[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2002169109A - Optical path switching device - Google Patents

Optical path switching device

Info

Publication number
JP2002169109A
JP2002169109A JP2000363535A JP2000363535A JP2002169109A JP 2002169109 A JP2002169109 A JP 2002169109A JP 2000363535 A JP2000363535 A JP 2000363535A JP 2000363535 A JP2000363535 A JP 2000363535A JP 2002169109 A JP2002169109 A JP 2002169109A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
signal
optical path
signal voltage
optical switch
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.)
Granted
Application number
JP2000363535A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3568120B2 (en
Inventor
Yoshiaki Uchida
芳昭 内田
Shinji Furuichi
眞治 古市
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP2000363535A priority Critical patent/JP3568120B2/en
Publication of JP2002169109A publication Critical patent/JP2002169109A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3568120B2 publication Critical patent/JP3568120B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical path switching device which suppresses chatterings, occurring in an output waveform, when switching optical path at a high speed. SOLUTION: This optical path switching device is provided with a mechanical optical switch, which switches the optical path by impressing a signal voltage to an actuator and a control circuit which supplies the signal voltage to the optical switch, and therein the voltage at an elapse of T/2 from the standing-up of the signal is 2/3 VH less, with respect to the standing-up amplitude VH of the signal and signal width T.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は機械式の光路切替装
置に関し、特にファイバー駆動型光スイッチやミラー駆
動型光スイッチ、MEMS等に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mechanical optical path switching device, and more particularly, to a fiber-driven optical switch, a mirror-driven optical switch, and a MEMS.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信の発達に伴って、光ファイバー通
信網は長い光路と複雑な分岐を持つようになった。この
ような環境では光通信装置や光伝送装置内において、回
線間で光ファイバーの光路(伝送経路)を切替える用途
が増大し、多くの光路切替装置や光スイッチが用いられ
ている。光スイッチを切替方式でみると、電気的あるい
は光学的に光路の屈折率や位相を変化させて光の進行方
向を切替える方式のものや、機械的に光路を移動・方向
変換させて光の進行方向を切替える機械式のもの等が開
発されている。光信号の波長分布を変化させない低損失
な光スイッチとしては、後者の機械式光スイッチが有望
である。光スイッチを分岐の数でみると、1本の可動光
ファイバーを2本の固定光ファイバーに対して切替える
1×2型光スイッチや、多数の光ファイバーの端面を対
向させた1×m型光スイッチあるいはn×m型光スイッ
チ等がある。また、光路を切替える目的は、通常の回線
切替の他に、断線した伝送経路を別の断線していない経
路に切替える障害復旧用途や、建物内や地域内の光通信
ネットワークの回線を切替える保守点検用途、あるいは
測定装置における光路の変更等にも用いられている。
2. Description of the Related Art With the development of optical communication, optical fiber communication networks have long optical paths and complicated branches. In such an environment, applications for switching an optical path (transmission path) of an optical fiber between lines in an optical communication device or an optical transmission device are increasing, and many optical path switching devices and optical switches are used. Looking at the optical switch by the switching method, there is a method that changes the refractive index and phase of the optical path electrically or optically to switch the traveling direction of the light, and a method that mechanically moves and changes the optical path and advances the light. A mechanical type that switches directions has been developed. As a low-loss optical switch that does not change the wavelength distribution of an optical signal, the latter mechanical optical switch is promising. In terms of the number of branches of an optical switch, a 1 × 2 type optical switch that switches one movable optical fiber to two fixed optical fibers, a 1 × m type optical switch in which the end faces of a large number of optical fibers face each other, or n Xm-type optical switches and the like. The purpose of switching the optical path is, in addition to normal line switching, for fault recovery applications where a broken transmission path is switched to another unbroken path, and maintenance and inspection for switching the line of an optical communication network in a building or area. It is also used for applications or for changing the optical path in a measuring device.

