光開關的製作方法

2023-07-06 10:48:56 1

專利名稱：光開關的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用於切換光傳輸線路的光開關，尤其是涉及使露出有光纖端面的連接器的連接面彼此滑動來切換光傳輸線路的光開關。
背景技術：
作為用於切換光傳輸線路的光開關，具有使露出有光纖端面的連接器的連接面彼此滑動來切換光傳輸線路的光開關。作為用於切換該光傳輸線路的滑動機構，使用的是例如近年來逐步小型化的螺線管。在這種結構的光開關中，進行開關時，光纖端面與相對的光纖端面或連接面接觸而相互摩擦，因此，若對接連接，則會損傷光纖的端面。因此，需要防止因反覆進行開關而損傷光纖端面的對策。在先技術文獻專利文獻I :日本特開平2-166412號公報專利文獻2 日本特開平4-257820號公報作為防止損傷光纖的端面的方法，具有在連接器的連接面之間設置微小的間隙(數μ πΓ數10 μ m左右)來傳播光信號的方法。但是，在連接器的連接面之間的間隙中空間傳播光信號的情況下，當間隙為數μ m左右時，連接面間的多重反射成為問題。另一方面，當間隙為數10 μ m左右時，存在插入損失變大的問題。作為用於避免該問題的方法，具有在連接器的連接面之間的間隙中填充折射率匹配材料的方法，但由於存在折射率匹配材料乾燥、或者由於開關時的滑動而在折射率匹配材料中產生氣泡的可能性，因此長期的可靠性成為問題。另外，為了抑制每個產品的偏差，需要準確控制間隙，但由於間隙微小到數μπΓ數10 μ m左右，因此不容易對其進行控制。

實用新型內容因此，本實用新型的目的在於提供一種光開關，防止因反覆開關而引起的光纖端面的損傷，並且不會發生連接面之間的多重反射，能夠抑制插入損失的增加，而且容易製造。為了實現該目的而提出的本實用新型是一種光開關，具備以光纖的端面露出的狀態保持至少一根光纖的端部的第一連接器；以光纖的端面露出的狀態保持至少兩根光纖的端部的第二連接器；以及滑動機構，該滑動機構使上述第一連接器與上述第二連接器的光纖的端面露出的連接面彼此相面對，將保持在上述第一連接器上的光纖與保持在上述第二連接器上的光纖中的任一個光學地連接，並且使上述第一連接器與上述第二連接器的連接面彼此以相面對的狀態相對地滑動，將保持在上述第一連接器上的光纖與保持在上述第二連接器上的其他光纖光學地連接，具備隔離機構，該隔離機構防止保持在上述第一連接器及上述第二連接器上的光纖的端面與相面對的光纖的端面或連接面接觸。[0013]優選上述隔離機構由介於上述第一連接器與上述第二連接器的連接面之間並且在光纖的端面露出的部分形成有貫通孔的片狀部件構成。優選上述片狀部件形成為使保持在上述第一連接器及上述第二連接器上的光纖的端面間的間隙為5μπι以上且15 μ m以下的厚度。優選上述隔離機構由分別以不同角度傾斜的上述第一連接器和上述第二連接器的連接面構成。優選上述第一連接器與上述第二連接器的連接面以使保持在上述第一連接器及上述第二連接器上的光纖的端面間的間隙為大於O μ m但小於等於15 μ m的角度分別傾斜。優選在上述第一連接器或上述第二連接器的一方的連接面上設置有導向銷，在上述第一連接器或上述第二連接器的另一方的連接面上形成供上述導向銷插入的導向孔，在使上述第一連接器與上述第二連接器的連接面彼此滑動時，限制其滑動方向和滑動距離。本實用新型的效果如下。根據本實用新型，能夠提供一種光開關，其防止因反覆開關而引起的光纖端面的損傷，並且不會發生連接面之間的多重反射，能夠抑制插入損失的增加，而且容易製造。

圖I是表示本實用新型的光開關的立體圖。圖2是對光開關的開關進行說明的圖。圖3是表示連接器的連接面的結構的一個例子的圖，Ca)是表示第一連接器的連接面的圖，(b)是表示第二連接器的連接面的圖。圖4是表示連接器的連接面的結構的一個例子的圖，Ca)是表示第一連接器的連接面的圖，(b)是表示第二連接器的連接面的圖。圖5是表示滑動機構的一個例子的圖。圖6是表示滑動機構的一個例子的圖。圖7是表示滑動機構的一個例子的圖。圖8是表示滑動機構的一個例子的圖。圖9是表示滑動機構的一個例子的圖。圖10是表示滑動機構的一個例子的圖。圖11是表示滑動機構的一個例子的圖。圖12是表示滑動機構的一個例子的圖。圖13是表不光開關的廣品例的圖。圖14是表示隔離機構的結構的圖。圖15是表示設置隔離機構時的光開關的剖視圖。圖16是對隔離機構的作用進行說明的圖。圖17 (a)、圖17 (b)是表示隔離機構的變形例的圖。圖18是表示連接面的傾斜角度與間隙的大小的關係的圖。圖19是表示間隙的大小與插入損失的關係的圖。圖20是對隔離機構的作用進行說明的圖。圖中[0041]10—光開關，11 一光纖，12—第一連接器，13—第二連接器，14 一第一連接器的連接面，15—第二連接器的連接面，16—隔離機構，17—導向銷。
具體實施方式
以下按照附圖對本實用新型的優選實施方式進行說明。圖I是表示本實用新型的優選實施方式的光開關的立體圖。如圖I所示，本實施方式的光開關10具備以光纖11的端面露出的狀態保持至少一根(在圖I中為兩根)光纖11的端部的第一連接器12 ;以光纖11的端面露出的狀態保持至少兩根(在圖I中為兩根)光纖11的端部的第二連接器13 ;以及滑動機構(未圖示)，該滑動機構使第一連接器12和第二連接器13的露出光纖11的端面的連接面14、15彼此不經由折射率匹配材料地相面對，並將保持在第一連接器12上的光纖11與保持在第二連接器13上的光纖11中的任一個光學地連接，並且使第一連接器12和第二連接器13的連接 面14、15彼此在相面對的狀態下相對地滑動，而將保持在第一連接器12上的光纖11和保持在第二連接器13上的其他光纖11光學地連接。作為光纖11，能夠使用例如外徑125 μ m的單模光纖或多模光纖。第一連接器12和第二連接器13中的一個被固定，另一個通過滑動機構而可以移動。在此，將第一連接器12作為固定側連接器，將第二連接器13作為可動側連接器。進行開關時，如圖2所示，利用滑動機構使第二連接器13滑動來切換光傳輸線路。該第一連接器12及第二連接器13由原有的MT連接器構成。如圖3 (a)、(b)所示，在第一連接器12及第二連接器13的連接面14、15上，露出有保持在第一連接器12及第二連接器13上的光纖11的端面。在本實施方式中，假設使用外徑125 μ m的光纖11,將光纖11以250 μ m間距排列並保持，以便在相鄰的光纖11的端面間能夠有相當於一根光纖的空間。另外，在第一連接器12的連接面14上，形成有用於設置導向銷17 (參照圖I)的導向銷插入孔31。另一方面，在第二連接器13的連接面15上，形成有供導向銷17插入的導向孔32。導向孔32的內徑形成為在第二連接器13的滑動方向上與導向銷插入孔31的內徑相比大相當於排列並保持光纖11的間距的量。由此，導向銷17的移動被限制在導向孔32內，在使第一連接器12和第二連接器13的連接面14、15彼此滑動時，限制其滑動方向和
滑動距離。此外，在本實施方式中，雖然將導向孔32構成為第一連接器12和第二連接器13的連接面14、15彼此沿圖示橫方向滑動，但也可以如圖4所示構成為，沿圖示縱向滑動。如圖5 12所示，滑動機構51主要由螺線管(或電磁鐵)52構成。在螺線管52上設有按壓並保持第二連接器13的按壓部材53。該滑動機構51通過切換螺線管52的電源開、關(ON、OFF)來進行開關。作為按壓部件53的具體結構，可考慮圖5所示那樣的T字型面按壓構造、圖6所示那樣的L字型面按壓構造、圖7所示那樣的L字型銷按壓構造、圖8所示那樣的口字型面按壓構造、圖9所示那樣的V槽形成按壓構造、圖10所示那樣的前端嵌入按壓構造、圖11所示那樣的小型L字型面按壓構造、圖12所示那樣的小型L字型銷按壓構造等。[0054]在圖5的T字型面按壓構造中，由T字型面構成按壓部件53，通過用按壓部件53的T字型面推拉第二連接器13的側面來進行開關。在該構造中，通過用面來按壓第二連接器13，能夠無偏移地進行按壓。在圖6的L字型面按壓構造中，由L字型面構成按壓部件53，通過用按壓部件53的L字型面推拉第二連接器13的上面及側面來進 行開關。在該構造中，通過用面來按壓第二連接器13，能夠無偏移地進行按壓。另外，由於按壓上表面，因此與圖5的T字型面按壓構造相比更加穩定。在圖7的L字型銷按壓構造中，由設置在螺線管52的前端的L字型銷構成按壓部件53，通過用按壓部件53的L字型銷推拉第二連接器13來進行開關。在該構造中，與上述的面按壓構造相比，能夠實現輕型化。在圖8的-字型面按壓構造中，由口字型面構成按壓部件53，通過用按壓部件53的-字型面推拉第二連接器13的上表面、側面及下表面來進行開關。在該構造中，通過用面來按壓第二連接器13，能夠無偏移地進行按壓。另外，由於按壓上表面及下表面，因此與圖5的T字型面按壓構造、圖6的L字型面按壓構造相比更加穩定。在圖9的V槽形成按壓構造中，由設置在螺線管52的前端的銷構成按壓部件53，並且在第二連接器13的上表面形成螺線管固定用V槽91，通過用粘接劑將按壓部件53固定在該螺線管固定用V槽91中，並用按壓部件53推拉第二連接器13來進行開關。在該構造中，與上述的面按壓構造相比，能夠實現輕型化。在圖10的前端嵌入按壓構造中，由設置在螺線管52的前端的銷構成按壓部件53，並且在第二連接器13的側面形成用於嵌入按壓部件53的嵌入孔101，通過將按壓部件53嵌入並固定在嵌入孔101中，並用按壓部件53推拉第二連接器13來進行開關。在該構造中，與上述的面按壓構造相比，能夠實現輕型化。在圖11的小型L字型面按壓構造中，將螺線管52配置在第二連接器13的下表面偵牝並且由L字型面構成按壓部件53，通過用按壓部件53的L字型面推拉第二連接器13的下表面及側面來進行開關。在該構造中，通過用面來按壓第二連接器13，從而能夠無偏移地進行按壓。另外，由於螺線管52被配置在第二連接器13的下表面側，因此能夠實現光開關整體的小型化。在圖12的小型L字型銷按壓構造中，將螺線管52配置在第二連接器13的下表面偵牝並且由設置在螺線管52的前端的L字型銷構成按壓部件53，通過用按壓部件53的L字型銷推拉第二連接器13來進行開關。在該構造中，由於螺線管52被配置在第二連接器13的下表面側，因此能夠實現光開關整體的小型化。圖13表不使用了該光開關10的廣品例。如圖13所示，在將光開關10作為實際產品的情況下，例如將第一連接器12、第二連接器13及滑動機構51收放在機箱131內。在該產品例中，滑動機構51由螺線管52和支撐第二連接器13的滑動夾具132構成。其次，如圖14、15所示，本實用新型的光開關10的特徵是，具備隔離機構16，該隔離機構16防止保持在第一連接器12及第二連接器13上的光纖11的端面與相面對的光纖11的端面或連接面14 (或15)接觸。隔離機構16由片狀部件142構成，該片狀部件142介於第一連接器12和第二連接器13的連接面14、15之間，並且在光纖11的端面露出的部分形成有貫通孔141。作為片狀部件142的材質，使用加工性良好的不鏽鋼等為宜。在片狀部件142上形成有供導向銷17插通的導向銷插通孔143，通過將導向銷17插通該導向銷插通孔143，從而片狀部件142定位固定於第一連接器12與第二連接器13的連接面14、15之間。另外，片狀部件142優選形成為使保持在第一連接器12及第二連接器13上的光纖11的端面間的間隙d為5μπι以上且15μπι以下的厚度。這是因為，當間隙d不足5μπι時，如圖16所示，在連接面14、15之間的多重反射成為問題。另外，為了使間隙d不足5 μ m，需要將片狀部件142的厚度形成為不足5 μ m，就現在的加工精度而言，無法精度良好地製作這種厚度的片狀部件142。若間隙d超過15 μ m，則插入損失變大。
13的連接面14、15之間，因此即使用光開關10反覆進行開關也不會損傷光纖11的端面。另外，在光開關10中，利用使片狀部件142介於第一連接器12與第二連接器13的連接面14、15之間這一簡單方法，能夠在連接面14、15之間設置微小的間隙d，能夠廉價且簡單地進行製造。再有，在光開關10中，由於沒有使用折射率匹配材料，因此長期的可靠性優良。接著，對隔離機構16的變形例進行說明。在該變形例中，如圖17 (a)、(b)所示，隔離機構16由分別以不同的角度(例如8度和10度)傾斜的第一連接器12和第二連接器13的連接面14、15構成。此外，光纖11的端面與連接面14及光纖11的端面與連接面15分別形成為一個平面。在此，圖18表示在將第一連接器12的連接面14的傾斜角度固定為8度的狀態下，使第二連接器13的連接面15的傾斜角度變化時的連接面15的傾斜角度與間隙d的關係O如圖18所示，通過使第二連接器13的連接面15的傾斜角度變化，能夠調節光纖11的端面間的間隙d的大小。使用公知的APC (Angled Physical Contact)研磨技術來使連接面14、15傾斜為宜。圖19表示在將第一連接器12的連接面14的傾斜角度固定為8度的狀態下，使間隙d變化時的間隙d與插入損失的關係。從圖19可知，如果間隙d為15μπι以下(其中除Ομπι以外)，則能夠使插入損失減小到不足O. 3dB左右，並且，如果為10 μ m以下，則能夠使插入損失非常小，為不足O. 15dB左右。這樣，通過將第一連接器12和第二連接器13的連接面14、15分別形成不同的傾斜角度來作為隔離機構16，從而如圖20所示，即使光纖11的端面間的間隙d為5 μ m以下，也由於光信號向間隙d的開口側(圖示上側)反射，因此不會產生多重反射的問題。也就是，與使片狀部件142介於第一連接器12與第二連接器13的連接面14、15之間的情況相比，在本變形例中，由於第一連接器12與第二連接器13的連接面14、15成為具有不同角度的傾斜面，因此光信號向間隙d的開口側(圖示上側)反射，不會產生多重反射的問題，能夠進一步減小間隙d，能夠降低插入損失。關於如何使連接面14、15傾斜，由於能夠使用公知的APC研磨技術，因此能夠精度良好地控制間隙d，能夠廉價且簡單地進行製造。另外，由於不使用折射率匹配材料，因此長期的可靠性優良。這些隔離機構16優選根據用途靈活使用。在插入損失大到某種程度也可以的情況下，由片狀部件142構成隔離機構16為宜，在要求降低插入損失的用途中，使第一連接器12與第二連接器13的連接面14、15傾斜來構成隔離機構16為宜。另外，在本變形例中，也在第一連接器12或第二連接器13的一方的連接面上設置有導向銷，在第一連接器12或第二連接器13的另一方的連接面上形成有供導向銷插入的導向孔。因此，即使以使用彈簧等相互推壓的方式連接第一連接器12或第二連接器13，也 由於在光纖11的端面之間形成間隙d，並維持其大小(不會出現第一連接器12與第二連接器13的各連接面整個面彼此接觸而連接的情況)，即使用光開關10反覆進行開關，也不會損傷光纖11的端面，插入損失也能夠保持為一定。
權利要求1.ー種光開關，具備 以光纖的端面露出的狀態保持至少ー根光纖的端部的第一連接器； 以光纖的端面露出的狀態保持至少兩根光纖的端部的第二連接器； 以及滑動機構，該滑動機構使上述第一連接器與上述第二連接器的光纖的端面露出的連接面彼此相面對，將保持在上述第一連接器上的光纖與保持在上述第二連接器上的光纖中的任ー個光學地連接，並且使上述第一連接器與上述第二連接器的連接面彼此以相面對的狀態相對地滑動，將保持在上述第一連接器上的光纖與保持在上述第二連接器上的其他光纖光學地連接， 上述光開關的特徵在幹， 具備隔離機構，該隔離機構防止保持在上述第一連接器及上述第二連接器上的光纖的端面與相面對的光纖的端面或連接面接觸。
2.根據權利要求I所述的光開關，其特徵在幹， 上述隔離機構由介於上述第一連接器與上述第二連接器的連接面之間並且在光纖的端面露出的部分形成有貫通孔的片狀部件構成。
3.根據權利要求2所述的光開關，其特徵在幹， 上述片狀部件形成為使保持在上述第一連接器及上述第二連接器上的光纖的端面間的間隙為5 ii m以上且15 ii m以下的厚度。
4.根據權利要求I所述的光開關，其特徵在幹， 上述隔離機構由分別以不同角度傾斜的上述第一連接器和上述第二連接器的連接面構成。
5.根據權利要求4所述的光開關，其特徵在幹， 上述第一連接器與上述第二連接器的連接面以使保持在上述第一連接器及上述第二連接器上的光纖的端面間的間隙為大於O y m但小於等於15 y m的角度分別傾斜。
6.根據權利要求I、任ー項中所述的光開關，其特徵在於， 在上述第一連接器或上述第二連接器的一方的連接面上設置有導向銷，在上述第一連接器或上述第二連接器的另一方的連接面上形成供上述導向銷插入的導向孔，在使上述第一連接器與上述第二連接器的連接面彼此滑動時，限制其滑動方向和滑動距離。
專利摘要本實用新型提供一種光開關，其防止因反覆進行開關而引起光纖端面的損傷，並且不會發生連接面間的多重反射，能夠抑制插入損失的增加，而且容易製造。光開關(10)具備滑動機構(51)，該滑動機構將保持在第一連接器(12)上的光纖(11)與保持在第二連接器(13)上的光纖中的任一個光學地連接，並且使第一連接器與第二連接器的連接面(14、15)彼此以相面對的狀態相對地滑動，將保持在第一連接器上的光纖與保持在第二連接器上的其他光纖光學地連接，在上述光開關中具備隔離機構(16)，該隔離機構防止保持在第一連接器及第二連接器上的光纖的端面與相面對的光纖的端面或連接面接觸。
文檔編號G02B6/38GK202548374SQ201220023119
公開日2012年11月21日 申請日期2012年1月18日 優先權日2011年2月9日
發明者鈴木香菜子 申請人:日立電線株式會社