JPH06235943A - 光スイッチ - Google Patents
光スイッチInfo
- Publication number
- JPH06235943A JPH06235943A JP2027893A JP2027893A JPH06235943A JP H06235943 A JPH06235943 A JP H06235943A JP 2027893 A JP2027893 A JP 2027893A JP 2027893 A JP2027893 A JP 2027893A JP H06235943 A JPH06235943 A JP H06235943A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- liquid crystal
- optical switch
- diffracted
- group
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、液晶ホログラフィによる光スイッチ
を実現することを目的とする。 【構成】本発明は、液晶グレーティング１に光を入射さ
せ、その回折作用によって光を偏向させることにより光
を切り替えて、相異なる導波路、ファイバー、導光路、
受光素子に入射させる光スイッチにおいて、電極で区切
られた液晶の各升目（区画）２を何個かの群（グレーテ
ィングライン）に分け、各群内における各升目（区画）
２の屈折率を、どの群も等しい分布の段階的な値の屈折
率分布にし、かつその屈折率分布をある分布から別の分
布へ高速に切り替えて各升目（区画）を透過した光の位
相を変えて高効率で回折する光の次数を変え回折方向を
切り替えたり、あるいは各群内における各升目（区画）
の数を変えて空間周波数を変え回折光角度を切り替える
ことにより、光路を切り替えることを特徴とする。
を実現することを目的とする。 【構成】本発明は、液晶グレーティング１に光を入射さ
せ、その回折作用によって光を偏向させることにより光
を切り替えて、相異なる導波路、ファイバー、導光路、
受光素子に入射させる光スイッチにおいて、電極で区切
られた液晶の各升目（区画）２を何個かの群（グレーテ
ィングライン）に分け、各群内における各升目（区画）
２の屈折率を、どの群も等しい分布の段階的な値の屈折
率分布にし、かつその屈折率分布をある分布から別の分
布へ高速に切り替えて各升目（区画）を透過した光の位
相を変えて高効率で回折する光の次数を変え回折方向を
切り替えたり、あるいは各群内における各升目（区画）
の数を変えて空間周波数を変え回折光角度を切り替える
ことにより、光路を切り替えることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信、光インターコ
ネクション等に利用される光スイッチ、さらには複写機
やコンピュータのファイバの機器内配線に応用される光
スイッチに関する。
ネクション等に利用される光スイッチ、さらには複写機
やコンピュータのファイバの機器内配線に応用される光
スイッチに関する。
【０００２】
文献：「光通信および光情報処理用液晶デバイス」光
技術コンタクト，Vol.30，No.10，1992年，P.18〜29 ，
には、液晶の旋光性や屈折率の大幅な変化を利用して、
光スイッチングに応用できることが記載されている。例
えば、液晶をキャビティ内に持つファブリペロー干渉計
を作成することにより、波長選択性が生じて、波長によ
る光スイッチができる。また、偏向ビームスプリッタを
通して、ｐ波とｓ波とに分け、これと液晶の旋光性を利
用して光スイッチができる。さらに、解像度の高い液晶
をホログラムとして用い、その空間周波数を変えること
により回折の方向を変え、光スイッチとして用いる。
技術コンタクト，Vol.30，No.10，1992年，P.18〜29 ，
には、液晶の旋光性や屈折率の大幅な変化を利用して、
光スイッチングに応用できることが記載されている。例
えば、液晶をキャビティ内に持つファブリペロー干渉計
を作成することにより、波長選択性が生じて、波長によ
る光スイッチができる。また、偏向ビームスプリッタを
通して、ｐ波とｓ波とに分け、これと液晶の旋光性を利
用して光スイッチができる。さらに、解像度の高い液晶
をホログラムとして用い、その空間周波数を変えること
により回折の方向を変え、光スイッチとして用いる。
【０００３】また、文献：「液晶ＴＶ空間光変調器を
用いた電子ホログラフィ」光アライアンス，1992.7，P.
42〜45，には、ある物体に可干渉光を照射し、その参照
光と物体光の干渉で得られた干渉縞をＣＣＤカメラで受
光し、その情報を液晶上に再現し、液晶をホログラムと
して用いて光を偏向し、三次元画像を再現する技術が記
載されている。
用いた電子ホログラフィ」光アライアンス，1992.7，P.
42〜45，には、ある物体に可干渉光を照射し、その参照
光と物体光の干渉で得られた干渉縞をＣＣＤカメラで受
光し、その情報を液晶上に再現し、液晶をホログラムと
して用いて光を偏向し、三次元画像を再現する技術が記
載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、前記文献に見ら
れるように、液晶を用いた光スイッチはすでに研究され
てきた。また、液晶は、実時間ホログラムとして用いる
ことができ、自在に光の回折する方向を変更することが
できる。しかし、液晶を用いたホログラフィックな光ス
イッチはあまり実用化されていない。これは、回折効率
が回折方向によって安定しないことや、液晶の分解能が
低いため、収差の無い回折などが難しいためである。し
かし、この回折方向によって回折効率がバラツクことと
か、収差の無い回折が実現すれば、液晶ホログラフィと
して充分に光スイッチに応用できる。本発明の目的は、
従来の欠点を改善し、液晶ホログラフィによる光スイッ
チを実現することである。また、多くのチャンネルを持
った光スイッチを実現することである。
れるように、液晶を用いた光スイッチはすでに研究され
てきた。また、液晶は、実時間ホログラムとして用いる
ことができ、自在に光の回折する方向を変更することが
できる。しかし、液晶を用いたホログラフィックな光ス
イッチはあまり実用化されていない。これは、回折効率
が回折方向によって安定しないことや、液晶の分解能が
低いため、収差の無い回折などが難しいためである。し
かし、この回折方向によって回折効率がバラツクことと
か、収差の無い回折が実現すれば、液晶ホログラフィと
して充分に光スイッチに応用できる。本発明の目的は、
従来の欠点を改善し、液晶ホログラフィによる光スイッ
チを実現することである。また、多くのチャンネルを持
った光スイッチを実現することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の光スイッチは、液晶グレーティングに光
を入射させ、その回折作用によって光を偏向させること
により光を切り替えて、相異なる導波路、ファイバー、
導光路、受光素子に入射させる光スイッチにおいて、電
極で区切られた液晶の各升目（区画）を何個かの群（グ
レーティングライン）に分け、各群内における各升目
（区画）の屈折率を、どの群も等しい分布の段階的な値
の屈折率分布にし、かつ、その屈折率分布をある分布か
ら別の分布へ、高速に切り替えて各升目（区画）を透過
した光の位相を変えて高効率で回折する光の次数を変え
回折方向を切り替えたり、あるいは、各群内における各
升目（区画）の数を変えて、空間周波数を変え、回折光
角度を切り替えることにより、光路を切り替えることを
特徴としている。
め、請求項１の光スイッチは、液晶グレーティングに光
を入射させ、その回折作用によって光を偏向させること
により光を切り替えて、相異なる導波路、ファイバー、
導光路、受光素子に入射させる光スイッチにおいて、電
極で区切られた液晶の各升目（区画）を何個かの群（グ
レーティングライン）に分け、各群内における各升目
（区画）の屈折率を、どの群も等しい分布の段階的な値
の屈折率分布にし、かつ、その屈折率分布をある分布か
ら別の分布へ、高速に切り替えて各升目（区画）を透過
した光の位相を変えて高効率で回折する光の次数を変え
回折方向を切り替えたり、あるいは、各群内における各
升目（区画）の数を変えて、空間周波数を変え、回折光
角度を切り替えることにより、光路を切り替えることを
特徴としている。
【０００６】請求項２の光スイッチでは、上記光スイッ
チにおいて、複数次の回折光を同時に回折させ、同時に
複数個の導波路、ファイバー、導光路、受光素子に入射
させることを特徴としている。また、請求項３の光スイ
ッチでは、上記光スイッチにおいて、光源に白色光ある
いは複数の波長の光を用いることを特徴としている。ま
た、請求項３の光スイッチでは、上記光スイッチにおい
て、液晶を多重に重ねて、二次元面にて光を分配するこ
とを特徴としている。
チにおいて、複数次の回折光を同時に回折させ、同時に
複数個の導波路、ファイバー、導光路、受光素子に入射
させることを特徴としている。また、請求項３の光スイ
ッチでは、上記光スイッチにおいて、光源に白色光ある
いは複数の波長の光を用いることを特徴としている。ま
た、請求項３の光スイッチでは、上記光スイッチにおい
て、液晶を多重に重ねて、二次元面にて光を分配するこ
とを特徴としている。
【０００７】
【作用】本発明の光スイッチでは、電極で区切られた液
晶の各区画２を何個かの群（グレーティングライン）に
分け、各群内における各区画の屈折率を、どの群も等し
い分布の段階的な値の屈折率分布にし、かつ、その屈折
率分布を電気的に調整することにより、ある分布から別
の分布へ高速に切り替えて各区画を透過した光の位相を
変えて高効率で回折する光の次数を変え回折方向を切り
替えたり、あるいは各群（グレーティングライン）内に
おける各区画の数を変えて空間周波数を変え回折光角度
を切り替えることにより、光の飛んで行く方向（光路）
を変えたり、光の飛んで行く本数を変えたりすることが
できるため、種々の次数や波長の光に対しても一様に高
い回折効率で光を分配することが可能となる。
晶の各区画２を何個かの群（グレーティングライン）に
分け、各群内における各区画の屈折率を、どの群も等し
い分布の段階的な値の屈折率分布にし、かつ、その屈折
率分布を電気的に調整することにより、ある分布から別
の分布へ高速に切り替えて各区画を透過した光の位相を
変えて高効率で回折する光の次数を変え回折方向を切り
替えたり、あるいは各群（グレーティングライン）内に
おける各区画の数を変えて空間周波数を変え回折光角度
を切り替えることにより、光の飛んで行く方向（光路）
を変えたり、光の飛んで行く本数を変えたりすることが
できるため、種々の次数や波長の光に対しても一様に高
い回折効率で光を分配することが可能となる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の構成・動作及び作用について
図面を参照して詳細に説明する。従来、液晶ホログラム
が回折方向によって回折効率が安定しなかったのは、多
数のチャンネルの切り替えをねらって、高い空間周波数
の液晶を用いるか、一本一本のグレーティングラインに
あまり多くの液晶ラインを充当させなかったからであ
る。現在でも、高分解能の液晶を用いたホログラムの研
究は盛んであるが、逆に低空間周波数で一本一本のグレ
ーティングラインの構成を複数の液晶区画で構成するこ
とで高い効率をどの回折方向にも維持できるようにな
る。これは、液晶の屈折率は大幅に変えることができる
ので、各再生波長、各次数に合わせた屈折率分布の設定
ができ、そうすることで安定した高い回折効率が実現で
きるからである。また、低空間周波数なので収差も小さ
い。
図面を参照して詳細に説明する。従来、液晶ホログラム
が回折方向によって回折効率が安定しなかったのは、多
数のチャンネルの切り替えをねらって、高い空間周波数
の液晶を用いるか、一本一本のグレーティングラインに
あまり多くの液晶ラインを充当させなかったからであ
る。現在でも、高分解能の液晶を用いたホログラムの研
究は盛んであるが、逆に低空間周波数で一本一本のグレ
ーティングラインの構成を複数の液晶区画で構成するこ
とで高い効率をどの回折方向にも維持できるようにな
る。これは、液晶の屈折率は大幅に変えることができる
ので、各再生波長、各次数に合わせた屈折率分布の設定
ができ、そうすることで安定した高い回折効率が実現で
きるからである。また、低空間周波数なので収差も小さ
い。
【０００９】従来、バイナリーホログラムでは一本のグ
レーティングラインを階段状の数個のグレーティングラ
インに平行な領域に分け、それらを透過してくる光の位
相を段階的に変更すると、特定の次数の回折光にのみ光
パワーを集中させ、回折させることが知られている。こ
のようなことは、位相を大幅に変えることが可能な媒体
では同様の現象が起こる。液晶の屈折率変化は大きく最
大で２０％近くも変化させることができる。このため、
適当な厚さの液晶を用いると、透過した光の位相はどん
な値にも設定できる。すなわち、電極で区切られた液晶
の各区画（各升目）を何個か集めた群を一本のグレーテ
ィングラインとし、それぞれの区画の位相を回折させた
い方向にエネルギーが集中するように適当に調節するこ
とが可能である。これは、バイナリーホログラムの場合
と同様である。しかし、バイナリーホログラムの場合、
各段差の長さと媒質の屈折率は決まっており、波長や次
数に対する選択性はなく、どんな次数、波長に対しても
一様に高い回折効率で光を分配することはできない。
レーティングラインを階段状の数個のグレーティングラ
インに平行な領域に分け、それらを透過してくる光の位
相を段階的に変更すると、特定の次数の回折光にのみ光
パワーを集中させ、回折させることが知られている。こ
のようなことは、位相を大幅に変えることが可能な媒体
では同様の現象が起こる。液晶の屈折率変化は大きく最
大で２０％近くも変化させることができる。このため、
適当な厚さの液晶を用いると、透過した光の位相はどん
な値にも設定できる。すなわち、電極で区切られた液晶
の各区画（各升目）を何個か集めた群を一本のグレーテ
ィングラインとし、それぞれの区画の位相を回折させた
い方向にエネルギーが集中するように適当に調節するこ
とが可能である。これは、バイナリーホログラムの場合
と同様である。しかし、バイナリーホログラムの場合、
各段差の長さと媒質の屈折率は決まっており、波長や次
数に対する選択性はなく、どんな次数、波長に対しても
一様に高い回折効率で光を分配することはできない。
【００１０】ここで、波長λのとき、一本のグレーティ
ングラインが一般にＮ個に分割されたときの各区画のう
ちｋ番目の区画の透過光の位相の遅れをexp[-iψk
(λ)]、回折光の次数をｑ、一本のグレーティングライ
ンのｋ番目の区画の規格化された位置をξk〜ξk+1とす
ると、回折光のパワーａｑ(λ)は、
ングラインが一般にＮ個に分割されたときの各区画のう
ちｋ番目の区画の透過光の位相の遅れをexp[-iψk
(λ)]、回折光の次数をｑ、一本のグレーティングライ
ンのｋ番目の区画の規格化された位置をξk〜ξk+1とす
ると、回折光のパワーａｑ(λ)は、
【数１】 で計算される。このとき、図１に示すように液晶（液晶
グレーティング）１の各グレーティングライン（図中の
Ｉは第１番目のグレーティングライン、IIは第２番目の
グレーティングライン、III は第３番目のグレーティン
グライン、IＶ は第４番目のグレーティングラインをそ
れぞれ示している）はＮ個の区画２に分けられており、
例えば、Ｎ＝３の場合に、ξ0=0，ξ1=1/3，ξ2=2/3，
ξ3=1となる。この場合の位相の遅れは液晶の屈折率の
調整で適当に調整できる。すなわち、各区画の位相の遅
れを０，4π/3，8π/3にすると−１次光が、位相の遅れ
を０，2π/3，4π/3とすると１次光が強く出てくる。実
際には、前者の場合、−４次光、２次光、５次光、８次
光・・・、後者の場合、−２次光、４次光、７次光・・
・が発生するが、空間周波数の選び方によりこれらの強
度は低くできる。
グレーティング）１の各グレーティングライン（図中の
Ｉは第１番目のグレーティングライン、IIは第２番目の
グレーティングライン、III は第３番目のグレーティン
グライン、IＶ は第４番目のグレーティングラインをそ
れぞれ示している）はＮ個の区画２に分けられており、
例えば、Ｎ＝３の場合に、ξ0=0，ξ1=1/3，ξ2=2/3，
ξ3=1となる。この場合の位相の遅れは液晶の屈折率の
調整で適当に調整できる。すなわち、各区画の位相の遅
れを０，4π/3，8π/3にすると−１次光が、位相の遅れ
を０，2π/3，4π/3とすると１次光が強く出てくる。実
際には、前者の場合、−４次光、２次光、５次光、８次
光・・・、後者の場合、−２次光、４次光、７次光・・
・が発生するが、空間周波数の選び方によりこれらの強
度は低くできる。
【００１１】このように、液晶の１ラインである各区画
の透過光の位相がある段階的な値となるように液晶の屈
折率変化を調整することにより、−１次光、０次光、１
次光を高い回折効率で選択できる。これらは、例えば図
２に示すように、入射光３に対して１次回折光４を強く
回折させたければ、各区画（区画(１)，(２)，(３)）の
位相が１次回折方向でそろうように各区画の透過光の位
相を調整してやればよい。逆に、図３のように、各区画
（区画(１)，(２)，(３)）の位相が総合されて互いに打
ち消しあうように設定された回折方向にはわずかしか回
折しない。
の透過光の位相がある段階的な値となるように液晶の屈
折率変化を調整することにより、−１次光、０次光、１
次光を高い回折効率で選択できる。これらは、例えば図
２に示すように、入射光３に対して１次回折光４を強く
回折させたければ、各区画（区画(１)，(２)，(３)）の
位相が１次回折方向でそろうように各区画の透過光の位
相を調整してやればよい。逆に、図３のように、各区画
（区画(１)，(２)，(３)）の位相が総合されて互いに打
ち消しあうように設定された回折方向にはわずかしか回
折しない。
【００１２】また、一本のグレーティングラインの区画
数ＮがＮ＝４の場合は、−２次光、２次光を同程度の強
さで回折させられる（図４参照）。このように複数次の
回折光を用いて一度に数個の導波路、ファイバー、導光
路、受光素子に入射させることが可能である。しかし、
この例のように回折効率の高い回折光が２本以上の場
合、同じ回折効率の光が同時に回折され、回折効率が一
様な強度で低下する。そこで、この場合には、光源のパ
ワーを２倍、３倍とすれば、他の場合に比べて光強度の
低下はない。これらは、どんな屈折率分布を与え何本の
回折光を出射させるかは、初めから計算で判っているこ
となので、回路による液晶の屈折率分布の切り替えと同
時に光源のパワーも調整すれば簡単に実現できる。
数ＮがＮ＝４の場合は、−２次光、２次光を同程度の強
さで回折させられる（図４参照）。このように複数次の
回折光を用いて一度に数個の導波路、ファイバー、導光
路、受光素子に入射させることが可能である。しかし、
この例のように回折効率の高い回折光が２本以上の場
合、同じ回折効率の光が同時に回折され、回折効率が一
様な強度で低下する。そこで、この場合には、光源のパ
ワーを２倍、３倍とすれば、他の場合に比べて光強度の
低下はない。これらは、どんな屈折率分布を与え何本の
回折光を出射させるかは、初めから計算で判っているこ
となので、回路による液晶の屈折率分布の切り替えと同
時に光源のパワーも調整すれば簡単に実現できる。
【００１３】以上のように、本発明の光スイッチでは、
電極で区切られた液晶の各区画２を何個かの群（グレー
ティングライン）に分け、各群（グレーティングライ
ン）内における各区画の屈折率を、どの群（グレーティ
ングライン）も等しい分布の段階的な値の屈折率分布に
し、かつ、その屈折率分布を電気的に調整することによ
り、ある分布から別の分布へ高速に切り替えて各区画を
透過した光の位相を変えて高効率で回折する光の次数を
変え回折方向を切り替えたり、あるいは各群（グレーテ
ィングライン）内における各区画の数Ｎを変えて空間周
波数を変え回折光角度を切り替えることにより、光の飛
んで行く方向（光路）を変えたり、光の飛んで行く本数
を変えたりすることができる（請求項１）。そして、こ
のような光スイッチにおいては、光源の強さを回折光の
本数に合わせて変調すれば、複数次の回折光を同時に回
折させて一度に数個の導波路、ファイバー、導光路、受
光素子に入射させることが可能となる（請求項２）。
電極で区切られた液晶の各区画２を何個かの群（グレー
ティングライン）に分け、各群（グレーティングライ
ン）内における各区画の屈折率を、どの群（グレーティ
ングライン）も等しい分布の段階的な値の屈折率分布に
し、かつ、その屈折率分布を電気的に調整することによ
り、ある分布から別の分布へ高速に切り替えて各区画を
透過した光の位相を変えて高効率で回折する光の次数を
変え回折方向を切り替えたり、あるいは各群（グレーテ
ィングライン）内における各区画の数Ｎを変えて空間周
波数を変え回折光角度を切り替えることにより、光の飛
んで行く方向（光路）を変えたり、光の飛んで行く本数
を変えたりすることができる（請求項１）。そして、こ
のような光スイッチにおいては、光源の強さを回折光の
本数に合わせて変調すれば、複数次の回折光を同時に回
折させて一度に数個の導波路、ファイバー、導光路、受
光素子に入射させることが可能となる（請求項２）。
【００１４】次に、上述した光スイッチにおいて、光源
に白色光あるいは複数の波長の光を用い、これらに合わ
せて屈折率分布を変えると、例えば赤は１次光、緑は０
次光、青は−１次光という具合に一度に３本出射でき
る。また、各色ごとに回折角の絶対値も異なるので、光
検知器も各波長ごとに備えておくと、波長多重な情報を
送ることも可能である（請求項３）。この場合に、光の
分散による収差やビームのボケはあまり問題とならな
い。なぜなら、空間周波数自体が実質的に非常に小さく
なるため、分散や収差が非常に小さいからである。これ
はレーザのみならず、ＬＥＤや場合によっては白色光源
でも使用できることを意味する。但し、白色光源は使用
する波長帯以外をカットするバンドパスフィルターを使
用する必要がある。
に白色光あるいは複数の波長の光を用い、これらに合わ
せて屈折率分布を変えると、例えば赤は１次光、緑は０
次光、青は−１次光という具合に一度に３本出射でき
る。また、各色ごとに回折角の絶対値も異なるので、光
検知器も各波長ごとに備えておくと、波長多重な情報を
送ることも可能である（請求項３）。この場合に、光の
分散による収差やビームのボケはあまり問題とならな
い。なぜなら、空間周波数自体が実質的に非常に小さく
なるため、分散や収差が非常に小さいからである。これ
はレーザのみならず、ＬＥＤや場合によっては白色光源
でも使用できることを意味する。但し、白色光源は使用
する波長帯以外をカットするバンドパスフィルターを使
用する必要がある。
【００１５】次に、上記と同様な光スイッチにおいて、
このような液晶グレーティングを多重に重ねて、二次元
面にて光を分配すると、チャンネル数が二乗で増える
（請求項４）。例えば、１枚の液晶グレーティングで、
Ｎ＝３，４，５でそれぞれ方向の異なる−１次光，１次
光にスイッチングしたとすると、３×２＝６チャンネ
ル、それと０次光の合わせて７チャンネルの切り替えが
可能であり、この液晶グレーティングを図５のように２
枚重ねると、７×７＝４９チャンネルの切り替えが可能
である。また、１枚の液晶で、Ｎ＝３，４，５，６でそ
れぞれ方向の異なる−１次光，１次光にスイッチングし
たとすると、４×２＝８チャンネル、それと０次光の合
わせて９チャンネルの切り替えが可能であり、これが２
枚となると、９×９＝８１チャンネルの切り替えが可能
となる。
このような液晶グレーティングを多重に重ねて、二次元
面にて光を分配すると、チャンネル数が二乗で増える
（請求項４）。例えば、１枚の液晶グレーティングで、
Ｎ＝３，４，５でそれぞれ方向の異なる−１次光，１次
光にスイッチングしたとすると、３×２＝６チャンネ
ル、それと０次光の合わせて７チャンネルの切り替えが
可能であり、この液晶グレーティングを図５のように２
枚重ねると、７×７＝４９チャンネルの切り替えが可能
である。また、１枚の液晶で、Ｎ＝３，４，５，６でそ
れぞれ方向の異なる−１次光，１次光にスイッチングし
たとすると、４×２＝８チャンネル、それと０次光の合
わせて９チャンネルの切り替えが可能であり、これが２
枚となると、９×９＝８１チャンネルの切り替えが可能
となる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の光スイ
ッチにおいては、従来のバイナリーホログラムに比べ
て、液晶ホログラムの屈折率は大幅に変えることができ
るので、各再生波長、各次数に合わせた屈折率分布の設
定ができ、波長や次数に対する選択性はなく、０次光を
挾んだ幾つかの次数の回折光、また複数の波長に対して
も一様に高い回折効率で光を分配することができる。
ッチにおいては、従来のバイナリーホログラムに比べ
て、液晶ホログラムの屈折率は大幅に変えることができ
るので、各再生波長、各次数に合わせた屈折率分布の設
定ができ、波長や次数に対する選択性はなく、０次光を
挾んだ幾つかの次数の回折光、また複数の波長に対して
も一様に高い回折効率で光を分配することができる。
【００１７】また、液晶ホログラムの屈折率分布を本発
明のように調節する方法においては、光源の強さを回折
光の本数に合わせて変調すると、請求項２の光スイッチ
のように、複数次の回折光を同時に用いて一度に数個の
導波路、ファイバー、導光路、受光素子に入射させるこ
とが可能となり、一度に大量の情報の伝送、切り替えが
可能である。
明のように調節する方法においては、光源の強さを回折
光の本数に合わせて変調すると、請求項２の光スイッチ
のように、複数次の回折光を同時に用いて一度に数個の
導波路、ファイバー、導光路、受光素子に入射させるこ
とが可能となり、一度に大量の情報の伝送、切り替えが
可能である。
【００１８】請求項３の光スイッチにおいては、光源に
白色光あるいは複数の波長の光を用いることができるの
で、波長多重で情報を送ったり、切り替えたりできる。
また、光源として白色光、ＬＤ，ＬＥＤが使用できるの
で、光源の選択の幅が広い。
白色光あるいは複数の波長の光を用いることができるの
で、波長多重で情報を送ったり、切り替えたりできる。
また、光源として白色光、ＬＤ，ＬＥＤが使用できるの
で、光源の選択の幅が広い。
【００１９】請求項４の光スイッチにおいては、請求項
１，２，３の光スイッチを構成する液晶を多重に重ね
て、二次元面にて光を分配すると、チャンネル数が二乗
で増えるので、大量の情報を、多数のチャンネルに切り
替えが可能である。
１，２，３の光スイッチを構成する液晶を多重に重ね
て、二次元面にて光を分配すると、チャンネル数が二乗
で増えるので、大量の情報を、多数のチャンネルに切り
替えが可能である。
【図１】本発明による光スイッチの構成例を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図２】本発明による光スイッチの動作例を説明するた
めの図であって、（ａ）は液晶の３区画に区切られたグ
レーティングラインに入射する入射光と１次回折光を示
す図、（ｂ）は上記３区画の位相の遅れを示す図であ
る。
めの図であって、（ａ）は液晶の３区画に区切られたグ
レーティングラインに入射する入射光と１次回折光を示
す図、（ｂ）は上記３区画の位相の遅れを示す図であ
る。
【図３】本発明による光スイッチの別の動作例を説明す
るための図であって、（ａ）は液晶の３区画に区切られ
たグレーティングラインに入射する入射光と１次回折光
を示す図、（ｂ）は上記３区画の位相の遅れを示す図で
ある。
るための図であって、（ａ）は液晶の３区画に区切られ
たグレーティングラインに入射する入射光と１次回折光
を示す図、（ｂ）は上記３区画の位相の遅れを示す図で
ある。
【図４】本発明による光スイッチのさらに別の動作例を
説明するための図であって、（ａ）は液晶の一本のグレ
ーティングラインの区画数が４の場合の回折光を示す
図、（ｂ）は上記４区画の位相の遅れを示す図である。
説明するための図であって、（ａ）は液晶の一本のグレ
ーティングラインの区画数が４の場合の回折光を示す
図、（ｂ）は上記４区画の位相の遅れを示す図である。
【図５】光スイッチを構成する液晶を多重に重ねて二次
元面にて光を分配するときの動作例を説明するための図
であって、（ａ）は液晶グレーティングを２枚重ねにし
てなる光スイッチの例を示す図、（ｂ）は（ａ）に示す
光スイッチにより切り替えられえるチャンネルを平面的
に示した図である。
元面にて光を分配するときの動作例を説明するための図
であって、（ａ）は液晶グレーティングを２枚重ねにし
てなる光スイッチの例を示す図、（ｂ）は（ａ）に示す
光スイッチにより切り替えられえるチャンネルを平面的
に示した図である。
１・・・液晶（液晶グレーティング） ２・・・液晶の電極で区切られた一区画（各升目） ３・・・入射光 ４・・・１次回折光
Claims (4)
- 【請求項１】液晶グレーティングに光を入射させ、その
回折作用によって光を偏向させることにより光を切り替
えて、相異なる導波路、ファイバー、導光路、受光素子
に入射させる光スイッチにおいて、電極で区切られた液
晶の各升目（区画）を何個かの群に分け、各群内におけ
る各升目（区画）の屈折率を、どの群も等しい分布の段
階的な値の屈折率分布にし、かつ、その屈折率分布をあ
る分布から別の分布へ、高速に切り替えて各升目（区
画）を透過した光の位相を変えて高効率で回折する光の
次数を変え回折方向を切り替えたり、あるいは、各群内
における各升目（区画）の数を変えて、空間周波数を変
え、回折光角度を切り替えることにより、光路を切り替
えることを特徴とする光スイッチ。 - 【請求項２】請求項１記載の光スイッチにおいて、複数
次の回折光を同時に回折させ、同時に複数個の導波路、
ファイバー、導光路、受光素子に入射させることを特徴
とする光スイッチ。 - 【請求項３】請求項１，２記載の光スイッチにおいて、
光源に白色光あるいは複数の波長の光を用いることを特
徴とする光スイッチ。 - 【請求項４】請求項１，２，３記載の光スイッチにおい
て、液晶を多重に重ねて、二次元面にて光を分配するこ
とを特徴とする光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2027893A JPH06235943A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2027893A JPH06235943A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 光スイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06235943A true JPH06235943A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=12022706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2027893A Pending JPH06235943A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 光スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06235943A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003533735A (ja) * | 2000-05-18 | 2003-11-11 | レイセオン・カンパニー | 電子的可変光減衰器 |
| WO2009101952A1 (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-20 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | 画像表示装置 |
| CN106125361A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-11-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示面板及其驱动方法和显示装置 |
-
1993
- 1993-02-08 JP JP2027893A patent/JPH06235943A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003533735A (ja) * | 2000-05-18 | 2003-11-11 | レイセオン・カンパニー | 電子的可変光減衰器 |
| WO2009101952A1 (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-20 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | 画像表示装置 |
| JP2009192558A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Brother Ind Ltd | 画像表示装置 |
| US8360583B2 (en) | 2008-02-12 | 2013-01-29 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image display device with exit pupil moving for tracking viewer's pupil |
| CN106125361A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-11-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示面板及其驱动方法和显示装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7277640B2 (en) | Optical add/drop multiplexing systems | |
| EP0279679B1 (en) | Optical space switch | |
| US5315423A (en) | Wavelength multiplexed two dimensional image transmission through single mode optical fiber | |
| US6965464B2 (en) | Optical processor | |
| US7356224B2 (en) | Method and apparatus for detecting multiple optical wave lengths | |
| US8041163B2 (en) | Method and apparatus for detecting multiple optical wavelengths | |
| JP5678263B2 (ja) | 波長選択光スイッチ装置及びその特性制御方法 | |
| CN111221081B (zh) | 一种基于LCoS的波长选择开关 | |
| JP6019466B2 (ja) | 波長選択光スイッチ装置 | |
| US12088973B2 (en) | Wavelength selective switch WSS | |
| WO2007041706A1 (en) | Method and apparatus for wavelength-selective switches and modulators | |
| CA2490768A1 (en) | Method and apparatus for detecting multiple optical wave lengths | |
| JPH06235943A (ja) | 光スイッチ | |
| JP5852198B1 (ja) | 光入出力装置およびその制御方法 | |
| WO2001086825A2 (en) | Miniature monolithic optical devices for dwdm | |
| Raisi et al. | Opto-VLSI multiband tunable optical filter | |
| JPS60140315A (ja) | 光デ−タ分別装置 | |
| KR100311909B1 (ko) | 체적홀로그램기반파장분할다중화/역다중화장치 | |
| Ahderom et al. | Reconfigurable MicroPhotonic add/drop multiplexer architecture | |
| US7230228B2 (en) | Tunable temporal dispersion and compensated angular dispersion in optical switching systems | |
| Sorimoto et al. | 1× 6 multicasting operation in an LCOS-and-AWG-based wavelength selective switch | |
| Paek et al. | Fast reconfigurable optical image switching system | |
| Raisi et al. | Multi-band MicroPhotonic tunable optical filter | |
| Raisi et al. | Tunable optical filters employing microphotonics | |
| Helaly et al. | Acousto‐optic wavelength division multiplexing system |