JPS5854322A - 光スイツチ - Google Patents
光スイツチInfo
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- JPS5854322A JPS5854322A JP57153396A JP15339682A JPS5854322A JP S5854322 A JPS5854322 A JP S5854322A JP 57153396 A JP57153396 A JP 57153396A JP 15339682 A JP15339682 A JP 15339682A JP S5854322 A JPS5854322 A JP S5854322A
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- light
- optical
- crystal
- lens system
- switch
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/29—Devices 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
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/29—Devices 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は偏光されていない光を入力側光ファイバから若
干個の出力側光ファイバの一つに夫々入力側光ファイバ
及び出力側光ファイバが光学的に結合されている入力側
レンズ系と出力側レンズ系とを介し、また調整可能な電
界の影響の下に入力側レンズ系と出力側レンズ系との闇
で光が辿る径路を決定する少なくとも一個の電気的に制
御できるネマチック結晶を介して伝達するために、偏光
されていない光を偏光方向が直角な２個の直線偏光光の
ビームに分割する光学装置を具える光スィッチに関する
ものである。
干個の出力側光ファイバの一つに夫々入力側光ファイバ
及び出力側光ファイバが光学的に結合されている入力側
レンズ系と出力側レンズ系とを介し、また調整可能な電
界の影響の下に入力側レンズ系と出力側レンズ系との闇
で光が辿る径路を決定する少なくとも一個の電気的に制
御できるネマチック結晶を介して伝達するために、偏光
されていない光を偏光方向が直角な２個の直線偏光光の
ビームに分割する光学装置を具える光スィッチに関する
ものである。
この種の光スィッチは［アプライド オプテイクスＪ
（Ａｐｐｌｉｅｄ ０ｐｔｉｃｓ ）第１９巻第１７
号、１９８０年９月、第２９２１〜２９２５頁から既知
である。しかし、ここに記載されている光スィッチは２
位冒に限定されている。即ち入力側光ファイバから入っ
てくる光は第２の出力側光ファイバか第３の出力側光フ
ァイバヘスイツチされるだけである。従って、入力側光
ファイバからの光を４．８個又はそれ以上の出力側光フ
ァイバにスイッチングするには、ここに述べられている
形式のスイッチを３．７個又はそれ以上必要とする。こ
れは欠点である。蓋し、ここに述べられているスイッチ
は可成り高価なものだからである。
（Ａｐｐｌｉｅｄ ０ｐｔｉｃｓ ）第１９巻第１７
号、１９８０年９月、第２９２１〜２９２５頁から既知
である。しかし、ここに記載されている光スィッチは２
位冒に限定されている。即ち入力側光ファイバから入っ
てくる光は第２の出力側光ファイバか第３の出力側光フ
ァイバヘスイツチされるだけである。従って、入力側光
ファイバからの光を４．８個又はそれ以上の出力側光フ
ァイバにスイッチングするには、ここに述べられている
形式のスイッチを３．７個又はそれ以上必要とする。こ
れは欠点である。蓋し、ここに述べられているスイッチ
は可成り高価なものだからである。
本発明の目的は１個の入力側光ファイバから若干個の出
力側光ファイバのいずれか一つに光をスイッチングでき
る光スィッチを提供するにある。
力側光ファイバのいずれか一つに光をスイッチングでき
る光スィッチを提供するにある。
この目的を達成するため本発明に係る光スィッチは前記
光スィッチに直線偏光光の２個のビームの一つの偏光方
向を９０°回転させる光学要素を設け、全ての出力側光
ファイバを単一の出力側レンズ系の後に互に隣接して配
置したことを特徴をする。
光スィッチに直線偏光光の２個のビームの一つの偏光方
向を９０°回転させる光学要素を設け、全ての出力側光
ファイバを単一の出力側レンズ系の後に互に隣接して配
置したことを特徴をする。
この形式の光スィッチでは直線偏光された光がネマチッ
ク結晶によりそこに印加される制御電圧の大きさに依存
する程度偏向され、光はレンズ系を経て若干個、例えば
３ないし８個の隣接して位置する出力側光ファイバの一
つに向けられる。
ク結晶によりそこに印加される制御電圧の大きさに依存
する程度偏向され、光はレンズ系を経て若干個、例えば
３ないし８個の隣接して位置する出力側光ファイバの一
つに向けられる。
本発明光スィッチの好適な一実施例は電界が第１の結晶
の電界と直角な第２のネマチック結晶を設け、第１の結
晶と第２の結晶との間に直線偏光光の偏光方向を９０°
回転される光学要素を設けたことを特徴とする。
の電界と直角な第２のネマチック結晶を設け、第１の結
晶と第２の結晶との間に直線偏光光の偏光方向を９０°
回転される光学要素を設けたことを特徴とする。
この形式の光スィッチは光が各結晶により各−１つ計２
つの互に直角な方向に偏向され、多数の出力側光ファイ
バの一つを選択的に入力側光ファイバに光学的に結合で
きるという利点を与える。実際に、この光スィッチは昔
の電話交換機の機械的に二方向に動くスイッチの電気光
学的対応物である。
つの互に直角な方向に偏向され、多数の出力側光ファイ
バの一つを選択的に入力側光ファイバに光学的に結合で
きるという利点を与える。実際に、この光スィッチは昔
の電話交換機の機械的に二方向に動くスイッチの電気光
学的対応物である。
実施例を挙げて図面につき本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明光スィッチの原理を示したものである。
光ファイバ１は偏光されていない光の発散ビーム２を出
力する。そしてこの発散ビーム２が入力レンズ系３で平
行光ビーム４に変えられる。
力する。そしてこの発散ビーム２が入力レンズ系３で平
行光ビーム４に変えられる。
そして光学＠Ｈ５が偏光されていない光の平行光ビーム
４を直線偏光された光のビーム６に変える。
４を直線偏光された光のビーム６に変える。
そしてこの直線偏光された光のビームが電気的に制御で
きるネマチック結晶７に入射する。この直線偏光された
光はネマチック結晶７上に設けである電極間の電界の強
さに依存する程度迄曲げられる。この曲げの角度（θ）
と方向（＋θ又は−θ）に依存して光は出力レンズ系８
を介して光ファイバ９ａ 、９ｂ又は９Ｃの一つに入る
。光は直線偏光されているから、全ての光がネマチック
結晶７により同じように曲げられる。従って漏話は極め
て小さく、スイッチング効率は＾い。
きるネマチック結晶７に入射する。この直線偏光された
光はネマチック結晶７上に設けである電極間の電界の強
さに依存する程度迄曲げられる。この曲げの角度（θ）
と方向（＋θ又は−θ）に依存して光は出力レンズ系８
を介して光ファイバ９ａ 、９ｂ又は９Ｃの一つに入る
。光は直線偏光されているから、全ての光がネマチック
結晶７により同じように曲げられる。従って漏話は極め
て小さく、スイッチング効率は＾い。
第２図は本発明光スィッチ１０の第１の実施例を示す。
この光スィッチ１０はハウジング１１とカバー板１２と
を具える。これらには既知の緊締手段１３が設けられて
おり、既知の光フアイバコネクタ１４及び１４−が緊締
されるようになっている。入力側コネクタ１４は入力側
光ファイバ１５の一端を収容し、これを球面レンズ１６
に対向させる。出力側コネクタ１４′は光ファイバ１８
ａ 、１８ｂ 、１８ｃ 、１８ｄ及び１８ｅの互に隣
接して配置されている端の列を収容し、これを球面レン
ズ１７に対向させる。
を具える。これらには既知の緊締手段１３が設けられて
おり、既知の光フアイバコネクタ１４及び１４−が緊締
されるようになっている。入力側コネクタ１４は入力側
光ファイバ１５の一端を収容し、これを球面レンズ１６
に対向させる。出力側コネクタ１４′は光ファイバ１８
ａ 、１８ｂ 、１８ｃ 、１８ｄ及び１８ｅの互に隣
接して配置されている端の列を収容し、これを球面レン
ズ１７に対向させる。
球面レンズ１６は光ファイバ１５から出た偏光されてい
ない光の発散ビームを平行光ビームに変えて光学装置１
９に入射させる。光学装置１１９は偏光されていない光
のビームを２個の横方向にずれた偏光方向が同一の直線
偏光光の平行ビームに変える。この目的で光学装置１９
６よ２個のプリズム２０及び２１を具え、両者の間に偏
光フィルタ２２を設ける。２個のプリズム２ｏと２１の
間に残る空隙は屈折率が２個のプリズムと同一のガラス
板２３で充たす。レンズ１６を出た光ビームはフィルタ
２２に入射し、そこで偏光方向が互に垂直な２個の直線
偏光された光のビームに分割される。フィルタ２２で反
射された光はプリズム２１で再度反射され、ガラス板２
３を通り抜け、次に水晶板の形態をした光学要素２４（
λ／２板）を通り抜ける。光学要素２４は光ビームの偏
光方向を９０６回転させる。従って、この光ビームはフ
ィルタ２２を透過した光ビームと同一の偏光方向及び伝
播方向を有する。２本の光ビームはネマヂック結晶を貝
える偏向装置２６を通る。この偏向装置２６は２枚のガ
ラス板２７及び２８．ネマチック結晶材料２９及びスペ
ーサ兼電極１１−ルダ３゜から成る。電極は細長い形状
を有し紙面に直角に延在する。電極は電極ホルダ上に配
設され、一対となって光ビームの両側に位置する。光ビ
ームの両側に生ずる電界の強さが異なると、光ビームを
横切ってネマチック結晶材料の配向が異なってくる。こ
の結果光ビームを横切って屈折率の連続した勾配が形成
される。この屈折率の勾配の結果光ビームは光学装置１
１と同一の光学装置１９′を経て偏向されｇｏこうして
ビームが形成され、直線偏光でな（なった後、この光ビ
ームは球面レンズ１７に入１ｊＬ、光７’ｒイバ１８ａ
、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ及び１８ｅの−っに入る。
ない光の発散ビームを平行光ビームに変えて光学装置１
９に入射させる。光学装置１１９は偏光されていない光
のビームを２個の横方向にずれた偏光方向が同一の直線
偏光光の平行ビームに変える。この目的で光学装置１９
６よ２個のプリズム２０及び２１を具え、両者の間に偏
光フィルタ２２を設ける。２個のプリズム２ｏと２１の
間に残る空隙は屈折率が２個のプリズムと同一のガラス
板２３で充たす。レンズ１６を出た光ビームはフィルタ
２２に入射し、そこで偏光方向が互に垂直な２個の直線
偏光された光のビームに分割される。フィルタ２２で反
射された光はプリズム２１で再度反射され、ガラス板２
３を通り抜け、次に水晶板の形態をした光学要素２４（
λ／２板）を通り抜ける。光学要素２４は光ビームの偏
光方向を９０６回転させる。従って、この光ビームはフ
ィルタ２２を透過した光ビームと同一の偏光方向及び伝
播方向を有する。２本の光ビームはネマヂック結晶を貝
える偏向装置２６を通る。この偏向装置２６は２枚のガ
ラス板２７及び２８．ネマチック結晶材料２９及びスペ
ーサ兼電極１１−ルダ３゜から成る。電極は細長い形状
を有し紙面に直角に延在する。電極は電極ホルダ上に配
設され、一対となって光ビームの両側に位置する。光ビ
ームの両側に生ずる電界の強さが異なると、光ビームを
横切ってネマチック結晶材料の配向が異なってくる。こ
の結果光ビームを横切って屈折率の連続した勾配が形成
される。この屈折率の勾配の結果光ビームは光学装置１
１と同一の光学装置１９′を経て偏向されｇｏこうして
ビームが形成され、直線偏光でな（なった後、この光ビ
ームは球面レンズ１７に入１ｊＬ、光７’ｒイバ１８ａ
、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ及び１８ｅの−っに入る。
２個の電極対間の電界の強さの差異に依存して光ビーム
は大きな角度又は小さな角度曲げられる。
は大きな角度又は小さな角度曲げられる。
光学装置１９は支持体３１に固定するが、この支持体３
１自体は支持体３２に固定される。両支持体３１及び３
２はハウジング１１内でカバー板１２で止められる。偏
向装ｗＩ２６及び光学装置１９′は支持体３２で固定さ
れる・。・λ／２゛板２４の一側にガラス充填板２５を
固定し、λ／２板２４とがらす充填板２５とがガラス板
２７に対して滑る時ガラス−空気遷移に伴なう反射のた
め光の損失が生ずるのを防ぐ。
１自体は支持体３２に固定される。両支持体３１及び３
２はハウジング１１内でカバー板１２で止められる。偏
向装ｗＩ２６及び光学装置１９′は支持体３２で固定さ
れる・。・λ／２゛板２４の一側にガラス充填板２５を
固定し、λ／２板２４とがらす充填板２５とがガラス板
２７に対して滑る時ガラス−空気遷移に伴なう反射のた
め光の損失が生ずるのを防ぐ。
光ビームを偏向させた後光学装Ｎ１９′を用いて再度光
を非直線偏向させることは必ずしも必要ではない。直線
偏光を少なくとも２倍の大きさのレンズ１７に通し、対
応する太さの光ファイバに入射させてもよい。しかし、
これは標準化されている市販の光ファイバの直径の点で
問題を生ずる。
を非直線偏向させることは必ずしも必要ではない。直線
偏光を少なくとも２倍の大きさのレンズ１７に通し、対
応する太さの光ファイバに入射させてもよい。しかし、
これは標準化されている市販の光ファイバの直径の点で
問題を生ずる。
第３図はほぼ損失がなく偏光されていない光を直線偏光
された光に変換するもう一つの光学装置４０を示したも
のである。この光学装置４０は方解石板４１を具えるが
、この方解石板４１の光学軸４２は方解石板４１に垂直
に入射する光ビーム４５に対して成る角度をな・し、こ
の角度が異常光線屈折率と常光線屈折率との商の逆正接
により決まる。偏光されていない光のビーム４５は・と
工とで表わす。ここで・と↓は夫々紙面に垂直に偏光さ
れていることと、紙面内に偏光されていることとを表わ
す。この偏向されていない光のビー１４４５は方解石板
４１での光の複屈折により２つの部分に分解される。偏
向されないビーム４６の偏光方向は紙面に垂直であり、
ガラス充填板４４を通った後でもこの偏向方向は保たれ
る。偏向された光ビーム４７の偏光方向は紙面内にあり
、これは水晶４３のλ／２板を通った後偏向されなかっ
た光ビーム４６と同一偏光方向をとる。このように光学
装置４０は光ビーム４５を２個の直線偏向された光ビー
ム４８に変換する。
された光に変換するもう一つの光学装置４０を示したも
のである。この光学装置４０は方解石板４１を具えるが
、この方解石板４１の光学軸４２は方解石板４１に垂直
に入射する光ビーム４５に対して成る角度をな・し、こ
の角度が異常光線屈折率と常光線屈折率との商の逆正接
により決まる。偏光されていない光のビーム４５は・と
工とで表わす。ここで・と↓は夫々紙面に垂直に偏光さ
れていることと、紙面内に偏光されていることとを表わ
す。この偏向されていない光のビー１４４５は方解石板
４１での光の複屈折により２つの部分に分解される。偏
向されないビーム４６の偏光方向は紙面に垂直であり、
ガラス充填板４４を通った後でもこの偏向方向は保たれ
る。偏向された光ビーム４７の偏光方向は紙面内にあり
、これは水晶４３のλ／２板を通った後偏向されなかっ
た光ビーム４６と同一偏光方向をとる。このように光学
装置４０は光ビーム４５を２個の直線偏向された光ビー
ム４８に変換する。
第４ａ図は本発明光スィッチ５ｏのもう一つの実施例を
示す。この光スィッチ５ｏはハウジング５１を具え、こ
のハウジングに既知の態様で緊締手段５３が形成されて
いる。そしてこれに既知の光コネクタ５５．５５′が連
結されている。入力側コネクタ５５は入力側７フイバ５
７と球面レンズ５９とを収容する。出力側フネクタ５５
−は球面レンズ６１と多数の出力側ファイバ６３ａ１６
３ｂ、６３０及び６３ｄとを収容する。この出力側ファ
イバの数は実際には１６以上に達することもある。この
光スィッチ５ｏはまたホルダ６５を具えるがこのホルダ
６５は２個のガラス板６９、７１及び７１．７５の間に
２個のネマチック結晶６７及び７３を保持している。中
央のガラス板７１自体が２枚のガラス間で構成され、間
に水晶のλ／２板をはさんでいる。偏向装置６７．６９
・・・７５の両側に光学装置４ｏを設け、偏光されてい
ない光を直線偏光光に変換し、その逆を行なう。
示す。この光スィッチ５ｏはハウジング５１を具え、こ
のハウジングに既知の態様で緊締手段５３が形成されて
いる。そしてこれに既知の光コネクタ５５．５５′が連
結されている。入力側コネクタ５５は入力側７フイバ５
７と球面レンズ５９とを収容する。出力側フネクタ５５
−は球面レンズ６１と多数の出力側ファイバ６３ａ１６
３ｂ、６３０及び６３ｄとを収容する。この出力側ファ
イバの数は実際には１６以上に達することもある。この
光スィッチ５ｏはまたホルダ６５を具えるがこのホルダ
６５は２個のガラス板６９、７１及び７１．７５の間に
２個のネマチック結晶６７及び７３を保持している。中
央のガラス板７１自体が２枚のガラス間で構成され、間
に水晶のλ／２板をはさんでいる。偏向装置６７．６９
・・・７５の両側に光学装置４ｏを設け、偏光されてい
ない光を直線偏光光に変換し、その逆を行なう。
光学＠置４０は光ファイバ５７と球面レンズ５９とを経
て導入された光を第１のネマチック結晶６７で第１の方
向に偏向させられた直線偏光光のビームに変換する（但
し、光ビームの両側にある一対の電極で発生させられた
電界に差巽がある場合）。第１のネマチック結晶６７を
通った光ビームはλ／２板（７１）を通り、その偏光が
９０°回転させられる。次にこの光は電極、従って電界
及びそれによる屈折率の勾配が第１のネマチック結晶６
７の電竺に垂直、な第２のネマチック結晶７３を通る。
て導入された光を第１のネマチック結晶６７で第１の方
向に偏向させられた直線偏光光のビームに変換する（但
し、光ビームの両側にある一対の電極で発生させられた
電界に差巽がある場合）。第１のネマチック結晶６７を
通った光ビームはλ／２板（７１）を通り、その偏光が
９０°回転させられる。次にこの光は電極、従って電界
及びそれによる屈折率の勾配が第１のネマチック結晶６
７の電竺に垂直、な第２のネマチック結晶７３を通る。
この時光は第１の方向に垂直な第２の方向に偏向させら
れる。第２の光学装置４０を通った後レンズ６１を介し
て偏向されてぃない光が光ファイバ６３ａ 、６３ｂ
、６３ｃ又は６３ｄの一つに入る。これらの光ファイバ
６３ａ、６３ｂ 、６３ｃ及び６３ｄはコネクタ５５′
内で互に隣接して既知の態様で六角形又は長方形に配置
されている。光ファイバ６３ａ 、６３ｂ 。
れる。第２の光学装置４０を通った後レンズ６１を介し
て偏向されてぃない光が光ファイバ６３ａ 、６３ｂ
、６３ｃ又は６３ｄの一つに入る。これらの光ファイバ
６３ａ、６３ｂ 、６３ｃ及び６３ｄはコネクタ５５′
内で互に隣接して既知の態様で六角形又は長方形に配置
されている。光ファイバ６３ａ 、６３ｂ 。
６３Ｃ及び６３ｄの端面は二次元の平面を形成し、この
上にレンズ６１を介して光が入射する。ネマチック結晶
６７及び７３内での光の偏向は光が向う面、換言すれば
ファイバが光を受は取る面の面積を決める。
上にレンズ６１を介して光が入射する。ネマチック結晶
６７及び７３内での光の偏向は光が向う面、換言すれば
ファイバが光を受は取る面の面積を決める。
第４ｂ図は本発明光スィッチ８０のもう一つの実施例を
示す。光スィッチ８０のハウジング８１は一側だけに光
コネクタ８５を連結するための緊締手段８３を具える。
示す。光スィッチ８０のハウジング８１は一側だけに光
コネクタ８５を連結するための緊締手段８３を具える。
光コネクタ８５は入力側ファイバ８７ｃを出力側ファイ
バ８７ａ１８７ｂ、８７ｄ及び８７ｃの二次元スタック
で囲んだものと、レンズ８９とを収容する。図示した出
力側ファイバ８７ａ １８７ｂ １８７ｄ及び８７ｅの
数は図面を簡明ならしめるため少数にしであるが、実際
の数は、例えば六角形スタックならば１８、正方形スタ
ックならば２４あり、入力側ファイバ８７ｃはこのスタ
ックの中心に位置している。入力側ファイバ８７ｃとレ
ンズ８９とを経てハウジング８１内に入った光は光学ｉ
！ｌ１１４０に入射し、ここで２個の直線偏光光ビーム
に変換される。これらの２個の光ビームはホルダ９１に
取り付けられている、第４ａ図の光スィッチの偏向装置
とほぼ同一の偏向装置で偏向させられる。この目的で、
偏向装置はガラス板９３．９７及び９７．１０１間には
さまれた２個のネマチック結晶９５及び９９を具える。
バ８７ａ１８７ｂ、８７ｄ及び８７ｃの二次元スタック
で囲んだものと、レンズ８９とを収容する。図示した出
力側ファイバ８７ａ １８７ｂ １８７ｄ及び８７ｅの
数は図面を簡明ならしめるため少数にしであるが、実際
の数は、例えば六角形スタックならば１８、正方形スタ
ックならば２４あり、入力側ファイバ８７ｃはこのスタ
ックの中心に位置している。入力側ファイバ８７ｃとレ
ンズ８９とを経てハウジング８１内に入った光は光学ｉ
！ｌ１１４０に入射し、ここで２個の直線偏光光ビーム
に変換される。これらの２個の光ビームはホルダ９１に
取り付けられている、第４ａ図の光スィッチの偏向装置
とほぼ同一の偏向装置で偏向させられる。この目的で、
偏向装置はガラス板９３．９７及び９７．１０１間には
さまれた２個のネマチック結晶９５及び９９を具える。
ガラス板９７は２枚のガラス板と光の偏光方向を９０°
回転させるλ／２板とを具える。
回転させるλ／２板とを具える。
ガラス板１０１の外面（第４図で右側の面）に反射層１
０３を塗り、２個のネマチック結晶９５及び９９で偏向
された光を反射させる。偏向装置を通り抜けた光は再度
偏向されてから偏光されていない状態で（これは光学装
置４０をもう一度通ることによる）レンズ８９を介して
出力側７？イバ８７ａ 、８７ｂ 、８７ｄ又は８７ｅ
の一ツテ受は取られる。２個のネマチック結晶９５及び
９９のいずれもが動作させられていない時は反射層１０
３で反射された後光ビームは入力側ファイバ８７ｃで「
受は取られる」。従って出力側ファイバ８７ａ 、８７
ｂ 、８７ｄ又は８７ｅのいずれもが光を受は取らず、
かくして光スィッチ８０は「オフ」位置を有する。
０３を塗り、２個のネマチック結晶９５及び９９で偏向
された光を反射させる。偏向装置を通り抜けた光は再度
偏向されてから偏光されていない状態で（これは光学装
置４０をもう一度通ることによる）レンズ８９を介して
出力側７？イバ８７ａ 、８７ｂ 、８７ｄ又は８７ｅ
の一ツテ受は取られる。２個のネマチック結晶９５及び
９９のいずれもが動作させられていない時は反射層１０
３で反射された後光ビームは入力側ファイバ８７ｃで「
受は取られる」。従って出力側ファイバ８７ａ 、８７
ｂ 、８７ｄ又は８７ｅのいずれもが光を受は取らず、
かくして光スィッチ８０は「オフ」位置を有する。
光スィッチ５０及び８０で光学装＠４０を用いることは
絶対に必要なものではないことが判明している。例えば
、第４図（光スィッチ５０）で光学装置ｆ４０を省けば
偏光されていない光が一方向にだけ偏向される。唯一つ
の偏光方向が第１の結晶で偏向され、λ／２板７１で９
０°偏光が回転された後他方の方向に偏光された光が同
一方向に偏向される。か（して２個の結晶を用いて一次
元の偏向が可能となる。但し、２個の結晶は同一電極構
造と電界強度を有し、従って同一屈折率勾配を有するも
のとする。
絶対に必要なものではないことが判明している。例えば
、第４図（光スィッチ５０）で光学装置ｆ４０を省けば
偏光されていない光が一方向にだけ偏向される。唯一つ
の偏光方向が第１の結晶で偏向され、λ／２板７１で９
０°偏光が回転された後他方の方向に偏光された光が同
一方向に偏向される。か（して２個の結晶を用いて一次
元の偏向が可能となる。但し、２個の結晶は同一電極構
造と電界強度を有し、従って同一屈折率勾配を有するも
のとする。
２個の結晶の各々に２対の電極を設ければ偏光されてい
ない光を２個の相互に垂直な方向に偏向させることがで
きる。第１の結晶の第１対の電極は第１の偏光方向を有
する光をχ方向に偏向させる。第１の結晶の第２対の電
極は第２の偏光方向を有する光をこの第１の方向に直角
な方向、即らｙ方向に偏向させる。第１の結晶を離れた
後光の偏光はλ／２板で９０′回転させられる。この９
０°の偏光方向の回転の後筒２の結晶の第１対の電極に
より第１の偏光方向を有する光もχ方向に偏向され、第
１の偏光方向を有する光は９０゜の偏光方向の回転の後
筒２の結晶の第２対の電極によりｙ方向に偏向される。
ない光を２個の相互に垂直な方向に偏向させることがで
きる。第１の結晶の第１対の電極は第１の偏光方向を有
する光をχ方向に偏向させる。第１の結晶の第２対の電
極は第２の偏光方向を有する光をこの第１の方向に直角
な方向、即らｙ方向に偏向させる。第１の結晶を離れた
後光の偏光はλ／２板で９０′回転させられる。この９
０°の偏光方向の回転の後筒２の結晶の第１対の電極に
より第１の偏光方向を有する光もχ方向に偏向され、第
１の偏光方向を有する光は９０゜の偏光方向の回転の後
筒２の結晶の第２対の電極によりｙ方向に偏向される。
このようにして２個のネマチック結晶は偏光されていな
い光を２個の相互に直角な方向に偏向させることができ
る。注意すべきことは第１の結晶の第１対及び第２対の
電極は第２の結晶の第１対及び第２対の電極との機何学
的構造を同一とし、これらに制御電圧を印加することで
ある。
い光を２個の相互に直角な方向に偏向させることができ
る。注意すべきことは第１の結晶の第１対及び第２対の
電極は第２の結晶の第１対及び第２対の電極との機何学
的構造を同一とし、これらに制御電圧を印加することで
ある。
第１図は本発明光スィッチの原理を説明するための説明
図、 第２図は本発明光スィッチの第１の実施例を示す断面図
、 第３図はほとんど損失なしで偏光されていない光を偏光
光に変換する装置の断面図、 第４８及び第４ｂ図は本発明光スィッチの他の実施例を
示す断面図である。 １・・・光ファイバ ２・・・発散ビーム３・・・入力
レンズ系４・・・平行光ビーム５・・・変更されていな
い光を直線偏光光に変える光学装置 ６・・・
偏光光ビームト・・ネマチック結晶 ８・・・出力レンズ系 ９・・・光ファイバ １ｏ・・・光スィッチ１１・・・
ハウジング １２・・・カバー板１３・・・緊締手段
１４・・・入力側コネクタ１４−・・・出力側コネク
タ １５・・・入力側光ファイバ １６・・・球面レンズ １１φ・・球面レンズ１８・・
・光ファイバ １９．１９′・・・光学装置２０．２１
・・・プリズム ２２・・・偏光フィルタ ２３・・・ガラス板 ２４・・・光学要素（λ／２板） ２５・・・ガラス充填板 ２６・・・偏向装置 ２７．２８・・・ガラス板２９
・・・ネマチック結晶材料 ３０・・・スペーサ兼電極ホルダ ３１．３２・・・支持体 ４０・・・光学装置４１・・
・方解石板 ４２・・・光学軸４３・・・水晶のλ／
２板 ４４・・・ガラス充填板 ４５・・拳偏光されていない光のビーム４６・・・偏向
されない光ビーム ４１・・・偏向された光ビーム ４８・・・出力光ビーム ５０−−−光スィッチ ５１舎φ・ハウジング５３・・
・緊締手段 ５５．５５′・・・光コネクタ５７・・
・入力側ファイバ ５９−−−球面レンズ ６１・・・球面レンズ６３・Φ
争出力側ファイバ ６５・・・ホルダ ６１．１３・・・ネマチック結晶 ６９．１１．７５・・・ガラス板 ８０・・・光スィッチ ８１・・・ハウジング８３・・
・緊締手段 ８５光コネクタ８７ａ 、 ８７ｂ 、
８７ｄ 、 ８７ｅ −−−出力側ファイバ８７ｃ
・・・入力側ファイバ ８９・・・レンズ ９１・・・ホルダ９３．９７・
１０１・・・ガラス板 ９５．９９・・・ネマチック結晶 １０３・・・反ｆＪＪ層
図、 第２図は本発明光スィッチの第１の実施例を示す断面図
、 第３図はほとんど損失なしで偏光されていない光を偏光
光に変換する装置の断面図、 第４８及び第４ｂ図は本発明光スィッチの他の実施例を
示す断面図である。 １・・・光ファイバ ２・・・発散ビーム３・・・入力
レンズ系４・・・平行光ビーム５・・・変更されていな
い光を直線偏光光に変える光学装置 ６・・・
偏光光ビームト・・ネマチック結晶 ８・・・出力レンズ系 ９・・・光ファイバ １ｏ・・・光スィッチ１１・・・
ハウジング １２・・・カバー板１３・・・緊締手段
１４・・・入力側コネクタ１４−・・・出力側コネク
タ １５・・・入力側光ファイバ １６・・・球面レンズ １１φ・・球面レンズ１８・・
・光ファイバ １９．１９′・・・光学装置２０．２１
・・・プリズム ２２・・・偏光フィルタ ２３・・・ガラス板 ２４・・・光学要素（λ／２板） ２５・・・ガラス充填板 ２６・・・偏向装置 ２７．２８・・・ガラス板２９
・・・ネマチック結晶材料 ３０・・・スペーサ兼電極ホルダ ３１．３２・・・支持体 ４０・・・光学装置４１・・
・方解石板 ４２・・・光学軸４３・・・水晶のλ／
２板 ４４・・・ガラス充填板 ４５・・拳偏光されていない光のビーム４６・・・偏向
されない光ビーム ４１・・・偏向された光ビーム ４８・・・出力光ビーム ５０−−−光スィッチ ５１舎φ・ハウジング５３・・
・緊締手段 ５５．５５′・・・光コネクタ５７・・
・入力側ファイバ ５９−−−球面レンズ ６１・・・球面レンズ６３・Φ
争出力側ファイバ ６５・・・ホルダ ６１．１３・・・ネマチック結晶 ６９．１１．７５・・・ガラス板 ８０・・・光スィッチ ８１・・・ハウジング８３・・
・緊締手段 ８５光コネクタ８７ａ 、 ８７ｂ 、
８７ｄ 、 ８７ｅ −−−出力側ファイバ８７ｃ
・・・入力側ファイバ ８９・・・レンズ ９１・・・ホルダ９３．９７・
１０１・・・ガラス板 ９５．９９・・・ネマチック結晶 １０３・・・反ｆＪＪ層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 偏光されていない光を入力側光ファイバから若干
個の出力側光ファイバの一つに夫々入力側光ファイバ及
び出力側光ファイバが光学的に結合されている入力側レ
ンズ系と出力側レンズ系とを介し、また調整可能な電界
の影響の下に入力側レンズ系と出力側レンズ系との間で
光が辿る径路を決定する少なくとも一個の電気的に制御
できるネマチック結晶を介して伝達するために、偏光さ
れていない光を偏光方向が直角な２個の直線偏光光のビ
ームに分割する光学装置を具える光スィッチにおいて、
前記光スィッチに直線偏光光の２個のビームの一つの偏
光方向を９０°回転させる光学要素を設け、全ての出力
側光ファイバを単一の出力側レンズ系の後に互に隣接し
て配置したことを特徴とする光スィッチ。 ２、 電界が第１の結晶の電界と直角な第２のネマチッ
ク結晶を設け、第１の結晶と第２の結晶との間に直線偏
光光の偏光方向を９０゜回転させる光学要素を設けたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光スィッチ
。 ３、 入力側レンズ系と出力側レンズ系とを同一のレン
ズ系とし、入力側光ファイバと出力側光ファイバとを隣
接して並べて一つの積一体にし、レンズ系から遠い側の
結晶の背広に鏡を置いたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の光スィッチ。 ４、 前記光学装置を平板の方解石とし、前記光学要素
を平板な水晶とし、光の伝播方向を方解石平板に垂直に
向け、方解石平板の光学軸に対して異常光線屈折率と常
光線屈折率との商の逆正接により決まる角度をなすよう
にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
項記載の光スィッチ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8104122 | 1981-09-07 | ||
| NL8104122A NL8104122A (nl) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | Optische schakelaar. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5854322A true JPS5854322A (ja) | 1983-03-31 |
Family
ID=19838022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57153396A Pending JPS5854322A (ja) | 1981-09-07 | 1982-09-04 | 光スイツチ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4852962A (ja) |
| EP (1) | EP0074144B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5854322A (ja) |
| CA (1) | CA1180095A (ja) |
| DE (1) | DE3269990D1 (ja) |
| NL (1) | NL8104122A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6138934A (ja) * | 1984-07-30 | 1986-02-25 | Yamaichi Electric Mfg Co Ltd | 光路切換器 |
| JPH04140714A (ja) * | 1990-10-02 | 1992-05-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 可変波長フィルタモジュール |
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