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
- switch
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- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 15
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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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