JPH07181527A - 光スイッチ - Google Patents
光スイッチInfo
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- JPH07181527A JPH07181527A JP34594893A JP34594893A JPH07181527A JP H07181527 A JPH07181527 A JP H07181527A JP 34594893 A JP34594893 A JP 34594893A JP 34594893 A JP34594893 A JP 34594893A JP H07181527 A JPH07181527 A JP H07181527A
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- JP
- Japan
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- port
- polarization beam
- beam splitter
- light
- faraday rotator
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 双方向伝送が可能で、しかもバイパスするた
めの伝送路の切替が可能な光スイッチを提供すること 【構成】 第1,第2の偏光ビームスプリッタ10,1
1間に1/2波長板12,ファラデー回転子13を配置
する。ファラデー回転子の周囲には電磁石が配置され、
磁界の印加方向を反転できるようになっている。偏光ビ
ームスプリッタの4つの入出射面のうちの所定の1面に
反射板14を設置すると共に、残りをそれぞれ第1〜第
3のポートP1〜P3とした。磁界の印加方向を図中右
方向とすると、P1→P2→P3の順に光が伝送され
る。図示するように左方向に印加すると、P1から入射
された光は、反射板に至りそこで反射されて、今来た光
路を戻り、P3から出射される。
めの伝送路の切替が可能な光スイッチを提供すること 【構成】 第1,第2の偏光ビームスプリッタ10,1
1間に1/2波長板12,ファラデー回転子13を配置
する。ファラデー回転子の周囲には電磁石が配置され、
磁界の印加方向を反転できるようになっている。偏光ビ
ームスプリッタの4つの入出射面のうちの所定の1面に
反射板14を設置すると共に、残りをそれぞれ第1〜第
3のポートP1〜P3とした。磁界の印加方向を図中右
方向とすると、P1→P2→P3の順に光が伝送され
る。図示するように左方向に印加すると、P1から入射
された光は、反射板に至りそこで反射されて、今来た光
路を戻り、P3から出射される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光スイッチに関するも
のである。
のである。
【0002】
【従来の技術】光の伝送路を切り替えるための光スイッ
チとしては、従来例えば音響光学素子を用いたものや導
波路型のものや機械式さらには磁気光学式など種々の形
態のものがあった。そしてこれら各光スイッチは、一般
に第1のポートから第2のポートに光信号を伝達する第
1の伝送路と、第1のポートから第3のポートに光信号
を伝達する第2の伝送路を有し、各種機構によりそれら
両伝送路のうちの一方を選択できるようになっている。
チとしては、従来例えば音響光学素子を用いたものや導
波路型のものや機械式さらには磁気光学式など種々の形
態のものがあった。そしてこれら各光スイッチは、一般
に第1のポートから第2のポートに光信号を伝達する第
1の伝送路と、第1のポートから第3のポートに光信号
を伝達する第2の伝送路を有し、各種機構によりそれら
両伝送路のうちの一方を選択できるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に上記
第1の伝送路を用いる場合には、第2のポートから光を
送ると、第1のポートに入射したり、或いは、どのポー
トにも入射しないようになり、光サーキュレータのよう
に双方向の信号を分離することができないので双方向で
の信号伝送はできず、一方向伝送路として用いている。
第1の伝送路を用いる場合には、第2のポートから光を
送ると、第1のポートに入射したり、或いは、どのポー
トにも入射しないようになり、光サーキュレータのよう
に双方向の信号を分離することができないので双方向で
の信号伝送はできず、一方向伝送路として用いている。
【0004】従って、例えば光LAN等の中継点に用い
る場合には、ある端末装置に接続された第1のポートか
ら第2のポートに光信号を送り、第2のポートに接続さ
れた端末装置に情報伝達後、その第2のポートから第3
のポートに光信号を送り、その第3のポートに接続され
た端末装置に情報伝達するためには、何等かの信号分離
装置を加える必要があり装置が複雑・大型化する。
る場合には、ある端末装置に接続された第1のポートか
ら第2のポートに光信号を送り、第2のポートに接続さ
れた端末装置に情報伝達後、その第2のポートから第3
のポートに光信号を送り、その第3のポートに接続され
た端末装置に情報伝達するためには、何等かの信号分離
装置を加える必要があり装置が複雑・大型化する。
【0005】一方、単に光サーキュレータを実装する
と、上記双方向の信号の分離はでき、上記した経路での
光の情報伝達は可能となるが、例えば第2のポートに接
続された端末装置が故障したような場合には、第2のポ
ートをバイパスして第1のポートの出力を第3のポート
に直接送ることができない。
と、上記双方向の信号の分離はでき、上記した経路での
光の情報伝達は可能となるが、例えば第2のポートに接
続された端末装置が故障したような場合には、第2のポ
ートをバイパスして第1のポートの出力を第3のポート
に直接送ることができない。
【0006】また、光スイッチの場合、通常2つの伝送
路間での切替えが行なわれるに過ぎず、3つ以上の多段
