JP2015094779A - 光スイッチ - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態の光スイッチの構成例について、従来の一般的な光スイッチのものと異なり、小型化が可能な構成となっている。以下では、本実施形態の光スイッチの構成例について、従来の一般的な光スイッチとの差異が明確になるように図1および図2を参照して説明する。図1は従来の一般的な光スイッチにおけるスイッチング方向の光路を説明するための図である。図2は第1実施形態の光スイッチにおけるスイッチング方向の光路を説明するための図である。
θ=arctan(d/f) (1)
φ(x)=ax2+bx (2)
R=f−d2 (7)
次に、第2実施形態の光スイッチについて説明する。
θ≒d/s (8)
次に、第3実施形態の光スイッチについて説明する。
R=s2−d2 (9)
以上では、光スイッチについて説明したが、波長選択スイッチに適用するようにしてもよい。この実施形態の説明では、一例として、第1実施形態の光学系を波長選択スイッチに適用するが、第2実施形態および第3実施形態の光学系を適用しても、ほぼ同様の効果が得られる。
図4および図6では、光導波路を入出力ポートとして利用し、入出力ポートの間隔を狭めるようにして、有利な効果が得られる場合について説明した。これとは別に、光導波路に各種回路を集積して光導波路を利用するようにしてもよい。
図10は従来の光スイッチの光学系および第6実施形態の光スイッチの光学系の一例を示す図であって、(a)は従来の光スイッチの光学系の概略構成、(b)は第6実施形態の光スイッチの光学系の概略構成を示す。なお、図10(a)は図1、図10(b)は図2と同じであるので、ここではその説明を省略する。
第1実施形態では、説明の容易のため、空間位相変調素子であるLCOSには2次の位相設定をする場合を説明したが(第1実施形態の式(2))、厳密には球面(スイッチ軸のみに曲率をもつシリンダ面)とするのが好ましい。すなわち、LCOSに入射する光信号の波面は、正確には球面であり、式(10)で表すのが好ましい。LCOSに入射する際の波面の曲率は有限の値を有する。つまり、平面波ではない。
図13は第7実施形態の空間位相変調素子上での位相設定を説明するための図であって、(a)は1次の位相分布と2次の位相分布とが重畳する場合の光強度分布、(b)は(a)の光強度分布において位相オフセットが設定されている場合の光強度分布を示す。以下では、説明の容易のため、第7実施形態における完全な球面波の位相ではなく、第1実施形態における2次曲線の位相分布として説明するが、完全な球面波の場合でも同様である。
図14は第9実施形態の光学系の構成例を説明するための図であって、(a)はLCOS4001とシリンダレンズ4002との配置例、(b)は(a)の光学系において光信号がLCOS4001に入射する様子を示す。
以下、光スイッチの第10実施形態について説明する。
上記各実施形態では、入力ポートから出力される光信号の主光線は、光学系の光軸上に現れる場合について示しているが、入出力ポートの配置を入れ替えても光スイッチが動作することから、光学系の光軸上に現れない場合も同様の構成をとることが可能である。
2001b,4001b,6001b,7001a 出力ポート
2003 レンズ
2004,4004,6004,7004a 空間光変調器
7011 回折格子
Claims (6)
- 少なくとも1つの入力ポートと、
少なくとも1つの出力ポートと、
前記入力ポートからの光信号を波長分波させる波長分波手段と、
前記波長分波された光信号を、前記出力ポートに偏向する空間光変調部と、
を含み、
前記光信号が前記空間光変調部に入射するときの光信号の形状が、前記波長分波手段の波長軸と直交する前記空間光変調部面内の軸に対して非対称となるように、前記波長分波手段が予め配置される
ことを特徴とする光スイッチ。 - 前記空間光変調部は、複数のピクセルからなる空間位相変調素子であることを特徴とする請求項1に記載の光スイッチ
- 前記空間光変調器上に入射される前記光信号を構成する単色の成分に相当する強度分布は、この強度分布の最大値を結んで形成される稜線が、前記波長軸に対して分散するように設定されることを特徴とする請求項1または2に記載の光スイッチ。
- 前記光信号は、主光線と、マージナル光線とを含み、
前記波長分波手段は、前記主光線と前記マージナル光線とを、それぞれ異なる角度で入射するように配置されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光スイッチ。 - 前記光スイッチは、前記波長軸と直交する空間光変調器面内の軸であるスイッチ軸方向にのみ光学パワーを有するレンズを有し、
前記レンズは、前記波長分波手段と前記空間光変調器との間に設けられることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の光スイッチ。 - 前記空間光変調部は、波長多重信号のチャネル境界に応じて、制御パターンが設定されることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の光スイッチ。
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