JP4368074B2 - 光スイッチ装置 - Google Patents
光スイッチ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4368074B2 JP4368074B2 JP2001218570A JP2001218570A JP4368074B2 JP 4368074 B2 JP4368074 B2 JP 4368074B2 JP 2001218570 A JP2001218570 A JP 2001218570A JP 2001218570 A JP2001218570 A JP 2001218570A JP 4368074 B2 JP4368074 B2 JP 4368074B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- switch module
- switch
- planar
- coupling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 226
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 43
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 43
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 43
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 34
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Images
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
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/35—Optical coupling means having switching means
- G02B6/354—Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
- G02B6/3554—3D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a volume
- G02B6/3556—NxM switch, i.e. regular arrays of switches elements of matrix type constellation
-
- 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
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/43—Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections
-
- 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
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
-
- 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
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/35—Optical coupling means having switching means
- G02B6/351—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements
- G02B6/3512—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being reflective, e.g. mirror
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は光スイッチ装置に関する。
【0002】
近年、大容量光通信が急速に普及しており、このために例えばWDM技術を活用して光ルートのパス変更を制御可能とする光クロスコネクト装置が重要な位置を占めるようになっている。
【0003】
本発明は例えば上記のような光クロスコネクト装置に実装して好適な光スイッチ装置について述べる。
【0004】
【従来の技術】
図17は光スイッチ装置の一般的な構成を示す図である。
【0005】
本図において、参照番号1は光スイッチ装置を示す。
【0006】
該装置1は、基板2と該基板2上にマトリクス状に配列された複数の光学素子5とから主として構成される。
【0007】
例えば#1〜#Nのチャネルから入力された光信号は、それぞれ対応する光入力ポート3から装置1内に入り、一方、例えば#1〜#Mのチャネルにそれぞれ対応する光出力ポート4を介して、光信号が装置1から出力されて、全体としてN×M光スイッチ装置1が構成される。
【0008】
いずれの光入力ポート3からの光信号を、いずれの光出力ポート4へ導くかは、光学素子5の状態によって決まる。今、一例として点線で図示する光学素子5がオンになると、ここで光信号は反射され、図示する入力側光パスPinおよび出力側光パスPoutを通して、入力側光信号#1は出力側光信号#3にスイッチされる。
【0009】
ところで前述したWDM(Wavelength Division Multiplex)技術の進展につれて、1ファィバ(図17の3#1〜3#Nの各々や4#1〜4#Mの各々に対応)で搬送される波長の数は数100にも及んでいる。そうすると、1つの装置1に入力されるファイバの数が数10としても、1000×1000規模程度の光スイッチ機能が必要となり、光スイッチ装置1はかなり大規模なものになる。
【0010】
このような大規模な光スイッチ装置1の基板2上の各クロスポイントに実装するのに好適な公知の光学素子5としては例えば液晶ホログラムがある。しかしこれよりさらに好適な光学素子5として、光通過/反射素子を挙げることができる。その光通過/反射素子の実用的な具体例としては、マイクロマシンをなす前述したMEMS(Micro Electronic Mechanical System)による光通過/反射素子がある。
【0011】
本発明は、図17の光学素子5として光通過/反射素子、特にMEMSによる光通過/反射素子を用いた場合について主として説明する。
【0012】
図18はMEMSによる光通過/反射素子を用いた光スイッチ装置を示す図である。
【0013】
本図の光スイッチ装置10は、図17の光学素子5として、MEMSによる光通過/反射素子12(12′)を用いている。なお、3#1〜3#N,4#1〜4#M,Pin,Pout等の意味は前述したとおりである。
【0014】
MEMS技術によれば、シリコンの基板2上に微小ミラーを多数作成することができ、これによりきわめて大容量の空間光スイッチ装置を実現することができる。この微小ミラーがすなわち上記の光通過/反射素子12(12′)である。
【0015】
同素子12′は光パスPinを通過させる状態(オフ)、すなわち上記微小ミラーが立ち上がっていない(寝ている)状態にある。
【0016】
一方同素子12は光パスPinをスイッチする(光信号を反射させる)状態(オン)、すなわち上記微小ミラーが立ち上がっている状態にある。
【0017】
かくして、チャネル#3の光入力ポート3からの光信号は、光通過/反射素子12にて反射され、チャネル#4の光出力ポート4へスイッチされる。これにより例えば光クロスコネクト装置の機能が達成される。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
ところで図18に示す構成で1000×1000(N×M)の光スイッチ装置を実現しようとすると、基板2の平面上には約百万個の上記微小ミラー(12,12′)を形成して配置する必要がある。この場合、当然、入力側に1000個の光入力ポート3を並べ、出力側にも1000個の光出力ポート4を並べる必要があるから、基板2上には相当大型の実装スペースを設けなければならない。
【0019】
このように大型の基板2上に仮にわずか1つでも微小ミラー(12,12′)の欠陥があったとすると基板全体を廃棄しなければならない。上記のとおり百万個もの微小ミラーが形成されるとすると、微小ミラーの欠陥率は高まり、光スイッチ装置の製造歩留まりは極端に悪化する、という問題がある。
【0020】
したがって本発明は、製造歩留まりを向上させることのできる光スイッチ装置を提供することを目的とするものである。
【0021】
本発明はこれにより、一層経済的な光スイッチ装置を実現可能とするものであるが、そればかりでなく、さらに装置のコンパクト化が図れるという効果と、また、光入力/出力ポートの拡張性に優れた光スイッチを実現可能という効果をもたらすものである。この効果は後の説明で明白となる。
【0022】
【課題を解決するための手段】
図1は本発明の基本的構成を示す図である。
【0023】
本図に示すとおり、本発明に係る光スイッチ装置10は、複数の平面型スイッチモジュール21と、少なくとも1つの結合スイッチモジュール22とを有してなる。
【0024】
複数の平面型スイッチモジュール21は、各々(#1,#2〜#k)が水平方向に配置され、かつ、相互に垂直方向に積み重ねて配置される。
【0025】
また結合スイッチモジュール22は、複数の平面型スイッチモジュール21の各一辺に沿って垂直方向に配置され、1つの平面型スイッチモジュール21上に形成される複数の光パス24と、他の平面型スイッチモジュール21上に形成される複数の光パス24とを選択的に結合する。
【0026】
このような構成により、上記微小ミラーに欠陥があるときは、この欠陥微小ミラーを含む平面型スイッチモジュール21のみを廃棄すればよく、光スイッチ装置10全体としての製造歩留まりは向上する。
【0027】
また、装置全体として三次元立体構造をなすことから、装置のコンパクト化が図れる。
【0028】
さらにまた、k枚の平面型スイッチモジュールの各一辺のどこにでも光入力ポートを配置でき、同様に他の辺のどこにでも光出力ポートを配置できることから、入力/出力の拡張性に優れた光スイッチ装置が実現される。
【0029】
【発明の実施の形態】
図2は本発明の第1実施例を示す図である。なお全図を通じて同様の構成要素には同一の参照番号または記号を付して示す。
【0030】
図2に示す光スイッチ装置10においては、各平面型スイッチモジュール21は、その表面にマトリクス状に配列され光パス24の方路をそのまま延長または切り換え自在な複数の光通過/反射素子12を備えている。
【0031】
また結合スイッチモジュール22は、複数の平面型スイッチモジュール相互間で複数の光パス24同士を選択的に結合する光パス24をその表面に形成するための複数の光通過/反射素子12を備えている。
