特開 2024-62148 光ファイババンドルおよび光スイッチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024062148

(43)【公開日】2024-05-09

(54)【発明の名称】光ファイババンドルおよび光スイッチ

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/04 20060101AFI20240430BHJP

   G02B 6/35 20060101ALI20240430BHJP

   G02B 6/02 20060101ALI20240430BHJP

   G02B 6/26 20060101ALI20240430BHJP

【ＦＩ】

G02B6/04 B

G02B6/35

G02B6/02 461

G02B6/26

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022169961

(22)【出願日】2022-10-24

(71)【出願人】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100136722

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼木 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100174399

【弁理士】

【氏名又は名称】寺澤 正太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100182006

【弁理士】

【氏名又は名称】湯本 譲司

(72)【発明者】

【氏名】島川 修

(72)【発明者】

【氏名】田澤 英久

(72)【発明者】

【氏名】田中 正人

【テーマコード（参考）】

2H137

2H141

2H250

【Ｆターム（参考）】

2H137AA04

2H137AB01

2H137BA16

2H137BA18

2H137BC08

2H137BC51

2H137BC61

2H137CA15A

2H141MA15

2H141MB40

2H141MC04

2H141MD03

2H141ME01

2H141ME06

2H141ME09

2H250AC63

2H250AC64

2H250AC94

2H250AC95

2H250AC97

2H250CA03

2H250CA42

2H250CD22

2H250CZ11

(57)【要約】

【課題】マルチコアファイバにおける接続先の切り替えを行うことができる光ファイババンドルおよび光スイッチを提供する。
【解決手段】一実施形態に係る光ファイババンドルでは、断面において、第１マルチコアファイバのコアの配置、および第２マルチコアファイバのコアの配置が互いに同一であり、第３マルチコアファイバのコアの配置、および第４マルチコアファイバのコアの配置が互いに同一であり、かつ、第１マルチコアファイバを第１マルチコアファイバの周方向に１８０°回転させたときの第１マルチコアファイバのコアの配置が、第４マルチコアファイバのコアの配置と同一である。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

４本以上のマルチコアファイバと、
前記４本以上のマルチコアファイバを束ねて保持するフェルールと、
を備え、
前記４本以上のマルチコアファイバのうちの第１マルチコアファイバ、第２マルチコアファイバ、第３マルチコアファイバ、および第４マルチコアファイバは、各前記マルチコアファイバが延在する方向に直交する平面で切断したときの断面において、前記マルチコアファイバそれぞれの外形中心位置を結ぶ線が正方形状をなすように配置されており、
前記断面において、
前記第１マルチコアファイバおよび前記第２マルチコアファイバがこの順で第１方向に沿って並び、
前記第１マルチコアファイバおよび前記第４マルチコアファイバがこの順で前記第１方向に直交する第２方向に沿って並び、かつ、
前記第４マルチコアファイバおよび前記第３マルチコアファイバがこの順で前記第１方向に沿って並んでおり、
前記断面において、
前記第１マルチコアファイバのコアの配置、および前記第２マルチコアファイバのコアの配置が互いに同一であり、
前記第３マルチコアファイバのコアの配置、および前記第４マルチコアファイバのコアの配置が互いに同一であり、かつ、
前記第１マルチコアファイバを前記第１マルチコアファイバの周方向に１８０°回転させたときの前記第１マルチコアファイバのコアの配置が、前記第４マルチコアファイバのコアの配置と同一である、
光ファイババンドル。

【請求項2】

前記フェルールは、前記４本以上のマルチコアファイバが挿入される１つの光ファイバ保持孔を有し、
前記断面において、前記光ファイバ保持孔は長方形状を呈する、
請求項１に記載の光ファイババンドル。

【請求項3】

前記フェルールは、前記４本以上のマルチコアファイバが挿入される１つの光ファイバ保持孔を有し、
前記断面において、前記光ファイバ保持孔は円形状を呈する、
請求項１に記載の光ファイババンドル。

【請求項4】

前記フェルールは、前記４本以上のマルチコアファイバのそれぞれが挿入される複数の光ファイバ保持孔を有する、
請求項１に記載の光ファイババンドル。

【請求項5】

前記第１マルチコアファイバ、前記第２マルチコアファイバ、前記第３マルチコアファイバ、および前記第４マルチコアファイバのうち、
１つのマルチコアファイバから光を出射し、
前記１つのマルチコアファイバ以外の２つのマルチコアファイバは前記光の出射によって反射した反射光を受光し、
前記断面における前記２つのマルチコアファイバのコアの配置が互いに同一である、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光ファイババンドル。

【請求項6】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光ファイババンドルと、
前記光ファイババンドルから出射した光を反射するミラーと、
前記光ファイババンドルから出射した光の光路に挿抜されるプリズムと、
を備える、
光スイッチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光ファイババンドルおよび光スイッチに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、光スイッチが記載されている。光スイッチは、互いに対向する一対のＧＲＩＮレンズと、一対のＧＲＩＮレンズの間に挿抜されるミラーとを備える。光スイッチは、各ＧＲＩＮレンズのミラーとは反対側に延在する複数の光ファイバと、複数の光ファイバを保持するスリーブとを有する。光スイッチでは、一対のＧＲＩＮレンズの間にミラーが挿抜されることによって、接続先の光ファイバを切り替えることが可能とされている。

【0003】

特許文献２には、ミラーブロックを備えた光スイッチが記載されている。ミラーブロックは、第１の光反射面と、第１の光反射面に隣接する位置に設けられる第２の光反射面とを有する。第１の光反射面はＶ字状を呈する。第２の光反射面はＷ字状を呈する。光スイッチでは、光を反射させる領域が電磁石によって第１の光反射面または第２の光反射面に切り替えられる。

【0004】

特許文献３には、互いに対向する多心コリメータと、２枚の透過プリズムとを備えた光スイッチが記載されている。多心コリメータは、光ファイバと、光ファイバを保持するフェルールと、フェルールと透過プリズムの間に位置するコリメートレンズとを有する。光スイッチは、各透過プリズムを光軸回りに回転させるプリズム回転機構を備える。プリズム回転機構が透過プリズムを回転させることにより、接続先の光ファイバが切り替えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許第５７４２７１２号明細書

【特許文献2】特開２００４－３７６５２号公報

【特許文献3】米国特許出願公開第２００３／０１５２３１２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、特に近年、データ伝送容量が増え続けており、データ伝送容量の増大に合わせて複数のコアを有するマルチコアファイバを用いた空間分割多重伝送技術の開発が進んでいる。一方、シングルコアファイバが用いられたネットワークでは、光ファイバの線路で故障が生じた場合に備えた光スイッチが知られている。この光スイッチによってシングルコアファイバにおける接続先の切り替えを行うこと可能である。しかしながら、マルチコアファイバにおいては、マルチコアファイバの各コアを一旦シングルコアファイバに分割接続しなければ接続先の切り替えを行うことができないという課題がある。

【0007】

本開示は、マルチコアファイバにおける接続先の切り替えを行うことができる光ファイババンドルおよび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】

【0008】

本開示に係る光ファイババンドルは、４本以上のマルチコアファイバと、４本以上のマルチコアファイバを束ねて保持するフェルールと、を備える。４本以上のマルチコアファイバのうちの第１マルチコアファイバ、第２マルチコアファイバ、第３マルチコアファイバ、および第４マルチコアファイバは、各マルチコアファイバが延在する方向に直交する平面で切断したときの断面において、マルチコアファイバそれぞれの外形中心位置を結ぶ線が正方形状をなすように配置されている。断面において、第１マルチコアファイバおよび第２マルチコアファイバがこの順で第１方向に沿って並び、第１マルチコアファイバおよび第４マルチコアファイバがこの順で第１方向に直交する第２方向に沿って並び、かつ、第４マルチコアファイバおよび第３マルチコアファイバがこの順で第１方向に沿って並んでいる。断面において、第１マルチコアファイバのコアの配置、および第２マルチコアファイバのコアの配置が互いに同一であり、第３マルチコアファイバのコアの配置、および第４マルチコアファイバのコアの配置が互いに同一であり、かつ、第１マルチコアファイバを第１マルチコアファイバの周方向に１８０°回転させたときの第１マルチコアファイバのコアの配置が、第４マルチコアファイバのコアの配置と同一である。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、マルチコアファイバにおける接続先の切り替えを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態に係る光スイッチを示す斜視図である。

【図2】図２は、図１の光スイッチを示す断面図である。

【図3】図３は、図１の光スイッチの光路を模式的に示す図である。

【図4】図４は、図１の光スイッチの光路を模式的に示す図である。

【図5】図５は、プリズム抜去時およびプリズム挿入時のそれぞれにおける光路を模式的に示す図である。

【図6】図６は、実施形態に係る光ファイババンドルの断面を示す図である。

【図7】図７は、実施形態に係る光ファイババンドルにおける光路のパターンを模式的に示す図である。

【図8】図８は、変形例に係る光ファイババンドルにおける光路のパターンを模式的に示す図である。

【図9】図９は、変形例に係る光ファイババンドルの断面を示す図である。

【図10】図１０は、図９とは異なる光ファイババンドルの断面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示に係る光ファイババンドルおよび光スイッチの実施形態を列挙して説明する。一実施形態に係る光ファイババンドルは、（１）４本以上のマルチコアファイバと、４本以上のマルチコアファイバを束ねて保持するフェルールと、を備える。４本以上のマルチコアファイバのうちの第１マルチコアファイバ、第２マルチコアファイバ、第３マルチコアファイバ、および第４マルチコアファイバは、各マルチコアファイバが延在する方向に直交する平面で切断したときの断面において、マルチコアファイバそれぞれの外形中心位置を結ぶ線が正方形状をなすように配置されている。断面において、第１マルチコアファイバおよび第２マルチコアファイバがこの順で第１方向に沿って並び、第１マルチコアファイバおよび第４マルチコアファイバがこの順で第１方向に直交する第２方向に沿って並び、かつ、第４マルチコアファイバおよび第３マルチコアファイバがこの順で第１方向に沿って並んでいる。断面において、第１マルチコアファイバのコアの配置、および第２マルチコアファイバのコアの配置が互いに同一であり、第３マルチコアファイバのコアの配置、および第４マルチコアファイバのコアの配置が互いに同一であり、かつ、第１マルチコアファイバを第１マルチコアファイバの周方向に１８０°回転させたときの第１マルチコアファイバのコアの配置が、第４マルチコアファイバのコアの配置と同一である。

【0012】

この光ファイババンドルでは、第１マルチコアファイバの各コアから出射した光は、例えばミラーにおいて反射され、第３マルチコアファイバの各コアに入射する。光ファイババンドルと当該ミラーとの間にプリズムが介在すると、第１マルチコアファイバの各コアから出射した光は、第３マルチコアファイバに隣接する第４マルチコアファイバの各コアに入射する。このように、光ファイババンドルとミラーとの間にプリズムを挿抜することによって、第１マルチコアファイバが出射した光の接続先を第３マルチコアファイバまたは第４マルチコアファイバから選択できる。さらに、光を出射させるマルチコアファイバを第１マルチコアファイバから変更した場合には、接続先のマルチコアファイバを変更することができる。したがって、マルチコアファイバにおける接続先の切り替えを行うことができる。このように、接続先のマルチコアファイバを選択できるので、光学特性が良好な光ファイバの選択幅を広げることができる。

【0013】

（２）上記（１）において、フェルールは、４本以上のマルチコアファイバが挿入される１つの光ファイバ保持孔を有してもよい。断面において、光ファイバ保持孔は長方形状を呈してもよい。この場合、フェルールの光ファイバ保持孔を画成する内面とマルチコアファイバとの間に形成される隙間を低減でき、当該隙間に充填される接着剤の量を減らすことができる。光ファイバ保持孔が長方形状を呈することにより、回転させたときの各マルチコアファイバの位置を把握しやすくすることができる。

【0014】

（３）上記（１）において、フェルールは、４本以上のマルチコアファイバが挿入される１つの光ファイバ保持孔を有し、断面において、光ファイバ保持孔は円形状を呈していてもよい。この場合、光ファイバ保持孔が円形状を呈することにより、フェルールにおける光ファイバ保持孔の形成を容易に、かつ高精度に行うことができる。

【0015】

（４）上記（１）において、フェルールは、４本以上のマルチコアファイバのそれぞれが挿入される複数の光ファイバ保持孔を有してもよい。この場合、各マルチコアファイバを各光ファイバ保持孔に挿入することが可能である。

【0016】

（５）上記（１）から（４）のいずれかにおいて、第１マルチコアファイバ、第２マルチコアファイバ、第３マルチコアファイバ、および第４マルチコアファイバのうち、１つのマルチコアファイバから光を出射し、当該１つのマルチコアファイバ以外の２つのマルチコアファイバは光の出射によって反射した反射光を受光してもよい。断面における当該２つのマルチコアファイバのコアの配置が互いに同一であってもよい。この場合、１つのマルチコアファイバが出射した光の接続先を当該２つのマルチコアファイバから選択することができる。

【0017】

（６）一実施形態に係る光スイッチは、（１）から（５）のいずれかの光ファイババンドルと、光ファイババンドルから出射した光を反射するミラーと、光ファイババンドルから出射した光の光路に挿抜されるプリズムと、を備えてもよい。この場合、光ファイババンドルに束ねられている複数のマルチコアファイバのうちの１つから出射した光は、ミラーにおいて反射されて当該１つとは異なるマルチコアファイバに結合する。そして、光ファイババンドルとミラーとの間にプリズムが挿入される場合には、当該１つから出射した光は、当該異なるマルチコアファイバとは更に異なるマルチコアファイバに結合する。したがって、プリズムの挿抜によって接続先のマルチコアファイバを切り替えることができる。

【0018】

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態に係る光ファイババンドルおよび光スイッチの具体例を以下で図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示され、特許請求の範囲と均等の範囲における全ての変更が含まれることが意図される。図面の説明において同一または相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化または誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載したものに限定されない。

【0019】

図１は、一例としての光スイッチ１を示す斜視図である。図２は、光スイッチ１を示す縦断面図である。図１および図２に示されるように、光スイッチ１は、例えば、第１基板２と、第１基板２に搭載された第２基板３およびプリズム挿抜装置４とを備える。第１基板２は、第１方向Ｄ１に厚みを有する。第１基板２は、第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２、および第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２の双方に交差する第３方向Ｄ３に延在する主面２ｂを有する。実施形態において、第１方向Ｄ１は第１基板２の厚さ方向であり、第２方向Ｄ２は第１基板２の短手方向であり、第３方向Ｄ３は第１基板２の長手方向である。一例として、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２および第３方向Ｄ３は互いに直交している。

【0020】

第２基板３およびプリズム挿抜装置４は、第１基板２の主面２ｂに搭載される。主面２ｂにおいて、第２基板３およびプリズム挿抜装置４は第３方向Ｄ３に沿って並んでいる。プリズム挿抜装置４は、例えば、電磁リレー（電磁継電器）と同等の機能を有する。この場合、プリズム挿抜装置４は、電磁石ユニット４ｂと、電磁石ユニット４ｂによる駆動力を受けて揺動する揺動部材４ｃと、電磁石ユニット４ｂから突出する複数の電極４ｇとを有する。

【0021】

電磁石ユニット４ｂは、例えば、電磁石（不図示）と、揺動部材４ｃを付勢するバネ（不図示）と、当該電磁石およびバネを収容する筐体４ｔとを有する。電極４ｇは、電磁石ユニット４ｂの電磁石に電圧を印加する。プリズム挿抜装置４は、さらに、電磁石ユニット４ｂおよび揺動部材４ｃから第２基板３に向かって延び出すアーム４ｄと、プリズム１０とを有する。アーム４ｄは電磁石ユニット４ｂおよび揺動部材４ｃから延び出す部分である延出部４ｆを有し、プリズム１０は延出部４ｆに取り付けられている。

【0022】

例えば、第１基板２は穴あき基板である。この場合、第１基板２は、第１基板２を第１方向Ｄ１に貫通する複数の貫通孔２ｃを有する。例えば、第１方向Ｄ１に沿って第１基板２を見た場合において、複数の貫通孔２ｃは格子状に配列されている。複数の貫通孔２ｃのいずれかにはプリズム挿抜装置４の電極４ｇが通される。電極４ｇは、電磁石ユニット４ｂに電圧を印加するために設けられる。すなわち、複数の電極４ｇが光スイッチ１の外部から電磁石ユニット４ｂに電圧を印加する。

【0023】

以下では、電磁石ユニット４ｂから電極４ｇが延び出す方向を「下」、「下方」または「下側」とし、電磁石ユニット４ｂから電極４ｇが延び出す方向の反対方向を「上」、「上方」または「上側」として説明することがある。しかしながら、これらの方向は、説明の便宜のためのものであり、各部品の配置位置または方向等を限定するものではない。

【0024】

例えば、電磁石ユニット４ｂは箱状を呈する。例えば、揺動部材４ｃは、電磁石ユニット４ｂの電極４ｇとは反対側に位置する上面に固定された支点４ｊと、支点４ｊからプリズム１０に向かって延びる第１揺動部４ｋと、支点４ｊから第１揺動部４ｋとは反対方向に延びる第２揺動部４ｐとを有する。例えば、揺動部材４ｃは上方に突出する凸部４ｑを有し、凸部４ｑにアーム４ｄが固定されている。より具体的には、アーム４ｄは揺動部材４ｃに対向する下面４ｒと下面４ｒから窪む凹部４ｓとを有し、揺動部材４ｃの凸部４ｑが凹部４ｓに嵌まり込んだ状態でアーム４ｄが揺動部材４ｃに固定されている。

