JP2000019434A

JP2000019434A - 光セレクタ

Info

Publication number: JP2000019434A
Application number: JP18480998A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Muto; 清高武藤
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】光信号を電気信号に変換することなく光の状態
のまま光伝送路の切り替えを行うことが可能な簡略な構
成で安価な光セレクタを提供する。【解決手段】本発明の光セレクタは、入力側光ファイバ
１の一端から出射された光信号Ｓが、制御回路２によっ
て可動の反射板３ｒが制御される光反射部３で反射さ
れ、該反射光Ｓ’が、複数本の出力側光ファイバ４のう
ちのいずれかの一端に入射される構成である。また、各
出力側光ファイバ４の一端面の中央部分は、光反射部３
の光信号反射点を中心とする球面に接するように配置さ
れ、光反射部３には、半導体ガルバノミラーが使用され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力された光信号
を複数の光伝送路のいずれか１つから選択的に出力させ
る光セレクタに関し、特に、光電変換を必要としない光
セレクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、光ファイバ等の光伝送路を介し
て光信号の送受信を行う各種の光通信機器では、複数の
光ファイバに対して光信号の入出力を行う場合がある。
このような機器では、入力された光信号をいずれかの光
ファイバに出力するために、光セレクタ（光スイッチ）
が用いられる。

【０００３】従来の光セレクタは、一般に、入力側の光
ファイバから送られてきた光信号を受光素子を用いて電
気信号に変換し、その電気信号を選択回路等に入力して
出力先の切り替えを行い、該選択回路から出力された電
気信号を発光素子を用いて光信号に変換して、その光信
号を出力側の光ファイバに送出していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光セレ
クタでは、上述したように入力光信号を一旦電気信号に
変換し、再度光信号に変換する処理が必要となるため、
入力側及び出力側の各光ファイバに対応させて、受光素
子や発光素子等を設けなければならず、その構成が複雑
であった。特に、加入者系光ネットワークの光交換機や
光コンピュータなどで使用される光セレクタの場合に
は、多数の光ファイバが入出力光伝送路として接続され
るようになるため、構成がより複雑になり高価な光セレ
クタになってしまうという問題があった。

【０００５】本発明は上記の問題点に着目してなされた
もので、光信号を電気信号に変換することなく光の状態
のまま光伝送路の切り替えを行うことが可能な簡略な構
成で安価な光セレクタを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明に係る光
セレクタの一つの態様としては、入力された光信号が一
端から出射される入力側光伝送路と、該入力側光伝送路
から出射された光信号を反射する可動な反射面を含んだ
光反射手段と、該光反射手段で反射された光信号を一端
から入射可能な複数の出力側光伝送路と、前記光反射手
段の反射面で反射された光信号が、前記複数の出力側光
伝送路のうちの選択された１つの出力側光伝送路の一端
から入射されるように、前記反射面の位置を制御する光
反射制御手段と、を備えて構成されるものである。

【０００７】かかる構成によれば、入力側光伝送路に入
力され一端から出射された光信号は、光反射手段の反射
面に入射し反射される。この光反射手段は、その反射光
が複数の出力側光伝送路のうちの選択された１つの出力
側光伝送路の一端から入射されるように、反射面の位置
（角度）が光反射制御手段によって制御されている。こ
れにより、光反射手段で反射された光信号は、選択され
た出力側光伝送路の一端から入射し、その出力側光伝送
路内を伝搬して出力される。従って、出力光伝送路の切
り替えが、光信号の状態のままで行われるようになる。

【０００８】上記の光セレクタについて、前記各出力側
光伝送路は、各々の一端面の中央部分が前記光反射手段
の光信号反射点を中心とする球面に接するように配置さ
れるのが好ましい。これにより、光反射手段で反射され
た光信号が、各出力側光伝送路の一端面に略垂直に入射
するようになるため、損失の低い光セレクタとなる。

【０００９】或いは、前記光反射手段で反射された光信
号の伝搬方向を一定の方向に変換する光学系を備え、前
記各出力側光伝送路は、各々の一端面が前記光学系を通
過した光信号の一定の伝搬方向に対して略垂直となるよ
うに配置されてもよい。かかる構成では、光反射手段で
反射された光信号の伝搬方向が光学系で一定の方向に変
換され、各出力側光伝送路の一端面に略垂直に入射する
ようになるため、上記の場合と同様に損失の低い光セレ
クタとなる。

【００１０】また、本発明に係る光セレクタの他の態様
としては、入力された光信号が一端から出射される複数
の入力側光伝送路と、該各入力側光伝送路から出射され
た光信号をそれぞれ反射する複数の可動な反射面を含ん
だ第１の光反射手段と、該第１の光反射手段で反射され
た各光信号を一端から入射可能な複数の出力側光伝送路
と、前記第１の光反射手段の各反射面で反射された各々
の光信号が、前記複数の出力側光伝送路のうちの前記各
入力側光伝送路に対応して選択された１つの出力側光伝
送路の一端から入射されるように、前記各反射面の位置
を制御する第１の光反射制御手段と、を備えて構成され
るものである。

【００１１】かかる構成によれば、複数の入力側光伝送
路にそれぞれ入力され一端から出射された各光信号は、
第１の光反射手段の各反射面にそれぞれ入射し反射され
る。これらの各反射面は、入射される光信号が送られて
くる入力側光伝送路に対応して選択された１つの出力側
光伝送路の一端に反射光が入射するように、それぞれの
位置（角度）が第１の光反射制御手段によって制御され
ている。これにより、第１の光反射手段で反射された各
光信号は、それぞれ選択された出力側光伝送路の一端か
ら入射し、その出力側光伝送路内を伝搬して出力され
る。従って、入出力光伝送路の切り替えが、光信号の状
態のままで行われるようになる。

【００１２】上記の光セレクタについては、前記各出力
側光伝送路に対応した複数の可動な反射面を含み、該各
反射面において、前記第１の光反射手段の各反射面で反
射された光信号をそれぞれ反射する第２の光反射手段
と、前記第２の光反射手段の各反射面で反射された各々
の光信号が、対応する出力側光伝送路の一端面に略垂直
に入射されるように、前記各反射面の位置を制御する第
２の光反射制御手段と、を備えて構成されるようにする
のが好ましい。

【００１３】かかる構成では、第１の光反射手段の各反
射面で反射された各光信号は、それぞれの出力先となる
出力側光伝送路に対応した第２の光反射手段の各反射面
で反射された後に、該当する出力側光伝送路の一端から
入射されるようになる。第２の光反射手段の各反射面
は、第２の光反射制御手段によってそれぞれの位置が制
御されているため、光信号が各出力側光伝送路の一端面
に略垂直に入射されるようになり、損失の低い光セレク
タとなる。

【００１４】或いは、前記各出力側光伝送路に対応した
複数のレンズ部を含み、該各レンズ部において、前記第
１の光反射手段の各反射面で反射された光信号を対応す
る出力側光伝送路の一端面にそれぞれ集光するレンズア
レイを備えて構成されるようにしてもよい。これによ
り、前記第１の光反射手段の各反射面で反射された光信
号は、レンズアレイの各レンズ部を通過することで、対
応する出力側光伝送路の一端面に集光された状態で入射
されるようになるため、上記の場合と同様に損失の低い
光セレクタとなる。

【００１５】また、上述した各態様の光セレクタの具体
的な構成として、前記各反射面は、半導体製造技術を用
いて製造した半導体ガルバノミラーの反射鏡であること
が好ましい。光反射手段の各反射面を半導体ガルバノミ
ラーの反射鏡とすることで、光セレクタの小型化が図ら
れるようになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、第１の実施形態に係る光セ
レクタの要部構成を示す外観図である。図１において、
本光セレクタは、例えば、入力側光伝送路である１本の
入力側光ファイバ１の一端から出射された光信号Ｓが、
光反射制御手段としての制御回路２によって駆動制御さ
れる光反射手段としての光反射部３で反射され、該反射
光Ｓ’が、出力側光伝送路である複数本の出力側光ファ
イバ４のうちのいずれかの一端に入射される構成であ
る。

【００１７】入力側光ファイバ１及び出力側光ファイバ
４は、各種の光通信システムで用いられる一般的な光フ
ァイバである。ここでは、レンズ等の光学系を介するこ
となく、光信号Ｓが入力側光ファイバ１から出射され、
また、反射光Ｓ’が各出力側光ファイバ４に入射される
ものとする。なお、各光ファイバの一端に光学系を設
け、入出射される光信号を集光するようにしても構わな
い。また、本発明の光伝送路は光ファイバに限られるも
のではなく、例えば、光導波路等としてもよい。

【００１８】入力側光ファイバ１、光反射部３及び各出
力側光ファイバ４の配置は、例えば図２の側方断面図に
示すように、入力側光ファイバ１及び出力側光ファイバ
４の各端面の中央部分が、光反射部３の光信号反射点を
中心とする球面に接するように設けられる。このような
配置とすることで、光反射部３からの反射光Ｓ’が出力
側光ファイバ４の端面に略垂直に入射されるようにな
る。なお、ここでは、入力側光ファイバ１及び出力側光
ファイバ４の各端面が同一の球面上に位置するようにし
たが、入力側光ファイバ１の端面は、出力側光ファイバ
４の各端面が位置する球面とは異なる球面上に配置され
てもよい。

【００１９】光反射部３は、光信号Ｓの光軸に対して所
定の角度で配置され、制御回路２からの信号に基づいて
反射板３ｒが回動する可動ミラーである。光軸上に配置
される反射板３ｒの角度及び回動させる変位角は、反射
光Ｓ’が入射される出力側光ファイバ４の配置に応じて
設定される。この光反射部３としては、例えば、半導体
製造技術を用いて製造する半導体ガルバノミラーを用い
ることが好ましい。この半導体ガルバノミラーは、本出
願人により特開平７−１７５００５号公報及び特開平７
−２１８８５７号公報等によって先に提案されたもので
あり、上記各公報に詳細に説明されているので、ここで
はその概略を説明する。

【００２０】図３に、本実施形態の光反射部３として好
適な半導体ガルバノミラーの一例の分解斜視図を示す。
図３において、半導体ガルバノミラー２００は、シリコ
ン基板２０１に外側可動板２０４Ａがトーションバー２
０５Ａによって基板上下方向に揺動可能に軸支され、こ
の外側可動板２０４Ａの内側に、内側可動板２０４Ｂが
前記トーションバー２０５Ａと軸方向が直交するトーシ
ョンバー２０５Ｂによって基板上下方向に揺動可能に軸
支されている。外側可動板２０４Ａは、枠状に形成さ
れ、その上面にシリコン基板２０１上面に形成した一対
の外側電極端子２０９Ａ，２０９Ａにトーションバー２
０５Ａの一方の部分を介して電気的に接続する平面コイ
ル２０６Ａ（図では模式的に１本線で示す）が絶縁層で
被覆されて設けられている。また、内側可動板２０４Ｂ
は、平板状に形成され、その上面にはシリコン基板２０
１に形成された一対の内側電極端子２０９Ｂ，２０９Ｂ
にトーションバー２０５Ｂの一方から外側可動板２０４
Ａ部分を通り、トーションバー２０５Ａの他方側を介し
て電気的に接続する平面コイル２０６Ｂ（図では模式的
に１本線で示す）が絶縁層で被覆されて設けられてい
る。平面コイル２０６Ｂで囲まれた内側可動板２０４Ｂ
の中央部には、全反射ミラー（反射鏡）２０８が形成さ
れている。この全反射ミラー２０８が、光反射部３の反
射板３ｒに相当する。

【００２１】シリコン基板２０１の上下面には、それぞ
れ例えばホウケイ酸ガラス等からなる上側及び下側ガラ
ス基板２０２，２０３が陽極接合されている。上側ガラ
ス基板２０２は、平板部の中央に角状の開口部２０２Ａ
を有し、可動板上方部分が開放された形状である。下側
ガラス基板２０３は、平板部の中央に角状の溝部２０３
Ａを有する。これにより、上側及び下側ガラス基板２０
２，２０３とシリコン基板２０１とで３層構造とし、両
可動板２０４Ａ，２０４Ｂの揺動空間を確保するように
している。

【００２２】上側及び下側ガラス基板２０２，２０３に
は、２個づつ対となったそれぞれ８個づつ永久磁石２１
０Ａ〜２１３Ａと２１０Ｂ〜２１３Ｂが図示のように配
置されている。上側ガラス基板２０２の互いに向き合う
永久磁石２１０Ａ，２１１Ａは、下側ガラス基板２０３
の永久磁石２１０Ｂ，２１１Ｂとで外側可動板駆動用の
磁界を発生させる。また、上側ガラス基板２０２の互い
に向き合う永久磁石２１２Ａと２１３Ａは、下側ガラス
基板２０３の永久磁石２１２Ｂ，２１３Ｂとで内側可動
板駆動用の磁界を発生させる。

【００２３】次に、半導体ガルバノミラー２００の動作
原理について簡単に説明する。例えば、電極端子２０９
Ａ，２０９Ａの一方を＋極、他方を−極として平面コイ
ル２０６Ａに電流を流す。外側可動板２０４Ａの両側で
は、永久磁石２１０Ａと２１０Ｂ、永久磁石２１１Ａと
２１１Ｂによって、外側可動板２０４Ａの平面に沿って
平面コイル２０６Ａを横切るような方向に磁界が形成さ
れる。この磁界中の平面コイル２０６Ａに電流が流れる
と、平面コイル２０６Ａの電流密度と磁束密度に応じて
外側可動板２０４Ａの両端に、電流・磁束密度・力のフ
レミングの左手の法則に従った方向に力が作用し、外側
可動板２０４Ａが回動する。外側可動板２０４Ａが回動
するとトーションバー２０５Ａが捩じられ、これによつ
て発生するトーションバー２０５Ａのばね反力と外側可
動板２０４Ａに作用する電磁力とが釣り合う位置まで外
側可動板２０４Ａは回動する。

【００２４】この時の外側可動板２０４Ａの変位角は、
平面コイル２０６Ａに流れる電流に比例する。従って、
平面コイル２０６Ａに流す電流を制御することにより、
外側可動板２０４Ａ、即ち全反射ミラー２０８の変位角
を制御することができる。そして、予め平面コイルに流
す電流量と可動板の変位角との関係を求めておけば、電
流量を制御することで全反射ミラー２０８を所望の変位
角位置にセットすることができる。

【００２５】内側可動板２０４Ｂは、外側可動板２０４
Ａと同様の動作原理によってトーションバー２０５Ｂを
軸として回動し、平面コイル２０６Ｂに流す電流量の制
御によってその変位角を制御できる。このように外側及
び内側可動板２０４Ａ，２０４Ｂをそれぞれ回動制御す
ることで、全反射ミラー２０８、即ち光反射部３の反射
板３ｒの位置を可変制御できる。

【００２６】なお、下側ガラス基板２０３に、平面コイ
ル２０６Ａ，２０６Ｂとの相互インダクタンスに基づい
て外側可動板２０４Ａ，２０４Ｂの変位を検出するため
の検出コイル（図示せず）を、各トーションバー２０５
Ａ，２０５Ｂに対してそれぞれ対称に設けるとよい。こ
の場合、ミラー２０８の変位角を制御する際に、平面コ
イル２０６Ａに、駆動電流に重畳して駆動電流周波数に
比べて高周波数の変位角検出用電流を流す。すると、こ
の検出用電流に基づいて、平面コイル２０６Ａと下側ガ
ラス基板２０３に設けた検出コイルとの間の相互インダ
クタンスによる誘導電圧がそれぞれの検出コイルに発生
する。検出コイルに発生する各誘導電圧は、外側可動板
２０４Ａが水平位置にある時には、各検出コイルと対応
する平面コイル２０６Ａとの距離が等しくその差は零で
ある。外側可動板２０４Ａが電磁力によってトーション
バー２０５Ａ回りに回動すると、一方の検出コイルでは
接近して相互インダクタンスの増加により誘導電圧は増
大し、他方の検出コイルでは離間して相互インダクタン
スの減少により誘導電圧は低下する。従って、両検出コ
イルに発生する誘導電圧は、可動板の変位角に応じて変
化し、この誘導電圧を検出することで、可動板、即ち、
全反射ミラー２０８の変位角を検出できる。そして、例
えば、ブリッジ回路等を用いて両検出コイルに発生する
誘導電圧差を差動増幅器を介して外側可動板２０４Ａの
駆動系にフィードバックし、駆動電流を制御するように
すれば、全反射ミラー２０８の変位角をより精度良く制
御することが可能となる。

【００２７】次に、上記のような構成の光セレクタの動
作について説明する。本光セレクタが起動されると、入
力側光ファイバ１に入力される光信号をどの出力側光フ
ァイバ４から出力させるかを選択する指令に基づいて、
制御回路２から光反射部３に制御信号が送られて、光反
射部３が駆動される。これにより、光反射部３の反射板
３ｒは、光信号を出力する出力側光ファイバ４に対応し
た所定の位置に保持される。

【００２８】このような状態の光セレクタに光信号が入
力されると、入力側光ファイバ１の一端から出射された
光信号Ｓは、光反射部３の反射板３ｒに一定の角度で入
射し反射される。その反射光Ｓ’は、選択された出力側
光ファイバ４の一端に向けて直進し、その端面に略垂直
な角度で入射し、出力側光ファイバ４内を伝搬して出力
される。

【００２９】そして、光信号を出力する出力側光ファイ
バ４を切り替える指令が制御回路２に送られると、光反
射部３の反射板３ｒを移動させる制御信号が制御回路２
から光反射部３に送られ、切り替え後の出力側光ファイ
バ４に対応した位置に反射板３ｒが保持される。これに
より、入力側光ファイバ１から出射され光反射部３で反
射した反射光Ｓ’が、それまでとは異なる出力側光ファ
イバ４の一端に略垂直に入射され、その出力側光ファイ
バ４内を伝搬して出力される。

【００３０】このように第１の実施形態によれば、１本
の入力側光ファイバ１から出射された信号光Ｓを、反射
板３ｒの位置が可変制御された光反射部３で反射して、
複数の出力側光ファイバ４のいずれか１つに入射させる
ようにしたことで、従来の光セレクタのように光信号を
一旦電気信号に変換し再度光信号に変換することなく、
直接光信号の状態で出力の切り替えを行うことが可能と
なり、簡略な構成で安価な光セレクタを実現できる。ま
た、出力側光ファイバ４の各端面を同一の球面上に配置
したことによって、光反射部３からの反射光Ｓ’が出力
側光ファイバ４の端面に略垂直に入射されるようになる
ため、低損失の光セレクタとすることができる。さら
に、光反射部３に半導体ガルバノミラーを用いるように
すれば、光セレクタの小型化を図ることが可能である。

【００３１】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図４は、第２の実施形態に係る光セレクタの要
部構成を示す側方断面図である。だだし、第１の実施形
態の構成と同様の部分には同じ符号が付してある。図４
において、第２の実施形態の光セレクタは、複数本の出
力側光ファイバ４の各端面が一平面上に配置され、それ
ら各端面に光反射部３からの反射光Ｓ’が略垂直に入射
されるようにするために、各方向に出射された反射光
Ｓ’を平行光にするレンズ５（光学系）を設けた構成と
する。出力側光ファイバ４の各端面を一平面上に配置
し、レンズ５を設けた点以外の第２の実施形態の構成
は、第１の実施形態の構成と同様である。

【００３２】レンズ５は、光反射部３と出力側光ファイ
バ４の各端面との間で、焦点が光反射部３の光信号反射
点に一致するように配置される。光反射部３において所
定の反射角で反射された光は、レンズ５を通過すること
によって一定の方向に進む平行光となる。このような構
成の光セレクタでは、第１の実施形態の場合と同様に、
制御回路２からの制御信号に応じて光反射部３が駆動さ
れ、光信号を出力する出力側光ファイバ４に対応した所
定の位置に反射板３ｒが保持される。入力側光ファイバ
１の一端から出射された光信号Ｓは、反射板３ｒで反射
され、その反射光Ｓ’がレンズ５に送られる。レンズ５
を通過した反射光Ｓ’は、一定の方向に進む平行光とな
って、選択された出力側光ファイバ４の端面に略垂直に
入射し、該出力側光ファイバ４内を伝搬して出力され
る。

【００３３】このように第２の実施形態によれば、複数
の出力側光ファイバ４の各端面を一平面上に配置する必
要がある場合には、反射光Ｓ’を平行光とするレンズ５
を設けることで、第１の実施形態の場合と同様の効果が
得られるようになる。次に、本発明の第３の実施形態に
ついて説明する。第３の実施形態では、複数本の入力側
光ファイバにそれぞれ入力された光信号が、複数本の出
力側光ファイバのうちのいずれか１つから選択的に出力
されるようにする光セレクタについて説明する。

【００３４】図５は、第３の実施形態に係る光セレクタ
の要部構成を示す外観図である。図５において、本光セ
レクタは、複数本の入力側光ファイバを束ねた入力側光
ファイバ束６と、該入力側光ファイバ束６の各光ファイ
バの一端から出射された光信号を反射する第１の光反射
手段としての第１光反射アレイ７と、該第１光反射アレ
イ７からの反射光を再度反射する第２の光反射手段とし
ての第２光反射アレイ８と、第１、２光反射アレイ７，
８を駆動制御する制御回路９と、第２光反射アレイ８か
らの反射光が一端に入射される複数の出力側光ファイバ
を束ねた出力側光ファイバ束１０と、から構成される。
ここでは、制御回路９が第１、２光反射制御手段として
機能する。

【００３５】入力側光ファイバ束６は、例えば１６本の
光ファイバ６ａ〜６ｐが束ねられ、各光ファイバ６ａ〜
６ｐの一端面が同一平面内に配置されている。また、出
力側光ファイバ束１０も、例えば１６本の光ファイバ１
０Ａ〜１０Ｐが束ねられ、各光ファイバ１０Ａ〜１０Ｐ
の一端面が同一平面内に配置されている。なお、ここで
は入力側と出力側の光ファイバ数を同数としたが、本発
明は入力側と出力側の光ファイバ数が異なっていてもよ
く、それぞれの本数も任意に選択可能である。

【００３６】第１光反射アレイ７は、入力側光ファイバ
束６の各光ファイバ６ａ〜６ｐに対応した光反射部７ａ
〜７ｐが、一平面内に配列されたものである。また、第
２光反射アレイ８は、出力側光ファイバ束１０の各光フ
ァイバ１０Ａ〜１０Ｐに対応した光反射部８Ａ〜８Ｐ
が、一平面内に配列されたものである。第１、２光反射
アレイ７，８の各光反射部７ａ〜７ｐ，８Ａ〜８Ｐは、
それぞれ上述の第１、２の実施形態で用いた光反射部３
と同様のものを用い、特に、半導体ガルバノミラーを用
いるのが好適である。半導体ガルバノミラーとする場合
には、同一基板内に１６個の半導体ガルバノミラーを集
積化したもが使用される。

【００３７】制御回路９は、入力側光ファイバ束６の各
光ファイバ６ａ〜６ｐに入力された光信号を、出力側光
ファイバ束１０のどの光ファイバ１０Ａ〜１０Ｐから出
力させるかを選択する指令に基づいて、各光反射アレイ
７，８にそれぞれ制御信号を送る。具体的には、第１光
反射アレイ７に対して送られる制御信号は、入力側光フ
ァイバ束６の各光ファイバ６ａ〜６ｐから出射され、対
応する光反射部７ａ〜７ｐで反射された光信号が、出力
側光ファイバ束１０の選択された光ファイバ１０Ａ〜１
０Ｐに対応する光反射部８Ａ〜８Ｐに送られるように、
各光反射部７ａ〜７ｐを駆動してそれぞれの反射板の位
置を制御する信号である。また、第２光反射アレイ８に
対して送られる制御信号は、第１光反射アレイ７で反射
され、第２光反射アレイの対応する光反射部８Ａ〜８Ｐ
で再び反射された光信号が、選択された光ファイバ１０
Ａ〜１０Ｐの一端面に略垂直に入射されるように、各光
反射部８Ａ〜８Ｐを駆動してそれぞれの反射板の位置を
制御する信号である。

【００３８】従って、入力側光ファイバ束６の各光ファ
イバ６ａ〜６ｐについて、入力された光信号の出力先と
なる出力側光ファイバ束１０の光ファイバ１０Ａ〜１０
Ｐが選択されると、第１、２光反射アレイの各光反射部
７ａ〜７ｐ，８Ａ〜８Ｐの駆動状態（各反射板の角度）
が決定される。次に、上記のような構成の光セレクタの
動作について説明する。

【００３９】ここでは、一例として図５の破線矢印で示
すように、入力側光ファイバ束６の光ファイバ６ａから
出射される光信号を出力側光ファイバ束１０の光ファイ
バ１０Ａに入射させる場合を考える。このような入出力
条件を定める指令が制御回路９に送られると、制御回路
９から光反射アレイ７には、光ファイバ６ａに対応する
光反射部７ａを駆動し、光ファイバ１０Ａに対応する光
反射アレイ８の光反射部８Ａに対して反射光が入射され
るような角度に反射板を制御する信号が送られる。一
方、制御回路９から光反射アレイ８には、光反射部８Ａ
を駆動し、反射光が光ファイバ１０Ａの端面に略垂直に
入射されるような角度に反射板を制御する信号が送られ
る。

【００４０】そして、入力側光ファイバ束６の光ファイ
バ６ａに入力され一端から出射された光信号は、光反射
アレイ７の光反射部７ａに入射し反射されて、光反射ア
レイ８の光反射部８Ａに向けて送られる。光反射部７ａ
からの反射光は、光反射部８Ａに入射し再度反射され
て、光ファイバ１０Ａの一端に向けて送られる。光反射
部８Ａからの反射光は、光ファイバ１０Ａの端面に対し
て略垂直な角度で入射し、該光ファイバ１０Ａ内を伝搬
して出力される。

【００４１】このようにして入力側光ファイバ束６の光
ファイバ６ａに入力された光信号が各光反射アレイ７，
８を介して出力側光ファイバ束１０の光ファイバ１０Ａ
から出力されるようになる。なお、入力側光ファイバ束
６の他の光ファイバに入力された光信号についても、上
記の場合と同様にして、出力側光ファイバ束１０のいず
れか１つの光ファイバから出力されるように、制御回路
９から各光反射アレイ７，８に制御信号が送られる。ま
た、入力された光信号の出力先を切り替える指令が制御
回路９に送られてくると、その指令に従って、各光反射
アレイ７，８の対応する光反射部について反射板の角度
が変更され、光信号の進む光路が切り替えられる。

【００４２】上述したように第３の実施形態によれば、
入力側光ファイバ側６の各光ファイバ６ａ〜６ｐから出
射された光信号を、光反射アレイ７，８の各光反射部７
ａ〜７ｐ，８Ａ〜８Ｐで反射して、複数の出力側光ファ
イバ束１０のいずれか１つの光ファイバ１０Ａ〜１０Ｂ
に入射させるようにしたことで、複数の入力光信号の出
力先の切り替えを光の状態のままで行うことが可能とな
るため、簡略な構成で安価な光セレクタを実現できる。
また、出力側光ファイバ束１０の各光ファイバへの光信
号の入射角度を光反射アレイ８によって調整するように
したことで、低損失の光セレクタを提供できる。さら
に、光反射アレイ７，８の各光反射部７ａ〜７ｐ，８Ａ
〜８Ｐに半導体ガルバノミラーを用いるようにすれば、
光反射部のアレイ化を容易に実現できて、光セレクタの
小型化も図ることが可能である。

【００４３】次に、本発明の第４の実施形態について説
明する。第４の実施形態では、上述の第３の実施形態に
ついて、光反射アレイ８に代えてマイクロレンズアレイ
を用いることで、光反射アレイ７からの反射光が出力側
光ファイバ束１０の各端面に効率よく入射されるように
した場合を説明する。図６は、第４の実施形態に係る光
セレクタの要部構成を示す外観図である。

【００４４】図６において、本光セレクタは、第３の実
施形態で用いた光反射アレイ８に代えて、マイクロレン
ズアレイ１１が出力側光ファイバ束１０の各光ファイバ
１０Ａ〜１０Ｐの一端近傍に配置され、制御回路９が光
反射アレイ７を駆動制御する構成である。上記以外の構
成は、第３の実施形態の構成と同様である。マイクロレ
ンズアレイ１１は、出力側光ファイバ束１０の各光ファ
イバ１０Ａ〜１０Ｐに対応した１６個のマイクロレンズ
１１Ａ〜１１Ｐ（レンズ部）が一平面内に配列されたも
のである。各マイクロレンズ１１Ａ〜１１Ｐは、対応す
る光ファイバ１０Ａ〜１０Ｐの端面に光反射アレイ７か
らの反射光を集光させる機能を持つ。即ち、出力側の各
光ファイバ端面に光反射アレイ７が結像した状態となる
ようにマイクロレンズアレイ１１が配置される。このよ
うなマイクロレンズアレイ１１としては、例えば、光コ
ンピュータ等の分野で提案されている公知のマイクロレ
ンズアレイを用いることが可能である。

【００４５】上記のような構成の光セレクタでは、例え
ば、入力側光ファイバ束６の光ファイバ６ａから出射さ
れる光信号を出力側光ファイバ束１０の光ファイバ１０
Ａに入射させる場合、制御回路９から光反射アレイ７
に、光ファイバ６ａに対応する光反射部７ａを駆動し、
光ファイバ１０Ａに対応するマイクロレンズアレイ１１
のマイクロレンズ１１Ａに向けて反射光が送られるよう
な角度に反射板を制御する信号が送られる。そして、入
力側光ファイバ束６の光ファイバ６ａに入力され一端か
ら出射された光信号は、光反射アレイ７の光反射部７ａ
に入射し反射されて、マイクロレンズアレイ１１のマイ
クロレンズ１１Ａに入射される。マイクロレンズ１１Ａ
を通過した反射光は、光ファイバ１０Ａの端面に集光さ
れた状態で入射し、該光ファイバ１０Ａ内を伝搬して出
力される。なお、入力側光ファイバ束６の他の光ファイ
バに入力された光信号についても、上記の場合と同様で
ある。また、入力された光信号の出力先を切り替える指
令が制御回路９に送られてくると、その指令に従って光
反射アレイ７の対応する光反射部の状態が制御され、光
信号の進む光路が切り替えられる。

【００４６】このように第４の実施形態によれば、出力
側光ファイバ束１０の一端近傍にマイクロレンズアレイ
１１を設けることによっても、第３の実施形態の場合と
同様の効果を得ることが可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に記載の発明は、入力側光伝送路から出射された信号光
を、反射面の位置が制御された光反射手段で反射して、
複数の出力側光伝送路のいずれか１つに入射させるよう
にしたことで、光電変換を行うことなく光信号の状態の
ままで光伝送路の切り替えを行うことが可能となり、簡
略な構成で安価な光セレクタを実現できる。

【００４８】また、請求項２に記載の発明は、光反射手
段の光信号反射点を中心とする球面に接するように出力
側光伝送路の各端面の中央部分を配置したことによっ
て、光反射手段からの反射光が出力側光伝送路の端面に
略垂直に入射されるようになるため、低損失の光セレク
タを提供することができる。或いは、請求項３に記載の
発明のように、光反射手段からの反射光の伝搬方向を一
定の方向に変換する光学系を設け、光学系を通過した光
信号の伝搬方向に略垂直となるように出力側光伝送路の
各端面を配置するようにしても、請求項２に記載の発明
と同様の効果が得られる。

【００４９】また、請求項４に記載の発明は、複数の入
力側光伝送路から出射された各信号光を、対応する反射
面の位置が制御された第１の光反射手段で反射して、複
数の出力側光伝送路のいずれか１つに入射させるように
したことで、複数の入力光信号について出力光伝送路の
切り替えを光の状態のままで行うことが可能となるた
め、簡略な構成で安価な光セレクタを実現できる。

【００５０】さらに、請求項５に記載の発明は、各出力
側光伝送路の各端面への光信号の入射角度を第２の光反
射手段によって調整するようにしたことで、低損失の光
セレクタを提供できる。或いは、請求項６に記載の発明
のように、第１の光反射手段からの反射光を出力側光伝
送路の一端面に集光するレンズアレイを設けるようにし
ても、請求項５に記載の発明と同様の効果が得られる。

【００５１】また、請求項７に記載の発明は、上述の効
果に加えて、各反射面を半導体ガルバノミラーの反射鏡
とすることによって、光セレクタの小型化を図ることが
可能であり、各反射面の集積化も容易に実現可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の要部構成を示す外観
図である。

【図２】同上第１の実施形態の各部の配置を示す側方断
面図である。

【図３】同上第１の実施形態に用いる半導体ガルバノミ
ラーの構成を示す分解斜視図である。

【図４】本発明の第２の実施形態の要部構成を示す側方
断面図である。

【図５】本発明の第３の実施形態の要部構成を示す外観
図である。

【図６】本発明の第４の実施形態の要部構成を示す外観
図である。

【符号の説明】１，６ａ〜６ｐ…入力側光ファイバ２，９…制御回路３，７ａ〜７ｐ，８Ａ〜８Ｐ…光反射部４，１０Ａ〜１０Ｐ…出力側光ファイバ５…レンズ６…入力側光ファイバ束７…第１光反射アレイ８…第２光反射アレイ１０…出力側光ファイバ束１１…マイクロレンズアレイ１１Ａ〜１１Ｐ…マイクロレンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された光信号が一端から出射される入
力側光伝送路と、該入力側光伝送路から出射された光信号を反射する可動
な反射面を含んだ光反射手段と、該光反射手段で反射された光信号を一端から入射可能な
複数の出力側光伝送路と、前記光反射手段の反射面で反射された光信号が、前記複
数の出力側光伝送路のうちの選択された１つの出力側光
伝送路の一端から入射されるように、前記反射面の位置
を制御する光反射制御手段と、を備えて構成されたことを特徴とする光セレクタ。
【請求項２】前記各出力側光伝送路は、各々の一端面の
中央部分が前記光反射手段の光信号反射点を中心とする
球面に接するように配置されたことを特徴とする請求項
１記載の光セレクタ。
【請求項３】前記光反射手段で反射された光信号の伝搬
方向を一定の方向に変換する光学系を備え、前記各出力側光伝送路は、各々の一端面が前記光学系を
通過した光信号の一定の伝搬方向に対して略垂直となる
ように配置されたことを特徴とする請求項１記載の光セ
レクタ。
【請求項４】入力された光信号が一端から出射される複
数の入力側光伝送路と、該各入力側光伝送路から出射された光信号をそれぞれ反
射する複数の可動な反射面を含んだ第１の光反射手段
と、該第１の光反射手段で反射された各光信号を一端から入
射可能な複数の出力側光伝送路と、前記第１の光反射手段の各反射面で反射された各々の光
信号が、前記複数の出力側光伝送路のうちの前記各入力
側光伝送路に対応して選択された１つの出力側光伝送路
の一端から入射されるように、前記各反射面の位置を制
御する第１の光反射制御手段と、を備えて構成されたことを特徴とする光セレクタ。
【請求項５】前記各出力側光伝送路に対応した複数の可
動な反射面を含み、該各反射面において、前記第１の光
反射手段の各反射面で反射された光信号をそれぞれ反射
する第２の光反射手段と、前記第２の光反射手段の各反射面で反射された各々の光
信号が、対応する出力側光伝送路の一端面に略垂直に入
射されるように、前記各反射面の位置を制御する第２の
光反射制御手段と、を備えて構成されたことを特徴とする請求項４記載の光
セレクタ。
【請求項６】前記各出力側光伝送路に対応した複数のレ
ンズ部を含み、該各レンズ部において、前記第１の光反
射手段の各反射面で反射された光信号を対応する出力側
光伝送路の一端面にそれぞれ集光するレンズアレイを備
えて構成されたことを特徴とする請求項４記載の光セレ
クタ。
【請求項７】前記各反射面は、半導体製造技術を用いて
製造した半導体ガルバノミラーの反射鏡であることを特
徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の光セレク
タ。