JPH08234246A - 光学クロスバースイッチ組立体 - Google Patents
光学クロスバースイッチ組立体Info
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- JPH08234246A JPH08234246A JP7325938A JP32593895A JPH08234246A JP H08234246 A JPH08234246 A JP H08234246A JP 7325938 A JP7325938 A JP 7325938A JP 32593895 A JP32593895 A JP 32593895A JP H08234246 A JPH08234246 A JP H08234246A
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- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
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- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
- H04Q11/0005—Switch and router aspects
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】スイッチの機能性を損なうことなしに寸法を小
さくできる光学クロスバースイッチ組立体を提供するこ
と。 【解決手段】光学クロスバースイッチ組立体はレンズレ
ット（5a）のアレイである第１のレンズ装置（５）を備
え、このレンズレット（5a）のアレイは、レンズレット
（5a）の組合さった一つで各光学繊維からの光を別個に
受け、コリメートするようにして入力光学繊維のアレイ
（１）からの光を受けるように作動でき、第１のレンズ
装置のレンズレットのアレイ（５）からのコリメートし
た光はファンアウト格子素子（３）に通され、入力光学
繊維のアレイからの光を角度的に回析され折り重ねられ
る。
さくできる光学クロスバースイッチ組立体を提供するこ
と。 【解決手段】光学クロスバースイッチ組立体はレンズレ
ット（5a）のアレイである第１のレンズ装置（５）を備
え、このレンズレット（5a）のアレイは、レンズレット
（5a）の組合さった一つで各光学繊維からの光を別個に
受け、コリメートするようにして入力光学繊維のアレイ
（１）からの光を受けるように作動でき、第１のレンズ
装置のレンズレットのアレイ（５）からのコリメートし
た光はファンアウト格子素子（３）に通され、入力光学
繊維のアレイからの光を角度的に回析され折り重ねられ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力光学繊維のア
レイから出力光学繊維のアレイへ光像を伝送する光学ク
ロスバースイッチ組立体に関するものである。
レイから出力光学繊維のアレイへ光像を伝送する光学ク
ロスバースイッチ組立体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】入力光学繊維のアレイの像を出力光学繊
維のアレイへ伝送するのに空間的光変調器（SLM）とレ
ンズ系とを利用する光学クロスバースイッチ組立体は公
知である。
維のアレイへ伝送するのに空間的光変調器（SLM）とレ
ンズ系とを利用する光学クロスバースイッチ組立体は公
知である。
【０００３】
【発明が解決しようとすめる課題】そのような従来提案
された光学クロスバースイッチ組立体では、入力光学繊
維のスペースはそれら繊維の直径で制限され、入力光学
繊維のアレイにおける繊維のスペースを空間的光変調器
の画素ピッチに整合させる縮小段の確かな必要性がある
小さな画素スペースをもつ空間的光変調器を含む組立体
の場合のように組立体を小型化することは非常に困難に
なる。比較的敵対する環境において安定性及び厳しさを
改善するため組立からだを小形化することが望ましい。
従って、スイッチの機能性を損なうことなしに寸法を小
さくできる光学クロスバースイッチ組立体が必要とされ
る。
された光学クロスバースイッチ組立体では、入力光学繊
維のスペースはそれら繊維の直径で制限され、入力光学
繊維のアレイにおける繊維のスペースを空間的光変調器
の画素ピッチに整合させる縮小段の確かな必要性がある
小さな画素スペースをもつ空間的光変調器を含む組立体
の場合のように組立体を小型化することは非常に困難に
なる。比較的敵対する環境において安定性及び厳しさを
改善するため組立からだを小形化することが望ましい。
従って、スイッチの機能性を損なうことなしに寸法を小
さくできる光学クロスバースイッチ組立体が必要とされ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの特徴によ
れば、少なくとも三つのレンズ装置と、ファンアウト格
子素子と、空間的光変調器とを備えたスイッチ組立体部
分を介して入力光学繊維のアレイから出力光学繊維のア
レイへ光像を伝送する光学クロスバースイッチ組立体に
おいて、第１のレンズ装置がレンズレットのアレイであ
り、このレンズレットのアレイが、レンズレットの組合
さった一つで各光学繊維からの光を別個に受け、コリメ
ートするようにして入力光学繊維のアレイからの光を受
けるように作動でき、第１のレンズ装置のレンズレット
のアレイからのコリメートした光がファンアウト格子素
子に通され、入力光学繊維のアレイからの光を角度的に
回析され折り重ねるようにした光学クロスバースイッチ
組立体が提供される。
れば、少なくとも三つのレンズ装置と、ファンアウト格
子素子と、空間的光変調器とを備えたスイッチ組立体部
分を介して入力光学繊維のアレイから出力光学繊維のア
レイへ光像を伝送する光学クロスバースイッチ組立体に
おいて、第１のレンズ装置がレンズレットのアレイであ
り、このレンズレットのアレイが、レンズレットの組合
さった一つで各光学繊維からの光を別個に受け、コリメ
ートするようにして入力光学繊維のアレイからの光を受
けるように作動でき、第１のレンズ装置のレンズレット
のアレイからのコリメートした光がファンアウト格子素
子に通され、入力光学繊維のアレイからの光を角度的に
回析され折り重ねるようにした光学クロスバースイッチ
組立体が提供される。
【０００５】
【発明の実施の形態】好ましくは、第２のレンズ装置
は、ファンアウト格子素子からの回析された光を受けそ
してこの回析された光を複数の焦点のアレイに結合する
ように配置され、また第３のレンズ装置は、第２のレン
ズ装置からの光を受けそして各焦点からの光をコリメー
トして空間的光変調器を介してからの出力光学繊維のア
レイへ伝送するように配置される。
は、ファンアウト格子素子からの回析された光を受けそ
してこの回析された光を複数の焦点のアレイに結合する
ように配置され、また第３のレンズ装置は、第２のレン
ズ装置からの光を受けそして各焦点からの光をコリメー
トして空間的光変調器を介してからの出力光学繊維のア
レイへ伝送するように配置される。
【０００６】好都合には、空間的光変調器は液晶層を備
え、また組立体は空間的光変調器の液晶層の最適入力軸
線と実質的に整列した偏光素子を含み、この偏光素子は
第３のレンズ装置と空間的光変調器との間に配置され
る。
え、また組立体は空間的光変調器の液晶層の最適入力軸
線と実質的に整列した偏光素子を含み、この偏光素子は
第３のレンズ装置と空間的光変調器との間に配置され
る。
【０００７】有利には、空間的光変調器は分析用偏光素
子を備えた透過型空間的光変調器であり、また組立体は
存在時に出力光学繊維のアレイに指向した空間的光変調
器の側に配置した第４のレンズ装置を含み、この第４の
レンズ装置は、各々空間的光変調器から受けた光を出力
光学繊維のアレイの個々の繊維に個々に収束させるよう
に作動できるレンズレットのアレイの形態であり、また
分析用偏光素子は空間的光変調器と第４のレンズ装置と
の間に配置される。
子を備えた透過型空間的光変調器であり、また組立体は
存在時に出力光学繊維のアレイに指向した空間的光変調
器の側に配置した第４のレンズ装置を含み、この第４の
レンズ装置は、各々空間的光変調器から受けた光を出力
光学繊維のアレイの個々の繊維に個々に収束させるよう
に作動できるレンズレットのアレイの形態であり、また
分析用偏光素子は空間的光変調器と第４のレンズ装置と
の間に配置される。
【０００８】好ましくは、空間的光変調器は、受けた光
を偏光に切り換えそしてこの偏光に切り換えた光を反射
するように作動できる反射型空間的光変調器であり、第
３のレンズ装置は受けた光をコリメートして空間的光変
調器へまた空間的光変調器から伝送するように作動でき
るレンズレットのアレイであり、また組立体は空間的光
変調器へ光を伝送し、空間的光変調器から反射してきた
偏光に切り換えた光を受け、そして受けた偏光に切り換
えた光を光の伝送方向に対してほぼ90°の角度で分割す
るように作動できる偏光ビームスプリッタを備えてい
る。
を偏光に切り換えそしてこの偏光に切り換えた光を反射
するように作動できる反射型空間的光変調器であり、第
３のレンズ装置は受けた光をコリメートして空間的光変
調器へまた空間的光変調器から伝送するように作動でき
るレンズレットのアレイであり、また組立体は空間的光
変調器へ光を伝送し、空間的光変調器から反射してきた
偏光に切り換えた光を受け、そして受けた偏光に切り換
えた光を光の伝送方向に対してほぼ90°の角度で分割す
るように作動できる偏光ビームスプリッタを備えてい
る。
【０００９】都合よくは、偏光ビームスプリッタはファ
ンアウト格子素子と第２のレンズ装置との間に配置さ
れ、また組立体は、偏光ビームスプリッタの出力側に、
偏光ビームスプリッタから分割した偏光に切り換えた光
を受けそしてその光を出力光学繊維のアレイの個々の繊
維上に再収束させるリレーレンズ装置を備えている。
ンアウト格子素子と第２のレンズ装置との間に配置さ
れ、また組立体は、偏光ビームスプリッタの出力側に、
偏光ビームスプリッタから分割した偏光に切り換えた光
を受けそしてその光を出力光学繊維のアレイの個々の繊
維上に再収束させるリレーレンズ装置を備えている。
【００１０】有利には、偏光ビームスプリッタは、第２
のレンズ装置から受けた光ビームの焦点が偏光ビームス
プリッタの範囲内にくるように第２のレンズ装置と第３
のレンズ装置との間に配置され、また組立体は、偏光ビ
ームスプリッタの出力側に、偏光ビームスプリッタから
分割した偏光に切り換えた光ビームを受けそしてそれら
の光ビームを出力光学繊維のアレイの個々の繊維上に収
束させるレンズレットのアレイの形態のリレーレンズ装
置を備えている。
のレンズ装置から受けた光ビームの焦点が偏光ビームス
プリッタの範囲内にくるように第２のレンズ装置と第３
のレンズ装置との間に配置され、また組立体は、偏光ビ
ームスプリッタの出力側に、偏光ビームスプリッタから
分割した偏光に切り換えた光ビームを受けそしてそれら
の光ビームを出力光学繊維のアレイの個々の繊維上に収
束させるレンズレットのアレイの形態のリレーレンズ装
置を備えている。
【００１１】好ましくは、偏光ビームスプリッタは、第
２のレンズ装置から受けた光の焦点が第２のレンズ装置
と偏光ビームスプリッタとの間にくるように第２のレン
ズ装置と第３のレンズ装置との間に配置され、分割した
偏光に切り換えた光ビームの各々は偏光ビームスプリッ
タの出力側で偏光ビームスプリッタの外側に焦点を形成
し、それにより出力光学繊維のアレイがそれぞれの焦点
にそれぞれの繊維を備えることができる。
２のレンズ装置から受けた光の焦点が第２のレンズ装置
と偏光ビームスプリッタとの間にくるように第２のレン
ズ装置と第３のレンズ装置との間に配置され、分割した
偏光に切り換えた光ビームの各々は偏光ビームスプリッ
タの出力側で偏光ビームスプリッタの外側に焦点を形成
し、それにより出力光学繊維のアレイがそれぞれの焦点
にそれぞれの繊維を備えることができる。
【００１２】好ましくは、第２のレンズ装置は五つの素
子を備え、第３のレンズ装置は偏光ビームスプリッタと
空間的光変調器との間に位置決めされたホログラフ素子
である。
子を備え、第３のレンズ装置は偏光ビームスプリッタと
空間的光変調器との間に位置決めされたホログラフ素子
である。
【００１３】有利には、第２のレンズ装置はGRINレンズ
である。
である。
【００１４】好ましくは、偏光ビームスプリッタは第３
のレンズ装置と空間的光変調器との間に配置され、また
組立体は偏光ビームスプリッタと空間的光変調器との間
に、偏光ビームスプリッタから受けた平行な光ビームを
再び像にして空間的光変調器へまた空間的光変調器から
伝送するように作動できる一対の離間したレンズ装置を
備えている。
のレンズ装置と空間的光変調器との間に配置され、また
組立体は偏光ビームスプリッタと空間的光変調器との間
に、偏光ビームスプリッタから受けた平行な光ビームを
再び像にして空間的光変調器へまた空間的光変調器から
伝送するように作動できる一対の離間したレンズ装置を
備えている。
【００１５】
【実施例】本発明をより良く理解しかつ本発明がどのよ
うに実施され得るかを示すため、以下例として添附図面
を参照して説明する。本発明による光学クロスバースイ
ッチ組立体は、入力光学繊維のアレイ１から出力光学繊
維のアレイ２へ光像を伝送するようにされている。この
組立体は、少なくとも三つのレンズ装置と、ファンアウ
ト格子素子３と、空間的光変調器４とを備えている。第
１のレンズ装置は、特に図１及び図２の実施例に示すよ
うに、レンズレット5aのアレイであり、このレンズレッ
ト5aのアレイは、レンズレット5aの組合さった一つで各
光学繊維1aからの光を別個に受け、コリメートするよう
にして入力光学繊維のアレイ１からの光を受けるように
作動でき、レンズレットのアレイ５からのコリメートし
た光はファンアウト格子素子３に通され、入力光学繊維
1aからの光を角度的に回析され折り重ねる。添附図面の
図１において、レンズアレイ５の焦点距離はｆ１で示さ
れている。
うに実施され得るかを示すため、以下例として添附図面
を参照して説明する。本発明による光学クロスバースイ
ッチ組立体は、入力光学繊維のアレイ１から出力光学繊
維のアレイ２へ光像を伝送するようにされている。この
組立体は、少なくとも三つのレンズ装置と、ファンアウ
ト格子素子３と、空間的光変調器４とを備えている。第
１のレンズ装置は、特に図１及び図２の実施例に示すよ
うに、レンズレット5aのアレイであり、このレンズレッ
ト5aのアレイは、レンズレット5aの組合さった一つで各
光学繊維1aからの光を別個に受け、コリメートするよう
にして入力光学繊維のアレイ１からの光を受けるように
作動でき、レンズレットのアレイ５からのコリメートし
た光はファンアウト格子素子３に通され、入力光学繊維
1aからの光を角度的に回析され折り重ねる。添附図面の
図１において、レンズアレイ５の焦点距離はｆ１で示さ
れている。
【００１６】本発明による図１の実施例では、第２のレ
ンズ装置６は焦点距離ｆ２の普通のレンズであり、この
レンズはファンアウト格子素子３からの回析された光を
受けそしてこの回析された光を複数の焦点のアレイに結
合するように配置されており、複数の焦点の各々は全て
の入力源によって与えられている。組立体はまた、第３
のレンズ装置７を有し、この第３のレンズ装置７は、第
２のレンズ装置６からの光を受けそして各焦点からの光
をコリメートして空間的光変調器４を介して出力光学繊
維のアレイ２へ伝送するように配置されたレンズレット
7aのアレイである。第３のレンズ装置７は焦点距離ｆ３
をもち、入力アレイ繊維1aは、各源からの光が互いに分
離され、そして混合されずに空間的光変調器４を通過で
きるように十分に離間されている。空間的光変調器４は
液晶層（図示してない）を備え、また組立体は第３のレ
ンズ装置７と空間的光変調器４との間に配置された偏光
素子８を備えている。偏光素子８は、偏光保持入力繊維
1aが用いられる場合に用いられ得る。この偏光素子８
は、空間的光変調器４の液晶層の最適入力軸線と実質的
に整列されている。
ンズ装置６は焦点距離ｆ２の普通のレンズであり、この
レンズはファンアウト格子素子３からの回析された光を
受けそしてこの回析された光を複数の焦点のアレイに結
合するように配置されており、複数の焦点の各々は全て
の入力源によって与えられている。組立体はまた、第３
のレンズ装置７を有し、この第３のレンズ装置７は、第
２のレンズ装置６からの光を受けそして各焦点からの光
をコリメートして空間的光変調器４を介して出力光学繊
維のアレイ２へ伝送するように配置されたレンズレット
7aのアレイである。第３のレンズ装置７は焦点距離ｆ３
をもち、入力アレイ繊維1aは、各源からの光が互いに分
離され、そして混合されずに空間的光変調器４を通過で
きるように十分に離間されている。空間的光変調器４は
液晶層（図示してない）を備え、また組立体は第３のレ
ンズ装置７と空間的光変調器４との間に配置された偏光
素子８を備えている。偏光素子８は、偏光保持入力繊維
1aが用いられる場合に用いられ得る。この偏光素子８
は、空間的光変調器４の液晶層の最適入力軸線と実質的
に整列されている。
【００１７】図１の実施例において、空間的光変調器４
は透過型空間的光変調器であり、別の偏光素子8aは空間
的光変調器４と第４のレンズ装置９との間に配置されて
いる。別の偏光素子8aは分析用偏光素子であり、この素
子を介して空間的光変調器４が光を切り替えた時に伝送
光はこの分析用偏光素子を通過する。第４のレンズ装置
９は、各々焦点距離ｆ４をもつレンズレット9aのアレイ
の形態である。レンズレット9aは出力光学繊維2aのアレ
イ２上に光を収束させる。第４のレンズ装置９は空間的
光変調器４と出力光学繊維のアレイ２との間に配置され
ている。の個々の繊維に個々に収束させるように作動で
きるレンズレットのアレイの形態であり、また分析用偏
光素子は空間的光変調器と第４のレンズ装置との間に配
置される。空間的光変調器４が透過型空間的光変調器で
ある図１の実施例では、スイッチングを行う偏光素子を
用いることが必要であり、偏光素子8aは空間的光変調器
４でスイッチングされない光を阻止する。従ってこの実
施例においては、光は、空間的光変調器４によって回転
された偏光をもつ分析用偏光素子8aによって阻止された
り伝送されたりし得る。空間的光変調器４が回転した時
のみ、光の偏光が空間的光変調器４の特定の画素に当た
り、それにより光は分析用偏光素子8aを通過する。
は透過型空間的光変調器であり、別の偏光素子8aは空間
的光変調器４と第４のレンズ装置９との間に配置されて
いる。別の偏光素子8aは分析用偏光素子であり、この素
子を介して空間的光変調器４が光を切り替えた時に伝送
光はこの分析用偏光素子を通過する。第４のレンズ装置
９は、各々焦点距離ｆ４をもつレンズレット9aのアレイ
の形態である。レンズレット9aは出力光学繊維2aのアレ
イ２上に光を収束させる。第４のレンズ装置９は空間的
光変調器４と出力光学繊維のアレイ２との間に配置され
ている。の個々の繊維に個々に収束させるように作動で
きるレンズレットのアレイの形態であり、また分析用偏
光素子は空間的光変調器と第４のレンズ装置との間に配
置される。空間的光変調器４が透過型空間的光変調器で
ある図１の実施例では、スイッチングを行う偏光素子を
用いることが必要であり、偏光素子8aは空間的光変調器
４でスイッチングされない光を阻止する。従ってこの実
施例においては、光は、空間的光変調器４によって回転
された偏光をもつ分析用偏光素子8aによって阻止された
り伝送されたりし得る。空間的光変調器４が回転した時
のみ、光の偏光が空間的光変調器４の特定の画素に当た
り、それにより光は分析用偏光素子8aを通過する。
【００１８】代りに、図２〜図７の実施例に示すよう
に、反射型空間的光変調器4aを利用することができる。
これらの実施例では、図１の実施例の透過型空間的光変
調器４における偏光素子８に代わって、偏光ビームスプ
リッタ10が用いられる。図２の実施例においては、光は
偏光ビームスプリッタ10、第２のレンズ装置６及び第３
のレンズ装置７を介して空間的光変調器4aへ伝送され、
空間的光変調器4aにおいて偏光に切り替えられ、反射さ
れ、レンズ装置７、６を通り、偏光ビームスプリッタ10
で分割され、こうして分割された偏光に切り換えた光は
偏光ビームスプリッタ10において光の伝送方向に対して
ほぼ90°の角度に旋回される。分割された光はリレーレ
ンズ11を通過し、このリレーレンズ11は光ビームを出力
光学繊維のアレイ２の上に再収束させるように機能す
る。この構成は必然的に、空間的光変調器4aからの反射
光が必ずレンズ装置７、６、11を通らなければならない
ことを意味しており、これらのレンズ装置の光学的設計
が重要となる。
に、反射型空間的光変調器4aを利用することができる。
これらの実施例では、図１の実施例の透過型空間的光変
調器４における偏光素子８に代わって、偏光ビームスプ
リッタ10が用いられる。図２の実施例においては、光は
偏光ビームスプリッタ10、第２のレンズ装置６及び第３
のレンズ装置７を介して空間的光変調器4aへ伝送され、
空間的光変調器4aにおいて偏光に切り替えられ、反射さ
れ、レンズ装置７、６を通り、偏光ビームスプリッタ10
で分割され、こうして分割された偏光に切り換えた光は
偏光ビームスプリッタ10において光の伝送方向に対して
ほぼ90°の角度に旋回される。分割された光はリレーレ
ンズ11を通過し、このリレーレンズ11は光ビームを出力
光学繊維のアレイ２の上に再収束させるように機能す
る。この構成は必然的に、空間的光変調器4aからの反射
光が必ずレンズ装置７、６、11を通らなければならない
ことを意味しており、これらのレンズ装置の光学的設計
が重要となる。
【００１９】図３の実施例では、この問題を避けるた
め、空間的光変調器4aからの反射光に対して二つだけの
レンズ装置が利用され、すなわち第３のレンズ装置はレ
ンズレット7aのアレイであり、リレーレンズ11もこの実
施例ではレンズレット11aのアレイである。図３から分
かるようにこの実施例では、偏光ビームスプリッタ10
は、第２のレンズ装置６と第３のレンズ装置７との間に
配置され、第２のレンズ装置６から受けた光ビームの焦
点が偏光ビームスプリッタ10の範囲内にくるようにされ
ている。第３のレンズ装置７はそれのレンズレット7aに
よって光ビームを空間的光変調器4aに達する前にコリメ
ートしている。光ビームは空間的光変調器4aによって反
射され、そしてそれらの偏光が切り換えられると、偏光
ビームスプリッタ10によって反射され、こうして反射さ
れた光ビームはリレーレンズ11及びレンズレット11aで
集束され、それにより出力光学繊維のアレイ２の個々の
繊維2a上に収束される。従って、空間的光変調器4aが回
転する場合のみ、光の偏光が空間的光変調器4aの特定画
素に当たり、それにより光は偏光ビームスプリッタ10に
よって反射される。
め、空間的光変調器4aからの反射光に対して二つだけの
レンズ装置が利用され、すなわち第３のレンズ装置はレ
ンズレット7aのアレイであり、リレーレンズ11もこの実
施例ではレンズレット11aのアレイである。図３から分
かるようにこの実施例では、偏光ビームスプリッタ10
は、第２のレンズ装置６と第３のレンズ装置７との間に
配置され、第２のレンズ装置６から受けた光ビームの焦
点が偏光ビームスプリッタ10の範囲内にくるようにされ
ている。第３のレンズ装置７はそれのレンズレット7aに
よって光ビームを空間的光変調器4aに達する前にコリメ
ートしている。光ビームは空間的光変調器4aによって反
射され、そしてそれらの偏光が切り換えられると、偏光
ビームスプリッタ10によって反射され、こうして反射さ
れた光ビームはリレーレンズ11及びレンズレット11aで
集束され、それにより出力光学繊維のアレイ２の個々の
繊維2a上に収束される。従って、空間的光変調器4aが回
転する場合のみ、光の偏光が空間的光変調器4aの特定画
素に当たり、それにより光は偏光ビームスプリッタ10に
よって反射される。
【００２０】図４の実施例においては、偏光ビームスプ
リッタ10は第２のレンズ装置６と第３のレンズ装置７と
の間に配置され、第２のレンズ装置６から受けた光ビー
ムの焦点が偏光ビームスプリッタ10の前方にくるように
されている。この実施例では空間的光変調器4aから後方
へ反射されそして偏光ビームスプリッタ10で分割された
偏光に切り換えた光は偏光ビームスプリッタ10の外側で
収束するようにされ、それで出力光学繊維のアレイ２の
個々の繊維2aは直接焦点に配置することができるように
なる。図４の実施例は図３の実施例の場合より構成が簡
単ではあるが、図３の場合のように空間的光変調器4aに
おける多くの画素に適用することはできず、実際に図３
の実施例の場合の半分程度の画素に適用し得るだけであ
る。
リッタ10は第２のレンズ装置６と第３のレンズ装置７と
の間に配置され、第２のレンズ装置６から受けた光ビー
ムの焦点が偏光ビームスプリッタ10の前方にくるように
されている。この実施例では空間的光変調器4aから後方
へ反射されそして偏光ビームスプリッタ10で分割された
偏光に切り換えた光は偏光ビームスプリッタ10の外側で
収束するようにされ、それで出力光学繊維のアレイ２の
個々の繊維2aは直接焦点に配置することができるように
なる。図４の実施例は図３の実施例の場合より構成が簡
単ではあるが、図３の場合のように空間的光変調器4aに
おける多くの画素に適用することはできず、実際に図３
の実施例の場合の半分程度の画素に適用し得るだけであ
る。
【００２１】図５に示す本発明の実施例においては、第
２のレンズ装置６は五つの素子から成り、第３のレンズ
装置７は偏光ビームスプリッタ10と空間的光変調器4aと
の間に位置決めされたホログラフ素子である。この実施
例では、入力繊維1aからの光は第１のレンズ装置５のレ
ンズレット5aを通り、そこでコリメートされ、そしてア
パーチャ止面におけるファンアウト格子素子３へ伝送さ
れる。第３のレンズ装置７を構成しているホログラフ素
子は有利には偏光ビームスプリッタ10の後面に取り付け
られる。空間的光変調器4aから後方へ反射された光は第
３のレンズ装置７を後ろ向きに通過し、偏光ビームスプ
リッタ10によって90°の角度で反射され、そしてレンズ
レットのアレイであるリレーレンズ11によって集束さ
れ、収束点を形成し、この収束点に出力繊維2aが配置さ
れ得る。図５の実施例による光学クロスバースイッチ組
立体は64×64のスイッチを提供できる。
２のレンズ装置６は五つの素子から成り、第３のレンズ
装置７は偏光ビームスプリッタ10と空間的光変調器4aと
の間に位置決めされたホログラフ素子である。この実施
例では、入力繊維1aからの光は第１のレンズ装置５のレ
ンズレット5aを通り、そこでコリメートされ、そしてア
パーチャ止面におけるファンアウト格子素子３へ伝送さ
れる。第３のレンズ装置７を構成しているホログラフ素
子は有利には偏光ビームスプリッタ10の後面に取り付け
られる。空間的光変調器4aから後方へ反射された光は第
３のレンズ装置７を後ろ向きに通過し、偏光ビームスプ
リッタ10によって90°の角度で反射され、そしてレンズ
レットのアレイであるリレーレンズ11によって集束さ
れ、収束点を形成し、この収束点に出力繊維2aが配置さ
れ得る。図５の実施例による光学クロスバースイッチ組
立体は64×64のスイッチを提供できる。
【００２２】図６の実施例では全長６mmの小さな寸法の
16×16の光学クロスバースイッチ組立体を提供すること
ができる。この実施例においては、第２のレンズ装置６
はGRINレンズである。GRINレンズ６からの焦点は偏光ビ
ームスプリッタ10の前方に位置し、それにより出力繊維
2aは、マイクロレンズの付加的アレイを必要とせずに偏
光ビームスプリッタ10の直後に配置することができるよ
うになる。入力繊維のアレイ１はシリカ基板上に装着さ
れ、また基板の他方の表面上にはコリメートレンズレッ
ト5aのアレイが装着される。ファンアウト格子素子３は
シリカの別の部材中にエッチングにより設けられ、そし
てコリメートレンズレット5aとGRINレンズ６との両方に
接合される。偏光ビームスプリッタ10は直接GRINレンズ
６に接合され、また第３のレンズ装置７は偏光ビームス
プリッタ10と空間的光変調器4aとの間に配置される。空
間的光変調器4aによって反射されそして偏光ビームスプ
リッタ10によって分割された光は偏光ビームスプリッタ
10の出力面に収束され、出力繊維のアレイ２はこの出力
面に直接接合される。この実施例により全長６mm、直径
１mmの組立体を作ることができる。
16×16の光学クロスバースイッチ組立体を提供すること
ができる。この実施例においては、第２のレンズ装置６
はGRINレンズである。GRINレンズ６からの焦点は偏光ビ
ームスプリッタ10の前方に位置し、それにより出力繊維
2aは、マイクロレンズの付加的アレイを必要とせずに偏
光ビームスプリッタ10の直後に配置することができるよ
うになる。入力繊維のアレイ１はシリカ基板上に装着さ
れ、また基板の他方の表面上にはコリメートレンズレッ
ト5aのアレイが装着される。ファンアウト格子素子３は
シリカの別の部材中にエッチングにより設けられ、そし
てコリメートレンズレット5aとGRINレンズ６との両方に
接合される。偏光ビームスプリッタ10は直接GRINレンズ
６に接合され、また第３のレンズ装置７は偏光ビームス
プリッタ10と空間的光変調器4aとの間に配置される。空
間的光変調器4aによって反射されそして偏光ビームスプ
リッタ10によって分割された光は偏光ビームスプリッタ
10の出力面に収束され、出力繊維のアレイ２はこの出力
面に直接接合される。この実施例により全長６mm、直径
１mmの組立体を作ることができる。
【００２３】図７の実施例では、偏光ビームスプリッタ
10は第３のレンズ装置７と反射型空間的光変調器4aとの
間に配置されている。この実施例では平行なビームレッ
トを再像化するため別のレンズ装置12が必要であり、そ
れによりそれらのビームレットは空間的光変調器4aを通
過することができるようになる。
10は第３のレンズ装置７と反射型空間的光変調器4aとの
間に配置されている。この実施例では平行なビームレッ
トを再像化するため別のレンズ装置12が必要であり、そ
れによりそれらのビームレットは空間的光変調器4aを通
過することができるようになる。
【００２４】本発明の全ての実施例においては、レンズ
レットアレイは回析または屈折素子またはホログラフレ
ンズによるような任意適当な仕方で構成され得る。さら
に、空間的光変調器は液晶または偏光素子を使用する必
要はない。入力繊維1aから出力繊維2aへのある一定の光
学通路を止めるため任意適当な空間的光変調器を使用す
ることができる。
レットアレイは回析または屈折素子またはホログラフレ
ンズによるような任意適当な仕方で構成され得る。さら
に、空間的光変調器は液晶または偏光素子を使用する必
要はない。入力繊維1aから出力繊維2aへのある一定の光
学通路を止めるため任意適当な空間的光変調器を使用す
ることができる。
【図１】 本発明の第１の実施例による光学クロスバー
スイッチ組立体を示す概略図。
スイッチ組立体を示す概略図。
【図２】 本発明の第２の実施例による光学クロスバー
スイッチ組立体を示す概略図。
スイッチ組立体を示す概略図。
【図３】 本発明の第３の実施例による光学クロスバー
スイッチ組立体の一部を示す概略図。
スイッチ組立体の一部を示す概略図。
【図４】 本発明の第４の実施例による光学クロスバー
スイッチ組立体の一部を示す概略図。
スイッチ組立体の一部を示す概略図。
【図５】 本発明の第５の実施例による光学クロスバー
スイッチ組立体を示す概略図。
スイッチ組立体を示す概略図。
【図６】 本発明の第６の実施例による光学クロスバー
スイッチ組立体を示す概略図。
スイッチ組立体を示す概略図。
【図７】 本発明の第７の実施例による光学クロスバー
スイッチ組立体の一部を示す概略図。
スイッチ組立体の一部を示す概略図。
１：入力光学繊維のアレイ ２：出力光学繊維のアレイ ３：ファンアウト格子素子 ４：空間的光変調器 ５：第１のレンズ装置 ６：第２のレンズ装置 ７：第３のレンズ装置 ８：偏光素子 ９：第４のレンズ装置 10：偏光ビームスプリッタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステージ，クリストフアー イギリス国 ブリストル ビイエス12 ７ キユダブリユ．フイルトン，ピーオー ボ ツクス ５，サワービイ リサーチ セン ター，ブリテツシユ エアロスペース パ ブリツク リミテツド カンパニー内 (72)発明者 ホワイト，ヘンリー ジエイ イギリス国 ブリストル ビイエス12 ７ キユダブリユ．フイルトン，ピーオー ボ ツクス ５，サワービイ リサーチ セン ター，ブリテツシユ エアロスペース パ ブリツク リミテツド カンパニー内
Claims (11)
- 【請求項１】 少なくとも三つのレンズ装置と、ファン
アウト格子素子と、空間的光変調器とを備えたスイッチ
組立体部分を介して入力光学繊維のアレイから出力光学
繊維のアレイへ光像を伝送する光学クロスバースイッチ
組立体において、第１のレンズ装置がレンズレットのア
レイであり、このレンズレットのアレイが、レンズレッ
トの組合さった一つで各光学繊維からの光を別個に受
け、コリメートするようにして入力光学繊維のアレイか
らの光を受けるように作動でき、第１のレンズ装置のレ
ンズレットのアレイからのコリメートした光がファンア
ウト格子素子に通され、入力光学繊維のアレイからの光
を角度的に回析され折り重ねることを特徴とする光学ク
ロスバースイッチ組立体。 - 【請求項２】 第２のレンズ装置が、ファンアウト格子
素子からの回析された光を受けそしてこの回析された光
を複数の焦点のアレイに結合するように配置され、また
第３のレンズ装置が、第２のレンズ装置からの光を受け
そして各焦点からの光をコリメートして空間的光変調器
を介してからの出力光学繊維のアレイへ伝送するように
配置したレンズレットのアレイである請求項１に記載の
光学クロスバースイッチ組立体。 - 【請求項３】 空間的光変調器が液晶層を備えかつ空間
的光変調器の液晶層の最適入力軸線と実質的に整列した
偏光素子を含み、この偏光素子が第３のレンズ装置と空
間的光変調器との間に配置されている請求項２に記載の
光学クロスバースイッチ組立体。 - 【請求項４】 空間的光変調器が分析用偏光素子を備え
た透過型空間的光変調器であり、また存在時に出力光学
繊維のアレイに指向した空間的光変調器の側に第４のレ
ンズ装置が配置され、この第４のレンズ装置が、各々空
間的光変調器から受けた光を出力光学繊維のアレイの個
々の繊維に個々に収束させるように作動できるレンズレ
ットのアレイの形態であり、また分析用偏光素子が空間
的光変調器と第４のレンズ装置との間に配置されている
請求項３に記載の光学クロスバースイッチ組立体。 - 【請求項５】 空間的光変調器が、受けた光を偏光に切
り換えそしてこの偏光に切り換えた光を反射するように
作動できる反射型空間的光変調器であり、第３のレンズ
装置が受けた光をコリメートして空間的光変調器へまた
空間的光変調器から伝送するように作動できるレンズレ
ットのアレイであり、また空間的光変調器へ光を伝送
し、空間的光変調器から反射してきた偏光に切り換えた
光を受け、そして受けた偏光に切り換えた光を光の伝送
方向に対してほぼ90°の角度で分割するように作動でき
る偏光ビームスプリッタが設けられる請求項１に記載の
光学クロスバースイッチ組立体。 - 【請求項６】 偏光ビームスプリッタがファンアウト格
子素子と第２のレンズ装置との間に配置され、偏光ビー
ムスプリッタの出力側に、偏光ビームスプリッタから分
割した偏光に切り換えた光を受けそしてその光を出力光
学繊維のアレイの個々の繊維上に再収束させるリレーレ
ンズ装置が配置される請求項５に記載の光学クロスバー
スイッチ組立体。 - 【請求項７】 第２のレンズ装置から受けた光ビームの
焦点が偏光ビームスプリッタの範囲内にくるように第２
のレンズ装置と第３のレンズ装置との間に偏光ビームス
プリッタを配置し、また偏光ビームスプリッタの出力側
に、偏光ビームスプリッタから分割した偏光に切り換え
た光ビームを受けそしてそれらの光ビームを出力光学繊
維のアレイの個々の繊維上に収束させるレンズレットの
アレイの形態のリレーレンズ装置が配置される請求項５
に記載の光学クロスバースイッチ組立体。 - 【請求項８】 第２のレンズ装置から受けた光の焦点が
第２のレンズ装置と偏光ビームスプリッタとの間にくる
ように第２のレンズ装置と第３のレンズ装置との間に偏
光ビームスプリッタを配置し、分割した偏光に切り換え
た光ビームの各々が偏光ビームスプリッタの出力側で偏
光ビームスプリッタの外側に焦点を形成し、それにより
出力光学繊維のアレイがそれぞれの焦点にそれぞれの繊
維を備えることができる請求項５に記載の光学クロスバ
ースイッチ組立体。 - 【請求項９】 第２のレンズ装置が五つの素子を備え、
第３のレンズ装置が偏光ビームスプリッタと空間的光変
調器との間に位置決めされたホログラフ素子である請求
項７に記載の光学クロスバースイッチ組立体。 - 【請求項１０】 第２のレンズ装置がGRINレンズである
請求項７に記載の光学クロスバースイッチ組立体。 - 【請求項１１】 偏光ビームスプリッタが第３のレンズ
装置と空間的光変調器との間に配置され、偏光ビームス
プリッタと空間的光変調器との間に、偏光ビームスプリ
ッタから受けた平行な光ビームを再び像にして空間的光
変調器へまた空間的光変調器から伝送するように作動で
きる一対の離間したレンズ装置が配置される請求項７に
記載の光学クロスバースイッチ組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9426377A GB2296098B (en) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | Optical cross bar switch assembly |
| GB9426377:9 | 1994-12-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08234246A true JPH08234246A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=10766695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7325938A Pending JPH08234246A (ja) | 1994-12-15 | 1995-12-14 | 光学クロスバースイッチ組立体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5793520A (ja) |
| EP (1) | EP0717571A3 (ja) |
| JP (1) | JPH08234246A (ja) |
| GB (1) | GB2296098B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003511720A (ja) * | 1999-10-04 | 2003-03-25 | トーマス・スワン・アンド・カンパニー・リミテツド | 強誘電体液晶ｓｌｍを有する光スイッチ |
| US6810176B2 (en) | 2000-08-07 | 2004-10-26 | Rosemount Inc. | Integrated transparent substrate and diffractive optical element |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5798580A (en) * | 1996-10-09 | 1998-08-25 | Morozov; Valentin | Contention free global interconnection |
| US6339506B1 (en) | 1998-11-06 | 2002-01-15 | Oni Systems Corp. | Microlens array with spatially varying optical property |
| US6339503B1 (en) * | 1998-11-06 | 2002-01-15 | Oni Systems Corp. | Optical interconnect using microlens/minilens relay |
| US6570681B1 (en) * | 2000-08-25 | 2003-05-27 | Actuality Systems, Inc. | System and method for dynamic optical switching using a diffractive optical element |
| WO2002043432A1 (en) | 2000-11-27 | 2002-05-30 | Sarandon (2003) Ltd. | Self aligning opto-mechanical crossbar switch |
| GB0126822D0 (en) | 2001-11-07 | 2002-01-02 | King S College London | Optical crossbar switch |
| JP4757244B2 (ja) * | 2006-08-23 | 2011-08-24 | 富士通株式会社 | 光ゲートアレイ装置及び光ゲートアレイモジュール |
| WO2019232302A1 (en) * | 2018-06-01 | 2019-12-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Optoelectronic memristor devices |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8701996D0 (en) * | 1987-01-29 | 1987-03-04 | British Telecomm | Optical space switch |
| US4856863A (en) * | 1988-06-22 | 1989-08-15 | Texas Instruments Incorporated | Optical fiber interconnection network including spatial light modulator |
| US5037173A (en) * | 1989-11-22 | 1991-08-06 | Texas Instruments Incorporated | Optical interconnection network |
| GB2243967B (en) * | 1990-05-12 | 1994-04-06 | Stc Plc | Optical crossbar switch |
| US5521748A (en) * | 1994-06-16 | 1996-05-28 | Eastman Kodak Company | Light modulator with a laser or laser array for exposing image data |
-
1994
- 1994-12-15 GB GB9426377A patent/GB2296098B/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-12-14 EP EP95309107A patent/EP0717571A3/en not_active Withdrawn
- 1995-12-14 US US08/572,669 patent/US5793520A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-14 JP JP7325938A patent/JPH08234246A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003511720A (ja) * | 1999-10-04 | 2003-03-25 | トーマス・スワン・アンド・カンパニー・リミテツド | 強誘電体液晶ｓｌｍを有する光スイッチ |
| JP4994554B2 (ja) * | 1999-10-04 | 2012-08-08 | トーマス・スワン・アンド・カンパニー・リミテツド | 強誘電体液晶ｓｌｍを有する光スイッチ |
| US6810176B2 (en) | 2000-08-07 | 2004-10-26 | Rosemount Inc. | Integrated transparent substrate and diffractive optical element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0717571A2 (en) | 1996-06-19 |
| EP0717571A3 (en) | 1999-11-24 |
| GB9426377D0 (en) | 1995-03-01 |
| GB2296098A (en) | 1996-06-19 |
| GB2296098B (en) | 1998-02-11 |
| US5793520A (en) | 1998-08-11 |
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