JPS60247228A - 光フアイバスイツチ - Google Patents
光フアイバスイツチInfo
- Publication number
- JPS60247228A JPS60247228A JP10345484A JP10345484A JPS60247228A JP S60247228 A JPS60247228 A JP S60247228A JP 10345484 A JP10345484 A JP 10345484A JP 10345484 A JP10345484 A JP 10345484A JP S60247228 A JPS60247228 A JP S60247228A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal cell
- rod lens
- optical fiber
- wedge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (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】
光フアイバ伝送法は低損失、広帯域、軽量、無誘導で、
波長多重分割伝送ができるなどの長所を持ち、通信、制
御、計測などの分野で広く使用されている。この光ファ
イバによる光伝送方式において、複数の光フアイバ間の
切り換え接続を行なう素子や、波長の異なる多数の光搬
送波を波長分割で並べる波長分割多重伝送方式における
光分波器等の素子は極めて重要である。
波長多重分割伝送ができるなどの長所を持ち、通信、制
御、計測などの分野で広く使用されている。この光ファ
イバによる光伝送方式において、複数の光フアイバ間の
切り換え接続を行なう素子や、波長の異なる多数の光搬
送波を波長分割で並べる波長分割多重伝送方式における
光分波器等の素子は極めて重要である。
光フアイバスイッチや光分波器としては、これまでプリ
ズムや回折格子、また干渉効果を利用するものなどがあ
るが、精密な機械的駆動法を用いるなど装置全体が大が
かりなものや、高電圧を必要とするものなど、小型で安
価な光フアイバスイッチとすることが困難である。本発
明の目的は上記のような従来技術の欠点をなくし、低電
圧、低消費電力で静的に動作し、かつ安価で小型の光フ
アイバスイッチを提供するにある。
ズムや回折格子、また干渉効果を利用するものなどがあ
るが、精密な機械的駆動法を用いるなど装置全体が大が
かりなものや、高電圧を必要とするものなど、小型で安
価な光フアイバスイッチとすることが困難である。本発
明の目的は上記のような従来技術の欠点をなくし、低電
圧、低消費電力で静的に動作し、かつ安価で小型の光フ
アイバスイッチを提供するにある。
以下本発明につき詳細に説明する。第１図に示すように
１７４ピツチに切り出した集束性ロッドレンズの端面に
平行に入射する光線は他端で一点に集束され、そこに取
り付けられた光ファイバに効率よく結合される。ここで
、ロッドレンズへの入射角を傾けると、第２図のように
ロッドレンズの他端での集束位置を変化させることがで
きる。つまり、このロッドレンズの端面に複数の光ファ
イバを取り付けると、ロッドレンズへの入射角を変化さ
せることで光フアイバ間の切り換えが可能となる。
１７４ピツチに切り出した集束性ロッドレンズの端面に
平行に入射する光線は他端で一点に集束され、そこに取
り付けられた光ファイバに効率よく結合される。ここで
、ロッドレンズへの入射角を傾けると、第２図のように
ロッドレンズの他端での集束位置を変化させることがで
きる。つまり、このロッドレンズの端面に複数の光ファ
イバを取り付けると、ロッドレンズへの入射角を変化さ
せることで光フアイバ間の切り換えが可能となる。
以下本発明の一実施例を示す。第３図に示すようにロッ
ドレンズの一端に２枚の透明電極の間に誘電異方性が正
の電界効果型液晶を入れ、液晶分子が基板に平行になる
ように配向させたくさび形の液晶セルを接続する。該液
晶セルにしきい値以上の電圧を印加すると液晶分子が基
板に垂直方向に連続的にその向きを変え、液晶分子の配
向の方位に偏光した入射光に対して液晶セルのみかけの
屈折率は異常光に対する値から常光に対する値まで連続
的に変化する。このいわゆる電界制御複屈折効果は液晶
セルの厚みに依存せず、また印加電界ではなく印加電圧
に依存して変化することが知られている。
ドレンズの一端に２枚の透明電極の間に誘電異方性が正
の電界効果型液晶を入れ、液晶分子が基板に平行になる
ように配向させたくさび形の液晶セルを接続する。該液
晶セルにしきい値以上の電圧を印加すると液晶分子が基
板に垂直方向に連続的にその向きを変え、液晶分子の配
向の方位に偏光した入射光に対して液晶セルのみかけの
屈折率は異常光に対する値から常光に対する値まで連続
的に変化する。このいわゆる電界制御複屈折効果は液晶
セルの厚みに依存せず、また印加電界ではなく印加電圧
に依存して変化することが知られている。
このようなくさび形液晶セルの代表的な駆動電圧と偏向
角の関係は第４図に示すようなものである。つまり、第
３図に示した構成で、くさび形液晶セルを正の誘電異方
性の電界効果型液晶８を用いて作成し、印加電圧１０に
より液晶分子の配向方向を制御して液晶セルのみかけの
屈折率を変化させることにより、該くさび形蔽晶セルを
通ってロッドレンズ１に入射する光線の入射角を変化さ
せることができる。たとえば、頂角が２０度のくさび形
液晶セルを用いるとロッドレンズの端面で約２００Ｐ１
７Ｌの変位が得られる。
角の関係は第４図に示すようなものである。つまり、第
３図に示した構成で、くさび形液晶セルを正の誘電異方
性の電界効果型液晶８を用いて作成し、印加電圧１０に
より液晶分子の配向方向を制御して液晶セルのみかけの
屈折率を変化させることにより、該くさび形蔽晶セルを
通ってロッドレンズ１に入射する光線の入射角を変化さ
せることができる。たとえば、頂角が２０度のくさび形
液晶セルを用いるとロッドレンズの端面で約２００Ｐ１
７Ｌの変位が得られる。
したがって、光ファイバ３．４．５．６、等をロッドレ
ンズの端面に取り付けておけば、これらの光ファイバの
間の切り換えが可能となる。
ンズの端面に取り付けておけば、これらの光ファイバの
間の切り換えが可能となる。
垂直配向させた誘電異方性が角の液晶を用いると、印加
電圧に対する変化が逆になる。また、強誘電性液晶を用
いると超高速の切り換えが可能となる。
電圧に対する変化が逆になる。また、強誘電性液晶を用
いると超高速の切り換えが可能となる。
さらに、液晶セルをフレネル構造とすることで液晶層の
厚みを実効的に薄くして応答特性を速めることが可能で
ある。
厚みを実効的に薄くして応答特性を速めることが可能で
ある。
くさび形液晶セルの代りに、レンズ形蔽晶セルなど他の
非平行平面構造液晶セルを用いても、また液晶の代りに
電気光学効果を示す光学結晶を用いても同様に光フアイ
バ間の切り換えができることは容易に類推できる。
非平行平面構造液晶セルを用いても、また液晶の代りに
電気光学効果を示す光学結晶を用いても同様に光フアイ
バ間の切り換えができることは容易に類推できる。
複屈折性を有する非平行平面構造の光学結晶と、外部よ
り電界または磁界を印加することにより常光線と異常光
線の切り換えを行なうＴＮ液晶セルとを組み合わせて、
偏光面の方向を切り換えることによりロッドレンズへの
入射角を制御しても、光フアイバ間の切り換えを行なう
ことができる。この場合には複数段の多層構造とするこ
とで光ファイバの切り換え数を増すことができる。
り電界または磁界を印加することにより常光線と異常光
線の切り換えを行なうＴＮ液晶セルとを組み合わせて、
偏光面の方向を切り換えることによりロッドレンズへの
入射角を制御しても、光フアイバ間の切り換えを行なう
ことができる。この場合には複数段の多層構造とするこ
とで光ファイバの切り換え数を増すことができる。
液晶として屈折率異方性４ｎの波長分散特性の大きいも
のを使用して、外部電圧印加により液晶のみかけの屈折
率を変化させると、屈折率の波長分散特性が変化する。
のを使用して、外部電圧印加により液晶のみかけの屈折
率を変化させると、屈折率の波長分散特性が変化する。
つまり、異なった波長の入射光に対してそれぞれロッド
レンズへの入射角度が興なることになる。したがって、
ロッドレンズの端面に取り付けられた光ファイバにおい
て波長の分割すなわち分波が可能となる。また、静的に
波長の選択ができる分光器を構成することもできる。
レンズへの入射角度が興なることになる。したがって、
ロッドレンズの端面に取り付けられた光ファイバにおい
て波長の分割すなわち分波が可能となる。また、静的に
波長の選択ができる分光器を構成することもできる。
第３図に示したくさび形液晶セルの他に、該液晶セルと
同一の特性を有し液晶分子の配向方向すなわち光軸方向
が互いに直交するようにもう一枚のくさび形液晶セルを
重ね合わせた構造とすることにより、偏光板を使用する
ことなく入射光の偏光方向と無関係に動作する明るい光
フアイバスイッチを構成することが可能となる。
同一の特性を有し液晶分子の配向方向すなわち光軸方向
が互いに直交するようにもう一枚のくさび形液晶セルを
重ね合わせた構造とすることにより、偏光板を使用する
ことなく入射光の偏光方向と無関係に動作する明るい光
フアイバスイッチを構成することが可能となる。
また、ニ枚のくさび形液晶セルの頂辺が互いに直交する
ように重ねて配置すると２次元の光偏向素子となり、し
たがって第３図に示した光フアイバスイッチの切り換え
が可能な光ファイバの数を大幅に増加させることができ
る。
ように重ねて配置すると２次元の光偏向素子となり、し
たがって第３図に示した光フアイバスイッチの切り換え
が可能な光ファイバの数を大幅に増加させることができ
る。
第５図に示すように、くさび形液晶セルの表面または内
面に反射鏡１１を付けた構造とすることにより、３．４
．５．６、等の光フアイバ相互の間で入力・出力の切り
換え接続および光分波が可能となる。
面に反射鏡１１を付けた構造とすることにより、３．４
．５．６、等の光フアイバ相互の間で入力・出力の切り
換え接続および光分波が可能となる。
以上、本発明においては数ボルト程度の低電圧で動作し
、消費電力の極めて少ない液晶セルを用いて、光フアイ
バ間の切り換え接続や光フアイバ間の波長分割多重伝送
用の小型で低価格の分波器を構成することができる。
、消費電力の極めて少ない液晶セルを用いて、光フアイ
バ間の切り換え接続や光フアイバ間の波長分割多重伝送
用の小型で低価格の分波器を構成することができる。
図面は本発明の実施例と、その動作機構を説明するため
のもので、第１図は集束性ロッドレンズと光ファイバの
接続、第２図はロッドレンズへの入射光の入射角度の変
化による光ファイバの切り換えの原理図、第３図は本発
明による光フアイバスイッチの一実施例の構成図、第４
図はくさび形液晶セルの電圧−偏向角特性図、第５図は
反射形光ファイバスイッチ実施例の構成図である。図中
１は集束性ロッドレンズ、２．３．４．５．６は光ファ
イバ、７は透明導電膜、８は電界効果形液晶、９はスペ
ーサ、１ｏは液晶の駆動電源、１１は反射鏡。
のもので、第１図は集束性ロッドレンズと光ファイバの
接続、第２図はロッドレンズへの入射光の入射角度の変
化による光ファイバの切り換えの原理図、第３図は本発
明による光フアイバスイッチの一実施例の構成図、第４
図はくさび形液晶セルの電圧−偏向角特性図、第５図は
反射形光ファイバスイッチ実施例の構成図である。図中
１は集束性ロッドレンズ、２．３．４．５．６は光ファ
イバ、７は透明導電膜、８は電界効果形液晶、９はスペ
ーサ、１ｏは液晶の駆動電源、１１は反射鏡。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 液晶分子を一方向に配向させた非平行平面構造の液
晶セルと集束性ロッドレンズを持ち、該液晶セルに外部
より電圧を加えて液晶分子の屈折率を変化させて該ロッ
ドレンズへの入射角を制御して、該ロッドレンズに取り
付けた複数の光フアイバ間の切り換えを行なうことを特
徴とした光フアイバスイッチ。 ２、特許請求の範囲第１項記載の非平行平面構造液晶セ
ルにおける屈折率異方性の波長分散特性を変化させて集
束性ロッドレンズへの入射角を制御して、該ロッドレン
ズに取り付けた光ファイバの伝送波長を切り換えること
を特徴とした光フアイバスイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10345484A JPS60247228A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | 光フアイバスイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10345484A JPS60247228A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | 光フアイバスイツチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60247228A true JPS60247228A (ja) | 1985-12-06 |
Family
ID=14354469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10345484A Pending JPS60247228A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | 光フアイバスイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60247228A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648859A (en) * | 1993-07-28 | 1997-07-15 | Nippon Telephone & Telegraph Corp. | Liquid crystal microprism array, free-space optical interconnector, and optical switch |
| WO1998030931A1 (en) * | 1997-01-09 | 1998-07-16 | Tellium, Inc. | Wedge-shaped liquid-crystal cell |
-
1984
- 1984-05-21 JP JP10345484A patent/JPS60247228A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648859A (en) * | 1993-07-28 | 1997-07-15 | Nippon Telephone & Telegraph Corp. | Liquid crystal microprism array, free-space optical interconnector, and optical switch |
| WO1998030931A1 (en) * | 1997-01-09 | 1998-07-16 | Tellium, Inc. | Wedge-shaped liquid-crystal cell |
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