JPH08286220A - Light control method and light controller - Google Patents

Light control method and light controller

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JPH08286220A
JPH08286220A JP2641996A JP2641996A JPH08286220A JP H08286220 A JPH08286220 A JP H08286220A JP 2641996 A JP2641996 A JP 2641996A JP 2641996 A JP2641996 A JP 2641996A JP H08286220 A JPH08286220 A JP H08286220A
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light
control
optical
optical element
signal light
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JP2641996A
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Toshiki Kasai
利記 河西
Masakatsu Kai
正勝 甲斐
Ichiro Ueno
一郎 上野
Norio Tanaka
教雄 田中
Shigeru Takarada
茂 宝田
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Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

PURPOSE: To provide a light control method which draws the light response of a sufficient size and velocity out of a light responsive optical element with the lowest possible light power and a light controller. CONSTITUTION: The control light is emitted from a light source l and the signal light from a light source 2. The control light and signal light are converged by a condenser lens 7 and are cast to the optical element 8. Only the signal light is detected by a photodetector 22 through a photodetecting lens 9 and a waveguide selective transmittable filter 20. The transmittance of the signal light is reversibly increased and decreased by the on and off of the control light, by which the intensity modulation of the signal light is embodied. The interaction effect of the excitation species in the light responsive compsn, the control light and the photon of the signal light is greatly improved by converging the control light and the signal light and propagating the light on the same optical path. The drawing of the light response of the sufficient magnitude and velocity out of the light responsive optical element with the light power sufficiently lower than heretofore is made possible.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光通信、光
情報処理などの光エレクトロニクスおよびフォトニクス
の分野において有用な、光応答性組成物から成る光学素
子を用いる光制御方法および光制御装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light control method and a light control device using an optical element made of a photoresponsive composition, which is useful in the fields of optical electronics and photonics such as optical communication and optical information processing. Is.

【0002】[0002]

【従来の技術】超高速情報伝達・処理を目的として、光
の多重性、高密度性に着目した光エレクトロニクスおよ
びフォトニクスの分野において、光学材料または光学組
成物を加工して作成した光学素子に光を照射することで
引き起こされる透過率や屈折率の変化を利用して、電子
回路技術を用いずに、光の強度(振幅)または周波数
(波長)を変調しようとする光・光制御方法の研究開発
が盛んに進められている。また、光の特徴を活かして、
並列光論理演算や画像処理を行おうとする場合、光ビー
ムの断面に光強度分布変化など、何等かの変調を行うた
めの「空間光変調器」が極めて重要であり、ここへも光
・光制御方法の適用が期待される。
2. Description of the Related Art In the field of optoelectronics and photonics, which pays attention to the multiplicity and high density of light, for the purpose of ultra-high-speed information transmission / processing, optical elements are made by processing optical materials or compositions. Of light / light control method that attempts to modulate the intensity (amplitude) or frequency (wavelength) of light without using electronic circuit technology by utilizing changes in transmittance and refractive index caused by irradiating light Development is actively progressing. Also, taking advantage of the characteristics of light,
When performing parallel optical logic operations or image processing, a "spatial light modulator" for performing some kind of modulation, such as changing the light intensity distribution on the cross section of the light beam, is extremely important. Application of control method is expected.

【0003】光・光制御方法への応用が期待される現象
としては可飽和吸収、非線形屈折、フォトリフラクティ
ブ効果などの非線形光学効果、およびフォトクロミック
現象が広く注目を集めている。
As the phenomena expected to be applied to the light / light control method, saturable absorption, nonlinear refraction, nonlinear optical effects such as photorefractive effect, and photochromic phenomenon have been widely noticed.

【0004】一方、第一の波長帯域の光で励起された分
子が、分子構造の変化を伴わずに、第一の波長帯域とは
異なる第二の波長帯域において新たに光吸収を起こす現
象も知られており、これを「励起状態吸収」または「誘
導吸収」、あるいは「過渡吸収」と呼ぶことができる。
On the other hand, there is also a phenomenon in which a molecule excited by light in the first wavelength band newly absorbs light in a second wavelength band different from the first wavelength band without changing the molecular structure. It is known and can be referred to as "excited state absorption" or "stimulated absorption" or "transient absorption".

【0005】励起状態吸収の応用を試みた例としては、
例えば、特開昭53−137884号公報にはポルフィ
リン系化合物と電子受容体を含んだ溶液または固体に対
して波長の異なる少なくとも二種類の光線を照射し、こ
の照射により一方の波長の光線が有する情報を他方の光
線の波長に移すような光変換方法が開示されている。ま
た、特開昭55−100503号公報および特開昭55
−108603号公報にはポルフィリン誘導体などの有
機化合物の基底状態と励起状態の間の分光スペクトルの
差を利用し、励起光の時間的な変化に対応して伝搬光を
選択するような機能性の液体コア型光ファイバーが開示
されている。また、特開昭63−89805号公報には
光によって励起された三重項状態から更に上位の三重項
状態への遷移に対応する吸収を有するポルフィリン誘導
体などの有機化合物をコア中に含有しているプラスチッ
ク光ファイバーが開示されている。また、特開昭63−
236013号公報にはクリプトシアニンなどのシアニ
ン色素の結晶に第一の波長の光を照射して分子を光励起
した後、第一の波長とは異なる第二の波長の光を前記分
子に照射し、第一の波長の光による光励起状態によって
第二の波長の光の透過または反射をスイッチングするよ
うな光機能素子が開示されている。また、特開昭64−
73326号公報にはポルフィリン誘導体などの光誘起
電子移動物質をマトリックス材料中に分散した光変調媒
体に第一および第二の波長の光を照射して、分子の励起
状態と基底状態の間の吸収スペクトルの差を利用して光
変調するような光信号変調媒体が開示されている。
Examples of attempts to apply excited state absorption include:
For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 53-137884, a solution or solid containing a porphyrin compound and an electron acceptor is irradiated with at least two kinds of light rays having different wavelengths, and this irradiation has a light ray having one wavelength. A light conversion method is disclosed in which information is transferred to the wavelength of the other light beam. Further, JP-A-55-100503 and JP-A-55 / 55
In Japanese Patent Laid-Open No. 108603, the difference in the spectrum between the ground state and the excited state of an organic compound such as a porphyrin derivative is used, and the function of selecting the propagating light according to the temporal change of the exciting light is disclosed. A liquid core type optical fiber is disclosed. Further, in JP-A-63-89805, an organic compound such as a porphyrin derivative having absorption corresponding to a transition from a triplet state excited by light to a higher triplet state is contained in the core. Plastic optical fibers are disclosed. In addition, JP-A-63-
In JP 236013, crystals of a cyanine dye such as cryptocyanine are irradiated with light having a first wavelength to photoexcite the molecule, and then light having a second wavelength different from the first wavelength is irradiated to the molecule, An optical functional element that switches transmission or reflection of light of a second wavelength depending on a photoexcitation state of light of a first wavelength is disclosed. In addition, JP-A-64-
Japanese Patent No. 73326 discloses that a photomodulation medium in which a photoinduced electron transfer substance such as a porphyrin derivative is dispersed in a matrix material is irradiated with light having first and second wavelengths to absorb light between an excited state and a ground state of a molecule. An optical signal modulation medium is disclosed in which optical modulation is performed by utilizing a difference in spectrum.

【0006】これら従来技術で用いられている光学装置
の構成としては、特開昭55−100503号公報、特
開昭55−108603号公報、および特開昭63−8
9805号公報には伝搬光の伝播する光ファイバーを励
起光の光源(例えばフラッシュランプ)の周囲に巻きつ
けるような装置構成が開示されており、特開昭53−1
37884号公報および特開昭64−73326号公報
には光応答性光学素子内部の信号光に相当する光の伝播
している部分全体に信号光の光路とは別の方向から制御
光に相当する光を収束させることなくむしろ投射レンズ
などの手段によって拡散させて照射するような装置構成
が開示されている。
The structures of the optical devices used in these prior arts are as follows: JP-A-55-100503, JP-A-55-108603, and JP-A-63-8.
Japanese Patent Laid-Open No. 9805 discloses a device configuration in which an optical fiber through which propagating light propagates is wound around a light source (for example, a flash lamp) for exciting light.
In Japanese Patent No. 37884 and Japanese Patent Laid-Open No. 64-73326, control light comes from a direction different from the optical path of the signal light in the entire portion where the light corresponding to the signal light inside the photoresponsive optical element propagates. There is disclosed a device configuration in which light is not converged but rather diffused and irradiated by means such as a projection lens.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来技術においては、実用に足りる大きさの透過
率変化または屈折率変化を引き起こすためには非常に高
密度の光パワーを必要としたり、光照射に対する応答が
遅かったりするため、実用に至るものは未だ得られてい
ないのが現状である。
However, in the above-mentioned conventional techniques, a very high density optical power is required to cause a practically sufficient change in transmittance or change in refractive index. Since the response to light irradiation is slow, it is the current situation that practical use has not been obtained yet.

【0008】本発明は、上記従来技術の有する課題を解
消し、できる限り低い光パワーで充分な大きさおよび速
度の光応答を光応答性の光学素子から引出すような光制
御方法および光制御装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and an optical control method and an optical control device for extracting an optical response of a sufficient size and speed from an optically responsive optical element with an optical power as low as possible. The purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】[本発明に係る光制御方
法]上記目的を達成するために、本願の請求項1記載の
発明に係る光制御方法は、光応答性組成物から成る光学
素子に制御光を照射し、制御光とは異なる波長帯域にあ
る信号光の透過率および/または屈折率を可逆的に変化
させることにより前記光学素子を透過する前記信号光の
強度変調および/または光束密度変調を行う光制御方法
であって、前記制御光および前記信号光を各々収束させ
て前記光学素子へ照射し、かつ、前記制御光および前記
信号光のそれぞれの焦点の近傍の光子密度が最も高い領
域が前記光学素子中において互いに重なり合うように前
記制御光および前記信号光の光路をそれぞれ配置するこ
とを特徴とする。
[Optical Control Method According to the Present Invention] In order to achieve the above-mentioned object, the optical control method according to the present invention of claim 1 is an optical element comprising a photoresponsive composition. Intensity of the signal light transmitted through the optical element and / or light flux by irradiating control light to the optical element and reversibly changing the transmittance and / or the refractive index of the signal light in a wavelength band different from that of the control light. An optical control method for performing density modulation, wherein the control light and the signal light are respectively converged and applied to the optical element, and the photon density in the vicinity of respective focal points of the control light and the signal light is the highest. The optical paths of the control light and the signal light are arranged so that high regions overlap each other in the optical element.

【0010】また、本願の請求項2記載の発明に係る光
制御方法は、請求項1記載の光制御方法において、前記
制御光および前記信号光を前記光学素子中において実質
的に同一光路で伝播させることを特徴とする。
The light control method according to a second aspect of the present invention is the light control method according to the first aspect, wherein the control light and the signal light are propagated through the optical element in substantially the same optical path. It is characterized by

【0011】請求項3記載の発明に係る光制御方法は、
請求項1または2記載の光制御方法において、前記制御
光および前記信号光のそれぞれの焦点位置と前記光学素
子との位置関係を変化させ、および/または前記光学素
子を透過した前記信号光の光束を受光する範囲を変化さ
せることにより、前記制御光の照射によって、前記光学
素子を透過した前記信号光強度が減少する方向の光応答
と前記信号光の光束密度が増減する光応答との、両方、
またはどちらか一方を選択して取り出すことを特徴とす
る。
An optical control method according to a third aspect of the invention is
The light control method according to claim 1 or 2, wherein a positional relationship between respective focal positions of the control light and the signal light and the optical element is changed, and / or a light flux of the signal light transmitted through the optical element. By changing the range of receiving light, by irradiation of the control light, both the optical response in the direction in which the intensity of the signal light transmitted through the optical element decreases and the optical response in which the luminous flux density of the signal light increases or decreases, ,
Alternatively, one of them is selected and taken out.

【0012】請求項4に係る光制御方法は、請求項1か
ら3いずれか記載の光制御方法において、前記光学素子
として、色素を含有した光応答性組成物から成るものを
用いることを特徴とする。
A light control method according to a fourth aspect is the light control method according to any one of the first to third aspects, wherein the optical element comprises a photoresponsive composition containing a dye. To do.

【0013】請求項5に係る光制御方法は、請求項1か
ら4いずれか記載の光制御方法において、前記光学素子
として、前記制御光の透過率が多くとも90%以下で、
かつ、前記制御光を照射しない状態での前記信号光の透
過率が少なくとも10%以上となるように調整されたも
のを用い、前記制御光の照射によって、前記光学素子を
透過した前記信号光の透過率が減少する方向の光応答を
取り出すことを特徴とする。
A light control method according to a fifth aspect is the light control method according to any one of the first to fourth aspects, wherein the optical element has a transmittance of the control light of 90% or less at most.
Moreover, the transmittance of the signal light in a state where the control light is not irradiated is adjusted to be at least 10% or more, and the signal light transmitted through the optical element is irradiated by the control light. It is characterized by taking out the optical response in the direction of decreasing the transmittance.

【0014】[本発明に係る光制御装置]上記目的を達
成するために、本願の請求項6記載の発明に係る光制御
装置は、光応答性組成物から成る光学素子に制御光を照
射し、制御光とは異なる波長帯域にある信号光の透過率
および/または屈折率を可逆的に増減させることにより
前記光学素子を透過する前記信号光の強度変調および/
または光束密度変調を行う光制御方法に用いられる光制
御装置であって、前記制御光および前記信号光をそれぞ
れ収束させる収束手段を有し、収束された前記制御光お
よび前記信号光のそれぞれの焦点の近傍の光子密度が最
も高い領域が互いに重なり合うよう前記制御光および前
記信号光の光路配置がなされ、かつ、前記光学素子は、
収束された前記制御光および前記信号光のそれぞれの焦
点の近傍の光子密度が最も高い領域が互いに重なり合っ
た位置に配置されていることを特徴とする。
[Light Control Device According to the Present Invention] In order to achieve the above object, a light control device according to a sixth aspect of the present invention irradiates an optical element made of a photoresponsive composition with control light. , Intensity modulation of the signal light transmitted through the optical element by reversibly increasing or decreasing the transmittance and / or the refractive index of the signal light in a wavelength band different from that of the control light, and / or
Alternatively, a light control device used in a light control method for performing light flux density modulation, comprising converging means for converging the control light and the signal light, respectively, and converging the control light and the signal light respectively. The optical paths of the control light and the signal light are arranged so that the regions having the highest photon density in the vicinity of are overlapped with each other, and the optical element is
The regions having the highest photon densities in the vicinity of the respective focal points of the converged control light and the signal light are arranged at positions overlapping with each other.

【0015】また、請求項7記載の発明に係る光制御装
置は、請求項6記載の光制御装置において、更に、前記
制御光および前記信号光が前記光学素子中において実質
的に同一光路で伝播するような光路配置を有することを
特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the light control device according to the sixth aspect, further comprising the control light and the signal light propagating in substantially the same optical path in the optical element. It is characterized by having such an optical path arrangement.

【0016】請求項8記載の発明に係る光制御装置は、
請求項6記載の光制御装置において、更に、前記制御光
および前記信号光のそれぞれの焦点位置と前記光学素子
との位置関係を変化させる移動手段と、前記光学素子を
透過した前記信号光の光束を受光する範囲を変化させて
受光する受光範囲調節手段と、を有し、前記移動手段お
よび/または前記受光範囲調節手段を用いることによっ
て、前記制御光および前記信号光のそれぞれの焦点位置
と前記光学素子との位置関係を変化させ、および/また
は、前記光学素子を透過した前記信号光の光束を受光す
る範囲を変化させることにより、前記制御光の照射によ
って前記光学素子を透過した前記信号光強度が減少する
方向の光応答と前記信号光の光束密度が増減する光応答
との、両方、またはどちらか一方を選択して取り出すこ
とを特徴とする。
An optical control device according to an eighth aspect of the invention is
7. The light control device according to claim 6, further comprising moving means for changing a positional relationship between respective focal positions of the control light and the signal light and the optical element, and a light flux of the signal light transmitted through the optical element. Light receiving range adjusting means for changing the light receiving range to receive light, and by using the moving means and / or the light receiving range adjusting means, respective focus positions of the control light and the signal light and the The signal light transmitted through the optical element by the irradiation of the control light is changed by changing the positional relationship with the optical element and / or by changing the range of receiving the light flux of the signal light transmitted through the optical element. It is characterized in that both or one of the optical response in the direction in which the intensity decreases and the optical response in which the luminous flux density of the signal light increases or decreases is selected and extracted.

【0017】請求項9に係る光制御装置は、請求項6か
ら8いずれか記載の光制御装置において、前記光学素子
は、色素を含有した光応答性組成物から成ることを特徴
とする。
A light control device according to a ninth aspect is the light control device according to any of the sixth to eighth features, wherein the optical element is made of a photoresponsive composition containing a dye.

【0018】請求項10に係る光制御装置は、請求項6
から9いずれか記載の光制御装置において、前記光学素
子は、制御光の透過率が多くとも90%以下で、かつ、
制御光を照射しない状態での信号光の透過率が少なくと
も10%以上となるように調整され、制御光の照射によ
って、信号光の透過率が減少する方向の光応答を取り出
すことを特徴とする。
A light control device according to a tenth aspect of the present invention is the sixth aspect.
9. In the light control device according to any one of items 9 to 9, the optical element has a transmittance of control light of 90% or less at most, and
It is characterized in that the transmittance of the signal light in the state where the control light is not irradiated is adjusted to be at least 10% or more, and the optical response in the direction of decreasing the transmittance of the signal light is extracted by the irradiation of the control light. .

【0019】請求項11に係る光制御装置は、請求項6
から10いずれか記載の光制御装置において、前記光学
素子を透過してきた信号光と制御光の混合光を、信号光
と制御光とに分離する手段を有することを特徴とする。
An optical control device according to an eleventh aspect is the sixth aspect.
10. The optical control device according to any one of 1 to 10, further comprising means for separating the mixed light of the signal light and the control light transmitted through the optical element into the signal light and the control light.

【0020】[光応答性組成物]ここで、本発明におけ
る制御光を照射したとき、制御光とは異なる波長帯域に
ある信号光の透過率および/または屈折率を可逆的に可
変させるような光学素子に用いられる光応答性組成物と
しては、公知の種々のものを使用することができる。
[Photoresponsive composition] Here, when the control light in the present invention is irradiated, it is possible to reversibly change the transmittance and / or the refractive index of signal light in a wavelength band different from that of the control light. As the photoresponsive composition used for the optical element, various known compounds can be used.

【0021】その例を具体的に挙げるならば、例えば、
GaAs、GaAsP、GaAlAs、InP、InS
b、InAs、PbTe、InGaAsP、ZnSeな
どの化合物半導体の単結晶、前記化合物半導体の微粒子
をマトリックス材料中へ分散したもの、異種金属イオン
をドープした金属ハロゲン化物(例えば臭化カリウム、
塩化ナトリウムなど)の単結晶、前記金属ハロゲン化物
(例えば臭化銅、塩化銅、塩化コバルトなど)の微粒子
をマトリックス材料中へ分散したもの、銅などの異種金
属イオンをドープしたCdS、CdSe、CdSeS、
CdSeTeなどのカドミウムカルコゲナイドの単結
晶、前記カドミウムカルコゲナイドの微粒子をマトリッ
クス材料中へ分散したもの、シリコン、ゲルマニウム、
セレン、テルルなどの半導体単結晶薄膜、多結晶薄膜、
ないし多孔質薄膜、シリコン、ゲルマニウム、セレン、
テルルなどの半導体微粒子をマトリックス材料中へ分散
したもの、白金、金、パラジウムなどの貴金属微粒子を
マトリックス材料中へ分散したもの、ルビー、アレキサ
ンドライト、ガーネット、Nd:YAG、サファイア、
Ti:サファイア、Nd:YLFなど、金属イオンをド
ープした宝石に相当する単結晶(いわゆるレーザー結
晶)、金属イオン(例えば鉄イオン)をドープしたニオ
ブ酸リチウム(LiNbO3 )、LiB3 5 、LiT
aO3 、KTiOPO4 、KH2 PO4 、KNbO3
BaB2 2 などの強誘電性結晶、金属イオン(例えば
ネオジウムイオン、エルビウムイオンなど)をドープし
た石英ガラス、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラスその他
のガラスなどのほか、マトリックス材料中に色素を溶解
または分散したものを好適に使用することができる。
To give a specific example, for example,
GaAs, GaAsP, GaAlAs, InP, InS
b, InAs, PbTe, InGaAsP, ZnSe, and other compound semiconductor single crystals, fine particles of the compound semiconductor dispersed in a matrix material, metal halides doped with different metal ions (eg, potassium bromide,
A single crystal of sodium chloride), fine particles of the above metal halide (for example, copper bromide, copper chloride, cobalt chloride) dispersed in a matrix material, CdS, CdSe, CdSeS doped with a different metal ion such as copper ,
Single crystal of cadmium chalcogenide such as CdSeTe, dispersion of fine particles of the cadmium chalcogenide in a matrix material, silicon, germanium,
Semiconductor single crystal thin films such as selenium and tellurium, polycrystalline thin films,
Or porous thin film, silicon, germanium, selenium,
Semiconductor particles such as tellurium dispersed in a matrix material, precious metal particles such as platinum, gold and palladium dispersed in a matrix material, ruby, alexandrite, garnet, Nd: YAG, sapphire,
Ti: sapphire, Nd: YLF, and other single crystals corresponding to gems doped with metal ions (so-called laser crystals), lithium niobate (LiNbO 3 ) doped with metal ions (for example, iron ions), LiB 3 O 5 , LiT.
aO 3 , KTiOPO 4 , KH 2 PO 4 , KNbO 3 ,
In addition to ferroelectric crystals such as BaB 2 O 2 , quartz glass doped with metal ions (for example, neodymium ion, erbium ion, etc.), soda glass, borosilicate glass and other glasses, a dye is dissolved or dispersed in a matrix material. What was done can be used conveniently.

【0022】これらの中でも、マトリックス材料中に色
素を溶解または分散したものは、マトリックス材料およ
び色素の選択範囲が広く、かつ光学素子への加工も容易
であるため、本発明で特に好適に用いることができる。
Among these, the one prepared by dissolving or dispersing the dye in the matrix material has a wide selection range of the matrix material and the dye and can be easily processed into an optical element, and therefore, it is particularly preferably used in the present invention. You can

【0023】本発明で用いることのできる色素の具体例
としては、例えば、ローダミンB、ローダミン6G、エ
オシン、フロキシンBなどのキサンテン系色素、アクリ
ジンオレンジ、アクリジンレッドなどのアクリジン系色
素、エチルレッド、メチルレッドなどのアゾ色素、ポル
フィリン系色素、フタロシアニン系色素、3、3’−ジ
エチルチアカルボシアニンヨージド、3、3’−ジエチ
ルオキサジカルボシアニンヨージドなどのシアニン色素
などを好適に使用することができる。
Specific examples of dyes that can be used in the present invention include xanthene dyes such as rhodamine B, rhodamine 6G, eosin and phloxine B, acridine dyes such as acridine orange and acridine red, ethyl red and methyl. Azo dyes such as red, porphyrin dyes, phthalocyanine dyes, cyanine dyes such as 3,3′-diethylthiacarbocyanine iodide, 3,3′-diethyloxadicarbocyanine iodide, and the like are preferably used. it can.

【0024】本発明では、これらの色素を単独で、また
は、2種類以上を混合して使用することができる。
In the present invention, these dyes can be used alone or in admixture of two or more.

【0025】本発明で用いることのできるマトリックス
材料は、(1)本発明の光制御方式で用いられる光の波
長領域で透過率が高いこと、(2)本発明で用いられる
色素または種々の微粒子を安定性良く溶解または分散で
きること、(3)光学素子としての形態を安定性良く保
つことができること、という条件を満足するものであれ
ば任意のものを使用することができる。
The matrix material that can be used in the present invention includes (1) a high transmittance in the wavelength region of light used in the light control system of the present invention, (2) a dye or various fine particles used in the present invention. Any material can be used as long as it satisfies the conditions that it can be dissolved or dispersed with good stability, and (3) the form as an optical element can be maintained with good stability.

【0026】無機系のマトリックス材料としては、例え
ば金属ハロゲン化物の単結晶、金属酸化物の単結晶、金
属カルコゲナイドの単結晶、石英ガラス、ソーダガラ
ス、ホウケイ酸ガラスなどの他、いわゆるゾルゲル法で
作成される低融点ガラス材料などを使用することができ
る。
Examples of inorganic matrix materials include metal halide single crystals, metal oxide single crystals, metal chalcogenide single crystals, quartz glass, soda glass, borosilicate glass, and so-called sol-gel method. It is possible to use a low melting point glass material or the like.

【0027】また、有機系のマトリックス材料として
は、例えば種々の有機高分子材料を使用することができ
る。有機高分子材料の具体例としては、ポリスチレン、
ポリ(α−メチルスチレン)、ポリインデン、ポリ(4
−メチル−1−ペンテン)、ポリビニルピリジン、ポリ
ビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニル
ブチラール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、
ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルメチ
ルエーテル、ポリビニルエチルエーテル、ポリビニルベ
ンジルエーテル、ポリビニルメチルケトン、ポリ(N−
ビニルカルバゾール)、ポリ(N−ビニルピロリド
ン)、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、
ポリアクリル酸、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリ
ル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル
酸ブチル、ポリメタクリル酸ベンジル、ポリメタクリル
酸シクロヘキシル、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル
酸アミド、ポリメタクリロニトリル、ポリアセトアルデ
ヒド、ポリクロラール、ポリエチレンオキシド、ポリプ
ロピレンオキシド、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
ブチレンテレフタレート、ポリカーボネイト類(ビスフ
ェノール類+炭酸)、ポリ(ジエチレングリコール・ビ
スアリルカーボネイト)類、6−ナイロン、6、6−ナ
イロン、12−ナイロン、6、12−ナイロン、ポリア
スパラギン酸エチル、ポリグルタミン酸エチル、ポリリ
ジン、ポリプロリン、ポリ(γ−ベンジル−L−グルタ
メート)、メチルセルロース、エチルセルロース、ベン
ジルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロ
キシプロピルセルロース、アセチルセルロース、セルロ
ーストリアセテート、セルローストリブチレート、アル
キド樹脂 (無水フタル酸+グリセリン)、脂肪酸変性
アルキド樹脂(脂肪酸+無水フタル酸+グリセリン)、
不飽和ポリエステル樹脂(無水マレイン酸+無水フタル
酸+プロピレングリコール)、エポキシ樹脂(ビスフェ
ノール類+エピクロルヒドリン)、ポリウレタン樹脂、
フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹
脂、トルエン樹脂、グアナミン樹脂などの樹脂、ポリ
(フェニルメチルシラン)などの有機ポリシラン、有機
ポリゲルマン、およびこれらの共重合・共重縮合体が挙
げられる。また、二硫化炭素、四フッ化炭素、エチルベ
ンゼン、パーフルオロベンゼン、パーフルオロシクロヘ
キサン、トリメチルクロロシランなどの、通常では重合
性のない化合物をプラズマ重合して得た高分子化合物も
使用することができる。
As the organic matrix material, for example, various organic polymer materials can be used. Specific examples of the organic polymer material include polystyrene,
Poly (α-methylstyrene), polyindene, poly (4
-Methyl-1-pentene), polyvinyl pyridine, polyvinyl formal, polyvinyl acetal, polyvinyl butyral, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol,
Polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl methyl ether, polyvinyl ethyl ether, polyvinyl benzyl ether, polyvinyl methyl ketone, poly (N-
Vinylcarbazole), poly (N-vinylpyrrolidone), polymethyl acrylate, polyethyl acrylate,
Polyacrylic acid, polyacrylonitrile, polymethylmethacrylate, polyethylmethacrylate, polybutylmethacrylate, benzyl polymethacrylate, cyclohexylmethacrylate, polymethacrylic acid, polymethacrylic acid amide, polymethacrylonitrile, polyacetaldehyde, poly Chloral, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycarbonates (bisphenols + carbonic acid), poly (diethylene glycol / bisallyl carbonate), 6-nylon, 6,6-nylon, 12-nylon, 6, 12-nylon, ethyl polyaspartate, ethyl polyglutamate, polylysine, polyproline, poly (γ-benzyl-L-glutamate), methyl Cellulose, ethyl cellulose, benzyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, acetyl cellulose, cellulose triacetate, cellulose tributylate, alkyd resin (phthalic anhydride + glycerine), fatty acid-modified alkyd resin (fatty acid + phthalic anhydride + glycerin),
Unsaturated polyester resin (maleic anhydride + phthalic anhydride + propylene glycol), epoxy resin (bisphenols + epichlorohydrin), polyurethane resin,
Examples thereof include resins such as phenol resins, urea resins, melamine resins, xylene resins, toluene resins, and guanamine resins, organic polysilanes such as poly (phenylmethylsilane), organic polygermanes, and copolymerization / copolycondensates thereof. Further, a polymer compound obtained by plasma polymerization of a compound which is normally not polymerizable, such as carbon disulfide, carbon tetrafluoride, ethylbenzene, perfluorobenzene, perfluorocyclohexane and trimethylchlorosilane can also be used.

【0028】また、これらの有機高分子化合物に有機色
素や光非線形効果を示す有機低分子化合物の残基をモノ
マー単位の側鎖として、あるいは架橋基として、共重合
モノマー単位として、または、重合開始末端として結合
させたものをマトリックス材料として使用することもで
きる。
Further, the residue of an organic dye or an organic low molecular weight compound exhibiting an optical non-linear effect to these organic polymer compounds is used as a side chain of a monomer unit, as a cross-linking group, as a copolymerization monomer unit, or polymerization initiation. It is also possible to use the one bonded at the end as the matrix material.

【0029】一方、これらのマトリックス材料中へ色素
を溶解または分散させるには公知の方法を用いることが
できる。例えば、色素とマトリックス材料を共通の溶媒
中へ溶解して混合した後、溶媒を蒸発させて除去する方
法、ゾルゲル法で製造する無機系マトリックス材料の原
料溶液へ色素を溶解または分散させてからマトリックス
材料を形成する方法、有機高分子系マトリックス材料の
モノマー中へ、必要に応じて溶媒を用いて、色素を溶解
または分散させてから該モノマーを重合ないし重縮合さ
せてマトリックス材料を形成する方法、色素と有機高分
子系マトリックス材料を共通の溶媒中に溶解した溶液
を、色素および熱可塑性の有機高分子系マトリックス材
料の両方が不溶の溶剤中へ滴下し、生じた沈殿を濾別し
乾燥してから加熱・溶融加工する方法などを好適に用い
ることができる。色素とマトリックス材料の組合せおよ
び加工方法を工夫することで、色素分子を凝集させ、
「H会合体」や「J会合体」などと呼ばれる特殊な会合
体を形成させることができることが知られているが、マ
トリックス材料中の色素分子をこのような凝集状態もし
くは会合状態を形成する条件で使用しても良い。
On the other hand, a known method can be used to dissolve or disperse the dye in these matrix materials. For example, a method in which a dye and a matrix material are dissolved and mixed in a common solvent, and then the solvent is evaporated to be removed, or the dye is dissolved or dispersed in a raw material solution of an inorganic matrix material produced by a sol-gel method, and then the matrix is prepared. A method of forming a material, a method of forming a matrix material by polymerizing or polycondensing the dye after dissolving or dispersing the dye in a monomer of the organic polymer matrix material, if necessary, using a solvent, A solution prepared by dissolving the dye and the organic polymer matrix material in a common solvent is dropped into a solvent in which both the dye and the thermoplastic organic polymer matrix material are insoluble, and the resulting precipitate is filtered off and dried. It is possible to preferably use a method of heating / melt processing after that. By combining the dye and the matrix material and devising the processing method, the dye molecules are aggregated,
It is known that special aggregates called “H aggregates” and “J aggregates” can be formed, but the conditions under which the dye molecules in the matrix material form such an aggregated state or an associated state. May be used in.

【0030】また、これらのマトリックッス材料中へ前
記の種々の微粒子を分散させるには公知の方法を用いる
ことができる。例えば、前記微粒子をマトリックス材料
の溶液、または、マトリックス材料の前駆体の溶液に分
散した後、溶媒を除去する方法、有機高分子系マトリッ
クス材料のモノマー中へ、必要に応じて溶媒を用いて、
前記微粒子を分散させてから該モノマーを重合ないし重
縮合させてマトリックス材料を形成する方法、微粒子の
前駆体として、例えば過塩素酸カドミウムや塩化金など
の金属塩を有機高分子系マトリックス材料中に溶解また
は分散した後、硫化水素ガスで処理して硫化カドミウム
の微粒子を、または、熱処理することで金の微粒子を、
それぞれマトリックス材料中に析出させる方法、化学的
気相成長法、スパッタリング法などを好適に用いること
ができる。
Further, a known method can be used to disperse the various fine particles described above in these matrix materials. For example, a method of removing the solvent after dispersing the fine particles in a solution of a matrix material, or a solution of a precursor of a matrix material, into a monomer of an organic polymer matrix material, if necessary, using a solvent,
A method of forming a matrix material by dispersing the fine particles and then polymerizing or polycondensing the monomer, as a precursor of the fine particles, for example, a metal salt such as cadmium perchlorate or gold chloride in an organic polymer matrix material. After dissolution or dispersion, it is treated with hydrogen sulfide gas to give fine particles of cadmium sulfide, or by heat treatment to give fine particles of gold,
A method of precipitating each in a matrix material, a chemical vapor deposition method, a sputtering method or the like can be suitably used.

【0031】なお、本発明で用いられる光応答性組成物
は、その機能に支障をきたさない範囲において、加工性
を向上させたり、光学素子としての安定性・耐久性を向
上させるため、副成分として公知の酸化防止剤、紫外線
吸収剤、一重項酸素クエンチャ−、分散助剤などを含有
しても良い。
The photoresponsive composition used in the present invention is a sub-component in order to improve workability and stability and durability as an optical element within a range not impairing its function. A known antioxidant, an ultraviolet absorber, a singlet oxygen quencher, a dispersion aid and the like may be contained.

【0032】[光応答性組成物、信号光の波長帯域、お
よび制御光の波長帯域の組合せ]本発明の光制御方法で
利用される光応答性組成物、信号光の波長帯域、および
制御光の波長帯域は、これらの組合わせとして、使用目
的に応じて適切な組合わせを選定し用いることができ
る。
[Combination of Photoresponsive Composition, Signal Light Wavelength Band, and Control Light Wavelength Band] The photoresponsive composition, the signal light wavelength band, and the control light used in the light control method of the present invention. The wavelength band of can be selected and used as an appropriate combination according to the purpose of use.

【0033】具体的な設定手順としては、例えば、ま
ず、使用目的に応じて信号光の波長ないし波長帯域を決
定し、これを制御するのに最適な光応答性組成物と制御
光の波長の組合わせを選定すれば良い。または、使用目
的に応じて信号光と制御光の波長の組合わせを決定して
から、この組合わせに適した光応答性組成物を選定すれ
ば良い。
As a concrete setting procedure, for example, first, the wavelength or wavelength band of the signal light is determined according to the purpose of use, and the optimum photoresponsive composition and the wavelength of the control light for controlling this are determined. The combination should be selected. Alternatively, the combination of the wavelengths of the signal light and the control light may be determined according to the purpose of use, and then the photoresponsive composition suitable for this combination may be selected.

【0034】本発明で用いられる光応答性組成物の組
成、および前記光応答性組成物から成る光学素子中を伝
播する信号光および制御光の光路長については、これら
の組合わせとして、光学素子を透過する制御光および信
号光の透過率を基準にして設定することができる。例え
ば、まず、光応答性組成物の組成の内、少なくとも制御
光あるいは信号光を吸収する成分の濃度を決定し、次い
で、光学素子を透過する制御光および信号光の透過率が
特定の値になるよう光学素子中を伝播する信号光および
制御光の光路長を設定することができる。または、ま
ず、例えば装置設計上の必要に応じて、光路長を特定の
値に設定した後、光学素子を透過する制御光および信号
光の透過率が特定の値になるよう光応答性組成物の組成
を調整することができる。
The composition of the photoresponsive composition used in the present invention, and the optical path lengths of the signal light and the control light propagating through the optical element comprising the photoresponsive composition are described as a combination of these. Can be set based on the transmittances of the control light and the signal light that pass through. For example, first, in the composition of the photoresponsive composition, the concentration of at least the component that absorbs the control light or the signal light is determined, and then the transmittance of the control light and the signal light that pass through the optical element is set to a specific value. The optical path lengths of the signal light and the control light propagating in the optical element can be set so that Alternatively, first, for example, if necessary in device design, after setting the optical path length to a specific value, the photoresponsive composition is adjusted so that the transmittance of the control light and the signal light passing through the optical element becomes a specific value. The composition of can be adjusted.

【0035】本発明は、できる限り低い光パワーで充分
な大きさおよび速度の光応答を光応答性の光学素子から
引出すような光制御方法および光制御装置を提供するこ
とを目的としているが、この目的を達成するために最適
な、光学素子を透過する制御光および信号光の透過率の
値は、それぞれ、次に示す通りである。
It is an object of the present invention to provide an optical control method and an optical control device which can extract an optical response of sufficient magnitude and speed from an optical element having photoresponsiveness with the lowest possible optical power. The optimum values of the transmittances of the control light and the signal light that pass through the optical element for achieving this purpose are as shown below.

【0036】本発明の光制御方法および光制御装置で
は、光学素子を伝播する制御光の透過率が多くとも90
%以下になるよう光応答性組成物中の光吸収成分の濃度
および存在状態の制御、光路長の設定を行うことが推奨
される。
In the light control method and the light control device of the present invention, the transmittance of the control light propagating through the optical element is at most 90.
It is recommended to control the concentration and the state of existence of the light absorbing component in the photoresponsive composition and set the optical path length so that the content becomes not more than%.

【0037】ここで、制御光の照射によって信号光の透
過率が減少する方向の光応答を利用しようとする場合、
制御光を照射しない状態において、光学素子を伝播する
信号光の透過率が少なくとも10%以上になるよう光応
答性組成物中の光吸収成分の濃度および存在状態の制
御、光路長の設定を行うことが推奨される。
Here, in the case of using the optical response in the direction in which the transmittance of the signal light is reduced by the irradiation of the control light,
Control the concentration and presence state of the light absorbing component in the photoresponsive composition and set the optical path length so that the transmittance of the signal light propagating through the optical element becomes at least 10% or more in the state where the control light is not irradiated. Is recommended.

【0038】[光学素子]本発明で用いられる光学素子
の形態は、本発明の光制御装置の構成に応じて、薄膜、
厚膜、板状、ブロック状、円柱状、半円柱状、四角柱
状、三角柱状、凸レンズ状、凹レンズ状、マイクロレン
ズアレイ状、ファイバー状、マイクロチャンネルアレイ
状、および光導波路型などの中から適宜選択することが
できる。本発明で用いられる光学素子の作成方法は、光
学素子の形態および使用する光応答組成物の種類に応じ
て任意に選定され、公知の方法を用いることができる。
[Optical Element] The form of the optical element used in the present invention is a thin film, depending on the configuration of the light control device of the present invention.
Thick film, plate, block, column, semi-column, square column, triangle column, convex lens, concave lens, microlens array, fiber, microchannel array, and optical waveguide type You can choose. The method for producing the optical element used in the present invention is arbitrarily selected according to the form of the optical element and the type of photoresponsive composition to be used, and a known method can be used.

【0039】例えば、薄膜状の光学素子を例えば色素と
マトリックス材料から製造する場合、色素およびマトリ
ックス材料を溶解した溶液を例えばガラス板上に塗布
法、ブレードコート法、ロールコート法、スピンコート
法、ディッピング法、スプレー法などの塗工法で塗工す
るか、あるいは、平版、凸版、凹版、孔版、スクリー
ン、転写などの印刷法で印刷すれば良い。この場合、ゾ
ルゲル法による無機系マトリックス材料作成方法を利用
することもできる。
For example, when a thin film optical element is manufactured from, for example, a dye and a matrix material, a solution in which the dye and the matrix material are dissolved is applied onto, for example, a glass plate, a blade coating method, a roll coating method, a spin coating method, It may be applied by a coating method such as a dipping method or a spray method, or may be printed by a printing method such as planographic printing, letterpress printing, intaglio printing, stencil printing, screen printing or transfer printing. In this case, a method for preparing an inorganic matrix material by the sol-gel method can also be used.

【0040】例えば、用いる有機高分子系マトリックス
材料が熱可塑性の場合、ホットプレス法(特開平4−9
9609号公報)や延伸法を用いても薄膜ないし厚膜状
の膜型光学素子を作成することができる。
For example, when the organic polymer matrix material used is a thermoplastic material, the hot pressing method (Japanese Patent Laid-Open No. 4-9)
(9609 gazette) or a stretching method can be used to form a thin film or thick film type film-type optical element.

【0041】板状、ブロック状、円柱状、半円柱状、四
角柱状、三角柱状、凸レンズ状、凹レンズ状、マイクロ
レンズアレイ状の光学素子を作成する場合は、例えば有
機高分子系マトリックス材料の原料モノマーに色素を溶
解または分散させたものを用いてキャスティング法やリ
アクション・インジェクション・モールド法で成型する
ことができる。また、熱可塑性の有機高分子系マトリッ
クス材料を用いる場合、色素を溶解または分散したペレ
ットまたは粉末を加熱溶融させてから射出成形法で加工
しても良い。
When an optical element having a plate shape, a block shape, a cylindrical shape, a semi-cylindrical shape, a square pillar shape, a triangular pillar shape, a convex lens shape, a concave lens shape, or a microlens array shape is prepared, for example, a raw material of an organic polymer matrix material is used. It is possible to mold by a casting method or a reaction injection molding method using a solution of a dye dissolved or dispersed in a monomer. When a thermoplastic organic polymer matrix material is used, pellets or powder in which a dye is dissolved or dispersed may be melted by heating and then processed by an injection molding method.

【0042】ファイバー状の光学素子は、例えば、金属
イオンをドープした石英ガラスを溶融延伸してファイバ
ー化する方法、ガラスキャピラリー管の中に有機高分子
系マトリックス材料の原料モノマーに色素を溶解または
分散させたものを流し込むか、または、毛管現象で吸い
上げたものを重合させる方法、または、色素を溶解また
は分散させた熱可塑性の有機高分子系マトリックス材料
の円柱、いわゆるプリフォームをガラス転移温度よりも
高い温度まで加熱、糸状に延伸してから、冷却する方法
などで作成することができる。
The fibrous optical element is, for example, a method of melting and drawing metal ion-doped quartz glass to form a fiber, or dissolving or dispersing a dye in a raw material monomer of an organic polymer matrix material in a glass capillary tube. Method of polymerizing what is sucked up or sucked up by capillarity, or a cylinder of thermoplastic organic polymer matrix material in which a dye is dissolved or dispersed, so-called preform, than glass transition temperature It can be prepared by a method of heating to a high temperature, drawing into a filament, and then cooling.

【0043】上記のようにして作成したファイバー状の
光学素子を多数束ねて接着ないし融着処理してから薄片
状ないし板状にスライスすることによりマイクロチャン
ネルアレイ型の光学素子を作成することもできる。
It is also possible to fabricate a microchannel array type optical element by bundling a large number of the fiber-shaped optical elements produced as described above, adhering or fusing them, and then slicing them into flakes or plates. .

【0044】導波路型の光学素子は、例えば、基板上に
作成した溝の中に有機高分子系マトリックス材料の原料
モノマーに色素を溶解または分散させたものを流し込ん
でから重合させる方法、または、基板上に形成した薄膜
状光学素子をエッチングして「コア」パターンを形成
し、次いで、色素を含まないマトリックス材料で「クラ
ッド」を形成する方法によって作成することができる。
The waveguide type optical element is prepared by, for example, pouring a solution of a dye dissolved or dispersed in a raw material monomer of an organic polymer matrix material into a groove formed on a substrate and then polymerizing it. It can be prepared by a method in which a thin film optical element formed on a substrate is etched to form a “core” pattern, and then a “clad” is formed with a dye-free matrix material.

【0045】[作用]本発明の光制御方法および光制御
装置では、制御光および信号光をそれぞれ収束させ、か
つ、前記制御光および前記信号光のそれぞれの焦点の近
傍の光子密度が最も高い領域が光学素子中において互い
に重なり合うようにすることにより、前記光学素子の光
応答性組成物中の励起種(例えば色素分子、金属イオン
など)と前記制御光および前記信号光の光子の相互作用
効率を著しく向上させることが可能となり、その結果、
従来に比べ低い光パワーで充分な大きさおよび速度の光
応答を光応答性の光学素子から引出すことが可能にな
る。
[Operation] In the light control method and the light control device of the present invention, the control light and the signal light are respectively converged, and the regions having the highest photon density near the respective focal points of the control light and the signal light. Of the photons of the control light and the signal light with the excited species (for example, dye molecules, metal ions, etc.) in the photoresponsive composition of the optical element by making them overlap each other in the optical element. It is possible to improve significantly, and as a result,
It becomes possible to extract an optical response of a sufficient size and speed from an optical element having photoresponsiveness with a lower optical power than in the conventional case.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
の形態について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0047】〔実施例1〕図1には本実施例の光制御装
置の概略構成が示されている。このような光学装置構成
および配置は、図1に例示するように膜型光学素子8を
用いる場合の他、図2に例示するようにファイバー型光
学素子12を用いる場合にも、光導波路型(図示せ
ず)、マイクロチャンネルアレイ型(図示せず)などの
光学素子を用いる場合にも好適に用いることができる。
[Embodiment 1] FIG. 1 shows a schematic configuration of an optical control device of the present embodiment. Such an optical device configuration and arrangement is not limited to the case where the film type optical element 8 is used as illustrated in FIG. 1 and the case where the fiber type optical element 12 is used as illustrated in FIG. It can also be preferably used when an optical element such as a micro channel array type (not shown) or the like is used.

【0048】ここで、膜型光学素子8は例えば以下の手
順で作成することができる。すなわち、シアニン色素の
3、3’−ジエチルオキサジカルボシアニンヨージド
(慣用名DODCI、エキシトン社製):23.0mg
およびポリメタクリル酸2−ヒドロキシプロピル:19
77.0mgをアセトン:200mlに溶解し、n−ヘ
キサン:300ml中へかき混ぜながら加えて析出した
沈殿(色素およびポリマーの混合物)を濾別し、n−ヘ
キサンで洗浄してから減圧下乾燥し、粉砕した。得られ
た色素およびポリマーの混合粉末を10-5Pa未満の超
高真空下、100℃で2日間加熱を続け、残留溶媒等の
揮発成分を完全に除去して、光応答性組成物の粉末を得
た。この粉末20mgをスライドガラス(25mm×7
6mm×厚さ1.150mm)およびカバーガラス(1
8mm×18mm×厚さ0.150mm)の間に挟み、
真空下150℃に加熱し、2枚のガラス板を圧着する方
法(真空ホットプレス法)を用いてスライドガラス/カ
バーガラス間に色素/ポリマーの膜(膜厚50μm)を
作成した。なお、色素/ポリマー膜中の色素濃度は、色
素/ポリマー混合物の密度を1.06として計算する
と、2.5×10-2mol/lである。
Here, the film type optical element 8 can be produced by the following procedure, for example. That is, the cyanine dye 3,3′-diethyloxadicarbocyanine iodide (common name DODCI, manufactured by Exciton): 23.0 mg
And 2-hydroxypropyl methacrylate: 19
77.0 mg was dissolved in acetone: 200 ml, and the precipitate (mixture of dye and polymer) that was deposited by stirring into n-hexane: 300 ml was filtered off, washed with n-hexane and dried under reduced pressure. Crushed. The obtained mixed powder of dye and polymer is continuously heated at 100 ° C. for 2 days under an ultrahigh vacuum of less than 10 −5 Pa to completely remove volatile components such as residual solvent to obtain a photoresponsive composition powder. Got 20 mg of this powder was put on a slide glass (25 mm × 7
6 mm × thickness 1.150 mm) and cover glass (1
8 mm × 18 mm × thickness 0.150 mm),
A dye / polymer film (thickness: 50 μm) was formed between the slide glass and the cover glass by a method of heating at 150 ° C. under vacuum and press-bonding two glass plates (vacuum hot press method). The dye concentration in the dye / polymer film is 2.5 × 10 -2 mol / l when the density of the dye / polymer mixture is 1.06.

【0049】以上のようにして作成した膜型光学素子の
透過率スペクトルを図3に示す。この膜の透過率は制御
光の波長(633nm)で38.0%、信号光の波長
(694nm)で90.5%であった。
FIG. 3 shows the transmittance spectrum of the film type optical element prepared as described above. The transmittance of this film was 38.0% at the wavelength of control light (633 nm) and 90.5% at the wavelength of signal light (694 nm).

【0050】図1に概要を例示する本発明の光制御装置
は、制御光の光源1、信号光の光源2、NDフィルター
3、シャッター4、半透過鏡5、光混合器6、集光レン
ズ7、膜型光学素子8、受光レンズ9、波長選択透過フ
ィルター20、光検出器11および22、並びにオシロ
スコープ100から構成される。これらの光学素子ない
し光学部品の内、制御光の光源1、信号光の光源2、光
混合器6、集光レンズ7、膜型光学素子8、受光レンズ
9、および、波長選択透過フィルター20は、図1の装
置構成で本発明の光制御方法を実施するために必須の装
置構成要素である。なお、NDフィルター3、シャッタ
ー4、および半透過鏡5は必要に応じて設けるものであ
り、また、光検出器11および22、並びにオシロスコ
ープ100は、本発明の光制御方法を実施するためには
必要ないが光制御の動作を確認するための電子装置とし
て、必要に応じて用いられる。
The light control device of the present invention whose outline is illustrated in FIG. 1 includes a control light source 1, a signal light source 2, an ND filter 3, a shutter 4, a semitransparent mirror 5, a light mixer 6, and a condenser lens. 7, a film type optical element 8, a light receiving lens 9, a wavelength selective transmission filter 20, photodetectors 11 and 22, and an oscilloscope 100. Among these optical elements or optical components, the control light source 1, the signal light source 2, the light mixer 6, the condenser lens 7, the film-type optical element 8, the light receiving lens 9, and the wavelength selective transmission filter 20 are 1 is an essential device constituent element for implementing the light control method of the present invention with the device structure of FIG. The ND filter 3, the shutter 4, and the semi-transmissive mirror 5 are provided as needed, and the photodetectors 11 and 22 and the oscilloscope 100 are required to implement the light control method of the present invention. Although not necessary, it is used as necessary as an electronic device for confirming the operation of light control.

【0051】次に、個々の構成要素の特徴ならびに動作
について説明する。
Next, the characteristics and operation of each component will be described.

【0052】制御光の光源1にはレーザー装置が好適に
用いられる。その発振波長および出力は、本発明の光制
御方法が対象とする信号光の波長および使用する光応答
性組成物の応答特性に応じて適宜選択される。レーザー
発振の方式については特に制限はなく、発振波長帯域、
出力、および経済性などに応じて任意の形式のものを用
いることができる。また、レーザー光源の光を非線形光
学素子によって波長変換してから使用しても良い。具体
的には例えば、アルゴンイオンレーザー(発振波長45
7.9ないし514.5nm)、ヘリウム・ネオンレー
ザー(633nm)などの気体レーザー、ルビーレーザ
ーやNd:YAGレーザーなどの固体レーザー、色素レ
ーザー、半導体レーザーなどを好適に使用することがで
きる。信号光の光源2にはレーザー光源からのコヒーレ
ント光だけではなく非コヒーレント光を使用することも
できる。また、レーザー装置、発光ダイオード、ネオン
放電管など、単色光を与える光源の他、タングステン電
球、メタルハライドランプ、キセノン放電管などからの
連続スペクトル光を光フィルターやモノクロメーターで
単色化して用いても良い。
A laser device is preferably used for the light source 1 of the control light. The oscillation wavelength and output are appropriately selected according to the wavelength of the signal light targeted by the optical control method of the present invention and the response characteristics of the photoresponsive composition used. There is no particular limitation on the method of laser oscillation, the oscillation wavelength band,
Any format can be used depending on the output, economy, and the like. Further, the light of the laser light source may be wavelength-converted by a non-linear optical element before use. Specifically, for example, an argon ion laser (oscillation wavelength 45
7.9 to 514.5 nm), a gas laser such as a helium / neon laser (633 nm), a solid laser such as a ruby laser or an Nd: YAG laser, a dye laser, a semiconductor laser and the like can be preferably used. Not only coherent light from the laser light source but also non-coherent light can be used for the light source 2 of the signal light. Further, in addition to a light source such as a laser device, a light emitting diode, or a neon discharge tube that provides monochromatic light, continuous spectrum light from a tungsten bulb, a metal halide lamp, a xenon discharge tube, or the like may be monochromaticized using an optical filter or a monochromator. .

【0053】先に述べたように、本発明の光制御方法で
利用される光応答性組成物、信号光の波長帯域、および
制御光の波長帯域は、これらの組合わせとして、使用目
的に応じて適切な組合わせが選定され、用いられる。以
下、信号光の光源2として半導体レーザー(発振波長6
94nm、連続発振出力3mW、ビーム直径8mmのガ
ウスビーム)と、制御光の光源1としてヘリウム・ネオ
ンレーザー(発振波長633nm、ビーム直径1mmの
ガウスビーム)と、前記光応答性組成物からなる膜型光
学素子8と、を用いた場合についての実施例を説明す
る。
As described above, the photoresponsive composition, the wavelength band of signal light, and the wavelength band of control light used in the light control method of the present invention are a combination of these, depending on the purpose of use. Appropriate combination is selected and used. Hereinafter, a semiconductor laser (oscillation wavelength 6
94 nm, continuous wave output 3 mW, beam diameter 8 mm Gaussian beam), helium neon laser (Gaussian beam oscillating wavelength 633 nm, beam diameter 1 mm) as a light source 1 of control light, and a film type composed of the photoresponsive composition. An example of using the optical element 8 will be described.

【0054】NDフィルター3は必ずしも必要ではない
が、装置を構成する光学部品や光学素子へ必要以上に高
いパワーのレーザー光が入射するのを避けるため、また
は、本発明の光学素子の光応答性能を試験するにあた
り、制御光の光強度を増減するために有用である。但
し、この実施例では後者の目的で数種類のNDフィルタ
ーを交換して使用することとしている。
The ND filter 3 is not always necessary, but in order to prevent unnecessarily high power laser light from being incident on the optical components and optical elements constituting the device, or the optical response performance of the optical element of the present invention. It is useful for increasing or decreasing the light intensity of the control light in the test. However, in this embodiment, several kinds of ND filters are exchanged for the latter purpose.

【0055】シャッター4は、制御光として連続発振レ
ーザーを用いた場合に、これをパルス状に明滅させるた
めに用いられるものであり、本発明の光制御方法を実施
する上で必須の装置構成要素ではない。すなわち、制御
光の光源1がパルス発振するレーザーであり、そのパル
ス幅および発振間隔を制御できる形式の光源である場合
や、適当な手段で予めパルス変調されたレーザー光を光
源1として用いる場合は、シャッター4を設けなくても
良い。
The shutter 4 is used for flickering a continuous wave laser as a control light in a pulse shape, and is an essential device constituent element for carrying out the light control method of the present invention. is not. That is, in the case where the light source 1 of the control light is a laser that oscillates in a pulsed manner and the pulse width and the oscillation interval can be controlled, or when the laser light that has been pulse-modulated in advance by an appropriate means is used as the light source 1. The shutter 4 may not be provided.

【0056】シャッター4を使用する場合、その形式と
しては任意のものを使用することができ、例えば、オプ
ティカルチョッパ、メカニカルシャッター、液晶シャッ
ター、光カー効果シャッター、ポッケルセルなどを、シ
ャッター自体の作動速度を勘案して適時選択して使用す
ることができる。
When the shutter 4 is used, any type can be used, for example, an optical chopper, a mechanical shutter, a liquid crystal shutter, an optical Kerr effect shutter, a Pockel cell, and the like. It can be selected and used in due time.

【0057】半透過鏡5は、この実施例において、本発
明の光制御方法の作用を試験するにあたり、制御光の光
強度を常時見積もるために用いるものであり、光分割比
は任意に設定可能である。
The semi-transmissive mirror 5 is used to constantly estimate the light intensity of the control light when testing the operation of the light control method of the present invention in this embodiment, and the light splitting ratio can be set arbitrarily. Is.

【0058】光検出器11および22は、本発明の光・
光制御による光強度の変化の様子を電気的に検出して検
証するため、また、本発明の光学素子の機能を試験する
ために用いられる。光検出器11および22の形式は任
意であり、検出器自体の応答速度を勘案して適時選択し
て使用することができ、例えば、光電子増倍管やフォト
ダイオード、フォトトランジスターなどを使用すること
ができる。
The photodetectors 11 and 22 are the light of the present invention.
It is used for electrically detecting and verifying how the light intensity changes due to light control, and for testing the function of the optical element of the present invention. The photodetectors 11 and 22 may be of any type and can be appropriately selected and used in consideration of the response speed of the detector itself. For example, a photomultiplier tube, a photodiode or a phototransistor should be used. You can

【0059】前記光検出器11および22の受光信号は
オシロスコープ100などの他、AD変換器とコンピュ
ーターの組合わせ(図示せず)によってモニターするこ
とができる。
The received light signals of the photodetectors 11 and 22 can be monitored by a combination of an AD converter and a computer (not shown) in addition to the oscilloscope 100 and the like.

【0060】光混合器6は、前記光学素子中を伝播して
行く制御光および信号光の光路を調節するために用いる
ものであり、本発明の光制御方法および光制御装置を実
施するに当たり重要な装置構成要素の一つである。偏光
ビームスプリッター、非偏光ビームスプリッター、また
はダイクロイックミラーのいずれも使用することがで
き、光分割比についても任意に設定可能である。
The light mixer 6 is used for adjusting the optical paths of the control light and the signal light propagating through the optical element, and is important for implementing the light control method and the light control device of the present invention. It is one of the various device components. A polarizing beam splitter, a non-polarizing beam splitter, or a dichroic mirror can be used, and the light splitting ratio can be set arbitrarily.

【0061】集光レンズ7は、信号光および制御光に共
通の収束手段として、光路が同一になるように調節され
た信号光および制御光を収束させて前記光学素子へ照射
するためのものであり、本発明の光制御方法および光制
御装置の実施に必須な装置構成要素の一つである。な
お、集光レンズ以外の光収束手段については、後の実施
例で述べる。集光レンズの焦点距離、開口数、F値、レ
ンズ構成、レンズ表面コートなどの仕様については任意
のものを適宜使用することができる。
The condensing lens 7 serves as a converging means common to the signal light and the control light, and is for converging the signal light and the control light adjusted to have the same optical path and irradiating the optical element. Yes, it is one of the device components essential for the implementation of the light control method and the light control device of the present invention. The light converging means other than the condensing lens will be described in later embodiments. With respect to the specifications of the focal length of the condenser lens, the numerical aperture, the F value, the lens configuration, the lens surface coating, etc., any one can be appropriately used.

【0062】この実施例では集光レンズ7として、焦点
距離5mm、開口数0.65の顕微鏡用対物レンズを用
いた。
In this embodiment, as the condenser lens 7, a microscope objective lens having a focal length of 5 mm and a numerical aperture of 0.65 is used.

【0063】受光レンズ9は、収束されて光学素子8へ
照射され、透過してきた信号光および制御光を平行ビー
ムまたは収束ビームに戻すための手段であり、この目的
に適合するものであれば、任意の仕様のレンズを用いる
ことができる。また、集光レンズの代りに凹面鏡を用い
ることも可能である。
The light receiving lens 9 is a means for returning the signal light and the control light, which are converged and irradiated to the optical element 8 and transmitted therethrough, to a parallel beam or a convergent beam. A lens having any specifications can be used. It is also possible to use a concave mirror instead of the condenser lens.

【0064】波長選択透過フィルター20は、図1の装
置構成で本発明の光制御方法を実施するために必須の装
置構成要素の一つであり、前記光学素子中の同一の光路
を伝播してきた信号光と制御光とから信号光のみを取り
出すための手段の一つとして用いられる。
The wavelength selective transmission filter 20 is one of the essential device constituent elements for carrying out the light control method of the present invention in the device structure of FIG. 1, and has propagated through the same optical path in the optical element. It is used as one of the means for extracting only the signal light from the signal light and the control light.

【0065】波長の異なる信号光と制御光とを分離する
ための手段としては他に、プリズム、回折格子、ダイク
ロイックミラーなどを使用することができる。
As means for separating the signal light and the control light having different wavelengths, a prism, a diffraction grating, a dichroic mirror, etc. can be used.

【0066】図1の装置構成で用いられる波長選択透過
フィルター20としては、制御光の波長帯域の光を完全
に遮断し、一方、信号光の波長帯域の光を効率良く透過
することのできるような波長選択透過フィルターであれ
ば、公知の任意のものを使用することができる。例え
ば、色素で着色したプラスチックやガラス、表面に誘電
体多層蒸着膜を設けたガラスなどを用いることができ
る。
As the wavelength selective transmission filter 20 used in the apparatus configuration of FIG. 1, it is possible to completely block the light in the wavelength band of the control light, while efficiently transmitting the light in the wavelength band of the signal light. Any known wavelength-selective transmission filter may be used. For example, it is possible to use plastic or glass colored with a dye, glass having a dielectric multilayer vapor deposition film on the surface, or the like.

【0067】以上のような構成要素から成る図1の光学
装置において、光源1から出射された制御光の光ビーム
は、透過率を加減することによって透過光強度を調節す
るためのNDフィルター3を通過し、次いで制御光をパ
ルス状に明滅するためのシャッター4を通過して、半透
過鏡5によって分割される。
In the optical device of FIG. 1 having the above components, the light beam of the control light emitted from the light source 1 has an ND filter 3 for adjusting the transmitted light intensity by adjusting the transmittance. After passing through, then passing through a shutter 4 for blinking the control light in a pulsed manner, it is split by a semitransparent mirror 5.

【0068】半透過鏡5によって分割された制御光の一
部は光検出器11によって受光される。ここで、光源2
を消灯、光源1を点灯し、シャッター4を開放した状態
において光学素子8への光ビーム照射位置における光強
度と光検出器11の信号強度との関係を予め測定して検
量線を作成しておけば、光検出器11の信号強度から、
光学素子8に入射する制御光の光強度を常時見積もるこ
とが可能になる。この実施例では、NDフィルター3に
よって、膜型光学素子8へ入射する制御光のパワーを
0.5mWないし25mWの範囲で調節した。
A part of the control light split by the semi-transmissive mirror 5 is received by the photodetector 11. Here, the light source 2
Is turned off, the light source 1 is turned on, and the shutter 4 is opened, the relationship between the light intensity at the light beam irradiation position on the optical element 8 and the signal intensity of the photodetector 11 is measured in advance to create a calibration curve. According to the signal strength of the photodetector 11,
It is possible to constantly estimate the light intensity of the control light that enters the optical element 8. In this example, the power of the control light incident on the film type optical element 8 was adjusted by the ND filter 3 within a range of 0.5 mW to 25 mW.

【0069】半透過鏡5で分割・反射された制御光は、
光混合器6および集光レンズ7を通って、収束された状
態で光学素子8に照射される。膜型光学素子8を通過し
た制御光の光ビームは、受光レンズ9を通過した後、波
長選択透過フィルター20によって遮断される。
The control light split / reflected by the semi-transmissive mirror 5 is
After passing through the light mixer 6 and the condenser lens 7, the optical element 8 is irradiated with the light in a converged state. The light beam of the control light that has passed through the film type optical element 8 passes through the light receiving lens 9 and is then blocked by the wavelength selective transmission filter 20.

【0070】光源2から出射された信号光の光ビーム
は、前記光混合器6によって、制御光と同一光路を伝播
するよう混合され、集光レンズ7を経由して、膜型光学
素子8に収束・照射され、素子を通過した光は受光レン
ズ9および波長選択透過フィルター20を透過した後、
光検出器22にて受光される。
The light beam of the signal light emitted from the light source 2 is mixed by the light mixer 6 so as to propagate along the same optical path as the control light, and passes through the condenser lens 7 to the film type optical element 8. The light that has been converged / irradiated and passed through the element passes through the light receiving lens 9 and the wavelength selective transmission filter 20,
The light is received by the photodetector 22.

【0071】図1の光学装置を用いて光・光制御の実験
を行った結果、図4に示すような光強度変化が観測され
た。実験の詳細は以下に述べる通りである。
As a result of an experiment of light / light control using the optical device of FIG. 1, a change in light intensity as shown in FIG. 4 was observed. Details of the experiment are as described below.

【0072】まず、制御光の光ビームと信号光の光ビー
ムとが、膜型光学素子8内部の同一領域で焦点Fc を結
ぶように、それぞれの光源からの光路、光混合器6、お
よび集光レンズ7を調節した。なお、前記膜型光学素子
8のカバーガラス側から信号光および制御光が入射し、
スライドガラス基板側から出射するような向きに光学素
子を配置した。次いで、波長選択フィルター20の機能
を点検した。すなわち、光源2を消灯した状態で、光源
1を点灯し、シャッター4を開閉した場合には光検出器
22に応答が全く生じないことを確認した。
First, the optical paths from the respective light sources, the light mixer 6, and the collector are arranged so that the light beam of the control light and the light beam of the signal light form a focal point Fc in the same region inside the film type optical element 8. The light lens 7 was adjusted. In addition, signal light and control light are incident from the cover glass side of the film type optical element 8,
The optical element was arranged in such a direction as to exit from the slide glass substrate side. Then, the function of the wavelength selection filter 20 was checked. That is, it was confirmed that when the light source 1 was turned on with the light source 2 turned off and the shutter 4 was opened / closed, no response occurred in the photodetector 22.

【0073】シャッター4を閉じた状態で制御光の光源
1を点灯し、次いで、時刻t1 において光源2を点灯し
光学素子8へ信号光を照射すると、光検出器22の信号
強度はレベルCからレベルAへ増加した。
When the light source 1 of the control light is turned on with the shutter 4 closed, and then the light source 2 is turned on at time t 1 to irradiate the optical element 8 with the signal light, the signal intensity of the photodetector 22 becomes level C. Increased to Level A.

【0074】時刻t2 においてシャッター4を開放し、
光学素子8内部の信号光が伝播しているのと同一の光路
へ制御光を収束・照射すると光検出器22の信号強度は
レベルAからレベルBへ減少した。この変化の応答時間
は2マイクロ秒未満であった。
At time t 2 , the shutter 4 is opened,
When the control light was converged and irradiated onto the same optical path as the signal light inside the optical element 8 was propagating, the signal intensity of the photodetector 22 decreased from level A to level B. The response time for this change was less than 2 microseconds.

【0075】時刻t3 においてシャッター4を閉じ、光
学素子への制御光照射を止めると光検出器22の信号強
度はレベルBからレベルAへ復帰した。この変化の応答
時間は3マイクロ秒未満であった。
When the shutter 4 was closed at time t 3 and the irradiation of the control light to the optical element was stopped, the signal intensity of the photodetector 22 returned from level B to level A. The response time for this change was less than 3 microseconds.

【0076】時刻t4 においてシャッター4を開放し、
ついで、時刻t5 において閉じると、光検出器22の信
号強度はレベルAからレベルBへ減少し、次いでレベル
Aへ復帰した。
At time t 4 , the shutter 4 is opened,
Then, when closed at time t 5 , the signal intensity of the photodetector 22 decreased from level A to level B, and then returned to level A.

【0077】時刻t6 において光源2を消灯すると光検
出器22の出力は低下し、レベルCへ戻った。
When the light source 2 was turned off at time t 6 , the output of the photodetector 22 decreased and returned to level C.

【0078】以上まとめると、膜型光学素子8へ、入射
パワー0.5mWないし25mWの制御光を図4の11
1に示すような波形で表される光強度の時間変化を与え
て照射したところ、信号光の光強度をモニターして示す
光検出器22の出力波形は図4の222に示すように、
制御光の光強度の時間変化に対応して可逆的に変化し
た。すなわち、制御光の光強度の増減または断続により
信号光の透過を制御すること、すなわち光で光を制御す
ること(光・光制御)、または、光で光を変調すること
(光・光変調)ができることが確認された。
In summary, control light having an incident power of 0.5 mW to 25 mW is applied to the film type optical element 8 at 11 m in FIG.
When the light intensity represented by the waveform as shown in FIG. 1 is applied with irradiation with time, the output waveform of the photodetector 22 which is shown by monitoring the light intensity of the signal light is as shown by 222 in FIG.
The intensity of the control light changed reversibly in response to the change with time. That is, the transmission of the signal light is controlled by increasing or decreasing the light intensity of the control light or intermittently, that is, controlling the light with light (light / light control) or modulating the light with light (light / light modulation). ) Was confirmed to be possible.

【0079】なお、制御の光の断続に対応する信号光の
光強度の変化の程度は、前記の光検出器22の出力レベ
ルA、BおよびCを用いて次に定義される値ΔT[単位
%]
The degree of change in the light intensity of the signal light corresponding to the intermittent control light is determined by using the output levels A, B and C of the photodetector 22 as a value ΔT [unit: %]

【数1】ΔT=100[(A−B)/(A−C)] によって定量的に比較することができる。ここで、Aは
制御光を遮断した状態で信号光の光源2を点灯した場合
の光検出器22の出力レベル、Bは信号光と制御光を同
時に照射した場合の光検出器22の出力レベル、Cは信
号光の光源2を消灯した状態の光検出器22の出力レベ
ルである。例えば、光応答が最大の場合、レベルBはレ
ベルCと同一になり、ΔTは最大値100%になる。一
方、光応答が検出されない場合、レベルBはレベルAと
同一となり、ΔTは最小値0%となる。
It can be quantitatively compared by ΔT = 100 [(A−B) / (A−C)]. Here, A is the output level of the photodetector 22 when the signal light source 2 is turned on with the control light blocked, and B is the output level of the photodetector 22 when the signal light and the control light are simultaneously emitted. , C are output levels of the photodetector 22 in the state where the light source 2 of the signal light is turned off. For example, when the optical response is maximum, the level B is the same as the level C, and ΔT has the maximum value of 100%. On the other hand, when no optical response is detected, the level B becomes the same as the level A, and ΔT becomes the minimum value 0%.

【0080】膜型光学素子8への制御光入射パワーを
3.0mWから24mWの範囲で変化させて光応答ΔT
の大小を比較したところ表1に掲げるような結果が得ら
れた。すなわち、光源1から光学素子への入射パワーが
5.0mWという比較的小さい値のときでも、ΔT=3
6%という比較的大きな光応答を与えることが判った。
By changing the control light incident power to the film type optical element 8 in the range of 3.0 mW to 24 mW, the optical response ΔT is obtained.
The results shown in Table 1 were obtained by comparing the sizes of the above. That is, even when the incident power from the light source 1 to the optical element is a relatively small value of 5.0 mW, ΔT = 3
It was found to give a relatively large optical response of 6%.

【0081】[0081]

【表1】 〔比較例1〕色素を用いずにポリメタクリル酸2−ヒド
ロキシプロピルのみを用いた他は実施例1と同様にして
マトリックス材料単独の薄膜(膜厚50μm)を作成
し、この薄膜について実施例1と同様にして光応答の評
価試験を行ったが、制御光(波長633nm)の光を断
続しても信号光(波長694nm)の光強度は全く変化
しなかった。即ち、マトリックス材料単独では光応答は
全く観測されないことが確認された。従って、実施例1
で観察された光応答は、前記光学素子中に存在する色素
に起因することは明らかである。
[Table 1] Comparative Example 1 A thin film (film thickness 50 μm) of the matrix material alone was prepared in the same manner as in Example 1 except that only 2-hydroxypropyl polymethacrylate was used without using a dye. The evaluation test of the optical response was performed in the same manner as above, but the light intensity of the signal light (wavelength 694 nm) did not change at all even when the light of the control light (wavelength 633 nm) was interrupted. That is, it was confirmed that no photoresponse was observed with the matrix material alone. Therefore, Example 1
It is clear that the optical response observed in 1. is due to the dye present in the optical element.

【0082】〔実施例2〕本発明の光制御方法および光
制御装置において光応答を大きくするためには前記制御
光および前記信号光を各々収束させて前記光学素子へ照
射し、かつ、前記制御光および前記信号光のそれぞれの
焦点の近傍の光子密度が最も高い領域が前記光学素子中
において互いに重なり合うように前記制御光および前記
信号光の光路をそれぞれ配置すれば良いが、そのために
は信号光および制御光を実質的に同一光路で伝播させる
ことが好ましい。なお、前記制御光および前記信号光の
電場の振幅分布がガウス分布となっているガウスビーム
の場合、集光レンズ7などで、開き角2θで収束させた
ときの焦点Fc 近傍におけるビームおよび波面30の様
子を図10に示す。ここで、波長λのガウスビームの直
径2ω0 が最小になる位置、すなわちビームウエストの
半径ω0 は次の式で表される。
[Embodiment 2] In the light control method and the light control device of the present invention, in order to increase the optical response, the control light and the signal light are converged and applied to the optical element, and the control is performed. The optical paths of the control light and the signal light may be arranged so that the regions having the highest photon density near the respective focal points of the light and the signal light overlap each other in the optical element. And it is preferable that the control light is propagated in substantially the same optical path. In the case of a Gaussian beam in which the electric field amplitude distributions of the control light and the signal light are Gaussian distributions, the beam and the wavefront 30 in the vicinity of the focus Fc when converged by the condenser lens 7 at the opening angle 2θ. The situation is shown in FIG. Here, the position where the diameter 2ω 0 of the Gaussian beam of wavelength λ is the minimum, that is, the radius ω 0 of the beam waist is expressed by the following formula.

【0083】[0083]

【数2】ω0 = λ/(π・θ) 例えば、実施例1で用いた集光レンズ(焦点距離5m
m、開口数0.65)で波長633nm、ビーム直径1
mmの制御光を収束したときのビームウエストの半径は
2.02μm、同様にして波長694nm、ビーム直径
8mmの信号光を収束したときのビームウエストの半径
は0.327μm(ほぼ回折限界)と計算される。
Ω 0 = λ / (π · θ) For example, the condensing lens used in the first embodiment (focal length 5 m
m, numerical aperture 0.65), wavelength 633 nm, beam diameter 1
The radius of the beam waist when the control light of mm is converged is 2.02 μm, and similarly, the radius of the beam waist when the signal light of wavelength 694 nm and the beam diameter of 8 mm is converged is 0.327 μm (almost diffraction limit). To be done.

【0084】図5に示すように、信号光および制御光が
「実質的に同一光路」と看做すことができるのは次のよ
うな場合である: 1)制御光と信号光の光軸が互いに平行であって、制御
光の光路、例えば断面L02(半径r2 )の中に信号光の
光路、例えば断面L+1、L01、またはL-1(半径r1
1 ≦r2 )が重なって伝搬する場合、 2)制御光と信号光の光軸が互いに平行であって、信号
光の光路、例えば断面L02(半径r2 )の中に制御光の
光路、例えば断面L+1、L01、またはL-1(半径r1
1 ≦r2 )が重なって伝搬する場合、 3)制御光と信号光の光軸が互いに平行(光軸間の距離
+1、l-1、またはl+1+l-1)であって、制御光の光
路が断面L+1、L01、またはL-1のいずれか、信号光の
光路も断面L+1、L01、またはL-1のいずれかである場
合。
As shown in FIG. 5, the signal light and the control light can be regarded as "substantially the same optical path" in the following cases: 1) Optical axes of the control light and the signal light there be parallel to one another, the optical path of control light, for example, an optical path of the signal light in the cross-section L02 (radius r 2), for example, cross-sectional L +1, L 01 or L -1 (radius r 1,;
r 1 ≦ r 2 ) are propagated in an overlapping manner, 2) the optical axes of the control light and the signal light are parallel to each other, and the control light is in the optical path of the signal light, for example, in the cross section L 02 (radius r 2 ). optical path, for example, cross-sectional L +1, L 01 or L -1 (radius r 1,;
When r 1 ≦ r 2 ) propagates in an overlapping manner, 3) the optical axes of the control light and the signal light are parallel to each other (the distance between the optical axes is l + 1 , l- 1 , or l + 1 + l- 1 ). Then, the optical path of the control light is one of the cross sections L + 1 , L01 , or L- 1 and the optical path of the signal light is one of the cross sections L + 1 , L01 , or L- 1 .

【0085】以下の表2のデータは、一例として、実施
例1の装置において、信号光の光路を断面L02(直径8
mm)に固定し、断面L+1、L01、またはL-1(直径1
mm)の制御光の光路(光軸)を光軸間の距離l+1また
はl-1として0.9ないし1.2mm平行移動した場合
の、信号光・光応答の大きさ△Tの変化を示したもので
ある。
As an example, the data in Table 2 below shows the optical path of the signal light in the cross section L 02 (diameter 8
mm) and have a cross section of L + 1 , L01 , or L- 1 (diameter 1
(mm) control light optical path (optical axis) as a distance l +1 or l -1 between the optical axes is parallelly moved by 0.9 to 1.2 mm, the change in signal light / optical response magnitude ΔT Is shown.

【0086】[0086]

【表2】 信号光および制御光の光軸が完全に一致している場合の
光応答が最大であるが、光軸間の距離l+1またはl-1
±0.6mm程度ずれても、光応答の大きさ△Tは7ポ
イントほど変化するにすぎない。
[Table 2] The optical response is maximum when the optical axes of the signal light and the control light are completely coincident with each other, but even if the distance l +1 or l -1 between the optical axes deviates by about ± 0.6 mm, The size ΔT only changes by about 7 points.

【0087】即ち、収束された信号光および制御光のそ
れぞれの焦点の近傍の光子密度が最も高い領域(ビーム
ウエスト)が前記光学素子中において互いに重なり合う
ように前記制御光および前記信号光の光路がそれぞれ配
置され、これらの領域の重なりあいが最大になったと
き、すなわち、前記制御光および前記信号光の光軸が完
全に一致したとき前記光応答は最大になること、前記制
御光および前記信号光の光路が実質的に同一のとき、充
分大きな光応答が得られることが判った。
That is, the optical paths of the control light and the signal light are so arranged that regions (beam waists) near the respective focal points of the converged signal light and control light having the highest photon density overlap each other in the optical element. The optical response is maximized when the respective regions are arranged and the overlap between these regions is maximum, that is, when the optical axes of the control light and the signal light are completely coincident with each other, the control light and the signal. It has been found that a sufficiently large optical response is obtained when the optical paths of the light are substantially the same.

【0088】〔実施例3〕実施例1および2の装置配置
(図1)においては膜型光学素子8を透過した信号光の
ビームを受光レンズで平行ビームに戻して、信号光の光
束のすべてが光検出器22へ入射するよう調節してい
る。このような装置・光学部品配置においては前述のよ
うに、前記光学素子を透過した前記信号光強度が減少す
る方向の光応答222が観察される。
[Embodiment 3] In the apparatus arrangements of Embodiments 1 and 2 (FIG. 1), the beam of the signal light transmitted through the film type optical element 8 is returned to a parallel beam by the light receiving lens, and all the light flux of the signal light is converted. Are incident on the photodetector 22. In such a device / optical component arrangement, as described above, the optical response 222 in the direction in which the signal light intensity transmitted through the optical element decreases is observed.

【0089】ここで、光応答性光学素子を透過した信号
光の光束の一部分、例えば、光束の中心部分(ビーム半
径の数割程度)のみを検出器22へ入射するように装置
を調整すると、以下に述べるように、前記制御光による
前記信号光の光束密度変調、特に、信号光の照射に対応
して信号光のみかけの強度が増大する方向の光応答22
3を取り出すことが可能になる。
Here, when the device is adjusted so that only a part of the light beam of the signal light transmitted through the photoresponsive optical element, for example, the central part of the light beam (about several percent of the beam radius) is incident on the detector 22, As described below, the luminous flux density modulation of the signal light by the control light, in particular, the optical response 22 in the direction in which the apparent intensity of the signal light increases in response to the irradiation of the signal light
3 can be taken out.

【0090】光検出器22への入射光量を制限し、信号
光の一部分、例えば中心部分だけが入射するようにする
ためには、図6に示すように、次のような方法がある: 1)集光レンズ7と光応答性薄膜8の距離d78を変化さ
せる。
In order to limit the amount of light incident on the photodetector 22 so that only a part of the signal light, for example, the central part, is incident, there is the following method as shown in FIG. ) The distance d 78 between the condenser lens 7 and the photoresponsive thin film 8 is changed.

【0091】2)受光レンズ9と光応答性薄膜8の距離
89を変化させる。
2) The distance d 89 between the light receiving lens 9 and the photoresponsive thin film 8 is changed.

【0092】3)絞り19を用いる。3) The diaphragm 19 is used.

【0093】制御光の照射によって、信号光の屈折率が
変化して、ビーム中心部分の光束密度が高まれば、検出
器22の信号強度は増大する。即ち、制御光の照射によ
って、「みかけの透過率」が増大する方向の光応答が観
測される。
If the refractive index of the signal light is changed by the irradiation of the control light and the luminous flux density at the central portion of the beam is increased, the signal intensity of the detector 22 is increased. That is, the optical response in the direction of increasing the “apparent transmittance” is observed by the irradiation of the control light.

【0094】例えば、実施例1の装置配置および諸条件
において、まず、受光レンズ9と膜型光学素子8との距
離d89を変えて、膜型光学素子8を透過した信号光の光
束の中心部分(ビーム半径の約30%)のみが光検出器
22へ入射するよう調節した。次いで、集光レンズ7お
よび受光レンズ9の間隔を固定したまま、膜型光学素子
8と集光レンズ7の距離d78を変化させ、同一の光路で
収束された制御光および信号光の焦点位置と膜型光学素
子8との位置関係を変化させたところ、膜型光学素子8
を、上記の透過率低下方向の光応答性が最も大きく観測
される位置を基準として、集光レンズ7側へ0.1mm
近づけた位置、および集光レンズ7側から1.2mm遠
ざけた位置で、信号光の強度が増大する方向の光応答が
観測された。なお、ここでは前記膜型光学素子8のカバ
ーガラス側から信号光および制御光が入射し、スライド
ガラス基板側から出射するような向きに光学素子を配置
した。
For example, in the apparatus arrangement and various conditions of the first embodiment, first, the distance d 89 between the light receiving lens 9 and the film type optical element 8 is changed, and the center of the luminous flux of the signal light transmitted through the film type optical element 8 is changed. It was adjusted so that only a portion (about 30% of the beam radius) was incident on the photodetector 22. Next, while the distance between the condenser lens 7 and the light receiving lens 9 is fixed, the distance d 78 between the film type optical element 8 and the condenser lens 7 is changed, and the focus positions of the control light and the signal light converged on the same optical path. When the positional relationship between the film optical element 8 and the film optical element 8 was changed,
Is 0.1 mm toward the condenser lens 7 side with reference to the position where the highest light response in the transmittance decreasing direction is observed.
An optical response in the direction in which the intensity of the signal light was increased was observed at a position closer to the condensing lens 7 and a position away from the condenser lens 7 side by 1.2 mm. Here, the optical element is arranged in such a direction that the signal light and the control light are incident from the cover glass side of the film type optical element 8 and are emitted from the slide glass substrate side.

【0095】更にここで、同一の光路で収束された制御
光と信号光の焦点位置と光学素子の位置関係を変化させ
る方法としては、例えば精密ねじによる微動機構を設け
た架台、圧電素子アクチュエータを設けた架台、または
超音波アクチュエータを設けた架台などの上に膜型光学
素子8を取り付けて上記のように移動させる他、集光レ
ンズ7の材質に非線形屈折率効果の大きいものを用いて
制御光パルスのパワー密度を変えて焦点位置を変化させ
る方法、集光レンズ7の材質に熱膨張係数の大きいもの
を用いて加熱装置で温度を変えて焦点位置を変化させる
方法などを用いることができる。
Further, as a method of changing the positional relationship between the focus position of the control light and the signal light converged in the same optical path and the optical element, for example, a mount provided with a fine movement mechanism using a precision screw or a piezoelectric element actuator is used. The film-type optical element 8 is mounted on the mount provided or a mount provided with an ultrasonic actuator and moved as described above, and the condensing lens 7 is controlled by using a material having a large nonlinear refractive index effect. A method of changing the focal position by changing the power density of the light pulse, a method of changing the focal position by changing the temperature with a heating device by using a material of the condenser lens 7 having a large thermal expansion coefficient, and the like can be used. .

【0096】〔実施例4〕図7には本実施例の光制御装
置の概略構成が示されている。このような光学装置構成
および配置は、図7に例示するような膜型光学素子8の
他に、ファイバー型、光導波路型、マイクロチャンネル
アレイ型などの光学素子を用いる場合にも好適に用いる
ことができる。
[Embodiment 4] FIG. 7 shows a schematic configuration of an optical control device of the present embodiment. Such an optical device configuration and arrangement can be preferably used when a fiber type, an optical waveguide type, a microchannel array type, or other optical element is used in addition to the film type optical element 8 illustrated in FIG. You can

【0097】光源1および2、NDフィルター3、シャ
ッター4、光検出器11および22、膜型光学素子8、
波長選択フィルター20、およびオシロスコープ100
については実施例1(図1)と同様のものを同様にして
用いた。
Light sources 1 and 2, ND filter 3, shutter 4, photodetectors 11 and 22, film type optical element 8,
Wavelength selection filter 20 and oscilloscope 100
Regarding the above, the same one as in Example 1 (FIG. 1) was used in the same manner.

【0098】図7に示すような配置でダイクロイックミ
ラー21を用いることで、制御光を分割して、その光強
度を光検出器11でモニターすると同時に、制御光と信
号光の光路を重ね合わせることができ、図1の配置で必
要な光混合器6を省略することができる。ただし、図7
の配置においては、ダイクロイックミラー21の波長選
択透過および反射を補完するために、信号光を完全に遮
断し制御光だけを透過させるような波長選択透過フィル
ター10を光検出器11の前に設けることが好ましい。
また、信号光および/または制御光が光源1および2へ
戻り、光源装置に悪影響を与えるのを避けるため、必要
に応じて、光アイソレーター13および14を、それぞ
れ光源1および2の前に設けても良い。
By using the dichroic mirror 21 in the arrangement as shown in FIG. 7, the control light is split and its light intensity is monitored by the photodetector 11, and at the same time the optical paths of the control light and the signal light are superposed. The light mixer 6 required in the arrangement of FIG. 1 can be omitted. However,
In this arrangement, in order to complement the wavelength selective transmission and reflection of the dichroic mirror 21, a wavelength selective transmission filter 10 that completely blocks the signal light and transmits only the control light is provided in front of the photodetector 11. Is preferred.
Further, in order to prevent the signal light and / or the control light from returning to the light sources 1 and 2 and adversely affecting the light source device, optical isolators 13 and 14 are provided in front of the light sources 1 and 2, respectively, if necessary. Is also good.

【0099】光路を一致させた信号光および制御光を一
緒に収束させて膜型光学素子8へ照射する際の光収束手
段として、集光レンズ7および受光レンズ9の代りに、
図7のような配置において凹面鏡15を用いることがで
きる。信号光と制御光に共通の収束手段としてレンズを
用いる場合、厳密には波長によって焦点距離が異なると
いう問題が生じるが、凹面鏡ではその心配がない。
As a light converging means for converging the signal light and the control light whose optical paths are coincident with each other and irradiating the film type optical element 8, instead of the condenser lens 7 and the light receiving lens 9,
The concave mirror 15 can be used in the arrangement as shown in FIG. When a lens is used as a converging means common to the signal light and the control light, there is a problem that the focal length is strictly different depending on the wavelength, but the concave mirror has no such concern.

【0100】図7に例示するような、本発明の光制御装
置において必須の装置構成要素は光源1および2、ダイ
クロイックミラー21、波長選択透過フィルター20、
凹面鏡15、および膜型光学素子8である。
As shown in FIG. 7, the essential device components in the light control device of the present invention are the light sources 1 and 2, the dichroic mirror 21, the wavelength selective transmission filter 20,
The concave mirror 15 and the film-type optical element 8.

【0101】なお、図7におけるダイクロイックミラー
21の代りに偏光または非偏光のビームスプリッターを
用いることもできる。
A polarized or non-polarized beam splitter may be used instead of the dichroic mirror 21 in FIG.

【0102】本発明の光制御方法を図7に示すような装
置で行う場合の手順として、まず、制御光(光源1)と
信号光(光源2)の光路が一致し、共通の焦点(ビーム
ウエスト)位置に光学素子8が配置されるよう調節を行
い、次いで、ダイクロイックミラー21ならびに波長選
択透過フィルター10および20の機能を点検するた
め、光源1と2を交互に点灯し、光源1のみ点灯(シャ
ッター4開放)したとき光検出器22に応答がないこ
と、および光源2のみを点灯したとき光検出器11に応
答がないことを確認した。
As a procedure for carrying out the light control method of the present invention with an apparatus as shown in FIG. 7, first, the optical paths of the control light (light source 1) and the signal light (light source 2) coincide with each other, and the common focus (beam) The optical element 8 is adjusted to the waist position, and then the light sources 1 and 2 are alternately turned on and only the light source 1 is turned on to check the functions of the dichroic mirror 21 and the wavelength selective transmission filters 10 and 20. It was confirmed that the photodetector 22 did not respond when the shutter 4 was opened and that the photodetector 11 did not respond when only the light source 2 was turned on.

【0103】以下、実施例1の場合と同様にして、前記
膜型光学素子8を用いた光・光制御方法を実施し、実施
例1の場合と同等の実験結果を得た。
Thereafter, the light / light control method using the film-type optical element 8 was carried out in the same manner as in Example 1, and the same experimental result as in Example 1 was obtained.

【0104】〔実施例5〕図8には本実施例の光制御装
置の概略概要が示されている。図1、図2、および図7
に例示した装置構成では、信号光と制御光を同じ方向か
ら光応答性光学素子へ照射させているのに比較して、図
8では信号光と制御光を反対方向から、光軸を一致させ
て同一の焦点で収束するように照射している点に特徴が
ある。
[Embodiment 5] FIG. 8 shows a schematic outline of an optical control device of the present embodiment. 1, 2, and 7
In the device configuration illustrated in FIG. 6, the signal light and the control light are irradiated from the same direction to the photoresponsive optical element, but in FIG. The feature is that they are irradiated so that they converge at the same focal point.

【0105】このような光学装置構成および配置は、図
8に例示するような膜型光学素子8の他に、ファイバー
型、光導波路型、マイクロチャンネルアレイ型などの光
学素子を用いる場合にも好適に用いることができる。
Such an optical device configuration and arrangement are suitable when a fiber type, an optical waveguide type, a microchannel array type optical element, etc. are used in addition to the film type optical element 8 as illustrated in FIG. Can be used for.

【0106】図8に例示する装置構成において光源1お
よび2、NDフィルター3、シャッター4、集光レンズ
7、膜型光学素子8、波長選択透過フィルター10およ
び20、光検出器11および22、光アイソレーター1
3および14、およびオシロスコープ100については
実施例1(図1)および/または実施例4(図7)と同
様のものを同様にして用いることができる。
In the apparatus configuration illustrated in FIG. 8, the light sources 1 and 2, the ND filter 3, the shutter 4, the condenser lens 7, the film type optical element 8, the wavelength selective transmission filters 10 and 20, the photodetectors 11 and 22, and the light. Isolator 1
As for 3 and 14, and the oscilloscope 100, the same ones as in the first embodiment (FIG. 1) and / or the fourth embodiment (FIG. 7) can be used in the same manner.

【0107】図8に示すような配置で2枚のダイクロイ
ックミラー(23および24)を用いることで、信号光
と制御光を反対方向から、光軸を一致させて同一の焦点
で収束するように照射することができる。なお、2つの
集光レンズ7は、光学素子を透過してきた制御光および
信号光をそれぞれ平行ビームへ戻すための受光レンズ9
としての役割を兼ねている。
By using the two dichroic mirrors (23 and 24) in the arrangement as shown in FIG. 8, the signal light and the control light are converged at the same focal point from the opposite directions by aligning the optical axes. Can be irradiated. The two condenser lenses 7 are light receiving lenses 9 for returning the control light and the signal light transmitted through the optical elements to parallel beams, respectively.
Also has a role as.

【0108】図8に例示するような、本発明の光制御装
置において必須の装置構成要素は光源1および2、2枚
のダイクロイックミラー(23および24)、波長選択
透過フィルター10および20、2つの集光レンズ7、
および膜型光学素子8である。
In the light control device of the present invention as illustrated in FIG. 8, essential device components are light sources 1 and 2, two dichroic mirrors (23 and 24), wavelength selective transmission filters 10 and 20, and two. Condenser lens 7,
And the film type optical element 8.

【0109】なお、図8におけるダイクロイックミラー
(23および24)の代りに偏光または非偏光ビームス
プリッターを用いることもできる。
A polarized or non-polarized beam splitter may be used instead of the dichroic mirrors (23 and 24) in FIG.

【0110】本発明の光制御方法を図8に示すような装
置で行う場合の手順として、まず、制御光(光源1)と
信号光(光源2)の光路が一致し、共通の焦点位置に光
学素子8が配置されるよう調節を行い、次いで、波長選
択透過フィルター10および20の機能を点検するた
め、光源1と2を交互に点灯し、光源1のみ点灯(シャ
ッター4開放)したとき光検出器22に応答がないこ
と、および光源2のみを点灯したとき光検出器11に応
答がないことを確認した。
As a procedure for carrying out the optical control method of the present invention with an apparatus as shown in FIG. 8, first, the optical paths of the control light (light source 1) and the signal light (light source 2) coincide with each other, and the common focus position is set. Adjustment is performed so that the optical element 8 is arranged, and then, in order to check the functions of the wavelength selective transmission filters 10 and 20, the light sources 1 and 2 are alternately turned on, and only the light source 1 is turned on (the shutter 4 is opened). It was confirmed that the detector 22 did not respond and that the photodetector 11 did not respond when only the light source 2 was turned on.

【0111】以下、実施例1の場合と同様にして、前記
膜型光学素子8を用いた光・光制御方法を実施し、実施
例1の場合と同等の実験結果を得た。
Thereafter, the light / light control method using the film-type optical element 8 was carried out in the same manner as in Example 1, and the same experimental result as in Example 1 was obtained.

【0112】〔比較例2〕従来の技術に基づく比較実験
を行うため、特開昭53−137884号公報、特開昭
63−231424号公報、および特開昭64−733
26号公報の記述に従い、図9に概要を示すような構成
の装置を用い、光制御を試みた。すなわち、光路長1c
mの石英製溶液セル17に絞り19を通した信号光の光
源2からの半導体レーザー光(波長694nm)を照射
し、透過した光を波長選択透過フィルター20を経由し
て光検出器22で受光し、一方、溶液セル17を透過す
る信号光の光路全体に、信号光に直交する方向から制御
光を、投射レンズ16を用いて拡散させて照射した。図
9の装置構成において、信号光の光源1(波長633n
m)、NDフィルター3、シャッター4、半透過鏡5、
および、光検出器11の役割および仕様は実施例1の場
合と同様である。なお、波長選択透過フィルター20は
溶液セル17から散乱してくる制御光が光検出器22に
入射するのを防ぐものであり、実施例1で用いたのと同
様のものを用いることができる。
[Comparative Example 2] In order to perform a comparative experiment based on the conventional technique, JP-A-53-137884, JP-A-63-231424, and JP-A-64-733.
In accordance with the description of Japanese Patent Publication No. 26, the optical control was attempted by using the device having the configuration as shown in FIG. That is, the optical path length 1c
The quartz solution cell 17 of m is irradiated with the semiconductor laser light (wavelength 694 nm) from the light source 2 of the signal light passing through the diaphragm 19, and the transmitted light is received by the photodetector 22 via the wavelength selective transmission filter 20. On the other hand, control light was diffused and irradiated onto the entire optical path of the signal light passing through the solution cell 17 from the direction orthogonal to the signal light using the projection lens 16. In the apparatus configuration of FIG. 9, the signal light source 1 (wavelength 633n
m), ND filter 3, shutter 4, semi-transmissive mirror 5,
The role and specifications of the photodetector 11 are similar to those in the first embodiment. The wavelength selective transmission filter 20 prevents the control light scattered from the solution cell 17 from entering the photodetector 22, and the same one as used in the first embodiment can be used.

【0113】色素としては実施例1と同様にシアニン色
素DODCIを用い、まず、メタノール溶液を溶液セル
17に充填して試験した。色素濃度については、光路長
の相違、すなわち実施例1の場合の光路長50μmに対
して200倍の光路長1cmであることを勘案し、実施
例1の場合の200分の1の濃度(1.25×10-4
ol/l)に設定し、実効的な透過率が実施例1の場合
と同等になるよう調節した。実施例1の場合と同様に、
NDフィルター3によって、光学素子(溶液セル17)
へ入射する制御光のパワーを0.5mWないし25mW
の範囲で調節し、制御光をシャッター4を用いて明滅さ
せた。しかしながら、制御光のパワーを最大にしても光
検出器22へ入射する信号光の強度は全く変化しないと
いう結果が得られた。すなわち、制御光のパワーを0.
5mWないし25mWの範囲で調節した限りでは、図9
の装置構成・装置配置において光・光制御は実現できな
かった。
As the dye, the cyanine dye DODCI was used as in Example 1. First, a methanol solution was filled in the solution cell 17 and tested. Regarding the dye concentration, considering the difference in the optical path length, that is, the optical path length of 1 μm, which is 200 times the optical path length of 50 μm in the case of Example 1, the density of 1/200 (1 0.25 × 10 -4 m
ol / l) and the effective transmittance was adjusted to be the same as in Example 1. As in the case of Example 1,
Optical element (solution cell 17) by ND filter 3
The power of the control light incident on 0.5mW to 25mW
The control light was blinked using the shutter 4. However, it was found that the intensity of the signal light incident on the photodetector 22 did not change at all even if the power of the control light was maximized. That is, the control light power is set to 0.
As long as it is adjusted in the range of 5 mW to 25 mW,
It was not possible to realize light / light control in the device configuration / device layout of.

【0114】次いで、溶液試料の代りに、固体素子とし
て、シアニン色素DODCIを濃度1.25×10-4
ol/lでメタクリル酸2−ヒドロキシプロピル・モノ
マー中へ溶解し、モノマーを重合させて直方体型光学素
子(光路長1cm)に加工したものを溶液セル17の代
わりに置いて、溶液試料の場合と同様に試験した。その
結果、固体素子を用いた場合も、制御光のパワーを0.
5mWないし25mWの範囲で調節した限りでは、図9
の装置構成・装置配置において光・光制御は実現できな
いことが確認された。
Then, instead of the solution sample, the cyanine dye DODCI was used as a solid element in a concentration of 1.25 × 10 −4 m 2.
It was dissolved in 2-hydroxypropyl methacrylate monomer at ol / l, the monomer was polymerized and processed into a rectangular parallelepiped optical element (optical path length 1 cm), which was placed in place of the solution cell 17, and compared with the case of the solution sample. It tested similarly. As a result, even when a solid-state element is used, the power of the control light is reduced to 0.
As long as it is adjusted in the range of 5 mW to 25 mW,
It was confirmed that light / light control could not be realized in the device configuration / device arrangement of.

【0115】〔実施例6〕実施例1の場合と同様に、図
1に例示するような装置構成、制御光の光源1としてヘ
リウム・ネオンレーザー(波長633nm)、信号光の
光源2として半導体レーザー(波長694nm)、集光
レンズ7として、焦点距離5mm、開口数0.65の顕
微鏡用対物レンズを用い、種々透過率を変えて作成した
膜型光学素子8を用いて、光学素子の透過率と光応答の
大きさΔTの関係を調べた。なお、制御光のパワーは1
0mWとし、制御光の照射によって信号光の透過率が減
少する方向の光応答の大きさを測定した。
[Sixth Embodiment] Similar to the first embodiment, the device configuration illustrated in FIG. 1, a helium / neon laser (wavelength 633 nm) as the light source 1 for the control light, and a semiconductor laser as the light source 2 for the signal light. (Wavelength: 694 nm), the objective lens for a microscope having a focal length of 5 mm and a numerical aperture of 0.65 is used as the condenser lens 7, and the film-type optical element 8 formed by changing various transmittances is used. And the magnitude of optical response ΔT were investigated. The power of the control light is 1
The magnitude of the optical response in the direction in which the transmittance of the signal light was reduced by irradiation with the control light was measured at 0 mW.

【0116】膜型光学素子8の試料は実施例1に例示し
たのと同様な方法で作成した。ただし、色素としてDO
DCIのアニオン部分(I- )をテトラフルオロボラー
ト(BF4 - )に変えたものを用い、色素濃度は2.5
×10-2mol/lとし、色素/ポリマー膜の膜厚を2
0μmから100μmの範囲で変えて透過率の異なるも
のを作成して試料とした。
The sample of the film type optical element 8 was prepared by the same method as illustrated in the first embodiment. However, DO as a pigment
The anion part (I ) of DCI was changed to tetrafluoroborate (BF 4 ) and the dye concentration was 2.5.
× 10 -2 mol / l and the film thickness of the dye / polymer film is 2
Samples having different transmittances were prepared by changing the thickness in the range of 0 μm to 100 μm.

【0117】制御光および信号光それぞれの透過率、お
よび、信号光の透過率が減少する方向の光応答の大きさ
ΔTの測定結果は表3に掲げる通りであった。
Table 3 shows the measurement results of the respective transmittances of the control light and the signal light, and the magnitude ΔT of the optical response in the direction in which the transmittance of the signal light decreases.

【0118】[0118]

【表3】 いずれの試料においても信号光(694nm)の透過率
は90ないし91%であったが、制御光(633nm)
の透過率を18%ないし70%の範囲で変えた場合、制
御光の透過率が小さい程、すなわち制御光の波長におけ
る光吸収が大きい程、信号光の透過率が減少する方向の
光応答ΔTが大きくなることが確認された。
[Table 3] The transmittance of the signal light (694 nm) was 90 to 91% in all samples, but the control light (633 nm)
, The optical response ΔT in the direction in which the transmittance of the signal light decreases as the transmittance of the control light decreases, that is, as the light absorption at the wavelength of the control light increases. Was confirmed to be large.

【0119】なお、試料の膜厚を更に薄くして、制御光
の透過率90%の場合について試験したが、光応答は僅
かに検出されるものの、定量的測定は困難であった。
Although the sample was made thinner and tested for a control light transmittance of 90%, a slight optical response was detected, but quantitative measurement was difficult.

【0120】〔実施例7〕実施例6の場合と同様にし
て、種々透過率を変えて作成した膜型光学素子8を用い
て、光学素子の透過率と光応答の大きさΔTの関係を調
べた。
[Embodiment 7] As in the case of Embodiment 6, the relationship between the transmittance of the optical element and the magnitude ΔT of the optical response is determined by using the film type optical element 8 formed by changing the transmittance. Examined.

【0121】但し、色素としてシアニン色素のクリプト
シアニン(東京化成製)を用い、色素/ポリマー膜の膜
厚は約50μmとし、色素濃度を1×10-3mol/l
ないし2.5×10-2mol/lの範囲で変えて透過率
の異なるものを作成して試料とした。また、信号光の光
源2として発振波長830nmの半導体レーザー(連続
発振出力2W、ビーム直径6mmのガウスビーム)を用
いた。
However, a cyanine dye cryptocyanine (manufactured by Tokyo Kasei) was used as the dye, the film thickness of the dye / polymer film was about 50 μm, and the dye concentration was 1 × 10 −3 mol / l.
To 2.5 × 10 -2 mol / l, different transmittances were prepared and used as samples. A semiconductor laser (oscillation wavelength 2 W, Gaussian beam with a beam diameter of 6 mm) having an oscillation wavelength of 830 nm was used as the light source 2 for the signal light.

【0122】制御光および信号光それぞれの透過率、お
よび、信号光の透過率が減少する方向の光応答の大きさ
ΔTの測定結果は表4に掲げる通りであった。
Table 4 shows the measurement results of the respective transmittances of the control light and the signal light and the magnitude ΔT of the optical response in the direction in which the transmittance of the signal light decreases.

【0123】[0123]

【表4】 いずれの試料においても制御光(633nm)の透過率
は0.02%以下であったが、信号光(830nm)の
透過率を6%ないし80%の範囲で変えた場合、信号光
の透過率が大きい程、すなわち信号光の波長における光
吸収が小さい程、信号光の透過率が減少する方向の光応
答ΔTが大きくなることが確認された。なお、信号光の
透過率6%の場合、光応答は検出限界未満であった。
[Table 4] The transmittance of the control light (633 nm) was 0.02% or less in all samples, but when the transmittance of the signal light (830 nm) was changed within the range of 6% to 80%, the transmittance of the signal light was changed. It was confirmed that the larger the value of, that is, the smaller the light absorption at the wavelength of the signal light, the greater the optical response ΔT in the direction in which the transmittance of the signal light decreases. When the signal light transmittance was 6%, the optical response was below the detection limit.

【0124】[0124]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
光制御方法および光制御装置によれば、例えば、可視領
域にあるレーザー光を制御光として、近赤外線領域にあ
る信号光を効率良く変調することが、極めて単純な光学
装置によって、電子回路などを一切用いることなく、実
用上充分な応答速度において実現可能になる。
As described above in detail, according to the light control method and the light control device of the present invention, for example, laser light in the visible region is used as control light and signal light in the near infrared region is efficiently used. Good modulation can be realized by a very simple optical device at a practically sufficient response speed without using any electronic circuit or the like.

【0125】また、本発明の光制御方法および光制御装
置を用いた可視光線レーザーによる近赤外線レーザーの
直接変調は、例えば、ポリメチルメタクリレート系プラ
スチック光ファイバー中を伝搬させるのに適した可視光
線レーザーによって、空気中を伝搬させるのに適した近
赤外線レーザーを直接変調するような用途において極め
て有用である。また、例えば光コンピューティングの分
野において新しい光演算方式を開発する上で役立つと期
待される。
Direct modulation of a near-infrared laser by a visible light laser using the light control method and the light control device of the present invention can be performed, for example, by a visible light laser suitable for propagating in a polymethylmethacrylate plastic optical fiber. , It is extremely useful in such applications as directly modulating a near infrared laser suitable for propagating in air. Further, it is expected to be useful in developing a new optical operation method in the field of optical computing, for example.

【0126】更に、本発明の光制御方法および光制御装
置によれば、光学素子として色素をマトリックス材料中
に溶解または分散させた光応答性組成物から成る光学素
子を用いることができ、前記光学素子に用いられる材料
の選択範囲を広げ、かつ光学素子への加工を容易にし、
産業界への利用の道を広く拓くことができる。
Further, according to the light control method and the light control device of the present invention, an optical element comprising a photoresponsive composition in which a dye is dissolved or dispersed in a matrix material can be used as the optical element. Expanding the selection range of materials used for elements, and facilitating processing into optical elements,
It is possible to broadly open the way of utilization to the industrial world.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明を実施する際に用いられる装置構成を
例示した構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an apparatus configuration used when implementing the present invention.

【図2】 本発明を実施する際に用いられる装置構成を
例示した構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a device configuration used when implementing the present invention.

【図3】 実施例1の膜型光学素子の透過率スペクトル
である。
3 is a transmittance spectrum of the film optical element of Example 1. FIG.

【図4】 制御光および信号光の光強度時間変化を例示
した図である。
FIG. 4 is a diagram exemplifying temporal changes in light intensity of control light and signal light.

【図5】 制御光および信号光の光路(および光軸)の
関係を例示した図である。
FIG. 5 is a diagram exemplifying a relationship between optical paths (and optical axes) of control light and signal light.

【図6】 本発明を実施する際に用いられる装置構成を
例示した構成図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a device configuration used when implementing the present invention.

【図7】 本発明を実施する際に用いられる装置構成を
例示した構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a device configuration used when implementing the present invention.

【図8】 本発明を実施する際に用いられる装置構成を
例示した構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating an apparatus configuration used when implementing the present invention.

【図9】 従来技術で用いられている装置構成を例示し
た構成図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a device configuration used in a conventional technique.

【図10】 集光レンズなどで収束されたガウスビーム
の焦点近傍における様子を表した模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a state in the vicinity of a focus of a Gaussian beam converged by a condenser lens or the like.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御光の光源、2 信号光の光源、3 NDフィル
ター、4 シャッター、5 半透過鏡、6 光混合器、
7 集光レンズ、8 膜型光学素子、9 受光レンズ、
10 波長選択透過フィルター(信号光遮断用)、11
光検出器、12 ファイバー型光学素子、13 光ア
イソレーター(制御光用)、14 光アイソレーター
(信号光用)、15 凹面鏡、16 投射レンズ、17
溶液セル(または固体素子)、19 絞り、20 波
長選択透過フィルター(制御光遮断用)、21 ダイク
ロイックミラー、22 光検出器(信号光の光強度検出
用)、23および24 ダイクロイックミラー、30
波面、100 オシロスコープ、111 光検出器11
からの信号(制御光の光強度時間変化曲線)、222お
よび223 光検出器22からの信号(信号光の光強度
時間変化曲線)、A制御光を遮断した状態で信号光の光
源を点灯した場合の光検出器22の出力レベル、B 信
号光の光源を点灯した状態で制御光を照射した場合の光
検出器22の出力レベル、C 信号光を消灯した状態の
光検出器22の出力レベル、d78 集光レンズ7と膜型
光学素子8の距離、d89 光制御素子8と受光レンズ9
の距離、Fc 焦点、L01,L+1,L-1およびL02
号光または制御光の光ビーム断面、l+1およびl-1
号光または制御光の光軸の平行移動距離、r1 信号光
または制御光の光ビーム断面L01,L+1またはL-1の半
径、r2 信号光または制御光の光ビーム断面L02の半
径、t1 信号光の光源を点灯した時刻、t2 制御光を
遮断していたシャッターを開放した時刻、t3 制御光
をシャッターで再び遮断した時刻、t4 制御光を遮断
したシャッターを開放した時刻、t5 制御光をシャッタ
ーで再び遮断した時刻、t6 信号光の光源を消灯した
時刻、θ 集光レンズで収束させた光ビームの外周部が
光軸となす角度、ω0 集光レンズで収束させたガウス
ビームのビームウエスト(焦点位置におけるビーム半
径)。
1 light source for control light, 2 light source for signal light, 3 ND filter, 4 shutters, 5 semi-transparent mirror, 6 optical mixer,
7 condenser lens, 8 film type optical element, 9 light receiving lens,
10 Wavelength selective transmission filter (for blocking signal light), 11
Photodetector, 12 fiber type optical element, 13 optical isolator (for control light), 14 optical isolator (for signal light), 15 concave mirror, 16 projection lens, 17
Solution cell (or solid state element), 19 diaphragm, 20 wavelength selective transmission filter (for blocking control light), 21 dichroic mirror, 22 photodetector (for detecting light intensity of signal light), 23 and 24 dichroic mirror, 30
Wavefront, 100 Oscilloscope, 111 Photodetector 11
Signal (light intensity time change curve of control light), signals from 222 and 223 photodetector 22 (light intensity time change curve of signal light), A. The light source of signal light was turned on with the control light blocked. Output level of the photodetector 22, the output level of the photodetector 22 when the control light is emitted with the light source of the B signal light turned on, and the output level of the photodetector 22 when the C signal light is turned off , D 78 distance between the condenser lens 7 and the film type optical element 8, d 89 light control element 8 and light receiving lens 9
Distance, Fc focus, L 01 , L + 1 , L -1 and L 02 signal light or control light optical beam cross section, l +1 and l -1 signal light or control light optical axis translation distance, r light beam cross-section L 01 of the first signal light or control light, L +1 or radius L -1, r 2 signal light or control light of the light beam radius of the cross section L 02, time of lighting the light source of the t 1 signal light, When the shutter that was blocking the t 2 control light was opened, when the t 3 control light was blocked again by the shutter, when the shutter that blocked the t 4 control light was opened, and when the t 5 control light was blocked again by the shutter Time, time when the light source of the t 6 signal light is turned off, angle formed by the outer circumference of the light beam converged by the θ condensing lens and the optical axis, beam waist of the Gaussian beam converged by the ω 0 condensing lens (focal position Beam radius at).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甲斐 正勝 神奈川県横浜市神奈川区守屋町3丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 (72)発明者 上野 一郎 神奈川県横浜市神奈川区守屋町3丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 (72)発明者 田中 教雄 東京都足立区堀之内1丁目9番4号 大日 精化工業株式会社東京製造事業所内 (72)発明者 宝田 茂 東京都足立区堀之内1丁目9番4号 大日 精化工業株式会社東京製造事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Masakatsu Kai Masakatsu Kai 3-12 Moriya-cho, Kanagawa-ku, Kanagawa Prefecture Victor Company of Japan, Ltd. (72) Ichiro Ueno 3--12 Moriya-cho, Kanagawa-ku, Yokohama Address: Victor Company of Japan, Ltd. (72) Inventor: Norio Tanaka, 1-9-4, Horinouchi, Adachi-ku, Tokyo Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor: Shigeru Takarada, 1-chome, Horinouchi, Adachi-ku, Tokyo No. 9-4 Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd. Tokyo Manufacturing Office

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光応答性組成物から成る光学素子に制御
光を照射し、制御光とは異なる波長帯域にある信号光の
透過率および/または屈折率を可逆的に変化させること
により前記光学素子を透過する前記信号光の強度変調お
よび/または光束密度変調を行う光制御方法であって、 前記制御光および前記信号光を各々収束させて前記光学
素子へ照射し、かつ、前記制御光および前記信号光のそ
れぞれの焦点の近傍の光子密度が最も高い領域が前記光
学素子中において互いに重なり合うように前記制御光お
よび前記信号光の光路をそれぞれ配置することを特徴と
する光制御方法。
1. An optical element comprising a photo-responsive composition is irradiated with control light, and the transmittance and / or the refractive index of signal light in a wavelength band different from that of the control light is reversibly changed to thereby control the optical property. A light control method for performing intensity modulation and / or light flux density modulation of the signal light passing through an element, wherein the control light and the signal light are respectively converged and applied to the optical element, and the control light and An optical control method comprising arranging the optical paths of the control light and the signal light such that regions having the highest photon density near respective focal points of the signal light overlap each other in the optical element.
【請求項2】 請求項1記載の光制御方法において、 前記制御光および前記信号光を前記光学素子中において
実質的に同一光路で伝播させることを特徴とする光制御
方法。
2. The light control method according to claim 1, wherein the control light and the signal light are propagated in the optical element in substantially the same optical path.
【請求項3】 請求項1または2記載の光制御方法にお
いて、 前記制御光および前記信号光のそれぞれの焦点位置と前
記光学素子との位置関係を変化させ、および/または、
前記光学素子を透過した前記信号光の光束を受光する範
囲を変化させることにより、 前記制御光の照射によって、前記光学素子を透過した前
記信号光強度が減少する方向の光応答と前記信号光の光
束密度が増減する光応答との、両方、またはどちらか一
方を選択して取り出すことを特徴とする光制御方法。
3. The optical control method according to claim 1, wherein the positional relationship between the respective focal positions of the control light and the signal light and the optical element is changed, and / or
By changing the range of receiving the light flux of the signal light transmitted through the optical element, the irradiation of the control light causes the optical response in the direction in which the intensity of the signal light transmitted through the optical element decreases and the signal light. An optical control method characterized in that both or one of the optical responses in which the luminous flux density increases or decreases is selected and extracted.
【請求項4】 請求項1から3いずれか記載の光制御方
法において、 前記光学素子として、色素を含有した光応答性組成物か
ら成るものを用いることを特徴とする光制御方法。
4. The light control method according to claim 1, wherein the optical element is made of a photoresponsive composition containing a dye.
【請求項5】 請求項1から4いずれか記載の光制御方
法において、 前記光学素子として、前記制御光の透過率が多くとも9
0%以下で、かつ、前記制御光を照射しない状態での前
記信号光の透過率が少なくとも10%以上となるように
調整されたものを用い、前記制御光の照射によって、前
記光学素子を透過した前記信号光の透過率が減少する方
向の光応答を取り出すことを特徴とする光制御方法。
5. The light control method according to claim 1, wherein the optical element has a transmittance of the control light of at most 9%.
The transmittance of the signal light in the state of 0% or less and not irradiating the control light is adjusted to be at least 10% or more, and the light is transmitted through the optical element by the irradiation of the control light. 2. An optical control method, wherein an optical response in the direction in which the transmittance of the signal light decreases is taken out.
【請求項6】 光応答性組成物から成る光学素子に制御
光を照射し、制御光とは異なる波長帯域にある信号光の
透過率および/または屈折率を可逆的に増減させること
により前記光学素子を透過する前記信号光の強度変調お
よび/または光束密度変調を行う光制御方法に用いられ
る光制御装置であって、 前記制御光および前記信号光をそれぞれ収束させる収束
手段を有し、 収束された前記制御光および前記信号光のそれぞれの焦
点の近傍の光子密度が最も高い領域が互いに重なり合う
よう前記制御光および前記信号光の光路配置がなされ、
かつ、前記光学素子は、収束された前記制御光および前
記信号光のそれぞれの焦点の近傍の光子密度が最も高い
領域が互いに重なり合う位置に配置されていることを特
徴とする光制御装置。
6. An optical element comprising a photoresponsive composition is irradiated with control light to reversibly increase or decrease the transmittance and / or refractive index of signal light in a wavelength band different from that of the control light. A light control device used in a light control method for performing intensity modulation and / or light flux density modulation of the signal light passing through an element, comprising: converging means for converging the control light and the signal light, respectively. The optical paths of the control light and the signal light are arranged so that the regions having the highest photon density near the respective focal points of the control light and the signal light overlap each other,
Further, the optical control device is characterized in that the optical element is arranged at a position where regions having the highest photon density in the vicinity of respective focal points of the converged control light and the signal light overlap each other.
【請求項7】 請求項6記載の光制御装置において、さ
らに、前記制御光および前記信号光が前記光学素子中に
おいて実質的に同一光路で伝播するような光路配置を有
することを特徴とする光制御装置。
7. The light control device according to claim 6, further comprising an optical path arrangement such that the control light and the signal light propagate in the optical element in substantially the same optical path. Control device.
【請求項8】 請求項6記載の光制御装置において、更
に、 前記制御光および前記信号光のそれぞれの焦点位置と前
記光学素子との位置関係を変化させる移動手段と、前記
光学素子を透過した前記信号光の光束を受光する範囲を
変化させて受光する受光範囲調節手段と、を有し、 前記移動手段および/または前記受光範囲調節手段を用
いることによって、前記制御光および前記信号光のそれ
ぞれの焦点位置と前記光学素子との位置関係を変化さ
せ、および/または、前記光学素子を透過した前記信号
光の光束を受光する範囲を変化させることにより、前記
制御光の照射によって前記光学素子を透過した前記信号
光強度が減少する方向の光応答と前記信号光の光束密度
が増減する光応答との、両方、またはどちらか一方を選
択して取り出すことを特徴とする光制御装置。
8. The light control device according to claim 6, further comprising: a moving unit that changes a positional relationship between each of the focal positions of the control light and the signal light and the optical element, and the light passing through the optical element. And a light-reception range adjusting means for changing the light-reception range of the signal light to receive the light beam, and by using the moving means and / or the light-reception range adjusting means, the control light and the signal light are respectively received. By changing the positional relationship between the focal position of the optical element and the optical element, and / or by changing the range of receiving the light flux of the signal light that has passed through the optical element, the optical element is irradiated by the control light. Selecting and extracting both or one of an optical response in a direction in which the intensity of the transmitted signal light decreases and an optical response in which the luminous flux density of the signal light increases or decreases. Light control device according to claim.
【請求項9】 請求項6から8いずれか記載の光制御装
置において、 前記光学素子は、色素を含有した光応答性組成物から成
ることを特徴とする光制御装置。
9. The light control device according to claim 6, wherein the optical element is made of a photoresponsive composition containing a dye.
【請求項10】 請求項6から9いずれか記載の光制御
装置において、 前記光学素子は、制御光の透過率が多くとも90%以下
で、かつ、制御光を照射しない状態での信号光の透過率
が少なくとも10%以上となるように調整され、 制御光の照射によって、信号光の透過率が減少する方向
の光応答を取り出すことを特徴とする光制御装置。
10. The light control device according to claim 6, wherein the optical element has a transmittance of control light of 90% or less at most, and a signal light in a state in which the control light is not irradiated. An optical control device, which is adjusted to have a transmittance of at least 10% or more, and extracts an optical response in a direction in which the transmittance of signal light decreases by irradiation of control light.
【請求項11】 請求項6から10いずれか記載の光制
御装置において、前記光学素子を透過してきた信号光と
制御光の混合光を、信号光と制御光とに分離する手段を
有することを特徴とする光制御装置。
11. The light control device according to claim 6, further comprising means for separating the mixed light of the signal light and the control light transmitted through the optical element into the signal light and the control light. Characterized light control device.
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