JPS58192017A - Optical switch - Google Patents
Optical switchInfo
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- JPS58192017A JPS58192017A JP7454782A JP7454782A JPS58192017A JP S58192017 A JPS58192017 A JP S58192017A JP 7454782 A JP7454782 A JP 7454782A JP 7454782 A JP7454782 A JP 7454782A JP S58192017 A JPS58192017 A JP S58192017A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/1313—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells specially adapted for a particular application
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光弁形光スイッチに関し、特に小形で低クロ
ストークの光スィッチに関するものであるO
従来の、この種光スイッチは、例えば第1図に示すよう
に構成されていた。すなわち、ここで、Iは入力用の光
フアイバ群、コは信号処理系jからくる信号に応じて動
作する光検出器群、3は光検出器鮮コで検出した信号に
応じて発光する半導体レーザ群、および参はレーザ群J
から発光した光を伝ばんする光フアイバ群である。これ
らは以下のように動作する。光ファイバ群/中の光ファ
イバaから信号光が入射すると、この信号光は光ファイ
バaから3分岐され走光ファイバa、 、 a2゜a、
に4かれる。それぞれの分岐された光ファイバa、〜a
、からの光は光検出器群λ中の光検出器A、。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a light valve type optical switch, and more particularly to a compact optical switch with low crosstalk. It had been. That is, here, I is a group of optical fibers for input, ko is a group of photodetectors that operate according to the signal coming from the signal processing system j, and 3 is a semiconductor that emits light according to the signal detected by the photodetector senko. Laser group, and reference is laser group J
A group of optical fibers that transmits light emitted from a These work as follows. When signal light enters from optical fiber a in the optical fiber group, this signal light is branched from optical fiber a into three optical fibers a, , a2゜a,
4 times. Each branched optical fiber a, ~a
, the light from the photodetector A, in the photodetector group λ.
B、 、 O,により検出されるが、あらかじめ光ファ
イバaから来る信号によって行先を読み出し、信号処理
系jにより、光検出器ム、に電圧が加えられる。この結
果、光検出器ム、〜ム5.B、〜B、 I C1〜C5
のうち、光検出器ム、のみ動作状nKなり、光電流が流
れる状態、すなわちオン状態になる。The destination is read out in advance by the signal coming from the optical fiber a, and a voltage is applied to the photodetector M by the signal processing system j. As a result, the photodetectors M, - M5. B, ~B, I C1~C5
Of these, only the photodetector is in the operating state nK, in which a photocurrent flows, that is, in the on state.
その結果、レーザLD1. LD7. LD、の各駆動
系AMP、 、ムMP2. AMP、のうち、レーザL
D、の駆動系AMP、 のみが動作し、レーザLD、が
発光する。レーザLD、から出射するレーザ光は各レー
ザLD1 +LD、LD、に結合された各党ファイバa
/ 、 b/ 、 CF2
のうち光7アイパC′にのみ結合される。すなわち、入
力光ファイバ群lと出力光ファイバ群参との間において
、光7アイパaとa′とが光学的に接続されることにな
る。As a result, laser LD1. LD7. Each drive system of LD, AMP, , MP2. AMP, of which laser L
Only the drive system AMP of D operates, and the laser LD emits light. Laser light emitted from laser LD is connected to each party fiber a coupled to each laser LD1 +LD, LD.
/, b/, and CF2 are coupled only to light 7 Aiper C'. That is, the optical fibers a and a' are optically connected between the input optical fiber group 1 and the output optical fiber group 1.
この様な構成では、光検出器群コにおける光検出器とし
ては入射光ファイバ本数lと出射光ファイバnに対して
mxnf!lだけ必要になる。しかも、光信号はいった
ん電気信号に変換され、再び光信号に変換されるという
2段の変換過程を経ることになる。従って、光スィッチ
として高価になるとともに、処理過程が複雑になるなど
の欠点があった。In such a configuration, the number of photodetectors in the photodetector group is mxnf! for the number l of input optical fibers and the number of output optical fibers n. Only l is required. Moreover, the optical signal undergoes a two-stage conversion process in which it is first converted into an electrical signal and then converted back into an optical signal. Therefore, there are drawbacks such as an expensive optical switch and a complicated processing process.
本発明の目的はこれらの欠点を除去した光スィッチを提
供することにある。An object of the present invention is to provide an optical switch that eliminates these drawbacks.
そのために、本発明では、光検出器の代りに光弁を用い
て光スィッチを構成し、しかも光の入射効率を高めるた
めに平板状のレンズ列を用いる。To this end, in the present invention, a light valve is used instead of a photodetector to constitute an optical switch, and a flat lens array is used to increase the light incidence efficiency.
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第2図は本発明光スィッチの一例を示し、ここでIOお
よびlθ′はレンズの形成され九平板ガラス、1lFi
平板ガラス10と/グとの間に介在された、光スイッチ
作用を有する媒体、12は入射光ファイバa。FIG. 2 shows an example of the optical switch of the present invention, where IO and lθ' are nine flat glasses formed with lenses, 1lFi
A medium having an optical switching function is interposed between the flat glass 10 and the glass, and 12 is an input optical fiber a.
b、C等の入射光ファイバ、/3は出射光ファイバa′
、b′、C′等の出射光ファイバである。Input optical fibers such as b and C, /3 are output optical fibers a'
, b', C', etc. are output optical fibers.
第2図中のD−D’断面の詳細を第3図に示す。FIG. 3 shows details of the D-D' cross section in FIG. 2.
第3図において、IOムおよびIOA’はそれぞれガラ
ス板10および70′上に形成された凸レンズである。In FIG. 3, IOM and IOA' are convex lenses formed on glass plates 10 and 70', respectively.
lりは偏光子、/#’は検光子、15および15/は液
晶用の基板ガラス、l≦は電界によって光軸が変化する
物實、例えば配向した液晶、17は、透明電極、/lお
よび/I’は液晶/乙の表面処理層としての液晶配向用
薄膜、/9 Fi透明IL極である。液晶16を薄膜/
Iおよび/I’で挾み、これら薄$ 12および/I’
には透明電極17および19をそれぞれ被着し、これら
電極17および19の外側に基板ガラス/3およびls
′を配置し、更に基板ガラスt3およびtslの両側に
偏光子/lおよび検光子lケ′を配置して、光スイツチ
媒体//を形成する。図中のXは光ビームの軌跡を示す
。l is a polarizer, /#' is an analyzer, 15 and 15/ are glass substrates for liquid crystal, l≦ is a substance whose optical axis changes depending on an electric field, for example, an oriented liquid crystal, 17 is a transparent electrode, /l and /I' is a thin film for liquid crystal alignment as a surface treatment layer of liquid crystal/B, /9 is a Fi transparent IL pole. Thin film of liquid crystal 16/
Sandwiched with I and /I', these thin $ 12 and /I'
are coated with transparent electrodes 17 and 19, respectively, and on the outside of these electrodes 17 and 19 are substrate glass/3 and ls
A polarizer /l and an analyzer l' are placed on both sides of the substrate glasses t3 and tsl to form an optical switch medium //. X in the figure indicates the trajectory of the light beam.
光ファイバaから入射した光は、分鼓回路a、。The light incident from the optical fiber a is transmitted to the drum circuit a.
C2,a、 K沿って分鼓される。分肢された光はガラ
ス板10上に形成されたレンズ10A Kより一定の焦
点距離の位置にこて、この焦点距離は液晶/4の中央部
に位置することが望ましい)に焦点を結ぶ。The drums are struck along C2, a, and K. The split light is focused at a position at a constant focal length from a lens 10AK formed on the glass plate 10 (this focal length is preferably located at the center of the liquid crystal /4).
レンズ10ムからガラス基板10を通過した光は偏光子
tグにより直線偏光となり、透明電極17、薄膜/1を
通過する。今、液晶16を挾む電極17とlりとの間に
電界が印加されていないとすると、液晶l乙によって直
線偏光はその主軸が回転されるため、検光子/41’の
主軸方向を偏光子l#の主軸方向に平行に配置しておけ
ば、検光子lり′を透過する光は消光される。他方、電
極17とnとの間に電圧が印加されると、液晶l≦は電
界方向に配向するので、直線偏光Fi検光子/Cを11
過する。入射光はレンズ10Aにより焦点位置に絞り込
まれたのちに拡がるが、出射−にもレンズ10ム′が形
成されているため、検光子lチ′を通過した光は光ファ
イバ13の端面上に集光される。The light that has passed through the glass substrate 10 from the lens 10 is turned into linearly polarized light by the polarizer T, and passes through the transparent electrode 17 and the thin film /1. Now, assuming that no electric field is applied between the electrodes 17 that sandwich the liquid crystal 16, the main axis of the linearly polarized light is rotated by the liquid crystal 16, so the main axis of the analyzer 41' is polarized. If it is arranged parallel to the main axis direction of the analyzer l#, the light that passes through the analyzer l' will be extinguished. On the other hand, when a voltage is applied between the electrodes 17 and n, the liquid crystal l≦ is oriented in the direction of the electric field.
pass The incident light is focused by the lens 10A to the focal position and then spread out, but since the output lens 10A is also formed, the light that has passed through the analyzer 1' is focused on the end face of the optical fiber 13. be illuminated.
本発明では、このように平板10および10’上に形成
されたレンズ10ムおよびlOA′によって、光ファイ
バlλから入射した光は効率よく、すなわち低損失で出
射光ファイバ13に結合されることになる。In the present invention, the light incident from the optical fiber lλ is efficiently coupled to the output optical fiber 13 with low loss by the lenses 10 and lOA' formed on the flat plates 10 and 10'. Become.
また、電昇の有無により、光のオン−オフ、すなわちス
イッチ作用を行わせることが可能になる。Furthermore, depending on the presence or absence of electric charge, it is possible to turn the light on and off, that is, to perform a switching action.
上述の平板レンズ10ム、 ioム′を形成するにあた
っては、多成分ガラスに選択的にイオン拡散させる方法
や、石英ガラス体に穴あけ加工し、その中にロッドレン
ズを挿入固定する方法が有効である。In forming the above-mentioned planar lenses 10mm and iomm', effective methods include selectively diffusing ions into multi-component glass, or drilling holes in a quartz glass body and inserting and fixing rod lenses into the holes. be.
また、平板レンズの一方の面に透明電極を形成し、−池
りの向に表面処理層を形成したものを使用しても良く、
この場合には偏光子は平板レンズの前方に設ければ良い
。この場合には光スィッチの厚みを実効的に薄くするこ
とができる。Alternatively, a flat lens with a transparent electrode formed on one side and a surface treatment layer formed on the opposite side may be used.
In this case, the polarizer may be provided in front of the flat lens. In this case, the thickness of the optical switch can be effectively reduced.
以上説明したように、本発明では、光弁として液晶を用
いて光スィッチを構成し、光の入射および出射面に平板
状のレンズ列を配置するととKより、極めて低挿入損で
、かつ小形の光スィッチを形成することができる。As explained above, in the present invention, if an optical switch is configured using a liquid crystal as a light valve and flat lens arrays are arranged on the light incident and exit surfaces, the insertion loss is extremely low and the size is small. can form an optical switch.
また、本発明によれば、すべての部分を平板状の積層形
態で構成できるので、平板ガラスに多数のレンズを配設
することで、マトリックス形式の光スィッチを容易に実
現でき、しかも、各光スィッチにおいて、光ビームはレ
ンズ板の凸レンズにより集束されたビームとして光スイ
ツチ媒体部分を通過するので、光スイツチ相互間でのク
ロストークが少なく、従って、本発明光スィッチはマト
リックス形式のスイッチを構成するのに好適である。Further, according to the present invention, all parts can be constructed in a flat plate-like laminated form, so by arranging a large number of lenses on a flat glass plate, it is possible to easily realize a matrix type optical switch. In the switch, the light beam passes through the optical switch medium part as a beam focused by the convex lens of the lens plate, so there is little crosstalk between the optical switches, and therefore the optical switch of the present invention constitutes a matrix type switch. It is suitable for
第7図は従来の光スィッチの一例を示す概略図、第一図
は本発明光スィッチの一例を示す斜視図、亀j[はその
一部分の構成を詳細に示す断面図である。
/・・・入力用光フアイバ群、−・・・光検出器群、3
・・・半導体レーず群、 ダ・・・出力用光フアイバ
群、10 、10・・・ガラス板、10ムt tOA…
平板レンズ、//・・・光スイツチ媒体、 /コ・・・
入力用光7アイパ、13・・・出力用光ファイバ、 /
亭・・・偏光子、揮・・・検光子、 /j+/
j・・・基板ガラス、/6・・・液晶、 /
7+/9・・・透明電極、/11 /1・・・表面処理
層、 X・・・光ビーム。
特許出願人 日本電信電話公社
第2図
(−へ−一−〕FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a conventional optical switch, FIG. 1 is a perspective view showing an example of the optical switch of the present invention, and turtle j is a sectional view showing the structure of a part thereof in detail. /...Input optical fiber group, -...Photodetector group, 3
...Semiconductor laser group, D...Output optical fiber group, 10, 10...Glass plate, 10 tOA...
Flat lens, //... optical switch medium, /co...
Optical 7-iper for input, 13... optical fiber for output, /
Tei...polarizer, polarizer...analyzer, /j+/
j...substrate glass, /6...liquid crystal, /
7+/9...Transparent electrode, /11/1...Surface treatment layer, X...Light beam. Patent applicant: Nippon Telegraph and Telephone Public Corporation Figure 2 (-He-1-)
Claims (1)
よび第2透明電極間に配置し、前記第1透明電極の光入
射IIK偏光子を配置し、前記第2透明電極の光出射側
に検光子を配置してなる光スイツチ部と、 前記第1透明電極の光入射11に配置され、第1レンズ
が形成された第1ガラス板と、前記第1透明電極の光出
射側に配置され、第2レンズが形成された第1ガラス板
と、前記第1ガラス板に入力光を導く人力用光ファイバ
と、 前記第2ガラス板からの出力光を受光する出力用光ファ
イバとを具え、前記第1および第2透明電極に電界を印
加するか否かに応じて前記入力光を前記出力光として取
り出すか否かを定めるようにしたことを%優とする光ス
ィッチ。 2、特許請求の範囲第1項記載の光スィッチにおいて、
前記物質は液晶であることを特徴とする光スィッチ。[Scope of Claims] 1) A substance whose optical axis changes depending on an electric field is disposed between first and second transparent electrodes facing each other, a light incident IIK polarizer of the first transparent electrode is disposed, an optical switch section having an analyzer disposed on the light exit side of the electrode; a first glass plate disposed at the light entrance 11 of the first transparent electrode and on which a first lens is formed; a first glass plate arranged on the light exit side and formed with a second lens; a manual optical fiber that guides input light to the first glass plate; and an output optical fiber that receives output light from the second glass plate. an optical fiber, and determining whether or not the input light is extracted as the output light depending on whether or not an electric field is applied to the first and second transparent electrodes. . 2. In the optical switch according to claim 1,
An optical switch characterized in that the substance is liquid crystal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7454782A JPS58192017A (en) | 1982-05-06 | 1982-05-06 | Optical switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7454782A JPS58192017A (en) | 1982-05-06 | 1982-05-06 | Optical switch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58192017A true JPS58192017A (en) | 1983-11-09 |
Family
ID=13550385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7454782A Pending JPS58192017A (en) | 1982-05-06 | 1982-05-06 | Optical switch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58192017A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63163819A (en) * | 1986-12-26 | 1988-07-07 | Hiroshi Tanaka | Liquid crystal shutter |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4974438A (en) * | 1972-10-10 | 1974-07-18 | ||
| JPS5472049A (en) * | 1977-11-18 | 1979-06-09 | Ricoh Co Ltd | Simultaneous scanning system of plural beams |
| JPS54155063A (en) * | 1978-05-29 | 1979-12-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Photo-variable attenuator |
| JPS5562430A (en) * | 1972-04-17 | 1980-05-10 | Thomson Csf | Electrooptical modulator |
| JPS5727235A (en) * | 1980-07-26 | 1982-02-13 | Mitsubishi Electric Corp | Optical switch |
-
1982
- 1982-05-06 JP JP7454782A patent/JPS58192017A/en active Pending
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