JPH1115031A - Optical distribution method and optical distribution device - Google Patents

Optical distribution method and optical distribution device

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JPH1115031A
JPH1115031A JP10009392A JP939298A JPH1115031A JP H1115031 A JPH1115031 A JP H1115031A JP 10009392 A JP10009392 A JP 10009392A JP 939298 A JP939298 A JP 939298A JP H1115031 A JPH1115031 A JP H1115031A
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optical
signal light
signal
optical switch
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真 古木
Satoshi Tatsuura
智 辰浦
Ryujun Fu
龍淳 夫
Yasusato Satou
康郊 佐藤
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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 1Tbit/s以上というような高ビットレ
ートのシリアル信号光を直接かつ容易に、空間的に1次
元または2次元の多チャンネルのパラレル信号光に変換
できるようにする。 【解決手段】 ライン状の光スイッチ30を信号光1の
進行方向に対して45°傾けて信号光1の光路上に配置
し、信号光1に同期した制御光2を光スイッチ30に垂
直に入射させる。光スイッチ30は、制御光2が照射さ
れた瞬間だけ信号光1を所定値以上の透過率で透過させ
るものとする。これによって、光スイッチ30の領域W
p,Wq,Wr,Ws,Wt,Wuから、それぞれ信号
光パルス1A,1B,1C,1D,1E,1Fの、それ
ぞれ空間位置部分1p,1q,1r,1s,1t,1u
を、それぞれ出力光パルス3Ap,3Bq,3Cr,3
Ds,3Et,3Fuとして切り出す。光スイッチ30
に代えて位相共役光発生デバイスを用いることもでき、
その場合には出力光の強度を大きくすることができる。
(57) Abstract: A serial signal light having a high bit rate of 1 Tbit / s or more can be directly and easily converted into a spatially one-dimensional or two-dimensional multi-channel parallel signal light. . SOLUTION: A linear optical switch 30 is arranged on the optical path of the signal light 1 at an angle of 45 ° with respect to the traveling direction of the signal light 1, and a control light 2 synchronized with the signal light 1 is perpendicular to the optical switch 30. Make it incident. The optical switch 30 transmits the signal light 1 with a transmittance of a predetermined value or more only at the moment when the control light 2 is irradiated. Thereby, the area W of the optical switch 30
From p, Wq, Wr, Ws, Wt, Wu, spatial position portions 1p, 1q, 1r, 1s, 1t, 1u of signal light pulses 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, respectively.
Are output light pulses 3Ap, 3Bq, 3Cr, 3 respectively.
Cut out as Ds, 3Et, 3Fu. Optical switch 30
Alternatively, a phase conjugate light generation device can be used,
In that case, the intensity of the output light can be increased.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光通信システム
などに用いる光分配(光デマルチプレックス)の方法お
よび装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical distribution (optical demultiplex) method and apparatus used in an optical communication system or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】送信側において、多チャンネルの信号光
を時間的にシリアルな信号光に多重化して、光ファイバ
伝送路に送出し、受信側において、その多重化されたシ
リアル信号光を多チャンネルの信号光に分配する光通信
システムでは、増大する情報量に対応したTbit/s
(テラビット/秒)オーダーの超高速の光通信網を実現
するために、それに対応した光多重(光マルチプレック
ス)および光分配(光デマルチプレックス)の方法が研
究されている。
2. Description of the Related Art On the transmitting side, multi-channel signal light is multiplexed into time-serial signal light and transmitted to an optical fiber transmission line, and on the receiving side, the multiplexed serial signal light is multi-channeled. In an optical communication system for distributing the signal light, Tbit / s corresponding to the increasing amount of information
In order to realize an ultra-high-speed optical communication network of the order of (Terabit / sec), methods of optical multiplexing (optical multiplexing) and optical distribution (optical demultiplexing) corresponding thereto have been studied.

【0003】従来、多重化されたシリアル信号光を多チ
ャンネルの信号光に分配する方法としては、「O pl
us E No.187(1995年6月)」73ペー
ジ以下に示されているように、信号光の位相を変化させ
る位相シフト法と、信号光の周波数(波長)を変化させ
る周波数シフト法とが考えられている。
[0003] Conventionally, as a method of distributing multiplexed serial signal light to multi-channel signal light, an “Opl
us E No. 187 (June 1995), page 73 and below, a phase shift method that changes the phase of signal light and a frequency shift method that changes the frequency (wavelength) of signal light are considered. .

【0004】位相シフト法の代表的なものは、光カー効
果を利用した2光路干渉計を用いるもので、2光路干渉
計の一方の光路に挿入した非線形光学媒質の屈折率を、
多重化されたシリアル信号光に同期した制御光(ゲート
光)により変化させることによって、制御光パルスが入
力されない時には、その時の信号光パルスが2光路干渉
計の一方の出力ポートから出力され、制御光パルスが入
力された時には、その時の信号光パルスが2光路干渉計
の他方の出力ポートから出力される。
A typical phase shift method uses a two-path interferometer utilizing the optical Kerr effect. The refractive index of a nonlinear optical medium inserted into one optical path of the two-path interferometer is determined by the following equation.
When the control light pulse is not input by changing the control light (gate light) synchronized with the multiplexed serial signal light, the signal light pulse at that time is output from one output port of the two-path interferometer, and the control is performed. When an optical pulse is input, the signal light pulse at that time is output from the other output port of the two-path interferometer.

【0005】周波数シフト法は、非線形光学媒質中で制
御光によって、多重化されたシリアル信号光の周波数
(波長)をチャンネルごとに変化させ、その変化した信
号光から波長分離素子によって、各チャンネルの信号光
を空間的に分離する。
In the frequency shift method, the frequency (wavelength) of multiplexed serial signal light is changed for each channel by a control light in a nonlinear optical medium, and the changed signal light is changed by a wavelength separation element to each channel. The signal light is spatially separated.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た位相シフト法は、時間的に制御光パルスと一致した信
号光パルスと一致しない信号光パルスとを空間的に分離
するため、原理的に一度に2つの出力しか得られず、多
チャンネルの信号光パルスを分離して得るには、上記の
2光路干渉計を多段(チャンネル数をNとすると、(N
−1)段)に渡って設けるとともに、各段の2光路干渉
計に対して信号光および制御光を、その方向を変え、一
方は異なる時間遅延させて、入射させなければならず、
光学系が著しく複雑になって、チャンネル数が多くなる
ほど対応が困難になるとともに、各段の信号光または制
御光の間に正確な時間差を持たせるために非常に高度な
プロセス技術が必要となる。
However, the above-described phase shift method spatially separates a signal light pulse that coincides with the control light pulse temporally from a signal light pulse that does not coincide with the control light pulse in time. In order to obtain only two outputs and separate and obtain multi-channel signal light pulses, the above-described two-path interferometer is multi-stage (where N is the number of channels, (N
-1) The signal light and the control light must be changed in their directions with respect to the two-path interferometer of each stage, and one of them must be incident with a different time delay,
The optics become significantly more complex, the more channels there are, the more difficult it is to deal with, and the very advanced process technology required to have a precise time difference between the signal light or control light of each stage. .

【0007】また、上述した周波数シフト法は、非線形
光学媒質において一度に信号光をチャンネルごとに異な
る周波数(波長)に変換することにより複数チャンネル
の出力光を一括して得ることができるが、実際上、チャ
ンネル数の増加に伴って、一度に信号光をチャンネルご
とに異なる周波数に変換するのが困難になるため、上述
した位相シフト法と同様の問題がある。
In the above-described frequency shift method, output light of a plurality of channels can be collectively obtained by converting signal light into a different frequency (wavelength) for each channel at once in a nonlinear optical medium. In addition, as the number of channels increases, it becomes difficult to convert the signal light to a different frequency for each channel at a time, and thus there is a problem similar to the above-described phase shift method.

【0008】さらに、上述したのは、時間軸方向にしか
情報を持たないという意味で、時間的にシリアルで、空
間的にはゼロ次元の信号光を、空間的に1次元の出力光
に変換する場合であるが、同様の信号光を、空間的に2
次元の出力光に変換する必要性ないし要求も考えられ
る。
Further, the above-mentioned means that information is stored only in the direction of the time axis, and a temporally serial, spatially zero-dimensional signal light is converted into a spatially one-dimensional output light. However, the same signal light is spatially
There may be a need or demand for converting to dimensional output light.

【0009】例えば、画像情報の光伝送で、送信側で、
m×n画素についてのパラレル2次元画像情報を、シリ
アル信号光に多重化して送信し、受信側で、その多重化
されたシリアル信号光を、一軸方向にはmチャンネル
で、これと直交する他の一軸方向にはnチャンネルの、
空間的に2次元のパラレル信号光に分離すれば、m×n
画素についてのパラレル2次元画像情報を、2次元パラ
レル性を維持したまま、2次元空間光変調器や2次元C
CDアレイなどによって直接、処理または検出すること
が可能となる。
For example, in optical transmission of image information, on the transmission side,
The parallel two-dimensional image information for m × n pixels is multiplexed with serial signal light and transmitted. On the receiving side, the multiplexed serial signal light is divided into m channels in one axis direction and orthogonal to the m channels. N-channels in one axis direction
If spatially separated into two-dimensional parallel signal light, m × n
A two-dimensional spatial light modulator or a two-dimensional C
It can be processed or detected directly by a CD array or the like.

【0010】しかしながら、従来の位相シフト法や周波
数シフト法では、このように多重化されたシリアル信号
光を空間的に2次元のパラレル信号光に変換するのは、
上述した空間的に1次元のパラレル信号光に変換する場
合よりも、さらに一層、困難となる。
However, in the conventional phase shift method or frequency shift method, the serial signal light multiplexed in this way is spatially converted into a two-dimensional parallel signal light.
It becomes even more difficult than in the case of converting into spatially one-dimensional parallel signal light as described above.

【0011】そこで、この発明は、1Tbit/s以上
というような高ビットレートのシリアル信号光を、直接
かつ容易に、空間的に1次元または2次元の多チャンネ
ルのパラレル信号光に変換することができるようにした
ものである。
Accordingly, the present invention is capable of directly and easily converting a spatially high-bit-rate serial signal light of 1 Tbit / s or more into a one-dimensional or two-dimensional multi-channel parallel signal light. It is made possible.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の光分配
方法では、一方向に所定幅の広がりを有する光学デバイ
スを、光パルス列からなる信号光の光路上に配置し、そ
の信号光およびこれに同期した制御光を、両者が前記光
学デバイス上で交差し、かつ前記所定幅に渡るように、
それぞれ前記光学デバイスに入射させて、前記光学デバ
イスの前記所定幅内の異なる領域から、前記信号光の異
なる光パルスの異なる空間位置部分に対応した出力光パ
ルスを発生させる。
According to the optical distribution method of the present invention, an optical device having a predetermined width in one direction is arranged on an optical path of a signal light composed of an optical pulse train, and the signal light and the signal light are spread. Control light synchronized with this, so that both cross on the optical device, and span the predetermined width,
The light beams are respectively incident on the optical device, and output light pulses corresponding to different spatial position portions of different light pulses of the signal light are generated from different regions within the predetermined width of the optical device.

【0013】この場合、請求項3の発明のように、前記
光学デバイスとして、所定強度以上の制御光が照射され
るか否かによってオンオフ状態が切り替えられる光スイ
ッチを用いて、前記出力光パルスとして、前記信号光の
異なる光パルスの異なる空間位置部分を切り出すことが
できる。
In this case, as in the invention of claim 3, as the optical device, an optical switch whose on / off state is switched depending on whether control light having a predetermined intensity or more is irradiated is used as the output light pulse. In addition, different spatial position portions of different light pulses of the signal light can be cut out.

【0014】さらに、この場合、請求項4の発明のよう
に、前記制御光を前記光スイッチに垂直に入射させて、
前記光スイッチの前記異なる領域を同時にオン状態に
し、前記信号光を前記光スイッチに斜めに入射させる方
法とし、または請求項5の発明のように、前記制御光を
前記光スイッチに斜めに入射させて、前記光スイッチの
前記異なる領域を順次、オン状態にし、前記信号光を前
記光スイッチに垂直に入射させる方法とすることができ
る。
Further, in this case, the control light is vertically incident on the optical switch as in the invention of claim 4,
A method in which the different regions of the optical switch are simultaneously turned on, and the signal light is obliquely incident on the optical switch, or the control light is obliquely incident on the optical switch as in the invention of claim 5. Then, the different regions of the optical switch may be sequentially turned on, and the signal light may be vertically incident on the optical switch.

【0015】さらに、この場合、請求項6の発明のよう
に、前記光スイッチを、前記制御光が照射された瞬間だ
け、オン状態として前記信号光を所定値以上の透過率で
透過させるものとし、または請求項7の発明のように、
前記光スイッチを、前記制御光が照射された瞬間だけ、
オン状態として前記信号光を所定値以上の反射率で反射
させるものとすることができる。
Further, in this case, the optical switch is turned on only at the moment when the control light is irradiated, so that the signal light is transmitted at a transmittance of a predetermined value or more. Or like the invention of claim 7,
The optical switch, only at the moment when the control light is irradiated,
As the ON state, the signal light may be reflected at a reflectance equal to or higher than a predetermined value.

【0016】あるいはまた、請求項8の発明のように、
前記光学デバイスとして、前記信号光であるプローブ光
と前記制御光であるポンプ光が同時に照射されたとき、
前記出力光パルスとして前記プローブ光の位相共役光を
発生するものを用いることができる。
Alternatively, as in the invention of claim 8,
As the optical device, when the probe light as the signal light and the pump light as the control light are simultaneously irradiated,
A pulse that generates a phase conjugate light of the probe light can be used as the output light pulse.

【0017】さらに、この場合、請求項9の発明のよう
に、前記制御光である第1のポンプ光を、前記光学デバ
イスの一面側から前記光学デバイスに垂直に入射させる
とともに、前記光学デバイスの他面側に反射鏡を配置し
て、前記一面側から前記光学デバイスを透過したポンプ
光を、前記反射鏡で反射させて、第2のポンプ光とし
て、前記第1のポンプ光と同時に、前記他面側から前記
光学デバイスに垂直に入射させ、前記信号光であるプロ
ーブ光を、前記第1および第2のポンプ光と同時に、前
記光学デバイスに斜めに入射させる方法とすることがで
きる。
Further, in this case, the first pump light, which is the control light, is vertically incident on the optical device from one surface side of the optical device, and the control light of the optical device is transmitted. A reflection mirror is arranged on the other surface side, and the pump light transmitted through the optical device from the one surface side is reflected by the reflection mirror, and as the second pump light, at the same time as the first pump light, A method may be employed in which light is perpendicularly incident on the optical device from the other surface side, and the probe light as the signal light is obliquely incident on the optical device simultaneously with the first and second pump lights.

【0018】さらに、この場合、請求項10の発明のよ
うに、前記光学デバイスと前記反射鏡との間に波長板を
配置して、前記第1および第2のポンプ光を互いに偏光
方向が直交したものとすることができる。
Further, in this case, a wave plate is disposed between the optical device and the reflecting mirror to polarize the first and second pump lights with each other in a direction orthogonal to each other. It can be done.

【0019】請求項2の発明の光分配方法では、一方向
およびこれと交差する他方向にそれぞれ所定幅の広がり
を有する光学デバイスを、光パルス列からなる信号光、
またはこれに同期した制御光に対して、2軸方向の傾き
を有するように配置し、前記信号光および制御光を、両
者が前記光学デバイス上で交差し、かつ前記一方向およ
び他方向のそれぞれ所定幅に渡るように、それぞれ前記
光学デバイスに入射させて、前記光学デバイスの前記一
方向および他方向のそれぞれ所定幅内の異なる領域か
ら、前記信号光の異なる光パルスの異なる空間位置部分
に対応した出力光パルスを発生させる。
In the optical distribution method according to the second aspect of the present invention, the optical device having a predetermined width in one direction and the other direction intersecting with the optical device is converted into a signal light composed of an optical pulse train,
Or, it is arranged so as to have a biaxial inclination with respect to the control light synchronized therewith, and the signal light and the control light intersect each other on the optical device, and each of the one direction and the other direction The optical devices are respectively incident on the optical device so as to extend over a predetermined width, and correspond to different spatial position portions of different light pulses of the signal light from different regions within the predetermined width in the one direction and the different width in the other direction of the optical device. The generated output light pulse is generated.

【0020】この場合、請求項1の発明の光分配方法と
同様に、前記光学デバイスとして、光スイッチを用い、
または位相共役光を発生するデバイスを用いることがで
きる。
In this case, an optical switch is used as the optical device, as in the optical distribution method according to the first aspect of the present invention.
Alternatively, a device that generates phase conjugate light can be used.

【0021】[0021]

【作用】上記の方法による請求項1の発明の光分配方法
においては、信号光と制御光の交差角および同期関係を
規定することによって、制御光が光学デバイスの所定幅
内の各領域を同時または順次に照射して、各領域を同時
または順次にオン状態または位相共役光発生可能状態に
し、その時点で、信号光の異なる光パルスの異なる空間
位置部分が、そのオン状態または位相共役光発生可能状
態とされた領域に入射するようになる。
In the light distribution method according to the first aspect of the present invention, the control light simultaneously illuminates each area within a predetermined width of the optical device by defining an intersection angle and a synchronous relationship between the signal light and the control light. Or, by irradiating sequentially, each area is simultaneously or sequentially turned on or a phase conjugate light can be generated, and at that time, different spatial position portions of different light pulses of the signal light are turned on or generate phase conjugate light. The light is incident on the area that has been enabled.

【0022】したがって、光学デバイスの所定幅内の異
なる領域から、信号光の異なる光パルスの異なる空間位
置部分が出力光パルスとして切り出され、または信号光
の異なる光パルスの異なる空間位置部分に対応した出力
光パルスが位相共役光として発生する。したがって、多
重化されたシリアル信号光が、空間的に1次元のパラレ
ル信号光に変換されることになる。
Therefore, different spatial position portions of different optical pulses of signal light are cut out from different regions within a predetermined width of the optical device as output optical pulses, or corresponding to different spatial position portions of different optical pulses of signal light. An output light pulse is generated as phase conjugate light. Therefore, the multiplexed serial signal light is spatially converted into a one-dimensional parallel signal light.

【0023】この場合、例えば、シリアル信号光のビッ
トレートが1Gbit/s(ギガビット/秒)のときに
は、信号光パルスの時間間隔(パルス間隔)が1ns
(ナノ秒)となり、空間的な距離間隔が30cmとなっ
て、上記の方法は、デバイスとして非現実的な巨大なも
のとなる。
In this case, for example, when the bit rate of the serial signal light is 1 Gbit / s (gigabit / second), the time interval (pulse interval) of the signal light pulse is 1 ns.
(Nanoseconds), and the spatial distance interval is 30 cm, which makes the above method unrealistically huge as a device.

【0024】しかし、例えば、シリアル信号光のビット
レートが1Tbit/sであれば、信号光パルスの時間
間隔は1ps(ピコ秒)となり、空間的な距離間隔は3
00μm=0.03cmとなる。したがって、例えば、
信号光を光学デバイスに対して45度の角度で入射さ
せ、制御光を光学デバイスに垂直に入射させる場合に
は、光学デバイスの所定幅内の出力光パルスを発生する
べき各領域の空間的な距離間隔は424μmとなり、シ
リアル信号光を100チャンネルの1次元パラレル信号
光に変換する場合でも、光学デバイスの所定幅は4.2
cm強でよい。
However, for example, if the bit rate of the serial signal light is 1 Tbit / s, the time interval of the signal light pulse is 1 ps (picosecond), and the spatial distance interval is 3
00 μm = 0.03 cm. So, for example,
In the case where the signal light is incident on the optical device at an angle of 45 degrees and the control light is incident on the optical device perpendicularly, the spatial light of each region where the output light pulse within the predetermined width of the optical device is to be generated is generated. The distance interval is 424 μm, and the predetermined width of the optical device is 4.2 even when serial signal light is converted into one-dimensional parallel signal light of 100 channels.
It may be just over a cm

【0025】したがって、請求項1の発明の光分配方法
によれば、1Tbit/s以上というような高ビットレ
ートのシリアル信号光を、直接かつ容易に、空間的に1
次元の多チャンネルのパラレル信号光に変換することが
できる。
Therefore, according to the optical distribution method of the first aspect of the present invention, a serial signal light having a high bit rate of 1 Tbit / s or more can be directly, easily, and spatially converted into one.
It can be converted to multi-dimensional parallel signal light.

【0026】また、光学デバイスとして位相共役光を発
生するデバイスを用いる場合には、出力光としての位相
共役光の強度を信号光であるプローブ光の強度より大き
くすることができるとともに、光学デバイスでの光損失
の問題を回避することができるので、出力光の強度を大
きくすることができる。
When a device that generates phase conjugate light is used as the optical device, the intensity of the phase conjugate light as the output light can be made larger than the intensity of the probe light, which is the signal light, and the intensity of the probe light can be increased. Therefore, the problem of light loss can be avoided, and the intensity of output light can be increased.

【0027】上記の方法による請求項2の発明の光分配
方法においては、光学デバイスの信号光または制御光に
対する2軸方向の傾き角、および信号光と制御光の交差
角および同期関係を規定することによって、制御光が光
学デバイスの一方向および他方向のそれぞれ所定幅内の
各領域を同時または順次に照射して、各領域を同時また
は順次にオン状態または位相共役光発生可能状態にし、
その時点で、信号光の異なる光パルスの異なる空間位置
部分が、そのオン状態または位相共役光発生可能状態と
された領域に入射するようになる。
In the light distribution method according to the second aspect of the present invention, the tilt angle of the optical device with respect to the signal light or the control light in the two axial directions, the intersection angle between the signal light and the control light, and the synchronous relationship are defined. Thereby, the control light simultaneously or sequentially irradiates each area within a predetermined width in one direction and the other direction of the optical device, and simultaneously or sequentially turns each area on or in a state capable of generating phase conjugate light,
At that time, different spatial position portions of different optical pulses of the signal light are incident on the region where the ON state or the phase conjugate light can be generated.

【0028】したがって、光学デバイスの一方向および
他方向のそれぞれ所定幅内の異なる領域から、信号光の
異なる光パルスの異なる空間位置部分が出力光パルスと
して切り出され、または信号光の異なる光パルスの異な
る空間位置部分に対応した出力光パルスが位相共役光と
して発生する。したがって、多重化されたシリアル信号
光が、空間的に2次元のパラレル信号光に変換されるこ
とになる。
Therefore, different spatial position portions of different light pulses of signal light are cut out as output light pulses from different regions within predetermined widths in one direction and the other direction of the optical device, respectively, or different light pulses of signal light are different from each other. Output light pulses corresponding to different spatial positions are generated as phase conjugate light. Therefore, the multiplexed serial signal light is spatially converted into a two-dimensional parallel signal light.

【0029】そして、請求項1の発明の光分配方法につ
き、上述したところから明らかなように、例えば、シリ
アル信号光のビットレートが1Tbit/sであれば、
シリアル信号光を100×100チャンネルの2次元パ
ラレル信号光に変換する場合でも、光学デバイスの一方
向および他方向のそれぞれの所定幅は数cm程度でよ
い。
As apparent from the above description, the optical distribution method according to the first aspect of the present invention, for example, if the bit rate of the serial signal light is 1 Tbit / s,
Even when converting serial signal light into two-dimensional parallel signal light of 100 × 100 channels, the predetermined width in one direction and the other direction in the optical device may be about several cm.

【0030】したがって、請求項2の発明の光分配方法
によれば、1Tbit/s以上というような高ビットレ
ートのシリアル信号光を、直接かつ容易に、空間的に2
次元の多チャンネルのパラレル信号光に変換することが
できる。
Therefore, according to the optical distribution method of the second aspect of the present invention, a serial signal light having a high bit rate of 1 Tbit / s or more can be directly, easily, and spatially converted to a 2 bit signal.
It can be converted to multi-dimensional parallel signal light.

【0031】また、請求項1の発明の光分配方法と同様
に、光学デバイスとして位相共役光を発生するデバイス
を用いる場合には、出力光の強度を大きくすることがで
きる。
Further, similarly to the light distribution method according to the first aspect of the present invention, when a device that generates phase conjugate light is used as an optical device, the intensity of output light can be increased.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

〔光スイッチを用いる場合の実施形態〕 (透過型光スイッチに制御光を垂直に入射させる場合)
図1は、この発明の光分配方法および光分配装置の一実
施形態を示し、透過型の光スイッチを用いて、これに信
号光を斜めに入射させ、制御光を垂直に入射させる場合
である。
[Embodiment in the case of using an optical switch] (When control light is vertically incident on a transmission optical switch)
FIG. 1 shows an embodiment of an optical distribution method and an optical distribution device according to the present invention, in which a transmission type optical switch is used, signal light is obliquely incident thereon, and control light is vertically incident thereon. .

【0033】光ファイバなどの光導波路10中に伝送さ
れる信号光1’は、図の場合には6チャンネルの信号光
が時間的にシリアルに多重化された、ビットレートが1
Tbit/s、パルス時間間隔が1psのものである。
The signal light 1 'transmitted through the optical waveguide 10 such as an optical fiber is, in the case of FIG.
Tbit / s and a pulse time interval of 1 ps.

【0034】この光導波路10中を伝送した信号光1’
を、レンズを組み合わせて構成した光学系20に入射さ
せて、光学系20の出射光として、進行方向に対して垂
直な面方向に波面が広げられた、各チャンネルの信号光
パルス1A〜1Fの列からなる信号光1を得る。信号光
パルスの時間間隔は1psであるので、空間的な距離間
隔は300μmとなる。
The signal light 1 ′ transmitted through the optical waveguide 10
Is incident on an optical system 20 configured by combining lenses, and as light emitted from the optical system 20, the signal light pulses 1A to 1F of the respective channels whose wavefronts are widened in a plane direction perpendicular to the traveling direction. A signal light 1 consisting of a row is obtained. Since the time interval between the signal light pulses is 1 ps, the spatial distance interval is 300 μm.

【0035】この信号光1の光路上に、ライン状の光ス
イッチ30を、そのライン方向を信号光1の進行方向に
対して45°傾けて配置する。光スイッチ30は、制御
光2が照射されるか否かにより吸収係数(吸光度)が変
化し、かつ緩和時間が短い非線形光学材料によって形成
して、制御光2が照射された瞬間だけ、透過状態として
信号光1を所定値以上の透過率で透過させるものとする
とともに、そのライン方向に所定幅Wの広がりを有する
ものとし、信号光1を、その所定幅Wに渡って光スイッ
チ30に入射させる。
On the optical path of the signal light 1, a linear optical switch 30 is arranged with its line direction inclined at 45 ° with respect to the traveling direction of the signal light 1. The optical switch 30 is formed of a non-linear optical material whose absorption coefficient (absorbance) changes depending on whether or not the control light 2 is irradiated, and has a short relaxation time. It is assumed that the signal light 1 is transmitted at a transmittance equal to or greater than a predetermined value, has a predetermined width W in the line direction, and the signal light 1 is incident on the optical switch 30 over the predetermined width W. Let it.

【0036】光スイッチ30を信号光1に対して45°
傾けるので、図のようにN(チャンネル数)=6の場合
には、所定幅Wは信号光パルスの空間的な距離間隔の5
倍強分のルート2倍とする。
The optical switch 30 is set at 45 ° with respect to the signal light 1.
When N (the number of channels) = 6 as shown in the figure, the predetermined width W is equal to 5 which is the spatial distance interval of the signal light pulse.
It is assumed that the route is twice as strong.

【0037】光スイッチ30は、より実際的には、図1
2に示して後述するように選択的に遮光層を設けること
によって、所定幅W内の互いに重なり合わない、図のよ
うにN=6の場合には6つの領域Wp〜Wuが、互いに
独立した光シャッタ部として機能するようにすることが
望ましい。これによって、後述するように光スイッチ3
0から切り出される、それぞれの出力光パルス3Ap〜
3Fuは、隣接する出力光パルスとの間に空間的な重な
りがないものとなる。
The optical switch 30 is more practically shown in FIG.
As shown in FIG. 2 and described later, by selectively providing a light-shielding layer, the six regions Wp to Wu which do not overlap each other within the predetermined width W when N = 6 as shown in FIG. It is desirable to function as an optical shutter unit. This allows the optical switch 3 to be
Each output light pulse 3Ap ~ cut out from 0
3Fu has no spatial overlap with adjacent output light pulses.

【0038】あるいはまた、信号光1または後述する制
御光2の光路上に、それぞれの出力光パルス3Ap〜3
Fuを、隣接する出力光パルスとの間に空間的な重なり
がないものとするフィルタを配置してもよい。また、必
要に応じて、波長選択性やSN比を向上させるために、
誘電体多層膜などの干渉フィルタを設けてもよい。
Alternatively, on the optical path of the signal light 1 or the control light 2 to be described later, the respective output light pulses 3Ap to 3Ap
A filter may be arranged so that Fu has no spatial overlap between adjacent output light pulses. Also, if necessary, to improve wavelength selectivity and SN ratio,
An interference filter such as a dielectric multilayer film may be provided.

【0039】光導波路10中を伝送した信号光1’から
は、信号光パルス1A〜1Fの一組につき一つの制御光
パルス2aからなる、信号光1に同期した、信号光1と
同様に進行方向に対して垂直な面方向に波面が広げられ
た制御光2を形成する。信号光1’には、信号光パルス
1A〜1Fの列の始まりを示す情報が挿入され、これか
ら、信号光1に対して後述するような時間関係で信号光
1に同期した制御光2を容易に形成することができる。
The signal light 1 'transmitted through the optical waveguide 10 travels in the same manner as the signal light 1 synchronized with the signal light 1 and includes one control light pulse 2a for each set of the signal light pulses 1A to 1F. The control light 2 has a wavefront spread in a plane direction perpendicular to the direction. Information indicating the beginning of a train of signal light pulses 1A to 1F is inserted into the signal light 1 ', and the control light 2 synchronized with the signal light 1 in a time relationship to be described later can be easily applied to the signal light 1 from this. Can be formed.

【0040】この制御光2を、その進行方向を光スイッ
チ30のライン方向に対して垂直にして、所定幅Wに渡
って光スイッチ30に入射させる。図の場合は、制御光
2を信号光1の出射側から光スイッチ30に入射させる
場合であるが、信号光1の入射側から光スイッチ30に
入射させてもよい。
The control light 2 is incident on the optical switch 30 over a predetermined width W with its traveling direction perpendicular to the line direction of the optical switch 30. In the case of the figure, the control light 2 is made to enter the optical switch 30 from the emission side of the signal light 1, but may be made to enter the optical switch 30 from the incidence side of the signal light 1.

【0041】後述するように、信号光パルス1Aが領域
Wpのみから、信号光パルス1Bが領域Wqのみから、
というように、信号光パルス1A〜1Fが、光スイッチ
30の対応する領域Wp〜Wuのみから、空間的に分離
されて切り出されるように、制御光パルス2aの時間幅
は、信号光1の広げられた波面方向の、領域Wp〜Wu
に対応する空間位置部分1p〜1uの、領域Wp〜Wu
までの光路長の違いによる、領域Wp〜Wuへの到達時
間の差より十分短くする。すなわち、図のように光スイ
ッチ30を信号光1に対して45°傾ける場合には、制
御光パルス2aの時間幅を信号光パルスの時間間隔より
十分短くする。
As will be described later, the signal light pulse 1A is obtained only from the region Wp, and the signal light pulse 1B is obtained only from the region Wq.
Thus, the time width of the control light pulse 2a is set so that the signal light pulses 1A to 1F are spatially separated and cut out only from the corresponding regions Wp to Wu of the optical switch 30. Regions Wp to Wu in the given wavefront direction
Wp to Wu of spatial position portions 1p to 1u corresponding to
Is sufficiently shorter than the difference in the time to reach the regions Wp to Wu due to the difference in the optical path lengths up to. That is, when the optical switch 30 is inclined at 45 ° with respect to the signal light 1 as shown in the figure, the time width of the control light pulse 2a is made sufficiently shorter than the time interval of the signal light pulse.

【0042】例えば、信号光パルスの時間幅が、時間間
隔(1ps)の1/10の100fs(フェムト秒)で
あれば、制御光パルス2aの時間幅は、信号光パルスの
それと同程度か、それより若干短くすればよい。
For example, if the time width of the signal light pulse is 100 fs (femtosecond), which is 1/10 of the time interval (1 ps), the time width of the control light pulse 2a is almost the same as that of the signal light pulse. It may be slightly shorter than that.

【0043】光スイッチ30より前方側の信号光1の光
路上には、空間光変調器などの光処理素子またはCCD
アレイやフォトディテクタアレイなどの光検出素子から
なる、ライン状ないし1次元アレイ状の光素子40を、
その各画素が信号光1の各空間位置部分1p〜1uの光
路上に位置するように配置する。
An optical processing element such as a spatial light modulator or a CCD is provided on the optical path of the signal light 1 on the front side of the optical switch 30.
A line-shaped or one-dimensional array-shaped optical element 40 composed of an optical detection element such as an array or a photodetector array,
The pixels are arranged so as to be located on the optical path of each spatial position portion 1p to 1u of the signal light 1.

【0044】上述した方法ないし装置においては、図2
(A)に示すように、制御光パルス2aが光スイッチ3
0の各領域Wp〜Wuを同時に照射し、同時に透過状態
にする。そして、図示するように、信号光パルス1A〜
1Fが光スイッチ30の対応する領域Wp〜Wuに同時
に到達する時点で、制御光パルス2aが光スイッチ30
の各領域Wp〜Wuに到達するように、制御光2を信号
光1に対して同期させる。
In the method or apparatus described above, FIG.
As shown in (A), the control light pulse 2a is applied to the optical switch 3
Each of the 0 regions Wp to Wu is simultaneously illuminated and simultaneously set in a transmission state. Then, as shown in FIG.
When 1F simultaneously reaches the corresponding areas Wp to Wu of the optical switch 30, the control light pulse 2a is
The control light 2 is synchronized with the signal light 1 so as to reach the respective regions Wp to Wu.

【0045】したがって、制御光パルス2aが光スイッ
チ30の各領域Wp〜Wuに到達した時点で、信号光パ
ルス1Aの空間位置部分1pが領域Wpを、信号光パル
ス1Bの空間位置部分1qが領域Wqを、信号光パルス
1Cの空間位置部分1rが領域Wrを、信号光パルス1
Dの空間位置部分1sが領域Wsを、信号光パルス1E
の空間位置部分1tが領域Wtを、信号光パルス1Fの
空間位置部分1uが領域Wuを、それぞれ透過して、図
2(B)に示すように、それぞれ出力光パルス3Ap,
3Bq,3Cr,3Ds,3Et,3Fuとして切り出
される。
Therefore, when the control light pulse 2a reaches each of the regions Wp to Wu of the optical switch 30, the spatial position portion 1p of the signal light pulse 1A corresponds to the region Wp, and the spatial position portion 1q of the signal light pulse 1B corresponds to the region Wp. Wq, the spatial position portion 1r of the signal light pulse 1C indicates the region Wr, and the signal light pulse 1C
The spatial position portion 1s of D divides the region Ws into the signal light pulse 1E
The spatial position portion 1t of the signal light pulse 1F passes through the region Wt, and the spatial position portion 1u of the signal light pulse 1F passes through the region Wu. As shown in FIG.
It is cut out as 3Bq, 3Cr, 3Ds, 3Et, 3Fu.

【0046】そして、この出力光パルス3Ap〜3Fu
が、光素子40の対応する画素で処理または検出され
る。したがって、各チャンネルの信号光パルス1A〜1
Fが1次元パラレル情報として取り出されることにな
る。
Then, the output light pulses 3Ap to 3Fu
Is processed or detected at the corresponding pixel of the optical element 40. Therefore, the signal light pulses 1A to 1A of each channel
F is extracted as one-dimensional parallel information.

【0047】図1および図2(A)(B)では一部を省
略したが、信号光1は信号光パルス1A〜1Fの組がシ
リアルに連続するもので、光スイッチ30からは、図2
(C)に示すように、出力光パルス3Ap〜3Fuの組
が連続して切り出される。ただし、同図は、出力光パル
ス3Ap〜3Fuの空間的位置関係を示したもので、時
間的には、出力光パルス3Ap〜3Fuの一組が同時に
切り出され、N=6の場合には信号光パルスの時間間隔
の6倍の時間後に、出力光パルス3Ap〜3Fuの次の
一組が同時に切り出される。
Although a part is omitted in FIGS. 1 and 2A and 2B, the signal light 1 is a set of signal light pulses 1A to 1F that are serially continuous.
As shown in (C), a set of output light pulses 3Ap to 3Fu is cut out continuously. However, FIG. 3 shows the spatial positional relationship between the output light pulses 3Ap to 3Fu. In time, one set of the output light pulses 3Ap to 3Fu is cut out at the same time. After six times the time interval of the light pulse, the next set of output light pulses 3Ap to 3Fu is cut out at the same time.

【0048】したがって、N=6の場合には、光素子4
0の各画素は、信号光パルスの時間間隔の6倍の時間ご
とに、対応する出力光パルス3Ap〜3Fuを処理また
は検出できればよい。実際的な、チャンネル数Nがより
多い場合には、光素子40はより応答速度の遅いもので
よく、デバイスとして十分な実現性を有する。
Therefore, when N = 6, the optical element 4
Each pixel of 0 only needs to be able to process or detect the corresponding output light pulse 3Ap to 3Fu every six times the time interval of the signal light pulse. When the number N of channels is more practical, the optical element 40 may have a slower response speed, and has sufficient feasibility as a device.

【0049】以上のように、上述した実施形態によれ
ば、1Tbit/s以上というような高ビットレートの
シリアル信号光を、直接かつ容易に、空間的に1次元の
多チャンネルのパラレル信号光に変換することができ
る。
As described above, according to the above-described embodiment, a serial signal light having a high bit rate of 1 Tbit / s or more can be directly and easily converted into a spatially one-dimensional multi-channel parallel signal light. Can be converted.

【0050】(透過型光スイッチに信号光を垂直に入射
させる場合)図3は、この発明の光分配方法および光分
配装置の他の実施形態を示し、透過型の光スイッチを用
いて、これに信号光を垂直に入射させ、制御光を斜めに
入射させる場合である。
FIG. 3 shows another embodiment of the light distribution method and the light distribution device according to the present invention, in which a signal light is vertically incident on the transmission type optical switch. In this case, the signal light is made to enter vertically, and the control light is made to enter obliquely.

【0051】この実施形態では、信号光1の光路上に光
スイッチ30を、そのライン方向を信号光1の進行方向
に対して垂直にして配置して、信号光1を、所定幅Wに
渡って光スイッチ30に入射させるとともに、制御光2
を、その進行方向を光スイッチ30のライン方向に対し
て傾けて、所定幅Wに渡って光スイッチ30に入射させ
る。その他は、図1の実施形態と同じである。
In this embodiment, the optical switch 30 is arranged on the optical path of the signal light 1 with its line direction perpendicular to the traveling direction of the signal light 1, and the signal switch 1 extends over a predetermined width W. Control light 2
Is made to enter the optical switch 30 over a predetermined width W with its traveling direction inclined with respect to the line direction of the optical switch 30. Others are the same as the embodiment of FIG.

【0052】ただし、後述するように、信号光パルス1
Aが領域Wuのみから、信号光パルス1Bが領域Wtの
みから、というように、信号光パルス1A〜1Fが、光
スイッチ30の対応する領域Wu〜Wpのみから、空間
的に分離されて切り出されるように、制御光2の広げら
れた波面の光スイッチ30に対する傾斜による、制御光
パルス2aの領域Wu〜Wpへの到達時間の差を、信号
光パルスの時間間隔と等しくするとともに、制御光パル
ス2aの時間幅を、信号光パルスの時間間隔より十分短
くする。
However, as described later, the signal light pulse 1
The signal light pulses 1A to 1F are spatially separated and cut out only from the corresponding regions Wu to Wp of the optical switch 30 such that A is only from the region Wu, the signal light pulse 1B is only from the region Wt, and so on. As described above, the difference between the arrival time of the control light pulse 2a in the regions Wu to Wp due to the inclination of the spread wavefront of the control light 2 with respect to the optical switch 30 is made equal to the time interval of the signal light pulse, and The time width of 2a is made sufficiently shorter than the time interval of the signal light pulse.

【0053】上述した方法ないし装置においては、図4
(A)に示すように、信号光パルス1Aが光スイッチ3
0に到達する時点で、制御光パルス2aが光スイッチ3
0の領域Wuに到達するように、制御光2を信号光1に
対して同期させる。
In the method or apparatus described above, FIG.
As shown in (A), the signal light pulse 1A is
When the control light pulse 2a reaches 0, the optical switch 3
The control light 2 is synchronized with the signal light 1 so as to reach the area Wu of 0.

【0054】したがって、同図に示すように、信号光パ
ルス1Aが光スイッチ30に到達した時点で、光スイッ
チ30の領域Wuが透過状態とされ、信号光パルス1A
の空間位置部分1uが領域Wuを透過して、図4(B)
に示すように、出力光パルス3Auとして切り出され
る。
Therefore, as shown in the figure, when the signal light pulse 1A reaches the optical switch 30, the region Wu of the optical switch 30 is made to be in the transmitting state, and the signal light pulse 1A
4 (B) is transmitted through the region Wu.
As shown in (1), it is cut out as an output light pulse 3Au.

【0055】次に、同図に示すように、信号光パルス1
Bが光スイッチ30に到達すると、制御光パルス2aが
光スイッチ30の領域Wtに到達して、領域Wtが透過
状態とされ、信号光パルス1Bの空間位置部分1tが領
域Wtを透過して、図4(C)に示すように、出力光パ
ルス3Btとして切り出される。
Next, as shown in FIG.
When B reaches the optical switch 30, the control light pulse 2a reaches the region Wt of the optical switch 30, the region Wt is made to be in a transmitting state, and the spatial position portion 1t of the signal light pulse 1B passes through the region Wt, As shown in FIG. 4C, it is cut out as an output light pulse 3Bt.

【0056】次に、同図に示すように、信号光パルス1
Cが光スイッチ30に到達すると、制御光パルス2aが
光スイッチ30の領域Wsに到達して、領域Wsが透過
状態とされ、信号光パルス1Cの空間位置部分1sが領
域Wsを透過して、図3に示したように、出力光パルス
3Csとして切り出される。
Next, as shown in FIG.
When C reaches the optical switch 30, the control light pulse 2a reaches the region Ws of the optical switch 30, the region Ws is made to be in a transmission state, and the spatial position portion 1s of the signal light pulse 1C passes through the region Ws, As shown in FIG. 3, it is cut out as an output light pulse 3Cs.

【0057】以下、同様にして、図3の実施形態では、
信号光パルス1Aの空間位置部分1u、信号光パルス1
Bの空間位置部分1t、信号光パルス1Cの空間位置部
分1s、信号光パルス1Dの空間位置部分1r、信号光
パルス1Eの空間位置部分1q、信号光パルス1Fの空
間位置部分1pが、それぞれ出力光パルス3Au,3B
t,3Cs,3Dr,3Eq,3Fpとして順次、切り
出され、光素子40の対応する画素で順次、処理または
検出される。したがって、各チャンネルの信号光パルス
1A〜1Fが1次元パラレル情報として取り出されるこ
とになる。
Hereinafter, similarly, in the embodiment of FIG.
Spatial position portion 1u of signal light pulse 1A, signal light pulse 1
The spatial position portion 1t of B, the spatial position portion 1s of the signal light pulse 1C, the spatial position portion 1r of the signal light pulse 1D, the spatial position portion 1q of the signal light pulse 1E, and the spatial position portion 1p of the signal light pulse 1F are respectively output. Light pulse 3Au, 3B
These are sequentially cut out as t, 3Cs, 3Dr, 3Eq, and 3Fp, and are sequentially processed or detected by the corresponding pixels of the optical element 40. Therefore, the signal light pulses 1A to 1F of each channel are extracted as one-dimensional parallel information.

【0058】この実施形態でも、N=6の場合には、光
素子40の各画素は、信号光パルスの時間間隔の6倍の
時間ごとに、対応する出力光パルス3Au〜3Fpを処
理または検出できればよい。実際的な、チャンネル数N
がより多い場合には、光素子40はより応答速度の遅い
ものでよく、デバイスとして十分な実現性を有する。
Also in this embodiment, when N = 6, each pixel of the optical element 40 processes or detects the corresponding output light pulse 3Au to 3Fp every six times the time interval of the signal light pulse. If possible. Practical number of channels N
When the number is larger, the optical element 40 may have a slower response speed, and has sufficient feasibility as a device.

【0059】(反射型光スイッチに制御光を垂直に入射
させる場合)図5は、この発明の光分配方法および光分
配装置のさらに他の実施形態を示し、反射型の光スイッ
チを用いて、これに信号光を斜めに入射させ、制御光を
垂直に入射させる場合である。
FIG. 5 shows still another embodiment of the light distribution method and the light distribution device according to the present invention, in which the control light is vertically incident on the reflection type optical switch. This is a case where the signal light is made to enter obliquely and the control light is made to enter vertically.

【0060】この実施形態では、図1の実施形態と同様
に、光スイッチ30のライン方向を信号光1の進行方向
に対して45°傾けて、光スイッチ30を信号光1の光
路上に配置する。ただし、この場合の光スイッチ30
は、制御光2が照射されるか否かにより屈折率が変化
し、かつ緩和時間が短い非線形光学材料によって形成し
て、制御光2が照射された瞬間だけ、干渉により反射状
態として信号光1を所定値以上の反射率で反射させるも
のとする。
In this embodiment, similarly to the embodiment shown in FIG. 1, the optical switch 30 is arranged on the optical path of the signal light 1 by inclining the line direction of the optical switch 30 by 45 ° with respect to the traveling direction of the signal light 1. I do. However, in this case, the optical switch 30
Is formed of a non-linear optical material whose refractive index changes according to whether or not the control light 2 is irradiated and which has a short relaxation time. Is reflected at a reflectance equal to or higher than a predetermined value.

【0061】光スイッチ30は、より実際的には、図1
5に示して後述するように選択的に反射層を設けること
によって、所定幅W内の互いに重なり合わない、図のよ
うにN=6の場合には6つの領域Wp〜Wuが、互いに
独立した実効スイッチ部として機能するようにすること
が望ましい。これによって、後述するように光スイッチ
30から切り出される、それぞれの出力光パルス3Ap
〜3Fuは、隣接する出力光パルスとの間に空間的な重
なりがないものとなる。
The optical switch 30 is more practically shown in FIG.
By selectively providing the reflective layer as shown in FIG. 5 and described later, the six regions Wp to Wu which do not overlap each other within the predetermined width W when N = 6 as shown in FIG. It is desirable to function as an effective switch unit. Thereby, each output optical pulse 3Ap cut out from the optical switch 30 as described later.
~ 3Fu has no spatial overlap with adjacent output light pulses.

【0062】あるいはまた、信号光1または後述する制
御光2の光路上に、それぞれの出力光パルス3Ap〜3
Fuを、隣接する出力光パルスとの間に空間的な重なり
がないものとするフィルタを配置してもよい。また、必
要に応じて、波長選択性やSN比を向上させるために、
誘電体多層膜などの干渉フィルタを設けてもよい。
Alternatively, on the optical path of the signal light 1 or the control light 2 to be described later, the output light pulses 3Ap to 3
A filter may be arranged so that Fu has no spatial overlap between adjacent output light pulses. Also, if necessary, to improve wavelength selectivity and SN ratio,
An interference filter such as a dielectric multilayer film may be provided.

【0063】光スイッチ30の反射面側に信号光1を、
所定幅Wに渡って入射させるとともに、信号光1に同期
した制御光2を、その進行方向を光スイッチ30のライ
ン方向に対して垂直にして光スイッチ30の反射面側か
ら、所定幅Wに渡って光スイッチ30に入射させる。
The signal light 1 is applied to the reflection surface side of the optical switch 30.
At the same time, the control light 2 synchronized with the signal light 1 is caused to enter the optical switch 30 in a direction perpendicular to the line direction of the optical switch 30 from the reflection surface side of the optical switch 30 to the predetermined width W. Then, the light enters the optical switch 30.

【0064】そして、信号光1が光スイッチ30で反射
した後の位置に、ライン状ないし1次元アレイ状の光素
子40を、その各画素が信号光1の各空間位置部分1p
〜1uの反射光を受けるように配置する。
Then, at the position after the signal light 1 is reflected by the optical switch 30, a linear or one-dimensional array of optical elements 40 is placed.
It is arranged to receive the reflected light of 11u.

【0065】信号光パルス1A〜1Fが光スイッチ30
の対応する領域Wp〜Wuに同時に到達する時点で、制
御光パルス2aが光スイッチ30の各領域Wp〜Wuに
到達するように、制御光2を信号光1に対して同期させ
る点を含めて、その他は、図1の実施形態と同じであ
る。
The signal light pulses 1A to 1F are applied to the optical switch 30.
At the same time when the control light pulse 2a reaches the respective regions Wp to Wu of the optical switch 30 at the time when the control light 2 reaches the corresponding regions Wp to Wu at the same time, Others are the same as the embodiment of FIG.

【0066】したがって、透過と反射の違いがあるだけ
で、図1の実施形態と同様に、信号光パルス1Aの空間
位置部分1p、信号光パルス1Bの空間位置部分1q、
信号光パルス1Cの空間位置部分1r、信号光パルス1
Dの空間位置部分1s、信号光パルス1Eの空間位置部
分1t、信号光パルス1Fの空間位置部分1uが、それ
ぞれ出力光パルス3Ap,3Bq,3Cr,3Ds,3
Et,3Fuとして切り出され、光素子40の対応する
画素で処理または検出される。
Therefore, only in the difference between transmission and reflection, as in the embodiment of FIG. 1, the spatial position 1p of the signal light pulse 1A, the spatial position 1q of the signal light pulse 1B,
Spatial position portion 1r of signal light pulse 1C, signal light pulse 1
The spatial position portion 1s of D, the spatial position portion 1t of the signal light pulse 1E, and the spatial position portion 1u of the signal light pulse 1F are output light pulses 3Ap, 3Bq, 3Cr, 3Ds, 3 respectively.
Et, 3Fu is cut out and processed or detected by the corresponding pixel of the optical element 40.

【0067】(反射型光スイッチに信号光を垂直に入射
させる場合)図6は、この発明の光分配方法および光分
配装置のさらに他の実施形態を示し、反射型の光スイッ
チを用いて、これに信号光を垂直に入射させ、制御光を
斜めに入射させる場合で、(A)(B)は、互いに直交
する方向から見た図である。
FIG. 6 shows still another embodiment of the light distribution method and the light distribution device according to the present invention, in which the reflection type optical switch is used. (A) and (B) are diagrams when the signal light is vertically incident on the light and the control light is obliquely incident on the light, and FIGS.

【0068】この実施形態では、図3の実施形態と同様
に、光スイッチ30のライン方向を信号光1の進行方向
に対して垂直にして、光スイッチ30を信号光1の光路
上に配置するが、その光スイッチ30は、図5の実施形
態と同様に反射型のものとし、信号光1を、ハーフミラ
ー50を介して光スイッチ30の反射面側に入射させる
とともに、制御光2を、その進行方向を光スイッチ30
のライン方向に対して傾けて、光スイッチ30の反射面
側から光スイッチ30に入射させる。
In this embodiment, similarly to the embodiment of FIG. 3, the line direction of the optical switch 30 is perpendicular to the traveling direction of the signal light 1 and the optical switch 30 is arranged on the optical path of the signal light 1. However, the optical switch 30 is of a reflection type as in the embodiment of FIG. 5, and the signal light 1 is incident on the reflection surface side of the optical switch 30 via the half mirror 50, and the control light 2 is The optical switch 30
In the optical switch 30 from the reflection surface side of the optical switch 30.

【0069】そして、信号光1が光スイッチ30で反射
し、さらにハーフミラー50で反射した後の位置に、光
素子40を、その各画素が信号光1の各空間位置部分1
u〜1pの反射光を受けるように配置する。
Then, the optical element 40 is placed at a position after the signal light 1 is reflected by the optical switch 30 and further reflected by the half mirror 50, and each pixel of the optical element 40 is positioned at each spatial position 1 of the signal light 1.
It is arranged to receive the reflected light of u to 1p.

【0070】制御光2の広げられた波面の光スイッチ3
0に対する傾斜による、制御光パルス2aの領域Wu〜
Wpへの到達時間の差を、信号光パルスの時間間隔と等
しくし、信号光パルス1Aが光スイッチ30に到達する
時点で、制御光パルス2aが光スイッチ30の領域Wu
に到達するように、制御光2を信号光1に対して同期さ
せる点を含めて、その他は、図3の実施形態と同じであ
る。
The optical switch 3 having the spread wavefront of the control light 2
The region Wu of the control light pulse 2a due to the inclination to 0
The difference in the arrival time at Wp is made equal to the time interval of the signal light pulse, and when the signal light pulse 1A reaches the optical switch 30, the control light pulse 2a is changed to the area Wu of the optical switch 30.
3 is the same as the embodiment of FIG. 3 except that the control light 2 is synchronized with the signal light 1 so as to reach.

【0071】したがって、透過と反射の違いがあるだけ
で、図3の実施形態と同様に、信号光パルス1Aの空間
位置部分1u、信号光パルス1Bの空間位置部分1t、
信号光パルス1Cの空間位置部分1s、信号光パルス1
Dの空間位置部分1r、信号光パルス1Eの空間位置部
分1q、信号光パルス1Fの空間位置部分1pが、それ
ぞれ出力光パルス3Au,3Bt,3Cs,3Dr,3
Eq,3Fpとして切り出され、光素子40の対応する
画素で処理または検出される。
Therefore, only in the difference between transmission and reflection, as in the embodiment of FIG. 3, the spatial position portion 1u of the signal light pulse 1A, the spatial position portion 1t of the signal light pulse 1B,
Spatial position portion 1s of signal light pulse 1C, signal light pulse 1
The spatial position portion 1r of D, the spatial position portion 1q of the signal light pulse 1E, and the spatial position portion 1p of the signal light pulse 1F are output light pulses 3Au, 3Bt, 3Cs, 3Dr, 3 respectively.
Eq, 3Fp is cut out and processed or detected by the corresponding pixel of the optical element 40.

【0072】なお、ハーフミラー50を用いないで、図
6(B)において一点鎖線で示すように、光スイッチ3
0に入射する信号光1と、光スイッチ30から反射する
出力光3との間に、角度を持たせるようにしてもよい。
Note that, without using the half mirror 50, as shown by the dashed line in FIG.
An angle may be provided between the signal light 1 incident on 0 and the output light 3 reflected from the optical switch 30.

【0073】〔位相共役光を利用する場合の実施形態〕
図7は、この発明の光分配方法および光分配装置のさら
に他の実施形態を示し、位相共役光を利用する場合であ
る。
[Embodiment using phase conjugate light]
FIG. 7 shows still another embodiment of the light distribution method and the light distribution device of the present invention, in which phase conjugate light is used.

【0074】上述したように、信号光は進行方向に対し
て垂直な面方向に波面を広げる必要がある。しかし、光
ファイバなどの光導波路中を伝送する信号光は、光導波
路の耐入力によって強度が制限されるため、波面が広げ
られた信号光の強度を、あまり大きくすることはできな
い。さらに、上述した各実施形態のように透過型または
反射型の光スイッチを用いる場合には、光スイッチでの
光損失によって、得られる出力光が弱くなる。
As described above, it is necessary to spread the wavefront of the signal light in the plane direction perpendicular to the traveling direction. However, the intensity of signal light transmitted through an optical waveguide such as an optical fiber is limited by the input resistance of the optical waveguide, so that the intensity of the signal light having a widened wavefront cannot be increased significantly. Further, when a transmission type or reflection type optical switch is used as in each of the above-described embodiments, the output light obtained is weak due to light loss in the optical switch.

【0075】そこで、図7の実施形態では、光スイッチ
の代わりに、位相共役光を発生する光学デバイスを用い
て、出力光の強度を大きくする。
Therefore, in the embodiment of FIG. 7, the intensity of output light is increased by using an optical device that generates phase conjugate light instead of the optical switch.

【0076】(原理)位相共役光の発生は、3次の非線
形光学効果に属する現象である。図9に示すように、レ
ーザ光源111からのレーザ光を、ビームスプリッタ1
12を透過させ、ビームスプリッタ113で反射させ、
さらにミラー114で反射させて、後述するような非線
形光学媒質からなる位相共役光発生デバイス90の一面
に、前進ポンプ光Efとして入射させ、ビームスプリッ
タ113を透過したレーザ光を、ミラー115で反射さ
せて、位相共役光発生デバイス90の他面に、後進ポン
プ光Ebとして入射させるとともに、ビームスプリッタ
112で反射したレーザ光を、ビームスプリッタ116
で反射させて、位相共役光発生デバイス90の一面に、
プローブ光Epとして入射させ、プローブ光Epの進行
方向と対向する方向に光検出器117を配置する。
(Principle) Generation of phase conjugate light is a phenomenon belonging to the third-order nonlinear optical effect. As shown in FIG. 9, the laser light from the laser light source 111 is transmitted to the beam splitter 1.
12 is transmitted, reflected by the beam splitter 113,
Further, the laser light is reflected by a mirror 114, is incident on one surface of a phase conjugate light generation device 90 made of a non-linear optical medium as described later as forward pump light Ef, and the laser light transmitted through the beam splitter 113 is reflected by the mirror 115. The laser light reflected by the beam splitter 112 is incident on the other surface of the phase conjugate light generation device 90 as the backward pump light Eb, and is reflected by the beam splitter 116.
And on one surface of the phase conjugate light generation device 90,
The light is made incident as the probe light Ep, and the photodetector 117 is arranged in a direction opposite to the traveling direction of the probe light Ep.

【0077】このように、位相共役光発生デバイス90
に、波長の等しい2つのポンプ光Ef,Ebを互いに対
向させて入射させるとともに、ポンプ光Ef,Ebと同
一波長のプローブ光Epを入射させると、ポンプ光E
f,Ebおよびプローブ光Epが照射されているときに
のみ、位相共役光発生デバイス90から、プローブ光E
pと対向した位相共役光Ecが発生し、図9の場合に
は、その位相共役光Ecが、ビームスプリッタ116を
介して、光検出器117によって検出される。
As described above, the phase conjugate light generation device 90
When two pump lights Ef and Eb having the same wavelength are made to face each other, and probe light Ep having the same wavelength as the pump lights Ef and Eb is made incident, the pump light Ef
f, Eb and the probe light Ep from the phase conjugate light generation device 90 only when irradiated with the probe light Ep.
The phase conjugate light Ec facing p is generated. In the case of FIG. 9, the phase conjugate light Ec is detected by the photodetector 117 via the beam splitter 116.

【0078】位相共役光Ecは、プローブ光Epの時間
反転波であり、プローブ光Epと同一波長である。ま
た、プローブ光Epおよび位相共役光Ecの強度は、ポ
ンプ光Ef,Ebの強度より小さい。
The phase conjugate light Ec is a time reversal wave of the probe light Ep, and has the same wavelength as the probe light Ep. Further, the intensities of the probe light Ep and the phase conjugate light Ec are smaller than the intensities of the pump lights Ef and Eb.

【0079】しかし、位相共役光発生デバイス90の出
射面での位相共役光Ecの振幅Ac(0)は、位相共役
光発生デバイス90の入射面でのポンプ光Ef,Ebの
振幅Ap(0)と、位相共役光発生デバイス90を構成
する非線形光学媒質によって決まる定数αとの積に比例
し、その比例定数をkとすると、 Ac(0)=k×α×Ap(0) …(1) で表されるので、ポンプ光Ef,Ebの強度を大きくす
ることによって、位相共役光Ecの強度をプローブ光E
pの強度より大きくすることができる。
However, the amplitude Ac (0) of the phase conjugate light Ec on the exit surface of the phase conjugate light generation device 90 is the same as the amplitude Ap (0) of the pump light Ef, Eb on the incidence surface of the phase conjugate light generation device 90. Is proportional to the product of a constant α determined by the nonlinear optical medium constituting the phase conjugate light generating device 90, and the proportional constant is k, Ac (0) = k × α × Ap (0) (1) , The intensity of the phase conjugate light Ec is increased by increasing the intensity of the pump light Ef, Eb.
It can be greater than the strength of p.

【0080】したがって、光スイッチに代えて位相共役
光発生デバイスを用い、上述した信号光をプローブ光と
し、制御光をポンプ光とすることによって、波面が広げ
られた信号光であるプローブ光の強度が大きくなくて
も、位相共役光としての出力光の強度を大きくすること
ができるとともに、光スイッチを用いる場合のような光
学デバイスでの光損失の問題を回避することができる。
Therefore, by using a phase conjugate light generating device in place of the optical switch and using the above-mentioned signal light as probe light and the control light as pump light, the intensity of the probe light which is a signal light with a widened wavefront is obtained. If the optical switch is not large, the intensity of the output light as the phase conjugate light can be increased, and the problem of light loss in an optical device such as when an optical switch is used can be avoided.

【0081】図9は、位相共役光Ecをビームスプリッ
タ(ハーフミラー)116を介して取り出す場合で、こ
れでは、位相共役光発生デバイス90から発生した位相
共役光Ecのうちの50%しか取り出すことができな
い。
FIG. 9 shows a case where the phase conjugate light Ec is extracted through the beam splitter (half mirror) 116. In this case, only 50% of the phase conjugate light Ec generated from the phase conjugate light generation device 90 is extracted. Can not.

【0082】これに対して、図10に示すように、ポン
プ光Ef,Ebのいずれかの光路、例えばポンプ光Eb
の光路に、1/2波長板118を挿入して、位相共役光
発生デバイス90に互いに直交する偏光のポンプ光E
f,Ebを入射させると、位相共役光発生デバイス90
から発生する位相共役光Ecは、プローブ光Epに対し
て直交した偏光になる。
On the other hand, as shown in FIG. 10, one of the optical paths of the pump light Ef and Eb, for example, the pump light Eb
1 / wavelength plate 118 is inserted into the optical path of
When f and Eb are incident, the phase conjugate light generation device 90
The phase conjugate light Ec generated from becomes a polarization orthogonal to the probe light Ep.

【0083】したがって、図示するように、位相共役光
Ecの取り出しに偏光ビームスプリッタ119を用いる
ことができ、位相共役光発生デバイス90から発生した
位相共役光Ecをほぼ100%取り出すことができるの
で、出力光の強度をより大きくすることができる。
Therefore, as shown in the figure, the polarization beam splitter 119 can be used to extract the phase conjugate light Ec, and almost 100% of the phase conjugate light Ec generated from the phase conjugate light generation device 90 can be extracted. The output light intensity can be further increased.

【0084】光スイッチに代えて位相共役光発生デバイ
スを用いるには、1ps以下の応答速度で位相共役光を
発生、停止する非線形光学媒質が必要となる。3次の非
線形光学効果が大きく、かつそのような超高速応答を示
す材料としては、半導体微粒子分散ガラスまたは金属微
粒子分散ガラスや、高分子有機薄膜、有機結晶薄膜また
は有機会合体薄膜などがある。これらの材料は、1ps
以下の応答時間を有し、大面積化も容易であるため、位
相共役光発生デバイスとして十分使用することができ
る。また、半導体材料中にも、半導体多重量子井戸(M
QW)などのように超高速応答を示すものがあり、それ
らを使用することもできる。
In order to use a phase conjugate light generating device instead of an optical switch, a nonlinear optical medium that generates and stops phase conjugate light at a response speed of 1 ps or less is required. As a material having a large third-order nonlinear optical effect and exhibiting such an ultra-high-speed response, there are a semiconductor fine particle dispersed glass or a metal fine particle dispersed glass, a polymer organic thin film, an organic crystal thin film, and an organic associated thin film. These materials are 1ps
Since it has the following response time and is easy to increase in area, it can be sufficiently used as a phase conjugate light generation device. Also, semiconductor multiple quantum wells (M
Some of them show an ultra-high-speed response such as QW), and they can be used.

【0085】(実施形態)図7は、位相共役光発生デバ
イスを用いて、これにプローブ光としての信号光を斜め
に入射させ、ポンプ光としての制御光を垂直に入射させ
る場合である。
(Embodiment) FIG. 7 shows a case where a phase conjugate light generating device is used, signal light as probe light is obliquely incident thereon, and control light as pump light is vertically incident thereon.

【0086】図では省略したが、光ファイバなどの光導
波路中を伝送した、図の場合には6チャンネルの信号光
が時間的にシリアルに多重化された信号光から、進行方
向に対して垂直な面方向に波面が広げられた、各チャン
ネルの信号光パルス1A〜1Fの列からなる信号光1を
得る。
Although omitted in the figure, the signal light transmitted through an optical waveguide such as an optical fiber. In the case of the figure, the signal light of six channels is multiplexed serially in time from the signal light to the direction perpendicular to the traveling direction. The signal light 1 is obtained, which is composed of a train of signal light pulses 1A to 1F of each channel, whose wavefronts are spread in various plane directions.

【0087】この信号光1の光路上に、ライン状の位相
共役光発生デバイス90を、そのライン方向を信号光1
の進行方向に対して傾けて配置して、信号光1をプロー
ブ光Epとして、偏光ビームスプリッタ144を介し
て、所定幅Wに渡って位相共役光発生デバイス90に入
射させる。
On the optical path of the signal light 1, a line-shaped phase conjugate light generating device 90 is placed, and its line direction is changed to the signal light 1.
And the signal light 1 is made to enter the phase conjugate light generation device 90 as the probe light Ep through the polarization beam splitter 144 over a predetermined width W.

【0088】上記の光導波路中を伝送した信号光から
は、信号光パルス1A〜1Fの一組につき一つの制御光
パルス2aからなる、信号光1に同期した、信号光1と
同様に進行方向に対して垂直な面方向に波面が広げられ
た制御光2を形成する。
From the signal light transmitted through the above-described optical waveguide, the traveling direction is the same as that of the signal light 1 and is synchronized with the signal light 1 and includes one control light pulse 2a for each set of the signal light pulses 1A to 1F. The control light 2 whose wavefront is widened in a plane direction perpendicular to the control light 2 is formed.

【0089】その制御光パルス2aを、後進ポンプ光E
bとして、その進行方向を位相共役光発生デバイス90
のライン方向に対して垂直にして、所定幅Wに渡って位
相共役光発生デバイス90の一面に入射させる。さら
に、位相共役光発生デバイス90を透過した制御光パル
ス2aの光路上に、1/4波長板135およびミラー1
36を配置して、位相共役光発生デバイス90を透過し
た制御光パルス2aを、1/4波長板135を透過さ
せ、ミラー136で反射させ、さらに1/4波長板13
5を再び透過させて、後進ポンプ光Ebに対して直交し
た偏光の前進ポンプ光Efを形成し、その前進ポンプ光
Efを、所定幅Wに渡って位相共役光発生デバイス90
の他面に入射させる。
The control light pulse 2a is transmitted to the backward pump light E
b, the traveling direction of the phase conjugate light generation device 90
Perpendicular to the line direction, and is incident on one surface of the phase conjugate light generation device 90 over a predetermined width W. Further, on the optical path of the control light pulse 2a transmitted through the phase conjugate light generation device 90, the 1 / wavelength plate 135 and the mirror 1
36, the control light pulse 2a transmitted through the phase conjugate light generation device 90 is transmitted through the quarter-wave plate 135, reflected by the mirror 136, and further reflected by the quarter-wave plate 13
5 is again transmitted to form the forward pump light Ef having a polarization orthogonal to the backward pump light Eb, and the forward pump light Ef is applied to the phase conjugate light generating device 90 over a predetermined width W.
Incident on the other surface.

【0090】この場合、前進ポンプ光Efと後進ポンプ
光Ebが同時に位相共役光発生デバイス90に入射する
ように、すなわち、制御光パルス2aのある一つが前進
ポンプ光Efとして位相共役光発生デバイス90に入射
する時点で、制御光パルス2aのその後のある一つが後
進ポンプ光Ebとして位相共役光発生デバイス90に入
射するように、ミラー136の位置を調整する。
In this case, the forward pump light Ef and the backward pump light Eb simultaneously enter the phase conjugate light generating device 90, that is, one of the control light pulses 2a is used as the forward pump light Ef as the phase conjugate light generating device 90. At the time of incidence, the position of the mirror 136 is adjusted such that a certain subsequent one of the control light pulses 2a enters the phase conjugate light generation device 90 as backward pump light Eb.

【0091】位相共役光発生デバイス90は、上述した
ような非線形光学媒質によって形成するが、より実際的
には、後述するように選択的に遮光層を設けることによ
って、所定幅W内の互いに重なり合わない、図のように
N(チャンネル数)=6の場合には6つの領域Wp〜W
uが、互いに独立した位相共役光発生部として機能する
ようにすることが望ましい。これによって、後述するよ
うに位相共役光発生デバイス90から位相共役光として
発生する、それぞれの出力光パルスは、隣接する出力光
パルスとの間に空間的な重なりがないものとなる。
The phase conjugate light generating device 90 is formed of the above-described nonlinear optical medium. More practically, by selectively providing a light shielding layer as described later, the phase conjugate light generating device 90 overlaps with each other within a predetermined width W. If N (the number of channels) = 6, as shown in the figure, six areas Wp to Wp
It is desirable that u function as independent phase conjugate light generating units. As a result, each output light pulse generated as a phase conjugate light from the phase conjugate light generation device 90 as described later has no spatial overlap with an adjacent output light pulse.

【0092】あるいはまた、信号光1、制御光2または
出力光3の光路上に、それぞれの出力光パルスを、隣接
する出力光パルスとの間に空間的な重なりがないものと
するフィルタを配置してもよい。また、必要に応じて、
波長選択性やSN比を向上させるために、誘電体多層膜
などの干渉フィルタを設けてもよい。
Alternatively, a filter is provided on the optical path of the signal light 1, the control light 2 or the output light 3 so that each output light pulse has no spatial overlap with an adjacent output light pulse. May be. Also, if necessary,
In order to improve the wavelength selectivity and the SN ratio, an interference filter such as a dielectric multilayer film may be provided.

【0093】後述するように、信号光パルス1Aに対応
した出力光パルスが領域Wuのみから、信号光パルス1
Bに対応した出力光パルスが領域Wtのみから、という
ように、信号光パルス1A〜1Fに対応した出力光パル
スが、位相共役光発生デバイス90の対応する領域Wu
〜Wpのみから、空間的に分離して発生するように、制
御光パルス2aの時間幅は、信号光1の広げられた波面
方向の、領域Wu〜Wpに対応する空間位置部分の、領
域Wu〜Wpまでの光路長の違いによる、領域Wu〜W
pへの到達時間の差より十分短くする。
As will be described later, the output light pulse corresponding to the signal light pulse 1A is output only from the region Wu.
The output light pulse corresponding to the signal light pulse 1A to 1F is output from the corresponding region Wu of the phase conjugate light generation device 90, for example, the output light pulse corresponding to B is only from the region Wt.
WWp, the time width of the control light pulse 2 a is set to the region Wu of the spatial position corresponding to the regions Wu to Wp in the direction of the spread wavefront of the signal light 1. Regions Wu-W due to differences in the optical path lengths up to Wp
p is sufficiently shorter than the difference in the arrival time to p.

【0094】位相共役光発生デバイス90から発生し
て、偏光ビームスプリッタ144によって取り出された
後の、信号光1であるプローブ光Epの位相共役光Ec
としての出力光3の光路上には、空間光変調器などの光
処理素子またはCCDアレイやフォトディテクタアレイ
などの光検出素子からなる、ライン状ないし1次元アレ
イ状の光素子40を配置する。
The phase conjugate light Ec of the probe light Ep, which is the signal light 1, generated from the phase conjugate light generation device 90 and extracted by the polarization beam splitter 144.
On the optical path of the output light 3 as above, an optical element 40 such as a spatial light modulator or a linear or one-dimensional array of optical detecting elements such as a CCD array or a photodetector array is arranged.

【0095】上述した方法ないし装置においては、図8
(A)に示すように、前進ポンプ光Efおよび後進ポン
プ光Ebが位相共役光発生デバイス90の各領域Wp〜
Wuを同時に照射し、同時に位相共役光発生可能状態に
する。そして、図示するように、それぞれプローブ光E
pとしての信号光パルス1A〜1Fが位相共役光発生デ
バイス90の対応する領域Wu〜Wpに同時に到達する
時点で、前進ポンプ光Efおよび後進ポンプ光Ebが位
相共役光発生デバイス90の各領域Wp〜Wuに到達す
るように、制御光2である前進ポンプ光Efおよび後進
ポンプ光Ebをプローブ光Epとしての信号光1に対し
て同期させる。
In the method or apparatus described above, FIG.
As shown in (A), the forward pump light Ef and the backward pump light Eb are applied to the respective regions Wp to Wp of the phase conjugate light generation device 90.
Wu is irradiated at the same time, and the phase conjugate light can be generated at the same time. Then, as shown in FIG.
At the time when the signal light pulses 1A to 1F as p simultaneously reach the corresponding regions Wu to Wp of the phase conjugate light generation device 90, the forward pump light Ef and the backward pump light Eb are converted into the respective regions Wp of the phase conjugate light generation device 90. WWu, the forward pump light Ef and the backward pump light Eb, which are the control lights 2, are synchronized with the signal light 1 as the probe light Ep.

【0096】したがって、前進ポンプ光Efおよび後進
ポンプ光Ebが位相共役光発生デバイス90の各領域W
p〜Wuに到達した時点で、図8(B)に示すように、
領域Wu,Wt,Ws,Wr,Wq,Wpから、それぞ
れ信号光パルス1A,1B,1C,1D,1E,1Fの
空間位置部分1u,1t,1s,1r,1q,1pに対
応した出力光パルス3Au,3Bt,3Cs,3Dr,
3Eq,3Fpが、それぞれ位相共役光Ecとして発生
する。
Therefore, the forward pump light Ef and the backward pump light Eb are applied to each region W of the phase conjugate light generating device 90.
At the time point when p to Wu is reached, as shown in FIG.
Output light pulses corresponding to spatial position portions 1u, 1t, 1s, 1r, 1q, 1p of signal light pulses 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F from regions Wu, Wt, Ws, Wr, Wq, Wp, respectively. 3Au, 3Bt, 3Cs, 3Dr,
3Eq and 3Fp are respectively generated as phase conjugate light Ec.

【0097】そして、この位相共役光Ecとしての出力
光パルス3Au〜3Fpが、偏光ビームスプリッタ14
4を介して、光素子40の対応する画素で処理または検
出される。したがって、各チャンネルの信号光パルス1
A〜1Fが1次元パラレル情報として取り出されること
になる。
The output light pulses 3Au to 3Fp as the phase conjugate light Ec are supplied to the polarization beam splitter 14.
Via 4, it is processed or detected at the corresponding pixel of the optical element 40. Therefore, the signal light pulse 1 of each channel
A to 1F are extracted as one-dimensional parallel information.

【0098】しかも、出力光3は信号光1であるプロー
ブ光Epの位相共役光Ecとして得られるので、上述し
たように出力光3の強度を大きくすることができるとと
もに、この実施形態では、その位相共役光Ecはプロー
ブ光Epに対して直交した偏光になるので、その位相共
役光Ecとしての出力光3を、偏光ビームスプリッタ1
44によって取り出すことができ、出力光3の強度をよ
り大きくすることができる。
Further, since the output light 3 is obtained as the phase conjugate light Ec of the probe light Ep as the signal light 1, the intensity of the output light 3 can be increased as described above. Since the phase conjugate light Ec becomes a polarization orthogonal to the probe light Ep, the output light 3 as the phase conjugate light Ec is transmitted to the polarization beam splitter 1.
44, and the intensity of the output light 3 can be further increased.

【0099】(具体例)図11は、上述したように位相
共役光を利用する光分配方法および光分配装置の具体例
を示す。ただし、実験用のものである。
(Specific Example) FIG. 11 shows a specific example of the light distribution method and the light distribution device using the phase conjugate light as described above. However, it is for experiments.

【0100】アルゴンレーザ121の出力光によりチタ
ンサファイアレーザ122を励起して、チタンサファイ
アレーザ122から、波長780nm、パルス時間幅1
00fs、パルス時間間隔10ns(繰り返し周波数1
00MHz)の出力光を得る。
The titanium sapphire laser 122 is excited by the output light of the argon laser 121, and a wavelength of 780 nm and a pulse time width of 1 are output from the titanium sapphire laser 122.
00 fs, pulse time interval 10 ns (repetition frequency 1
00 MHz).

【0101】このチタンサファイアレーザ122の出力
光を、ビームスプリッタ123を透過させて、光マルチ
プレクサ141により多重化して、光マルチプレクサ1
41から、パルス時間幅が100fs、パルス時間間隔
が1ps(繰り返し周波数が1THz)のパルス列から
なる信号光を得、この信号光を、ミラー142で反射さ
せ、コリメータ/エキスパンダ143により約5mmφ
に拡大し、偏光ビームスプリッタ144を透過させて、
プローブ光Epとして、位相共役光発生デバイス90に
45度の角度で入射させる。
The output light of the titanium sapphire laser 122 is transmitted through the beam splitter 123, multiplexed by the optical multiplexer 141, and
From 41, a signal light consisting of a pulse train having a pulse time width of 100 fs and a pulse time interval of 1 ps (repetition frequency of 1 THz) is obtained, this signal light is reflected by a mirror 142, and about 5 mmφ by a collimator / expander 143.
, And transmitted through the polarizing beam splitter 144,
The probe light Ep is incident on the phase conjugate light generation device 90 at an angle of 45 degrees.

【0102】また、チタンサファイアレーザ122の出
力光を、ビームスプリッタ123で反射させて、増幅器
124に供給するとともに、チタンサファイアレーザ1
22の出力光によりYLFレーザ125を励起し、YL
Fレーザ125の出力光を増幅器124に供給して、増
幅器124から、強度80μJ/pulseの制御光を
得る。
The output light of the titanium sapphire laser 122 is reflected by the beam splitter 123 and supplied to the amplifier 124.
The YLF laser 125 is excited by the output light of the
The output light of the F laser 125 is supplied to the amplifier 124, and control light having an intensity of 80 μJ / pulse is obtained from the amplifier 124.

【0103】そして、この増幅器124からの制御光
を、ミラー126,127,128,129,131で
順次反射させ、コリメータ/エキスパンダ132により
約5mmφに拡大し、さらにシリンドリカルレンズ13
3によりライン状に集光させて、後進ポンプ光Ebとし
て、位相共役光発生デバイス90の一面に垂直に入射さ
せる。
The control light from the amplifier 124 is sequentially reflected by mirrors 126, 127, 128, 129 and 131, expanded to about 5 mmφ by a collimator / expander 132, and further expanded to a cylindrical lens 13
The light is condensed in a line shape by 3 and is vertically incident on one surface of the phase conjugate light generation device 90 as backward pump light Eb.

【0104】さらに、位相共役光発生デバイス90を透
過した制御光を、シリンドリカルレンズ134を介し、
1/4波長板135を介して、ミラー136で反射さ
せ、その反射光を、再び1/4波長板135を介し、シ
リンドリカルレンズ134によりライン状に集光させ
て、前進ポンプ光Efとして、位相共役光発生デバイス
90の他面に垂直に入射させる。
Further, the control light transmitted through the phase conjugate light generating device 90 is passed through a cylindrical lens 134,
The light is reflected by the mirror 136 via the quarter-wave plate 135, and the reflected light is again condensed in a line by the cylindrical lens 134 via the quarter-wave plate 135, and the phase is converted to the forward pump light Ef. The light is perpendicularly incident on the other surface of the conjugate light generation device 90.

【0105】これによって、位相共役光発生デバイス9
0には、一面に後進ポンプ光Ebが入射するとともに、
他面に後進ポンプ光Ebに対して直交した偏光の前進ポ
ンプ光Efが入射する。この場合、増幅器124からの
ある制御光パルスが、前進ポンプ光Efとして位相共役
光発生デバイス90に入射する時点で、増幅器124か
らのその後のある制御光パルスが、後進ポンプ光Ebと
して位相共役光発生デバイス90に入射するように、ミ
ラー127,128および136の位置を調整する。ま
た、前進ポンプ光Efおよび後進ポンプ光Ebは、プロ
ーブ光Epに対して、図7および図8において上述した
ように同期させる。
Thus, the phase conjugate light generation device 9
0, the backward pump light Eb is incident on one surface,
On the other surface, the forward pump light Ef having a polarization orthogonal to the backward pump light Eb is incident. In this case, when a certain control light pulse from the amplifier 124 is incident on the phase conjugate light generation device 90 as the forward pump light Ef, the subsequent control light pulse from the amplifier 124 is converted into the phase conjugate light as the backward pump light Eb. The positions of the mirrors 127, 128 and 136 are adjusted so as to be incident on the generating device 90. The forward pump light Ef and the backward pump light Eb are synchronized with the probe light Ep as described above with reference to FIGS.

【0106】位相共役光発生デバイス90としては、フ
ォトニクスガラスを用いた。これは、ガラス中に金属微
粒子であるBi2O3を分散させたもので、比較的大きい
3次の非線形光学定数(9.3×10-12esu)と、
200fs以下の応答時間を有する。フォトニクスガラ
スの厚さは20μmとし、信号光であるプローブ光Ep
および制御光であるポンプ光Ef,Ebのパルス時間幅
100fsに相当する空間的距離間隔30μmに比べて
十分小さくした。さらに、位相共役光発生デバイス90
は、フォトニクスガラスにマスクを付けて、直径100
μmの円形の位相共役光発生部を10個、一方向にライ
ン状に並べたものとした。
As the phase conjugate light generating device 90, photonic glass was used. This is obtained by dispersing Bi 2 O 3 as fine metal particles in glass, and has a relatively large third-order nonlinear optical constant (9.3 × 10 −12 esu),
It has a response time of less than 200 fs. The thickness of the photonics glass is set to 20 μm, and the probe light Ep as the signal light is used.
In addition, it is sufficiently smaller than the spatial distance interval 30 μm corresponding to the pulse time width 100 fs of the pump light Ef, Eb as the control light. Further, the phase conjugate light generation device 90
Is a photonic glass with a mask and a diameter of 100
Ten μm circular phase conjugate light generating portions were arranged in a line in one direction.

【0107】そして、位相共役光発生デバイス90から
発生した位相共役光Ecを、偏光ビームスプリッタ14
4によって取り出して、10個の画素を一方向にライン
状に並べたCCDアレイ145によって観測した。
Then, the phase conjugate light Ec generated from the phase conjugate light generation device 90 is transmitted to the polarization beam splitter 14.
4 and taken out by a CCD array 145 in which ten pixels are arranged in a line in one direction.

【0108】その結果、CCDアレイ145上に位相共
役光発生デバイス90の10個の位相共役光発生部に対
応した10個の光出力が観測され、光マルチプレクサ1
41からの信号光が増幅器124からの制御光によって
デマルチプレックスされることが確認された。しかも、
出力光としての位相共役光Ecの強度は信号光であるプ
ローブ光Epの100%以上であり、デマルチプレック
スに伴う光損失がないことが確認された。
As a result, ten light outputs corresponding to the ten phase conjugate light generation units of the phase conjugate light generation device 90 are observed on the CCD array 145, and the optical multiplexer 1
It was confirmed that the signal light from 41 was demultiplexed by the control light from the amplifier 124. Moreover,
The intensity of the phase conjugate light Ec as the output light was 100% or more of the probe light Ep as the signal light, and it was confirmed that there was no light loss due to demultiplexing.

【0109】この実験では、光源の関係上、波長780
nmの光を用いたが、実験に用いたフォトニクスガラス
は、1.55μm帯に対しても吸収を示さないので、光
通信で主として用いられる1.55μm帯でも同様に用
いることができる。
In this experiment, a wavelength of 780
Although the light of nm was used, the photonics glass used in the experiment does not show absorption even in the 1.55 μm band, so that it can be similarly used in the 1.55 μm band mainly used in optical communication.

【0110】〔光スイッチの実施形態〕 (透過型光スイッチの実施形態)図12は、図1または
図3に示したような光分配方法ないし光分配装置の光ス
イッチとして用いて好適な透過型光スイッチの一実施形
態を示す。
[Embodiment of Optical Switch] (Embodiment of Transmission Optical Switch) FIG. 12 shows a transmission type optical switch suitable for use as an optical switch of an optical distribution method or an optical distribution device as shown in FIG. 1 or FIG. 1 illustrates one embodiment of an optical switch.

【0111】この光スイッチは、石英基板31上に、フ
ェムト秒オーダーで可飽和吸収を示す機能性薄膜32を
形成し、その機能性薄膜32上に、アルミニウムの蒸着
およびエッチングにより、遮光層33を所定パターンに
形成して、機能性薄膜32の遮光層33で覆われていな
い部分34を、互いに独立の複数の光シャッタ部として
機能させるものである。
In this optical switch, a functional thin film 32 exhibiting saturable absorption on the order of femtoseconds is formed on a quartz substrate 31, and a light shielding layer 33 is formed on the functional thin film 32 by vapor deposition and etching of aluminum. The portions 34 formed in a predetermined pattern and not covered by the light-shielding layer 33 of the functional thin film 32 function as a plurality of independent optical shutter portions.

【0112】信号光1が、100チャンネルの信号光パ
ルスの列からなる、繰り返し周波数1THz(パルス時
間間隔1ps)、パルス時間幅100fsのもので、こ
の信号光1の、図において番号1,2‥‥99,100
で示す100チャンネルの信号光パルスを、繰り返し周
波数10GHz(パルス時間間隔100ps)、パルス
時間幅100fsの制御光2によって、パラレルに分離
する場合を想定して、この透過型光スイッチを試作し
た。
The signal light 1 has a repetition frequency of 1 THz (pulse time interval of 1 ps) and a pulse time width of 100 fs, which is composed of a train of signal light pulses of 100 channels. $ 99,100
This transmission type optical switch was prototyped on the assumption that a 100-channel signal light pulse indicated by is separated in parallel by the control light 2 having a repetition frequency of 10 GHz (pulse time interval of 100 ps) and a pulse time width of 100 fs.

【0113】光スイッチを信号光1に対して45°傾
け、制御光2を光スイッチに垂直に入射させる場合とし
て、信号光パルスの空間的距離間隔が300μmである
ので、光シャッタ部34は、100個の信号光パルスの
波面に対応するように、直径100μmの円形のもの
を、424μmのピッチで100個、一方向にライン状
に並べて形成した。光スイッチの全長は、4.2cm強
である。
In the case where the optical switch is inclined by 45 ° with respect to the signal light 1 and the control light 2 is vertically incident on the optical switch, the spatial distance between the signal light pulses is 300 μm. In order to correspond to the wavefronts of 100 signal light pulses, 100 circular light sources having a diameter of 100 μm were formed in a line at a pitch of 424 μm in one direction. The total length of the optical switch is just over 4.2 cm.

【0114】実際に行った製造方法を示す。石英基板3
1は、濃硫酸に一昼夜浸漬後、流水洗浄し、さらに超純
水中で超音波洗浄したものを用いた。機能性薄膜32と
しては、大面積化を考慮して、有機材料であるAlPo
−F(フルオロ−アルミニウムフタロシアニン)を用い
た。
The production method actually performed will be described. Quartz substrate 3
For No. 1, after immersion in concentrated sulfuric acid for 24 hours, washed with running water and further ultrasonically washed with ultrapure water. The functional thin film 32 is made of an organic material such as AlPo in consideration of a large area.
-F (fluoro-aluminum phthalocyanine) was used.

【0115】AlPo−Fは、波長600〜800nm
に対して吸収を示し、パワー密度5×109W/cm2の
入射光で45%の吸収変化を生じる。吸収回復時間は5
50fsで、この発明の光分配方法ないし光分配装置に
用いる光スイッチとして十分な機能を有する。
AlPo-F has a wavelength of 600 to 800 nm.
And an incident light having a power density of 5 × 10 9 W / cm 2 causes an absorption change of 45%. Absorption recovery time is 5
At 50 fs, it has a sufficient function as an optical switch used in the light distribution method or light distribution device of the present invention.

【0116】石英基板31上に、このAlPo−Fを1
50度、10-6Torrで真空蒸着して、0.8μm厚
の機能性薄膜32を形成した。この機能性薄膜32上
に、アルミニウムを10-6Torrで500nm厚に蒸
着し、塩酸を用いた通常のエッチングを行って、遮光層
33を所定パターンに形成し、光シャッタ部34を上記
のサイズおよびピッチで100個、形成した。
This AlPo-F is placed on a quartz substrate 31
Vacuum deposition was performed at 50 degrees and 10 -6 Torr to form a 0.8 μm thick functional thin film 32. On this functional thin film 32, aluminum is vapor-deposited at 10 −6 Torr to a thickness of 500 nm, and a normal etching using hydrochloric acid is performed to form a light-shielding layer 33 in a predetermined pattern. And 100 pitches were formed.

【0117】機能性薄膜32としては、AlPo−F以
外に、ポリジアセチレンやポリチオフェンなどのπ共役
系高分子、スクエアリリウムなどの色素会合体、C60薄
膜などを用いることができる。
[0117] As the functional thin film 32, in addition to AlPO-F, [pi conjugated polymer such as polydiacetylene or polythiophene, dye aggregates such as squarylium, or the like can be used C 60 films.

【0118】また、遮光層33は、光の透過を阻止すれ
ばよいので、アルミニウムのように光を反射するもので
はなく、光を十分に吸収するものでもよい。さらに、石
英基板31のような透光性基板を設ける場合には、遮光
層33を、機能性薄膜32上ではなく、その透光性基板
の機能性薄膜32が形成される面と反対側の面上に形成
してもよい。また、透光性基板はなくてもよく、AlP
o−Fなどの機能性材料からなるベース層の一面に遮光
層33を設けるだけでもよい。
Further, the light-shielding layer 33 only has to block the transmission of light, so that it does not reflect light like aluminum but may absorb light sufficiently. Further, when a light-transmitting substrate such as the quartz substrate 31 is provided, the light-shielding layer 33 is not provided on the functional thin film 32 but on the side opposite to the surface of the light-transmitting substrate on which the functional thin film 32 is formed. It may be formed on a surface. In addition, a light-transmitting substrate is not required, and AlP
The light-shielding layer 33 may be provided only on one surface of the base layer made of a functional material such as o-F.

【0119】(透過型光スイッチを用いる場合の具体
例)図13は、上述した透過型光スイッチを用いる光分
配方法および光分配装置の具体例を示す。ただし、実験
用のものである。
(Specific Example When Using Transmission Optical Switch) FIG. 13 shows a specific example of an optical distribution method and an optical distribution device using the above-described transmission optical switch. However, it is for experiments.

【0120】パルス時間幅100fs、発振周波数82
MHzのOPO(オプティカルパラメトリック発振器)
61からの、波長620nm、パルス時間幅100fs
の出力光5を分割して、一部は、光マルチプレクサ62
により、繰り返し周波数1THz(パルス時間間隔1p
s)、パルス時間幅100fsの信号光1として、光学
系20により進行方向に対して垂直な面方向に波面を広
げて、光スイッチ30に入射させる。
A pulse time width of 100 fs and an oscillation frequency of 82
MHz OPO (Optical Parametric Oscillator)
61, wavelength 620 nm, pulse time width 100 fs
The output light 5 of the optical multiplexer 62 is partially
, The repetition frequency 1 THz (pulse time interval 1p
s) As the signal light 1 having a pulse time width of 100 fs, the optical system 20 widens the wavefront in a plane direction perpendicular to the traveling direction and makes the light switch 30 enter the optical switch 30.

【0121】光スイッチ30は、図12に示したよう
に、AlPo−Fからなる光シャッタ部34を100
個、一方向にライン状に並べた透過型のもので、そのラ
イン方向を信号光1の進行方向に対して45°傾けて、
信号光1の光路上に配置する。
As shown in FIG. 12, the optical switch 30 includes an optical shutter 34 made of AlPo-F
The transmission type is arranged in a line in one direction, and the line direction is inclined by 45 ° with respect to the traveling direction of the signal light 1,
It is arranged on the optical path of the signal light 1.

【0122】出力光5の残りは、制御光2として、光学
的遅延手段63により遅延させ、シリンドリカルレンズ
64によりライン状に集光させて、光スイッチ30に垂
直に入射させる。出力光5の光強度は500μJで、こ
れをシリンドリカルレンズ64により集光させることに
よって、制御光として十分な光パワーが得られた。
The remainder of the output light 5 is delayed as the control light 2 by the optical delay means 63, condensed in a line by the cylindrical lens 64, and made to enter the optical switch 30 vertically. The light intensity of the output light 5 was 500 μJ, and by condensing the output light 5 with the cylindrical lens 64, sufficient light power as control light was obtained.

【0123】光スイッチ30の前方には、100個の画
素を一方向にライン状に並べたフォトディテクタアレイ
41を配し、そのそれぞれの画素を光スイッチ30のそ
れぞれの光シャッタ部に対応させる。フォトディテクタ
アレイ41としては、10GHzの応答速度が要求され
るため、GaAsからなる超高速フォトダイオードを用
いた。
In front of the optical switch 30, a photodetector array 41 in which 100 pixels are arranged in a line in one direction is arranged, and each pixel corresponds to each optical shutter unit of the optical switch 30. As the photodetector array 41 is required to have a response speed of 10 GHz, an ultra-high-speed photodiode made of GaAs was used.

【0124】そして、OPO61の出力信号7を、遅延
回路67により遅延させて、トリガー信号としてロック
インアンプ68に供給し、フォトディテクタアレイ41
の出力信号8を、ロックインアンプ68に供給して、ロ
ックインアンプ68により、フォトディテクタアレイ4
1の出力信号8の変動成分を検出し、その検出出力をコ
ンピュータ70により測定した。
Then, the output signal 7 of the OPO 61 is delayed by the delay circuit 67 and supplied to the lock-in amplifier 68 as a trigger signal.
Is supplied to a lock-in amplifier 68, and the lock-in amplifier 68
The fluctuation component of the output signal 8 of No. 1 was detected, and the detected output was measured by the computer 70.

【0125】その結果、信号光1と制御光2の光スイッ
チ30への照射タイミングを合わせたときにのみ、フォ
トディテクタアレイ41の100個の画素の出力信号に
同時に電圧変動が観測された。これは、制御光2によっ
て、光スイッチ30の図12に示した光シャッタ部34
において、AlPo−Fからなる機能性薄膜32の吸収
が減少して透過光強度が増加し、その増加分がフォトデ
ィテクタアレイ41の100個の画素の出力信号に電圧
変動として現れたためと考えられる。
As a result, voltage fluctuations were simultaneously observed in the output signals of the 100 pixels of the photodetector array 41 only when the timing of irradiating the optical switch 30 with the signal light 1 and the control light 2 was matched. This is because the control light 2 causes the optical switch 30 of the optical switch 30 shown in FIG.
In this case, it is considered that the absorption of the functional thin film 32 made of AlPo-F is reduced and the transmitted light intensity is increased, and the increased amount appears as a voltage fluctuation in the output signals of 100 pixels of the photodetector array 41.

【0126】上記の検出・測定を繰り返し、OPO61
の出力信号7に対応してフォトディテクタアレイ41の
出力信号8をモニタすることによって、光マルチプレク
サ62からの1THzの信号光1を、それぞれ10GH
zの100チャンネルの出力光にデマルチプレックスで
きることを確認した。
By repeating the above detection and measurement, the OPO61
By monitoring the output signal 8 of the photodetector array 41 in correspondence with the output signal 7 of the
It was confirmed that demultiplexing could be performed on output light of 100 channels of z.

【0127】上述したように、光通信では主として1.
55μm帯の信号光が用いられる。そこで、1.55μ
m帯に、より近い信号光を用いて、上記と同様の実験を
行った。
As described above, in optical communication, mainly 1.
Signal light in the 55 μm band is used. Therefore, 1.55μ
An experiment similar to the above was performed using signal light closer to the m band.

【0128】図14は、この場合を示し、OPO61か
らの、波長1.55μm、パルス時間幅100fsの出
力光5を、波長変換素子65によって、波長775n
m、パルス時間幅100fsの出力光6に変換する。出
力光5の2次高調波を抽出することによって、このよう
にパルス時間幅を変化させることなく、波長を変換する
ことができる。
FIG. 14 shows this case. The output light 5 having a wavelength of 1.55 μm and a pulse time width of 100 fs from the OPO 61 is output by the wavelength conversion element 65 to a wavelength of 775 nm.
m and output light 6 having a pulse time width of 100 fs. By extracting the second harmonic of the output light 5, the wavelength can be converted without changing the pulse time width.

【0129】このように波長を775nmに変換するの
は、光スイッチ30の図12に示した機能性薄膜32を
形成するAlPo−Fが、上述したように600〜80
0nmに対して吸収を示すからである。図13の場合の
620nmに比べれば効率は落ちるものの、775nm
でも光スイッチとして動作可能である。
As described above, the wavelength is converted to 775 nm because the AlPo-F forming the functional thin film 32 of the optical switch 30 shown in FIG.
This is because absorption is exhibited at 0 nm. Although the efficiency is lower than 620 nm in the case of FIG.
However, it can operate as an optical switch.

【0130】この波長変換素子65からの波長775n
mの出力光6から、信号光1および制御光2を生成し
て、図8の場合と同様の実験を行った。その結果、光マ
ルチプレクサ62からの1THzの信号光1を、それぞ
れ10GHzの100チャンネルの出力光にデマルチプ
レックスできることを確認した。
The wavelength 775n from the wavelength conversion element 65
The signal light 1 and the control light 2 were generated from the m output light 6 and the same experiment as in the case of FIG. 8 was performed. As a result, it was confirmed that the 1 THz signal light 1 from the optical multiplexer 62 could be demultiplexed into 100 GHz output light of 10 GHz each.

【0131】なお、図13または図14の場合、フォト
ディテクタアレイ41は必ずしも光スイッチ30のすぐ
前方に配置する必要はない。図12に示した光シャッタ
部34を透過した後の回折光の広がりは、広がり角θ、
透過光の波長λ、透過部の径ωo、および透過部の屈折
率nの間の式、θ=λ/πωonに従って計算すると、
λ=620nm,ωo=100μmの場合、θが0.1
°以下となって、極めて小さくなる。そのため、必要に
応じて、光スイッチ30とフォトディテクタアレイ41
との間に何らかの光学デバイスを挿入して、透過回折光
の処理を行うようにしてもよい。
In the case of FIG. 13 or FIG. 14, the photodetector array 41 does not necessarily have to be disposed immediately in front of the optical switch 30. The spread of the diffracted light after passing through the optical shutter 34 shown in FIG.
The wavelength of the transmitted light lambda, diameter omega o of the transmission portion, and wherein between the refractive index n of the transmission portion, when calculated according to θ = λ / πω o n,
When λ = 620 nm and ω o = 100 μm, θ is 0.1
° or less, which is extremely small. Therefore, if necessary, the optical switch 30 and the photodetector array 41
An optical device may be inserted between the device and the device to process the transmitted diffracted light.

【0132】(反射型光スイッチの実施形態)図15
は、図5または図6に示したような光分配方法ないし光
分配装置の光スイッチとして用いて好適な反射型光スイ
ッチの一実施形態を示す。
(Embodiment of Reflective Optical Switch) FIG.
Shows an embodiment of a reflection type optical switch suitable for use as an optical switch of an optical distribution method or an optical distribution device as shown in FIG. 5 or FIG.

【0133】この光スイッチは、シリコン基板35上
に、制御光が照射されるか否かによって屈折率が変化
し、干渉反射による反射率が変化する反射層36を、互
いに独立の複数の実効スイッチ部として形成したもので
ある。
In this optical switch, the reflective layer 36 whose refractive index changes on the silicon substrate 35 depending on whether or not control light is irradiated and whose reflectivity changes by interference reflection is formed by a plurality of independent effective switches. It is formed as a part.

【0134】信号光1が、100チャンネルの信号光パ
ルスの列からなる、繰り返し周波数1THz(パルス時
間間隔1ps)、パルス時間幅100fsのもので、こ
の信号光1の、図において番号1,2‥‥100で示す
100チャンネルの信号光パルスを、繰り返し周波数1
0GHz(パルス時間間隔100ps)、パルス時間幅
100fsの制御光2によって、パラレルに分離する場
合を想定して、この反射型光スイッチを試作した。
The signal light 1 has a repetition frequency of 1 THz (pulse time interval of 1 ps) and a pulse time width of 100 fs composed of a train of signal light pulses of 100 channels. A signal light pulse of 100 channels indicated by # 100 is generated at a repetition frequency of 1
This reflection type optical switch was prototyped on the assumption that it was separated in parallel by the control light 2 having 0 GHz (pulse time interval 100 ps) and pulse time width 100 fs.

【0135】光スイッチを信号光1に対して45°傾
け、制御光2を光スイッチに垂直に入射させる場合とし
て、信号光パルスの空間的距離間隔が300μmである
ので、反射層36は、100個の信号光パルスの波面に
対応するように、直径100μmの円形のものを、42
4μmのピッチで100個、一方向にライン状に並べて
形成した。光スイッチの全長は、4.2cm強である。
In the case where the optical switch is inclined by 45 ° with respect to the signal light 1 and the control light 2 is vertically incident on the optical switch, the spatial distance between the signal light pulses is 300 μm. In order to correspond to the wavefronts of the signal light pulses, a circular one having a diameter of 100 μm
100 pieces were formed at a pitch of 4 μm and arranged in a line in one direction. The total length of the optical switch is just over 4.2 cm.

【0136】反射層36としては、低温成長Beドープ
歪InGaAs/InAlAsのMQW(多重量子井
戸)を用いた。このMQWは、波長1.535μm、光
強度10pJの入射光に対して、動作時間250fs、
繰り返し周波数20GHzで応答し、この発明の光分配
方法ないし光分配装置に用いる光スイッチとして十分な
機能を有する。
As the reflective layer 36, MQW (multiple quantum well) of low-temperature grown Be-doped strained InGaAs / InAlAs was used. The MQW has an operating time of 250 fs and an incident light having a wavelength of 1.535 μm and a light intensity of 10 pJ.
It responds at a repetition frequency of 20 GHz and has a sufficient function as an optical switch used in the light distribution method or light distribution device of the present invention.

【0137】ただし、反射層36としては、他の材料を
用いることもできる。また、基板としても、シリコン基
板35に限らず、反射層36に比べて反射率が十分に低
いものであれば、他の材料のものを用いることができ
る。
However, other materials can be used for the reflection layer 36. The substrate is not limited to the silicon substrate 35, but may be made of another material as long as the substrate has a sufficiently low reflectance compared to the reflective layer 36.

【0138】(反射型光スイッチを用いる場合の具体
例)図16は、上述した反射型光スイッチを用いる光分
配方法および光分配装置の具体例を示す。ただし、図1
3および図14と同様に実験用のものである。
(Specific Example When Using Reflective Optical Switch) FIG. 16 shows a specific example of an optical distribution method and an optical distribution device using the above-mentioned reflective optical switch. However, FIG.
3 and FIG.

【0139】光スイッチ30の図15に示した反射層3
6を形成する上記のMQWが、光通信で主として用いら
れる1.55μm帯に対して十分動作可能であることか
ら、この場合には、OPO61(パルス時間幅100f
s、発振周波数82MHz)からの、波長1.55μ
m、パルス時間幅100fsの出力光5を、そのまま、
光マルチプレクサ62により、繰り返し周波数1THz
(パルス時間間隔1ps)、パルス時間幅100fsの
信号光1として、光学系20により進行方向に対して垂
直な面方向に波面を広げて、光スイッチ30に入射させ
る。
The reflection layer 3 of the optical switch 30 shown in FIG.
6 is operable sufficiently in the 1.55 μm band mainly used in optical communication. In this case, the OPO 61 (pulse time width 100 f
s, oscillation frequency 82 MHz)
m, the output light 5 having a pulse time width of 100 fs
Repetition frequency 1 THz by optical multiplexer 62
The optical system 20 widens the wavefront in the direction perpendicular to the traveling direction as the signal light 1 having a pulse time interval of 1 ps and a pulse time width of 100 fs, and makes the signal switch 30 enter the optical switch 30.

【0140】光スイッチ30は、図15に示したよう
に、上記のMQWからなる反射層36を100個、一方
向にライン状に並べた反射型のもので、そのライン方向
を信号光1の進行方向に対して45°傾けて、信号光1
の光路上に配置する。
As shown in FIG. 15, the optical switch 30 is of a reflection type in which 100 reflection layers 36 made of the above-described MQW are arranged in a line in one direction. The signal light 1 is inclined at 45 ° to the traveling direction.
On the optical path of

【0141】出力光5は、また、制御光2として、光学
的遅延手段63により遅延させ、シリンドリカルレンズ
64によりライン状に集光させて、光スイッチ30に垂
直に入射させる。
The output light 5 is also delayed as the control light 2 by the optical delay means 63, condensed in a line by the cylindrical lens 64, and made to enter the optical switch 30 vertically.

【0142】信号光1の光スイッチ30からの反射位置
には、光スイッチ30に対して45°傾けて、100個
の画素を一方向にライン状に並べたフォトディテクタア
レイ41を配し、そのそれぞれの画素を光スイッチ30
のそれぞれの反射層に対応させる。フォトディテクタア
レイ41としては、図13および図14の場合と同様
に、GaAsからなる超高速フォトダイオードを用い
た。
At the position where the signal light 1 is reflected from the optical switch 30, a photodetector array 41 in which 100 pixels are arranged in a line in one direction at an angle of 45 ° with respect to the optical switch 30 is arranged. Pixel of the optical switch 30
Corresponding to each reflective layer. As the photodetector array 41, an ultrahigh-speed photodiode made of GaAs was used as in the case of FIGS.

【0143】そして、図13および図14の場合と同様
に、OPO61の出力信号7を、遅延回路67により遅
延させて、トリガー信号としてロックインアンプ68に
供給し、フォトディテクタアレイ41の出力信号8を、
ロックインアンプ68に供給して、ロックインアンプ6
8により、フォトディテクタアレイ41の出力信号8の
変動成分を検出し、その検出出力をコンピュータ70に
より測定した。
13 and 14, the output signal 7 of the OPO 61 is delayed by the delay circuit 67 and supplied to the lock-in amplifier 68 as a trigger signal, and the output signal 8 of the photodetector array 41 is output. ,
The lock-in amplifier 68
8, the fluctuation component of the output signal 8 of the photodetector array 41 was detected, and the detected output was measured by the computer 70.

【0144】その結果、信号光1と制御光2の光スイッ
チ30への照射タイミングを合わせたときにのみ、フォ
トディテクタアレイ41の100個の画素の出力信号に
同時に電圧変動が観測された。これは、制御光2によっ
て、光スイッチ30の図15に示した上記のMQWから
なる反射層36の屈折率が変化して緩衝条件が崩れ、反
射層36からの反射光強度が増加して、その増加分がフ
ォトディテクタアレイ41の100個の画素の出力信号
に電圧変動として現れたためと考えられる。
As a result, voltage fluctuations were simultaneously observed in the output signals of the 100 pixels of the photodetector array 41 only when the timing of irradiating the optical switch 30 with the signal light 1 and the control light 2 was matched. This is because the control light 2 changes the refractive index of the above-described MQW reflecting layer 36 of the optical switch 30 shown in FIG. 15 of the optical switch 30, which breaks the buffering condition and increases the intensity of the reflected light from the reflecting layer 36. It is considered that the increased amount appeared as a voltage fluctuation in the output signals of 100 pixels of the photodetector array 41.

【0145】上記の検出・測定を繰り返し、OPO61
の出力信号7に対応してフォトディテクタアレイ41の
出力信号8をモニタすることによって、光マルチプレク
サ62からの1THzの信号光1を、それぞれ10GH
zの100チャンネルの出力光にデマルチプレックスで
きることを確認した。
By repeating the above detection and measurement, the OPO61
By monitoring the output signal 8 of the photodetector array 41 in correspondence with the output signal 7 of the
It was confirmed that demultiplexing could be performed on output light of 100 channels of z.

【0146】〔2次元パラレル信号光に変換する場合の
実施形態〕この発明は、シリアル信号光を空間的に2次
元のパラレル信号光に変換する場合にも適用することが
できる。
[Embodiment for Converting to Two-Dimensional Parallel Signal Light] The present invention can also be applied to a case where serial signal light is spatially converted to two-dimensional parallel signal light.

【0147】この場合には、例えば、光スイッチを用い
る場合であれば、図17に示すように、光スイッチ30
を、一方向およびこれと交差する他方向にそれぞれ所定
幅の広がりを有する2次元のものとして、信号光1また
は制御光2に対して、2軸方向に傾きを有するように配
し、図では省略したが、他方の制御光または信号光は、
例えば光スイッチ30に垂直に入射させる。
In this case, for example, when an optical switch is used, as shown in FIG.
Are arranged so as to have two-dimensional inclinations with respect to the signal light 1 or the control light 2 with respect to the signal light 1 or the control light 2 as shown in FIG. Although omitted, the other control light or signal light is
For example, the light is vertically incident on the optical switch 30.

【0148】図18は、この場合の光分配方法および光
分配装置の一実施形態を示し、透過型の光スイッチを用
いて、これに信号光を斜めに入射させ、制御光を垂直に
入射させる場合である。
FIG. 18 shows an embodiment of a light distribution method and a light distribution device in this case, in which a transmission type optical switch is used, signal light is obliquely incident thereon, and control light is vertically incident thereon. Is the case.

【0149】光ファイバなどの光導波路10中を伝送し
た信号光1’を、レンズを組み合わせて構成した光学系
20に入射させて、光学系20の出射光として、進行方
向に対して垂直な面方向に波面が広げられた、各チャン
ネルの信号光パルスの列からなる信号光1を得る。
The signal light 1 ′ transmitted through the optical waveguide 10 such as an optical fiber is made incident on an optical system 20 composed of a combination of lenses, and is emitted from the optical system 20 as a plane perpendicular to the traveling direction. The signal light 1 is obtained, which is composed of a train of signal light pulses of each channel, the wavefront of which is widened in the direction.

【0150】この信号光1の光路上に、一方向およびこ
れと交差する他方向にそれぞれ所定幅の広がりを有する
光スイッチ30を、信号光1に対して2軸方向に傾きを
有するように配置して、信号光1を光スイッチ30に、
その一方向および他方向のそれぞれ所定幅に渡って入射
させる。
On the optical path of the signal light 1, optical switches 30 each having a predetermined width in one direction and another direction intersecting the same are arranged so as to be inclined in two axial directions with respect to the signal light 1. Then, the signal light 1 is transmitted to the optical switch 30,
The light is incident over a predetermined width in each of the one direction and the other direction.

【0151】光スイッチ30は、1次元の場合の図1ま
たは図3に示したそれと同様に、制御光2が照射される
か否かにより吸収係数が変化し、かつ緩和時間が短い非
線形光学材料によって形成して、制御光2が照射された
瞬間だけ、透過状態として信号光1を所定値以上の透過
率で透過させるものとする。
As in the case of the one-dimensional case shown in FIG. 1 or FIG. 3, the optical switch 30 has a non-linear optical material whose absorption coefficient changes depending on whether or not the control light 2 is irradiated and whose relaxation time is short. And the signal light 1 is transmitted in a transmission state at a transmittance of a predetermined value or more only at the moment when the control light 2 is irradiated.

【0152】信号光1’からは、そのチャンネル数(図
の場合は、4×4=16)分の信号光パルスにつき一つ
の制御光パルスからなる、信号光1に同期した、信号光
1と同様に進行方向に対して垂直な面方向に波面が広げ
られた制御光2を形成し、その制御光2を光スイッチ3
0に垂直に、光スイッチ30の一方向および他方向のそ
れぞれ所定幅に渡って入射させる。
From the signal light 1 ′, one control light pulse for each signal light pulse of the number of channels (4 × 4 = 16 in the figure) is used. Similarly, the control light 2 whose wavefront is widened in the plane direction perpendicular to the traveling direction is formed, and the control light 2 is transmitted to the optical switch 3.
The light is incident on the optical switch 30 in a predetermined direction in one direction and the other direction in a direction perpendicular to 0.

【0153】この場合も、それぞれの信号光パルスが光
スイッチ30の対応する領域のみから、空間的に分離さ
れて切り出されるように、制御光2の時間幅(パルス
幅)は、信号光1の広げられた波面方向の、光スイッチ
30の各領域に対応する各空間位置部分の、光スイッチ
30の各領域までの光路長の違いによる、光スイッチ3
0の各領域への到達時間の差より十分短くする。
Also in this case, the time width (pulse width) of the control light 2 is set so that each signal light pulse is spatially separated and cut out only from the corresponding area of the optical switch 30. The optical switch 3 according to the difference in the optical path length between the spatial position corresponding to each area of the optical switch 30 and each area of the optical switch 30 in the widened wavefront direction.
0 is sufficiently shorter than the difference between the arrival times at the respective regions.

【0154】光スイッチ30より前方側の信号光1の光
路上には、光素子40を配置する。光素子40は、空間
光変調器などの光処理素子またはCCDアレイやフォト
ディテクタアレイなどの光検出素子で、しかも各画素4
2が2次元アレイ状に配列されたものとし、その各画素
42を信号光1の上述した各空間位置部分に対応させ
る。
An optical element 40 is arranged on the optical path of the signal light 1 on the front side of the optical switch 30. The light element 40 is a light processing element such as a spatial light modulator or a light detection element such as a CCD array or a photodetector array.
2 are arranged in a two-dimensional array, and each pixel 42 is made to correspond to each of the above spatial position portions of the signal light 1.

【0155】上述した方法ないし装置においては、制御
光パルスが光スイッチ30の各領域を同時に照射し、同
時に透過状態にする。そして、チャンネル数分の信号光
パルスが光スイッチ30の対応する領域に同時に到達す
るように、光スイッチ30の信号光1に対する2軸方向
の傾きを定めるとともに、チャンネル数分の信号光パル
スが光スイッチ30の対応する領域に同時に到達する時
点で、制御光パルスが光スイッチ30の各領域に到達す
るように、制御光2を信号光1に対して同期させる。
In the above-described method or apparatus, the control light pulse simultaneously irradiates each area of the optical switch 30 and simultaneously makes the area transparent. The tilt of the optical switch 30 in the biaxial direction with respect to the signal light 1 is determined so that the signal light pulses of the number of channels simultaneously reach the corresponding regions of the optical switch 30, and the signal light pulses of the number of channels are determined by The control light 2 is synchronized with the signal light 1 so that the control light pulse reaches each region of the optical switch 30 at the time when the light reaches the corresponding region of the switch 30 at the same time.

【0156】したがって、制御光パルスが光スイッチ3
0の各領域に到達した時点で、チャンネル数分の信号光
パルスの互いに異なる空間位置部分が、光スイッチ30
の対応する領域を、それぞれ透過して、それぞれ出力光
パルス3aとして切り出され、光素子40の対応する画
素で処理または検出される。したがって、各チャンネル
の信号光パルスが2次元パラレル情報として取り出され
ることになる。
Therefore, the control light pulse is applied to the optical switch 3
0, the spatial positions of the signal light pulses corresponding to the number of channels are different from each other.
Are respectively transmitted, cut out as output light pulses 3 a, and processed or detected by the corresponding pixels of the optical element 40. Therefore, the signal light pulse of each channel is extracted as two-dimensional parallel information.

【0157】この場合にも、それぞれの出力光パルス3
aは、隣接する出力光パルスとの間に空間的な重なりを
生じないことが望ましい。そのため、信号光1または制
御光2の光路上に、図19に示すような、出力光パルス
を個々に分離する透過ピクセル81を有するフィルタ8
0を配置することが好ましい。あるいはまた、光スイッ
チ30を、図12に示したような互いに独立の光シャッ
タ部34を、一方向および他方向に2次元的に並べて形
成したものとしてもよい。
Also in this case, each output light pulse 3
It is desirable that a does not cause a spatial overlap between adjacent output light pulses. Therefore, as shown in FIG. 19, a filter 8 having transmission pixels 81 for individually separating output light pulses on the optical path of the signal light 1 or the control light 2.
It is preferable to arrange 0. Alternatively, the optical switch 30 may be formed by two-dimensionally arranging optical shutter units 34 independent of each other as shown in FIG. 12 in one direction and the other direction.

【0158】上述した方法ないし装置では、光素子40
の各画素42は、信号光パルスの時間間隔のチャンネル
数倍の時間ごとに、対応する出力光パルスを処理または
検出できればよい。したがって、信号光1のビットレー
トが1Tbit/s、パルス時間間隔が1psで、例え
ば、信号光1が100×100画素についての2次元画
像情報を時間的にシリアルに多重化したものである場合
には、光素子40の各画素42は、1ps×100×1
00=10nsの時間ごとに応答できればよい。さら
に、信号光1が1000×1000画素についての2次
元画像情報を多重化したものである場合には、各画素4
2の応答時間は1μsでよい。したがって、光素子40
としては、現在考えられている、液晶などを用いた2次
元空間光変調器などの光処理素子や、2次元CCDアレ
イや2次元フォトディテクタアレイなどの光検出素子を
用いることができる。
In the method or apparatus described above, the optical element 40
It is only necessary that each pixel 42 can process or detect the corresponding output light pulse every time the number of channels times the time interval of the signal light pulse. Therefore, when the bit rate of the signal light 1 is 1 Tbit / s and the pulse time interval is 1 ps, for example, when the signal light 1 is obtained by temporally serially multiplexing two-dimensional image information of 100 × 100 pixels. Means that each pixel 42 of the optical element 40 is 1 ps × 100 × 1
It is only necessary that a response can be made every 00 = 10 ns. Further, when the signal light 1 is obtained by multiplexing two-dimensional image information of 1000 × 1000 pixels, each pixel 4
2 may have a response time of 1 μs. Therefore, the optical element 40
For example, a light processing element such as a two-dimensional spatial light modulator using a liquid crystal or the like, or a light detection element such as a two-dimensional CCD array or a two-dimensional photodetector array, which is currently considered, can be used.

【0159】さらに、信号光1のビットレートが1Tb
it/s、パルス時間間隔が1psで、例えば、信号光
1を100×100チャンネルの2次元パラレル信号光
に変換する場合でも、図1の実施形態で示し、図12の
透過型光スイッチで示したところから明らかなように、
光スイッチ30は数cm角でよく、デバイスとして十分
な実現性を有する。
Further, the bit rate of the signal light 1 is 1 Tb.
Even when the signal light 1 is converted to a 100 × 100-channel two-dimensional parallel signal light with an it / s and a pulse time interval of 1 ps, for example, it is shown in the embodiment of FIG. 1 and shown in the transmission type optical switch of FIG. As is evident from the
The optical switch 30 may have a size of several square centimeters and has sufficient feasibility as a device.

【0160】以上のように、上述した実施形態によれ
ば、1Tbit/s以上というような高ビットレートの
シリアル信号光を、直接かつ容易に、空間的に2次元の
多チャンネルのパラレル信号光に変換することができ
る。
As described above, according to the above-described embodiment, a serial signal light having a high bit rate of 1 Tbit / s or more can be directly and easily converted into a spatially two-dimensional multi-channel parallel signal light. Can be converted.

【0161】図18とは逆に、光スイッチ30を制御光
に対して2軸方向に傾きを有するように配置して、制御
光を光スイッチ30に入射させ、信号光を光スイッチ3
0に垂直に入射させてもよい。この場合には、制御光パ
ルスが光スイッチ30の各領域を順次照射し、順次透過
状態にするので、信号光パルスが光スイッチ30に到達
する時点で、制御光パルスが光スイッチ30の、その信
号光パルスに対応する領域に到達するように、光スイッ
チ30の制御光に対する2軸方向の傾きを定め、制御光
を信号光に対して同期させればよく、これによって、そ
れぞれの信号光パルスが光スイッチ30に順次到達した
時点で、その信号光パルスのその信号光パルスに対応す
る空間位置部分が、光スイッチ30のその信号光パルス
に対応する領域を透過して、出力光パルスとして切り出
されるようになる。
In contrast to FIG. 18, the optical switch 30 is arranged so as to be tilted in two axial directions with respect to the control light, the control light is made incident on the optical switch 30, and the signal light is transmitted to the optical switch 3.
The light may be incident perpendicularly to zero. In this case, since the control light pulse sequentially irradiates each area of the optical switch 30 and sequentially makes the light transmitting state, when the signal light pulse reaches the optical switch 30, the control light pulse is applied to the optical switch 30. The tilt of the optical switch 30 in the biaxial direction with respect to the control light may be determined so as to reach a region corresponding to the signal light pulse, and the control light may be synchronized with the signal light. Sequentially arrive at the optical switch 30, the spatial position portion of the signal light pulse corresponding to the signal light pulse passes through the region of the optical switch 30 corresponding to the signal light pulse, and is cut out as an output light pulse. Will be able to

【0162】また、光スイッチを反射型にしても、上述
した透過型にした場合と同様に、シリアル信号光を空間
的に2次元のパラレル信号光に変換することができる。
Further, even if the optical switch is a reflection type, the serial signal light can be spatially converted into a two-dimensional parallel signal light similarly to the above-mentioned transmission type.

【0163】この場合にも、それぞれの出力光パルス
が、隣接する出力光パルスとの間に空間的な重なりを生
じないように、信号光または制御光の光路上に、図19
に示したようなフィルタ80を配置し、または光スイッ
チを、図15に示したような互いに独立の反射層36
を、一方向および他方向に2次元的に並べて形成したも
のとすることが望ましい。
In this case as well, each output light pulse is placed on the optical path of the signal light or control light in FIG. 19 so that there is no spatial overlap between adjacent output light pulses.
The optical switch is disposed as shown in FIG. 15 or the independent reflective layer 36 as shown in FIG.
Are desirably two-dimensionally arranged in one direction and the other direction.

【0164】さらに、位相共役光を利用して、位相共役
光を発生する光学デバイスを用いる場合にも、光スイッ
チを用いる場合と同様に、シリアル信号光を空間的に2
次元のパラレル信号光に変換することができる。
Further, when using an optical device that generates phase conjugate light using phase conjugate light, the serial signal light is spatially converted into two in the same manner as when an optical switch is used.
It can be converted to dimensional parallel signal light.

【0165】この場合、図7または図11に示したよう
に1次元のパラレル信号光に変換する場合と同様に、ミ
ラーを用いることによって、前進ポンプ光および後進ポ
ンプ光を形成することができ、さらに位相共役光発生デ
バイスとミラーとの間に1/4波長板を配置することに
よって、前進ポンプ光と後進ポンプ光の偏光方向を直交
させ、出力光としての位相共役光を信号光であるプロー
ブ光に対して直交した偏光のものとすることができる。
In this case, as in the case of converting into one-dimensional parallel signal light as shown in FIG. 7 or FIG. 11, by using a mirror, forward pump light and backward pump light can be formed. Further, by disposing a 波長 wavelength plate between the phase conjugate light generating device and the mirror, the polarization directions of the forward pump light and the backward pump light are made orthogonal to each other, and the phase conjugate light as output light is used as a signal light probe. The polarization can be orthogonal to the light.

【0166】[0166]

【発明の効果】上述したように、請求項1の光分配方
法、または請求項19の光分配装置によれば、1Tbi
t/s以上というような高ビットレートのシリアル信号
光を、直接かつ容易に、空間的に1次元の多チャンネル
のパラレル信号光に変換することができる。
As described above, according to the optical distribution method of claim 1 or the optical distribution device of claim 19, 1Tbi
A serial signal light having a high bit rate of t / s or more can be directly and easily converted into a spatially one-dimensional multi-channel parallel signal light.

【0167】請求項2の光分配方法、または請求項20
の光分配装置によれば、1Tbit/s以上というよう
な高ビットレートのシリアル信号光を、直接かつ容易
に、空間的に2次元の多チャンネルのパラレル信号光に
変換することができる。
The light distribution method according to claim 2 or claim 20
According to this optical distribution device, a serial signal light having a high bit rate of 1 Tbit / s or more can be directly and easily converted into a spatially two-dimensional multi-channel parallel signal light.

【0168】また、請求項8の光分配方法、または請求
項26の光分配装置によれば、出力光の強度を大きくす
ることができ、さらに請求項10の光分配方法、または
請求項28の光分配装置によれば、出力光の強度をより
大きくすることができる。
Further, according to the light distribution method of claim 8 or the light distribution device of claim 26, the intensity of the output light can be increased, and the light distribution method of claim 10 or the light distribution method of claim 28 According to the light distribution device, the intensity of the output light can be further increased.

【0169】また、請求項37または38の光スイッ
チ、または請求項39の光学デバイスは、上記の光分配
方法または光分配装置に用いて好適である。
The optical switch according to claim 37 or 38 or the optical device according to claim 39 is suitable for use in the above-described light distribution method or light distribution apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の光分配方法および光分配装置の一実
施形態を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a light distribution method and a light distribution device of the present invention.

【図2】図1の方法ないし装置の説明に供する図であ
る。
FIG. 2 is a diagram provided for explanation of the method or apparatus of FIG. 1;

【図3】この発明の光分配方法および光分配装置の他の
実施形態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the light distribution method and the light distribution device of the present invention.

【図4】図3の方法ないし装置の説明に供する図であ
る。
FIG. 4 is a diagram provided for explanation of the method or apparatus of FIG. 3;

【図5】この発明の光分配方法および光分配装置のさら
に他の実施形態を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing still another embodiment of the light distribution method and the light distribution device of the present invention.

【図6】この発明の光分配方法および光分配装置のさら
に他の実施形態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing still another embodiment of the light distribution method and the light distribution device of the present invention.

【図7】この発明の光分配方法および光分配装置のさら
に他の実施形態を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing still another embodiment of the light distribution method and the light distribution device of the present invention.

【図8】図7の方法ないし装置の説明に供する図であ
る。
FIG. 8 is a diagram provided for explanation of the method or apparatus of FIG. 7;

【図9】位相共役光を発生させる光学系を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram illustrating an optical system that generates phase conjugate light.

【図10】プローブ光に対して直交した偏光の位相共役
光を発生させる光学系を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an optical system that generates phase conjugate light of polarization orthogonal to probe light.

【図11】位相共役光を利用する場合の実験に用いた光
分配方法および光分配装置を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a light distribution method and a light distribution device used in an experiment when phase conjugate light is used.

【図12】この発明の透過型光スイッチの一実施形態を
示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing one embodiment of a transmission type optical switch of the present invention.

【図13】透過型光スイッチを用いる場合の実験に用い
た光分配方法および光分配装置を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a light distribution method and a light distribution device used in an experiment when a transmission type optical switch is used.

【図14】透過型光スイッチを用いる場合の実験に用い
た光分配方法および光分配装置を示す図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a light distribution method and a light distribution device used in an experiment when a transmission type optical switch is used.

【図15】この発明の反射型光スイッチの一実施形態を
示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing one embodiment of the reflection type optical switch of the present invention.

【図16】反射型光スイッチを用いる場合の実験に用い
た光分配方法および光分配装置を示す図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating a light distribution method and a light distribution device used in an experiment when a reflection type optical switch is used.

【図17】2次元パラレル信号光に変換する場合の原理
を示す図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating the principle of conversion into two-dimensional parallel signal light.

【図18】2次元パラレル信号光に変換する場合の光分
配方法および光分配装置の一実施形態を示す図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating an embodiment of a light distribution method and a light distribution device when converting into two-dimensional parallel signal light.

【図19】図18の方法ないし装置に用いて好適なフィ
ルタを示す図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating a filter suitable for use in the method or apparatus of FIG. 18;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…信号光、1A〜1F…信号光パルス、1p〜1u…
空間位置部分、2…制御光、2a…制御光パルス、3…
出力光、3Ap〜3Fu,3Au〜3Fp,3a…出力
光パルス、Ep…プローブ光、Ef…前進ポンプ光、E
b…後進ポンプ光、Ec…位相共役光、10…光導波
路、20…光学系、30…光スイッチ、Wp〜Wu…領
域、32…機能性薄膜(ベース層)、33…遮光層、3
4…光シャッタ部、35…シリコン基板(基板)、36
…反射層(実効スイッチ部)、40…光素子(光処理素
子、光検出素子)、80…フィルタ、90…位相共役光
発生デバイス、135…1/4波長板、136…ミラ
ー、144…偏光ビームスプリッタ、
1 ... Signal light, 1A-1F ... Signal light pulse, 1p-1u ...
Spatial position portion, 2 ... control light, 2a ... control light pulse, 3 ...
Output light, 3Ap to 3Fu, 3Au to 3Fp, 3a: output light pulse, Ep: probe light, Ef: forward pump light, E
b: backward pump light, Ec: phase conjugate light, 10: optical waveguide, 20: optical system, 30: optical switch, Wp to Wu: region, 32: functional thin film (base layer), 33: light shielding layer, 3
4: optical shutter section, 35: silicon substrate (substrate), 36
... reflection layer (effective switch unit), 40 ... optical element (optical processing element, photodetection element), 80 ... filter, 90 ... phase conjugate light generating device, 135 ... 1/4 wavelength plate, 136 ... mirror, 144 ... polarized light Beam splitter,

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Claims (39)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一方向に所定幅の広がりを有する光学デバ
イスを、光パルス列からなる信号光の光路上に配置し、
その信号光およびこれに同期した制御光を、両者が前記
光学デバイス上で交差し、かつ前記所定幅に渡るよう
に、それぞれ前記光学デバイスに入射させて、前記光学
デバイスの前記所定幅内の異なる領域から、前記信号光
の異なる光パルスの異なる空間位置部分に対応した出力
光パルスを発生させる光分配方法。
An optical device having a predetermined width in one direction is disposed on an optical path of signal light composed of an optical pulse train,
The signal light and the control light synchronized with the signal light are respectively incident on the optical devices so that they intersect on the optical device and pass over the predetermined width, and are different from each other within the predetermined width of the optical device. An optical distribution method for generating output light pulses corresponding to different spatial position portions of different light pulses of the signal light from a region.
【請求項2】一方向およびこれと交差する他方向にそれ
ぞれ所定幅の広がりを有する光学デバイスを、光パルス
列からなる信号光、またはこれに同期した制御光に対し
て、2軸方向の傾きを有するように配置し、前記信号光
および制御光を、両者が前記光学デバイス上で交差し、
かつ前記一方向および他方向のそれぞれ所定幅に渡るよ
うに、それぞれ前記光学デバイスに入射させて、前記光
学デバイスの前記一方向および他方向のそれぞれ所定幅
内の異なる領域から、前記信号光の異なる光パルスの異
なる空間位置部分に対応した出力光パルスを発生させる
光分配方法。
2. An optical device having a predetermined width spread in one direction and another direction intersecting the same, a tilt in two axial directions with respect to a signal light composed of an optical pulse train or a control light synchronized therewith. Having the signal light and the control light both intersect on the optical device;
In addition, the signal light is incident on the optical device so as to extend over a predetermined width in each of the one direction and the other direction, and the signal light is different from different regions within the predetermined widths in the one direction and the other direction of the optical device. A light distribution method for generating output light pulses corresponding to different spatial positions of light pulses.
【請求項3】請求項1または2の光分配方法において、 前記光学デバイスとして、所定強度以上の制御光が照射
されるか否かによってオンオフ状態が切り替えられる光
スイッチを用い、前記出力光パルスとして、前記信号光
の異なる光パルスの異なる空間位置部分を切り出す光分
配方法。
3. The optical distribution method according to claim 1, wherein an optical switch whose on / off state is switched depending on whether control light having a predetermined intensity or more is irradiated is used as the optical device, and the output light pulse is used as the output light pulse. And an optical distribution method for cutting out different spatial position portions of different light pulses of the signal light.
【請求項4】請求項3の光分配方法において、 前記制御光を前記光スイッチに垂直に入射させて、前記
光スイッチの前記異なる領域を同時にオン状態にし、前
記信号光を前記光スイッチに斜めに入射させる光分配方
法。
4. The optical distribution method according to claim 3, wherein the control light is vertically incident on the optical switch, the different regions of the optical switch are simultaneously turned on, and the signal light is obliquely applied to the optical switch. Light distribution method to make light incident on
【請求項5】請求項3の光分配方法において、 前記制御光を前記光スイッチに斜めに入射させて、前記
光スイッチの前記異なる領域を順次、オン状態にし、前
記信号光を前記光スイッチに垂直に入射させる光分配方
法。
5. The optical distribution method according to claim 3, wherein the control light is obliquely incident on the optical switch, the different regions of the optical switch are sequentially turned on, and the signal light is transmitted to the optical switch. A light distribution method for vertically incident light.
【請求項6】請求項3〜5のいずれかの光分配方法にお
いて、 前記光スイッチは、前記制御光が照射された瞬間だけ、
オン状態として前記信号光を所定値以上の透過率で透過
させるものである光分配方法。
6. The optical distribution method according to claim 3, wherein the optical switch is provided only at the moment when the control light is emitted.
A light distribution method in which the signal light is transmitted with a transmittance of a predetermined value or more as an ON state.
【請求項7】請求項3〜5のいずれかの光分配方法にお
いて、 前記光スイッチは、前記制御光が照射された瞬間だけ、
オン状態として前記信号光を所定値以上の反射率で反射
させるものである光分配方法。
7. The optical distribution method according to claim 3, wherein the optical switch is provided only at the moment when the control light is emitted.
A light distribution method in which the signal light is reflected at a reflectance equal to or higher than a predetermined value as an ON state.
【請求項8】請求項1または2の光分配方法において、 前記光学デバイスとして、前記信号光であるプローブ光
と前記制御光であるポンプ光が同時に照射されたとき、
前記出力光パルスとして前記プローブ光の位相共役光を
発生するものを用いる光分配方法。
8. The optical distribution method according to claim 1, wherein the probe light as the signal light and the pump light as the control light are simultaneously irradiated as the optical device.
An optical distribution method using a light that generates a phase conjugate light of the probe light as the output light pulse.
【請求項9】請求項8の光分配方法において、 前記制御光である第1のポンプ光を、前記光学デバイス
の一面側から前記光学デバイスに垂直に入射させるとと
もに、前記光学デバイスの他面側に反射鏡を配置して、
前記一面側から前記光学デバイスを透過したポンプ光
を、前記反射鏡で反射させて、第2のポンプ光として、
前記第1のポンプ光と同時に、前記他面側から前記光学
デバイスに垂直に入射させ、前記信号光であるプローブ
光を、前記第1および第2のポンプ光と同時に、前記光
学デバイスに斜めに入射させる光分配方法。
9. The light distribution method according to claim 8, wherein the first pump light, which is the control light, is vertically incident on the optical device from one surface of the optical device, and the other surface of the optical device. Place a reflector on the
The pump light transmitted through the optical device from the one surface side is reflected by the reflecting mirror, and as a second pump light,
Simultaneously with the first pump light, the probe light, which is the signal light, is perpendicularly incident on the optical device from the other surface, and the probe light, which is the signal light, is obliquely applied to the optical device simultaneously with the first and second pump lights. Light distribution method to be incident.
【請求項10】請求項9の光分配方法において、 前記光学デバイスと前記反射鏡との間に波長板を配置し
て、前記第1および第2のポンプ光を互いに偏光方向が
直交したものとする光分配方法。
10. The light distribution method according to claim 9, wherein a wavelength plate is disposed between said optical device and said reflecting mirror, and said first and second pump lights have polarization directions orthogonal to each other. Light distribution method.
【請求項11】請求項10の光分配方法において、 前記光学デバイスから発生した出力光パルスを偏光ビー
ムスプリッタによって取り出す光分配方法。
11. The light distribution method according to claim 10, wherein an output light pulse generated from said optical device is extracted by a polarization beam splitter.
【請求項12】請求項8〜11のいずれかの光分配方法
において、 前記光学デバイスは、半導体微粒子分散ガラスまたは金
属微粒子分散ガラスである光分配方法。
12. The light distribution method according to claim 8, wherein said optical device is a semiconductor fine particle dispersed glass or a metal fine particle dispersed glass.
【請求項13】請求項8〜11のいずれかの光分配方法
において、 前記光学デバイスは、半導体材料または半導体多重量子
井戸である光分配方法。
13. The light distribution method according to claim 8, wherein said optical device is a semiconductor material or a semiconductor multiple quantum well.
【請求項14】請求項8〜11のいずれかの光分配方法
において、 前記光学デバイスは、高分子有機薄膜、有機結晶薄膜ま
たは有機会合体薄膜である光分配方法。
14. The light distribution method according to claim 8, wherein the optical device is a polymer organic thin film, an organic crystal thin film, or an organic associated thin film.
【請求項15】請求項1〜14のいずれかの光分配方法
において、 前記それぞれの出力光パルスを、隣接する出力光パルス
との間に空間的な重なりがないものとして得る光分配方
法。
15. The light distribution method according to claim 1, wherein each of the output light pulses has no spatial overlap with an adjacent output light pulse.
【請求項16】請求項15の光分配方法において、 前記それぞれの出力光パルスを、隣接する出力光パルス
との間に空間的な重なりがないものとして得るために、
フィルタを用いる光分配方法。
16. The optical distribution method according to claim 15, wherein each of the output light pulses is obtained as having no spatial overlap with an adjacent output light pulse.
An optical distribution method using a filter.
【請求項17】請求項1〜16のいずれかの光分配方法
において、 前記それぞれの出力光パルスを、空間光変調器またはそ
の他の光処理素子によって処理する光分配方法。
17. The light distribution method according to claim 1, wherein said output light pulses are processed by a spatial light modulator or another light processing element.
【請求項18】請求項1〜16のいずれかの光分配方法
において、 前記それぞれの出力光パルスを、光検出素子によって検
出する光分配方法。
18. The light distribution method according to claim 1, wherein each of the output light pulses is detected by a light detection element.
【請求項19】光パルス列からなる信号光の波面を、進
行方向に対して垂直な少なくとも一軸方向に広げる信号
光光学系と、 前記信号光に同期し、かつ進行方向に対して垂直な少な
くとも一軸方向に波面が広げられた制御光を発生する制
御光発生源と、 一方向に所定幅の広がりを有し、前記信号光光学系から
の信号光、および前記制御光発生源からの制御光が、互
いに交差し、かつそれぞれ前記所定幅に渡って照射され
ることによって、前記所定幅内の異なる領域から、前記
信号光光学系からの信号光の異なる光パルスの異なる空
間位置部分に対応した出力光パルスを発生する光学デバ
イスと、を備える光分配装置。
19. A signal light optical system for expanding a wave front of a signal light composed of an optical pulse train in at least one axis direction perpendicular to the traveling direction, and at least one axis synchronized with the signal light and perpendicular to the traveling direction. A control light source that generates control light having a wavefront expanded in a direction, a signal light from the signal light optical system having a predetermined width in one direction, and control light from the control light generation source. Output corresponding to different spatial position portions of different light pulses of the signal light from the signal light optical system from different regions within the predetermined width by irradiating each other over the predetermined width. An optical device that generates an optical pulse.
【請求項20】光パルス列からなる信号光の波面を、進
行方向に対して垂直な面方向に広げる信号光光学系と、 前記信号光に同期し、かつ進行方向に対して垂直な面方
向に波面が広げられた制御光を発生する制御光発生源
と、 一方向およびこれと交差する他方向にそれぞれ所定幅の
広がりを有し、前記信号光光学系からの信号光、または
前記制御光発生源からの制御光に対して、2軸方向の傾
きを有するように配され、前記信号光光学系からの信号
光、および前記制御光発生源からの制御光が、互いに交
差し、かつそれぞれ前記一方向および他方向のそれぞれ
所定幅に渡って照射されることによって、前記一方向お
よび他方向のそれぞれ所定幅内の異なる領域から、前記
信号光光学系からの信号光の異なる光パルスの異なる空
間位置部分に対応した出力光パルスを発生する光学デバ
イスと、を備える光分配装置。
20. A signal light optical system for expanding a wavefront of signal light composed of an optical pulse train in a plane direction perpendicular to the traveling direction, and a signal light optical system synchronized with the signal light and extending in a plane direction perpendicular to the traveling direction. A control light source for generating a control light having a widened wavefront; and a signal light from the signal light optical system or the control light generation, each of which has a predetermined width in one direction and another direction intersecting the same. With respect to the control light from the source, the control light from the signal light optical system and the control light from the control light source intersect with each other, and are arranged so as to have a tilt in two axial directions with respect to the control light from the source. By irradiating over a predetermined width in each of the one direction and the other direction, different spaces of different light pulses of the signal light from the signal light optical system from different regions within the respective predetermined widths in the one direction and the other direction. In the position part Optical distributor comprising an optical device that generates an output light pulses response, the.
【請求項21】請求項19または20の光分配装置にお
いて、 前記光学デバイスとして、所定強度以上の制御光が照射
されるか否かによってオンオフ状態が切り替えられる光
スイッチが用いられ、前記出力光パルスとして、前記信
号光光学系からの信号光の異なる光パルスの異なる空間
位置部分が切り出される光分配装置。
21. The optical distribution device according to claim 19, wherein an optical switch whose on / off state is switched according to whether control light having a predetermined intensity or more is irradiated is used as the optical device, An optical distribution device in which different spatial position portions of different light pulses of signal light from the signal light optical system are cut out.
【請求項22】請求項21の光分配装置において、 前記制御光発生源からの制御光が前記光スイッチに垂直
に入射して、前記光スイッチの前記異なる領域が同時に
オン状態にされ、前記信号光光学系からの信号光が前記
光スイッチに斜めに入射する光分配装置。
22. The optical distribution device according to claim 21, wherein control light from said control light generation source is vertically incident on said optical switch, said different areas of said optical switch are simultaneously turned on, and An optical distribution device in which signal light from an optical optical system is obliquely incident on the optical switch.
【請求項23】請求項21の光分配装置において、 前記制御光発生源からの制御光が前記光スイッチに斜め
に入射して、前記光スイッチの前記異なる領域が順次、
オン状態にされ、前記信号光光学系からの信号光が前記
光スイッチに垂直に入射する光分配装置。
23. The optical distribution device according to claim 21, wherein the control light from the control light source is obliquely incident on the optical switch, and the different areas of the optical switch are sequentially arranged.
An optical distribution device which is turned on and in which signal light from the signal light optical system is vertically incident on the optical switch.
【請求項24】請求項21〜23のいずれかの光分配装
置において、 前記光スイッチは、前記制御光発生源からの制御光が照
射された瞬間だけ、オン状態として前記信号光光学系か
らの信号光を所定値以上の透過率で透過させるものであ
る光分配装置。
24. The optical distribution device according to claim 21, wherein the optical switch is turned on only at a moment when the control light from the control light source is irradiated. An optical distribution device for transmitting signal light with a transmittance of a predetermined value or more.
【請求項25】請求項の21〜23のいずれかの光分配
装置において、 前記光スイッチは、前記制御光発生源からの制御光が照
射された瞬間だけ、オン状態として前記信号光光学系か
らの信号光を所定値以上の反射率で反射させるものであ
る光分配装置。
25. The optical distribution device according to claim 21, wherein the optical switch is turned on from the signal light optical system only at the moment when the control light from the control light source is irradiated. An optical distribution device which reflects the signal light of the above with a reflectance equal to or higher than a predetermined value.
【請求項26】請求項19または20の光分配装置にお
いて、 前記光学デバイスは、前記信号光であるプローブ光と前
記制御光であるポンプ光が同時に照射されたとき、前記
出力光パルスとして前記プローブ光の位相共役光を発生
するものである光分配装置。
26. The optical distribution device according to claim 19, wherein the optical device outputs the probe light pulse as the output light pulse when the probe light as the signal light and the pump light as the control light are simultaneously irradiated. An optical distribution device that generates phase conjugate light of light.
【請求項27】請求項26の光分配装置において、 前記制御光である第1のポンプ光が、前記光学デバイス
の一面側から前記光学デバイスに垂直に入射するととも
に、前記光学デバイスの他面側に反射鏡が配置されて、
前記一面側から前記光学デバイスを透過したポンプ光
が、前記反射鏡で反射して、第2のポンプ光として、前
記第1のポンプ光と同時に、前記他面側から前記光学デ
バイスに垂直に入射し、前記信号光であるプローブ光
が、前記第1および第2のポンプ光と同時に、前記光学
デバイスに斜めに入射する光分配装置。
27. The optical distribution device according to claim 26, wherein the first pump light, which is the control light, is vertically incident on the optical device from one surface of the optical device, and the other surface of the optical device. A reflector is placed on the
Pump light transmitted through the optical device from the one surface side is reflected by the reflecting mirror, and is perpendicularly incident on the optical device from the other surface side simultaneously with the first pump light as a second pump light. An optical distributor in which the probe light, which is the signal light, is obliquely incident on the optical device simultaneously with the first and second pump lights.
【請求項28】請求項27の光分配装置において、 前記光学デバイスと前記反射鏡との間に波長板が配置さ
れて、前記第1および第2のポンプ光が互いに偏光方向
が直交したものとされる光分配装置。
28. The light distribution device according to claim 27, wherein a wave plate is arranged between said optical device and said reflecting mirror, and said first and second pump lights have polarization directions orthogonal to each other. Light distribution equipment.
【請求項29】請求項28の光分配装置において、 前記光学デバイスから発生した出力光パルスが偏光ビー
ムスプリッタによって取り出される光分配装置。
29. The light distribution device according to claim 28, wherein an output light pulse generated from said optical device is extracted by a polarization beam splitter.
【請求項30】請求項26〜29のいずれかの光分配装
置において、 前記光学デバイスは、半導体微粒子分散ガラスまたは金
属微粒子分散ガラスである光分配装置。
30. The light distribution device according to claim 26, wherein the optical device is a semiconductor fine particle dispersed glass or a metal fine particle dispersed glass.
【請求項31】請求項26〜29のいずれかの光分配装
置において、 前記光学デバイスは、半導体材料または半導体多重量子
井戸である光分配装置。
31. The light distribution device according to claim 26, wherein the optical device is a semiconductor material or a semiconductor multiple quantum well.
【請求項32】請求項26〜29のいずれかの光分配装
置において、 前記光学デバイスは、高分子有機薄膜、有機結晶薄膜ま
たは有機会合体薄膜である光分配装置。
32. The light distribution device according to claim 26, wherein the optical device is a polymer organic thin film, an organic crystal thin film, or an organic associated thin film.
【請求項33】請求項19〜32のいずれかの光分配装
置において、 前記それぞれの出力光パルスが、隣接する出力光パルス
との間に空間的な重なりがないものとして得られる光分
配装置。
33. The light distribution device according to claim 19, wherein each of the output light pulses has no spatial overlap with an adjacent output light pulse.
【請求項34】請求項33の光分配装置において、 前記それぞれの出力光パルスを、隣接する出力光パルス
との間に空間的な重なりがないものとして得るための、
フィルタを備える光分配装置。
34. The optical distribution device according to claim 33, wherein each of the output light pulses is obtained as having no spatial overlap with an adjacent output light pulse.
An optical distribution device including a filter.
【請求項35】請求項19〜34のいずれかの光分配装
置において、 前記それぞれの出力光パルスを処理する、空間光変調器
またはその他の光処理素子を備える光分配装置。
35. The light distribution device according to claim 19, further comprising a spatial light modulator or another light processing element for processing the respective output light pulses.
【請求項36】請求項19〜34のいずれかの光分配装
置において、 前記それぞれの出力光パルスを検出する光検出素子を備
える光分配装置。
36. The light distribution device according to claim 19, further comprising a light detection element for detecting each of the output light pulses.
【請求項37】制御光が照射されるか否かによって吸収
係数が変化する機能性材料からなるベース層と、このベ
ース層上に形成された遮光層とを備え、前記ベース層の
前記遮光層で覆われていない部分が、互いに独立の複数
の光シャッタ部として機能する光スイッチ。
37. A light-shielding layer comprising a base layer made of a functional material whose absorption coefficient changes depending on whether or not control light is irradiated, and a light-shielding layer formed on the base layer. An optical switch that is not covered by and functions as a plurality of optical shutter units independent of each other.
【請求項38】基板と、この基板上に形成された、制御
光が照射されるか否かによって反射率が変化する反射層
とを備え、その反射層が、互いに独立の複数の実効スイ
ッチ部として機能する光スイッチ。
38. A semiconductor device comprising: a substrate; and a reflective layer formed on the substrate, the reflectance of which varies depending on whether or not control light is irradiated. Optical switch that functions as
【請求項39】プローブ光とポンプ光が同時に照射され
たときに前記プローブ光の位相共役光を発生する機能性
材料からなるベース層と、このベース層上に形成された
遮光層とを備え、前記ベース層の前記遮光層で覆われて
いない部分が、互いに独立の複数の位相共役光発生部と
して機能する光学デバイス。
39. A base layer made of a functional material that generates a phase conjugate light of the probe light when the probe light and the pump light are simultaneously irradiated, and a light-shielding layer formed on the base layer. An optical device in which a portion of the base layer that is not covered with the light-shielding layer functions as a plurality of phase conjugate light generating units independent of each other.
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