JP2006162981A - 光スイッチ装置および光学部材ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 可動反射するミラー等の部材を比較的少なくし歩留まりの低下を抑制する。
【解決手段】 入力光を偏向光として同一平面上の複数の異なる角度に出力可能な入力光偏向部３１〜３４と、該入力光偏向部３１〜３４からの偏向光について、前記角度に応じて平行移動した関係にある、いずれかの光軸をとおったコリメート光として出力可能なコリメート光出力部２１〜２４と、該コリメート光出力部２１〜２４からコリメート光を、当該光軸に応じた出力方路に案内する出力方路案内部４１〜４４，５１〜５４と、をそなえるように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光スイッチ装置および光学部材ユニットに関し、特に、光通信の経路選定、光ファイバで接続された情報機器間の接続相手の切り換え等、光ファイバ相互間の接続先の切り換えを行なう際に用いて好適の、光スイッチ装置および光学部材ユニットに関するものである。

従来のＭ×Ｎ（Ｍ，Ｎは複数）光スイッチ装置には、例えば以下に示す特許文献１に記載されたものがある。特許文献１には、図１６に示すように、入側光ファイバFa1〜Fa4，出側ファイバFb1〜Fb4，レンズLa1〜La4，Lb1〜Lb4およびミラーM11〜M44をそなえ、入側光ファイバFa1〜Fa4および出側ファイバFb1〜Fb4間の結合を、光を反射させるミラーM11〜M44の設定によって切り換える技術について記載されている。

しかし、図１６の構成では、入側ファイバFa1〜Fa4と出側ファイバFb1〜Fb4との間のミラーM11〜M44を介した距離がそれぞれ相違するため、ある距離で結合損失が最小になるようにすると、他の距離では損失が増加し、光スイッチ装置全体としての損失のばらつきが大きくなる。
これに対し、上記特許文献１に記載された技術においては、図１７に示すような構成によって、上述の課題についての解決を図っている。この図１７に示すものにおいては、入側ファイバFa1〜Fa4には１×Ｎ光スイッチsa1〜sa4が接続され、出側ファイバFb1〜Fb4にはＭ×１光スイッチsb1〜sb4が接続され、入側の光スイッチsa1〜sa4と出側の光スイッチsb1〜sb4との間を光ファイバff11〜ff44により接続し、光が空間伝搬する距離を、光ファイバff11〜f44による光スイッチsa1〜sa4，sb1〜sb4間の接続によって短くすることで、結合損失を抑制しようとしている。

また、以下に示す特許文献２〜５においても、上述のごとき光スイッチ装置全体としての損失のばらつきを抑制しようとしている。
すなわち、図１８に示すように、特許文献２に記載された光スイッチ１００は、それぞれの光学中心軸１０６が同一平面上で格子状になるように、先端に収束性光伝送体１０７，１０８の付いた光ファイバ１０１，１０２が配置されたもので、反射装置１０５により光ファイバの切り換えを行った場合でも先端に収束性光伝送体１０７，１０８の付いた光ファイバ１０１，１０２間の距離が一定になるようにしたものである。これにより、光学的に結合されうる任意の光ファイバ１０１の端面から任意の光ファイバ１０２の端面までの光路長を等しくし、損失を一定にしている。

さらに、特許文献３には、図１９に示すように、入側光ファイバと出側光ファイバ間の距離を一定にする他の従来技術による２入力２出力（２×２）光スイッチ１１０について記載されている。この図１９に示す光スイッチ１１０において、１１１は表面が平坦な基板である。１１２は回転軸１１３を中心にして回転可能に基板１１１に取り付けられた４つの可動反射鏡であり、回転軸１１３は可動反射鏡１１２の表面に一致した高さに配置され、各可動反射鏡１１２は各々の中心が一つの長方形の頂点に一致するように配置されている。

この光スイッチ１１０において、入射光１１５は最初に入射反射される可動反射鏡１１２の角度を変えることにより反射後の経路が切り換えられる。即ち、可動反射鏡１１２が基板１に対して回転した状態のときには実線で示した交差光路１１６に進み、基板１１１に対して平行な状態のときには破線で示した直進光路１１７に進む。ここで、交差光路１１６を進む場合には、途中に基板１１１と平行に配置された交差光路反射鏡１１４ａを反射しながら出射光として出力され、直進光路１１７を進む場合には途中に基板１１１と平行に配置された直進光路反射鏡１１４ｂを反射しながら出射光として出力される。

このとき、交差光路反射鏡１１４ａの基板１１１からの高さｈｃを、直進光路反射鏡１１４ｂの基板１１１からの高さｈｂよりも低くすることにより、交差光路１１６の光路長と直進光路１１７の光路長とを等しくすることができ、これにより、スイッチング状態によらず損失を一定としている。
また、特許文献４に記載された４×４光スイッチにおいては、図２０に示すような構成により、入側光ファイバ１２６と出側光ファイバ１２７間の距離を一定にしている。この光スイッチ１２０は、ＭＥＭＳによって形成された１６個のスイッチセル１２５を一体に有する基板１２１と、基板１２１の主面１２１Ａに対して垂直で且つ互いに平行なミラー１２２及び１２３と、入力チャネル（入力ポート）＃１〜＃４のための入力光路Ｐ１及び出力チャネル（出力ポート）＃１〜＃４のための出力光路Ｐ２を提供する光学ユニット１２４とを備えている。

ここで、スイッチセル１２５は基板１２１に対して可動的に設けられたスイッチミラー１２８を含み、スイッチミラー１２８が主面１２１Ａに平行な第１の状態とスイッチミラー１２８が主面１２１Ａに垂直な第２の状態とを切り換えて、ミラー１２２，１２３と協働して形成される光路によって入側光ファイバ１２６および出側光ファイバ１２７間の光学的結合状態を切り換え可能に構成している。このとき、いずれのパスを張る場合においても、光ファイバ１２６，１２７間は、例えば入力チャネル♯４の光ファイバ１２６と出力チャネル♯１の光ファイバ１２７との直線距離にほぼ等しくすることができるようになる。即ち、スイッチングパスによらず光路長を一定にして、パスによる損失変動を抑制している。

さらに、図２１に示すように、特許文献５に記載された光スイッチ１３０においては、ｎ個の光導波路（♯１，♯２，・・・，♯ｎ）の光導波路端を一直線上に配置した第１の光導波路アレイ１３１と、ｍ個の光導波路（♯１，♯２，・・・，♯ｍ）の光導波路端を一直線上に配置した第２の光導波路アレイ１３２とを、基板平面上にマトリクス配列されたｎ×ｍ個の光スイッチ１３５Ｓを有する光スイッチ素子１３５と光結合用光学素子１３３，１３４および第１，第２の光反射屈折素子１３６，１３７を介して結合し、第１の光導波路アレイ１３１でのｉ番目（ｉ＝１〜ｎ）にある光導波路端から、第２の光導波路アレイ１３２のｊ番目（ｊ＝１〜ｍ）の光導波路端へ任意に光路を切り換えるようにしている。

そして、この光スイッチ１３０においては、第１，第２の光反射屈折素子１３６，１３７は、第１，第２の光導波路アレイ１３１，１３２と光スイッチ素子１３５との間の光路を偏向して、第１の光導波路アレイ１３１と第２の光導波路アレイ１３２の任意の光導波路間の光路長を一定の距離Ｌ０（例えば図２１中第１の光導波路アレイ１３１をなす♯ｎの光ファイバと第２の光導波路アレイ１３２をなす♯ｍの光ファイバとの光路長であるＬ１〜Ｌ４の総和）に保つように配置して、パスによる損失変動を抑制している。
特開昭５４−０３８１４７号公報 特開昭５５−０２２７２３号公報 特開２００１−３５６２８３号公報 特開２００２−２５８１７７号公報 特開２００３−２４１２３９号公報

しかしながら、上述のごとき特許文献１〜５にて開示された従来技術の光スイッチにおいては、以下のような課題がある。
図１７に示す特許文献１に開示された光スイッチにおいては、光スイッチsa1〜sa4と光スイッチsb1〜sb4との間を光ファイバff11〜ff44で接続するため、ファイバの引き回しが必要になりサイズが大きくなるという課題がある。又、光スイッチsa1〜sa4と光スイッチsb1〜sb4を実現するには、光ファイバff11〜ff44を整列すること、光ファイバFa1〜Fa4およびFb1〜Fb4が正確に光ファイバff11〜ff44に位置合わせされるように調整すること等が必要になり、製造に手間がかかる等の課題もある。更に、光スイッチsa1〜sa4、光スイッチsb1〜sb4と光ファイバff11〜ff44の接続に光コネクタを用いると、多くのコネクタが必要になるためコネクタコストが大きくなる、コネクタ接続損失により挿入損失が増加する等の課題もある。

また、上述の特許文献２〜特許文献５に記載された光スイッチ１００，１１０，１２０，１３０においては、Ｎ×Ｎの光スイッチの実現のためには、Ｎの２乗個以上の多数の可動反射手段（例えば図１８の符号１０５参照）を必要とするため可動反射手段のサイズが大きくなる、可動反射手段の歩留まりが低下し易くなるため、値段が高くなる等の課題がある。

さらには、光ファイバ間に介装される光学部材によって形成される複数の光路のうちの最も長い光路の光路長に長さを統一するようにしている。このとき、光路が長いほどビーム径を太くする必要があるために、光ファイバから出力される光を収束させるための光収束手段の直径を大きくする必要があり、従って入出力ファイバピッチが大きくなり装置が大型になるという課題も生ずる。

さらに、特許文献２および特許文献４にて開示された光スイッチ１００，１２０においては、各光ファイバ１０１，１０２，１２６，１２７の先端を斜めに配列する必要があるため、光ファイバをアレイ状にして一括製造するのが困難である。そのため光スイッチを組み立てる際、光ファイバを一つずつ位置合わせして固定する必要があり、組立に手間がかかるという課題もある。

また、特許文献３に記載された光スイッチ１１０においては、交差光路反射鏡１１４ａの基板１１１からの高さｈｃと、直進光路反射鏡１１４ｂの基板１１１からの高さｈｂとを変える必要があるため、ミラー各反射鏡１１４ａ，１１４ｂの製造に特殊な技術が必要になり、ミラーのコストが大きくなるという課題があるほか、入出力数が多い光スイッチを構成する場合、入出力数をNとすると、ほぼＮ×３回のミラーの反射が必要になり、歩留まりが低下してミラーコストが大きくなるほか、反射による損失が大きくなるという課題もある。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、光路長を考慮した簡易な光スイッチを提供すること、可動反射するミラー等の部材の数を比較的少なくすること等を目的とする。
また、製造上の手間を削減させることを目的とする。
さらには、レンズ等の光収束手段間又は入出力ポート間の距離を比較的小さくして、装置の小型化を図ることを目的とする。

このため、本発明の光スイッチ装置は、入力光を偏向光として同一平面上の複数の異なる角度に出力可能な入力光偏向部と、該入力光偏向部からの偏向光について、前記角度に応じて、平行移動した関係にある、いずれかの光軸をとおったコリメート光として出力可能なコリメート光出力部と、該コリメート光出力部からコリメート光を、該光軸に応じた出力方路に案内する出力方路案内部と、をそなえて構成されたことを特徴としている。

また、本発明の光スイッチ装置は、互いに平行な同一平面上の複数のコリメート光のいずれが入力された場合でも、ほぼ特定位置に集光可能な集光部と、該集光された光を偏向させることにより単一の出力方路へ案内する出力光偏向部と、をそなえて構成されたことを特徴としている。
さらに、本発明の光スイッチ装置は、入力光を偏向光として同一平面上の複数の異なる角度に出力可能な入力光偏向部と、該入力光偏向部からの偏向光について、平行移動した関係にある、いずれかの光軸をとおったコリメート光として出力可能なコリメート光出力部との対を複数備えるとともに、前記複数の対のいずれからの光であっても、前記角度が略同じであればほぼ特定位置に集光可能な集光部と、該集光された光を対応する出力方路へ案内する出力光偏向部との対を前記角度に応じて複数備えたことを特徴としている。

また、本発明の光スイッチ装置は、互いに対向する放物面形状の第１反射面および第２反射面をそなえ、該第１反射面および該第２反射面における放物面形状の輪郭をなす放物線軌道を含む面が互いにほぼ直交するように構成された透明体ブロックと、入力ポートから入力された光を、該第１反射面に向けた偏向光として、同一平面上の異なる角度に出力可能な入力光偏向部材と、前記入力光偏光部材からの偏向光であって、該第１反射面、該第２反射面で順に反射された光を偏向させて、前記角度に応じた出力ポートに案内する出力光偏向部材と、を備えたことを特徴としている。

また、本発明の光学部材ユニットは、放物面形状反射面を有する透明体ブロックをそなえるとともに、前記の透明体ブロックの放物面形状反射面に光学的に結合され、前記放物面をなす放物線軌道上のいずれかの位置に光学的結合させるべく反射面角度を設定しうる光偏向部材と、該光偏向部材を介して前記の透明体ブロックをなす放物面形状反射面と光学的に結合された光ファイバと、をそなえて構成されたことを特徴としている。

さらに、本発明の光スイッチ装置は、第１の列を形成する第１、第２入力ポートを含む複数の入力ポートと、第２の列を形成する第１、第２出力ポートを含む複数の出力ポートと、第３の列を形成する第１、第２反射部と、第４の列を形成する第３、第４反射部と、を、前記第１の列と前記第３の列は平行であり、前記第２の列と前記第４の列は平行であり、前記第１の列を法線とする平面と前記第２の列を法線とする平面とが垂直に交わる配置関係で備え、前記第１反射部は、前記第１入力ポートから入力された第１入力光を前記第３反射部に導くように反射面の制御が可能であり、前記第２反射部は、該前記第２入力ポートから入力された第２入力光を前記第３反射部に導くように反射面の制御が可能であり、前記第３反射部は、入射角の異なる前記第１入力光、前記第２入力光のいずれについても前記第１出力ポートに導くように反射面の制御が可能なことを特徴としている。

本発明によれば、光路長を考慮した簡易な光スイッチを提供することができる。
また、本発明によれば、可動反射するミラー等の部材の数を比較的少なくすることができる。
また、本発明によれば、製造上の手間を削減させることができる。
また、本発明によれば、レンズ等の光収束手段間又は入出力ポート間の距離を比較的小さくして、装置の小型化を図ることができる。

以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
なお、上述の本願発明の目的のほか、他の技術的課題，その技術的課題を解決する手段及びその作用効果についても、以下の実施の形態による開示によって明らかとなるものである。
〔Ａ１〕第１実施形態の説明
〔Ａ１−１〕構成
図１は本発明の第１実施形態にかかる光スイッチ装置１を示す俯瞰図であり、図２（ａ）は第１実施形態にかかる光スイッチ１の図１中Ａ矢視図、図２（ｂ）は第１実施形態にかかる光スイッチ１の図１中Ｂ矢視図である。この図１に示す光スイッチ装置１は、ガラスないしプラスチック等からなる透明体ブロック１０−１をそなえるとともに、透明体ブロック１０−１には第１ポート１１〜１４を介して光ファイバ１１ａ〜１４ａが、第２ポート６１〜６４を介して光ファイバ６１ａ〜６４ａがそれぞれ接続され、更に可動反射部材３１〜３４，５１〜５４が透明体ブロック１０−１に固設されて構成されている。

ここで、第１ポート１１〜１４及び第２ポート６１〜６４は、例えば接続対象の各光ファイバ１１ａ〜１４ａ，６１ａ〜６４ａの先端に図示しない収束性光伝送媒体を配置し、光ファイバ１１ａ〜１４ａ，６１ａ〜６４ａから出力される光をほぼ平行光に変換し、逆に外部からほぼ平行な光が入射すると当該ほぼ平行な光を収束して光ファイバ１１ａ〜１４ａ，６１ａ〜６４ａに結合するように構成されている。

ここで、収束性光伝送媒体には、例えば、媒質の屈折率が光ビームの伝送方向と垂直な面内において光学中心軸からの距離のほぼ２乗に比例して減少する分布を有する円柱状レンズを使用可能である。その際、その長さを当該円柱状レンズの固有周期長の1/4とし、焦点はその端面上に位置するように構成すればよい。
なお、透明体ブロック１０−１は、上述の光ファイバ１１ａ〜１４ａ，６１ａ〜６４ａを接続する箇所については、各々の接続ないし固設状態のみならず、各光ファイバ１１ａ〜１４ａ，６１ａ〜６４ａと透明体ブロック１０−１との光学的な接続を支援するような形状となるように適宜形成され、可動反射部材３１〜３４，５１〜５４を固設する箇所についても、以下に示す可動反射部材３１〜３４，５１〜５４としての機能を支援するような形状となるように適宜形成される。

ここで、透明体ブロック１０−１は、互いに対向して放物面形状を有する第１反射面Ｓ１および第２反射面Ｓ２をそなえてなるものであるが、この透明体ブロック１０−１の第１反射面Ｓ１および第２反射面Ｓ２は、放物面形状をなす放物線軌道が含まれる面が互いにほぼ直交するように構成されている。
具体的には、第１反射面Ｓ１は、y=ax²で表現されるグラフをy軸を中心に回転させたときにできる面をy軸を中心に左右対称に薄くスライスしたものと同様の面を表面に有している。そのため面Ｓ１を構成する面２１，２２，２３及び２４は、図２（ａ）に示すように、図１についてＡ方向（上面を正視する方向）から見た場合に、このＡ方向にほぼ垂直な平面に含まれた放物線軌道ａの輪郭を有するとともに、図２（ｂ）に示すように、図１についてＢ方向（側面を正視する方向）から見た場合にも、このＢ方向にほぼ垂直な平面に含まれた放物線軌道の輪郭を有する。同様に、第２反射面Ｓ２は、y=ax²で表現されるグラフをy軸を中心に回転させたときにできる面をy軸を中心に左右対称に薄くスライスしたものと同様の面を表面に有している。そのため面Ｓ２を構成する面４１，４２，４３及び４４は、図２（ｂ）に示すように、図１についてＢ方向（側面を正視する方向）から見た場合に、このＢ方向にほぼ垂直な平面に含まれた放物線軌道ｂの輪郭を有するとともに、図２（a）に示すように、図１についてＡ方向（上面を正視する方向）から見た場合にも、このＡ方向にほぼ垂直な平面に含まれた放物線軌道の輪郭を有する。このとき、Ａ方向とＢ方向が略直交するので、放物線軌道ａが含まれる面と放物線ｂが含まれる面についてもほぼ直交しているのである。尚、上述の第１反射面Ｓ１および第２反射面Ｓ２の輪郭をなす放物線軌道としてのグラフy＝ax²は、好ましくはほぼ同一の傾きaを有するものとする。

さらに、透明体ブロック１０−１における上述の第１反射面Ｓ１をなす放物面のほぼ焦点となる位置には、透明体ブロック１０−１の高さ方向に複数（図１中においては４つ）の可動反射部材３１〜３４が固設されている。図１中のｆ１１〜ｆ１４は、可動反射部材３１〜３４が設けられているほぼ焦点となる位置を示している。そして、図２（ａ）に示すように、この可動反射部材３１〜３４は、放物線軌道ａが含まれる平面に垂直な方向（図１においては透明体ブロック１０−１の高さ方向）の回転軸ａｘ１（紙面垂直方向）によって図中ｃ方向に反射面を回動可能に構成され、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラーにより構成することができる。

そして、上述の光ファイバ１１ａ〜１４ａについても、放物線軌道ａ［図２（ａ）参照］が含まれる平面に垂直な方向に端面が配列されるように接続されて、これら光ファイバ１１ａ〜１４ａからそれぞれ出力される光（光スイッチ装置１への入力光）Ip１〜Ip４は、第１反射面Ｓ１における反射を通じて、対応する位置に配置された可動反射部材３１〜３４に入射されるようになっている。

さらに、可動反射部材３１〜３４においては、上述の可動反射部材３１〜３４における反射面の傾斜角度によって設定される反射角度で、光ファイバ１１ａ〜１４ａからの光を第１反射面Ｓ１に向けて反射させることができるようになっている。即ち、可動反射部材３１〜３４においては、それぞれ、光ファイバ１１ａ〜１４ａからの光を入射されると、これらの光について拡散させることができるようになっている。

換言すれば、可動反射部材３１〜３４は、入力される光を同一平面（放物線軌道ａが含まれる平面）上で角度が設定された偏向光として出力可能な入力光偏向部（又は入力光偏向部材）としての機能することができる。
また、上述の可動反射部材３１〜３４で反射角度が設定された偏向光は第１反射面Ｓ１をなす放物面に入射されるが、この放物面上の入射位置は、可動反射部材３１〜３４による反射面の傾斜角度に対応するようになっている。例えば、入力光の入射角度（反射面に垂直な直線と入射光の光軸との間の角）が大きくなるように可動反射部材３１〜３４の傾斜角度を設定すれば、偏向光の反射面Ｓ１上の入射位置は、光ファイバ１１ａ〜１４ａからの光が第１反射面Ｓ１で反射した位置（ｒ０）から遠ざかり（ｒ４側に近づく）、入力光の入射角度を小さなるように可動反射部材３１〜３４の傾斜角度を設定すれば、偏向光の反射面Ｓ１上の入射位置は、光ファイバ１１ａ〜１４ａからの光が第１反射面Ｓ１で反射した位置（ｒ０）に近づく（ｒ１側に近づく）。

さらに、上述の可動反射部材３１〜３４からの偏向光は、反射面Ｓ１において、対向する第２反射面Ｓ２に向けたコリメート光として反射されるようになっている。このとき、可動反射部材３１〜３４への偏向光の入射位置によって、反射されるコリメート光の光軸は平行に（この場合においては透明体ブロック１０−１の幅方向に平行に）シフトされるようになっている。換言すれば、可動反射部材３１〜３４の傾斜角度の設定に応じて、第２反射面Ｓ２に向けたコリメート光の光軸を平行に変換することができるようになる。

なお、可動反射部材３１〜３４においては、個別に傾斜角度を設定することができるので、光ファイバ１１ａ〜１４ａからの各光Ip１〜Ip４についても、可動反射部材３１〜３４の傾斜角度を個別に設定することにより、第２反射面Ｓ２に向けたコリメート光の光軸の間隔を個別に設定することができるのである。図１中においては、第１反射面Ｓ１のうちで、光ファイバ１１ａ〜１４ａからの各光Ip１〜Ip４について可動反射部材３１〜３４に向けて反射させるとともに、第２反射面Ｓ２に向けたコリメート光を反射する箇所を、それぞれコリメート光出力部２１〜２４として図示している。

たとえば、光ファイバ１１ａからの光Ip１に着目すると、この光Ip１が第１反射面Ｓ１をなすコリメート光出力部２１で可動反射部材３１に向けて反射される。そして、可動反射部材３１においては、コリメート光出力部２１からの反射光として入力される光Ip１について反射することにより、その反射面の傾斜角度の設定に応じて、コリメート光出力部２１をなす放物面に向けた角度（即ち伝搬方向）が設定された偏向光を出力する。

さらに、コリメート光出力部２１においては、可動反射部材３１からの偏向光を、当該偏向光の角度に応じて異なる位置で反射して、第２反射面Ｓ２に向けたコリメート光p11〜p14として出力する。例えば、図２（ａ）［または図２（ｂ）］に示すように、偏向光が、光ファイバ１１ａからの光Ip１が反射する箇所ｒ０に比較的近接した箇所ｒ１に入射される場合には、当該箇所ｒ１を通過する光軸を有するコリメート光p11を反射光として出力し、箇所ｒ０から順次遠くなる箇所ｒ２〜ｒ４に入射される場合には、それぞれの箇所ｒ２〜ｒ４を通過する光軸を有するコリメート光p12〜p14を反射光として出力する。

なお、光ファイバ１２ａ〜１４ａからの光Ip２〜Ip４についても、上述の光Ip１の場合と同様に、コリメート光出力部２２〜２４において、可動反射部材３２〜３４からの偏向光を、各偏向光の角度に応じて異なる位置で反射して、第２反射面Ｓ２に向けたコリメート光p21〜p24，p31〜p34，p41〜p44として出力する。
したがって、コリメート光出力部２１〜２４はそれぞれ、入力光偏向部としての可動反射部材３１〜３４からの入力偏向光について、設定された角度に応じて平行な光軸のうちのいずれかをとおったコリメート光を出力可能なものであって、透明体ブロック１０−１の高さ方向に４段が一体として載置されているということができる。また、上述の各可動反射部材３１〜３４と、対応して光学的に結合関係を有する各コリメート光出力部２１〜２４と、により、入力光偏向・コリメート光出力部対を構成する。

そして、光ファイバ６１ａ〜６４ａは、放物線軌道ｂが含まれる平面に垂直な方向に端面が配列されるように接続されて、これら光ファイバ６１ａ〜６４ａはそれぞれ可動反射部材５１〜５４および第２反射面Ｓ２を介することにより、以下に示すように、第１反射面Ｓ１を反射するコリメート光に光学的に結合される。このとき、第２反射面Ｓ２，可動反射部材５１〜５４は、上述の第１反射面Ｓ１および可動反射部材３１〜３４とは反対の機能を有することになる。

すなわち、第１反射面Ｓ１からのコリメート光p11〜p14，p21〜p24，p31〜p34，p41〜p44について、第２反射面Ｓ２で反射することにより、入力光偏向部としての可動反射部材３１〜３４の傾斜角度によって平行移動されたほぼ同一の光軸位置を持つコリメート光ごとに特定位置に集光（収束）することができるようになっている。図１中においては、第２反射面Ｓ２のうちで、第１反射面Ｓ１からのコリメート光について可動反射部材５１〜５４に向けて反射させるようになっているが、各可動反射部材５１〜５４に向けて集光された光を出力する箇所を、それぞれ集光部４１〜４４として図示している。

たとえば、図２（ａ）に示すように、コリメート光p11，p21，p31，p41は、透明体ブロック１０−１における幅方向においてほぼ同一の光軸を有するものであるが、第２反射面Ｓ２をなす集光部４１は、これらのコリメート光について、第２反射面Ｓ２をなす放物面のほぼ焦点位置（特定位置）に集光することができるようになっている。即ち、コリメート光p11，p21，p31，p41はそれぞれ図２（ｂ）に示す集光部４１の箇所ｒ１１〜ｒ１４にに入射されるが、これらの箇所ｒ１１〜ｒ１４はいずれも同一の放物線軌道ｂ上の点にあたるので、当該放物線軌道ｂにおけるほぼ焦点位置ｆ２１に集光させることができるのである。

同様に、集光部４２は、コリメート光p12，p22，p32，p42について、これらのコリメート光の光軸位置に対応したほぼ焦点位置ｆ２２に集光し、集光部４３は、コリメート光p13，p23，p33，p43について、これらのコリメート光の光軸位置に対応したほぼ焦点位置ｆ２３に集光し、集光部４４は、コリメート光p14，p24，p34，p44について、これらのコリメート光の光軸位置に対応したほぼ焦点位置ｆ２４に集光する。

したがって、上述の集光部４１〜４４は、互いに平行な同一平面（透明体ブロック１０−１の幅方向に垂直な平面）上の複数のコリメート光（集光部４１の場合にはコリメート光p11，p21，p31，p41）のいずれが入力された場合でも、ほぼ特定位置としての焦点位置に集光可能になっている。
また、上述の可動反射部材５１〜５４はそれぞれ、第１反射面Ｓ１からのコリメート光について上述の集光部４１〜４４における反射により集光されるほぼ焦点位置ｆ２１〜ｆ２４に設けられ、集光部４１〜４４で集光された光について反射することができるようになっている。そして、可動反射部材５１〜５４においては、傾斜角度によって設定される反射角度により、集光部４１〜４４から入射される光について、第２反射面Ｓ２における反射を介することにより光ファイバ６１ａ〜６４ａに導くことができるようになっている。

すなわち、可動反射部材５１における反射面の傾斜角度を設定することにより、図２（ｂ）に示すように、集光された光として入射されたコリメート光p11，p21，p31，p41のうちのいずれか１つを、第２反射面Ｓ２における集光部４１上の箇所ｒ００に反射（偏向）させる。これにより、集光部４１上のｒ００に入射された光は、反射により光ファイバ６１に導かれるようになっている。同様に、可動反射部材５２〜５４においても、反射面の傾斜角度を設定することにより、入力される複数（この場合においては４つの）コリメート光のうちのいずれか１つを集光部４２〜４４上の箇所ｒ００に反射（偏向）させて、光ファイバ６２ａ〜６４ａに導くことができる。

したがって、上述の各可動反射部材５１〜５４は、集光された光を偏向させることにより単一の出力方路へ案内する出力光偏向部を構成する。この場合においては、それぞれの集光部４１〜４４で集光された複数の光のうちのいずれかを、集光された複数の光を偏向させることにより、単一の出力方路である出力ポート６１〜６４へ案内する。
さらには、上述の第２反射面Ｓ２をなす集光部４１〜４４，可動反射部材５１〜５４により、コリメート光出力部２１〜２４からコリメート光を、当該光軸に応じた出力方路（出力ポート６１〜６４）に案内する出力方路案内部を構成する。

また、上述のポート１１〜１４は、第１の列を形成する複数の入力ポートであり、第１ポート１１〜１４のうちのいずれか２つ（例えばポート１１，１２）を第１，第２入力ポートとして構成する。そして、上述のポート６１〜６４は、第２の列を形成する複数の出力ポートであり、ポート６１〜６４のうちでいずれか２つ（例えばポート６１，６２）を第１，第２出力ポートとして構成する。更に、上述の可動反射部材３１〜３４のうちの上記第１，第２入力ポートからの光を反射するものについては、第３の列を形成する第１，第２反射部である。更にまた、上述の可動反射部材５１〜５４のうちの上記第１，第２出力ポートに光学的に結合されているものについては、第４の列を形成する第３，第４反射部である。ここで、第１の列と第３の列は平行であり、第２の列と第４の列は平行であり、第１の列を法線とする平面と第２の列を法線とする平面とが垂直に交わる配置関係を有している。そして、第１反射部は、第１入力ポートから入力された第１入力光を第３反射部に導くように反射面の制御が可能であり、第２反射部は、第２入力ポートから入力された第２入力光を第３反射部に導くように反射面の制御が可能であり、第３反射部は、入射角の異なる第１入力光、第２入力光のいずれについても第１出力ポートに導くように反射面の制御が可能である。即ち、第３反射部としての例えば可動反射部材の反射面角度の切り換え制御により、第１入力光を第１出力ポートに導くようにしたり、又は、第２入力光を第１出力ポートに導くようにしたりすることができるのである。

尚、図１において、面Ｓ１の右端の所定幅部分について、縦に、反射面ではなく、入力ポートを２１〜２４のそれぞれに対応させて縦に配置し、直接３１〜３４に入力光を与えることもできる。もちろん、面Ｓ２についても上端の所定幅部分について、横に、反射面ではなく、出力ポートを４１〜４４のそれそれに対応させて横に配置し、５１〜５４で反射された光を直接出力するようにすることもできる。

これによれば、反射回数が減る、全体の光路が短くなるといった効果が得られることとなる。
〔Ａ−２〕作用効果
上述の構成により、本発明の第１実施形態にかかる光スイッチ装置１では、可動反射部材３１〜３４および可動反射部材５１〜５４における反射面の傾斜角度についての設定により、光ファイバ１１ａ〜１４ａの接続先として、光ファイバ６１ａ〜６４ａのうちの任意の光ファイバ６１ａ〜６４ａを同時排他的に結合させることができる。

すなわち、光ファイバ１１ａ〜１４ａから第１ポート１１〜１４をそれぞれ通じて入力されコリメートされた光Ip１〜Ip４は、第１反射面Ｓ１をなすコリメート光出力部２１〜２４において可動反射部材３１〜３４の表面に収束される。当該収束された光は可動反射部材３１〜３４で反射されるが、反射面の傾斜角度が回動することにより、コリメート光出力部２１〜２４を構成する放物面内を水平に走査されるので、反射光の光軸は透明体ブロック１０−１における幅方向に平行にシフトする。

たとえば、第１ポート１１からの光Ip１の収束光を入射する可動反射部材３１では、傾斜角度を設定することにより、この第１ポート１１からの光Ip１について、コリメート光出力部２１をなす放物面上の箇所ｒ１に入射させて、第２反射面Ｓ２に向けたコリメート光ｐ１１として出力する。その他の可動反射部材３２〜３４に入射される光についても、適宜反射面の傾斜角度が設定され、コリメート光出力部２２〜２４において例えばコリメート光p22，p33，p44がそれぞれ出力される。

そして、このコリメート光p11，p22，p33，p44が、第２反射面Ｓ２をなす集光部４１〜４４にそれぞれ入射されると、これらのコリメート光p11，p22，p33，p44は、それぞれ、集光部４１〜４４における放物面をなす放物線軌道ｂ上の箇所ｒ１１〜ｒ１４で反射し、そして、各集光部４１〜４４をなす放物面軌道ｂのほぼ焦点位置に設けられた可動反射部材５１〜５４に入射される。

さらに、可動反射部材５１〜５４では、第２反射面Ｓ２で反射されたコリメート光p11，p22，p33，p44について、集光部４１〜４４をなす放物面上の箇所ｒ００に向けて反射させるように、反射面角度を設定することによって、第２ポート６１〜６４を介して光ファイバ６１ａ〜６４ａに導くことができる。反対に、コリメート光p11，p22，p33，p44のいずれかを該当光ファイバ６１ａ〜６４ａに結合させないようにするためには、対応する可動反射部材５１〜５４の反射面角度を、反射光がｒ００以外の箇所に出力されるようにすればよい。

換言すれば、可動反射部材３１〜３４の反射面角度の設定によって、光ファイバ１１ａ〜１４ａからの光を、出力先となる光ファイバ６１ａ〜６４ａのいずれに導くかをコリメート光の光路の切り換えによって選択することができる一方で、可動反射部材５１〜５４の反射面角度の設定によって、実際に光ファイバ６１ａ〜６４ａに導くコリメート光を、出力先の光ファイバ６１ａ〜６４ａごとに選択することができるのである。

このように、本発明の第１実施形態にかかる光スイッチ装置１によれば、第１反射面Ｓ１および第２反射面Ｓ２を有してなる透明体ブロック１０−１をそなえるとともに、入力光偏向部としての可動反射部材３１〜３４と、出力光偏向部としての可動反射部材５１〜５４をそなえているので、入力ポートとしての第１ポート１１〜１４の任意のポートを、出力ポートとしての第２ポート６１〜６４の任意のポートと、を同時排他的に結合可能な光スイッチを、結合光路長差を抑制しつつ、従来技術におけるものよりも可動反射部材の点数を少なくしながら実現することができる利点がある。

すなわち、第１実施形態にかかる光スイッチ装置１によれば、N×N光スイッチ（Ｎは任意の複数）の構成に必要となる可動反射部材の点数について、前述の図１８〜図２１の場合よりも少ない２×N個で足りることになるので、可動反射部材の点数を削減させることができる。その結果、装置の小型化だけでなく、歩留まりを向上させることができるので、光スイッチ装置としての価格を安価に抑制することができる。

さらに、第１実施形態にかかる光スイッチ装置１においては、結合すべき光ファイバを切り換える時には、可動反射部材３１〜３４，５１〜５４の反射面角度が切り換えられることになるが、第１ポート１１〜１４および第２ポート６１〜６４との結合関係は、一対をなす可動反射部材３１〜３４および可動反射部材５１〜５４の反射面角度の設定が協働することで定義されることになるので、可動反射部材３１〜３４および可動反射部材５１〜５４の反射面角度の切り換え中に、不要な光が他のポートを横切ることも抑制させることが可能である。

また、第１実施形態にかかる光スイッチ装置１によれば、図１７に示すような、スイッチ内を光ファイバで接続することを要しない多入力×多出力（第１実施形態では４入力×４出力）の光スイッチを実現することができる。
さらに、光ファイバ１１ａ〜１４ａ，６１ａ〜６４ａの先端を揃えて配列することができるので、前述の図１８，図２０に示すものに比べ、一体のアレイにして一括して位置合わせすることが可能となり、位置合わせの手間を大幅に削減させることができ、製造上の手間を削減できる効果を生ずる。

また、可動反射部材３１〜３４，５１〜５４をＭＥＭＳミラーで構成することにより、ミラーの高さを揃えることが出来るので、前述の図１９に示すものに比べ、ミラーの製造が容易になる利点があるほか、光ファイバ間での切り換え結合のために要するＭＥＭＳミラーによる反射は２回で足りるので、損失が低減される効果が得られる。
さらに、任意の入力ポート１１〜１４と任意の出力ポート６１〜６４とを光結合するように光の経路を形成したとき、経路の違いによるポート間光路長の変化が小さくなり、光学的損失が小さくなる効果を得ることができる。

従来技術において、光路長変化により損失が大きくなることを、図３を用いて説明する。例えば図３（ａ）のように、コア径とNA（Numerical Aperture）が等しい二つのファイバfa1とfa2及び焦点距離が等しい二つのレンズL1とL2を配置し、光ファイバfa1とレンズL1の距離L11と光ファイバfa2とレンズL2の距離L14を等しくし、レンズL1とビームウエストWの距離L12とレンズL2とビームウエストWの距離L13を等しく、レンズL1とL2の距離をL01にすると、光ファイバfa1とfa2の間の結合損失が最小になる。

ここに、光ファイバfa1から光を出力し、光ファイバfa2に光を入力するとき、光ファイバfa2側の光ファイバ端面部おける光のスポットサイズω13は光ファイバfa1の端面の光のスポットサイズω11に等しい。スポットサイズω11とω13の大きさが等しく、スポットサイズが最小となり且つ波面が平面波と成るポイント（ビームウエスト）が光ファイバfa1とfa2の端面位置と一致するため、結合損失が最小になる。

ここで、図３（ｂ）のように、レンズL2がレンズL1側に接近し、レンズ間距離がL02に変化（L02<<L01）すると、レンズL2で集光された光のビームウエストがレンズ側にδ２だけ移動し、ビームウエストのスポットサイズω23がスポットサイズω11より小さくなり、光ファイバfa2への結合損失が増加する。
また、図３（ｃ）のように、レンズL2がレンズL1から遠ざかり、レンズ間距離がL03に変化（L03>>L01）した場合にも、レンズL2で集光された光のビームウエストがレンズ側にδ３だけ移動し、ビームウエストのスポットサイズω33がスポットサイズω11より小さくなり、光ファイバfa2への結合損失が増加する。

図４は、最適レンズ間距離［図３（ａ）のL01］が50mmになるように、レンズの焦点距離、レンズ直径、図３（ａ）〜図３（ｃ）に例示するL11及びL14を調節した光学系において、レンズ間距離を変化させた場合のδを示すグラフである。レンズ間距離が50mmのときδ（ビームウエストと光ファイバfa2の先端間の距離）は零であるが、レンズ間距離が50mmから変化するとδが発生し、レンズ間距離の最適値（50mm）からのずれが大きいほどδも大きくなることがわかる。ここにδが大きくなると光ファイバへの結合損失が増加する。

図５は、最適レンズ間距離［図３（ａ）のL01］が50mmになるように、レンズの焦点距離、レンズ直径、および図３（ａ）〜図３（ｃ）に例示するL11及びL14を調節した光学系において、レンズ間距離を変化させた場合のビームウエストにおけるスポットサイズを示すグラフである。
図３（ａ）〜図３（ｃ）の光ファイバfa1側のスポットサイズω11に対する光ファイバfa2側のスポットサイズの比（ω23/ω11又はω33/ω11）をプロットしている。レンズ間距離が50mmのとき１、即ちスポットサイズが等しいが、レンズ間距離の最適値（50mm）からのずれが大きいほどスポットサイズの大きさの差も大きくなることがわかる。ここにスポットサイズの大きさに差が生じると光ファイバへの結合損失が発生じ、その差（あるいは比）が大きいほど損失が大きくなる。

図６は、ビームウエストの光ファイバ端からのずれ（δ）とスポットサイズの差に起因する過剰損失の計算結果を示すグラフである。横軸はレンズ間距離である。レンズ間距離が50mmのとき過剰損失は零であるが、50mmからずれると過剰損失が発生することがわかる。
例えば図１６に例示する従来例の場合、スイッチのポート数がＮ×Nのとき、レンズ間距離が最大Ｎの２乗で変化する。そのためレンズ間距離を最適化したポート間以外では非常に大きな損失を生ずる。

これに対し、第１実施形態の構成では、焦点ｆ１１−ｆ１４および焦点ｆ２１−ｆ２４間の各距離をほぼ等しくすることができる。第１反射面Ｓ１を構成する放物面から第２反射面Ｓ２を構成する放物面までの距離は焦点から離れるほど短くなるが、その長さの差については例えば１０％程度以下にするのは容易である。即ち、第１実施形態にかかる光スイッチ装置1によれば、光のポート間距離の差によるδとスポットサイズの違いとに起因する過剰損失を抑制することができる。

さらには、光ファイバ間の距離を比較的小さくして、装置の小型化を図ることができる。
さらに、図１７に示す装置のように多数本の光ファイバを要することなく装置の小型化を図りながら、光ファイバ間の距離の不均一性を小さくすることができる。
また、第１反射面Ｓ１および第２反射面Ｓ２が一体に構成された透明体ブロック１０−１は、射出形成等により一括して形成することができ、製造性が向上する効果がある。

