KR960013804B1 - 편광 스위칭 소자 및 이를 사용하는 편광 스위칭 시스템 - Google Patents

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Description

편광 스위칭 소자 및 이를 사용하는 평광 스위칭 시스템

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 평광 스위칭 소자의 구조를 보인 단면도이고,

제2도는 본 발명을 설명하기 위해 제 1 도에서의 상하부 거울층과 중간층에서 입사 빔에 대해 투사 및 반사되는 빔의 파장과의 관계를 설명하기 위한 구조도이며,

제3도는 제1도에 도시된 평광 스위칭 소자를 사용한 평광 스위칭 시스템의 구성을 보인 도면이고,

제 4 도는 편광 제어 빔의 내부 세기에 따른 신호 반사율과의 편광 회전 특성을 보인 도면이며,

제 5 도는 평광 제어 빔의 내부 세기에 따른 신호 빔의 반사율과의 관계에서 쌍안정 특성을 보인 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 기판 20 : 하부 거울층

30 : 중간층 40 : 상부 거울층

50 : 편광 스위치 소자 60 : 빔 분리기

70 : 편광 빔 분리기 80 : 빔 발생기.

본 발명은 평관 스위칭 소자(Polarizations Switching Device) 및 이를 사용하는 편광 스위칭 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 빔의 세기에 따라 굴절율이 변화하는 커이(Kwrr) 매질을 중간층(Spacer Layer)으로 사용하는 파브리-페로 공진기(Pabry-Perot Etalon)를 이용한 편광 스위칭 소자 및 이를 사용하는 편광 스위칭 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 편광 스위칭 소자는 집적 광학(Intergrated Optics) 또는 광섬유를 이용한 원거리 광통신 등의 광교환 시스템, 또는 처리 시스템 등에 사용되는 광소자로서, 신호 빔의 편광을 회전시키고 그리고이 평광 회전을 세기변조(Intensity Modulation)로 기능을 수행한다.

편광 스위칭 소자로서 파브리-페로 공진기 또는 SEED(Self Electro-Optic Device)가 널리 알려져 왔으나, 이러한 종래의 광료환 소자는 빔(Beam)의 흡수율 변화를 이용하여 편광 회전하는 장치이기 때문에 빔의 흡수에 의한 손실의 문제점이 있었다.

또한, 종래의 광교환 소자는 편광 제어 빔의 세기 변화에 대한 안정된 쌍안정 특성을 갖지 못할 뿐만 아니라, 편광 회전 효율의 제한을 받게 되어 광 시스템에 범용적으로 사용될 수 없었다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와같은 제반 문제점을 해결하기 위해 제한된 것으로서 편광 제어 빔의 세기 변화에 대하여 안정된 쌍안정 특성을 갖고 또한 높은 편광 회전각도(거의 90도) 및 높은 편광 회전 효율(거의 100%)를 갖으며, 에너지 손실을 크게 줄일 수 있는 편광 스위칭 소자 및 이를 사용하는 편광 스위칭 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일특징에 의하면, 편광 스위칭 소자는 기판과, 이 기판상에 형성된 하부 거울층으로 사용하되 낮은 굴절율을 가진 매질과 높은 굴절율을 가진 매질이 교변하여 형성된 제1거울층과, 상부 거울층으로 사용하되 높은 굴절율을 가진 매질과 낮은 굴절율을 가진 매질이 교번하여 형성된 제2거울층과, 상기의 제 1 거울층과 제2거울층 사이에 형성된 커어매질로 이루어진 중간층늘 포함하되, 상기의 제1거울층에 대한 상기의 제2거울층의 반사율은 상대적으로 높게 형성되고, 상기 중간층의 초기위상값이 ｍπ+tπ로 되는 상기 중간층의 두께가 설정되며, 여기서 ｍ은 정수이고 그리고 ｔ는 0.7 내지0.8인 것을 특징으로 한다.

상기의 구성에서, 상기의 하부 거울층으로 사용되는 상기의 제 1 거울층의 반사율은 95% 내지 100%의 범위로 설정하고 그리고 상기의 상부 거울층으로 사용되는 제2거울층의 반사율은 5% 내지 30% 의 범위로 설정한다.

또한, 상기와 거울층에 있는 상기 굴절율이 높은 매질은 그 광학적 두께가 신호 빔의 파장의1/4로 설정되는 것이 바람직하다.

상기의 상부 및 하부 거울층으로 사용되는 물질로서, 굴절율이 높은 물질로는 ＺｎＳ가 사용되고, 굴절율이 낮은 물질로는 MgF₂, NaAlF₆등이 사용될 수 있다.

상기의 중간층을 형성하기 위한 상기의 커어매질은 3차 비선형 물질로 구성하되, 이 3차 비선형 물질인 Y₃Fe₅O₁₂, GdTbFe, TbFeCo, AgInSbTe, EuFEO₃, GdFeO₃FeF₃, FeBO₃, Co, MnBi, MgFE₂O₄, GaAs, InAs,그리고 AS₂S₃중에서 하나로 이루어진다. 상기의 기판은 상기의 중간층의 커어매질의 종류에 따라 결정되고, 유리, 수정(Quartz), SiO₂, 퓨즈드 실리카(Fused Silica), 그리고 폴리머(Polymer)중에서 하나로 이루어진다. 다른 특징에 의하면, 상기의 편광 스위칭 소자로 사용한 편광 스위칭 시스템은 신호 빔과 이와 편광이 45도의 차를 갖는 편광 제어 빔을 발생하는 수단과, 상기 신호 빔과 상기 편광 제어 빔을 받아 투과된 신호 빔이 편광 회전되면서 반사되는 빔을 반사하는 빔 분리수단과, 상기 빔 분리수단을 거쳐 입사되는 신호 빔이 상기 편광 제어 빔에 의해 발생되는 커어효과로 인한 간섭으로 입사된 신호 빔의 ｘ성분의 편광을 90도 회전시켜 반사되게 하여 빔 분리수단으로 제공하는 편광 스위칭 소자와, 상기 빔 분리수단에서 반사된 빔을 받아서 상기 신호 빔의 ｘ성분의 편광과 이와 90도 회전된 편광 성분을 분리하는 편광 빔분리수단을 포함한다.

이러한 구성에 의해, 본 발명의 편광 스위칭 소자를 광 시스템에 적용시킬 경우, 이 편광 스위칭 소자에서는 순수한 빔의 간섭현상에 의해 편광 회전되므로 에너지 손실이 거의 발생되지 거의 발생되지 않으며, 편광 회전 효율도 거의 100%에 근사하며, 매질의 흡수율을 이용하는 종래의 편광 스위칭 소자에 비해 온/오프 비값과 에너지손실에 있어서 큰 이점을 갖게 된다.

이하, 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 편광 스위칭 소자의 구조를 보인 단면도로서, 참조번호 10은 기판이고, 참조번호 20와 30 및 40은 각각 상기 기판(10)상에 순차로 형성된 하부 거울층(a bottom mirror layer), 중간층(a space layer) 그리고 상부 거울층(a to mirror layer）이다.

상기의 중간층(30)은 커어효과에 따라 결정 편광면이 회전하는 커어매질로 채워져 있고, 이 커어매질은 3차 비선형 물질로서 Y₃Fe₅O₁₂, GdTbFe, TbFeCo, AgInSbTe, EuFeO₃, GdFeO₃, FeF₃,FeBO₃,Co, MnBi, MgFe₂O₄,GaAs, InAs, 그리고 As₂S₃중에서 하나로 선택된다.

여기서, 커어효과(Kerr Effect)란 매질의 특성에 따라 매질에 전계 또는 자계를 가할 때 상기 매질의 결정 편광면이 편광면이 회전하는 현상을 말하는 것으로서, 이와같이 회전하는 물질을 커어매질이라 한다.

상기의 기판(10)은 상기의 중간층(30)의 커어매질의 종류예 따라 결정되고, 유리, 수정(Quartz ),SiO₂, 퓨즈드 실리카(Fused Silica), 그리고 폴리머(Polymer)중에서 하나로 선택된다.

상기의 하부 거울층(20)은 상부의 거울층(40)과 마찬가지로 상기의 기판상에 낮은 굴절율을 가진 매질과 높은 굴절율을 가진 매질이 교번하여 형성된 구조를 갖는다.

상기의 거울층(20,40)에 사용되는 물질로서, 굴절율이 높은 물질(Ｈ)로는 ZnS가 있고, 굴절율이 낮은 물질(Ｌ)로는 MgF₂, Na₃AlF₆등이 있다.

이와같이, 상기의 거울층은 물질(Ｈ) (Ｌ)이 교번적으로 도포된 구조를 갖는 것으로서, 상기의 상부 거울층(40)은 5 내지 30%의 범위의 반사율을 갖도록 하고 그리고 상기와 하부 거울층(20)은 95 내지 100%의 범위의 반사율을 갖도록 형성된다.

반사율은 상기의 거울층에서 굴절율이 높은 물질(Ｈ)과 굴절율이 낮은 물질(Ｌ)이 교번적으로 적층될수록 높아지기 때문에 반사율을 낮추기 위해서는(즉, 투과율을 높히기 위해서는) 상기 물질의 적층 두께를 낮추면 된다.

특히, 상기 하부 거울층(20)이 입사되는 신호 빔에 대해 최대의 반사율을 가지려면, 즉 100%의 반사율을 가지려면, 다음식(1)에서 구해지는 바와같이 상기 하부 거울층(20)의 광학적 두께가 빔의 파장의 1/4이 되도록 하여야 한다.

여기서, ｄ1는 굴절율이 높은 물질의 두께를, ｎ은 그 물질의 굴절율을, 그리고 λ는 신호 빔의 파장을 의미하는 것이다.

상기의 실시예는 각 거울층에 있어서 굴절율이 높은 물질(Ｈ)과 굴절율이 낮은 물질(Ｌ)이 교번적으로 형성된 구조를 보여주고 있으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것을 아니고, 상부 거울층(40)이 낮은 반사율을 갖기 위해 상부 거울층은 굴절율이 낮은 물질(Ｌ) 하나로만 구현될 수도 있고 Ｌ-Ｈ-Ｌ의 구조로도 구현될 수 있다.

또한, 상기 실시예에 있어서 Ｈ-Ｌ의 구조를 하나의 층으로 할 때, 상기 하부 거울층은 대략 40층으로 형성하면 최대의 반사율을 갖도록 구성될 수 있다.

상술한 바와같이, 상부 거울층과 하부 거울층 사이에 커어매질로 채워진 중간층이 형성된 구조에 있어서, 제2도에 도시된 바와같이 상부 거울층(40Ａ) 및 하부 거울층(20Ａ)이 각각 Ｈ-Ｌ구조의 단일층으로 되어있고, 상기의 거울층(40Ａ,20Ａ) 사이에 중간층(30Ａ)이 형성된 구조를 예로 들어 빔의 입사에 대한 투과의 관계를 설명한다.

제 2 도에서, 소정 각도록 경사진 상태로 여러 파장을 갖는 신호 빔이 거울층에 입사되면, 일부는 반사되어 나가고 일부는 상부 거울층과 중간층 및 하부 거울층을 차례로 거치면서 투과된다.

이때, 반사되어 나가는 반사 빔(Re)의 양은 상부 거울층과 하부 거울층의 반사울에 따라 결정되고, 투과 빔(Bo)의 파장은 상기 중간층의 굴절율과 두께에 따라 결정된다.

즉, 여러 파장을 갖는 입사 빔(Bi)에 대해 투과되는 투과 빔(Ｂｏ)의 파장은 아래와 같은 식(2)를 만족할 때 이루어진다.

여기서, ｄ는 상기 중간층의 두께이고, ｎ은 상기 중간층의 굴절율이며, ｍ은 정수이고, 그리고 λ는 투과 빔의 파장이다.

즉, 상기 식(2)를 만족하는 구조에 있어서 파장(λ)을 갖는 빔만이 투과되고, 기타의 파장을 갖는 빔은 반사 빔(Re)으로 반사되는 것이다.

이러한 특성을 이용하는, 즉 빔의 간섭현상을 이용하는 편광 스위칭 소자는 광 시스템에 적용시킬 경우 바람직한 쌍안정 특성을 실현할 수 있는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 제1도에 도시된 편광 스위칭 소자가 좋은 쌍안정 특성을 얻기 위해서는 상부 거울층과 하부 거울층의 반사율과, 중간층의 위상치(Initial Tuning Phase) 및, 중간층을 이루는 커어매질의 비선형 굴절을의 변화를 고려해야 한다.

이 실시예에서, 편광 스위칭 소자의 동작 특성은 초기 위상치에 따라 변화되고 비선형 굴절율의 변화는 상기의 커어매질에 의존하기 때문에 큰 굴절을 변화를 가지면서 커어효과에 의해 유기되는 복굴절 특성이 큰 매질을 선택하는 것이 바람직하다.

다음은 제 3도에 도시된 바와같이, 이 실시예에 의한 평광 스위칭 소자를 이용하여 구성한 편광 스위칭 시스템을 참고하여 상기 편광 스위칭 소자에 입사되는 신호 빔의 편광이 회전되는 원리를 설명한다.

제3도에서, 참조번호 50은 본 발명에 의한 편광 스위칭 소자이고, 참조번호 60과 70은 각기 빔 분리기(Beamsplitter)와 편광 빔 분리기(Polarizing Beamsplitter) 이며, 참조번호 80은 빔 발생기로서 서로 45도의 편광차를 갖는 신호 빔과 편광 제어 빔을 발생하고, 그리고 참조부호 SOP는 각 빔의 편광상태를 보여주고 있다.

빔 발생기(80)에서 제공된 신호 빔(Ｓ)이 상기 빔 분리기(60)로 입사되면, 이 빔 분리기(60)를 투과한 신호 빔(Ｓ)은 상기 편광 스위칭 소자로 입사된다.

이때, 상기 빔 발생기(80)에서 제공된 펌프광(Pump Beam)인 편광 제어 빔(Ｉ)이 상기 신호 빔(Ｓ)과 45도 차이의 편광을 갖고 상기 빔 분리기(60)를 통과하여 상기 편광 스위칭 소자(50)로 입사되면, 이 편광 제어 빔(Ｉ)은 상기 편광 스위칭 소자(50)에 입사된 상기 신호 빔(Ｓ)과 간섭된다.

즉, 상기의 편광 제어 빔(Ｉ)은 상기 편광 스위칭 소자(50)의 물질상태, 특히 중간층의 커어매질의 상태를 변화시키므로써 입사된 신호 빔(Ｓ)의 편광을 회전되게 하는 것이다.

이러한 간섭에 의해 상기 편광 스위칭 소자(50)에서 반사되어 나가는 신호 빔(Ｓ)의 편광은 회전되어 나가고, 이 회전된 평광은 상기 빔 분리기(60)에서 반사되어 상기의 편광 빔 분리기(70)로 제공되어 분리된다.

즉, 상기의 편광 빔 분리기(70)에서는 상기 편광 스위칭 소자(50)에서 회전되어 반사된 신호 빔(Ｓ)의 편광을 90도 회전도 편광(Py)과 회전되지 않은 편광(Rx)으로 분리한다.

이와같이 편광 제어 빔(Ｉ)이 입사될 때, 바람직한 쌍안정 특성을 구현하기 위한 상기 중간층(30)의 커어매질의 굴절율(ｎ)이 상기의 편광 스위칭 소자(50)의 중간층(30)의 형성조건과 상기 편광 제어 빔의 파워, 즉 내부 세기(effective internal intensity)와의 관계식은 다음과 같다.

여가서,n_o는 편광 제어 빔이 입사되지 않을 때의 일반적 굴절율인 선형 굴절율이고, ｎ₂는 평광 제어 빔이 입사된 경우의 굴절율인 비서형 굴절율이며, I_p는 편광 제어 빔의 파워(Ｗ/㎠)이다. 상기 비선형 굴절율은 일반적으로 10^-4㎠/Ｗ의 값을 가진다.

이때, 상기 중간층(30)의 초기 위상이 ｍπ+0.8π로 되는 상기 중간층의 두께 ｄ는 아래와 같은 식(4)으로 표현된다.

여기서, ｍ은 정수임.

이 실시예에서 언급하는 초기 위상이란 상기 관계식(3)에서 편광 제어 빔(Ip)이 0일때의 위상, 즉 ｎ=n_o일때의 위상을 말한다.

이러한 식에 의해, 본 발명의 평광 스위칭 소자(50)의 구조에 있어서 입사 빔(Ｓ)의 파장(λ)을 0.8㎛로, 선형 굴절율(n_o)을 3.5로, 그리고 정수(ｍ)를 100으로 설정하면, 상기 중간층의 두께(ｄ)는 12.1㎛가 된다.

또한, 쌍아정 특성을 유지시키는 편광 제어 빔(Ｉ)의 파워는 다음 식(5)에 의해 산출될 수 있다.

상기 식(5)의 의해 0.7π의 유효 입사 빔(Ｖøｉ)은 248.8Ｗ㎠의 편광 제어 빔의 파워에 상당한다.

한편, 제3도에 편광 제어빔(Ｉ)의 편광상태에 있어서 수평한 축을 ｘ축으로 하고, 그리고, 이와 수직하는 축을 ｙ축으로 하면, 상기 신호 빔(Ｓ)의 편광은 ｘ성분과 ｙ성분에 분해하여 파악될 수 있다.

상기 편광 제어 빔(Ｉ)에 의해 발생되는 상기 편광 스위칭 소자의 중간층(30)에서의 커어효과에 의해 상기 신호 빔의 ｘ성분의 굴절율은 크게 변화되지만 ｙ성분의 굴절율은 크게 변하지 않는다.

이때, 상기 ｘ성분과 ｙ성분의 굴절의 차이로 인하여 광로차(Optical Path Difference)가 발생되고, 이로써 상기의 광로차에 의해 상기 ｘ성분의 신호 빔과 ｙ성분의 신호 빔의 편광 회전은 일치하지 않게 된다.

이러한 특성을 이용하여 ｘ성분의 편광과 ｙ성분의 편광중 어느 한 성분의 편광만을 180도로 회전하도록 하면 상기 신호 빔(Ｓ)의 편광은 90도 회전한다.

이때, 상기 거울층에 반사율과 상기 중간층의 초기 위상치의 조정에 따라 여러 쌍안정 특성을 얻을 수 있다.

이 실시예에 있어서, 상부 거울층이 10%의 반사율을 갖고, 하부 거울층이 95%의 반사율을 가지며, 중간층의 초기 위상값이 ｍπ+0.8π(ｍ은 정수)로 설정하고, 그리고 커어효과에 의한 비선형 굴절율 변화크기를 3 : 1로설정하면, 편광 제어 빔의 내부 세기(effective internal intensity)에 의해 유기되는 상기 중간층의 위상치(Pase difference)에 대한 회전 특성이 제 4도와 같이 나타난다.

제4도에서, Rx는 편광 제어 빔의 내부 세기(ａ.ｕ)에 따라 편광이 회전되지 않고 반사되는 빔의 반사율을 그리고 Ry는 편광 제어 빔의 내부 세기에 따라 편광이 90도 회전되어 반사되는 빔의반사율을 보여주고 있다.

이 도면에서, Rx에 대한 Ry의 반사율이 편광 제어 빔의 단계적 세기에서 급상승되고 또한 급하락되기 때문에, 편광 회전 효율이 거의 90% 이상이 되고 그리고 편광 회전되는 기점의 기울기가 매우 커서 0.95에 가깝고, 또한 회전되는 영역이 넓어 안정된 편광 회전 특성을 보여주고 있다.

이 실시예의 구성에서는 제 5 도에 도시된 바와같은 쌍안정 특성을 얻을 수 있는 것이다.

제 5 도는 편광 제어 빔의 세기(Ip)에 대한 신호 빔(ｓ)의 반사율의 관계에서 신호 빔(Ｓ)의 쌍안정 특성을 보여주고 있는 것으로서, 점선은 신호 빔의 ｙ성분의 편광(Ry)이 그리고 실선은 신호 빔의 ｘ성분의 편광(Rx)이 변화되는 것을 보여주고 있다.

제 5 도에 도시된 바와같이, 편광 제어 빔의 세기를 증가시키면 Rx의 반사율은 0.1(ａ.ｕ)의 세기에서 급격히 강하되고 그리고 0.72(ａ.ｕ)의 부근에서 수직으로 상승하게 된다.

다시 상기 편광 제어 빔의 세기를 감소시키면 수직으로 급상승된 Rx의 반사율은 급강하되는 즉 포물선의 형태로 급강하되는 것이다.

상기의 도면에서, 편광 제어 빔의 세기가 0.5 내지 0.6(ａ.ｕ.)의 부근에서는 상기 Rx의 반사율이 “고” 그리고 “저”, 즉 논리적인 신호로 간주할 수 있는 “1” 그리고 “0”이 공통으로 존재하는 것이다.

이와같이, 편광 제어 빔의 특정한 세기에서 편광의 반사율 “1”과 “0”이 공통으로 나타나는 것을 쌍안정 특정이라 한다.

상기의 도면에서 도시된 바와같이, 쌍안정 특성을 나타내는 영역(0.5 내지 0.7ａ.ｕ.의 범위)이 매우 넓고 그리고 온/오프의 비가 크게 나타나기 때문에 본 발명의 편광 스위칭 소자는 매우 안정된 쌍안정 특성을 갖는 것이다.

또한, 본 발명의 편광 스위칭 소자는 범의 간섭현상으로 신호 빔이 편광 제어 빔에 의해 편광 회전되는 것을 이용하기 때문에 빔의 흡수변화를 이용하는 종래의 소자보다는 에너지 손실이 매우 적은 이점이 있는 것이다.

Claims (7)

1. 기판과, 이 기판상에 형성되어 하부 거울층으로 사용하되 낮은 굴절율을 가진 매질과 높은 굴정율을 가진 매질이 교번하여 형성된 제1거울층과, 상부 거울층으로 사용하되 높은 굴절율을 가진 매질과 낮은 굴절율을 가진 매질이 교번하여 현성된 제2거울층과, 상기의 제1거울층 제2거울층 사이에 형성된 커어매질로 이루어진 중간층을 포함하되, 상기의 제 1 거울층에 제2거울층에 대해 상기의 제 1 거울층의 반사율은 상대적으로 높게 형성되고, 상기 중간층의 초기 위상값이ｍπ+πｔ로 되는 두께가 설정되며, 상기의 하부 거울층으로 사용되는 제1거울층의 반사율은 95% 내지 100%로 설정되고, 상기의 상부 거울층으로 사용되고 제2거울층은5% 내지 30%의 범위로 설정되며, 상기 ｍ은 정수이고, ｔ는 0.7 내지 0.8인 것을특징으로 하는 편광 스위칭 소자.
2. 제1항에 있어서, 상기의 거울층에 있는 상기 굴절율이 높은 매질은 그 광학적 두께가 신호 빔의 파장의 1/4인 편광 스위칭 소자.
3. 제1항에 있어서, 상기의 커어매질은 3차 비선형 물질인 편광 스위칭 소자
4. 제3항에 있어서, 상기의 3차 비선형 물질은 Y₃Fe₅O₁₂, GdTbFe, TbFeCo, AgInSbTe, EuFeO₃, GdFeO₃, FeF₃,FeBO_3,Co, MnBi,MgFe₂O₄,GaAs, InAs, 그리고 As₂S₃에서 하나로 이루어진 평광 스위칭 소자.
5. 제1항에 있어서, 상기의 기판은 상기의 중간층의 커어매질의 종류에 따라 유리, 수정(Quartz), SiO₂, 퓨즈드 실리카(Fused Silica). 그리고 폴리머(Polymer)중에서 하나로 이루어진 편광 스위칭 소자.
6. 제1항에 있어서. 상기의 상부 및 하부 거울층에 사용되는 물질로서, 굴절율이 높은 물질은 ZnS이고, 그리고 굴절율이 낮은 물질로는 MgF₂, Na₃AlF₂하나인 편광 스위칭 소자.
7. 신호 빔과 이와 편광이 45도의 차를 갖는 편광 제어 빔을 발생하는 수단과, 상기 신호 빔과 상기 편광제어 빔을 받아 투과된 신호 빔이 편광 회전되면서 반사되는 빔을 반사하는 빔 분리수단과, 상기 빔 분리수단을 거쳐 입사되는 신호 빔이 상기 편광 제어 빔에 의해 발생되는 커어효과로 인한 간섭으로 상기 입사된 신호 빔의 ｘ성분의 편광을 90도 회전시켜 반사되게 하여 상기 빔 분리수단으로 제공하는 편광 스위칭 소자와, 상기 빔 분리수단에서 반사된 빔을 받아서 상기 신호 빔의 ｘ성분의 편광과 이와 90도 회전된 편광성분을 분리하는 편광 빔 분리수단을 포함하는 편광 스위칭 시스템.