JP2788040B2 - 光空間スイッチ - Google Patents
光空間スイッチInfo
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 2
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- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 27
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/35—Optical coupling means having switching means
- G02B6/354—Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/0005—Adaptation of holography to specific applications
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
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- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、光ネットワークのための集中スイッチン
グシステムに用いることのできる光空間スイッチに関す
る。集中スイッチングシステムは、光学的及び電気的多
重化に適合され、最大ネットワークサイズ、範囲及び柔
軟性を提供し、更に現存するワイヤー・ネットワークに
も適合される最も単純な能動ネットワークである。
グシステムに用いることのできる光空間スイッチに関す
る。集中スイッチングシステムは、光学的及び電気的多
重化に適合され、最大ネットワークサイズ、範囲及び柔
軟性を提供し、更に現存するワイヤー・ネットワークに
も適合される最も単純な能動ネットワークである。
この発明によれば、複数の入力のうちの一つから複数
の出力のうちの選択された一つへ光を結合する光空間ス
イッチは、複数の多重化位相体積ホログラムと、光が通
過する際、選択された位相変化を課する空間光変調器
と、入力から空間光変調器を介して多重化位相体積ホロ
グラムへ光を結合させる分配手段と、多重化位相体積ホ
ログラムで回折された光を収集する収集手段とを含み、
各多重化位相体積ホログラムは、そのホログラム上に出
射された光上での空間光変調器によって課された位相変
化に従って選択された出力へ光を回折する。
の出力のうちの選択された一つへ光を結合する光空間ス
イッチは、複数の多重化位相体積ホログラムと、光が通
過する際、選択された位相変化を課する空間光変調器
と、入力から空間光変調器を介して多重化位相体積ホロ
グラムへ光を結合させる分配手段と、多重化位相体積ホ
ログラムで回折された光を収集する収集手段とを含み、
各多重化位相体積ホログラムは、そのホログラム上に出
射された光上での空間光変調器によって課された位相変
化に従って選択された出力へ光を回折する。
多重化位相体積ホログラムは、入力とほぼ同数備えら
れ、多重化位相体積ホログラムにおけるホログラムは、
出力とほぼ同数備えられ、分配手段は各入力から空間光
変調器を介してその各々の多重化位相体積ホログラムへ
光を結合し、収集手段は多重化位相体積ホログラムによ
って回折された光を収集しそれをその各々の出力に供給
することが好ましい。この構成は、全体的な柔軟性を提
供し、全ての入力を全ての出力にことごとく結合させる
ことを可能にする。しかし、いくつかの状況において
は、２つの入力が光スイッチによって一緒に切換えられ
るように、又は例えば２つの出力が同じ信号を受信する
ように構成できることが望まれている。この場合、入力
よりも少ない多重化位相体積ホログラムが設けられ、か
つ位相体積ホログラムの各多重化におけるホログラムの
数が出力より多くてもよい。分配及び収集手段は、特定
の入力から供給された光を特定の多重化位相体積ホログ
ラムへ空間光変調器を介して結合するため配置され、及
び多重化位相体積ホログラムによる回折された光を受信
し、それを個々の出力に結合するために配置されたレン
ズ又はホログラムによって形成されている。
れ、多重化位相体積ホログラムにおけるホログラムは、
出力とほぼ同数備えられ、分配手段は各入力から空間光
変調器を介してその各々の多重化位相体積ホログラムへ
光を結合し、収集手段は多重化位相体積ホログラムによ
って回折された光を収集しそれをその各々の出力に供給
することが好ましい。この構成は、全体的な柔軟性を提
