JPS58211744A - 光偏向器 - Google Patents

光偏向器

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JPS58211744A
JPS58211744A JP58044617A JP4461783A JPS58211744A JP S58211744 A JPS58211744 A JP S58211744A JP 58044617 A JP58044617 A JP 58044617A JP 4461783 A JP4461783 A JP 4461783A JP S58211744 A JPS58211744 A JP S58211744A
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/293Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection by another light beam, i.e. opto-optical deflection
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02033Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • G02B6/02057Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
    • G02B6/02076Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
    • G02B6/02123Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔本発明の技術分野〕 本発明は、光を偏向させるための光学的素子に係り、更
に具体的に云えば、光学−光学的光偏向器又は変調器に
係る。
〔従来技術〕
従来の非機械的な光偏向技術には、電気−光学的素子及
び音響−光学的素子がある。電気−光学的素子は、慣性
を有しないので、比較的高速である。それらは、燐酸二
水素カリウムの如き材料に於ける線形の電気−光学的ポ
ッケルス効果によって入射光の偏光面を回転させ、それ
とともに複屈折結晶を用いることによって光を常光線又
は異常光線のいずれかとして伝播させる。電気−光学的
゛な段及び複屈折の段をカスケード状に配jet、する
ことにより、マルチ・スポット光偏向器が実現される。
この素子は通常、長手方向の効果には、数千ボルトもの
高電圧を要し、高速度(〈μ8ee)の偏向か必“〃な
場合に電子回路を複雑にする。横方向の効果には、より
低い電子が用いられろが、より長い相り作用の長さが必
要とされ、その結果開口が減少して、解像IW及び整合
の低下の問題が生じる。
)イ響 −光学的素子は、進行する音響波により光学的
偏向器な材料に生ぜしめられた周期的構造体のJH(折
率の変動からの回折によって動作する。
I記41料内に於ける音響波の遅い伝播速度は、素子が
迅速な応答時間を有するために光ビームの断面が小さい
ことを必要とするので、これらの素子は本来的に小さな
開1」の素子である。更に、大きな開口の使用は又、回
折構造体の周期が偏向中に開1」の一方の側から他方の
側へ変化するとともに、偏向された波面中に歪みを生せ
しめる。
1つの光学−光学的光偏向器が米国特許第679025
2号の明細書に開示されている。その光ビームの偏向は
、制御される光ビームと制御するビームとが相伝に成る
角度で通過する相〃作用媒体の屈折率を、空間的に非均
質に変化させることによって達成されろうこの方f去は
、回折1科の′重度を、一方の側から他方のHlllへ
Iw1進的に、好ましくは線形的に、増加する様て、変
化きせるっその1実施例は回折バター/を用いているが
、その方法は、多数の偏向位置をイIIるため眞その回
(〕1パターンを変化させることを含んでいない。
〔不発明の概妥〕
本発明による光学−光学的偏向器又は変調器は、例えば
チタン酸バリウムである、透明な光学的活性媒体を有す
る。この偏向器は、上記媒体中を進行して、回折のため
に適した周ル]的なノ11(折率の変動を上記媒体中に
誘起させる光学的に発生された定常波を干渉によって生
せしめろ、各々波長λ。を有するコヒーレントな第1及
び第2波面を供給する手段を有する。この素子は父、上
記媒体中を進行して、上記第1及び第2波而により誘起
された周期的な屈折率の変動によって回折される、波長
λ1を有する第5波面を供給するための手段を含む。上
記第3波面の回折方向が変化されろ様に−I−記周期的
な屈折率の変動の周期を変化させるために、−上記第1
及び第2波面の波長が変化されろ。この1扁向器は、回
折のために用いられる周期的な屈折率の変動を誘起させ
るためK、光学的に発生された定常波を用いている。こ
の素子は、偏向器又はf調器として用いられ得る。
〔本発明の実施例〕
本発明に於ては、回折のための周期的な屈折率の変動を
誘起させるために、光学的に発生された定常波が透明な
光学的活性媒体中に形成される。
その光波は、光の速LWで」二記媒体中を伝播し、何ら
開口又は応答時間に関する制約を与えない。入射光の波
長を変化させることにより、定常波の周波数がシフトさ
れて、回折角に変化が生じる。偏向又は変調の速度は、
波長がシフトされ得る、又は変調の場合にはターン・オ
ン及びターン・オフされ得る速度、並びに屈折率の変調
を生ぜしめる効果の寿命に制限される。ポピュレーノヨ
ンの反転、フォト・ブリーチング、屈折率の変化を生ぜ
しめる非線形効果、分子Qe、列(molecular
ordering、)等を含む、光によって誘起される
任意の数の効果が用いられ得る。
第1A図に於て、ビーム分割器16を用いることにより
光源14から得られた、波長λ。を有する、干渉する2
つの第1及び第2波面1o及び12は、鏡18及び20
によって、透明な光学的活性媒体22の法線に対して等
しい角度θで入射する様に方向付けられて、間隔 を有する周期的構造体24を生じる。光源14は、例え
ば、アルゴン、GaAs 及び色素レーザの如き、レー
ザ等である。透明な光学的活性媒体は、例えば、ナトリ
ウムの蒸気、チタン酸バリウム、ビスマス・酸化ンリコ
ン、二オフ酸リチウム、ルビー、液晶及び有機の飽本日
可能な吸収体の淑体溶液等である。
上記周期的構造体が、第1B図に示濱れている如く、波
長λ1に於ける光源26からの第60ビ−ム即ち波面2
8で照射さ′れると、次式により示される如く、角度φ
に於てブラッグの条件が充たされたときに1効率的な回
折が生じる。
従って、適当な照射角度は次式によって与えられる。
λ1に於ける第6波面は、λ0に於ける第1及び第2波
面により形成された周期的構造体によって、角度2φだ
け偏向される。ボンピング波長に於ける変化かへλであ
るとき、角度に於ける変化△φは、上記式を微分するこ
とによって得られ、次式によって与えられる。
45°の近傍に於て、5729Aの波長で、Δφ化は1
°の偏向を生せしめる。その様な波長の変化は、色素レ
ーザの電気−光学的或は圧電気的波長調整、アルコン或
はクリプトン・レーザの電気−光学的な空胴的波長調整
、又は固体レーザの電流及び/若しくは熱による波長調
整によって生ぜしめられ得る。
第2A図は本発面のもう1つの実施例を示している。こ
の実施例に於ては、各々別個の波長λ1、λ2及びλ3
を有する1組のレーザ30.32及び34は、前述の実
施例に於て用いられた単一のレーザの波長を変化させる
必要を除く。レーザ60162及び64からの6つのビ
ーム即ち波面66.38及び40が、ビーム分割器42
及び44によって組合わされて、コリメート表面46を
通され、鏡50を用いて定常波の周期的構造体48が形
成される。偏向されるべきビームが源52から周期的構
造体上に入射される。成る回折構造体から次の回折構造
体への遷移は非連続的であって、レーザ・スイッチング
速度で動作する大きな角度的効果を生じるので、この配
置はランダムなディジタル効果を生じる。更に行われる
偏向の方向+Jけは、幾つかのレーザを光学的活性媒体
に適切に組合わせることによって達成され得る。第2図
に示されている素子が牟−のレーザ60で動作されろと
き、又は第1A図及び第1B図に於ける素子が単一の波
長で動作されるとき、効率的な大きな開口の変調器が得
られる。これは、構造体を形成する波面の強さを変化さ
せることにより生じ、従って屈折率に於ける周期的変動
も又、必ずしも線形的にではないが、変化する。その後
の回折された波面の強度も同様に変化する。回折された
方向又は回折されない方向のいずれに於ても、制御され
た波面上に信号の変調が加えられる。幾つかのレーザが
用いられた場合には、多方向光偏向器が得られ、更に信
号の多チャンネル変調及ア/羞じくけ多重化に用いられ
得る。
以上の記載に於ては、光学的定常波にさらされたときに
屈折率に於ける周期的変動を生じる光学的活性媒体が用
いられたが、光学的定常波にさらされたときに振幅透過
率(amplitudetransmittance 
)の如き他の光学的特性に於ける周期的変動を生じ、ろ
光学的活性媒体も用いられ得る。
【図面の簡単な説明】
第1A図及び第1B図は本発明による光偏向器の1実施
例を示す上面図であり、第2図は本発明による光偏向器
のもう1つの実施例を示す上面図である。 10.12・・・・第1及び第2波面(λ。)・ 14
・26.60.62.64.52・・・・光源(レーザ
)、16.42.44・・・・ビーム分割器、18.2
0.50・・・・鏡、22・・・・透明な光学的活性媒
体、24.48・・・・周期的構造体、28・・・・第
6波面(λ佇、ろ6.38.40・・・・ビーム(波面
)、46・・・・7リメ一ト表面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 透明な光学的活性媒体と、 上記媒体中を進行して、回折のための光学的特性に於け
    る周期的変動を誘起させる光学的に発生された定常波を
    生ぜしめる、各々波長λ。を有するコヒーレントな第1
    及び第2波面を供給する手段と、 上記媒体中を進行して、上記周期的変動によって回折さ
    れる、波長λ1を有する第6波面を供給する手段と、 上記第6波面の回折方向が変化される様に上記周期的変
    動の周期を変化させるために、上記第1波面の波長を変
    化させる手段とを含む、光学−光学的光偏向器。
JP58044617A 1982-05-28 1983-03-18 光偏向器 Granted JPS58211744A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US383044 1982-05-28
US06/383,044 US4540244A (en) 1982-05-28 1982-05-28 Opto-optical light deflector/modulator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58211744A true JPS58211744A (ja) 1983-12-09
JPS6157613B2 JPS6157613B2 (ja) 1986-12-08

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JP58044617A Granted JPS58211744A (ja) 1982-05-28 1983-03-18 光偏向器

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