专利名称：光开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于把输入用光路(例如输入用光纤)和输出用光路(例如输出用光纤)的结合关系进行切换的光开关。
背景技术：
光通讯领域中在使用用于把光纤传送路和光收发终端装置等进行切换的光开关。图1(a)、图1(b)所示是说明现有提案的2×2型光开关主要部分结构的平面图和剖面图。该光开关是在平板状的开关基板2上设置凹部3，在凹部3的内侧面成90度角度地形成第一和第二光反射面4、5。在开关基板2的底面，悬臂状地设置具有弹性的长挠性部件6，挠性部件6的前端固定有立方体状的可动反射部件7。可动反射部件7配置成位于由第一和第二光反射面4、5构成的内角部分处，在可动反射部件7邻接的两个面上形成第三和第四光反射面8、9。如图1(b)所示，挠性部件6可上下弯曲，位于第一和第二光反射面4内角部位的可动反射部件7，随着挠性部件6向下方弯曲而向第一和第二光反射面4、5的下方下降。虽然未图示，但在该开关基板2的下方设置有电磁铁，当电磁铁励磁，则挠性部件6被向下方吸引，可动反射部件7向下方下降，当把电磁铁消磁，则挠性部件6向上方复原，可动反射部件7返回到第一和第二光反射面4、5之前。
图2(a)、图2(b)是用于说明所述光开关切换动作的图。在该例中，与第一光反射面4相对，配置第一输入用光纤10；与第四光反射面9相对，配置第二输入用光纤11；与第三光反射面8相对，配置第一输出用光纤12；与第二光反射面5相对，配置第二输出用光纤13。
而且，可动反射部件7上升而位于第一和第二光反射面4、5前面位置时，如图2(a)所示，从第一输入用光纤10射出的光14被第一光反射面4和第三光反射面8反射后，与第一输出用光纤12结合。从第二输入用光纤11射出的光15被第四光反射面9和第二光反射面5反射后，与第二输出用光纤13结合。
可动反射部件7下降，不在第一和第二光反射面4、5前面位置时，如图2(b)所示，从第一输入用光纤10射出的光14被第一光反射面4和第二光反射面5反射后，与第二输出用光纤13结合。从第二输入用光纤11射出的光15被第二光反射面5和第一光反射面4反射后，与第一输出用光纤12结合。
因此，根据这种光开关，通过由电磁铁驱动挠性部件6而使可动反射部件7升降，就能把从第一输入用光纤10和从第二输入用光纤11射出的光的结合处，在第一输出用光纤12与第二输出用光纤13之间进行切换。
但这种结构的光开关，由于是把第一和第二光反射面4、5与第三和第四光反射面8、9设置在相互不同的部件(开关基板2的凹部内侧面和可动反射部件7)上，所以在光开关的组装工序和光开关与光纤的结合作业时，把各光反射面与光纤对准位置非常烦杂，操作困难。
具体说明如下。首先在把可动反射部件7安装在挠性部件6上前的状态下，把第一和第二输入用光纤10、11与第一和第二输出用光纤12、13平行配置后，然后如图2(b)所示那样，使从第二输入用光纤11射出的光15射入到第一输出用光纤12中，使从第一输入用光纤10射出的光射入到第二输出用光纤13中，这样使4根光纤10、11、12、13的位置进行射出入组合而对每根光纤进行调芯，在其调芯后的状态下把各光纤10、11、12、13用粘接剂等牢固固定。接着，把可动反射部件7配置在第二输入用光纤11和第一输出用光纤12的前方，移动可动反射部件7来调整其位置和角度。如图2(a)所示那样，使从第一输入用光纤10射出的光14射入到第一输出用光纤12中，使从第二输入用光纤11射出的光15射入到第二输出用光纤13中，这样地对各光纤10、11、12、13调整可动反射部件7的位置和角度，在该状态下把可动反射部件7使用粘接剂等固定在挠性部件6的前端部上面。
但在把可动反射部件7安装在挠性部件6上前的状态下，是把各光纤10、11、12、13调芯后再把各光纤10、11、12、13进行固定，所以接着即使想把可动反射部件7在光纤11、12的前方来调整可动反射部件7的位置和角度，也不能改变光纤10、11、12、13的位置关系，所以不能高精度调整可动反射部件7的位置和角度。而且若第一光反射面4和第二光反射面5的位置有偏差时，则以光反射面4、5为基准定位的光纤10、11、12、13的位置也产生偏差，所以可动反射部件7位置和角度的调整格外困难。因此这种结构的光开关在安装可动反射部件7的前和后，必须把各光纤10、11、12、13的位置与可动反射部件7的位置和角度进行试行错误调整，这对光纤的组装是困难的。
发明内容
本发明是鉴于该点而开发的，其解决的技术问题在于，在用于切换输入用光路和输出用光路的结合关系的光开关中，能简单进行输入用光路和输出用光路与光反射面的轴芯对准。
本发明的光开关合计至少具备3根输入用光路和输出用光路，通过变更相互传送光的输入用光路与输出用光路的组合来进行光路切换，把对输入用光路和输出用光路能相对移动的反射镜部件的正面与所述输入用光路和所述输出用光路相对，把第一区域和第二区域在所述反射镜部件的正面沿其移动方向配设，所述第一区域，其形成成为规定角度且相互相交的一对光反射面；所述第二区域，其邻接的光反射面之间成为规定角度且形成相互相交的多对光反射面。
在此，输入用光路是透射传播光并把光向空间射出的光传送介质，例如由光纤和光波导路等构成。输出用光路是把从空间射入的光透射传播的光传送介质，例如由光纤和光波导路等构成。
根据本发明的光开关，例如输入用光路和输出用光路都是多根时，则如本发明实施例的光开关那样，从一部分输入用光路射出的光通过设置在第一区域的光反射面反射而射入到一部分输出用光路中，从其他输入用光路射出的光，通过设置在第一区域的光反射面反射而射入到其他输出用光路中，而且能从所述一部分输入用光路射出的光，通过设置在第二区域的光反射面反射而射入到所述其他输出用光路中，从所述其他输入用光路射出的光通过设置在第二区域的光反射面反射而射入到所述一部分输出用光路中，所以通过使反射镜部件相对移动而使光进行反射的区域在第一区域与第二区域进行切换，就能切换输入用光路与输出用光路的结合关系。(本实施例的记载并不排除在本发明的光开关中，输入用光路或输出用光路的任一个是一根的情况和输入用光路与输出用光路的根数不相等的情况)。
而且该光开关把形成一对光反射面的第一区域和形成多对光反射面的第二区域在反射镜部件上形成为一体，所以第一区域的光反射面和第二区域的光反射面的位置偏离和角度误差，仅是部件的精度(不受组装的影响)，非常小，且稳定，输入用光路和输出用光路与各光反射面的位置调整操作能容易进行。
本发明其另外实施例的光开关，由于具备用于使所述反射镜部件移动的传动机构，所以利用电信号就能切换光开关。
本发明另外其他实施例的光开关，把所述输入用光路和所述输出用光路的与所述反射镜部件的正面相对的部分构成为一体，所以把输入用光路和输出用光路整体与反射镜部件进行位置调整便可，能把位置调整操作变得更加简略。
本发明另外其他实施例的光开关，具有监控所述反射镜部件正面中所述第一区域或所述第二区域中的任一个是否与所述输入用光路和所述输出用光路处于相对位置的装置，所以通过该监控装置，例如通过电信号就能知道光开关的切换状态。
本发明另外其他实施例的光开关，其从所述输入用光路射出的光从所述输入用光路射出后，被设置在第一区域的光反射面反射而距射入输出用光路的空间光程，与从所述输入用光路射出的光从所述输入用光路射出后，被设置在第二区域的光反射面反射而距射入输出用光路的空间光程相等。
在此，空间光程是从输入用光路射出的光距射入输出用光路的光进行传播的光路的光学光程。一般来说，如果第一区域和第二区域距离输出入用光路是等距离时，则被设置在第二区域的光反射区域反射的光的空间光程短于被设置在第一区域的光反射区域反射的光的空间光程，所以为了使两者的光程相等，如果配置成第二区域距离输出入用光路比第一区域远就可以。
该另外其他实施例的光开关，由于被第一区域反射的光的空间光程与被第二区域反射的光的空间光程相等，所以不需要进行伴随光开关切换的透镜位置的调整等，而且也不产生光结合效率的变化。
本发明以上说明的结构要素，只要可能，能任意组合。
图1(a)、图1(b)是说明现有例2×2型光开关主要部分结构的平面图和剖面图；图2(a)、图2(b)是说明所述光开关切换动作的图；图3是本发明第一实施例光开关的外观立体图；图4是同上的光开关的概略剖面图(罩的图示省略)；图5是表示图3光开关内部结构的立体图；图6是表示反射镜单元结构的立体图；图7是用于说明同上的反射镜单元中所用的被驱动部结构的平面图；图8是表示固定在被驱动部上的反射镜块形状的立体图；图9(a)、图9(b)是同上反射镜块的平面图和正面图；图10是构成光纤设置单元的支承台的立体图；图11是表示构成光纤设置单元的调整板和光纤阵列的立体图；图12是光纤阵列的分解立体图；图13(a)、图13(b)是本发明光开关的作用说明图；图14是表示光纤设置单元其他例的平面图；图15(a)、图15(b)、图15(c)是表示本发明第二实施例所用反射镜块的局部剖开的平面图、正面图和局部剖开的下面图；图16是本发明第三实施例所用的反射镜块的立体图；图17(a)是同上反射镜块的平面图，图17(b)是图17(a)的X-X线剖面图，图17(c)是图17(a)的Y-Y线剖面图；图18(a)、图18(b)是本发明第四实施例，是用于说明1×2型光开关作用的概略图；图19(a)、图19(b)是本发明第五实施例，是用于说明4×4型光开关作用的概略图；图20是本发明第六实施例光开关所用的反射镜块的立体图；图21(a)、图21(b)是同上反射镜块的作用说明图。
具体实施例方式
下面参照附图详细说明本发明的实施例。
(第一实施例)图3是本发明第一实施例光开关的外观立体图，图4是该光开关主要部分的剖面图。图5是表示该光开关内部结构的立体图。本实施例是能切换两根输入用光纤和两根输出用光纤结合关系的2×2型光开关。该光开关21由光开关本体22和罩23构成，光开关本体22是图5所示的结构。首先从该光开关21的各部结构开始进行说明。
如图5所示，光开关本体22是把反射镜单元25、光纤设置单元26、光纤阵列27安装在基板24上。反射镜单元25安装在基板24内的一侧，光纤阵列27被保持在固定于基板24内另一侧的光纤设置单元26上，并与反射镜单元25相对。
基板24的上面设置有用于安装反射镜单元25的电极焊盘30，如图4所示，在基板24的下面，设置有光开关21的引线脚31。引线并不限定于是象图4所示引线脚31那样插入电路基板的形式，其也可以是表面安装型的引线。
图6是表示反射镜单元25结构的立体图。该反射镜单元25在上面开口的壳体37内收容有电磁铁38(参照图4)，电磁铁38的上方配置有被驱动部39。图7是表示被驱动部39结构的省略了一部分的平面图。被驱动部39把长方形的铁片40和平行配置在铁片40两侧的一对金属弹簧片43通过树脂模制部44而成形为一体，铁片40的两端部和弹簧片43的两端部都从树脂模制部44露出。而且从各弹簧片43的外侧中央部突出有扭曲变形轴41，固定片42设置在扭曲变形轴41的前端。扭曲变形轴41和固定片42也从树脂模制部44露出。如图4所示，在铁片40的下面中央部固定有永久磁铁45。
被驱动部39配置在电磁铁38的上方，使固定片42固定在壳体37的上面，其通过扭曲变形轴41来支承能自由摇动。因此，被驱动部39通过使扭曲变形轴41的扭曲变形能以扭曲变形轴41为中心转动。
如图4所示，电磁铁38是在铁心46的外周缠绕线圈47。铁心46由永久磁铁形成，铁心46的两端部向上方延伸(把铁心46的两端向上方延伸的部分叫做轭铁部48a、48b)。轭铁部48a、48b与铁片40的两端部下面相对地被分别磁化成S极和N极。由于在铁片40的下面接合有永久磁铁45，所以铁片40整个被磁化成同一极(例如若永久磁铁45的S极面接合在铁片40上，则铁片40成为S极)。反射镜单元25的引线脚69设置在壳体37的两侧面。
对这种结构的反射镜单元25的动作及其原理在特开平10-255631号公报中被公开。简单地说，电磁铁38由在线圈47内流动的电流方向不同而能使被驱动部39向不同方向转动，而且铁片40的任一侧端部被吸附在任一轭铁部48a、48b上时，即使把线圈47的电流切断，铁片40也维持吸附在任一轭铁部48a、48b上的状态。即在两个方向上锁紧动作而保持切换状态，所以不消费电力。
这样通过由电磁铁38驱动被驱动部39而使铁片40的端部接触轭铁部48a、48b，就使铁片40经常以规定角度停止。如果铁片40倾斜，则与其一起弹簧片43也倾斜。在弹簧片43的两端部下面设置有电触点，在与弹簧片43的电触点相对位置处分别设置有检测部49a、49b(例如是电触点)，其用于检测弹簧片43的接触情况，通过从任一检测部49a、49b是否有检测信号输出，则能监测反射镜块50是上升还是下降。
图8是表示固定在铁片40端部上的反射镜块50形状的立体图，图9(a)、图9(b)是其平面图和正面图。反射镜块50由金属、玻璃、塑料等形成大致长方体形状。在反射镜块50的前面形成有成90度角的左右第一光反射面51和第二光反射面52。而且在反射镜块50的前面上半部分形成90度角并向左右突出的第三光反射面53和第四光反射面54。在此，第三光反射面53与第一光反射面51也成90度角，第四光反射面54与第二光反射面52也成90度角。因此，在反射镜块50的前面上半部分，相互成90度角的第一光反射面51、第三光反射面53、第二光反射面52和第四光反射面54就形成W槽状，而在反射镜块50的前面下半部分，相互成90度角的第一光反射面51和第二光反射面52就形成V槽状。具体说就是，在反射镜块50的上半部分，相对中心面是第一光反射面51和第三光反射面53与第二光反射面52和第四光反射面54是面对称，在反射镜块50下半部分，相对中心面第一光反射面51与第二光反射面52面对称。
反射镜块50把其下面利用粘接剂粘接固定在铁片40的端部上面，W槽状的光反射面51、52、53、54在上，V槽状的光反射面51、52在下面。也可以与此相反地，使V槽状的光反射面51、52在上，W槽状的光反射面51、52、53、54在下，且把反射镜块50的上面在下并粘接在铁片40上。但这种结构在反射镜块50的粘接操作时，粘接剂从在第一光反射面51与第三光反射面53间和第四光反射面54与第二光反射面52间的两个V槽通过毛细管现象而上升，容易污染光反射面。如果如本实施例这样把反射镜块50的下面向下而粘接在铁片40上时，则粘接剂仅通过第一光反射面51与第二光反射面52间的一个V槽上升，所以光反射面难于被粘接剂污染。
光纤设置单元26由图10所示大致U字状的支承台55和图11所示的调整板56构成。支承台55在两侧部上面设置有凹部58，预先把其底面固定在基板24的上面。调整板56从其两侧面分别伸出棒状的臂57。该调整板56向支承台55安装前，利用粘接剂固定在光纤阵列27的下面。接着，把安装有光纤阵列27的调整板56的臂57安装在支承台55的凹部58内，调整好光纤阵列27的位置后利用粘接剂把臂57固定在凹部58内，使用调整板56把光纤阵列27支承在空中。
图12是光纤阵列27的分解立体图。该光纤阵列27把4根光纤32、33、34和35的端部保持在托架59内。各光纤32、33、34和35的前端部在托架59内被精密定位轴心，以规定的间距平行配置成一列，在该状态下固定。具体说就是，顺次配置第一输入用光纤32、第一输出用光纤34、第二输入用光纤33、第二输出用光纤35。在托架59中作为把光纤32、33、34和35精密定位的装置，可以是嵌入多芯的金属箍中，也可以通过把光纤32、33、34和35嵌入V形槽状的槽中进行。把透镜阵列60利用粘接剂等固定在托架59的前面，在透镜阵列60上与光纤32、33、34和35的各端面相对并形成微小的结合用透镜61。作为该透镜阵列60，也可以是在透明树脂基板上设置由透明树脂构成的结合用透镜61，也可以是在玻璃基板上设置由玻璃构成的结合用透镜61，也可以是在透明树脂基板上设置由玻璃构成的结合用透镜61，也可以是在玻璃基板上设置由透明树脂构成的结合用透镜61。该透镜阵列60夹着未固化的粘接剂配置在托架59的前面之后，使光从各光纤32、33、34和35向各结合用透镜61射出，利用监测通过各结合用透镜61的光，进行光纤32、33、34和35与结合用透镜61的光轴对准，在该状态下使粘接剂固化而固定在托架59的前面。
接着说明该光开关21的组装工序。光开关21的组装工序中，首先通过把反射镜单元25的引线脚69焊接在基板24的电极焊盘30上，而把反射镜单元25安装在基板24上。反射镜单元25上预先安装有反射镜块50。光纤设置单元26的支承台55也是配置在与反射镜单元25相对的位置并预先粘接在基板24的上面。
然后如图11所示，把调整板56粘接在光纤阵列27的下面而把光纤阵列27与调整板56预先形成一体。把该光纤阵列27利用机械手抓住而把光纤阵列27运送到支承台55的上方，把固定在光纤阵列27下面的调整板56的臂57收容在支承台55的凹部58内。
然后，上升反射镜块50，在使第一光反射面51和第二光反射面52与光纤32、33、34和35相对的状态下，移动光纤阵列27，进行光轴位置调整[参照图13(b)]，把光纤阵列27的位置存储在计算机中。然后下降反射镜块50，在使第一光反射面51、第三光反射面53、第四光反射面54、第二光反射面52与光纤32、33、34和35相对的状态下，移动光纤阵列27，进行光轴位置调整[参照图13(a)]，把光纤阵列27的位置存储在计算机中。这样使反射镜块50在上升状态和下降状态来检查光纤阵列27的光轴调整位置，并把各位置存储在计算机中，计算机根据其数据来演算最佳位置(例如求两位置的平均位置)。由计算机演算出光纤阵列27的最佳位置时，则光纤阵列27通过机械手进行微调整而成为最佳位置，并保持该状态。保持该状态不动，把紫外线固化型粘接剂向臂57与凹部58之间滴下，并向紫外线固化型粘接剂照射紫外线使其固化，利用粘接剂把臂57固定在凹部58内，把光纤阵列27固定在最终调整位置上。作为用于固定臂57的粘接剂，只要是固化型的粘接剂便可，并不限定于是紫外线固化型粘接剂。而且并不限定于是粘接剂，也可以利用焊锡等固定臂57。
这样通过把反射镜单元25和光纤设置单元26安装在基板24内，来组装光开关本体22。该光开关本体22中反射镜单元25的反射镜块50与光纤阵列27的各光纤32、33、34和35的端面相互相对，使反射镜单元25的电磁铁38励磁，若其吸附铁片40的设置有反射镜块50的相反一侧的端部，则反射镜块50上升。在该状态下，第三光反射面53和第四光反射面54上升到包含光纤32、33、34和35的端部轴心的平面之上，如图13(b)所示，在反射镜块50的下半部分，第一输入用光纤32和第一输出用光纤34与第一光反射面51相对，第二输入用光纤33和第二输出用光纤35与第二光反射面52相对。另外，若使反射镜单元25的电磁铁38励磁并且吸附铁片40的设置有反射镜块50一侧的端部，则反射镜块50下降。在该状态下，如图13(a)所示，在反射镜块50的上半部分，第一输入用光纤32与第一光反射面51相对，第一输出用光纤34与第三光反射面53相对，第二输入用光纤33与第四光反射面54相对，第二输出用光纤35与第二光反射面52相对。
只要把各光纤32、33、34和35与各光反射面51、52、53、54的位置关系调整正确，就如图13(a)那样，在反射镜块50下降的切换状态的光开关21中，从第一输入用光纤32射出的光66被第一光反射面51和第三光反射面53反射后，射入到第一输出用光纤34中。而且从第二输入用光纤33射出的光67被第四光反射面54和第二光反射面52反射后，射入到第二输出用光纤35中。因此，在该切换状态下，第一输入用光纤32与第一输出用光纤34结合，第二输入用光纤33与第二输出用光纤35结合。
与之相对，如图13(b)那样，在反射镜块50上升的切换状态的光开关21中，从第一输入用光纤32射出的光66被第一光反射面51和第二光反射面52反射后，射入到第二输出用光纤35中。而且从第二输入用光纤33射出的光67被第二光反射面52和第一光反射面51反射后，射入到第一输出用光纤34中。因此，在该切换状态下，第一输入用光纤32与第二输出用光纤35结合，第二输入用光纤33与第一输出用光纤34结合。
即使把反射镜块50和光纤阵列27进行了精密位置调整，也要考虑粘接剂完全固化前，臂57有移动，在光纤阵列27安装后要再次进行位置调整的情况。为了应对这种情况，如图14所示，预先把臂57制成弯曲或曲折的形状，即使把调整板56固定在支承台55之后，也能使臂57塑性变形，与调整板56一起移动光纤阵列27，把光纤阵列27在纵向和横向上进行位置调整，或也可以能调整光纤阵列27的角度。
光纤阵列27的位置调整完了，把光开关本体22的上面用罩23覆盖，把光开关本体22的上面密封。这样就能够制造密封结构的光开关21。
(第二实施例)图15(a)、图15(b)和图15(c)是表示本发明第二实施例光开关所用反射镜块50结构的局部剖开的平面图、正面图和局部剖开的下面图。该反射镜块50在第一光反射面51与第二光反射面52间的V形槽、第一光反射面51与第三光反射面53间的V形槽、第四光反射面54与第二光反射面52间的V形槽中，分别通过把各V形槽最深部埋住而形成平面部62、63、63，使反射镜块50粘接剂时在V形槽的深处难于通过毛细管现象把粘接剂吸上来。图中V形槽的深处是平面，但其是曲面也可以。这样，如果对V形槽深处的槽宽度设定出下限值时，则粘接剂难于被吸上来到光反射面，所以光反射面更加难于被粘接剂污染。
该实施例中，第一光反射面51与第二光反射面52间的V形槽的开口宽度W1是1mm，第一光反射面51与第三光反射面53间的V形槽和第四光反射面54与第二光反射面52间的V形槽的各开口宽度W2是0.5mm，V形槽深处平面部62、63的宽度W3是大致50μm。
(第三实施例)上述结构的反射镜单元25中，是使铁片40杠杆状转动来使反射镜块50升降的，所以在反射镜块50上升时和反射镜块50下降时，反射镜块50正面(光反射面)的角度在上下有变化。特别是把反射镜单元25小型化时，反射镜块50升降时的角度变化变大，从输入用光纤32、33射出而被反射镜块50反射的光有可能从输出用光纤34、35偏离。这时，使用图16和图17(a)、图17(b)、图17(c)所示结构的反射镜块50便可。
图16是表示本发明第三实施例光开关所用反射镜块50结构的立体图。图17(a)是反射镜块50的平面图，图17(b)、图17(c)分别是图17(a)的X-X线剖面图和Y-Y线剖面图。该反射镜块50在反射镜块50正面的下半部分，由第一光反射面51a和第二光反射面52a形成V形槽状，而且为了在安装于反射镜单元25上的反射镜块50上升时，使竖立在第一光反射面51a和第二光反射面52a上的法线与光纤32、33、34和35前端的光轴含在同一平面内，把第一光反射面51a和第二光反射面52a向下方倾斜。在反射镜块50正面的上半部分，由第一光反射面51b、第二光反射面52b、第三光反射面53和第四光反射面54形成W形槽状，而且为了在安装于反射镜单元25上的反射镜块50下降时，使竖立在第一光反射面51b、第二光反射面52b、第三光反射面53和第四光反射面54上的各个法线与光纤32、33、34和35前端的光轴含在同一平面内，把第一光反射面51b和第二光反射面52b、第三光反射面53和第四光反射面54向上方倾斜。
因此，如果使用这种反射镜块50时，由反射镜块50反射的光不会从包含光纤32、33、34和35光轴的平面偏离，各光反射面51a、51b、52a、52b、53、54与各光纤32、33、34和35的对准轴芯能容易进行，并且能提高光开关21的结合效率。
(第四实施例)如图18所示，输入用光纤是一根、输出用光纤是两根的1×2型光开关。该实施例配置成在反射镜块50下降时，第一输出用光纤34与第三光反射面53相对，输入用光纤64与第四光反射面54相对，第二输出用光纤35与第二光反射面52相对。
如图18(a)所示，在该开关中，在反射镜块50下降的切换状态下，从输入用光纤64射出的光65被第四光反射面54和第二光反射面52反射后射入到第二输出用光纤35中。因此在该切换状态下，输入用光纤64与第二输出用光纤35结合。
与之相对，如图18(b)所示，在反射镜块50上升的切换状态下，从输入用光纤64射出的光65被第二光反射面52和第一光反射面51反射后，射入到第一输出用光纤34中。因此在该切换状态下，输入用光纤64与第一输出用光纤34结合。
当然也可以是输入用光纤是两根、输出用光纤是一根的1×2型光开关。
(第五实施例)如图19所示，输入用光纤是4根、输出用光纤是4根的4×4型光开关。在该开关中，配置成在反射镜块50下降时，第一输入用光纤71和第二输入用光纤72与第一光反射面51相对，第一输出用光纤75和第二输出用光纤76与第三光反射面53相对，第三输入用光纤73和第四输入用光纤74与第四光反射面54相对，第三输出用光纤77和第四输出用光纤78与第二光反射面52相对。
在反射镜块50下降的切换状态下，从第一输入用光纤71和第二输入用光纤72射出的光79、80被第一光反射面51和第三光反射面53反射后，分别射入第二输出用光纤76和第一输出用光纤75内。从第三输入用光纤73和第四输入用光纤74射出的光81、82被第四光反射面54和第二光反射面52反射后，分别射入第四输出用光纤78和第三输出用光纤77内。因此，在该切换状态下，第一输入用光纤71与第二输出用光纤76结合，第二输入用光纤72与第一输出用光纤75结合，第三输入用光纤73与第四输出用光纤78结合，第四输入用光纤74与第三输出用光纤77结合。
与之相对，如图19(b)，在反射镜块50上升的切换状态下，从第一输入用光纤71和第二输入用光纤72射出的光79、80被第一光反射面51和第二光反射面52反射后，分别射入第四输出用光纤78和第三输出用光纤77内。从第三输入用光纤73和第四输入用光纤74射出的光81、82被第二光反射面52和第一光反射面51反射后，分别射入第二输出用光纤76和第一输出用光纤75内。因此，在该切换状态下，第一输入用光纤71与第四输出用光纤78结合，第二输入用光纤72与第三输出用光纤77结合，第三输入用光纤73与第二输出用光纤76结合，第四输入用光纤74与第一输出用光纤75结合。
(第六实施例)在使用第一实施例那样的反射镜块50时，从图13(a)、图13(b)可了解到，例如从第一输入用光纤32射出的光66被第一光反射面51和第三光反射面53反射后、射入到第一输出用光纤34中的情况、与从第一输入用光纤32射出的光66被第一光反射面51和第二光反射面52反射后射入到第二输出用光纤35中的情况中的、从第一光反射面51射出后到射入第一输出用光纤34或第二输出用光纤35中的空间光程是不同的。因此，射入第一输出用光纤34的光66与射入第二输出用光纤35的光66，在光纤端面，光66的相位和光点径等不同，由切换光开关而光信号的特性变化，例如有可能需要调整透镜的位置，结合效率产生变化。
图20是表示为了解决上述问题的最佳反射镜块50结构的立体图。该反射镜块50，在反射镜块50正面的下半部分由第一光反射面51a和第二光反射面52a形成V形槽状，在反射镜块50正面的上半部分，由第一光反射面51b、第二光反射面52b、第三光反射面53和第四光反射面54形成W形槽状。而且在上半部分形成的第一光反射面51b、第二光反射面52b、第三光反射面53和第四光反射面54，比在下半部分形成的第一光反射面51a和第二光反射面52a向后方后退，这样，使用反射镜块50的上半部分和使用下半部分时空间光程也没有变化。
图21(a)、图21(b)表示的是，下降反射镜块50而使用第一光反射面51b、第二光反射面52b、第三光反射面53和第四光反射面54的状态，以及上升反射镜块50而使用第一光反射面51a和第二光反射面52a的状态。如从图13(a)、图13(b)所示的光66和光67的光路几何关系就能明白那样，从图13(a)的状态向图13(b)的状态切换时，空间光程变长的距离，对光66和光67来说是相等的，所以把第一光反射面51b、第二光反射面52b、第三光反射面53和第四光反射面54仅向后方移动该距离的半部分，就能使空间光程不变化。
根据本实施例，不需要随光开关的切换而调整透镜位置等，还能防止光结合效率的变化。
上述实施例中反射镜单元25的被驱动部39是杠杆状驱动而使反射镜块50转动的，但也可以通过升降被驱动部39而使反射镜块50上下平行移动。反射镜单元25是通过电磁铁移动反射镜块50的，但反射镜单元25也可以以静电传动装置和音圈等其他方式移动反射镜块50。即使是在使用电磁铁的情况下，也可以仅使用一个电磁铁，在电磁铁励磁时反射镜块50是下降位置，在电磁铁消磁时反射镜块50是上升位置。在使用电磁铁的情况下，即使是不锁紧的形式也可以。
本发明涉及到在光通信中使用的光纤传送路和用于切换光收发信号终端用的光开关，能在输入用光路(例如输入用光纤)和输出用光路(例如输出用光纤)的结合部分使用。
权利要求
1.一种光开关，其合计至少具备3根输入用光路和输出用光路，通过变更相互传送光的输入用光路与输出用光路的组合来进行光路切换，其特征在于，把对输入用光路和输出用光路能相对移动的反射镜部件的正面与所述输入用光路和所述输出用光路相对，把第一区域和第二区域在所述反射镜部件的正面沿其移动方向配设，所述第一区域，其形成成为规定角度且相互相交的一对光反射面；所述第二区域，其邻接的光反射面之间成为规定角度且形成相互相交的多对光反射面。
2.如权利要求1所述的光开关，其中，其具备用于使所述反射镜部件移动的传动机构。
3.如权利要求1所述的光开关，其特征在于，其把所述输入用光路和所述输出用光路的与所述反射镜部件的正面相对的部分构成为一体。
4.如权利要求1所述的光开关，其特征在于，从多根所述输入用光路中的一部分输入用光路射出的光，通过设置在第一区域的光反射面反射而射入到多根所述输出用光路中的一部分输出用光路中，从其他输入用光路射出的光，通过设置在所述第一区域的光反射面反射而射入到其他输出用光路中，并且，从所述一部分输入用光路射出的光，通过设置在所述第二区域的光反射面反射而射入到所述其他输出用光路中，从所述其他输入用光路射出的光，通过设置在第二区域的光反射面反射而射入到所述一部分输出用光路中。
5.如权利要求1所述的光开关，其中，其设置监控所述反射镜部件正面中所述第一区域或所述第二区域中的任一个是否与所述输入用光路和所述输出用光路相对的装置。
6.如权利要求1所述的光开关，其特征在于，其从所述输入用光路射出的光从所述输入用光路射出后、被设置在第一区域的光反射面反射而距射入输出用光路的空间光程与从所述输入用光路射出的光从所述输入用光路射出后、被设置在第二区域的光反射面反射而距射入输出用光路的空间光程相等。
全文摘要
一种光开关，其在反射镜块(50)的下半部分形成相互成90度角的第一光反射面(51)和第二光反射面(52)。在反射镜块(50)的上半部分也形成相互成90度角的第一光反射面(51)和第二光反射面(52)，并在第一光反射面(51)和第二光反射面(52)之间形成相互成90度角的第三光反射面(53)和第四光反射面(54)。根据该光开关，通过把反射光的区域切换成反射镜块(50)的上半部分和下半部分，就能切换输入用光纤和输出用光纤的结合关系。
文档编号G02B6/35GK1666133SQ03815459
公开日2005年9月7日 申请日期2003年6月27日 优先权日2002年7月1日
发明者植杉智己, 仲西阳一, 福田一喜 申请人:欧姆龙株式会社