供し、全ての入力を全ての出力にことごとく結合させる
ことを可能にする。しかし、いくつかの状況において
は、２つの入力が光スイッチによって一緒に切換えられ
るように、又は例えば２つの出力が同じ信号を受信する
ように構成できることが望まれている。この場合、入力
よりも少ない多重化位相体積ホログラムが設けられ、か
つ位相体積ホログラムの各多重化におけるホログラムの
数が出力より多くてもよい。分配及び収集手段は、特定
の入力から供給された光を特定の多重化位相体積ホログ
ラムへ空間光変調器を介して結合するため配置され、及
び多重化位相体積ホログラムによる回折された光を受信
し、それを個々の出力に結合するために配置されたレン
ズ又はホログラムによって形成されている。
入力は、複数の光ファイバ導波路の終端に設けられる
か、或は出力が入力信号によって変調される複数の光学
素子により形成されるものでもよい。このため、光入力
は分割された単一の光源から全て得られ、各分割構成要
素が入力信号により変調されるか、或は入力信号によっ
てそれぞれ変調される複数の独立した光源によって素子
が形成されていてもよい。出力は、光空間スイッチから
導いた光学導波路の配列の終端に形成されていてもよ
い。この場合、これらはマルチモード光ファイバにより
形成されることが望ましい。或はまた出力は、光検出
器、並びに検出、増幅又は受信された光を再生する自己
電子光効果素子のような他の能動素子の配列にて形成さ
れていてもよい。光検出器が、光信号の形態で次々と出
力を生成する光再生器の一部を構成してもよい。入力
は、リニアアレイに構成されていてもよい。そしてこの
場合、出力もまたリニア入力アレイの配列方向に対して
直交する方向に配列されたリニアアレイとして構成され
ていてもよい。或は、入力及び／又は出力は二次元マト
リクス配列の形態を備えていてもよい。
か、或は出力が入力信号によって変調される複数の光学
素子により形成されるものでもよい。このため、光入力
は分割された単一の光源から全て得られ、各分割構成要
素が入力信号により変調されるか、或は入力信号によっ
てそれぞれ変調される複数の独立した光源によって素子
が形成されていてもよい。出力は、光空間スイッチから
導いた光学導波路の配列の終端に形成されていてもよ
い。この場合、これらはマルチモード光ファイバにより
形成されることが望ましい。或はまた出力は、光検出
器、並びに検出、増幅又は受信された光を再生する自己
電子光効果素子のような他の能動素子の配列にて形成さ
れていてもよい。光検出器が、光信号の形態で次々と出
力を生成する光再生器の一部を構成してもよい。入力
は、リニアアレイに構成されていてもよい。そしてこの
場合、出力もまたリニア入力アレイの配列方向に対して
直交する方向に配列されたリニアアレイとして構成され
ていてもよい。或は、入力及び／又は出力は二次元マト
リクス配列の形態を備えていてもよい。
空間光変調器は、電気又は光信号の供給によって屈折
率が変化する材料にて形成されてもよいし、また、電気
信号の供給によって物理特性を選択的に変化させ得る材
料にて構成されていてもよい。どちらの場合において
も、空間光変調器を通過した光の波面と交差する位相の
変化は、空間光変調器への電気又は光制御信号の選択的
な供給によって変化させることができる。空間光変調器
の例としては、音響光学変換器及び液晶がある。個々の
空間光変調器は各入力により供給された光を変調するた
めに設けられていてもよいし、或はまた、単一の空間光
変調器は全ての入力からの光と干渉させるものとして設
けられていてもよい。
率が変化する材料にて形成されてもよいし、また、電気
信号の供給によって物理特性を選択的に変化させ得る材
料にて構成されていてもよい。どちらの場合において
も、空間光変調器を通過した光の波面と交差する位相の
変化は、空間光変調器への電気又は光制御信号の選択的
な供給によって変化させることができる。空間光変調器
の例としては、音響光学変換器及び液晶がある。個々の
空間光変調器は各入力により供給された光を変調するた
めに設けられていてもよいし、或はまた、単一の空間光
変調器は全ての入力からの光と干渉させるものとして設
けられていてもよい。
多重化位相体積ホログラムは、反射又は透過ホログラ
ム、或は反射及び透過ホログラムの双方を混合したもの
でよい。ホログラムは、また、フーリエ変換位相体積ホ
ログラム形式のものでもよい。
ム、或は反射及び透過ホログラムの双方を混合したもの
でよい。ホログラムは、また、フーリエ変換位相体積ホ
ログラム形式のものでもよい。
多重化位相体積ホログラムを作るため、露光されてい
ないホログラフィック記録媒体が入力（これはホログラ
ムの製造の間，参照光源として機能する）、分配手段及
び空間光変調器の下流位置に配置される。出力及び収集
手段に対応したオブジェクトアレイは、入力、分配手段
及び空間光変調器と同様、ホログラフィック記録媒体と
同一の側に位置され、透過ホログラムの製造の時、横に
外れた位置に配置される。コヒーレント光源、典型的に
はレーザーからの光は、入力の一つ、分配手段及び空間
光変調器を介して供給され、これによりその入力からの
光を受けるホログラム記録媒体の一部分に突当たる参照
ビームを形成する。同一のコヒーレント光源から得ら
れ、等しい通過距離を通った他のビームは、収集手段を
構成するレンズを通過した後、オブジェクトの一つ（典
型的には単一モード光ファイバ導波路の出力端の一つ）
を通って供給され、収集手段を構成するレンズを通過し
た後、ホログラム記録媒体の面の同一セクション全体に
分配される。同一の光源からではあるが、これら２つの
異なる経路を通過した光は、次にホログラフィック記録
媒体の体積内で干渉し、これによりホログラフィック記
録媒体のそのセクション内に特定のパターンを露光す
る。次に光は別のオブジェクトから供給され、別の制御
信号が空間光変調器に供給される。ホログラフィック記
録媒体のそのセクションの更なる露光は、第２のパター
ンを露光させることになる。この工程は、オブジェクト
ソースのそれぞれについてパターンが露光されるまで繰
返される。これらそれぞれの工程では、別々の制御信号
が空間光変調器に供給され、その結果、ホログラムを生
成するのに使用される参照ビームは、異なる同位相波面
（phase front）を持つことになる。このようにして、
各参照及びポイント光源は互いに関連して貯蔵される。
ないホログラフィック記録媒体が入力（これはホログラ
ムの製造の間，参照光源として機能する）、分配手段及
び空間光変調器の下流位置に配置される。出力及び収集
手段に対応したオブジェクトアレイは、入力、分配手段
及び空間光変調器と同様、ホログラフィック記録媒体と
同一の側に位置され、透過ホログラムの製造の時、横に
外れた位置に配置される。コヒーレント光源、典型的に
はレーザーからの光は、入力の一つ、分配手段及び空間
光変調器を介して供給され、これによりその入力からの
光を受けるホログラム記録媒体の一部分に突当たる参照
ビームを形成する。同一のコヒーレント光源から得ら
れ、等しい通過距離を通った他のビームは、収集手段を
構成するレンズを通過した後、オブジェクトの一つ（典
型的には単一モード光ファイバ導波路の出力端の一つ）
を通って供給され、収集手段を構成するレンズを通過し
た後、ホログラム記録媒体の面の同一セクション全体に
分配される。同一の光源からではあるが、これら２つの
異なる経路を通過した光は、次にホログラフィック記録
媒体の体積内で干渉し、これによりホログラフィック記
録媒体のそのセクション内に特定のパターンを露光す
る。次に光は別のオブジェクトから供給され、別の制御
信号が空間光変調器に供給される。ホログラフィック記
録媒体のそのセクションの更なる露光は、第２のパター
ンを露光させることになる。この工程は、オブジェクト
ソースのそれぞれについてパターンが露光されるまで繰
返される。これらそれぞれの工程では、別々の制御信号
が空間光変調器に供給され、その結果、ホログラムを生
成するのに使用される参照ビームは、異なる同位相波面
（phase front）を持つことになる。このようにして、
各参照及びポイント光源は互いに関連して貯蔵される。
次の入力からの光を受けたホログラフィック記録媒体
の次のセクションは、参照ビームの次の入力への供給に
よって露光され、全てのオブジェクトについて、別々の
制御信号を空間光変調器へ供給しながら、他の露光の組
を得る。この工程は、参照ビームが全ての入力に対して
供給されながら、ホログラフィック記録媒体が全て露光
されるまで繰返される。記録媒体は、このように多重化
位相体積ホログラムを製造すべく処理される。
の次のセクションは、参照ビームの次の入力への供給に
よって露光され、全てのオブジェクトについて、別々の
制御信号を空間光変調器へ供給しながら、他の露光の組
を得る。この工程は、参照ビームが全ての入力に対して
供給されながら、ホログラフィック記録媒体が全て露光
されるまで繰返される。記録媒体は、このように多重化
位相体積ホログラムを製造すべく処理される。
このため、このシステムに対し、特定の入力からの光
が空間光変調器を介してその多重化位相体積ホログラム
へと通過したとき、入力からの光は参照ビームの経路に
対応して再構成ビームを形成するので、オブジェクトの
位置に虚像が形成される。そして、収集手段は、ホログ
ラムによって回折された光を、空間光変調器に供給され
た制御信号に従って、対応する出力に合焦する。多重化
位相体積ホログラムによって回折された光は、関連する
虚像又は物体波のみならず、その多重化位相体積ホログ
ラムにおける他の全てのホログラムからの回折波によっ
ても構成される。収集手段は、要求された虚像に対応し
たホログラムによって回折された光を、他のホログラム
によって回折された光が出力面全体に広く分散されてい
る間、その出力上に合焦させる。原則として、他のホロ
グラムから分散された光は、例えばウォルシュ又はアダ
マール関数のような参照波の空間符号化処理における直
交関数を用いることにより、出力面上の合焦点で直交さ
せることが可能である。個々のホログラムの回折効率は
各多重化位相体積ホログラムの数が増加する程低下し、
かつホログラムに照射される光の強さは、多重回折によ
って分割されるので、スイッチの挿入損失は、出力数の
増加にともない急速に増大する。この損失はオブジェク
トポイントソース間、すなわち出力間の角度分離を最大
にして、ブラッグの消滅角が好ましくない干渉項の大部
分を消去することにより、体積位相ホログラム内で最小
にすることができる。実際問題として、単一の多重ホロ
グラム上の符号化された個々のポイントソースの千を超
えるホログラムを重畳することが可能である。これより
も２桁又は３桁大きい場合についても可能であろうこと
は確かである。
が空間光変調器を介してその多重化位相体積ホログラム
へと通過したとき、入力からの光は参照ビームの経路に
対応して再構成ビームを形成するので、オブジェクトの
位置に虚像が形成される。そして、収集手段は、ホログ
ラムによって回折された光を、空間光変調器に供給され
た制御信号に従って、対応する出力に合焦する。多重化
位相体積ホログラムによって回折された光は、関連する
虚像又は物体波のみならず、その多重化位相体積ホログ
ラムにおける他の全てのホログラムからの回折波によっ
ても構成される。収集手段は、要求された虚像に対応し
たホログラムによって回折された光を、他のホログラム
によって回折された光が出力面全体に広く分散されてい
る間、その出力上に合焦させる。原則として、他のホロ
グラムから分散された光は、例えばウォルシュ又はアダ
マール関数のような参照波の空間符号化処理における直
交関数を用いることにより、出力面上の合焦点で直交さ
せることが可能である。個々のホログラムの回折効率は
各多重化位相体積ホログラムの数が増加する程低下し、
かつホログラムに照射される光の強さは、多重回折によ
って分割されるので、スイッチの挿入損失は、出力数の
増加にともない急速に増大する。この損失はオブジェク
トポイントソース間、すなわち出力間の角度分離を最大
にして、ブラッグの消滅角が好ましくない干渉項の大部
分を消去することにより、体積位相ホログラム内で最小
にすることができる。実際問題として、単一の多重ホロ
グラム上の符号化された個々のポイントソースの千を超
えるホログラムを重畳することが可能である。これより
も２桁又は３桁大きい場合についても可能であろうこと
は確かである。
ここで、この発明に係る光スイッチの詳細例を添附の
斜視図を参照して説明する。
斜視図を参照して説明する。
この光スイッチは、単一モード光ファイバ１のリニア
アレイによって形成される複数の入力、球面及び円筒レ
ンズ結合体２、空間光変調器３、複数の多重化位相ホロ
グラム４、レンズ結合体５、及び複数の出力を形成する
マルチモード光ファイバ６のリニアアレイを備えてい
る。球面及び円筒レンズ結合体２は、図示のように、入
力ファイバ１の終端から出射された光を垂直方向に広
げ、これにより空間光変調器３の垂直行及びホログラム
４の同様の垂直行全体に光を拡散させる。ホログラム４
は、互いに接して配置された複数の垂直セクションによ
って形成されている。これらセクションは個々の入力フ
ァイバ１と結合され、第１の入力ファイバからの光は第
１のセクション上にのみ入射される。空間光変調器３も
同様に複数の垂直セクションを含んでおり、各セクショ
ンはそれと対応した入力ファイバからの光のみ受ける。
空間光変調器３は、音響光学変調器によって形成されて
いる。分離制御信号は、これらセクションのそれぞれに
供給され、これにより空間光変調器３のそのセクション
での光の通過によって起る位相変化を変化させている。
ホログラム４の各セクションに記録された多重化位相体
積ホログラムは、ホログラム４を通過した光がレンズ５
によって出力ファイバ６の１つに対して合焦されるよう
に、その光を回折する。どの出力光ファイバ６に光が合
焦されるかは、光が空間光変調器３を通過するときに、
光に課された同位相波面によって決定される。このた
め、空間光変調器３の個々のセクションに供給される制
御信号を変化させることにより、各入力ファイバ６から
現れる入力信号は、特定の個々の出力ファイバ６と結合
される。
アレイによって形成される複数の入力、球面及び円筒レ
ンズ結合体２、空間光変調器３、複数の多重化位相ホロ
グラム４、レンズ結合体５、及び複数の出力を形成する
マルチモード光ファイバ６のリニアアレイを備えてい
る。球面及び円筒レンズ結合体２は、図示のように、入
力ファイバ１の終端から出射された光を垂直方向に広
げ、これにより空間光変調器３の垂直行及びホログラム
４の同様の垂直行全体に光を拡散させる。ホログラム４
は、互いに接して配置された複数の垂直セクションによ
って形成されている。これらセクションは個々の入力フ
ァイバ１と結合され、第１の入力ファイバからの光は第
１のセクション上にのみ入射される。空間光変調器３も
同様に複数の垂直セクションを含んでおり、各セクショ
ンはそれと対応した入力ファイバからの光のみ受ける。
空間光変調器３は、音響光学変調器によって形成されて
いる。分離制御信号は、これらセクションのそれぞれに
供給され、これにより空間光変調器３のそのセクション
での光の通過によって起る位相変化を変化させている。
ホログラム４の各セクションに記録された多重化位相体
積ホログラムは、ホログラム４を通過した光がレンズ５
によって出力ファイバ６の１つに対して合焦されるよう
に、その光を回折する。どの出力光ファイバ６に光が合
焦されるかは、光が空間光変調器３を通過するときに、
光に課された同位相波面によって決定される。このた
め、空間光変調器３の個々のセクションに供給される制
御信号を変化させることにより、各入力ファイバ６から
現れる入力信号は、特定の個々の出力ファイバ６と結合
される。
ホログラムを作るため、ホログラム４が位置され且つ
単一モード光ファイバ７のリニアアレイの終端部に形成
された複数のオブジェクトソースが設けられているとこ
ろに、ホログラフィック記録媒体４′が配置されてい
る。オブジェクトソース７は、出力ファイバ６を補足す
るもので、同様の光システム８を含んでいても良いが、
オブジェクトソース７は入力ファイバ１のようにホログ
ラフィック記録媒体４′の同一側に配置されている。媒
体４′上にホログラムを記録するため、典型的にはレー
ザーからなる単一コヒーレント光源（図示せず）が、ビ
ームスプリッタを介して入力ファイバ１の一つ、及び選
択されたオブジェクトファイバ７にも供給されている。
コヒーレント光源が第１の入力ファイバ１に供給される
と、媒体４′の第１の小片は露光され、第１の制御信号
は空間光変調器３に供給され、そしてコヒーレント光は
オブジェクトファイバ７の一つにもまた供給されてい
る。このため、コヒーレント光源からのコヒーレント光
は、まず第１にファイバ１の一つ、レンズシステム２及
び空間光変調器３を介して送られ、これとは別個に、オ
ブジェクトファイバ７及びレンズシステム８を介して送
られる。そしてこれら両ビームはホログラフィック記録
媒体４′の第１のセクションで相互に干渉する。これは
媒体４′の第１のセクションに第１のパターンを露光す
る。次に、第２の制御信号が空間光変調器３の第１のセ
クションに供給され、第１の入力ファイバ１と同様に、
コヒーレント光源からの光が第２のオブジェクトファイ
バ７に送られる。他の露光は、ホログラフィック記録媒
体４′の第１のセクションを生成する。そして、この工
程は、オブジェクトファイバ７の各々について、その度
に空間光変調器３の第１のセクションに別々の制御信号
を供給することによって、ホログラフィック記録媒体
４′の第１のセクションにパターンが記録されるまで繰
返される。次に、コヒーレント光源は入力ファイバ１の
第２のものに供給され、第１のコントロール信号は空間
光変調器３の第２のセクションに供給され、さらにホロ
グラフィック記録媒体４′の第１のセクションは包み隠
され、第２のセクションが露光される。工程は、全ての
パターンがホログラフィック記録媒体４′の第２のセク
ション上に露光されるまで繰返される。この工程は、入
力ファイバ１と同程度に存在するホログラフィック記録
媒体４′を横切る多数のセクションを露光するため、継
続される。ホログラフィック記録媒体４′は、次に従前
の方法により要求される多重化位相体積ホログラム４を
生成するため処理される。
単一モード光ファイバ７のリニアアレイの終端部に形成
された複数のオブジェクトソースが設けられているとこ
ろに、ホログラフィック記録媒体４′が配置されてい
る。オブジェクトソース７は、出力ファイバ６を補足す
るもので、同様の光システム８を含んでいても良いが、
オブジェクトソース７は入力ファイバ１のようにホログ
ラフィック記録媒体４′の同一側に配置されている。媒
体４′上にホログラムを記録するため、典型的にはレー
ザーからなる単一コヒーレント光源（図示せず）が、ビ
ームスプリッタを介して入力ファイバ１の一つ、及び選
択されたオブジェクトファイバ７にも供給されている。
コヒーレント光源が第１の入力ファイバ１に供給される
と、媒体４′の第１の小片は露光され、第１の制御信号
は空間光変調器３に供給され、そしてコヒーレント光は
オブジェクトファイバ７の一つにもまた供給されてい
る。このため、コヒーレント光源からのコヒーレント光
は、まず第１にファイバ１の一つ、レンズシステム２及
び空間光変調器３を介して送られ、これとは別個に、オ
ブジェクトファイバ７及びレンズシステム８を介して送
られる。そしてこれら両ビームはホログラフィック記録
媒体４′の第１のセクションで相互に干渉する。これは
媒体４′の第１のセクションに第１のパターンを露光す
る。次に、第２の制御信号が空間光変調器３の第１のセ
クションに供給され、第１の入力ファイバ１と同様に、
コヒーレント光源からの光が第２のオブジェクトファイ
バ７に送られる。他の露光は、ホログラフィック記録媒
体４′の第１のセクションを生成する。そして、この工
程は、オブジェクトファイバ７の各々について、その度
に空間光変調器３の第１のセクションに別々の制御信号
を供給することによって、ホログラフィック記録媒体
４′の第１のセクションにパターンが記録されるまで繰
返される。次に、コヒーレント光源は入力ファイバ１の
第２のものに供給され、第１のコントロール信号は空間
光変調器３の第２のセクションに供給され、さらにホロ
グラフィック記録媒体４′の第１のセクションは包み隠
され、第２のセクションが露光される。工程は、全ての
パターンがホログラフィック記録媒体４′の第２のセク
ション上に露光されるまで繰返される。この工程は、入
力ファイバ１と同程度に存在するホログラフィック記録
媒体４′を横切る多数のセクションを露光するため、継
続される。ホログラフィック記録媒体４′は、次に従前
の方法により要求される多重化位相体積ホログラム４を
生成するため処理される。
このホログラフィック記録媒体４′の準備において、
入力ファイバ１からの空間光変調器３を通過した光は参
照ビームを形成し、ファイバ７からの光はオブジェクト
を形成する。このため、現像されたホログラム４が、ホ
ログラム４の準備のために使用されたコヒーレント光と
実質的に同じ波長の光源からの光によって照射されたと
きには、ホログラム４によって回折された光は、オブジ
ェクトファイバ７の位置に位置する虚像から来たかのよ
うに見える。この光は、光学システム５によって出力フ
ァイバ６の一つの上に合焦される。別々のオブジェクト
ファイバ７が照明され、ホログラムが構成されている
間、オブジェクトとして使用されるとき、別々の制御信
号が空間光変調器３に供給されるので、特定の制御信号
が空間光変調器３に供給されることにより、入力信号が
入力ファイバー１から送られる際、これらはホログラム
４によってオブジェクトファイバ７に対応した特定の出
力ファイバ６に切換えられる。
入力ファイバ１からの空間光変調器３を通過した光は参
照ビームを形成し、ファイバ７からの光はオブジェクト
を形成する。このため、現像されたホログラム４が、ホ
ログラム４の準備のために使用されたコヒーレント光と
実質的に同じ波長の光源からの光によって照射されたと
きには、ホログラム４によって回折された光は、オブジ
ェクトファイバ７の位置に位置する虚像から来たかのよ
うに見える。この光は、光学システム５によって出力フ
ァイバ６の一つの上に合焦される。別々のオブジェクト
ファイバ７が照明され、ホログラムが構成されている
間、オブジェクトとして使用されるとき、別々の制御信
号が空間光変調器３に供給されるので、特定の制御信号
が空間光変調器３に供給されることにより、入力信号が
入力ファイバー１から送られる際、これらはホログラム
４によってオブジェクトファイバ７に対応した特定の出
力ファイバ６に切換えられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スミス，ダビッド・ウイリアム イギリス国 アイ・ピー13，０ ピー・ エル，サーフオーク，ウツドブリツジ, キヤンプシー・アシイ，ミル・レーン, ブラエサイド （番地なし) (56)参考文献 特開 昭51−135308（ＪＰ，Ａ) 特表 昭61−501673（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/31 - 1/33 H04B 10/00 - 10/28
Claims (11)
- 【請求項１】光信号に対する複数の入力（１）を有する
光空間スイッチにおいて、 前記光信号を受信して選択された空間位相変調を制御可
能に行う空間光変調器（３）と、 光信号を前記変調器から受信するように配置されてい
て、前記空間位相変調器によって決定される方法で光を
回折する複数の個々のホログラムを含んでいる多重化位
相ホログラム（４）と、 複数の出力受容体を有し、前記ホログラムにより回折さ
れた光を収集する収集手段（６）であって、各ホログラ
ムが前記空間位相変調器によりなされた空間変調に依存
して選択された受容体に光を回折する収集手段と、を具
備し、 前記スイッチは、各入力（１）からの光信号をそれぞれ
受信するように配置された複数の空間光変調器（３）
と、各変調器からの光信号をそれぞれ受信するように配
置された多重化位相体積ホログラム（４）とを有し、 前記複数の出力受容体（６）は全ての多重化位相体積ホ
ログラムに共通であり、そして複数の入力からの光信号
は同時に所望の出力受容体に向けられる、 ことを特徴とする光空間スイッチ。 - 【請求項２】各多重化位相体積ホログラムのホログラム
数は受容対数に等しく、任意の信号は任意の受容体に向
けられる、ことを特徴とする請求の範囲１に記載の光空
間スイッチ。 - 【請求項３】前記入力が複数の光ファイバー導波路
（１）の端部に設けられることを特徴とする請求の範囲
１又は２に記載の光空間スイッチ。 - 【請求項４】前記入力は、出力が入力信号により変調さ
れている光学装置から形成されている、ことを特徴とす
る請求の範囲１又は２に記載の光空間スイッチ。 - 【請求項５】前記光入力は分割された単一の光源から全
て得られ、前記各分割要素は入力信号に基づいて変調さ
れる、ことを特徴とする請求の範囲４に記載の光空間ス
イッチ。 - 【請求項６】前記光学装置は、入力信号によりそれぞれ
変調される独立の多数の光源から形成される、ことを特
徴とする請求の範囲４に記載の光空間スイッチ。 - 【請求項７】前記受容体は、前記光空間スイッチから導
かれるマルチモード光導波路配列（６）の端部で形成さ
れる、ことを特徴とする請求の範囲１乃至６のいづれか
１に記載の光空間スイッチ。 - 【請求項８】前記受容体は、光検出器或いは他の能動デ
バイスの配列から形成される、ことを特徴とする請求の
範囲１乃至７のいづれか１に記載の光空間スイッチ。 - 【請求項９】前記入力は線形配列（１）になっていて、
前記受容体は前記入力の線形配列に直交する方向に延び
る線形配列（６）となっている、ことを特徴とする請求
の範囲１乃至８のいづれか１に記載の光空間スイッチ。 - 【請求項１０】前記空間光変調器（３）は、電気的或い
は光学的信号を印加すると屈折率が変化する物質から形
成されている、ことを特徴とする請求の範囲１乃至９の
いづれか１に記載の光空間スイッチ。 - 【請求項１１】前記多重化位相体積ホログラム（４）は
透過ホログラムである、ことを特徴とする請求の範囲１
乃至10のいづれか１に記載の光空間スイッチ。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| GB8704016 | 1987-02-20 | ||
| GB878704016A GB8704016D0 (en) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | Optical space switch |
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|---|---|
| JPH01502304A JPH01502304A (ja) | 1989-08-10 |
| JP2788040B2 true JP2788040B2 (ja) | 1998-08-20 |
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| DE (1) | DE3875751T2 (ja) |
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