JPH04308811A - Optical switch - Google Patents

Optical switch

Info

Publication number
JPH04308811A
JPH04308811A JP7334491A JP7334491A JPH04308811A JP H04308811 A JPH04308811 A JP H04308811A JP 7334491 A JP7334491 A JP 7334491A JP 7334491 A JP7334491 A JP 7334491A JP H04308811 A JPH04308811 A JP H04308811A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
birefringent crystal
reciprocal
crystal plate
light beam
rotors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7334491A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3008959B2 (en
Inventor
Masabumi Koga
正文 古賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP3073344A priority Critical patent/JP3008959B2/en
Publication of JPH04308811A publication Critical patent/JPH04308811A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3008959B2 publication Critical patent/JP3008959B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To realize the optical switch which has high isolation between ports and is easily manufactured without using any polarizing prism. CONSTITUTION:This optical switch consists of three birefringent crystal plates 22-24, a 1st group of reciprocal and nonreciprocal rotators 25 interposed between the birefringent crystal plates 22 and 23, a 2nd group of reciprocal and nonreciprocal rotators 26 interposed between the birefringent crystal plates 23 and 24, >=1 light beam incidence port 27, and plural light beam projection ports 28 and 29. The separation directions of ordinary light beams and extraordinary light beams of the birefringent crystal plates are so set that the directions of the birefringent plate 23 are different from those of the birefringent crystal plates 22 and 24 and the directions of the birefringent crystal plates 22 and 24 match each other. Further, the rotating direction of the 1st group of rotators 25 and the direction of an external magnetic field are so set that the polarizing directions of the light beams match each other in the birefringent crystal plate 23. Further, the rotating direction of the 2nd group of rotators 26 and the direction of the external magnetic field are so set that the planes of polarization of the light beams cross each other in the birefringent crystal plate 24.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、光通信あるいは光実験
系において好適に用いられる光路切り替え用光スイッチ
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical switch for switching optical paths which is suitably used in optical communication or optical experiment systems.

【0002】0002

【従来の技術】従来、光通信あるいは光実験系における
光路切り替え用光スイッチとして様々な種類のものが開
発され提供されており、偏光方向を外部磁界で制御する
ことで光路を切り替えることができる光スイッチもその
1つである。
[Prior Art] Conventionally, various types of optical switches for switching optical paths in optical communications or optical experimental systems have been developed and provided. Switches are one of them.

【0003】上記の光スイッチの一例としては、既に図
12に示す様な光スイッチ1(特公昭59−44606
号公報)が提供されている。該光スイッチ1は、偏光プ
リズム2,3、ファラデー回転子(非相反性回転子)4
、光学補償板5、全反射ミラー6,7、光線入射ポ−ト
8,9、光線出射ポ−ト10,11とから概略構成され
ている。
As an example of the above optical switch, an optical switch 1 (Japanese Patent Publication No. 59-44606) as shown in FIG.
Publication No.) is provided. The optical switch 1 includes polarizing prisms 2 and 3 and a Faraday rotator (non-reciprocal rotator) 4.
, an optical compensator 5, total reflection mirrors 6 and 7, light beam entrance ports 8 and 9, and light beam exit ports 10 and 11.

【0004】ここで、偏光プリズム2,3は入射してき
た光線の偏光を2つの直交成分(s−波成分とp−波成
分)に分離または入射してきた2つの直交成分を合波す
るものである。
Here, the polarizing prisms 2 and 3 separate the polarized light of the incident light beam into two orthogonal components (S-wave component and P-wave component) or combine the two incident orthogonal components. be.

【0005】ファラデー回転子4と光学補償板5は、入
射する光に対して次の様に設定されている。すなわち、
光が図12中左方から右方へ進行する場合にはファラデ
ー回転子4と光学補償板5の回転方向の相殺効果により
光の偏光方向は変化せず、同図中右方から左方へ進行す
る場合には互いの旋光が重なり合って光の偏光方向が9
0°だけ回転するように、ファラデー回転子4に働く外
部磁界Hの方向および光学補償板5の結晶軸の方向が設
定されている。
The Faraday rotator 4 and the optical compensator 5 are set as follows with respect to the incident light. That is,
When the light travels from the left to the right in FIG. 12, the polarization direction of the light does not change due to the canceling effect of the rotation directions of the Faraday rotator 4 and the optical compensator 5, and the light travels from the right to the left in the diagram. When the light travels, the optical rotations overlap and the polarization direction of the light becomes 9.
The direction of the external magnetic field H acting on the Faraday rotator 4 and the direction of the crystal axis of the optical compensator 5 are set so that the Faraday rotator 4 rotates by 0°.

【0006】したがって、この光スイッチ1においては
、光線入射ポ−ト8から入射した光Liは、偏光プリズ
ム2により2つの直交成分(s−波成分とp−波成分)
に分離されるものの最終的には偏光プリズム3で再度こ
れらの直交成分が合波され、この合波された光Lfは光
線出射ポ−ト10から出射する。
Therefore, in this optical switch 1, the light Li entering from the beam incidence port 8 is divided into two orthogonal components (s-wave component and p-wave component) by the polarizing prism 2.
These orthogonal components are ultimately combined again by the polarizing prism 3, and this combined light Lf is emitted from the light emitting port 10.

【0007】同様に、光線入射ポ−ト9から入射した光
Ljは偏光プリズム2,3により分離、合波がなされ、
合波された光Lgは光線出射ポ−ト11から出射する。
Similarly, the light Lj incident from the light incidence port 9 is separated and multiplexed by the polarizing prisms 2 and 3.
The combined light Lg is emitted from the light emitting port 11.

【0008】また、上記の様に設定された光スイッチ1
において、何らかの方法でファラデー回転子4に働く外
部磁界Hの方向を反転させれば、光が図12中右方から
左方へ進行する場合には光学補償板5とファラデー回転
子4の回転方向の相殺効果により光の偏光方向は変化せ
ず、同図中左方から右方へ進行する場合には互いの旋光
が重なりあって光の偏光方向が90°だけ回転する。
[0008] Also, the optical switch 1 set as described above
In this case, if the direction of the external magnetic field H acting on the Faraday rotator 4 is reversed by some method, the rotation direction of the optical compensator 5 and the Faraday rotator 4 will change when the light travels from the right to the left in FIG. Due to the canceling effect of , the polarization direction of the light does not change, and when the light travels from left to right in the figure, their optical rotations overlap and the polarization direction of the light rotates by 90°.

【0009】したがって、この光スイッチ1においては
、光線入射ポ−ト8から入射した光Liは光線出射ポ−
ト10から出射せずに光線出射ポ−ト11から出射し、
同様に光線入射ポ−ト9から入射した光Ljは光線出射
ポ−ト11から出射せずに光線出射ポ−ト10から出射
し、光スイッチとしての動作を行うことができる。
[0009] Therefore, in this optical switch 1, the light Li entering from the light beam entrance port 8 is transmitted to the light beam exit port.
The light beam is emitted from the light emitting port 11 without emitting from the port 10,
Similarly, the light Lj that has entered through the light input port 9 is outputted from the light output port 10 without exiting from the light output port 11, so that the light Lj can operate as an optical switch.

【0010】0010

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の光ス
イッチ1においては、偏光プリズム2,3を用いている
ために光線出射ポ−ト10,11間のアイソレーション
を高くすることができないという欠点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the optical switch 1 described above has a drawback in that it is not possible to increase the isolation between the light emitting ports 10 and 11 because the polarizing prisms 2 and 3 are used. was there.

【0011】その理由は、偏光プリズム2(3)によっ
て反射されるべきs−波成分の中に透過すべきp−波成
分が漏れ込む量を−30dB以下に抑えることが技術的
に困難であるために、本来現れて欲しくない光線出射ポ
−トにも光が出射されるからである。
The reason for this is that it is technically difficult to suppress the amount of leakage of the p-wave component that should be transmitted into the s-wave component that should be reflected by the polarizing prism 2 (3) to below -30 dB. This is because light is also emitted from the light emitting port, which is not originally desired.

【0012】また、直交成分に分離された2つの光を合
波する際、光の進行方向を全反射ミラー6,7の反射に
よって変更しているために、同一光路上で合波するのに
高い技術を必要とするという欠点もある。
Furthermore, when combining two lights separated into orthogonal components, the traveling direction of the lights is changed by reflection from the total reflection mirrors 6 and 7, so it is difficult to combine them on the same optical path. It also has the disadvantage of requiring a high level of skill.

【0013】図12の例では偏光プリズム2,3と全反
射ミラー6,7とにより光の進行方向を変化させている
。ここで、反射させた位置から合波される位置にいたる
までの光路長をLとすると、反射させる角度にΔθだけ
誤差があれば、合波地点ではLΔθだけ位置ずれが生じ
ることとなる。合波地点での位置ずれは光線出射ポ−ト
10(11)に接続される光導波路との結合損失を増加
させたり、偏波依存性を生じせしめたりすることとなり
、実用的にはΔθを5秒以内の精度に保って各部品を構
成し、かつ実装する必要がある。
In the example shown in FIG. 12, the traveling direction of light is changed by polarizing prisms 2 and 3 and total reflection mirrors 6 and 7. Here, if the optical path length from the reflected position to the combined position is L, if there is an error in the reflection angle by Δθ, a positional shift by LΔθ will occur at the combined point. Misalignment at the combining point increases the coupling loss with the optical waveguide connected to the light beam exit port 10 (11) and causes polarization dependence. It is necessary to configure and mount each component with accuracy within 5 seconds.

【0014】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、光線出射ポ−ト間のアイソレーションを高く
することができ、同一光路上で容易に合波することがで
き、かつ高い製作精度を必要としない光路切り替え用の
光スイッチを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to increase the isolation between the light beam emission ports, easily combine the light beams on the same optical path, and An object of the present invention is to provide an optical switch for switching optical paths that does not require manufacturing precision.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様な光スイッチを採用した。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention employs the following optical switch.

【0016】すなわち、請求項1記載の光スイッチとし
ては、光線の進行方向に沿って3枚の複屈折結晶板を所
定間隔をおいて配置し、第1と第2の複屈折結晶板の間
に、光線の偏光方向を同じ角度だけ回転させる相反性と
非相反性の第1群の回転子を挿入し、第2と第3の複屈
折結晶板の間にも前記第1群の回転子と同様の機能を有
する第2群の回転子を挿入し、前記複屈折結晶板の常光
線と異常光線を分離する方向を、第2の複屈折結晶板の
分離する方向が第1及び第3の複屈折結晶板の分離する
方向と異なり第1と第3の複屈折結晶板それぞれの分離
する方向が一致するように設定し、第1の複屈折結晶板
により分離された常光線と異常光線の偏光方向が第2の
複屈折結晶板の入射端面にて互いに一致するように、前
記第1群の相反性と非相反性の回転子の回転方向及び該
非相反性回転子に働く外部磁界の強さ及び方向を設定し
、前記第2の複屈折結晶板の出射端にて一致している2
本の光線の偏光面が、第3の複屈折結晶板の入射端面に
て互いに直交するように、前記第2群の相反性と非相反
性の回転子の回転方向及び該非相反性回転子に働く外部
磁界の強さ及び方向を設定し、前記第1の複屈折結晶板
に1つ以上の光線入射ポートを設け、前記第3の複屈折
結晶板に複数の光線出射ポートを設けてなることを特徴
としている。
That is, in the optical switch according to claim 1, three birefringent crystal plates are arranged at a predetermined interval along the traveling direction of the light beam, and between the first and second birefringent crystal plates, A first group of reciprocal and non-reciprocal rotators that rotate the polarization direction of the light beam by the same angle are inserted between the second and third birefringent crystal plates to provide the same function as the first group of rotators. A second group of rotors having a rotator is inserted so that the direction in which the ordinary ray and extraordinary ray of the birefringent crystal plate are separated is set so that the direction in which the second birefringence crystal plate is separated is the same as that of the first and third birefringent crystals. Unlike the direction in which the plates separate, the directions in which the first and third birefringent crystal plates separate are set to match, and the polarization directions of the ordinary ray and extraordinary ray separated by the first birefringence crystal plate are The rotation directions of the reciprocal and non-reciprocal rotors of the first group and the strength and direction of the external magnetic field acting on the non-reciprocal rotors are adjusted such that they coincide with each other at the incident end surface of the second birefringent crystal plate. 2, which coincide at the output end of the second birefringent crystal plate.
The rotation direction of the reciprocal and non-reciprocal rotators of the second group and the non-reciprocal rotator are set so that the polarization planes of the main rays are orthogonal to each other at the incident end surface of the third birefringent crystal plate. The strength and direction of the external magnetic field that acts is set, the first birefringent crystal plate is provided with one or more light beam entrance ports, and the third birefringent crystal plate is provided with a plurality of light beam exit ports. It is characterized by

【0017】また、請求項2記載の光スイッチとしては
、光線の進行方向に沿って3枚の複屈折結晶板を所定間
隔をおいて配置し、第1と第2の複屈折結晶板の間に、
光線の偏光方向を同じ角度だけ回転させる第1群の回転
子を挿入し、第2と第3の複屈折結晶板の間にも前記第
1群の回転子と同様の機能を有する第2群の回転子を挿
入し、前記第1群の回転子と第2の複屈折結晶板の間に
液晶板を挿入し、前記第1群の回転子及び第2群の回転
子は、1対の相反性回転子と、相反性回転子または非相
反性回転子のいずれか一方とから構成され、前記複屈折
結晶板の常光線と異常光線を分離する方向を、第2の複
屈折結晶板の分離する方向が第1及び第3の複屈折結晶
板の分離する方向と異なり第1と第3の複屈折結晶板そ
れぞれの分離する方向が一致するように設定し、第1の
複屈折結晶板により分離された常光線と異常光線の偏光
方向が第2の複屈折結晶板の入射端面にて互いに一致す
るように、前記第1群の回転子のそれぞれの回転方向を
設定するとともに前記液晶板の偏光方向を設定し、前記
第2の複屈折結晶板の出射端にて一致している2本の光
線の偏光面が、第3の複屈折結晶板の入射端面にて互い
に直交するように、前記第2群の回転子のそれぞれの回
転方向を設定し、前記第1の複屈折結晶板に1つ以上の
光線入射ポートを設け、前記第3の複屈折結晶板に複数
の光線出射ポートを設けてなることを特徴としている。
The optical switch according to the second aspect of the present invention includes three birefringent crystal plates arranged at a predetermined interval along the traveling direction of the light beam, and between the first and second birefringent crystal plates,
A first group of rotators that rotate the polarization direction of the light beam by the same angle is inserted, and a second group of rotators having the same function as the first group of rotators is inserted between the second and third birefringent crystal plates. a liquid crystal plate is inserted between the first group of rotors and a second birefringent crystal plate, and the first group of rotors and the second group of rotors are a pair of reciprocal rotors. and either a reciprocal rotator or a non-reciprocal rotator, and the direction in which the ordinary ray and extraordinary ray of the birefringent crystal plate are separated is the same as the direction in which the second birefringence crystal plate separates the ordinary ray and the extraordinary ray. The separation directions of the first and third birefringent crystal plates are set to match the directions of separation of the first and third birefringent crystal plates, and the two birefringent crystal plates are separated by the first birefringent crystal plate. The rotation direction of each of the rotators of the first group is set so that the polarization directions of the ordinary ray and the extraordinary ray coincide with each other at the incident end surface of the second birefringent crystal plate, and the polarization direction of the liquid crystal plate is set. the second birefringent crystal plate so that the planes of polarization of the two light beams that coincide at the output end of the second birefringent crystal plate are orthogonal to each other at the input end face of the third birefringent crystal plate. The rotation direction of each rotor of the group is set, the first birefringent crystal plate is provided with one or more light beam entrance ports, and the third birefringent crystal plate is provided with a plurality of light beam exit ports. It is characterized by

【0018】また、請求項3記載の光スイッチとしては
、光線の進行方向に沿って3枚の複屈折結晶板を所定間
隔をおいて配置し、第1と第2の複屈折結晶板の間に2
つの非相反性回転子からなる第1群の回転子をこれらの
非相反性回転子が互いに異なる向きに回転するように同
一面内に配置するとともにこれらの非相反性回転子各々
に働く外部磁界の方向が互いに異なる向きとなるように
これらの外部磁界の大きさ及び方向を設定し、前記非相
反性回転子により一致した偏光方向が常光線となるよう
に第2の複屈折結晶板を配置し、第2と第3の複屈折結
晶板の間にも2つの非相反性回転子からなる第2群の回
転子をこれらの非相反性回転子が互いに異なる向きに回
転するように同一面内に配置するとともにこれらの非相
反性回転子各々に働く外部磁界の方向が互いに異なる向
きとなるようにこれらの外部磁界の大きさ及び方向を設
定し、前記第1の複屈折結晶板に1つ以上の光線入射ポ
ートを設け、前記第3の複屈折結晶板に複数の光線出射
ポートを設けてなることを特徴としている。
Further, the optical switch according to the third aspect of the present invention includes three birefringent crystal plates arranged at a predetermined interval along the traveling direction of the light beam, and two birefringent crystal plates arranged between the first and second birefringent crystal plates.
A first group of rotors consisting of two non-reciprocal rotors is arranged in the same plane so that these non-reciprocal rotors rotate in different directions from each other, and an external magnetic field is applied to each of these non-reciprocal rotors. The magnitude and direction of these external magnetic fields are set so that the directions of the two directions are different from each other, and a second birefringent crystal plate is arranged so that the polarization direction matched by the non-reciprocal rotator becomes an ordinary ray. A second group of rotors consisting of two non-reciprocal rotators is also arranged between the second and third birefringent crystal plates in the same plane so that these non-reciprocal rotators rotate in different directions. At the same time, the magnitude and direction of the external magnetic fields are set so that the directions of the external magnetic fields acting on each of these non-reciprocal rotors are different from each other, and one or more birefringent crystal plates are placed on the first birefringent crystal plate. The third birefringent crystal plate is provided with a plurality of light beam entrance ports, and the third birefringent crystal plate is provided with a plurality of light beam exit ports.

【0019】[0019]

【作用】本発明の請求項1記載の光スイッチでは、1つ
以上(N個)の光線入射ポートのうち光線入射ポートi
(1≦i≦N)から入射した光線は複数(M個)の光線
出射ポートのうち光線出射ポートk(1≦k≦M)から
出射する様に、前記第1群の回転子と第2群の回転子の
それぞれの非相反性回転子に働く外部磁界の強さ及び方
向を設定しておく。
[Operation] In the optical switch according to claim 1 of the present invention, the light beam entrance port i among the one or more (N) light beam entrance ports
(1≦i≦N), the first group of rotors and the second The strength and direction of the external magnetic field acting on each non-reciprocal rotor of the group of rotors are set.

【0020】ここで、前記第1群の回転子と第2群の回
転子のそれぞれの非相反性回転子に働く外部磁界の方向
を反転させれば、光線入射ポートi(1≦i≦N)から
入射した光線は光線出射ポートk(1≦k≦M)から出
射せずに、光線出射ポートk+1(1≦k≦M)から出
射するという光スイッチとしての動作を行う。
Here, if the direction of the external magnetic field acting on each of the non-reciprocal rotors of the first group of rotors and the second group of rotors is reversed, the beam incidence port i (1≦i≦N ) is not emitted from the light emitting port k (1≦k≦M), but is emitted from the light emitting port k+1 (1≦k≦M), thereby operating as an optical switch.

【0021】また、請求項2記載の光スイッチでは、前
記液晶板に電界を印加しない状態で1つ以上(N個)の
光線入射ポートのうち光線入射ポートi(1≦i≦N)
から入射した光線は複数(M個)の光線出射ポートのう
ち光線出射ポートk(1≦k≦M)から出射する様に、
前記液晶板の偏光方向を設定しておく。
Further, in the optical switch according to the second aspect of the present invention, when no electric field is applied to the liquid crystal plate, a light beam entrance port i (1≦i≦N) among one or more (N) light beam entrance ports
In such a way that the light rays incident from
The polarization direction of the liquid crystal plate is set in advance.

【0022】ここで、前記液晶板に電界を印加して該液
晶板の偏光方向を変化させれば、光線入射ポートi(1
≦i≦N)から入射した光線は光線出射ポートk(1≦
k≦M)から出射せずに、光線出射ポートk+1(1≦
k≦M)から出射するという光スイッチとしての動作を
行う。
Here, if an electric field is applied to the liquid crystal plate to change the polarization direction of the liquid crystal plate, the light beam incidence port i(1
The light beam incident from ≦i≦N) enters the light beam exit port k (1≦
ray exit port k+1 (1 ≤
It operates as an optical switch by emitting light from the point where k≦M).

【0023】また、請求項3記載の光スイッチでは、1
つ以上(N個)の光線入射ポートのうち光線入射ポート
i(1≦i≦N)から入射した光線は複数(M個)の光
線出射ポートのうち光線出射ポートk(1≦k≦M)か
ら出射する様に、第1群の回転子の非相反性回転子各々
に働く外部磁界の方向が互いに異なる向きとなるように
これらの外部磁界の大きさ及び方向を設定し、第2群の
回転子においても非相反性回転子各々に働く外部磁界の
方向が互いに異なる向きとなるようにこれらの外部磁界
の大きさ及び方向を設定しておく。
Further, in the optical switch according to claim 3, 1
The light beam entering from the light beam input port i (1≦i≦N) among the three or more (N) light beam input ports is the light beam entering the light beam exit port k (1≦k≦M) among the plurality (M) light beam output ports. The magnitude and direction of the external magnetic fields are set so that the directions of the external magnetic fields acting on the non-reciprocal rotors of the first group of rotors are different from each other so that the non-reciprocal rotors of the second group of rotors are emitted from the Also in the rotor, the magnitude and direction of the external magnetic fields are set so that the directions of the external magnetic fields acting on each of the non-reciprocal rotors are different from each other.

【0024】ここで、前記非相反性回転子各々に働く外
部磁界の方向を反転させれば、光線入射ポートi(1≦
i≦N)から入射した光線は光線出射ポートk(1≦k
≦M)から出射せずに、光線出射ポートk+1(1≦k
≦M)から出射するという光スイッチとしての動作を行
う。
Here, if the direction of the external magnetic field acting on each of the non-reciprocal rotors is reversed, the light beam entrance port i (1≦
The light ray entering from i≦N) passes through the light beam exit port k (1≦k
≦M) without emitting from the beam exit port k+1 (1≦k
≦M), which acts as an optical switch.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の各実施態様について図を参照
して説明する。
[Embodiments] Each embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】まず、請求項1記載の光スイッチについて
図1を基に説明する。
First, the optical switch according to claim 1 will be explained based on FIG.

【0027】この光スイッチ21は、光線の進行方向に
沿って所定間隔をおいて配置された第1ないし第3の複
屈折結晶板22〜24と、第1の複屈折結晶板22と第
2の複屈折結晶板23との間に挿入された第1群の回転
子25と、第2の複屈折結晶板23と第3の複屈折結晶
板24との間に挿入された第2群の回転子26と、第1
の複屈折結晶板22に設けられた光線入射ポート27と
、第3の複屈折結晶板24に設けられた光線出射ポート
28,29とから概略構成されている。
The optical switch 21 includes first to third birefringent crystal plates 22 to 24 arranged at predetermined intervals along the direction of propagation of the light beam, and a first birefringent crystal plate 22 and a second birefringent crystal plate 22. A first group of rotors 25 inserted between the birefringent crystal plate 23 and a second group of rotors inserted between the second birefringent crystal plate 23 and the third birefringent crystal plate 24. The rotor 26 and the first
The second birefringent crystal plate 22 is provided with a ray entrance port 27, and the third birefringent crystal plate 24 is provided with ray exit ports 28 and 29.

【0028】そして、第1の複屈折結晶板22と光線入
射ポート27との間にはレンズ31と光ファイバ32と
が同軸的に設けられ、第3の複屈折結晶板24と光線出
射ポート28との間にはレンズ33と光ファイバ34と
が同軸的に設けられ、更に、第3の複屈折結晶板24と
光線出射ポート29との間にはレンズ35と光ファイバ
36とが同軸的に設けられている。
A lens 31 and an optical fiber 32 are coaxially provided between the first birefringent crystal plate 22 and the light beam entrance port 27, and a third birefringent crystal plate 24 and the light beam exit port 28 are provided coaxially. A lens 33 and an optical fiber 34 are coaxially provided between the third birefringent crystal plate 24 and the light beam exit port 29, and a lens 35 and an optical fiber 36 are coaxially provided between the third birefringent crystal plate 24 and the light beam exit port 29. It is provided.

【0029】第1群の回転子25は、光線の偏光方向を
同じ角度だけ回転させる相反性と非相反性の回転子から
なるもので、第1の相反性左回り45°回転子(以下、
単に第1相反性左回転子と略称する。)41、第1の相
反性右回り45°回転子(第1相反性右回転子)42、
第1の非相反性ファラデ−45°回転子(第1のファラ
デ−回転子)43とから構成されている。
The first group of rotators 25 consists of reciprocal and non-reciprocal rotators that rotate the polarization direction of the light beam by the same angle, and includes a first reciprocal counterclockwise 45° rotator (hereinafter referred to as
It is simply referred to as the first reciprocal left rotator. ) 41, first reciprocal clockwise 45° rotator (first reciprocal right-handed rotator) 42,
A first non-reciprocal Faraday rotator (first Faraday rotator) 43.

【0030】第2群の回転子26は上記の第1群の回転
子25と同様の構成からなるもので、第2の相反性左回
り45°回転子(第2相反性左回転子)44、第2の相
反性右回り45°回転子(第2相反性右回転子)45、
第2の非相反性ファラデ−45°回転子(第2のファラ
デ−回転子)46とから構成されている。
The second group of rotors 26 has the same structure as the first group of rotors 25 described above, and has a second reciprocal counterclockwise 45° rotor (second reciprocal left rotor) 44. , second reciprocal clockwise 45° rotator (second reciprocal right-handed rotator) 45,
A second non-reciprocal Faraday rotator (second Faraday rotator) 46.

【0031】上記の複屈折結晶板22,…としては方解
石もしくはルチル結晶が、また相反性回転子41,…と
しては水晶旋光子や1/2波長板が、またファラデ−回
転子43,46としてはY.I.G結晶やGBIG薄膜
結晶が好適に用いられる。
The birefringent crystal plates 22, . . . are made of calcite or rutile crystal, the reciprocal rotators 41, . is Y. I. G crystal and GBIG thin film crystal are preferably used.

【0032】この光スイッチ21の複屈折結晶板22,
…の常光線と異常光線を分離する方向は、第2の複屈折
結晶板23の分離する方向が第1の複屈折結晶板22及
び第3の複屈折結晶板24の分離する方向と異なり、第
1の複屈折結晶板22と第3の複屈折結晶板24の分離
する方向が一致するように設定されている。
The birefringent crystal plate 22 of this optical switch 21,
The direction in which the ordinary ray and extraordinary ray are separated is that the direction in which the second birefringent crystal plate 23 separates is different from the direction in which the first birefringent crystal plate 22 and the third birefringent crystal plate 24 separate, The directions in which the first birefringent crystal plate 22 and the third birefringent crystal plate 24 are separated are set to be the same.

【0033】また、第1の複屈折結晶板22により分離
された常光線と異常光線の偏光方向が第2の複屈折結晶
板23の端面23aにて互いに一致するように、第1相
反性左回転子41、第1相反性右回転子42、第1のフ
ァラデ−回転子43それぞれの回転方向が設定されてい
る。また、第1のファラデ−回転子43に働く外部磁界
Hの強さ及び方向も設定されている。
In addition, the first reciprocity left polarizer is arranged so that the polarization directions of the ordinary ray and the extraordinary ray separated by the first birefringent crystal plate 22 coincide with each other at the end surface 23a of the second birefringent crystal plate 23. The rotation directions of the rotor 41, the first reciprocal right-handed rotor 42, and the first Faraday rotator 43 are set. Furthermore, the strength and direction of the external magnetic field H acting on the first Faraday rotator 43 are also set.

【0034】また、第2の複屈折結晶板23の端面23
bにて一致している2本の光線の偏光面が、第3の複屈
折結晶板24の端面24aにて互いに直交するように、
第2相反性左回転子44、第2相反性右回転子45、第
2のファラデ−回転子46それぞれの回転方向が設定さ
れている。また、第2のファラデ−回転子46に働く外
部磁界Hの強さ及び方向も設定されている。
Furthermore, the end surface 23 of the second birefringent crystal plate 23
so that the polarization planes of the two light rays that coincide at b are orthogonal to each other at the end surface 24a of the third birefringent crystal plate 24,
The rotation directions of the second reciprocal left rotor 44, the second reciprocal right rotor 45, and the second Faraday rotator 46 are set. Furthermore, the strength and direction of the external magnetic field H acting on the second Faraday rotator 46 are also set.

【0035】ここで、図1中、第1ないし第3の複屈折
結晶板22〜24中に描かれている矢印付き実線は常光
線を、矢印付き破線は異常光線を表わしている。
In FIG. 1, solid lines with arrows drawn in the first to third birefringent crystal plates 22 to 24 represent ordinary rays, and broken lines with arrows represent extraordinary rays.

【0036】図2及び図3は、ファラデ−回転子43(
46)に働く外部磁界Hの方向を変化させるための具体
的な手段を示したものである。
FIGS. 2 and 3 show the Faraday rotator 43 (
46) shows a specific means for changing the direction of the external magnetic field H acting on the magnetic field H.

【0037】図2では、ファラデ−回転子43(46)
の側面51近傍にこの側面51と平行に永久磁石52を
設け、この永久磁石52を側面51と平行な平面内で回
転させることによりファラデ−回転子43(46)に働
く外部磁界Hの方向を変化させている。また、図3では
、ファラデー回転子43(46)を取り囲む位置に円筒
状の電磁石53を設け、この電磁石53の電流の方向を
切り替えることによりファラデ−回転子43(46)に
働く外部磁界Hの方向を変化させている。
In FIG. 2, the Faraday rotator 43 (46)
A permanent magnet 52 is provided near the side surface 51 and parallel to the side surface 51, and by rotating this permanent magnet 52 in a plane parallel to the side surface 51, the direction of the external magnetic field H acting on the Faraday rotator 43 (46) can be changed. It's changing. In addition, in FIG. 3, a cylindrical electromagnet 53 is provided at a position surrounding the Faraday rotator 43 (46), and by switching the direction of the current of this electromagnet 53, the external magnetic field H acting on the Faraday rotator 43 (46) is reduced. changing direction.

【0038】次に、光スイッチ21の作用について図4
及び図5を基に説明する。
Next, the operation of the optical switch 21 will be explained in FIG.
This will be explained based on FIG.

【0039】図4は、光スイッチ21において入射ポー
ト27から光線出射ポート28へ向かう光路Aを入射光
線Lpが進行している様子を上から観察したものであり
、図5は光路Aにおける光線の偏光状態を入射光側(光
線入射ポート27側)から観測したものである。以下、
これらの偏光状態を符号Z1〜Z8を用いて示すことと
する。
FIG. 4 shows the incident light ray Lp traveling along the optical path A from the input port 27 to the light exit port 28 in the optical switch 21, observed from above, and FIG. The polarization state is observed from the incident light side (the light beam entrance port 27 side). below,
These polarization states are indicated using symbols Z1 to Z8.

【0040】いま、外部磁界Hの方向および第1相反性
左回転子41、第1相反性右回転子42、第2相反性左
回転子44、第2相反性右回転子45各々の回転方向を
適当に選ぶことで、入射光線Lpが図中左から右へ進む
とき第2の複屈折結晶板23の端面23aでの偏光方向
が常光線となるように構成することができる。
Now, the direction of the external magnetic field H and the rotational directions of the first reciprocal left rotor 41, the first reciprocal right rotor 42, the second reciprocal left rotor 44, and the second reciprocal right rotor 45, respectively. By appropriately selecting , it is possible to configure such that when the incident light ray Lp travels from left to right in the figure, the polarization direction at the end surface 23a of the second birefringent crystal plate 23 becomes an ordinary ray.

【0041】光線入射ポート27から入射した光線Lp
はZ1の状態であるが、第1の複屈折結晶板22により
X−Z平面上で光線L11と光線L12とに分離される
。光線L11が第1の複屈折結晶板22に対して常光線
(O−ray)であり、光線L12が異常光線(E−r
ay)である。各々の偏光方向は、Z2の様にそれぞれ
Y軸方向とX軸方向に向う直交状態となっている。
The light beam Lp incident from the light beam entrance port 27
is in the state Z1, but the first birefringent crystal plate 22 separates the light beam into a light beam L11 and a light beam L12 on the XZ plane. The light ray L11 is an ordinary ray (O-ray) with respect to the first birefringent crystal plate 22, and the light ray L12 is an extraordinary ray (E-r
ay). Each polarization direction is perpendicular to the Y-axis direction and the X-axis direction, as shown by Z2.

【0042】互いに直交している光線L11と光線L1
2の偏光方向は、回転方向の異なる第1相反性左回転子
41または第1相反性右回転子42を通過することで互
いに同じ方向となる。ここでは第1相反性左回転子41
は光線L11の入射方向からみて左回り方向に、第1相
反性右回転子42は光線L12の入射方向からみて右回
り方向に回転させる。この時の偏光状態はZ3の様にな
っている。
Ray L11 and light ray L1 are orthogonal to each other
The two polarization directions become the same direction by passing through the first reciprocal left rotator 41 or the first reciprocal right rotator 42 having different rotation directions. Here, the first reciprocal left rotor 41
rotates in a counterclockwise direction as viewed from the incident direction of the light beam L11, and the first reciprocal right rotator 42 rotates in a clockwise direction as seen from the incident direction of the light beam L12. The polarization state at this time is Z3.

【0043】次に、第1のファラデ−回転子43が光線
L11と光線L12をさらに左回りに45°回転させる
ことで、これらの光線L11,L12の偏光方向はX軸
方向となる。結果として、第2の複屈折結晶板23の端
面23aの位置(Z4)では、Z2での偏光方向に比べ
て光線L11は90°回転しており、光線L12は回転
していない。
Next, the first Faraday rotator 43 further rotates the light rays L11 and L12 counterclockwise by 45 degrees, so that the polarization direction of these light rays L11 and L12 becomes the X-axis direction. As a result, at the position (Z4) of the end surface 23a of the second birefringent crystal plate 23, the light ray L11 is rotated by 90° compared to the polarization direction at Z2, and the light ray L12 is not rotated.

【0044】第2の複屈折結晶板23の結晶軸は、X軸
方向に偏光している2つの光線L11,L12が常光線
となるように配置される。第2の複屈折結晶板23を通
過した2つの光線L11,L12(Z4の状態)は第2
群の回転子26を通過することとなる。
The crystal axis of the second birefringent crystal plate 23 is arranged so that the two rays L11 and L12 polarized in the X-axis direction become ordinary rays. The two light rays L11 and L12 (state of Z4) passing through the second birefringent crystal plate 23 are
It will pass through the group rotor 26.

【0045】ここでは、第1群の回転子25の作用と反
対に光線L11の偏光方向を回転させず、光線L12の
偏光方向を90°回転させるように、第2相反性左回転
子44、第2相反性右回転子45、第2のファラデ−回
転子46をそれぞれ配置する。なお、第2のファラデ−
回転子46の回転方向は第1のファラデ−回転子43と
同じでよい。
Here, the second reciprocal left rotator 44 is configured to rotate the polarization direction of the light beam L12 by 90 degrees without rotating the polarization direction of the light beam L11, contrary to the action of the first group of rotators 25. A second reciprocal right-handed rotator 45 and a second Faraday rotator 46 are respectively arranged. Note that the second Faraday
The rotation direction of the rotor 46 may be the same as that of the first Faraday rotator 43.

【0046】この場合、光線L11は第2相反性右回転
子45と第2のファラデ−回転子46を通過することに
より偏光方向の回転が相殺され結果として偏光方向が回
転しないこととなるが、光線L12は第2相反性左回転
子44と第2のファラデ−回転子46を通過することに
より偏光方向が左回りにそれぞれ45°回転し、結果と
して偏光方向が90°回転することとなる(Z7の状態
)。
In this case, the light ray L11 passes through the second reciprocal right-handed rotator 45 and the second Faraday rotator 46, so that the rotation of the polarization direction is canceled out, and as a result, the polarization direction does not rotate. When the light beam L12 passes through the second reciprocal left rotator 44 and the second Faraday rotator 46, the polarization direction is rotated counterclockwise by 45 degrees, and as a result, the polarization direction is rotated by 90 degrees ( Z7 condition).

【0047】したがって、第3の複屈折結晶板24の端
面24aでは2つの光線L11,L12の偏光方向は直
交する。この時、第3の複屈折結晶板24に対して光線
L11が異常光線(E−ray)となり、光線L12が
常光線(O−ray)となるので、第3の複屈折結晶板
24の端面24bでは2つの光線L11,L12は空間
的に一致して合波され(光線Lq)、光線出射ポート2
8から出射される。
Therefore, at the end surface 24a of the third birefringent crystal plate 24, the polarization directions of the two light beams L11 and L12 are orthogonal to each other. At this time, the ray L11 becomes an extraordinary ray (E-ray) and the ray L12 becomes an ordinary ray (O-ray) with respect to the third birefringent crystal plate 24, so that the end face of the third birefringent crystal plate 24 24b, the two light beams L11 and L12 are spatially matched and combined (light beam Lq), and the light beam exit port 2
It is emitted from 8.

【0048】次に、ファラデ−回転子43(46)に働
く外部磁界Hの方向を反転させた場合について図6及び
図7を基に説明する。
Next, a case where the direction of the external magnetic field H acting on the Faraday rotator 43 (46) is reversed will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

【0049】この場合、光線入射ポート27から入射し
た光線Lpは、第1の複屈折結晶板22により光線L1
1と光線L12とに分離され、第1相反性左回転子41
または第1相反性右回転子42を通過することで互いに
同じ方向となり(Z3の状態)、第1のファラデ−回転
子43に入射する。
In this case, the light beam Lp incident from the light beam entrance port 27 is converted into a light beam L1 by the first birefringent crystal plate 22.
1 and the light beam L12, and the first reciprocal left rotator 41
Alternatively, by passing through the first reciprocal right-handed rotator 42, they become in the same direction (state Z3) and enter the first Faraday rotator 43.

【0050】光線L11,L12は、第1のファラデ−
回転子43に働く外部磁界Hの方向が反転しているため
に、第1のファラデ−回転子43により偏光方向が右回
り方向にそれぞれ45°回転する。したがって、Z4で
の光線L11,L12のそれぞれの偏光方向はY軸方向
となり、第2の複屈折結晶板23に対し異常光線となる
。これらの異常光線はY軸方向にシフトしながら第2の
複屈折結晶板23中を伝搬していくため、外部磁界Hを
反転させない場合と比べて、Y軸方向にYdだけ光線L
11,L12の光路がシフトすることとなる(Z5の状
態)。
[0050] The light beams L11 and L12 are the first Faraday
Since the direction of the external magnetic field H acting on the rotator 43 is reversed, the polarization direction is rotated clockwise by 45 degrees by the first Faraday rotator 43. Therefore, the polarization directions of the rays L11 and L12 at Z4 are in the Y-axis direction, and they become extraordinary rays with respect to the second birefringent crystal plate 23. Since these extraordinary rays propagate in the second birefringent crystal plate 23 while shifting in the Y-axis direction, the rays L are shifted by Yd in the Y-axis direction compared to the case where the external magnetic field H is not reversed.
11 and L12 will be shifted (state of Z5).

【0051】シフトした光線L11は第2相反性右回転
子45と第2のファラデ−回転子46を通過することに
より偏光方向が右回りにそれぞれ45°回転し、結果と
して偏光方向が90°回転することとなるが、光線L1
2は第2相反性左回転子44と第2のファラデ−回転子
46を通過することにより偏光方向の回転が相殺され結
果として偏光方向が回転しないこととなる(Z7の状態
)。
The shifted light beam L11 passes through the second reciprocal right-handed rotator 45 and the second Faraday rotator 46, so that the polarization direction is rotated clockwise by 45 degrees, and as a result, the polarization direction is rotated by 90 degrees. However, the light ray L1
2 passes through the second reciprocal left rotator 44 and the second Faraday rotator 46, the rotation of the polarization direction is canceled out, and as a result, the polarization direction is not rotated (state Z7).

【0052】したがって、第3の複屈折結晶板24の端
面24aでは2つの光線L11,L12の偏光方向は直
交する。この時、第3の複屈折結晶板24に対して光線
L11が異常光線(E−ray)となり、光線L12が
常光線(O−ray)となるので、第3の複屈折結晶板
24の端面24bでは2つの光線L11,L12は空間
的に一致して合波され(光線Lq)、光線出射ポート2
9から出射される。この場合、光線出射ポート29は外
部磁界Hを反転させない場合の光線出射ポート28と比
べてY軸方向にYdだけシフトする。
Therefore, at the end surface 24a of the third birefringent crystal plate 24, the polarization directions of the two light beams L11 and L12 are perpendicular to each other. At this time, the ray L11 becomes an extraordinary ray (E-ray) and the ray L12 becomes an ordinary ray (O-ray) with respect to the third birefringent crystal plate 24, so that the end face of the third birefringent crystal plate 24 24b, the two light beams L11 and L12 are spatially matched and combined (light beam Lq), and the light beam exit port 2
It is emitted from 9. In this case, the light emitting port 29 is shifted by Yd in the Y-axis direction compared to the light emitting port 28 when the external magnetic field H is not reversed.

【0053】以上説明したように、この光スイッチ21
によれば、光線入射ポート27から入射した光線Lpは
光線出射ポート28から出射する様に、第1のファラデ
−回転子43と第2のファラデ−回転子46それぞれに
働く外部磁界Hの強さ及び方向を設定しておき、第1の
ファラデ−回転子43と第2のファラデ−回転子46そ
れぞれに働く外部磁界Hの方向を反転させることにより
、光線入射ポート27から入射した光線Lpは光線出射
ポート28から出射せずに、光線出射ポート29から出
射するという光路を切り替える機能を有し、光スイッチ
としての動作を実現することができる。したがって、1
×2の光スイッチとして利用することができる。
As explained above, this optical switch 21
According to the above, the strength of the external magnetic field H acting on each of the first Faraday rotator 43 and the second Faraday rotator 46 is such that the light beam Lp incident from the light beam entrance port 27 is emitted from the light beam exit port 28. By setting the direction and direction of the external magnetic field H acting on the first Faraday rotator 43 and the second Faraday rotator 46, the light ray Lp incident from the light beam entrance port 27 becomes a light beam. It has a function of switching the optical path of emitting light from the light emitting port 29 without emitting from the emitting port 28, and can realize operation as an optical switch. Therefore, 1
It can be used as a ×2 optical switch.

【0054】なお、上記の光スイッチ21では、Y軸方
向に複数の光線入射ポートを配置することで、同時に複
数のチャネルを切り替えることもできることは明白であ
る。このように、上述した光スイッチ21では、光線入
出射ポートの数は上記実施例に限定されることなく種々
の変更が可能である。
It is clear that in the optical switch 21 described above, by arranging a plurality of light beam entrance ports in the Y-axis direction, it is possible to switch a plurality of channels at the same time. In this way, in the above-described optical switch 21, the number of light beam input/output ports is not limited to the above embodiment, and various changes can be made.

【0055】また、光ファイバ32,…は、光のエネル
ギを閉じこめて伝搬できる光導波路に置き換えることも
勿論可能であり、これらの光ファイバ32,…のモード
はシングルモードもしくはマルチモードのいずれでもよ
い。
Furthermore, it is of course possible to replace the optical fibers 32, . . . with optical waveguides that can confine and propagate the energy of light, and the mode of these optical fibers 32, . . . may be either single mode or multimode. .

【0056】次に、請求項2記載の光スイッチについて
図8を基に説明する。
Next, the optical switch according to claim 2 will be explained based on FIG. 8.

【0057】この光スイッチ61が上記の光スイッチ2
1と異なる点は、光路切り替えのための偏光方向制御に
磁界の切り替えではなく液晶を用いた点、すなわち、第
1群の回転子25と第2の複屈折結晶板23との間に液
晶板62を挿入し、該液晶板62の電界の印加状態を変
えることにより光の偏光方向を制御し、光スイッチとし
ての動作を実現する点である。
This optical switch 61 is similar to the optical switch 2 described above.
The difference from 1 is that a liquid crystal is used to control the polarization direction for switching the optical path instead of switching a magnetic field, that is, a liquid crystal plate is used between the rotor 25 of the first group and the second birefringent crystal plate 23. 62 is inserted and the polarization direction of light is controlled by changing the state of application of an electric field to the liquid crystal plate 62, thereby realizing operation as an optical switch.

【0058】液晶板62は、一般には、電界を印加する
と偏光方向は回転せず、印加しない場合90°回転する
Generally, the polarization direction of the liquid crystal plate 62 does not rotate when an electric field is applied, but rotates by 90° when no electric field is applied.

【0059】なお、光スイッチ61の光スイッチとして
の動作は、図4ないし図7に示した光スイッチ21の動
作と全く同一であり、説明を省略する。
Note that the operation of the optical switch 61 as an optical switch is completely the same as that of the optical switch 21 shown in FIGS. 4 to 7, and a description thereof will be omitted.

【0060】この光スイッチ61においても上記の光ス
イッチ21と同様の作用、効果を得ることができる。す
なわち、液晶板62に電界を印加しない状態で光線入射
ポート27から入射した光線Lpが光線出射ポート28
から出射する様に、液晶板62の偏光方向を設定してお
き、液晶板62に電界を印加して該液晶板62の偏光方
向を変化させることで光線入射ポート28から入射した
光線Lpは光線出射ポート28から出射せずに、光線出
射ポート29から出射するという光スイッチとしての動
作を行うことができる。
This optical switch 61 can also provide the same functions and effects as the optical switch 21 described above. That is, the light beam Lp incident from the light beam entrance port 27 with no electric field applied to the liquid crystal plate 62 is transmitted to the light beam exit port 28.
The polarization direction of the liquid crystal plate 62 is set so that the light beam Lp enters from the light beam entrance port 28 by applying an electric field to the liquid crystal plate 62 to change the polarization direction of the liquid crystal plate 62. It is possible to operate as an optical switch by emitting light from the light emitting port 29 without emitting the light from the emitting port 28.

【0061】この場合、光学構成上第1のファラデ−回
転子43、第2のファラデ−回転子46を用いる必要が
なくなるため、これらのファラデー回転子43,46は
2つの相反性回転子で置き換えることもできる。この相
反性回転子としては、光学補償板でも光学旋光子などが
用いられる。
In this case, since it is not necessary to use the first Faraday rotator 43 and the second Faraday rotator 46 due to the optical configuration, these Faraday rotators 43 and 46 are replaced with two reciprocal rotators. You can also do that. As this reciprocal rotator, an optical rotator or the like is used in the optical compensator.

【0062】次に、請求項3記載の光スイッチについて
図9を基に説明する。
Next, the optical switch according to claim 3 will be explained based on FIG. 9.

【0063】この光スイッチ71は、偏光方向制御に磁
界の切り替えを用いる光スイッチにおいて偏波回転子と
してファラデー回転子のみを用いた例であり、上記の光
スイッチ21の第1群の回転子25を非相反性ファラデ
ー45°回転子(ファラデー回転子)72,73に置き
換え、第2群の回転子26をファラデー回転子74,7
5に置き換えたものである。
This optical switch 71 is an example in which only a Faraday rotator is used as a polarization rotator in an optical switch that uses magnetic field switching for polarization direction control, and the first group of rotators 25 of the optical switch 21 described above is used as a polarization rotator. is replaced with a non-reciprocal Faraday 45° rotator (Faraday rotator) 72, 73, and the rotor 26 of the second group is replaced with a Faraday rotator 74, 7.
5.

【0064】ファラデー回転子72の偏光方向の回転を
光線L11に対して右回りとなる様に、また、ファラデ
ー回転子73の偏光方向の回転を光線L12に対して左
回りとなる様に、互いに異なる向きに回転するように同
一面内に配置されており、ファラデー回転子74,75
においてもファラデー回転子72,73と同様に互いに
異なる向きに回転するように同一面内に配置されており
、ファラデー回転子72,73により一致した偏光方向
が常光線となるように第2の複屈折結晶板23が配置さ
れている。
The polarization direction of the Faraday rotator 72 is rotated clockwise with respect to the light beam L11, and the polarization direction of the Faraday rotator 73 is rotated counterclockwise with respect to the light beam L12. Faraday rotators 74 and 75 are arranged in the same plane so as to rotate in different directions.
Similarly to the Faraday rotators 72 and 73, they are arranged in the same plane so as to rotate in mutually different directions, and the second compound is arranged so that the polarization directions that coincide with each other by the Faraday rotators 72 and 73 become ordinary rays. A refractive crystal plate 23 is arranged.

【0065】そして、これらのファラデー回転子72,
73各々に働く外部磁界Hの方向が互いに異なる向きと
なるようにこれらの外部磁界Hの大きさ及び方向が設定
されており、ファラデー回転子74,75においてもフ
ァラデー回転子72,73と同様に各々に働く外部磁界
Hの方向が互いに異なる向きとなるようにこれらの外部
磁界Hの大きさ及び方向が設定されている。
[0065] These Faraday rotators 72,
The magnitude and direction of the external magnetic fields H acting on each of the Faraday rotators 74 and 73 are set so that the directions thereof are different from each other, and the Faraday rotators 74 and 75 have the same magnitude and direction as the Faraday rotators 72 and 73. The magnitude and direction of these external magnetic fields H are set so that the directions of the external magnetic fields H acting on each are different from each other.

【0066】次に、光スイッチ71の作用について説明
する。図10は光線入射ポート27から光線出射ポート
28へ向かう光路Aにおける光線の偏光状態を入射光側
(光線入射ポート27側)から観測したものである。
Next, the operation of the optical switch 71 will be explained. FIG. 10 shows the polarization state of the light beam on the optical path A heading from the light beam entrance port 27 to the light beam exit port 28, as observed from the incident light side (the light beam entrance port 27 side).

【0067】光線入出射ポート27から入射した光線L
pは、第1の複屈折結晶板22によりX−Z平面上で常
光線である光線L11と異常光線である光線L12とに
分離される(Z2の状態)。
[0067] Light ray L incident from the ray input/output port 27
p is separated on the X-Z plane by the first birefringent crystal plate 22 into a light ray L11 which is an ordinary ray and a light ray L12 which is an extraordinary ray (state Z2).

【0068】直交状態にある各光線L11,L12の偏
光方向は、ファラデー回転子72,73による互いに異
なる方向への45°回転により、第2の複屈折結晶板2
3の端面23aでは共にX軸から−45°傾いた方向と
なる。ここでは、偏光方向が−45°傾いた光線が常光
線となるように第2の複屈折結晶板23が配置されてい
る。
The polarization directions of the orthogonal rays L11 and L12 are rotated by 45° in different directions by the Faraday rotators 72 and 73, so that the polarization directions of the orthogonal rays L11 and L12 are changed to the second birefringent crystal plate 2.
The end faces 23a of No. 3 are both tilted by −45° from the X axis. Here, the second birefringent crystal plate 23 is arranged so that a light beam whose polarization direction is tilted by -45 degrees becomes an ordinary light beam.

【0069】第2の複屈折結晶板23を通過した光線L
11(L12)の偏光方向はファラデー回転子74(7
5)の右回り(左回り)の作用によって45°回転させ
られ、これらの光線L11,L12は再び互いに直交す
ることとなる。2つの光線L11,L12は第3の複屈
折結晶板24により合波されて1つの光線Lqとなり光
線出射ポート28から出射することとなる。
The light ray L that passed through the second birefringent crystal plate 23
The polarization direction of 11 (L12) is determined by the Faraday rotator 74 (7
The light beams L11 and L12 are rotated by 45 degrees by the clockwise (counterclockwise) action of 5), and these light beams L11 and L12 are once again orthogonal to each other. The two light beams L11 and L12 are combined by the third birefringent crystal plate 24 to become one light beam Lq, which is emitted from the light beam exit port 28.

【0070】次に、ファラデ−回転子72,73(74
,75)に働く外部磁界Hの方向を反転させた場合につ
いて図11を基に説明する。
Next, the Faraday rotators 72, 73 (74
, 75), the case where the direction of the external magnetic field H acting on the magnetic field H is reversed will be explained based on FIG. 11.

【0071】この場合、光線入射ポート27から入射し
た光線Lpは、第1の複屈折結晶板22により光線L1
1と光線L12とに分離され、ファラデ−回転子72,
73それぞれに入射する。
In this case, the light beam Lp incident from the light beam entrance port 27 is converted into a light beam L1 by the first birefringent crystal plate 22.
1 and the light beam L12, and the Faraday rotator 72,
73 respectively.

【0072】ファラデ−回転子72,73に働く外部磁
界Hの方向がそれぞれ反転しているために、光線L11
はファラデ−回転子72により偏光方向が左回り方向に
45°回転し、光線L12はファラデ−回転子73によ
り偏光方向が右回り方向に45°回転する。したがって
、Z3での光線L11,L12のそれぞれの偏光方向は
一致し、第2の複屈折結晶板23に対し異常光線となる
。これらの異常光線はX軸方向及びY軸方向にそれぞれ
シフトしながら第2の複屈折結晶板23中を斜め右下方
へ伝搬していくため、外部磁界Hを反転させない場合と
比べて、X軸方向にXdだけ、Y軸方向にYdだけそれ
ぞれ光線L11,L12の光路がシフトすることとなる
(Z4の状態)。
Since the directions of the external magnetic fields H acting on the Faraday rotators 72 and 73 are reversed, the light ray L11
The polarization direction of the light beam L12 is rotated 45 degrees counterclockwise by the Faraday rotator 72, and the polarization direction of the light beam L12 is rotated 45 degrees clockwise by the Faraday rotator 73. Therefore, the polarization directions of the rays L11 and L12 at Z3 are the same, and they become extraordinary rays for the second birefringent crystal plate 23. These extraordinary rays propagate diagonally downward to the right in the second birefringent crystal plate 23 while shifting in the X-axis direction and the Y-axis direction, so compared to the case where the external magnetic field H is not reversed, the X-axis The optical paths of the light rays L11 and L12 are shifted by Xd in the direction and by Yd in the Y-axis direction (state of Z4).

【0073】シフトした光線L11はファラデ−回転子
74を通過することにより偏光方向が右回りに45°回
転し、光線L12はファラデ−回転子75を通過するこ
とにより偏光方向が左回りに45°回転することとなる
(Z5の状態)。
The shifted light ray L11 passes through the Faraday rotator 74, so that its polarization direction is rotated clockwise by 45°, and the light ray L12 passes through the Faraday rotator 75, so that its polarization direction is rotated counterclockwise by 45°. It will rotate (state of Z5).

【0074】したがって、第3の複屈折結晶板24の端
面24aでは2つの光線L11,L12の偏光方向は直
交する。この時、第3の複屈折結晶板24に対して光線
L11が常光線(O−ray)となり、光線L12が異
常光線(E−ray)となるので、第3の複屈折結晶板
24の端面24bでは2つの光線L11,L12は空間
的に一致して合波され(光線Lq)、光線出射ポート2
9から出射される。この場合、光線出射ポート29は外
部磁界Hを反転させない場合の光線出射ポート28と比
べてX軸方向にXdだけ、Y軸方向にYdだけそれぞれ
シフトする。
Therefore, at the end surface 24a of the third birefringent crystal plate 24, the polarization directions of the two light beams L11 and L12 are orthogonal to each other. At this time, the ray L11 becomes an ordinary ray (O-ray) and the ray L12 becomes an extraordinary ray (E-ray) with respect to the third birefringent crystal plate 24, so that the end face of the third birefringent crystal plate 24 24b, the two light beams L11 and L12 are spatially matched and combined (light beam Lq), and the light beam exit port 2
It is emitted from 9. In this case, the light emission port 29 is shifted by Xd in the X-axis direction and by Yd in the Y-axis direction, compared to the light emission port 28 in the case where the external magnetic field H is not reversed.

【0075】以上説明したように、この光スイッチ71
によれば、光線入射ポート27から入射した光線Lpは
光線出射ポート28から出射する様に、ファラデ−回転
子72〜75それぞれに働く外部磁界Hの強さ及び方向
を設定しておき、ファラデ−回転子72〜75それぞれ
に働く外部磁界Hの方向を反転させることにより、光線
入射ポート27から入射した光線Lpは光線出射ポート
28から出射せずに、光線出射ポート29から出射する
という光路を切り替える機能を有し、光スイッチとして
の動作を実現することができる。したがって、1×2の
光スイッチとして利用することができる。
As explained above, this optical switch 71
According to the above, the strength and direction of the external magnetic field H acting on each of the Faraday rotators 72 to 75 are set so that the light beam Lp incident from the light beam entrance port 27 is emitted from the light beam exit port 28. By reversing the direction of the external magnetic field H acting on each of the rotors 72 to 75, the optical path is switched such that the light beam Lp incident from the light beam entrance port 27 is not emitted from the light beam exit port 28 but is emitted from the light beam exit port 29. function, and can operate as an optical switch. Therefore, it can be used as a 1×2 optical switch.

【0076】なお、上記の光スイッチ71では、偏光方
向の制御に液晶板を用いることができ、この場合、上述
した光スイッチ61と同様にファラデー回転子を相反性
回転子に置き換えることもできる。
Note that in the optical switch 71 described above, a liquid crystal plate can be used to control the polarization direction, and in this case, the Faraday rotator can be replaced with a reciprocal rotator as in the optical switch 61 described above.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
記載の光スイッチによれば、光線の進行方向に沿って3
枚の複屈折結晶板を所定間隔をおいて配置し、第1と第
2の複屈折結晶板の間に、光線の偏光方向を同じ角度だ
け回転させる相反性と非相反性の第1群の回転子を挿入
し、第2と第3の複屈折結晶板の間にも前記第1群の回
転子と同様の機能を有する第2群の回転子を挿入し、前
記複屈折結晶板の常光線と異常光線を分離する方向を、
第2の複屈折結晶板の分離する方向が第1及び第3の複
屈折結晶板の分離する方向と異なり第1と第3の複屈折
結晶板それぞれの分離する方向が一致するように設定し
、第1の複屈折結晶板により分離された常光線と異常光
線の偏光方向が第2の複屈折結晶板の入射端面にて互い
に一致するように、前記第1群の相反性と非相反性の回
転子の回転方向及び該非相反性回転子に働く外部磁界の
強さ及び方向を設定し、前記第2の複屈折結晶板の出射
端にて一致している2本の光線の偏光面が、第3の複屈
折結晶板の入射端面にて互いに直交するように、前記第
2群の相反性と非相反性の回転子の回転方向及び該非相
反性回転子に働く外部磁界の強さ及び方向を設定し、前
記第1の複屈折結晶板に1つ以上の光線入射ポートを設
け、前記第3の複屈折結晶板に複数の光線出射ポートを
設けてなることとしたので、1つ以上(N個)の光線入
射ポートのうち光線入射ポートi(1≦i≦N)から入
射した光線は複数(M個)の光線出射ポートのうち光線
出射ポートk(1≦k≦M)から出射する様に、前記第
1群の回転子と第2群の回転子のそれぞれの非相反性回
転子に働く外部磁界の強さ及び方向を設定しておき、前
記第1群の回転子と第2群の回転子のそれぞれの非相反
性回転子に働く外部磁界の方向を反転させることにより
、光線入射ポートi(1≦i≦N)から入射した光線は
光線出射ポートk(1≦k≦M)から出射せずに、光線
出射ポートk+1(1≦k≦M)から出射するという光
スイッチとしての動作を行うことができる。
[Effect of the invention] As explained above, claim 1 of the present invention
According to the described optical switch, 3 along the traveling direction of the light beam.
A first group of reciprocal and non-reciprocal rotators that rotate the polarization direction of the light beam by the same angle between the first and second birefringent crystal plates, which are arranged at a predetermined interval. A second group of rotors having the same function as the first group of rotors is inserted between the second and third birefringent crystal plates, and the ordinary ray and extraordinary ray of the birefringent crystal plate are The direction to separate the
The direction in which the second birefringent crystal plate separates is different from the direction in which the first and third birefringent crystal plates separate, and the directions in which the first and third birefringent crystal plates separate coincide with each other. , reciprocity and non-reciprocity of the first group such that the polarization directions of the ordinary ray and the extraordinary ray separated by the first birefringent crystal plate coincide with each other at the incident end surface of the second birefringent crystal plate. The rotation direction of the rotor and the strength and direction of the external magnetic field acting on the non-reciprocal rotor are set, and the polarization planes of the two light beams that coincide at the output end of the second birefringent crystal plate are set. , the rotation directions of the reciprocal and non-reciprocal rotors of the second group and the strength of the external magnetic field acting on the non-reciprocal rotors so as to be orthogonal to each other at the incident end surface of the third birefringent crystal plate; The first birefringent crystal plate is provided with one or more light beam entrance ports, and the third birefringent crystal plate is provided with a plurality of light beam exit ports. A ray that enters from a ray entrance port i (1≦i≦N) among (N) ray entrance ports exits from a ray exit port k (1≦k≦M) among a plurality of (M) ray exit ports. The strength and direction of the external magnetic field acting on each of the non-reciprocal rotors of the first group of rotors and the second group of rotors are set so that the first group of rotors and the second group of rotors By reversing the direction of the external magnetic field acting on each non-reciprocal rotor of the two groups of rotors, the light beam incident from the light beam entrance port i (1≦i≦N) is transferred to the light beam exit port k (1≦k≦ It is possible to operate as an optical switch by emitting light from the light beam exit port k+1 (1≦k≦M) without emitting the light from the light beam M).

【0078】また、請求項2記載の光スイッチによれば
、光線の進行方向に沿って3枚の複屈折結晶板を所定間
隔をおいて配置し、第1と第2の複屈折結晶板の間に、
光線の偏光方向を同じ角度だけ回転させる第1群の回転
子を挿入し、第2と第3の複屈折結晶板の間にも前記第
1群の回転子と同様の機能を有する第2群の回転子を挿
入し、前記第1群の回転子と第2の複屈折結晶板の間に
液晶板を挿入し、前記第1群の回転子及び第2群の回転
子は、1対の相反性回転子と、相反性回転子または非相
反性回転子のいずれか一方とから構成され、前記複屈折
結晶板の常光線と異常光線を分離する方向を、第2の複
屈折結晶板の分離する方向が第1及び第3の複屈折結晶
板の分離する方向と異なり第1と第3の複屈折結晶板そ
れぞれの分離する方向が一致するように設定し、第1の
複屈折結晶板により分離された常光線と異常光線の偏光
方向が第2の複屈折結晶板の入射端面にて互いに一致す
るように、前記第1群の回転子のそれぞれの回転方向を
設定するとともに前記液晶板の偏光方向を設定し、前記
第2の複屈折結晶板の出射端にて一致している2本の光
線の偏光面が、第3の複屈折結晶板の入射端面にて互い
に直交するように、前記第2群の回転子のそれぞれの回
転方向を設定し、前記第1の複屈折結晶板に1つ以上の
光線入射ポートを設け、前記第3の複屈折結晶板に複数
の光線出射ポートを設けてなることとしたので、前記液
晶板に電界を印加しない状態で1つ以上(N個)の光線
入射ポートのうち光線入射ポートi(1≦i≦N)から
入射した光線は複数(M個)の光線出射ポートのうち光
線出射ポートk(1≦k≦M)から出射する様に、前記
液晶板の偏光方向を設定しておき、前記液晶板に電界を
印加して該液晶板の偏光方向を変化させることにより、
光線入射ポートi(1≦i≦N)から入射した光線は光
線出射ポートk(1≦k≦M)から出射せずに、光線出
射ポートk+1(1≦k≦M)から出射するという光ス
イッチとしての動作を行うことができる。
Further, according to the optical switch of claim 2, three birefringent crystal plates are arranged at a predetermined interval along the traveling direction of the light beam, and there is a gap between the first and second birefringent crystal plates. ,
A first group of rotators that rotate the polarization direction of the light beam by the same angle is inserted, and a second group of rotators having the same function as the first group of rotators is inserted between the second and third birefringent crystal plates. a liquid crystal plate is inserted between the first group of rotors and a second birefringent crystal plate, and the first group of rotors and the second group of rotors are a pair of reciprocal rotors. and either a reciprocal rotator or a non-reciprocal rotator, and the direction in which the ordinary ray and extraordinary ray of the birefringent crystal plate are separated is the same as the direction in which the second birefringence crystal plate separates the ordinary ray and the extraordinary ray. The separation directions of the first and third birefringent crystal plates are set to match the directions of separation of the first and third birefringent crystal plates, and the two birefringent crystal plates are separated by the first birefringent crystal plate. The rotation direction of each of the rotators of the first group is set so that the polarization directions of the ordinary ray and the extraordinary ray coincide with each other at the incident end surface of the second birefringent crystal plate, and the polarization direction of the liquid crystal plate is set. the second birefringent crystal plate so that the planes of polarization of the two light beams that coincide at the output end of the second birefringent crystal plate are orthogonal to each other at the input end face of the third birefringent crystal plate. The rotation direction of each rotor of the group is set, the first birefringent crystal plate is provided with one or more light beam entrance ports, and the third birefringent crystal plate is provided with a plurality of light beam exit ports. Therefore, when no electric field is applied to the liquid crystal plate, the number of light beams incident from one or more (N) light beam entrance ports i (1≦i≦N) is The polarization direction of the liquid crystal plate is set so that light is emitted from the light beam exit port k (1≦k≦M) among the light beam emission ports, and an electric field is applied to the liquid crystal plate to change the polarization direction of the liquid crystal plate. By changing
An optical switch in which a light beam that enters from a light beam input port i (1≦i≦N) does not exit from a light beam exit port k (1≦k≦M), but is emitted from a light beam exit port k+1 (1≦k≦M). It is possible to perform operations as follows.

【0079】また、請求項3記載の光スイッチによれば
、光線の進行方向に沿って3枚の複屈折結晶板を所定間
隔をおいて配置し、第1と第2の複屈折結晶板の間に2
つの非相反性回転子からなる第1群の回転子をこれらの
非相反性回転子が互いに異なる向きに回転するように同
一面内に配置するとともにこれらの非相反性回転子各々
に働く外部磁界の方向が互いに異なる向きとなるように
これらの外部磁界の大きさ及び方向を設定し、前記非相
反性回転子により一致した偏光方向が常光線となるよう
に第2の複屈折結晶板を配置し、第2と第3の複屈折結
晶板の間にも2つの非相反性回転子からなる第2群の回
転子をこれらの非相反性回転子が互いに異なる向きに回
転するように同一面内に配置するとともにこれらの非相
反性回転子各々に働く外部磁界の方向が互いに異なる向
きとなるようにこれらの外部磁界の大きさ及び方向を設
定し、前記第1の複屈折結晶板に1つ以上の光線入射ポ
ートを設け、前記第3の複屈折結晶板に複数の光線出射
ポートを設けてなることとしたので、1つ以上(N個)
の光線入射ポートのうち光線入射ポートi(1≦i≦N
)から入射した光線は複数(M個)の光線出射ポートの
うち光線出射ポートk(1≦k≦M)から出射する様に
、第1群の回転子の非相反性回転子各々に働く外部磁界
の方向が互いに異なる向きとなるようにこれらの外部磁
界の大きさ及び方向を設定し、第2群の回転子において
も非相反性回転子各々に働く外部磁界の方向が互いに異
なる向きとなるようにこれらの外部磁界の大きさ及び方
向を設定しておき、前記非相反性回転子各々に働く外部
磁界の方向を反転させることにより、光線入射ポートi
(1≦i≦N)から入射した光線は光線出射ポートk(
1≦k≦M)から出射せずに、光線出射ポートk+1(
1≦k≦M)から出射するという光スイッチとしての動
作を行うことができる。
Further, according to the optical switch according to claim 3, three birefringent crystal plates are arranged at a predetermined interval along the traveling direction of the light beam, and there is a gap between the first and second birefringent crystal plates. 2
A first group of rotors consisting of two non-reciprocal rotors is arranged in the same plane so that these non-reciprocal rotors rotate in different directions from each other, and an external magnetic field is applied to each of these non-reciprocal rotors. The magnitude and direction of these external magnetic fields are set so that the directions of the two directions are different from each other, and a second birefringent crystal plate is arranged so that the polarization direction matched by the non-reciprocal rotator becomes an ordinary ray. A second group of rotors consisting of two non-reciprocal rotators is also arranged between the second and third birefringent crystal plates in the same plane so that these non-reciprocal rotators rotate in different directions. At the same time, the magnitude and direction of the external magnetic fields are set so that the directions of the external magnetic fields acting on each of these non-reciprocal rotors are different from each other, and one or more birefringent crystal plates are placed on the first birefringent crystal plate. Since the third birefringent crystal plate is provided with a plurality of light beam entrance ports, and a plurality of light beam exit ports are provided on the third birefringent crystal plate, one or more (N pieces)
Among the ray entrance ports, ray entrance port i (1≦i≦N
) is emitted from the light exit port k (1≦k≦M) among the plurality (M) of light beam exit ports. The magnitude and direction of these external magnetic fields are set so that the directions of the magnetic fields are different from each other, and even in the second group of rotors, the directions of the external magnetic fields acting on each non-reciprocal rotor are different from each other. By setting the magnitude and direction of these external magnetic fields as shown in FIG.
The light beam incident from (1≦i≦N) is the light beam exit port k (
1≦k≦M), the ray exit port k+1 (
1≦k≦M), and can operate as an optical switch.

【0080】以上の様に、本発明の光スイッチによれば
、偏光プリズムを用いず、また高い角度精度を有する光
学部品および実装を必要とせずに、光学系を構成するこ
とができることから、ポート間のアイソレーションが高
く、製作も容易な光スイッチを実現することができる。
As described above, according to the optical switch of the present invention, an optical system can be configured without using a polarizing prism and without requiring optical components and mounting with high angular accuracy. It is possible to realize an optical switch that has high isolation between the two and is easy to manufacture.

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

【図1】本発明の請求項1記載の光スイッチの一実施例
を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an optical switch according to claim 1 of the present invention.

【図2】ファラデ−回転子に働く外部磁界の方向を変化
させるための一手段を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing one means for changing the direction of an external magnetic field acting on a Faraday rotator.

【図3】ファラデ−回転子に働く外部磁界の方向を変化
させるための他の一手段を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing another means for changing the direction of an external magnetic field acting on a Faraday rotator.

【図4】本発明の請求項1記載の光スイッチの光路を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an optical path of the optical switch according to claim 1 of the present invention.

【図5】本発明の請求項1記載の光スイッチの光線の偏
光状態を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the polarization state of the light beam of the optical switch according to claim 1 of the present invention.

【図6】本発明の請求項1記載の光スイッチの外部磁界
の方向を反転させた場合の光路を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an optical path when the direction of the external magnetic field of the optical switch according to claim 1 of the present invention is reversed.

【図7】本発明の請求項1記載の光スイッチの外部磁界
の方向を反転させた場合の光線の偏光状態を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing the polarization state of a light beam when the direction of the external magnetic field of the optical switch according to claim 1 of the present invention is reversed.

【図8】本発明の請求項2記載の光スイッチの一実施例
を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing an embodiment of the optical switch according to claim 2 of the present invention.

【図9】本発明の請求項3記載の光スイッチの一実施例
を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing an embodiment of the optical switch according to claim 3 of the present invention.

【図10】本発明の請求項3記載の光スイッチの光線の
偏光状態を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing the polarization state of the light beam of the optical switch according to claim 3 of the present invention.

【図11】本発明の請求項3記載の光スイッチの外部磁
界の方向を反転させた場合の光線の偏光状態を示す図で
ある。
FIG. 11 is a diagram showing the polarization state of a light beam when the direction of the external magnetic field of the optical switch according to claim 3 of the present invention is reversed.

【図12】従来の光スイッチの構成及び動作を示す概略
図である。
FIG. 12 is a schematic diagram showing the configuration and operation of a conventional optical switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21  光スイッチ 22  第1の複屈折結晶板 23  第2の複屈折結晶板 24  第3の複屈折結晶板 25  第1群の回転子 26  第2群の回転子 27  光線入射ポート 28,29  光線出射ポート 31,33,35  レンズ 32,34,36  光ファイバ 41  第1の相反性左回り45°回転子42  第1
の相反性右回り45°回転子43  第1の非相反性フ
ァラデ−45°回転子44  第2の相反性左回り45
°回転子45  第2の相反性右回り45°回転子46
  第2の非相反性ファラデ−45°回転子61  光
スイッチ 62  液晶板 71  光スイッチ
21 Optical switch 22 First birefringent crystal plate 23 Second birefringent crystal plate 24 Third birefringent crystal plate 25 First group rotor 26 Second group rotor 27 Light beam entrance ports 28, 29 Light beam output Ports 31, 33, 35 Lenses 32, 34, 36 Optical fiber 41 First reciprocal counterclockwise 45° rotator 42 First
reciprocal clockwise 45° rotor 43 first non-reciprocal Faraday-45° rotator 44 second reciprocal counterclockwise 45
° rotor 45 Second reciprocal clockwise 45° rotor 46
Second non-reciprocal Faraday-45° rotator 61 Optical switch 62 Liquid crystal plate 71 Optical switch

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  光線の進行方向に沿って3枚の複屈折
結晶板を所定間隔をおいて配置し、第1と第2の複屈折
結晶板の間に、光線の偏光方向を同じ角度だけ回転させ
る相反性と非相反性の第1群の回転子を挿入し、第2と
第3の複屈折結晶板の間にも前記第1群の回転子と同様
の機能を有する第2群の回転子を挿入し、前記複屈折結
晶板の常光線と異常光線を分離する方向を、第2の複屈
折結晶板の分離する方向が第1及び第3の複屈折結晶板
の分離する方向と異なり第1と第3の複屈折結晶板それ
ぞれの分離する方向が一致するように設定し、第1の複
屈折結晶板により分離された常光線と異常光線の偏光方
向が第2の複屈折結晶板の入射端面にて互いに一致する
ように、前記第1群の相反性と非相反性の回転子の回転
方向及び該非相反性回転子に働く外部磁界の強さ及び方
向を設定し、前記第2の複屈折結晶板の出射端にて一致
している2本の光線の偏光面が、第3の複屈折結晶板の
入射端面にて互いに直交するように、前記第2群の相反
性と非相反性の回転子の回転方向及び該非相反性回転子
に働く外部磁界の強さ及び方向を設定し、前記第1の複
屈折結晶板に1つ以上の光線入射ポートを設け、前記第
3の複屈折結晶板に複数の光線出射ポートを設けてなる
ことを特徴とする光スイッチ。
Claim 1: Three birefringent crystal plates are arranged at predetermined intervals along the traveling direction of the light beam, and the polarization direction of the light beam is rotated by the same angle between the first and second birefringent crystal plates. A first group of reciprocal and non-reciprocal rotors is inserted, and a second group of rotors having the same function as the first group of rotors is also inserted between the second and third birefringent crystal plates. and the direction in which the ordinary ray and extraordinary ray of the birefringent crystal plate are separated is such that the direction in which the second birefringent crystal plate separates is different from the direction in which the first and third birefringent crystal plates separate. The directions of separation of the third birefringent crystal plates are set to match, and the polarization directions of the ordinary rays and extraordinary rays separated by the first birefringent crystal plate are set to the incident end face of the second birefringent crystal plate. The rotation directions of the reciprocal and non-reciprocal rotors of the first group and the strength and direction of the external magnetic field acting on the non-reciprocal rotors are set so that they coincide with each other, and the second birefringence The reciprocity and non-reciprocity of the second group are arranged so that the polarization planes of the two light beams that coincide at the output end of the crystal plate are orthogonal to each other at the input end face of the third birefringent crystal plate. setting the rotation direction of the rotor and the strength and direction of an external magnetic field acting on the non-reciprocal rotor, providing one or more light beam entrance ports in the first birefringent crystal plate, and setting the third birefringent crystal plate; An optical switch characterized by having a plurality of light beam output ports provided on a plate.
【請求項2】  光線の進行方向に沿って3枚の複屈折
結晶板を所定間隔をおいて配置し、第1と第2の複屈折
結晶板の間に、光線の偏光方向を同じ角度だけ回転させ
る第1群の回転子を挿入し、第2と第3の複屈折結晶板
の間にも前記第1群の回転子と同様の機能を有する第2
群の回転子を挿入し、前記第1群の回転子と第2の複屈
折結晶板の間に液晶板を挿入し、前記第1群の回転子及
び第2群の回転子は、1対の相反性回転子と、相反性回
転子または非相反性回転子のいずれか一方とから構成さ
れ、前記複屈折結晶板の常光線と異常光線を分離する方
向を、第2の複屈折結晶板の分離する方向が第1及び第
3の複屈折結晶板の分離する方向と異なり第1と第3の
複屈折結晶板それぞれの分離する方向が一致するように
設定し、第1の複屈折結晶板により分離された常光線と
異常光線の偏光方向が第2の複屈折結晶板の入射端面に
て互いに一致するように、前記第1群の回転子のそれぞ
れの回転方向を設定するとともに前記液晶板の偏光方向
を設定し、前記第2の複屈折結晶板の出射端にて一致し
ている2本の光線の偏光面が、第3の複屈折結晶板の入
射端面にて互いに直交するように、前記第2群の回転子
のそれぞれの回転方向を設定し、前記第1の複屈折結晶
板に1つ以上の光線入射ポートを設け、前記第3の複屈
折結晶板に複数の光線出射ポートを設けてなることを特
徴とする光スイッチ。
2. Three birefringent crystal plates are arranged at predetermined intervals along the traveling direction of the light beam, and the polarization direction of the light beam is rotated by the same angle between the first and second birefringent crystal plates. A first group of rotors is inserted between the second and third birefringent crystal plates, and a second group of rotors having the same function as the first group of rotors is inserted between the second and third birefringent crystal plates.
A liquid crystal plate is inserted between the first group of rotors and a second birefringent crystal plate, and the first group of rotors and the second group of rotors are arranged in a pair of opposite directions. a reciprocal rotator and either a reciprocal rotator or a non-reciprocal rotator, and the direction of separating the ordinary ray and extraordinary ray of the birefringent crystal plate is determined by the separation of the second birefringent crystal plate. The direction of separation of the first and third birefringent crystal plates is different from the direction of separation of the first and third birefringent crystal plates. The rotation direction of each rotator of the first group is set so that the polarization directions of the separated ordinary ray and extraordinary ray coincide with each other at the incident end surface of the second birefringent crystal plate, and the rotation direction of the liquid crystal plate is set. Setting the polarization direction so that the polarization planes of the two light beams that coincide at the output end of the second birefringent crystal plate are orthogonal to each other at the input end surface of the third birefringent crystal plate, The rotation direction of each of the second group of rotors is set, the first birefringent crystal plate is provided with one or more light beam entrance ports, and the third birefringent crystal plate is provided with a plurality of light beam exit ports. An optical switch characterized by comprising:
【請求項3】  光線の進行方向に沿って3枚の複屈折
結晶板を所定間隔をおいて配置し、第1と第2の複屈折
結晶板の間に2つの非相反性回転子からなる第1群の回
転子をこれらの非相反性回転子が互いに異なる向きに回
転するように同一面内に配置するとともにこれらの非相
反性回転子各々に働く外部磁界の方向が互いに異なる向
きとなるようにこれらの外部磁界の大きさ及び方向を設
定し、前記非相反性回転子により一致した偏光方向が常
光線となるように第2の複屈折結晶板を配置し、第2と
第3の複屈折結晶板の間にも2つの非相反性回転子から
なる第2群の回転子をこれらの非相反性回転子が互いに
異なる向きに回転するように同一面内に配置するととも
にこれらの非相反性回転子各々に働く外部磁界の方向が
互いに異なる向きとなるようにこれらの外部磁界の大き
さ及び方向を設定し、前記第1の複屈折結晶板に1つ以
上の光線入射ポートを設け、前記第3の複屈折結晶板に
複数の光線出射ポートを設けてなることを特徴とする光
スイッチ。
3. Three birefringent crystal plates are arranged at predetermined intervals along the traveling direction of the light beam, and a first birefringent rotator consisting of two non-reciprocal rotators is arranged between the first and second birefringent crystal plates. The rotors of the group are arranged in the same plane so that these non-reciprocal rotors rotate in different directions, and the directions of the external magnetic fields acting on each of these non-reciprocal rotors are different from each other. The magnitude and direction of these external magnetic fields are set, and the second birefringent crystal plate is arranged so that the polarization direction matched by the non-reciprocal rotator becomes an ordinary ray, and the second and third birefringent Also between the crystal plates, a second group of rotors consisting of two non-reciprocal rotors is arranged in the same plane so that these non-reciprocal rotors rotate in different directions from each other, and these non-reciprocal rotators The magnitude and direction of these external magnetic fields are set so that the directions of the external magnetic fields acting on each are different from each other, the first birefringent crystal plate is provided with one or more light beam entrance ports, and the third An optical switch comprising a birefringent crystal plate provided with a plurality of light beam exit ports.
JP3073344A 1991-04-05 1991-04-05 Light switch Expired - Fee Related JP3008959B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3073344A JP3008959B2 (en) 1991-04-05 1991-04-05 Light switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3073344A JP3008959B2 (en) 1991-04-05 1991-04-05 Light switch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04308811A true JPH04308811A (en) 1992-10-30
JP3008959B2 JP3008959B2 (en) 2000-02-14

Family

ID=13515450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3073344A Expired - Fee Related JP3008959B2 (en) 1991-04-05 1991-04-05 Light switch

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3008959B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5889609A (en) * 1992-07-31 1999-03-30 Fujitsu Limited Optical attenuator
JP2008028569A (en) * 2006-07-19 2008-02-07 Toshiba Corp Wavelength variable optical output apparatus
JP2015526760A (en) * 2012-07-19 2015-09-10 フィニサー コーポレイション Polarization diversity wavelength selective switch

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5889609A (en) * 1992-07-31 1999-03-30 Fujitsu Limited Optical attenuator
US6018412A (en) * 1992-07-31 2000-01-25 Fujitsu Limited Optical attenuator
US6275323B1 (en) 1992-07-31 2001-08-14 Fujitsu Limited Optical attenuator
JP2008028569A (en) * 2006-07-19 2008-02-07 Toshiba Corp Wavelength variable optical output apparatus
JP4599330B2 (en) * 2006-07-19 2010-12-15 株式会社東芝 Tunable optical output device
JP2015526760A (en) * 2012-07-19 2015-09-10 フィニサー コーポレイション Polarization diversity wavelength selective switch
US10461878B2 (en) 2012-07-19 2019-10-29 Finisar Corporation Polarization diverse wavelength selective switch

Also Published As

Publication number Publication date
JP3008959B2 (en) 2000-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5574596A (en) Optical circulator
EP0491607B1 (en) Optical circulator
US5212586A (en) Optical circulator having a simplified construction
US5768005A (en) Multi-stage optical isolator
JPH1068908A (en) Optical device
US5729377A (en) Optical apparatus
JPH07209607A (en) Optical isolator
JPH07281128A (en) Optical isolator
US6246807B1 (en) Optical circulator
JP3008964B2 (en) Light switch
JP3008959B2 (en) Light switch
US6407861B1 (en) Adjustable optical circulator
JP3161885B2 (en) Optical isolator
JPH1172747A (en) Optical circulator
JP2539563B2 (en) Optical circulator
JPH11264954A (en) Optical circulator and optical switch
EP1115025A2 (en) Multi-stage optical isolator
JP3981100B2 (en) Reflective optical components
JP2002228984A (en) Optical circulator
JPS5944606B2 (en) light switch
JP3463175B2 (en) Combination rotator
JPH07191279A (en) Optical isolator
JPH05224151A (en) Optical isolator
JPH0627415A (en) 3-port type optical circulator
JPH11311754A (en) Optical circulator

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees