JPS62150336A - 光スイツチ - Google Patents
光スイツチInfo
- Publication number
- JPS62150336A JPS62150336A JP29657785A JP29657785A JPS62150336A JP S62150336 A JPS62150336 A JP S62150336A JP 29657785 A JP29657785 A JP 29657785A JP 29657785 A JP29657785 A JP 29657785A JP S62150336 A JPS62150336 A JP S62150336A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical fiber
- lens body
- lens
- input
- 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
- G02F1/33—Acousto-optical deflection devices
- G02F1/335—Acousto-optical deflection devices having an optical waveguide structure
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は音響光学効果を利用して伝搬光の出力位置を切
り換える光スイッチに関する。
り換える光スイッチに関する。
上記のような光スイッチとして従来第３図に示す構造の
ものが知られている。第３図において、３０は圧電単結
晶体であり、この結晶体３０中に光線３１を透過させる
。結晶体３０の端部には高周波信号を超音波に変換する
トランスデユーサ３２が設けてあり、このトランスデユ
ーサ３２に高周波電源３３が接続されている。
ものが知られている。第３図において、３０は圧電単結
晶体であり、この結晶体３０中に光線３１を透過させる
。結晶体３０の端部には高周波信号を超音波に変換する
トランスデユーサ３２が設けてあり、このトランスデユ
ーサ３２に高周波電源３３が接続されている。
上記の装置において、電源３３がオフ状態では伝搬光は
非回折光３／Ａとして直進し、高周波電源３３がオン状
ａＫなると、トランスデユーサ３２から発振される超音
波により音響光学効果で上記伝搬光は回折光３７Ｂとし
て進路を変える。このようにして高周波電源３３のオン
・オフ動作に応じて出力光の進路が変化し、高速の光ス
イッチングを実現できる。
非回折光３／Ａとして直進し、高周波電源３３がオン状
ａＫなると、トランスデユーサ３２から発振される超音
波により音響光学効果で上記伝搬光は回折光３７Ｂとし
て進路を変える。このようにして高周波電源３３のオン
・オフ動作に応じて出力光の進路が変化し、高速の光ス
イッチングを実現できる。
上記従来の光スイッチでは、圧電結晶体への入射光及び
結晶体からの出射光が空間伝搬であり、このため光７ア
イパからの入射光をそのまま圧電結晶体中に入射させて
も結晶体中で光は拡散してしまい、このため超音波によ
る結晶体中での回折が有効に行なわれず、また出射光が
広範囲に広がっているために、出射側に光７アイパを設
置しても入射光に対し出射光量が大幅に減少し、超音波
の回折によるスイッチング効果も得られないという問題
があった。このため従来構造のものでは、光７アイパを
ネットワークとして用いたシステム内に組み込めないと
いう欠点があった。
結晶体からの出射光が空間伝搬であり、このため光７ア
イパからの入射光をそのまま圧電結晶体中に入射させて
も結晶体中で光は拡散してしまい、このため超音波によ
る結晶体中での回折が有効に行なわれず、また出射光が
広範囲に広がっているために、出射側に光７アイパを設
置しても入射光に対し出射光量が大幅に減少し、超音波
の回折によるスイッチング効果も得られないという問題
があった。このため従来構造のものでは、光７アイパを
ネットワークとして用いたシステム内に組み込めないと
いう欠点があった。
伝搬光に回折を与える音響光学素子を挾んでその両側に
それぞれ入力用光ファイバ及び出力用光７アイパを配置
し、これら光ファイバ端面と前記音響光学効果との間に
入出射端面が平担面のレンズ体を密着介在させ、該レン
ズ体により、入力用光７アイパからの拡散出射光を平行
光に変換して音響光学素子に入射させるとともに該素子
からの出射光を出力用光ファイバに集束入射させるよう
に光スイッチを構成した。
それぞれ入力用光ファイバ及び出力用光７アイパを配置
し、これら光ファイバ端面と前記音響光学効果との間に
入出射端面が平担面のレンズ体を密着介在させ、該レン
ズ体により、入力用光７アイパからの拡散出射光を平行
光に変換して音響光学素子に入射させるとともに該素子
からの出射光を出力用光ファイバに集束入射させるよう
に光スイッチを構成した。
本発明によれば、入力用光７アイパ端部から拡散出射し
た光は第一のレンズ体に入光し、平行光に変換された後
音響光学素子中を伝搬し、第二のレンズ体で集光されて
出力用光７アイパに入光する。そして上記の素子内−伝
搬光の進行方向を横切る方向に素子に超音波振動を与え
ると、音響光学効果により伝搬光は回折を受け、上記と
異なる出射位置から出てここに予め接続された上記と同
様のレンズ体で集光されてこのレンズ体に接合された光
７アイパに入射する。
た光は第一のレンズ体に入光し、平行光に変換された後
音響光学素子中を伝搬し、第二のレンズ体で集光されて
出力用光７アイパに入光する。そして上記の素子内−伝
搬光の進行方向を横切る方向に素子に超音波振動を与え
ると、音響光学効果により伝搬光は回折を受け、上記と
異なる出射位置から出てここに予め接続された上記と同
様のレンズ体で集光されてこのレンズ体に接合された光
７アイパに入射する。
以下本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
第１図においてｌは圧電性単結晶体例えばモリブデン酸
鉛から成る音響光学素子であり、この素子ｌの一側縁に
トランスデユーサ２が設けられており、このトランスデ
ユーサ２に高周波電源３が接続されている。電源３をオ
ンにすると発生した高周波信号はトランスデユーサ２で
超音波に変換され、超音波振動波ｌは矢印ｊの方向に伝
搬する。
鉛から成る音響光学素子であり、この素子ｌの一側縁に
トランスデユーサ２が設けられており、このトランスデ
ユーサ２に高周波電源３が接続されている。電源３をオ
ンにすると発生した高周波信号はトランスデユーサ２で
超音波に変換され、超音波振動波ｌは矢印ｊの方向に伝
搬する。
そして上記素子ｌの超音波伝搬方向５に平行な一方の側
縁／Ａに、入出射面が平担面であるレンズ体６の一方の
端面６Ｂを接合するとともに、レンズ体感の他端面６八
に入力用光ファイバｔの端部を接合しである。レンズ体
６は、屈折率が中心軸上で最大で外周に向けて二乗近似
で漸減する屈折率勾配をもつ円柱体からなるロンドレン
ズで、長さはほぼ／／１１ピッチ長としてあり、その両
端面６Ａ、６Ｂは光軸６Ｃに直交する平行平面である。
縁／Ａに、入出射面が平担面であるレンズ体６の一方の
端面６Ｂを接合するとともに、レンズ体感の他端面６八
に入力用光ファイバｔの端部を接合しである。レンズ体
６は、屈折率が中心軸上で最大で外周に向けて二乗近似
で漸減する屈折率勾配をもつ円柱体からなるロンドレン
ズで、長さはほぼ／／１１ピッチ長としてあり、その両
端面６Ａ、６Ｂは光軸６Ｃに直交する平行平面である。
そして入力用光ファイバｔはレンズ体感の光軸６Ｃから
若干距離Δｌだけ偏位させて接合しである。
若干距離Δｌだけ偏位させて接合しである。
また素子／の対向側縁ｌＢ側にも、上記と同様の屈折率
分布をもつロンドレンズから成るレンズ体７をその光軸
を入射側レンズ体感とほぼ一致させて接合してあり、こ
のレンズ体７の他端面には第一、第二の出力用光ファイ
バ９Ａ、９Ｂが、一方９Ａを入力用光ファイバ♂と軸線
を一致させ、他方９Ｂを９Ａに対しレンズ光軸な挾んだ
対象位置にして接続しである。
分布をもつロンドレンズから成るレンズ体７をその光軸
を入射側レンズ体感とほぼ一致させて接合してあり、こ
のレンズ体７の他端面には第一、第二の出力用光ファイ
バ９Ａ、９Ｂが、一方９Ａを入力用光ファイバ♂と軸線
を一致させ、他方９Ｂを９Ａに対しレンズ光軸な挾んだ
対象位置にして接続しである。
上記のように構成したスイッチにおいて、入力用光７ア
イパざにレーザ光を送ると入力用光７アイパｒの端部か
ら拡散しつつレンズ体感に入った光線１０はレンズ体６
で平行光に変換されてレンズ体６から出射し、平行光の
まま音響光学素子ｌを伝搬する。そして高周波電源３が
オフのときは回折作用を受けることなくそのまま直進し
、他方のレンズ体７に入射するとともに集束して一方の
出力用光ファイバ９Ｂに入光する。
イパざにレーザ光を送ると入力用光７アイパｒの端部か
ら拡散しつつレンズ体感に入った光線１０はレンズ体６
で平行光に変換されてレンズ体６から出射し、平行光の
まま音響光学素子ｌを伝搬する。そして高周波電源３が
オフのときは回折作用を受けることなくそのまま直進し
、他方のレンズ体７に入射するとともに集束して一方の
出力用光ファイバ９Ｂに入光する。
また、電源３がオンの状態では素子ｌを伝わる超音波振
動により伝搬平行光が回折され、この回折光／ｌはレン
ズ体７に入射し、集束した後他方の出力用光７アイパ９
Ａに入射する。
動により伝搬平行光が回折され、この回折光／ｌはレン
ズ体７に入射し、集束した後他方の出力用光７アイパ９
Ａに入射する。
このようにして電ｉ１ｉ！Ｊのオン、オフ動作に応じて
出力用光ファイバ９Ａ、９Ｂのいずれか一方から光信号
が出力され、光スイッチとして機能する。
出力用光ファイバ９Ａ、９Ｂのいずれか一方から光信号
が出力され、光スイッチとして機能する。
上記の装置で両レンズ体６，７のレンズ長を６．３６ｍ
ｍとし、各ファイバｒ、９Ａ、９Ｂのレンズ光軸からの
偏位距離△ｌを７２２３ｍとし、波長０．６３３μｍの
レーザ光を用いて伝播損失を測定したところ、高周波電
源オフの状態での入射光に対する出射光の伝搬損失は約
ＪｄＢであった。
ｍとし、各ファイバｒ、９Ａ、９Ｂのレンズ光軸からの
偏位距離△ｌを７２２３ｍとし、波長０．６３３μｍの
レーザ光を用いて伝播損失を測定したところ、高周波電
源オフの状態での入射光に対する出射光の伝搬損失は約
ＪｄＢであった。
次にトランスデユーサ２に２２０ ＭＨｚの高周波信号
をへｊＷ入力したとき、出力用光ファイバ９Ａから出射
光が得られ、このときの回折効率は約に５％で高周波信
号を入力しないときに比べ光■は１０００倍以上であっ
た。
をへｊＷ入力したとき、出力用光ファイバ９Ａから出射
光が得られ、このときの回折効率は約に５％で高周波信
号を入力しないときに比べ光■は１０００倍以上であっ
た。
第２図に本発明の他の実施例を示す。
本例は第１図の実施例におけるロッドレンズ６゜７に代
えて平板マイクロレンズ１２を使用した例を示す。
えて平板マイクロレンズ１２を使用した例を示す。
平板マイクロレンズ／２は、使用波長光に対して透明な
基板１３にイオン交換法、ＣＶＤ法等によって略半球状
の屈折率勾配型レンズ部分ｌ≠を一体的に埋め込み形成
したものであり、レンズ部分／４１は屈折率が基板面上
の光軸近傍で最大で半径方向に漸減する屈折率勾配をも
っており、共通の基板／３中に一定間隔をおいて複数の
レンズ部分／ｌＩ・を形成した平板マイクロレンズ１２
を使用している。そして基板１３の厚みは、この基板面
上の所定位置に光ファイバを接続したとき、ファイバか
らの拡散出射光がレンズ部分／ＩＩで平行光に変換され
てフラットレンズ面から出射されるよう予め選ばれてい
る。
基板１３にイオン交換法、ＣＶＤ法等によって略半球状
の屈折率勾配型レンズ部分ｌ≠を一体的に埋め込み形成
したものであり、レンズ部分／４１は屈折率が基板面上
の光軸近傍で最大で半径方向に漸減する屈折率勾配をも
っており、共通の基板／３中に一定間隔をおいて複数の
レンズ部分／ｌＩ・を形成した平板マイクロレンズ１２
を使用している。そして基板１３の厚みは、この基板面
上の所定位置に光ファイバを接続したとき、ファイバか
らの拡散出射光がレンズ部分／ＩＩで平行光に変換され
てフラットレンズ面から出射されるよう予め選ばれてい
る。
上記のような一対の平板マイクロレンズ１２・の、レン
ズ部分／ｌの７ラツトレンズ面が露出している側の面を
音響光学素子／に接合し、基板／３の対向面の各レンズ
部分／グ対向位置にそれぞれ入力用光７アイパざ及び出
力用光７アイノく９Ａ、９Ｂの対をレンズ光軸から偏位
させて接続することによって前述例と同様の機能をもつ
光スイッチを単一素子に複数組設けたものである。
ズ部分／ｌの７ラツトレンズ面が露出している側の面を
音響光学素子／に接合し、基板／３の対向面の各レンズ
部分／グ対向位置にそれぞれ入力用光７アイパざ及び出
力用光７アイノく９Ａ、９Ｂの対をレンズ光軸から偏位
させて接続することによって前述例と同様の機能をもつ
光スイッチを単一素子に複数組設けたものである。
本発明によれば、光ファイバから出た光が音響光学素子
中を平行光で伝搬するため、回折効率が従来のものに比
べて大きく向上し、また同素子からの出射光を集束して
スポット光として出力用光ファイバに入射させるため光
スイッチの入出射間での光量の損失が小さい。
中を平行光で伝搬するため、回折効率が従来のものに比
べて大きく向上し、また同素子からの出射光を集束して
スポット光として出力用光ファイバに入射させるため光
スイッチの入出射間での光量の損失が小さい。
このため、従来不可能であった光ファイバをネットワー
クとして用いたシステム内に光スイッチを直接組み込む
ことが可能となった。
クとして用いたシステム内に光スイッチを直接組み込む
ことが可能となった。
また、ファイバと音響光学素子との光学的結合を、人出
対面が平面であるレンズ体にこれらを一体接合すること
により行なっているので、空間伝搬部分が無くこのため
ほこり、異物、振動等の外乱を受けることなく長期に亘
り安定した性能を得ることができる。
対面が平面であるレンズ体にこれらを一体接合すること
により行なっているので、空間伝搬部分が無くこのため
ほこり、異物、振動等の外乱を受けることなく長期に亘
り安定した性能を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は本
発明の他の実施例を示す側断面図、第３図は従来の光ス
イッチを示す側断面図である。 ｌ・・・・・・音響光学素子 コ・・・・・・トランス
デユーサ３・・・・・・高周波電源 ψ・・・・・・超
音波振動波６．７・・・・・・ロッドレンズ（レンズ体
）ざ・・・・・・入力用光ファイバ ９Ａ、９Ｂ・・・・・・出力用光ファイバ ／ｌ・・・
・・回折光／２・・・・・・平板マイクロレンズ（レン
ズ体）／３・・・・・・基板 ｌＩＩ・・・・・・屈折
率勾配レンズ部分第１図
発明の他の実施例を示す側断面図、第３図は従来の光ス
イッチを示す側断面図である。 ｌ・・・・・・音響光学素子 コ・・・・・・トランス
デユーサ３・・・・・・高周波電源 ψ・・・・・・超
音波振動波６．７・・・・・・ロッドレンズ（レンズ体
）ざ・・・・・・入力用光ファイバ ９Ａ、９Ｂ・・・・・・出力用光ファイバ ／ｌ・・・
・・回折光／２・・・・・・平板マイクロレンズ（レン
ズ体）／３・・・・・・基板 ｌＩＩ・・・・・・屈折
率勾配レンズ部分第１図
Claims (1)
- 伝搬光に回折を与える音響光学素子を挾んでその両側に
それぞれ入力用光ファイバ及び出力用光ファイバを配置
し、これら光ファイバ端面と前記音響光学素子との間に
、入出射面が平担面のレンズ体を密着介在させ、該レン
ズ体により、入力用光ファイバからの拡散出射光を平行
光に変換して音響光学素子に入射させるとともに該素子
からの出射光を出力用光ファイバに集束入射させるよう
にしたことを特徴とする光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29657785A JPS62150336A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 光スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29657785A JPS62150336A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 光スイツチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62150336A true JPS62150336A (ja) | 1987-07-04 |
Family
ID=17835341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29657785A Pending JPS62150336A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 光スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62150336A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0315270A2 (de) * | 1987-11-06 | 1989-05-10 | Philips Patentverwaltung GmbH | Optisches Mehrtorelement mit einem akustooptischen Modulator |
-
1985
- 1985-12-25 JP JP29657785A patent/JPS62150336A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0315270A2 (de) * | 1987-11-06 | 1989-05-10 | Philips Patentverwaltung GmbH | Optisches Mehrtorelement mit einem akustooptischen Modulator |
| EP0315270A3 (de) * | 1987-11-06 | 1990-04-04 | Philips Patentverwaltung GmbH | Optisches Mehrtorelement mit einem akustooptischen Modulator |
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