JPH03200123A - 空間型光スイッチ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （概要） 光信号の交換を行、う光スィッチに関し、多入力対多出
力の可変接続を行うことができ、多入力多出力の種々の
ネットワークを形成することが可能であって、二次元化
が可能な空間型光スイッチを提供することを目的とし、 外部制御に応じて入力光の偏光方向を制御し゛ζ出力す
る偏光制御器と、入射光を偏光方向に応じて透過しまた
は反射させる偏光分離器との組み合わせにより、入射光
を二つの光路に分岐させたのら、再び合流して出力する
ように構成するとともに、一方の光路に光路変更素子を
挿入することによって、偏光制御器の制御に応じて出力
光の光路を変更できるように構成する。

反射型または透過型の光路変更素子と、光路の分岐３合
流の種々の形式とを組み合わせて数種類の基本型が構成
されろ。偏光制御器と光路変更素子をアレイ化して多入
力、多出力化することができ、二次元の光スィッチを形
成することもできる。

さら巳こ多入力、多出力の空間型光スイ・ノチを継続接
続して光バニヤン網を構成することができる。

（産業上の利用分野］ 本発明は光信号の交換を行う光スィッチに係り、特に−
次元もしくは二次元の空間多重化された光信号の可変接
続を行う空間型光スイッチに関するものである。

光ス・インチは、ボード間、チン１間、導波路間ファイ
バ間等における光信号の可変接続を行うものである。

近年における通信・情報処理の高速、大容量化に伴って
、このようなデバイス間における光信号の接続を高速、
高密度で行う光スイ・ノチが求められている。

このような光スィッチは、上述の様なデバイス間におけ
る、−次元もしくは二次元の、空間多重化された光信号
の可変接続を行い得るものであることが要望される。

〔従来の技術］ 第１８図（ａ）、　（ｂ）は従来の空間光スイ・ノチを
示したものであって、クロスバ−の光スィッチをマトリ
クス状に配置した、導波路型の空間光スイ・ノチを例示
している。

第１８図（ａ）は全体の構成を示し、４１は電気光学効
果を有する誘電体（ＬｉＮｂＯ，）基板であって、Ａ１
〜ＡＢ　　ａ＋　〜ａＢ、ｂｌ　〜ｂＢ　　Ｂ＋　〜Ｂ
ａはその上に形成された導波路である。第１８図（１）
）は導波路の各交点における光スイ・ノチを示し、ｐ〜
Ｐ４は電極である。

この光スィッチは導波路の各交点における電極ｐ１〜ｐ
４における電界の制御に応じて、導波路間の接続変更を
行うことができる。例えば交点Ｐにおいて、電界の制御
に応じて、Ａ、−ａ、およびす、−Ｂ、の光路と、Ａ、
−Ｂ、およびｂａｌの光路とに接続状態が切り替えられ
る。

従って各交点における電界の制御によって、入力Ａ１〜
Ａ８と出力Ｂ　＋　−Ｂ　ｅ　との間で、任意に光路の
交換を行うことができる。

第１９図は従来の空間光スイッチを示したものであって
、偏光素子を用いた他の空間光スイッチを例示している
。

第１９図において、４２．４３は偏光ビームスプリンタ
、４４．４５は全反射ミラーである。また、４Ｇ、／１
７は偏光制御器である。

偏光ビームスプリ・ンタは、入射光の横偏光成分を通過
させ、縦偏光成分を反射させる。また偏光制御器はこれ
を動作させたとき、入射光の偏光方向を９０°回転させ
る。

光入力１と光入力２とは、偏光ビームスプリ。

り４２に互いに垂直な方向に入射して、それぞれ横偏光
成分と縦偏光成分とに分離し、それぞれの光路に現れる
光が二つの入力光の互いに逆の偏光成分になるようにす
る。偏光制御ｆｆ１Ｗ４６．４７を動作させないときは
、これらの光は偏光制御器４６．４７をそのまま通過し
て、それぞれ偏光ビームスプリッタ４３に、二つの光が
互いに垂直になるような方向に入射し、それぞれの横偏
光成分と縦偏光成分とは合流して、光入力１と光入力２
は、図示の光出力１と光出力２に出力される。

一方、偏光制御器４６．４７を動作させたときは、それ
ぞれに入射する横偏光は縦偏光に、縦偏光は横偏光にな
って出力され、偏光ビームスプリンタ４３で合流したの
ち、光入力１からの光は光出力２に出力し、光入力２か
らの光は光出力１乙こ出力する。

従って、光入力１．２を光出力１．２に対して、互いに
入れ替えて出力することができる。

第２０図は、従来の空間光スイッチを示したものであっ
て、偏光素子を用いたさらに他の空間光スイッチを例示
し、４８．．１９は偏光分離膜、５０．５１は全反射膜
である。また、５２は偏光制御素子である。

第２０図の例は、第１９図に示された偏光ビームスブリ
ンク４２．４３と、偏光制御器４６．４７とを一体化し
た構成を有するものであって、その動作は第１９図の場
合と同様である。

〔発明が解決しようとする課題〕

第１８図に示された従来の導波路型空間光スイ。

チでは、基本的に隣接した光路間の交換しかできないた
め、複雑な光路切り替えを行う場合には段数が多くなり
、また二次元信号の取り扱いは不可能である。

第１９図および第２０図に示された従来の偏光制御型空
間光スィッチは、偏光分離素子の一つの入射方向に一つ
の入射光を加えるようにしているので、２人力２出力の
光スィッチを構成することはできるが、多入力多出力の
光スィッチを構成することは困難である。

本発明はこのような従来技術の課題を解決しようとする
ものであって、多入力対多出力の可変接続を行うことが
でき、多入力多出力の種々のネットワークを形成するこ
とが可能であって、二次元化が可能な空間型光スイッチ
を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は第１図（ａＬ　（ｂ）〜第５図（ａ）、　（ｂ
）に示すような原理的構成を有するものである。

第１図（ａ）、　（ｂ）に示す空間型光スイッチは、偏
光分離器１．偏光制御器２．第１の反射ブロック５第２
の反射ブロック８を有し、第１の反射ブロック５を偏光
分離器１に対してその入射光が反射する側またはその反
対側に配置し、第２の反射ブロック８を偏光分Ｍ器１に
対して第１の反射ブロック５と反対側に配置して、偏光
制御器２における偏光方向の制御によって、偏光分離器
１の分離方向に関して窪偏光もしくは横偏光の入力光（
ＩＮ）の進行方向における出力光（ＯＵＴ）の光路を変
更可能にしたものである。