【0003】従来の光スイッチは、例えば特開昭63−
85522号公報に開示されている。この光スイッチ
は、光ファイバーを位置決め固定した2個のブロック
(プラグ)をつき合わせて接続し、一方のブロック(可
動部)を他方のブロック(固定部)に対して平行移動さ
せて、固定光ファイバーと可動光ファイバー間で光路を
切替える光スイッチである。精密な平行移動を実現すべ
く、ガイドピンとガイドピンを保持する穴と、ガイドピ
ンを内部でスライドさせる穴を有する。この構成は光ス
イッチの切替機構を開口した容器の中に配置している。
電磁力を利用したアクチュエーターでブロックを平行移
動させる。他の機械式として、ブリズムや反射ミラーを
動かして光路を切替える光スイッチも用いられている。
なお、可動光ファイバーから固定光ファイバーに光信号
を伝える用途だけでなく、その逆向きに光信号を伝える
用途もある。そこで、光信号を光スイッチに入力してく
る側を入力側光ファイバーと称し、光信号を光スイッチ
から出力する側を出力側光ファイバーと称する。どちら
も含む場合には、光ファイバーという総称として用い
る。
A conventional optical switch is disclosed in, for example,
No. 85522. In this optical switch, two blocks (plugs) in which an optical fiber is positioned and fixed are brought together and connected, and one block (movable part) is moved in parallel with respect to the other block (fixed part) so that the fixed optical fiber is connected to the fixed optical fiber. This is an optical switch that switches an optical path between movable optical fibers. It has a guide pin, a hole for holding the guide pin, and a hole for sliding the guide pin inside for realizing precise parallel movement. In this configuration, the switching mechanism of the optical switch is disposed in an open container.
The block is translated by an actuator using electromagnetic force. As another mechanical type, an optical switch that switches an optical path by moving a bism or a reflection mirror is also used.
In addition, there is an application not only for transmitting an optical signal from a movable optical fiber to a fixed optical fiber, but also for transmitting an optical signal in the opposite direction. Therefore, the side that inputs an optical signal to the optical switch is called an input optical fiber, and the side that outputs an optical signal from the optical switch is called an output optical fiber. If both are included, they are collectively referred to as optical fibers.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】光スイッチの分野では
光信号の伝送速度を向上させることが求められている。
ヨークにコイルを巻いた電磁石や永久磁石等を用いたア
クチュエーターについても切替速度の向上が必要であ
る。コイルに印加する電圧を大きくして可動部材を動か
す磁界を強くしたところ、可動部の切替速度が速くな
り、従来よりも切替時間を短くすることができた。しか
し、光出力にノイズが発生するという問題が発生した。
磁界を強くして可動部を速く動かすことはできたが、可
動部の移動を止める位置決め部材と可動部が強く衝突し
て可動部の振動が問題となった。衝突で可動ブロックが
振動すると、可動光ファイバーと固定光ファイバー間の
突き合わせにずれを生じ、ファイバー間で光信号が漏れ
てしまう。その結果、光出力にノイズが生じた。これを
チャタリングという。また、ミラーの向きや反射板の配
置を変えて光路を切替える光スイッチやMEMSについ
ても、駆動装置に印加する電圧を大きくすると切替速度
が速くなるが、チャタリングを生じた。いずれの方式に
ついても、印加電圧を小さくすればとチャタリングを防
ぐことはできるが、可動部やミラーの切替速度が遅くな
ってしまう。そこで、本発明の目的は高速で光路を切替
えてもチャタリングを防止できる光路切替装置を提供す
ることである。
In the field of optical switches, there is a need to improve the transmission speed of optical signals.
It is necessary to improve the switching speed of an actuator using an electromagnet or a permanent magnet with a coil wound around a yoke. When the magnetic field for moving the movable member was increased by increasing the voltage applied to the coil, the switching speed of the movable portion was increased, and the switching time could be shorter than in the past. However, there has been a problem that noise occurs in the light output.
Although the movable part could be moved quickly by increasing the magnetic field, the movable part violently collided with the positioning member for stopping the movement of the movable part, causing vibration of the movable part. When the movable block vibrates due to the collision, the butting between the movable optical fiber and the fixed optical fiber shifts, and an optical signal leaks between the fibers. As a result, noise was generated in the light output. This is called chattering. Also, for an optical switch or MEMS that switches the optical path by changing the direction of the mirror or the arrangement of the reflection plate, the switching speed increases when the voltage applied to the driving device is increased, but chattering occurs. In any case, chattering can be prevented by reducing the applied voltage, but the switching speed of the movable part and the mirror becomes slow. Therefore, an object of the present invention is to provide an optical path switching device that can prevent chattering even if the optical path is switched at high speed.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の光路切替装置
は、アクチュエーターに信号電圧を印加して光路を切替
える機械式の光スイッチと、前記光スイッチに信号電圧
を供給する制御回路を備える光路切替装置であって、前
記信号電圧は、信号の立ち上がり振幅Vと信号幅Tに
ついて、信号の立ち上がりからT/2経過したときの電
圧がVの2/3倍以下であることを特徴とする。ここ
で、信号幅Tとは、信号の立ち上がりから信号電圧の値
がゼロVになる迄の時間、あるいは信号の立ち上がりか
ら減少した振幅が一定値になる迄の時間をいう。
SUMMARY OF THE INVENTION An optical path switching device according to the present invention comprises a mechanical optical switch for switching an optical path by applying a signal voltage to an actuator, and a control circuit for supplying a signal voltage to the optical switch. In the apparatus, the signal voltage is such that a voltage when T / 2 has elapsed from a rise of the signal is not more than 2/3 times VH with respect to a rise amplitude VH and a signal width T of the signal. . Here, the signal width T refers to the time from when the signal rises to when the value of the signal voltage becomes zero V, or the time when the reduced amplitude becomes a constant value after the signal rises.

【0006】本発明の他の光路切替装置は、アクチュエ
ーターに信号電圧を印加して光路を切替える機械式の光
スイッチと、前記光スイッチに信号電圧を供給する制御
回路を備える光路切替装置であって、前記信号電圧は信
号の立ち上がり後に振幅が減少する波形であり、前記信
号電圧の信号幅が0.5ms以上且つ20ms以下であ
ることを特徴とする。
Another optical path switching device of the present invention is an optical path switching device including a mechanical optical switch that switches an optical path by applying a signal voltage to an actuator, and a control circuit that supplies a signal voltage to the optical switch. The signal voltage has a waveform whose amplitude decreases after the rise of the signal, and the signal voltage has a signal width of 0.5 ms or more and 20 ms or less.

【0007】本発明の他の光路切替装置は、アクチュエ
ーターに信号電圧を印加して光路を切替える機械式の光
スイッチと、前記光スイッチに信号電圧を供給する制御
回路を備える光路切替装置であって、前記アクチュエー
ターに印加する信号電圧は、立ち上がり振幅が最大値
で、立ち上がり後に振幅を減少させた波形であり、切替
えた光路において光出力の波形が立ち上がる前に前記信
号電圧の振幅を減少させることを特徴とする。ファイバ
ー駆動型光スイッチを用いる場合、光ファイバーが切替
位置に到達する前に信号電圧を減少させることが、チャ
タリングを防止する上で好ましい。
Another optical path switching device of the present invention is an optical path switching device including a mechanical optical switch that switches an optical path by applying a signal voltage to an actuator, and a control circuit that supplies a signal voltage to the optical switch. The signal voltage applied to the actuator has a maximum rising amplitude, a waveform having a reduced amplitude after the rising, and reducing the amplitude of the signal voltage before the rising of the optical output waveform in the switched optical path. Features. When using a fiber-driven optical switch, it is preferable to reduce the signal voltage before the optical fiber reaches the switching position in order to prevent chattering.

【0008】上述の信号電圧の波形は、振幅を漸減させ
た矩形波、鋸歯状波、立ち上がり後に急減する波形、階
段状に減少する波形等とすることができる。高速で切替
えても可動部が振動せず、出力波形のノイズ(チャタリ
ング)を抑制することができる。
The waveform of the above-mentioned signal voltage may be a rectangular wave whose amplitude is gradually reduced, a sawtooth wave, a waveform which sharply decreases after rising, a waveform which decreases stepwise, or the like. Even when switching is performed at high speed, the movable portion does not vibrate, and noise (chattering) of the output waveform can be suppressed.

【0009】上記本発明において、前記アクチュエータ
ーはコイルで発生させた磁界で駆動する方式(電磁コイ
ル方式)であることが望ましい。また、本発明に適用す
る光スイッチは、固定光ファイバーを支持する固定部に
対して可動光ファイバーを有する可動部を移動させるこ
とにより光路を切替えるファイバー駆動式の光スイッチ
であって、前記アクチュエーターは、永久磁石の磁界と
コイルから発生させる磁界によって前記可動部を移動さ
せる構成にすることができる。永久磁石の磁界を用いる
場合、可動部が停止位置に近づいたときに吸引される力
が大きい。可動部が位置決め部材と衝突するので、振動
が大きくなりチャタリングを生じ易い。従って本発明の
構成を適用することが必要である。
In the present invention, it is preferable that the actuator is of a type driven by a magnetic field generated by a coil (an electromagnetic coil type). The optical switch applied to the present invention is a fiber-driven optical switch that switches an optical path by moving a movable section having a movable optical fiber with respect to a fixed section supporting a fixed optical fiber, wherein the actuator is a permanent switch. The movable portion may be moved by a magnetic field of a magnet and a magnetic field generated by a coil. When the magnetic field of the permanent magnet is used, the force attracted when the movable part approaches the stop position is large. Since the movable portion collides with the positioning member, the vibration increases and chattering easily occurs. Therefore, it is necessary to apply the configuration of the present invention.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を説明する。図1は、本発明の実施形態である光路
切替装置について、駆動用の信号電圧と光入出力の関係
を説明する概略図である。同図(1a)は1×2型光ス
イッチと、光スイッチの電極端子2a、2bに接続した
信号発生回路9からなる光路切替装置である。この光ス
イッチの内部構造は、類似の光スイッチである図4及び
図5の構成と同様にした。信号発生回路9から光スイッ
チに加える駆動用の信号電圧と光スイッチの入出力につ
いて(1b)のタイミングチャートに示す。まず、入力
光ファイバー3から一定のレーザー光が入力されている
状態にした。光入力はONである。ここで信号発生回路
9から電極2a、2bにプラスの信号電圧として鋸歯状
のパルス波が入力されると、出力側光ファイバー4aの
光出力1はチャタリングを生じることなくON状態とな
り、出力側光ファイバー4bの光出力2はOFF状態と
なった。逆に信号発生回路9から電極2a、2bにマイ
ナスの信号電圧として鋸歯状のパルス波が入力されると
光出力1はOFF状態となり、光出力2はチャタリング
を生じることなくON状態となった。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a relationship between a driving signal voltage and light input / output of an optical path switching device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows an optical path switching device including a 1 × 2 optical switch and a signal generating circuit 9 connected to the electrode terminals 2a and 2b of the optical switch. The internal structure of this optical switch was the same as that of the optical switch shown in FIGS. The driving signal voltage applied to the optical switch from the signal generation circuit 9 and the input / output of the optical switch are shown in the timing chart of (1b). First, a state where a constant laser beam was input from the input optical fiber 3 was set. The light input is ON. Here, when a sawtooth pulse wave is input as a positive signal voltage from the signal generation circuit 9 to the electrodes 2a and 2b, the optical output 1 of the output side optical fiber 4a is turned on without chattering, and the output side optical fiber 4b The light output 2 was turned off. Conversely, when a sawtooth pulse wave is input as a negative signal voltage from the signal generation circuit 9 to the electrodes 2a and 2b, the light output 1 is turned off and the light output 2 is turned on without chattering.

