JP2003302604A - Magnetooptic optical switch - Google Patents

Magnetooptic optical switch

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JP2003302604A
JP2003302604A JP2002109735A JP2002109735A JP2003302604A JP 2003302604 A JP2003302604 A JP 2003302604A JP 2002109735 A JP2002109735 A JP 2002109735A JP 2002109735 A JP2002109735 A JP 2002109735A JP 2003302604 A JP2003302604 A JP 2003302604A
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JP
Japan
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polarization
optical path
birefringent element
optical
degrees
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Application number
JP2002109735A
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Japanese (ja)
Inventor
Shohei Abe
昇平 阿部
Naoko Ota
猶子 大田
Hideo Takeshita
秀生 竹下
Hiroaki Ono
博章 小野
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FDK Corp
Original Assignee
FDK Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make a device more small-sized on the whole by making the device not only small in diameter, but also short. <P>SOLUTION: A birefringent element 10 for polarized light demultiplexing, a birefringent element 12 for optical path shifting, and a birefringent element 14 for polarized wave multiplexing are arranged and polarized wave rotation control means 16 and 18 are interposed among the birefringent elements; and a 1-input port part composed of a single-core ferrule 29 and a lens 30 is installed at one end part of them and a 2-output port part composed of a two-core ferrule 34 and a common lens 36 is installed at the opposite-side end part. The polarized wave rotation control means comprise combinations of variable Faraday rotators 20 and 24 and 1/2-wavelength plates 21 and 22, and 25 and 26 and rotate one polarization direction by 90° by controlling applied magnetic fields. An optical path changing prism 38 which changes the angles of one or both light beams is interposed between the optical path shifting birefringent element and polarized wave multiplexing birefringent element and output ports are selected according to a differences in light beam direction. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信や光計測な
どの分野において、光をオン/オフ制御したり、光路切
り換えを行うための磁気光学式光スイッチに関し、更に
詳しく述べると、光スイッチ機能部内に光路補正プリズ
ムを挿入し、光ビームの角度シフトを利用して出力ポー
トを選択させるように構成し、それによって小型化を図
った磁気光学式光スイッチに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magneto-optical switch for controlling light on / off and switching an optical path in the fields of optical communication and optical measurement, and more specifically, an optical switch. The present invention relates to a magneto-optical switch that is miniaturized by inserting an optical path correction prism into a functional unit and using an angle shift of a light beam to select an output port.

【0002】[0002]

【従来の技術】光スイッチは、入力ポートからの入力光
を、異なる出力ポートの選択された任意の一つに出力す
るというような光路切り換え機能を有する光デバイスで
ある。1×2型(1入力・2出力)が最も基本的な形態
であるが、他2×2型(2入力・2出力)なども開発さ
れている。
2. Description of the Related Art An optical switch is an optical device having an optical path switching function of outputting input light from an input port to any one selected from different output ports. The 1 × 2 type (1 input / 2 outputs) is the most basic form, but other 2 × 2 types (2 inputs / 2 outputs) and the like have also been developed.

【0003】光通信用の光スイッチは、偏波無依存性で
あることが肝要であり、そのような要求を満たしうるも
のとして、例えば複数の複屈折素子、波長板、及びファ
ラデー回転子などの光学部品を配列して光スイッチ機能
部とし、該光スイッチ機能部の一方の端部に入力ポート
部を、他方の端部に出力ポート部を配置する構成がある
(例えば特開平5−61001号公報参照)。光スイッ
チ機能部は、永久磁石を機械的に移動することにより、
あるいは電磁的な手法により、印加する外部磁界を制御
し偏波方向を変化させることで光路の切り換えを実現し
ている。
An optical switch for optical communication is required to be polarization-independent, and it is possible to satisfy such requirements by, for example, a plurality of birefringent elements, a wave plate, and a Faraday rotator. There is a configuration in which optical components are arranged to form an optical switch function section, and an input port section is arranged at one end of the optical switch function section and an output port section is arranged at the other end (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-61001). See the bulletin). The optical switch function part mechanically moves the permanent magnet,
Alternatively, the optical path is switched by controlling the applied external magnetic field and changing the polarization direction by an electromagnetic method.

【0004】しかし、従来技術では、光スイッチ機能部
の端部に複数のポートを設置する場合、各ポートは1本
のファイバを有する単芯フェルールに対応して1個のレ
ンズが組み合わせられて構成されてた。つまり、各ファ
イバ毎に個別のレンズを組み合わせることによってコリ
メート結合をとっていた。そのため、ファイバ同士の間
隔として、レンズ径に見合う距離が必要であり、必然的
に光スイッチ機能部の各光部品を大きくしなければなら
ず、光スイッチの小型化並びに低廉化の障害となってい
た。
However, in the prior art, when a plurality of ports are installed at the end of the optical switch function section, each port is constructed by combining one lens corresponding to a single-core ferrule having one fiber. It was done. That is, collimate coupling is achieved by combining individual lenses for each fiber. Therefore, the distance between the fibers needs to be a distance commensurate with the lens diameter, and inevitably each optical component of the optical switch function unit must be large, which is an obstacle to downsizing and cost reduction of the optical switch. It was

【0005】そこで、2本のファイバを並置収容した2
芯フェルールと、それら2本のファイバに対して共通の
レンズと、該レンズからの斜めの出射光を平行ビームに
すると共に平行ビームをレンズへの斜めの入射光にする
光路補正プリズムを組み合わせて光スイッチの入出力ポ
ート部を形成する技術が提案された(特開平11−26
4954号参照)。
Therefore, two fibers that are housed side by side
A combination of a core ferrule, a lens common to these two fibers, and an optical path correction prism that makes the obliquely emitted light from the lens a parallel beam and makes the parallel beam obliquely incident on the lens. A technique for forming an input / output port of a switch has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 11-26).
4954).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この技術は、装置の細
径化には極めて有効である。しかし、光スイッチ機能部
の端部に位置する入出力ポート部は、光路補正プリズム
を組み込むことで必要な空間長さが長くなり、そのため
装置全体の光軸に沿った方向の小型化(即ち短尺化)の
点では不十分である。
This technique is extremely effective in reducing the diameter of the device. However, the input / output port section located at the end of the optical switch function section requires a longer space length by incorporating an optical path correction prism, and therefore the size of the entire device in the direction along the optical axis is reduced (that is, a shorter length). Is insufficient.

【0007】本発明の目的は、装置の細径化のみならず
短尺化が可能で、全体的により一層の小型化を達成でき
る磁気光学式光スイッチを提供することである。
It is an object of the present invention to provide a magneto-optical switch which allows not only a reduction in the diameter of the device but also a reduction in the size thereof, thereby achieving a further reduction in size as a whole.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、偏波分離用複
屈折素子と、偏波方向に応じた光路シフト用複屈折素子
と、偏波合成用複屈折素子を、その順序で間隔をおいて
一列に配置し、各複屈折素子の間に偏波回転制御手段を
挿入し、それら配列体の偏波分離用複屈折素子側の端部
に1本のファイバを有する単芯フェルールと1個のレン
ズによる1入力ポート部を、反対側の偏波合成用複屈折
素子側の端部に2本のファイバを並置した2芯フェルー
ルと共通レンズによる2出力ポート部を設置した3ポー
ト型光スイッチにおいて、前記偏波回転制御手段は、可
変ファラデー回転子と直線位相子の組み合わせからな
り、該可変ファラデー回転子の印加磁界の制御によっ
て、分離している光ビームのいずれか一方の偏波方向を
90度回転する機能を有し、光路シフト用複屈折素子と
偏波合成用複屈折素子との間に、片方もしくは双方の光
ビームを角度シフトする光路変更プリズムを挿入し、光
ビーム方向の違いによって出力ポートを選択させるよう
にしたことを特徴とする磁気光学式光スイッチである。
According to the present invention, a birefringent element for polarization splitting, a birefringent element for optical path shift depending on a polarization direction, and a birefringent element for polarization combination are arranged in this order. And a single-core ferrule having one fiber at the end of the array on the side of the birefringent element for polarization separation, and the polarization rotation control means inserted between the birefringent elements. Three-port type optical system with one input port consisting of two lenses, a two-core ferrule in which two fibers are juxtaposed at the end on the opposite side of the polarization-combining birefringent element, and two output ports consisting of a common lens. In the switch, the polarization rotation control means comprises a combination of a variable Faraday rotator and a linear phaser, and by controlling the applied magnetic field of the variable Faraday rotator, the polarization direction of either one of the separated light beams is controlled. To rotate the 90 degrees Then, insert an optical path changing prism that angularly shifts one or both light beams between the optical path shifting birefringent element and the polarization combining birefringent element, and select the output port according to the difference in the light beam direction. The magneto-optical switch is characterized in that

【0009】ここで偏波回転制御手段は、例えば±45
度切り換え式の可変ファラデー回転子と、分離している
光ビームの両方の光路で光学軸が22.5度傾いて対称
に配置した一対の1/2波長板からなる。
Here, the polarization rotation control means is, for example, ± 45.
The variable Faraday rotator has a degree-switching type and a pair of half-wave plates symmetrically arranged with their optical axes inclined by 22.5 degrees in both optical paths of the separated light beams.

