JP2003503750A - 波長選択スイッチ - Google Patents

波長選択スイッチ

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JP2003503750A
JP2003503750A JP2001507125A JP2001507125A JP2003503750A JP 2003503750 A JP2003503750 A JP 2003503750A JP 2001507125 A JP2001507125 A JP 2001507125A JP 2001507125 A JP2001507125 A JP 2001507125A JP 2003503750 A JP2003503750 A JP 2003503750A
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エリセオ アール． ラナリ
ブラッドリー エイ． スコット
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Abstract

(57)【要約】 双方向波長選択スイッチ（１０）が開示される。光学システム（３０，５０）は、偏光モジュレータ（２０）について対称である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願のクロスリファレンス】
本出願は、1999年６月29日に出願された米国仮出願第60/141,556号に基づく、
米国特許法第119条(e)の優先権の利益を請求し、その内容は、それらをすべて参
照することによって本願に包含されるものとする。
【０００２】
【発明の技術分野】
本発明は、光スイッチに関し、特に偏光回転デバイスを使用した波長選択スイ
ッチに関する。
【０００３】
【発明の背景】
過去20年間に光ファイバは電気通信マーケットを変化させた。まず最初に、ネ
ットワーク設計は、通信リンクの各々の端部に比較的低速な電子送受信器を有し
ていた。光信号は、電気信号に変換されて電子的にスイッチされ、そして光信号
に再変換させられてスイッチされていた。電子スイッチング設備のバンド幅は、
約10GHzに制限される。一方、電磁スペクトルの1550nm領域におけるシングルモ
ード光ファイバのバンド幅は、テラヘルツの範囲にある。バンド幅への要求が指
数的に増加すると、ネットワーク設計者は1550nm領域内で利用できるバンド幅を
活用する方法を探索した。以上の如く、光学的に透明なクロス結合及びスイッチ
が必要である。
【０００４】 検討された１つのアプローチは、偏光ビームスプリッタ、ウォラストン（Woll
aston）プリズム及び液晶スイッチ素子を使用した周波数選択光スイッチを含む
。しかしながら、この設計は重大な欠点を有する。ビームを再結合するために使
用される偏光ビームスプリッタは、常にフォーカシングレンズと空間光モジュレ
ータとの間に位置している。これの１つの影響は、偏光ビームスプリッタが大な
る受容角度を許容していなければならず、複屈折結晶が使用されても不十分な重
畳ビーム（重ね合わせ光線）となってしまう。ビーム分割キューブが使用される
場合、コントラスト比が減じられて、クロストークが増加してしまう。これは、
ウォラストンプリズムを使用することによって対応されていた。ウォラストンプ
リズムは、混合偏光の平行ビームを２つの回折コリメートビームへと変換するよ
うに設計されており、当該ビームは当初の混合偏光ビームの光軸によって粗く二
分割される角度で分割される。これはフォーカシングレンズとＬＣスイッチ素子
との間に偏光ビーム分割器を配置することに関連する課題の多くを解決するが、
ウォラストンプリズムを使用することに関連する実質的な課題がある。これらの
うちで最も重要なものは、ウォラストン・プリズムでは厳密に対称的な偏光光線
を形成することができないという事実である。ウォラストンプリズムの作用が対
称的ではないので、光線はＬＣスイッチ素子において重畳され得ない。すなわち
、ＬＣスイッチ素子での光線の位置は、異なるスイッチ状態でのクロストーク及
び挿入損失の変化を最小にするべく、ＬＣスイッチ素子での入射角差とバランス
を取られなければならない。この非対称性故に、受容されるチャネルバンド幅で
受容できるクロストークを達成するために、光学システムは好ましからざる大な
る長さへと増大されてしまうのである。
【０００５】 以上の如く、必要とされることは、偏光モジュレータについて対称な光学装置
を含む波長選択スイッチであって、クロストークを減じ、挿入損失を減じ、且つ
、スペクトルの解像度を改善するために偏光モジュレータに重畳された光線を供
給可能なことである
【０００６】
【発明の概要】
偏光モジュレータについて対称であって、且つ、偏光モジュレータに重畳ビー
ムを提供できる光学システムを含む波長選択スイッチがここに開示されるととも
に、当該スイッチはクロストークを減じ、挿入損失を減じ、且つ、スペクトルの
解像度を改善する。
【０００７】 本発明の１つの特徴は、第１信号及び第２信号を選択的に選択された出力へと
導く光デバイスである。当該光デバイスは、複屈折光学システムと偏光モジュレ
ータを含む。複屈折光学システムは、第１信号及び第２信号を受信するシステム
入力と、当該複屈折光学システムが第１偏光信号及び第２偏光信号を重畳（重ね
合わせ）させて形成される重畳信号を送出するシステム出力と、を有し、前記第
１偏光信号及び前記第２偏光信号は、それぞれ第１信号及び第２信号を偏光せし
めたものである。偏光モジュレータは、上記したシステムに結合され、重畳信号
の偏光状態を選択的に回転する。
【０００８】 他の特徴において、本発明は、第１信号及び第２信号を選択された出力へと選
択的に導く光デバイスを含む。当該光デバイスは、第１信号と第２信号とを第１
偏光信号成分と第２偏光信号成分とにそれぞれ分割する第１偏光ビームスプリッ
タを含む。第１半波長遅延装置（リターダ）は、偏光ビームスプリッタに結合さ
れ、当該第１半波長遅延装置は、第１信号偏光成分及び第２信号偏光成分を第１
偏光状態に一様に偏光せしめられる。第１グレーティングは、第１半波長遅延装
置に結合されており、複数の第１信号波長チャネル及び複数の第２信号波長チャ
ネルを生成する。第２半波長遅延装置は、第１グレーティングに結合されており
、複数の第２信号信号波長チャネルを第２偏光状態に一様に偏光せしめる。第１
光補償器は、第１グレーティングに結合されており、複数の第１信号波長チャネ
ルの光学的距離を、実質的に複数の第２信号波長チャネルの光学的距離に等しく
させる。第１偏光ビーム結合器は、光補償器及び第２半波長遅延装置に結合され
ており、複数の第１信号波長チャネル及び複数の第２信号波長チャネルを、複数
の重畳波長チャネルに結合する。フォーカシングレンズは、偏光ビーム結合器に
連結されており、偏光モジュレータの配列は、フォーカシングレンズに連結され
ている。モジュレータの各々は、スイッチ状態を有し、各重畳波長チャネルは所
望のモジュレータへと焦点を合わせられる。
【０００９】 更に、他の特徴において、本発明は、第１信号及び第２信号を光デバイス内の
選択された出力へと選択的に導く方法を含む。当該方法は、偏光モジュレータを
与えるステップ、第１信号を少なくとも１つの第１偏光成分へと、第２信号を少
なくとも１つの第２偏光成分へと変換するステップ、少なくとも１つの第１偏光
成分を、少なくとも１つの第２偏光成分と重ね合わせて重畳信号を形成し、少な
くとも１つの第１偏光成分及び少なくとも１つの第２偏光成分が少なくとも１つ
の軸方向において同一直線上にあるようにするステップ、及び、重畳信号を偏光
モジュレータへフォーカシングするステップ、とを含む。
【００１０】 更に他の特徴においては、本発明は、複屈折光学システムを含む光デバイスに
おいて、第１信号及び第２信号を選択された出力へと選択的に導く方法を含む。
当該方法は、液晶ピクセルの配列を与えて各液晶ピクセルがスイッチ状態を含む
ステップと、第１信号と第２信号を非多重化して複数の第１信号波長チャネル及
び複数の第２信号波長チャネルをそれぞれ形成するステップと、各第１信号波長
チャネルを、対応する第２信号波長チャネルに亘って重畳して複数の重畳波長チ
ャネルを形成するステップと、各重畳波長チャネルを所望の液晶ピクセルへフォ
ーカシングするステップ、とを含む。
【００１１】 本発明の特徴及び利点は、以下の発明の詳細な説明に記載され、その一部は、
当業者であれば当該記載によって容易に明らかであるが、若しくは、添付図面、
特許請求の範囲、発明の詳細な説明を含む本願記載としての発明を実施すること
によって理解されるであろう。 以下の発明の詳細な説明の記載は単に本発明の説明をなし、特許請求の範囲に
記載の本発明の特性及び特徴を理解するための概要及び骨組みを与えることを意
図したものであることを理解されるであろう。添付図面は、本発明のさらなる理
解を与えるために包含され、本願明細書に包含されることで、詳細な説明の一部
を構成する。図面は、本発明の実施例のバリエーションを図示しており、発明の
詳細な説明とともに本発明の原理と動作を与える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図面に示される本発明の実施例が詳細に参照される。可能な限り全図面を通し
て、同様の部分には同じ参照番号を付すものとする。本発明による波長選択スイ
ッチ（ＷＳＳ）の説明的な実施例は図１に示されており、全体として参照番号10
で示されている。
【００１３】 本発明によると、波長選択クロス接続スイッチは、偏光モジュレータについて
対称な光学システムを有するように与えられて、クロストークを減じ、挿入損失
を減じるとともに、スペクトル解像度を改良して高いスループットを達成するよ
うに偏光モジュレータ20へ重畳ビームを配信可能である。波長選択スイッチ（Ｗ
ＳＳ）についての本発明は、重畳信号を偏光モジュレータへ送出する複屈折光学
システムを含む。当該重畳信号は、第１入力ファイバからの平行偏光信号を第２
入力ファイバからの直交偏光信号と重畳することで形成される。
【００１４】 ここで具体化され、図１に示される如く、本発明の第１実施例によるＷＳＳ10
が開示される。入力ファイバ１及び入力ファイバ２は入力ポート12へ接続される
。入力ポート12は入力複屈折光学システム30に接続される。入力複屈折光学シス
テム30は光学的に偏光モジュレータに連結されて、当該モジュレータはスイッチ
状態を変換して、ネットワークコマンド（図示せず）によって決められた状態に
一致する。偏光モジュレータ20は、出力ポート14への出力光ビームの経路を決め
る出力複屈折光学システム50へ接続される。出力ポート14は、出力ファイバ１及
び出力ファイバ２に接続される。
【００１５】 出力複屈折光学システム50は、入力複屈折光学システム30の鏡像関係にある。
したがって、ＷＳＳ10は逆構成可能な双方向性の波長選択スイッチである。当該
複屈折光学システムは、入力複屈折光学システム30及び出力複屈折光学システム
50からなり、偏光モジュレータ20に関して正確に対称である。ＷＷＳ10は、図１
に示されるように２×２の波長選択スイッチである。
【００１６】 入力ファイバ１及び入力ファイバ２は、多重波長チャネルを有するランダムに
偏光された光信号と共に与えられる。第１実施例において、ＷＳＳ10は、チャネ
ル間の間隔を100GHzとして40波長のチャネルを達成する。別の実施例では、チャ
ネル間の間隔を50GHzとして80波長チャネルを達成する。任意の個々のチャネル
は入力ファイバ１と入力ファイバ２との間で選択的に切り替えられる。ＷＳＳ10
は、入力ファイバ1からの波長チャネルをｓ偏光（垂直）信号へ、第２ファイバ
波長チャネルをｐ偏光（平行）信号へ変換する動作を行う。当業者はｐ偏光信号
とｓ偏光信号とが互いに直交することを認識するであろう。したがって、当該ｐ
偏光信号とｓ偏光信号とは、重畳されて偏光モジュレータへとフォーカシングさ
れる。このように入力ファイバによって運ばれるトラフィックは、その偏光状態
によって識別される。偏光モジュレータ20は、ファイバ間でチャネルをスイッチ
ングするときに、重畳信号の偏光状態を90°だけ回転して、所定チャネルが当該
スイッチを通過するときは回転しない。スイッチングの後、出力複屈折光学シス
テム50は波長チャネルを再（非）多重化して、それらの偏光状態にしたがって（
偏光モジュレータ20を出た後で偏光せしめられた）ｓ偏光出力チャネルを出力フ
ァイバ1へ、（偏光モジュレータ20を出た後で偏光せしめられた）ｐ偏光出力チ
ャネルを出力ファイバ2へ割り振る。対称な設計であるから、この変換が繰り返
され得る。ＷＳＳ10の動作は、以下においてより詳細に検討される。
【００１７】 ここに具体化され、図２に示される如く、本発明の第１実施例によるＷＳＳ10
の概略図が開示されている。入力ファイバ1及び入力ファイバ2は、入力12でＷＳ
Ｓ10に接続される。ファイバ1及びファイバ2からの光信号はコリメータ120によ
って平行となる。コリメータ120は偏光ビームスプリッタ32に接続される。偏光
ビームスプリッタ32は半波長板34に接続される。褶曲ミラー36は偏光ビームスプ
リッタ32及び半波長板34に光学的に接続されて、光信号をグレーティング38の方
向へ反射せしめる。後述する実施例において示されるように、褶曲ミラー36は除
去され得て、光信号は半波長板34からグレーティング38へと導かれる。グレーテ
ィング38は、第１ファイバ光信号及び第２ファイバ光信号をそれらを構成する波
長チャネルへと非多重化する。半波長板40及び光コンポーネント42は、グレーテ
ィングに接続される。半波長板40は光経路を第２ファイバ波長チャネルに与える
