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(In Japanese)光スイッチ素子及び光スイッチ

Patent code P120007484
Posted date May 7, 2012
Application number P2010-500581
Patent number P5261728
Date of filing Mar 2, 2009
Date of registration May 10, 2013
International application number JP2009000942
International publication number WO2009107403
Date of international filing Mar 2, 2009
Date of international publication Sep 3, 2009
Priority data
  • P2008-049616 (Feb 29, 2008) JP
Inventor
  • (In Japanese)浜岡 和彦
  • (In Japanese)鎌田 仁
  • (In Japanese)鈴木 重行
  • (In Japanese)渡辺 一弘
  • (In Japanese)佐々木 博幸
Applicant
  • (In Japanese)学校法人 創価大学
  • (In Japanese)JMACS株式会社
Title (In Japanese)光スイッチ素子及び光スイッチ
Abstract (In Japanese)
光スイッチ素子SWは、ヘテロコア構造のセンサ部SPを有する光ファイバセンサと、外部磁界の作用によって位置が変動し、センサ部SPに非接触で、前記位置に応じて光ファイバセンサの描く曲線の形状を変動させるスイッチ部材1とを備える。スイッチ部材1が光ファイバの描く曲線の形状を変動させることにより、光ファイバセンサのセンサ部SP及びその近傍部分の曲率が変動し、曲率に応じたセンサ光の伝送損失が発生する。センサ部SPに非接触でスイッチ動作を行うことができる。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


防爆領域などでは、スイッチの切り替え時に火花が発生するおそれがあるので、電気接点を有するスイッチを用いることができない。そのため、光を利用してオン/オフ状態を切り替える光スイッチが用いられる。



従来の光スイッチとして、例えば特許文献1を参照して、発光素子からの光を光ファイバで防爆領域に導き、防爆領域に設けられた遮光部を通過させ、光スイッチから戻ってくる出力光を光ファイバで防爆領域外へと導いて受光素子で受光し、受光した光量に応じてオン/オフ状態を判断するものが知られている。



また、従来の光スイッチとして、2本の光ファイバの端面同士を向かい合わせて両光ファイバ間に光を伝送させるように構成し、端面同士を十分に合わせて2本の光ファイバ間に伝送する光の端面における損失を小さくした状態と、端面同士をずらせて損失を大きくした状態とを、スイッチ部材の機械的な動作により制御するものが知られている。この光スイッチでは、スイッチ部材の動作状況に応じて、2本の光ファイバを伝送する光量によってオン/オフ状態を判別している。



しかし、これら従来の光スイッチにおいては、スイッチ動作を実現するために、例えばコア径が1mm程度の太い光ファイバが必要であり、さらにスイッチ動作が安定しないなどの欠点を有していた。



そこで、特許文献2には、ヘテロコア型の光ファイバセンサを用いた光スイッチが開示されている。この光スイッチにおいては、ヘテロコア構造のセンサ部と接触する円盤状部材を押圧部材が押圧する状態に応じて、センサ部及びその近傍部分の曲率が変化し、センサ光の伝送損失が変化することを利用して、オン/オフ状態を判別している。



なお、ヘテロコア型の光ファイバセンサについては、特許文献3及び4に開示されている。
【特許文献1】特開2001-250462号公報
【特許文献2】特開2005-338360号公報
【特許文献3】国際公開97/48994号パンフレット
【特許文献4】特開2003-214906号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、光ファイバセンサを用いた光スイッチ素子、及びこれを備えた光スイッチに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
コア及びコアの外周に積層されたクラッドを備え、伝送する光の一部の外界との相互作用を可能にする光透過部材を有し、前記光透過部材を含む範囲で所定の曲率の曲線を描くように配置され、入射端に光が入射されて出射端から前記光透過部材を通過した光を出射する光ファイバセンサと、
外部磁石との距離に応じて位置が変動し、前記光透過部材以外の部分で前記光ファイバセンサと接触して、前記位置に応じて前記光ファイバセンサの描く曲線の形状を変動させるスイッチ部材とを備え、
前記スイッチ部材が前記光ファイバセンサの描く曲線の形状を変動させることにより、光ファイバセンサの前記光透過部材及びその近傍部分の曲率が変動し、前記外界との相互作用が前記曲率に応じて前記光ファイバセンサを伝送する光に対して生じるように構成され
前記光ファイバセンサが前記光透過部材以外の部分で2つの固定点を通るように配置され、前記スイッチ部材を前記固定点の一方に外部磁石との距離に応じて揺動可能に設けている光スイッチ素子。

【請求項2】
 
前記スイッチ部材を第1の位置で係止させる第1係止部材と、
前記スイッチ部材を第2の位置で係止させる第2係止部材とを備え、
前記スイッチ部材が前記第1の位置に係止された第1の状態と、前記スイッチ部材が前記第2の位置に係止された第2の状態とを有する請求項1に記載の光スイッチ素子。

【請求項3】
 
前記第1の位置又は前記第2の位置の少なくとも一方が調整可能である請求項2に記載の光スイッチ素子。

【請求項4】
 
前記スイッチ部材が磁性体からなる板バネから構成される請求項1から3のいずれか1項に記載の光スイッチ素子。

【請求項5】
 
前記板バネが断面L字形状の撓み防止構造を有する請求項4に記載の光スイッチ素子。

【請求項6】
 
前記光透過部材は、光ファイバのコア径と異なるコア径を有するヘテロコア部である請求項1から5のいずれか1項に記載の光スイッチ素子。

【請求項7】
 
前記光透過部材は、光ファイバのコアの屈折率あるいはクラッドの屈折率と同等の屈折率を持つ光透過部材である請求項1から6のいずれか1項に記載の光スイッチ素子。

【請求項8】
 
請求項1から7のいずれか1項に記載の光スイッチ素子と、
前記光ファイバセンサの入射端に設けられた光源と、
前記光ファイバセンサの出射端に設けられた受光部とを備える光スイッチ。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2010500581thum.jpg
State of application right Registered
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