【0011】図1(1c)は信号発生回路9から光スイ
ッチに入力される信号電圧である。この波形は立ち上が
り電圧V=5V、信号幅T=4ms、時間T/2での
電圧が3Vである鋸歯状のパルス電圧とした。この信号
電圧を光スイッチのコイルに印加すると、可動部がヨー
クの先端に近づくとき、すなわち、永久磁石磁界による
吸引力が強くなる時にコイル磁界による吸引力を低下さ
せるので、総合の吸引力が強くなり過ぎることがないよ
うに可動部をファイバー接続位置に移動させることがで
きた。
FIG. 1C shows a signal voltage input from the signal generating circuit 9 to the optical switch. This waveform was a sawtooth pulse voltage having a rising voltage VH = 5 V, a signal width T = 4 ms, and a voltage of 3 V at time T / 2. When this signal voltage is applied to the coil of the optical switch, the attractive force due to the coil magnetic field is reduced when the movable part approaches the tip of the yoke, that is, when the attractive force due to the permanent magnet magnetic field is increased. The movable part could be moved to the fiber connection position so as not to become too much.

【0012】図2は、他の駆動用の信号電圧の波形を説
明するグラフである。アクチュエーターの方式や設計を
変更すると、立ち上がり電圧や振幅減少の程度も変化す
る。このようなとき、図2に説明する波形を出力する信
号発生回路を用いることができる。例えば、図2(2
a)は、立ち上がり電圧V=7Vで立ち上がり後に急
激に電圧が減少する信号電圧である。信号幅Tは5m
s、信号終端の電圧は0.5Vとした。立ち上がりから
T/2経過後の電圧は2.8vとした。図2(2b)
は、立ち上がり電圧は7V、信号幅Tは5ms、ステッ
プ状に振幅が変化する時間T=1.5msである波形
とした。
FIG. 2 is a graph for explaining another waveform of a driving signal voltage. If the method or design of the actuator is changed, the rise voltage and the degree of amplitude reduction also change. In such a case, a signal generation circuit that outputs the waveform described in FIG. 2 can be used. For example, FIG.
a) is a signal voltage at which the rising voltage V H = 7 V and the voltage sharply decreases after the rising. Signal width T is 5m
s, and the voltage at the end of the signal was 0.5 V. The voltage after a lapse of T / 2 from the rise was 2.8 V. FIG. 2 (2b)
Is a waveform having a rising voltage of 7 V, a signal width T of 5 ms, and a time T O = 1.5 ms during which the amplitude changes stepwise.

【0013】図2(2c)は立ち上がり電圧5V、減少
させた振幅が1Vになるまでの時間Tを2msとした。
時間Tは信号幅に相当する。時間T以降は次の切替えを
行なうまで1Vの電圧を印加し続けた。図2(2d)
は、立ち上がり電圧5V、ステップ状の振幅が変化する
までの時間T=3msで振幅が一定値0.5Vにステ
ップ状に減少する波形である。これらの信号電圧は、立
ち上がりの振幅を大きくすることで可動部の動き(切替
速度)を早くするとともに、可動部が動き出したら信号
電圧を急激に小さくして可動部に加わる力を低減してチ
ャタリングを抑制することができた。
In FIG. 2 (2c), the rising voltage is 5V, and the time T until the reduced amplitude becomes 1V is 2ms.
Time T corresponds to the signal width. After the time T, the voltage of 1 V was continuously applied until the next switching was performed. Fig. 2 (2d)
Is a waveform in which the amplitude decreases stepwise to a constant value of 0.5 V at a rising voltage of 5 V and a time T O = 3 ms until the amplitude of the step changes. These signal voltages increase the rising amplitude to increase the movement (switching speed) of the movable part, and when the movable part starts to move, reduce the signal voltage sharply to reduce the force applied to the movable part and chatter. Was able to be suppressed.

【0014】図3は、本発明の他の光路切替装置の概略
図である。同図(3a)の光路切替装置は、信号発生装
置9bと、波形整形回路5を内臓した光スイッチ1で構
成した。信号発生装置の端子a及び端子b間から出力し
た矩形波は、光スイッチの電極2a、2bから入力され
た後、電極間に接続された波形整形回路5によって図1
(1c)の如き信号波形に整形され、ファイバー駆動回
路6に印加された。その結果、出力側ファイバー4aに
接続されていた入力側光ファイバー3は、出力側ファイ
バー4bと接続するように切替えられた。なお、他の実
施形態として、図3(3b)のように電極2a、2b間
に波形整形回路を組み込まず、端子aと電極2aの間に
直列回路用の波形整形回路5bを接続する構成を用いる
こともできる。
FIG. 3 is a schematic view of another optical path switching device according to the present invention. The optical path switching device shown in FIG. 3A includes a signal generator 9b and an optical switch 1 having a waveform shaping circuit 5 built therein. After the rectangular wave output from between the terminals a and b of the signal generator is input from the electrodes 2a and 2b of the optical switch, the rectangular wave is connected by the waveform shaping circuit 5 connected between the electrodes.
The signal was shaped into a signal waveform as shown in (1c) and applied to the fiber drive circuit 6. As a result, the input side optical fiber 3 connected to the output side fiber 4a was switched to be connected to the output side fiber 4b. As another embodiment, as shown in FIG. 3 (3b), a configuration in which a waveform shaping circuit 5b for a series circuit is connected between the terminal a and the electrode 2a without incorporating a waveform shaping circuit between the electrodes 2a and 2b. It can also be used.

