JPH04134415A - 光接続装置 - Google Patents
光接続装置Info
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- JPH04134415A JPH04134415A JP25845090A JP25845090A JPH04134415A JP H04134415 A JPH04134415 A JP H04134415A JP 25845090 A JP25845090 A JP 25845090A JP 25845090 A JP25845090 A JP 25845090A JP H04134415 A JPH04134415 A JP H04134415A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- glass plate
- light source
- emitted
- connection device
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- Pending
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 47
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 20
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 40
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 4
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、光を用いて、並列高速に情報を伝送するた
めに必要な光接続装置に関するものである。
めに必要な光接続装置に関するものである。
大規模な情報を処理するために、高速に演算を実行する
計算機の研究が進んでいるが、電気回路を用いた逐次処
理による方法では、すでに性能限界に近づいている。そ
こで、スーパーコンピュータやアレイプロセッサなど、
複数の演算を同時に実行する並列処理アーキテクチャな
どの研究が進んでいる。
計算機の研究が進んでいるが、電気回路を用いた逐次処
理による方法では、すでに性能限界に近づいている。そ
こで、スーパーコンピュータやアレイプロセッサなど、
複数の演算を同時に実行する並列処理アーキテクチャな
どの研究が進んでいる。
一方、光は、空間的な広がりを持ち、その物理的な性質
は互いに干渉し合わないため、光を用いた演算は並列性
に優れている。このような並列演算には、並列に配列さ
れたデータ間の光接続が重要である。このような光接続
法として、従来、ホログラムやプリズムを用いて光を偏
向させる方法が一般的であった。しかし、このような光
偏向素子は、設計や製作が難しく、また、他の光機能素
子と組合せる場合の光学系が複雑であった。
は互いに干渉し合わないため、光を用いた演算は並列性
に優れている。このような並列演算には、並列に配列さ
れたデータ間の光接続が重要である。このような光接続
法として、従来、ホログラムやプリズムを用いて光を偏
向させる方法が一般的であった。しかし、このような光
偏向素子は、設計や製作が難しく、また、他の光機能素
子と組合せる場合の光学系が複雑であった。
このような欠点を解決するためには、最近になって、固
型の先導波路を用いた光接続法が提案された。この方法
の詳細は、例えば、雑誌「オプティカルコンピユーテイ
ング′８９ダイジェスト（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｕ
ｔｉｎｇ ’８９ Ｄｉｇｅｓｔ）」に掲載された論文
「グレーティングカプラを用いたアレイイルミネータ（
Ａｒｒａｙ ｌ１ｌｕｓｉｎａｔｏｒ ｕｓｉｎｇ Ｇ
ｒａｔｉｎｇ Ｃｏｕｐｌｅｒｓ） Ｊに述べられてい
る。この方法は、グレーティングを用いて光を分配して
いるが、光利用率が低く、また、不要な回折光が生じて
いた。
型の先導波路を用いた光接続法が提案された。この方法
の詳細は、例えば、雑誌「オプティカルコンピユーテイ
ング′８９ダイジェスト（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｕ
ｔｉｎｇ ’８９ Ｄｉｇｅｓｔ）」に掲載された論文
「グレーティングカプラを用いたアレイイルミネータ（
Ａｒｒａｙ ｌ１ｌｕｓｉｎａｔｏｒ ｕｓｉｎｇ Ｇ
ｒａｔｉｎｇ Ｃｏｕｐｌｅｒｓ） Ｊに述べられてい
る。この方法は、グレーティングを用いて光を分配して
いるが、光利用率が低く、また、不要な回折光が生じて
いた。
この発明の目的は、光信号を面内に分配させるために必
要な光接続装置を提供することにある。
要な光接続装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段］
第１の発明の光接続装置は、
光源と、
空気よりも屈折率の高い透明な物質の中に、負の曲率を
有する複数個のレンズが前記物質の表面に形成されたレ
ンズアレイと、 前記光源から出射した光を、前記レンズアレイの側面か
ら入射せしめるための光学系とから構成されることを特
徴とする。
有する複数個のレンズが前記物質の表面に形成されたレ
ンズアレイと、 前記光源から出射した光を、前記レンズアレイの側面か
ら入射せしめるための光学系とから構成されることを特
徴とする。
第２の発明の光接続装置は、
光源と、
空気よりも屈折率の高い透明な第１の物質の中に、空気
よりも屈折率が高（、かつ前記第１の物質よりも屈折率
の低い第２の透明な物質が、前記第１の物質の表面に複
数個形成された板と、前記光源から出射した光を、前記
板の側面から入射せしめるための光学系とから構成され
ることを特徴とする。
よりも屈折率が高（、かつ前記第１の物質よりも屈折率
の低い第２の透明な物質が、前記第１の物質の表面に複
数個形成された板と、前記光源から出射した光を、前記
板の側面から入射せしめるための光学系とから構成され
ることを特徴とする。
第３の発明の光接続装置は、
光源と、
空気よりも屈折率の高い透明な第１の物質の中に、前記
第１の物質と屈折率の異なる第２の透明な物質を用いて
、前記第１の物質の表面に複数個のホログラムを構成し
た板と、 前記光源から出射した光を、前記板の側面から入射せし
めるための光学系とから構成されることを特徴とする。
第１の物質と屈折率の異なる第２の透明な物質を用いて
、前記第１の物質の表面に複数個のホログラムを構成し
た板と、 前記光源から出射した光を、前記板の側面から入射せし
めるための光学系とから構成されることを特徴とする。
この発明の原理を、第４図から第７図を用いて説明する
。
。
第４図は、薄いガラス板１０表面を凹状にしてレンズ４
を形成したものである。ガラスの平板を空気中におけば
、ガラスは、空気よりも屈折率が高いために、臨界角よ
りも大きい角度でガラス内部から出射しようとする光は
、全反射してガラスの中に閉じ込められる。しかし、第
４図のようなガラスＩｆｉ、１の内部に閉じ込められて
いる光は、平板の部分で全反射するが、凹状の部分での
光の出射角が、臨界角よりも小さくなるので、光はガラ
ス板の外へ出射する。このような凹状のレンズを第５図
に示すように、２次元的に形成すれば、ガラス板の側面
から入射した光が、凹状のレンズの部分から面状に分配
されて出射する。
を形成したものである。ガラスの平板を空気中におけば
、ガラスは、空気よりも屈折率が高いために、臨界角よ
りも大きい角度でガラス内部から出射しようとする光は
、全反射してガラスの中に閉じ込められる。しかし、第
４図のようなガラスＩｆｉ、１の内部に閉じ込められて
いる光は、平板の部分で全反射するが、凹状の部分での
光の出射角が、臨界角よりも小さくなるので、光はガラ
ス板の外へ出射する。このような凹状のレンズを第５図
に示すように、２次元的に形成すれば、ガラス板の側面
から入射した光が、凹状のレンズの部分から面状に分配
されて出射する。
第６図は、平板のガラスの表面の一部５の屈折率を、イ
オン交換などによって、他の部分よりも小さくしたガラ
ス板である。このようなガラス板１は、平板の表面に凹
レンズを形成したものと等価である。屈折率の小さいガ
ラスの部分の臨界角は、他の部分よりも大きいために、
他の部分で全反射した光も、この部分からガラスの外に
出射することができる。このような屈折率分布を第５図
に示すように、２次元的に形成すれば、ガラス板の側面
から入射した光が、屈折率の小さい部分から面状に分配
されて出射する。
オン交換などによって、他の部分よりも小さくしたガラ
ス板である。このようなガラス板１は、平板の表面に凹
レンズを形成したものと等価である。屈折率の小さいガ
ラスの部分の臨界角は、他の部分よりも大きいために、
他の部分で全反射した光も、この部分からガラスの外に
出射することができる。このような屈折率分布を第５図
に示すように、２次元的に形成すれば、ガラス板の側面
から入射した光が、屈折率の小さい部分から面状に分配
されて出射する。
第７図は、平板のガラスの表面の一部に、イオン交換な
どによって、ホログラム６を形成したガラス板１である
。他の部分で全反射した光も、ホログラムの部分で回折
され、ガラスの外に出射することができる。このような
ホログラムを第５図に示すように、２次元的に形成すれ
ば、ガラス板の側面から入射した光が、ホログラムの部
分から面状に分配されて出射する。
どによって、ホログラム６を形成したガラス板１である
。他の部分で全反射した光も、ホログラムの部分で回折
され、ガラスの外に出射することができる。このような
ホログラムを第５図に示すように、２次元的に形成すれ
ば、ガラス板の側面から入射した光が、ホログラムの部
分から面状に分配されて出射する。
〔実施例］
以下、この発明の詳細な説明する。
第１図は、第１の発明の光接続装置を、４×４の接続に
適用した一例を示す斜視図である。この光接続装置は、
片面に多数の小さな球面の穴（レンズ）４が設けられた
ガラス板１と、ガラス板に光を入射するための例えばレ
ーザなどの光源２と、光源２から出射した光をガラス板
の側面から入射させるためのレンズなどの光学系３から
構成される。
適用した一例を示す斜視図である。この光接続装置は、
片面に多数の小さな球面の穴（レンズ）４が設けられた
ガラス板１と、ガラス板に光を入射するための例えばレ
ーザなどの光源２と、光源２から出射した光をガラス板
の側面から入射させるためのレンズなどの光学系３から
構成される。
光源２から出射した光は、光学系３によって集光され、
ガラス板１の内部に入射する。ガラス板の臨界角よりも
大きい角度で入射した光は、全反射して内部に閉じ込め
られる。穴４の部分では、内部からの光の出射角が、臨
界角よりも小さくなるので、光がガラス板の外へ出射す
る。穴を２次元状に多数形成しておけば、光は、これら
の部分から分配されて出射する。
ガラス板１の内部に入射する。ガラス板の臨界角よりも
大きい角度で入射した光は、全反射して内部に閉じ込め
られる。穴４の部分では、内部からの光の出射角が、臨
界角よりも小さくなるので、光がガラス板の外へ出射す
る。穴を２次元状に多数形成しておけば、光は、これら
の部分から分配されて出射する。
第２図は、第２の発明の光接続装置を、４×４の接続に
適用した一例を示す斜視図である。この光接続装置は、
イオン交換によって、他の部分よりも屈折率の小さい部