。光補償器42は光経路を第１ファイバ波長チャネルに与える。これらの素子の機
能は、以下においてより詳細に検討される。半波長板40及び光補償器42は、偏光
ビーム結合器44に光学的に接続される。偏光ビーム結合器44は、半波長板40から
の第１ファイバ波長チャネルと光補償器42からの第２ファイバ波長チャネルとを
重畳させる。フォーカシングレンズ46は、光学的に偏光ビーム結合器44に連結さ
れて、偏光ビーム結合器44を出射する各重畳波長チャネルを偏光モジュレータ20
の各々の偏光変調セル22に焦点を合わせるべく使用される。
【００１８】 上述の如く、出力複屈折光学システム50は、入力複屈折光学システム50の鏡像
関係にある。偏光モジュレータ20は、フォーカシングレンズ66に接続されている
。フォーカシングレンズ66は、偏光ビームスプリッタ64に連結されている。偏光
ビームスプリッタは、重畳出力チャネルを出力ファイバ１の波長チャネルと出力
ファイバ２の波長チャネルとに分割する。偏光ビームスプリッタは、半波長板60
と光補償器62とに連結されている。光補償器62は出力ファイバ１の波長チャネル
の光学経路長を調整する。出力ファイバ２の波長チャネルは、半波長板60を通っ
て伝播する。出力ファイバ１の波長チャネル及び出力ファイバ２の波長チャネル
は、グレーティング58によって多重化される。グレーティング58は、半波長板54
を通過した出力信号の一部を導く褶曲ミラー56に連結されている。半波長板54は
、出力信号１及び出力信号２を形成する偏光ビーム結合器52に連結されている。
出力信号１及び出力信号２は、コリメータ140によってコリメートされて、それ
ぞれ第１出力ファイバ及び第２出力ファイバへと導かれる。
【００１９】 偏光ビームスプリッタ32及び64、並びに、偏光ビームスプリッタ44及び52は、
任意の適当なタイプで有り得るが、例として図３に光伝送物質の単一のプレート
320を有するビームスプリッタ32が示されている。プレート320は平行な面を有す
る。反射防止コーティング326は、入力信号１及び２の光入力側に配される。ビ
ーム分割コーティング322は、プレート320の光出力側に配される。コーティング
320はｓ偏光を通過させ、ｐ偏光を内部に反射する。ｐ偏光は、反射コーティン
グ324によって反射される。その後、ｐ偏光はｓ偏光に平行なビーム内のスラブ
内に存在する。アークセカンドの許容度を提供するこのアプローチは、安価であ
り、一部分に実装され得る。ビームスプリッタ32及び64、偏光ビーム結合器44及
び52は、全ての分割・併合機能が色分散軸（グレーティングの傾けられた軸）に
対して直交するように配置され、挿入損失及びスイッチ状態による損失変動を最
小にするように要求される光学距離補正を単純化する。グレーティングとフォー
カシングレンズの間の光学経路長の差異が全ての構成に対して同一となるので、
かかる配置は光学的な性能を改良する。加えて、ビーム結合器44及びスプリッタ
64は、グレーティングとフォーカシングレンズとの間に配置される。これは、改
良された光学的性能を与え、他の考案において通常見られる如き、ウォラストン
プリズムでの非対称性を除去する。このようなビームスプリッタ／結合器のデバ
イスの例は、本願明細書において引用した米国仮特許出願第60/153,913号に開示
されている。
【００２０】 当業者であれば、薄膜フィルタに加えて、ビーム分割キューブ、複屈折板及び
プリズムが所望の耐性、パッケージサイズ、費用及び取付条件によって使用され
得ることを理解されるであろう。キューブアプローチはより高価であるにもかか
わらず、これらの装置は光学面上に載置することができて、より少ないパッケー
ジサイズを有することができる。
【００２１】 グレーティング38及び58はどのようなタイプであってもよく、ここに開示のも
のに限定されないが、図４の実施例では、図６に図示するような１つのパッケー
ジ内に入力グレーティング38と出力グレーティング58を含む断熱化されたプリズ
ム78である。本実施例において、入力グレーティング38は、基板386上へ転写さ
れて、エポキシ384によってプリズム382に組み合わせられている。グレーティン
グ間隔ＣＴＥは、プリズム材料のＣＴＥと基板材料のＣＴＥの中間である。基板
材料の厚みを変化させることによって、グレーティング間隔のＣＴＥが制御され
得る。プリズムに使用されるガラスは、低いdn/dtを有しなければならない。例
えば、プリズム382は、基板386（586）としてオーハラ（Ohara）社製タイプS-TI
L6やコーニング社製ＵＬＥガラスを使用して実装される。光線の入射面角度は90
度であって、出口面角度は50.42度である。かかる方法を使用する効果は、全て
のコンポネントが物理的に連結されていることであって、 アライメント合わせを顕著に容易化し、角度の関係が温度によって顕著に変化し
ないことを確実にすることである。この種の断熱化された装置の実施例は、米国
仮出願第60/153,913号に開示されており、これは引用することにより本願中に含
まれるものとする。当業者であれば、いかなる通常のグレーティングシステム若
しくはプリズムであっても、システムによって必要とされる断熱性能レベルによ
って使い分けられることを認識するであろう。
【００２２】 光補償器42及び62は、開示のもの以外のどのようなタイプのものであってもよ
いが、実施例としては、正確な厚さを有する磨きガラス板である。しかしながら
、いかなる光学設計若しくは材料であっても、ほとんど均しい第１ファイバ信号
と第２ファイバ信号によって進行しても光路長を生じさせる。いかなる光結合器
及び半波長遅延装置であっても、入力ファイバ１及び入力ファイバ２からの波長
チャネルが角度及び間隔において正確に重畳されるように光補償器42及び62は設
計される。これは、以下の式を満たすように光補償器の厚さ及び材料を選択され
ることで達成される。
【数１】 ここで、Ｔ0は光補償器42（62）の厚さ、ｎ0は、補償器42（62）の光学的屈折率
、ｎaは、空気の屈折率、Ｈは光結合器内の入力ファイバ２と比較したファイバ
入力１からの光によって進行する距離の差、ｎbSは光結合器の材料の屈折率、Ｔ r は遅延器の厚さ、ｎrは遅延器の材料の光学的屈折率である。
【００２３】 偏光モジュレータ20は、どのようなタイプであってもよいが、参照番号22、24
、26及び28によって示されるピクセルの配列からなる線形液晶装置が実施例とし
て示されている。40波長チャネルシステムにおいて、アレイ20は40個のスイッチ
セル22からなる。ここで示されるように、各々のスイッチセル22は、ねじり螺旋
配向に整列された液晶分子を有するねじれネマチック液晶装置である。当業者で
あれば、この回転量が液晶の螺旋配向の設計及び温度に依存するしていると認識
するであろう。かかる設計では、電圧が印加されていないか若しくは相対的に低
い電圧が装置に印加されているときには、ねじり螺旋構造は、後述する断熱性に
よって90度だけ回転させた入射光信号の偏光状態を生じさせる。たとえば、比較
的低い電圧が温度を補償するために印加されることができる。回転量は、可変電
圧を液晶ピクセルに印加することによって徐々に変化させ得る。このシナリオに
おいて、ＷＳＳ10は可変光減衰器として機能する。公知技術の如く、充分な電圧
（約10V以上）が印加されるときに、液晶分子によって形成される螺旋配向が壊
れて、入射光信号の偏光状態は実質的に変化しないで通過する。このように、オ
フ電圧スイッチ状態若しくは相対的に低電圧の状態にあるときは、入射光信号の
偏光状態が1/2波だけ回転させられ、p-極性信号はs-極性信号となって、逆にな
る。電圧印加（オンボルテージ）状態では、偏光相は回転しない。
【００２４】 当業者であれば、印加電圧によって変化する複屈折を有する複屈折依存結晶の
如き他の偏光モジュレータが使用され得ることを認識されるであろう。これらの
結晶は、液晶装置での使用と同じ効果を有する。当業者であれば、また、強誘電
性液晶ローテータ、光磁気ファラデーローテータ、音響光学ローテータ及び電気
光学ローテータは、また、偏光モジュレータ20として使用されることができる。
【００２５】 図５は、偏光制御の観点からＷＳＳ10の動作を示している。偏光ビームスプリ
ッタ32は、互いに平行な第１ファイバ及び第２ファイバ及び垂直信号コンポーネ
ントから入力信号を分離する。このように、４つのビームレット（1p、2s、1s 2
p）は、ビームスプリッタ32を出る。当業者であれば、入力ファイバ１及び２に
付された番号の表記は、任意であって、逆に付しても良いことを認識されるであ
ろう。図示されるように、第１ファイバ信号及び第２ファイバ信号（2p、1p）か
らのp-極性コンポネントは、半波長板34を通過する。この表記は逆であってもよ
く、垂直のコンポネントを半波長板34に通してもよい。いずれの方法であっても
、半波長板34を通過した後に、４つすべてのビームレット（1s、1s、2s、2s）が
同じ偏光状態を有する。グレーティング38のスループットは、入射光線の偏光状
態に依存する。このように、均一な偏光がグレーティング38のスループットを最
大にするように与えられて、偏光依存損失（ＰＤＬ）を除去する。グレーティン
グ38は、波長変化を生成するように４つのビームレットによって搬送される波長
を非多重化（デマルチブレキシング）する。当業者は、ビームレットによって運
ばれる各々の波長が、それ自身の情報ペイロードを運んでいる別々の通信チャネ
ルであると認識する。ファイバ１について定義される各波長チャネルに対して、
ファイバ２に対応する波長チャネルがある。ファイバ１及びファイバ２の対応す
る波長チャネルは、実質的に波長の同じ一組によって占められる。しかしながら
、対応する波長チャネルによって運ばれる情報ペイロードが異なると認識される
。ファイバ１とファイバ２の間で対応する波長チャネルを切り替えることによっ
て、これらのそれぞれの情報ペイロードは、また、ファイバ１及びファイバ２の
間でスイッチされる。
【００２６】 第２ファイバ信号から引き出される２つの偏光ビームレットは、偏光多様性を
生じさせる半波長板40を通過する。このように、半波長板40を通過しない第１フ
ァイバ波長チャネルは、s-極性（1s、1s）のままであって、第２ファイバ波長チ
ャネルはp-極性(2p、2p）である。 本発明の特徴の１つは、光補償器42を使用することなしに、第１ファイバ波長
チャネルがより短い物理的距離を進むことである。第１ファイバ波長チャネルは
、第１ファイバ波長チャネル及び第２ファイバ波長チャネルの光学的距離を等し
くするために光補償器42に通される。光学的距離は、伝送媒体の屈折率によって
割り算した光信号によって移動した距離によって定義される。これは、伝送媒体
の屈折率を乗じた光信号によって移動した距離によって定義される「光路長」な
る術語とは異なる。同じ光路長を有するように修正された信号は、同じ時間的挙
動を呈し、一方で、同じ「光学的距離」を有するように修正された信号は、同じ
光学的挙動を呈する。
【００２７】 光補償器42も、グレーティング38によって生じる分散を減じる。グレーティン
グによって生じる波長チャネルの分散は、空気中での分散と比べて、光補償器42
の中でより小さい。このように、光補償器42を通過して伝播するs-極性波長チャ
ネルの２つの組は、光補償器42を通過して伝播しないp-極性波長チャネルの２つ
の組よりも、グレーティング38から光結合器44へのより長い物理的距離を進む。
しかしながら、s-極性波長チャネルの２つの組は、実質的にp-極性波長チャネル
の２つの組によって与えられるものと同じ全分散を有する。ビーム結合器44は、
フォーカシングレンズ46に入射する重畳された波長チャネル（2p、1s）の２つの
組を生成する。対応するp-極性波長チャネルと各々のs-極性波長チャネルを重畳
することによって、各々の重畳された波長チャネルは、第１ファイバ波長チャネ
ル（1s）及び第２ファイバ波長チャネル（2p）からの情報ペイロードを含む。レ
ンズ46は、各々の液晶スイッチセル22の上に各々の重畳された波長チャネルを焦
点合わせし、故に、スイッチセル22上に、ある重畳波長チャネル入射内に２つの
別個の組を組み合わせる。
【００２８】 高電圧状態において、スイッチセル22の出力での重畳された波長チャネルの偏
光状態は、スイッチセル22の入力での同じ重畳された波長チャネルの偏光状態と
比べて不変である。オフ電圧状態において、スイッチセル22は、上記した偏光回
転技術によって、（1s、2p）を（1p、2s）に変換し、スイッチセル22の出力での
重畳された波長チャネルの偏光状態は、スイッチセル22の入力での同じ重畳され
た波長チャネルの偏光状態と比較して90度回転される。
【００２９】 先に強調したように、複屈折光学システム50の出力が複屈折光学システム30の
入力と正確に対称形であって、これは上のパラグラフに記載されている。高電圧
の状態において、チャネル（1s,1p）は、第１ファイバ出力に含まれ、チャネル
（2s,2p）は、第２ファイバ出力に含まれる。これは、波長チャネル透過状態で
ある。低電圧の状態において、チャネル（2s,2p）は、第１ファイバ出力に含ま
れ、チャネル（1s,1p）は、第２ファイバ出力に含まれる。このスイッチ状態に
おいて、第１ファイバの波長チャネルによって運ばれる情報は、第２ファイバ出
力にスイッチされ、第２ファイバの対応する波長チャネルによって運ばれる情報
は、第１ファイバにスイッチされる。
【００３０】 本発明の特徴及び利点の一部の議論は後述する。本発明において、半波長板40
は、グレーティング38と偏光ビーム結合器44の間に配置され、偏光ビーム結合器
44をレンズ46及びグレーティング38の間に配置することを許容する。複屈折光学
システム50の出力における偏光ビームスプリッタ64は、レンズ66及びグレーティ
ング58の間に同様に配置される。この対称形の光学設計は、この構造と共に高い
性能を維持するキーポイントの１つである。偏光ビームスプリッタ／結合器は、
ほとんど焦点合わせされた間隔ですべて使用される。これは、消光比を最大化す
るとともに、クロストークを最小にするのに役立つ。本発明は、レンズ46及び偏
光モジュレータ20との間に、ウラストンプリズム又は他の複屈折素子を使用する
必要を除去する。複屈折光学システム30の入力に関して、レンズ46及び偏光変調
器20の間に配置されたいかなる複屈折素子であっても、ファイバ２から発せられ
る光と比較して、ファイバ１から発せられる光の光学的特徴において非対称を導
くだろう。同じ解析が複屈折光学システム50の出力に関しても当てはまる。上記
したように、光補償器42、62とともに使用されるとき、本発明は他の偏光プリズ
ム、例えばビーム分割キューブや薄膜フィルタの使用を許容する。これらの装置
の両方は、それらが正確に重畳されて、正確に同じ円錐角度を有するように、２
つの偏光コンポネントを再び結合することができる。最後に、図３に示すように
、光線はフォーカシングレンズの水平軸に沿って投射される（すなわち、軸上で
１次元となる）。このように、送信された光のより多くは、レンズ開口の中心部
に導かれる。これは、概して、非常にわずかな光のみがレンズ開口の中心を通り
抜ける技術設計と比較して、与えられたレンズ構成で達成されるより良好な光学
特性をもたらす。
【００３１】 本願明細書において具体化されて、図６に表されているように、本発明の第２
の実施例によると、ＷＳＳ10の埋め込みガラスメカニズム設計の斜視図が開示さ
れる。本実施例において、全てのコンポネントは、物理的に連結されている。コ
リメータアセンブリ120は、ビームスプリッタアセンブリ32に物理的に接続され
ている。ビームスプリッタアセンブリ32は、半波長遅延装置34に物理的に接続さ
れている。半波長遅延装置34は、グレーティングアセンブリ38に物理的に接続さ
れている。グレーティングアセンブリ38は、半波長遅延装置40及び光学補償アセ
ンブリ42に物理的に接続されている。これらのコンポネントは、順に、ビームコ
ンバイナ44に接続している。そして、それはレンズ46に接続している。アセンブ
リの各々は、数種のネジ、ワッシャーその他を使用して設備ベースプレート100
に固定されている。出力複屈折光学システム50が入力された複屈折の光学システ
ム30の鏡像であるので、装置は同じものである。
【００３２】 図６で示される埋め込み設計には、いくつかの有利な効果がある。まず最初に
、コンポネントの大部分は、熱的及び物理的に連結されている。これは幾つかの
周囲環境の問題を緩和する。コンポネントが物理的に連結されるので熱結合があ
るが、より断熱化された設計を与えるように、熱を敏感なコンポネントから離間
させて効果的にチャンネル割り当てをなしえるのである。同様に、コンポネント
を連結することによって、振動によって生じる機械的応力の影響を同様に低減す
るのである。最後に、図４に示される埋め込みメカニズム設計は、アセンブリの
コストを低減する。
【００３３】 本願明細書において具体化されて図７乃至９において表されるように、ＷＳＳ
10から得られる性能データが開示される。図７において、アド／ドロップトレー
スの重ね合せのチャネル分布が示される。内部チャネルクロストークは、−35dB
から０dBの間にある。このドロップチャネル挿入損失は、通過チャネルよりも約
２dBだけ大きい。図８において、40チャネルスイッチのブロードバンドリプルが
示されている。このデータは、可調整レーザー及び光学スペクトルアナライザを
使用して得られた。40本の50GHzチャネルは、毎秒ごとの受信されたピクセルで
示されている。再度、最低値は-35dB及び-40dBの間にある。図９において、80チ
ャネルスイッチのブロードバンドリプルを示す性能データが図示される。80本の
50GHzチャネルは、毎秒ごとの受信されるピクセルで示されている。データは、
ＡＳＥ光源を用いた光学スペクトルアナライザによって得られた。図９において
、チャネルバンドがいっぱいになってＯＳＡの解像度が低減するため、最低値は
−35dBに達しない。
【００３４】 本願明細書において具体化されて図10に示されるように、ＷＳＳ10を含むＷＡ
ＤＭ100は、本発明の第３の実施例によって開示される。ＷＳＳ10は、波長アド
／ドロップマルチプレクサ（ＷＡＤＭ）の重要なコンポネントとして機能するの
に非常に良く適している。ここで示されるように、ＷＳＳ10は、波長マルチプレ
クサ110に接続されている入力ファイバ１及び入力ファイバ２に接続されている
。ＷＳＳ10も、また、出力ファイバ１及び出力ファイバ２に接続されている。出
力ファイバ２は、波長デマルチプレクサ120に接続されている。マルチプレクサ1
10は、ＷＳＳ10にマッチする波長チャネルであるN-ローカルポートに接続されて
いる。ローカルポートは、入力ファイバ１及び出力ファイバ１によって表される
ファイバトランクに加えられることとなるローカルトラフィックの源である。デ
マルチプレクサ120は、ローカルトラフィック用のシンクである。
【００３５】 ローカルトラフィックにドロップされる波長チャネルは、図１乃至５に関して
、上記した技術を用いて出力ファイバ２に入力ファイバ１からＷＳＳによってス
イッチされる。ドロップ波長チャネルは、マルチプレクサ110へ入力されたロー
カル波長チャネルと置き換えられる。故に、各々のローカルトラフィックペイロ
ードは、ドロップ波長チャネルのうちの１つに対応する波長で変調されて、波長
競合を防止するドロップチャネルによって形成される空の波長スロットに嵌入さ
れる。
【００３６】 本発明のさまざまな変更態様及びバリエーションが本発明の精神と範囲から逸
脱することなく作られ得ることは、当業者であれば明らかである。故に、本発明
は、特許請求の範囲及びその均等の範囲内で与えられる本発明の変更態様及びバ
リエーションをカバーすることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による第１実施例の波長選択スイッチ（ＷＳＳ）を示すブロッ
ク図である。
【図２】 図１のＷＳＳの図である。
【図３】 本発明による平行プレートビームスプリッタを示す図である。
【図４】 本発明による断熱化グレーティングの図である。
【図５】 図１及び図２のＷＳＳの偏光処理構造を示す図である。
【図６】 本発明による第２実施例の機械的設計の斜視図である。
【図７】 本発明によるＷＳＳのチャネル分布を示すプロット図である。
【図８】 本発明による４０チャネルＷＳＳの広帯域リップルを示すプロット図
である。
【図９】 本発明による８０チャネルＷＳＳの広帯域リップルを示すプロット図
である。
【図１０】 本発明による第３実施例のＷＳＳを組み込んだＷＡＤＭのブロック 図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年８月１９日（２００２．８．１９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1335 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５００ ５００ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＥ，ＡＬ，Ａ Ｍ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ， ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，Ｈ Ｕ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2H049 AA07 AA59 AA63 AA64 BA05 BA06 BA42 BB06 BC25 2H079 AA02 BA02 CA08 DA08 GA05 KA08 KA17 KA20 2H088 EA33 GA02 GA03 HA18 HA20 HA23 HA24 JA05 JA14 JA17 MA02 MA06 2H091 FA10Z FA21Z FA24Z FA26X FA41Z HA07 HA11 HA12 LA17 2K002 AA02 AB05 BA06 CA06 DA14 EA11 EA30 HA04

Claims (44)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１信号と第２信号とを選択された出力に導く光学装置であって
    、前記光学装置は、複屈折光学システム及び偏光モジュレータを含み、 前記複屈折光学システムは、第１信号及び第２信号を受信するシステム入力部
    と、前記第１信号及び前記第２信号のバージョンを偏光化した第１偏光信号及び
    第２偏光信号を重畳して形成した重畳化信号を伝送するシステム出力部と、を有
    し、 前記偏光モジュレータは、前記システム出力部に連結されて、前記重畳化信号
    の偏光状態を選択的に回転させることを特徴とする光学装置。
  2. 【請求項２】 前記第１偏光信号は、第１線形偏光状態に写像され、且つ、前記
    第２偏光信号は、前記第１線形偏光状態と垂直な第２線形偏光状態に写像される
    、ことを特徴とする請求項１記載の光学装置。
  3. 【請求項３】 前記第１偏光信号は、第１円偏光状態に写像され、前記第２偏光
    信号は、前記第１円偏光状態と垂直な第２円偏光状態に写像される、ことを特徴
    とする請求項１記載の光学装置。
  4. 【請求項４】 前記偏光モジュレータは、複屈折結晶スイッチ、ねじれネマチッ
    ク液晶スイッチ、強誘電性液晶スイッチ、コレステリック液晶スイッチ、光磁気
    ファラデーローテータ、音響光学ローテータ若しくは電子光学ローテータからな
    るグループから選択されることを特徴とする請求項１記載の光学装置。
  5. 【請求項５】 前記液晶スイッチは、ねじれネマチック液晶スイッチ、強誘電性
    の液晶スイッチ若しくはコレステリック液晶スイッチからなるグループから選択
    されることを特徴とする請求項４記載の光学装置。
  6. 【請求項６】 前記システム入力部から前記液晶スイッチまでの前記第１偏光信
    号の光学的距離は、前記システム入力部から前記液晶スイッチまでの前記第２偏
    光信号の光学的距離と実質的に等しいことを特徴とする請求項４記載の光学装置
    。
  7. 【請求項７】 光路の少なくとも１つの軸の同一直線上に前記第１偏光信号及び
    前記第２偏光信号が重畳されることを特徴とする請求項１記載の光学装置。
  8. 【請求項８】 前記複屈折光学システムは、前記偏光モジュレータについて対称
    であることを特徴とする請求項１記載の光学装置。
  9. 【請求項９】 前記複屈折光学システムは、前記偏光モジュレータの光の入射側
    に連結された入力複屈折光学システムと、前記偏光モジュレータの光の送出側に
    連結された出力複屈折光学システムと、を更に含むことを特徴とする請求項１記
    載の光学装置。
  10. 【請求項10】 前記入力複屈折光学システムは、前記システム入力部に接続され
    た偏光ビームスプリッタと、第１半波長遅延装置と、を更に含み、 前記偏光ビームスプリッタは、前記第１信号を第１信号偏光コンポネントに分
    割し、且つ、前記第２信号を第２信号偏光コンポネントへ分割し、 前記第１半波長遅延装置は、前記第１信号偏光コンポネント及び前記第２偏光
    コンポネントの各々に対しての偏光コンポネントの経路に配置され、第１信号均
    一偏光化コンポネント及び第２信号均一偏光化コンポネントを形成する、ことを
    特徴とする請求項９記載の光学装置。
  11. 【請求項11】 前記第１信号均一偏光化コンポネント及び第２信号均一偏光化コ
    ンポネントがs-偏光化されることを特徴とする請求項10記載の光学装置。
  12. 【請求項12】 前記第１信号均一偏光化コンポネント及び第２信号均一偏光化コ
    ンポネントがp-偏光化されることを特徴とする請求項10記載の光学装置。
  13. 【請求項13】 前記入力複屈折光学システムは、第２半波長遅延装置と偏光光結
    合器とを更に含み、 前記第２半波長遅延装置は、前記第１信号均一偏光化コンポネント若しくは前
    記第２信号均一偏光化コンポネントのいずれかの経路に配置され、前記第１信号
    均一偏光化コンポネントは、前記第２信号均一偏光化コンポネントと相対的に垂
    直に偏光を与えられ、 前記偏光光結合器は、前記第２半波長遅延装置に連結され、前記第１信号均一
    偏光化コンポネントは、前記第２信号均一偏光化コンポネントと結合され、２つ
    の重畳された重畳化信号を形成することを特徴とする請求項10記載の光学装置。
  14. 【請求項14】 前記２つの重畳化信号を前記偏光モジュレータに焦点合わせする
    フォーカシングレンズを更に含むことを特徴とする請求項13記載の光学装置。
  15. 【請求項15】 前記偏光ビームスプリッタ及び前記偏光光結合器は、平行プレー
    トビームスプリッタ、複屈折結晶、ビーム分割プリズム、ビーム分割キューブ若
    しくは複数の薄膜フィルタからなるグループから選択されることを特徴とする請
    求項13記載の光学装置。
  16. 【請求項16】 前記入力複屈折光学システム及び前記出力複屈折光学システムが
    前記液晶スイッチの周囲で対称であることを特徴とする請求項９記載の光学装置
    。
  17. 【請求項17】 前記光学装置が双方向性であることを特徴とする請求項16記載の
    光学装置。
  18. 【請求項18】 前記偏光モジュレータは、液晶ピクセルの配列を含み、各々の前
    記液晶ピクセルは、複数の波長チャネル内の波長チャネルに対応することを特徴
    とする請求項１記載の光学装置。
  19. 【請求項19】 前記複屈折光学システムは、波長デマルチプレクサと偏光光結合
    器とをさらに含み、 前記波長デマルチプレクサは、前記システム入力に連結して、前記第１信号及
    び前記第２信号を非多重化し、複数の第１信号波長チャネル及び複数の第２信号
    波長チャネルを形成し、 前記偏光光結合器は、前記波長デマルチプレクサに連結され、各々の前記第１
    信号波長チャネルを対応する前記第２信号波長チャネルと重畳し、重畳化波長チ
    ャネルを形成することを特徴とする請求項18記載の光学装置。
  20. 【請求項20】 前記偏光光結合器に連結されたフォーカシングレンズを更に含み
    、前記フォーカシングレンズは、前記重畳化波長チャネルを前記液晶ピクセルに
    焦点あわせすることを特徴とする請求項19記載の光学装置。
  21. 【請求項21】 前記液晶ピクセルは、前記重畳化波長チャネルの偏光状態を選択
    的に回転させ、選択された出力信号に前記第１信号波長チャネル及び前記第２信
    号波長チャネルを導くことを特徴とする請求項20記載の光学装置。
  22. 【請求項22】 前記液晶ピクセルは、前記重畳化波長チャネルの偏光状態を回転
    させ、前記第１信号波長チャネルに第２出力信号を導き、前記第２信号波長チャ
    ネルに第１出力信号を導くことを特徴とする請求項21記載の光学装置。
  23. 【請求項23】 前記液晶ピクセルは、前記重畳化波長チャネルの偏光状態を回転
    させないで、前記第１信号波長チャネルに第１出力信号を導き、前記第２信号波
    長チャネルに第２出力信号を導くことを特徴とする請求項21記載の光学装置。
  24. 【請求項24】 前記第１信号波長チャネルは、第１偏光状態を有し、前記第２信
    号波長チャネルは、前記第１偏光状態に対して垂直の第２偏光状態を有すること
    を特徴とする請求項20記載の光学装置。
  25. 【請求項25】 前記第１信号波長チャネル及び前記第２信号波長チャネルは、前
    記重畳化波長チャネルの少なくとも１つの軸において同一直線上にあることを特
    徴とする請求項20記載の光学装置。
  26. 【請求項26】 偏光ビームスプリッタ、波長マルチプレクサ及び第２フォーカシ
    ングレンズを更に含む複屈折光学システムであって、 前記偏光ビームスプリッタは、液晶スイッチセルの配列に連結されて、各々の
    液晶スイッチセルから重畳化出力波長チャネルを受信し且つこれを前記第１信号
    出力波長チャネルと前記第２信号出力波長チャネルに分割し、 前記波長マルチプレクサは、前記偏光ビームスプリッタに連結されて、前記第
    １信号出力波長チャネル及び前記第２信号出力波長チャネルを第１信号出力部及
    び第２信号出力部にそれぞれ多重化し、 前記第２フォーカシングレンズは、前記液晶ピクセル及び前記偏光ビームスプ
    リッタの配列の間に配置され、各々の液晶ピクセルから各々の重畳化波長チャネ
    ル出力を受信して、各々の重畳化波長チャネル出力を前記偏光ビームスプリッタ
    上の予め定められた場所に導くことを特徴とする請求項20記載の光学装置。
  27. 【請求項27】 前記偏光ビームスプリッタ及び前記偏光光結合器は、平行プレー
    トビームスプリッタ、複屈折結晶、ビーム分割プリズム、ビーム分割キューブ若
    しくは１つ以上の薄膜フィルタからなるグループから選択されることを特徴とす
    る請求項26記載の光学装置。
  28. 【請求項28】 前記波長デマルチプレクサ及び前記波長マルチプレクサは、グレ
    ーティングからなることを特徴とする請求項26記載の光学装置。
  29. 【請求項29】 前記グレーティングは前記デマルチプレクサに配置され、第１信
    号出力波長チャネル及び対応する第２信号出力波長チャネルの間の回析光路長差
    若しくは入射光が実質的にゼロであることを特徴とする請求項28記載の光学装置
    。
  30. 【請求項30】 前記グレーティングが前記マルチプレクサに配置され、第１信号
    出力波長チャネル及び対応する第２信号出力波長チャネルの間の回析光路長差若
    しくは入射光が実質的にゼロであることを特徴とする請求項28記載の光学装置。
  31. 【請求項31】 前記複数の波長チャネルの間のチャネル間隔が実質的に50GHzに
    等しいことを特徴とする請求項18記載の光学装置。
  32. 【請求項32】 前記複数の波長チャネルは、少なくとも40波長チャネルであるこ
    とを特徴とする請求項18記載の光学装置。
  33. 【請求項33】 前記複数の波長チャネルは、少なくとも80波長チャネルであるこ
    とを特徴とする請求項18記載の光学装置。
  34. 【請求項34】 選択された出力に第１信号及び第２信号を選択的に導く光学装置
    であって、前記光学装置は、第１偏光ビームスプリッタ、第１半波長遅延装置、
    第１グレーティング、第２半波長遅延装置、第１光補償器、第１偏光光結合器、
    フォーカシングレンズ及び偏光モジュレータの配列を含み、 前記第１偏光ビームスプリッタは、前記第１信号及び前記第２信号を第１信号
    偏光コンポネント及び第２信号偏光コンポネントの各々に分割し、 前記第１半波長遅延装置は、前記偏光ビームスプリッタに連結されて、前記第
    １信号偏光コンポネント及び前記第２信号偏光コンポネントの全てを一様に偏光
    させられた第１偏光状態とし、 前記第１グレーティングは、前記第１半波長遅延装置に連結され、複数の第１
    信号波長チャネル及び複数の第２信号波長チャネルを形成し、 前記第２半波長遅延装置は、前記第１グレーティングに連結され、前記複数の
    第２信号波長チャネルを一様に偏光させられた第２偏光状態とし、 前記第１光補償器は、前記第１グレーティングに連結され、前記複数の第１信
    号波長チャネルの光学的距離を実質的に前記複数の第２信号波長チャネルの光学
    的距離に等しくし、 前記第１偏光光結合器は、前記光補償器及び前記第２半波長遅延装置に連結さ
    れ、複数の重畳化波長チャネルに前記複数の第１信号波長チャネル及び前記複数
    の第２信号波長チャネルを結合し、 前記フォーカシングレンズは、前記偏光光結合器に連結され、 前記偏光モジュレータの配列は、前記フォーカシングレンズに連結され、前記
    モジュレータの各々はスイッチ状態を有し、各々の重畳化波長チャネルは予め定
    められたモジュレータに焦点合わせされる、ことを特徴とする光学装置。
  35. 【請求項35】 前記偏光モジュレータの配列は、液晶ピクセルの配列を含むこと
    を特徴とする請求項39記載の光学装置。
  36. 【請求項36】 前記液晶ピクセルは、前記重畳化波長チャネルの前記偏光状態を
    選択的に回転させて、選択された出力信号に前記第１信号波長チャネル及び前記
    第２信号波長チャネルを導くことを特徴とする請求項40記載の光学装置。
  37. 【請求項37】 第２レンズ、第２偏光ビームスプリッタ、第３半波長遅延装置、
    第２光補償器、第２グレーティング、第４半波長遅延装置及び第２偏光光結合器
    を更に含み、 前記第２レンズは、前記液晶ピクセルの配列に連結されて、前記液晶ピクセル
    の配列の外に導かれた各重畳化出力波長チャネルを実質的に焦点合わせし、 前記第２偏光ビームスプリッタは、前記第２レンズに連結されて、重畳化出力
    波長チャネルを、対応する液晶ピクセルのスイッチ状態によって決定される第１
    出力波長チャネル及び第２出力波長チャネルに分割し、 前記第３半波長遅延装置は、前記第２偏光光線シャッタに連結されて、前記第
    １偏光状態に前記複数の第２出力波長チャネルを変換し、 前記第２光補償器は、前記第２偏光ビームスプリッタに連結されて、前記複数
    の第１出力波長チャネルの光路長を実質的に前記複数の第２出力波長チャネルの
    光路長に実質的に等しくし、 前記第２グレーティングは、前記第３半波長遅延装置及び前記第２光補償器に
    連結されて、少なくとも１つの第１出力信号コンポネントに前記複数の第１出力
    波長チャネルを多重化し且つ少なくとも１つの第２出力信号コンポネントに前記
    複数の第２出力波長チャネルを多重化し、前記第１出力信号コンポネント及び前
    記第２出力信号コンポネントは、同じ偏光状態を有しており、 前記第４半波長遅延装置は、前記第２グレーティングに連結されて、前記少な
    くとも１つの第１出力信号コンポネントは第１平行偏光コンポネント及び第１垂
    直偏光コンポネントを有し、且つ、前記少なくとも１つの第２信号出力コンポネ
    ントは第２平行偏光コンポネント及び第２垂直偏光コンポネントを有し、 第２偏光光結合器は、前記第２グレーティング及び前記第４半波長遅延装置に
    連結されて、第１出力信号に前記第１平行コンポネント及び前記第１垂直コンポ
    ネントを結合し、且つ、第２出力信号に前記第２平行コンポネント及び前記第２
    垂直コンポネントを結合する、ことを特徴とする請求項40記載の光学装置。
  38. 【請求項38】 光学装置の選択された出力に第１信号及び第２信号を選択的に導
    く方法であって、 偏光モジュレータを与えるステップと、 前記第１信号を少なくとも１つの第１偏光コンポネントに変換し、且つ、前記
    第２信号を少なくとも１つの第２偏光コンポネントに変換するステップと、 前記少なくとも１つの第２偏光コンポネントを前記少なくとも１つの第１偏光
    コンポネントに重畳して重畳化信号を形成し、前記少なくとも１つの第１偏光コ
    ンポネント及び前記少なくとも１つの偏光コンポネントが少なくとも１つの軸方
    向において同一直線上にある重畳化ステップと、 前記重畳化信号を前記偏光モジュレータに焦点合わせするステップとを含むこ
    とを特徴とする方法。
  39. 【請求項39】 スイッチ状態に従って前記重畳化信号の偏光状態を選択的に回転
    させて重畳化出力信号を形成するステップと、 前記重畳化出力信号の偏光状態に従って前記重畳化出力信号を第１出力信号及
    び第２出力信号に分割するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項43記
    載の方法。
  40. 【請求項40】 複屈折光学システムを含む光学装置において、選択された出力部
    に第１信号及び第２信号を選択的に導く方法であって、 液晶ピクセルの各々がスイッチ状態を含む前記液晶ピクセルの配列を与えるス
    テップと、 前記第１信号及び前記第２信号を非多重化して、複数の第１信号波長チャネル
    及び複数の第２信号波長チャネルを形成する非多重化ステップと、 各々の前記第１信号波長チャネルを対応する第２信号波長チャネル上に配置し
    て、複数の重畳化波長チャネルを形成する重畳ステップと、 各々の前記重畳化波長チャネルを予め定められた液晶ピクセル上に焦点合わせ
    するステップと、を含むことを特徴とする方法。
  41. 【請求項41】 前記スイッチ状態によって、前記重畳化波長チャネルの前記偏光
    状態を選択的に回転するステップを更に含むことを特徴とする請求項45記載の方
    法。
  42. 【請求項42】 前記非多重化ステップは、 前記第１信号を第１平行コンポネント及び第１垂直コンポネントに変換し、且
    つ、前記第２信号を第２平行コンポネント及び第２垂直コンポネントへ変換する
    ステップと、 前記第１平行コンポネントと前記第１垂直コンポネントを２つの第１垂直コン
    ポネントへ変換し、且つ、前記第２平行コンポネントと前記第２垂直コンポネン
    トを２つの第２垂直コンポネントへ変換するステップと、 前記２つの第１垂直コンポネントと前記２つの第２垂直コンポネントとを非多
    重化して、第１信号垂直波長チャネルコンポネントの２つの組と第２信号垂直波
    長チャネルコンポネントの２つの組とを形成するステップと、を更に含むことを
    特徴とする請求項45記載の方法。
  43. 【請求項43】 前記重畳化ステップは、 第２信号垂直波長チャネルコンポネントの２つの組を第２信号平行波長コンポ
    ネントの２つの組に変換するステップと、 第２信号平行波長チャネルコンポネントの前記２つの組と第１信号垂直波長チ
    ャネルコンポネントの前記２つの組を結合し、重畳化波長チャネルの第１の組と
    重畳化波長チャネルの第２の組とを形成するステップと、含むことを特徴とする
    請求項45記載の方法。
  44. 【請求項44】 前記焦点合わせステップは、前記重畳化波長チャネルの第１の組
    からの重畳化波長チャネルと前記重畳化波長チャネルの第２の組からの対応する
    重畳化波長チャネルとを予め定められた前記液晶スイッチセル上に焦点合わせす
    るステップを含むことを特徴とする請求項45記載の方法。
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