【0015】図4は、図1における光スイッチを更に2
×4型にした光スイッチであり、その外観を詳細に説明
する斜視図である。以下で説明するファイバー駆動回路
等は図1の光スイッチに適用することができる。図5
は、図4の光スイッチの分解斜視図である。図4におい
て、光スイッチは一対の電極36と光スイッチ切替手段
等を有するセラミックスの筺体33と、一対の補助電極
37が設けられたセラミックス製の蓋35を設ける構成
とした。筐体33に設けられた切り欠き部から入力の可
動光ファイバー31と出力の固定光ファイバー32が突
出するように固定される。筐体33と蓋35はエポキシ
系の接着材34で接合した。筐体33に設けられた切り
欠き部も接着材34で塞ぎ、密封した。筐体33と蓋3
5の密封された空間には屈折率整合剤を満たした。電極
を除いた寸法は、長さ28mm、幅16mm、高さ8m
mとした。
FIG. 4 shows the optical switch shown in FIG.
FIG. 1 is a perspective view illustrating an optical switch of a × 4 type, the appearance of which is described in detail. The fiber drive circuit and the like described below can be applied to the optical switch of FIG. FIG.
FIG. 5 is an exploded perspective view of the optical switch of FIG. In FIG. 4, the optical switch has a structure in which a ceramic housing 33 having a pair of electrodes 36 and optical switch switching means and the like, and a ceramic lid 35 provided with a pair of auxiliary electrodes 37 are provided. The input movable optical fiber 31 and the output fixed optical fiber 32 are fixed so as to protrude from the cutout provided in the housing 33. The housing 33 and the lid 35 were joined with an epoxy adhesive 34. The notch provided in the housing 33 was also closed with the adhesive 34 and sealed. Case 33 and lid 3
The sealed space of No. 5 was filled with an index matching agent. Dimensions excluding electrodes are 28mm long, 16mm wide, 8m high
m.

【0016】図5に、光スイッチ内部の構成を説明し易
くする為に、蓋35をはずした様子を示している。点線
に沿って蓋35と筺体33を接着材で接合させた状態
が、前述した図4に相当する。この光スイッチは、電極
36に流す電流の向きを変えることにより、光ファイバ
ー切替手段を駆動し、入力の可動光ファイバー31と対
向する出力の固定光ファイバー32の組合せを変更させ
た。入力の可動光ファイバー31から入射させたレーザ
ー光(光入力1)を出力の固定光ファイバー32に導い
ていずれかに光路を切替えるものである。蓋35の一方
の側面に設けられた凹み35bは、筺体33に設けられ
た一対の電極36に対応する。凹み35bは、蓋35と
筐体33を接合した状態でも、蓋35が電極36を圧迫
しないようにするために設けた。蓋35の他端には、一
対の補助電極37が蓋35に打ち込まれている。補助電
極37は、光スイッチ内に他の電気回路を組んだときに
電流を供給する手段として使うためのものである。図4
中、矢印Xの向きは光ファイバーの長さ方向と平行であ
り、矢印Yの向きは可動ブロックが移動する向きに略平
行であり、矢印Zの向きは光スイッチの厚さ方向に相当
する。
FIG. 5 shows a state in which the lid 35 is removed for easy explanation of the internal configuration of the optical switch. A state in which the lid 35 and the housing 33 are joined with an adhesive along the dotted line corresponds to FIG. 4 described above. This optical switch drives the optical fiber switching means by changing the direction of the current flowing through the electrode 36, thereby changing the combination of the input movable optical fiber 31 and the output fixed optical fiber 32 opposed to each other. The laser light (optical input 1) input from the input movable optical fiber 31 is guided to the output fixed optical fiber 32, and the optical path is switched to one. The recess 35 b provided on one side of the lid 35 corresponds to a pair of electrodes 36 provided on the housing 33. The recess 35b is provided to prevent the cover 35 from pressing the electrode 36 even when the cover 35 and the housing 33 are joined. A pair of auxiliary electrodes 37 are driven into the lid 35 at the other end of the lid 35. The auxiliary electrode 37 is used as a means for supplying a current when another electric circuit is assembled in the optical switch. FIG.
The direction of arrow X is parallel to the length direction of the optical fiber, the direction of arrow Y is substantially parallel to the direction in which the movable block moves, and the direction of arrow Z corresponds to the thickness direction of the optical switch.