分５を表面に多数形成したガラス板１と、ガラス板に光
を入射するための例えばレーザなどの光源２と、光源２
がら出射した光をガラス板の側面から入射させるための
レンズなどの光学系３から構成される。
適用した一例を示す斜視図である。この光接続装置は、
イオン交換によって、他の部分よりも屈折率の小さい部
分５を表面に多数形成したガラス板１と、ガラス板に光
を入射するための例えばレーザなどの光源２と、光源２
がら出射した光をガラス板の側面から入射させるための
レンズなどの光学系３から構成される。
光源２から出射した光は、光学系３によって集光され、
ガラス板１の内部に入射する。ガラス板の臨界角よりも
大きい角度で入射した光は、全反射して内部に閉じ込め
られる。屈折率の小さい部分５では、臨界角が大きくな
るので、他の部分で全反射した光もこの部分からガラス
板の外へ出射する。屈折率の小さい部分を２次元状に多
数形成しておけば、光は、これらの部分から分配されて
出射する。
ガラス板１の内部に入射する。ガラス板の臨界角よりも
大きい角度で入射した光は、全反射して内部に閉じ込め
られる。屈折率の小さい部分５では、臨界角が大きくな
るので、他の部分で全反射した光もこの部分からガラス
板の外へ出射する。屈折率の小さい部分を２次元状に多
数形成しておけば、光は、これらの部分から分配されて
出射する。
第３図は、第３の発明の光接続装置を、４×４の接続に
適用した一例を示す斜視図である。この光接続装置は、
イオン交換によって、他の部分と屈折率の異なる物質に
よってホログラム６を表面に多数形成したガラス板１と
、ガラス板に光を入射するための例えばレーザなどの光
源２と、光源２から出射した光をガラス板の側面から入
射させるためのレンズなどの光学系３から構成される。
適用した一例を示す斜視図である。この光接続装置は、
イオン交換によって、他の部分と屈折率の異なる物質に
よってホログラム６を表面に多数形成したガラス板１と
、ガラス板に光を入射するための例えばレーザなどの光
源２と、光源２から出射した光をガラス板の側面から入
射させるためのレンズなどの光学系３から構成される。
光源２から出射した光は、光学系３によって集光され、
ガラス板１の内部に入射する。ガラス板の臨界角よりも
大きい角度で入射した光は、全反射して内部に閉じ込め
られる。ホログラム６の部分では、光が回折されガラス
板の外へ出射する。
ガラス板１の内部に入射する。ガラス板の臨界角よりも
大きい角度で入射した光は、全反射して内部に閉じ込め
られる。ホログラム６の部分では、光が回折されガラス
板の外へ出射する。
ホログラムを２次元状に多数形成しておけば、光は、こ
れらの部分から分配されて出射する。
れらの部分から分配されて出射する。
この発明の光接続装置を用いることによって、面内均一
に光信号を分配させることができる。
に光信号を分配させることができる。
第１図は、第１の発明の光接続装置の一実施例を説明す
るための図、 第２図は、第２の発明の光接続装置の一実施例を説明す
るための図、 第３図は、第３の発明の光接続装置の一実施例を説明す
るための図、 第４図は、第１の発明の光接続装置の原理を説明するた
めの図、 第５図は、この発明の光接続装置を２次元的に拡張した
図、 第６図は、第２の発明の光接続装置の原理を説明するた
めの図、 第７図は、第３の発明の光接続装置の原理を説明するた
めの図である。 １・・・・・ガラス板 ２・・・・・光源 ３・・・・・光学系 ４・・・・・穴 ５・・・・・屈折率の小さい部分 ６・・・・・ホログラム 代理人 弁理士 岩 佐 義 幸 第１図
るための図、 第２図は、第２の発明の光接続装置の一実施例を説明す
るための図、 第３図は、第３の発明の光接続装置の一実施例を説明す
るための図、 第４図は、第１の発明の光接続装置の原理を説明するた
めの図、 第５図は、この発明の光接続装置を２次元的に拡張した
図、 第６図は、第２の発明の光接続装置の原理を説明するた
めの図、 第７図は、第３の発明の光接続装置の原理を説明するた
めの図である。 １・・・・・ガラス板 ２・・・・・光源 ３・・・・・光学系 ４・・・・・穴 ５・・・・・屈折率の小さい部分 ６・・・・・ホログラム 代理人 弁理士 岩 佐 義 幸 第１図
Claims (3)
- （１）光源と、 空気よりも屈折率の高い透明な物質の中に、負の曲率を
有する複数個のレンズが前記物質の表面に形成されたレ
ンズアレイと、 前記光源から出射した光を、前記レンズアレイの側面か
ら入射せしめるための光学系とから構成されることを特
徴とする光接続装置。 - （２）光源と、 空気よりも屈折率の高い透明な第１の物質の中に、空気
よりも屈折率が高く、かつ前記第１の物質よりも屈折率
の低い第２の透明な物質が、前記第１の物質の表面に複
数個形成された板と、前記光源から出射した光を、前記
板の側面から入射せしめるための光学系とから構成され
ることを特徴とする光接続装置。 - （３）光源と、 空気よりも屈折率の高い透明な第１の物質の中に、前記
第１の物質と屈折率の異なる第２の透明な物質を用いて
、前記第１の物質の表面に複数個のホログラムを構成し
た板と、 前記光源から出射した光を、前記板の側面から入射せし
めるための光学系とから構成されることを特徴とする光
接続装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25845090A JPH04134415A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 光接続装置 |
| US07/766,259 US5235661A (en) | 1990-09-27 | 1991-09-27 | Optical connection device of a planar type |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25845090A JPH04134415A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 光接続装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04134415A true JPH04134415A (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=17320381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25845090A Pending JPH04134415A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 光接続装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04134415A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5987198A (en) * | 1996-12-19 | 1999-11-16 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical bus and optical bus production method including a plurality of light transmission paths |
| US6317242B1 (en) | 1998-01-09 | 2001-11-13 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical bus system and signal processor |
| US6366375B1 (en) | 1997-11-10 | 2002-04-02 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical-signal transmission apparatus and method, and signal processing apparatus |
| US6792213B1 (en) | 1999-09-08 | 2004-09-14 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical signal transmitting apparatus, optical data bus system and signal processing apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62109003A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-20 | Nitto Kohki Co Ltd | 面光源変換用導光体 |
-
1990
- 1990-09-27 JP JP25845090A patent/JPH04134415A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62109003A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-20 | Nitto Kohki Co Ltd | 面光源変換用導光体 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5987198A (en) * | 1996-12-19 | 1999-11-16 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical bus and optical bus production method including a plurality of light transmission paths |
| US6366375B1 (en) | 1997-11-10 | 2002-04-02 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical-signal transmission apparatus and method, and signal processing apparatus |
| US6317242B1 (en) | 1998-01-09 | 2001-11-13 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical bus system and signal processor |
| US6634812B2 (en) | 1998-01-09 | 2003-10-21 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical bus system and signal processor |
| US6792213B1 (en) | 1999-09-08 | 2004-09-14 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical signal transmitting apparatus, optical data bus system and signal processing apparatus |
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