【0025】

揺動部材４ｃの動作の例について説明する。電磁石ユニット４ｂの前述した電磁石は電圧が印加されたときに第１揺動部４ｋを吸着し、例えば、電磁石ユニット４ｂの前述したバネは第２揺動部４ｐを下方に付勢する。電磁石ユニット４ｂに電圧が印加されると、電磁石の磁力によって第１揺動部４ｋが電磁石ユニット４ｂに吸い寄せられる。第１揺動部４ｋが電磁石ユニット４ｂに吸い寄せられると、支点４ｊに対して第１揺動部４ｋ、延出部４ｆおよびプリズム１０が下方に移動する。電磁石ユニット４ｂへの通電が停止すると、バネの付勢力によって第２揺動部４ｐが支点４ｊに対して下方に移動する。支点４ｊに対して第２揺動部４ｐが下方に移動すると、第１揺動部４ｋ、延出部４ｆおよびプリズム１０が上方に移動する。以上は１つの電磁石とバネで２つのポジション（状態）が得られる電磁石ユニットであるが、電磁石を２つ搭載し、プラスの電圧とマイナスの電圧で２つのポジションが得られる電磁石ユニットを使用してもよい。

【0026】

第２基板３は、例えば、延出部４ｆおよびプリズム１０の下方に配置されている。光スイッチ１は、第２基板３に搭載されるミラー１５および光ファイババンドル２０をさらに有する。光ファイババンドル２０は、例えば、コリメータを構成する。光ファイババンドル２０とミラー１５の間には、プリズム１０が挿入および抜去されるプリズム挿抜空間Ｓが形成されている。プリズム挿抜空間Ｓには、下方に移動したプリズム１０が挿入される。プリズム１０が上方に移動することによってプリズム挿抜空間Ｓからプリズム１０が抜去される。

【0027】

第２基板３は、光ファイババンドル２０が搭載される第１搭載面３ｂと、ミラー１５が搭載される第２搭載面３ｃとを有する。第２搭載面３ｃは、第１搭載面３ｂと電磁石ユニット４ｂとの間に形成されている。第１搭載面３ｂおよび第２搭載面３ｃのそれぞれは、第２方向Ｄ２および第３方向Ｄ３の双方に延在している。例えば、第１基板２の主面２ｂに対する第２搭載面３ｃの高さは、第１基板２の主面２ｂに対する第１搭載面３ｂの高さよりも高い。第２搭載面３ｃにはミラー１５が接着剤によって固定されており、第１搭載面３ｂには光ファイババンドル２０が接着剤によって固定されている。

【0028】

光ファイババンドル２０は、ミラー１５またはプリズム１０に対向するレンズ２１と、レンズ２１から見てミラー１５またはプリズム１０とは反対側に位置する複数のマルチコアファイバ２２と、複数のマルチコアファイバ２２を保持する筒状のフェルール２３とを有する。図１および図２では、複数のマルチコアファイバ２２を簡略化して示している。光ファイババンドル２０は、さらに、レンズ２１およびフェルール２３を保持する第１ガラスチューブ２４と、第１ガラスチューブ２４から見てミラー１５から遠い位置においてフェルール２３を保持する第２ガラスチューブ２５とを有する。第２ガラスチューブ２５は、手で光ファイババンドル２０を把持しやすくするために設けられる。しかしながら、第２ガラスチューブ２５を省略することも可能である。

【0029】

図３および図４は、プリズム１０の挿抜時における光ファイババンドル２０の光学系を模式的に示す図である。図３および図４に示されるように、光ファイババンドル２０では、複数のマルチコアファイバ２２のうちのいずれかがレンズ２１を介してミラー１５またはプリズム１０に光Ｌを出射する。例えば、プリズム１０は、光ファイババンドル２０からの光Ｌが入射する第１面１１と、第１面１１とは反対方向を向いておりミラー１５からの光Ｌが入射する第２面１２とを有する。第１面１１は、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２の双方に延在している。第２面１２は、第２方向Ｄ２に延在するとともに、第１方向Ｄ１に対して傾斜する方向に延在している。第２面１２は、下方に向かうに従ってプリズム１０が薄くなるように第１方向Ｄ１に対して傾斜している。

【0030】

図５は、プリズム挿抜空間Ｓからプリズム１０が抜去されているとき、およびプリズム挿抜空間Ｓにプリズム１０が挿入されているときにおける光ファイババンドル２０の光学系を拡大して示す模式図である。図３および図５に示されるように、プリズム１０が抜去されている状態において、フェルール２３の軸線Ｘよりも上方に位置するマルチコアファイバ２２が光Ｌを出射すると、ミラー１５において反射した光Ｌは軸線Ｘよりも下方に位置するマルチコアファイバ２２に入射する。このとき、光Ｌが入射するマルチコアファイバ２２、および光Ｌを出射したマルチコアファイバ２２は、軸線Ｘに対して互いに対称となる位置に配置されている。

【0031】

図４および図５に示されるように、プリズム挿抜空間Ｓにプリズム１０が挿入されている状態において、軸線Ｘよりも上方に位置するマルチコアファイバ２２が光Ｌを出射すると、ミラー１５において反射した光Ｌは軸線Ｘよりも上方に位置するマルチコアファイバ２２に入射する。このとき、光Ｌが入射するマルチコアファイバ２２の第１方向Ｄ１の位置、および光Ｌを出射したマルチコアファイバ２２の第１方向Ｄ１の位置、は互いに同一である。

【0032】

図６は、各マルチコアファイバ２２が延在する方向に直交する平面で光ファイババンドル２０を切断したときの断面（以下では単に「断面」と称することがある）を示している。図６に示されるように、光ファイババンドル２０は、４本以上のマルチコアファイバ２２と、４本以上のマルチコアファイバ２２を束ねて保持するフェルール２３とを有する。なお、図６では、マルチコアファイバ２２の数が４である例を示している。

【0033】

フェルール２３は、例えば、４本のマルチコアファイバ２２が挿入される光ファイバ保持孔２３ｂを有する。光ファイバ保持孔２３ｂは、断面において長方形状を呈する。光ファイバ保持孔２３ｂには、フェルール２３にマルチコアファイバ２２を固定するための接着剤が充填される。一例として、断面における光ファイバ保持孔２３ｂの形状は正方形状である。

【0034】

断面では、４本のマルチコアファイバ２２のうちの第１マルチコアファイバ２２Ａ、第２マルチコアファイバ２２Ｂ、第３マルチコアファイバ２２Ｃ、および第４マルチコアファイバ２２Ｄが、マルチコアファイバ２２それぞれの外形中心位置を結ぶ線が正方形をなすように配置されている。以下では、第１マルチコアファイバ２２Ａ、第２マルチコアファイバ２２Ｂ、第３マルチコアファイバ２２Ｃおよび第４マルチコアファイバ２２Ｄを識別して説明する必要がない場合には、これらをマルチコアファイバ２２として説明する。

【0035】

断面において、第１マルチコアファイバ２２Ａおよび第２マルチコアファイバ２２Ｂがこの順で第１方向Ｄ１に沿って並び、かつ、第１マルチコアファイバ２２Ａおよび第４マルチコアファイバ２２Ｄがこの順で第２方向Ｄ２に沿って並んでいる。さらに、断面において、第４マルチコアファイバ２２Ｄおよび第３マルチコアファイバ２２Ｃがこの順で第１方向Ｄ１に沿って並んでいる。

【0036】

各マルチコアファイバ２２は、第３方向Ｄ３に沿って延在する複数のコア２６と、複数のコア２６を覆うクラッド２７とを有する。例えば、複数のコア２６は、断面において複数のコア２６それぞれのコア中心位置を結ぶ線が正方形状をなすように配置された第１コア２６Ａ、第２コア２６Ｂ、第３コア２６Ｃおよび第４コア２６Ｄである。

【0037】

例えば、マルチコアファイバ２２は、第１コア２６Ａ、第２コア２６Ｂ、第３コア２６Ｃおよび第４コア２６Ｄを識別するためのマーカ２８を有していてもよい。断面におけるマーカ２８の位置および各コア２６の位置から、複数のコア２６のうちどのコア２６が第１コア２６Ａ、第２コア２６Ｂ、第３コア２６Ｃまたは第４コア２６Ｄであるかが認識される。

【0038】

第１マルチコアファイバ２２Ａおよび第２マルチコアファイバ２２Ｂのそれぞれの断面において、第１コア２６Ａおよび第２コア２６Ｂがこの順で第１方向Ｄ１に沿って並び、かつ、第１コア２６Ａおよび第４コア２６Ｄがこの順で第２方向Ｄ２に沿って並んでいる。第１マルチコアファイバ２２Ａおよび第２マルチコアファイバ２２Ｂのそれぞれの断面において、第４コア２６Ｄおよび第３コア２６Ｃがこの順で第１方向Ｄ１に沿って並んでいる。

【0039】

一方、第３マルチコアファイバ２２Ｃおよび第４マルチコアファイバ２２Ｄのそれぞれの断面において、第１コア２６Ａおよび第２コア２６Ｂはこの順で第１方向Ｄ１の反対方向に沿って並び、かつ第１コア２６Ａおよび第４コア２６Ｄがこの順で第２方向Ｄ２の反対方向に沿って並んでいる。第３マルチコアファイバ２２Ｃおよび第４マルチコアファイバ２２Ｄのそれぞれの断面において、第４コア２６Ｄおよび第３コア２６Ｃがこの順で第１方向Ｄ１の反対方向に沿って並んでいる。

【0040】

以上のように、断面において、第１マルチコアファイバ２２Ａのコア２６の配置、および第２マルチコアファイバ２２Ｂのコア２６の配置が互いに同一であり、かつ、第３マルチコアファイバ２２Ｃのコア２６の配置、および第４マルチコアファイバ２２Ｄのコア２６の配置が互いに同一である。そして、第１マルチコアファイバ２２Ａを第１マルチコアファイバ２２Ａの周方向Ｄ４に１８０°回転させたときの第１マルチコアファイバ２２Ａのコア２６の配置は、第４マルチコアファイバ２２Ｄのコア２６の配置と同一である。

【0041】

マルチコアファイバ２２への光Ｌの入射および出射についてより詳細に説明する。プリズム１０が抜去されている状態において、第１マルチコアファイバ２２Ａの第１コア２６Ａが光Ｌを出射すると、ミラー１５において反射した光Ｌは第３マルチコアファイバ２２Ｃの第１コア２６Ａに入射する。この状態において、第１マルチコアファイバ２２Ａの第２コア２６Ｂが光Ｌを出射すると、ミラー１５において反射した光Ｌは第３マルチコアファイバ２２Ｃの第２コア２６Ｂに入射する。この場合、第１マルチコアファイバ２２Ａの接続先のマルチコアファイバ２２は第３マルチコアファイバ２２Ｃとなる。

【0042】

以上のように、マルチコアファイバ２２の第１コア２６Ａから出射した光Ｌは、当該マルチコアファイバ２２とは異なるマルチコアファイバ２２の第１コア２６Ａに入射する。同様に、マルチコアファイバ２２の第２コア２６Ｂ、第３コア２６Ｃまたは第４コア２６Ｄから出射した光Ｌは、当該マルチコアファイバ２２とは異なるマルチコアファイバ２２の第２コア２６Ｂ、第３コア２６Ｃまたは第４コア２６Ｄに入射する。

【0043】

そして、プリズム１０が抜去されている状態では、光Ｌが入射するマルチコアファイバ２２（例えば第３マルチコアファイバ２２Ｃ）の各コア２６、および光Ｌを出射したマルチコアファイバ２２（例えば第１マルチコアファイバ２２Ａ）の各コア２６は、断面の中心Ｃに対して互いに点対称となる位置に配置されている。以下では、光Ｌが入射するマルチコアファイバ２２を接続先ポート、光Ｌを出射するマルチコアファイバ２２を共通ポート、と称することがある。

【0044】

一方、プリズム１０が挿入されている状態において、第１マルチコアファイバ２２Ａの第１コア２６Ａが光Ｌを出射すると、ミラー１５において反射した光Ｌは、第４マルチコアファイバ２２Ｄの第１コア２６Ａに入射する。この状態において、第１マルチコアファイバ２２Ａの第２コア２６Ｂが光Ｌを出射すると、ミラー１５において反射した光Ｌは第４マルチコアファイバ２２Ｄの第２コア２６Ｂに入射する。この場合、第１マルチコアファイバ２２Ａの接続先のマルチコアファイバ２２は第４マルチコアファイバ２２Ｄとなる。

【0045】

プリズム１０が挿入されている状態では、マルチコアファイバ２２の第１コア２６Ａから出射した光Ｌは、当該マルチコアファイバ２２に第２方向Ｄ２に沿って隣接するマルチコアファイバ２２の第１コア２６Ａに入射する。同様に、マルチコアファイバ２２の第２コア２６Ｂ、第３コア２６Ｃまたは第４コア２６Ｄから出射した光Ｌは、当該マルチコアファイバ２２に第２方向Ｄ２に沿って隣接するマルチコアファイバ２２の第２コア２６Ｂ、第３コア２６Ｃまたは第４コア２６Ｄに入射する。

【0046】

前述したように、プリズム１０が抜去されている状態では、共通ポートの各コア２６、および接続先ポートの各コア２６は、断面の中心Ｃに対して互いに点対称となる位置に配置されている。これに対し、プリズム１０が挿入されている状態では、共通ポートの各コア２６、および接続先ポートの各コア２６は、共通ポートの中心Ｏ１と接続先ポートの中心Ｏ２とを結ぶ線分の中点Ｍに対して互いに点対称となる位置に配置されている。

【0047】

以上のように、プリズム挿抜空間Ｓに対するプリズム１０の挿抜によって、接続先ポートが切り替えられる。図７は、共通ポートおよび接続先ポートのパターンの例を示している。以下では、プリズム１０が抜去されている状態における接続先ポートを第１接続先ポート、プリズム１０が挿入されている状態における接続先ポートを第２接続先ポートとして説明する。

【0048】

パターン１では、第１マルチコアファイバ２２Ａが共通ポートであり、第３マルチコアファイバ２２Ｃが第１接続先ポート、第４マルチコアファイバ２２Ｄが第２接続先ポートである。このとき、第２マルチコアファイバ２２Ｂはダミーポートである。ダミーポートは、光Ｌの入出射がなされないマルチコアファイバ２２である。共通ポート、第１接続先ポート、第２接続先ポートおよびダミーポートは選択可能である。例えばパターン４では、第４マルチコアファイバ２２Ｄが共通ポートであり、第２マルチコアファイバ２２Ｂが第１接続先ポートであり、第１マルチコアファイバ２２Ａが第２接続先ポートであり、第３マルチコアファイバ２２Ｃがダミーポートである。

【0049】

挿入するプリズム１０の向きが変更されることによって、第１接続先ポートおよび第２接続先ポートを切り替えることが可能である。すなわち、上記の例では、ミラー１５からの光Ｌが入射する第２面１２が下方に向かうに従ってプリズム１０が薄くなるように傾斜するプリズム１０を挿抜した。しかしながら、第２面１２が下方に向かうに従ってプリズム１０が厚くなるように傾斜するプリズム１０を挿抜してもよい。

【0050】

すなわち、上下を逆にしたプリズム１０を挿抜してもよい。この場合、例えばパターン２では、第２マルチコアファイバ２２Ｂが共通ポートであり、第４マルチコアファイバ２２Ｄが第１接続先ポートであり、第３マルチコアファイバ２２Ｃが第２接続先ポートであり、第１マルチコアファイバ２２Ａがダミーポートである。パターン３では、第３マルチコアファイバ２２Ｃが共通ポートであり、第１マルチコアファイバ２２Ａが第１接続先ポートであり、第２マルチコアファイバ２２Ｂが第２接続先ポートであり、第４マルチコアファイバ２２Ｄがダミーポートである。

【0051】

次に、本実施形態に係る光ファイババンドル２０および光スイッチ１から得られる作用効果について説明する。光ファイババンドル２０では、例えば、第１マルチコアファイバ２２Ａの各コア２６から出射した光は、ミラー１５において反射され、第３マルチコアファイバ２２Ｃの各コア２６に入射する。光ファイババンドル２０とミラー１５との間にプリズム１０が介在すると、第１マルチコアファイバ２２Ａの各コア２６から出射した光Ｌは、第３マルチコアファイバ２２Ｃに隣接する第４マルチコアファイバ２２Ｄの各コア２６に入射する。このように、光ファイババンドル２０とミラー１５との間にプリズム１０を挿抜することによって、第１マルチコアファイバ２２Ａが出射した光Ｌの接続先を第３マルチコアファイバ２２Ｃまたは第４マルチコアファイバ２２Ｄから選択できる。

【0052】

さらに、光Ｌが出射するマルチコアファイバ２２（共通ポート）を第１マルチコアファイバ２２Ａから変更した場合には、接続先のマルチコアファイバ２２（接続先ポート）を変更することができる。したがって、マルチコアファイバ２２における接続先の切り替えを行うことができる。このように、接続先のマルチコアファイバ２２を選択できるので、光学特性が良好な光ファイバの選択幅を広げることができる。

【0053】

前述したように、フェルール２３は、４本以上のマルチコアファイバ２２が挿入される光ファイバ保持孔２３ｂを有してもよい。断面において、光ファイバ保持孔２３ｂは長方形状を呈してもよい。この場合、フェルール２３の光ファイバ保持孔２３ｂを画成する内面とマルチコアファイバ２２との間に形成される隙間を低減でき、当該隙間に充填される接着剤の量を減らすことができる。光ファイバ保持孔２３ｂが長方形状を呈することにより、回転させたときの各マルチコアファイバ２２の位置を把握しやすくすることができる。

【0054】

前述したように、第１マルチコアファイバ２２Ａ、第２マルチコアファイバ２２Ｂ、第３マルチコアファイバ２２Ｃ、および第４マルチコアファイバ２２Ｄのうち、１つのマルチコアファイバ２２から光Ｌを出射し、当該１つのマルチコアファイバ２２以外の２つのマルチコアファイバ２２は光Ｌの出射によって反射した反射光を受光する。そして、断面における当該２つのマルチコアファイバ２２のコア２６の配置が互いに同一である。この場合、１つのマルチコアファイバ２２が出射した光Ｌの接続先を２つのマルチコアファイバ２２から選択することができる。

【0055】

本実施形態に係る光スイッチ１は、光ファイババンドル２０と、光ファイババンドル２０から出射した光Ｌを反射するミラー１５と、光ファイババンドル２０から出射した光Ｌの光路に挿抜されるプリズム１０と、を備える。この場合、光ファイババンドル２０に束ねられている複数のマルチコアファイバ２２のうちの１つから出射した光Ｌは、ミラー１５において反射されて当該１つとは異なるマルチコアファイバ２２に結合する。そして、光ファイババンドル２０とミラー１５との間にプリズム１０が挿入される場合には、当該１つから出射した光Ｌは、当該異なるマルチコアファイバ２２とは更に異なるマルチコアファイバ２２に結合する。したがって、プリズム１０の挿抜によって接続先のマルチコアファイバ２２を切り替えることができる。

【0056】

次に、本開示に係る光ファイババンドルの変形例について説明する。変形例に係る光ファイババンドルの一部の構成は、前述した光ファイババンドル２０の一部の構成と同一である。よって、以下では、光ファイババンドル２０の構成と重複する説明を同一の符号を付して適宜省略する。

【0057】

図８は、第１変形例に係る光ファイババンドル３０の複数のマルチコアファイバ３２、およびフェルール２３を示す断面図である。複数のマルチコアファイバ３２は、前述したマルチコアファイバ２２と同様、第１マルチコアファイバ３２Ａ、第２マルチコアファイバ３２Ｂ、第３マルチコアファイバ３２Ｃおよび第４マルチコアファイバ３２Ｄである。各マルチコアファイバ３２は、前述したコア２６とは異なる配置態様とされた複数のコア３６を有する。

【0058】

複数のコア３６は、断面において複数のコア３６それぞれの中心位置を結ぶ線が三角形状をなすように配置された第１コア３６Ａ、第２コア３６Ｂおよび第３コア３６Ｃである。一例として、第１コア３６Ａ、第２コア３６Ｂおよび第３コア３６Ｃは、断面においてそれぞれの中心位置を結ぶ線が正三角形状をなすように配置されている。第１マルチコアファイバ３２Ａおよび第２マルチコアファイバ３２Ｂのそれぞれの断面において、第２コア３６Ｂおよび第３コア３６Ｃがこの順で第２方向Ｄ２に沿って並び、かつ、第１コア３６Ａと第２コア３６Ｂおよび第３コア３６Ｃを結ぶ線分の中点とが、この順で第１方向Ｄ１に沿って並んでいる。

【0059】

一方、第３マルチコアファイバ３２Ｃおよび第４マルチコアファイバ３２Ｄのそれぞれの断面において、第２コア３６Ｂおよび第３コア３６Ｃがこの順で第２方向Ｄ２の反対方向に沿って並び、かつ、第１コア３６Ａと第２コア３６Ｂおよび第３コア３６Ｃを結ぶ線分の中点とが、この順で第１方向Ｄ１の反対方向に沿って並んでいる。

【0060】

以上のように、断面において、第１マルチコアファイバ３２Ａのコア３６の配置、および第２マルチコアファイバ３２Ｂのコア３６の配置が互いに同一であり、かつ、第３マルチコアファイバ３２Ｃのコア３６の配置、および第４マルチコアファイバ３２Ｄのコア３６の配置が互いに同一である。そして、第１マルチコアファイバ３２Ａを第１マルチコアファイバ３２Ａの周方向Ｄ４に１８０°回転させたときの第１マルチコアファイバ３２Ａのコア３６の配置は、第４マルチコアファイバ３２Ｄのコア３６の配置と同一である。

【0061】

マルチコアファイバ３２への光Ｌの入射および出射は、マルチコアファイバ２２への光Ｌの入射および出射と同様である。例えばパターン１のように第１マルチコアファイバ３２Ａが共通ポートである場合、第３マルチコアファイバ３２Ｃが第１接続先ポート、第４マルチコアファイバ３２Ｄが第２接続先ポートである。そして、第２マルチコアファイバ３２Ｂがダミーポートである。マルチコアファイバ３２では、パターン２、パターン３およびパターン４における共通ポート、第１接続先ポート、第２接続先ポートおよびダミーポートの関係もマルチコアファイバ２２の場合と同様である。

【0062】

以上のように、第１変形例に係る光ファイババンドルでは、複数のマルチコアファイバ３２とミラー１５との間にプリズム１０を挿抜することによって、マルチコアファイバ３２が出射した光Ｌの接続先を２つのマルチコアファイバ３２から選択できる。そして、光Ｌを出射するマルチコアファイバ３２（共通ポート）を変更した場合には、接続先のマルチコアファイバ３２（接続先ポート）を変更することができる。したがって、マルチコアファイバ３２における接続先の切り替えを行うことができるので、光ファイババンドル２０の場合と同様の作用効果が得られる。このように、本開示に係る光ファイババンドルおよび光スイッチでは、マルチコアファイバのコアの数、およびコアの配置態様は特に限定されない。

【0063】

次に、第２変形例に係る光ファイババンドル４０について図９を参照しながら説明する。図９に示されるように、第２変形例に係る光ファイババンドル４０は、フェルール２３とは異なるフェルール２３Ａを有する。フェルール２３Ａは、４本のマルチコアファイバ２２が挿入される光ファイバ保持孔２３ｃを有する。光ファイバ保持孔２３ｃは、断面において円形状を呈する。その他は前記実施形態で説明した構成と同一であり、４本のマルチコアファイバ２２のうちの第１マルチコアファイバ２２Ａ、第２マルチコアファイバ２２Ｂ、第３マルチコアファイバ２２Ｃ、および第４マルチコアファイバ２２Ｄが、マルチコアファイバ２２それぞれの外形中心位置を結ぶ線が正方形をなすように配置されている。

【0064】

以上、第２変形例に係る光ファイババンドル４０では、断面において、光ファイバ保持孔２３ｃが円形状を呈する。したがって、光ファイバ保持孔２３ｃが円形状を呈することにより、フェルール２３Ａにおける光ファイバ保持孔２３ｃの形成を容易に、かつ高精度に行うことができる。

【0065】

第３変形例に係る光ファイババンドル５０について図１０を参照しながら説明する。図１０に示されるように、フェルール２３Ｂは、各マルチコアファイバ２２が個別に挿入される光ファイバ保持孔２３ｄを有する。断面において、４つの光ファイバ保持孔２３ｄは、それぞれの内径中心位置を結ぶ線が正方形をなすように配置されている。断面における光ファイバ保持孔２３ｄの外径は、断面における各マルチコアファイバ２２の外径よりも０．５μｍから３．０μｍ大きい。各マルチコアファイバ２２を、断面内でその中心軸まわりに回転調整できるようにするためである。以上、第３変形例に係る光ファイババンドル５０の場合、フェルール２３Ｂは、４本以上のマルチコアファイバ２２のそれぞれが挿入される複数の光ファイバ保持孔２３ｄを有する。この場合、各マルチコアファイバ２２を断面内で精度良く配置することが可能である。

【0066】

以上、本開示に係る光モジュールの実施形態および種々の変形例について説明した。しかしながら、本発明は、前述した実施形態または実施例に限定されない。すなわち、本発明が特許請求の範囲に記載された要旨を変更しない範囲において種々の変形及び変更が可能であることは、当業者によって容易に認識される。例えば、光ファイババンドルおよび光スイッチの各部品の形状、大きさ、数、材料及び配置態様は、前述した内容に限られず適宜変更可能である。

【0067】

例えば、前述の実施形態では、４本のマルチコアファイバ２２を保持するフェルール２３を有する光ファイババンドル２０について説明した。しかしながら、フェルールが保持するマルチコアファイバの数は、４本より多くてもよい。例えば、光ファイババンドル２０は複数のダミーポートを備えていてもよい。具体例として、１本のマルチコアファイバ２２が共通ポート、当該１本のマルチコアファイバ２２とは異なる２本のマルチコアファイバ２２が接続先ポートであり、共通ポートおよび接続先ポート以外に複数のダミーポートが設けられていてもよい。例えば、複数のダミーポートのいずれかは、断面における複数のマルチコアファイバ２２の間、または断面における複数のマルチコアファイバ２２の外側、に配置されていてもよい。このように、ダミーポートの数および配置態様は適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0068】

１…光スイッチ
２…第１基板
２ｂ…主面
２ｃ…貫通孔
３…第２基板
３ｂ…第１搭載面
３ｃ…第２搭載面
４…プリズム挿抜装置
４ｂ…電磁石ユニット
４ｃ…揺動部材
４ｄ…アーム
４ｆ…延出部
４ｇ…電極
４ｊ…支点
４ｋ…第１揺動部
４ｐ…第２揺動部
４ｑ…凸部
４ｒ…下面
４ｓ…凹部
４ｔ…筐体
１０…プリズム
１１…第１面
１２…第２面
１５…ミラー
２０…光ファイババンドル
２１…レンズ
２２…マルチコアファイバ
２２Ａ…第１マルチコアファイバ
２２Ｂ…第２マルチコアファイバ
２２Ｃ…第３マルチコアファイバ
２２Ｄ…第４マルチコアファイバ
２３，２３Ａ，２３Ｂ…フェルール
２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ…光ファイバ保持孔
２４…第１ガラスチューブ
２５…第２ガラスチューブ
２６…コア
２６Ａ…第１コア
２６Ｂ…第２コア
２６Ｃ…第３コア
２６Ｄ…第４コア
２７…クラッド
２８…マーカ
３０…光ファイババンドル
３２…マルチコアファイバ
３２Ａ…第１マルチコアファイバ
３２Ｂ…第２マルチコアファイバ
３２Ｃ…第３マルチコアファイバ
３２Ｄ…第４マルチコアファイバ
３６…コア
３６Ａ…第１コア
３６Ｂ…第２コア
３６Ｃ…第３コア
４０，５０…光ファイババンドル
Ｃ…中心
Ｄ１…第１方向
Ｄ２…第２方向
Ｄ３…第３方向
Ｄ４…周方向
Ｌ…光
Ｍ…中点
Ｏ１，Ｏ２…中心
Ｓ…プリズム挿抜空間
Ｘ…軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】