【0017】図5の光スイッチの光ファイバー切替手段
について詳細に説明する。筺体33の内部に設けた光フ
ァイバー切替手段は、入力側固定ブロック41と可動ブ
ロック42と出力側固定ブロック43と、可動ブロック
42をY−Y′方向に動かすファイバー駆動回路47
と、光信号を入力する可動光ファイバー31と、光信号
を出力する固定光ファイバー32を備える。2本の入力
の可動光ファイバー31は途中で入力側固定ブロック4
1に固定され、その先端を可動ブロック42に設けた。
4本の出力側光ファイバー32は、その先端を出力側固
定ブロック43に設けた。可動ブロック42と出力側固
定ブロック43は、各々に設けられた光ファイバー3
1、32の端面と共に対向させた。対向する光ファイバ
ー間では光信号(レーザー光)の伝達が可能となる。
The optical fiber switching means of the optical switch shown in FIG. 5 will be described in detail. The optical fiber switching means provided inside the housing 33 includes an input-side fixed block 41, a movable block 42, an output-side fixed block 43, and a fiber drive circuit 47 for moving the movable block 42 in the YY 'direction.
And a movable optical fiber 31 for inputting an optical signal and a fixed optical fiber 32 for outputting an optical signal. The two input movable optical fibers 31 are connected on the way to the input side fixed block 4.
1 and the tip is provided on the movable block 42.
The tips of the four output-side optical fibers 32 are provided in the output-side fixed block 43. The movable block 42 and the output-side fixed block 43 are each provided with an optical fiber 3
They faced together with the end faces 1 and 32. An optical signal (laser light) can be transmitted between the opposing optical fibers.

【0018】ファイバー駆動回路47は、略コ字状型の
ヨーク44にコイル45を巻き、略コ字状型のヨーク4
4の間に出力側固定ブロック43と永久磁石46を配置
した構成とした。ヨーク44の両方の腕において各々に
巻いたコイル45にプラスもしくはマイナスの切替用の
信号電圧を印加して、ヨーク44の先端の間で可動ブロ
ック42をYもしくはY′方向に平行移動させて、入力
側光ファイバー31と出力側光ファイバー32の対向す
る接続の組合せを変更する。可動ブロック42を平行移
動させる際のストッパーとして、可動ブロック42には
突出させた2本の非磁性超硬ピンを設けた(図示を省
略)。出力側固定ブロック43には前記非磁性超硬ピン
を挿入させる為に2カ所の幅広の孔を設けた。この幅広
の孔の内部で非磁性超硬ピンが平行移動することで、可
動ブロックが平行移動した際に、磁気ヨークの一方の先
端との間に隙間を残した状態で近接させた。超硬ピンで
可動ブロックを支持するとき、光ファイバーを接続した
位置であっても可動ブロックとヨークの間には微小なギ
ャップを有する。このギャップは可動ブロックとヨーク
の吸着を防止する。
The fiber driving circuit 47 winds a coil 45 around a substantially U-shaped yoke 44, and the substantially U-shaped yoke 4
4, an output-side fixed block 43 and a permanent magnet 46 are arranged. A plus or minus switching signal voltage is applied to the coil 45 wound around each of the arms of the yoke 44 to move the movable block 42 in the Y or Y ′ direction between the tips of the yoke 44, The combination of the facing connection of the input optical fiber 31 and the output optical fiber 32 is changed. As a stopper for moving the movable block 42 in parallel, the movable block 42 is provided with two protruding non-magnetic carbide pins (not shown). The output side fixed block 43 has two wide holes for inserting the non-magnetic carbide pin. The parallel movement of the non-magnetic carbide pin inside the wide hole allows the movable block to move close to one end of the magnetic yoke with a gap left when it is moved in parallel. When the movable block is supported by the carbide pins, there is a small gap between the movable block and the yoke even at the position where the optical fiber is connected. This gap prevents the movable block and the yoke from being attracted.

【0019】可動ブロックは、寸法が幅3.2mm、長
さ2.5mm、厚さ2.0mmである単結晶フェライト
を用いた。長さはファイバーに並行な向きである。可動
ブロックから入力側固定ブロックまでの可動ファイバー
の長さは7mm。可動ブロック移動距離は0.25mm
とした。なお、説明を分かり易くするため、図5では、
非磁性超硬ピンおよび光ファイバー31、32を覆う被
覆の図示は省略した。
As the movable block, a single crystal ferrite having dimensions of 3.2 mm in width, 2.5 mm in length and 2.0 mm in thickness was used. The length is parallel to the fiber. The length of the movable fiber from the movable block to the fixed block on the input side is 7 mm. The moving distance of the movable block is 0.25mm
And In order to make the description easier to understand, FIG.
The illustration of the coating covering the nonmagnetic carbide pin and the optical fibers 31 and 32 is omitted.

【0020】この光スイッチに異なる波形の信号電圧を
入力したときの光出力の違いを図6のグラフに示す。グ
ラフの横軸tは時間を表す。図6(6a)は比較例であ
って、信号幅5ms且つ電圧5Vの矩形波20を光スイ
ッチのコイル間に印加したところ、ON(ファイバー接
続状態)になった光出力21にチャタリングを生じた。
図6(6b)は本発明の一実施形態であって、信号幅5
ms且つ立ち上がり電圧7Vで振幅が急減する信号電圧
22を光スイッチのコイル間に印加したところ、チャタ
リングのない光出力23を得られたことを示す。
FIG. 6 is a graph showing the difference in optical output when signal voltages having different waveforms are input to the optical switch. The horizontal axis t of the graph represents time. FIG. 6A shows a comparative example. When a rectangular wave 20 having a signal width of 5 ms and a voltage of 5 V is applied between the coils of the optical switch, chattering occurs in the optical output 21 which is turned ON (fiber connected state). .
FIG. 6 (6b) shows an embodiment of the present invention, in which the signal width 5
When the signal voltage 22 whose amplitude suddenly decreases at a rising voltage of 7 V for ms is applied between the coils of the optical switch, an optical output 23 without chattering is obtained.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明の光路切替装置は、アクチュエー
ターに信号電圧を印加して光路を切替える機械式の光ス
イッチと、前記光スイッチに信号電圧を供給する制御回
路を備える光路切替装置であって、前記信号電圧は信号
の立ち上がり後に振幅が減少する波形とすることで、光
スイッチを高速で切替えても出力波形のチャタリングを
抑制できる。
The optical path switching apparatus of the present invention is an optical path switching apparatus including a mechanical optical switch for switching an optical path by applying a signal voltage to an actuator, and a control circuit for supplying a signal voltage to the optical switch. Since the signal voltage has a waveform whose amplitude decreases after the signal rises, chattering of the output waveform can be suppressed even when the optical switch is switched at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光路切替装置における信号電圧と光入
出力の関係を説明する概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the relationship between signal voltage and optical input / output in an optical path switching device of the present invention.

【図2】他の信号電圧の波形を説明するグラフである。FIG. 2 is a graph illustrating another signal voltage waveform.

【図3】本発明の他の実施形態に係る光スイッチの概略
図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of an optical switch according to another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の光スイッチの外観を説明する斜視図で
ある。
FIG. 4 is a perspective view illustrating an appearance of an optical switch according to the present invention.

【図5】図4の光スイッチの分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of the optical switch of FIG.

【図6】本発明の光出力と従来の光出力を比較するグラ
フである。
FIG. 6 is a graph comparing the light output of the present invention with the conventional light output.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光スイッチ、2a、2b 電極、3 入力側光ファ
イバー、4a 4b 出力側光ファイバー、5 波形整
形回路、5b 波形整形回路、6 ファイバー駆動回
路、9 信号発生回路、9b 信号発生回路、20 矩
形波、21 比較例の光出力、22 信号電圧、23
光出力、31 可動光ファイバー、32 固定光ファイ
バー、33 筐体、34 接着剤、35 蓋、35b
凹み、36 電極、37 補助電極、41 入力側固定
ブロック、42 可動ブロック、43 出力側固定ブロ
ック、44 ヨーク、45 コイル、46 永久磁石、
47 ファイバー駆動回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical switch, 2a, 2b electrode, 3 input side optical fiber, 4a 4b output side optical fiber, 5 waveform shaping circuit, 5b waveform shaping circuit, 6 fiber drive circuit, 9 signal generating circuit, 9b signal generating circuit, 20 rectangular wave, 21 Light output of comparative example, 22 signal voltage, 23
Light output, 31 movable optical fiber, 32 fixed optical fiber, 33 housing, 34 adhesive, 35 lid, 35b
Recess, 36 electrodes, 37 auxiliary electrodes, 41 input-side fixed block, 42 movable block, 43 output-side fixed block, 44 yoke, 45 coil, 46 permanent magnet,
47 Fiber drive circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アクチュエーターに信号電圧を印加して
光路を切替える機械式の光スイッチと、前記光スイッチ
に信号電圧を供給する制御回路を備える光路切替装置で
あって、 前記信号電圧は、信号の立ち上がり振幅Vと信号幅T
について、信号の立ち上がりからT/2経過したときの
電圧が2/3V以下であることを特徴とする光路切替
装置。
1. An optical path switching device comprising: a mechanical optical switch that switches an optical path by applying a signal voltage to an actuator; and a control circuit that supplies a signal voltage to the optical switch, wherein the signal voltage is a signal of a signal. Rise amplitude VH and signal width T
Wherein the voltage when T / 2 has elapsed from the rise of the signal is 2/3 VH or less.
【請求項2】 アクチュエーターに信号電圧を印加して
光路を切替える機械式の光スイッチと、前記光スイッチ
に信号電圧を供給する制御回路を備える光路切替装置で
あって、 前記信号電圧は信号の立ち上がり後に振幅が減少する波
形であり、前記信号電圧の信号幅が0.5ms以上且つ
20ms以下であることを特徴とする光路切替装置。
2. An optical path switching device comprising: a mechanical optical switch that switches an optical path by applying a signal voltage to an actuator; and a control circuit that supplies a signal voltage to the optical switch, wherein the signal voltage is a rising edge of a signal. An optical path switching device having a waveform whose amplitude decreases later, wherein the signal width of the signal voltage is 0.5 ms or more and 20 ms or less.
【請求項3】 アクチュエーターに信号電圧を印加して
光路を切替える機械式の光スイッチと、前記光スイッチ
に信号電圧を供給する制御回路を備える光路切替装置で
あって、前記アクチュエーターに印加する信号電圧は、
立ち上がり振幅が最大値で、立ち上がり後に振幅を減少
させた波形であり、切替えた光路において光出力の波形
が立ち上がる前に前記信号電圧の振幅を減少させること
を特徴とする光路切替装置。
3. An optical path switching device comprising: a mechanical optical switch that switches a light path by applying a signal voltage to an actuator; and a control circuit that supplies a signal voltage to the optical switch, wherein the signal voltage is applied to the actuator. Is
An optical path switching device, wherein a rising amplitude is a maximum value, the amplitude is reduced after rising, and the amplitude of the signal voltage is reduced before an optical output waveform rises in the switched optical path.
【請求項4】 前記アクチュエーターは、コイルで発生
させた磁界で駆動する方式であることを特徴とする請求
項1ないし3のいずれかに記載の光路切替装置。
4. The optical path switching device according to claim 1, wherein the actuator is driven by a magnetic field generated by a coil.
【請求項5】 前記前記光スイッチは、固定光ファイバ
ーを支持する固定部に対して可動光ファイバーを有する
可動部を移動させることにより光路を切替えるファイバ
ー駆動式の光スイッチであって、前記アクチュエーター
は、永久磁石の磁界とコイルから発生させる磁界によっ
て可動部を移動させることを特徴とする請求項4に記載
の光路切替装置。
5. The optical switch according to claim 1, wherein the optical switch is a fiber-driven optical switch that switches an optical path by moving a movable section having a movable optical fiber with respect to a fixed section supporting a fixed optical fiber. The optical path switching device according to claim 4, wherein the movable portion is moved by a magnetic field of a magnet and a magnetic field generated by a coil.
JP2000363535A 2000-11-29 2000-11-29 Optical path switching device Expired - Fee Related JP3568120B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000363535A JP3568120B2 (en) 2000-11-29 2000-11-29 Optical path switching device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000363535A JP3568120B2 (en) 2000-11-29 2000-11-29 Optical path switching device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002169109A true JP2002169109A (en) 2002-06-14
JP3568120B2 JP3568120B2 (en) 2004-09-22

Family

ID=18834637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000363535A Expired - Fee Related JP3568120B2 (en) 2000-11-29 2000-11-29 Optical path switching device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3568120B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7468829B2 (en) 2004-09-30 2008-12-23 Fujifilm Corporation Microelectromechanical modulation device and microelectromechanical modulation device array, and image forming apparatus
WO2009122516A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-08 富士通株式会社 Mirror apparatus, optical switch, optical node apparatus, and mirror device controlling method
US7646134B2 (en) 2005-07-08 2010-01-12 Fujifilm Corporation Small thin film-movable element, small thin film-movable element array and image forming apparatus
US7842926B2 (en) 2003-11-12 2010-11-30 Micronic Laser Systems Ab Method and device for correcting SLM stamp image imperfections
US9291902B2 (en) 2010-03-05 2016-03-22 Mycronic AB Method and apparatus for merging multiple geometrical pixel images and generating a single modulator pixel image

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7842926B2 (en) 2003-11-12 2010-11-30 Micronic Laser Systems Ab Method and device for correcting SLM stamp image imperfections
US7468829B2 (en) 2004-09-30 2008-12-23 Fujifilm Corporation Microelectromechanical modulation device and microelectromechanical modulation device array, and image forming apparatus
US7646134B2 (en) 2005-07-08 2010-01-12 Fujifilm Corporation Small thin film-movable element, small thin film-movable element array and image forming apparatus
WO2009122516A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-08 富士通株式会社 Mirror apparatus, optical switch, optical node apparatus, and mirror device controlling method
US9291902B2 (en) 2010-03-05 2016-03-22 Mycronic AB Method and apparatus for merging multiple geometrical pixel images and generating a single modulator pixel image

Also Published As

Publication number Publication date
JP3568120B2 (en) 2004-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3597095B2 (en) Optical switching device and optical cross connection switching device
US6108466A (en) Micro-machined optical switch with tapered ends
EP0961150A2 (en) Micro-opto-electromechanical devices and method therefor
US7468829B2 (en) Microelectromechanical modulation device and microelectromechanical modulation device array, and image forming apparatus
JP2007192902A (en) Method for driving micro-electro mechanical element, method for driving micro-electro mechanical element array, micro-electro mechanical element, micro-electro mechanical element array, and image forming apparatus
JP3568120B2 (en) Optical path switching device
Ji et al. Electromagnetic 2/spl times/2 MEMS optical switch
US6351201B1 (en) Microelectromechanical switch with braking algorithm
EP1413913A2 (en) Optical cross-connect switch
KR20040019922A (en) Optical switch
JP3859120B2 (en) Light switch
US6462893B1 (en) Lens driving apparatus for disk player
US7082251B2 (en) Optical device
JP4476816B2 (en) Light switch
JP2001296488A (en) Optical switch
JPS5831563B2 (en) light switch
JP3457218B2 (en) Light switch
JP2007017562A (en) Multi channel optical switch
JP2005215270A (en) Optical switch
JPH10268212A (en) Optical switch
JP2005141103A (en) Optical switch
JP3791828B2 (en) Light switch
JPH04198911A (en) Optical relay
JP3619440B2 (en) Optical switching system
KR20040036357A (en) Optical switch

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040301

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040305

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040405

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: 20040528

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040610

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080625

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080625

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090625

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees