JP2003172912A - 液晶可変波長フィルタ装置およびその駆動方法 - Google Patents
液晶可変波長フィルタ装置およびその駆動方法Info
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- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/05—Function characteristic wavelength dependent
- G02F2203/055—Function characteristic wavelength dependent wavelength filtering
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、光ファイバを用いた波長多
重（ＷＤＭ）通信方式・光化ネットワークに適用可能な
液晶を用いた可変波長フィルタ装置と駆動方法を提供す
ることである。 【解決手段】 液晶可変波長フィルタ装置１３０は、第
１の液晶ビーム偏向器１０１と第２の液晶ビーム偏向器
１０３との間に所定の角度αだけ傾けて誘電体多層膜か
ら構成したバンドパスフィルタ１１１を第１のウェッジ
プリズム１２１と第２のウェッジプリズム１２３とで挟
持することにより構成している。第１の液晶ビーム偏向
器１０１には第１の駆動装置１４１を接続し、第２の液
晶ビーム偏向器１０３には第２の駆動装置１４３を接続
する。
重（ＷＤＭ）通信方式・光化ネットワークに適用可能な
液晶を用いた可変波長フィルタ装置と駆動方法を提供す
ることである。 【解決手段】 液晶可変波長フィルタ装置１３０は、第
１の液晶ビーム偏向器１０１と第２の液晶ビーム偏向器
１０３との間に所定の角度αだけ傾けて誘電体多層膜か
ら構成したバンドパスフィルタ１１１を第１のウェッジ
プリズム１２１と第２のウェッジプリズム１２３とで挟
持することにより構成している。第１の液晶ビーム偏向
器１０１には第１の駆動装置１４１を接続し、第２の液
晶ビーム偏向器１０３には第２の駆動装置１４３を接続
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶を用いた可変
波長フィルタ装置に関し、さらに詳しくは光ファイバを
用いた波長多重（ＷＤＭ）通信方式・光化ネットワーク
に用いる液晶を用いた可変波長フィルタ装置およびその
駆動方法に関する。
波長フィルタ装置に関し、さらに詳しくは光ファイバを
用いた波長多重（ＷＤＭ）通信方式・光化ネットワーク
に用いる液晶を用いた可変波長フィルタ装置およびその
駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日の光ファイバを用いた波長多重（Ｗ
ＤＭ）通信方式は、電気―光のハイブリッドシステムで
あり、さらに信号を光のまま処理する全光化ネットワー
クに向けて技術が進歩している。波長選択を可能とする
可変波長フィルタは、この光化ネットワークにおいて重
要な役割を担うと考えられている。可変波長フィルタの
用途としては、例えば動的なアド／ドロップマルチプレ
クサや波長ルータが挙げられる。
ＤＭ）通信方式は、電気―光のハイブリッドシステムで
あり、さらに信号を光のまま処理する全光化ネットワー
クに向けて技術が進歩している。波長選択を可能とする
可変波長フィルタは、この光化ネットワークにおいて重
要な役割を担うと考えられている。可変波長フィルタの
用途としては、例えば動的なアド／ドロップマルチプレ
クサや波長ルータが挙げられる。
【０００３】従来、可変波長フィルタとして、光路長を
機械的に制御する方式（ＭＥＭＳを含む）や光導波路と
熱―光学効果を組み合わせたマッハ・ツェンダー型ある
いは音響光学効果を用いたフィルタなど様々な方式が提
案されている。これらの方式が記述されている参考文献
として例えば、V. M. Bright “Selected Papers OnOpt
ical MEMS”, Vol. MS153, SPIE,1999. や H. T. Mouf
tah and J. M. H. Elmirghani, “Photonic Switching
Technology”, IEEE, 1999. がある。様々な方式の中で
も液晶を用いたチューナブルフィルタは、機械的な可動
部を持たないことや電力消費が少ないことから光化ネッ
トワークに適用可能なチューナブルフィルタとして期待
されている。その代表例として、液晶層をキャビティに
用いたファブリ―ペロー型フィルタについて説明する。
機械的に制御する方式（ＭＥＭＳを含む）や光導波路と
熱―光学効果を組み合わせたマッハ・ツェンダー型ある
いは音響光学効果を用いたフィルタなど様々な方式が提
案されている。これらの方式が記述されている参考文献
として例えば、V. M. Bright “Selected Papers OnOpt
ical MEMS”, Vol. MS153, SPIE,1999. や H. T. Mouf
tah and J. M. H. Elmirghani, “Photonic Switching
Technology”, IEEE, 1999. がある。様々な方式の中で
も液晶を用いたチューナブルフィルタは、機械的な可動
部を持たないことや電力消費が少ないことから光化ネッ
トワークに適用可能なチューナブルフィルタとして期待
されている。その代表例として、液晶層をキャビティに
用いたファブリ―ペロー型フィルタについて説明する。
【０００４】前記液晶ファブリ―ペローフィルタの参考
文献として例えば、K. Hirabayashi, H. Tsuda, and T.
Kurokawa, J. Lightwave Technol., vol. 11, No. 12,
pp.2033- 2043, 1993. がある。図２１にその基本的
な液晶ファブリ―ペローフィルタの断面図を示す。液晶
ファブリ―ペローフィルタ１０００は第１の誘電体多層
膜ミラー１０１７と第２の誘電体多層膜ミラー１０１９
とに挟まれたネマティック液晶材料１００１を満たした
キャビティ層１００３から構成される。ネマティック液
晶材料１００１は図２１の断面図に平行に並ぶように第
１の配向膜１０１３と第２の配向膜１０１５で配向す
る。このとき、第１の配向膜１０１３と第２の配向膜１
０１５の表面はラビング処理により異方性を付与してい
る。さらに、前記キャビティ層１００３が所定のギャッ
プを保つようにスペーサ１０２１で第１のフィルタ基板
１００５と第２のフィルタ基板１００７とを固定してい
る。そして、ネマティック液晶材料１００１に電場を印
加するように第１の透明導電膜１００９と第２の透明導
電膜１０１１が形成される。
文献として例えば、K. Hirabayashi, H. Tsuda, and T.
Kurokawa, J. Lightwave Technol., vol. 11, No. 12,
pp.2033- 2043, 1993. がある。図２１にその基本的
な液晶ファブリ―ペローフィルタの断面図を示す。液晶
ファブリ―ペローフィルタ１０００は第１の誘電体多層
膜ミラー１０１７と第２の誘電体多層膜ミラー１０１９
とに挟まれたネマティック液晶材料１００１を満たした
キャビティ層１００３から構成される。ネマティック液
晶材料１００１は図２１の断面図に平行に並ぶように第
１の配向膜１０１３と第２の配向膜１０１５で配向す
る。このとき、第１の配向膜１０１３と第２の配向膜１
０１５の表面はラビング処理により異方性を付与してい
る。さらに、前記キャビティ層１００３が所定のギャッ
プを保つようにスペーサ１０２１で第１のフィルタ基板
１００５と第２のフィルタ基板１００７とを固定してい
る。そして、ネマティック液晶材料１００１に電場を印
加するように第１の透明導電膜１００９と第２の透明導
電膜１０１１が形成される。
【０００５】この液晶ファブリ−ペローフィルタ１００
０は、共振器を形成する前記キャビティ層１００３の屈
折率を変化させ、光路長となる屈折率とキャビティ層と
の積を変化させることで共振波長を変化させるものであ
る。その液晶ファブリ―ペローフィルタ１０００の共振
波長λｍは、 λm＝２ｎeff（Ｖ）・ｄ／ｍ （１） で与えられる。ここで、ｎeff（Ｖ）はキャビティ層１
００３の実効的な異常光屈折率であり印加電圧Ｖの関数
であることを示す。ｄはキャビティギャップ、そして、
ｍは整数である。図２１において、上方から垂直入射し
た断面図に平行な入射直線偏光１０３１の光のうち式
（１）の共振波長λmに相当する波長の光だけが出射直
線偏光１０３３となって液晶ファブリ―ペローフィルタ
１０００を透過する。ネマティック液晶材料１００１に
電場を印加しないときの実効的な異常光屈折率ｎeff
（０）は、液晶ダイレクタ１０４１のプレティルト角を
θ0としたとき、キャビティ層１００３では一定値を取
り、 ｎeff（０）＝（ｓｉｎ2θ0／ｎ02＋ｃｏｓ2θ0／ｎe2）-1/2 （２） となる。ｎ0は常光屈折率、ｎeは異常光屈折率を示す。
０は、共振器を形成する前記キャビティ層１００３の屈
折率を変化させ、光路長となる屈折率とキャビティ層と
の積を変化させることで共振波長を変化させるものであ
る。その液晶ファブリ―ペローフィルタ１０００の共振
波長λｍは、 λm＝２ｎeff（Ｖ）・ｄ／ｍ （１） で与えられる。ここで、ｎeff（Ｖ）はキャビティ層１
００３の実効的な異常光屈折率であり印加電圧Ｖの関数
であることを示す。ｄはキャビティギャップ、そして、
ｍは整数である。図２１において、上方から垂直入射し
た断面図に平行な入射直線偏光１０３１の光のうち式
（１）の共振波長λmに相当する波長の光だけが出射直
線偏光１０３３となって液晶ファブリ―ペローフィルタ
１０００を透過する。ネマティック液晶材料１００１に
電場を印加しないときの実効的な異常光屈折率ｎeff
（０）は、液晶ダイレクタ１０４１のプレティルト角を
θ0としたとき、キャビティ層１００３では一定値を取
り、 ｎeff（０）＝（ｓｉｎ2θ0／ｎ02＋ｃｏｓ2θ0／ｎe2）-1/2 （２） となる。ｎ0は常光屈折率、ｎeは異常光屈折率を示す。
【０００６】電場をネマティック液晶材料１００１に印
加した場合は、印加電圧に応じてキャビティ層１００３
の厚み方向の中央部ではプレティルト角θpは大きな値
となり、第１の配向膜１０１３と第２の配向膜１０１５
に近づくにしたがいθpはθ0に近づく。したがって、電
場Ｖをネマティック液晶材料１００１に印加したとき、
キャビティ層１００３の実効的な異常光屈折率ｎeff
（Ｖ）の厚み方向の平均値は、電場無印加時と比較し小
さな値をとり、同一次数ｍの共振波長λｍで比較したと
き共振波長λｍの値は、式（１）でわかるように短波長
側にシフトする。このように所定の波長を選択的に透過
させることができる液晶ファブリ―ペローフィルタ１０
００をチューナブルフィルタに用いることができる。
加した場合は、印加電圧に応じてキャビティ層１００３
の厚み方向の中央部ではプレティルト角θpは大きな値
となり、第１の配向膜１０１３と第２の配向膜１０１５
に近づくにしたがいθpはθ0に近づく。したがって、電
場Ｖをネマティック液晶材料１００１に印加したとき、
キャビティ層１００３の実効的な異常光屈折率ｎeff
（Ｖ）の厚み方向の平均値は、電場無印加時と比較し小
さな値をとり、同一次数ｍの共振波長λｍで比較したと
き共振波長λｍの値は、式（１）でわかるように短波長
側にシフトする。このように所定の波長を選択的に透過
させることができる液晶ファブリ―ペローフィルタ１０
００をチューナブルフィルタに用いることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２１
に代表される液晶ファブリ―ペローフィルタ１０００の
場合、キャビティ層１００３を液晶セルとして構成する
ため、構造上キャビティ層が単層となる。したがって、
液晶ファブリ−ペローフィルタの透過率と波長との関係
は、図２２の特性２２０１となってしまい、透過帯域に
近いストップバンドのアイソレーション特性が低く、し
かも鋭いピークの透過帯域特性となってしまう。これに
対し、チューナブルフィルタを用いる場合の理想特性２
２０３（１．６ｎｍ間隔（２００ＧＨｚ）のフィルタ特
性の一例）は、透過帯域に近いストップバンドの高アイ
ソレーション特性が実現されており、平坦な透過帯域特
性（フラットトップ）を持つフィルタであることがわか
る。このように、特性２２０１においては、この理想特
性２２０３からかけ離れた特性しか得られておらず、こ
れが液晶ファブリ−ペローフィルターを用いたチューナ
ブルフィルタが高密度波長多重（ＷＤＭ）通信システム
には適用できない原因となっている。
に代表される液晶ファブリ―ペローフィルタ１０００の
場合、キャビティ層１００３を液晶セルとして構成する
ため、構造上キャビティ層が単層となる。したがって、
液晶ファブリ−ペローフィルタの透過率と波長との関係
は、図２２の特性２２０１となってしまい、透過帯域に
近いストップバンドのアイソレーション特性が低く、し
かも鋭いピークの透過帯域特性となってしまう。これに
対し、チューナブルフィルタを用いる場合の理想特性２
２０３（１．６ｎｍ間隔（２００ＧＨｚ）のフィルタ特
性の一例）は、透過帯域に近いストップバンドの高アイ
ソレーション特性が実現されており、平坦な透過帯域特
性（フラットトップ）を持つフィルタであることがわか
る。このように、特性２２０１においては、この理想特
性２２０３からかけ離れた特性しか得られておらず、こ
れが液晶ファブリ−ペローフィルターを用いたチューナ
ブルフィルタが高密度波長多重（ＷＤＭ）通信システム
には適用できない原因となっている。
【０００８】さらに、図２１においては、ネマティック
液晶材料１００１でキャビティ層１００３を形成するた
め、液晶セル内部に誘電体多層膜ミラー１０１７，１０
１９を形成する必要が生じる。誘電体多層膜ミラー１０
１７、１０１９は、例えば高屈折率材料として五酸化タ
ンタル（Ｔａ2Ｏ5）、低屈折率材料として二酸化シリコ
ン（ＳｉＯ2）を用いた光学的１／４波長膜の積層膜で
構成する。光通信に用いられる１．５５μｍ帯用では、
誘電体多層膜ミラー１０１７，１０１９の厚みはそれぞ
れ数ミクロン程度必要となり、液晶ファブリ−ペローフ
ィルタ１０００のギャップ制御および電極形成など液晶
セル作製を難しくする。
液晶材料１００１でキャビティ層１００３を形成するた
め、液晶セル内部に誘電体多層膜ミラー１０１７，１０
１９を形成する必要が生じる。誘電体多層膜ミラー１０
１７、１０１９は、例えば高屈折率材料として五酸化タ
ンタル（Ｔａ2Ｏ5）、低屈折率材料として二酸化シリコ
ン（ＳｉＯ2）を用いた光学的１／４波長膜の積層膜で
構成する。光通信に用いられる１．５５μｍ帯用では、
誘電体多層膜ミラー１０１７，１０１９の厚みはそれぞ
れ数ミクロン程度必要となり、液晶ファブリ−ペローフ
ィルタ１０００のギャップ制御および電極形成など液晶
セル作製を難しくする。
【０００９】本発明の目的は上記のような課題を解決
し、液晶セルを単純な構造にできる高品位な光ファイバ
通信用途に適する液晶を用いた可変波長フィルタ装置お
よびその駆動方法を提供することである。
し、液晶セルを単純な構造にできる高品位な光ファイバ
通信用途に適する液晶を用いた可変波長フィルタ装置お
よびその駆動方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、基本的には、以下に記載されたような技術構
成を採用するものである。
するため、基本的には、以下に記載されたような技術構
成を採用するものである。
【００１１】すなわち、本発明において上記課題を解決
するための第１の手段は、液晶を用いて入射光の所定の
波長を選択できる液晶可変波長フィルタ装置において、
平行ストライプ状に配した透明導電体からなる複数の個
別電極を有する第１の透明基板と、透明導電体からなる
共通電極を有する第２の透明基板との間に挟持した液晶
層を備え、該第１の透明基板上に形成された各個別電極
に所定の電圧を印加することにより液晶層に屈折率の変
調を生じさせるように構成した２つの液晶ビーム偏向器
と、該２つの液晶ビーム偏向器の間にバンドパスフィル
タを有する構成とすることである。
するための第１の手段は、液晶を用いて入射光の所定の
波長を選択できる液晶可変波長フィルタ装置において、
平行ストライプ状に配した透明導電体からなる複数の個
別電極を有する第１の透明基板と、透明導電体からなる
共通電極を有する第２の透明基板との間に挟持した液晶
層を備え、該第１の透明基板上に形成された各個別電極
に所定の電圧を印加することにより液晶層に屈折率の変
調を生じさせるように構成した２つの液晶ビーム偏向器
と、該２つの液晶ビーム偏向器の間にバンドパスフィル
タを有する構成とすることである。
【００１２】また、第２の手段は、前記バンドパスフィ
ルタが、高屈折率層と低屈折率層を交互に積層した誘電
体多層膜である構成を採用することである。第３の手段
は、前記複数の個別電極は、複数の群にまとめられ、各
群内における各複数の個別電極を共通の集電極で接続す
るとともに、その集電極の両端に一対の信号電極を接続
する構成とすることである。第４の手段は、前記集電極
が、個別電極と同じ材料で形成された構成とすることで
ある。第５の手段は、前記２つの液晶ビーム偏向器のそ
れぞれの液晶層をほぼ平行となるように配置し、前記バ
ンドパスフィルタを該２つの液晶ビーム偏向器に対して
所定の角度傾けて配置する構成とすることである。第６
の手段は、前記２つの液晶ビーム偏向器は、その一方の
液晶ビーム偏向器へ入射した特定の偏光成分の光を所定
の角度θ変化させるとともに、他方の液晶ビーム偏向器
で角度−θ変化させて、前記液晶可変波長フィルタ装置
への入射光と出射光を平行光に保つ機能を有する構成と
することである。
ルタが、高屈折率層と低屈折率層を交互に積層した誘電
体多層膜である構成を採用することである。第３の手段
は、前記複数の個別電極は、複数の群にまとめられ、各
群内における各複数の個別電極を共通の集電極で接続す
るとともに、その集電極の両端に一対の信号電極を接続
する構成とすることである。第４の手段は、前記集電極
が、個別電極と同じ材料で形成された構成とすることで
ある。第５の手段は、前記２つの液晶ビーム偏向器のそ
れぞれの液晶層をほぼ平行となるように配置し、前記バ
ンドパスフィルタを該２つの液晶ビーム偏向器に対して
所定の角度傾けて配置する構成とすることである。第６
の手段は、前記２つの液晶ビーム偏向器は、その一方の
液晶ビーム偏向器へ入射した特定の偏光成分の光を所定
の角度θ変化させるとともに、他方の液晶ビーム偏向器
で角度−θ変化させて、前記液晶可変波長フィルタ装置
への入射光と出射光を平行光に保つ機能を有する構成と
することである。
【００１３】さらに、第７の手段は、第３の手段におけ
る液晶可変波長フィルタ装置の駆動方法であって、前記
群の少なくとも１つの群に配した一対の信号電極に、そ
れぞれ異なる電圧の駆動波形を印加する構成とすること
である。第８の手段は、第３の手段における液晶可変波
長フィルタ装置の駆動方法であって、少なくとも１つの
前記群に配した一対の信号電極の一方の信号電極に交番
電圧を印加し、他方の信号電極を０［V］とする期間
と、該他方の信号電極に交番電圧を印加し、該一方の信
号電極を０［V］とする期間を交互に設けた構成とする
ことである。第９の手段は、前記交番電圧が、パルス幅
変調した電圧である構成とすることである。第１０の手
段は、前記共通電極側から前記液晶層に交流バイアスを
印加する期間を設ける構成とすることである。
る液晶可変波長フィルタ装置の駆動方法であって、前記
群の少なくとも１つの群に配した一対の信号電極に、そ
れぞれ異なる電圧の駆動波形を印加する構成とすること
である。第８の手段は、第３の手段における液晶可変波
長フィルタ装置の駆動方法であって、少なくとも１つの
前記群に配した一対の信号電極の一方の信号電極に交番
電圧を印加し、他方の信号電極を０［V］とする期間
と、該他方の信号電極に交番電圧を印加し、該一方の信
号電極を０［V］とする期間を交互に設けた構成とする
ことである。第９の手段は、前記交番電圧が、パルス幅
変調した電圧である構成とすることである。第１０の手
段は、前記共通電極側から前記液晶層に交流バイアスを
印加する期間を設ける構成とすることである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を実施
するための最良な形態における液晶可変波長フィルタ装
置およびその駆動方法を説明する。
するための最良な形態における液晶可変波長フィルタ装
置およびその駆動方法を説明する。
【００１５】はじめに本発明の実施形態における液晶可
変波長フィルタ装置の構成を、図１を用いて説明する。
図１は本発明の実施形態における液晶可変波長フィルタ
装置１３０の構成を説明するための断面図である。
変波長フィルタ装置の構成を、図１を用いて説明する。
図１は本発明の実施形態における液晶可変波長フィルタ
装置１３０の構成を説明するための断面図である。
【００１６】図１に示すように、本発明の液晶可変波長
フィルタ装置１３０は、互いに平行に配置した第１の液
晶ビーム偏向器１０１と第２の液晶ビーム偏向器１０３
との間に、所定の角度αだけ傾けて誘電体多層膜からな
るバンドパスフィルタ１１１をくさび状の第１のウェッ
ジプリズム１２１と第２のウェッジプリズム１２３とで
挟持することにより構成している。第１の液晶ビーム偏
向器１０１には第１の駆動装置１４１を接続し、第２の
液晶ビーム偏向器１０３には第２の駆動装置１４３を接
続する。
フィルタ装置１３０は、互いに平行に配置した第１の液
晶ビーム偏向器１０１と第２の液晶ビーム偏向器１０３
との間に、所定の角度αだけ傾けて誘電体多層膜からな
るバンドパスフィルタ１１１をくさび状の第１のウェッ
ジプリズム１２１と第２のウェッジプリズム１２３とで
挟持することにより構成している。第１の液晶ビーム偏
向器１０１には第１の駆動装置１４１を接続し、第２の
液晶ビーム偏向器１０３には第２の駆動装置１４３を接
続する。
【００１７】この第１、第２の液晶ビーム偏向器１０
１，１０３はともに、平行ストライプ状の透明導電膜か
らなる複数の個別電極と共通電極とで液晶層を挟んだ構
成であり、複数の個別電極に所定の電圧を印加すること
で、液晶層に空間的な屈折率変調領域を誘起して、ブレ
ーズド型回折格子を実現させることができる。
１，１０３はともに、平行ストライプ状の透明導電膜か
らなる複数の個別電極と共通電極とで液晶層を挟んだ構
成であり、複数の個別電極に所定の電圧を印加すること
で、液晶層に空間的な屈折率変調領域を誘起して、ブレ
ーズド型回折格子を実現させることができる。
【００１８】その第１の液晶ビーム偏向器１０１は、バ
ンドパスフィルタ１１１に入射する特定の偏光成分の入
射角を制御し、そのバンドパスフィルタ１１１への入射
角制御で液晶可変波長フィルタ装置１３０の透過帯域特
性を変えることができる。さらに、第２の液晶ビーム偏
向器１０３は、第１の液晶ビーム偏向器１０１と逆方向
に特定の偏光成分のビームを偏向する作用をする。した
がって、第１の液晶ビーム偏向器１０１への入射光と第
２の液晶ビーム偏向器１０３からの出射光とを平行に保
つことが出来る。
ンドパスフィルタ１１１に入射する特定の偏光成分の入
射角を制御し、そのバンドパスフィルタ１１１への入射
角制御で液晶可変波長フィルタ装置１３０の透過帯域特
性を変えることができる。さらに、第２の液晶ビーム偏
向器１０３は、第１の液晶ビーム偏向器１０１と逆方向
に特定の偏光成分のビームを偏向する作用をする。した
がって、第１の液晶ビーム偏向器１０１への入射光と第
２の液晶ビーム偏向器１０３からの出射光とを平行に保
つことが出来る。
【００１９】次に、本発明の液晶可変フィルタ装置１３
０への特定の偏光成分の入射光１５１の導光経路をさら
に詳細に説明する。図１に示すように、第１の液晶ビー
ム偏向器１０１に入射する図１の紙面に平行な振動面を
持つ入射光１５１は、第１の液晶ビーム偏向器１０１で
偏向しない場合は、その第１の液晶ビーム偏向器１０１
からの出射角θが０度となり、バンドパスフィルタ１１
１で波長選択された成分だけが第１の経路１６１に沿っ
て第２の液晶ビーム偏向器１０３に入射する。このと
き、第２の液晶ビーム偏向器１０３も第１の経路１６１
の光を偏向しないで第１の出射光１５３として出力す
る。
０への特定の偏光成分の入射光１５１の導光経路をさら
に詳細に説明する。図１に示すように、第１の液晶ビー
ム偏向器１０１に入射する図１の紙面に平行な振動面を
持つ入射光１５１は、第１の液晶ビーム偏向器１０１で
偏向しない場合は、その第１の液晶ビーム偏向器１０１
からの出射角θが０度となり、バンドパスフィルタ１１
１で波長選択された成分だけが第１の経路１６１に沿っ
て第２の液晶ビーム偏向器１０３に入射する。このと
き、第２の液晶ビーム偏向器１０３も第１の経路１６１
の光を偏向しないで第１の出射光１５３として出力す
る。
【００２０】また、入射光１５１が正方向に＋θだけ、
第１の液晶ビーム偏向器１０１で偏向された場合、バン
ドパスフィルタ１１１を透過する波長成分は、第２の経
路１６３を通り、第２の液晶ビーム偏向器１０３に入射
する。第２の液晶ビーム偏向器１０３は負方向に−θだ
け第２の経路を通過した光を偏向して、第２の出射光１
５５として出力する。
第１の液晶ビーム偏向器１０１で偏向された場合、バン
ドパスフィルタ１１１を透過する波長成分は、第２の経
路１６３を通り、第２の液晶ビーム偏向器１０３に入射
する。第２の液晶ビーム偏向器１０３は負方向に−θだ
け第２の経路を通過した光を偏向して、第２の出射光１
５５として出力する。
【００２１】さらに、入射光１５１が負方向に−θだ
け、第１の液晶ビーム偏向器１０１で偏向された場合、
バンドパスフィルタ１１１を透過する波長成分は、第３
の経路１６５を通り、第２の液晶ビーム偏向器１０３に
入射する。第２の液晶ビーム偏向器１０３は正方向に＋
θだけ第３の経路１６５を通過した光を偏向して、第３
の出射光１５７として出力する。入射光１５１と第１、
第２および第３の出射光１５３，１５５，１５７は平行
光である。
け、第１の液晶ビーム偏向器１０１で偏向された場合、
バンドパスフィルタ１１１を透過する波長成分は、第３
の経路１６５を通り、第２の液晶ビーム偏向器１０３に
入射する。第２の液晶ビーム偏向器１０３は正方向に＋
θだけ第３の経路１６５を通過した光を偏向して、第３
の出射光１５７として出力する。入射光１５１と第１、
第２および第３の出射光１５３，１５５，１５７は平行
光である。
【００２２】このように、第１の液晶ビーム偏向器１０
１は入射光１５１を図１に示すように所定の角度±θだ
け偏向する作用をおこなう。ここで、図１でθを反時計
方向に大きくする場合をプラス方向として、θの可変範
囲の最大値をθmaxと置くと、θの可変範囲を最大限有
効活用することを考慮してα≧θmaxとなるように第
１、第２のウェッジプリズム１２１，１２３の角度αを
決める必要がある。
１は入射光１５１を図１に示すように所定の角度±θだ
け偏向する作用をおこなう。ここで、図１でθを反時計
方向に大きくする場合をプラス方向として、θの可変範
囲の最大値をθmaxと置くと、θの可変範囲を最大限有
効活用することを考慮してα≧θmaxとなるように第
１、第２のウェッジプリズム１２１，１２３の角度αを
決める必要がある。
【００２３】図２は、図１における第１の液晶ビーム偏
向器１０１とバンドパスフィルタ１１１付近の要部拡大
図である。第１の液晶ビーム偏向器１０１の第２の透明
基板２０３のネマティック液晶層５０１に接する面を基
準とした出射角θとバンドパスフィルタ１１１の入射角
βとの関係は、 θ＝＋θのとき、β＝α−θ θ＝０のとき、β＝α θ＝−θのとき、β＝α＋θ となる。ただし、α≧θmaxである。
向器１０１とバンドパスフィルタ１１１付近の要部拡大
図である。第１の液晶ビーム偏向器１０１の第２の透明
基板２０３のネマティック液晶層５０１に接する面を基
準とした出射角θとバンドパスフィルタ１１１の入射角
βとの関係は、 θ＝＋θのとき、β＝α−θ θ＝０のとき、β＝α θ＝−θのとき、β＝α＋θ となる。ただし、α≧θmaxである。
【００２４】このように、バンドパスフィルタ１１１を
２つの液晶ビーム偏向器に対して角度αだけ傾けること
で、第１の液晶ビーム偏向器１０１により角度θだけ入
射直線偏光を偏向させてバンドパスフィルタ１１１に対
する所定の正の入射角βの光に変換することができる。
２つの液晶ビーム偏向器に対して角度αだけ傾けること
で、第１の液晶ビーム偏向器１０１により角度θだけ入
射直線偏光を偏向させてバンドパスフィルタ１１１に対
する所定の正の入射角βの光に変換することができる。
【００２５】次に前記バンドパスフィルタの具体的な構
成の一例を示す。前記バントバスフィルタ１１１は、以
下に記すように仕様に応じて誘電体多層膜からなる所定
の光学フィルタを選択できる。光ファイバ通信では、1
３００ｎｍ帯や１５５０ｎｍ帯の光信号が多用されるの
で、以下中心波長を１５５０ｎｍとした場合について説
明する。例えば入射角βが０度のとき中心波長１５５０
ｎｍとなる４キャビティ構成の誘電体多層膜とした場合
を次に示す。バンドパスフィルタ１１１の構成は、例え
ば高屈折率膜Ｈを五酸化タンタル、低屈折率膜Ｌを二酸
化シリコンを選び、それぞれを交互に積層して構成し
た。このとき、一つの膜設計例としてＨを高屈折率膜の
１５５０ｎｍで光路長が四分の一波長となる膜と表し、
Ｌを低屈折率膜の１５５０ｎｍで光路長が四分の一波長
となる膜と表すと、 ガラス／１．３Ｈ／Ｌ／（ＨＬ）6／Ｈ／１０Ｌ／Ｈ／
（ＬＨ）6／Ｌ／（ＨＬ）7／Ｈ／１０Ｌ／Ｈ／（ＬＨ）
7／Ｌ／（ＨＬ）7／Ｈ／８Ｌ／Ｈ／（ＬＨ）7／Ｌ／
（ＨＬ）7／Ｈ／４Ｌ／Ｈ／（ＬＨ）7／ガラス といった構成を用いることができる。このように、波長
多重通信に適する特性のフィルタが実現できれば他の構
成であっても構わない。
成の一例を示す。前記バントバスフィルタ１１１は、以
下に記すように仕様に応じて誘電体多層膜からなる所定
の光学フィルタを選択できる。光ファイバ通信では、1
３００ｎｍ帯や１５５０ｎｍ帯の光信号が多用されるの
で、以下中心波長を１５５０ｎｍとした場合について説
明する。例えば入射角βが０度のとき中心波長１５５０
ｎｍとなる４キャビティ構成の誘電体多層膜とした場合
を次に示す。バンドパスフィルタ１１１の構成は、例え
ば高屈折率膜Ｈを五酸化タンタル、低屈折率膜Ｌを二酸
化シリコンを選び、それぞれを交互に積層して構成し
た。このとき、一つの膜設計例としてＨを高屈折率膜の
１５５０ｎｍで光路長が四分の一波長となる膜と表し、
Ｌを低屈折率膜の１５５０ｎｍで光路長が四分の一波長
となる膜と表すと、 ガラス／１．３Ｈ／Ｌ／（ＨＬ）6／Ｈ／１０Ｌ／Ｈ／
（ＬＨ）6／Ｌ／（ＨＬ）7／Ｈ／１０Ｌ／Ｈ／（ＬＨ）
7／Ｌ／（ＨＬ）7／Ｈ／８Ｌ／Ｈ／（ＬＨ）7／Ｌ／
（ＨＬ）7／Ｈ／４Ｌ／Ｈ／（ＬＨ）7／ガラス といった構成を用いることができる。このように、波長
多重通信に適する特性のフィルタが実現できれば他の構
成であっても構わない。
【００２６】次に第１の液晶ビーム偏向器１０１により
バンドバスフィルタ１１１の入射角βを変化させたとき
の液晶可変波長フィルタ装置１３０の透過率特性グラフ
を図３に示す。前記入射角βが０度のときバンドパスフ
ィルタ１１１の第１の透過曲線３０１は、１５５０ｎｍ
近傍でフラットトップ特性３１３となる。また、バンド
パスフィルタ１１１への入射角βを基準に考えると、入
射角βが４度のときは第２の透過曲線３０３となり、入
射角βが６度のときは第３の透過曲線３０５となる。こ
のように、前記フラットトップ特性とともに、従来技術
における液晶ファブリ−ペローフィルタ１０００（図２
１）では実現できなかったストップバンドの高アイソレ
ーションを理想特性に近づけることができることを確認
した。
バンドバスフィルタ１１１の入射角βを変化させたとき
の液晶可変波長フィルタ装置１３０の透過率特性グラフ
を図３に示す。前記入射角βが０度のときバンドパスフ
ィルタ１１１の第１の透過曲線３０１は、１５５０ｎｍ
近傍でフラットトップ特性３１３となる。また、バンド
パスフィルタ１１１への入射角βを基準に考えると、入
射角βが４度のときは第２の透過曲線３０３となり、入
射角βが６度のときは第３の透過曲線３０５となる。こ
のように、前記フラットトップ特性とともに、従来技術
における液晶ファブリ−ペローフィルタ１０００（図２
１）では実現できなかったストップバンドの高アイソレ
ーションを理想特性に近づけることができることを確認
した。
【００２７】次に、図３で説明したバンドパスフィルタ
１１１の入射角βと本発明の液晶可変波長フィルタ装置
１３０の中心波長との関係を図４に示す。入射角βが大
きくなるにしたがって、入射角依存特性４０１に示すよ
うに液晶可変波長フィルタ装置１３０の中心波長は短波
長側にシフトすることがわかる。このとき第１の液晶ビ
ーム偏向器１０１の出射角θとバンドパスフィルタ１１
１への入射角βとの関係は、例えば、第１のウェッジプ
リズム１２１の角度αを３度、θmaxも３度としたと
き、 β＝０度のとき、θ＝３度 β＝３度のとき、θ＝０度 β＝４度のとき、θ＝−１度 β＝６度のとき、θ＝−３度 となる。つまり、第１の液晶ビーム偏向器１０１の出射
光θを３度から−３度まで変化させれば、バンドパスフ
ィルタ１１１への入射角が０から６度となり、図３にお
ける中心波長を１５４６．５ｎｍから１５５０ｎｍ帯域
内で任意に選択することができるのである。なお、図３
および図４に示した特性は、特定の偏光成分の光として
Ｐ偏光（ＴＭ波）を用いた場合を示したが、入射角β
が、１０度以下程度の場合は、Ｓ偏光（ＴＥ波）でもほ
ぼ同じ特性となる。
１１１の入射角βと本発明の液晶可変波長フィルタ装置
１３０の中心波長との関係を図４に示す。入射角βが大
きくなるにしたがって、入射角依存特性４０１に示すよ
うに液晶可変波長フィルタ装置１３０の中心波長は短波
長側にシフトすることがわかる。このとき第１の液晶ビ
ーム偏向器１０１の出射角θとバンドパスフィルタ１１
１への入射角βとの関係は、例えば、第１のウェッジプ
リズム１２１の角度αを３度、θmaxも３度としたと
き、 β＝０度のとき、θ＝３度 β＝３度のとき、θ＝０度 β＝４度のとき、θ＝−１度 β＝６度のとき、θ＝−３度 となる。つまり、第１の液晶ビーム偏向器１０１の出射
光θを３度から−３度まで変化させれば、バンドパスフ
ィルタ１１１への入射角が０から６度となり、図３にお
ける中心波長を１５４６．５ｎｍから１５５０ｎｍ帯域
内で任意に選択することができるのである。なお、図３
および図４に示した特性は、特定の偏光成分の光として
Ｐ偏光（ＴＭ波）を用いた場合を示したが、入射角β
が、１０度以下程度の場合は、Ｓ偏光（ＴＥ波）でもほ
ぼ同じ特性となる。
【００２８】続けて、第１の液晶ビーム偏向器１０１の
構造を図５を用いて説明する。なお、第２の液晶ビーム
偏向器１０３の構造は第１の液晶ビーム偏向器１０１と
同じであるため、第１の液晶ビーム偏向器１０１だけを
本実施例では説明する。
構造を図５を用いて説明する。なお、第２の液晶ビーム
偏向器１０３の構造は第１の液晶ビーム偏向器１０１と
同じであるため、第１の液晶ビーム偏向器１０１だけを
本実施例では説明する。
【００２９】ネマティック液晶層５０１は、第１の液晶
ビーム偏向器１０１の第１の透明基板２０１の複合電極
２１１の上と第２の透明基板２０３の共通電極２１３の
上とに形成した配向層２１７によって電場印加時のｐ型
（ポジ型）液晶分子のダイレクタ２０７のティルト角２
０９が５度以下となるようにホモジニアス配向させる。
図５で示す第１の液晶ビーム偏向器１０１の場合、入射
直線偏光５１１は、紙面に対して平行な成分となるよう
にする。この入射直線偏光５１１は後段のバンドパスフ
ィルタ１１１からみるとＰ偏光となる。
ビーム偏向器１０１の第１の透明基板２０１の複合電極
２１１の上と第２の透明基板２０３の共通電極２１３の
上とに形成した配向層２１７によって電場印加時のｐ型
（ポジ型）液晶分子のダイレクタ２０７のティルト角２
０９が５度以下となるようにホモジニアス配向させる。
図５で示す第１の液晶ビーム偏向器１０１の場合、入射
直線偏光５１１は、紙面に対して平行な成分となるよう
にする。この入射直線偏光５１１は後段のバンドパスフ
ィルタ１１１からみるとＰ偏光となる。
【００３０】第１の液晶ビーム偏向器１０１では入射光
成分の内、ネマティック液晶層５０１のダイレクタ２０
７に平行な成分である前記Ｐ偏光だけが位相変調可能な
光となる。したがって、図１で示した入射光１５１の特
定の偏光成分も図１の構成で示した第１の液晶ビーム偏
向器１０１を用いた場合は、Ｐ偏光となる。
成分の内、ネマティック液晶層５０１のダイレクタ２０
７に平行な成分である前記Ｐ偏光だけが位相変調可能な
光となる。したがって、図１で示した入射光１５１の特
定の偏光成分も図１の構成で示した第１の液晶ビーム偏
向器１０１を用いた場合は、Ｐ偏光となる。
【００３１】図５には明示しないがネマティック液晶層
５０１が数μｍから数十μｍの所定の一定厚みを保持す
るように第１の透明基板２０１と第２の透明基板２０３
をスペーサを介して固定する。また、図５には示してい
ないが複合電極２１１と共通電極２１３が短絡するのを
防ぐために複合電極２１１の上か共通電極２１３の上ま
たは両方に五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）や二酸化シリコ
ン（ＳｉＯ2）などの透明絶縁膜を形成しても良い。ま
た、透明絶縁膜を高屈折率膜と低屈折率膜からなる誘電
体多層膜として透過率を向上することも望ましい。第２
の透明基板２０３上に形成する共通電極２１３は透明導
電膜からなる全面電極で良い。なお、複合電極２１１の
構造は後述する。
５０１が数μｍから数十μｍの所定の一定厚みを保持す
るように第１の透明基板２０１と第２の透明基板２０３
をスペーサを介して固定する。また、図５には示してい
ないが複合電極２１１と共通電極２１３が短絡するのを
防ぐために複合電極２１１の上か共通電極２１３の上ま
たは両方に五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）や二酸化シリコ
ン（ＳｉＯ2）などの透明絶縁膜を形成しても良い。ま
た、透明絶縁膜を高屈折率膜と低屈折率膜からなる誘電
体多層膜として透過率を向上することも望ましい。第２
の透明基板２０３上に形成する共通電極２１３は透明導
電膜からなる全面電極で良い。なお、複合電極２１１の
構造は後述する。
【００３２】前記複合電極２１１の光路部分および共通
電極２１３を形成する透明導電膜に酸化インジウムスズ
（ＩＴＯ）を用いるときは、膜厚を５０ｎｍ以下とし
て、さらに、１．３μｍ〜１．６μｍの近赤外域での透
過率を向上するために、成膜時に酸素濃度を多くしたシ
ート抵抗数百Ωから１ｋΩ程度の膜を使用することが望
ましい。
電極２１３を形成する透明導電膜に酸化インジウムスズ
（ＩＴＯ）を用いるときは、膜厚を５０ｎｍ以下とし
て、さらに、１．３μｍ〜１．６μｍの近赤外域での透
過率を向上するために、成膜時に酸素濃度を多くしたシ
ート抵抗数百Ωから１ｋΩ程度の膜を使用することが望
ましい。
【００３３】ＩＴＯのほかに透明導電膜としては、酸化
インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化
亜鉛（ＺｎＯ）などの薄膜が使用可能である。この場合
も、膜厚は５０ｎｍ以下として、シート抵抗は数百Ωか
ら１ｋΩ程度の膜を使うことが望ましい。
インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化
亜鉛（ＺｎＯ）などの薄膜が使用可能である。この場合
も、膜厚は５０ｎｍ以下として、シート抵抗は数百Ωか
ら１ｋΩ程度の膜を使うことが望ましい。
【００３４】また、ガラスからなる第１の透明基板２０
１または第２の透明基板２０３のネマティック液晶層５
０１と反対の面のうち空気層と接触する面には空気と透
明基板界面での反射を防止するため必要に応じて無反射
コート２１５を形成する。無反射コート２１５は例えば
五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）と二酸化シリコン（ＳｉＯ
2）の誘電体多層膜からなるコーティング層を用いるこ
とができる。
１または第２の透明基板２０３のネマティック液晶層５
０１と反対の面のうち空気層と接触する面には空気と透
明基板界面での反射を防止するため必要に応じて無反射
コート２１５を形成する。無反射コート２１５は例えば
五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）と二酸化シリコン（ＳｉＯ
2）の誘電体多層膜からなるコーティング層を用いるこ
とができる。
【００３５】図１で示した入射光１５１または図５の入
射直線偏光５１１は後段のバンドパスフィルタ１１１か
らみてＰ偏光となる場合の構成を代表して示したが、入
射直線偏光５１１が後段のバンドパスフィルタ１１１か
らみてＳ偏光となる場合の液晶ビーム偏向器１０１の構
成を図６に示す。ネマティック液晶層５０１のダイレク
タ２０７の向きを入射直線偏光５１１のＳ偏光と平行に
すること以外は、図５と同様の構造である。そのＰ偏
光、Ｓ偏光における液晶ビーム偏向器の使い分けは、そ
の仕様と用途によって構成を決めればよい。
射直線偏光５１１は後段のバンドパスフィルタ１１１か
らみてＰ偏光となる場合の構成を代表して示したが、入
射直線偏光５１１が後段のバンドパスフィルタ１１１か
らみてＳ偏光となる場合の液晶ビーム偏向器１０１の構
成を図６に示す。ネマティック液晶層５０１のダイレク
タ２０７の向きを入射直線偏光５１１のＳ偏光と平行に
すること以外は、図５と同様の構造である。そのＰ偏
光、Ｓ偏光における液晶ビーム偏向器の使い分けは、そ
の仕様と用途によって構成を決めればよい。
【００３６】次に第１の液晶ビーム偏向器１０１のブレ
ーズド型回折格子を形成するための第１の複合電極の構
造について図７を用いて詳細に説明する。第１の複合電
極２１１ａは、第１の要素格子７５１と第２の要素格子
７６１の２つの回折格子領域を第１の活性領域６７１に
配した電極の平面図である。図７において第１の要素格
子７５１は第１の個別電極７２１から第Ｎの個別電極７
３０を有する。また、第２の要素格子７６１は第Ｎ＋１
の個別電極７３１から第２Ｎの個別電極７４０を有す
る。この第１の複合電極２１１ａでは、説明を容易とす
るために便宜上Ｎ＝１０とした。また、第１の個別電極
７２１から第２Ｎの個別電極７４０は前述の膜厚と抵抗
値を有するＩＴＯなどの透明導電膜により形成する。
ーズド型回折格子を形成するための第１の複合電極の構
造について図７を用いて詳細に説明する。第１の複合電
極２１１ａは、第１の要素格子７５１と第２の要素格子
７６１の２つの回折格子領域を第１の活性領域６７１に
配した電極の平面図である。図７において第１の要素格
子７５１は第１の個別電極７２１から第Ｎの個別電極７
３０を有する。また、第２の要素格子７６１は第Ｎ＋１
の個別電極７３１から第２Ｎの個別電極７４０を有す
る。この第１の複合電極２１１ａでは、説明を容易とす
るために便宜上Ｎ＝１０とした。また、第１の個別電極
７２１から第２Ｎの個別電極７４０は前述の膜厚と抵抗
値を有するＩＴＯなどの透明導電膜により形成する。
【００３７】また、第１の個別電極７２１から第２Ｎの
個別電極７４０は、第１の活性領域６７１の外部で複数
の群（図７では２つの群）にまとめられ、各群内におけ
る各個別電極を、個別電極と同じ材料であるＩＴＯ等の
共通の集電極で接続する。図７においては、第１の個別
電極７２１から第Ｎの個別電極７３０を第１の活性領域
６７１の外部で第１の集電極７０１で接続し、第Ｎ＋１
の個別電極７３１から第２Ｎの個別電極７４０は、同じ
ように第２の集電極７０３で接続する。さらに、第１の
集電極７０１の両端に、ＭｏやＡｇ合金などの低抵抗金
属材料からなる第１の信号電極７１１と第２の信号電極
７１３をそれぞれ接続し、第２の集電極７０３に、第３
の信号電極７１５と第４の信号電極７１７をそれぞれ接
続している。なお、前記集電極をシート抵抗数百〜１ｋ
Ωの膜だけでなく、膜厚を更に薄くしたり、その電極幅
を狭くして電極の長辺方向に線形の抵抗を有するように
構成しても構わない。
個別電極７４０は、第１の活性領域６７１の外部で複数
の群（図７では２つの群）にまとめられ、各群内におけ
る各個別電極を、個別電極と同じ材料であるＩＴＯ等の
共通の集電極で接続する。図７においては、第１の個別
電極７２１から第Ｎの個別電極７３０を第１の活性領域
６７１の外部で第１の集電極７０１で接続し、第Ｎ＋１
の個別電極７３１から第２Ｎの個別電極７４０は、同じ
ように第２の集電極７０３で接続する。さらに、第１の
集電極７０１の両端に、ＭｏやＡｇ合金などの低抵抗金
属材料からなる第１の信号電極７１１と第２の信号電極
７１３をそれぞれ接続し、第２の集電極７０３に、第３
の信号電極７１５と第４の信号電極７１７をそれぞれ接
続している。なお、前記集電極をシート抵抗数百〜１ｋ
Ωの膜だけでなく、膜厚を更に薄くしたり、その電極幅
を狭くして電極の長辺方向に線形の抵抗を有するように
構成しても構わない。
【００３８】図７では便宜上、第１の要素格子７５１と
第２の要素格子７６１の２つの回折格子領域だけを示し
たが、実際の第１の液晶ビーム偏向器１０１において
は、第１の活性領域６７１に入射ビーム径に応じた所定
の数の要素格子を形成する必要がある。一例として、入
射光として１５５０ｎｍ帯を用いるときの具体的な設計
例として、第１の活性領域６７１にシングルモード光フ
ァイバからの光をコリメータにより平行光として入射す
る場合を仮定して説明する。このとき平行光のガウシア
ンビーム径を３００μｍとした場合、第１の活性領域の
幅Ｌを４００μｍから１.５ｍｍとする。また、各要素
格子の複数の個別電極は、入射光の波長を考慮して２μ
ｍ以下のラインアンドスペースが望ましく、要素格子の
ピッチＰ0を５０μｍから１００μｍとしたとき第１の
複合電極２１１ａの幅Ｗは、８００μｍから２ｍｍ程度
が望ましい。したがって、ピッチＰ0を５０μｍとした
とき要素格子の数は、１６個から４０個となり、ピッチ
Ｐ0を１００μｍとしたときは、要素格子の数は、８個
から２０個となる。ここで、第１の複合電極２１１ａの
幅Ｗは、図１で示したように、出射光がビーム偏向角が
＋θのときＤｕだけ、また、ビーム偏向角が−θのとき
Ｄｄだけビームを偏向しない場合（θが０度の時）から
ずれるため、このビームのずれ分に応じてその幅を決め
る必要がある。
第２の要素格子７６１の２つの回折格子領域だけを示し
たが、実際の第１の液晶ビーム偏向器１０１において
は、第１の活性領域６７１に入射ビーム径に応じた所定
の数の要素格子を形成する必要がある。一例として、入
射光として１５５０ｎｍ帯を用いるときの具体的な設計
例として、第１の活性領域６７１にシングルモード光フ
ァイバからの光をコリメータにより平行光として入射す
る場合を仮定して説明する。このとき平行光のガウシア
ンビーム径を３００μｍとした場合、第１の活性領域の
幅Ｌを４００μｍから１.５ｍｍとする。また、各要素
格子の複数の個別電極は、入射光の波長を考慮して２μ
ｍ以下のラインアンドスペースが望ましく、要素格子の
ピッチＰ0を５０μｍから１００μｍとしたとき第１の
複合電極２１１ａの幅Ｗは、８００μｍから２ｍｍ程度
が望ましい。したがって、ピッチＰ0を５０μｍとした
とき要素格子の数は、１６個から４０個となり、ピッチ
Ｐ0を１００μｍとしたときは、要素格子の数は、８個
から２０個となる。ここで、第１の複合電極２１１ａの
幅Ｗは、図１で示したように、出射光がビーム偏向角が
＋θのときＤｕだけ、また、ビーム偏向角が−θのとき
Ｄｄだけビームを偏向しない場合（θが０度の時）から
ずれるため、このビームのずれ分に応じてその幅を決め
る必要がある。
【００３９】前述の説明で明らかなように、ブレーズド
型回折格子を形成する第１の液晶ビーム偏向器１０１に
おいては一つの回折格子領域がＮ本の個別電極からなる
場合にも、駆動回路からの制御信号に接続する信号電極
の数は、集電極の両端にそれぞれ一対の信号電極を接続
することにより、要素格子の数（Ｍ個）に対し２Ｍ本で
済む。この構成は、特に個別電極の数が増えた場合に信
号電極の数を大幅に削減することが可能となるという利
点を有する。
型回折格子を形成する第１の液晶ビーム偏向器１０１に
おいては一つの回折格子領域がＮ本の個別電極からなる
場合にも、駆動回路からの制御信号に接続する信号電極
の数は、集電極の両端にそれぞれ一対の信号電極を接続
することにより、要素格子の数（Ｍ個）に対し２Ｍ本で
済む。この構成は、特に個別電極の数が増えた場合に信
号電極の数を大幅に削減することが可能となるという利
点を有する。
【００４０】次に第１の液晶ビーム偏向器１０１の動作
原理について図１１を用いて説明する。ｘ−ｚ面内に平
行な方向にダイレクタ２０７がホモジニアス配向した状
態で外部電場を印加した場合、ダイレクタの長軸方向が
電場方向に平行になるように配向するｐ型（ポジ型）ネ
マティック液晶を用いた液晶ビーム偏向器１０１に、ｘ
軸に平行な方向に振動する直線偏光１１１０がｚ軸方向
に入射することを考える。液晶ビーム偏向器１０１に入
射する前の入射波面１１１３は平面である。液晶ビーム
偏向器１０１に電界を印加し所定の屈折率分布となるよ
うにダイレクタの面内分布を制御すると、入射波面１１
１３を所定の角度θだけ偏向した平面波の出射波面１１
２３に変換させることができる。
原理について図１１を用いて説明する。ｘ−ｚ面内に平
行な方向にダイレクタ２０７がホモジニアス配向した状
態で外部電場を印加した場合、ダイレクタの長軸方向が
電場方向に平行になるように配向するｐ型（ポジ型）ネ
マティック液晶を用いた液晶ビーム偏向器１０１に、ｘ
軸に平行な方向に振動する直線偏光１１１０がｚ軸方向
に入射することを考える。液晶ビーム偏向器１０１に入
射する前の入射波面１１１３は平面である。液晶ビーム
偏向器１０１に電界を印加し所定の屈折率分布となるよ
うにダイレクタの面内分布を制御すると、入射波面１１
１３を所定の角度θだけ偏向した平面波の出射波面１１
２３に変換させることができる。
【００４１】この現象を更に詳細に図１２を用いて説明
する。液晶ビーム偏向器１０１のネマティック液晶層５
０１の出射側の平面をｘ−ｙ平面とし、液晶は、ｘ−ｚ
平面に平行となるように配向させる。このとき、入射直
線偏光１２０１がネマティック液晶層５０１に垂直に入
射される。このネマティック液晶層５０１内には位置ｘ
の関数である異常光屈折率ｎe（ｘ）の分布１２１１が
要素格子のピッチＰにおけるａ−ｂ間で直線的に変化す
るように予め動作点を決めておく。また、ネマティック
液晶層５０１の厚みｄは一定であるが、屈折率ｎe
（ｘ）がピッチＰで直線的に変化しているため、ネマテ
ィック液晶層５０１中を伝搬する入射直線偏光１２０１
は、場所によって異なるリターデーションΔｎ（ｘ）・
ｄの変調を受けることになる。ここで、ｎ0を液晶の常
光屈折率とおくと、 Δｎ(ｘ)＝ｎe（ｘ）−ｎ0 （３） である。
する。液晶ビーム偏向器１０１のネマティック液晶層５
０１の出射側の平面をｘ−ｙ平面とし、液晶は、ｘ−ｚ
平面に平行となるように配向させる。このとき、入射直
線偏光１２０１がネマティック液晶層５０１に垂直に入
射される。このネマティック液晶層５０１内には位置ｘ
の関数である異常光屈折率ｎe（ｘ）の分布１２１１が
要素格子のピッチＰにおけるａ−ｂ間で直線的に変化す
るように予め動作点を決めておく。また、ネマティック
液晶層５０１の厚みｄは一定であるが、屈折率ｎe
（ｘ）がピッチＰで直線的に変化しているため、ネマテ
ィック液晶層５０１中を伝搬する入射直線偏光１２０１
は、場所によって異なるリターデーションΔｎ（ｘ）・
ｄの変調を受けることになる。ここで、ｎ0を液晶の常
光屈折率とおくと、 Δｎ(ｘ)＝ｎe（ｘ）−ｎ0 （３） である。
【００４２】前記入射直線偏光１２０１は前記ネマティ
ック液晶中、つまり誘電体媒質中を伝搬する場合、リタ
ーデーションが大きいところでは遅く、逆にリターデー
ションが小さい個所では速く伝搬する。このため、ネマ
ティック液晶層５０１を出射した出射直線偏光１２０３
は、波面が ｔａｎθ＝δΔｎ・ｄ／Ｐ （４） だけ傾くことになる。ここで、δΔｎは、ａ点とｂ点で
のリターデーションΔｎ（ｘ）の差を次式のように計算
した値である。 δΔｎ＝Δｎ（ａ）−Δｎ（ｂ） （５） このように、液晶ビーム偏向器のネマティック液晶層５
０１における異常光屈折率ｎe（ｘ）の分布１２１１が
直線的であれば、入射直線偏光１２０１と同様に出射直
線偏光１２０３の波面も平面となり、結果的に入射直線
偏光１２０１に対して出射直線偏光１２０３はθだけ偏
向させることができる。
ック液晶中、つまり誘電体媒質中を伝搬する場合、リタ
ーデーションが大きいところでは遅く、逆にリターデー
ションが小さい個所では速く伝搬する。このため、ネマ
ティック液晶層５０１を出射した出射直線偏光１２０３
は、波面が ｔａｎθ＝δΔｎ・ｄ／Ｐ （４） だけ傾くことになる。ここで、δΔｎは、ａ点とｂ点で
のリターデーションΔｎ（ｘ）の差を次式のように計算
した値である。 δΔｎ＝Δｎ（ａ）−Δｎ（ｂ） （５） このように、液晶ビーム偏向器のネマティック液晶層５
０１における異常光屈折率ｎe（ｘ）の分布１２１１が
直線的であれば、入射直線偏光１２０１と同様に出射直
線偏光１２０３の波面も平面となり、結果的に入射直線
偏光１２０１に対して出射直線偏光１２０３はθだけ偏
向させることができる。
【００４３】次に本発明に用いるネマティック液晶層５
０１の異常光屈折率ｎe（ｘ）が直線近似できる条件に
ついて考察した。入射直線偏光は図１３に示すような印
加電圧−実効複屈折率特性によって決まる変調を受け
る。図１３において横軸はネマティック液晶層５０１へ
の印加電圧の実効値、縦軸は実効複屈折率Δｎを示す。
電気光学応答曲線の形状は、使用する液晶の弾性定数、
誘電率異方性特性や電場無印加時の配向膜層によって決
まるプレティルト角などのパラメータから決まる。この
印加電圧−実効複屈折率特性はメルク社のネマティック
液晶材料ＢＬ００７（商品名）のものである。またこの
特性はΔｎmax＝０．２８７、液晶層の厚さを２０μｍ
として求めた理論曲線である。図１３において横軸は、
ホモジニアス配向セルへの印加電圧１５０１を示し、縦
軸は液晶分子の実効複屈折率Δｎ１５０３を示す。図１
３には、プレティルト角が０．５度、２度、５度および
１０度の場合の特性を示した。前記第１の複合電極２１
１ａを持つ液晶ビーム偏向器１０１として用いる場合
は、図１２で説明した作用を得るために１次曲線を近似
できる直線領域１５２０近傍を用いる必要がある。よっ
て、前記ネマティック液晶のプレティルト角は直線領域
１５２０を広く取るため５度以下、さらに好ましくは２
度以下が望ましいことがわかる。
０１の異常光屈折率ｎe（ｘ）が直線近似できる条件に
ついて考察した。入射直線偏光は図１３に示すような印
加電圧−実効複屈折率特性によって決まる変調を受け
る。図１３において横軸はネマティック液晶層５０１へ
の印加電圧の実効値、縦軸は実効複屈折率Δｎを示す。
電気光学応答曲線の形状は、使用する液晶の弾性定数、
誘電率異方性特性や電場無印加時の配向膜層によって決
まるプレティルト角などのパラメータから決まる。この
印加電圧−実効複屈折率特性はメルク社のネマティック
液晶材料ＢＬ００７（商品名）のものである。またこの
特性はΔｎmax＝０．２８７、液晶層の厚さを２０μｍ
として求めた理論曲線である。図１３において横軸は、
ホモジニアス配向セルへの印加電圧１５０１を示し、縦
軸は液晶分子の実効複屈折率Δｎ１５０３を示す。図１
３には、プレティルト角が０．５度、２度、５度および
１０度の場合の特性を示した。前記第１の複合電極２１
１ａを持つ液晶ビーム偏向器１０１として用いる場合
は、図１２で説明した作用を得るために１次曲線を近似
できる直線領域１５２０近傍を用いる必要がある。よっ
て、前記ネマティック液晶のプレティルト角は直線領域
１５２０を広く取るため５度以下、さらに好ましくは２
度以下が望ましいことがわかる。
【００４４】次に前記第１の複合電極２１１ａを持った
液晶ビーム偏向器１０１の駆動方法および集電極の電位
勾配の発生現象について説明する。初めに、第１の要素
格子７５１の部分を取り出して説明する。図１４に駆動
波形を示す。第１の駆動波形１６０１を第１の信号電極
７１１に印加し、第２の駆動波形１６０３を第２の信号
電極７１３に印加する。第１の駆動波形１６０１と第２
の駆動波形１６０３は互いに周波数と位相が等しく電圧
のみが異なっており、第２の駆動波形１６０３の方が第
１の駆動波形１６０１より電圧を大きくする。また、期
間ｔ１においては第１の駆動波形１６０１は＋Ｖ１[Ｖ]
であり、第２の駆動波形１６０３は＋Ｖ２[Ｖ]である。
ここで、共通電極２１３を０［Ｖ］とする。したがっ
て、透明導電膜など線形の抵抗材料で形成した第１の集
電極７０１によって電位が分割されるため第１の活性領
域６７１に形成した第１の要素格子７５１の複数の個別
電極には、それぞれ第１の信号電極７１１と第２の信号
電極７１３に印加した電圧が配置位置によって直線的に
分割されることとなる。ここで、個別電極の長手方向に
ついては個別電極がネマティック液晶層５０１のインピ
ーダンスと比較して低抵抗材料で形成されるためほぼ同
電位とすることができる。さらに、必要に応じて共通電
極にバイアス交流電圧を印加する期間を期間１および期
間２と別に設けても良い。
液晶ビーム偏向器１０１の駆動方法および集電極の電位
勾配の発生現象について説明する。初めに、第１の要素
格子７５１の部分を取り出して説明する。図１４に駆動
波形を示す。第１の駆動波形１６０１を第１の信号電極
７１１に印加し、第２の駆動波形１６０３を第２の信号
電極７１３に印加する。第１の駆動波形１６０１と第２
の駆動波形１６０３は互いに周波数と位相が等しく電圧
のみが異なっており、第２の駆動波形１６０３の方が第
１の駆動波形１６０１より電圧を大きくする。また、期
間ｔ１においては第１の駆動波形１６０１は＋Ｖ１[Ｖ]
であり、第２の駆動波形１６０３は＋Ｖ２[Ｖ]である。
ここで、共通電極２１３を０［Ｖ］とする。したがっ
て、透明導電膜など線形の抵抗材料で形成した第１の集
電極７０１によって電位が分割されるため第１の活性領
域６７１に形成した第１の要素格子７５１の複数の個別
電極には、それぞれ第１の信号電極７１１と第２の信号
電極７１３に印加した電圧が配置位置によって直線的に
分割されることとなる。ここで、個別電極の長手方向に
ついては個別電極がネマティック液晶層５０１のインピ
ーダンスと比較して低抵抗材料で形成されるためほぼ同
電位とすることができる。さらに、必要に応じて共通電
極にバイアス交流電圧を印加する期間を期間１および期
間２と別に設けても良い。
【００４５】続けて前記第１の複合電極２１１ａ（図
７）における集電極７０１上の電位勾配と、各個別電極
の電位との関係を更に詳細に説明する。図１４に示す期
間ｔ１においては第１の信号電極７１１と第２の信号電
極７１３とを接続する第１の集電極７０１の電位分布
は、前述の説明の如く、図１５の第１の電位分布１８０
１で示す直線状の電位分布となる。図１４に示す期間ｔ
２においては第１の集電極７０１の電位分布は、図１５
の第２の電位分布１８０３となる。ここで、図１５の点
ａは、第１の信号電極７１１に接続される個別電極の位
置に対応し、点ｂは、第２の信号電極７１３に接続され
る個別電極の位置に対応している。図１４に示した駆動
波形が５０％デューティの矩形波の場合は図１５で示す
２つの第１および第２の電位分布１８０１、１８０３を
交互に時間的に繰り返すことになる。したがって、０
［Ｖ］に維持した共通電極２１３を介してネマティック
液晶層５０１に印加される電圧は、どの個別電極の位置
においても交番電圧化され、ネマティック液晶層５０１
に直流成分が加わることはない。また、ネマティック液
晶は実効値応答のため第１の信号電極７１１側には、実
効値で常時Ｖ１[Ｖ]が印加され、第２の信号電極７１３
には、Ｖ２[Ｖ]の電圧が印加され、さらに第１の集電極
７０１で分割された電位が各個別電極に印加されると考
えれば良い。
７）における集電極７０１上の電位勾配と、各個別電極
の電位との関係を更に詳細に説明する。図１４に示す期
間ｔ１においては第１の信号電極７１１と第２の信号電
極７１３とを接続する第１の集電極７０１の電位分布
は、前述の説明の如く、図１５の第１の電位分布１８０
１で示す直線状の電位分布となる。図１４に示す期間ｔ
２においては第１の集電極７０１の電位分布は、図１５
の第２の電位分布１８０３となる。ここで、図１５の点
ａは、第１の信号電極７１１に接続される個別電極の位
置に対応し、点ｂは、第２の信号電極７１３に接続され
る個別電極の位置に対応している。図１４に示した駆動
波形が５０％デューティの矩形波の場合は図１５で示す
２つの第１および第２の電位分布１８０１、１８０３を
交互に時間的に繰り返すことになる。したがって、０
［Ｖ］に維持した共通電極２１３を介してネマティック
液晶層５０１に印加される電圧は、どの個別電極の位置
においても交番電圧化され、ネマティック液晶層５０１
に直流成分が加わることはない。また、ネマティック液
晶は実効値応答のため第１の信号電極７１１側には、実
効値で常時Ｖ１[Ｖ]が印加され、第２の信号電極７１３
には、Ｖ２[Ｖ]の電圧が印加され、さらに第１の集電極
７０１で分割された電位が各個別電極に印加されると考
えれば良い。
【００４６】次に前記集電極に発生する位相分布につい
て説明する。図１６に液晶にＢＬ００７（メルク・ジャ
パン社製：商品名）を使用してプレティルト角を１度に
設定したときの液晶に印加する電圧［Ｖｒｍｓ］と相対
位相差Δとの関係のグラフを示す。特性曲線１７１１は
１．５〜２［Ｖ］近傍で直線近似領域１７０１を持つこ
とがわかる。液晶層の厚さｄを３０［μｍ］とし、波長
λを１５５０［ｎｍ］とした時を考える。なお、相対位
相差Δは、実効複屈折率をΔｎとおいて、 Δ＝Δｎ・ｄ／λ （６） で定義する。図１６の相対位相差Δの直線近似領域１７
０１から、λ＝１５５０ｎｍにおいて直線可変調範囲１
７０５が波長λで２波長以上、つまり位相で４π程度取
れることがわかる。このように、プレティルト角によっ
て異常光屈折率の直線近似ができると同時にそのプレテ
ィルト角の範囲内における、直線近似領域１７０１内で
動作する動作電圧範囲１７０３以内の電圧印加すれば、
第１の複合電極２１１ａの第１の活性領域６７１に、各
個別電極の位置に比例する位相分布を実現することがで
きる。
て説明する。図１６に液晶にＢＬ００７（メルク・ジャ
パン社製：商品名）を使用してプレティルト角を１度に
設定したときの液晶に印加する電圧［Ｖｒｍｓ］と相対
位相差Δとの関係のグラフを示す。特性曲線１７１１は
１．５〜２［Ｖ］近傍で直線近似領域１７０１を持つこ
とがわかる。液晶層の厚さｄを３０［μｍ］とし、波長
λを１５５０［ｎｍ］とした時を考える。なお、相対位
相差Δは、実効複屈折率をΔｎとおいて、 Δ＝Δｎ・ｄ／λ （６） で定義する。図１６の相対位相差Δの直線近似領域１７
０１から、λ＝１５５０ｎｍにおいて直線可変調範囲１
７０５が波長λで２波長以上、つまり位相で４π程度取
れることがわかる。このように、プレティルト角によっ
て異常光屈折率の直線近似ができると同時にそのプレテ
ィルト角の範囲内における、直線近似領域１７０１内で
動作する動作電圧範囲１７０３以内の電圧印加すれば、
第１の複合電極２１１ａの第１の活性領域６７１に、各
個別電極の位置に比例する位相分布を実現することがで
きる。
【００４７】次に、先の駆動方法を用いて、前記第１の
複合電極２１１ａを持つ液晶ビーム偏向器１０１で任意
の偏向角を実現する具体的な方法を図１７を用いて説明
する。この場合、要素格子のピッチをＰ0とし、最大偏
向角θmaxを ｔａｎθmax＝λ／Ｐ0 （７） と定義する。このときのθmaxの位相変調曲線２００１
のときの最大位相変調量は、要素格子のピッチＰ0の距
離で一波長分つまり２πとなる。前記第１の複合電極２
１１ａの場合、第１、第２の信号電極の位置が予め決め
られているので、位相を変えるために任意の電極位置
で、２πだけのリセットを掛けることが不可能である。
そこで、所定の位置でリセットを掛けるために、まずθ
maxより少し小さい角度θpを高次光の発生無く振るため
に、θpの位相変調曲線２００３においては、λ〜２λ
の間でリセットを掛ける必要がある。このように、第１
の複合電極２１１ａを用いて特定の偏光成分の光を所定
の偏向角に制御するためには、所定の要素格子の内、位
相変調量がλ以上２λ未満に入る要素格子毎にリセット
を掛ける駆動方法を用いてなくてはならない。
複合電極２１１ａを持つ液晶ビーム偏向器１０１で任意
の偏向角を実現する具体的な方法を図１７を用いて説明
する。この場合、要素格子のピッチをＰ0とし、最大偏
向角θmaxを ｔａｎθmax＝λ／Ｐ0 （７） と定義する。このときのθmaxの位相変調曲線２００１
のときの最大位相変調量は、要素格子のピッチＰ0の距
離で一波長分つまり２πとなる。前記第１の複合電極２
１１ａの場合、第１、第２の信号電極の位置が予め決め
られているので、位相を変えるために任意の電極位置
で、２πだけのリセットを掛けることが不可能である。
そこで、所定の位置でリセットを掛けるために、まずθ
maxより少し小さい角度θpを高次光の発生無く振るため
に、θpの位相変調曲線２００３においては、λ〜２λ
の間でリセットを掛ける必要がある。このように、第１
の複合電極２１１ａを用いて特定の偏光成分の光を所定
の偏向角に制御するためには、所定の要素格子の内、位
相変調量がλ以上２λ未満に入る要素格子毎にリセット
を掛ける駆動方法を用いてなくてはならない。
【００４８】次に前記第１の複合電極２１１ａを持った
液晶ビーム偏向器１０１の別の駆動方法について説明す
る。図１８は、一つの要素格子に配置した信号電極端子
への波形印加期間を示した図である。この駆動方法にお
いては、１フレームを期間１と期間２に分けて駆動す
る。具体的には、ネマティック液晶層５０１の劣化を防
ぐため、平均値が０となるような交番電圧の駆動信号２
１０１を第１の信号電極７１１に印加し、第２の信号電
極７１３を共通電極２１３と同電位となるように０
［Ｖ］とする期間１と、第２の信号電極７１３に交番電
圧の駆動信号２１０１を印加し、第１の信号電極７１１
を共通電極２１３と同電位となるように０［Ｖ］とする
期間２を交互に設けた駆動方法である。このような駆動
方法を用いることで、期間１と期間２を足した１フレー
ムの要素格子に生じる液晶電位分布は、それぞれの期間
の実効値の和となる。期間１および期間２の印加波形
は、任意で良く、例えば電圧の異なる２つの波形を印加
できる。また、パルス幅変調により、実効値を制御した
波形でも良い。さらに、必要に応じて共通電極にバイア
ス交流電圧を印加する期間を期間１および期間２と別に
設けても良い。
液晶ビーム偏向器１０１の別の駆動方法について説明す
る。図１８は、一つの要素格子に配置した信号電極端子
への波形印加期間を示した図である。この駆動方法にお
いては、１フレームを期間１と期間２に分けて駆動す
る。具体的には、ネマティック液晶層５０１の劣化を防
ぐため、平均値が０となるような交番電圧の駆動信号２
１０１を第１の信号電極７１１に印加し、第２の信号電
極７１３を共通電極２１３と同電位となるように０
［Ｖ］とする期間１と、第２の信号電極７１３に交番電
圧の駆動信号２１０１を印加し、第１の信号電極７１１
を共通電極２１３と同電位となるように０［Ｖ］とする
期間２を交互に設けた駆動方法である。このような駆動
方法を用いることで、期間１と期間２を足した１フレー
ムの要素格子に生じる液晶電位分布は、それぞれの期間
の実効値の和となる。期間１および期間２の印加波形
は、任意で良く、例えば電圧の異なる２つの波形を印加
できる。また、パルス幅変調により、実効値を制御した
波形でも良い。さらに、必要に応じて共通電極にバイア
ス交流電圧を印加する期間を期間１および期間２と別に
設けても良い。
【００４９】次にブレーズド型回折格子を形成するため
の複合電極２１１の他の構造について図８を用いて詳細
に説明する。先に説明した第１の複合電極２１１ａ（図
７）の構造に加えて第２の複合電極２１１ｂは、第１の
活性領域６７１の外部で複数の個別電極の群の両端に集
電極を配する構成を採用する。図８においては、第１の
活性領域６７１の外部で第１の集電極の個別電極を介し
て対向する位置に第３の集電極８０１を、第２の集電極
７０３と個別電極を介して対向する位置に第４の集電極
８０３を配する。さらに、第３の集電極８０１はＭｏや
Ａｇ合金などの低抵抗金属材料からなる第５の信号電極
８１１と第６の信号電極８１３に接続し、第４の集電極
８０３は第７の信号電極８１５と第８の信号電極８１７
に接続している。
の複合電極２１１の他の構造について図８を用いて詳細
に説明する。先に説明した第１の複合電極２１１ａ（図
７）の構造に加えて第２の複合電極２１１ｂは、第１の
活性領域６７１の外部で複数の個別電極の群の両端に集
電極を配する構成を採用する。図８においては、第１の
活性領域６７１の外部で第１の集電極の個別電極を介し
て対向する位置に第３の集電極８０１を、第２の集電極
７０３と個別電極を介して対向する位置に第４の集電極
８０３を配する。さらに、第３の集電極８０１はＭｏや
Ａｇ合金などの低抵抗金属材料からなる第５の信号電極
８１１と第６の信号電極８１３に接続し、第４の集電極
８０３は第７の信号電極８１５と第８の信号電極８１７
に接続している。
【００５０】この第２の複合電極構造では第１の信号電
極７１１と第５の信号電極８１１、第２の信号電極７１
３と第６の信号電極８１３、第３の信号電極７１５と第
７の信号電極８１５、および第４の信号電極７１７と第
８の信号電極８１７のペアは外部で短絡して駆動する。
なお、第２の複合電極２１１ｂを用いた液晶ビーム偏向
器の駆動方法は、先に説明した駆動方法をそのまま適用
することができる。
極７１１と第５の信号電極８１１、第２の信号電極７１
３と第６の信号電極８１３、第３の信号電極７１５と第
７の信号電極８１５、および第４の信号電極７１７と第
８の信号電極８１７のペアは外部で短絡して駆動する。
なお、第２の複合電極２１１ｂを用いた液晶ビーム偏向
器の駆動方法は、先に説明した駆動方法をそのまま適用
することができる。
【００５１】図８に示した液晶ビーム偏向器を形成する
ための第２の複合電極２１１ｂの構造は、個別電極が細
くまた長くした場合などに、ネマティック液晶層の駆動
周波数でのインピーダンスに比較して個別電極のインピ
ーダンスが、無視できなくなる程大きくなる場合に特に
有効である。
ための第２の複合電極２１１ｂの構造は、個別電極が細
くまた長くした場合などに、ネマティック液晶層の駆動
周波数でのインピーダンスに比較して個別電極のインピ
ーダンスが、無視できなくなる程大きくなる場合に特に
有効である。
【００５２】次に高速応答が必要な応用の場合に特に有
効である他の構成の第３の複合電極について説明する。
図９はブレーズド型回折格子を実現するための第１の活
性領域６７１と第３の複合電極２１１ｃの関係を示す平
面図である。図９において第３の複合電極２１１ｃは、
複合電極を構成するＩＴＯなどの透明導電膜により形成
した第１のストライブ電極６２１から第Ｎの個別電極６
４０（便宜上Ｎ＝２０としている）により形成してい
る。
効である他の構成の第３の複合電極について説明する。
図９はブレーズド型回折格子を実現するための第１の活
性領域６７１と第３の複合電極２１１ｃの関係を示す平
面図である。図９において第３の複合電極２１１ｃは、
複合電極を構成するＩＴＯなどの透明導電膜により形成
した第１のストライブ電極６２１から第Ｎの個別電極６
４０（便宜上Ｎ＝２０としている）により形成してい
る。
【００５３】ビーム偏向を行なうためのブレーズド型回
折格子を第１の活性領域６７１に実現するために第３の
複合電極２１１ｃには所定の電圧をそれぞれの個別電極
６２１〜６４０に印加する必要がある。電圧パターンへ
の印加手段は、第１の個別電極６２１から第Ｎの個別電
極６４０を図９に示すように別々に形成して各個別電極
を独立にＩＣなどの駆動回路で駆動して、各個別電極に
段階的な電位差を生じさせる。
折格子を第１の活性領域６７１に実現するために第３の
複合電極２１１ｃには所定の電圧をそれぞれの個別電極
６２１〜６４０に印加する必要がある。電圧パターンへ
の印加手段は、第１の個別電極６２１から第Ｎの個別電
極６４０を図９に示すように別々に形成して各個別電極
を独立にＩＣなどの駆動回路で駆動して、各個別電極に
段階的な電位差を生じさせる。
【００５４】その第３の複合電極２１１ｃを用いた液晶
ビーム偏向器１０１を用いて任意の偏向角を実現する方
法を図１９を用いて説明する。第３の複合電極２１１ｃ
においては、それぞれの個別電極は独立に直接駆動回路
により任意の電圧を印加できる。したがって、可変調量
が最小で２π（一波長）まで取れる場合、任意の偏向角
を実現することが可能となる。例えば、第１の位相変調
波形１９０１を、第１の活性領域６７１に実現するよう
な電圧を各個別電極に印加したとき、偏向角θ1は、 ｔａｎθ1＝λ／Ｐ1 （８） で与えられる値を取る。ここで、λは一波長分の相対位
相差を示す。また、ｘ軸方向を個別電極に直交する方向
とした。本構成を用いることで、所定の個別電極を束ね
たピッチＰ1において、位相を一波長分リセットするこ
とにより、回折効率を１００パーセントに近づけること
が可能となる。次に、第２の位相変調波形１９０３を、
第１の活性領域６７１に実現するような電圧を各個別電
極に印加したとき、偏向角θ2は、 ｔａｎθ2＝λ／Ｐ2 （９） で与えられる値を取る。このように、位相をリセットす
る所定のピッチＰ1を変更することで、任意の偏向角θ
を容易に実現することが可能となる。
ビーム偏向器１０１を用いて任意の偏向角を実現する方
法を図１９を用いて説明する。第３の複合電極２１１ｃ
においては、それぞれの個別電極は独立に直接駆動回路
により任意の電圧を印加できる。したがって、可変調量
が最小で２π（一波長）まで取れる場合、任意の偏向角
を実現することが可能となる。例えば、第１の位相変調
波形１９０１を、第１の活性領域６７１に実現するよう
な電圧を各個別電極に印加したとき、偏向角θ1は、 ｔａｎθ1＝λ／Ｐ1 （８） で与えられる値を取る。ここで、λは一波長分の相対位
相差を示す。また、ｘ軸方向を個別電極に直交する方向
とした。本構成を用いることで、所定の個別電極を束ね
たピッチＰ1において、位相を一波長分リセットするこ
とにより、回折効率を１００パーセントに近づけること
が可能となる。次に、第２の位相変調波形１９０３を、
第１の活性領域６７１に実現するような電圧を各個別電
極に印加したとき、偏向角θ2は、 ｔａｎθ2＝λ／Ｐ2 （９） で与えられる値を取る。このように、位相をリセットす
る所定のピッチＰ1を変更することで、任意の偏向角θ
を容易に実現することが可能となる。
【００５５】さらに、第３の複合電極２１１ｃを用いた
液晶ビーム偏向器１０１の場合、例えば、図１６に示す
直線近似領域１７０１だけでなく、特性曲線１７１１の
全域を利用することが可能となり、液晶セルの厚みを薄
くして高速応答化をする上で有利である。これは、それ
ぞれの個別電極に任意の電圧を印加できるため特性曲線
１７１１の非線形性を印加電圧の重み付けにより吸収す
ることが可能なためである。
液晶ビーム偏向器１０１の場合、例えば、図１６に示す
直線近似領域１７０１だけでなく、特性曲線１７１１の
全域を利用することが可能となり、液晶セルの厚みを薄
くして高速応答化をする上で有利である。これは、それ
ぞれの個別電極に任意の電圧を印加できるため特性曲線
１７１１の非線形性を印加電圧の重み付けにより吸収す
ることが可能なためである。
【００５６】最後に本発明の液晶可変波長フィルタ装置
１３０を実際の光ファイバ通信でよく用いられるコリメ
ータ間に配置した場合のモジュール構成３２０を図２０
を用いて説明する。図２０では基本構成を示した図１の
側面部から見た様子を示す。本発明の液晶可変波長フィ
ルタ装置１３０は、第１の液晶ビーム偏向器１０１と第
２の液晶ビーム偏向器１０３との間に所定の角度αだけ
傾けて誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタ１１１
を第１のウェッジプリズム１２１と第２のウェッジプリ
ズム１２３とで挟持することにより構成している。第１
の液晶ビーム偏向器１０１には第１の駆動装置１４１を
接続し、第２の液晶ビーム偏向器１０３には第２の駆動
装置１４３を接続する。
１３０を実際の光ファイバ通信でよく用いられるコリメ
ータ間に配置した場合のモジュール構成３２０を図２０
を用いて説明する。図２０では基本構成を示した図１の
側面部から見た様子を示す。本発明の液晶可変波長フィ
ルタ装置１３０は、第１の液晶ビーム偏向器１０１と第
２の液晶ビーム偏向器１０３との間に所定の角度αだけ
傾けて誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタ１１１
を第１のウェッジプリズム１２１と第２のウェッジプリ
ズム１２３とで挟持することにより構成している。第１
の液晶ビーム偏向器１０１には第１の駆動装置１４１を
接続し、第２の液晶ビーム偏向器１０３には第２の駆動
装置１４３を接続する。
【００５７】まず、入力Ａに入力光１７１を入射するこ
とを考える。図２０には明示しないが入力光１７１は、
光ファイバから出射した光をコリメータで平行光とした
光とする。入力光１７１は、第１の偏光分離器１３１に
対するＰ偏光となる第１の直線偏光１０４と第１の偏光
分離器１３１に対するＳ偏光となる第２の直線偏光１０
５とに分けて考える。以降は、第１の偏光分離器１３１
に対するＰ偏光を図面上、垂直の矢印で示し、第１の偏
光分離器１３１に対するＳ偏光を図面上、黒丸で示すこ
とにする。
とを考える。図２０には明示しないが入力光１７１は、
光ファイバから出射した光をコリメータで平行光とした
光とする。入力光１７１は、第１の偏光分離器１３１に
対するＰ偏光となる第１の直線偏光１０４と第１の偏光
分離器１３１に対するＳ偏光となる第２の直線偏光１０
５とに分けて考える。以降は、第１の偏光分離器１３１
に対するＰ偏光を図面上、垂直の矢印で示し、第１の偏
光分離器１３１に対するＳ偏光を図面上、黒丸で示すこ
とにする。
【００５８】第１の偏光分離器１３１に入射した第１の
直線偏光１０４は、Ｐ偏光のため第１の偏光分離器１３
１を透過する。次に第１の半波長板１８１によって方位
角が９０°回転し、第１の偏光分離器１３１に対するＳ
偏光と同一方向に振動する偏光に変換される。さらに、
第１の液晶ビーム偏向器１０１の第１の活性領域１４５
を通りバンドパスフィルタ１１１に達する。ここで、第
１の液晶ビーム偏向器１０１および第２の液晶ビーム偏
向器１０３の配向膜のラビング方向を、入射偏光と平行
になるように配向処理しておく。つぎに第１の直線偏光
１０４の内、第１の液晶ビーム偏向器１０１で入射角が
選択されバンドパスフィルタ１１１を透過する成分は、
第２の液晶ビーム偏向器１０３で、バンドパスフィルタ
１１１への入射偏向角と逆方向に偏向される。つまり、
第１の液晶ビーム偏向器１０１が＋θだけ偏向した場
合、第２の液晶ビーム偏向器１０３では、−θだけ偏向
する。第２の液晶ビーム偏向器１０３を出射した光は、
第２の半波長板１８３によって方位角を９０°回転し第
２の偏光分離器１３３に対するＰ偏光に変換され第３の
直線偏光１１３として出力Ｂから出射する。
直線偏光１０４は、Ｐ偏光のため第１の偏光分離器１３
１を透過する。次に第１の半波長板１８１によって方位
角が９０°回転し、第１の偏光分離器１３１に対するＳ
偏光と同一方向に振動する偏光に変換される。さらに、
第１の液晶ビーム偏向器１０１の第１の活性領域１４５
を通りバンドパスフィルタ１１１に達する。ここで、第
１の液晶ビーム偏向器１０１および第２の液晶ビーム偏
向器１０３の配向膜のラビング方向を、入射偏光と平行
になるように配向処理しておく。つぎに第１の直線偏光
１０４の内、第１の液晶ビーム偏向器１０１で入射角が
選択されバンドパスフィルタ１１１を透過する成分は、
第２の液晶ビーム偏向器１０３で、バンドパスフィルタ
１１１への入射偏向角と逆方向に偏向される。つまり、
第１の液晶ビーム偏向器１０１が＋θだけ偏向した場
合、第２の液晶ビーム偏向器１０３では、−θだけ偏向
する。第２の液晶ビーム偏向器１０３を出射した光は、
第２の半波長板１８３によって方位角を９０°回転し第
２の偏光分離器１３３に対するＰ偏光に変換され第３の
直線偏光１１３として出力Ｂから出射する。
【００５９】一方、入力Ａに入った第２の直線偏光１０
５は、Ｓ偏光のため第１の偏光分離器１３１で直角に向
きを変えて、第１の全反射ミラー１２５に入射し、更
に、直角に向きを変えてＳ偏光のまま、第１の液晶ビー
ム偏向器１０１の第２の活性領域１４７を通りバンドパ
スフィルタ１１１に達する。ここで、第１の液晶ビーム
偏向器１０１および第２の液晶ビーム偏向器１０３の配
向膜のラビング方向を、入射偏光と平行になるように配
向処理しておく。つぎに第２の直線偏光１０５の内、第
１の液晶ビーム偏向器１０１で入射角を選択されバンド
パスフィルタ１１１を透過する成分は、第２の液晶ビー
ム偏向器１０３で、バンドパスフィルタ１１１への入射
偏向角と逆方向に偏向される。
５は、Ｓ偏光のため第１の偏光分離器１３１で直角に向
きを変えて、第１の全反射ミラー１２５に入射し、更
に、直角に向きを変えてＳ偏光のまま、第１の液晶ビー
ム偏向器１０１の第２の活性領域１４７を通りバンドパ
スフィルタ１１１に達する。ここで、第１の液晶ビーム
偏向器１０１および第２の液晶ビーム偏向器１０３の配
向膜のラビング方向を、入射偏光と平行になるように配
向処理しておく。つぎに第２の直線偏光１０５の内、第
１の液晶ビーム偏向器１０１で入射角を選択されバンド
パスフィルタ１１１を透過する成分は、第２の液晶ビー
ム偏向器１０３で、バンドパスフィルタ１１１への入射
偏向角と逆方向に偏向される。
【００６０】つまり、第１の液晶ビーム偏向器１０１が
＋θだけ偏向した場合、第２の液晶ビーム偏向器１０３
では、−θだけ偏向する。第２の液晶ビーム偏向器１０
３を出射した光は、第２の全反射ミラー１２７で直角に
向きを変え、さらに第２の偏光分離機１３３でもう一度
直角に向きを変えて第４の直線偏光１１５として出力Ｂ
から出射する。２つの直線偏光１１３、１１５が合成さ
れた出力光１７３は、図示しないが必要に応じてコリメ
ータレンズを介して光ファイバと結合する。
＋θだけ偏向した場合、第２の液晶ビーム偏向器１０３
では、−θだけ偏向する。第２の液晶ビーム偏向器１０
３を出射した光は、第２の全反射ミラー１２７で直角に
向きを変え、さらに第２の偏光分離機１３３でもう一度
直角に向きを変えて第４の直線偏光１１５として出力Ｂ
から出射する。２つの直線偏光１１３、１１５が合成さ
れた出力光１７３は、図示しないが必要に応じてコリメ
ータレンズを介して光ファイバと結合する。
【００６１】このように、第１の活性領域１４５と第２
の活性領域１４７を通る光がバンドパスフィルタ１１１
と交差する点は、バンドパスフィルタ１１１上で異なっ
た点となる。そこで、バンドパスフィルタ１１１の反射
および透過特性は、面内でばらつくことが多いため、第
１の液晶ビーム偏向器１０１および第２の液晶ビーム偏
向器１０３の複合電極は、例えば、図１０に示す第４の
複合電極ように、２領域に分割し、駆動回路により独立
に制御する機能を付加することが望ましい。
の活性領域１４７を通る光がバンドパスフィルタ１１１
と交差する点は、バンドパスフィルタ１１１上で異なっ
た点となる。そこで、バンドパスフィルタ１１１の反射
および透過特性は、面内でばらつくことが多いため、第
１の液晶ビーム偏向器１０１および第２の液晶ビーム偏
向器１０３の複合電極は、例えば、図１０に示す第４の
複合電極ように、２領域に分割し、駆動回路により独立
に制御する機能を付加することが望ましい。
【００６２】図１０は、第１の活性領域６７１と第２の
活性領域６７３を有する第４の複合電極２１１ｄの平面
図である。第１の活性領域６７１と第２の活性領域６７
３とを、独立に制御するため、この第４の複合電極２１
１ｄにおいては、図７で示した第１の複合電極２１１ａ
を２つ平面内に配置した構造としている。第１の活性領
域６７１は、前記第１の複合電極２１１ａの通りであ
り、第４の複合電極構造は、第２の活性領域６７３に、
第３の要素格子９５１と第４の要素格子９６１を有す
る。その第３の要素格子９５１は駆動波形を印加するた
めの第９の信号電極９１１と第１０の信号電極９１３
を、さらに第４の要素格子９６１は第１１の信号電極９
１５と第１２の信号電極９１７を有する。なお、第４の
複合電極２１１ｄでは、説明を簡単にするため第１およ
び第２の活性領域６７１、６７３を構成する要素格子は
それぞれ２つとして説明したが、仕様に応じて要素格子
の数を増やしても構わない。以上の説明の如く、本構成
の第４の複合電極２１１ｄは、液晶可変波長フィルタ装
置への入力を分割して制御したい場合に有効な構造であ
る。
活性領域６７３を有する第４の複合電極２１１ｄの平面
図である。第１の活性領域６７１と第２の活性領域６７
３とを、独立に制御するため、この第４の複合電極２１
１ｄにおいては、図７で示した第１の複合電極２１１ａ
を２つ平面内に配置した構造としている。第１の活性領
域６７１は、前記第１の複合電極２１１ａの通りであ
り、第４の複合電極構造は、第２の活性領域６７３に、
第３の要素格子９５１と第４の要素格子９６１を有す
る。その第３の要素格子９５１は駆動波形を印加するた
めの第９の信号電極９１１と第１０の信号電極９１３
を、さらに第４の要素格子９６１は第１１の信号電極９
１５と第１２の信号電極９１７を有する。なお、第４の
複合電極２１１ｄでは、説明を簡単にするため第１およ
び第２の活性領域６７１、６７３を構成する要素格子は
それぞれ２つとして説明したが、仕様に応じて要素格子
の数を増やしても構わない。以上の説明の如く、本構成
の第４の複合電極２１１ｄは、液晶可変波長フィルタ装
置への入力を分割して制御したい場合に有効な構造であ
る。
【００６３】以上、液晶ビーム偏向器へ入射した特定の
偏光成分の光を直線偏光成分とし、その成分の光の利用
効率を高くした場合について説明したが、他の成分の光
であっても本発明の構成を適用できることは云うまでも
ない。
偏光成分の光を直線偏光成分とし、その成分の光の利用
効率を高くした場合について説明したが、他の成分の光
であっても本発明の構成を適用できることは云うまでも
ない。
【００６４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の液晶可変波長フィルタ装置において、従来の液晶を用
いたチューナブルフィルタで実現できなかった透過帯域
に近いストップバンドの高アイソレーション特性と平坦
な透過帯域特性を有し、仕様に応じた理想特性を有する
任意のフィルタを透過および反射特性を実現するために
用いることが可能となり、しかも単純な構造で、駆動に
おいても単純に制御可能な光ファイバ通信に適する可変
波長フィルタ装置を実現することができる。
の液晶可変波長フィルタ装置において、従来の液晶を用
いたチューナブルフィルタで実現できなかった透過帯域
に近いストップバンドの高アイソレーション特性と平坦
な透過帯域特性を有し、仕様に応じた理想特性を有する
任意のフィルタを透過および反射特性を実現するために
用いることが可能となり、しかも単純な構造で、駆動に
おいても単純に制御可能な光ファイバ通信に適する可変
波長フィルタ装置を実現することができる。
【００６５】また、本発明の液晶可変波長フィルタ装置
への入射直線偏光と出射直線偏光とを平行に保つこと
は、入射光および出射光が光ファイバとコリメータとで
構成される微小光学系への光結合係数を大きく保ち、結
合損失を最小に押えることができるため有効である。
への入射直線偏光と出射直線偏光とを平行に保つこと
は、入射光および出射光が光ファイバとコリメータとで
構成される微小光学系への光結合係数を大きく保ち、結
合損失を最小に押えることができるため有効である。
【００６６】なお、本発明の範囲はここに述べる装置に
より限定されないで、自由空間光通信やその他の光信号
処理システムに適用するための液晶可変波長フィルタ装
置への応用も可能である。
より限定されないで、自由空間光通信やその他の光信号
処理システムに適用するための液晶可変波長フィルタ装
置への応用も可能である。
【図１】本発明の実施形態における液晶可変波長フィル
タ装置を示す模式断面図である。
タ装置を示す模式断面図である。
【図２】本発明の実施形態における液晶可変波長フィル
タ装置の第１の液晶ビーム偏向器とバンドパスフィルタ
付近の要部拡大である。
タ装置の第１の液晶ビーム偏向器とバンドパスフィルタ
付近の要部拡大である。
【図３】本発明の実施形態における液晶可変波長フィル
タ装置の透過特性を示すグラフである。
タ装置の透過特性を示すグラフである。
【図４】本発明の実施形態における液晶可変波長フィル
タ装置の中心波長とバンドパスフィルタの入射角の関係
を示す特性図である。
タ装置の中心波長とバンドパスフィルタの入射角の関係
を示す特性図である。
【図５】本発明の実施形態におけるバンドパスフィルタ
からみてＰ偏光となる場合の液晶ビーム偏向器の断面図
である。
からみてＰ偏光となる場合の液晶ビーム偏向器の断面図
である。
【図６】本発明の実施形態におけるバンドパスフィルタ
からみてＳ偏光となる場合の液晶ビーム偏向器の断面図
である。
からみてＳ偏光となる場合の液晶ビーム偏向器の断面図
である。
【図７】本発明の実施形態における液晶ビーム偏向器の
第１の複合電極の構造を示す模式平面図である。
第１の複合電極の構造を示す模式平面図である。
【図８】本発明の実施形態における液晶ビーム偏向器の
第２の複合電極の構造を示す模式平面図である。
第２の複合電極の構造を示す模式平面図である。
【図９】本発明の実施形態における液晶ビーム偏向器の
第３の複合電極の構造を示す模式平面図である。
第３の複合電極の構造を示す模式平面図である。
【図１０】本発明の実施形態における液晶ビーム偏向器
の第４の複合電極の構造を示す模式平面図である。
の第４の複合電極の構造を示す模式平面図である。
【図１１】本発明の実施形態における液晶ビーム偏向器
の基本原理を示す模式図である。
の基本原理を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施形態における液晶ビーム偏向器
の動作原理を示す断面図である。
の動作原理を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施形態における液晶素子の電圧−
実効複屈折特性の関係を示すグラフである。
実効複屈折特性の関係を示すグラフである。
【図１４】本発明の実施形態における液晶可変波長フィ
ルタ装置の駆動波形を説明する模式図である。
ルタ装置の駆動波形を説明する模式図である。
【図１５】本発明の実施形態における液晶ビーム偏向器
の電位分布を示す図である。
の電位分布を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態における液晶素子の電圧−
相対位相差特性の関係を示すグラフである。
相対位相差特性の関係を示すグラフである。
【図１７】本発明の実施形態における液晶ビーム偏向器
の複合電極位置と位相分布の関係を示す模式図である。
の複合電極位置と位相分布の関係を示す模式図である。
【図１８】本発明の実施形態における液晶可変波長フィ
ルタ装置の他の駆動波形を示す模式図である。
ルタ装置の他の駆動波形を示す模式図である。
【図１９】本発明の実施形態における液晶ビーム偏向器
の第３の複合電極における位相分布を説明する模式図で
ある。
の第３の複合電極における位相分布を説明する模式図で
ある。
【図２０】本発明の実施形態における液晶可変波長フィ
ルタ装置のモジュール構成示す模式断面図である。
ルタ装置のモジュール構成示す模式断面図である。
【図２１】従来例における液晶可変波長フィルタ装置の
基本構造を示す模式断面図である。
基本構造を示す模式断面図である。
【図２２】従来例における液晶可変波長フィルタ装置の
透過率特性と理想特性を比較するための特性図である。
透過率特性と理想特性を比較するための特性図である。
１０１ 第１の液晶ビーム偏向器
１０３ 第２の液晶ビーム偏向器
１１１ バンドパスフィルタ
１２１ 第１のウェッジプリズム
１２３ 第２のウェッジプリズム
１３０ 液晶可変波長フィルタ装置
１４１ 第１の駆動装置
１４３ 第２の駆動装置
１５１ 入射光
１５３ 第１の出射光
１５５ 第２の出射光
１５７ 第３の出射光
１６１ 第１の経路
１６３ 第２の経路
１６５ 第３の経路
２０１ 第１の透明基板
２０３ 第２の透明基板
２０７ ダイレクタ
２０９ ティルト角
２１１ 複合電極
２１３ 共通電極
５０１ ネマティック液晶層
６２１．．．６４０ 個別電極
７２１．．．７４０ 個別電極
７５１ 第１の要素格子
７６１ 第２の要素格子
９５１ 第３の要素格子
９６１ 第４の要素格子
Claims (10)
- 【請求項１】 液晶を用いて入射光の所定の波長を選択
できる液晶可変波長フィルタ装置において、平行ストラ
イプ状に配した透明導電体からなる複数の個別電極を有
する第１の透明基板と、透明導電体からなる共通電極を
有する第２の透明基板との間に挟持した液晶層を備え、
該第１の透明基板上に形成された各個別電極に所定の電
圧を印加することにより液晶層に屈折率の変調を生じさ
せるように構成した２つの液晶ビーム偏向器と、該２つ
の液晶ビーム偏向器の間にバンドパスフィルタを有する
ことを特徴とする液晶可変波長フィルタ装置。 - 【請求項２】 前記バンドパスフィルタが、高屈折率層
と低屈折率層を交互に積層した誘電体多層膜であること
を特徴とする請求項１に記載の液晶可変波長フィルタ装
置。 - 【請求項３】 前記複数の個別電極は、複数の群にまと
められ、各群内における各複数の個別電極を共通の集電
極で接続するとともに、その集電極の両端に一対の信号
電極を接続することを特徴とする請求項１または２に記
載の液晶可変波長フィルタ装置。 - 【請求項４】 前記集電極が、前記複数の個別電極と同
じ材料で形成されていることを特徴とする請求項３に記
載の液晶可変波長フィルタ装置。 - 【請求項５】 前記２つの液晶ビーム偏向器のそれぞれ
の液晶層をほぼ平行となるように配置し、前記バンドパ
スフィルタを該２つの液晶ビーム偏向器に対して所定の
角度傾けて配置することを特徴とする請求項１から４の
いずれか１に記載の液晶可変波長フィルタ装置。 - 【請求項６】 前記２つの液晶ビーム偏向器は、その一
方の液晶ビーム偏向器へ入射した特定の偏光成分の光を
所定の角度θ変化させるとともに、他方の液晶ビーム偏
向器で角度−θ変化させて、前記液晶可変波長フィルタ
装置への入射光と出射光を平行光に保つ機能を有するこ
とを特徴とする請求項１から５のいずれか１に記載の液
晶可変波長フィルタ装置。 - 【請求項７】 請求項３記載の液晶可変波長フィルタ装
置の駆動方法であって、少なくとも１つの前記群に配し
た一対の信号電極に、それぞれ異なる電圧の駆動波形を
印加することを特徴とする液晶可変波長フィルタ装置の
駆動方法。 - 【請求項８】 請求項３記載の液晶可変波長フィルタ装
置の駆動方法であって、少なくとも１つの前記群に配し
た一対の信号電極の一方の信号電極に交番電圧を印加
し、他方の信号電極を０［V］とする期間と、該他方の
信号電極に交番電圧を印加し、該一方の信号電極を０
［V］とする期間を交互に設けることを特徴とする液晶
可変波長フィルタ装置の駆動方法。 - 【請求項９】 前記交番電圧が、パルス幅変調した電圧
であることを特徴とする請求項８に記載の液晶可変波長
フィルタ装置の駆動方法。 - 【請求項１０】 前記共通電極側から前記液晶層に交流
バイアスを印加する期間を設けることを特徴とする請求
項７から９のいずれか１に記載の液晶可変波長フィルタ
装置の駆動方法。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006267907A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Ricoh Co Ltd | 光偏向素子・画像表示装置 |
| JP2008122856A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Citizen Holdings Co Ltd | 液晶光変調素子、液晶光変調装置、および液晶光変調素子の駆動方法 |
| KR20150038418A (ko) * | 2012-07-27 | 2015-04-08 | 시리얼 테크놀로지즈 에스.에이. | 경사 입사각을 위한 편광 격자 |
| KR20170084951A (ko) * | 2016-01-13 | 2017-07-21 | 삼성전자주식회사 | 광 편향기 및 디스플레이 장치 |
| WO2022270298A1 (ja) * | 2021-06-23 | 2022-12-29 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 光学装置 |
| WO2022270444A1 (ja) * | 2021-06-22 | 2022-12-29 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 照明装置 |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070013873A9 (en) * | 2004-04-29 | 2007-01-18 | Jacobson Joseph M | Low cost portable computing device |
| US7646392B2 (en) * | 2006-05-03 | 2010-01-12 | Research In Motion Limited | Dynamic theme color palette generation |
| FR2909193B1 (fr) * | 2006-11-28 | 2008-12-26 | Thales Sa | Procede d'evaluation de l'angle de pre-tilt dans une cellule a cristaux liquides. |
| WO2008068753A2 (en) * | 2006-12-04 | 2008-06-12 | Ben-Gurion University Of The Negev - Research And Development Authority | Polarization independent birefringent tunable filters |
| JP5514188B2 (ja) | 2008-04-03 | 2014-06-04 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 制御可能な光角度選択器 |
| CN101888280A (zh) * | 2009-05-13 | 2010-11-17 | 华为技术有限公司 | 波长选择装置及方法、波长复用设备 |
| US9065707B2 (en) * | 2011-09-15 | 2015-06-23 | Finisar Corporation | Polarization-independent LCOS device |
| US9709829B2 (en) * | 2011-11-18 | 2017-07-18 | Vuzix Corporation | Beam steering device |
| CN102520557B (zh) * | 2011-12-29 | 2014-05-28 | 西安空间无线电技术研究所 | 高效空间光-光纤动态耦合方法 |
| US9946134B2 (en) | 2012-08-24 | 2018-04-17 | Lumentum Operations Llc | Variable optical retarder |
| CN103869510A (zh) * | 2012-12-18 | 2014-06-18 | 福州高意通讯有限公司 | 一种可调滤波结构及滤波器 |
| US9552777B2 (en) * | 2013-05-10 | 2017-01-24 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Phase control backlight |
| US9588374B2 (en) | 2014-02-19 | 2017-03-07 | Lumentum Operations Llc | Reflective LC devices including thin film metal grating |
| EP3243103B1 (en) * | 2015-01-09 | 2020-04-29 | Essilor International | Liquid-crystal achromatic phase modulator |
| KR20180052356A (ko) | 2016-11-10 | 2018-05-18 | 삼성전자주식회사 | 액정 광 편향기 및 디스플레이 장치 |
| JP6719763B2 (ja) * | 2017-06-27 | 2020-07-08 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 高速光スイッチングエンジン |
| US10247865B2 (en) * | 2017-07-24 | 2019-04-02 | Viavi Solutions Inc. | Optical filter |
| US10690958B2 (en) * | 2017-10-18 | 2020-06-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Beam deflector and three-dimensional display device including the same |
| US10564504B2 (en) * | 2017-11-30 | 2020-02-18 | Palo Alto Research Center Incorporated | Liquid-crystal variable retarder using liquid crystal cells of differing thicknesses |
| US10983338B2 (en) | 2017-12-29 | 2021-04-20 | Palo Alto Research Center Incorporated | Exit-pupil expander used distribute light over a liquid-crystal variable retarder |
| US10663346B2 (en) | 2017-12-29 | 2020-05-26 | Palo Alto Research Center Incorporated | Method and apparatus for transforming uniformly or non-uniformly sampled interferograms to produce spectral data |
| WO2019187681A1 (ja) * | 2018-03-27 | 2019-10-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 光デバイスおよび光検出システム |
| CN109212690A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-01-15 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 单纤双向光组件及光模块 |
| CN109445024B (zh) * | 2018-12-22 | 2021-10-26 | 复旦大学 | 一种平顶带型的光学带通滤波器 |
| CN110441936B (zh) * | 2019-08-14 | 2022-05-13 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种滤波器、滤波装置、滤波器的驱动方法及其制备方法 |
| CN111221158A (zh) * | 2020-02-10 | 2020-06-02 | 浙江大学 | 对入射光偏振态不敏感的电可调滤光器 |
| KR20220169807A (ko) * | 2021-06-21 | 2022-12-28 | 삼성전자주식회사 | 광 편향기, 광 편향기의 구동방법 및 광 편향기 기반의 아이 트래킹 디바이스 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE786561A (fr) * | 1971-07-22 | 1973-01-22 | Siemens Ag | Reseau a diffraction |
| US4729641A (en) * | 1983-06-10 | 1988-03-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Functional optical element having a non-flat planar interface with variable-index medium |
| US5126869A (en) * | 1990-12-03 | 1992-06-30 | Raytheon Company | Two-dimensional, phased-array optical beam steerer |
| US5253033A (en) * | 1990-12-03 | 1993-10-12 | Raytheon Company | Laser radar system with phased-array beam steerer |
| US5093740A (en) * | 1991-02-28 | 1992-03-03 | Raytheon Company | Optical beam steerer having subaperture addressing |
| JPH0651113A (ja) * | 1992-04-15 | 1994-02-25 | Nec Corp | 光バンドパスフィルタモジュール |
| JPH06130339A (ja) | 1992-10-16 | 1994-05-13 | Fujitsu Ltd | チューナブル光学フィルタ |
| US5619355A (en) * | 1993-10-05 | 1997-04-08 | The Regents Of The University Of Colorado | Liquid crystal handedness switch and color filter |
| JP3540062B2 (ja) * | 1995-08-28 | 2004-07-07 | 富士通株式会社 | チューナブルフィルタモジュール |
| JPH0990247A (ja) * | 1995-09-27 | 1997-04-04 | Nec Eng Ltd | 狭帯域光フィルタモジュール |
| SE516183C2 (sv) * | 1995-10-26 | 2001-11-26 | Hoernell Internat Ab | Vätskekristallslutare |
| GB9616598D0 (en) * | 1996-08-07 | 1996-09-25 | Univ Cambridge Tech | Active holographic spectral equalizer |
| US6104446A (en) * | 1996-12-18 | 2000-08-15 | Blankenbecler; Richard | Color separation optical plate for use with LCD panels |
| JP3362696B2 (ja) * | 1999-04-05 | 2003-01-07 | 日本電気株式会社 | 波長可変光フィルタ |
| US6343866B1 (en) * | 2000-05-23 | 2002-02-05 | Fujitsu Limited | Optical apparatus which uses a virtually imaged phased array to produce chromatic dispersion |
| WO2001073504A1 (en) * | 2000-03-27 | 2001-10-04 | California Institute Of Technology | Adjustable liquid crystal blazed grating deflector |
| US20020159153A1 (en) * | 2001-04-30 | 2002-10-31 | Nishimura Ken A. | Tunable optical filter |
| US6529326B2 (en) * | 2001-06-13 | 2003-03-04 | Jds Uniphase Corporation | Tunable optical filter |
| US6522467B1 (en) * | 2001-09-21 | 2003-02-18 | Ac Photonics, Inc. | Polarization insensitive liquid crystal tunable filter |
| US20030133651A1 (en) * | 2002-01-16 | 2003-07-17 | Teraphase Technologies, Inc. | Filtering noise in optical signal transmission |
| US7087902B2 (en) * | 2002-04-19 | 2006-08-08 | Rensselaer Polytechnic Institute | Fresnel lens tomographic imaging |
| US7009680B2 (en) * | 2003-06-02 | 2006-03-07 | Xtellus Inc. | Narrow band tunable filter with integrated detector |
| US7057799B2 (en) * | 2003-05-03 | 2006-06-06 | Acceeze, Inc. | Tuning a narrow band filter for telecommunication applications with an acoustic optical tunable filter |
| US6992809B1 (en) * | 2005-02-02 | 2006-01-31 | Chemimage Corporation | Multi-conjugate liquid crystal tunable filter |
-
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- 2001-12-06 JP JP2001372449A patent/JP4382317B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006267907A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Ricoh Co Ltd | 光偏向素子・画像表示装置 |
| JP2008122856A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Citizen Holdings Co Ltd | 液晶光変調素子、液晶光変調装置、および液晶光変調素子の駆動方法 |
| US8310607B2 (en) | 2006-11-15 | 2012-11-13 | Citizen Holdings Co., Ltd. | Liquid crystal optical modulation element, liquid crystal optical modulation device and method for driving liquid crystal optical modulation element |
| KR20150038418A (ko) * | 2012-07-27 | 2015-04-08 | 시리얼 테크놀로지즈 에스.에이. | 경사 입사각을 위한 편광 격자 |
| KR102117138B1 (ko) | 2012-07-27 | 2020-06-01 | 시리얼 테크놀로지즈 에스.에이. | 경사 입사각을 위한 편광 격자 |
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