JPH0357458B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0357458B2 JPH0357458B2 JP15152982A JP15152982A JPH0357458B2 JP H0357458 B2 JPH0357458 B2 JP H0357458B2 JP 15152982 A JP15152982 A JP 15152982A JP 15152982 A JP15152982 A JP 15152982A JP H0357458 B2 JPH0357458 B2 JP H0357458B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- prism
- isosceles
- light
- polarizing element
- flat plate
- Prior art date
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- Expired
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 発明の技術分野
本発明は光スイツチ等に用いられる偏光素子の
改良に関する。
改良に関する。
(2) 背景の技術
偏光素子を用いた光スイツチが知られ、又その
改善が進展されつゝあるが、現在知られている偏
光素子を用いて構成される光スイツチはその光学
的構成上、その光スイツチへ結合される光学系が
光スイツチの周囲に嵩高な配置を余儀無くされて
いるのが実情であり、そのコンパクト化を現実し
うる技術的手段の開発が要望されている。
改善が進展されつゝあるが、現在知られている偏
光素子を用いて構成される光スイツチはその光学
的構成上、その光スイツチへ結合される光学系が
光スイツチの周囲に嵩高な配置を余儀無くされて
いるのが実情であり、そのコンパクト化を現実し
うる技術的手段の開発が要望されている。
(3) 従来技術と問題点
先行技術として本出願人によつて既に提案され
ている偏光素子２個とYIGなどのフアラデー回転
子とを第１図の如く配置して光スイツチａを構成
すると、その偏光素子ｂ，ｃの入出力のため光学
系を点線で示す如く配置せねばならず、それらの
占める空間が大きくならざるを得ないという欠点
を有する。なお、ｄはフアラデー回転子、e1，e2
は透明平板、f1，f2は偏光分離膜、g1，g2は反射
膜、h1，h2は第１の直角プリズム、i1，i2は第２
の直角プリズムである。
ている偏光素子２個とYIGなどのフアラデー回転
子とを第１図の如く配置して光スイツチａを構成
すると、その偏光素子ｂ，ｃの入出力のため光学
系を点線で示す如く配置せねばならず、それらの
占める空間が大きくならざるを得ないという欠点
を有する。なお、ｄはフアラデー回転子、e1，e2
は透明平板、f1，f2は偏光分離膜、g1，g2は反射
膜、h1，h2は第１の直角プリズム、i1，i2は第２
の直角プリズムである。
(4) 発明の目的
本発明は上述したような先行技術の有する欠点
に鑑みて創案されたもので、その目的は光スイツ
チ等をコンパクトに構成するのに役立つ偏光素子
を提供することにある (5) 発明の構成 この目的は入射光を互いに平行で且つ近接する
垂直偏波成分と水平偏波成分とに分離して出射す
る第１の偏光素子と、該両成分の入射光を合成し
出射光として出射する第２の偏光素子と、該第１
と第２の偏光素子間で且つ前記両成分が通過する
ように配置されたフアラデー回転子と波長板とを
有する光スイツチであり、前記第１の偏光素子
は、第１、第２の直角二等辺プリズムと、該第２
の直角二等辺プリズムの直角を臨む斜面と該第１
の直角二等辺プリズムの直角に交わる側面の一方
とを対向させた面間に挟設される平行平面を有す
る透明平板と、第２の直角二等辺プリズムの斜面
と透明平板の一方平面との間の一部領域に挟設さ
れ、前記両成分の一方成分を反射し他方成分を透
過する偏光分離膜と、第１の直角二等辺プリズム
の一方側面と透明平板の他方の平面との間の前記
偏光分離膜とは位置ずれした一部領域に挟設さ
れ、偏光分離膜と透明平板を透過した他方成分を
反射する光反射膜とを有し、前記第２の偏光素子
は、第１、第２の直角二等辺プリズムと、該第１
の直角二等辺プリズムの直角に交わる側面の一方
と該第２の直角二等辺プリズムの直角を臨む斜面
とを対向させた面間に挟設される平行平面を有す
る透明平板と、第２の直角二等辺プリズムの斜面
の斜面と透明平板の一方平面との間の一部領域に
挟設され、前記両成分の一方成分を反射し他方成
分を透過する偏光分離膜と、第１の直角二等辺プ
リズムの一方側面と透明平板の他方の平面との間
の前記偏光分離膜とは位置ずれした一部領域に挟
設され、第２の直角二等辺プリズムおよび透明平
板を通過した一方成分を再度透明平板を通した後
偏光分離膜へ向かつて反射させる光反射膜とを有
し、前記波長板は第２の直角二等辺プリズムの直
角に交わる側面の一方を前記両成分が入射する入
射面とし、該入射面と前記フアラデー回転子との
間に設けられ、前記第１の偏光素子と前記第２の
偏光素子は各々透明平板が前記両成分に対し同方
向に傾斜し平行状態に配置されると共に、前記フ
アラデー回転子と前記波長板を介して、第１の偏
光素子の偏光分離膜からの前記一方成分が第２の
偏光素子の光反射膜に入射し、第１の偏光素子の
光反射膜からの前記他方成分が第２の偏光素子の
偏光分離膜に入射する如く対向配置され、前記第
１の偏光素子への入射光は前記両成分に対し垂直
方向から入射すると共に、その前記第２の直角二
等辺プリズムを通して前記偏光分離膜に対し斜め
に入射するか、又はその前記第１の直角二等辺プ
リズムを通し且つその他方側面で反射させて前記
偏光分離膜に対し斜めに入射し、前記第２の偏光
素子からの出射光は前記両成分に対し垂直方向へ
出射すると共に、該両成分の偏波面が前記フアラ
デー回転子及び前記波長板で回転されない場合、
該第２の偏光素子の前記偏光分離膜から該両成分
が合成された出射光として該第２の偏光素子の前
記第１の直角二等辺プリズム又は前記第２の直角
二等辺プリズムの一方から出射し、該偏波面が回
転された場合には前記の合成された出射光が該第
１の直角二等辺プリズム又は該第２の直角二等辺
プリズムの他方から出射し、且つ該第１の直角二
等辺プリズムから出射する際にはその他方側面で
反射して出射することを特徴とした光スイツチに
よつて達成される。
に鑑みて創案されたもので、その目的は光スイツ
チ等をコンパクトに構成するのに役立つ偏光素子
を提供することにある (5) 発明の構成 この目的は入射光を互いに平行で且つ近接する
垂直偏波成分と水平偏波成分とに分離して出射す
る第１の偏光素子と、該両成分の入射光を合成し
出射光として出射する第２の偏光素子と、該第１
と第２の偏光素子間で且つ前記両成分が通過する
ように配置されたフアラデー回転子と波長板とを
有する光スイツチであり、前記第１の偏光素子
は、第１、第２の直角二等辺プリズムと、該第２
の直角二等辺プリズムの直角を臨む斜面と該第１
の直角二等辺プリズムの直角に交わる側面の一方
とを対向させた面間に挟設される平行平面を有す
る透明平板と、第２の直角二等辺プリズムの斜面
と透明平板の一方平面との間の一部領域に挟設さ
れ、前記両成分の一方成分を反射し他方成分を透
過する偏光分離膜と、第１の直角二等辺プリズム
の一方側面と透明平板の他方の平面との間の前記
偏光分離膜とは位置ずれした一部領域に挟設さ
れ、偏光分離膜と透明平板を透過した他方成分を
反射する光反射膜とを有し、前記第２の偏光素子
は、第１、第２の直角二等辺プリズムと、該第１
の直角二等辺プリズムの直角に交わる側面の一方
と該第２の直角二等辺プリズムの直角を臨む斜面
とを対向させた面間に挟設される平行平面を有す
る透明平板と、第２の直角二等辺プリズムの斜面
の斜面と透明平板の一方平面との間の一部領域に
挟設され、前記両成分の一方成分を反射し他方成
分を透過する偏光分離膜と、第１の直角二等辺プ
リズムの一方側面と透明平板の他方の平面との間
の前記偏光分離膜とは位置ずれした一部領域に挟
設され、第２の直角二等辺プリズムおよび透明平
板を通過した一方成分を再度透明平板を通した後
偏光分離膜へ向かつて反射させる光反射膜とを有
し、前記波長板は第２の直角二等辺プリズムの直
角に交わる側面の一方を前記両成分が入射する入
射面とし、該入射面と前記フアラデー回転子との
間に設けられ、前記第１の偏光素子と前記第２の
偏光素子は各々透明平板が前記両成分に対し同方
向に傾斜し平行状態に配置されると共に、前記フ
アラデー回転子と前記波長板を介して、第１の偏
光素子の偏光分離膜からの前記一方成分が第２の
偏光素子の光反射膜に入射し、第１の偏光素子の
光反射膜からの前記他方成分が第２の偏光素子の
偏光分離膜に入射する如く対向配置され、前記第
１の偏光素子への入射光は前記両成分に対し垂直
方向から入射すると共に、その前記第２の直角二
等辺プリズムを通して前記偏光分離膜に対し斜め
に入射するか、又はその前記第１の直角二等辺プ
リズムを通し且つその他方側面で反射させて前記
偏光分離膜に対し斜めに入射し、前記第２の偏光
素子からの出射光は前記両成分に対し垂直方向へ
出射すると共に、該両成分の偏波面が前記フアラ
デー回転子及び前記波長板で回転されない場合、
該第２の偏光素子の前記偏光分離膜から該両成分
が合成された出射光として該第２の偏光素子の前
記第１の直角二等辺プリズム又は前記第２の直角
二等辺プリズムの一方から出射し、該偏波面が回
転された場合には前記の合成された出射光が該第
１の直角二等辺プリズム又は該第２の直角二等辺
プリズムの他方から出射し、且つ該第１の直角二
等辺プリズムから出射する際にはその他方側面で
反射して出射することを特徴とした光スイツチに
よつて達成される。
(6) 発明の実施例
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施
例を説明する。
例を説明する。
第２図は本発明素子を用いて構成される光スイ
ツチを示す。１，２は本発明の偏光素子で、３は
YIGなどのフアラデー回転子である。４はフアラ
デー回転子３の出力光の偏光面間に90°の偏光角
が得られないとき設けられる波長板である。５，
６は入力光学系で、７，８は出力光学系である。
ツチを示す。１，２は本発明の偏光素子で、３は
YIGなどのフアラデー回転子である。４はフアラ
デー回転子３の出力光の偏光面間に90°の偏光角
が得られないとき設けられる波長板である。５，
６は入力光学系で、７，８は出力光学系である。
偏光素子１，２は平行平面を有する透明平板９
の片面と第１の直角プリズム１０の直角に交わる
面の一方との間の一部に光反射膜１１を挟設し、
透明平板９の他の片面と第２の直角プリズム１２
の直角を臨む面との間の一部に偏光分離膜１３を
挟設して構成されている。偏光素子１の出射光間
の距離ｄは１mm程度にすることが出来、波長板４
は偏光素子２の直角プリズム１２の入射面に添着
されてもよい。
の片面と第１の直角プリズム１０の直角に交わる
面の一方との間の一部に光反射膜１１を挟設し、
透明平板９の他の片面と第２の直角プリズム１２
の直角を臨む面との間の一部に偏光分離膜１３を
挟設して構成されている。偏光素子１の出射光間
の距離ｄは１mm程度にすることが出来、波長板４
は偏光素子２の直角プリズム１２の入射面に添着
されてもよい。
上述の如き構成の偏光素子を用いた光スイツチ
の動作を説明する。
の動作を説明する。
入力光学系５から入つた光の垂直偏波成分は偏
光分離膜１３で反射されて出射光として出射さ
れ、又、その水平偏波成分は偏光分離膜１３を透
過され、そして光反射膜１１で反射されて出射光
として出射される。このように、上記両成分は偏
光素子で分離されて出射され、その離間距離は１
mm程度と狭い。
光分離膜１３で反射されて出射光として出射さ
れ、又、その水平偏波成分は偏光分離膜１３を透
過され、そして光反射膜１１で反射されて出射光
として出射される。このように、上記両成分は偏
光素子で分離されて出射され、その離間距離は１
mm程度と狭い。
これらの両成分はフアラデー回転子３及び波長
板４を通過するが、その時、フアラデー回転子３
および波長板４によつてその偏光面が回転されな
い場合には、第３図の実線の如く光は出力光学系
７へ伝播する。しかしながら、フアラデー回転子
３および波長板４によつて各成分の偏光面が90°
回転されるときには、偏光素子２へ入る各成分は
垂直偏波成分であつたものが水平偏波成分とな
り、又水平偏波成分であつたものが垂直偏波成分
となるから、第３図の点線の如く各成分は伝播す
る。かくして、入力光スイツチされて光スイツチ
から出力光学系８へ出力される。
板４を通過するが、その時、フアラデー回転子３
および波長板４によつてその偏光面が回転されな
い場合には、第３図の実線の如く光は出力光学系
７へ伝播する。しかしながら、フアラデー回転子
３および波長板４によつて各成分の偏光面が90°
回転されるときには、偏光素子２へ入る各成分は
垂直偏波成分であつたものが水平偏波成分とな
り、又水平偏波成分であつたものが垂直偏波成分
となるから、第３図の点線の如く各成分は伝播す
る。かくして、入力光スイツチされて光スイツチ
から出力光学系８へ出力される。
又、入力光学系６からの入力光は同様に、偏光
素子１で垂直偏波成分と水平偏波成分とに分離さ
れ、フアラデー回転子３および波長板４による偏
光面の回転の有無に従つて点線又は実線の如く伝
播し、フアラデー回転子３および波長板４によつ
て偏光面に回転が与えられるときには出力光学系
７へ、又上記回転が与えられないときには出力光
学系８へ伝播される（第４図参照）。従つて、こ
の場合にも、入力光は光スイツチでスイツチされ
て出力されることになる。
素子１で垂直偏波成分と水平偏波成分とに分離さ
れ、フアラデー回転子３および波長板４による偏
光面の回転の有無に従つて点線又は実線の如く伝
播し、フアラデー回転子３および波長板４によつ
て偏光面に回転が与えられるときには出力光学系
７へ、又上記回転が与えられないときには出力光
学系８へ伝播される（第４図参照）。従つて、こ
の場合にも、入力光は光スイツチでスイツチされ
て出力されることになる。
このような光スイツチによれば、上記説明から
明らかな如く、入力光学系５，６と出力光学系
７，８とは２方向に配設することが可能になり、
光学系の簡易化、とりわけ、従来形式の光スイツ
チで同等の光スイツチを構成したい場合の、光フ
アイバの引き回しにまつわる問題を解決しうる。
明らかな如く、入力光学系５，６と出力光学系
７，８とは２方向に配設することが可能になり、
光学系の簡易化、とりわけ、従来形式の光スイツ
チで同等の光スイツチを構成したい場合の、光フ
アイバの引き回しにまつわる問題を解決しうる。
上記実施例においては、図から看取されるよう
に、第１の直角プリズム１０は第２の直角プリズ
ム１２の２倍の大きさを有する例を示している
が、第１のプリズム１０内部において全反射しう
るものであれば、これに限らない。
に、第１の直角プリズム１０は第２の直角プリズ
ム１２の２倍の大きさを有する例を示している
が、第１のプリズム１０内部において全反射しう
るものであれば、これに限らない。
(7) 発明の効果
以上述べたように、本発明によれば、入力光及
び出力光のいずれに対しても平行な方向に２つの
光学系を配設させうる能力を与えることが出来
る。従つて、光スイツチ等をコンパクトに構成す
るのに役立つ。
び出力光のいずれに対しても平行な方向に２つの
光学系を配設させうる能力を与えることが出来
る。従つて、光スイツチ等をコンパクトに構成す
るのに役立つ。
第１図は先行技術としての光スイツチを示す
図、第２図は本発明の偏光素子を用いて構成され
る光スイツチを示す図、第３図及び第４図は第３
図光スイツチの動作を説明するための図である。 図中、９は透明平板、１０は第１の直角プリズ
ム、１１は光反射膜、１２は第２の直角プリズ
ム、１３は偏光分離膜である。
図、第２図は本発明の偏光素子を用いて構成され
る光スイツチを示す図、第３図及び第４図は第３
図光スイツチの動作を説明するための図である。 図中、９は透明平板、１０は第１の直角プリズ
ム、１１は光反射膜、１２は第２の直角プリズ
ム、１３は偏光分離膜である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 入射光を互いに平行で且つ近接する垂直偏波
成分と水平偏波成分とに分離して出射する第１の
偏光素子と、該両成分の入射光を合成し出射光と
して出射する第２の偏光素子と、該第１と第２の
偏光素子間で且つ前記両成分が通過するように配
置されたフアラデー回転子と波長板とを有する光
スイツチであり、 前記第１の偏光素子は、第１、第２の直角二等
辺プリズムと、該第２の直角二等辺プリズムの直
角を臨む斜面と該第１の直角二等辺プリズムの直
角に交わる側面の一方とを対向させた面間に挟設
される平行平面を有する透明平板と、第２の直角
二等辺プリズムの斜面と透明平板の一方平面との
間の一部領域に挟設され、前記両成分の一方成分
を反射し他方成分を透過する偏光分離膜と、第１
の直角二等辺プリズムの一方側面と透明平板の他
方の平面との間の前記偏光分離膜とは位置ずれし
た一部領域に挟設され、偏光分離膜と透明平板を
透過した他方成分を反射する光反射膜とを有し、 前記第２の偏光素子は、第１、第２の直角二等
辺プリズムと、該第１の直角二等辺プリズムの直
角に交わる側面の一方と該第２の直角二等辺プリ
ズムの直角を臨む斜面とを対向させた面間に挟設
される平行平面を有する透明平板と、第２の直角
二等辺プリズムの斜面と透明平板の一方平面との
間の一部領域に挟設され、前記両成分の一方成分
を反射し他方成分を透過する偏光分離膜と、第１
の直角二等辺プリズムの一方側面と透明平板の他
方の平面との間の前記偏光分離膜とは位置ずれし
た一部領域に挟設され、第２の直角二等辺プリズ
ムおよび透明平板を通過した一方成分を再度透明
平板を通した後偏光分離膜へ向かつて反射させる
光反射膜とを有し、 前記波長板は第２の直角二等辺プリズムの直角
に交わる側面の一方を前記両成分が入射する入射
面とし、該入射面と前記フアラデー回転子と間に
設けられ、 前記第１の偏光素子と前記第２の偏光素子は
各々の透明平板が前記両成分に対し同方向に傾斜
し平行状態に配置されると共に、前記フアラデー
回転子と前記波長板を介して、第１の偏光素子の
偏光分離膜からの前記一方成分が第２の偏光素子
の光反射膜に入射し、第１の偏光素子の光反射膜
からの前記他方成分が第２の偏光素子の偏光分離
膜に入射する如く対向配置され、 前記第１の偏光素子への入射光は前記両成分に
対し垂直方向から入射すると共に、その前記第２
の直角二等辺プリズムを通して前記偏光分離膜に
対し斜めに入射するか、又はその前記第１の直角
二等辺プリズムを通し且つその他方側面で反射さ
せて前記偏光分離膜に対し斜めに入射し、前記第
２の偏光素子からの出射光は前記両成分に対し垂
直方向へ出射すると共に、該両成分の偏波面が前
記フアラデー回転子及び前記波長板で回転されな
い場合、該第２の偏光素子の前記偏光分離膜から
該両成分が合成された出射光として該第２の偏光
素子の前記第１の直角二等辺プリズム又は前記第
２の直角二等辺プリズムの一方から出射し、該偏
波面が回転された場合には前記の合成された出射
光が該第１の直角二等辺プリズム又は該第２の直
角二等辺プリズムの他方から出射し、且つ該第１
の直角二等辺プリズムから出射する際にはその他
方側面で反射して出射することを特徴とした光ス
イツチ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15152982A JPS5940605A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 偏光素子 |
| EP83304027A EP0100178B1 (en) | 1982-07-14 | 1983-07-11 | Polarizing elements |
| DE8383304027T DE3378140D1 (en) | 1982-07-14 | 1983-07-11 | Polarizing elements |
| US06/815,279 US4641926A (en) | 1982-07-14 | 1985-12-26 | Polarizing element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15152982A JPS5940605A (ja) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | 偏光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5940605A JPS5940605A (ja) | 1984-03-06 |
| JPH0357458B2 true JPH0357458B2 (ja) | 1991-09-02 |
Family
ID=15520501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15152982A Granted JPS5940605A (ja) | 1982-07-14 | 1982-08-31 | 偏光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5940605A (ja) |
-
1982
- 1982-08-31 JP JP15152982A patent/JPS5940605A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5940605A (ja) | 1984-03-06 |
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