JPH06242413A - 可変波長フィルタ - Google Patents
可変波長フィルタInfo
- Publication number
- JPH06242413A JPH06242413A JP5029449A JP2944993A JPH06242413A JP H06242413 A JPH06242413 A JP H06242413A JP 5029449 A JP5029449 A JP 5029449A JP 2944993 A JP2944993 A JP 2944993A JP H06242413 A JPH06242413 A JP H06242413A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- wavelength
- wavelength filter
- orientation
- filter
- 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
Links
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光信号の任意の波長の光信号を選択的にかつ
可変に取り出す可変波長フィルタを提供する。 【構成】 カメラルスメクチックＡ液晶１７を液晶用配
向膜１６，誘電体ミラー１５，ガラス基板１２及び無反
射コート１３により挟んでなり、フィルタの波長の掃引
速度を高速に行う。
可変に取り出す可変波長フィルタを提供する。 【構成】 カメラルスメクチックＡ液晶１７を液晶用配
向膜１６，誘電体ミラー１５，ガラス基板１２及び無反
射コート１３により挟んでなり、フィルタの波長の掃引
速度を高速に行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ中の波長多重
された光信号の任意の波長の光信号を選択的にかつ可変
に取り出し、かつ波長可変が高速に行える可変波長フィ
ルタに関するものである。
された光信号の任意の波長の光信号を選択的にかつ可変
に取り出し、かつ波長可変が高速に行える可変波長フィ
ルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバによる光通信は大容量の情報
を高速に伝送することができるために、最近急速に実用
化されつつある。しかし現時点では、ある特定の波長の
光パルスを伝送しているのみである。多数の異なった波
長の光パルスを伝送することができれば、さらに大容量
の情報を伝送することができる。これを波長多重通信
（ＷＤＭ）を呼び、現在活発に研究されている。波長多
重通信においては多数の波長の光パルスの中から選択的
に任意の波長の光のみを選び出す可変波長フィルタが必
要となる。
を高速に伝送することができるために、最近急速に実用
化されつつある。しかし現時点では、ある特定の波長の
光パルスを伝送しているのみである。多数の異なった波
長の光パルスを伝送することができれば、さらに大容量
の情報を伝送することができる。これを波長多重通信
（ＷＤＭ）を呼び、現在活発に研究されている。波長多
重通信においては多数の波長の光パルスの中から選択的
に任意の波長の光のみを選び出す可変波長フィルタが必
要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、種々の可変
波長フィルタが研究されているものの、例えば、機械式
のグレーディング、機械式のファブリペローエタロン
は、可変幅は広いが、バンド幅も広く、応答速度も高々
数１００ｍｓｅｃと遅いのが欠点であった。さらに、音
響光学（ＡＯ）フィルタは、応答速度は数μｓｅｃと速
いが、バンド幅が広いという欠点があった。
波長フィルタが研究されているものの、例えば、機械式
のグレーディング、機械式のファブリペローエタロン
は、可変幅は広いが、バンド幅も広く、応答速度も高々
数１００ｍｓｅｃと遅いのが欠点であった。さらに、音
響光学（ＡＯ）フィルタは、応答速度は数μｓｅｃと速
いが、バンド幅が広いという欠点があった。
【０００４】また、ホモジニアスに配向したネマチック
液晶を配向膜、誘電体ミラー、透明電極、ガラス板で挟
んだ構造を持つ液晶可変波長フィルタは、狭いバンド幅
（０．数ｎｍ）、広い可変幅（１００ｎｍ以上）を持つ
ため、可変波長フィルタとして優れている。しかし波長
の掃引速度が高々数ｍｓｅｃと遅いことが欠点であっ
た。
液晶を配向膜、誘電体ミラー、透明電極、ガラス板で挟
んだ構造を持つ液晶可変波長フィルタは、狭いバンド幅
（０．数ｎｍ）、広い可変幅（１００ｎｍ以上）を持つ
ため、可変波長フィルタとして優れている。しかし波長
の掃引速度が高々数ｍｓｅｃと遅いことが欠点であっ
た。
【０００５】本発明は上記欠点に鑑み、上記の液晶可変
波長フィルタの波長可変を高速で行い得る可変波長フィ
ルタを提供することを目的とする。
波長フィルタの波長可変を高速で行い得る可変波長フィ
ルタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係る可変波長フィルタの構成は、液晶層を液晶用配
向膜，ミラー，透明電極及びガラス基板により挟んでな
り、多数の波長の光パルスから選択的に任意の光のみを
選び出す可変波長フィルタにおいて、前記液晶層がカイ
ラルスメクチック状態にあることを特徴とする。
明に係る可変波長フィルタの構成は、液晶層を液晶用配
向膜，ミラー，透明電極及びガラス基板により挟んでな
り、多数の波長の光パルスから選択的に任意の光のみを
選び出す可変波長フィルタにおいて、前記液晶層がカイ
ラルスメクチック状態にあることを特徴とする。
【０００７】以下、本発明の内容を説明する。ここで、
本発明でカイラルスメクチック状態の液晶層とは、従来
のネマチック液晶に代えて、スメクチックＣ相への転移
温度に近いカイラルスメクチックＡ液晶によるものをい
う。
本発明でカイラルスメクチック状態の液晶層とは、従来
のネマチック液晶に代えて、スメクチックＣ相への転移
温度に近いカイラルスメクチックＡ液晶によるものをい
う。
【０００８】ここで上記カイラルスメクチックＡ液晶に
ついて説明する。スメクチックＡ液晶の温度を下げて行
くと、スメクチックＣ液晶に転移する。転移温度の１０
℃程度上までの温度領域ではカイラルスメクチックＡ層
という液晶状態をとる。カイラルスメクチック状態は、
電圧無印加では、スメクチックＡと同じ配向をするのに
対し、電圧印加状態では、スメクチックＣの配向状態を
とる。即ち電圧無印加の場合、図１（ａ）に示すよう
に、液晶分子１１の配向ベクトルはスメクチック相の法
線方向を向き、長軸のまわりに自由回転している。層に
沿った電場を印加すると、自由回転が阻害され、プラ
ス、マイナスの電界によってプラスの電圧を印加したと
きは図１（ｂ）に示すように、また、マイナスの電圧を
印加したときは図１（ｃ）に示すように、各々液晶分子
１１が傾く。この傾き角は、印加する電界に線形比例す
る。
ついて説明する。スメクチックＡ液晶の温度を下げて行
くと、スメクチックＣ液晶に転移する。転移温度の１０
℃程度上までの温度領域ではカイラルスメクチックＡ層
という液晶状態をとる。カイラルスメクチック状態は、
電圧無印加では、スメクチックＡと同じ配向をするのに
対し、電圧印加状態では、スメクチックＣの配向状態を
とる。即ち電圧無印加の場合、図１（ａ）に示すよう
に、液晶分子１１の配向ベクトルはスメクチック相の法
線方向を向き、長軸のまわりに自由回転している。層に
沿った電場を印加すると、自由回転が阻害され、プラ
ス、マイナスの電界によってプラスの電圧を印加したと
きは図１（ｂ）に示すように、また、マイナスの電圧を
印加したときは図１（ｃ）に示すように、各々液晶分子
１１が傾く。この傾き角は、印加する電界に線形比例す
る。
【０００９】この効果は電傾効果（electroclinic effe
ct）として知られており、S.Garoffand R.B.Meyer によ
って発見されたものである（”Electroclinic effect a
t the A-C Phase change in a Chiral liquid crysta
l," Phys.Rev.,Al9,pp.338(1979)参照）。ネマチック液
晶に電圧を印加した場合、その液晶分子の誘電異方性と
電界との相互作用によって、分子が傾くため、当該液晶
分子にかかる電界の力は小さく、このため応答速度は数
１０ｍｓｅｃと遅い。
ct）として知られており、S.Garoffand R.B.Meyer によ
って発見されたものである（”Electroclinic effect a
t the A-C Phase change in a Chiral liquid crysta
l," Phys.Rev.,Al9,pp.338(1979)参照）。ネマチック液
晶に電圧を印加した場合、その液晶分子の誘電異方性と
電界との相互作用によって、分子が傾くため、当該液晶
分子にかかる電界の力は小さく、このため応答速度は数
１０ｍｓｅｃと遅い。
【００１０】これに対して、電傾効果の場合、液晶分子
の自発分極と電界とが相互作用するため、その力は大き
く、数μｓｅｃから数１０μｓｅｃで応答する。このた
め液晶可変波長フィルタに、これを用いれば高速な波長
の掃印が期待できる。
の自発分極と電界とが相互作用するため、その力は大き
く、数μｓｅｃから数１０μｓｅｃで応答する。このた
め液晶可変波長フィルタに、これを用いれば高速な波長
の掃印が期待できる。
【００１１】
実施例１ 本発明の液晶可変波長フィルタの構造図を図２（ａ）、
及びその要部拡大を図２（ｂ）に各々示す。ここでカイ
ラルスメクチックＡ液晶として用いたのは、ＢＤＨのＭ
７６４Ｅである。この液晶はスメクチックＡとスメクチ
ックＣとの転移点が２８℃付近にあるため、本実施例に
おいて、本素子を動作させるのは、２８℃から３８℃に
加熱して使用した。図２（ａ）中、符号１２はガラス基
板、１３は無反射コート、１４は透明電極、１５は誘電
体ミラー（反射率は９９％）、１６は液晶配向膜、１７
はカイラルスメクチックＡ液晶、１８はスペーサ、１９
は液晶に電圧を印加するリード線を各々図示する。
及びその要部拡大を図２（ｂ）に各々示す。ここでカイ
ラルスメクチックＡ液晶として用いたのは、ＢＤＨのＭ
７６４Ｅである。この液晶はスメクチックＡとスメクチ
ックＣとの転移点が２８℃付近にあるため、本実施例に
おいて、本素子を動作させるのは、２８℃から３８℃に
加熱して使用した。図２（ａ）中、符号１２はガラス基
板、１３は無反射コート、１４は透明電極、１５は誘電
体ミラー（反射率は９９％）、１６は液晶配向膜、１７
はカイラルスメクチックＡ液晶、１８はスペーサ、１９
は液晶に電圧を印加するリード線を各々図示する。
【００１２】液晶分子１１の配向は、基板１２に平行、
垂直両方可能であるが、ここでは基板に垂直に配向する
ようにした。平行配向させるためには、通常のネマチッ
ク液晶を配向させると同様に反平行にラビング処理すれ
ばよいし、垂直配向させるためには、温度勾配法を用い
ればよい。本実施例において、液晶相の厚さは４μｍと
した。
垂直両方可能であるが、ここでは基板に垂直に配向する
ようにした。平行配向させるためには、通常のネマチッ
ク液晶を配向させると同様に反平行にラビング処理すれ
ばよいし、垂直配向させるためには、温度勾配法を用い
ればよい。本実施例において、液晶相の厚さは４μｍと
した。
【００１３】本液晶可変波長フィルタの1.５μｍ帯にお
ける透過スペクトルを図３に示す。バンド幅は約１ｎ
ｍ、ＦＳＲは１５０ｎｍ、フィネスは約１５０、透過率
は６０％であった。
ける透過スペクトルを図３に示す。バンド幅は約１ｎ
ｍ、ＦＳＲは１５０ｎｍ、フィネスは約１５０、透過率
は６０％であった。
【００１４】本可変波長フィルタに直流電圧を印加した
場合の波長のチューニング特性を、図４に示す。同図に
示すように、印加電圧とともに波長は長波長側にシフト
していく。さらに波長チューニング特性は温度（Ｔ（温
度）２９℃，３２℃，３７℃）に大きく依存し、転移点
付近でもっともチューニング幅が広く、約５０ｎｍを可
変することが可能であった。
場合の波長のチューニング特性を、図４に示す。同図に
示すように、印加電圧とともに波長は長波長側にシフト
していく。さらに波長チューニング特性は温度（Ｔ（温
度）２９℃，３２℃，３７℃）に大きく依存し、転移点
付近でもっともチューニング幅が広く、約５０ｎｍを可
変することが可能であった。
【００１５】図５に本可変波長フィルタの応答速度（μ
ｓｅｃ）の温度依存性を示す。この応答速度は、波長の
チューニング方向、幅に殆ど依存せず、温度に大きく依
存する。同図より、温度が高い程応答速度は遅いことが
判る。可変幅が最も広い２９℃近傍では、応答速度は数
μｓｅｃであり、ネマチック液晶を用いた場合よりも、
応答速度は３桁速いことが確認された。
ｓｅｃ）の温度依存性を示す。この応答速度は、波長の
チューニング方向、幅に殆ど依存せず、温度に大きく依
存する。同図より、温度が高い程応答速度は遅いことが
判る。可変幅が最も広い２９℃近傍では、応答速度は数
μｓｅｃであり、ネマチック液晶を用いた場合よりも、
応答速度は３桁速いことが確認された。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は従来のネ
マチック液晶に代えて、カイラルスメクチック液晶を用
いることにより、液晶可変波長フィルタの波長の掃印速
度を従来よりも３桁速くすることが可能である。
マチック液晶に代えて、カイラルスメクチック液晶を用
いることにより、液晶可変波長フィルタの波長の掃印速
度を従来よりも３桁速くすることが可能である。
【図１】カイラルスメクチックＡの配向の様子を示した
ものであり、同図中、（ａ）は電圧無印加時、（ｂ）
（ｃ）は電圧印加時を示す。
ものであり、同図中、（ａ）は電圧無印加時、（ｂ）
（ｃ）は電圧印加時を示す。
【図２】液晶可変波長フィルタの構造図を示したもので
ある。
ある。
【図３】本発明可変波長フィルタの透過スペクトルであ
る。
る。
【図４】本発明可変波長フィルタのチューニング特性で
ある。
ある。
【図５】本発明可変波長フィルタの応答速度の温度依存
性を示した図である。
性を示した図である。
１１ 液晶分子 １２ ガラス基板 １３ 無反射コート １４ 透明電極 １５ 誘電体ミラー １６ 液晶配向膜 １７ カメラルスメクチック液晶 １８ スペーサ １９ 液晶に電圧を印加するリード線
Claims (1)
- 【請求項１】 液晶層を液晶用配向膜，ミラー，透明電
極及びガラス基板により挟んでなり、多数の波長の光パ
ルスから選択的に任意の光のみを選び出す可変波長フィ
ルタにおいて、前記液晶層がカイラルスメクチック状態
にあることを特徴とする可変波長フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02944993A JP3201668B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 可変波長フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02944993A JP3201668B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 可変波長フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06242413A true JPH06242413A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3201668B2 JP3201668B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=12276427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02944993A Expired - Lifetime JP3201668B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 可変波長フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3201668B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0915171A (ja) * | 1995-03-16 | 1997-01-17 | Bio Rad Lab Inc | 蛍光結像システム及び蛍光結像方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101777797B1 (ko) * | 2016-11-18 | 2017-09-13 | 최성욱 | 범람 경고 장치 |
-
1993
- 1993-02-18 JP JP02944993A patent/JP3201668B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0915171A (ja) * | 1995-03-16 | 1997-01-17 | Bio Rad Lab Inc | 蛍光結像システム及び蛍光結像方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3201668B2 (ja) | 2001-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Patel et al. | Electrically tunable and polarization insensitive Fabry–Perot étalon with a liquid‐crystal film | |
| US5381253A (en) | Chiral smectic liquid crystal optical modulators having variable retardation | |
| US5552912A (en) | Chiral smectic liquid crystal optical modulators | |
| US5243455A (en) | Chiral smectic liquid crystal polarization interference filters | |
| US5132826A (en) | Ferroelectric liquid crystal tunable filters and color generation | |
| JP3966517B2 (ja) | 電気光学装置、電気光学的結晶薄膜及びその製造方法 | |
| US6271899B1 (en) | Tunable nano-phase polymer dispersed liquid crystal filter | |
| US5870159A (en) | Switchable achromatic polarization rotator | |
| US6046786A (en) | Switchable achromatic compound retarder | |
| EP0091637B1 (en) | Liquid crystal display | |
| JP2587656B2 (ja) | キラル液晶におけるサブマイクロ秒の電気‐光学変調装置 | |
| WO1994025893A1 (en) | Lateral electrode smectic liquid crystal devices | |
| US6078374A (en) | Spatially switched achromatic compound retarder | |
| JPS60500145A (ja) | 色−選択的円偏光子およびその用途 | |
| JP2575768B2 (ja) | スメクチツク液晶デバイスおよびその製造方法 | |
| JP2582723B2 (ja) | ねじれ強誘電性液晶光学装置及びグレースケール変調方法 | |
| JPS59195628A (ja) | 液晶装置 | |
| US5510914A (en) | Smectic liquid crystal analog phase modulator | |
| EP0219480A2 (en) | Ferroelectric liquid crystal devices | |
| US5719654A (en) | Liquid crystal fabry perot filter device having a peak operating wavelength of 10.6 microns | |
| Acharya et al. | In-fiber nematic liquid crystal optical modulator based on in-plane switching with microsecond response time | |
| Chen et al. | Analysis of a liquid crystal Fabry-Perot etalon filter: A novel model | |
| JPH06242413A (ja) | 可変波長フィルタ | |
| US5377026A (en) | Modulator using the linear electro-optic effect of liquid crystals | |
| JP2971945B2 (ja) | 強誘電性液晶調整可能フィルタ及び色発生 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010605 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090622 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090622 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100622 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100622 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110622 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120622 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130622 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |