JPS6076720A - 光分岐装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、互に直角な偏光方向を有する２つの直線偏光
放射線ビームを形成し組合わせるための２つの偏向感応
ビームスプリンクと、これ等の偏光感応ビームスプリン
タの間に配設された光学装置とを有し、この光学装置は
、該光学装置を横切る互に平行なビームの偏向面を回転
するためのものであり、前記の偏光感応ビームスプリッ
タは、一方がプリズムの底面である平らな表面を互に対
向し′ζ配された２つの素子を夫々に有する光分岐装置
に関するものである。
放射線ビームを形成し組合わせるための２つの偏向感応
ビームスプリンクと、これ等の偏光感応ビームスプリン
タの間に配設された光学装置とを有し、この光学装置は
、該光学装置を横切る互に平行なビームの偏向面を回転
するためのものであり、前記の偏光感応ビームスプリッ
タは、一方がプリズムの底面である平らな表面を互に対
向し′ζ配された２つの素子を夫々に有する光分岐装置
に関するものである。
このような光分岐装置は、Ｐｒｏｃ、 Ｉｎｔｅｒｎａ
ｔ。
ｔ。
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｆｅｒｒｉｔｅｓ、 ５
ｅｐｔ、ｔｉｌｌ Ｏｃｔ、 １９８０＋Ｊａｐａｎ、
Ｐ、７８７にＩｌ、 Ｉｗａｍｕｒａ氏とＪ、 Ｓｕ
ｅｍｕｎｅ氏にまりで光ザーキュレータとして使用する
ために提案されている。偏光感応ビームスプリッタは夫
々２つの方解石プリズムを有し、これ等プリズムの底面
ば互に向きあって位置している。更に、各ビームスプリ
ッタは関連の光偏向素子例えば偏向プリズムをそなえ、
このプリズムに、、Ｉ：って、直角な偏光方向を有する
２つの直線偏光ビームの伝搬方向が平行となり、またこ
れ等のビームが２つのビームスプリンタ間に配された偏
光回転装置を゛横切る。
ｅｐｔ、ｔｉｌｌ Ｏｃｔ、 １９８０＋Ｊａｐａｎ、
Ｐ、７８７にＩｌ、 Ｉｗａｍｕｒａ氏とＪ、 Ｓｕ
ｅｍｕｎｅ氏にまりで光ザーキュレータとして使用する
ために提案されている。偏光感応ビームスプリッタは夫
々２つの方解石プリズムを有し、これ等プリズムの底面
ば互に向きあって位置している。更に、各ビームスプリ
ッタは関連の光偏向素子例えば偏向プリズムをそなえ、
このプリズムに、、Ｉ：って、直角な偏光方向を有する
２つの直線偏光ビームの伝搬方向が平行となり、またこ
れ等のビームが２つのビームスプリンタ間に配された偏
光回転装置を゛横切る。
光スイフチとして用いられる同様な光分岐装置は例えば
ドイツ国特許出願公開公報第３２３１８９４号に開示さ
れている。この場合偏光素子をそなえた偏光感応ビーム
スプリンタの間に配設された光学装置は、２つの電極板
の間に液晶層を有し、この液晶層内に電界を形成するよ
うにされている。
ドイツ国特許出願公開公報第３２３１８９４号に開示さ
れている。この場合偏光素子をそなえた偏光感応ビーム
スプリンタの間に配設された光学装置は、２つの電極板
の間に液晶層を有し、この液晶層内に電界を形成するよ
うにされている。
以上の両光分岐装置は、その偏光感応ビームスブリック
が複屈折性の単結晶より成る２つのプリズムを夫々有す
るという欠点がある。この種のプリズムは比較的高価で
、したがって光データまたは光通信技術に一般に使用す
るのに適しない。別の欠点は、各偏光感応ビー１、スプ
リッタは光反射素子例えばミラーまたは偏向プリズムと
共に用いねばならないということである。この結果分岐
装置の寸法が大きくなり、このためこの装置は集積光フ
ァイバシステムに使用するのに適しない。
が複屈折性の単結晶より成る２つのプリズムを夫々有す
るという欠点がある。この種のプリズムは比較的高価で
、したがって光データまたは光通信技術に一般に使用す
るのに適しない。別の欠点は、各偏光感応ビー１、スプ
リッタは光反射素子例えばミラーまたは偏向プリズムと
共に用いねばならないということである。この結果分岐
装置の寸法が大きくなり、このためこの装置は集積光フ
ァイバシステムに使用するのに適しない。
本発明は、公知の装置におけるものよりも安価な偏光感
応ビームスプリ、りを有し、また別個の光反射素子の使
用を必要としないためによりコンパクトな構造が得られ
る光分岐装置を得ることを目的とするものである。この
目的は次のようにして達成される、即ち菱面体板が夫々
１つのプリズムと１つの菱面体板とを有する偏光感応ビ
ーｌ、スプリッタの偏光回転装置と面する側からビーム
が互に平行に出るように、各プリズムの底面に配設され
、前記の菱面体板は分岐装置の縦軸の異なる側に配設さ
れ、前記のプリズムと菱面体板とはノ１：結晶物質でつ
くられ、液晶層が各プリズムとこれに関係した菱面体板
との間にはさまれる。
応ビームスプリ、りを有し、また別個の光反射素子の使
用を必要としないためによりコンパクトな構造が得られ
る光分岐装置を得ることを目的とするものである。この
目的は次のようにして達成される、即ち菱面体板が夫々
１つのプリズムと１つの菱面体板とを有する偏光感応ビ
ーｌ、スプリッタの偏光回転装置と面する側からビーム
が互に平行に出るように、各プリズムの底面に配設され
、前記の菱面体板は分岐装置の縦軸の異なる側に配設さ
れ、前記のプリズムと菱面体板とはノ１：結晶物質でつ
くられ、液晶層が各プリズムとこれに関係した菱面体板
との間にはさまれる。
この構造の光分岐装置は、偏光感応ビームスプリッタが
方解石プリズムのような高価な単結晶プリズムよりつく
られるのではないので、比較的安価である。各偏光感応
ビームスプリッタの素子（プリズムと菱面体板）はこの
場合間に液晶層をはさんだガラスまたは適当な透明プラ
スデックよりつくることができる。偏光スブリソ１−の
ための液晶層の使用はｌ−０ｐＬｉｅｓ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓＪ １９８０年５号。
方解石プリズムのような高価な単結晶プリズムよりつく
られるのではないので、比較的安価である。各偏光感応
ビームスプリッタの素子（プリズムと菱面体板）はこの
場合間に液晶層をはさんだガラスまたは適当な透明プラ
スデックよりつくることができる。偏光スブリソ１−の
ための液晶層の使用はｌ−０ｐＬｉｅｓ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓＪ １９８０年５号。
第１４７頁に記載されている。
更に、偏光感応プリズムの特別な構成によって、伺加的
な光反射素子例えばプリズムまたはミラーは無くてすむ
。
な光反射素子例えばプリズムまたはミラーは無くてすむ
。
このように、集積光データまたは光通信システムに使用
するのに適したコンパクトな光分岐装置が得られる。プ
リズムと菱面体板とは互に次のように配設される、即ち
、相互に直角で直線的に偏光されたビームが偏光感応ビ
ームスブリックにより出た後、互に平行に延長するよう
に配設される。
するのに適したコンパクトな光分岐装置が得られる。プ
リズムと菱面体板とは互に次のように配設される、即ち
、相互に直角で直線的に偏光されたビームが偏光感応ビ
ームスブリックにより出た後、互に平行に延長するよう
に配設される。
この２つのビームスプリッタは、液晶層と平行に延在す
る光分岐装置の縦軸の周りに互に１８０ ’回転されて
いるので、一方の偏光感応ビームスブリックのプリズム
より出たビームは他方のビームスプリッタの菱面体板に
入る。
る光分岐装置の縦軸の周りに互に１８０ ’回転されて
いるので、一方の偏光感応ビームスブリックのプリズム
より出たビームは他方のビームスプリッタの菱面体板に
入る。
本発明の好適な一実施形態では、偏光回転装置はファラ
デー回転子と半波長板とを有し、ビームの偏光の方向は
、前記装置を経ての一方向への通過によりそのまま維持
されまた他方への通過によって逆転されるように調節さ
れる。
デー回転子と半波長板とを有し、ビームの偏光の方向は
、前記装置を経ての一方向への通過によりそのまま維持
されまた他方への通過によって逆転されるように調節さ
れる。
このようにして、７Ｍ数のボート例えば１から４とした
４つのボートが、ボート１に入った光はボート２に行き
、この光がボート２に入った時にはボート３に行く等の
ように互に結合される光り′−キュレータが得られる。
４つのボートが、ボート１に入った光はボート２に行き
、この光がボート２に入った時にはボート３に行く等の
ように互に結合される光り′−キュレータが得られる。
本発明の別の有利な実施形態では、偏光回転装置は、フ
ァラデー回転子と半波長板と前記のファラデー回転子の
磁化を変えるための切換可能なモツを化装置とを有し、
放射線の偏光の方向は、前記の磁化装置のスイソヂング
状態に応して偏光回転装置によりそのまま維持されるか
または９０６回転される。
ァラデー回転子と半波長板と前記のファラデー回転子の
磁化を変えるための切換可能なモツを化装置とを有し、
放射線の偏光の方向は、前記の磁化装置のスイソヂング
状態に応して偏光回転装置によりそのまま維持されるか
または９０６回転される。
代りに、偏光回転装置は、２つの透明電極の間にはさま
れた液晶層を有するようにしてもよい。
れた液晶層を有するようにしてもよい。
光分岐装置はスイッチとして使うことができる。
磁化または電界方向に応して、第１ボー１−を経て分岐
装置に入った光は２つの別のボートの一方に進められる
。
装置に入った光は２つの別のボートの一方に進められる
。
特にを利な実施形態では、装置の表面に反則防止膜が設
けられおよび／或いは光学的に適当な接着剤によって互
に接着される。このことは、分岐装置の放射損失を低減
し、また素子を相互に接着することによってより安定で
、コンパクトな構造が得られる。
けられおよび／或いは光学的に適当な接着剤によって互
に接着される。このことは、分岐装置の放射損失を低減
し、また素子を相互に接着することによってより安定で
、コンパクトな構造が得られる。
偏光回転装置と反対のプリズムと菱面体板側にコリメー
タレンズおよびファイバコネクタを設けるのが有利で、
比較的簡単な方法で分岐装置を光回路内に集積すること
が可能となる。
タレンズおよびファイバコネクタを設けるのが有利で、
比較的簡単な方法で分岐装置を光回路内に集積すること
が可能となる。
以下本発明を図面の実施例を参照してより詳細に説明す
る。
る。
第１図は４つのボート１． ２． ３および４を有する
光分岐装置を示し、これ等のボートは夫々例えば光ファ
イバ５を有し、その端部には集束レンス例えば径方向に
変化する屈折率を有する円筒状レンズ（セルフォンクレ
ンズ）が配設されている。
光分岐装置を示し、これ等のボートは夫々例えば光ファ
イバ５を有し、その端部には集束レンス例えば径方向に
変化する屈折率を有する円筒状レンズ（セルフォンクレ
ンズ）が配設されている。
前記のボートの２つ、例えば１．３および２，４は光分
岐装置の偏光感応ビームスブリック７と８に夫々に結合
されている。これ等のスプリンタ７８は同じで、夫々プ
リズム９と９８およびこのプリズムの底面に設けられた
菱形断面を有する菱面体板１０とｌＯａを有する。した
がって、ボートＩはプリズム９に、ボート３は菱面体板
１０に、ボート２は菱面体板１０ａにそしてボー１−４
はプリズム９ａに夫々光学的に結合されている。この目
的でレンズ６が関係のプリズムまたは板と結合される。
岐装置の偏光感応ビームスブリック７と８に夫々に結合
されている。これ等のスプリンタ７８は同じで、夫々プ
リズム９と９８およびこのプリズムの底面に設けられた
菱形断面を有する菱面体板１０とｌＯａを有する。した
がって、ボートＩはプリズム９に、ボート３は菱面体板
１０に、ボート２は菱面体板１０ａにそしてボー１−４
はプリズム９ａに夫々光学的に結合されている。この目
的でレンズ６が関係のプリズムまたは板と結合される。
液晶層１１とＩｌａが各ビームスプリッタ７．８のプリ
ズムと菱面体板の間に夫々設けられ、これ等の層は、入
射ビーム１２を互に直角に直線偏光された２つのビーム
１２ａ、 １２ｂに分りる。
ズムと菱面体板の間に夫々設けられ、これ等の層は、入
射ビーム１２を互に直角に直線偏光された２つのビーム
１２ａ、 １２ｂに分りる。
例えばガラスまたは透明プラス千ツクより成るプリズム
または板の対向した表面は互に５ １０＋ｕ離れて位置
し、液晶層分子がこれ等の表面」二に規則正しく配列さ
れるように研磨または蒸着によって処理される。第１図
の装置においては、液晶分子の縦軸は例えば図の紙面に
直角に延在している。
または板の対向した表面は互に５ １０＋ｕ離れて位置
し、液晶層分子がこれ等の表面」二に規則正しく配列さ
れるように研磨または蒸着によって処理される。第１図
の装置においては、液晶分子の縦軸は例えば図の紙面に
直角に延在している。
この分子配列は層の１７．さ全体に亘って維持される。
液晶の複屈折即ち夫々分子軸に幻し直角で平行に偏光さ
れた光に対する屈折率ｎ１と０２の差が、プリズムまた
は板に対して結晶の屈折率ｎ１に等しい屈折率ｎを有す
る材料を選択することによって偏光に依存した分離に利
用される。この結果、入射ビーム１２のうち分子軸に平
行即ち図の表面に直角な成分がビーム１２ｂとして反射
損失なしに液晶層を横切ることができる。分子軸に直角
に偏光され′ζ図の紙面内にある入射ビーム１２の成分
に対しては、液晶層へのビームＩ２の入射角がα＞ｎ。
れた光に対する屈折率ｎ１と０２の差が、プリズムまた
は板に対して結晶の屈折率ｎ１に等しい屈折率ｎを有す
る材料を選択することによって偏光に依存した分離に利
用される。この結果、入射ビーム１２のうち分子軸に平
行即ち図の表面に直角な成分がビーム１２ｂとして反射
損失なしに液晶層を横切ることができる。分子軸に直角
に偏光され′ζ図の紙面内にある入射ビーム１２の成分
に対しては、液晶層へのビームＩ２の入射角がα＞ｎ。
であるように選ばれる、即ちこの成分はプリズム９／液
晶層１１界面から（ビーム１２ａとして）全反射される
。２つの偏光方向を有する成分は互に幾何学的に分離さ
れる。
晶層１１界面から（ビーム１２ａとして）全反射される
。２つの偏光方向を有する成分は互に幾何学的に分離さ
れる。
菱面体板１０は、２つのビーム１２ａ、１２ｂが互に平
行°にビームスプリッタ７より出るような角度でビーム
１２ｂが菱面体板／空気界面より全反則されるように構
成される。ビームスプリンタ８についても同じである。
行°にビームスプリッタ７より出るような角度でビーム
１２ｂが菱面体板／空気界面より全反則されるように構
成される。ビームスプリンタ８についても同じである。
更に、ビームスブリックに入ってこれより出るビームは
関係表面に対して直角に延在する。
関係表面に対して直角に延在する。
２つのビーム１２ａ、１２ｂの偏光面は、ファラデー回
転子１３内でビーム方向に見て＋４５″回転される。
転子１３内でビーム方向に見て＋４５″回転される。
半波長板１４がこの回転を相殺するために配設される。
ビームスプリッタ８は前記の２つのビーム１２ａと１２
ｂを組み合せ、ビーム１２ｂは液晶層１１ａを反射する
ことなしに横切り、ビーム１２ａは液晶層１１ａで全反
射され、このため放射線はボート２より出る。この目的
でビームスブリック８は、液晶層に平行に延在する光分
岐装置の縦軸の周りにビーＪ、スプリンタフに対し１８
０°回転される。
ｂを組み合せ、ビーム１２ｂは液晶層１１ａを反射する
ことなしに横切り、ビーム１２ａは液晶層１１ａで全反
射され、このため放射線はボート２より出る。この目的
でビームスブリック８は、液晶層に平行に延在する光分
岐装置の縦軸の周りにビーＪ、スプリンタフに対し１８
０°回転される。
若し光がボート２に供給されると２つのビーム１２ａ、
１２ｂの偏光面の回転が互に加えられて９０６回転を生
じ、このため回転はボート３に達する。その理由は、フ
ァラデー回転子を形成する磁性結晶層の磁化方向が固定
されているので、ファラデー回転子１３がこの場合放射
線の偏光面をビーム方向に見て一４５６回転するからで
ある。半波長板１４ば、ビーム方向に見て、偏光面を常
に同じ方向に回転する。
１２ｂの偏光面の回転が互に加えられて９０６回転を生
じ、このため回転はボート３に達する。その理由は、フ
ァラデー回転子を形成する磁性結晶層の磁化方向が固定
されているので、ファラデー回転子１３がこの場合放射
線の偏光面をビーム方向に見て一４５６回転するからで
ある。半波長板１４ば、ビーム方向に見て、偏光面を常
に同じ方向に回転する。
前述と同様にして、放射線はボート３から４およびボー
ト４からボート１に結合される。このタイプの光分岐装
置は光ザーキュレータと呼ばれる。
ト４からボート１に結合される。このタイプの光分岐装
置は光ザーキュレータと呼ばれる。
このタイプの装置は、その動作によって、光データ伝送
システム内の送信および受信ラインを互に分離すること
ができる。例えば、ボート２より出る光信号はボート３
と連結された送信ラインに結合され、ボート２で受信さ
れた信号はボート１と連結された受信ラインより出る。
システム内の送信および受信ラインを互に分離すること
ができる。例えば、ボート２より出る光信号はボート３
と連結された送信ラインに結合され、ボート２で受信さ
れた信号はボート１と連結された受信ラインより出る。
第１図に示した光分岐装置の特別の実施形態では、５龍
の高さで略々２０龍巾のガラスプリズムを有する。関連
の菱面体板の断面寸法は３Ｘ２０ｍｍである。これ等の
寸法は偏光感応ビームスブリックの大きさに制限を加え
るものではない。反対に、これ等の寸法は寧ろビームス
プリッタの寸法を著しく低減さ−Ｕるごとができる。ガ
ラスの代わりに、適当な屈折率ｎを有する他の任意の非
結晶光学透明物質例えばプラスチックをプリズムおよび
菱面体板に用いることができる。
の高さで略々２０龍巾のガラスプリズムを有する。関連
の菱面体板の断面寸法は３Ｘ２０ｍｍである。これ等の
寸法は偏光感応ビームスブリックの大きさに制限を加え
るものではない。反対に、これ等の寸法は寧ろビームス
プリッタの寸法を著しく低減さ−Ｕるごとができる。ガ
ラスの代わりに、適当な屈折率ｎを有する他の任意の非
結晶光学透明物質例えばプラスチックをプリズムおよび
菱面体板に用いることができる。
光り′−キュレータおよび分岐装置はスペクトルの赤外
領域に用いるのにも適している。０．８から１．６ μ
ｍの範囲のこのスペクトル領域は、ガラスファイバによ
る光データ伝送にまずまず重要になりつつある。光サー
キュレータを別にしても、光アイソレークおよびスイツ
チもこの技術分野で重要である。アイソレータは光を一
方向にだけ通し、反対方向にはこれを阻止する。このア
イソレークは、特に、光源例えばレーザを該レーザが接
続されている光学システムにより生ずる望ましくない反
射よりじゃへいするために用いられる。ザーキュレータ
は特に光学システムの送信ラインと受信ラインの分離に
用いられ、光スィッチは、例えばスイッチング状態に応
じて放射線を入力ポートから別の出力ポートに送るのに
役立つ。
領域に用いるのにも適している。０．８から１．６ μ
ｍの範囲のこのスペクトル領域は、ガラスファイバによ
る光データ伝送にまずまず重要になりつつある。光サー
キュレータを別にしても、光アイソレークおよびスイツ
チもこの技術分野で重要である。アイソレータは光を一
方向にだけ通し、反対方向にはこれを阻止する。このア
イソレークは、特に、光源例えばレーザを該レーザが接
続されている光学システムにより生ずる望ましくない反
射よりじゃへいするために用いられる。ザーキュレータ
は特に光学システムの送信ラインと受信ラインの分離に
用いられ、光スィッチは、例えばスイッチング状態に応
じて放射線を入力ポートから別の出力ポートに送るのに
役立つ。
１．１５μｍ以上の赤外領域で使用するために、ファラ
デー回転子１３は、磁化方向がその層の面に対して直角
に延在する例えばイノ１−リウムー鉄ガーネット（ＹＩ
Ｇ）層を有してもよい。ファラデー回転を助長するため
に、結晶層は、やはり前記のＹＩＧ層に対して直角に延
在するイ」加的な磁界を発生ずる磁化装置１５によって
磁気的に飽和される。
デー回転子１３は、磁化方向がその層の面に対して直角
に延在する例えばイノ１−リウムー鉄ガーネット（ＹＩ
Ｇ）層を有してもよい。ファラデー回転を助長するため
に、結晶層は、やはり前記のＹＩＧ層に対して直角に延
在するイ」加的な磁界を発生ずる磁化装置１５によって
磁気的に飽和される。
代りに、ファラデー回転子Ｉ３はビスマス置換ガドリニ
ウム−鉄ガーネット（Ｂｉ：Ｇｄｌ’Ｇ）の層を有して
もよい。このような層は一層強いファラデー回転を有す
る。更にこの層は磁気的な異方性を示すので、例えば永
久磁石のような付加的な磁化装置は無くてもよい。この
ように、よりコンパクトな光ザーキュレータ構造を得る
ことができる。
ウム−鉄ガーネット（Ｂｉ：Ｇｄｌ’Ｇ）の層を有して
もよい。このような層は一層強いファラデー回転を有す
る。更にこの層は磁気的な異方性を示すので、例えば永
久磁石のような付加的な磁化装置は無くてもよい。この
ように、よりコンパクトな光ザーキュレータ構造を得る
ことができる。
ファラデー回転は分散性即ち波長に依存するので、ファ
ラデー回転子は、ビーム方向に配設された複数の異なる
組成の磁性結晶層を有してもよい。
ラデー回転子は、ビーム方向に配設された複数の異なる
組成の磁性結晶層を有してもよい。
これ等の結晶層はすべて同じ方向に磁化され、層の厚さ
当りの角度にその結晶層の厚さを乗じて測った層の特定
のファラデー回転に相当する大きさだけ全ファラデー回
転に寄与する。結晶層の厚さは、すべての結晶層の全回
転が広範囲の波長に亘り波長と無関係となるように選ば
れる。
当りの角度にその結晶層の厚さを乗じて測った層の特定
のファラデー回転に相当する大きさだけ全ファラデー回
転に寄与する。結晶層の厚さは、すべての結晶層の全回
転が広範囲の波長に亘り波長と無関係となるように選ば
れる。
１つのファラデー回転子１３を形成するのに２つの結晶
層が用いられた場合には、１つの層を例えばイン１−リ
ウムー鉄ガーネット（１’Ｊに）より構成し、他方の層
をビスマス置換ガドリニウｌ、鉄ガーネソ） （Ｂｉ
：Ｇｄ１Ｇ）で構成してもよい。
層が用いられた場合には、１つの層を例えばイン１−リ
ウムー鉄ガーネット（１’Ｊに）より構成し、他方の層
をビスマス置換ガドリニウｌ、鉄ガーネソ） （Ｂｉ
：Ｇｄ１Ｇ）で構成してもよい。
ボート１から４を有する第１図を参照して説明した光サ
ーキュレータは、３ボートサーキユレータとして用いる
こともできる。このため１つのボート例えばボート３に
反射層を設けてもよい。この場合には放射線はボートｌ
からボート２に、ボート２からボート４におよびボート
４からボート１に送られる。
ーキュレータは、３ボートサーキユレータとして用いる
こともできる。このため１つのボート例えばボート３に
反射層を設けてもよい。この場合には放射線はボートｌ
からボート２に、ボート２からボート４におよびボート
４からボート１に送られる。
代りにこの光サーキュレータを例えばボート１と２間の
光アイソレータとして用いることもできる。ボートＩか
らの放射線はボート２に送られるが、ボート２からの放
射線はボー）１には送られないでボーＩ・３に送られる
。アイソレーションを改良するためにボート３に無反射
端子即ち吸収体を設けてもよい。
光アイソレータとして用いることもできる。ボートＩか
らの放射線はボート２に送られるが、ボート２からの放
射線はボー）１には送られないでボーＩ・３に送られる
。アイソレーションを改良するためにボート３に無反射
端子即ち吸収体を設けてもよい。
第２図は光スィッチとしてイノ」＜光分岐装置を示す。
このスイッチは、磁化装置以外は第１図の光サーキュレ
ータと同じである。この場合磁化装置は、その磁界がフ
ァラデー回転子１３′の磁化された結晶層に対して直角
に延在する磁気ニイル１６を有する。結晶層はやはりそ
の面に対して直角に磁化される。コイル１６の電流方向
を適当に選ぶことによって、ファラデー回転子１３′の
結晶層の磁化を１８０°回転することができる。このよ
うにして光スイッチを異なるスイッチング状態に設定す
ることができる。ファラデー回転子１３’の磁化に応じ
て、このファラデー回転子１３′を横切る光の偏光面は
＋４５°または一４５°回転される。若し次の半波長板
１４°が一４５″の回転を与えるならば、回転面の全回
転はスイッチングの状態に応じてｏｏまたは一９０’と
なる。したがって、ボート１′より出る放射線は、スイ
ッチングの状態またはファラデー回転子１３′の磁化の
方向に応じて、ボート２′またはボート４′と結合され
る。この場合にはボート３′は余分である。このスイッ
チング動作は他の３つのボートすべてに対しても得られ
ることは云う迄もない。
ータと同じである。この場合磁化装置は、その磁界がフ
ァラデー回転子１３′の磁化された結晶層に対して直角
に延在する磁気ニイル１６を有する。結晶層はやはりそ
の面に対して直角に磁化される。コイル１６の電流方向
を適当に選ぶことによって、ファラデー回転子１３′の
結晶層の磁化を１８０°回転することができる。このよ
うにして光スイッチを異なるスイッチング状態に設定す
ることができる。ファラデー回転子１３’の磁化に応じ
て、このファラデー回転子１３′を横切る光の偏光面は
＋４５°または一４５°回転される。若し次の半波長板
１４°が一４５″の回転を与えるならば、回転面の全回
転はスイッチングの状態に応じてｏｏまたは一９０’と
なる。したがって、ボート１′より出る放射線は、スイ
ッチングの状態またはファラデー回転子１３′の磁化の
方向に応じて、ボート２′またはボート４′と結合され
る。この場合にはボート３′は余分である。このスイッ
チング動作は他の３つのボートすべてに対しても得られ
ることは云う迄もない。
第３図は光スィッチとして彷く光分岐装置の別の実施例
を示す。この実施例の構造は原理的には第１図および２
図の装置と同しであるが、偏光ビームスプリッタ７“と
８＃間に配設された異なる偏光回転装置を有する。この
偏光回転装置は２つの透明電極１７と１８の間に液晶層
１９を有し、この液晶層は２つのガラス板２０．２１の
間にはさまれている。液晶層１９に面するガラス板２０
．２１の面は、液晶層１９の分子が力゛ラス板２０．２
１上に特定の配列で即ち分子の縦軸が平行で板面に対し
て同じ方向に配列されるように、接地されるかまたは蒸
着膜を有する。
を示す。この実施例の構造は原理的には第１図および２
図の装置と同しであるが、偏光ビームスプリッタ７“と
８＃間に配設された異なる偏光回転装置を有する。この
偏光回転装置は２つの透明電極１７と１８の間に液晶層
１９を有し、この液晶層は２つのガラス板２０．２１の
間にはさまれている。液晶層１９に面するガラス板２０
．２１の面は、液晶層１９の分子が力゛ラス板２０．２
１上に特定の配列で即ち分子の縦軸が平行で板面に対し
て同じ方向に配列されるように、接地されるかまたは蒸
着膜を有する。
電極１７と１８を経て液晶層１９を横切って電界がつく
られると、液晶層Ｉ９の分子は電界方向に配列される。
られると、液晶層Ｉ９の分子は電界方向に配列される。
若しこの時放射線がボート１“からビームスプリッタ７
＃に入ると、サブ−ビーム１２ａ′と１２ｂ′の対応し
た偏光面はこれ等が液晶層１９を垂直に横切る時に回転
されず、このためボート２“は放射線を受ける。若し電
極１７と１８を経て電界が加えられることがなければ、
ザブ−ビーム１２８′１２ｂ′の偏光面は液晶層１９の
通過の間９０’回転され、その結果ボート４″が放射線
を受ける。ボート１＃以外のボートを経て入る放１４線
についても同様のことが当て嵌まる。光スィッチは例え
ばバイパススイッチとして用いることができ、送信およ
び受信ユニットは夫々ボート３″および２“とに結合さ
れる。入力ラインはボートｌ“と結合され、出力ライン
はボート４“と結合される。送信機と受信機が（ＪＪ
＜と電極１７．１８を経て液晶層１９内に電界がつくら
れ、このため送信機は出力ラインと結合され（ボート３
”からボート４“）、入力ラインは受信機と結合される
（ボート１“からボート２＝）。若し送信機が故障ま
たはスイッチオフされると、液晶層内の電界もスイッチ
オフされる。
＃に入ると、サブ−ビーム１２ａ′と１２ｂ′の対応し
た偏光面はこれ等が液晶層１９を垂直に横切る時に回転
されず、このためボート２“は放射線を受ける。若し電
極１７と１８を経て電界が加えられることがなければ、
ザブ−ビーム１２８′１２ｂ′の偏光面は液晶層１９の
通過の間９０’回転され、その結果ボート４″が放射線
を受ける。ボート１＃以外のボートを経て入る放１４線
についても同様のことが当て嵌まる。光スィッチは例え
ばバイパススイッチとして用いることができ、送信およ
び受信ユニットは夫々ボート３″および２“とに結合さ
れる。入力ラインはボートｌ“と結合され、出力ライン
はボート４“と結合される。送信機と受信機が（ＪＪ
＜と電極１７．１８を経て液晶層１９内に電界がつくら
れ、このため送信機は出力ラインと結合され（ボート３
”からボート４“）、入力ラインは受信機と結合される
（ボート１“からボート２＝）。若し送信機が故障ま
たはスイッチオフされると、液晶層内の電界もスイッチ
オフされる。
送信機と受信機（ボー１−３″、２“）および入力ライ
ンと出力ライン（ボート１”、４＃） とが互に結合さ
れる。このように送信機／受信機システｌ、は自身でテ
ストすることができ、一方間時に人力ラインと出力ライ
ン（ボートｌ“、２″）間の接続は、消勢された電極１
７．１８により保証される。
ンと出力ライン（ボート１”、４＃） とが互に結合さ
れる。このように送信機／受信機システｌ、は自身でテ
ストすることができ、一方間時に人力ラインと出力ライ
ン（ボートｌ“、２″）間の接続は、消勢された電極１
７．１８により保証される。
この場合液晶とガラスの種類とを適当に選択するごとに
よって、広範囲に亘って波長に無関係なスイッチを構成
することが可能である。伝送損失は咄々１．０ｄＢで出
力間に２５ｄＢ以上の漏話減衰を得ることができる。
よって、広範囲に亘って波長に無関係なスイッチを構成
することが可能である。伝送損失は咄々１．０ｄＢで出
力間に２５ｄＢ以上の漏話減衰を得ることができる。
望ましくない反射の発生を無くするために、第１図から
第３図を参照して説明したすべての光分岐装置のすべて
の光学素子の表面に蒸着によって誘電性反射防止膜を設
けてもよい。更に、ファラデー回転子、半波長板および
偏光ビームスプリ・ツタまたは間に液晶を有する板およ
び偏光ビームスプリッタ等のような光分岐装置の個々の
素子を例えば光学セメントで相互に接着することが可能
である。この光学セメントを適当に選定することＧこよ
って個々の素子間の光学的整合が可能で、このため特別
な反射防止膜は無くてすませることができる。
第３図を参照して説明したすべての光分岐装置のすべて
の光学素子の表面に蒸着によって誘電性反射防止膜を設
けてもよい。更に、ファラデー回転子、半波長板および
偏光ビームスプリ・ツタまたは間に液晶を有する板およ
び偏光ビームスプリッタ等のような光分岐装置の個々の
素子を例えば光学セメントで相互に接着することが可能
である。この光学セメントを適当に選定することＧこよ
って個々の素子間の光学的整合が可能で、このため特別
な反射防止膜は無くてすませることができる。
第１図は光サーキュレータとして彷き、永久磁石を有す
る分岐装置 第２図は光スィッチとしてイノＪき、異なるスイ・７チ
ング状態を得るための切換可能な磁石を有する分岐装置 第３図はひかりスイッチとして（ＪＪき、偏光回転装置
が２つの電極板にはさまれた液晶層を有する分岐装置を
示す。 １．２＋３＋４； ｌ’、２’、３’４ ’；１″＋２
“１３“１４“・・・ボート ５・・・光ファイバ ６・・・レンズ ７．８； ７ ’ 、８’ ；７″＋８″・・・偏光感
応ビームスプリ・ツタ ９．９ａ・・・プリズム １０．１０ａ・・・菱面体板
１１、ｌｌａ、１９−液晶層 １３．１３’・・・ファラデー回転子 １４．１４’・・・半波長板 １５・・・磁化装置１６
・・・磁気コイル １７．１８・・・透明電極２０．２
１ ・・・ガラス板
る分岐装置 第２図は光スィッチとしてイノＪき、異なるスイ・７チ
ング状態を得るための切換可能な磁石を有する分岐装置 第３図はひかりスイッチとして（ＪＪき、偏光回転装置
が２つの電極板にはさまれた液晶層を有する分岐装置を
示す。 １．２＋３＋４； ｌ’、２’、３’４ ’；１″＋２
“１３“１４“・・・ボート ５・・・光ファイバ ６・・・レンズ ７．８； ７ ’ 、８’ ；７″＋８″・・・偏光感
応ビームスプリ・ツタ ９．９ａ・・・プリズム １０．１０ａ・・・菱面体板
１１、ｌｌａ、１９−液晶層 １３．１３’・・・ファラデー回転子 １４．１４’・・・半波長板 １５・・・磁化装置１６
・・・磁気コイル １７．１８・・・透明電極２０．２
１ ・・・ガラス板
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、 互に直角な偏光方向を有する２つの直線偏光放射
綿ビームを形成し組合せるための２つの偏光感応ビーム
スプリフタと、これ等の偏光感応ビームスプリンタの間
に配設された光学装置とを有し、この光学装置は、該光
学装置を横切る互に平行なビームの偏光面を回転するた
めのものであり、前記の偏光感応ビームスプリッタは、
一方がプリズムの底面である平らな表面を互に対向して
配された２つの素子を夫々有する光分岐装置において、
菱面体板が、夫々１つのプリズムと１つの菱面体板とを
有する偏光感応ビームスプリフタの偏光回転装置と面す
る側からビームが互に平行に出るように、各プリズムの
底面に配設され、前記の菱面体板は、分岐装置の縦軸の
異なる側に配設され、前記のプリズムと菱面体板とは非
結晶物質でつくられ、液晶層が各プリズムとこれに関係
した菱面体板との間にはさまれたごとを特徴とする光分
岐装置。 ２、偏光回路装置はファラデー回転子と半波長板とを有
し、ビームの偏光の方向は、前記装置を経ての一方向へ
の通過によりそのまま維持されまた他方向への通過によ
って逆転されるように調節される特許請求の範囲第１項
記載の光分岐装置。 ３、 ファラデー回転子を磁気的に飽和するための磁化
装置が設けられた特許請求の範囲第２項記載の光分岐装
置。 ４、偏光回転装置は、ファラデー回転子と半波長板と前
記ファラデー回転子の磁化を変えるための切換可能な磁
化装置とを有し、放射線の偏光方向は、前記の磁化装置
のスイッチング状態に応じて偏光回転装置によりそのま
ま維持されるかまたは９０°回転される特許請求の範囲
第１項記載の光分岐装置。 ５、 ファラデー回転子はビスマス置換ガドリニウム−
鉄ガーネット（旧：Ｇｄ１Ｇ）の層を有する特許請求の
範囲第２．３または４項記載の光分岐装置。 ６、 ファラデー回転子は、ビーム方向に次々に配設さ
れた複数の異なる組成の磁性結晶層を有する特許請求の
範囲第２．３または４項記載の光分岐装置。 ７、 偏光回転装置は、２フ透明電極の間にはさまれた
液晶層を有する特許請求の範囲第１項記載の光分岐装置
。 ８、 装置の表面に誘電性反射防止膜が設けられた特許
請求の範囲第１項から第７項の何れが１項記載の光分岐
装置。 ９、 装置の素子は透明な光学的整合接着剤によって互
に接着された特許請求の範囲第１項がら第７項の何れか
１項記載の光分岐装置。 １０、偏光回転装置より遠いプリズムと菱面体板との側
にＪ１リメータレンズと光ファイバが設りられた特許請
求の範囲第１項から第９項の何れか１項記載の光分岐装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833327417 DE3327417A1 (de) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Optische verzweigungsvorrichtung |
| DE3327417.7 | 1983-07-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6076720A true JPS6076720A (ja) | 1985-05-01 |
Family
ID=6205258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59154212A Pending JPS6076720A (ja) | 1983-07-29 | 1984-07-26 | 光分岐装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4702557A (ja) |
| EP (1) | EP0134049B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6076720A (ja) |
| DE (2) | DE3327417A1 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8104122A (nl) * | 1981-09-07 | 1983-04-05 | Philips Nv | Optische schakelaar. |
| US4781426A (en) * | 1986-09-30 | 1988-11-01 | Itt Defense Communications, A Division Of Itt Corporation | Optical fiber collimator/switch including liquid crystal polarizing material |
| DE3901427A1 (de) * | 1989-01-19 | 1990-07-26 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren und vorrichtung zum erstellen und zur wiedergabe eines mehrfach-hologramms |
| US4988170A (en) * | 1989-03-31 | 1991-01-29 | Gte Laboratories Incorporated | Quasi-achromatic optical isolators and circulators |
| US4991938A (en) * | 1989-04-07 | 1991-02-12 | Gte Laboratories Incorporated | Quasi-achromatic optical isolators and circulators using prisms with total internal fresnel reflection |
| NL8902805A (nl) * | 1989-11-14 | 1991-06-03 | Philips Nv | Polarisatiegevoelige bundeldeler. |
| US5102222A (en) * | 1990-02-08 | 1992-04-07 | Harmonic Lightwaves, Inc. | Light wave polarization determination using a hybrid system |
| JP2677726B2 (ja) * | 1991-09-20 | 1997-11-17 | 富士通株式会社 | 光送信機 |
| FR2685500B1 (fr) * | 1991-12-20 | 1994-12-23 | Thomson Csf | Separateur optique de polarisations et application a un systeme de visualisation. |
| JPH08505961A (ja) * | 1993-01-21 | 1996-06-25 | イー−テック・ダイナミックス・インコーポレイテッド | 偏光モード分散の低い光学装置 |
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