞれ、軸ずれ量（導波路断面の水平方向のずれ）を５μｍ、１０μｍ、１５μｍに設定した場合の導波路構造に対するＳＭＦからの軸ずれ損失の改善量を示している。図４から図６は、波長λを１５５０ｎｍとした場合における軸ずれ損失を示している。軸ずれ損失ηは、公知に示されている以下の（３）式（例えば“ＩＴ時代を支える光ファイバ技術”，電子情報通信学会，コロナ社、等参照）を用いて算出した。

【0038】

【数3】

【0039】

前述の（３）式において、ｗは導波路におけるモードフィールド半径を示しておりｗ_１は１つめの導波路におけるモードフィールド半径、ｗ_２はもう一方の導波路におけるモードフィールド半径を示している。同一の導波路同士の接続損失を計算する場合には、ｗ_１とｗ_２は等しくなる。

【0040】

図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、導波路１０１，１０２，１０３の高さｈを４μｍに設定した場合において、導波路１０１，１０２，１０３の幅ｗを１３．２μｍ、Δを０．４％とした場合に、波長１５５０ｎｍでは軸ずれ量が５μｍの時に、接続損失を約３．８ｄＢ改善することができる。

【0041】

また、図３（ｂ）と図４（ｂ）に示すように、導波路１０１，１０２，１０３の高さｈを６μｍに設定した場合において、導波路１０１，１０２，１０３の幅ｗを１３．２μｍ、Δを０．３５％とした場合に、波長１５５０ｎｍでは軸ずれ量が５μｍの時に接続損失を約３ｄＢ改善することができる。

【0042】

また、図３（ｃ）と図４（ｃ）に示すように、導波路１０１，１０２，１０３の高さｈを８μｍに設定した場合において、導波路１０１，１０２，１０３の幅ｗを１３．２μｍ、Δを０．２８％とした場合に、波長１５５０ｎｍでは軸ずれ量が５μｍの時に接続損失を約４ｄＢ改善することができる。

【0043】

次いで、軸ずれ量を１０μｍに設定した場合の波長１５５０ｎｍにおける接続損失の改善量を図５に示す。図５の（ａ）、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、導波路の高さｈを４μｍ，６μｍ、８μｍとした場合の計算結果である。

【0044】

次いで、軸ずれ量を１５μｍに設定した場合の波長１５５０ｎｍにおける接続損失の改善量を図６に示す。図６の（ａ）、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、導波路の高さｈを４μｍ，６μｍ、８μｍとした場合の計算結果である。本発明は、想定される軸ずれ量に応じて、図４、図５、図６から適宜有効な構造を選択すればよい。

【0045】

なお、導波路１０１，１０２，１０３の幅寸法ｗ２の部分（最広部）のカットオフ波長が１３１０ｎｍ以下であってもよい。
また、導波路１０１，１０２，１０３の幅寸法ｗ２の部分のカットオフ波長が１２５０ｎｍ以下であってもよい。

【0046】

（第三実施形態）
本発明を適用した第三実施形態の切替スイッチ（図示略）は、図１に示す第一実施形態の切替スイッチ９０と同様の構成要素を備えている。第三実施形態においても、導波路１０１と導波路１０２に係る光導波路とは同一構造である。第三実施形態に係る切替スイッチでは、導波路１０１，１０２，１０３の最広部の導波モードを基本モード（Ｅ_１１）と第一高次モード（Ｅ_２１）に制限した構造に関する。

【0047】

導波モードが２モードの場合、２つの導波路の突き合わせにおいて軸ずれが生じた際に、伝搬してきたＥ_１１モードはＥ_２１モードと放射モードに結合される。導波路が数ｋｍなど長い場合には、Ｅ_１１モードとＥ_２１モードの群遅延差によって信号劣化が生じるが、本発明の切替スイッチは１ｍ未満の短い距離を想定しているため群遅延差は考慮する必要がない。また、最広部において２モードであっても、図１に示すように、導波路の幅を狭くして単一モードにすることで、Ｅ_２１モードをカットオフにすることが可能である。第三実施形態は、最広部を２モード導波にすることで、Ｅ_１１モードのＭＦＤを拡大することで軸ずれ損失を低減させることが可能な構造に関するものである。図７に導波路の幅ｗとΔに対して２モードになる領域（Ｅ_３１モードがカットオフされる領域）を計算した結果を示す。図７（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ導波路の高さｈを４μｍ、６μｍ、８μｍに設定した場合のＦＥＭによる計算結果である。

【0048】

図７（ａ）と図４（ａ）に示すように、導波路１０１，１０２，１０３の高さｈを４μｍに設定した場合において、導波路１０１，１０２，１０３の幅ｗを１８．８μｍ、Δを０．４％とした場合に、波長１５５０ｎｍでは軸ずれ量が５μｍの時に、接続損失を約５．７ｄＢ改善することができる。

【0049】

図７（ｂ）と図４（ｂ）に示すように、導波路１０１，１０２，１０３の高さｈを６μｍに設定した場合において、から導波路１０１，１０２，１０３の幅ｗを１８．８μｍ、Δを０．３５％とした場合に、波長１５５０ｎｍでは軸ずれ量が５μｍの時に、接続損失を約５ｄＢ改善することができる。

【0050】

図７（ｃ）と図４（ｃ）に示すように、導波路１０１，１０２，１０３の高さｈを８μｍに設定した場合において、導波路１０１，１０２，１０３の幅ｗを１８．８μｍ、Δを０．２８％とした場合に、波長１５５０ｎｍでは軸ずれ量が５μｍの時に、接続損失を約５ｄＢ改善することができる。

【0051】

以上説明した切り替えスイッチによれば、光ファイバの特性を活かし、特にＳＭＦにおいて単一モードを保持し、機械的な精度の誤差を許容するような低損失かつフレネル反射を抑えた切替スイッチ９０を実現することができる。
具体的には、ＳＭＦの伝搬精度の高さと挿入損失の低さを保持した上で、導波路１０２，１０３を光の切り替えスイッチの土台部の長手方向Ｄ１に移動させ、導波路１０１を土台部の長手方向に直交する短手方向Ｄ２に移動可能させれば、所望の導波路１０１，１０２，１０３同士の接続を極めて容易に行うことができる。

【0052】

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【0053】

例えば、調芯機構１３０の嵌合部１２０と被嵌合部１２２は、上面視においてＶ字状に限らず、矩形状やＵ字状に形成されていてもよい。また、調芯機構１３０の嵌合部１２０と被嵌合部１２２は、導波路１０１，１０２，１０３の光軸方向（即ち、軸線方向Ｊに平行する方向）に突出して設けられている突起や溝に限定されず、土台１００の厚み方向に形成されている突起や溝であっても構わない。

【産業上の利用可能性】

【0054】

本発明の光の切り替えスイッチは、光ファイバを通ってきた光を受けて、複数ある光路の中から選択した１つの光路に光を入力する目的を有する応用分野に広く利用可能である。
また、このような光の切替スイッチを緊急時に、ユーザの緊急信号発信源としても使用することができる。その際には、導波路１０１，１０２，１０３において何れのコア部同士を接続するかということによって、個別情報の発信が可能となる。

【符号の説明】

【0055】

９０…切替スイッチ
１０１，１０２，１０３…導波路
１０５，１０６…調芯部
１２７…出力ポート
１２９…入力ポート
１２０…嵌合部
１２２…被嵌合部
１３０…調芯機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】