〔Ａ−３〕第１反射面Ｓ１および第２反射面Ｓ２をなす放物面の具体的設計例について
次に第１反射面Ｓ１および第２反射面Ｓ２をなす放物面部の具体的設計例を示す。例えば、図７は光学系のレンズ間距離と、そのときのレンズ上のビーム直径の最小値［例えば図３（ａ）〜図３（ｃ）のωLに相当］の関係をプロットしたものである。図中のｋは、ファイバとレンズの間の距離［例えば図３（ａ）〜図３（ｃ）のL11］とレンズの焦点距離の比（焦点距離をFLとすると、k=L11/FL）で、本実施形態に対応させると、放物面鏡の焦点距離と偏向手段と放物面との間の距離の比に相当する係数である。

本実施形態にかかる光スイッチ装置１においては、例えば第１，第２反射面Ｓ１，Ｓ２をなす放物面の焦点距離を100mm、ｋの値を1.02に選定した。よって図２（ａ），図２（ｂ）中におけるML1及びML2は約100mmである。このとき、第１反射面Ｓ１，第２反射面Ｓ２に当たるコリメート光p11〜p14，p21〜p24，p31〜p34，p41〜p44（以下、単にコリメート光p11〜p44と記載する）のビーム直径は約2mmである。又、コリメート光p11〜p44の縦方向の及び横方向の間隔を、ビーム直径より0.5mm大きい2.5mmとした。従って、コリメート光出力部２１〜２４及び集光部４１〜４４がスタックされた部分の厚さを［図２（ａ），図２（ｂ）のML4参照］を10mm程度とすることができる。

このとき、各コリメート光p11〜p44のコリメート光出力部２１〜２４と集光部４１〜４４との間の光路長の差を0.5mm以下に抑えられ低損失になる効果が得られた。
〔Ａ２〕第１実施形態の第１変形例
図８は本発明の第１実施形態の第１変形例にかかる光スイッチ装置１Ａの一部を示す図であって、図１のＡ矢視図に相当する。この図８に示す光スイッチ装置１Ａのように、第１ポート１１〜１４、第２ポート６１〜６４の形成及び可動反射部材３１〜３４，５１〜５４の載置が可能な範囲で、第１反射面Ｓ１と第２反射面Ｓ２との距離（ML1又は図示しないML3）を短くすることができ、このようにすれば、光学系のサイズ、特に第１ポート１１〜１４および第２ポート６１〜６４間の光路長を全体的に短くすることができるほか、透明体ブロック１０´−１としての長手方向の大きさについても縮小させることができ、装置の小型化をより進めることができる利点もある。

〔Ａ３〕第１実施形態の第２変形例
図９は本発明の第１実施形態の第２変形例にかかる光スイッチ装置１Ｂを示す図であって、図１のＡ矢視図に相当するものである。この図９に示す光スイッチ装置１Ｂは、前述の図１，図２（ａ），図２（ｂ）に示す光スイッチ装置１に比して、透明体ブロック１０−１にそなえられていた第１反射面Ｓ１および第２反射面Ｓ２としての機能を別体の部材１０−２，１０−３として構成するとともに、第１ポート１１〜１４および第２ポート６１〜６４間の光は透明体ブロック１０−１中ではなく空気中（気体中）を伝搬するようになっている点が異なっている。尚、図９中、図１，図２（ａ），図２（ｂ）と同一の符号は、ほぼ同様の部分を示している。

部材１０−２，１０−３はそれぞれ前述の図２（ａ），図２（ｂ）に示すような放物線軌道ａ，ｂを有する凹面の放物面形状を有し、入射された光について反射するようになっている。即ち、部材１０−２をなす凹面の放物面は前述の光スイッチ装置１における第１反射面Ｓ１として機能するとともに、部材１０−３をなす凹面の放物面は第２反射面Ｓ２として機能する。

なお、部材１０−２および部材１０−３においては、基本的に同様の構成を有することができる。即ち、部材１０−２および部材１０−３を、同様の放物線軌道を有する凹面の放物面をそなえた部材として構成するとともに、それぞれの放物線軌道を含む平面が互いにほぼ直交するように配置することで、前述の第１実施形態の場合と同様に、部材１０−２については図中幅方向に光軸が分布するようにコリメート光の光軸を平行にシフトさせ、部材１０−３については図中高さ方向に光軸が分布するコリメート光についてほぼ焦点位置に収束させることができる。

なお、第１ポート１１〜１４，光ファイバ１１ａ〜１４ａ，第２ポート６１〜６４，光ファイバ６１ａ〜６４ａおよび可動反射部材３１〜３４，５１〜５４は、前述の第１実施形態における光スイッチ装置１に相当する位置に配置されるようになっている。
このように構成された光スイッチ装置１Ｂにおいても、前述の光スイッチ装置１と同様に、可動反射部材３１〜３４および可動反射部材５１〜５４における反射面の傾斜角度についての設定により、光ファイバ１１ａ〜１４ａの接続先として、光ファイバ６１ａ〜６４ａのうちの任意の光ファイバ６１ａ〜６４ａを同時排他的に結合させることができるので、前述の第１実施形態の場合と同様の利点を得ることができる。

また、この光スイッチ装置１Ｂによれば、光スイッチ装置１をなす透明体ブロック１０−１よりも形状が単純化された構成の２つの部材１０−２，１０−３の配置することにより光スイッチ装置を構成することができるので、光スイッチ装置を構成するための基本部品となる部材１０−２，１０−３を、第１実施形態にかかる透明体ブロック１０−１よりも容易に製造することができるようになる。

さらに、光スイッチ装置１Ｂによれば、空気中を光が伝搬するように構成することができるので、透明体ブロック１０−１中を光が伝搬する光スイッチ装置１に比して、光の吸収や光学的損失を改善させることもできる。
尚、面Ｓ１、Ｓ２の端の一部に入出力ポートをそれぞれ設けてもよい点は、先の実施形態と同様である。

〔Ａ４〕第１実施形態の第３変形例
図１０は本発明の第１実施形態の第３変形例にかかる光スイッチ装置１Ｃを示す図であって、図１のＡ矢視図に相当する。この図１０に示す光スイッチ装置１Ｃは、前述の図９に示す光スイッチ装置１Ｂと同様に、第１反射面Ｓ１，第２反射面Ｓ２としての機能を別体の部材１０−２，１０−３により構成されているが、第１ポート１１〜１４、第２ポート６１〜６４の形成及び可動反射部材３１〜３４，５１〜５４の載置が可能な範囲で、第１反射面Ｓ１と第２反射面Ｓ２との距離（ML1又は図示しないML3）が比較的短くなるように構成されている。このようにすれば、光学系のサイズ、特に第１ポート１１〜１４および第２ポート６１〜６４間の光路長を全体的に短くすることができるほか、装置の小型化をより進めることができる利点もある。

〔Ａ５〕第１実施形態の第４変形例
図１１は本発明の第１実施形態の第４変形例にかかる光スイッチ装置１Ｄを示す図であって、図１のＡ矢視図に相当する。この図１１に示す光スイッチ装置１Ｄは、前述の図９，図１０に示す光スイッチ装置１Ｂ，１Ｃと同様に、第１反射面Ｓ１，第２反射面Ｓ２としての機能を別体の部材１０−２，１０−３により構成されているが、第１ポート１１〜１５および可動反射部材３１〜３５間の光学的結合の態様とともに、第２ポート６１〜６５および可動反射部材５１〜５５間の光学的結合の態様が、前述の光スイッチ装置１Ｂ，１Ｃとは異なっている。

そして、この光学的結合の態様の相違によって、光スイッチ１Ｂと同様のスケールの部材１０−２，１０−３をそなえながら、ポート数を１つ増加させた５入力５出力の光スイッチ装置を構成することができるようになっている。尚、上記以外の構成については前述の図９に示す光スイッチ装置１Ｂと基本的に同様であり、図１１中、図９と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。

ここで、上述の第１ポート１１〜１５および可動反射部材３１〜３５間の光学的結合の態様としては、第１ポート１１〜１５を介して光ファイバ１１ａ〜１５ａから出力される光ビームが、第１反射面Ｓ１における反射を通じて可動反射部材３１〜３５に入射されるのではなく、直接可動反射部材３１〜３５に入射されるように配置されて、反射光が部材１０−２における第１反射面Ｓ１をなす放物線軌道のほぼ焦点位置となる箇所ｆ１１〜ｆ１５に収束されるようになっている。

また、第２ポート６１〜６５および可動反射部材５１〜５５間の光学的結合の態様としては、部材１０−３をなす第２反射面Ｓ２からの光が可動反射部材５１〜５５に入射された場合に、第２反射面Ｓ２における反射を通じて第２ポート６１〜６５に入射されるのではなく、直接第２ポート６１〜６５に入射されるように配置されている。
これにより、図１１に示す光スイッチ装置１Ｄにおいては、第１ポート１１〜１５からの光を可動反射部材３１〜３５に入射させるために必要であった第１反射面Ｓ１での反射を省略するとともに、可動反射部材５１〜５５に入射された光を第２ポート６１〜６５に導くために必要であった第２反射面Ｓ２での反射を省略しているので、当該省略された反射に要していた第１反射面Ｓ１および第２反射面Ｓ２上の領域を、ポート間の光のために確保することができるので、部材１０−２，１０−３における第１，第２反射面Ｓ１，Ｓ２として光が当たる部分の範囲を同じに保ったままで、光スイッチ装置におけるポート数を図９，図１０に示す光スイッチ装置１Ｂ，１Ｃに比して１個増やすことができる。

〔Ａ６〕第１実施形態の第５変形例
図１２は本発明の第１実施形態の第５変形例にかかる光スイッチ装置１Ｅを示す図であって、図１のＡ矢視図に相当するものである。この図１２に示す光スイッチ装置１Ｅは、前述の図１，図２（ａ），図２（ｂ）に示す光スイッチ装置１における透明体ブロック１０−１を２つの透明体ブロック１０−４，１０−５に分離されたものを用いている点が異なっているが、これ以外の構成については前述の光スイッチ装置１の場合と同様である。尚、図１２中、図１，図２（ａ），図２（ｂ）と同一の符号は、ほぼ同様の部分を示している。

すなわち、透明体ブロック１０−４は、第１反射面Ｓ１をそなえるとともに、第１ポート１１〜１４を通じて光ファイバ１１ａ〜１４ａが接続され、更に第１反射面Ｓ１をなす放物線軌道の焦点位置に、可動反射部材３１〜３４が固設されている。同様に、ブロック１０−５は、第２反射面Ｓ２をそなえるとともに、第２ポート６１〜６４を通じて光ファイバ６１ａ〜６４ａが接続され、更に第２反射面Ｓ２をなす放物線軌道の焦点位置に、可動反射部材５１〜５４が固設されている。

そして、透明体ブロック１０−４におけるコリメート光が出力される面７１と、ブロック１０−５において第２反射面Ｓ２に入射させるコリメート光を導入する面７２と、を対向（又は当接）するように配置することで、前述の第１実施形態における光スイッチ装置１と同様の機能を果たす光スイッチ装置１Ｅを構成することができる。
このとき、上述の透明体ブロック１０−４および透明体ブロック１０−５は、それぞれの反射面をなす放物線軌道を含む面が直交するような配置関係を有しているが、それぞれの透明体ブロック１０−４，１０−５をなす放物面形状については同一とすることができるので、各透明体ブロック１０−４，１０−５単体としての形状については、同一形状により構成することができる。

換言すれば、図１２に示す光スイッチ装置１Ｅは、図１３に示すような、透明体ブロック１０−１が２つに分離されたものに相当する透明体ブロック１０−４（１０−５）に、可動反射部材３１〜３４（５１〜５４）およびポート１１〜１４（６１〜６４）を設けることによって構成される光学部材ユニット８０を、光スイッチ装置１Ｅを製造するための基本部品とすることができるので、これらの光学部材ユニット８０を適用した簡易化された製造プロセスによって光スイッチ装置１Ｅを構成することができる。即ち、光スイッチ装置１の場合よりもシンプルな部品である光学部材ユニット８０を製作して、これらを２個組み合わせてスイッチを構成するのみであるため、光スイッチ装置１Ｅとしての製造の容易化を図ることができ、又部品の交換等をユニット単位で行なうことも可能となる。

〔Ｂ〕第２実施形態の説明
〔Ｂ１〕構成
図１４（ａ），図１４（ｂ）は本発明の第２実施形態にかかる光スイッチ装置１Ｆを示す図であり、図１４（ａ）はその上視図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＢ矢視図である。即ち、図１４（ａ），図１４（ｂ）は互いに直交する向きから光スイッチ装置１Ｆを見た場合についての外観図ということができる。第２実施形態にかかる光スイッチ装置１Ｆは、前述の第１実施形態または各変形例にかかる光スイッチ装置１，１Ａ〜１Ｅに比して、コリメート光出力部および集光部を、透過型のレンズ光学系により構成している点が異なっている。

すなわち、第２実施形態にかかる光スイッチ装置１Ｆは、コリメート光出力部としての凸レンズ２１ａ〜２４ａおよび集光部としての凸レンズ４１ａ〜４４ａをそなえるとともに、入力光偏向部としての可動反射部材３１〜３４および出力光偏向部としての可動反射部材５１〜５４をそなえて構成され、光ファイバ１１ａ〜１４ａから入力される光について、可動反射部材３１〜３４，５１〜５４における反射角度の設定により、光ファイバ６１ａ〜６４ａにおけるいずれかの光ファイバに導くことができるようになっている。

ここで、第２実施形態にかかる光スイッチ装置１Ｆにおいても、光ファイバ１１ａ〜１４ａ，６１ａ〜６４ａは、前述の第１実施形態の場合に対応する配置関係を有するものである。即ち、４本の光ファイバ１１ａ〜１４ａの配列方向と４本の光ファイバ６１ａ〜６４ａの配列方向とは互いに直交する向きに、各光ファイバ１１ａ〜１４ａ，６１ａ〜６４ａの光軸が一直線上に重ならないように、そして端面が互いに反対方向を向くように配列される。尚、図１４（ａ）は、前述の図２（ａ）の図示方向に相当するもので、図１４（ｂ）は、前述の図２（ｂ）の図示方向に相当するものである。

また、光ファイバ１１ａ〜１４ａから入力された各光についてコリメートするためのレンズ１１ｂ〜１４ｂを、入力ポートの構成要素として光ファイバ１１ａ〜１４ａと凸レンズ２１ａ〜２４ａとの間にそれぞれ介装することができる。これにより、光ファイバ１１ａ〜１４ａからの各光については、それぞれ、レンズ１１ｂ〜１４ｂおよび凸レンズ２１ａ〜２４ａを介して可動反射部材３１〜３４に入射されるようになっている。

可動反射部材３１〜３４は、凸レンズ２１ａ〜２４ａのほぼ焦点距離となるように配置されて［例えば〔Ａ−３〕で用いた焦点距離の1.02倍の距離の位置（k=1.02）に配置されて］、図１４（ａ）中紙面に平行なａ方向に回動自在に構成された反射部材であって、光ファイバ１１ａ〜１４ａから入力される光Ip１〜Ip４を、それぞれ、図１４（ａ）に示すように、同一平面上で角度が設定された偏向光p11〜p14，p21〜p24，p31〜p34，p41〜p44として凸レンズ２１ａ〜２４ａに反射することができるようになっている。この可動反射部材３１〜３４についても、例えばＭＥＭＳミラーにより構成することができる。

また、凸レンズ２１ａ〜２４ａは、前述の第１実施形態にかかる光スイッチ装置１の第１反射面Ｓ１をなすコリメート光出力部２１〜２４に相当する機能を有するもので、凸レンズ４１ａ〜４４ａは、前述の第１実施形態にかかる光スイッチ装置１の第２反射面Ｓ２をなす集光部４１〜４４に相当する機能を有するものである。
これらの凸レンズ２１ａ〜２４ａ，４１ａ〜４４ａは、ともに、円形の凸レンズの中心部を薄く切り取ったような形状のものを４個並べて一体化した形状を有しているが、光の進む方向に平行な軸を中心に、相互の角度差が９０度になるように回転させて配置している。凸レンズ２１ａ〜２４ａと、凸レンズ４１ａ〜４４ａと、の距離ML2は例えば10mm程度とすることができる。

そして、凸レンズ２１ａ〜２４ａ及び凸レンズ４１ａ〜４４ａの焦点距離は例えば50mm程度、可動反射部材３１〜３４，５１〜５４は焦点距離の1.02倍の位置（即ち先に定義したk=1.02）に配置している。従って、図中においては可動反射部材３１〜３４と凸レンズ２１ａ〜２４ａとの距離（及び可動反射部材５１〜５４と凸レンズ４１ａ〜４４ａとの距離）であるML1と、上述のML2とをほぼ等しく描いているが、実際にはML2＞ML1とすることができる。

図１５（ａ）は、凸レンズ２１ａ〜２４ａにおける光ファイバ１１ａ〜１４ａからの光Ip１〜Ip４の入力側からみた、各偏向光p11〜p14，p21〜p24，p31〜p34，p41〜p44のビーム配置を模式的に示す図である。即ち、この図１５（ａ）においては、光Ip１〜Ip４の凸レンズ２１ａ〜２４ａにおける入射位置とともに、可動反射部材３１〜３４から反射されて通過する光p11〜p14，p21〜p24，p31〜p34，p41〜p44のビーム配置を示す図である。尚、コリメート光ビームの最大直径は例えば2mm程度、特定のビーム中心軸と他のビーム中心軸の間隔は例えば3mm程度とすることができる。

光ファイバ１１ａから入力される光Ip１に着目すると、この光Ip１は、レンズ１１ｂ，凸レンズ２１ａを介して可動反射部材３１に入射されて、この可動反射部材３１における反射面角度の設定により、偏向光p11，p12，p13またはp14として凸レンズ２１ａに向けて反射される。そして、凸レンズ２１ａにおいては、偏向光p11〜p14を互いに光軸が平行に移動されたコリメート光として、凸レンズ４１ａ〜４４ａに向けて出力される。

他の光ファイバ１２ａ〜１４ａから入力される光Ip2〜Ip4においても、光Ip1の場合と同様に、レンズ１２ｂ〜１４ｂ，凸レンズ２２ａ〜２４ａを介して可動反射部材３２〜３４に入射されて、この可動反射部材３２〜３４における反射面角度の設定により、偏向光p21〜p24，p31〜p34，p41〜p44として凸レンズ２２ａ〜２４ａに向けて反射される。そして、凸レンズ２２ａ〜２４ａにおいては、偏向光p21〜p24，p31〜p34，p41〜p44を互いに光軸が平行に移動されたコリメート光として、凸レンズ４１ａ〜４４ａに向けて出力される。

したがって、上述の可動反射部材３１および凸レンズ２１ａ、可動反射部材３２および凸レンズ２２ａ、可動反射部材３３および凸レンズ２３ａ並びに可動反射部材３４および凸レンズ２４ａは、それぞれ入力光偏向・コリメート光出力部対を構成するとともに、これらの入力光偏向・コリメート光出力部対として４段が載置されて構成されている。
図１５（ｂ）は集光部としての凸レンズ４１ａ〜４４ａを通過するコリメート光p11〜p14，p21〜p24，p31〜p34，p41〜p44のビーム配置とともに、後段の可動反射部材５１〜５４による反射によって、光ファイバ６１ａ〜６４ａに導かれる反射光Op１〜Op４のビーム配置を、可動反射部材５１〜５４側から見て模式的に示す図である。

たとえば、集光部としての凸レンズ４１ａは、凸レンズ２１ａ〜２４ａからのコリメート光p11，p21，p31，p41を通過させて、当該凸レンズ４１ａのほぼ焦点位置に配置された可動反射部材５１の反射面上において集光させるようになっている。尚、凸レンズ４１ａを通過するコリメート光p11，p21，p31，p41はそれぞれ、可動反射部材３１〜３４において同一角度で光Ip１〜Ip４を反射した光に由来するものである。

同様に、凸レンズ４２ａは凸レンズ２１ａ〜２４ａからのコリメート光p12，p22，p32，p42を通過させて、可動反射部材５２の反射面上において集光させ、凸レンズ４３ａは凸レンズ２１ａ〜２４ａからのコリメート光p13，p23，p33，p43を通過させて、可動反射部材５３の反射面上において集光させ、凸レンズ４４ａは凸レンズ２１ａ〜２４ａからのコリメート光p14，p24，p34，p44を通過させて、可動反射部材５４の反射面上において集光させることができる。

したがって、各凸レンズ４１ａ〜４４ａは、４段載置された入力光偏向・コリメート光出力部対からの特定方向の互いに平行な４つのコリメート光を入力され、入力された４つのコリメート光について、各入力光偏向・コリメート光出力部対をなす入力光偏向部としての可動反射部材３１〜３４にて設定された角度に応じて平行移動されたほぼ同一の光軸位置を持つコリメート光ごとにほぼ特定位置である可動反射部材５１〜５４の反射面上に集光させることができるのである。

可動反射部材５１〜５４においては、それぞれ、凸レンズ４１ａ〜４４ａにおいて集光されたコリメート光を入射されて、これらのコリメート光のうちのいずれか一つを光ファイバ６１ａ〜６４ａに導くために、反射面角度を図１４（ｂ）中ｂ方向に回動自在に設定可能に構成されている。
たとえば、可動反射部材５１は凸レンズ４１ａを介して光ファイバ６１ａに光学的に結合されて、反射面角度の設定により、コリメート光p11，p21，p31，p41のうちのいずれか一つを光ファイバ６１ａに案内することができる。同様に、可動反射部材５２は凸レンズ４２ａを介して光ファイバ６２ａに光学的に結合されて、反射面角度の設定により、コリメート光p12，p22，p32，p42のうちのいずれか一つを光ファイバ６２ａに案内することができる。

また、可動反射部材５３は凸レンズ４３ａを介して光ファイバ６３ａに光学的に結合されて、反射面角度の設定により、コリメート光p13，p23，p33，p43のうちのいずれか一つを光ファイバ６３ａに案内することができる。可動反射部材５４は凸レンズ４４ａを介して光ファイバ６４ａに光学的に結合されて、反射面角度の設定により、コリメート光p14，p24，p34，p44のうちのいずれか一つを光ファイバ６４ａに案内することができる。

換言すれば、可動反射部材５１〜５４による反射面角度の設定により、図１５（ｂ）における凸レンズ４１ａ〜４４ａ上の特定位置であるOp1〜Op4の箇所を通過する光のみが、後段の光ファイバ６１ａ〜６４ａに案内されるようになる。
したがって、可動反射部材５１〜５４により、集光部としての凸レンズ４１ａ〜４４ａで集光された４段の入力光偏向・コリメート光出力部対からの光のうちのいずれかを、光軸位置ごとに集光された４つの光を偏向させることにより、対応する出力方路である光ファイバ６１ａ〜６４ａへ案内することができるようになっている。

また、凸レンズ４１ａ〜４４ａを通過して光ファイバ６１ａ〜６４ａに案内される各光Op1〜Op4について、光ファイバ６１ａ〜６４ａに導くためのレンズ６１ｂ〜６４ｂを、出力ポートの構成要素として光ファイバ６１ａ〜６４ａと凸レンズ４１ａ〜４４ａとの間にそれぞれ介装することができる。これにより、可動反射部材５１〜５４からの各光については、それぞれ、凸レンズ４１ａ〜４４ａおよびレンズ６１ｂ〜６４ｂを介して光ファイバ６１ａ〜６４ａに入射されるようになっている。

〔Ｂ２〕作用効果
上述の構成により、本発明の第２実施形態にかかる光スイッチ装置１Ｆにおいても、前述の第１実施形態にかかる光スイッチ装置１と同様に、可動反射部材３１〜３４および可動反射部材５１〜５４における反射面の傾斜角度についての設定により、光ファイバ１１ａ〜１４ａの接続先として、光ファイバ６１ａ〜６４ａのうちのいずれかの光ファイバ６１ａ〜６４ａを同時排他的に結合させることができる。

このように、本発明の第２実施形態にかかる光スイッチ装置１Ｆにおいても、凸レンズ２１ａ〜２４ａおよび凸レンズ４１ａ〜４４ａをそなえるとともに、入力光偏向部としての可動反射部材３１〜３４と、出力光偏向部としての可動反射部材５１〜５４をそなえているので、前述の第１実施形態の場合と同様、入力ポートを構成する光ファイバ１１ａ〜１４ａからの光を、出力ポートを構成する光ファイバ６１ａ〜６４ａのうちの任意の光ファイバに同時排他的に導くことが可能な光スイッチ装置を、結合光路長差を抑制しつつ、従来技術におけるものよりも可動反射部材の点数を少なくしながら実現することができる利点がある。

また、図１７に示すような、スイッチ内を光ファイバで接続することを要しない多入力×多出力（第１実施形態では４入力×４出力）の光スイッチを実現することができる。
さらに、光ファイバ１１ａ〜１４ａ，６１ａ〜６４ａの先端を揃えて配列することができるので、前述の図１８，図２０に示すものに比べ、一体のアレイにして一括して位置合わせすることが可能となり、位置合わせの手間を大幅に削減させることができ、製造上の手間を削減できる効果を生ずる。

また、可動反射部材３１〜３４，５１〜５４をＭＥＭＳミラーで構成することにより、ミラーの高さを揃えることが出来るので、前述の図１９に示すものに比べ、ミラーの製造が容易になる利点があるほか、光ファイバ間での切り換え結合のために要するＭＥＭＳミラーによる反射は２回で足りるので、損失が低減される効果が得られる。
さらに、任意の入力ポート１１〜１４と任意の出力ポート６１〜６４とを光結合するように光の経路を形成したとき、経路の違いによるポート間光路長の変化が小さくなり、光学的損失が小さくなる効果を得ることができる。

さらには、凸レンズ２１ａ〜２４ａおよびレンズ４１ａ〜４４ａ間又は光ファイバ１１ａ〜１４ａおよび光ファイバ６１ａ〜６４ａ間の距離を従来技術の場合よりも比較的小さくして、装置の小型化を図ることもできる。
〔Ｃ〕その他
上述の第１および各変形例ならびに第２実施形態においては、光スイッチ装置１，１Ａ〜１Ｆを４入力４出力の光スイッチ装置として構成しているが、本発明によれば、これ以外の入出力ポート数で切り換えを行なうＮ入力Ｍ出力の光スイッチを構成することも、勿論可能である。

この場合においては、第１反射面Ｓ１におけるコリメート光出力部２１〜２４又は凸レンズ２１ａ〜２４ａの数および入力光偏向部としての可動反射部材３１〜３４の数を、それぞれ入力ポート数Ｎに応じて適宜設定するとともに、第２反射面Ｓ２における集光部４１〜４４又は凸レンズ４１ａ〜４４ａの数および出力光偏向部としての可動反射部材５１〜５４の数を、それぞれ出力ポート数Ｍに応じて適宜設定することで構成することができる。

たとえば、入力ポート数を「１」とし、単一のコリメート光出力部２１および単一の可動反射部材３１をそなえ、可動反射部材３１の反射面の角度の設定により、光軸位置が平行にシフトされたコリメート光を出力することができ、第２反射面Ｓ２を構成する集光部および出力光偏向部としての可動反射部材に対応する数の出力ポートのいずれかを通じて出力することにより、１入力Ｍ出力の光スイッチ装置を構成することができる。

また、上述の第１実施形態および各変形例においては、第１ポート１１〜１４（光ファイバ１１ａ〜１４ａ）を入力側とし、第２ポート６１〜６４（光ファイバ６１ａ〜６４ａ）を出力側として光スイッチ装置を構成した場合について詳述しているが、本発明によればこれに限定されず、図中の入出力関係を反転させ、第１ポート１１〜１４（光ファイバ１１ａ〜１４ａ）を出力側とし、第２ポート６１〜６４（光ファイバ６１ａ〜６４ａ）を入力側として構成することも、勿論可能である。

〔Ｄ〕付記
（付記１） 入力光を偏向光として同一平面上の複数の異なる角度に出力可能な入力光偏向部と、
該入力光偏向部からの偏向光について、前記角度に応じて、平行移動した関係にある、いずれかの光軸をとおったコリメート光として出力可能なコリメート光出力部と、
該コリメート光出力部からコリメート光を、該光軸に応じた出力方路に案内する出力方路案内部と、
をそなえて構成されたことを特徴とする光スイッチ装置。

（付記２） 該コリメート光出力部が、放物面型反射面を有する部材により構成され、かつ、該入力光偏向部が、前記放物面のほぼ焦点位置に設けられたことを特徴とする、付記１記載の光スイッチ装置。
（付記３） 該コリメート光出力部が、凸レンズで構成され、かつ、該入力光偏向部が、前記凸レンズのほぼ焦点位置に設けられたことを特徴とする、付記１記載の光スイッチ装置。

（付記４） 互いに平行な同一平面上の複数のコリメート光のいずれが入力された場合でも、ほぼ特定位置に集光可能な集光部と、
該集光された光を偏向させることにより単一の出力方路へ案内する出力光偏向部と、
をそなえて構成されたことを特徴とする光スイッチ装置。
（付記５） 該集光部が、放物面型反射面を有する部材からなり前記複数のコリメート光について前記放物面のほぼ焦点位置に集光させるように構成され、かつ、該出力光偏向部が、該放物面のほぼ焦点位置に設けられていることを特徴とする、付記４記載の光スイッチ装置。

（付記６） 該集光部が、凸レンズからなり前記複数のコリメート光について前記凸レンズのほぼ焦点位置に集光させるように構成され、かつ、該出力光偏向部が、該凸レンズのほぼ焦点位置に設けられていることを特徴とする、付記４記載の光スイッチ装置。
（付記７） 入力光を偏向光として同一平面上の複数の異なる角度に出力可能な入力光偏向部と、該入力光偏向部からの偏向光について、平行移動した関係にある、いずれかの光軸をとおったコリメート光として出力可能なコリメート光出力部との対を複数備えるとともに、
前記複数の対のいずれからの光であっても、前記角度が略同じであればほぼ特定位置に集光可能な集光部と、該集光された光を対応する出力方路へ案内する出力光偏向部との対を前記角度に応じて複数備えたことを特徴とする光スイッチ装置。

（付記８） 該コリメート光出力部が、放物面型反射面を有する部材により構成され、かつ、該複数の入力光偏向部・コリメート光出力部対をなす複数の該入力光偏向部が、前記放物面のほぼ焦点位置に設けられたことを特徴とする、付記7記載の光スイッチ装置。
（付記９） 該集光部が、放物面型反射面を有する部材からなり前記複数のコリメート光について前記放物面のほぼ焦点位置に集光させるように構成され、かつ、該複数の出力光偏向部が、該放物面のほぼ焦点位置に設けられていることを特徴とする、付記７又は８記載の光スイッチ装置。

（付記１０） 該複数の入力光偏向部・コリメート光出力部対をなす複数の該コリメート光出力部および該集光部が、単一の透明体ブロックにより一体に形成されたことを特徴とする、付記７〜９のいずれか1項記載の光スイッチ装置。
（付記１１） 該コリメート光出力部が、凸レンズで構成され、かつ、該複数の入力光偏向部・コリメート光出力部対をなす複数の該入力光偏向部が、前記凸レンズのほぼ焦点位置に設けられたことを特徴とする、付記７記載の光スイッチ装置。

（付記１２） 該集光部が、凸レンズからなり前記複数のコリメート光について前記凸レンズのほぼ焦点位置に集光させるように構成され、かつ、該複数の出力光偏向部が、該凸レンズのほぼ焦点位置に設けられていることを特徴とする、付記７又は１１記載の光スイッチ装置。
（付記１３） 互いに対向する放物面形状の第１反射面および第２反射面をそなえ、該第１反射面および該第２反射面における放物面形状の輪郭をなす放物線軌道を含む面が互いにほぼ直交するように構成された透明体ブロックと、
入力ポートから入力された光を、該第１反射面に向けた偏向光として、同一平面上の異なる角度に出力可能な入力光偏向部材と、
前記入力光偏光部材からの偏向光であって、該第１反射面、該第２反射面で順に反射された光を偏向させて、前記角度に応じた出力ポートに案内する出力光偏向部材と、
を備えたことを特徴とする光スイッチ装置。

（付記１４） 放物面形状反射面を有する透明体ブロックをそなえるとともに、
前記の透明体ブロックの放物面形状反射面に光学的に結合され、前記放物面をなす放物線軌道上の任意の位置に光学的結合させるべく反射面角度を設定しうる光偏向部材と、
該光偏向部材を介して前記の透明体ブロックをなす放物面形状反射面と光学的に結合された光ファイバと、をそなえて構成されたことを特徴とする、光学部材ユニット。

（付記１５） 前記の光偏向部材および光ファイバが、前記放物面をなす放物線軌道を含む平面に対する法線にほぼ平行に複数そなえられたことを特徴とする、付記１４記載の光学部材ユニット。
（付記１６） 放物面形状反射面を有する透明体ブロックをそなえるとともに、前記の透明体ブロックの放物面形状反射面に光学的に結合され、前記放物面をなす放物線軌道上の任意の位置に光学的結合させるべく反射面角度を設定しうる光偏向部材と、該光偏向部材を介して前記の透明体ブロックをなす放物面形状反射面と光学的に結合された光ファイバと、をそなえて構成された一対の光学部材ユニットを、互いの放物面形状反射面が、各放物面形状反射面をなす放物線軌道を含む平面が互いに直交するように、対向して配置され、
一方の光学部材ユニットにおける光ファイバを通じて入力された光を、他方の光学部材ユニットにおける光ファイバに出力すべく、各光学部材ユニットの光偏向部材における反射面角度を設定すべく構成されたことを特徴とする、光学部材ユニット。

（付記１７）
第１の列を形成する第１、第２入力ポートを含む複数の入力ポートと、
第２の列を形成する第１、第２出力ポートを含む複数の出力ポートと、
第３の列を形成する第１、第２反射部と、
第４の列を形成する第３、第４反射部と、
を、前記第１の列と前記第３の列は平行であり、前記第２の列と前記第４の列は平行であり、前記第１の列を法線とする平面と前記第２の列を法線とする平面とが垂直に交わる配置関係で備え、
前記第１反射部は、前記第１入力ポートから入力された第１入力光を前記第３反射部に導くように反射面の制御が可能であり、
前記第２反射部は、該前記第２入力ポートから入力された第２入力光を前記第３反射部に導くように反射面の制御が可能であり、
前記第３反射部は、入射角の異なる前記第１入力光、前記第２入力光のいずれについても前記第１出力ポートに導くように反射面の制御が可能な、
ことを特徴とする光スイッチ装置。

図１は本発明の第１実施形態にかかる光スイッチ装置を示す俯瞰図である。 （ａ）は第１実施形態にかかる光スイッチの図１中Ａ矢視図、（ｂ）は第１実施形態にかかる光スイッチの図１中Ｂ矢視図である。 （ａ）〜（ｃ）はいずれも従来技術に照らした第１実施形態にかかる光スイッチ装置の作用効果を説明するための図である。 従来技術に照らした第１実施形態にかかる光スイッチ装置の作用効果を説明するための図である。 従来技術に照らした第１実施形態にかかる光スイッチ装置の作用効果を説明するための図である。 従来技術に照らした第１実施形態にかかる光スイッチ装置の作用効果を説明するための図である。 従来技術に照らした第１実施形態にかかる光スイッチ装置の作用効果を説明するための図である。 第１実施形態の第１変形例にかかる光スイッチ装置を示す図である。 第１実施形態の第２変形例にかかる光スイッチ装置を示す図である。 第１実施形態の第３変形例にかかる光スイッチ装置を示す図である。 第１実施形態の第４変形例にかかる光スイッチ装置を示す図である。 第１実施形態の第５変形例にかかる光スイッチ装置を示す図である。 第１実施形態の第５変形例における光学部材ユニットを示す図である。 （ａ），（ｂ）はともに第２実施形態にかかる光スイッチ装置を示す図である。 （ａ），（ｂ）はともに第２実施形態にかかる光スイッチ装置をなす凸レンズを通過するビーム配置を模式的に示す図である。 従来技術を示す図である。 従来技術を示す図である。 従来技術を示す図である。 従来技術を示す図である。 従来技術を示す図である。 従来技術を示す図である。

符号の説明

１，１Ａ〜１Ｆ 光スイッチ装置
１０−１，１０´−１，１０−４，１０−５ 透明体ブロック
１０−２，１０−３ 部材
１１〜１４ 第１ポート
１１ａ〜１４ａ 光ファイバ
１１ｂ〜１４ｂ，６１ｂ〜６４ｂ レンズ
２１〜２４ コリメート光出力部
２１ａ〜２４ａ 凸レンズ（コリメート光出力部）
３１〜３４ 可動反射部材（入力光偏向部）
４１〜４４ 集光部
４１ａ〜４４ａ 凸レンズ（集光部）
５１〜５４ 可動反射部材（出力光偏向部）
６１〜６４ 第２ポート
６１ａ〜６４ａ 光ファイバ
７１，７２ 面
８０ 光学部材ユニット
１００，１１０，１２０，１３０ 光スイッチ
１０１，１０２ 光ファイバ
１０５ 反射装置
１０６ 光学中心軸
１０７，１０８ 収束性光伝送体
１１１ 基板
１１２ 可動反射鏡
１１３ 回転軸
１１４ａ 交差光路反射鏡
１１４ｂ 直進光路反射鏡
１１５ 入射光
１１６ 交差光路
１１７ 直進光路
１２１ 基板
１２１Ａ 主面
１２２，１２３ ミラー
１２４ 光学ユニット
１２５ スイッチセル
１２６，１２７ 光ファイバ
１２８ スイッチミラー
１３１ 第１の光導波路アレイ
１３２ 第２の光導波路アレイ
１３３，１３４ 光結合用光学素子
１３５ 光スイッチ素子
１３５Ｓ 光スイッチ
１３６，１３７ 光反射屈折素子

Claims (6)

1. 入力光を偏向光として同一平面上の複数の異なる角度に出力可能な入力光偏向部と、
   該入力光偏向部からの偏向光について、前記角度に応じて、平行移動した関係にある、いずれかの光軸をとおったコリメート光として出力可能なコリメート光出力部と、
   該コリメート光出力部からコリメート光を、該光軸に応じた出力方路に案内する出力方路案内部と、
   をそなえて構成されたことを特徴とする光スイッチ装置。
2. 互いに平行な同一平面上の複数のコリメート光のいずれが入力された場合でも、ほぼ特定位置に集光可能な集光部と、
   該集光された光を偏向させることにより単一の出力方路へ案内する出力光偏向部と、
   をそなえて構成されたことを特徴とする光スイッチ装置。
3. 入力光を偏向光として同一平面上の複数の異なる角度に出力可能な入力光偏向部と、該入力光偏向部からの偏向光について、平行移動した関係にある、いずれかの光軸をとおったコリメート光として出力可能なコリメート光出力部との対を複数備えるとともに、
   前記複数の対のいずれからの光であっても、前記角度が略同じであればほぼ特定位置に集光可能な集光部と、該集光された光を対応する出力方路へ案内する出力光偏向部との対を前記角度に応じて複数備えたことを特徴とする光スイッチ装置。
4. 互いに対向する放物面形状の第１反射面および第２反射面をそなえ、該第１反射面および該第２反射面における放物面形状の輪郭をなす放物線軌道を含む面が互いにほぼ直交するように構成された透明体ブロックと、
   入力ポートから入力された光を、該第１反射面に向けた偏向光として、同一平面上の異なる角度に出力可能な入力光偏向部材と、
   前記入力光偏光部材からの偏向光であって、該第１反射面、該第２反射面で順に反射された光を偏向させて、前記角度に応じた出力ポートに案内する出力光偏向部材と、
   を備えたことを特徴とする光スイッチ装置。
5. 放物面形状反射面を有する透明体ブロックをそなえるとともに、
   前記の透明体ブロックの放物面形状反射面に光学的に結合され、前記放物面をなす放物線軌道上のいずれかの位置に光学的結合させるべく反射面角度を設定しうる光偏向部材と、
   該光偏向部材を介して前記の透明体ブロックをなす放物面形状反射面と光学的に結合された光ファイバと、
   をそなえて構成されたことを特徴とする光学部材ユニット。
6. 第１の列を形成する第１、第２入力ポートを含む複数の入力ポートと、
   第２の列を形成する第１、第２出力ポートを含む複数の出力ポートと、
   第３の列を形成する第１、第２反射部と、
   第４の列を形成する第３、第４反射部と、
   を、前記第１の列と前記第３の列は平行であり、前記第２の列と前記第４の列は平行であり、前記第１の列を法線とする平面と前記第２の列を法線とする平面とが垂直に交わる配置関係で備え、
   前記第１反射部は、前記第１入力ポートから入力された第１入力光を前記第３反射部に導くように反射面の制御が可能であり、
   前記第２反射部は、該前記第２入力ポートから入力された第２入力光を前記第３反射部に導くように反射面の制御が可能であり、
   前記第３反射部は、入射角の異なる前記第１入力光、前記第２入力光のいずれについても前記第１出力ポートに導くように反射面の制御が可能な、
   ことを特徴とする光スイッチ装置。

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