【0010】また本発明は、偏波分離用複屈折素子と、
偏波方向に応じた光路シフト用複屈折素子と、偏波合成
用複屈折素子を、その順序で間隔をおいて一列に配置
し、各複屈折素子の間に偏波回転制御手段を挿入し、そ
れら配列体の偏波分離用複屈折素子側の端部に1本のフ
ァイバを有する単芯フェルールと1個のレンズによる1
入力ポート部を、反対側の偏波合成用複屈折素子側の端
部に2本のファイバを並置した2芯フェルールと共通レ
ンズによる2出力ポート部を設置した3ポート型光スイ
ッチにおいて、前記偏波回転制御手段の一方は、可変フ
ァラデー回転子と直線位相子の組み合わせからなり、該
可変ファラデー回転子の印加磁界の制御によって、分離
している光ビームのいずれか一方の偏波方向を90度回
転する機能を有し、前記偏波回転制御手段の他方は直線
位相子からなり、分離している光ビームの一方の偏波方
向を90度回転する機能を有し、光路シフト用複屈折素
子と偏波合成用複屈折素子との間に、片方もしくは双方
の光ビームを角度シフトする光路変更プリズムを挿入
し、光ビーム方向の違いによって出力ポートを選択させ
るようにしたことを特徴とする磁気光学式光スイッチで
ある。
The present invention also includes a birefringent element for polarization splitting,
The birefringence element for optical path shift according to the polarization direction and the birefringence element for polarization combination are arranged in a row in that order with a space therebetween, and the polarization rotation control means is inserted between each birefringence element. , A single-core ferrule having one fiber at the end of the array on the side of the birefringent element for polarization separation and one lens
In the three-port type optical switch in which the input port section is provided with a two-core ferrule in which two fibers are juxtaposed at the end on the opposite side of the polarization-combining birefringent element and a two-output port section with a common lens, One of the wave rotation control means is composed of a combination of a variable Faraday rotator and a linear retarder, and by controlling the applied magnetic field of the variable Faraday rotator, the polarization direction of either one of the separated light beams is 90 degrees. The polarization rotation control means has a function of rotating, the other of the polarization rotation control means is a linear phase shifter, and has a function of rotating the polarization direction of one of the separated light beams by 90 degrees. And a birefringent element for polarization combination, an optical path changing prism that angularly shifts one or both light beams is inserted, and the output port is selected according to the difference in the light beam direction. A magneto-optical optical switch according to symptoms.

【0011】例えば、一方の偏波回転制御手段は、±4
5度切り換え式の可変ファラデー回転子と、分離してい
る光ビームの両方の光路で光学軸が22.5度傾いて対
称に配置した一対の1/2波長板からなり、他方の偏波
回転制御手段は、対角の関係にある光路に挿入された光
学軸が45度同じ方向に傾いた2枚の1/2波長板から
なる。
For example, one polarization rotation control means is ± 4
It consists of a 5 degree switchable Faraday rotator and a pair of half-wave plates symmetrically arranged with their optical axes inclined by 22.5 degrees in both optical paths of the separated light beams, and the other polarization rotation. The control means is composed of two half-wave plates with the optical axes inserted in the optical paths in a diagonal relationship and tilted in the same direction by 45 degrees.

【0012】更に本発明は、偏波分離用複屈折素子と、
偏波方向に応じた第1及び第2の光路シフト用複屈折素
子と、偏波合成用複屈折素子を、その順序で間隔をおい
て一列に配置し、偏波分離用複屈折素子と第1の光路シ
フト用複屈折素子の間及び第2の光路シフト用複屈折素
子と偏波合成用複屈折素子の間にそれぞれ偏波回転制御
手段を挿入し、第1及び第2の光路シフト用複屈折素子
の間に一部の光路の光ビームの偏波方向を90度回転す
る直線位相子を挿入し、それら配列体の一方の端部に2
本のファイバを並置した2芯フェルールと共通レンズに
よる2入力ポート部を、他方の端部に2本のファイバを
並置した2芯フェルールと共通レンズによる2出力ポー
ト部を設置した4ポート型光スイッチであって、前記偏
波回転制御手段は、可変ファラデー回転子と直線位相子
の組み合わせからなり、該可変ファラデー回転子の印加
磁界の制御によって、分離している光ビームのいずれか
一方の偏波方向を90度回転する機能を有し、偏波分離
用複屈折素子と第1の光路シフト用複屈折素子の間及び
第2の光路シフト用複屈折素子と偏波合成用複屈折素子
の間に、片方もしくは双方の光ビームを角度シフトする
光路変更プリズムを挿入し、光ビーム方向の違いによっ
て出力ポートを選択させるようにしたことを特徴とする
磁気光学式光スイッチである。
The present invention further comprises a polarization splitting birefringent element,
The first and second birefringent elements for optical path shift depending on the polarization direction and the birefringent element for polarization combining are arranged in a line in this order with a space therebetween, and the birefringent element for polarization separation and Polarization rotation control means is inserted between the first optical path shifting birefringent element and between the second optical path shifting birefringent element and the polarization combining birefringent element, respectively, for the first and second optical path shifting. A linear phase shifter that rotates the polarization direction of the light beam in a part of the optical path by 90 degrees is inserted between the birefringent elements, and two linear phase shifters are provided at one end of the array.
4-port optical switch with a 2-core ferrule with two fibers arranged side by side and a common lens with two input ports, and a two-core ferrule with two fibers arranged side by side and a two-output port with a common lens The polarization rotation control means is composed of a combination of a variable Faraday rotator and a linear phaser, and by controlling the applied magnetic field of the variable Faraday rotator, polarization of either one of the separated light beams Between the polarization splitting birefringent element and the first optical path shifting birefringent element and between the second optical path shifting birefringent element and the polarization combining birefringent element, which has a function of rotating the direction by 90 degrees. In addition, an optical path changing prism that angularly shifts one or both light beams is inserted, and the output port is selected according to the difference in the light beam direction. It is a switch.

【0013】ここで偏波回転制御手段は、±45度切り
換え式の可変ファラデー回転子と、分離している光ビー
ムの両方の光路で光学軸が22.5度傾いて対称に配置
した一対の1/2波長板と、一部の光路に挿入した光学
軸が45度の1/2波長板から構成する。
Here, the polarization rotation control means comprises a variable Faraday rotator of ± 45 degree switching type and a pair of symmetrically arranged optical axes which are inclined by 22.5 degrees in both optical paths of the separated light beams. It is composed of a half-wave plate and a half-wave plate having an optical axis of 45 degrees inserted in a part of the optical path.

【0014】光路変更プリズムは、片方の光路に挿入し
た直角三角形又は楔形の柱状体、または双方の光路に挿
入した直方体の平行な隣り合う2本の稜線部分を斜めに
切除した形状、あるいは台形の柱状体とする。これらの
光路変更プリズムは、3ポート型の場合には偏波回転制
御手段と偏波合成用複屈折素子との間に挿入するのが好
ましく、4ポート型の場合には偏波分離用複屈折素子と
第1の偏波回転制御手段との間、及び第2の偏波回転制
御手段と偏波合成用複屈折素子との間に挿入するのが好
ましい。
The optical path changing prism is a right-angled triangular or wedge-shaped columnar body inserted in one optical path, or a parallelepiped inserted in both optical paths, in which two adjacent parallel ridges are obliquely cut or trapezoidal. Columnar body. In the case of the 3-port type, these optical path changing prisms are preferably inserted between the polarization rotation control means and the polarization-combining birefringent element, and in the case of the 4-port type, the polarization splitting birefringence is preferred. It is preferable to insert them between the element and the first polarization rotation control means and between the second polarization rotation control means and the polarization combining birefringent element.

【0015】複屈折素子としては、例えばルチル単結
晶、ニオブ酸リチウム、バナジン酸イットリウムなどを
用いる。1/2波長板には水晶を用いるのがよい。可変
ファラデー回転子は、磁性ガーネット単結晶(例えばB
i置換希土類鉄ガーネット膜)からなるファラデー素子
に、電磁石又は電磁石と永久磁石による外部磁界を印加
し、駆動電流を制御し、それによる外部磁界の向きを制
御することでファラデー回転角を可動部を必要とせずに
切り換えることができるような構造とする。2組の同種
の偏波回転制御手段を組み込む場合は、構成する光学部
品をz方向で前後対称に配置するのが好ましい。
As the birefringent element, for example, rutile single crystal, lithium niobate, yttrium vanadate or the like is used. Quartz is preferably used for the half-wave plate. A variable Faraday rotator is a magnetic garnet single crystal (for example, B
An Faraday element composed of an i-substituted rare earth iron garnet film) is applied with an external magnetic field by an electromagnet or an electromagnet and a permanent magnet to control the drive current and thereby control the direction of the external magnetic field to control the Faraday rotation angle. The structure is such that switching can be done without the need. When two sets of polarization rotation control means of the same kind are incorporated, it is preferable that the constituent optical components are arranged symmetrically in the z direction.

【0016】本発明では、可変ファラデー回転子で外部
磁界の向きを切り換えてファラデー素子によるファラデ
ー回転角を+45度又は−45度に切り換え偏光を制御
し、それによって光路を切り換え、光路変更プリズムに
よる角度シフトを利用して出力ポートを選択している。
前記従来技術のように光路の位置をシフトさせて出力ポ
ートを選択するのではなく、光路の角度をシフトさせて
出力ポートを選択しており、その点に本発明の特徴があ
る。
In the present invention, the direction of the external magnetic field is switched by the variable Faraday rotator and the Faraday rotation angle by the Faraday element is switched to +45 degrees or -45 degrees to control the polarized light, thereby switching the optical path and changing the angle by the optical path changing prism. Output port is selected using shift.
Instead of shifting the position of the optical path to select the output port as in the prior art, the angle of the optical path is shifted to select the output port, which is a feature of the present invention.

【0017】[0017]

【実施例】図1は本発明に係る磁気光学式光スイッチの
一実施例を示す構成図であり、1×2型(1入力・2出
力)の例の光路を示している。また図2に、その光学部
品の配置と偏波状態を示す。なお、各光学部品中におけ
る矢印は光学軸の方向、及びファラデー回転の方向を表
している。説明を分かり易くするために、以下の実施例
では次のような座標軸を設定する。光学部品の配列方向
をz方向(図面では右手方向)とし、それに対して直交
する2方向をx方向(水平方向)及びy方向(垂直方
向)とする。また回転方向は、z方向を見て時計回りを
+側とする。
1 is a block diagram showing an embodiment of a magneto-optical switch according to the present invention, showing an optical path of a 1 × 2 type (1 input / 2 output) example. Further, FIG. 2 shows the arrangement of the optical components and the polarization state. The arrows in each optical component indicate the direction of the optical axis and the Faraday rotation direction. In order to make the description easy to understand, the following coordinate axes are set in the following embodiments. The arranging direction of the optical components is the z direction (right-hand direction in the drawing), and the two directions orthogonal thereto are the x direction (horizontal direction) and the y direction (vertical direction). In addition, as for the rotation direction, the clockwise direction when viewed in the z direction is the + side.

【0018】偏波分離用複屈折素子10と、偏波方向に
応じた光路シフト用複屈折素子12と、偏波合成用複屈
折素子14を、その順序で間隔をおいて一列に配置し、
各複屈折素子の間に第1及び第2の偏波回転制御手段1
6,18を挿入する。第1の偏波回転制御手段16は、
±45度切り換え式の可変ファラデー回転子20と、両
側光路で光学軸がx軸から±22.5度傾きy軸に対称
に配置した一対の1/2波長板21,22からなり、該
可変ファラデー回転子20の印加磁界の制御によって、
左右に分離している光ビームのいずれか一方の偏波方向
を90度回転する機能を有する。第2の偏波回転制御手
段18も同様に、±45度切り換え式の可変ファラデー
回転子24と、両側光路で光学軸がx軸から±22.5
度傾きy軸に対称に配置した一対の1/2波長板25,
26からなり、該可変ファラデー回転子24の印加磁界
の制御によって、左右に分離している光ビームのいずれ
か一方の偏波方向を90度回転する機能を有する。
The polarization splitting birefringent element 10, the optical path shifting birefringent element 12 depending on the polarization direction, and the polarization combining birefringent element 14 are arranged in a line in this order at intervals.
First and second polarization rotation control means 1 are provided between each birefringent element.
Insert 6,18. The first polarization rotation control means 16 is
A variable Faraday rotator 20 of ± 45 degree switching type, and a pair of ½ wavelength plates 21 and 22 whose optical axes in both optical paths are arranged symmetrically with respect to the x axis by ± 22.5 degrees and the y axis. By controlling the applied magnetic field of the Faraday rotator 20,
It has the function of rotating the polarization direction of either one of the light beams split left and right by 90 degrees. Similarly, the second polarization rotation control means 18 has a variable Faraday rotator 24 of ± 45 degree switching type, and the optical axis of both side optical paths is ± 22.5 from the x axis.
A pair of half-wave plates 25 symmetrically arranged about the y-axis,
The variable Faraday rotator 24 has a function of rotating the polarization direction of one of the left and right light beams by 90 degrees by controlling the magnetic field applied to the variable Faraday rotator 24.

【0019】このように配列した光スイッチ機能部の偏
波分離用複屈折素子側の端部に1本の入力ファイバ28
を有する単芯フェルール29と1個のレンズ30による
1入力ポート部を、反対側の偏波合成用複屈折素子側の
端部に2本の出力ファイバ32,33を並置した2芯フ
ェルール34と共通レンズ36による2出力ポート部を
設置して3ポート構成とする。
A single input fiber 28 is provided at the end of the optical switch function section arranged in this way on the side of the birefringent element for polarization separation.
A single-core ferrule 29 having 1 and a single lens 30 and a 2-core ferrule 34 in which two output fibers 32 and 33 are juxtaposed at the opposite side of the polarization-combining birefringent element side. A common lens 36 is provided with two output ports to form a three-port configuration.

【0020】そして、第2の偏波回転制御手段18の可
変ファラデー回転子24と偏波合成用複屈折素子14と
の間の下段光路に、楔形の柱状体からなる光路変更プリ
ズム38を挿入し、光ビームを角度シフトする。それに
伴って、一方の出力ファイバ33はフェルール34の中
心に位置し、他方の出力ファイバ32は上方に偏心して
位置する。なお、入力ファイバ28はフェルール29の
中心に位置する。
An optical path changing prism 38 having a wedge-shaped columnar body is inserted in the lower optical path between the variable Faraday rotator 24 of the second polarization rotation control means 18 and the polarization combining birefringent element 14. , Angle shift the light beam. Accordingly, the one output fiber 33 is located at the center of the ferrule 34, and the other output fiber 32 is located eccentrically upward. The input fiber 28 is located at the center of the ferrule 29.

【0021】ここでは各複屈折素子はルチル単結晶から
なる。偏波分離用複屈折素子10と偏波合成用複屈折素
子14の光学軸はxz面内でz軸に対して同じ方向に傾
いており、光路シフト用複屈折素子12の光学軸はyz
面内でz軸に対して傾いている。1/2波長板21,2
2,25,26には水晶を用いる。可変ファラデー回転
子20,24は、磁性ガーネット単結晶(例えばBi置
換希土類鉄ガーネット)からなるファラデー素子に電磁
石又は電磁石と永久磁石による外部磁界を印加し、駆動
電流の向きを切り換えて外部磁界の向きを制御すること
でファラデー回転角を切り換えることができるような構
造とする。
Here, each birefringent element is made of rutile single crystal. The optical axes of the polarization splitting birefringent element 10 and the polarization combining birefringent element 14 are tilted in the same direction with respect to the z axis in the xz plane, and the optical axis of the optical path shifting birefringent element 12 is yz.
It is tilted in the plane with respect to the z axis. 1/2 wave plate 21,2
Crystals are used for 2, 25 and 26. The variable Faraday rotators 20 and 24 apply an external magnetic field by an electromagnet or an electromagnet and a permanent magnet to a Faraday element composed of a magnetic garnet single crystal (for example, Bi-substituted rare earth iron garnet), and switch the direction of the drive current to change the direction of the external magnetic field. The Faraday rotation angle can be switched by controlling the.

【0022】次に、この磁気光学式光スイッチの動作に
ついて説明する。図2のAは、両可変ファラデー回転子
20,24で、ファラデー回転角を共に−45度回転し
て入力が上段の出力1に結合する場合を示し、図2のB
は、両可変ファラデー回転子20,24で、ファラデー
回転角を共に+45度回転して入力が中段の出力2に結
合する場合をそれぞれ示している。
Next, the operation of this magneto-optical switch will be described. 2A shows a case where both variable Faraday rotators 20 and 24 rotate the Faraday rotation angle together by −45 degrees to couple the input to the output 1 of the upper stage, and FIG.
Shows the case where the variable Faraday rotators 20 and 24 both rotate the Faraday rotation angle by +45 degrees and the input is coupled to the output 2 in the middle stage.

【0023】(入力→出力1)両方の可変ファラデー回
転子20,24のファラデー回転角を共に−45度に設
定する。入力ファイバ28から導入された中段光路の光
はレンズ30でコリメート光となり、光スイッチ機能部
に入力する。入力光は偏波分離用複屈折素子10で常光
は直進し異常光はx方向に分離し、第1の偏波回転制御
手段16の可変ファラデー回転子20で偏波方向が−4
5度回転し、一対の1/2波長板21,22で偏波方向
が45度回転して互いにy軸に平行な偏波となる。1/
2波長板は、入力光の偏波方向を、その光学軸に関して
対称に変換する機能を有するからである。つまり第1の
偏波回転制御手段16では右側光路の光の偏波方向を9
0度回転する。これらy軸に平行な偏波は光路シフト用
複屈折素子12に対しては異常光となるので−y方向に
屈折し下段光路にシフトする。第2の偏波回転制御手段
18の一対の1/2波長板25,26で偏波方向が45
度回転し、可変ファラデー回転子24で偏波方向が−4
5度回転する。つまり第2の偏波回転制御手段18では
左側光路の光の偏波方向を90度回転する。これらの光
ビームは下段光路を通るため、光路変更プリズム38で
角度シフトが生じ斜め上方に向きが変わる。両光は偏波
合成用複屈折素子14に入り、常光は直進し異常光はx
方向に屈折して合成され、レンズ36で集光されて上段
の出力ファイバ32(出力1)に結合する。
(Input → Output 1) Both the Faraday rotation angles of both variable Faraday rotators 20, 24 are set to −45 degrees. The light in the middle optical path introduced from the input fiber 28 becomes collimated light at the lens 30 and is input to the optical switch function section. The input light is polarized by the birefringence element 10 for polarization separation, the ordinary light goes straight, and the extraordinary light is separated in the x direction, and the variable Faraday rotator 20 of the first polarization rotation control means 16 changes the polarization direction to -4.
It rotates 5 degrees, and the pair of ½ wavelength plates 21 and 22 rotate the polarization direction by 45 degrees to be polarized waves parallel to the y-axis. 1 /
This is because the two-wave plate has a function of converting the polarization direction of the input light symmetrically with respect to its optical axis. That is, in the first polarization rotation control means 16, the polarization direction of the light on the right side optical path is changed to 9
Rotate 0 degrees. The polarized light parallel to the y-axis becomes extraordinary light for the optical path shifting birefringent element 12, so it is refracted in the -y direction and shifted to the lower optical path. The polarization direction is 45 with the pair of half-wave plates 25 and 26 of the second polarization rotation control means 18.
And the polarization direction is -4 with the variable Faraday rotator 24.
Rotate 5 degrees. That is, the second polarization rotation control means 18 rotates the polarization direction of the light on the left optical path by 90 degrees. Since these light beams pass through the lower optical path, an angle shift occurs in the optical path changing prism 38 and the direction is changed obliquely upward. Both lights enter the polarization-combining birefringent element 14, the ordinary light goes straight, and the extraordinary light x
The light is refracted in the direction, is synthesized, is condensed by the lens 36, and is coupled to the upper output fiber 32 (output 1).

【0024】(入力→出力2)両方の可変ファラデー回
転子20,24のファラデー回転角を共に+45度に設
定する。入力ファイバ28から導入された光はレンズ3
0でコリメート光となり、光スイッチ機能部に入力す
る。入力光は偏波分離用複屈折素子10で常光は直進し
異常光はx方向に分離し、第1の偏波回転制御手段16
の可変ファラデー回転子20で偏波方向が+45度回転
し、一対の1/2波長板21,22で偏波方向が45度
回転して互いにx軸に平行な偏波となる。つまり第1の
偏波回転制御手段16では左側光路の光の偏波方向を9
0度回転する。これらx軸に平行な偏波は光路シフト用
複屈折素子12に対しては常光となるので、そのまま直
進する。第2の偏波回転制御手段18の一対の1/2波
長板25,26で偏波方向が45度回転し、可変ファラ
デー回転子24で偏波方向が+45度回転する。つまり
第2の偏波回転制御手段18では右側光路の光の偏波方
向を90度回転する。光ビームは中段光路を通るため、
光路変更プリズム38をバイパスする。両光は偏波合成
用複屈折素子14に入り、常光は直進し異常光はx方向
に屈折して合成され、レンズ36で集光されて中段の出
力ファイバ33(出力2)に結合する。
(Input → Output 2) Both the Faraday rotation angles of both variable Faraday rotators 20, 24 are set to +45 degrees. The light introduced from the input fiber 28 is reflected by the lens 3
When it is 0, it becomes collimated light, which is input to the optical switch function section. The input light is polarized by the birefringence element 10 for polarization separation, the ordinary light travels straight, and the extraordinary light is separated in the x direction.
The variable Faraday rotator 20 rotates the polarization direction by +45 degrees, and the pair of half-wave plates 21 and 22 rotate the polarization direction by 45 degrees, and the polarized waves are parallel to the x-axis. That is, the first polarization rotation control means 16 changes the polarization direction of the light on the left optical path to 9
Rotate 0 degrees. The polarized light parallel to the x-axis becomes ordinary light for the optical path shifting birefringent element 12, and therefore goes straight on. The polarization direction is rotated by 45 degrees by the pair of half-wave plates 25 and 26 of the second polarization rotation control means 18, and the polarization direction is rotated by +45 degrees by the variable Faraday rotator 24. That is, the second polarization rotation control means 18 rotates the polarization direction of the light on the right optical path by 90 degrees. Since the light beam passes through the middle optical path,
The optical path changing prism 38 is bypassed. Both lights enter the polarization-combining birefringent element 14, the ordinary light travels straight, and the extraordinary light is refracted in the x direction to be combined, collected by the lens 36, and coupled to the output fiber 33 (output 2) in the middle stage.

【0025】このように第1及び第2の偏波回転制御手
段16,18の可変ファラデー回転子20,24の磁界
を制御して−45度又は+45度のいずれかに一緒に切
り換えることで、入力ファイバ28からの光を出力ファ
イバ32(出力1)又は出力ファイバ33(出力2)の
いずれか一方に出力させることができる。
In this way, by controlling the magnetic fields of the variable Faraday rotators 20, 24 of the first and second polarization rotation control means 16, 18 and switching them together to either -45 degrees or +45 degrees, Light from the input fiber 28 can be output to either the output fiber 32 (output 1) or the output fiber 33 (output 2).

【0026】図3は3ポート型の磁気光学式光スイッチ
の他の実施例を示す構成図である。基本的な構成は、図
1と同様であるので、対応する部材には同一符号を付
し、それらについての説明は省略する。
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the 3-port magneto-optical switch. Since the basic configuration is the same as that in FIG. 1, corresponding members are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0027】この実施例では光路変更プリズム40は、
中段と下段の双方の光路に挿入した直方体の平行な隣り
合う2本の稜線部分を斜めに切除した如き形状である。
必ずしも一体構造とする必要はなく、図1で用いたよう
な楔状の柱状体を上下対称に貼り合わせた構造でもよ
い。このような光路変更プリズムを用いる場合には、2
本の出力ファイバ32,33は2芯フェルール34にお
いて中心軸に対して対称となるように配置するのがよ
い。従って、入力→出力1の場合には光ビームは光路変
更プリズム40の下部で斜め上向きに角度シフトして上
段の出力ファイバ32と結合し、入力→出力2の場合に
は光ビームは光路変更プリズム40の上部で斜め下向き
に角度シフトして下段の出力ファイバ33と結合するこ
とになる。
In this embodiment, the optical path changing prism 40 is
The shape is such that two parallel and adjacent ridge lines of a rectangular parallelepiped inserted in both the middle and lower optical paths are cut off obliquely.
The structure does not necessarily have to be an integral structure, and may be a structure in which wedge-shaped columnar bodies used in FIG. 1 are vertically symmetrically attached. When such an optical path changing prism is used, 2
The two output fibers 32, 33 are preferably arranged in the two-core ferrule 34 so as to be symmetrical with respect to the central axis. Therefore, in the case of input → output 1, the light beam is angle-shifted obliquely upward at the lower part of the optical path changing prism 40 and coupled with the output fiber 32 in the upper stage, and in the case of input → output 2, the light beam is changed. At the upper part of 40, the angle is shifted obliquely downward, and it is coupled with the lower output fiber 33.

【0028】図4は3ポート型の磁気光学式光スイッチ
の他の実施例を示す構成図である。基本的な構成は、図
3と同様であるので、対応する部材には同一符号を付
し、それらについての説明は省略する。
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the 3-port type magneto-optical switch. Since the basic structure is the same as that of FIG. 3, the corresponding members are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0029】この実施例では、第2の偏波回転制御手段
は、Aに示すように、対角の関係にある光路に挿入され
た光学軸が45度で同じ方向の2枚の1/2波長板4
2,43からなる。従って、入力→出力1の場合には光
ビームは下段光路を通るため、その左側光路では1/2
波長板42によって偏波方向が90度回転し、右側光路
では1/2波長板42をバイパスするために偏波方向は
回転しない。また入力→出力2の場合には光ビームは上
段光路を通るため、その右側光路では1/2波長板43
によって偏波方向が90度回転し、左側光路では1/2
波長板43をバイパスするために偏波方向は回転しな
い。つまり、図1の第1の偏波回転制御手段を通過した
場合と同じ偏波状況となる。
In this embodiment, the second polarization rotation control means, as shown in A, has two halves of the two optical axes inserted in the diagonal optical path and having the optical axis of 45 degrees in the same direction. Wave plate 4
It consists of 2,43. Therefore, in the case of input → output 1, the light beam passes through the lower optical path, so that the optical path on the left side is 1/2
The polarization direction is rotated by 90 degrees by the wave plate 42, and the polarization direction is not rotated because the 1/2 wavelength plate 42 is bypassed in the right optical path. Further, in the case of input → output 2, the light beam passes through the upper optical path, and therefore the half-wave plate 43 is provided in the right optical path.
Causes the polarization direction to rotate 90 degrees, and the left optical path is 1/2
The polarization direction does not rotate because it bypasses the wave plate 43. That is, the polarization state is the same as when passing through the first polarization rotation control means in FIG.

【0030】第2の偏波回転制御手段は、Bに示すよう
に、下段光路と右側光路にそれぞれ1/2波長板44,
45を挿入してもよい。右下光路は結果的に2枚の1/
2波長板44,45が重なっており、そのため偏波方向
は変化しないので、前記Aの場合と同様となる。
The second polarization rotation control means, as shown in B, has a half-wave plate 44 in the lower optical path and a half-wave plate 44 in the right optical path, respectively.
45 may be inserted. As a result, the lower right optical path is 1 /
Since the two wave plates 44 and 45 overlap each other, and the polarization direction does not change, the same as in the case A above.

【0031】このような直線位相子のみによる第2の偏
波回転制御手段の構成は、図示するのを省略するが、図
1に示すような形状の光路変更プリズムを用いる構成に
も適用できることはいうまでもない。
Although not shown in the figure, the structure of the second polarization rotation control means using only such a linear retarder is applicable to the structure using the optical path changing prism having the shape shown in FIG. Needless to say.

【0032】図5は本発明に係る磁気光学式光スイッチ
の他の実施例を示す構成図であり、2×2型(2入力・
2出力)の例の光路を示している。また図6に、その光
学部品の配置と偏光状態を示す。
FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the magneto-optical switch according to the present invention, which is a 2 × 2 type (2 inputs /
The optical path of the example of 2 outputs) is shown. Further, FIG. 6 shows the arrangement of the optical components and the polarization state.

【0033】偏波分離用複屈折素子50と、偏波方向に
応じた第1及び第2の光路シフト用複屈折素子52,5
4と、偏波合成用複屈折素子56を、その順序で間隔を
おいて一列に配置し、偏波分離用複屈折素子50と第1
の光路シフト用複屈折素子52の間に第1の偏波回転制
御手段58を、また第2の光路シフト用複屈折素子54
と偏波合成用複屈折素子56の間に第2の偏波回転制御
手段60をそれぞれ挿入し、第1及び第2の光路シフト
用複屈折素子52,54の間に中段光路を除き上段光路
と下段光路の光ビームの偏波方向を90度回転する直線
位相子(光学軸がx軸に対して45度傾いた2枚の1/
2波長板62,63)を挿入する。第1の偏波回転制御
手段58は、±45度切り換え式の可変ファラデー回転
子64と、両側光路で光学軸がx軸から±22.5度傾
きy軸に対称に配置した一対の1/2波長板66,67
と、上段光路に挿入した光学軸が45度傾いた1/2波
長板68とからなり、該可変ファラデー回転子64の印
加磁界の制御によって、分離している光ビームのいずれ
か一方の偏波方向を90度回転する機能を有する。第2
の偏波回転制御手段60は、±45度切り換え式の可変
ファラデー回転子70と、両側光路で光学軸がx軸から
±22.5度傾きy軸に対称に配置した一対の1/2波
長板72,73と、下段光路に挿入した光学軸が45度
傾いた1/2波長板74とからなり、同様に該可変ファ
ラデー回転子70の印加磁界の制御によって、分離して
いる光ビームのいずれか一方の偏波方向を90度回転す
る機能を有する。
The polarization splitting birefringent element 50 and the first and second optical path shifting birefringent elements 52 and 5 depending on the polarization directions.
4 and the polarization-combining birefringent element 56 are arranged in a line in that order with a space therebetween, and the polarization-separating birefringent element 50 and the first
First polarization rotation control means 58 between the optical path shifting birefringent elements 52 and the second optical path shifting birefringent elements 54.
The second polarization rotation control means 60 is respectively inserted between the birefringent element 56 for polarization synthesizing and the birefringent element 56 for polarization combination, and the upper optical path is excluded between the first and second birefringent elements 52 and 54 for optical path shift except the intermediate optical path. And a linear phaser that rotates the polarization direction of the light beam in the lower optical path by 90 degrees (the two optical axes whose optical axis is tilted 45 degrees with respect to the x-axis
Two wavelength plates 62, 63) are inserted. The first polarization rotation control means 58 includes a variable Faraday rotator 64 of ± 45 degree switching type, and a pair of 1 / s whose optical axes are symmetrically arranged on the both side optical axes with respect to the x axis by ± 22.5 degrees. Two-wave plate 66, 67
And a half-wave plate 68 with an optical axis inserted in the upper optical path inclined by 45 degrees, the polarization of either one of the separated light beams is controlled by controlling the magnetic field applied to the variable Faraday rotator 64. It has the function of rotating the direction 90 degrees. Second
The polarization rotation control means 60 is a ± 45 degree switchable Faraday rotator 70, and a pair of ½ wavelengths symmetrically arranged on both sides of the optical axis with the optical axis tilted ± 22.5 degrees from the x axis. The plates 72 and 73 and the half-wave plate 74 whose optical axis is inserted in the lower optical path are inclined by 45 degrees. Similarly, by controlling the applied magnetic field of the variable Faraday rotator 70, It has the function of rotating either polarization direction by 90 degrees.

【0034】このように配列した光スイッチ機能部の偏
波分離用複屈折素子側の端部に2本の入力ファイバ7
6,77を並置した2芯フェルール78と共通レンズ8
0による2入力ポート部を、反対側の偏波合成用複屈折
素子側の端部に2本の出力ファイバ82,83を並置し
た2芯フェルール84と共通レンズ86による2出力ポ
ート部を設置して4ポート構成とする。
Two input fibers 7 are provided at the end of the optical switch function section arranged in this way on the side of the polarization separating birefringent element.
Two-core ferrule 78 with 6 and 77 arranged side by side and common lens 8
The two input port section by 0 and the two output port section by the common lens 86 and the two-core ferrule 84 in which two output fibers 82, 83 are juxtaposed at the end on the opposite side of the polarization-combining birefringent element side are installed. 4 ports configuration.

【0035】そして、偏波分離用複屈折素子50と第1
の光路シフト用複屈折素子52の間及び第2の光路シフ
ト用複屈折素子54と偏波合成用複屈折素子56の間
に、片方の光ビームを角度シフトする光路変更プリズム
を挿入し、光ビーム方向の違いによって出力ポートを選
択させる。この実施例では、偏波分離用複屈折素子50
と第1の可変ファラデー回転子64の間の上段光路に楔
形の柱状体からなる光路変更プリズム88を挿入し、第
2の可変ファラデー回転子70と偏波合成用複屈折素子
56の間の下段光路に楔形の柱状体からなる光路変更プ
リズム90を挿入している。それに伴って、一方の入力
ファイバ76は2芯フェルール78の中心に位置し、他
方の入力ファイバ77は下方に偏心して位置する。また
一方の出力ファイバ83は2芯フェルール84の中心に
位置し、他方の出力ファイバ82は上方に偏心して位置
する。
The polarization splitting birefringent element 50 and the first
Between the optical path shifting birefringent element 52 and between the second optical path shifting birefringent element 54 and the polarization combining birefringent element 56, an optical path changing prism for angularly shifting one light beam is inserted, Select the output port depending on the beam direction. In this embodiment, the polarization splitting birefringent element 50 is used.
And the first variable Faraday rotator 64, an optical path changing prism 88 formed of a wedge-shaped columnar body is inserted in the upper optical path, and the lower stage between the second variable Faraday rotator 70 and the polarization combining birefringent element 56. An optical path changing prism 90 composed of a wedge-shaped columnar body is inserted in the optical path. Accordingly, the one input fiber 76 is located at the center of the two-core ferrule 78, and the other input fiber 77 is located eccentrically downward. One output fiber 83 is located at the center of the two-core ferrule 84, and the other output fiber 82 is located eccentrically upward.

【0036】各複屈折素子はルチル単結晶からなる。偏
波分離用複屈折素子と偏波合成用複屈折素子の光学軸は
xz面内でz軸に対して同じ方向に傾いており、第1及
び第2の光路シフト用複屈折素子の光学軸はyz面内で
z軸に対して同じ方向に傾いている。1/2波長板には
水晶を用いる。可変ファラデー回転子は、磁性ガーネッ
ト単結晶(例えばBi置換希土類鉄ガーネット膜)から
なるファラデー素子に電磁石又は電磁石と永久磁石によ
る外部磁界を印加し、その外部磁界の向きを制御するこ
とでファラデー回転角を切り換えることができるような
構造とする。
Each birefringent element is made of rutile single crystal. The optical axes of the polarization splitting birefringent element and the polarization combining birefringent element are tilted in the same direction with respect to the z axis in the xz plane, and the optical axes of the first and second optical path shifting birefringent elements. Are tilted in the same direction with respect to the z axis in the yz plane. Quartz is used for the half-wave plate. The variable Faraday rotator applies an external magnetic field from an electromagnet or an electromagnet and a permanent magnet to a Faraday element composed of a magnetic garnet single crystal (for example, a Bi-substituted rare earth iron garnet film), and controls the direction of the external magnetic field to control the Faraday rotation angle. The structure is such that can be switched.

【0037】次に、この磁気光学式光スイッチの動作に
ついて説明する。図6のAは、両可変ファラデー回転子
64,70でファラデー回転角が−45度回転して中段
の入力1の光が上段の出力1に、下段の入力2の光(太
線で示す)が中段の出力2に結合する場合を示し、図6
のBは、両可変ファラデー回転子64,70でファラデ
ー回転角が+45度回転して中段の入力1の光が中段の
出力2に、下段の入力2の光(太線で示す)が上段の出
力1に結合する場合をそれぞれ示している。
Next, the operation of this magneto-optical switch will be described. In FIG. 6A, both variable Faraday rotators 64 and 70 rotate the Faraday rotation angle by −45 degrees, the light of input 1 in the middle stage is output 1 of the upper stage, and the light of input 2 in the lower stage (shown by a thick line). FIG. 6 shows the case of coupling to the output 2 of the middle stage.
In B, both variable Faraday rotators 64 and 70 rotate the Faraday rotation angle by +45 degrees, the light of the input 1 in the middle stage is output to the output 2 of the middle stage, and the light of input 2 in the lower stage (shown in bold) is the output of the upper stage. The cases of coupling to 1 are shown respectively.

【0038】(入力1→出力1,入力2→出力2)両方
の可変ファラデー回転子64,70の磁界を制御して、
ファラデー素子によるファラデー回転角を共に−45度
に設定する。
(Input 1 → Output 1, Input 2 → Output 2) By controlling the magnetic fields of both variable Faraday rotators 64 and 70,
Both the Faraday rotation angle by the Faraday element is set to -45 degrees.

【0039】(入力1→出力1)中段の入力ファイバ7
6(入力1)から導入された光はレンズ80でコリメー
ト光となり、光スイッチ機能部に光軸に沿って入力す
る。入力光は偏波分離用複屈折素子50で常光は直進し
異常光はx方向に分離し、光路補正プリズム88をバイ
パスし、第1の偏波回転制御手段58の可変ファラデー
回転子64で偏波方向が−45度回転し、一対の1/2
波長板66,67で偏波方向が45度回転して互いにy
軸に平行な偏波となり、上段光路の1/2波長板68を
バイパスする。つまり第1の偏波回転制御手段58では
右側光路の光の偏波方向を90度回転する。これらy軸
に平行な偏波は第1の光路シフト用複屈折素子52に対
しては異常光となるので−y方向に屈折し下段光路にシ
フトする。そして下段光路の1/2波長板63で偏波方
向が90度回転してx軸に平行となる。これらx軸に平
行な偏波は第2の光路シフト用複屈折素子54に対して
は常光であるのでそのまま直進する。第2の偏波回転制
御手段60の下段光路の1/2波長板74で偏波方向が
90度回転してy軸に平行となり、一対の1/2波長板
72,73で偏波方向が45度回転し、可変ファラデー
回転子70で偏波方向が−45度回転する。つまり第2
の偏波回転制御手段60では右側光路の光の偏波方向を
90度回転する。これらの光ビームは下段光路を通るた
め、光路変更プリズム90で角度シフトが生じ斜め上方
に向きが変わる。両光は偏波合成用複屈折素子56に入
り、常光は直進し、異常光はx方向に屈折して合成さ
れ、レンズ86で集光されて上段の出力ファイバ82
(出力1)に結合する。
(Input 1 → Output 1) Middle input fiber 7
The light introduced from 6 (input 1) becomes collimated light at the lens 80 and is input to the optical switch function unit along the optical axis. The input light is straightened by the polarization separating birefringent element 50 and the ordinary light is separated by the extraordinary light in the x direction, bypasses the optical path correction prism 88, and is polarized by the variable Faraday rotator 64 of the first polarization rotation control means 58. Wave direction rotates -45 degrees, a pair of 1/2
The polarization directions of the wave plates 66 and 67 are rotated by 45 degrees, so that
The polarized light is parallel to the axis and bypasses the half-wave plate 68 in the upper optical path. That is, the first polarization rotation control means 58 rotates the polarization direction of the light on the right optical path by 90 degrees. The polarized light parallel to the y-axis becomes extraordinary light for the first optical-path-shifting birefringent element 52, so it is refracted in the -y direction and shifted to the lower optical path. Then, the polarization direction is rotated 90 degrees by the ½ wavelength plate 63 in the lower optical path and becomes parallel to the x axis. Since the polarized light parallel to the x-axis is the ordinary light for the second optical path shifting birefringent element 54, it goes straight on. The polarization direction is rotated 90 degrees by the half-wave plate 74 in the lower optical path of the second polarization rotation control means 60 and becomes parallel to the y-axis, and the polarization direction is changed by the pair of half-wave plates 72 and 73. The variable Faraday rotator 70 rotates by 45 degrees and the polarization direction rotates by -45 degrees. That is, the second
The polarization rotation control means 60 rotates the polarization direction of the light on the right optical path by 90 degrees. Since these light beams pass through the lower optical path, an angle shift occurs in the optical path changing prism 90 and the direction is changed obliquely upward. Both lights enter the polarization-combining birefringent element 56, the ordinary light travels straight, and the extraordinary light is refracted in the x direction to be combined, and is condensed by the lens 86 to be output from the upper output fiber 82.
Connect to (output 1).

【0040】(入力2→出力2)下段の入力ファイバ7
7(入力2)から導入された光はレンズ80でコリメー
ト光となり、光スイッチ機能部に対して斜め上向きに入
力する。入力光は偏波分離用複屈折素子50で常光は直
進し異常光はx方向に分離し、光路補正プリズム88を
通る。それによって光軸に平行な上段光路の光ビームと
なり、第1の偏波回転制御手段58の可変ファラデー回
転子64で偏波方向が−45度回転し、一対の1/2波
長板66,67で偏波方向が45度回転して互いにy軸
に平行な偏波となり、上段光路の1/2波長板68を通
過することで偏波方向が90度回転してx軸に平行な偏
波となる。つまり第1の偏波回転制御手段58では左側
光路の光の偏波方向を90度回転する。これらx軸に平
行な偏波は第1の光路シフト用複屈折素子52に対して
は常光なのでそのまま直進する。そして上段光路の1/
2波長板62で偏波方向が90度回転してy軸に平行と
なる。これらy軸に平行な偏波は第2の光路シフト用複
屈折素子54に対して異常光となるの−y方向に屈折し
中段光路を進み、下段光路の1/2波長板74をバイパ
スする。そして第2の偏波回転制御手段60の一対の1
/2波長板72,73で偏波方向が45度回転し、可変
ファラデー回転子70で偏波方向が−45度回転する。
つまり第2の偏波回転制御手段60では左側光路の光の
偏波方向を90度回転する。これらの光ビームは中段光
路を通るため、光路変更プリズム90をバイパスして直
進する。両光は偏波合成用複屈折素子56に入り、常光
は直進し、異常光はx方向に屈折して合成され、レンズ
86で集光されて中段の出力ファイバ83(出力2)に
結合する。
(Input 2 → Output 2) Lower input fiber 7
The light introduced from 7 (input 2) becomes collimated light by the lens 80, and is input obliquely upward to the optical switch function unit. The input light is polarized by the birefringence element 50 for polarization separation, the ordinary light goes straight, and the extraordinary light is separated in the x direction, and passes through the optical path correction prism 88. As a result, a light beam having an upper optical path parallel to the optical axis is formed, and the polarization direction is rotated by -45 degrees by the variable Faraday rotator 64 of the first polarization rotation control means 58, and the pair of half-wave plates 66 and 67 are provided. Then, the polarization directions are rotated by 45 degrees and become polarizations parallel to the y-axis, and the polarization directions are rotated by 90 degrees by passing through the half-wave plate 68 of the upper optical path and polarizations parallel to the x-axis. Becomes That is, the first polarization rotation control means 58 rotates the polarization direction of the light on the left optical path by 90 degrees. These polarized waves parallel to the x-axis are ordinary rays to the first optical path shifting birefringent element 52, and therefore go straight. And 1 / of the upper optical path
The polarization direction is rotated 90 degrees by the two-wave plate 62 and becomes parallel to the y-axis. The polarized light parallel to the y-axis becomes extraordinary light for the second optical path shifting birefringent element 54, and is refracted in the -y direction to travel along the middle optical path and bypass the half-wave plate 74 of the lower optical path. . Then, the pair of 1s of the second polarization rotation control means 60
The polarization direction is rotated by 45 degrees by the / 2 wavelength plates 72 and 73, and the polarization direction is rotated by -45 degrees by the variable Faraday rotator 70.
That is, the second polarization rotation control means 60 rotates the polarization direction of the light on the left optical path by 90 degrees. Since these light beams pass through the middle optical path, they bypass the optical path changing prism 90 and go straight. Both lights enter the polarization-combining birefringent element 56, the ordinary light travels straight, and the extraordinary light is refracted in the x direction to be combined, collected by the lens 86, and coupled to the output fiber 83 (output 2) in the middle stage. .

【0041】(入力1→出力2,入力2→出力1)両方
の可変ファラデー回転子64,70の磁界を制御して、
ファラデー素子によるファラデー回転角を共に+45度
に設定する。
(Input 1 → Output 2, Input 2 → Output 1) By controlling the magnetic fields of both variable Faraday rotators 64 and 70,
Both the Faraday rotation angle by the Faraday element is set to +45 degrees.

【0042】(入力1→出力2)中段の入力ファイバ7
6(入力1)から導入された光はレンズ80でコリメー
ト光となり、光スイッチ機能部に光軸に沿って入力す
る。入力光は偏波分離用複屈折素子50で常光は直進し
異常光はx方向に分離し、光路補正プリズム88をバイ
パスし、第1の偏波回転制御手段58の可変ファラデー
回転子64で偏波方向が+45度回転し、一対の1/2
波長板66,67で偏波方向が45度回転して互いにx
軸に平行な偏波となり、上段光路の1/2波長板68を
バイパスする。つまり第1の偏波回転制御手段58では
左側光路の光の偏波方向を90度回転する。これらx軸
に平行な偏波は第1の光路シフト用複屈折素子52に対
しては常光であるのでそのまま直進する。そして上段光
路及び下段光路の1/2波長板をバイパス62,63す
る。これらx軸に平行な偏波は第2の光路シフト用複屈
折素子54に対しては常光であるのでそのまま直進す
る。そして第2の偏波回転制御手段60の下段光路の1
/2波長板74をバイパスし、一対の1/2波長板7
2,73で偏波方向が45度回転し、可変ファラデー回
転子70で偏波方向が+45度回転する。つまり第2の
偏波回転制御手段では右側光路の光の偏波方向を90度
回転する。これらの光ビームは中段光路を通るため、光
路変更プリズム90をバイパスしてそのまま直進する。
両光は偏波合成用複屈折素子56に入り、常光は直進
し、異常光はx方向に屈折して合成され、レンズ86で
集光されて中段の出力ファイバ83(出力2)に結合す
る。
(Input 1 → Output 2) Middle input fiber 7
The light introduced from 6 (input 1) becomes collimated light at the lens 80 and is input to the optical switch function unit along the optical axis. The input light is straightened by the polarization separating birefringent element 50 and the ordinary light is separated by the extraordinary light in the x direction, bypasses the optical path correction prism 88, and is polarized by the variable Faraday rotator 64 of the first polarization rotation control means 58. Wave direction rotates by +45 degrees, a pair of 1/2
The polarization directions are rotated by 45 degrees by the wave plates 66 and 67, and x
The polarized light is parallel to the axis and bypasses the half-wave plate 68 in the upper optical path. That is, the first polarization rotation control means 58 rotates the polarization direction of the light on the left optical path by 90 degrees. Since the polarized light parallel to the x-axis is the ordinary light for the first optical path shifting birefringent element 52, it goes straight on. Then, the half-wave plates of the upper optical path and the lower optical path are bypassed 62 and 63. Since the polarized light parallel to the x-axis is the ordinary light for the second optical path shifting birefringent element 54, it goes straight on. Then, in the lower optical path of the second polarization rotation control means 60,
Bypassing the half wave plate 74, the pair of half wave plates 7
2, 73 rotates the polarization direction by 45 degrees, and the variable Faraday rotator 70 rotates the polarization direction by +45 degrees. That is, the second polarization rotation control means rotates the polarization direction of the light on the right optical path by 90 degrees. Since these light beams pass through the middle optical path, they bypass the optical path changing prism 90 and go straight.
Both lights enter the polarization-combining birefringent element 56, the ordinary light travels straight, and the extraordinary light is refracted in the x direction to be combined, collected by the lens 86, and coupled to the output fiber 83 (output 2) in the middle stage. .

【0043】(入力2→出力1)下段の入力ファイバ7
7(入力2)から導入された光はレンズ80でコリメー
ト光となり、光スイッチ機能部に対して斜め上向きに入
力する。入力光は偏波分離用複屈折素子50で常光は直
進し異常光はx方向に分離し、光路補正プリズム88を
通る。それによって光軸に平行な上段光路の光ビームと
なり、第1の偏波回転制御手段58の可変ファラデー回
転子64で偏波方向が+45度回転し、一対の1/2波
長板66,67で偏波方向が45度回転して互いにx軸
に平行な偏波となり、上段光路の1/2波長板68を通
過することで偏波方向が90度回転してy軸に平行な偏
波となる。つまり第1の偏波回転制御手段58では右側
光路の光の偏波方向を90度回転する。これらy軸に平
行な偏波は第1の光路シフト用複屈折素子52に対して
は異常光なので−y方向に屈折する。そして上段光路及
び下段光路の1/2波長板62,63をバイパスする。
これらy軸に平行な偏波は第2の光路シフト用複屈折素
子54に対しても異常光となるの−y方向に屈折し下段
光路を進む。そして第2の偏波回転制御手段60の下段
光路の1/2波長板74で偏波方向が90度回転してx
軸に平行となり、一対の1/2波長板72,73で偏波
方向が45度回転し、可変ファラデー回転子70で偏波
方向が+45度回転する。つまり第2の偏波回転制御手
段60では左側光路の光の偏波方向を90度回転する。
これらの光ビームは下段光路を通るため、光路変更プリ
ズム90で角度シフトが生じ斜め上方に向きが変わる。
両光は偏波合成用複屈折素子56に入り、常光は直進
し、異常光はx方向に屈折して合成され、レンズ86で
集光されて上段の出力ファイバ82(出力1)に結合す
る。
(Input 2 → Output 1) Lower input fiber 7
The light introduced from 7 (input 2) becomes collimated light by the lens 80, and is input obliquely upward to the optical switch function unit. The input light is polarized by the birefringence element 50 for polarization separation, the ordinary light goes straight, and the extraordinary light is separated in the x direction, and passes through the optical path correction prism 88. As a result, a light beam having an upper optical path parallel to the optical axis is formed, the polarization direction is rotated by +45 degrees by the variable Faraday rotator 64 of the first polarization rotation control means 58, and the pair of half-wave plates 66, 67 is used. The polarization directions rotate by 45 degrees and become polarizations parallel to the x-axis, and by passing through the half-wave plate 68 in the upper optical path, the polarization directions rotate 90 degrees and become polarizations parallel to the y-axis. Become. That is, the first polarization rotation control means 58 rotates the polarization direction of the light on the right optical path by 90 degrees. These polarized waves parallel to the y-axis are extraordinary rays with respect to the first optical path shifting birefringent element 52 and thus are refracted in the -y direction. Then, the half-wave plates 62 and 63 in the upper optical path and the lower optical path are bypassed.
These polarized waves parallel to the y-axis also become extraordinary light for the second optical-path-shifting birefringent element 54, but are refracted in the -y direction and travel in the lower optical path. Then, the polarization direction is rotated by 90 degrees by the half-wave plate 74 in the lower optical path of the second polarization rotation control means 60, and x
It becomes parallel to the axis, and the polarization direction rotates by 45 degrees by the pair of half-wave plates 72 and 73, and the polarization direction rotates by +45 degrees by the variable Faraday rotator 70. That is, the second polarization rotation control means 60 rotates the polarization direction of the light on the left optical path by 90 degrees.
Since these light beams pass through the lower optical path, an angle shift occurs in the optical path changing prism 90 and the direction is changed obliquely upward.
Both lights enter the polarization-combining birefringent element 56, the ordinary light travels straight, and the extraordinary light is refracted in the x direction to be combined, collected by the lens 86, and coupled to the upper output fiber 82 (output 1). .

【0044】このように第1及び第2の偏波回転制御手
段58,60の可変ファラデー回転子64,70の磁界
を制御して−45度又は+45度のいずれかに一緒に切
り換えることで、入力ファイバ76(入力1)からの光
を出力ファイバ82(出力1)又は出力ファイバ84
(出力2)のいずれか一方に、入力ファイバ77(入力
2)からの光を出力ファイバ84(出力2)又は出力フ
ァイバ82(出力1)のいずれか一方に出力させること
ができる。
In this way, by controlling the magnetic fields of the variable Faraday rotators 64 and 70 of the first and second polarization rotation control means 58 and 60 to switch to either -45 degrees or +45 degrees together, The light from the input fiber 76 (input 1) is output to the output fiber 82 (output 1) or the output fiber 84.
The light from the input fiber 77 (input 2) can be output to either of the output fiber 84 (output 2) or the output fiber 82 (output 1) to either (output 2).

【0045】図7は4ポート型の磁気光学式光スイッチ
の他の実施例を示す構成図である。基本的な構成は、図
5と同様であるので、対応する部材には同一符号を付
し、それらについての説明は省略する。
FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of a 4-port type magneto-optical switch. Since the basic configuration is the same as that in FIG. 5, corresponding members are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0046】この実施例では、光路変更プリズム92,
94は、双方の光路に挿入した直方体の平行な隣り合う
2本の稜線部分を斜めに切除した如き形状である。必ず
しも一体構造とする必要はなく、図5で用いたような楔
状の柱状体を上下対称に貼り合わせた構造でもよい。こ
のような光路変更プリズムを用いる場合には、2本のフ
ァイバはフェルールの中心軸に対して対称となるように
配置するのがよい。従って、入力ファイバ76からの光
は斜め下向きに、入力ファイバ77からの光は斜め上向
きに光スイッチ機能部へ入力し、光スイッチ機能部から
の上向きの光は出力ファイバ82に、光スイッチ機能部
からの下向きの光は出力ファイバ83に結合することに
なる。いずれも光路変更プリズム92,94を通過する
ことで角度シフトが生じ、光スイッチ機能部内では光軸
に平行な光ビームとなる。
In this embodiment, the optical path changing prism 92,
Reference numeral 94 is a shape obtained by obliquely cutting two parallel ridgeline portions of a rectangular parallelepiped inserted in both optical paths. The structure does not necessarily have to be an integral structure, and may be a structure in which wedge-shaped columnar bodies as used in FIG. When such an optical path changing prism is used, it is preferable that the two fibers are arranged symmetrically with respect to the center axis of the ferrule. Therefore, the light from the input fiber 76 is input obliquely downward and the light from the input fiber 77 is input obliquely upward to the optical switch function unit, and the upward light from the optical switch function unit is input to the output fiber 82 and the optical switch function unit. The downward light from the will be coupled into the output fiber 83. In both cases, an angle shift is caused by passing through the optical path changing prisms 92 and 94, and a light beam parallel to the optical axis is formed in the optical switch function section.

【0047】図8は4ポート型の磁気光学式光スイッチ
の他の実施例を示す構成図である。基本的な構成は、図
5と同様であるので、対応する部材には同一符号を付
し、それらについての説明は省略する。
FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of a 4-port type magneto-optical switch. Since the basic configuration is the same as that in FIG. 5, corresponding members are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0048】前記の実施例では第1及び第2の光路シフ
ト用複屈折素子の光学軸は互いに平行に設定されている
が、この図8の実施例では光学軸はy軸に対して対称と
なるように設定している。それに対応して、両方の光路
補正プリズム88,90ともに上段光路に配置し、第1
及び第2の光路シフト用複屈折素子52,54間の1/
2波長板96は中段光路のみに挿入する。
In the above-mentioned embodiment, the optical axes of the first and second birefringent elements for optical path shifting are set parallel to each other, but in the embodiment of FIG. 8, the optical axes are symmetric with respect to the y-axis. It is set to be. Correspondingly, both optical path correction prisms 88 and 90 are arranged in the upper optical path, and
And 1 / between the second birefringent elements 52, 54 for optical path shifting.
The two-wave plate 96 is inserted only in the middle optical path.

【0049】図8のような第1及び第2の光路シフト用
複屈折素子(光学軸が対称配置されている)と、中段光
路に配置した1/2波長板を有する構成は、図示するの
を省略するが、図5に示すような形状の光路変更プリズ
ムを用いる構成にも適用できることはいうまでもない。
A structure having first and second optical path shifting birefringent elements (optical axes are symmetrically arranged) as shown in FIG. 8 and a half-wave plate arranged in the middle optical path is illustrated. Although omitted, it goes without saying that the present invention can also be applied to a configuration using an optical path changing prism having a shape as shown in FIG.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明は上記のように、光スイッチ機能
部内に光路補正プリズムを挿入し、光ビーム方向の違い
によって出力ポートを選択させるように構成したことに
より、装置の細径化のみならず短尺化が可能で、全体的
により一層の小型化を達成できる。
As described above, according to the present invention, the optical path correction prism is inserted in the optical switch function section, and the output port is selected according to the difference in the light beam direction. Without making it shorter, it is possible to achieve further miniaturization as a whole.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る磁気光学式光スイッチの一実施例
を示す概略図。
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a magneto-optical switch according to the present invention.

【図2】その部品配置と偏波状況を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory view showing the arrangement of parts and the state of polarization.

【図3】本発明に係る磁気光学式光スイッチの他の実施
例を示す概略図。
FIG. 3 is a schematic view showing another embodiment of the magneto-optical switch according to the present invention.

【図4】本発明に係る磁気光学式光スイッチの他の実施
例を示す概略図。
FIG. 4 is a schematic view showing another embodiment of the magneto-optical switch according to the present invention.

【図5】本発明に係る磁気光学式光スイッチの他の実施
例を示す概略図。
FIG. 5 is a schematic view showing another embodiment of the magneto-optical switch according to the present invention.

【図6】その部品配置と偏波状況を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory view showing the arrangement of parts and the polarization state.

【図7】本発明に係る磁気光学式光スイッチの他の実施
例を示す概略図。
FIG. 7 is a schematic view showing another embodiment of the magneto-optical switch according to the present invention.

【図8】本発明に係る磁気光学式光スイッチの他の実施
例を示す概略図。
FIG. 8 is a schematic view showing another embodiment of the magneto-optical switch according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 偏波分離用複屈折素子 12 光路シフト用複屈折素子 14 偏波合成用複屈折素子 16,18 偏波回転制御手段 20,24 可変ファラデー回転子 21,22,25,26 1/2波長板 28 入力ファイバ 29 単芯フェルール 30,36 レンズ 32,33 出力ファイバ 34 2芯フェルール 38 光路変更プリズム 10 Birefringence element for polarization separation 12 Birefringent element for optical path shift 14 Birefringence element for polarization combination 16, 18 Polarization rotation control means 20, 24 Variable Faraday rotator 21,22,25,26 1/2 wave plate 28 input fibers 29 Single-core ferrule 30,36 lens 32,33 output fiber 34 2-core ferrule 38 Optical path changing prism

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹下 秀生 東京都港区新橋5丁目36番11号 エフ・デ ィー・ケイ株式会社内 (72)発明者 小野 博章 東京都港区新橋5丁目36番11号 エフ・デ ィー・ケイ株式会社内 Fターム(参考) 2H099 AA01 BA17 CA00 CA05 CA08   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hideo Takeshita             F-de, 5-36-1 Shimbashi, Minato-ku, Tokyo             K.K Co., Ltd. (72) Inventor Hiroaki Ono             F-de, 5-36-1 Shimbashi, Minato-ku, Tokyo             K.K Co., Ltd. F-term (reference) 2H099 AA01 BA17 CA00 CA05 CA08

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 偏波分離用複屈折素子と、偏波方向に応
じた光路シフト用複屈折素子と、偏波合成用複屈折素子
を、その順序で間隔をおいて一列に配置し、各複屈折素
子の間に偏波回転制御手段を挿入し、それら配列体の偏
波分離用複屈折素子側の端部に1本のファイバを有する
単芯フェルールと1個のレンズによる1入力ポート部
を、反対側の偏波合成用複屈折素子側の端部に2本のフ
ァイバを並置した2芯フェルールと共通レンズによる2
出力ポート部を設置した3ポート型光スイッチにおい
て、 前記偏波回転制御手段は、可変ファラデー回転子と直線
位相子の組み合わせからなり、該可変ファラデー回転子
の印加磁界の制御によって、分離している光ビームのい
ずれか一方の偏波方向を90度回転する機能を有し、光
路シフト用複屈折素子と偏波合成用複屈折素子との間
に、片方もしくは双方の光ビームを角度シフトする光路
変更プリズムを挿入し、光ビーム方向の違いによって出
力ポートを選択させるようにしたことを特徴とする磁気
光学式光スイッチ。
1. A polarization-splitting birefringent element, an optical path-shifting birefringent element depending on the polarization direction, and a polarization-combining birefringent element are arranged in a line in this order at intervals. A polarization rotation control means is inserted between the birefringent elements, and a single-core ferrule having one fiber at one end of the array on the polarization separating birefringent element side and one input port section by one lens With a two-core ferrule in which two fibers are juxtaposed at the end on the opposite side of the birefringent element for polarization combination on the opposite side and a common lens.
In a three-port type optical switch having an output port section, the polarization rotation control means comprises a combination of a variable Faraday rotator and a linear phaser, and separates by controlling the magnetic field applied to the variable Faraday rotator. An optical path having a function of rotating one of the polarization directions of the light beam by 90 degrees and for angularly shifting one or both of the light beams between the optical path shifting birefringent element and the polarization combining birefringent element. A magneto-optical switch that has a changing prism inserted so that the output port can be selected according to the difference in the light beam direction.
【請求項2】 偏波回転制御手段は、±45度切り換え
式の可変ファラデー回転子と、分離している光ビームの
両方の光路で光学軸が22.5度傾いて対称に配置した
一対の1/2波長板からなる請求項1記載の磁気光学式
光スイッチ。
2. The polarization rotation control means comprises a variable Faraday rotator of ± 45 degree switching type and a pair of symmetrically arranged optical axes inclined by 22.5 degrees in both optical paths of the separated light beams. The magneto-optical switch according to claim 1, which comprises a half-wave plate.
【請求項3】 偏波分離用複屈折素子と、偏波方向に応
じた光路シフト用複屈折素子と、偏波合成用複屈折素子
を、その順序で間隔をおいて一列に配置し、各複屈折素
子の間に偏波回転制御手段を挿入し、それら配列体の偏
波分離用複屈折素子側の端部に1本のファイバを有する
単芯フェルールと1個のレンズによる1入力ポート部
を、反対側の偏波合成用複屈折素子側の端部に2本のフ
ァイバを並置した2芯フェルールと共通レンズによる2
出力ポート部を設置した3ポート型光スイッチにおい
て、 前記偏波回転制御手段の一方は、可変ファラデー回転子
と直線位相子の組み合わせからなり、該可変ファラデー
回転子の印加磁界の制御によって、分離している光ビー
ムのいずれか一方の偏波方向を90度回転する機能を有
し、前記偏波回転制御手段の他方は直線位相子からな
り、分離している光ビームの一方の偏波方向を90度回
転する機能を有し、光路シフト用複屈折素子と偏波合成
用複屈折素子との間に、片方もしくは双方の光ビームを
角度シフトする光路変更プリズムを挿入し、光ビーム方
向の違いによって出力ポートを選択させるようにしたこ
とを特徴とする磁気光学式光スイッチ。
3. A polarization-splitting birefringent element, an optical path-shifting birefringent element depending on a polarization direction, and a polarization-combining birefringent element are arranged in a line in this order at a distance from each other. A polarization rotation control means is inserted between the birefringent elements, and a single-core ferrule having one fiber at one end of the array on the polarization separating birefringent element side and one input port section by one lens With a two-core ferrule in which two fibers are juxtaposed at the end on the opposite side of the birefringent element for polarization combination on the opposite side and a common lens.
In a three-port type optical switch having an output port unit, one of the polarization rotation control means is composed of a combination of a variable Faraday rotator and a linear phaser, and is separated by controlling an applied magnetic field of the variable Faraday rotator. Has a function of rotating the polarization direction of one of the two light beams by 90 degrees, and the other of the polarization rotation control means is composed of a linear phase shifter, and can rotate one polarization direction of the separated light beam. Having a function of rotating 90 degrees, an optical path changing prism for angularly shifting one or both light beams is inserted between the optical path shifting birefringent element and the polarization combining birefringent element, and the difference in the light beam direction The magneto-optical switch is characterized in that the output port is selected by.
【請求項4】 一方の偏波回転制御手段は、±45度切
り換え式の可変ファラデー回転子と、分離している光ビ
ームの両方の光路で光学軸が22.5度傾いて対称に配
置した一対の1/2波長板からなり、他方の偏波回転制
御手段は、対角の関係にある光路に挿入された光学軸が
45度同じ方向に傾いた2枚の1/2波長板からなる請
求項3記載の磁気光学式光スイッチ。
4. The polarization rotation control means is arranged symmetrically with an optical axis inclined by 22.5 degrees in both optical paths of a variable Faraday rotator of ± 45 degree switching type and a separated light beam. The pair of half-wave plates is composed of a pair of half-wave plates, and the other polarization rotation control means is composed of two half-wave plates in which the optical axes inserted in the diagonal optical paths are inclined in the same direction by 45 degrees. The magneto-optical switch according to claim 3.
【請求項5】 偏波分離用複屈折素子と、偏波方向に応
じた第1及び第2の光路シフト用複屈折素子と、偏波合
成用複屈折素子を、その順序で間隔をおいて一列に配置
し、偏波分離用複屈折素子と第1の光路シフト用複屈折
素子の間及び第2の光路シフト用複屈折素子と偏波合成
用複屈折素子の間にそれぞれ偏波回転制御手段を挿入
し、第1及び第2の光路シフト用複屈折素子の間に一部
の光路の光ビームの偏波方向を90度回転する直線位相
子を挿入し、それら配列体の一方の端部に2本のファイ
バを並置した2芯フェルールと共通レンズによる2入力
ポート部を、他方の端部に2本のファイバを並置した2
芯フェルールと共通レンズによる2出力ポート部を設置
した4ポート型光スイッチであって、 前記偏波回転制御手段は、可変ファラデー回転子と直線
位相子の組み合わせからなり、該可変ファラデー回転子
の印加磁界の制御によって、分離している光ビームのい
ずれか一方の偏波方向を90度回転する機能を有し、偏
波分離用複屈折素子と第1の光路シフト用複屈折素子の
間及び第2の光路シフト用複屈折素子と偏波合成用複屈
折素子の間に、片方もしくは双方の光ビームを角度シフ
トする光路変更プリズムを挿入し、光ビーム方向の違い
によって出力ポートを選択させるようにしたことを特徴
とする磁気光学式光スイッチ。
5. A polarization-splitting birefringent element, first and second optical path-shifting birefringent elements corresponding to polarization directions, and a polarization-combining birefringent element are spaced in this order. Polarization rotation control is provided between the polarization separating birefringent element and the first optical path shifting birefringent element, and between the second optical path shifting birefringent element and the polarization combining birefringent element. Means for inserting a linear phase shifter for rotating the polarization direction of the light beam of a part of the optical path by 90 degrees between the first and second optical path shifting birefringent elements, and one end of the array body. Two-fiber ferrule in which two fibers are juxtaposed to each other and a two-input port portion by a common lens, and two fibers are juxtaposed to the other end 2
A four-port type optical switch in which two output port sections are provided with a core ferrule and a common lens, wherein the polarization rotation control means comprises a combination of a variable Faraday rotator and a linear phaser, and the variable Faraday rotator is applied. By controlling the magnetic field, it has a function of rotating the polarization direction of either one of the separated light beams by 90 degrees, and it is provided between the polarization separating birefringent element and the first optical path shifting birefringent element, and Insert an optical path changing prism for angle-shifting one or both of the light beams between the birefringent element for optical path shifting and the birefringent element for polarization combination, so that the output port can be selected according to the difference in the light beam direction. A magneto-optical switch that has been characterized.
【請求項6】 偏波回転制御手段は、±45度切り換え
式の可変ファラデー回転子と、分離している光ビームの
両方の光路で光学軸が22.5度傾いて対称に配置した
一対の1/2波長板と、一部の光路に挿入した光学軸が
45度の1/2波長板からなる請求項5記載の磁気光学
式光スイッチ。
6. The polarization rotation control means comprises a variable Faraday rotator of ± 45 degree switching type and a pair of symmetrically arranged optical axes of 22.5 degrees in both optical paths of the separated light beams. The magneto-optical switch according to claim 5, wherein the half-wave plate and the half-wave plate having an optical axis inserted in a part of the optical path are 45 degrees.
【請求項7】 光路変更プリズムは、片方の光路に挿入
した直角三角形又は楔形の柱状体である請求項1乃至6
のいずれかに記載の磁気光学式光スイッチ。
7. The optical path changing prism is a right-angled triangular or wedge-shaped columnar body inserted in one optical path.
The magneto-optical switch according to any one of 1.
【請求項8】 光路変更プリズムは、双方の光路に挿入
した直方体の平行な隣り合う2本の稜線部分を斜めに切
除した形状、あるいは台形の柱状体である請求項1乃至
6のいずれかに記載の磁気光学式光スイッチ。
8. The optical path changing prism has a shape obtained by obliquely cutting two parallel ridges of a rectangular parallelepiped inserted in both optical paths, or a trapezoidal columnar body. The magneto-optical switch described.
【請求項9】 複屈折素子が、ルチル、ニオブ酸リチウ
ム、バナジン酸イットリウムのいずれかからなる請求項
1乃至8のいずれかに記載の磁気光学式光スイッチ。
9. The magneto-optical switch according to claim 1, wherein the birefringent element is made of rutile, lithium niobate, or yttrium vanadate.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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