JPH0343718B2

JPH0343718B2 -

Info

Publication number: JPH0343718B2
Application number: JP59255678A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kajioka
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1984-12-05
Filing date: 1984-12-05
Publication date: 1991-07-03
Also published as: JPS61134994A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は偏光プリズムと偏波面保存光フアイバ
と偏光スイツチとを用いてループ状の偏波面保存
光フアイバに光信号を周回させて記憶させる新規
なダイナミツク型の光メモリに関する。

［従来の技術］従来の光メモリは、光照射やパルス電界などに
より光デイスクメモリ等の記憶媒体に情報を固定
的または半固定的に記憶するスタテイツクメモリ
であり、記憶媒体に記憶された情報は記憶媒体に
光をあてることによりその反射・透過・屈折など
の変化として読み出される。また、半導体メモリ
はもちろん、従来の光メモリの記憶方式は電磁式
が主流である。

［発明が解決しようとする問題点］ところが、上記電磁式のメモリでは、電磁誘導
の影響を受け易く、これを防ぐための遮蔽が必要
となり、装置が大型となつてしまう。更に、コン
ピユータ間やメモリ間などを光フアイバによりデ
ータ転送する際には、電気／光変換および光／電
気変換が必ず要求される。

［発明の目的］本発明は以上の従来技術の問題点を解消すべく
創案されたものであり、本発明の目的は、電気・
磁気遮蔽が不要でメモリ装置を軽量・小型にでき
ると共に、電気／光変換や光／電気変換をするこ
となく容易に且つ確実に光伝送ができる光メモリ
を提供することにある。

［発明の概要］上記の目的を達成するために、本発明は、互い
に反射側または透過側となる１対の側面のうち一
方が信号入力面、他方が信号出力面となる偏光プ
リズムと、偏光プリズムの他の互いに反射側また
は透過側となる１対の側面にその一方の端部と他
方の端部とをそれぞれ臨ませ且つこれら端部の固
有偏光軸を偏光プリズムの透過偏光方向あるいは
反射偏光方向に一致させてループ状に設けられた
偏波面保存光フアイバと、偏波面保存光フアイバ
に設けられた偏光スイツチとを備えて、偏光スイ
ツチの切換によりループ状の偏波面保存光フアイ
バに光信号を周回させて記憶させると共に偏波面
保存光フアイバに記憶された信号を取り出すよう
になしたものである。

［実施例］以下に本発明の実施例を添付図面に従つて詳述
する。

第１図において、１は偏光プリズムであり、偏
光プリズム１は側面ａ，ｂ，ｃ，ｄと接合面ｅと
を有する。側面ａ，ｂは接合面ｅに対し互いに反
射側にあり、また側面ｃ，ｄも接合面ｅに対し互
いに反対側にある。側面ａには伝送用光フアイバ
２の端部が、側面ｂには伝送用光フアイバ３の端
部がそれぞれ臨ませて設けられており、伝送用光
フアイバ２（または３）の端部から出射され接合
面ｅで反射された反射光（直線偏光）が伝送用光
フアイバ３（または２）の端部に入射されるよう
になつている。

また、偏光プリズム１の側面ｃには偏波面保存
光フアイバ４の一方の端部５が、側面ｄには他方
の端部６がそれぞれ臨ませて設けられており、端
部５（または６）から出射され接合面ｅで反射さ
れた反射光が端部６（または５）に入射されるよ
うになつている。更に、伝送用光フアイバ２の端
部（または端部５）から出射され接合面ｅを透過
する透過光（上記反射光とは直交する直線偏光）
が端部５（または伝送用光フアイバ２の端部）に
入射されるように配設されている。また同様に伝
送用光フアイバ３の端部と偏波面保存光フアイバ
４の端部６との間も、透過光を互いに伝送し得る
ように配設されている。

偏波面保存光フアイバ４は、第２図に示す如
く、中心部のコア４ａとクラツド４ｂとの外周に
はジヤケツト４ｃとサポート４ｄとが被覆されて
いる。ジヤケツト４ｃの断面はコア４ａに応力を
加えて異方性を与えるべく楕円形となつており、
偏波面保存光フアイバ４の固有偏光軸７，８は楕
円の長軸、短軸方向にできる。偏波面保存光フア
イバ４の端部５，６における固有偏光軸７は偏光
プリズム１の透過偏光方向または反射偏光方向に
一致している。また、偏光面保存光フアイバ４に
はこれを伝送される光信号の偏波面を変えるため
の偏光スイツチ９が設けられている。偏光スイツ
チ９がONのときには、これを通過する光の偏波
面は90度回転し、OFFのときには偏波面の角度
は変らない。偏光スイツチ９には、例えば、YIG
にコイルによつて発生させた磁界を印加させて偏
光面を回転させるものを用いる。

次に本実施例の作用について述べる。

伝送用光フアイバ２から偏光プリズム１に入射
した信号のうち偏光プリズム１の透過偏光方向に
振動する直線偏光（透過光）は偏光プリズム１を
透過し、一方、反射偏光方向に振動する直線偏光
（反射光）は接合面ｅで反射され伝送用光フアイ
バ３に送られる。（なお、偏光プリズム１に入射
される光信号を透過のみとすれば、すべて偏光プ
リズム１を透過し偏波面保存光フアイバ４に入射
される。）偏光プリズム１を透過し偏波面保存光
フアイバ４の端部５に入射した透過光の振動方向
は偏波面保存光フアイバ４の固有偏光軸７，８の
うちの一方、例えば固有偏光軸７に一致してお
り、入射した透過光は偏波面を変えることなく同
一の固有偏光モードで端部６側へと偏波面保存光
フアイバ４を伝送される。従つて、偏光スイツチ
９がOFFであると、端部６の固有偏光軸７も偏
光プリズム１の透過偏光方向に一致させてあるの
で、端部６から出射された光は偏光プリズム１を
透過し伝送用光フアイバ３に出射されることにな
る。

光信号を偏波面保存光フアイバ４に記憶したい
ときには、偏光スイツチ９をONにする。そうす
ると、固有偏光軸７の方向に振動する入力信号は
偏光スイツチ９によりその振動方向が90度変わり
固有偏光軸８方向に振動するため、端部６から偏
光プリズム１に対し全反射モードで出射すること
となり、この出射光は接合面ｅで全反射し再び端
部５から偏波面保存光フアイバ４に戻される。こ
の戻された光信号が偏光スイツチ９に至る前に偏
光スイツチ９をOFFにすれば、光信号の偏光プ
リズム１に対する全反射モードが保存される。即
ち、偏波面保存光フアイバ４と偏光プリズム１と
により閉ループの光伝送路が形成され、光信号は
このループを回り続ける。こうして、光信号の伝
送状態でのダイナミツクな記憶がなされる。

このダイナミツクメモリの記憶容量Ｂは、偏波
面保存光フアイバ４の長さをｌ、群屈折率をｎと
し、光速度をＣ、光信号のパルス列の変調速度を
決定するクロツク周波数をｆとすると、記憶容量
は光信号のパルス列によつて偏波面保存光フアイ
バ４が満されるまでであるから、Ｂ＝ｎ・ｌ／Ｃ・ｆとなる。具体的には、ｆ＝500MHz、ｎ＝1.46、
Ｃ＝３×10⁸m／ｓ、ｌ＝２KmとするとＢ≒4.9キ
ロビツトの情報をストアできることになる。

ストーレツジタイムTsは、偏波面保存光フア
イバ４のループ周回回数がＮ回まで可能であると
すると、 Ts＝ｎ・ｌ／Ｃ・Ｎとなる。ストーレツジタイムTsは信号の減衰量
に依存するが、偏波面保存光フアイバ４のループ
に光中継増幅器を設ければ、ストーレツジタイム
Tsおよび偏波面保存光フアイバ４の長さｌの増
大が図れる。

偏波面保存光フアイバ４のループ内に記憶され
た信号を読み出すときには、偏光スイツチ９を
ONにする。こうすると、偏光スイツチ９を通過
した光信号は固有偏光軸７方向に振動し偏光プリ
ズム１に対し透過モードとなり、偏光プリズム１
を透過し伝送用光フアイバ３に読み出されること
になる。偏光スイツチ９をONからOFFに切り換
える信号読込完了の時刻をT₀とすれば、信号を
読み出す時刻を、t₀＋ｍ・（ｎ・ｌ）／Ｃ（ｍは整
数）とすることにより常にパルス列の頭から読み
出すことができる。

なお、上記実施例における偏波面保存光フアイ
バ４の端部５，６の固有偏光軸は一致していた
が、偏波面保存光フアイバ４を空間的に90度ねじ
り、例えば端部５の固有偏光軸７を偏光プリズム
１の透過偏光方向にし端部６の固有偏光軸７を偏
光プリズム１の反射偏光方向としてもよい。この
場合、信号の読込時に偏光スイツチ９をONから
OFFにし、読込完了後ONに戻して信号を記憶さ
せる。更に信号を読み出すときには、偏光スイツ
チ９をOFFにする。また、上記実施例では偏光
プリズム１の側面ａが信号入力面、側面ｂが信号
出力面であつたが、伝送用光フアイバ３から信号
を入力し伝送用光フアイバ２に信号を出力すると
きには、側面ａが信号出力面、側面ｂが信号入力
面となる。

なお、また、上記実施例においては、伝送用光
フアイバ２，３が偏光プリズム１の互いに反射側
となる１対の側面に設けられると共に他の１対の
互いに反射側となる１対の側面に偏波面保存光フ
アイバ４の端部５，６が設けられていたが、第３
図に示す如く、伝送用光フアイバ２，３を偏光プ
リスム１の互いに透過側となる１対の側面に、偏
波面保存光フアイバ４の両端部を他の１対の側面
に設けるようにしてもよい。また、第４図に示す
如く、複数本の偏波面保存光フアイバー４…に信
号を記憶させるようにしてもよい。この場合、全
ての偏波面保存光フアイバ４に同時に入力しても
よいし、各々に入力するようにしてもよい。更に
第５図に示すように本発明の光メモリを多段（図
示例では２段）に設けるようにしてもよい。

［発明の効果］以上要するに本発明によれば次のような優れた
効果を奏する。

(1) 光フアイバ・光デバイスのみで構成されてい
るため、電磁誘導を受け難く、電気・磁気遮蔽
が不要であり、記憶装置の軽量・小型化が図れ
る。

(2) コンピユータ間やメモリ間などを光フアイバ
により信号を軽送する場合、電気／光変換や
光／電気変換を行うことなく偏光スイツチの切
換により容易に且つ迅速に光伝送を実施でき
る。

(3) メモリの主要部分が偏波面保存光フアイバ、
偏光プリズムのようなパツシブ光デバイスで構
成できるため、信頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光メモリの一実施例を示
す概略構成図、第２図は同光メモリの偏波面保存
光フアイバの端面図、第３図、第４図、第５図は
本発明の他の実施例を示す概略構成図である。図中、１は偏光プリズム、ａ，ｂ，ｃ，ｄは側
面、ｅは接合面、２，３は伝送用光フアイバ、４
は偏波面保存光フアイバ、５，６は端部、７，８
は固有偏光軸、９は偏光スイツチである。

Claims

【特許請求の範囲】

１互いに反射側または透過側となる１対の側面
のうち一方が信号入力面、他方が信号出力面とさ
れる偏光プリズムと、偏光プリズムの他の互いに
反射側または透過側となる１対の側面にその一方
の端部と他方の端部とをそれぞれ臨ませると共に
これら端部の固有偏光軸を偏光プリズムの透過偏
光方向あるいは反射偏光方向に一致させてループ
状に設けられた偏波面保存光フアイバと、偏波面
保存光フアイバに設けられた偏光スイツチとを備
えたことを特徴とする光メモリ。