JPH05216075A - 光偏向装置 - Google Patents
光偏向装置Info
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- JPH05216075A JPH05216075A JP4017568A JP1756892A JPH05216075A JP H05216075 A JPH05216075 A JP H05216075A JP 4017568 A JP4017568 A JP 4017568A JP 1756892 A JP1756892 A JP 1756892A JP H05216075 A JPH05216075 A JP H05216075A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低電圧で駆動でき２次元化，小型化が可能な
光偏向装置を提供する。 【構成】 制御信号に応じて、直線偏光である入力信号
光１２の偏光を９０°回転させうる偏光回転装置１３
と、その偏光状態に応じて信号光の出力方向を切り替え
る偏向装置１４から構成されており、且つ上記偏向装置
１４は、３枚の透明基板１５，１６，１７から構成さ
れ、中心の透明基板１７の両側には反対方向を向く鋸歯
状の鋸歯状格子１８，１９が形成されていると共に、上
記透明基板１５，１６，１７間には刻線に並行にホモジ
ニアス配向された複屈折性を有する液晶２０、２１が各
々保持されており、偏光回転装置１３の制御信号に応じ
て入力信号光１２の平行シフトさせ、出力信号２２の光
路の変更を行う。
光偏向装置を提供する。 【構成】 制御信号に応じて、直線偏光である入力信号
光１２の偏光を９０°回転させうる偏光回転装置１３
と、その偏光状態に応じて信号光の出力方向を切り替え
る偏向装置１４から構成されており、且つ上記偏向装置
１４は、３枚の透明基板１５，１６，１７から構成さ
れ、中心の透明基板１７の両側には反対方向を向く鋸歯
状の鋸歯状格子１８，１９が形成されていると共に、上
記透明基板１５，１６，１７間には刻線に並行にホモジ
ニアス配向された複屈折性を有する液晶２０、２１が各
々保持されており、偏光回転装置１３の制御信号に応じ
て入力信号光１２の平行シフトさせ、出力信号２２の光
路の変更を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光交換等に適用する光
の空間接続において、信号光の光路を切り替える光偏向
装置に関する。
の空間接続において、信号光の光路を切り替える光偏向
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】光の
非干渉性、並列性を利用して光の空間接続を実現する光
情報処理、光交換においては、光のスイッチングは、重
要な基本技術の一つである。
非干渉性、並列性を利用して光の空間接続を実現する光
情報処理、光交換においては、光のスイッチングは、重
要な基本技術の一つである。
【０００３】この光スイッチングに要求される機能とし
ては、信号光の透過、遮断を制御するシャッタ機能とと
もに、光の進行方向を制御する光偏向技術、即ち光路変
換機能が挙げられる。ここで、光偏向技術における光路
の変更には、例えば信号光の出力角度を変化させる、あ
るいは光路を平行シフトさせる等の方法があり、システ
ム構成によって適宜選択される。
ては、信号光の透過、遮断を制御するシャッタ機能とと
もに、光の進行方向を制御する光偏向技術、即ち光路変
換機能が挙げられる。ここで、光偏向技術における光路
の変更には、例えば信号光の出力角度を変化させる、あ
るいは光路を平行シフトさせる等の方法があり、システ
ム構成によって適宜選択される。
【０００４】この内、光路を平行シフトさせる技術とし
ては電気光学効果によるものが知られている。この電気
光学効果による電気光学偏向は、電気光学スイッチと複
屈折プリズム、あるいはミラー等を組み合わせることに
より実現される。ここで電気光学スイッチとは、液晶、
あるいはセラミックなどを用いて、電気入力により、光
の強度、角度、偏光方向などを変調するデバイスであ
り、いわゆる空間光変調器なども含まれる。電気光学偏
向では、この電気光学スイッチにより信号光の偏光方向
を変化させている。
ては電気光学効果によるものが知られている。この電気
光学効果による電気光学偏向は、電気光学スイッチと複
屈折プリズム、あるいはミラー等を組み合わせることに
より実現される。ここで電気光学スイッチとは、液晶、
あるいはセラミックなどを用いて、電気入力により、光
の強度、角度、偏光方向などを変調するデバイスであ
り、いわゆる空間光変調器なども含まれる。電気光学偏
向では、この電気光学スイッチにより信号光の偏光方向
を変化させている。
【０００５】一方、複屈折プリズムではその複屈折作用
により入力光を常光、異常光に分離させることができ、
この常光、異常光は、複屈折プリズムを形成する材料の
リタデーション値できまる量だけ光路がずれることにな
る。そこで、直線偏光である信号光の偏光面を複屈折プ
リズムに対する常光、あるいは異常光に対応させ、電気
光学スイッチによって信号光の偏光方向をπ／２回転さ
せることで、常光、異常光を切り替えることにより、光
路シフト、即ち光路変換が可能となる。
により入力光を常光、異常光に分離させることができ、
この常光、異常光は、複屈折プリズムを形成する材料の
リタデーション値できまる量だけ光路がずれることにな
る。そこで、直線偏光である信号光の偏光面を複屈折プ
リズムに対する常光、あるいは異常光に対応させ、電気
光学スイッチによって信号光の偏光方向をπ／２回転さ
せることで、常光、異常光を切り替えることにより、光
路シフト、即ち光路変換が可能となる。
【０００６】このように、電気光学偏向とは、例えば方
解石などの複屈折性の材料を用いることにより、複屈折
分だけ光路をシフトする方式である。この方式は、原理
的に高速偏向が可能であるが、光路のシフト量は、複屈
折材料のリタデーション値によって決定される。一般的
に光学材料の複屈折性は小さく、大きな光路シフト量を
得るためには厚い複屈折材料が必要になるため、実装体
積が大きくなり、また、方解石などの材料費が高価にな
る等の欠点があった。
解石などの複屈折性の材料を用いることにより、複屈折
分だけ光路をシフトする方式である。この方式は、原理
的に高速偏向が可能であるが、光路のシフト量は、複屈
折材料のリタデーション値によって決定される。一般的
に光学材料の複屈折性は小さく、大きな光路シフト量を
得るためには厚い複屈折材料が必要になるため、実装体
積が大きくなり、また、方解石などの材料費が高価にな
る等の欠点があった。
【０００７】また、デバイス中に反射ミラーなどを形成
し、この反射ミラーを回転させることにより、信号光の
出射角を変化させる機械的な方法も検討されているが、
微小ミラー作成の困難さ、回転駆動部の信頼性等の点で
問題がある。
し、この反射ミラーを回転させることにより、信号光の
出射角を変化させる機械的な方法も検討されているが、
微小ミラー作成の困難さ、回転駆動部の信頼性等の点で
問題がある。
【０００８】本発明は上述の問題点を解決するためにな
されたもので、小型化、低価格化が可能な光偏向装置を
提供することを目的としている。
されたもので、小型化、低価格化が可能な光偏向装置を
提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係る光偏向装置の構成は、入射した信号光の偏光方
向を回転させる偏光回転装置と、該偏光回転装置からの
入力光をその偏光方向に応じて平行シフトして出力させ
る偏向装置とを具備し、且つ当該偏向装置は中心に位置
する一枚の透明基板とその両側に配置された二枚の透明
基板とからなると共に当該中心の透明基板の両側には各
々反対方向を向く鋸歯状格子を有し、当該中心の透明基
板と両側の二枚の透明基板の各々はその間に液晶を保持
しており、当該液晶はホモジニアス配向すると共に該液
晶は複屈折性を有し、その長軸あるいは短軸のいずれか
の屈折率が前記中心の透明基板の両側の鋸歯状格子を形
成する材料の屈折率と一致することを特徴とする。
明に係る光偏向装置の構成は、入射した信号光の偏光方
向を回転させる偏光回転装置と、該偏光回転装置からの
入力光をその偏光方向に応じて平行シフトして出力させ
る偏向装置とを具備し、且つ当該偏向装置は中心に位置
する一枚の透明基板とその両側に配置された二枚の透明
基板とからなると共に当該中心の透明基板の両側には各
々反対方向を向く鋸歯状格子を有し、当該中心の透明基
板と両側の二枚の透明基板の各々はその間に液晶を保持
しており、当該液晶はホモジニアス配向すると共に該液
晶は複屈折性を有し、その長軸あるいは短軸のいずれか
の屈折率が前記中心の透明基板の両側の鋸歯状格子を形
成する材料の屈折率と一致することを特徴とする。
【００１０】
【作用】前記構成の光偏向装置においては、入力信号の
偏光状態を制御することにより、信号光を平行シフトす
ることが出来る。
偏光状態を制御することにより、信号光を平行シフトす
ることが出来る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の好適な一実施例を図面を参照
して説明する。図１は本実施例にかかる光偏向装置の概
略図、図２は図１の要部拡大を示し、鋸歯状格子での信
号光の偏向状態を示す動作図である。
して説明する。図１は本実施例にかかる光偏向装置の概
略図、図２は図１の要部拡大を示し、鋸歯状格子での信
号光の偏向状態を示す動作図である。
【００１２】これらの図に示すように、本実施例に係る
光偏向装置１１は、制御信号に応じて、直線偏光である
入力信号光１２の偏光を９０°回転させうる偏光回転装
置１３と、その偏光状態に応じて信号光の出力方向を切
り替える偏向装置１４から構成されている。上記偏向装
置１４は、３枚の透明基板１５，１６，１７から構成さ
れ、中心の透明基板１７の両側面には反対方向を向く鋸
歯状の鋸歯状格子１８、１９が形成されている。この鋸
歯状格子１８、１９は同一材料で形成され、ピッチ、テ
ーパ角など形状特性は同一であり、その向きだけが逆で
ある。図１においては、鋸歯状格子１８、１９は紙面に
垂直方向に刻まれている。
光偏向装置１１は、制御信号に応じて、直線偏光である
入力信号光１２の偏光を９０°回転させうる偏光回転装
置１３と、その偏光状態に応じて信号光の出力方向を切
り替える偏向装置１４から構成されている。上記偏向装
置１４は、３枚の透明基板１５，１６，１７から構成さ
れ、中心の透明基板１７の両側面には反対方向を向く鋸
歯状の鋸歯状格子１８、１９が形成されている。この鋸
歯状格子１８、１９は同一材料で形成され、ピッチ、テ
ーパ角など形状特性は同一であり、その向きだけが逆で
ある。図１においては、鋸歯状格子１８、１９は紙面に
垂直方向に刻まれている。
【００１３】３枚の透明基板１５、１６、１７の各々の
間には液晶２０、２１が保持されている。この液晶２
０、２１は光学特性が同一であり、複屈折性を有してい
る。基板間に保持された複屈折性を有する液晶２０、２
１は鋸歯状格子１８、１９の刻線に並行にホモジニアス
配向されている。この液晶２０、２１の配向方向は同じ
で、鋸歯状格子１８、１９の刻線方向と同じである。
間には液晶２０、２１が保持されている。この液晶２
０、２１は光学特性が同一であり、複屈折性を有してい
る。基板間に保持された複屈折性を有する液晶２０、２
１は鋸歯状格子１８、１９の刻線に並行にホモジニアス
配向されている。この液晶２０、２１の配向方向は同じ
で、鋸歯状格子１８、１９の刻線方向と同じである。
【００１４】また、液晶２０、２１は屈折率異方性が正
の液晶であり、長軸方向の屈折率は短軸方向の屈折率よ
りも大きく、液晶２０、２１の長軸方向の屈折率が鋸歯
状格子１８、１９の屈折率と同じになるように、液晶２
０、２１あるいは鋸歯状格子１８、１９の材料を選択す
る。また、液晶２０、２１の配向方向と直線偏光である
入力信号光１２の偏光方向とは同じとなるように偏向装
置１４を配置する。
の液晶であり、長軸方向の屈折率は短軸方向の屈折率よ
りも大きく、液晶２０、２１の長軸方向の屈折率が鋸歯
状格子１８、１９の屈折率と同じになるように、液晶２
０、２１あるいは鋸歯状格子１８、１９の材料を選択す
る。また、液晶２０、２１の配向方向と直線偏光である
入力信号光１２の偏光方向とは同じとなるように偏向装
置１４を配置する。
【００１５】図２は、図１における偏向装置１４の鋸歯
状格子の一部分を示している。また、図３は、液晶分子
２０ａが鋸歯状格子１９と並行に配向している様子を示
している。
状格子の一部分を示している。また、図３は、液晶分子
２０ａが鋸歯状格子１９と並行に配向している様子を示
している。
【００１６】以下、図２を用いて本発明による光偏向装
置の動作を説明する。液晶２０を通って鋸歯状格子１９
に入射した入力信号光１２は、鋸歯状格子のテーパによ
って、一般的に下記（１）式で表される条件で鋸歯状格
子１９中に屈折する。 ｎ1 ・ｓｉｎθ1 ＝ｎ2 ・ｓｉｎθ2 …… （１）
置の動作を説明する。液晶２０を通って鋸歯状格子１９
に入射した入力信号光１２は、鋸歯状格子のテーパによ
って、一般的に下記（１）式で表される条件で鋸歯状格
子１９中に屈折する。 ｎ1 ・ｓｉｎθ1 ＝ｎ2 ・ｓｉｎθ2 …… （１）
【００１７】ここで（１）式において、ｎ1 は液晶２０
の実効的な屈折率であり、ｎ2 は鋸歯状格子１９を形成
する材料の屈折率である。また、θ1 は鋸歯状格子１９
に対する入力信号光１２の入射角度であり、これは鋸歯
状格子１９のテーパ角度と等しい。
の実効的な屈折率であり、ｎ2 は鋸歯状格子１９を形成
する材料の屈折率である。また、θ1 は鋸歯状格子１９
に対する入力信号光１２の入射角度であり、これは鋸歯
状格子１９のテーパ角度と等しい。
【００１８】θ2 は鋸歯状格子１９のテーパ垂線に対す
る入力信号光１２の出射角度である。一方、鋸歯状格子
１９から透明基板１７の中を通って鋸歯状格子１８から
出射する信号光は（２）式で表される条件で液晶２１中
に屈折する。 ｎ3 ・ｓｉｎθ3 ＝ｎ4 ・ｓｉｎθ4 …… （２）
る入力信号光１２の出射角度である。一方、鋸歯状格子
１９から透明基板１７の中を通って鋸歯状格子１８から
出射する信号光は（２）式で表される条件で液晶２１中
に屈折する。 ｎ3 ・ｓｉｎθ3 ＝ｎ4 ・ｓｉｎθ4 …… （２）
【００１９】上記（２）式において、ｎ3 は鋸歯状格子
１８を形成する材料の屈折率であり、ｎ4 は液晶２１の
実効的な屈折率である。また、θ3 は鋸歯状格子１８に
対する信号光の入射角度であり、θ4 は鋸歯状格子のテ
ーパ垂線に対する信号光の出射角度である。ここで、２
つの鋸歯状格子１８、１９の形状（断面形状、ピッチ
等）が同じであり、その材質が同一であるから、ｎ2 ＝
ｎ3 であり、また、液晶２０、２１の光学特性、および
配向方向は同一であるから、ｎ1 ＝ｎ4 となる。
１８を形成する材料の屈折率であり、ｎ4 は液晶２１の
実効的な屈折率である。また、θ3 は鋸歯状格子１８に
対する信号光の入射角度であり、θ4 は鋸歯状格子のテ
ーパ垂線に対する信号光の出射角度である。ここで、２
つの鋸歯状格子１８、１９の形状（断面形状、ピッチ
等）が同じであり、その材質が同一であるから、ｎ2 ＝
ｎ3 であり、また、液晶２０、２１の光学特性、および
配向方向は同一であるから、ｎ1 ＝ｎ4 となる。
【００２０】本発明による光偏光装置の目的は、制御信
号に応じて信号光の光路を変更することにあり、その切
り替えは直線偏光である入力信号光の偏光面を回転させ
るか（９０°回転）、させないか、により制御する。
号に応じて信号光の光路を変更することにあり、その切
り替えは直線偏光である入力信号光の偏光面を回転させ
るか（９０°回転）、させないか、により制御する。
【００２１】まず、偏光回転装置１３により入力信号光
１２の偏光面を回転させない場合を考える。この場合に
は前述したように信号光１２の偏光方向と液晶２０の配
向は一致するため、信号光１２の感ずる液晶２０の屈折
率ｎ1 は、当該液晶２０の長軸方向の屈折率ｎ1 ‖とな
る。
１２の偏光面を回転させない場合を考える。この場合に
は前述したように信号光１２の偏光方向と液晶２０の配
向は一致するため、信号光１２の感ずる液晶２０の屈折
率ｎ1 は、当該液晶２０の長軸方向の屈折率ｎ1 ‖とな
る。
【００２２】ここで、液晶２０の長軸方向の屈折率ｎ1
‖と鋸歯状格子１９の屈折率ｎ2 とは一致するように液
晶２０、あるいは鋸歯状格子１９の材料を設定している
ため、この場合にはｎ1 ＝ｎ2 となる。そのため、あた
かも鋸歯状格子１９が無いと同じことになり、入力信号
光１２は直進する。
‖と鋸歯状格子１９の屈折率ｎ2 とは一致するように液
晶２０、あるいは鋸歯状格子１９の材料を設定している
ため、この場合にはｎ1 ＝ｎ2 となる。そのため、あた
かも鋸歯状格子１９が無いと同じことになり、入力信号
光１２は直進する。
【００２３】さらに、同じことが、鋸歯状格子１８と液
晶２１の界面でも成立つため、鋸歯状格子１８から出力
される出力信号光２２は直進信号光２３となる。
晶２１の界面でも成立つため、鋸歯状格子１８から出力
される出力信号光２２は直進信号光２３となる。
【００２４】一方、偏光回転装置により入力信号光の偏
光状態を９０°回転させた場合には、入力信号１２の偏
光方向は液晶２０の短軸方向と並行になるため、鋸歯状
格子１９と液晶２０との境界において入力信号光１２の
感ずる液晶２０の屈折率ｎ1は短軸方向の屈折率ｎ1 ⊥
になる。
光状態を９０°回転させた場合には、入力信号１２の偏
光方向は液晶２０の短軸方向と並行になるため、鋸歯状
格子１９と液晶２０との境界において入力信号光１２の
感ずる液晶２０の屈折率ｎ1は短軸方向の屈折率ｎ1 ⊥
になる。
【００２５】液晶２０は屈折率異方性を有しているた
め、ｎ1 ‖≠ｎ1 ⊥、即ち、ｎ1 ≠ｎ 2 となり、この場
合には、入力信号光１２は液晶２０の短軸方向の屈折率
ｎ1 ⊥で決まる角度θ2 （≠θ1 ）に偏向される。この
偏向された信号光は、鋸歯状格子１８と液晶２１の界面
において再び屈折されるが、この場合には、ｎ2 ＝
ｎ3、ｎ1 ＝ｎ4 であり、鋸歯状格子１８、１９のテー
パ角は同じであるため、θ2＝θ3 、およびθ1 ＝θ4
となり、出力信号光２２は直進信号光２３に対して平行
にシフトしている偏向信号光２４となって出力する。こ
のように、偏光回転装置１３により制御信号に応じて入
力信号光１２の偏光方向を回転させることにより、入力
信号光１２の出力角度を変化させることが可能になり、
出力信号光２２の光路の変更が可能となる。
め、ｎ1 ‖≠ｎ1 ⊥、即ち、ｎ1 ≠ｎ 2 となり、この場
合には、入力信号光１２は液晶２０の短軸方向の屈折率
ｎ1 ⊥で決まる角度θ2 （≠θ1 ）に偏向される。この
偏向された信号光は、鋸歯状格子１８と液晶２１の界面
において再び屈折されるが、この場合には、ｎ2 ＝
ｎ3、ｎ1 ＝ｎ4 であり、鋸歯状格子１８、１９のテー
パ角は同じであるため、θ2＝θ3 、およびθ1 ＝θ4
となり、出力信号光２２は直進信号光２３に対して平行
にシフトしている偏向信号光２４となって出力する。こ
のように、偏光回転装置１３により制御信号に応じて入
力信号光１２の偏光方向を回転させることにより、入力
信号光１２の出力角度を変化させることが可能になり、
出力信号光２２の光路の変更が可能となる。
【００２６】出力信号光のシフト量は主としてテーパ角
度θ1 と液晶の屈折率ｎ‖、ｎ⊥（ｎe 、ｎ0 ）、鋸歯
状格子の屈折率ｎ2 ，ｎ3 等で決定され、出力シフト量
の要求値に合わせて各々を選定すれば良い。
度θ1 と液晶の屈折率ｎ‖、ｎ⊥（ｎe 、ｎ0 ）、鋸歯
状格子の屈折率ｎ2 ，ｎ3 等で決定され、出力シフト量
の要求値に合わせて各々を選定すれば良い。
【００２７】例えば、方解石などの複屈折材料を用いた
電気光学偏向の場合にはシフト量が複屈折材料のリタデ
ーション値で決まるため、大きなシフト量を得るために
は複屈折材料の厚さを厚くしていく必要があり、方解石
などの良好な結晶性の材料を得る困難さが増すととも
に、実装体積が大きくなる、高価になる等の問題が顕在
化してくる。
電気光学偏向の場合にはシフト量が複屈折材料のリタデ
ーション値で決まるため、大きなシフト量を得るために
は複屈折材料の厚さを厚くしていく必要があり、方解石
などの良好な結晶性の材料を得る困難さが増すととも
に、実装体積が大きくなる、高価になる等の問題が顕在
化してくる。
【００２８】本発明による光偏向装置では、上記形状パ
ラメータ等を適当に選択することにより、同程度のシフ
ト量で、偏向装置の厚さを方解石と同程度か、薄くする
ことも可能であり、従来の方解石等の複屈折材料を用い
た光路変更装置に比べて小型化、低価格化が可能とな
る。
ラメータ等を適当に選択することにより、同程度のシフ
ト量で、偏向装置の厚さを方解石と同程度か、薄くする
ことも可能であり、従来の方解石等の複屈折材料を用い
た光路変更装置に比べて小型化、低価格化が可能とな
る。
【００２９】上記したように、出力信号光のシフト量
は、本装置を構成する鋸歯状格子等の形状パラメータ、
および液晶等の特性パラメータ等により決定される。
は、本装置を構成する鋸歯状格子等の形状パラメータ、
および液晶等の特性パラメータ等により決定される。
【００３０】しかし、鋸歯状格子１７の形状寸法が小さ
い場合には解析効果が顕著になり、いわゆる高次光が発
生するために、解析効果の低下、クロストークの発生等
が問題となる。
い場合には解析効果が顕著になり、いわゆる高次光が発
生するために、解析効果の低下、クロストークの発生等
が問題となる。
【００３１】そこで、特定方向に入力信号光１２をブレ
ーズドするために、形成する鋸歯状格子をブレーズド回
折格子とするとよい。このブレーズド回折格子のブレー
ズド条件は下記（３）式で表される。 ｄ・ｓｉｎ（θ2 −θ1 ）＝ｍ・λ （ｍ＝１、２……） ……（３）
ーズドするために、形成する鋸歯状格子をブレーズド回
折格子とするとよい。このブレーズド回折格子のブレー
ズド条件は下記（３）式で表される。 ｄ・ｓｉｎ（θ2 −θ1 ）＝ｍ・λ （ｍ＝１、２……） ……（３）
【００３２】ここで、ｄはブレーズド回折格子のピッチ
であり、λは信号光の波長、ｍは次数である。入力信号
光１２の波長λに対して（１）式、（２）式及び（３）
式を満足することで、所望量だけシフトしたブレーズド
光が出力されることになる。
であり、λは信号光の波長、ｍは次数である。入力信号
光１２の波長λに対して（１）式、（２）式及び（３）
式を満足することで、所望量だけシフトしたブレーズド
光が出力されることになる。
【００３３】このように、前記形状、特性パラメータに
加え、格子ピッチｄをも最適化することで、回折効率の
高く、クロストークの無い出力光を得ることが可能にな
る。
加え、格子ピッチｄをも最適化することで、回折効率の
高く、クロストークの無い出力光を得ることが可能にな
る。
【００３４】本発明の光偏向装置に用いる液晶として
は、液晶ディスプレイなどに用いられる例えばネマティ
ック液晶などがその代表的であるが、複屈折性を示し、
ホモジニアス配向が可能ならばその種類は問わず、例え
ば強誘電性液晶などを用いても良い。
は、液晶ディスプレイなどに用いられる例えばネマティ
ック液晶などがその代表的であるが、複屈折性を示し、
ホモジニアス配向が可能ならばその種類は問わず、例え
ば強誘電性液晶などを用いても良い。
【００３５】又、液晶に限らず、複屈折性を有する材料
で１軸配向構造で鋸歯状格子、ブレーズド格子上に形成
できるならばその種類は問わない。
で１軸配向構造で鋸歯状格子、ブレーズド格子上に形成
できるならばその種類は問わない。
【００３６】なお、図１において、鋸歯状格子１８、１
９は中心の透明基板１７と別構成に示してあるが、当該
透明基板１７を直接鋸歯状に加工しても良く、また、酸
化シリコン等を積層した後に鋸歯状に加工する、あるい
は、鋸歯状に加工した板を重ねても良い。また、市販の
いわゆる回折格子を用いても良い。鋸歯状格子１８、１
９と透明基板１７が別構成の場合、互いの屈折率は一致
していることが望ましいが、一致していない場合でも鋸
歯状格子１９から鋸歯状格子１８へ入力する場合に信号
光が平行シフトするのみであり、特に問題はない。
９は中心の透明基板１７と別構成に示してあるが、当該
透明基板１７を直接鋸歯状に加工しても良く、また、酸
化シリコン等を積層した後に鋸歯状に加工する、あるい
は、鋸歯状に加工した板を重ねても良い。また、市販の
いわゆる回折格子を用いても良い。鋸歯状格子１８、１
９と透明基板１７が別構成の場合、互いの屈折率は一致
していることが望ましいが、一致していない場合でも鋸
歯状格子１９から鋸歯状格子１８へ入力する場合に信号
光が平行シフトするのみであり、特に問題はない。
【００３７】偏光回転装置１３としては、制御信号に応
じて、入力信号光の偏光を９０°回転させる機能を有す
ればよくその構成は問わないが、例えば構成例として、
９０°ツイストさせたＴＮ型液晶セルを用いた構成があ
る。この場合には、電圧の無印加時には入力信号の偏光
面が９０°回転し、電圧印加時には偏光面が回転せず、
所望の偏光回転装置が構成できる。
じて、入力信号光の偏光を９０°回転させる機能を有す
ればよくその構成は問わないが、例えば構成例として、
９０°ツイストさせたＴＮ型液晶セルを用いた構成があ
る。この場合には、電圧の無印加時には入力信号の偏光
面が９０°回転し、電圧印加時には偏光面が回転せず、
所望の偏光回転装置が構成できる。
【００３８】液晶として強誘電性液晶を用いても偏光面
の回転機能を実現でき、特にこの場合にはメモリ性があ
るために常時電圧を印加しつづける必要がないという利
点をもつ。
の回転機能を実現でき、特にこの場合にはメモリ性があ
るために常時電圧を印加しつづける必要がないという利
点をもつ。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光偏向装
置では、特に電気的あるいは機械的な可動部分を設ける
ことなく、また、方解石などの複屈折材料を用いること
なく簡単な構成で出力信号光を平行シフトするこが可能
になり、光スイッチの小型化、低価格化が可能となる。
また、偏光回転装置に液晶装置を用いることにより、全
体の低電圧化が可能となり、光スイッチ実現におてその
効果は大きい。
置では、特に電気的あるいは機械的な可動部分を設ける
ことなく、また、方解石などの複屈折材料を用いること
なく簡単な構成で出力信号光を平行シフトするこが可能
になり、光スイッチの小型化、低価格化が可能となる。
また、偏光回転装置に液晶装置を用いることにより、全
体の低電圧化が可能となり、光スイッチ実現におてその
効果は大きい。
【図１】本実施例に係る光偏向装置の概略図である。
【図２】鋸歯状格子部での信号光の偏向状態を示す動作
図である。
図である。
【図３】鋸歯状格子と液晶分子との配向状態図である。
１１ 光偏向装置 １２ 入力信号光 １３ 偏光回転装置 １４ 偏向装置 １５，１６、１７ 透明基板 １８，１９ 鋸歯状格子 ２０、２１ 液晶 ２０ａ 液晶分子 ２２ 出力信号光 ２３ 直進信号光 ２４ 偏向信号光
Claims (2)
- 【請求項１】 入射した信号光の偏光方向を回転させる
偏光回転装置と、該偏光回転装置からの入力光をその偏
光方向に応じて平行シフトして出力させる偏向装置とを
具備し、且つ当該偏向装置は中心に位置する一枚の透明
基板とその両側に配置された二枚の透明基板とからなる
と共に当該中心の透明基板の両側には各々反対方向を向
く鋸歯状格子を有し、当該中心の透明基板と両側の二枚
の透明基板の各々はその間に液晶を保持しており、当該
液晶はホモジニアス配向すると共に該液晶は複屈折性を
有し、その長軸あるいは短軸のいずれかの屈折率が前記
中心の透明基板の両側の鋸歯状格子を形成する材料の屈
折率と一致することを特徴とする光偏向装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光偏向装置において、上
記鋸歯状格子がブレーズド回折格子であることを特徴と
する光偏向装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4017568A JPH05216075A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 光偏向装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4017568A JPH05216075A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 光偏向装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05216075A true JPH05216075A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=11947525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4017568A Withdrawn JPH05216075A (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 光偏向装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05216075A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648859A (en) * | 1993-07-28 | 1997-07-15 | Nippon Telephone & Telegraph Corp. | Liquid crystal microprism array, free-space optical interconnector, and optical switch |
| JP2003098522A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Ricoh Co Ltd | 光路切替素子、空間光変調器、及び画像表示装置 |
| JP2004004647A (ja) * | 2002-04-17 | 2004-01-08 | Ricoh Co Ltd | 光路偏向素子、光路偏向装置、画像表示装置、光書込み装置、光インターコネクション装置、光学素子及びその製造方法 |
| JP2004029393A (ja) * | 2002-06-26 | 2004-01-29 | Ricoh Co Ltd | 光偏向デバイス、画像表示装置及び光偏向デバイスの製造方法 |
| JP2004038038A (ja) * | 2002-07-05 | 2004-02-05 | Ricoh Co Ltd | 光偏向素子、光偏向素子作製方法、光偏向デバイス、光偏向装置および画像表示装置 |
| JP2005308824A (ja) * | 2004-04-16 | 2005-11-04 | Ricoh Co Ltd | 画像表示／画像取込み装置および画像表示／画像取込み方法 |
| US7057700B2 (en) | 2001-01-23 | 2006-06-06 | Ricoh Company, Ltd. | Light deflection element, light deflection device and image display device |
| JP2009175751A (ja) * | 2009-03-31 | 2009-08-06 | Citizen Holdings Co Ltd | 液晶可変波長フィルタ装置 |
-
1992
- 1992-02-03 JP JP4017568A patent/JPH05216075A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7345733B2 (en) | 2001-01-23 | 2008-03-18 | Ricoh Comapny, Ltd. | Light deflection element, light deflection device and image display device |
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| JP4537664B2 (ja) * | 2002-04-17 | 2010-09-01 | 株式会社リコー | 光路偏向素子、光路偏向装置、画像表示装置、光書込み装置、光インターコネクション装置、光学素子及びその製造方法 |
| JP2004029393A (ja) * | 2002-06-26 | 2004-01-29 | Ricoh Co Ltd | 光偏向デバイス、画像表示装置及び光偏向デバイスの製造方法 |
| JP2004038038A (ja) * | 2002-07-05 | 2004-02-05 | Ricoh Co Ltd | 光偏向素子、光偏向素子作製方法、光偏向デバイス、光偏向装置および画像表示装置 |
| JP2005308824A (ja) * | 2004-04-16 | 2005-11-04 | Ricoh Co Ltd | 画像表示／画像取込み装置および画像表示／画像取込み方法 |
| JP2009175751A (ja) * | 2009-03-31 | 2009-08-06 | Citizen Holdings Co Ltd | 液晶可変波長フィルタ装置 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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