JPS6412370B2 - - Google Patents
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- JPS6412370B2 JPS6412370B2 JP57153785A JP15378582A JPS6412370B2 JP S6412370 B2 JPS6412370 B2 JP S6412370B2 JP 57153785 A JP57153785 A JP 57153785A JP 15378582 A JP15378582 A JP 15378582A JP S6412370 B2 JPS6412370 B2 JP S6412370B2
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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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S359/00—Optical: systems and elements
- Y10S359/90—Methods
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光ビームの偏光作用によるスイツチ
ング装置に関する。
ング装置に関する。
一般に光フアイバーを用いた光学的システムに
おいては、光学的な出力パワーを調節するため
に、減衰装置が必要である。このような減衰装置
について重要なことは、光学的出力の波形が前記
減衰によつて影響を受けないことである。
おいては、光学的な出力パワーを調節するため
に、減衰装置が必要である。このような減衰装置
について重要なことは、光学的出力の波形が前記
減衰によつて影響を受けないことである。
たとえば、SPIE、Vo1.176、ガイデツト・ウエ
ーブ・オプチカル・システム・アンド・デバイス
、1979、第124〜132頁において、リチヤード・
エイ・ソレフが発表した「液晶によるフアイバー
光スイツチング」の論文によれば、減衰は光学的
スイツチ操作、すなわち光学的出力パワーが光学
的出力の一部または全部を他へ偏光することによ
つて達成される。この例においては、光学的スイ
ツチ操作が電気的な指令に応答した液晶の特性に
よる全体的または部分的な光学的反射に基づいて
いる。かくして、反射量を変動させることによ
り、光学的出力の減衰が達成される。
ーブ・オプチカル・システム・アンド・デバイス
、1979、第124〜132頁において、リチヤード・
エイ・ソレフが発表した「液晶によるフアイバー
光スイツチング」の論文によれば、減衰は光学的
スイツチ操作、すなわち光学的出力パワーが光学
的出力の一部または全部を他へ偏光することによ
つて達成される。この例においては、光学的スイ
ツチ操作が電気的な指令に応答した液晶の特性に
よる全体的または部分的な光学的反射に基づいて
いる。かくして、反射量を変動させることによ
り、光学的出力の減衰が達成される。
第１Ａ図および第１Ｂ図はこのような反射量の
変動による従来例の光スイツチ動作を説明するた
めの概略構成図である。
変動による従来例の光スイツチ動作を説明するた
めの概略構成図である。
すなわち、第１Ａ図において、２つの偏光成分
（一つは実線、他方は点線で示す）から成る光ビ
ームは、組立体の左上方から入射される。ここで
前記組立体はネマチツク液晶１１の層により分割
された２つの台形のガラス・プリズムから成り、
そしてネマチツク層は平行な点線の連続で示す。
また、前記ネマチツク層と各プリズムとの間には
透明材の電極１４，１５が装着され、該電極間に
電源１０が接続されている。いま、電極間への印
加電圧が零すなわちオフのとき、ネマチツク分子
は水平方向にあり、この方向での屈折率はガラ
ス・プリズムのそれよりも小さい。その結果、入
射光ビームの両偏光成分は通常ネマチツク層の上
面において全反射する。次にオン状態、すなわ
ち、電極間に印加される電圧の大きさが、ネマチ
ツク分子を垂直方向に回転させるのに十分な大き
さとすれば、この方向における屈折率は偏光成分
に依存し、そして一方の偏光成分は全反射し、他
方の偏光成分は透過する。
（一つは実線、他方は点線で示す）から成る光ビ
ームは、組立体の左上方から入射される。ここで
前記組立体はネマチツク液晶１１の層により分割
された２つの台形のガラス・プリズムから成り、
そしてネマチツク層は平行な点線の連続で示す。
また、前記ネマチツク層と各プリズムとの間には
透明材の電極１４，１５が装着され、該電極間に
電源１０が接続されている。いま、電極間への印
加電圧が零すなわちオフのとき、ネマチツク分子
は水平方向にあり、この方向での屈折率はガラ
ス・プリズムのそれよりも小さい。その結果、入
射光ビームの両偏光成分は通常ネマチツク層の上
面において全反射する。次にオン状態、すなわ
ち、電極間に印加される電圧の大きさが、ネマチ
ツク分子を垂直方向に回転させるのに十分な大き
さとすれば、この方向における屈折率は偏光成分
に依存し、そして一方の偏光成分は全反射し、他
方の偏光成分は透過する。
第１Ｂ図は、その幾何学的構造および偏光成分
は第１Ａ図とほぼ同じであるが、プリズム１６，
１７が広いことと、透明材電極１８，１９が右側
にのみあることが第１Ａ図と異なる。そのため、
電源１０がオフのとき、ネマチツク層を通過した
入射光の一成分は、プリズムで反射されて２成分
とも反射光となつて現われる。次いで、電源１０
がオンのときは２成分とも透過光となる。このこ
とは、第１Ａ図のように一成分のみが透過光とな
る点とは異なる。
は第１Ａ図とほぼ同じであるが、プリズム１６，
１７が広いことと、透明材電極１８，１９が右側
にのみあることが第１Ａ図と異なる。そのため、
電源１０がオフのとき、ネマチツク層を通過した
入射光の一成分は、プリズムで反射されて２成分
とも反射光となつて現われる。次いで、電源１０
がオンのときは２成分とも透過光となる。このこ
とは、第１Ａ図のように一成分のみが透過光とな
る点とは異なる。
また、アプライド・オプテイクスVol.9、No.17、
1980年９月号、第2921〜2925頁で、ワグナー及び
チエング両氏が発表された内容の一部を第２図に
示す。第２図において、光ビームは左側からプリ
ズムP1に入射される。プリズムP1は前記の入射
光を２つの直交した偏光成分に分割し、そして垂
直偏光の光は引き続いて右側に伝送され、水平偏
光の光はミラー・プリズムM1に向つて上方に反
射される。次に、両偏光成分は液晶セルＲを透過
する。ここで、図示されていないが、前記液晶セ
ルが電源によりオン状態にあれば、両偏光成分は
セル内を透過しても方向を変更しない。そしてそ
れらはプリズムP2で再結合され、M1からのビー
ムは反射され、またM2からのビームは透過され
る。その結果、両偏光成分は出力口Ａに送りださ
れる。次に電源がオフのとき、両偏光成分は液晶
セルＲを透過するときに90゜回転される。そのた
め、M1からのビームはP2を透過し、そのM2から
のビームは反射される。その結果、両偏光成分は
出力口Ｂに送りだされる。すなわち、両出力口に
おける光学的出力を切換えることにより、どちら
の出力口においてもその光学的出力パワーを零近
傍から100％近傍まで変化させることができる。
1980年９月号、第2921〜2925頁で、ワグナー及び
チエング両氏が発表された内容の一部を第２図に
示す。第２図において、光ビームは左側からプリ
ズムP1に入射される。プリズムP1は前記の入射
光を２つの直交した偏光成分に分割し、そして垂
直偏光の光は引き続いて右側に伝送され、水平偏
光の光はミラー・プリズムM1に向つて上方に反
射される。次に、両偏光成分は液晶セルＲを透過
する。ここで、図示されていないが、前記液晶セ
ルが電源によりオン状態にあれば、両偏光成分は
セル内を透過しても方向を変更しない。そしてそ
れらはプリズムP2で再結合され、M1からのビー
ムは反射され、またM2からのビームは透過され
る。その結果、両偏光成分は出力口Ａに送りださ
れる。次に電源がオフのとき、両偏光成分は液晶
セルＲを透過するときに90゜回転される。そのた
め、M1からのビームはP2を透過し、そのM2から
のビームは反射される。その結果、両偏光成分は
出力口Ｂに送りだされる。すなわち、両出力口に
おける光学的出力を切換えることにより、どちら
の出力口においてもその光学的出力パワーを零近
傍から100％近傍まで変化させることができる。
これら光学的減衰装置は、部分的または全体的
な光学的反射の考えを適用したものであるから、
それらの反射表面は正確な角度をもつて正確にみ
がかれ、そしてめつきされた表面になつているこ
とが重要である。このことは、構成上の不利益を
与えるものである。更に、反射があることから、
高度の挿入損失がもたらされる。更に別の不利益
になることは、反射によつて生ずる偏光の不純性
に起因する切換時のクロストークの量である。換
言すれば、スイツチ操作による分離はクロストー
クの存在によつて減退される。
な光学的反射の考えを適用したものであるから、
それらの反射表面は正確な角度をもつて正確にみ
がかれ、そしてめつきされた表面になつているこ
とが重要である。このことは、構成上の不利益を
与えるものである。更に、反射があることから、
高度の挿入損失がもたらされる。更に別の不利益
になることは、反射によつて生ずる偏光の不純性
に起因する切換時のクロストークの量である。換
言すれば、スイツチ操作による分離はクロストー
クの存在によつて減退される。
本発明は上述の諸欠点を除去すべくなされたも
ので、反射表面に依存することなく、より低い挿
入損失で光学的減衰装置が達成される。更には、
より良好な偏光の純度のために、30dBより大き
いクロストークの分離が実現できる。
ので、反射表面に依存することなく、より低い挿
入損失で光学的減衰装置が達成される。更には、
より良好な偏光の純度のために、30dBより大き
いクロストークの分離が実現できる。
本発明の一実施例による光学的スイツチは、ビ
ーム偏光により光ビームが変移される。この変移
は、方解石の如き高度の複屈折材料において生起
される。次いで、液晶セルの如き回転体にビーム
を通過させることによつて、変移されたビームの
偏光を回転させる。そして、変移されたビームの
位相に依存して、ビームは一つの出力口で再結合
され、更にその偏光にしたがつて変移される。こ
の態様において、光学的スイツチが実現される。
ーム偏光により光ビームが変移される。この変移
は、方解石の如き高度の複屈折材料において生起
される。次いで、液晶セルの如き回転体にビーム
を通過させることによつて、変移されたビームの
偏光を回転させる。そして、変移されたビームの
位相に依存して、ビームは一つの出力口で再結合
され、更にその偏光にしたがつて変移される。こ
の態様において、光学的スイツチが実現される。
以下図面を用いて本発明を詳述する。
第３図は本発明の一実施例による光学的スイツ
チング装置の概略構成図である。図において、光
学的スイツチ３０には、複屈折材料から成る２個
の伝達媒体３２，３３の間に偏光回転体３１が介
挿されている。ここで、前記複屈折材３２，３３
は方解石であり、偏光回転体３１は液晶セルであ
る。
チング装置の概略構成図である。図において、光
学的スイツチ３０には、複屈折材料から成る２個
の伝達媒体３２，３３の間に偏光回転体３１が介
挿されている。ここで、前記複屈折材３２，３３
は方解石であり、偏光回転体３１は液晶セルであ
る。
方解石結晶のスラブ３２，３３は第３図に示さ
れる平面内でその光軸３４をもつて切断されるけ
れども、入力表面３５に対する角度４０はおよそ
41.9゜である。その結果、スラブ３２を通して透
過される入射光３６は、正常な表面に沿つて直進
する正常ビーム３７と、この正常なものに対して
およそ6.23゜の角度３９で進む異常ビーム３８と
に分割される。結合スラブ３２の選択された厚み
を進行した後で、両ビーム３７，３８は正常なも
のと平行に現われるが、わずかな距離または変位
４１で分離されている。例えば、スラブの厚みが
５mmのときには、一方のビームはほぼ550μだけ
変位される。平行に現われたビーム３７′，３
８′は、次いで液晶セル３１を透過する。ここで、
液晶セル３１は標準的ならせん型ネマチツク・セ
ルであつて、寸法を除く全ての点において時計や
計算器で用いられるものと同様なものである。こ
のセル３１は、ビーム３７′，３８′のいずれかを
更に偏光させることはないが、２つのビーム３
７′，３８′の偏光を修正する。例えば、セル３１
に対して電圧が印加されないとき、各々の偏光ビ
ームがセル３１を通過するにつれて90゜回転され
る。これらのビーム３７′，３８′が、第１の結晶
スラブ３２と同様に切断された第２の方解石結晶
３３を透過したとき、それらは第３図において実
線４３，４４で示された経路を通る。これは偏光
回転のために生ずるもので、一方のビームは再び
第２の方解石スラブ３３において偏移され、そし
て両ビーム４３，４４は出力口４５において再結
合されて、単一の光出力４４′が形成される。
れる平面内でその光軸３４をもつて切断されるけ
れども、入力表面３５に対する角度４０はおよそ
41.9゜である。その結果、スラブ３２を通して透
過される入射光３６は、正常な表面に沿つて直進
する正常ビーム３７と、この正常なものに対して
およそ6.23゜の角度３９で進む異常ビーム３８と
に分割される。結合スラブ３２の選択された厚み
を進行した後で、両ビーム３７，３８は正常なも
のと平行に現われるが、わずかな距離または変位
４１で分離されている。例えば、スラブの厚みが
５mmのときには、一方のビームはほぼ550μだけ
変位される。平行に現われたビーム３７′，３
８′は、次いで液晶セル３１を透過する。ここで、
液晶セル３１は標準的ならせん型ネマチツク・セ
ルであつて、寸法を除く全ての点において時計や
計算器で用いられるものと同様なものである。こ
のセル３１は、ビーム３７′，３８′のいずれかを
更に偏光させることはないが、２つのビーム３
７′，３８′の偏光を修正する。例えば、セル３１
に対して電圧が印加されないとき、各々の偏光ビ
ームがセル３１を通過するにつれて90゜回転され
る。これらのビーム３７′，３８′が、第１の結晶
スラブ３２と同様に切断された第２の方解石結晶
３３を透過したとき、それらは第３図において実
線４３，４４で示された経路を通る。これは偏光
回転のために生ずるもので、一方のビームは再び
第２の方解石スラブ３３において偏移され、そし
て両ビーム４３，４４は出力口４５において再結
合されて、単一の光出力４４′が形成される。
次に、液晶セルに対する電圧が増大するにつれ
て、各々のビームにおけるパワーの増大する部分
は、その回転されない偏光をもつて液晶セル３１
から現われ、また、パワーの減少する部分は90゜
の偏光回転を有している。ビーム３７′，３８′が
第２の方解石結晶３３を透過したとき、回転され
ない偏光をもつ部分は点線４７，４８で示された
経路に従い、そして例えば550μだけ中央ビーム
４４′から変位された２つのサイドビーム４７′，
４８′として第２の結晶スラブ３３から現われる。
変位されているけれども、２つのサイドビームは
まだ中央ビーム４４′と平行している。したがつ
て、電圧を増大させる正味の効果は、中央ビーム
４４′′におけるパワーを減少し、そしてサイドビ
ーム４７′，４８′におけるパワーを増大すること
である。中央ビーム４４′に結合されるパワーの
部分は、第４図で例示された電圧依存曲線に従う
ものである。換言すれば、第３図における如く入
射光３６に対して正常に方位が決められた液晶セ
ル３１のために、伝達は電圧の単調減少関数であ
る。第４図には、またビームに対して非正常に傾
斜された液晶セルのための電圧対伝達曲線が示さ
れている。これらの場合において、曲線は単調で
はないが、より低い電圧において高度の減衰状態
が達成される。第４図における曲線は、特別な液
晶セルおよびらせん型のネマチツク・セル構造に
適応されるものであるが、曲線の一般的な形状は
別異の液晶セルおよびらせん型のネマチツク・セ
ル構造のものと同様である。なお、第４図におい
て、パラメータ０〜70゜は、正常な表面に対する
光の入射角である。（すなわち、0゜は表面に対し
て正常に入射し、70゜は正常に対して70゜で入射す
る）。また、横軸は駆動電圧Ｖで、縦軸は駆動電
圧Ｖが与えられたときの光の強度（ｖ）で、
（０）に対して正規化されている。第４図の特性
曲線より明らかなように、液晶セルの光伝送の依
存度は、特定の入射角に対して駆動電圧の関数で
あることを示している。
て、各々のビームにおけるパワーの増大する部分
は、その回転されない偏光をもつて液晶セル３１
から現われ、また、パワーの減少する部分は90゜
の偏光回転を有している。ビーム３７′，３８′が
第２の方解石結晶３３を透過したとき、回転され
ない偏光をもつ部分は点線４７，４８で示された
経路に従い、そして例えば550μだけ中央ビーム
４４′から変位された２つのサイドビーム４７′，
４８′として第２の結晶スラブ３３から現われる。
変位されているけれども、２つのサイドビームは
まだ中央ビーム４４′と平行している。したがつ
て、電圧を増大させる正味の効果は、中央ビーム
４４′′におけるパワーを減少し、そしてサイドビ
ーム４７′，４８′におけるパワーを増大すること
である。中央ビーム４４′に結合されるパワーの
部分は、第４図で例示された電圧依存曲線に従う
ものである。換言すれば、第３図における如く入
射光３６に対して正常に方位が決められた液晶セ
ル３１のために、伝達は電圧の単調減少関数であ
る。第４図には、またビームに対して非正常に傾
斜された液晶セルのための電圧対伝達曲線が示さ
れている。これらの場合において、曲線は単調で
はないが、より低い電圧において高度の減衰状態
が達成される。第４図における曲線は、特別な液
晶セルおよびらせん型のネマチツク・セル構造に
適応されるものであるが、曲線の一般的な形状は
別異の液晶セルおよびらせん型のネマチツク・セ
ル構造のものと同様である。なお、第４図におい
て、パラメータ０〜70゜は、正常な表面に対する
光の入射角である。（すなわち、0゜は表面に対し
て正常に入射し、70゜は正常に対して70゜で入射す
る）。また、横軸は駆動電圧Ｖで、縦軸は駆動電
圧Ｖが与えられたときの光の強度（ｖ）で、
（０）に対して正規化されている。第４図の特性
曲線より明らかなように、液晶セルの光伝送の依
存度は、特定の入射角に対して駆動電圧の関数で
あることを示している。
再び、第３図の構成図において、結晶スラブ３
２，３３の各々は、真ちゆうスリーブ（図示しな
い）内にシリコン樹脂と共に収納されている。ガ
ラス・カバースリツプ（図示しない）は各々のス
リーブ上に搭載されて、各スラブの入口および出
口の表面、または入射もしくは放射面がガラスで
カバーされるようになつている。これら各スリー
ブおよびらせん型のネマチツク液晶セルは全て真
ちゆうの箱体（図示しない）内に装着されてお
り、それらの間の空隙５１はシリコン樹脂の詰め
もの（図示しない）で充たされている。
２，３３の各々は、真ちゆうスリーブ（図示しな
い）内にシリコン樹脂と共に収納されている。ガ
ラス・カバースリツプ（図示しない）は各々のス
リーブ上に搭載されて、各スラブの入口および出
口の表面、または入射もしくは放射面がガラスで
カバーされるようになつている。これら各スリー
ブおよびらせん型のネマチツク液晶セルは全て真
ちゆうの箱体（図示しない）内に装着されてお
り、それらの間の空隙５１はシリコン樹脂の詰め
もの（図示しない）で充たされている。
上述実施例による光学的スイツチで実現される
特長、利点をより一層理解するために、以下損失
の可能性のある原因について検討をする。
特長、利点をより一層理解するために、以下損失
の可能性のある原因について検討をする。
先ず、高い減衰状態においては、液晶セル３１
は充分に活性化され、また、２つの入射光ビーム
３７′，３８′のいずれも回転されない。セル３１
に対する最適の電圧が選択、印加されたとき、
各々のビームの線形的な偏光は、セル３１を通過
したあとでほぼ完全に保持される。最適な電圧に
おいて、−30dBから−50dBまでの範囲の偏光低
下は、セルのらせん角を変化させることにより得
られる。90゜のらせんにおける偏光低下は−50dB
よりも少なく、一方、1.0゜のらせんエラー（すな
わち、89.0゜または91.0゜のらせん）は−40dBの偏
光低下をもたらす。3゜のらせんエラー（すなわ
ち、87゜または93゜のらせん）は−30dBの偏光低下
となる。代表的な商用セルについてのらせん角の
公差は±3゜である。これで偏光低下は保たれ、し
たがつて、−30dBに満たないコントラストが保持
される。より広いダイナミツク・レンジを達成さ
せるためには、より厳しいらせん公差が必要とさ
れる。
は充分に活性化され、また、２つの入射光ビーム
３７′，３８′のいずれも回転されない。セル３１
に対する最適の電圧が選択、印加されたとき、
各々のビームの線形的な偏光は、セル３１を通過
したあとでほぼ完全に保持される。最適な電圧に
おいて、−30dBから−50dBまでの範囲の偏光低
下は、セルのらせん角を変化させることにより得
られる。90゜のらせんにおける偏光低下は−50dB
よりも少なく、一方、1.0゜のらせんエラー（すな
わち、89.0゜または91.0゜のらせん）は−40dBの偏
光低下をもたらす。3゜のらせんエラー（すなわ
ち、87゜または93゜のらせん）は−30dBの偏光低下
となる。代表的な商用セルについてのらせん角の
公差は±3゜である。これで偏光低下は保たれ、し
たがつて、−30dBに満たないコントラストが保持
される。より広いダイナミツク・レンジを達成さ
せるためには、より厳しいらせん公差が必要とさ
れる。
２つの方解石スラブ３２，３３の方位決定もま
たコントラストに対して影響を与える。特に、２
つの結晶スラブ３２，３３における光軸３４は平
行でなければならない。その平行性が、例えばそ
の正常な表面に関して角度αだけ結晶の一つの回
転によつて乱されたときは、正常ビームおよび異
常ビームの偏光方向は２つの結晶において角度α
だけ異なることとなる。その結果、最低の可能性
のある伝達係数はSin2αということになる。した
がつて、−50dBの減衰を達成させるためには、α
は0.18゜（3.2mrad）より少ないことが必要である。
一方−30dBの減衰に対するαは1.8゜（32mrad）よ
り少ないことが必要とされる。スラブ３２，３３
の方位決定を1.8゜よりも正確にすることは簡単な
既存の技術で容易に達成されることであるから、
本発明によつて高い減衰を達成させるのは極めて
容易である。
たコントラストに対して影響を与える。特に、２
つの結晶スラブ３２，３３における光軸３４は平
行でなければならない。その平行性が、例えばそ
の正常な表面に関して角度αだけ結晶の一つの回
転によつて乱されたときは、正常ビームおよび異
常ビームの偏光方向は２つの結晶において角度α
だけ異なることとなる。その結果、最低の可能性
のある伝達係数はSin2αということになる。した
がつて、−50dBの減衰を達成させるためには、α
は0.18゜（3.2mrad）より少ないことが必要である。
一方−30dBの減衰に対するαは1.8゜（32mrad）よ
り少ないことが必要とされる。スラブ３２，３３
の方位決定を1.8゜よりも正確にすることは簡単な
既存の技術で容易に達成されることであるから、
本発明によつて高い減衰を達成させるのは極めて
容易である。
本実施例において、方解石スラブ３２，３３お
よび液晶セル３１を相互に位置決めすることは重
要なことではない。例えば、全体的な方解石／液
晶セルの組立体３０におけるそれぞれの横方向に
おける位置決めは、ビームが開かれていなけれ
ば、コントラストに対して重大な影響を与えるも
のではない。同様にして、組立体における全体的
な角度の傾斜は、スイツチ作用の効果に対して重
大な影響を与えるものではない。
よび液晶セル３１を相互に位置決めすることは重
要なことではない。例えば、全体的な方解石／液
晶セルの組立体３０におけるそれぞれの横方向に
おける位置決めは、ビームが開かれていなけれ
ば、コントラストに対して重大な影響を与えるも
のではない。同様にして、組立体における全体的
な角度の傾斜は、スイツチ作用の効果に対して重
大な影響を与えるものではない。
光の散乱は、コントラストに対してあまり影響
を与えない。例えば、10μの厚みの液晶セル３１
における散乱光の部分は、ビーム強度に対してわ
ずかに−23dBである。更に、主要ビームのそれ
と反対の偏光を有するこの散乱光の半分（すなわ
ち、−26dB）だけが、コントラストの低下をさせ
ることとなる。これに加えて、この光はビームの
方向から大きい角度で、すなわち、およそ20゜ま
での角度で、散乱される。代表的には、出力光ビ
ームを伝送するために光フアイバーが用いられ
る。出力の光フアイバーは散乱光による円錘体の
0.1％以下に対向するものであることから、偏光
した散乱光はフアイバー内では−50dBより少な
いものである。
を与えない。例えば、10μの厚みの液晶セル３１
における散乱光の部分は、ビーム強度に対してわ
ずかに−23dBである。更に、主要ビームのそれ
と反対の偏光を有するこの散乱光の半分（すなわ
ち、−26dB）だけが、コントラストの低下をさせ
ることとなる。これに加えて、この光はビームの
方向から大きい角度で、すなわち、およそ20゜ま
での角度で、散乱される。代表的には、出力光ビ
ームを伝送するために光フアイバーが用いられ
る。出力の光フアイバーは散乱光による円錘体の
0.1％以下に対向するものであることから、偏光
した散乱光はフアイバー内では−50dBより少な
いものである。
２つのビーム３７′，３８′の各々は、線形的に
偏光されていることから、反射もまたコントラス
トには影響しない。２重反射を受けたとしても、
その偏光は変化されずに留つていることとなる。
したがつて、これはコントラストが低下しないと
いう利点をもたらすものである。
偏光されていることから、反射もまたコントラス
トには影響しない。２重反射を受けたとしても、
その偏光は変化されずに留つていることとなる。
したがつて、これはコントラストが低下しないと
いう利点をもたらすものである。
第１Ａ図、第１Ｂ図および第２図は従来の光学
的スイツチを説明するための概略構成図、第３図
は本発明の一実施例による光学的スイツチの概略
構成図、第４図は液晶セルの印加電圧に対する光
の透過率（光の入射角をパラメータとする）を示
す特性線図である。 １０：電源、１１：液晶セル、１２，１３，１
６，１７：プリズム、１４，１５，１８，１９：
透明電極、P1，P2：プリズム、M1，M2：ミラー
プリズム、Ｒ：液晶セル、３１：液晶セル、３
２，３３：方解石結晶スラブ。
的スイツチを説明するための概略構成図、第３図
は本発明の一実施例による光学的スイツチの概略
構成図、第４図は液晶セルの印加電圧に対する光
の透過率（光の入射角をパラメータとする）を示
す特性線図である。 １０：電源、１１：液晶セル、１２，１３，１
６，１７：プリズム、１４，１５，１８，１９：
透明電極、P1，P2：プリズム、M1，M2：ミラー
プリズム、Ｒ：液晶セル、３１：液晶セル、３
２，３３：方解石結晶スラブ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複屈折材の第１光伝送媒体と、偏光された光
ビームを選択的に回転させるために少なくとも２
つの表面をもち、その第１の表面を前記第１光伝
送媒体に隣接する回転手段と、前記回転手段の第
２の表面に隣接して配置され、その光軸が前記第
１光伝送媒体の光軸と平行にされた複屈折材の第
２光伝送媒体とより成る光学的スイツチング装
置。 ２ 前記複屈折材が方解石であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の光学的スイツチン
グ装置。 ３ 前記回転手段が液晶セルであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の
光学的スイツチング装置。 ４ 前記第１、第２光伝送媒体と前記回転手段の
間〓に、シリコン樹脂を介在させたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項あるいは第２項あるい
は第３項記載の光学的スイツチング装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US298986 | 1981-09-03 | ||
| US06/298,986 US4410238A (en) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | Optical switch attenuator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5849917A JPS5849917A (ja) | 1983-03-24 |
| JPS6412370B2 true JPS6412370B2 (ja) | 1989-02-28 |
Family
ID=23152864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57153785A Granted JPS5849917A (ja) | 1981-09-03 | 1982-09-03 | 光学的スイツチング装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4410238A (ja) |
| JP (1) | JPS5849917A (ja) |
| DE (1) | DE3231894A1 (ja) |
Families Citing this family (64)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3327417A1 (de) * | 1983-07-29 | 1985-02-07 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Optische verzweigungsvorrichtung |
| JPS6211823A (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-20 | Mitsubishi Electric Corp | 偏光変換器 |
| JPS6215518A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-23 | Mitsubishi Electric Corp | 偏光変換器 |
| US4720172A (en) * | 1985-11-05 | 1988-01-19 | Itt Defense Communications, A Division Of Itt Corporation | Liquid crystal optical switching device |
| US4813769A (en) * | 1985-11-05 | 1989-03-21 | Itt Defense Communications, A Division Of Itt Corporation | Liquid crystal wave division device |
| JPS62138838A (ja) * | 1985-12-12 | 1987-06-22 | Mitsubishi Electric Corp | 液晶光スイツチ |
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| US4762399A (en) * | 1986-01-21 | 1988-08-09 | Hughes Aircraft Company | Voltage-biased liquid crystal optical power limiter |
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| US5317445A (en) * | 1992-12-16 | 1994-05-31 | General Electric Company | Optical device with spatial light modulators for switching polarized light |
| JPH08505961A (ja) * | 1993-01-21 | 1996-06-25 | イー−テック・ダイナミックス・インコーポレイテッド | 偏光モード分散の低い光学装置 |
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| US5572341A (en) * | 1994-10-25 | 1996-11-05 | Fergason; James L. | Electro-optical dithering system using birefringence for optical displays and method |
| US5537256A (en) * | 1994-10-25 | 1996-07-16 | Fergason; James L. | Electronic dithering system using birefrigence for optical displays and method |
| US6184969B1 (en) | 1994-10-25 | 2001-02-06 | James L. Fergason | Optical display system and method, active and passive dithering using birefringence, color image superpositioning and display enhancement |
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| US7525528B2 (en) | 2004-11-16 | 2009-04-28 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Technique that preserves specular highlights |
| US8050511B2 (en) | 2004-11-16 | 2011-11-01 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | High dynamic range images from low dynamic range images |
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| US8941580B2 (en) | 2006-11-30 | 2015-01-27 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with area adaptive backlight |
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-
1981
- 1981-09-03 US US06/298,986 patent/US4410238A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-08-27 DE DE19823231894 patent/DE3231894A1/de not_active Ceased
- 1982-09-03 JP JP57153785A patent/JPS5849917A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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