切替えが困難であった。
路間での切替えが行なわれるに過ぎず、3つ以上の多段
切替えが困難であった。
【0007】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、双方向伝送が可能
で、しかもバイパスするための伝送路の切替が可能とな
り、さらには3本以上の伝送路の切替えも可能な光スイ
ッチを提供することにある。
もので、その目的とするところは、双方向伝送が可能
で、しかもバイパスするための伝送路の切替が可能とな
り、さらには3本以上の伝送路の切替えも可能な光スイ
ッチを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る光スイッチでは、平行に配置された
一対の偏光ビームスプリッタと、前記一対の偏光ビーム
スプリッタ間に平行に配置された1/2波長板及びファ
ラデー回転子と、前記ファラデー回転子に対し所定方向
の磁界を印加する手段と前記偏光ビームスプリッタの4
つの入出射面のうちの所定の1面に配置した反射部材と
から構成した。
ため、本発明に係る光スイッチでは、平行に配置された
一対の偏光ビームスプリッタと、前記一対の偏光ビーム
スプリッタ間に平行に配置された1/2波長板及びファ
ラデー回転子と、前記ファラデー回転子に対し所定方向
の磁界を印加する手段と前記偏光ビームスプリッタの4
つの入出射面のうちの所定の1面に配置した反射部材と
から構成した。
【0009】また、上記構成を基本構成とし、係る基本
構成を複数個設け、ある基本構成に設けられた前記反射
部材で反射され、前記一対の偏光ビームスプリッタを通
過して最終的に出射される光が、次段の他の基本構成の
入射光となるように前記複数の基本構成を光学的に連続
するように配置しもてよい。
構成を複数個設け、ある基本構成に設けられた前記反射
部材で反射され、前記一対の偏光ビームスプリッタを通
過して最終的に出射される光が、次段の他の基本構成の
入射光となるように前記複数の基本構成を光学的に連続
するように配置しもてよい。
【0010】そして好ましくは、前記反射部材が、前記
偏光ビームスプリッタの所定の入出射面に直接形成され
た反射膜とすることである。
偏光ビームスプリッタの所定の入出射面に直接形成され
た反射膜とすることである。
【0011】
【作用】例えば上記基本構成が1個の場合(請求項1の
発明)を考えると、反射部材を設けていないある入出射
面(便宜上「第1のポート」とする)から入射した光
は、一方の偏光ビームスプリッタを通過することにより
P偏光とS偏光に分離され、そのまま各偏光は1/2波
長板及びファラデー回転子を通過する。この時、ファラ
デー回転子に印加する磁界の向きにより偏光面が90度
回転したり(P偏光とS偏光が逆になる)、回転しなか
ったりする。そして、他方の偏光ビームスプリッタ内の
偏光分離膜で合成され、所定の入出射面から出射する。
この出射側に第2のポートを設ける。
発明)を考えると、反射部材を設けていないある入出射
面(便宜上「第1のポート」とする)から入射した光
は、一方の偏光ビームスプリッタを通過することにより
P偏光とS偏光に分離され、そのまま各偏光は1/2波
長板及びファラデー回転子を通過する。この時、ファラ
デー回転子に印加する磁界の向きにより偏光面が90度
回転したり(P偏光とS偏光が逆になる)、回転しなか
ったりする。そして、他方の偏光ビームスプリッタ内の
偏光分離膜で合成され、所定の入出射面から出射する。
この出射側に第2のポートを設ける。
【0012】また、磁界の印加方向を変えないと、第2
のポートから入射した光は、上記逆の光路を通って一方
の偏光ビームスプリッタの偏光分離膜に至り、そこで合
成されるが、ファラデー回転子の回転方向は進行方向に
依存せず、一方1/2波長板のそれは進行方向に依存す
るため、第1のポートと異なる入出射面(第3のポート
と称する)に出射される。よって、これにより、第1の
ポートから入射した光は第2のポートに出射し、また第
2のポートから入射した光は第3のポートに出射すると
いうように、双方向伝送が可能となる。
のポートから入射した光は、上記逆の光路を通って一方
の偏光ビームスプリッタの偏光分離膜に至り、そこで合
成されるが、ファラデー回転子の回転方向は進行方向に
依存せず、一方1/2波長板のそれは進行方向に依存す
るため、第1のポートと異なる入出射面(第3のポート
と称する)に出射される。よって、これにより、第1の
ポートから入射した光は第2のポートに出射し、また第
2のポートから入射した光は第3のポートに出射すると
いうように、双方向伝送が可能となる。
【0013】一方、第2のポート側に何等かの異常等が
ありバイパスさせたい場合には、ファラデー回転子に印
加する磁界の向きを反転する。すると、第1のポートか
ら入射されれた光は、他方の偏光ビームスプリッタに至
りそこで合成されるが、偏光状態が上記と反対となるの
で第2のポートと異なる入出射面、すなわち、反射部材
に照射される。そしてそこで反射された光は元きた光路
を戻るが、一方の偏光ビームスプリッタの偏光分離膜に
至り、そこで合成され、上記と同様の理由により第3の
ポートに出射される。すなわち、第1のポートから入射
された光は第2のポートを通ることなくバイパスして第
3のポートに出射される。
ありバイパスさせたい場合には、ファラデー回転子に印
加する磁界の向きを反転する。すると、第1のポートか
ら入射されれた光は、他方の偏光ビームスプリッタに至
りそこで合成されるが、偏光状態が上記と反対となるの
で第2のポートと異なる入出射面、すなわち、反射部材
に照射される。そしてそこで反射された光は元きた光路
を戻るが、一方の偏光ビームスプリッタの偏光分離膜に
至り、そこで合成され、上記と同様の理由により第3の
ポートに出射される。すなわち、第1のポートから入射
された光は第2のポートを通ることなくバイパスして第
3のポートに出射される。
【0014】また、基本構成を所定の位置関係で複数個
