JP2000162568A - 光スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 均一した波長特性を有したスイッチングを実
現する。 【解決手段】 外部からの光を導入する光導入部材６
と、光導入部材６で導入された光１１が入射され、外部
から超音波１２が印加されることによって、この入射し
た光を回折させて第１の回折光として出射する第１の音
響光学素子２４と、第１の音響光学素子から出射された
第１の回折光が入射され、外部から超音波が印加される
ことによって、この入射した第１の回折光を、前記第１
の音響光学素子の回折方向に対して波長分散方向が逆方
向になるように、回折させて第２の回折光として出射す
る第２の音響光学素子２５と、第２の音響光学素子から
出射された第２の回折光を取り込んで外部へ導出する光
導出部材７とを有し、第１、第２の音響光学素子に印加
する各超音波を同時にオン／オフすることによって、光
導入部材から前記光導出部材へ向かう光をオン／オフす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は音響光学素子を用い
て光をオン／オフする光スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信回路を流れる光を遮蔽板等を用い
て機械的にオン／オフする場合、そのオン／オフ速度に
一定の限界がある。そこで、光を例えば百数十ＫＨｚ等
の高速でオン／オフするための光スイッチとして、図６
に示すような、音響光学素子を利用した光スイッチが実
用化されている。

【０００３】図６において、ほぼ箱型に形成された遮光
容器１の互い隣接する面１ａ、１ｂに貫通孔２，３が穿
設されている。一方の貫通孔２には取付板４に支持され
たファイバコリメータ６が取付けられている。他方の貫
通孔３には取付板５に支持されたファイバコリメータ７
が取付けられている。遮光容器１内には、音響光学素子
８及び反射ミラー９が組込まれている。

【０００４】外部から光ファイバ１０を介して入力され
た光１１はファイバコリメータ６で、例えば平行光に直
されて、音響光学素子８の入射面８ａからこの音響光学
素子８内へ入射される。この音響光学素子８は、入射面
８ａに直交する面８ｂに対して、超音波１２が印加され
ていない状態においては、入射面８ａに入射した光１１
は入射面８ａに対向する出射面８ｃからそのまま透過光
１３として出射される。

【０００５】また、入射面８ａに直交する面８ｂに対し
て、超音波１２が印加されている状態においては、入射
面８ａに入射した光１１は回折されて、出射面８ｃから
回折光１４として出射される。したがって、回折光１４
は透過光１３に対して異なる光路を通る。

【０００６】音響光学素子８の出射面８ｃから出射され
た回折光１４は反射ミラー９で反射されて、ファイバコ
リメータ７へ入射される。ファイバコリメータ７は入射
した回折光１４を集光して、外部の光ファイバ１５へ導
出する。

【０００７】図７は、音響光学素子８の動作原理を説明
するための図である。音響光学素子８の入射面８ａに直
交する面８ｂに振動子１２ａが貼付けられており、この
振動子１２ａを通電することにより、超音波１２が音響
光学素子８に印加される。音響光学素子８の屈折率を
ｎ、超音波１２の波長をＡ、光１１の入射角をα、光１
１の波長をλ、回折次数をＭとすると、各派長λにおけ
る出射角（回折角）βは、回折格子の式から(1)式で示
される。

【０００８】 β（λ）＝Sin^-1｛（Ｍλ／ｎＡ）―sinα｝ …(1) この(1)式から明らかなように、超音波１２が印加され
ていないと、回折次数Ｍが０となり、超音波１２の波長
Ａが無限大となるので、出射角β（λ）は−αとなり、
回折されずに透過光１３となる。

【０００９】このように構成された光スイッチにおい
て、音響光学素子８に超音波１２を印加した状態におい
ては、光ファイバ１０からファイバコリメータ６へ導か
れた光１１は音響光学素子８で回折されて、回折光１４
として、反射ミラー９を介して、ファイバコリメータ７
から外部の光ファイバ１５へ導出される。

【００１０】また、音響光学素子８に印加する超音波１
２を遮断した状態においては、光ファイバ１０からファ
イバコリメータ６へ導かれた光１１は音響光学素子８で
回折されずに、そのまま透過光１３として出射される。
この透過光１３は反射ミラー９に入射されないので、フ
ァイバコリメータ７に入射されることはない。

【００１１】したがって、音響光学素子８に印加する超
音波１２をオン／オフすることによって、光導入部材と
してのファイバコリメータ６から光導出部材としてのフ
ァイバコリメータ７へ向かう光をオン／オフすることが
可能となる。

【００１２】このような構成の光スイッチにおいて、高
速で超音波１２をオン／オフした場合におけるファイバ
コリメータ７から光ファイバ１５へ導出される出力光１
６におけるオン／オフ特性を改良するために、図６に示
した光スイッチを２台直列接続した図８に示す光スイッ
チ装置が提唱されている。

【００１３】図８において、外部から入力された入力光
１６は、第１の光スイッチ２０ａで回折される。この第
１の光スイッチ２０ａからの出力光１７は光ファイバを
介して第２の光スイッチ２０ｂへ入射され、この第２の
光スイッチ２０ｂから出力光１９として出力される。

【００１４】そして、第１の光スイッチ２０ａ及び第２
の光スイッチ２０ａに組込まれた各音響光学素子８に印
加される各超音波１２は同時にオン／オフ制御される。

【００１５】このように構成された光スイッチ装置にお
ける超音波１２のオン／オフ波形と、このオン／オフ波
形に対する第１の光スイッチ２０ａの出力光１７のオン
／オフ波形と、第２の光スイッチ２０ｂの出力光１９の
オン／オフ波形との関係を図９に示す。

【００１６】このように、２台の光スイッチ２０ａ、２
０ｂを直列接続することによって、超音波１２のオフ期
間において、第１の光スイッチ２０ａの出力光１７に発
生する残留光を、第２の光スイッチ２０ｂの出力光１９
においては大幅に低減できる。すなわち、出力光１９に
おけるオン／オフ消光比を大幅に向上させることができ
る。

【００１７】また、第２の光スイッチ２０ｂの出力光１
９においては、第１の光スイッチ２０ａの出力光１７に
比較して、超音波１２をオン／オフした時点における追
従性、すなわち周波数特性を改善できる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図６示す
音響光学素子を用いた光スイッチ及び図８に示す２台の
光スイッチを直列接続した光スイッチ装置においても、
まだ改良すべき次のような課題があった。

【００１９】すなわち、近年、光通信における通信効率
を向上させるために、１本の光ファイバで送受信される
光を単一波長でなくそれぞれ波長が異なる複数の光を多
重化した光が採用されている。

【００２０】このような光をオン／オフする光スイッチ
又は光スイッチ装置に入射される入力光１６には、図１
０に示すように各波長λ₁ 、λ₂ 、…、λ₅ に対応した
複数のピーク２１が生じる。

【００２１】音響光学素子８に複数の波長成分を有する
光１１が入射すると、図７及び(1)式に示すように、出
射面８ｂから出力される回折光１４の出射角β（λ）
は、各波長λ₁ 、λ₂ 、…、λ₅ 毎に異なる値となる。

【００２２】したがって、回折光１４の光路長が長くな
ると、回折光１４が波長分散方向に広がる。その結果、
この回折光１４はファイバコリメータ７の入射面（入射
レンズ）上の広い範囲に亘って入射される。ファイバコ
リメータ７の入射面（入射レンズ）は全面に亘って均一
の入射効率を有しているのではなく、周辺部に行くに従
って入射効率が低下する。

【００２３】また、周辺部に行くに従って入射面に対に
対する入射角が垂直方向から遠ざかる。したがって、周
辺部に行くに従って入射効率がより一層低下する。

【００２４】したがって、ファイバコリメータ７から光
ファイバ１５へ導出される光、又は、第１の光スイッチ
２０ａからの出力光１７は、図１０（ｂ）に示す周波数
特性を有することになる。図１０（ｂ）に示すように、
各ピーク２１ａの値は、各波長λ₁ 、λ₂ 、…、λ₅に
よって異なる値となる問題がある。

【００２５】このように、各波長λ₁ 、λ₂ 、…、λ₅
毎に異なる複数のピーク２１ａを有する第１の光スイッ
チ２０ａからの出力光１７が第２の光スイッチ２０ｂに
入射されると、この傾向がさらに助長される。

【００２６】そして、第２の光スイッチ２０ｂからの出
力光１９は、図１０（ｃ）に示すように、ファイバコリ
メータ７の入射面の中心部へ入射した波長λ₃ のピーク
２１ｂの値と入射面の周辺部へ入射した波長λ₁ のピー
ク２１ｂの値との差がより一層拡大する問題が生じる。

【００２７】さらに、図８に示す２台の光スイッチ２０
ａ、２０ｂを直列接続した光スイッチ装置においては、
図６に示す光スイッチに比較して、入力される光と最終
的に出力され光との間の光路に２つのファイバコリメー
タが余分に介在しているので、図１０（ｃ）に示すよう
に、第２の光スイッチ２０ｂからの出力光１９の光強度
は入力光１６の光強度に比較して、大幅に低下する問題
がある。

【００２８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、一対の音響光学素子を波長分散方向が互い
に逆方向に向く（差分散）ように配設したり、同一音響
光学素子に対して、光を差分散回折になるように往復さ
せることにより、たとえ、入力光に複数の波長成分が含
まれていたとしても、出力光に含まれる各波長における
光強度をほぼ均一に維持でき、かつ光損失を最小限に維
持した状態で、光のオン／オフにおける消光比を大きく
できる光スイッチを提供することを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に、本発明の光スイッチは、外部からの光を導入する光
導入部材と、この光導入部材で導入された光が入射さ
れ、外部から超音波が印加されることによって、この入
射した光を回折させて第１の回折光として出射する第１
の音響光学素子と、この第１の音響光学素子から出射さ
れた第１の回折光が入射され、外部から超音波が印加さ
れることによって、この入射した第１の回折光を、第１
の音響光学素子の波長分散方向に対して逆方向になるよ
うに、回折させて第２の回折光として出射する第２の音
響光学素子と、この第２の音響光学素子から出射された
第２の回折光を取り込んで外部へ導出する光導出部材と
で構成している。

【００３０】そして、第１、第２の音響光学素子に印加
する各超音波を同時にオン／オフすることによって、光
導入部材から光導出部材へ向かう光をオン／オフするよ
うにしている。

【００３１】このように構成された光スイッチにおいて
は、第１、第２の音響光学素子は超音波が印加された状
態においては、入射した光を回折して回折光として出射
する。そして、この発明においては、第１の音響光学素
子における回折光の波長分散方向が、第２の音響光学素
子における回折光の波長分散方向と逆方向になるよう
に、第１、第２の音響光学素子の向きが設定されてい
る。すなわち、第１の音響光学素子と第２の光学素子と
で差分散回折機構を構成する。

【００３２】第１の音響光学素子へ入射した複数の波長
成分を有した光は、聴音が印加された状態で、回折され
て第１の回折光として出射される。この第１の回折光は
印加された超音波で生起される弾性波の方向と光の入射
方向とで定まる波長分散方向に分光した光となる。この
一方の波長分散方向に分光した第１の回折光が第２の音
響光学素子へ入射する。したがって、この第１の回折光
は第２の音響光学素子内で回折される。

【００３３】しかし、この第１の回折光は第２の音響光
学素子内で回折される場合の波長分散方向は第１の音響
光学素子と逆方向にあるので、逆方向に分光される。そ
の結果、各波長における分光方向が互いに相殺されて、
第１，第２の音響光学素子が同一音響光学特性を有して
いた場合は、この第２の音響光学素子から出射される第
２の回折光は波長によらず出射角が同一である光とな
る。

【００３４】よって、光導出部材に入射される第２の回
折光は、たとえ光路長が長い場合であっても、波長分散
方向に広がらずに狭いスポットのままこの光導出部材の
入射面に入射される。その結果、この光導出部材から外
部へ導出される光に含まれる各波長の光強度を均一化で
きる。

【００３５】また、光は、直列配設された第１，第２の
音響光学素子を通過するので、光のオン／オフにおける
消光比を大きくできる。さらに、光導入部材と光導出部
材との間に、別の光導入部材や光導出部材が介在してい
ないので、光導入部材と光導出部材との間の光損失を最
小限に抑制できる。

【００３６】また、別の発明は、上述した発明の光スイ
ッチにおいて、光導入部材と第１の音響光学素子との間
に介挿された偏波スクランブラを備えている。音響光学
素子における回折効率は、入射光の偏波方向により異な
る場合がある。また、入射光の偏波方向も必ずしも一定
でない。そのため、この発明においては、偏波スクラン
ブラで入射光の偏波方向をランダムに変更することによ
って出力光における偏波方向に起因する光強度の変動要
因を排除できる。

【００３７】さらに別の発明の光スイッチは、外部から
の光を導入する光導入部材と、この光導入部材で導入さ
れた光が第１の面から入射され、外部から超音波が印加
されることによって、この入射した光を回折させて第２
の面から第１の回折光として出射するとともに、第２の
面から入射した第１の回折光を、第１の面から入射した
光の分光方向に対して波長分散方向が逆方向になるよう
に、回折させて第２の回折光として第１の面から出射す
る音響光学素子と、この音響光学素子の第２の面に対し
て平行に配設され、第２の面から出射された第１の回折
光を折り返して第２の面から音響光学素子に対して再度
入射させる全反射ミラーと、音響光学素子の第１の面か
ら出射された第２の回折光を取り込んで外部へ導出する
光導出部材とで構成している。

【００３８】そして、音響光学素子に印加する各超音波
をオン／オフすることによって、光導入部材から前記光
導出部材へ向かう光をオン／オフしている。

【００３９】このように構成された光スイッチにおいて
は、音響光学素子の出射面（第２の面）の外側に、この
第２の面に平行に全反射ミラーが配設されている。そし
て、この音響光学素子の入射面（第１の面）から入射さ
れた光は、回折されて第２の面から出射されて、全反射
ミラーで反射されて、再度第２の面から音響光学素子へ
入射される。そして、この音響光学素子の入射面（第１
の面）から出射される。

【００４０】この場合、光はこの音響光学素子内を往復
するが、往路における回折と復路における回折とで差分
散回折機構を構成する。したがって、上述した発明の光
スイッチとほぼ同様の効果を奏することができる。

【００４１】さらに、１個の音響光学素子のみを用いて
いるので、オン／オフにおける高い消光比を維持した状
態で、光スイッチ全体の構成を簡素化できる。

【００４２】さらに別の発明の光スイッチは、外部から
の光を導入する光導入部材と、光が入射される入射面と
反射被膜がコーティングされた反射面とを有し、光導入
部材で導入された光が入射面から入射され、外部から超
音波が印加されることによって、この入射した光を回折
させて第１の回折光として反射面に導くとともに、反射
面で反射された第１の回折光を、入射面から入射した光
の分光方向に対して波長分散方向が逆方向になるよう
に、回折させて第２の回折光として入射面から出射する
音響光学素子と、音響光学素子の入射面から出射された
第２の回折光を取り込んで外部へ導出する光導出部材と
で構成している。

【００４３】そして、音響光学素子に印加する各超音波
をオン／オフすることによって、光導入部材から光導出
部材へ向かう光をオン／オフする用にしている。

【００４４】このように構成された光スイッチにおいて
は、音響光学素子の出射面に反射被膜がコーティングさ
れている。この反射被膜は上述した発明における全反射
ミラーを反射被膜に置き換えたものである。したがっ
て、上述した発明の光スイッチとほぼ同様の効果を奏す
ることができる。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
を説明する。 （第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態の光スイ
ッチの概略構成を示す断面模式図である。図６に示す従
来の光スイッチと同一部分には同一符号が付してある。
したがって、重複する部分の詳細説明を省略する。

【００４６】ほぼ箱型に形成された遮光容器１の互い対
向する面１ａ、１ｃに貫通孔２，３が穿設されている。
一方の貫通孔２には取付板４に支持された光導入部材と
してのファイバコリメータ６が取付けられている。他方
の貫通孔３には取付板５に支持された光導出部材として
のファイバコリメータ７が取付けられている。遮光容器
１内には、偏波スクランブラ２３、第１の音響光学素子
２４，第２の音響光学素子２５が組込まれている。

【００４７】なお、第１の音響光学素子２４と第２の音
響光学素子２５とは同一構成であり、図示するように、
互いに平行に微少間隔を開けて配設されている。そし
て、第１の音響光学素子２４と第２の音響光学素子２５
とでは、超音波１２の印加方向が異なる。

【００４８】このような配置においては、第１の音響光
学素子２４における回折光の波長分散方向が、第２の音
響光学素子２５における回折光の波長分散方向と逆方向
になる。すなわち、第１の音響光学素子２４と第２の音
響光学素子２５とで差分散回折機構を構成する。

【００４９】また、第１，第２の音響光学素子２４，２
５に印加される各超音波１２は外部信号にて同時にオン
／オフ制御される。

【００５０】図２はファイバコリメータ６の構成を示す
断面図である。ファイバコリメータ６内を軸方向に貫通
する貫通孔６ａの一方端に光ファイバ１０を接続するた
めのコネクタ６ｂが取付けられ、遮光容器１内に位置す
る他方端に光１１の出射面（入射面）６ｃが形成されて
いる。そして、この貫通孔６ａ内にコリメータレンズ６
ｄが収納されている。このような構成のファイバコリメ
ータ６においては、光ファイバ１０から入力された光を
コリメータレンズ６ｄで平行光に変換して出射面６ｃか
ら出射する。

【００５１】なお、他方のファイバコリメータ７もこの
ファイバコリメータ６と同一構成であり、光の進行方向
が逆になるのみである。

【００５２】このような構成の光スイッチにおいて、外
部から光ファイバ１０を介して入力された、それぞれ波
長λが異なる複数の光成分を有する光１１は、ファイバ
コリメータ６で、例えば平行光線に直されて、偏波スク
ランブラ２３で偏波方向がランダムに変化する光に変換
される。

【００５３】偏波スクランブラ２３を経由した光１１
は、第１の音響光学素子２４の入射面２４ａからこの第
１の音響光学素子２４内へ入射される。この第１の音響
光学素子２４においては、超音波１２が印加されている
状態においては、入射面２４ａに入射した光１１は回折
されて、出射面２４ｂから第１の回折光２６として出射
される。第１の音響光学素子２４の出射面２４ｂから出
射された第１の回折光２６は第２の音響光学素子２５の
入射面２５ａへ入射される。

【００５４】第２の音響光学素子２５において、超音波
１２が印加されている状態においては、入射面２５ａに
入射した第１の回折光２６は第１の音響光学素子２４に
おける回折方向に対して逆方向に回折されて、出射面２
５ｂから第２の回折光２７として出射される。

【００５５】第２の音響光学素子２５の出射面２５ｂか
ら出射された第２の回折光２７はファイバコリメータ７
へ入射される。ファイバコリメータ７は入射した第２の
回折光を集光して、外部の光ファイバ１５へ導出する。

【００５６】なお、各音響光学素子２４，２５に対し
て、超音波１２が印加されていない状態においては、第
１の音響光学素子２４へ入射された光１１は回折されず
にそのまま透過光２８として、出射面２４ｂから出射さ
れて、第２の各音響光学素子２５へ入射される。

【００５７】第２の音響光学素子２５も超音波１２は印
加されていないので、先の透過光２８はこの第２の音響
光学素子２内をそのまま透過する。第２の音響光学素子
２をそのまま透過した透過光２８の光路と第２の回折光
２７との光路は異なるので、透過光２８がファイバコリ
メータ７へ入射されることはない。

【００５８】したがって、第１、第２の音響光学素子２
４，２５に印加する各超音波１２を同時にオン／オフす
ることによって、ファイバコリメータ６からファイバコ
リメータ７へ向かう光１１をオン／オフすることができ
る。

【００５９】次に、ファイバコリメータ６から入力され
た光１１が第２の回折光２７としてファイバコリメータ
７へ入射される経路の詳細を図３を用いて説明する。

【００６０】第１の音響光学素子２４の入射面２４ａへ
入射した複数の波長成分を有した光１１は、超音波１２
が印加された状態で、回折されて第１の回折光２６とし
て出射面２４ｂから出射される。この第１の回折光２６
は印加された超音波１２で生起される弾性波に方向と光
の入射方向とで定まるの波長分散方向に分光した光とな
る。

【００６１】この一方の波長分散方向に分光した第１の
回折光２６が第２の音響光学素子２５の入射面２５ａへ
入射する。したがって、この第１の回折光２６は第２の
音響光学素子２５内で回折される。

【００６２】しかし、この第１の回折光２６が第２の音
響光学素子２５内で回折される場合の超音波１２で生起
された弾性波の方向に対する光の入射方向は、図示する
ように、第１の音響光学素子２４に対して逆方向となる
ので、この第１の回折光２６は逆方向に分光される。

【００６３】その結果、各波長における分光方向が互い
に相殺されて、第１，第２の音響光学素子２４，２５が
同一音響光学特性を有していた場合は、この第２の音響
光学素子２５の出射面２５ｂから出射される第２の回折
光２７の各波長の光は、図示するように、波長によらず
出射角が同一である光となる。

【００６４】よって、第２の回折光２７の光幅ｄは、た
とえ光路長が長い場合であっても、広がらずに狭い光幅
ｄのままファイバコリメータ７の入射面７ｃに入射され
る。その結果、このファイバコリメータ７から外部へ導
出される光に含まれる各波長の光強度を均一化できる。

【００６５】また、光は、直列配設された第１，第２の
音響光学素子２４、２５を通過するので、光のオン／オ
フにおける消光比を大きくできる。さらに、ファイバコ
リメータ６，７相互間に、別のファイバコリメータが介
在していないので、ファイバコリメータ６，７相互間の
光損失を最小限に抑制できる。

【００６６】また、一つの遮光容器１内に２個の音響光
学素子２４、２５を収容しているので、図８に示した従
来の２台の光スイッチ２０ａ、２０ｂを直列接続した光
スイッチ装置にて比較して、装置全体を小型、軽量に形
成できる。

【００６７】（第２実施形態）図４は、本発明の第２実
施形態に係わる光スイッチの概略構成を示す模式図であ
る。この第２実施形態の光スイッチにおいては、遮光容
器１内には、超音波１２が外部信号に応じて印加される
音響光学素子２９と、この音響光学素子２９の出射面２
９ｂの外側に平行に配設された全反射ミラー３０とが収
納されている。

【００６８】そして、外部から光１１を導入するファイ
バコリメータ６と音響光学素子２９からの第２の回折光
３１が入射されるファイバコリメータ７とが遮光容器１
の同一面１ａに取付けられている。その他の構成は図１
に示す第１実施形態の光スイッチと同じであるので、詳
細説明を省略する。

【００６９】このように構成された第２実施形態の光ス
イッチにおいては、ファイバコリメータ６から音響光学
素子２９の入射面２９ａ（第１の面）から入射された光
１１は回折されて出射面２９ｂ（第２の面）から第１の
回折光３２として出射されて、全反射ミラー３０で全反
射されて、再度出射面２９ｂ（第２の面）から音響光学
素子２９へ入射される。

【００７０】出射面２９ｂから音響光学素子２９へ入射
された第１の回折光３２はこの音響光学素子２９で再度
回折されて、第２の回折光３１として音響光学素子２９
の入射面２９ａ（第１の面）から出射される。

【００７１】音響光学素子２９の入射面２９ａ（第１の
面）から出射された第２の回折光３１はファイバコリメ
ータ７の入射面７ｃに入射される。

【００７２】この場合、ファイバコリメータ６から出力
された光１１、３２、３１はこの音響光学素子２９内を
往復するが、図４の光路においては、往路における回折
と復路における回折とで差分散回折機構を構成する。そ
の結果、音響光学素子２９の入射面２９ａ（第１の面）
から出射された第２の回折光３１は波長によらず出射角
が同一の光として、ファイバコリメータ７へ入射され
る。したがって、図１に示す第１実施形態の光スイッチ
とほぼ同様の効果を奏することができる。

【００７３】さらに、この第２実施形態の光スイッチに
おいては、１個の音響光学素子２９のみを用いて、オン
／オフにおける高い消光比を維持した状態で、光スイッ
チ全体の構成をさらに簡素化できる。

【００７４】（第３実施形態）図５は、本発明の第３実
施形態に係わる光スイッチの概略構成を示す模式図であ
る。図４に示す第２実施形態の光スイッチと同一部分に
は同一符号が付されている。したがって、重複する部分
の詳細説明を商略する。

【００７５】この第３実施形態の光スイッチにおいて
は、遮光容器１内に収納されている音響光学素子２９に
おける第１の回折光３２の出射面２９ｂに対して、反射
皮膜３３がコーティング又は蒸着されている。

【００７６】このように構成された第３実施形態の光ス
イッチは、第２実施形態の光スイッチにおける全反射ミ
ラー３０を反射被膜３３に置き換えたものである。した
がって、第１の回折光３２は反射皮膜３３がコーティン
グされた反射面２９ｄで反射され、再度逆方向に回折さ
れ、第２の回折光３１として、入射面２９ａから出射さ
れてファイバコリメータ７へ入射される。したがって、
上述した第２実施形態の光スイッチとほぼ同様の効果を
奏することができる。

【００７７】さらに、この第３実施形態の光スイッチに
おいては、全反射ミラー３０が用いられていない分だけ
構成を簡素化できる。

【００７８】なお、本発明は上述した各実施形態の光ス
イッチに限定されるものではない。各実施形態において
は、光導入部材及び光導入部材として、ファイバコリメ
ータ６，７を用いた。しかし、光導入部材及び光導入部
材として、コンデンスレンズが組込まれたファイバーコ
ンデンサーを採用することも可能である。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光スイッ
チにおいては、一対の音響光学素子を波長分散方向が互
いに逆方向に向く（差分散）ように配設している。ま
た、別の発明の光スイッチにおいては、同一音響光学素
子に対して、光を差分散回折になるように往復させてい
る。

【００８０】したがって、たとえ、入力光に複数の波長
成分が含まれていたとしても、出力光に含まれる各波長
における光強度をほぼ均一に維持でき、かつ光損失を最
小限に維持した状態で、光のオン／オフにおける消光比
を大きくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係わる光スイッチの概
略構成を示す断面模式図

【図２】同第１実施形態の光スイッチに組込まれたファ
イバコリメータの断面模式図

【図３】同第１実施形態の光スイッチにおける光の回折
状況を示す図

【図４】本発明の第２実施形態に係わる光スイッチの概
略構成を示す模式図

【図５】本発明の第３実施形態に係わる光スイッチの概
略構成を示す模式図

【図６】従来の光スイッチの概略構成を示す断面模式図

【図７】同光スイッチに組込まれた音響光学素子の回折
特性を示す図

【図８】従来の２台の光スイッチが組込まれたの光スイ
ッチ装置の概略構成を示す模式図

【図９】同従来の２台の光スイッチが組込まれたの光ス
イッチ装置の動作特性を示す波形図

【図１０】同従来の２台の光スイッチが組込まれたの光
スイッチ装置の動作特性を示す光の波長特性図

【符号の説明】

１…遮蔽筐体 ２，３…貫通孔 ６，７…ファイバコリメータ １０，１５…光ファイバ １１…光 １２…超音波 ２３…偏波スクランブラ ２４…第１の音響光学素子 ２５…第２の音響光学素子 ２６，３２…第１の回折光 ２７，３１…第２の回折光 ２８…透過光 ２９…音響光学素子 ３０…全反射ミラー ３３…反射被膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津田 幸夫 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内 (72)発明者 駒沢 浩 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H079 AA04 BA06 CA05 EA28 GA01 HA14 KA14 2K002 AA02 AB04 BA12 EA25 GA10 HA10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部からの光を導入する光導入部材
   （６）と、 この光導入部材で導入された光（１１）が入射され、外
   部から超音波（１２）が印加されることによって、この
   入射した光を回折させて第１の回折光（２６）として出
   射する第１の音響光学素子（２４）と、 この第１の音響光学素子から出射された第１の回折光が
   入射され、外部から超音波（１２）が印加されることに
   よって、この入射した第１の回折光を、前記第１の音響
   光学素子の波長分散方向に対して逆方向になるように、
   回折させて第２の回折光（２７）として出射する第２の
   音響光学素子（２５）と、 この第２の音響光学素子から出射された第２の回折光を
   取り込んで外部へ導出する光導出部材（７）とを有し、 前記第１、第２の音響光学素子に印加する各超音波を同
   時にオン／オフすることによって、前記光導入部材から
   前記光導出部材へ向かう光をオン／オフすることを特徴
   とする光スイッチ。
2. 【請求項２】 前記光導入部材と前記第１の音響光学素
   子との間に介挿された偏波スクランブラ（２３）を備え
   たことを特徴とする請求項１記載の光スイッチ。
3. 【請求項３】 外部からの光を導入する光導入部材
   （６）と、 この光導入部材で導入された光が第１の面から入射さ
   れ、外部から超音波が印加されることによって、この入
   射した光を回折させて第２の面から第１の回折光として
   出射するとともに、前記第２の面から入射した第１の回
   折光を、前記第１の面から入射した光の分光方向に対し
   て波長分散方向が逆方向になるように、回折させて第２
   の回折光として前記第１の面から出射する音響光学素子
   （２９）と、 この音響光学素子の第２の面に対して平行に配設され、
   前記第２の面から出射された第１の回折光を折り返して
   前記第２の面から前記音響光学素子に対して再度入射さ
   せる全反射ミラー（３０）と、 前記音響光学素子の第１の面から出射された第２の回折
   光を取り込んで外部へ導出する光導出部材（７）とを有
   し、 前記音響光学素子に印加する各超音波をオン／オフする
   ことによって、前記光導入部材から前記光導出部材へ向
   かう光をオン／オフすることを特徴とする光スイッチ。
4. 【請求項４】 外部からの光を導入する光導入部材
   （６）と、 光が入射される入射面と反射被膜（３３）がコーティン
   グされた反射面とを有し、前記光導入部材で導入された
   光が入射面から入射され、外部から超音波が印加される
   ことによって、この入射した光を回折させて第１の回折
   光として前記反射面に導くとともに、前記反射面で反射
   された第１の回折光を、前記入射面から入射した光の分
   光方向に対して波長分散方向が逆方向になるように、回
   折させて第２の回折光として前記入射面から出射する音
   響光学素子（２９）と、 前記音響光学素子の入射面から出射された第２の回折光
   を取り込んで外部へ導出する光導出部材（７）とを有
   し、 前記音響光学素子に印加する各超音波をオン／オフする
   ことによって、前記光導入部材から前記光導出部材へ向
   かう光をオン／オフすることを特徴とする光スイッチ。