JPS63189846A - 音響光学光スイツチ - Google Patents
音響光学光スイツチInfo
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- JPS63189846A JPS63189846A JP2168087A JP2168087A JPS63189846A JP S63189846 A JPS63189846 A JP S63189846A JP 2168087 A JP2168087 A JP 2168087A JP 2168087 A JP2168087 A JP 2168087A JP S63189846 A JPS63189846 A JP S63189846A
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- Japan
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- optic element
- optic
- film
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、音響光学光スイッチに係り、特に音響光学素
子に光ビームの反射防止膜を設けた音響光学光スイッチ
に関するものである。
子に光ビームの反射防止膜を設けた音響光学光スイッチ
に関するものである。
［従来の技術］
本発明の音響光学光スイッチは、０ＴＤＲ（光パルス試
験器）に用いられるものであり、０ＴＤＲは被検査用光
ファイバーに光パルスを入射させた時の時間と、該被検
査用光ファイバーの破断点、接続点等からの光パルスの
反射光や光フアイバー固有の伝送損失による散乱光が反
射してきた時の時間との時間遅れ及び反射光や散乱光の
強度から、該被検査用光ファイバーの欠陥箇所等の評価
を行う装置である。この場合、音響光学光スイッチは、
反射光パルスを音響光学効果により超音波回折格子で回
折させ、入射光パルスと分離させる働きを持つ。
験器）に用いられるものであり、０ＴＤＲは被検査用光
ファイバーに光パルスを入射させた時の時間と、該被検
査用光ファイバーの破断点、接続点等からの光パルスの
反射光や光フアイバー固有の伝送損失による散乱光が反
射してきた時の時間との時間遅れ及び反射光や散乱光の
強度から、該被検査用光ファイバーの欠陥箇所等の評価
を行う装置である。この場合、音響光学光スイッチは、
反射光パルスを音響光学効果により超音波回折格子で回
折させ、入射光パルスと分離させる働きを持つ。
第３図に′音響光学光スイッチの基本構成を示す、入力
用光ファイバーｌから出たレーザーパルスは、未駆動の
音響光学素子６を透過し、被検査用光ファイバー２へ入
射する。被検査用光フアイバー２中で反射又は散乱され
たレーザーパルスの成分は該被検査用光フアイバー２中
を逆戻りして、駆動されている音響光学素子６へ入射し
、超音波回折格子によってブラッグ回折し、プリズム５
によって導光された後回折光出力用光ファイバー９へ入
射し、検知器３へ導かれる。セルフォックレンズ４は光
ビームを平行にしたり、あるいは収束させるものである
。整合回路７は、駆動回路８と音響光学素子６とのイン
ピーダンスのマツチングを行う、駆動回路８は、所定の
周波数で音響光学素子６の駆動を行う、筐体１０は、音
響光学素子６．プリズム５、整合回路７、駆動回路８を
内蔵し、光ファイバーを取り付は穴を通じて取り付ける
。音響光学素子６の光ビームの入出射面には、従来単層
膜１１の反射防止膜が設けられていた。音響光学光スイ
ッチに用いられる音響光学素子の材料としてはＰｂＭｏ
０ａ単結晶が通常使用されるが、従来光の入出射面には
第２図に示すようにＡｌ２Ｏ３もしくはＭｇＦ２などの
単層膜が反射防止膜材料として用いられていた。しかし
ながら、単層膜ではより十分な透過率が得られず、又、
入射光の光源である半導体レーザーの波長により、単層
膜の膜厚を変えなければならないという不都合があった
。
用光ファイバーｌから出たレーザーパルスは、未駆動の
音響光学素子６を透過し、被検査用光ファイバー２へ入
射する。被検査用光フアイバー２中で反射又は散乱され
たレーザーパルスの成分は該被検査用光フアイバー２中
を逆戻りして、駆動されている音響光学素子６へ入射し
、超音波回折格子によってブラッグ回折し、プリズム５
によって導光された後回折光出力用光ファイバー９へ入
射し、検知器３へ導かれる。セルフォックレンズ４は光
ビームを平行にしたり、あるいは収束させるものである
。整合回路７は、駆動回路８と音響光学素子６とのイン
ピーダンスのマツチングを行う、駆動回路８は、所定の
周波数で音響光学素子６の駆動を行う、筐体１０は、音
響光学素子６．プリズム５、整合回路７、駆動回路８を
内蔵し、光ファイバーを取り付は穴を通じて取り付ける
。音響光学素子６の光ビームの入出射面には、従来単層
膜１１の反射防止膜が設けられていた。音響光学光スイ
ッチに用いられる音響光学素子の材料としてはＰｂＭｏ
０ａ単結晶が通常使用されるが、従来光の入出射面には
第２図に示すようにＡｌ２Ｏ３もしくはＭｇＦ２などの
単層膜が反射防止膜材料として用いられていた。しかし
ながら、単層膜ではより十分な透過率が得られず、又、
入射光の光源である半導体レーザーの波長により、単層
膜の膜厚を変えなければならないという不都合があった
。
［発明の解決しようとする問題点］
本発明の目的は、従来技術が有していた前述の欠点を解
消しようとするものであり、波長の異なる複数の光ビー
ムに対して十分な透過率を持ち、光の波長により膜厚を
変えることなく使用できる音響光学光スイッチを提供す
るものである。
消しようとするものであり、波長の異なる複数の光ビー
ムに対して十分な透過率を持ち、光の波長により膜厚を
変えることなく使用できる音響光学光スイッチを提供す
るものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明は前述の問題点を解決すべくなされたものであり
、音響光学素子と、該音響光学素子を整合回路を通じて
駆動する駆動回路と、該音響光学素子によって回折され
た回折光を回折光出力用光ファイバーへ導光するプリズ
ムとを筐体に内蔵して、該筐体に、集光用レンズを内蔵
したファイバーヘッドが設けられた入力用と検出用及び
回折光出力用光ファイバーを取り付けた光スイッチにお
いて、該音響光学素子の光ビームの入射面と出射面に、
２層膜構成の反射防止膜を設けたことを特徴とする音響
光学光スイッチを提供するものである。
、音響光学素子と、該音響光学素子を整合回路を通じて
駆動する駆動回路と、該音響光学素子によって回折され
た回折光を回折光出力用光ファイバーへ導光するプリズ
ムとを筐体に内蔵して、該筐体に、集光用レンズを内蔵
したファイバーヘッドが設けられた入力用と検出用及び
回折光出力用光ファイバーを取り付けた光スイッチにお
いて、該音響光学素子の光ビームの入射面と出射面に、
２層膜構成の反射防止膜を設けたことを特徴とする音響
光学光スイッチを提供するものである。
音響光学素子の光ビーム入出射面に設けられた２層膜の
外側の光学膜の屈折率をｎ！、膜厚をｄｌ、内側の光学
膜の屈折率をｎ２、膜厚をｄ２、音響光学素子の屈折率
をｎｓ、空気の屈折率をｎｏとすると、２層膜で反射率
を０％にする条件式は。
外側の光学膜の屈折率をｎ！、膜厚をｄｌ、内側の光学
膜の屈折率をｎ２、膜厚をｄ２、音響光学素子の屈折率
をｎｓ、空気の屈折率をｎｏとすると、２層膜で反射率
を０％にする条件式は。
ｔａｎ２δ＋−ｎ＋２（ｎｏ−ｎｓ）（ｎｓｎｏ−ｎ２
２）／（（ｎｓｎ＋２−ｎｏｎ２２）（ｎｓｎｏ−ｎ＋
２））＝Ｆ（ｎｏ ＋ｎ＋ 、１１２ ＋ｎｓ ）
…（１）ｔａｎ２δ２−ｎ２２（ｎｏ−ｎｓ
）（ｎｓｎｏ−ｎ＋２）／（（ｎｓｎ＋２−ｎｏｎ２２
）（ｎｓｎｏ−ｎ２２））ａＧ（ｎｏ 、！ｌｌ ＋ｎ
２ ＋ｎｓ ） ”、（２）δｌ＝ ２π
ｎ＋ｄ＋／入 ・（３）δ７＋ ２
ｗｎ２ｄ２／入 ・（４）で表わさ
れる。これは、ｎｏ ＋ｎ＋ 、１１２ ＋ｎＳの関数
であるＦ及びＧが正となるように、音響光学素子の屈折
率ｎｓに対して屈折率がｎ１ｌｎ２の膜材料を選べば、
任意の光の波長入で反射率を０％とするためには、膜厚
を（３）、（４）式で求まるｄ＋、ｄ２にすれば良い０
本発明で用いる内側層ＺｒＯ２と外側層５ｉ０２の組み
合わせ、及び内側層Ｚ ｒ０２と外側層ＭｇＦ２の組み
合わせは、音響光学素子材料ＰｂＭｏ０ｉに対して関数
値Ｆ、Ｇは正となり２層膜の条件にかなう。
２）／（（ｎｓｎ＋２−ｎｏｎ２２）（ｎｓｎｏ−ｎ＋
２））＝Ｆ（ｎｏ ＋ｎ＋ 、１１２ ＋ｎｓ ）
…（１）ｔａｎ２δ２−ｎ２２（ｎｏ−ｎｓ
）（ｎｓｎｏ−ｎ＋２）／（（ｎｓｎ＋２−ｎｏｎ２２
）（ｎｓｎｏ−ｎ２２））ａＧ（ｎｏ 、！ｌｌ ＋ｎ
２ ＋ｎｓ ） ”、（２）δｌ＝ ２π
ｎ＋ｄ＋／入 ・（３）δ７＋ ２
ｗｎ２ｄ２／入 ・（４）で表わさ
れる。これは、ｎｏ ＋ｎ＋ 、１１２ ＋ｎＳの関数
であるＦ及びＧが正となるように、音響光学素子の屈折
率ｎｓに対して屈折率がｎ１ｌｎ２の膜材料を選べば、
任意の光の波長入で反射率を０％とするためには、膜厚
を（３）、（４）式で求まるｄ＋、ｄ２にすれば良い０
本発明で用いる内側層ＺｒＯ２と外側層５ｉ０２の組み
合わせ、及び内側層Ｚ ｒ０２と外側層ＭｇＦ２の組み
合わせは、音響光学素子材料ＰｂＭｏ０ｉに対して関数
値Ｆ、Ｇは正となり２層膜の条件にかなう。
［作用］
本発明において、音響光学素子の光ビーム入出射面に設
けられた２層膜構成の反射防止膜は、波長の異なる複数
の光ビームに対して十分な透過率があるという効果を生
ずる。
けられた２層膜構成の反射防止膜は、波長の異なる複数
の光ビームに対して十分な透過率があるという効果を生
ずる。
［実施例］
本発明による一実施例の図を第１図に示す。
Ｗ Ｍ光学素子ｌの一端面には入力用トランスデューサ
ー２が取り付けられており、該音響光学素子１の光ビー
ムの入出射面には内側層３と外側層４よりなる２層膜構
成の反射防止膜が設けられている。
ー２が取り付けられており、該音響光学素子１の光ビー
ムの入出射面には内側層３と外側層４よりなる２層膜構
成の反射防止膜が設けられている。
０ＴＤＲは、通常半導体レーザー光源として波長入−１
，３鉢腸及びλ−１，５５１Ｌ鵬のものが用いられる。
，３鉢腸及びλ−１，５５１Ｌ鵬のものが用いられる。
さて、内側層３を屈折率ｎ２＝２．０２のＺｒＯ２、外
側層４を屈折率ｎ１＝１．４５ ｃｙ）ＳｉＯ２、音響
光学素子ｌを屈折率ｎ５ｓ２．４のＰｂＭｏＯｓとし、
反射率を ０％とする光波長をルー１．４１４１Ｌｍと
すると、膜厚ｄ＋、ｄｚ はｄＢ＋＋２０７ｎｍ、 ｄ
２寓８９ｎｍ 、光学膜厚はｎｌｄｌａ３００ｎｍ、
ｎ２ｄ２＝１８０ｎｍとなる。この場合、反射率を０％
とする光波長を入−１，４１４％層としたのは、入冨１
．３１Ｌ諷もしくは入諺１．５５１Ｌｍとした場合、中
心波長の反射率は低減するが、他方の波長においては反
射率が増加するため。
側層４を屈折率ｎ１＝１．４５ ｃｙ）ＳｉＯ２、音響
光学素子ｌを屈折率ｎ５ｓ２．４のＰｂＭｏＯｓとし、
反射率を ０％とする光波長をルー１．４１４１Ｌｍと
すると、膜厚ｄ＋、ｄｚ はｄＢ＋＋２０７ｎｍ、 ｄ
２寓８９ｎｍ 、光学膜厚はｎｌｄｌａ３００ｎｍ、
ｎ２ｄ２＝１８０ｎｍとなる。この場合、反射率を０％
とする光波長を入−１，４１４％層としたのは、入冨１
．３１Ｌ諷もしくは入諺１．５５１Ｌｍとした場合、中
心波長の反射率は低減するが、他方の波長においては反
射率が増加するため。
λ−１，３ＩＬ層と入−１，５５１Ｌ腸での反射率を等
しくするよう設定した。上記条件となるよう実際に反射
防止膜を蒸着した結果１反射率では両波長とも０．５％
以下、透過率では両波長とも８８％以丘の反射防止膜が
作成できる。
しくするよう設定した。上記条件となるよう実際に反射
防止膜を蒸着した結果１反射率では両波長とも０．５％
以下、透過率では両波長とも８８％以丘の反射防止膜が
作成できる。
また、もう一つの実施例として内側層３を屈折率１２−
２．０２のＺｒＯ２、外側層４を屈折率ｎ１−１．３５
のＭｇＦ＋、音響光学素子ｌを屈折率ｎ５ｓ２．４のＰ
ｂＭａＯｎとし、反射率を ０％とする光波長を入−１
，４１４ｘｍとすると、膜厚ｄ＋、ｄ２はｄｌ ＝２２
９ｎ■。
２．０２のＺｒＯ２、外側層４を屈折率ｎ１−１．３５
のＭｇＦ＋、音響光学素子ｌを屈折率ｎ５ｓ２．４のＰ
ｂＭａＯｎとし、反射率を ０％とする光波長を入−１
，４１４ｘｍとすると、膜厚ｄ＋、ｄ２はｄｌ ＝２２
９ｎ■。
ｄ２＊１３４ｎｍ、光学膜厚はｎｌｄ＋−３０９ｎｍ、
ｎ２ｄ２ｇ２７ｏｎ＋ｗとなる。この場合、反射率を
０％とする光波長を入−１，４１４ｐ臘としたのは、入
−１，３ｔＬ鵬もしくは入・１．５５４■とした場合、
中心波長の反射率は低減するが、他方の波長においては
反射率が増力口するため、入−１，３ル履と入−１，５
５ル■での反射率を等しくするよう設定した。上記条件
となるよう実際に反射防止膜を蒸着した結果、反射率で
は両波長とも０．５％−以下、透過率では両波長とも８
８％以上の反射防止膜が作成できる。
ｎ２ｄ２ｇ２７ｏｎ＋ｗとなる。この場合、反射率を
０％とする光波長を入−１，４１４ｐ臘としたのは、入
−１，３ｔＬ鵬もしくは入・１．５５４■とした場合、
中心波長の反射率は低減するが、他方の波長においては
反射率が増力口するため、入−１，３ル履と入−１，５
５ル■での反射率を等しくするよう設定した。上記条件
となるよう実際に反射防止膜を蒸着した結果、反射率で
は両波長とも０．５％−以下、透過率では両波長とも８
８％以上の反射防止膜が作成できる。
さらに、上記の条件で蒸着した膜の更に低波長側の反射
率特性を調べると入＝０．８５ ＪＬｍで反射率０．５
％以下の極小値をとる。これ鴎音響光学素子の材料であ
るＰｂＭｏＯ４に分散があり、入が約０．８５４ ｔａ
の波長帯で屈折率が上昇することにより、低反射率の条
件に合ってくるためと考えられる。従って、入−１，４
１４ｐｍで反射率が極小値となるように、内側層３をＺ
ｒ０２、外側層４をＭｇＦ２とした２層膜を設けるこ
とにより入−０，８５鉢層、 λｇ１．３４ｍ、
入−１，５５ｐＬｍにおいて、反射率で０．５％以下、
透過率で８８．０％以上を達成することができる。
率特性を調べると入＝０．８５ ＪＬｍで反射率０．５
％以下の極小値をとる。これ鴎音響光学素子の材料であ
るＰｂＭｏＯ４に分散があり、入が約０．８５４ ｔａ
の波長帯で屈折率が上昇することにより、低反射率の条
件に合ってくるためと考えられる。従って、入−１，４
１４ｐｍで反射率が極小値となるように、内側層３をＺ
ｒ０２、外側層４をＭｇＦ２とした２層膜を設けるこ
とにより入−０，８５鉢層、 λｇ１．３４ｍ、
入−１，５５ｐＬｍにおいて、反射率で０．５％以下、
透過率で８８．０％以上を達成することができる。
［発明の効果］
本発明は、音響光学光スイッチの音響光学素子材料であ
るＰｂＭｏ０ａ単結晶の先入出射面に、内側層ＺｒＯｚ
と外側層Ｓ ｉ０２の２層膜を施すことにより １．３
ル履と１．５５１Ｌ鵬の２波長で、さらに内側層ＺｒＯ
２と外側層ＭｇＦ２の２層膜を施すことにより０．８５
１Ｌｍ、 １．３勝層、１．５５１Ｌｍの３波長で十分
な透過率である９９％以上が得られる優れた効果を有す
る。そのため、従来のようにレーザー光源の波長により
膜厚をその都度変える必要がなくなった。又、２層膜構
成であるため、一般的な多層膜に比べ制御性や再現性が
良く製作できるのも特徴である。さらに、２層膜にする
ことにより、従来の単層膜よりも高温高湿などの厳しい
耐環境性にも優れた効果を示す。
るＰｂＭｏ０ａ単結晶の先入出射面に、内側層ＺｒＯｚ
と外側層Ｓ ｉ０２の２層膜を施すことにより １．３
ル履と１．５５１Ｌ鵬の２波長で、さらに内側層ＺｒＯ
２と外側層ＭｇＦ２の２層膜を施すことにより０．８５
１Ｌｍ、 １．３勝層、１．５５１Ｌｍの３波長で十分
な透過率である９９％以上が得られる優れた効果を有す
る。そのため、従来のようにレーザー光源の波長により
膜厚をその都度変える必要がなくなった。又、２層膜構
成であるため、一般的な多層膜に比べ制御性や再現性が
良く製作できるのも特徴である。さらに、２層膜にする
ことにより、従来の単層膜よりも高温高湿などの厳しい
耐環境性にも優れた効果を示す。
第１図は、本発明の一実施例を示す拡大断面図、第２図
は従来例の拡大断面図、第３図は音響光学光スイッチの
基本構成を示す断面図である。 ｌ・・・音響光学素子 ２・・・入力用トランスデユーサ− ３・・・内側層 ４・・・外側層
は従来例の拡大断面図、第３図は音響光学光スイッチの
基本構成を示す断面図である。 ｌ・・・音響光学素子 ２・・・入力用トランスデユーサ− ３・・・内側層 ４・・・外側層
Claims (3)
- （１）音響光学素子と、該音響光学素子を整合回路を通
じて駆動する駆動回路と、該音響光学素子によって回折
された回折光を回折光出力用光ファイバーへ導光するプ
リズムとを筐体に内蔵して、該筐体に、集光用レンズを
内蔵したファイバーヘッドが設けられた入力用と検出用
及び回折光出力用光ファイバーを取り付けた光スイッチ
において、該音響光学素子の光ビームの入射面と出射面
に、２層膜構成の反射防止膜を設けたことを特徴とする
音響光学光スイッチ。 - （２）音響光学素子はＰｂＭｏＯ＿４からなり、２層膜
の内側層がＺｒＯ＿２で外側層がＳｉＯ＿２である特許
請求の範囲第１項記載の音響光学光スイッチ。 - （３）音響光学素子はＰｂＭｏＯ＿４からなり、２層膜
の内側層がＺｒＯ＿２で外側層がＭｇＦ＿２である特許
請求の範囲第１項記載の音響光学光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2168087A JPS63189846A (ja) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | 音響光学光スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2168087A JPS63189846A (ja) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | 音響光学光スイツチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63189846A true JPS63189846A (ja) | 1988-08-05 |
Family
ID=12061776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2168087A Pending JPS63189846A (ja) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | 音響光学光スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63189846A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100314090B1 (ko) * | 1996-10-16 | 2001-12-12 | 윤종용 | 음향광 변조 장치 및 그 제조 방법 |
| KR100413782B1 (ko) * | 1996-05-02 | 2004-04-17 | 삼성전자주식회사 | 음향조절필터용 광대역 반사방지막 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS609770U (ja) * | 1983-07-01 | 1985-01-23 | 三菱農機株式会社 | クラツチ及びブレ−キの切換装置 |
| JPS61260228A (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-18 | Nec Corp | 音響光学スイツチ |
-
1987
- 1987-02-03 JP JP2168087A patent/JPS63189846A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS609770U (ja) * | 1983-07-01 | 1985-01-23 | 三菱農機株式会社 | クラツチ及びブレ−キの切換装置 |
| JPS61260228A (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-18 | Nec Corp | 音響光学スイツチ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100413782B1 (ko) * | 1996-05-02 | 2004-04-17 | 삼성전자주식회사 | 음향조절필터용 광대역 반사방지막 |
| KR100314090B1 (ko) * | 1996-10-16 | 2001-12-12 | 윤종용 | 음향광 변조 장치 및 그 제조 방법 |
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