技術分野
主に光ファイバネットワークにおいてシングルモード光ファイバを用いた光線路の経路を切り替えるために用いる光スイッチ
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
しかしながら、前述の非特許文献1に記載の従来技術においては、さらなる低電力化および小型化、経済化が困難であるという問題がある。具体的には、前述の光ファイバV溝ステージあるいはプリズムを並行移動させる方式では、一般に駆動源にモータが用いられるが、ステージ等の重量物を直動させる機構のため、一定以上のトルクがモータに必要となり、必要トルクを維持するために相応の出力を得るための消費電力を要する。また、シングルモード光ファイバを用いた光軸調心には、1μm以下程度の精度が必要であることから、モータの回転運動を直動運動に変換させる機構(一般にはボールねじが用いられる)において、サブμmステップの直動運動に変換させる必要がある。通常用いられる出力側の光ファイバアレイの光ファイバピッチが光ファイバのクラッド外径125μmあるいは光ファイバの被覆外径250μm程度である。この光ファイバピッチを維持したまま設置する光ファイバの本数を多くすると、出力側の光ファイバアレイが大きくなる。その結果、直動運動の距離が延び、モータの実駆動時間は長くせざるを得ず、消費電力が増大するという課題があった。このため、一般にこのような光ファイバ型機械式光スイッチは数百mW以上の電力を要する。また、光コネクタを用いたロボットアーム方式は、光コネクタあるいはフェルールを挿抜制御するロボットアームそのものに数十W以上の大きな電力を要してしまうという課題があった。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
目的を達成するため、本開示の光スイッチは、入力側マルチコア光ファイバ又は出力側マルチコア光ファイバの一方のみを容易に軸回転させる機構と、回転に伴う損失をなくすための間隙及びクリアランスと、を設ける。
発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋
本開示によれば、低消費電力であり、かつ、複雑な組立工程を要しない機構により外的要因に対して安定的な光学特性を実現できる光スイッチを提供することができる。
この特許の権利範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】
本発明の実施形態の一例を示す図である。
【図2】
本発明の実施形態を示すブロック構成図である。
【図3】
本発明のマルチコア光ファイバの構造を表した模式図である。
【図4】
本発明の光結合部の詳細を示す模式図である。
【図5】
フェルール外径とスリーブ内径のクリアランスに対する過剰損失の関係の一例を示す図である。
【図6】
光ファイバの間隙に対する過剰損失の関係の一例を示す図である。
【図7】
本発明の実施形態1に係る光結合部の篏合形態を表す模式図である。
【図8】
コア配置半径に対する最大の静止角度精度の関係の一例を示す図である。
【図9】
本発明の実施形態2に係る光結合部の篏合形態を表す模式図である。
【図10】
本発明の実施形態2に係る光結合部の出力側の断面を表した模式図である。
S00:前段光スイッチ
S01:入力側光ファイバ
S02:光スイッチ間光ファイバ
S03:後段光スイッチ
S04:出力側光ファイバ
S1:入力側シングルコア光ファイバ
S2:ファンイン
S3:回転止め機構
S4:複数のコアを有するマルチコア光ファイバあるいは複数のシングルコア光ファイバを溶融延伸したバンドル光ファイバ
S5:間隙
S6:複数のコアを有するマルチコア光ファイバあるいは複数のシングルコア光ファイバを溶融延伸したバンドル光ファイバ
S7:自由回転機構
S8:アクチュエータ
S9:ファンアウト
S10:出力側シングルコア光ファイバ
S11:制御回路
S12:余長部
S13:光結合部
S14:コア配置半径
S15:光ファイバクラッド径
S16:入力側フェルール
S17:出力側フェルール
S18:スリーブ
S19:フェルール外径
S20:スリーブ内径
S21:反射防止膜
S22:入力側フランジ
S23:出力側フランジ
S24:スリーブ軸方向の長さ
S25:固定ネジ
S26:ベアリング
S27:固定治具
S28:ベアリング
S29:フランジ回転治具
S30:クリアランス
S31:コア
S32:クラッド
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