ここで偏光分離器１は、入射光の片方の偏光成分を透過
させ、それと直交する偏光成分を反射させて出力するも
のであり、偏光制御器２は、偏光分離器１の入射光側に
配置され外部制御に応じて入力光（ＩＮ）の偏光方向を
そのまままたは直交方向に変化させて出力するものであ
る。また、第１の反射ブロック５は、光軸が入射光の偏
光方向と４５°をなすように入射光と垂直に配置された
λ／４板３と、入射光を中心軸に対して反対側にその素
子に固有の星だけビームをシフトさせた光路に反射する
光路変更素子４とからなるものであり、第２の反射ブロ
ック８は、光軸が入射光の偏光方向と４５°をなすよう
に入射光と垂直に配置されたλ／４板６と、入射光を同
一光路に反射する反射鏡７とからなるものである。

第２図（ｄ）、　（ｂ）に示す空間型光スイッチは、第
１図（ａｌ、　（ｂ）の場合と同様な偏光分離器１．偏
光制御器２．第１の反９・１ブ１コック５．第２の反射
ブロック８を有し、第１の反射ブロック５を偏光分離器
１に対してその入射光が透過する側または入射光が反射
する側と反対側に配置し、第２の反射ブロック８を偏光
分離器１に対して入射光が反射する側と反対側または入
射光が透過する側に配置して、偏光制御器２における偏
光方向の制御によって、偏光分離器１の分離方向に関し
て縦偏光もしくは横偏光の入力光（ＩＮ）の進行方向と
垂直の方向における出力光（ＯＵＴ）の光路を変更可能
にしたものである。

第３図（ａ）、　（ｂ）に示す空間型光スイッチは、第
１図（ａ）、　（ｂ）の場合と同様な偏光分離器ｌ、偏
光制御器２．第１の反射ブロック５．第２の反射ブロッ
ク８を有し、第１の反射ブロック５を偏光分離器１に対
してその入射光が反射する側または入射光が透過する側
に配置し、第２の反射ブロック８を偏光分離器１に対し
て入射光が透過する側または入射光が反射する側に配置
して、偏光制御器２における偏光方向の制御によって、
偏光分離器１の分離方向に関して縦偏光もしくは横偏光
の入力光（ＩＮ）の進行方向と垂直の方向における出力
光（ＯＵＴ）の光路を変更可能にしたものである。

第４図（ａ）、　（ｂ）に示す空間型光スイッチは、第
１の偏光分離器１０．偏光制御器１２．第２の偏光分離
器１１．第１の反射鏡１３．第２の反射鏡１４．光路変
更素７−１５とを有し、偏光制御器１２における偏光方
向の制御によって、入力光（ＩＮ）の進行方向における
出力光（ＯＵＴ）の光路を変更可能にしたものである。

ここで第１の偏光分離器１０は、入射光が横偏光のとき
透過さ−ＩＬｕ偏光のとき直交方向に反射させて出力す
るものであり、偏光制御器１２は、第１の偏光分離器１
０の入射光側に配置され外部制御に応じて入力光（ＩＮ
）の偏光方向をそのまままたは直交方向に変化させて出
力するものである。第２の偏光分離２Ｓ１１は、第１の
偏光分離器１０の透過光の光路上に第１の偏光分離器１
０と反射面が互いに直交するように配置されたものであ
り、第１の反射鏡１３は、第１の偏光骨ｋＩ器１０の反
射光の出射側に配置されたものである。また、第２の反
射鏡１４は、第１の反１，１鏡Ｉ３の反射光を第２の偏
光分離器１１に入射するように配置されたものであり、
光路変更素子１５は、第１および第２の反！ｌ＝Ｉ鏡１
３．１４の間または第１および第２の偏光分離３１０．
１１の間に配置され、入射光を中心軸Ｇこ対して反対側
にその素子に固有の量だけビームをシフトさせた光路に
出射するものである。

第５図（ａ）、　（ｂ）に示す空間型光スイッチは、第
１の偏光分離器１０．偏光制御器１２．第１の反射鏡１
３゜第２の反射鏡１４．第２の偏光分離器１１．光路変
更素子１５とを有し、偏光制御器１２における偏光方向
の制御によって、入力光（ＩＮ）の進行方向と垂直の出
力光（ＯＵＴ）の光路を変更可能にしたものである。

ここで第１の偏光分離器１０は、入射光が横偏光のとき
透過させ縦偏光のとき直交方向に反射させて出力するも
のであり、偏光制御器１２は、第１の偏光分離器１０の
入射光側に配置され外部制御に応じて入力光１ｒＮ）の
偏光方向をそのまままたは直交方向に変化させて出力す
るものである。第１の反射鏡１３は、第１の偏光分離器
１０の反射光の出η・１側に配置されたものであり、第
２の反射ｖｔ、１４は、第１の偏光分離器１０の透過光
の光路トに第１の偏光分離器１０と反射面が互いに平行
するように配置されたものである。また、第２の偏光分
離器１１は、第２の反射鏡１４の反射光の光路上に配置
され第１の反射鏡１３の反射光を反射させるものであり
、光路変更素子１５は、第１の偏光分離器１０と第２の
反射鏡１４の間または第１の反射鏡１３と第２の偏光分
離器１１の間に配置され、入射光を中心軸に対して反対
側にその素子に固有の債だけビームをシフトさせた光路
に出射するものである。

（作用］ 第１図（ａＬ　（ｂ）に示す空間型光スイッチにおいて
、偏光分離器Ｉと偏光制御器２の組み合わせによって、
入力光（ＩＮ）を二つの光路のいずれかに分岐する作用
が行われる。

入力光（ＩＮ）の偏光方向が縦偏光であるとすると、偏
光制御器をオンにした場合（第１図（ａ））は、入力光
（ＩＮ）の偏光方向が横偏光に変化するので、偏光分離
器ｌを透過して出力光（ＯＵＴ）を生じる。

偏光制御器２をオフにした場合（第１図（ｂ））は、偏
光制御器２において偏光方向に変化を生じないので、縦
偏光のままであり、偏光分離器１で反射して第１の反射
ブロック５に入射して反射するが、この際反射光は、λ
／４板３を２回通過するので横偏光に変化するとともに
、光路変更素子５を経て反射することによって、光路が
入射光と反対側に変化する。第１の反射ブロック５の反
射光は横偏光なので、偏光分離器１を通過して第２の反
射ブロック８に入射して反射する。この際反射光は、λ
／４板６を２回通過するので縦偏光に変化し、偏光分離
器ｌで反射して出力光（ＯＵＴ）を生じる。

このときの光路は第１図（ａ）の場合とは変化している
ので、このようにして光路の切り替えを行うことができ
る。

第２図（ａＬ　（ｂ）に示す空間型光スイッチにおいて
、偏光分離器１と偏光制御器２の作用は、第１図（ａ）
（ｂ）の場合と同じである。

偏光制御器２をオフにした場合（第２図（ａ））は、入
力光（ＩＮ）は偏光制御器２において偏光方向に変化を
生じないので、■偏光のままであり、偏光分離器１で反
射して出力光（ＯＵＴ）を生しる。

偏光制御器２をオンにした場合（第２図（ｂ））は、入
力光（ＩＮ）は偏光制御器２において偏光方向が横偏光
に変化するので、偏光分離器ｌを透過して第１の反射ブ
ロック５に入射して反射するが、この際反射光は、λ／
４板３を２回通過するので縦偏光に変化するとともに、
光路変更素子５を経て反射することによって、光路が入
射光と反対側に変化する。第１の反射ブロック５の反射
光は縦偏光なので、偏光分離器ｌで反射して第２の反射
ブロック８に入射して反射する。この際反射光は、λ／
４仮６を２回通過するので横偏光に変化するので、偏光
分離器１を透過して出力光（ＯＵＴ）を生じる。

このときの光路は第２図（ａ）の場合とは変化している
ので、このようにして光路の切り替えを行うことができ
る。

第３図（ａＬ　（ｂ）に示す空間型光スイッチにおいて
、偏光骨Ｍ２ＳＩと偏光制御２５２の作用は、第１図（
ａ）（ｂ）の場合と同じである。

偏光制御器２をオンにした場合（第３図（ａ））は、入
力光（ＩＮ）の偏光方向が横偏光に変化するので、偏光
分離器１を透過して第２の反射ブロック８に入射して反
射する。この際反射光は、λ／４板６を２回通過して縦
偏光に変化するので、偏光分離器１で反射して出力光（
ＯＵＴ）を生じる。

偏光制御器２をオフにした場合（第３図（ｂ））は、偏
光制御器２において偏光方向に変化を生しないので、縦
偏光のままであり、偏光分離器１で反射して第１の反射
ブロック５に入射して反射するが、この際反射光は、λ
／４板３を２回通過するので横偏光に変化するとともに
、光路変更素子５を経て反射することによって、光路が
入射光と反対側に変化する。第１の反射ブロック５の反
射光は横偏光なので、偏光分離器１を通過して出力光（
ＯＵＴ）を生じる。

このときの光路は第３図（ａ）の場合とは変化している
ので、このようにして光路の切り替えを行うことができ
る。

第４図（ａ）、　（ｔ））に示す空間型光スイッチにお
いて、偏光分離器１１と偏光制御器１２の組み合わせに
よって、入力光（ＩＮ）を二つの光路のいずれかに分岐
する作用が行われる。

入力光（ＩＮ）の偏光方向が縦偏光であるとすると、偏
光制御器１２をオンにした場合（第４図（ａ））は、入
力光（ＩＮ）の偏光方向が横偏光に変化するので、偏光
分離器１０．１１を透過して出力光（ＯｔＪＴ）を生し
る。

偏光制御器２をオフにした場合（第４図（ｂ））は、偏
光制御器１２において偏光方向に変化を生じないので、
縦偏光のままであり、偏光分離器１ｏで反射して第１の
反射鏡１３に入射して反射し、光路変更素子１５を通過
することによって、光路が入射光と反対側に変化する。

光路変更素子１５の出射光は反射鏡Ｉ４で反射して偏光
分離器１１に入射するが、この光は縦偏光なので、偏光
分離器１１で反射して第２の反η・ｔブｒ’７ノク８に
入射し、反射して出力光（ＯｔＪ　Ｔ　）を生じる。

このときの光路は第４図（ａ）の場合とは変化している
ので、このようにして光路の切り替えを行うことができ
る。

第５図（ａＬ　（ｂ）に示す空間型光スイッチにおいて
、偏光分離器１１と偏光制御器１２の作用は、第４図（
ａ）（１））に示す場合と同様である。

偏光制御器１２をオンにした場合（第５図（ａ））は、
入力光（ＩＮ）の偏光方向が横偏光に変化するので、第
１の偏光分離器１０を透過し、第２の反射鏡１４で反射
し、第２の偏光分離器１１を透過して出力光（ＯｔＪＴ
）を生じる。

偏光制御器２をオフにした場合（第５図（ｂ））は、偏
光制御器１２において偏光方向に変化を生じないので、
縦偏光のままであり、第１の偏光分離器１０で反射して
第１の反射鏡１３に入射して反射し、光ＩＰｔ変更素子
１５を通過することによって、光路が入射光と反対側に
変化する。光路変更素子１５の出射光は偏光分離器１１
に入射するが、この光はｉｉイ偏光なので、偏光骨！３
１１で反射して出力光（ＯＩＪ′Ｉ゛）を生じる。

このときの光路は第５図（ａ）の場合とは変化している
ので、このようにして光路の切り替えを行うことができ
る。

［実施例〕 第６図（ａ）、　ｆｂ）は本発明の実施例を示したもの
であって、第１図（ａｌ、　（ｔ））に示された原理的
構成に対応し、１は入射光の片方の偏光成分を透過させ
、それと直交する偏光成分を反射させて出力することに
よって、横偏光と１ｉｔ偏光の分離を行う偏光分離器、
２は偏光方向の回転の制御を行う偏光制御２Ｊ、３．６
は偏光方向を４５°回転させるλ／４仮、２１は光路を
所定角度変更するプリズム、２２は反ゴ・ｌ鏡である。

図示のように、偏光分離器１に左側から入力光（ＩＮ）
が加えられるものとし、入力光（ＩＮ）と偏光分離器１
との間に偏光制御器２を配置する。

そして偏光分離２ａ　Ｉ　ｌこよって偏光分離光が反射
される側に、偏光分離光と垂直に、光軸が偏光分離光の
偏光方向に対して７１５°になるようにλ／４（反３を
配置し、さらに二等辺三角形を底辺とする三角柱または
二等辺三角形を底辺とする三角柱と直方体とを♀■み合
わせた形状のプリズム２１と反射鏡２２を配置する。一
方、偏光骨Ｍ　”ｊｖｒ　ｌの反対側には、入力光（Ｉ
Ｎ）と垂直に、光軸が入射光の偏光方向に対して４５６
になるようにλ／４板６を配置し、さらに反射鏡７を配
置する。入力光（ＩＮ）は、偏光分離器１に対して縦偏
光または横偏光である。

ここで、偏光分離器１は偏光制御器２と組み合わせて、
入力光（ＩＮ）の進行方向を切り替えるものであり、プ
リズム２２は光路を変更するものである。

このように構成することによって、光の通路を分岐して
二つにし、その一方にプリズム２２を挿入して光路を変
更するようにして、偏光制御によって分岐の切り替えを
行う空間型光スイッチを形成している。

いま、入力光（ＩＮ）が縦偏光だとする。第６図（ａ）
は、偏光制御器２をオンにした場合を示し、偏光制御器
２によって入力光（ＩＮ）の偏光方向が９０°回転して
横偏光になるので、ビームは偏光分離器１を透過して直
進し、光路はそのままである。

第６図（［））は、偏光制御器２をオフにした場合を示
し、入力光（ＩＮ）の偏光方向はそのまま縦偏光なので
、ビームは偏光分離器１で反射され、７７４１反３を通
過して、プリズム２１へ入年１し、ビームは偏向されろ
。そして反射鏡２２によって反射してプリズム２２の反
対側へ入射し、もとのビームと平行な方向に出射される
。このとき、プリズム２１の特性と、プリズム２１と反
射鏡２２との距離を調整することによって、プリズム２
１の中心線に対してプリズム２Ｉへの入射光と反対側の
任意の位置に光路を偏向することができる。

光路を変更されたビームは、再びλ７４板３を通過して
偏光分離器ｌ・＼入り・１する。λ／４仮３を往復２回
ｉ［！ｌ過することによって、偏光方向が横偏光に変化
しているので、ビーＪ、は偏光分離２’Ａ　Ｉを通過し
、λ／４仮６を通過して反射鏡７で反射され、再びλ／
４板６を通過して偏光分離器ｌへ入射する。この場合は
λ／４＋反６を往復２回通過しているので、偏光方向が
縦偏光に変化し、偏光分熱２３１によって反射されて、
第６図（ａ）の場合の出射方向と平行な方向に、光路が
変更されて出射される。

また第６図（ａ）、　（ｂ）に示す構成を多少変更する
ことによって、さらに異なる機能を持たせるようにする
こともできる。

第７図（ａ）、　（ｂ）は、第６図（ａ）、　（ｔ））
に示された構成を変形した実施例を示したものであって
、第２図（ａ）、　（ｔ））に示された原理的構成に対
応し、入射光と出射光とが垂直方向になるようにしたも
のである。

第６図（ａ）、　（ｔ））におけると同じ要素によって
構成されているが、λ／４板３と、プリズム２１と、反
射鏡２２とを偏光分離器１に対して、偏光制御器２と反
対側に配置した点が異なっている。この場合は、偏光制
御器２をオフにして縦偏光として人力した場合（第７図
（ａ））と、偏光制御器２をオンにして横偏光として入
力した場合（第７図（ｂ））との出力光の方向が、いず
れも入射光と垂直になる。

第８図（ａ）、　（ｂ）は、第６図（ａ）、　（ｂ）に
示された構成を変形した他の実施例を示したものであっ
て、第５図（ａ）、　０））に示された原理的構成に対
応し、入射光と出射光とが垂直方向になるとともに、光
路を変更した場合としない場合とで、光路長の差がない
ようにしたものである。第６図（ａ）、　（ｂ）におけ
ると同じ要素によって構成されているが、λ／４板６と
、反射鏡７とを偏光分離器１に対して、偏光制御器２と
反対側に配置した点が異なっている。

この場合は、偏光制御器２をオンにして横偏光として入
力した場合（第８図（ａ））と、偏光制御器２をオフに
して縦偏光として人力した場合（第８図（ｂ））との出
力光の方向が、いずれも入射光と垂直になる。

第６図（ａ）、　（ｂ）〜第８図（ａ）、　（ｂ）に示
された空間型光スイッチにおいては、光路変更素子とし
てのプリズムを、これと同等の作用を行う他の光学素子
と置き換えることもできる。

第９図（ａ）〜（ｄ）は、光路変更素子の他の構成例を
示したものであって、４人力で右のブロックと左のブロ
ックとの光信号の交換を行う機能を存するものを示して
いる。

第９図（ａｌに示す構成は、プリズ２１と反射鏡２２と
からなる基本構成を示し、第９図（ｂ）に示す構成は、
二等辺三角形を底面とする三角柱と直方体とを組み合わ
せた形状のプリズム２３の裏面に、反射コーティング２
４を施して反射鏡を不要としたものを示し、第９図（Ｃ
）に示す構成は、平面の透明基板に光路が変更される方
向に一次元対称型の屈折率分布を持たせたＧｌ素子２５
の裏面に反射コーティング２６を施したものを示し、第
９図（ｄ）に示す構成は、回折格子２７による偏向を利
用し、これに反射鏡２８を組み合わせたものを示してい
る。

以上に示されたような構成にすることによって、複数の
入射光を同じ方向から入力することができるので、偏光
制御器およびプリズｌ、をアレイ化することによって、
多入力多出力の空間型光スイッチを構成することができ
る。

第１０図（ａ）〜（Ｃ）は、偏光制御器およびプリズム
をアレイ化した構成例を示し、それぞれにおいて、（１
）は構成を示し、（２）は等価ネットワークを示してい
る。第１０図（ａ）　〜（Ｃ）において、第６図（ａ）
、　（ｂ）におけると同じものを同じ番号で示し、２Ａ
は８ユニツトからなり、８入力光を個別に制御できるア
レイ化された偏光側′４′ＪＩｌ器、２１Ａ、　２１．
１３はそれぞれ４ユニツトおよび２ユニツトからなるア
レイ化されたプリズムである。

第１Ｏ図（ａ）（１）に示す構成は、２人力２出力間で
光信号の交換を行う光スィッチを４個並列に一体化して
配置したものであり、第１０図（ｂ）　（１）に示す構
成は、４人力４出力で右のブロックと左のブロックとの
光信号の交換を行う光スィッチを２個並列に一体化して
配置したものたちのであり、第１０図（Ｃ）（１）に示
す構成は、８人力８出力で右のブロックと左のブロック
との光信号の交換を行うものであり、それぞれ第１．０
図（ａ）　（２）　、第１０図（ｂｌ　（２）　、第１
０図（ｃ）　（２１に示ずネ・ットワークと同値のもの
である。

第１Ｉ図（ａｌ、　（ｂ）は本発明の実施例を示したも
のであって、第４図（ａ）、　（ｂ）に示された原理的
構成に対応し、λ／４仮を使用せず、偏光分離器を分岐
用と合流用とに分けて２個使用したものである。ＩＯは
横偏光と窪部光の分離を行う第１の偏光分離器、１２は
偏光方向の回転の制御を行う偏光制御器、１３１４は反
射鏡、３１．３２は光路を所定角度変更するプリズム、
１１は横偏光と縦偏光を合流させる第２の偏光分離器で
ある。

図示のように、偏光分離器１０に左側から入力光（ＩＮ
）が加えられるものとし、入力光（ＩＮ）と偏光分離器
１０との間に偏光制御器１２を配置する。

そして偏光分離器１０によって偏光分離光が反射される
側に、反射鏡１３を配置するとともに、その反射光が偏
光分離器１１に入射するように反射器１４を配置し、さ
らに反射鏡１３．１４の間、または偏光骨ｊ［３１０，
１１の間にプリズム３１．３２を配置する。プノズム３
１．３２は、第２図（ａ）、　（ｂ）の構成における、
プリズム２１と同様のものを２個対称に配置する。

この際、入力光のアレイの方向に従って、プリズム３１
．３２の向きも変わる。入力光（ＩＮ）は、偏光分離器
１０に対して縦偏光または横偏光である。

ここで、偏光分離器１０は偏光制御器１２と組み合わせ
て、入力光（ＩＮ）の進行方向を切り替えるものであり
、プリズム３Ｌ　３２は光路を変更するものである。偏
光分離器１１は、二つの方向から入った光を合流させる
作用を行う。

このように構成することによって、光の通路を分岐して
二つにし、その一方にプリズム３１．３２を挿入して光
路を変更するようにして、偏光制御によって分岐の切り
替えを行う空間型光スイッチを形成している。

いま、入力光（ＩＮ）が縦偏光だとする。第１１図（ａ
）は、偏光制ｉｎ　２５１２をオンにした場合を示し、
偏光制御器１２によって入力光（ＩＮ）の偏光方向が９
０°回転して横偏光になるので、ビームは偏光分離２Ｈ
１０，１１を透過して直進し、光路はそのままである。

第１１図（ｂ）は、偏光制御器１２をオフにした場合を
示し、入力光（ＩＮ）の偏光方向はそのまま縦偏光なの
で、ビームは偏光分離器ＩＯで反射され、さらに反射鏡
１３で反射して、プリズム３１．３２へ入射する。ビー
ムは１段口のプリズム３１で偏向され、２段目のプリズ
ム３２でもとのビームと平行な方向に出射される。この
とき、プリズム３Ｌ３２の特性と、両プリズム間の距離
を調整することによって、プリズム３１への入射光と中
心軸に対して反対側の任意の位置に光路を変更すること
ができる。

光路を変更されたビームは、再び反射板１４で反射され
、偏光分離器１１で反射される。このとき、偏光分離器
１１からの出射光が、第１１図（ａ）の場合の偏光分離
器１１からの透過光の出射光と平行になるように各部を
調整することによって、第１１図（ａ）の場合と光路が
変更されて出射される。

また第１１図（ａ）、［有］）に示す構成を多少変更す
ることによって、さらに異なる機能を持たせるようにす
ることもできる。

第１２図（ａ）、　（ｂ）は、第１１図（ａ）、　（ｔ
））に示された構成を変形した実施例を示したものであ
って、第５図（ａ）、　（ｂ）に示された原理的構成に
対応し、入射光と出射光とが垂直方向になるようにした
ものである。

第１１図（ａ）、　（ｂ）におけると同じ要素によって
構成されているが、反射鏡１４と偏光分離器１１の位置
が第１１図（ａ）、　（ｂ）に示された構成と比較して
、入れ代わっている点が異なっている。この場合は、偏
光制御器１２をオンにして横偏光として人力した場合（
第１２図（ａ））と、偏光制御器１２をオフにして縦偏
光として入力した場合（第１２図（ｂ））との出力光の
方向が、いずれも入射光と垂直になる。

第１１図（ａ）、　（ｂ）および第１２図（ａ）、　（
ｂ）ニ示された空間型光スイッチにおいては、光路変更
素子としてのプリズムを、これと同等の作用を行う他の
光学素子と置き換えることもできる。

第１３図（ａ）〜（ｄ）は、光路変更素子の構成例を示
したものであって、４人力で右のブロックと左のブロッ
クとの光信号の交換を行うものを示している。

第１３図（ａ）に示す構成は、プリズム３１．３２から
なる基本構成を示し、第１３図（ｔ））に示す構成は、
直方体の対向する２面に、それぞれ二等辺三角形を底面
とする三角柱を接合した六角柱からなるプリズム３３を
使用することによって、第１３図（ａ）の場合のつのプ
リズム３１．３２を一体化した構成のものを示し、第１
３図（Ｃ）に示す構成は、直方体型の透明基板に光路が
変更される方向に一次元対称型の屈折率分布を持たせた
Ｇｒ素子３４を使用するものを示し、第１３図（ｄ）に
示す構成は、回折格子３５．３６による偏向を利用した
ものを示している。

以上に示されたような構成にすることによって、複数の
入射光を同じ方向から人力することができる。従って第
１１図（ａ）、　（ｂ）および第１２図（ａ）、　（ｂ
）ニ示された空間型光スイッチの場合も、第６図（ａｌ
、　（ｂ）〜第８図（ａ）、　（ｔ））の構成について
第１０図（ａ）〜（ｃ）ニ示されたように、偏光制御器
およびプリズムをアレイ化することによって、多入力多
出力の空間型光スイッチを構成することができる。

本発明の応用例として、このような偏光制御器およびプ
リズムをアレイ化した構成の空間型光スイッチを、順次
縦続に接続することによって、光信号におけるバニャン
網を構成することができる。

第１４図（ａ）、　（ｂ）は偏光制御空間型光スイッチ
を用いた光バニヤン網を例示したものであって、（ａ）
はその構成を示し、（ｂ）は等価ネットワークを示して
いる。

第１４図（ａ）においては、第１０図（ａ）（１）　、
第１０図（ｂ）（１）第１０図（Ｃ）（１）に示された
それぞれの空間型光スイッチＡ、Ｂ、Ｃを纒続接続して
、８人力８出力の光ハニアン網を形成したことが示され
ている。二の場合の等価ネットワークは、第１０図（ａ
）　（２）　、第１０図ｆｔ））　（２）　、第１Ｏ図
（Ｃ）（２）に示されたそれぞれの空間型光スイッチの
等価ネットワークから、第１４図（ｂ）のようになる。

第１４１１ｍ（ａ）、　（ｂ）に示された光バニャン網
においては、出力されるノードに従ってそれぞれの段の
偏光制御器の状態が決められて、入力光が出力ノート”
へ導かれることによって、入力ノードと出力ノードとの
間の可変接続が行われる。

この場合の制御則は、入力ノードの番号の二進数表示と
、出力ノートの番号の二進数表示の排他的ニー理屈をと
り、その最」１位ビットの一つ上のビットを１とし、隣
接するビット間の排他的論理和の結果が１のときはオン
、０のときはオフとする制ｉＴ［Ｉを、上位ビットから
順に、−段目のノードから光路を追跡してあてはめたも
のとなる。

また一つの中間ノードに二つの入力光が入って、光信号
の衝突を生じることがあるが、第１４図（ａ）（ｂ）に
示された構成では、その二つの光の偏光方向が互いに垂
直なものとなる。このことを利用して、迂回用の空間型
光スイッチの段を付加することによって、交換不可能な
組み合わせが発生することを防止することができる。

また、本発明の他の応用例として、これらの空間型光ス
イッチと二次元にアレイ化された偏光制御器とを組み合
わせることによって、二次元の光入力光出力の空間型光
スイッチを構成することもできる。

第１５図（ａ）、　（ｂ）は、二次元空間型光スイッチ
を示し、第６図（ａ）、　（ｂ）におけると同じものを
同じ番号で示し、２Ｍは二次元にアレイ化された偏光制
御器である。

第１５図（ａ）においては、偏光制御器２Ｍの横方向の
一列のアレイに対する動作は、第６図（ａ）　、　（ｔ
））に示された場合と同様であり（光路が横方向に変更
される）、このような横方向のアレイを縦方向に複数並
べることによって、横方向の交換を行う二次元空間型光
スイッチを構成することができる。

また第１５図（ｂ）においては、偏光制御器２ＭのＨ！
力方向一列のアレイに対する動作は、第６図（ａ）に示
された場合と同様であり（光路が縦方向に変更される）
、このようなｌｉ＆方向のアレイを横方向に複数Ｊｆ）
Ｌべることによって、縦方向の交換を行う二次元空間型
光スイッチを構成することができる。

さらに第１５図（ａ）、　（ｂ）に示された空間型光ス
イッチを組み合わせることによって、二次元の光信号の
スイッチングを行うことが可能となる。

第１６図は本発明の具体的構成例を示したものであって
、第１Ｏ図（【））に示された構成例によった場合を示
している。第１０図（ｂ）におけると同じものを同し番
号で示し、ＩＡは偏光分離器として用いられた偏光ビー
ムスプリッタ、２１）はアレイ化された透過型偏光制御
器である。

入力光はｔｉｆ偏光であって、偏光制御器２Ｐにおける
黒印はオン、目印はオフを示し、このように偏光制御器
２Ｐを制御したとき、入力光Ｏ〜８が図示のように交換
された出力光が得られる。また人出力の関係を逆にした
場合も同様に交換される。

第１７図は本発明の具体的構成例を示したものであって
、第１０図（ｂ）に示された構成例によった他の場合を
示している。第１０図（ｂ）におけると同しものを同じ
番号で示し、ＩＡは偏光分離器として用いられた偏光ビ
ー１、スプリッタ、２Ｒはアレイ化された反射型偏光制
御器である。

この場合も入力光は継部光であって、偏光制御器２Ｒに
おける黒印はオン、目印はオフを示し、このように偏光
制御器２Ｒを制御したとき、入力光Ｏ〜８が図示のよう
に交換された出力光が得られる。また入出力の関係を逆
にした場合も同様に交換される。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、偏光制御器と光路
変更素子とをアレイ化して組み合わせることによって、
光信号に対する多入力対多出力の可変接続を行うことが
でき、多入力多出力の種々のネットワークを形成するこ
とが可能なので、空間多重化された光信号の交換を行う
光スィッチを実現することができる。

特に本発明の空間型光スイッチを組み合わせることによ
って光バニャン網を構成することができるので、ルーチ
ングが容易な可変接続の光結合を行うことができ、また
二次元アレイ化された空間ｙｒ２光スイスイムこよれば
、二次元の光信号の可変接続が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）、第２図（ａ）、　（ｂ）、第
３図（ａ）、　（ｂ）。 第４図（ａ）、　（ｔ））および第５図（ａ）、　（ｂ
）はそれぞれ本発明の原理的構成を示す図、第６図（ａ
）、　ｆｂ）、第７図（ａ）、　（ｂ）および第８図（
ａ）、　（ｂ）はそれぞれ本発明の実施例を示す図、第
９図（ａ）〜（ｄ）は光路変更素子の構成例を示す図、
第１０図（ａ）〜（Ｃ）は偏光制′４ｎ器およびプリズ
ムをアレイ化した構成例を示す図、第１１図（ａ）、　
（ｂ）および第１２図（ａ）、　（ｂ）はそれぞれ本発
明の実施例を示す図、第１３図（ａ）〜（ｄ）は光路変
更素子の構成例を示す図、第１４図（ａ）、　（ｂ）は
偏光制御空間型光スイ・７チを用いた光バニヤン網を例
示する図、第１５図（ａ）、　（ｂ）は二次元空間型光
スイッチを示す図、第１６図および第１７図は本発明の
具体的構成例を示す図、第１８図、第１９図および第２
０図は従来の空間光スイッチを示す図である。 １は偏光分離器、２は偏光制御器、３はλ／４板、４は
光路変更素子、５は第１の反射ブロック、６はλ／４板
、７は反射鏡、８は第２の反射ブロック、１０は第１の
偏光分離器、１１は第２の偏光分Ｉｆ　２３．１２は偏
光制御器、１３は第１の反射鏡、１４は第２の反射鏡、
１５は光路変更素子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）入射光の片方の偏光成分を透過させ、それと直交
   する偏光成分を反射させて出力する偏光分離器（１）、 該偏光分離器（１）の入射光側に配置され外部制御に応
   じて入力光（ＩＮ）の偏光方向をそのまままたは直交方
   向に変化させて出力する偏光制御器（２）、 光軸が入射光の偏光方向と４５°をなすように入射光と
   垂直に配置されたλ／４板（３）と、入射光を中心軸に
   対して反対側にその素子に固有の量だけビームをシフト
   させた光路に反射する光路変更素子（４）とからなる第
   １の反射ブロック（５）、 光軸が入射光の偏光方向と４５°をなすように入射光と
   垂直に配置されたλ／４板（６）と、入射光を同一光路
   に反射する反射鏡（７）とからなる第２の反射ブロック
   （８）とを有し、 該第１の反射ブロック（５）を偏光分離器（１）に対し
   てその入射光が反射する側またはその反対側に配置し、
   第２の反射ブロック（８）を偏光分離器（１）に対して
   第１の反射ブロック（５）と反対側に配置して、前記偏
   光制御器（２）における偏光方向の制御によって、偏光
   分離器（１）の分離方向に関して縦偏光もしくは横偏光
   の入力光（ＩＮ）の進行方向における出力光（ＯＵＴ）
   の光路を変更可能にしたことを特徴とする空間型光スイ
   ッチ。 （２）入射光の片方の偏光成分を透過させ、それと直交
   する偏光成分を反射させて出力する偏光分離器（１）、 該偏光分離器（１）の入射光側に配置され外部制御に応
   じて入力光（ＩＮ）の偏光方向をそのまままたは直交方
   向に変化させて出力する偏光制御器（２）、 光軸が入射光の偏光方向と４５°をなすように入射光と
   垂直に配置されたλ／４板（３）と、入射光を中心軸に
   対して反対側にその素子に固有の量だけビームをシフト
   させた光路に反射する光路変更素子（４）とからなる第
   １の反射ブロック（５）、 光軸が入射光の偏光方向と４５°をなすように入射光と
   垂直に配置されたλ／４板（６）と、入射光を同一光路
   に反射する反射鏡（７）とからなる第２の反射ブロック
   （８）とを有し、 該第１の反射ブロック（５）を偏光分離器（１）に対し
   てその入射光が透過する側または入射光が反射する側と
   反対側に配置し、第２の反射ブロック（８）を偏光分離
   器（１）に対して入射光が反射する側と反対側または入
   射光が透過する側に配置して、前記偏光制御器（２）に
   おける偏光方向の制御によって、偏光分離器（１）の分
   離方向に関して縦偏光もしくは横偏光の入力光（ＩＮ）
   の進行方向と垂直の方向における出力光（ＯＵＴ）の光
   路を変更可能にしたことを特徴とする空間型光スイッチ
   。 （３）入射光の片方の偏光成分を透過させ、それと直交
   する偏光成分を反射させて出力する偏光分離器（１）、 該偏光分離器（１）の入射光側に配置され外部制御に応
   じて入力光（ＩＮ）の偏光方向をそのまままたは直交方
   向に変化させて出力する偏光制御器（２）、 光軸が入射光の偏光方向と４５°をなすように入射光と
   垂直に配置されたλ／４板（３）と、入射光を中心軸に
   対して反対側にその素子に固有の量だけビームをシフト
   させた光路に反射する光路変更素子（４）とからなる第
   １の反射ブロック（５）、 光軸が入射光の偏光方向と４５°をなすように入射光と
   垂直に配置されたλ／４板（６）と、入射光を同一光路
   に反射する反射鏡（７）とからなる第２の反射ブロック
   （８）とを有し、 該第１の反射ブロック（５）を偏光分離器（１）に対し
   てその入射光が反射する側または入射光が透過する側に
   配置し、第２の反射ブロック（８）を偏光分離器（１）
   に対して入射光が透過する側または入射光が反射する側
   に配置して、前記偏光制御器（２）における偏光方向の
   制御によって、偏光分離器（１）の分離方向に関して縦
   偏光もしくは横偏光の入力光（ＩＮ）の進行方向と垂直
   の方向における出力光（ＯＵＴ）の光路を変更可能にし
   たことを特徴とする空間型光スイッチ。 （４）前記光路変更素子（４）が、二等辺三角形を底面
   とする三角柱または該三角柱と直方体とを結合した形状
   のプリズム（２１）と該底面側に配置された反射鏡（２
   ２）とからなることを特徴とする請求項第１項または第
   ２項または第３項記載の空間型光スイッチ。（５）前記
   光路変更素子（４）が、二等辺三角形を底面とする三角
   柱と直方体とを結合した形状のプリズムの底面と反対側
   の面に反射コーティングを施したプリズム（２３）から
   なることを特徴とする請求項第１項または第２項または
   第３項記載の空間型光スイッチ。（６）前記光路変更素
   子（４）が、光路が変更される方向に並行な軸において
   一次元対称型の屈折率分布を持つ透明平板と、反射鏡と
   からなることを特徴とする請求項第１項または第２項ま
   たは第３項記載の空間型光スイッチ。 （７）前記光路変更素子（４）が、光路が変更される方
   向に並行な軸において一次元対称型の屈折率分布を持つ
   透明平板の光入射側と反対側の面に反射コーティングを
   施した素子（２５）からなることを特徴とする請求項第
   １項または第２項または第３項記載の空間型光スイッチ
   。 （８）前記光路変更素子（４）が、回折格子（２７）と
   、反射鏡（２８）とからなることを特徴とする請求項第
   １項または第２項または第３項記載の空間型光スイッチ
   。 （９）前記光路変更素子（４）が、透明平行平面基板の
   片側に回折格子を形成しその反対側に反射コーティング
   を施した素子からなることを特徴とする請求項第１項ま
   たは第２項または第３項記載の空間型光スイッチ。 （１０）入射光が横偏光のとき透過させ縦偏光のとき直
   交方向に反射させて出力する第１の偏光分離器（１０）
   、 第１の偏光分離器（１０）の入射光側に配置され外部制
   御に応じて入力光（ＩＮ）の偏光方向をそのまままたは
   直交方向に変化させて出力する偏光制御器（１２）、 該第１の偏光分離器（１０）の透過光の光路上に第１の
   偏光分離器（１０）と反射面が互いに直交するように配
   置された第２の偏光分離器（１１）、該第１の偏光分離
   器（１０）の反射光の出射側に配置された第１の反射鏡
   （１３）、 該第１の反射鏡（１３）の反射光を前記第２の偏光分離
   器（１２）に入射するように配置された第２の反射鏡（
   １４）、 該第１および第２の反射鏡（１３、１４）の間または第
   １および第２の偏光分離器（１０、１１）の間に配置さ
   れ、入射光を中心軸に対して反対側にその素子に固有の
   量だけビームをシフトさせた光路に出射する光路変更素
   子（１５）とを有し、 前記偏光制御器（１２）における偏光方向の制御によっ
   て、入力光（ＩＮ）の進行方向における出力光（ＯＵＴ
   ）の光路を変更可能にしたことを特徴とする空間型光ス
   イッチ。 （１１）入射光が横偏光のとき透過させ縦偏光のとき直
   交方向に反射させて出力する第１の偏光分離器（１０）
   、 第１の偏光分離器（１０）の入射光側に配置され外部制
   御に応じて入力光（ＩＮ）の偏光方向をそのまままたは
   直交方向に変化させて出力する偏光制御器（１２）、 該第１の偏光分離器（１０）の反射光の出射側に配置さ
   れた第１の反射鏡（１３）、 該第１の偏光分離器（１０）の透過光の光路上に第１の
   偏光分離器（１０）と反射面が互いに平行するように配
   置された第２の反射鏡（１４）、該第２の反射鏡（１４
   ）の反射光の光路上に配置され前記第１の反射鏡（１３
   ）の反射光を反射させる第２の偏光分離器（１１）、 該第１の偏光分離器（１０）と第２の反射鏡（１４）の
   間または第１の反射鏡（１３）と第２の偏光分離器（１
   １）の間に配置され、入射光を中心軸に対して反対側に
   その素子に固有の量だけビームをシフトさせた光路に出
   射する光路変更素子（１５）とを有し、 前記偏光制御器（１２）における偏光方向の制御によっ
   て、入力光（ＩＮ）の進行方向と垂直の方向における出
   力光（ＯＵＴ）の光路を変更可能にしたことを特徴とす
   る空間型光スイッチ。 （１２）前記光路変更素子（１５）が、二等辺三角形を
   底面とする三角柱または該三角柱と直方体とを結合した
   形状のプリズムを底面を向い合せに該二等辺三角形の稜
   の方向を第１の偏光分離器（１０）における透過光の方
   向と垂直で反射光の方向と平行または垂直に配置した第
   １および第２のプリズム（３１、３１）からなることを
   特徴とする請求項第１０項または第１１項記載の記載の
   空間型光スイッチ。 （１３）前記光路変更素子（１５）が、直方体の対向す
   る２面に二等辺三角形を底面とする三角柱を該二等辺三
   角形の稜を平行にして結合した形状からなり該二等辺三
   角形の稜の方向を第１の偏光分離器（１０）における反
   射光の方向と平行または垂直に配置したプリズム（３３
   ）からなることを特徴とする請求項第１０項または第１
   １項記載の空間型光スイッチ。 （１４）前記光路変更素子（１５）が、光路が変更され
   る方向に並行な軸において一次元対称型の屈折率分布を
   持つ透明平板（３４）からなることを特徴とする請求項
   第１０項または第１１項記載の空間型光スイッチ。 （１５）前記光路変更素子（１５）が、２枚の回折格子
   （３５、３６）を平行に対立させてなることを特徴とす
   る請求項第１０項または第１１項記載の空間型光スイッ
   チ。 （１６）前記偏光制御器（２または１２）が、一次元状
   にアレイ化され、これに２Ｎ本の光線を入力したとき、
   光路変更素子（５、１５）に対してその中心軸の両側に
   Ｎ本ずつの光線が入射するように配置され、すべての光
   線がＮ本離れた光線との間で相互に光路の交換が可能で
   あることを特徴とする請求項第１項ないし第第１５項の
   いずれかに記載の空間型光スイッチアレイ。 （１７）請求項第１項ないし第１５項のいずれかに記載
   の空間型光スイッチアレイにおいて、前記偏光制御器（
   ２または１２）および光路変更素子（５、１５）を一次
   元状にアレイ化することによって、請求項第１６項記載
   の前記アレイ化された空間型光スイッチアレイが一次元
   アレイ状に配列されるようにしたことを特徴とする空間
   型光スイッチアレイ。（１８）請求項第１７項記載の空
   間型光スイッチアレイにおいて、２＾Ｎ個の光入力に対
   して光路変更素子（５、１５）のアレイ数が２＾ｎ＾−
   ＾１個であり、一つの光路変更素子に対する光入力が２
   ＾Ｎ＾−＾ｎ＾＋＾１個であって、光線の光路交換が２
   ＾Ｎ＾−＾１個離れたものとの間で行われるように構成
   された空間型光スイッチアレイが第ｎ段目になるように
   、ｎ＝１〜ＮのＮ段配列して構成されたことを特徴とす
   る光バニヤン網。 （１９）請求項第１８項記載の光バニヤン網において、
   いずれかの光路において光信号の衝突が生じる場合に、
   該光路に対して迂回用の空間型光スイッチアレイ段を付
   加することを特徴とする光バニヤン網。 （２０）請求項第１７項記載の空間型光スイッチアレイ
   または請求項第１８項または第１９項記載の光バニアン
   網において、偏光制御器（２または１２）として二次元
   の構成を有するものを使用し、横方向のアレイを縦方向
   に配列したものと、縦方向のアレイを横方向に配列した
   ものとを縦続に接続して、二次元光ビームの交換を行う
   ようにしたことを特徴とする二次元空間型光スイッチア
   レイ。