【0032】
さらに具体的には、図2に示す光スイッチ装置10においては、複数の平面型スイッチモジュール21はk枚の平面型スイッチモジュール(#1〜#k)からなり、かつ、各平面型スイッチモジュール21は対応する光パス24にそれぞれ光信号を入力する最大N個の光入力ポート3を有して全体として最大k×N個の入力ポート3を実現すると共に、各平面型スイッチモジュール21は対応する光パス24からそれぞれ光信号を出力する最大M個の光出力ポート4を有して全体として最大k×M個の出力ポート4を実現している。
【0033】
さらに複数の光入力ポート3は、複数の平面型スイッチモジュール21の各第1の辺31に配列され、複数の光出力ポート4は複数の平面型スイッチモジュール21の各第1の辺31に直交して隣接する各第2の辺32に配列される。ここに、結合スイッチモジュール22は各第1の辺31の対辺をなす各第3の辺33に沿って配置される。
【0034】
図2を参照してさらに詳細に説明する。それぞれがN×Mの光スイッチを構成する複数の平面型光スイッチモジュール21#1から21#kを、空間的に結合する平面型の結合スイッチモジュール(N×kの光スイッチ)22により結合し、全体として、入力Nポート、出力M×kポートのN×(M×k)光スイッチを実現する。
【0035】
ここで平面型光スイッチモジュール21は、その平面内の光出力ポート4から光信号が出力される場合は、その平面型光スイッチモジュール21内のクロスポイントで光方路が変えられる。例えば本図で、チャネル#2の光入力ポート3からの光を、平面型光スイッチモジュール21#1の光出力ポート4#1から出力することができる(当該経路は図示せず)。
【0036】
一方、他の平面型光スイッチモジュール例えば21#kの光出力ポート4#2から光信号が出力される場合は、結合スイッチモジュール22における素子12にて方路が変更され(この場合垂直方向へ)、その平面型光スイッチモジュール21#kのスイッチ面へ伝達される。本図の例では、チャネル#3の光入力ポート3からの光信号は、平面型光スイッチモジュール21#kの光出力ポート4#2から出力される様子が矢印により示される。
【0037】
図3は図2の第1実施例の構成を詳細に説明するための図である。ただし、図2とは見る角度を90°ずらし、結合モジュール22を正面に見るようにしてある。
【0038】
本図において、結合スイッチモジュール22には、平面型スイッチモジュール21と接続する部分に微小ミラー(光通過/反射素子)12が水平方向に一列にN個(#1〜#N)並べられ、微小ミラー12と、これと垂直方向に隣接する微小ミラー12との間には、例えばPLCといった光導波路70で実現される光パス24が形成される。
【0039】
平面型スイッチモジュール21の各々は、第2の辺32および第3の辺33の交差部分に置かれた支持金具71(およびその反対側の支持金具72)によって、結合スイッチモジュール22に固定される。
【0040】
平面型スイッチモジュール21の各々の第3の辺33と結合スイッチモジュール22との間には微小な間隙がある。この間隙があることによって、微小ミラー12が45度だけ起き上がる動作をするときに、該微小ミラー12が平面型スイッチモジュール21にぶつかるのを防ぐことができる。
【0041】
なお図3では、一例として、平面型スイッチモジュール21#1の光入力ポート#2から、同モジュール21#kの光出力ポート#kへの光の経路を折れ線の矢印にて示している。
【0042】
図4は光通過/反射素子をなす微小ミラーを図解的に示す図である。
【0043】
上述した光方路変換には、例えば図4に示すような微小ミラーによる45度全反射が利用される。この微小ミラーの配置により、同一平面内での90度方向転換、あるいは垂直方向への90度方向転換等が可能である。
【0044】
なお、微小ミラーが寝ているときは、光の通過となる。図2の平面型スイッチモジュール21#2と結合スイッチモジュール22との接続部分に位置する微小ミラー12は、光の通過を行うミラーである。この光の通過について補足説明する。
【0045】
図5は微小ミラーでの光の通過の態様(a),(b)および(c)を表す図である。
【0046】
同図(a)は、ミラーが光をしゃ断しないように寝かす形態を表し、
同図(b)は、光がミラーを垂直に入射するようにして、光を通過させる形態を表し、
同図(c)は、ミラーの一部に光を通過する領域を作り、そこに光が入射するようにミラーを移動させて、光を通過させる形態を表す。
【0047】
同図(b)および(c)について見ると、一般にミラーは、光通過材質(媒体:ガラス等)に反射膜(フィルタ)をコーティングすることにより実現されるから、このコーティング反射膜が垂直入射光を遮らないように設計することで、同図(b)および(c)の態様を実現することができる。
【0048】
図6は本発明の第2実施例を示す図である。
【0049】
この第2実施例においては、複数の光入力ポート3を、複数の平面型スイッチモジュール21の各第1の辺31に配列し、複数の光出力ポート4を複数の平面型スイッチモジュール21の各第1の辺31に直交して隣接する各第2の辺32に配列し、結合スイッチモジュール22を各第1の辺31の対辺をなす各第3の辺33に沿って配置して第1の光スイッチユニット41#1を構成し、さらに、該結合スイッチモジュール41#1を各光パスが貫通可能にして、第1の光スイッチユニット41と同一構成の第2の光スイッチユニット42を水平方向に第1の光スイッチユニット41に対して従属接続するようにしたものである。
【0050】
図6の構成では、2つの光スイッチユニット41および42を図示するように接続して、1つの光スイッチユニットのスイッチ規模〔N×(M×k)〕を2倍のスイッチ規模〔N×(M×k)×2〕に拡張している。
【0051】
図7,8および9は、図6に示す第2実施例の構成を詳細に説明するための図(その1〜その3)である。
【0052】
図7(a)は、図6の光スイッチユニット41#1における結合スイッチモジュール22の一部に開けられた孔73を平面型スイッチモジュール21からの光パス24が貫通し、または上下に反射するための微小ミラーの構成を詳細に示したものである。すなわち微小ミラー12を上下に動かすことのできるMEMSミラー2個を45度傾けて、結合スイッチモジュール22の孔73の近傍に配置する。
【0053】
平面型スイッチモジュール21から光を入射し、垂直に反射する場合は、上側の微小ミラー12が左下方向に出され、平面型スイッチモジュール21から入射した光を90度反射する。これを図7(b)に示す。
【0054】
逆に、垂直方向に進んで来た光を、平面型スイッチモジュール21側に水平に入射させる場合は、下側の微小ミラー12を左上に出してその光を反射させる。これを図7(c)に示す。
【0055】
両方の微小ミラー12が引っ込んでいる状態では、垂直方向にも水平方向にも光は通過できる。これを図7(d)に示す。
【0056】
このようにして光スイッチユニット41#1における結合スイッチモジュール22を光が貫通し、またはそこで上下に反射することができる。
【0057】
図8は、図6の光スイッチユニット#1と光スイッチユニット#2とを接続する部分の機構についての詳細を示したものである。なお図8中、図7と示す部分は図7の構成に相当する。
【0058】
光スイッチユニット41(#1)における結合スイッチモジュール22の裏面側(平面型スイッチモジュール21を取り付けた面の反対側の面)には、L字型の支持台75が取り付けられる。その支持台75の上には、レンズ76と光ファイバコネクタ77とをそれぞれ支持するハウジング78が固定される。
【0059】
ハウジング78内にはレンズ76が1列に(図面に対し垂直方向に)複数(#1〜#N)並べられている。このハウジング78には、光ファイバケーブル79付きの上記光ファイバコネクタ77を挿入する。
【0060】
同様に光スイッチユニット42(#2)における結合スイッチモジュール22にも光ファイバコネクタ77′とレンズ76′とを具備するハウジング78′が取り付けられている。これらの構成により、光スイッチユニット41(#1)の結合スイッチモジュール22を貫通した光は、レンズ76を通り、光ファイバケーブル79を通って、光スイッチユニット42(#2)の平面型スイッチモジュール21に入り、そのレンズ76′を通って微小ミラー12がマトリクス状に並ぶ部分に入る。
【0061】
図9は、上述した図7および図8により部分的に説明した構成を組み上げた全体構成を示す図である。なお図中、光ファイバとして1本1本ばらばらになった構成で示したが、この他、リボン状に一体にまとめた光ファイバを利用することも可能である。
【0062】
図10は本発明に基づく拡張光入力ポートの考え方を説明するための図である。
【0063】
本図において参照番号3′が拡張光入力ポートである。拡張光入力ポート3′からの入力光信号のうち、光出力ポート4#4に向かう光信号は、ミラー(光通過/反射素子)12においてブロックされ、それより先には進めない。ただしここでは、光入力ポート3#3からの光信号が該ミラーで反射されて光出力ポート4#4にスイッチされる。
【0064】
一方拡張光入力ポート3′#1からの光信号は全てのミラー12′を通過して、光出力ポート4#1に至る。このときこれらミラー12′の中の中央のミラーで2つの方向の光信号が交差するが、光出力としては何の支障もない。
【0065】
この場合、光入力ポート3からの光パス24が、光出力ポート4への出力を持たない場合、拡張光入力ポート3′からの光入力は、光出力ポート4へ接続された状態となる。また光入力ポート3からの光パス24が、光出力ポート4への出力を持つ場合、拡張光入力ポート3′からの光入力は、ミラー12により遮断され、光出力ポート4へは接続され無い状態となる。
【0066】
図11は本発明の第3実施例を示す図であり、図10の考え方を採り入れた構成例である。
【0067】
この第3実施例においては、複数の光入力ポート3を、複数の平面型スイッチモジュール21の各第1の辺31に配列し、複数の光出力ポート4を複数の平面型スイッチモジュール24の各第1の辺31に直交して隣接する各第2の辺32に配列し、結合スイッチモジュール22は各第1の辺31の対辺をなす各第3の辺33に沿って配置してなる第1の光スイッチユニット51を構成し、さらに、該第1の光スイッチユニット51と同一構成の第2の光スイッチユニット52を第3の辺33に平行に沿って併設するようにしたものである。
【0068】
ここに上述の拡張入力ポートは、3′として、第1の光スイッチユニット51内に示されている。
【0069】
このように2つの光スイッチユニット51および52を接続して、1つの光スイッチユニットのスイッチ規模〔N×(M×k)〕を2倍のスイッチ規模〔(2×N)×(M×k)〕に拡張している。
【0070】
図12は本発明の第4実施例を示す図である。
【0071】
この第4実施例においては、複数の光入力ポート3は、複数の平面型スイッチモジュールの各第1の辺31に配列され、結合スイッチモジュール22は該複数の平面型スイッチモジュール21の各第1の辺31に直交して隣接する各第2の辺32に沿って配置される。ここに、複数の光出力ポート4は結合スイッチモジュール22の一端に形成されるようにする。
【0072】
さらに図に即して説明すると、それぞれがN×Mの光スイッチを構成する複数の平面型光スイッチモジュール21#1から21#kを、それぞれの平面型光スイッチモジュール21の光出力ポート4からの光として空間的に結合する平面型の出力結合スイッチモジュール22(M×kの光スイッチ)により結合する。そして全体として、入力(N×k)ポート、出力Mポートの(N×k)×M光スイッチを実現する。
【0073】
ここで平面型光スイッチモジュール21は、その平面内での出力ポートに光信号を出力する場合は、その平面型光スイッチモジュール21内のクロスポイントで光方路が変えられ、図12の例では、平面型光スイッチモジュール21#kの光入力ポート#3からの光は、当該平面型光スイッチモジュール21#kの光出力ポート#1から出力され、結合スイッチモジュール22の光出力ポート#1から光信号が出力される。
【0074】
図13は図12における結合スイッチモジュールの構成例を示す図である。
【0075】
図12に示した結合スイッチモジュール22での光パス24の方路変換には、例えば図13に示すようなミラー12による45度全反射が利用される。ミラーの配置により、同一平面内での90度方向転換、あるいは垂直方向への90度方向転換等が可能である。一方ミラー12′においては、光信号は完全に通過される。
【0076】
図14は本発明の第5実施例を示す図である。
【0077】
この第5実施例においては、複数の光入力ポート3を、複数の平面型スイッチモジュール21の各第1の辺31に配列する。さらに該複数の平面型スイッチモジュール21の各第1の辺31に直交して隣接する各第2の辺32に沿って配置され、複数の光出力ポート4をその一端に形成すると共に、各光パス24を貫通可能にして第1の結合スイッチモジュール22#1となし、さらに、該第1の結合スイッチモジュール22#1と同一構成の第2の結合スイッチモジュール22#2を該第1の結合スイッチモジュール22#1に併設して、該第2の結合スイッチモジュール22#2の一端に複数の光出力ポート4を形成するようにしたものである。
【0078】
このように2つの結合スイッチモジュールを接続して、1つのスイッチ群のスイッチ規模〔(N×k)×M〕を2倍のスイッチ規模〔(N×k)×(M×2)〕にすることができる。
【0079】
図15は本発明に基づく拡張光出力ポートの考え方を説明するための図である。
【0080】
本図において、参照番号4′が拡張光出力ポートである。光入力ポート3#3からの入力光信号のうち、光出力ポート4#4に向かう光信号は、図示するミラー(光通過/反射素子)12においてブロックされ、拡張光出力ポート4′へは進めない。
【0081】
一方、光入力ポート3#1からの光信号は、全てオフとなっているミラー12′にてブロックされずに、拡張光出力ポート4′に進む。この場合、光入力ポート3からの光パス24が、光出力ポート4への出力を持たない場合、光入力ポート3からの光入力は、拡張光出力ポート4′へ接続された状態となる。また光入力ポート3からの光パス24が、光出力ポート4への出力を持つ場合、光入力ポート3からの光入力は、ミラー12によりしゃ断され、拡張光出力ポート4′へ接続され無い状態となる。
【0082】
図16は本発明の第6実施例を示す図であり、図15の考え方を採り入れた構成例である。
【0083】
この第6実施例においては、複数の光入力ポート3を、複数の平面型スイッチモジュール21の各第1の辺31に配列し、複数の平面型スイッチモジュール21の各第1の辺31に直交して隣接する各第2の辺32に沿って配置すると共に一端に複数の光出力ポート4を形成してなる第1の光スイッチユニット61を構成し、さらに、該第1の光スイッチユニット61と同一構成の第2の光スイッチユニット62を第2の辺32に平行に沿って併設するようにしたものである。
【0084】
ここに上述の拡張出力ポートは、4′として、第1の光スイッチユニット61内に示されている。
【0085】
このように2つの光スイッチユニット61および62を接続して、1つの光スイッチユニットのスイッチ規模〔(N×k)×M〕を2倍のスイッチ規模〔(N×k)×(M×2)〕に拡張している。
【0086】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の平面型スイッチモジュールを平面型の結合スイッチモジュールで空間的に結合し、大規模かつコンパクトな光スイッチ装置が実現される。
【0087】
これにより、MEMSによる光学素子を利用する場合は製造歩留まりを高めることができる。
【0088】
またより小さな光スイッチモジュールを複数結合させることにより、順次規模の大きな光スイッチ装置を実現することができる。
【0089】
さらにまたその実装上、3次元の広がりを利用することから、よりコンパクトでしかもハンドリングし易い部品構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本的構成を示す図である。
【図2】本発明の第1実施例を示す図である。
【図3】図2の第1実施例の構成を詳細に説明するための図である。
【図4】光通過/反射素子をなす微小ミラーを図解的に示す図である。
【図5】微小ミラーでの光の通過の態様(a),(b)および(c)を表す図である。
【図6】本発明の第2実施例を示す図である。
【図7】図6の第2実施例の構成を詳細に説明するための図(その1)である。
【図8】図6の第2実施例の構成を詳細に説明するための図(その2)である。
【図9】図6の第2実施例の構成を詳細に説明するための図(その3)である。
【図10】本発明に基づく拡張光入力ポートの考え方を説明するための図である。
【図11】本発明の第3実施例を示す図である。
【図12】本発明の第4実施例を示す図である。
【図13】図12における結合スイッチモジュールの構成例を示す図である。
【図14】本発明の第5実施例を示す図である。
【図15】本発明に基づく拡張光出力ポートの考え方を説明するための図である。
【図16】本発明の第6実施例を示す図である。
【図17】光スイッチ装置の一般的な構成を示す図である。
【図18】MEMSによる光通過/反射素子を用いた光スイッチ装置を示す図である。
【符号の説明】
1,10…光スイッチ装置
2…基板
3…光入力ポート
4…光出力ポート
5…光学素子
12,12′…光通過/反射素子(ミラー)
21…平面型スイッチモジュール
22…結合スイッチモジュール
24…光パス
31…第1の辺
32…第2の辺
33…第3の辺
41,51,61…第1の光スイッチユニット
42,52,62…第2の光スイッチユニット
70…光導波路
71,72…支持金具
73…孔
75…L字型の支持台
76,76′…レンズ
77,77′…光ファイバコネクタ
78,78′…ハウジング
79…光ファイバケーブル
Claims (3)
- 各々が水平方向に配置され、かつ、相互に垂直方向に積み重ねて配置される、複数の水平方向スイッチモジュールと、
前記複数の水平方向スイッチモジュールの各一辺に沿って垂直方向に配置され、1つの前記水平方向スイッチモジュール上に形成される複数の光パスと、他の前記水平方向スイッチモジュール上に形成される複数の光パスとを選択的に結合する少なくとも1つの垂直方向結合スイッチモジュールとから構成され、
複数の光入力ポートが複数の前記水平方向スイッチモジュールの各第1の辺に配列され、前記垂直方向結合スイッチモジュールは該複数の水平方向スイッチモジュールの前記各第1の辺に直交して隣接し前記各一辺をなす各第2の辺に沿って配置され、複数の光出力ポートが該垂直方向結合スイッチモジュールの一端に形成されることを特徴とする光スイッチ装置。 - 前記複数の水平方向スイッチモジュールの前記各第1の辺に直交して隣接する前記各第2の辺に沿って配置され、複数の前記光出力ポートをその一端に形成すると共に、各前記光パスを貫通可能にして第1の前記垂直方向結合スイッチモジュールとなし、さらに、該第1の垂直方向結合スイッチモジュールと同一構成の第2の垂直方向結合スイッチモジュールを該第1の垂直方向結合スイッチモジュールに併設して、該第2の垂直方向結合スイッチモジュールの一端に複数の前記光出力ポートを形成することを特徴とする請求項1に記載の光スイッチ装置。
- 複数の前記光入力ポートを複数の前記水平方向スイッチモジュールの前記各第1の辺に配列し、該複数の水平方向スイッチモジュールの前記各第1の辺に直交して隣接する前記各第2の辺に沿って配置すると共に一端に複数の前記光出力ポートを形成してなる第1の光スイッチユニットを構成し、さらに、該第1の光スイッチユニットと同一構成の第2の光スイッチユニットを前記第2の辺に平行に沿って併設することを特徴とする請求項1に記載の光スイッチ装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001218570A JP4368074B2 (ja) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | 光スイッチ装置 |
US10/079,902 US6741766B2 (en) | 2001-07-18 | 2002-02-22 | Optical switch device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001218570A JP4368074B2 (ja) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | 光スイッチ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003029173A JP2003029173A (ja) | 2003-01-29 |
JP4368074B2 true JP4368074B2 (ja) | 2009-11-18 |
Family
ID=19052737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001218570A Expired - Fee Related JP4368074B2 (ja) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | 光スイッチ装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6741766B2 (ja) |
JP (1) | JP4368074B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2658151C1 (ru) * | 2017-09-29 | 2018-06-19 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Оптический переключатель и использующая его система формирования изображений |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6983087B1 (en) * | 2002-05-24 | 2006-01-03 | Cypress Semiconductor Corporation | Cascading optical switch multi-plane system and method |
US6853762B1 (en) * | 2002-05-24 | 2005-02-08 | Cypress Semiconductor Corporation | Optical switch cascading system and method with variable incidence angle correction |
US6870982B1 (en) * | 2002-08-23 | 2005-03-22 | Cypress Semiconductor Corporation | Cascading optical switch three dimensional switch fabric system and method |
US7751240B2 (en) * | 2007-01-24 | 2010-07-06 | Anobit Technologies Ltd. | Memory device with negative thresholds |
EP2837115A4 (en) * | 2012-04-11 | 2015-12-16 | Hewlett Packard Development Co | ROUTING OF OPTICAL SIGNALS |
CN118112800A (zh) * | 2016-03-01 | 2024-05-31 | 奇跃公司 | 用于将不同波长的光输入波导的反射开关设备 |
CN105891968A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-08-24 | 无锡宏纳科技有限公司 | 一种一选四光开关 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06332019A (ja) | 1993-05-26 | 1994-12-02 | Fujitsu Ltd | 空間光スイッチのスイッチモジュール間接続回路 |
US20020181067A1 (en) * | 1997-10-29 | 2002-12-05 | Romanovsky Alexander B. | Electro-optic switching assembly and method |
US6301247B1 (en) * | 1998-04-06 | 2001-10-09 | Lockheed Martin Corporation | Pad and cable geometries for spring clip mounting and electrically connecting flat flexible multiconductor printed circuit cables to switching chips on spaced-parallel planar modules |
US6360036B1 (en) * | 2000-01-14 | 2002-03-19 | Corning Incorporated | MEMS optical switch and method of manufacture |
US7023604B2 (en) * | 2000-03-25 | 2006-04-04 | Analog Devices, Inc. | Three dimensional optical switches and beam steering modules |
US6650142B1 (en) * | 2002-08-13 | 2003-11-18 | Lattice Semiconductor Corporation | Enhanced CPLD macrocell module having selectable bypass of steering-based resource allocation and methods of use |
-
2001
- 2001-07-18 JP JP2001218570A patent/JP4368074B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-02-22 US US10/079,902 patent/US6741766B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2658151C1 (ru) * | 2017-09-29 | 2018-06-19 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Оптический переключатель и использующая его система формирования изображений |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003029173A (ja) | 2003-01-29 |
US20030016904A1 (en) | 2003-01-23 |
US6741766B2 (en) | 2004-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7236660B2 (en) | Reconfigurable optical add-drop module, system and method | |
US6567574B1 (en) | Modular three-dimensional optical switch | |
US6603894B1 (en) | MEMS mirror arrays and external lens system in an optical switch | |
JP4167013B2 (ja) | Mems光学装置を利用するための結像技術 | |
JP4865365B2 (ja) | 積層プレーナ導波回路を使用した波長選択スイッチおよび集積波長デマルチプレクサ | |
US6449407B1 (en) | Optical switch having equalized beam spreading in all connections | |
JP4368074B2 (ja) | 光スイッチ装置 | |
US20020061158A1 (en) | Optical switch | |
US6907154B2 (en) | Optical switch having switch cells with movable switch mirrors | |
JP3754023B2 (ja) | 光ファイバスイッチ及び関連する方法 | |
US6819821B2 (en) | Optical switch with a geometry based on perpendicularly-oriented planar lightwave circuit switches | |
EP1967901A2 (en) | Optical device with cascaded steering devices | |
US7039267B2 (en) | Optical switch | |
US7333688B2 (en) | Method and apparatus for free-space optical switching | |
JP2005501495A (ja) | 波長分割多重(wdm)電気通信ネットワーク用光スイッチ装置 | |
US6597825B1 (en) | Optical tap for an optical switch | |
US6690849B1 (en) | Optical switch having MEMS array with reduced optical loss | |
US6760503B1 (en) | Scalable optical router/switch and method of constructing thereof | |
US20020154851A1 (en) | Optical modular switching system | |
US6798938B1 (en) | Routing optical matrix switching method and device | |
Yuan et al. | Optical switches | |
US6813057B2 (en) | Configurations for an optical crossconnect switch | |
US7106924B2 (en) | Optical switching device and optical transmission system | |
EP4460034A1 (en) | Extendable optical circuit switch architecture | |
Sumriddetchkajorn | Fiber-optic beam control systems using microelectromechanical systems (MEMS) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060525 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080610 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080624 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080820 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090728 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090825 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120904 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120904 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130904 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |