JPS6319847B2 - - Google Patents
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- JPS6319847B2 JPS6319847B2 JP14665283A JP14665283A JPS6319847B2 JP S6319847 B2 JPS6319847 B2 JP S6319847B2 JP 14665283 A JP14665283 A JP 14665283A JP 14665283 A JP14665283 A JP 14665283A JP S6319847 B2 JPS6319847 B2 JP S6319847B2
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- light
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- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
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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)
Description
【発明の詳細な説明】
<発明の属する技術分野>
本発明はPLZTを使用した高速光スイツチに関
するものである。更に詳しくは、本発明はPLZT
の電極構造として溝形電極を用いるとともに、光
学系として偏光−分離合成を利用した高速光スイ
ツチに関するものである。
するものである。更に詳しくは、本発明はPLZT
の電極構造として溝形電極を用いるとともに、光
学系として偏光−分離合成を利用した高速光スイ
ツチに関するものである。
<従来技術の説明>
従来の光スイツチとして、光フアイバやプリズ
ム等の光学系を機械的に動かして光路を切り換え
る機械式のものが実用化されている。このような
機械式光スイツチは、漏話を−50dB以下にする
ことが容易であるが、切り換えに要する時間が長
く、また、振動衝撃に弱いという欠点がある。
ム等の光学系を機械的に動かして光路を切り換え
る機械式のものが実用化されている。このような
機械式光スイツチは、漏話を−50dB以下にする
ことが容易であるが、切り換えに要する時間が長
く、また、振動衝撃に弱いという欠点がある。
また、これらの光スイツチを用いてシステムを
構成する場合、可動部分を含まないことが信頼性
を向上させることから望ましい。この理由から、
非機械式光スイツチも種々提案されている。非機
械式光スイツチの例としては、磁気光学効果を用
いたもの(例えば「磁気光学効果を用いた光通信
用スイツチ」浅間、白崎、日本応用磁気学会
Vo16、No.5(1982)PP265〜269)、液晶を用いた
もの(例えば「Electrically controlled optical
switch for multimode fiber applications」R.
E.Wagner、and J.Cheng、Appl.Optics.Vol19、
No.17(1980)PP2921〜2925)、LiNbO3光導波路
を用いたもの(「Integrated Optical Switch
Matrix for Single−Mode Fiber Netwotks」
M.Kondo etal.IEEE.J.Qvan.Elec.Vol、QE−18
(1982)PP1759−1765)等がある。しかしなが
ら、磁気光学効果を用いたもの、液晶を用いたも
のは、いずれも挿入損失は1.4〜0.4dBと非常に小
さいが、スイツチスピードが遅いという欠点があ
る。また、LiNbO3光導波路を用いたものは、ス
イツチスピードは非常に早いが、挿入損失が6dB
と大きく、また製作がむずかしくかつ高価となる
欠点がある。
構成する場合、可動部分を含まないことが信頼性
を向上させることから望ましい。この理由から、
非機械式光スイツチも種々提案されている。非機
械式光スイツチの例としては、磁気光学効果を用
いたもの(例えば「磁気光学効果を用いた光通信
用スイツチ」浅間、白崎、日本応用磁気学会
Vo16、No.5(1982)PP265〜269)、液晶を用いた
もの(例えば「Electrically controlled optical
switch for multimode fiber applications」R.
E.Wagner、and J.Cheng、Appl.Optics.Vol19、
No.17(1980)PP2921〜2925)、LiNbO3光導波路
を用いたもの(「Integrated Optical Switch
Matrix for Single−Mode Fiber Netwotks」
M.Kondo etal.IEEE.J.Qvan.Elec.Vol、QE−18
(1982)PP1759−1765)等がある。しかしなが
ら、磁気光学効果を用いたもの、液晶を用いたも
のは、いずれも挿入損失は1.4〜0.4dBと非常に小
さいが、スイツチスピードが遅いという欠点があ
る。また、LiNbO3光導波路を用いたものは、ス
イツチスピードは非常に早いが、挿入損失が6dB
と大きく、また製作がむずかしくかつ高価となる
欠点がある。
<本発明の目的>
本発明は、従来技術におけるこれらの欠点に鑑
がみてなされたもので、スイツチスピードが速
く、挿入損失が小さい光スイツチを実現しようと
するものである。
がみてなされたもので、スイツチスピードが速
く、挿入損失が小さい光スイツチを実現しようと
するものである。
<本発明の概要>
本発明に係る装置は、入力光をビームスプリツ
タと全反射プリズムで構成された偏光分離器に入
射させ、ここからのP波とS波をそれぞれ溝形電
極を形成させたPLZTに入射させ、各PLZTを通
つた光をビームスプリツタと全反射プリズムで構
成された偏光合成器を通して出射させるようにし
たもので、PLZTに設けた溝形電極に与える電圧
信号によつて光のスイツチングを行なう。
タと全反射プリズムで構成された偏光分離器に入
射させ、ここからのP波とS波をそれぞれ溝形電
極を形成させたPLZTに入射させ、各PLZTを通
つた光をビームスプリツタと全反射プリズムで構
成された偏光合成器を通して出射させるようにし
たもので、PLZTに設けた溝形電極に与える電圧
信号によつて光のスイツチングを行なう。
<実施例の説明>
第1図は本発明に係る装置の一例を示す構成図
である。図において、1はレーザ、LED等の光
源、2はこの光源1からの光を導びく光フアイ
バ、3は光フアイバ2に結合する光フアイバコネ
クターである。実線で囲んだ部分SWは光スイツ
チ部であつて、この中は例えば40〜50℃の温度に
維持されるようになつている。光スイツチ部SW
において、4は光フアイバコネクター3を通つて
入つてくる入力光を集光させるレンズ、5はビー
ムスプリツタ51と全反射プリズム52とを組合
せて構成した偏光分離器で、ここにレンズ4を通
つて入力光が入射する。6及び7はそれぞれ偏光
分離器5から出たS波及びP波が照射されるよう
に設置されたPLZTで、これらには溝形電極6
1,62及び71,72が設けられている。6
5,75は、各溝形電極にスイツチング信号を与
えるためのドライブ端子である。8はビームスプ
リツタ81と全反射プリズム82とを組合せて構
成した偏光合成器で、ここには、各PLZT6及び
7を通つた光が入射する。9,10はレンズで、
それぞれPLZT6及び7に焦点が合うように設置
されている。11,12は光フアイバ用コネクタ
ーで、レンズ9,10を通つた偏光合成器8から
の出力光が、ここを通り、光フアイバ13,14
に導びかれる。15,16はスイツチ部SWで制
御された出力光を、光フアイバ13,14を介し
て受光する光検出器である。
である。図において、1はレーザ、LED等の光
源、2はこの光源1からの光を導びく光フアイ
バ、3は光フアイバ2に結合する光フアイバコネ
クターである。実線で囲んだ部分SWは光スイツ
チ部であつて、この中は例えば40〜50℃の温度に
維持されるようになつている。光スイツチ部SW
において、4は光フアイバコネクター3を通つて
入つてくる入力光を集光させるレンズ、5はビー
ムスプリツタ51と全反射プリズム52とを組合
せて構成した偏光分離器で、ここにレンズ4を通
つて入力光が入射する。6及び7はそれぞれ偏光
分離器5から出たS波及びP波が照射されるよう
に設置されたPLZTで、これらには溝形電極6
1,62及び71,72が設けられている。6
5,75は、各溝形電極にスイツチング信号を与
えるためのドライブ端子である。8はビームスプ
リツタ81と全反射プリズム82とを組合せて構
成した偏光合成器で、ここには、各PLZT6及び
7を通つた光が入射する。9,10はレンズで、
それぞれPLZT6及び7に焦点が合うように設置
されている。11,12は光フアイバ用コネクタ
ーで、レンズ9,10を通つた偏光合成器8から
の出力光が、ここを通り、光フアイバ13,14
に導びかれる。15,16はスイツチ部SWで制
御された出力光を、光フアイバ13,14を介し
て受光する光検出器である。
第2図は第1図装置に使用されている溝形電極
付PLZT6,7の一例を示す構成説明図で、aは
平面図、bはa図におけるA−A′断面図である。
付PLZT6,7の一例を示す構成説明図で、aは
平面図、bはa図におけるA−A′断面図である。
PLZT基板60は組成9/65/35、厚さ400〜
500μmのものが用いられ、その表面に深さ300μ
m、幅70μm程度の溝63を例えばダイシングソ
ーにより複数個(ここでは2本)形成させ、各溝
63の各側壁にPLZT材料を介して互いに対向し
て配列する溝形電極61,62が設けてある。こ
れらの溝形電極61,62の溝に沿つた長さは
200〜300μm、両電極61と62の間隔も200〜
300μm程度となつており、電極間容量を減らし、
スイツチングスピードを速くするとともに制御電
圧が80〜100V程度となるように考慮されている。
ここに照射される偏光分離器5からのS波(又は
P波)は、電極61と62との中間付近(ハツチ
ングした部分)をビームウエストが通過するよう
に光学系が調整されている。なお、各電極61と
62の間のPLZT表面には、反射防止のための反
射防止膜64が施されている。
500μmのものが用いられ、その表面に深さ300μ
m、幅70μm程度の溝63を例えばダイシングソ
ーにより複数個(ここでは2本)形成させ、各溝
63の各側壁にPLZT材料を介して互いに対向し
て配列する溝形電極61,62が設けてある。こ
れらの溝形電極61,62の溝に沿つた長さは
200〜300μm、両電極61と62の間隔も200〜
300μm程度となつており、電極間容量を減らし、
スイツチングスピードを速くするとともに制御電
圧が80〜100V程度となるように考慮されている。
ここに照射される偏光分離器5からのS波(又は
P波)は、電極61と62との中間付近(ハツチ
ングした部分)をビームウエストが通過するよう
に光学系が調整されている。なお、各電極61と
62の間のPLZT表面には、反射防止のための反
射防止膜64が施されている。
このように構成した装置の動作を次に説明す
る。光スイツチ部SWにおいて、レンズ4を通つ
て偏光分離器5に入射した光は、S波とP波に分
離し、P波はPLZT6に、S波はPLZT7にそれ
ぞれ入る。ここでPLZT6,7は、溝形電極6
1,62間に電圧が印加されなければ電気光学効
果は生じない。それ故に、この状態では、PLZT
6を通つたP波及びPLZT7を通つたS波は、い
ずれもレンズ9、光フアイバコネクター11を通
つて、光フアイバ13側に出力され、光検出器1
5に送られる。PLZT6,7の溝形電極61,6
2間に電圧が印加されると、電気光学効果が生
じ、ここを通過するP波はS波に、S波はP波に
それぞれ偏光面が90゜回転する。この結果、
PLZT6を通過しS波となつた光及びPLZT7を
通過しP波となつた光は、いずれも偏光合成器8
に入射後、レンズ10、光フアイバコネクター1
2を通つて光フアイバ14側に出力され、光検出
器16に送られる。
る。光スイツチ部SWにおいて、レンズ4を通つ
て偏光分離器5に入射した光は、S波とP波に分
離し、P波はPLZT6に、S波はPLZT7にそれ
ぞれ入る。ここでPLZT6,7は、溝形電極6
1,62間に電圧が印加されなければ電気光学効
果は生じない。それ故に、この状態では、PLZT
6を通つたP波及びPLZT7を通つたS波は、い
ずれもレンズ9、光フアイバコネクター11を通
つて、光フアイバ13側に出力され、光検出器1
5に送られる。PLZT6,7の溝形電極61,6
2間に電圧が印加されると、電気光学効果が生
じ、ここを通過するP波はS波に、S波はP波に
それぞれ偏光面が90゜回転する。この結果、
PLZT6を通過しS波となつた光及びPLZT7を
通過しP波となつた光は、いずれも偏光合成器8
に入射後、レンズ10、光フアイバコネクター1
2を通つて光フアイバ14側に出力され、光検出
器16に送られる。
このように構成された装置によれば、各PLZT
6,7の溝形電極に電圧信号を印加したり、しな
かつたりすることによつて、入力光を光検出器1
5と16側に高速で切り換えることができる。
6,7の溝形電極に電圧信号を印加したり、しな
かつたりすることによつて、入力光を光検出器1
5と16側に高速で切り換えることができる。
第3図は本発明に係る装置の他の例を示す構成
断面図である。この実施例では、PLZT6に複数
個の溝形電極61を配列し、複数個の光スイツチ
から成るスイツチアレーとしたものである。
断面図である。この実施例では、PLZT6に複数
個の溝形電極61を配列し、複数個の光スイツチ
から成るスイツチアレーとしたものである。
複数個の光フアイバ21,22……2nによつ
て導びかれた光は、セルフオツクレンズ40によ
り平行ビームになり、偏光分離器5を通つた後、
PLZT6の対応する電極間を通過する。この
PLZT6は、第4図にその平面図を示すように、
溝63が所定ピツチで複数配列され、これらの溝
63に溝形電極61が設けられている。各溝形電
極間には、図示してないリード線を介して選択し
て電圧を印加できるようになつている。
て導びかれた光は、セルフオツクレンズ40によ
り平行ビームになり、偏光分離器5を通つた後、
PLZT6の対応する電極間を通過する。この
PLZT6は、第4図にその平面図を示すように、
溝63が所定ピツチで複数配列され、これらの溝
63に溝形電極61が設けられている。各溝形電
極間には、図示してないリード線を介して選択し
て電圧を印加できるようになつている。
PLZT6を出た光は、偏光合成器8を通り、選
択した部分に対応した光フアイバ141,142
……14nに導びかれる。
択した部分に対応した光フアイバ141,142
……14nに導びかれる。
<本発明の効果>
以上説明したように、本発明に係る装置によれ
ば、PLZTに設ける溝形電極間の間隔を小さくす
ることにより、挿入損失が少なく低い駆動電圧で
高速に光をスイツチングすることができる。因み
に、第2図に示した寸法のPLZTを用いた光スイ
ツチによれば、駆動電圧80〜100Vで、スイツチ
スピード1μs(1MHz)、挿入損失1.4dBの光スイツ
チが実現できた。
ば、PLZTに設ける溝形電極間の間隔を小さくす
ることにより、挿入損失が少なく低い駆動電圧で
高速に光をスイツチングすることができる。因み
に、第2図に示した寸法のPLZTを用いた光スイ
ツチによれば、駆動電圧80〜100Vで、スイツチ
スピード1μs(1MHz)、挿入損失1.4dBの光スイツ
チが実現できた。
第1図は本発明に係る装置の一例を示す構成
図、第2図は第1図装置に使用されているPLZT
の一例を示す構成説明図、第3図は本発明装置の
他の例を示す構成断面図、第4図は第3図装置に
使用されているPLZTの平面図である。 5……偏光分離器、6,7……PLZT、61,
62……溝形電極、8……偏光合成器。
図、第2図は第1図装置に使用されているPLZT
の一例を示す構成説明図、第3図は本発明装置の
他の例を示す構成断面図、第4図は第3図装置に
使用されているPLZTの平面図である。 5……偏光分離器、6,7……PLZT、61,
62……溝形電極、8……偏光合成器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 入力光が入射するビームスプリツタと全反射
プリズムで構成された偏光分離器、少なくとも2
本の溝の各側壁にPLZT材料を介して互いに対向
するように配列させた溝形電極を有し当該溝形電
極間のPLZT材料に前記偏光分離器で分離したP
波とS波とがそれぞれ入射するように配置した
PLZT基板、ビームスプリツタと全反射プリズム
で構成された前記PLZT基板を通つた光が入射す
る偏光合成器を具備し、 前記互いに対向して配列する溝形電極間に与え
る電圧信号によつて光のスイツチングを行なうこ
とを特徴とする高速光スイツチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14665283A JPS6039630A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 高速光スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14665283A JPS6039630A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 高速光スイツチ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6039630A JPS6039630A (ja) | 1985-03-01 |
JPS6319847B2 true JPS6319847B2 (ja) | 1988-04-25 |
Family
ID=15412566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14665283A Granted JPS6039630A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 高速光スイツチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6039630A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6319621A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-27 | Shojiro Kawakami | 光スイツチ |
JPS63169654U (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-04 | ||
US5050969A (en) * | 1988-12-26 | 1991-09-24 | Mitsubishi Mining And Cement Company Ltd. | Photo-driven switching apparatus |
-
1983
- 1983-08-12 JP JP14665283A patent/JPS6039630A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6039630A (ja) | 1985-03-01 |
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