設けた場合には(請求項2の発明)、ある基本構成から
出射された光は次段の基本構成の入射光となり、しかも
各基本構成内では上記と同様の動作が行われる。よっ
て、各基本構成のファラデー回転子に印加する磁界の向
きを適宜設定すると、例えば第1段目の基本構成の上記
便宜上決定した第1のポートから入射された光は、その
第1段目の基本構成の第2のポートから順に後段の各基
本構成のポートに対し光の伝達が行われる。また、その
光信号の伝達中に任意のポートをバイパスすることもで
きる。すなわち、あるポートから入射された光を複数の
ポートの中から選択される所定のポートに出射させるこ
とができ、所望の多段の光スイッチとなる。
設けた場合には(請求項2の発明)、ある基本構成から
出射された光は次段の基本構成の入射光となり、しかも
各基本構成内では上記と同様の動作が行われる。よっ
て、各基本構成のファラデー回転子に印加する磁界の向
きを適宜設定すると、例えば第1段目の基本構成の上記
便宜上決定した第1のポートから入射された光は、その
第1段目の基本構成の第2のポートから順に後段の各基
本構成のポートに対し光の伝達が行われる。また、その
光信号の伝達中に任意のポートをバイパスすることもで
きる。すなわち、あるポートから入射された光を複数の
ポートの中から選択される所定のポートに出射させるこ
とができ、所望の多段の光スイッチとなる。
【0015】
【実施例】以下、本発明に係る光スイッチの好適な実施
例を添付図面を参照にして詳述する。図1は本発明に係
る光スイッチの第1実施例を示している。同図に示すよ
うに、所定間隔をおいて第1,第2の偏光ビームスプリ
ッタ10,11が平行に配置されている。そして、第
1,第2の偏光ビームスプリッタ10,11は、平面形
状が片台形となり、偏光分離膜10a,11aを境に平
行四辺形の部分と直角三角形の部分とに分けられる。そ
して、平行四辺形の一方の斜辺(偏光分離膜10a,1
1aと反対側)10b,11bが平行になるように配置
される。
例を添付図面を参照にして詳述する。図1は本発明に係
る光スイッチの第1実施例を示している。同図に示すよ
うに、所定間隔をおいて第1,第2の偏光ビームスプリ
ッタ10,11が平行に配置されている。そして、第
1,第2の偏光ビームスプリッタ10,11は、平面形
状が片台形となり、偏光分離膜10a,11aを境に平
行四辺形の部分と直角三角形の部分とに分けられる。そ
して、平行四辺形の一方の斜辺(偏光分離膜10a,1
1aと反対側)10b,11bが平行になるように配置
される。
【0016】また両偏光ビームスプリッタ10,11の
間には、1/2波長板12とファラデー回転子13とが
配置されている。そして、図示省略するがファラデー回
転子13の周囲には電磁石を配置し、ファラデー回転子
13に印加する磁界の方向(図中矢印で示す)を反転可
能としている。さらに、1/2波長板12の光学軸は偏
光面が45度回転するように設定している。また、ファ
ラデー回転子13の厚さは、透過する光の偏光面を45
度回転するように設定している。そして、両者12,1
3の関係は、磁界の向きが図中右方向の時に1/2波長
板12側から入射する光の偏光面を、その通過時にそれ
ぞれ逆方向に45度回転させて、結果的に偏光面の回転
がないように設定されている。
間には、1/2波長板12とファラデー回転子13とが
配置されている。そして、図示省略するがファラデー回
転子13の周囲には電磁石を配置し、ファラデー回転子
13に印加する磁界の方向(図中矢印で示す)を反転可
能としている。さらに、1/2波長板12の光学軸は偏
光面が45度回転するように設定している。また、ファ
ラデー回転子13の厚さは、透過する光の偏光面を45
度回転するように設定している。そして、両者12,1
3の関係は、磁界の向きが図中右方向の時に1/2波長
板12側から入射する光の偏光面を、その通過時にそれ
ぞれ逆方向に45度回転させて、結果的に偏光面の回転
がないように設定されている。
【0017】さらに、第1の偏光ビームスプリッタ10
の外側所定位置には第1,第3のポートP1,P3が設
けられている。これら各ポートP1,P3は、共に伝送
路となる光ファイバ14a,14cとその先端に設けら
れたレンズ15a,15cとから構成される。そして、
具体的には、第1のポートP1から入射する光の光路
と、第3のポートP3から出射する光の光路が、偏光分
離膜10aの同一箇所でなす角90度で交差し、それぞ
れ偏光分離膜10aに対して45度傾斜状になるように
調整される。
の外側所定位置には第1,第3のポートP1,P3が設
けられている。これら各ポートP1,P3は、共に伝送
路となる光ファイバ14a,14cとその先端に設けら
れたレンズ15a,15cとから構成される。そして、
具体的には、第1のポートP1から入射する光の光路
と、第3のポートP3から出射する光の光路が、偏光分
離膜10aの同一箇所でなす角90度で交差し、それぞ
れ偏光分離膜10aに対して45度傾斜状になるように
調整される。
【0018】さらに、第2の偏光ビームスプリッタ11
の直角三角形部位の外側所定位置、すなわち、上記第3
のポートP3と平行で、磁界の向きが所定の方向の時に
おける第1のポートP1から入射された光の出射位置に
は、第2のポートP2が設置されている。この第2のポ
ートP2も光ファイバ14bとレンズ15bからなる。
の直角三角形部位の外側所定位置、すなわち、上記第3
のポートP3と平行で、磁界の向きが所定の方向の時に
おける第1のポートP1から入射された光の出射位置に
は、第2のポートP2が設置されている。この第2のポ
ートP2も光ファイバ14bとレンズ15bからなる。
【0019】一方、第1の偏光ビームスプリッタ11の
平行四辺形部位の外側所定位置、すなわち、磁界の向き
が上記と逆向きにおける第1のポートP1から入射され
た光の出射位置には、反射板16が設置されている。
平行四辺形部位の外側所定位置、すなわち、磁界の向き
が上記と逆向きにおける第1のポートP1から入射され
た光の出射位置には、反射板16が設置されている。
【0020】次に本実施例の動作原理について説明す
る。まず図2に示すように、ファラデー回転子13へ印
加する磁界の向きを図中右方向(矢印で示す)とする
と、第1のポートP1から入射した光は、第1の偏光分
離膜10へ照射される。すると公知のように偏光分離膜
ではP偏光は透過しS偏光は反射するので、結局偏光分
離膜10aにてP偏光とS偏光に分離され、P偏光はそ
のまま直進し、S偏光は反射して光路を90度変換させ
て進み第1の偏光ビームスプリッタ10の全反射面10
bでさらにその光路が90度変換されることになる。こ
れにより、第1の偏光ビームスプリッタ10を透過した
P偏光とS偏光は所定距離をおいて平行状態で進む。そ
して、磁界の向きが右方向であるので1/2波長板12
及びファラデー回転子13を通過しても偏光面が変わら
ずP偏光,S偏光のまま第2の偏光ビームスプリッタ1
1に入射する。
る。まず図2に示すように、ファラデー回転子13へ印
加する磁界の向きを図中右方向(矢印で示す)とする
と、第1のポートP1から入射した光は、第1の偏光分
離膜10へ照射される。すると公知のように偏光分離膜
ではP偏光は透過しS偏光は反射するので、結局偏光分
離膜10aにてP偏光とS偏光に分離され、P偏光はそ
のまま直進し、S偏光は反射して光路を90度変換させ
て進み第1の偏光ビームスプリッタ10の全反射面10
bでさらにその光路が90度変換されることになる。こ
れにより、第1の偏光ビームスプリッタ10を透過した
P偏光とS偏光は所定距離をおいて平行状態で進む。そ
して、磁界の向きが右方向であるので1/2波長板12
及びファラデー回転子13を通過しても偏光面が変わら
ずP偏光,S偏光のまま第2の偏光ビームスプリッタ1
1に入射する。
【0021】そして、S偏光はそのまま直接偏光分離膜
11aに照射され、またP偏光は全反射膜11bで反射
された後偏光分離膜11aの所定位置(S偏光の照射位
置と同一箇所の裏面側)に照射され、ここにおいて両偏
光が合成された後、第2のポートP2に出射される。
11aに照射され、またP偏光は全反射膜11bで反射
された後偏光分離膜11aの所定位置(S偏光の照射位
置と同一箇所の裏面側)に照射され、ここにおいて両偏
光が合成された後、第2のポートP2に出射される。
【0022】また、上記と同一方向に磁界が印加されて
いる場合において第2のポートから光が入射されると、
図3に示すように上記と逆の光路を通って第1の偏光ビ
ームスプリッタ10の偏光分離膜10aに至るが、ファ
ラデー回転子13,1/2波長板12を通過することに
より偏光面が90度回転されP偏光はS偏光に、またS
偏光はP偏光になるので、図示するように第3のポート
P3に出射される。
いる場合において第2のポートから光が入射されると、
図3に示すように上記と逆の光路を通って第1の偏光ビ
ームスプリッタ10の偏光分離膜10aに至るが、ファ
ラデー回転子13,1/2波長板12を通過することに
より偏光面が90度回転されP偏光はS偏光に、またS
偏光はP偏光になるので、図示するように第3のポート
P3に出射される。
【0023】一方、上記と逆方向(図中左方向)に磁界
を印加した場合には、第1のポートP1から入射した光
は、図4(A)に示すように第1の偏光ビームスプリッ
タ10の偏光分離膜10aでP偏光とS偏光に分離され
た後、それぞれ1/2波長板12,ファラデー回転子1
3を通過するが、この時偏光面が回転されてP偏光(S
偏光)はS偏光(P偏光)になる。よって、第2の偏光
ビームスプリッタ11の偏光分離膜11aでは、図2の
場合と逆の現象を生じ、図4(A)に示すように合成さ
れた光は反射板16に照射される。
を印加した場合には、第1のポートP1から入射した光
は、図4(A)に示すように第1の偏光ビームスプリッ
タ10の偏光分離膜10aでP偏光とS偏光に分離され
た後、それぞれ1/2波長板12,ファラデー回転子1
3を通過するが、この時偏光面が回転されてP偏光(S
偏光)はS偏光(P偏光)になる。よって、第2の偏光
ビームスプリッタ11の偏光分離膜11aでは、図2の
場合と逆の現象を生じ、図4(A)に示すように合成さ
れた光は反射板16に照射される。
【0024】そして、その反射板16にて全反射されて
その光路が180度変換された光が、再び第2の偏光ビ
ームスプリッタ11に入射され、図4(B)に示すよう
な光路を通って第3のポートP3に出射される。
その光路が180度変換された光が、再び第2の偏光ビ
ームスプリッタ11に入射され、図4(B)に示すよう
な光路を通って第3のポートP3に出射される。
【0025】すなわち、本例では、磁界の向きを所定の
方向にしている場合には、第1のポートP1から入射し
た光は第2のポートP2へ出射し、第2のポートP2か
ら入射した光は第3のポートP3へ出射するようにな
り、一方、磁界の向きを逆にすると、第1のポートP1
から入射した光は第2のポートP2を介することなく第
3のポートP3へ出射することになる。
方向にしている場合には、第1のポートP1から入射し
た光は第2のポートP2へ出射し、第2のポートP2か
ら入射した光は第3のポートP3へ出射するようにな
り、一方、磁界の向きを逆にすると、第1のポートP1
から入射した光は第2のポートP2を介することなく第
3のポートP3へ出射することになる。
【0026】これにより、本光スイッチを例えば光LA
Nの伝送系の途中に実装した場合に、通常は第1のポー
トP1から第2のポートP2を介して第3のポートP3
に光信号を伝送し、一方第2のポートP2に接続された
端末装置等に故障等が発生した場合に磁界の向きを切り
替えることにより第1のポートP1から第3のポートP
3へ光信号を伝送する経路に切り替え、第2のポートP
2をバイパスすることができる。
Nの伝送系の途中に実装した場合に、通常は第1のポー
トP1から第2のポートP2を介して第3のポートP3
に光信号を伝送し、一方第2のポートP2に接続された
端末装置等に故障等が発生した場合に磁界の向きを切り
替えることにより第1のポートP1から第3のポートP
3へ光信号を伝送する経路に切り替え、第2のポートP
2をバイパスすることができる。
【0027】なお、上記した実施例では、第2の偏光ビ
ームスプリッタ11の外側所定位置に反射板16を設け
たが、本発明は係る構成に限ることなく、例えば図5に
示すように第2の偏光ビームスプリッタ11の所定面
(第1実施例における反射板を設けた面)に反射膜17
を付着させても良い。そして、係る反射膜17として
は、例えば金属膜(安価となる)や、膜厚や層数を制御
した誘電体多層膜(高反射率が得られる)等を蒸着等す
ることにより形成することができる。これにより、部品
点数の削減並びに各部品間の位置調節も不要となる。な
お、図中符合18は反射防止膜であり、入・出射時にお
ける反射による損失発生を抑制している。そして上記し
た第1実施例における偏光ビームスプリッタの所定位置
にも係る反射防止膜を形成するのが好ましい。
ームスプリッタ11の外側所定位置に反射板16を設け
たが、本発明は係る構成に限ることなく、例えば図5に
示すように第2の偏光ビームスプリッタ11の所定面
(第1実施例における反射板を設けた面)に反射膜17
を付着させても良い。そして、係る反射膜17として
は、例えば金属膜(安価となる)や、膜厚や層数を制御
した誘電体多層膜(高反射率が得られる)等を蒸着等す
ることにより形成することができる。これにより、部品
点数の削減並びに各部品間の位置調節も不要となる。な
お、図中符合18は反射防止膜であり、入・出射時にお
ける反射による損失発生を抑制している。そして上記し
た第1実施例における偏光ビームスプリッタの所定位置
にも係る反射防止膜を形成するのが好ましい。
【0028】図6〜図11は本発明の第2実施例を示し
てる。この実施例では、多段結合し第1のボートP1か
ら入射された光を第2〜第4のポートP2〜P4のうち
の選択されたいずれかに伝達することができるようにな
っている。そして、第2のポートP2から第3のポート
P3へ、さらに第3のポートP3から第4のポートP4
への光情報を伝達でき、サーキュレータ的な機能も発揮
し得るようになっている。
てる。この実施例では、多段結合し第1のボートP1か
ら入射された光を第2〜第4のポートP2〜P4のうち
の選択されたいずれかに伝達することができるようにな
っている。そして、第2のポートP2から第3のポート
P3へ、さらに第3のポートP3から第4のポートP4
への光情報を伝達でき、サーキュレータ的な機能も発揮
し得るようになっている。
【0029】具体的には、所定間隔をおいて平行に配置
された平面形状が等脚台形状の第1の偏光ビームスプリ
ッタ20と、片台形状の第2の偏光ビームスプリッタ2
1の間に、上記第1実施例と同様に第1の1/2波長板
22及び第1のファラデー回転子23(図示省略するが
その周囲には電磁石が配置される)が配置される。これ
により1段目が構成される。そして、第1,第2のポー
トP1,P2並びに第1の反射板24はそれぞれ上記し
た第1実施例と同様の位置に設置する(磁界が右方向の
時に第1のポートP1から入射した光が第2のポートP
2に出射されるように各位置が調整される)。また、各
部品の構成も基本的には上記第1実施例のものと同じで
あるが、第1の偏光ビームスプリッタ20は、その平面
形状を等脚台形状(斜辺20b,20c)とした(第2
の偏光ビームスプリッタ21は第1実施例と同様に片台
形状(斜辺21b)である)。なお、図6中符合20
a,21aはそれぞれ偏光分離膜である。
された平面形状が等脚台形状の第1の偏光ビームスプリ
ッタ20と、片台形状の第2の偏光ビームスプリッタ2
1の間に、上記第1実施例と同様に第1の1/2波長板
22及び第1のファラデー回転子23(図示省略するが
その周囲には電磁石が配置される)が配置される。これ
により1段目が構成される。そして、第1,第2のポー
トP1,P2並びに第1の反射板24はそれぞれ上記し
た第1実施例と同様の位置に設置する(磁界が右方向の
時に第1のポートP1から入射した光が第2のポートP
2に出射されるように各位置が調整される)。また、各
部品の構成も基本的には上記第1実施例のものと同じで
あるが、第1の偏光ビームスプリッタ20は、その平面
形状を等脚台形状(斜辺20b,20c)とした(第2
の偏光ビームスプリッタ21は第1実施例と同様に片台
形状(斜辺21b)である)。なお、図6中符合20
a,21aはそれぞれ偏光分離膜である。
【0030】そして、上記した1段目と同様の配置で、
第3の偏光ビームスプリッタ25と第2の偏光ビームス
プリッタ26間に第2の1/2波長板27と第2のファ
ラデー回転子28を配設することにより2段目が構成さ
れている。さらに、第2の偏光ビームスプリッタ25の
外側所定位置に第3のポートP3と第2の反射板29を
設置している。さらにまた、第3の偏光ビームスプリッ
タ25の三角形部位の底辺側の外側所定位置に第4のポ
ートP4を配設している。
第3の偏光ビームスプリッタ25と第2の偏光ビームス
プリッタ26間に第2の1/2波長板27と第2のファ
ラデー回転子28を配設することにより2段目が構成さ
れている。さらに、第2の偏光ビームスプリッタ25の
外側所定位置に第3のポートP3と第2の反射板29を
設置している。さらにまた、第3の偏光ビームスプリッ
タ25の三角形部位の底辺側の外側所定位置に第4のポ
ートP4を配設している。
【0031】そして、各ポートP3,P4並びに1段目
に対する2段目の相対位置関係は、図7に示すように第
2のポートP2から入射された光が最終的に第1の偏光
ビームスプリッタ20の全反射面20cに至りそこで反
射された後出射された光が、第3の偏光ビームスプリッ
タ25の偏光分離膜25aに直接照射されるように調整
される。さらに、その偏光分離膜25aで一旦P偏光と
S偏光に分離後第4の偏光ビームスプリッタ26の偏光
分離膜26aで合成された光の各出射位置に第3のポー
トP3と第2の反射板29(図10参照)がそれぞれ配
置される。なお、各部品25〜27間の相対位置関係は
1段目のそれと同様である。なお、両偏光ビームスプリ
ッタ25,26の台形の斜辺25b,25c,26bに
て、所定の偏光が反射される。両光を平行に出射した
り、合成させたりするようになっている。
に対する2段目の相対位置関係は、図7に示すように第
2のポートP2から入射された光が最終的に第1の偏光
ビームスプリッタ20の全反射面20cに至りそこで反
射された後出射された光が、第3の偏光ビームスプリッ
タ25の偏光分離膜25aに直接照射されるように調整
される。さらに、その偏光分離膜25aで一旦P偏光と
S偏光に分離後第4の偏光ビームスプリッタ26の偏光
分離膜26aで合成された光の各出射位置に第3のポー
トP3と第2の反射板29(図10参照)がそれぞれ配
置される。なお、各部品25〜27間の相対位置関係は
1段目のそれと同様である。なお、両偏光ビームスプリ
ッタ25,26の台形の斜辺25b,25c,26bに
て、所定の偏光が反射される。両光を平行に出射した
り、合成させたりするようになっている。
【0032】次に上記した第2実施例の動作原理につい
て説明する。まず第1のポートP1から入射された光を
第2のポートP2に出射させるためには、図6に示すよ
うに第1のファラデー回転子23に印加する磁界の向き
を図中右方向にする。すると、上記した第1実施例と同
一の原理により第1のポートP1から入射した光は第1
の偏光ビームスプリッタ20,第1の1/2波長板2
2,第1のファラデー回転子23並びに第2の偏光ビー
ムスプリッタ21を通って第2のポートP2に出射され
る。
て説明する。まず第1のポートP1から入射された光を
第2のポートP2に出射させるためには、図6に示すよ
うに第1のファラデー回転子23に印加する磁界の向き
を図中右方向にする。すると、上記した第1実施例と同
一の原理により第1のポートP1から入射した光は第1
の偏光ビームスプリッタ20,第1の1/2波長板2
2,第1のファラデー回転子23並びに第2の偏光ビー
ムスプリッタ21を通って第2のポートP2に出射され
る。
【0033】また、この状態で第2のポートP2から光
を入射させると、図7に示すように上記と逆の光路を通
って(第1のファラデー回転子23,第1の1/2波長
板22を通過する際に偏光面が90度回転する)第1の
偏光ビームスプリッタ20の偏光分離膜20aに至り、
そこで合成されて斜辺20cにて光路が90度変換され
て、第1の偏光ビームスプリッタ20から出射され、2
段目の第3の偏光ビームスプリッタ25に入射される。
そして、この第3の偏光ビームスプリッタ25の偏光分
離膜25aで一旦P偏光とS偏光に分離され、そのまま
第2の1/2波長板27,第2のファラデー回転子28
を通過後(第2のファラデー回転子28には図示するよ
うに右方向の磁界が印加されているので偏光面は回転し
ない)第4の偏光ビームスプリッタ26の偏光分離膜2
6aで合成された後、第3のポートP3に出射される。
を入射させると、図7に示すように上記と逆の光路を通
って(第1のファラデー回転子23,第1の1/2波長
板22を通過する際に偏光面が90度回転する)第1の
偏光ビームスプリッタ20の偏光分離膜20aに至り、
そこで合成されて斜辺20cにて光路が90度変換され
て、第1の偏光ビームスプリッタ20から出射され、2
段目の第3の偏光ビームスプリッタ25に入射される。
そして、この第3の偏光ビームスプリッタ25の偏光分
離膜25aで一旦P偏光とS偏光に分離され、そのまま
第2の1/2波長板27,第2のファラデー回転子28
を通過後(第2のファラデー回転子28には図示するよ
うに右方向の磁界が印加されているので偏光面は回転し
ない)第4の偏光ビームスプリッタ26の偏光分離膜2
6aで合成された後、第3のポートP3に出射される。
【0034】さらに、第2のファラデー回転子28への
磁界の印加方向を変えない状態(右方向)で第3のポー
トP3から光が入射されると、図8に示すように、第4
の偏光ビームスプリッタ26の偏光分離膜26aで一旦
P偏光とS偏光に分離され、そのまま第2のファラデー
回転子28,第2の1/2波長板27を通過後(この時
偏光面は90度回転する)第3の偏光ビームスプリッタ
25の偏光分離膜25aで合成された後、全反射面25
cに至り、そこで反射された光が第4のポートP4に出
射される。
磁界の印加方向を変えない状態(右方向)で第3のポー
トP3から光が入射されると、図8に示すように、第4
の偏光ビームスプリッタ26の偏光分離膜26aで一旦
P偏光とS偏光に分離され、そのまま第2のファラデー
回転子28,第2の1/2波長板27を通過後(この時
偏光面は90度回転する)第3の偏光ビームスプリッタ
25の偏光分離膜25aで合成された後、全反射面25
cに至り、そこで反射された光が第4のポートP4に出
射される。
【0035】この様にして、第1,第2のファラデー回
転子23,28に印加する磁界の向きを変えずに、「第
1のポートP1→第2ポートP2→第3のポートP3→
第4のポートP4」というように、順次光情報の伝達を
行うことができる。
転子23,28に印加する磁界の向きを変えずに、「第
1のポートP1→第2ポートP2→第3のポートP3→
第4のポートP4」というように、順次光情報の伝達を
行うことができる。
【0036】一方、例えば第2のポートP2や第3のポ
ートP3に接続された装置などに故障があるような場合
など、あるポートをバイパスさせたい場合には、各ファ
ラデー回転子24,28に印加する磁界の方向を反転す
ることにより対応できる。
ートP3に接続された装置などに故障があるような場合
など、あるポートをバイパスさせたい場合には、各ファ
ラデー回転子24,28に印加する磁界の方向を反転す
ることにより対応できる。
【0037】すなわち、第2のポートP2をバイパスさ
せる場合には、図9に示すように、第1のファラデー回
転子23に印加する磁界を反転(左方向)させればよ
い。すると、同図(A)に示すようにまず第1のポート
P1から入射された光は、第1の反射板24に至る。そ
して、同図(B)に示すように、第1の反射板24で反
射された光は、元きた光路を戻るように進み、第1の偏
光ビームスプリッタ20の偏光分離膜20aで合成され
た後、第3の偏光ビームスプリッタ25に入射される。
そして、上記した図7における2段目と同様の原理によ
り第3のポートP3に出射される。
せる場合には、図9に示すように、第1のファラデー回
転子23に印加する磁界を反転(左方向)させればよ
い。すると、同図(A)に示すようにまず第1のポート
P1から入射された光は、第1の反射板24に至る。そ
して、同図(B)に示すように、第1の反射板24で反
射された光は、元きた光路を戻るように進み、第1の偏
光ビームスプリッタ20の偏光分離膜20aで合成され
た後、第3の偏光ビームスプリッタ25に入射される。
そして、上記した図7における2段目と同様の原理によ
り第3のポートP3に出射される。
【0038】そして、図9(C)に示すように、各磁界
の向きを変更しないで第3のポートP3から第4の偏光
分離膜26に光が入射すると、上記した図8に示す原理
と同様に第4のポートP4に出射される。すなわち、こ
れら各光路図に示すように、「第1のポートP1→第3
のポートP3→第4のポートP4」というように、第2
のポートP2をバイパスさせて順次光情報の伝達を行う
ことができる。
の向きを変更しないで第3のポートP3から第4の偏光
分離膜26に光が入射すると、上記した図8に示す原理
と同様に第4のポートP4に出射される。すなわち、こ
れら各光路図に示すように、「第1のポートP1→第3
のポートP3→第4のポートP4」というように、第2
のポートP2をバイパスさせて順次光情報の伝達を行う
ことができる。
【0039】さらに、図10に示すように、第1,第2
のファラデー回転子23,28に印加する磁界の向きを
共に左側にすると、第1のポートP1から入射された光
は、第1の反射板24に至り(同図(A))、そこにお
いて反射された光は、各部品内を適宜進み第2の反射板
29に至り(同図(B))、さらにそこで反射された光
は、同図(C)に示すように第4のポートP4に出射さ
れる。すなわち、この例では、「第1のポートP1→第
4のポートP4」というように、第2のポートP2,第
3のポートP3の両方をバイパスさせることができる。
のファラデー回転子23,28に印加する磁界の向きを
共に左側にすると、第1のポートP1から入射された光
は、第1の反射板24に至り(同図(A))、そこにお
いて反射された光は、各部品内を適宜進み第2の反射板
29に至り(同図(B))、さらにそこで反射された光
は、同図(C)に示すように第4のポートP4に出射さ
れる。すなわち、この例では、「第1のポートP1→第
4のポートP4」というように、第2のポートP2,第
3のポートP3の両方をバイパスさせることができる。
【0040】また、具体的な図示は省略するが、第1の
ファラデー回転子23へ印加する磁界の向きを右方向に
し、第2のファラデー回転子28へ印加する磁界の向き
を左方向にすると、第3のポートP3のみをバイパスす
ることができる。
ファラデー回転子23へ印加する磁界の向きを右方向に
し、第2のファラデー回転子28へ印加する磁界の向き
を左方向にすると、第3のポートP3のみをバイパスす
ることができる。
【0041】なお、上記した第2実施例では、2段に重
ねたが、本発明では3段以上の多段としてもよいのはも
ちろんである。また、この第2実施例においても、図5
に示すように反射板を設けることなく偏光ビームスプリ
ッタの所定面に反射膜を形成してもよいのはもちろんで
ある。
ねたが、本発明では3段以上の多段としてもよいのはも
ちろんである。また、この第2実施例においても、図5
に示すように反射板を設けることなく偏光ビームスプリ
ッタの所定面に反射膜を形成してもよいのはもちろんで
ある。
【0042】また、上記各実施例では、「第1のポート
P1→第2のポートP2→第3のポート→…」というよ
うに上流から下流に向けて光を伝達することを前提と
し、その途中の任意のポートをバイパスする例について
説明したが、例えば第2のポートP2から第1のポート
P1へというように反対方向に光を伝送することができ
るのはもちろんである。 なおまた、1つの基本構成に
おける反射部材(反射板,反射膜)の設置位置は上記し
た各実施例に限らず、実施例において他のポートを設置
したいずれの箇所に配置しても良い。
P1→第2のポートP2→第3のポート→…」というよ
うに上流から下流に向けて光を伝達することを前提と
し、その途中の任意のポートをバイパスする例について
説明したが、例えば第2のポートP2から第1のポート
P1へというように反対方向に光を伝送することができ
るのはもちろんである。 なおまた、1つの基本構成に
おける反射部材(反射板,反射膜)の設置位置は上記し
た各実施例に限らず、実施例において他のポートを設置
したいずれの箇所に配置しても良い。
【0043】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る光スイッチ
では、ファラデー回転子にある方向に磁界を印加する
と、基本構成の3つの入出射面を所定の順で光を伝送す
ることができる(サーキュレータ的に機能する)。そし
て、逆方向に磁界を印加すると、所定の入出射面から入
射した光は反射部材に至り、そこで反射されて最終的に
他の2つの入出射面のうちサーキュレータ的に機能した
時に出射しなかった入射面に出射させることができる。
これにより双方向伝送が可能で、ある入出射面をバイパ
スするための伝送路の切替が可能となる。
では、ファラデー回転子にある方向に磁界を印加する
と、基本構成の3つの入出射面を所定の順で光を伝送す
ることができる(サーキュレータ的に機能する)。そし
て、逆方向に磁界を印加すると、所定の入出射面から入
射した光は反射部材に至り、そこで反射されて最終的に
他の2つの入出射面のうちサーキュレータ的に機能した
時に出射しなかった入射面に出射させることができる。
これにより双方向伝送が可能で、ある入出射面をバイパ
スするための伝送路の切替が可能となる。
【0044】そして、基本構成を複数個用い、それらを
光学的に連続して接続した(1つの基本構成から出射し
た光を次の基本構成の入射光とする)場合には(請求項
2)、3個以上の伝送路の切替えも可能となる。
光学的に連続して接続した(1つの基本構成から出射し
た光を次の基本構成の入射光とする)場合には(請求項
2)、3個以上の伝送路の切替えも可能となる。
【0045】さらに、反射部材とし、偏光ビームスプリ
ッタの所定の入出射面に直接形成された反射膜とした場
合には(請求項3)、部品点数の削減に伴う装置の小型
化・低コスト化や、反射部材と偏光ビームスプリッタと
の位置関係の調整が不要となるという効果を奏する。
ッタの所定の入出射面に直接形成された反射膜とした場
合には(請求項3)、部品点数の削減に伴う装置の小型
化・低コスト化や、反射部材と偏光ビームスプリッタと
の位置関係の調整が不要となるという効果を奏する。
【図1】本発明に係る光スイッチの第1実施例を示す図
である。
である。
【図2】その作用を説明する光路図である。
【図3】その作用を説明する光路図である。
【図4】その作用を説明する光路図である。
【図5】偏光ビームスプリッタの他の実施例を示す図で
ある。
ある。
【図6】本発明に係る光スイッチの第2実施例を示す図
である。
である。
【図7】本発明に係る光スイッチの第2実施例を示す図
である。
である。
【図8】本発明に係る光スイッチの第2実施例を示す図
である。
である。
【図9】本発明に係る光スイッチの第2実施例を示す図
である。
である。
【図10】本発明に係る光スイッチの第2実施例を示す
図である。
図である。
10 第1の偏光ビームスプリッタ 11 第2の偏光ビームスプリッタ 12 1/2波長板 13 ファラデー回転子 16 反射板 17 反射膜 20 第1の偏光ビームスプリッタ 21 第2の偏光ビームスプリッタ 22 第1の1/2波長板 23 第1のファラデー回転子 24 第1の反射板 25 第3の偏光ビームスプリッタ 26 第4の偏光ビームスプリッタ 27 第2の1/2波長板 28 第2のファラデー回転子 29 第2の反射板
Claims (3)
- 【請求項1】 平行に配置された一対の偏光ビームスプ
リッタと、 前記一対の偏光ビームスプリッタ間に平行に配置された
1/2波長板及びファラデー回転子と、 前記ファラデー回転子に対し所定方向の磁界を印加する
手段と前記偏光ビームスプリッタの4つの入出射面のう
ちの所定の1面に配置した反射部材とを備えた光スイッ
チ。 - 【請求項2】 平行に配置された一対の偏光ビームスプ
リッタと、 前記一対の偏光ビームスプリッタ間に平行に配置された
1/2波長板及びファラデー回転子と、 前記ファラデー回転子に対し所定方向の磁界を印加する
手段と前記偏光ビームスプリッタの4つの入出射面のう
ちの所定の1面に配置した反射部材とからなる基本構成
を、複数設けるとともに、 ある基本構成に設けられた前記反射部材で反射され、前
記一対の偏光ビームスプリッタを通過して最終的に出射
される光が、次段の他の基本構成の入射光となるように
前記複数の基本構成を光学的に連続するように配置した
光スイッチ。 - 【請求項3】 前記反射部材が、前記偏光ビームスプリ
ッタの所定の入出射面に直接形成された反射膜である請
求項1または2に記載の光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34594893A JPH07181527A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34594893A JPH07181527A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 光スイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07181527A true JPH07181527A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=18380096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34594893A Withdrawn JPH07181527A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 光スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07181527A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103852897A (zh) * | 2014-03-20 | 2014-06-11 | 浙江晶景光电有限公司 | 基于偏振光复用的微型光学引擎系统 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP34594893A patent/JPH07181527A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103852897A (zh) * | 2014-03-20 | 2014-06-11 | 浙江晶景光电有限公司 | 基于偏振光复用的微型光学引擎系统 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |