JPH0695173A - 光空間スイッチ - Google Patents
光空間スイッチInfo
- Publication number
- JPH0695173A JPH0695173A JP26813292A JP26813292A JPH0695173A JP H0695173 A JPH0695173 A JP H0695173A JP 26813292 A JP26813292 A JP 26813292A JP 26813292 A JP26813292 A JP 26813292A JP H0695173 A JPH0695173 A JP H0695173A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical path
- side optical
- light
- phase
- modulator
- 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
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- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 信号伝送方向の全長が短く、かつ高効率なス
イッチ系を構成できる光空間スイッチを提供すること。 【構成】 入側光路１と出側光路４をその端面が同一方
向を向くように配置する。光のスイッチ機能を、光が透
過する際に位相を変化させる位相変調子２と反射型ホロ
グラム３で構成し、該位相変調子２と反射型ホログラム
３を入側光路１と出側光路４の概ね光軸上に配置する。
位相変調子２は、変調作用をする変調素子部分と、変調
作用をしない透過部分が交互に積層された構造であり、
入側光路１から射出された光が前記変調素子部分を透過
して位相変調され、その後、反射型ホログラム３で反射
・偏向された光が前記透過部分を透過して出側光路４に
入射するように構成されている。
イッチ系を構成できる光空間スイッチを提供すること。 【構成】 入側光路１と出側光路４をその端面が同一方
向を向くように配置する。光のスイッチ機能を、光が透
過する際に位相を変化させる位相変調子２と反射型ホロ
グラム３で構成し、該位相変調子２と反射型ホログラム
３を入側光路１と出側光路４の概ね光軸上に配置する。
位相変調子２は、変調作用をする変調素子部分と、変調
作用をしない透過部分が交互に積層された構造であり、
入側光路１から射出された光が前記変調素子部分を透過
して位相変調され、その後、反射型ホログラム３で反射
・偏向された光が前記透過部分を透過して出側光路４に
入射するように構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光空間スイッチに関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来技術】光通信又は光伝送の分野においては、光源
装置，受光装置及び光伝送路用の基本要素の他に、光変
調器及び光スイッチ等の種々の光デバイスが使用されて
いる。特に加入者光通信系においては、多数の入力路と
出力路を切り替える光スイッチが必要とされている。光
スイッチの切り替えチャンネル数は近年増加の一途をた
どり、大規模な光スイッチとして３次元光空間スイッチ
が提案されてきている。
装置，受光装置及び光伝送路用の基本要素の他に、光変
調器及び光スイッチ等の種々の光デバイスが使用されて
いる。特に加入者光通信系においては、多数の入力路と
出力路を切り替える光スイッチが必要とされている。光
スイッチの切り替えチャンネル数は近年増加の一途をた
どり、大規模な光スイッチとして３次元光空間スイッチ
が提案されてきている。
【０００３】３次元光空間スイッチとしては偏光による
誘電体膜の選択透過性を使用した提案として特表平１−
５０２７１０号公報が、ホログラム等の回折を利用した
物として、特表平１−５０２３０４号公報で示される位
相変調子と多重化位相体積ホログラムを利用した提案
や、特開平４−３０１３０号公報で示される自己位相整
合を用いた実時間位相整合を用いる方法が知られてい
る。
誘電体膜の選択透過性を使用した提案として特表平１−
５０２７１０号公報が、ホログラム等の回折を利用した
物として、特表平１−５０２３０４号公報で示される位
相変調子と多重化位相体積ホログラムを利用した提案
や、特開平４−３０１３０号公報で示される自己位相整
合を用いた実時間位相整合を用いる方法が知られてい
る。
【０００４】特に近年は誘電体膜の構成、偏光子と誘電
体膜、受動光学部品が不要なホログラムを応用した光空
間スイッチに注目が集まっている。
体膜、受動光学部品が不要なホログラムを応用した光空
間スイッチに注目が集まっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、偏光を
利用した特表平１−５０２７１０号公報に記載の光空間
スイッチを含め、特表平１−５０２３０４号公報，特開
平４−３０１３０号公報に記載の光空間スイッチとも
に、光の入側光路と出側光路がホログラム等の両側に配
置されるため、光空間スイッチの全長が長くなってしま
うという欠点があった。
利用した特表平１−５０２７１０号公報に記載の光空間
スイッチを含め、特表平１−５０２３０４号公報，特開
平４−３０１３０号公報に記載の光空間スイッチとも
に、光の入側光路と出側光路がホログラム等の両側に配
置されるため、光空間スイッチの全長が長くなってしま
うという欠点があった。
【０００６】これは図４にその概略構成を示すように、
入側光路１０１から位相変調子等１０２とホログラム１
０３を通して、出側光路１０４に入射させることで、空
間切り換えを行なうとき、入側光路１０１と出側光路１
０４に空間的ずれ量δがある場合、出側光路１０４の入
射角θを所定の角度以下にしないと、出側光路１０４の
入射界面における反射が増加し、結合効率が著しく低下
するという性質があり、このため、一般に入側光路１０
１と出側光路１０４の間隔αを一定以上確保するため、
全長が短縮できないのである。
入側光路１０１から位相変調子等１０２とホログラム１
０３を通して、出側光路１０４に入射させることで、空
間切り換えを行なうとき、入側光路１０１と出側光路１
０４に空間的ずれ量δがある場合、出側光路１０４の入
射角θを所定の角度以下にしないと、出側光路１０４の
入射界面における反射が増加し、結合効率が著しく低下
するという性質があり、このため、一般に入側光路１０
１と出側光路１０４の間隔αを一定以上確保するため、
全長が短縮できないのである。
【０００７】一方、図５に示すように、入側光路１０１
と出側光路１０４をその端面が同一方向を向くように並
べて配置するとともに、ホログラム１０３を反射型とす
れば、光路長α′は約１／２に短縮できることとなる
が、位相変調子等１０２を透過した後にホログラム１０
３で反射された光がさらにもう一度位相変調子等１０２
を透過してしまうこととなる。
と出側光路１０４をその端面が同一方向を向くように並
べて配置するとともに、ホログラム１０３を反射型とす
れば、光路長α′は約１／２に短縮できることとなる
が、位相変調子等１０２を透過した後にホログラム１０
３で反射された光がさらにもう一度位相変調子等１０２
を透過してしまうこととなる。
【０００８】このため同図に示す位相変調子等１０２と
して特表平１−５０２３０４号公報で示される位相変調
子を使用した場合は、光の回折方向の不安定化，光強度
の低下が発生するという不具合が生じる。また同図に示
す位相変調子等１０２として特開平４−３０１３０号公
報で示される自己位相整合を使用した場合においても、
位相整合用の分波器を回折後の光が透過してしまうた
め、光が分波器で偏向されてしまう不具合が生じる。
して特表平１−５０２３０４号公報で示される位相変調
子を使用した場合は、光の回折方向の不安定化，光強度
の低下が発生するという不具合が生じる。また同図に示
す位相変調子等１０２として特開平４−３０１３０号公
報で示される自己位相整合を使用した場合においても、
位相整合用の分波器を回折後の光が透過してしまうた
め、光が分波器で偏向されてしまう不具合が生じる。
【０００９】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、上記問題点を解決し、信号伝送方向の全長が短く
て省スペース化が図れ、且つ高効率なスイッチ系を構成
できる光空間スイッチを提供することを目的とする。
あり、上記問題点を解決し、信号伝送方向の全長が短く
て省スペース化が図れ、且つ高効率なスイッチ系を構成
できる光空間スイッチを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、入側光路と出側光路をその端面が同一方向
を向くように配置し、切り替え機能を、光が透過する際
に位相を変化させる空間光変調器と反射型ホログラムで
構成し、前記空間光変調器と反射型ホログラムを入側光
路と出側光路の概ね光軸上に配置し、且つ前記空間光変
調器を入側光路から出射された光が反射型ホログラムで
反射され出側光路に至る光路中において一度のみ位相変
調されるように構成することにより、反射型で全長を短
縮した省スペースの光空間スイッチを提供するものであ
る。
め本発明は、入側光路と出側光路をその端面が同一方向
を向くように配置し、切り替え機能を、光が透過する際
に位相を変化させる空間光変調器と反射型ホログラムで
構成し、前記空間光変調器と反射型ホログラムを入側光
路と出側光路の概ね光軸上に配置し、且つ前記空間光変
調器を入側光路から出射された光が反射型ホログラムで
反射され出側光路に至る光路中において一度のみ位相変
調されるように構成することにより、反射型で全長を短
縮した省スペースの光空間スイッチを提供するものであ
る。
【００１１】
【作用】本発明にかかる光空間スイッチによれば、反射
型ホログラムを含む入側光路と出側光路の間で１度しか
位相変調されない光スイッチングが可能となる。
型ホログラムを含む入側光路と出側光路の間で１度しか
位相変調されない光スイッチングが可能となる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明の第１実施例にかかる光空間
スイッチ１０を示す斜視図である。同図に示すようにこ
の光空間スイッチ１０は、入側光路１と出側光路４をそ
の端面が同一方向を向くように配置し、また該入側光路
１と出側光路４の概ね光軸上に位相変調子２と反射型ホ
ログラム３を配置して構成されている。以下各構成部品
について説明する。
に説明する。図１は本発明の第１実施例にかかる光空間
スイッチ１０を示す斜視図である。同図に示すようにこ
の光空間スイッチ１０は、入側光路１と出側光路４をそ
の端面が同一方向を向くように配置し、また該入側光路
１と出側光路４の概ね光軸上に位相変調子２と反射型ホ
ログラム３を配置して構成されている。以下各構成部品
について説明する。
【００１３】入側光路１と出側光路４は、いずれも１列
毎に交互に配置されている。
毎に交互に配置されている。
【００１４】図２は位相変調子２の拡大斜視図である。
同図に示すように位相変調子２は、光を位相変調する変
調素子２１の部分と、光を何ら位相変調しない透過部２
２の部分とをストライプ状に積層して構成されている。
なお変調素子２１は前記入側光路１からの光を透過して
位相変調し、透過部２２は反射型ホログラム３で偏向・
反射された光を前記出側光路４に向けて透過することが
できるような位置関係となるように形成されている。ま
たこの実施例においては、変調素子２１は電気光学結晶
ＬｉＮｂＯ3で構成され、また透過部２２はＳｉＯ2で構
成されている。なお変調素子２１は、液晶等で構成して
もよい。
同図に示すように位相変調子２は、光を位相変調する変
調素子２１の部分と、光を何ら位相変調しない透過部２
２の部分とをストライプ状に積層して構成されている。
なお変調素子２１は前記入側光路１からの光を透過して
位相変調し、透過部２２は反射型ホログラム３で偏向・
反射された光を前記出側光路４に向けて透過することが
できるような位置関係となるように形成されている。ま
たこの実施例においては、変調素子２１は電気光学結晶
ＬｉＮｂＯ3で構成され、また透過部２２はＳｉＯ2で構
成されている。なお変調素子２１は、液晶等で構成して
もよい。
【００１５】次に図１に示す反射型ホログラム３は、フ
ーリエ変換型，位相体積型等、位相情報に基づいて偏向
することができるホログラムであればどの種類のもので
も適用可能である。
ーリエ変換型，位相体積型等、位相情報に基づいて偏向
することができるホログラムであればどの種類のもので
も適用可能である。
【００１６】次にこの光空間スイッチ１０の動作を主と
して図１を用いて説明する。まず複数の入側光路１から
空間に射出された光は、位相変調子２を透過するが、こ
のとき該光は図２に示すように、位相変調子２の変調素
子２１の部分を透過するため、所望の位相情報の変更を
受ける。
して図１を用いて説明する。まず複数の入側光路１から
空間に射出された光は、位相変調子２を透過するが、こ
のとき該光は図２に示すように、位相変調子２の変調素
子２１の部分を透過するため、所望の位相情報の変更を
受ける。
【００１７】位相変調子２で位相情報を変更された光
は、反射型ホログラム３で回折され、反射方向を偏向さ
れて再び位相変調子２を透過する。このとき該光は図２
に示すように、位相変調子２の透過部２２の部分を透過
するため、何ら光学的影響を受けないまま、所望の出側
光路４へ入射することができる。このため光信号の劣化
を低く押さえることができ、本実施例のようにＬｉＮｂ
Ｏ3の位相変調子を使用した場合は、１．５ｄＢの性能
改善を実現できた。
は、反射型ホログラム３で回折され、反射方向を偏向さ
れて再び位相変調子２を透過する。このとき該光は図２
に示すように、位相変調子２の透過部２２の部分を透過
するため、何ら光学的影響を受けないまま、所望の出側
光路４へ入射することができる。このため光信号の劣化
を低く押さえることができ、本実施例のようにＬｉＮｂ
Ｏ3の位相変調子を使用した場合は、１．５ｄＢの性能
改善を実現できた。
【００１８】なおこの実施例においては位相変調子２の
変調素子２１の部分と透過部２２の部分をストライプ状
に構成したが、もちろん入側光路１と出側光路４の並び
方によってはストライプ状以外の構成、例えば市松状の
構成、を取れることは言うまでもない。
変調素子２１の部分と透過部２２の部分をストライプ状
に構成したが、もちろん入側光路１と出側光路４の並び
方によってはストライプ状以外の構成、例えば市松状の
構成、を取れることは言うまでもない。
【００１９】次に図３は本発明の第２実施例を示す要部
斜視図である（なお同図においては、位相変調子２′の
一部が切断されている）。同図に示すようにこの実施例
においては、位相変調子２′に穴を設け、該穴に出側光
路４のみを貫通せしめることとした。なおこの位相変調
子２′は、その全体が例えばＬｉＮｂＯ3で構成されて
いる。
斜視図である（なお同図においては、位相変調子２′の
一部が切断されている）。同図に示すようにこの実施例
においては、位相変調子２′に穴を設け、該穴に出側光
路４のみを貫通せしめることとした。なおこの位相変調
子２′は、その全体が例えばＬｉＮｂＯ3で構成されて
いる。
【００２０】このように構成すれば、入側光路１から射
出された光は、位相変調子２を透過する際に所望の位相
情報の変更を受け、ホログラム３（同図には示さず）で
回折され、反射方向を偏向され、位相変調子２に再び入
射することなく、所望の出側光路４に入射することとな
る。つまりこのように構成しても、ホログラム３で反射
された光に何ら光学的影響を与えないで、該光を所望の
出側光路４へ入射することができる。
出された光は、位相変調子２を透過する際に所望の位相
情報の変更を受け、ホログラム３（同図には示さず）で
回折され、反射方向を偏向され、位相変調子２に再び入
射することなく、所望の出側光路４に入射することとな
る。つまりこのように構成しても、ホログラム３で反射
された光に何ら光学的影響を与えないで、該光を所望の
出側光路４へ入射することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる光空間スイッチによれば、スイッチ全長を少なくと
も従来の１／２以下にすることが可能となる。また光信
号の劣化も位相変調される回数を１回のみとしたので最
低限に押さえることができる。従って、高効率のスイッ
チ系を構成することができる。
かる光空間スイッチによれば、スイッチ全長を少なくと
も従来の１／２以下にすることが可能となる。また光信
号の劣化も位相変調される回数を１回のみとしたので最
低限に押さえることができる。従って、高効率のスイッ
チ系を構成することができる。
【図１】本発明の第１実施例にかかる光空間スイッチ１
０を示す斜視図である。
０を示す斜視図である。
【図２】位相変調子２の拡大斜視図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す要部斜視図である。
【図４】従来例における問題点を説明するための概略構
成図である。
成図である。
【図５】従来例における問題点を説明するための概略構
成図である。
成図である。
１ 入側光路 ２，２′ 位相変調子 ３ 反射型ホログラム ４ 出側光路 １０ 光空間スイッチ ２１ 変調素子 ２２ 透過部
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の入側光路と複数の出側光路を光で
選択結合する光空間スイッチにおいて、 入側光路と出側光路はその端面が同一方向を向くように
配置されるとともに、光が透過する際に位相を変化させ
る空間光変調器と反射型ホログラムとを有し、 前記空間光変調器と反射型ホログラムは入側光路と出側
光路の概ね光軸上に配置され、且つ前記空間光変調器は
入側光路から出射された光が反射型ホログラムで反射さ
れ出側光路に至る光路中において一度のみ位相変調がさ
れるように構成されていることを特徴とする光空間スイ
ッチ。 - 【請求項２】 前記空間光変調器は、変調作用をする素
子部分と、変調作用をしない透過部分を所定の並びに配
列することで構成されていることを特徴とする請求項１
記載の光空間スイッチ。 - 【請求項３】 前記空間光変調器は前記出側光路を貫通
していることを特徴とする請求項１記載の光空間スイッ
チ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26813292A JPH0695173A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 光空間スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26813292A JPH0695173A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 光空間スイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0695173A true JPH0695173A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=17454337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26813292A Pending JPH0695173A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 光空間スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695173A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6810176B2 (en) | 2000-08-07 | 2004-10-26 | Rosemount Inc. | Integrated transparent substrate and diffractive optical element |
-
1992
- 1992-09-10 JP JP26813292A patent/JPH0695173A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6810176B2 (en) | 2000-08-07 | 2004-10-26 | Rosemount Inc. | Integrated transparent substrate and diffractive optical element |
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