JPH10260435A - 光制御装置 - Google Patents
光制御装置Info
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- JPH10260435A JPH10260435A JP6301797A JP6301797A JPH10260435A JP H10260435 A JPH10260435 A JP H10260435A JP 6301797 A JP6301797 A JP 6301797A JP 6301797 A JP6301797 A JP 6301797A JP H10260435 A JPH10260435 A JP H10260435A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来例に比較して回折の角度を大きくするこ
とができ、スポット光のパターンの解像度を高くするこ
とができ、しかも構成が簡単である光制御装置を提供す
る。 【解決手段】 空間光変調素子１０は、入力される書き
込み光の強度によって、読み出し光の強度又は位相を変
調して、変調した読み出し光を出力し、空間光変調素子
１０から出力される変調した読み出し光を空間光変調素
子１０に対して書き込み光として所定の帰還光路を介し
て帰還する。空間周波数フィルタ１６は、帰還光路に設
けられ、空間光変調素子１０から出力される変調した読
み出し光のうち所定の空間周波数のみをろ波して空間光
変調素子１０に出力する。さらに、出力手段を構成する
ハーフミラー３７は、空間光変調素子１０から出力され
る変調した読み出し光の一部を取り出し、出力光として
取り出す。
とができ、スポット光のパターンの解像度を高くするこ
とができ、しかも構成が簡単である光制御装置を提供す
る。 【解決手段】 空間光変調素子１０は、入力される書き
込み光の強度によって、読み出し光の強度又は位相を変
調して、変調した読み出し光を出力し、空間光変調素子
１０から出力される変調した読み出し光を空間光変調素
子１０に対して書き込み光として所定の帰還光路を介し
て帰還する。空間周波数フィルタ１６は、帰還光路に設
けられ、空間光変調素子１０から出力される変調した読
み出し光のうち所定の空間周波数のみをろ波して空間光
変調素子１０に出力する。さらに、出力手段を構成する
ハーフミラー３７は、空間光変調素子１０から出力され
る変調した読み出し光の一部を取り出し、出力光として
取り出す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光の回折の角度を
変化させることにより、光の伝搬方向を変化させて、例
えばスポット光の放射位置を変化させる光制御装置に関
する。
変化させることにより、光の伝搬方向を変化させて、例
えばスポット光の放射位置を変化させる光制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術において、光の回折の角度を変
化させることにより、光の伝搬方向を変化させて、例え
ばスポット光の放射位置を変化させる従来例の光制御装
置が、例えば、従来技術文献１「W.Klaus et al.,“Mul
ti-wavefront generation withhomogeous nematic liqu
id crystal panels using distributed resistive elec
trodes,",Technolgy Digest on CLEO/Pacific Rim'95,1
995年」及び従来技術文献２「Takizawa,“Electrooptic
Fresnel lens-scanner with an array of channel wav
eguides",Applied Optics Vol.22,No.16,1983年」にお
いて開示されている。これらの従来技術文献の光制御装
置においては、電気−光学効果を持つ材料に櫛形の電極
を取り付け、電極に印加する電圧を制御することで、屈
折率分布を変化させ、これによって、例えばスポット光
の放射位置を変化させることができる。
化させることにより、光の伝搬方向を変化させて、例え
ばスポット光の放射位置を変化させる従来例の光制御装
置が、例えば、従来技術文献１「W.Klaus et al.,“Mul
ti-wavefront generation withhomogeous nematic liqu
id crystal panels using distributed resistive elec
trodes,",Technolgy Digest on CLEO/Pacific Rim'95,1
995年」及び従来技術文献２「Takizawa,“Electrooptic
Fresnel lens-scanner with an array of channel wav
eguides",Applied Optics Vol.22,No.16,1983年」にお
いて開示されている。これらの従来技術文献の光制御装
置においては、電気−光学効果を持つ材料に櫛形の電極
を取り付け、電極に印加する電圧を制御することで、屈
折率分布を変化させ、これによって、例えばスポット光
の放射位置を変化させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来例の光制御装置で
は、電極間の間隔を形成するための化学的処理の微細加
工の精度をこれ以上高くすることができないために、屈
折率分布の周期、すなわちスポット光の放射位置の解像
度は電極間の間隔で制限され、屈折率の変化によって生
じる回折の角度を大きくすることができなかった。
は、電極間の間隔を形成するための化学的処理の微細加
工の精度をこれ以上高くすることができないために、屈
折率分布の周期、すなわちスポット光の放射位置の解像
度は電極間の間隔で制限され、屈折率の変化によって生
じる回折の角度を大きくすることができなかった。
【０００４】本発明の目的は以上の問題点を解決し、従
来例に比較して回折の角度を大きくすることができ、ス
ポット光のパターンの解像度を高くすることができ、し
かも構成が簡単である光制御装置を提供することにあ
る。
来例に比較して回折の角度を大きくすることができ、ス
ポット光のパターンの解像度を高くすることができ、し
かも構成が簡単である光制御装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の光制御装置は、入力される書き込み光の強度によっ
て、読み出し光の強度又は位相を変調して、変調した読
み出し光を出力する非線形な応答を有する空間光変調素
子と、上記空間光変調素子から出力される変調した読み
出し光を上記空間光変調素子に対して書き込み光として
所定の帰還光路を介して帰還する帰還手段と、上記帰還
光路に設けられ、上記空間光変調素子から出力される変
調した読み出し光のうち所定の空間周波数のみをろ波し
て上記空間光変調素子に出力する光学的ろ波手段と、上
記空間光変調素子から出力される変調した読み出し光の
一部を取り出し、出力光として取り出す出力手段とを備
えたことを特徴とする。
載の光制御装置は、入力される書き込み光の強度によっ
て、読み出し光の強度又は位相を変調して、変調した読
み出し光を出力する非線形な応答を有する空間光変調素
子と、上記空間光変調素子から出力される変調した読み
出し光を上記空間光変調素子に対して書き込み光として
所定の帰還光路を介して帰還する帰還手段と、上記帰還
光路に設けられ、上記空間光変調素子から出力される変
調した読み出し光のうち所定の空間周波数のみをろ波し
て上記空間光変調素子に出力する光学的ろ波手段と、上
記空間光変調素子から出力される変調した読み出し光の
一部を取り出し、出力光として取り出す出力手段とを備
えたことを特徴とする。
【０００６】また、本発明に係る請求項２記載の光制御
装置は、入力される書き込み光の強度によって、読み出
し光の強度又は位相を変調して、変調した読み出し光を
出力する非線形な応答をそれぞれ有する第１と第２の空
間光変調素子と、上記第１の空間光変調素子から出力さ
れる変調した読み出し光を上記第２の空間光変調素子に
対して書き込み光として所定の第１の帰還光路を介して
帰還する第１の帰還手段と、上記第２の空間光変調素子
から出力される変調した読み出し光を上記第１の空間光
変調素子に対して書き込み光として所定の第２の帰還光
路を介して帰還する第２の帰還手段と、上記第２の帰還
光路に設けられ、上記第２の空間光変調素子から出力さ
れる変調した読み出し光のうち所定の空間周波数のみを
ろ波して上記第１の空間光変調素子に出力する光学的ろ
波手段と、上記第１の空間光変調素子から出力される変
調した読み出し光の一部を取り出し、出力光として取り
出す出力手段とを備えたことを特徴とする。
装置は、入力される書き込み光の強度によって、読み出
し光の強度又は位相を変調して、変調した読み出し光を
出力する非線形な応答をそれぞれ有する第１と第２の空
間光変調素子と、上記第１の空間光変調素子から出力さ
れる変調した読み出し光を上記第２の空間光変調素子に
対して書き込み光として所定の第１の帰還光路を介して
帰還する第１の帰還手段と、上記第２の空間光変調素子
から出力される変調した読み出し光を上記第１の空間光
変調素子に対して書き込み光として所定の第２の帰還光
路を介して帰還する第２の帰還手段と、上記第２の帰還
光路に設けられ、上記第２の空間光変調素子から出力さ
れる変調した読み出し光のうち所定の空間周波数のみを
ろ波して上記第１の空間光変調素子に出力する光学的ろ
波手段と、上記第１の空間光変調素子から出力される変
調した読み出し光の一部を取り出し、出力光として取り
出す出力手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】さらに、請求項３記載の光制御装置は、請
求項２記載の光制御装置において、上記第１の帰還光路
に設けられ、上記第１の空間光変調素子から出力される
変調した読み出し光における位相変調成分を強度変調成
分に変換して上記第２の空間光変調素子に出力する位相
コントラストろ波手段をさらに備えたことを特徴とす
る。
求項２記載の光制御装置において、上記第１の帰還光路
に設けられ、上記第１の空間光変調素子から出力される
変調した読み出し光における位相変調成分を強度変調成
分に変換して上記第２の空間光変調素子に出力する位相
コントラストろ波手段をさらに備えたことを特徴とす
る。
【０００８】また、請求項４記載の光制御装置は、請求
項１記載の光制御装置において、上記帰還手段と上記光
学的ろ波手段は、光ファイバ束により構成されたことを
特徴とする。
項１記載の光制御装置において、上記帰還手段と上記光
学的ろ波手段は、光ファイバ束により構成されたことを
特徴とする。
【０００９】さらに、請求項５記載の光制御装置は、請
求項１乃至４のうちの１つに記載の光制御装置におい
て、上記空間光変調素子は、２つの電極によって挟設さ
れた、光導電膜と、誘電体ミラーと、液晶層とを備えて
なり、上記２つの電極に交流信号発生器を接続したこと
を特徴とする。
求項１乃至４のうちの１つに記載の光制御装置におい
て、上記空間光変調素子は、２つの電極によって挟設さ
れた、光導電膜と、誘電体ミラーと、液晶層とを備えて
なり、上記２つの電極に交流信号発生器を接続したこと
を特徴とする。
【００１０】また、請求項６記載の光制御装置は、請求
項１記載の光制御装置において、上記空間光変調素子
は、入力光の強度によって材料内の屈折率が変化するカ
ー効果を有するＬｉＮｂＯ3基板を備えたことを特徴と
する。
項１記載の光制御装置において、上記空間光変調素子
は、入力光の強度によって材料内の屈折率が変化するカ
ー効果を有するＬｉＮｂＯ3基板を備えたことを特徴と
する。
【００１１】さらに、請求項７記載の光制御装置は、請
求項６記載の光制御装置において、上記帰還手段は、フ
ァブリペロー型共振器を備えたことを特徴とする。
求項６記載の光制御装置において、上記帰還手段は、フ
ァブリペロー型共振器を備えたことを特徴とする。
【００１２】さらに、請求項８記載の光制御装置は、請
求項６記載の光制御装置において、上記帰還手段は、ハ
ーフミラーを備えたことを特徴とする。
求項６記載の光制御装置において、上記帰還手段は、ハ
ーフミラーを備えたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施形態について説明する。
る実施形態について説明する。
【００１４】＜第１の実施形態＞図１は、本発明に係る
第１の実施形態である光制御装置の構成を示すブロック
図である。この第１の実施形態は、図２に示す空間光変
調素子（以下、ＳＬＭという。）１０と光学的空間フィ
ルタ１６とを備えて、光の屈折率分布を変化させ、回折
の角度を変化させることを特徴とする。
第１の実施形態である光制御装置の構成を示すブロック
図である。この第１の実施形態は、図２に示す空間光変
調素子（以下、ＳＬＭという。）１０と光学的空間フィ
ルタ１６とを備えて、光の屈折率分布を変化させ、回折
の角度を変化させることを特徴とする。
【００１５】図２に示すＳＬＭ１０は、それぞれ厚さ
２．０ｍｍの互いに対向する２枚のガラス基板１１，１
５の間に、（ａ）厚さ１．０μｍのＩＴＯ電極２１と、
（ｂ）アモルファス・シリコンにてなり厚さ５．０μｍ
の光導電膜１２と、（ｃ）厚さ１．５μｍの誘電体ミラ
ー１３と、（ｄ）密閉充填された厚さ４．５μｍのネマ
ティック液晶層１４と、（ｅ）厚さ１．０μｍのＩＴＯ
電極２２とが挟設されて構成される。
２．０ｍｍの互いに対向する２枚のガラス基板１１，１
５の間に、（ａ）厚さ１．０μｍのＩＴＯ電極２１と、
（ｂ）アモルファス・シリコンにてなり厚さ５．０μｍ
の光導電膜１２と、（ｃ）厚さ１．５μｍの誘電体ミラ
ー１３と、（ｄ）密閉充填された厚さ４．５μｍのネマ
ティック液晶層１４と、（ｅ）厚さ１．０μｍのＩＴＯ
電極２２とが挟設されて構成される。
【００１６】ここで、２つのＩＴＯ電極２１，２２間に
低周波発振器２０が接続されて、例えば１ｋＨｚの周波
数を有する低周波正弦波信号がＩＴＯ電極２１，２２に
印加され、当該ＩＴＯ電極２１，２２間に、低周波で変
化する電界を生じさせる。ＳＬＭ１０の書き込み光をガ
ラス基板１１側（以下、書き込み側Ｓ１という。）から
光導電膜１２及び誘電体ミラー１３に向かって入射させ
るとともに、ＳＬＭ１０の読み出し光をガラス基板１５
側（以下、読み出し側Ｓ２という。）から誘電体ミラー
１３に向かって入射させる。このとき、読み出し光はガ
ラス基板１５からＩＴＯ電極２２及びネマティック液晶
層１４を介して誘電体ミラー１３によって反射され、反
射された読み出し光はネマティック液晶１４、ＩＴＯ電
極２２及びガラス基板１５を介して出射される。
低周波発振器２０が接続されて、例えば１ｋＨｚの周波
数を有する低周波正弦波信号がＩＴＯ電極２１，２２に
印加され、当該ＩＴＯ電極２１，２２間に、低周波で変
化する電界を生じさせる。ＳＬＭ１０の書き込み光をガ
ラス基板１１側（以下、書き込み側Ｓ１という。）から
光導電膜１２及び誘電体ミラー１３に向かって入射させ
るとともに、ＳＬＭ１０の読み出し光をガラス基板１５
側（以下、読み出し側Ｓ２という。）から誘電体ミラー
１３に向かって入射させる。このとき、読み出し光はガ
ラス基板１５からＩＴＯ電極２２及びネマティック液晶
層１４を介して誘電体ミラー１３によって反射され、反
射された読み出し光はネマティック液晶１４、ＩＴＯ電
極２２及びガラス基板１５を介して出射される。
【００１７】図１に戻り、光制御装置の構成を説明す
る。図１において、フーリエ変換レンズ３３、ＳＬＭ１
０及びフーリエ逆変換レンズ４１の光軸は、フーリエ逆
変換レンズ３１の光軸と直交するとともに、フーリエ逆
変換レンズ３６及びフーリエ変換レンズ３８の光軸と平
行とされる。また、フーリエ逆変換レンズ３６及びフー
リエ変換レンズ３８の光軸はフーリエ変換レンズ４２の
光軸と直交するように設定される。レーザダイオード３
０は、例えば波長０．６８μｍの入力光を発生して、平
行光に変換するフーリエ逆変換レンズ３１を介して偏向
ビームスプリッタ３２に入射する。偏向ビームスプリッ
タ３２は、入射する入力光を反射角４５度で反射してＳ
ＬＭ１０の読み出し側Ｓ２に読み出し光として入射し、
このとき、ＳＬＭ１０から反射されてくる読み出し光は
偏向ビームスプリッタ３２を通過した後、焦点光に変換
するフーリエ変換レンズ３３、ミラー３４、ミラー３４
を用いたときのフーリエ変換レンズ３３の焦点３３ｆ、
ミラー３５及びフーリエ逆変換レンズ３６を介してハー
フミラー３７に入射する。
る。図１において、フーリエ変換レンズ３３、ＳＬＭ１
０及びフーリエ逆変換レンズ４１の光軸は、フーリエ逆
変換レンズ３１の光軸と直交するとともに、フーリエ逆
変換レンズ３６及びフーリエ変換レンズ３８の光軸と平
行とされる。また、フーリエ逆変換レンズ３６及びフー
リエ変換レンズ３８の光軸はフーリエ変換レンズ４２の
光軸と直交するように設定される。レーザダイオード３
０は、例えば波長０．６８μｍの入力光を発生して、平
行光に変換するフーリエ逆変換レンズ３１を介して偏向
ビームスプリッタ３２に入射する。偏向ビームスプリッ
タ３２は、入射する入力光を反射角４５度で反射してＳ
ＬＭ１０の読み出し側Ｓ２に読み出し光として入射し、
このとき、ＳＬＭ１０から反射されてくる読み出し光は
偏向ビームスプリッタ３２を通過した後、焦点光に変換
するフーリエ変換レンズ３３、ミラー３４、ミラー３４
を用いたときのフーリエ変換レンズ３３の焦点３３ｆ、
ミラー３５及びフーリエ逆変換レンズ３６を介してハー
フミラー３７に入射する。
【００１８】ハーフミラー３７は、入射した読み出し光
の一方の半分の光を反射角４５度で反射した後フーリエ
変換レンズ４２を介してフーリエ変換レンズ４２の概略
焦点の位置に載置された出力面４３に出射するととも
に、入射した読み出し光の他方の半分の光をフーリエ変
換レンズ３８、ミラー３９、空間周波数フィルタ１６、
ミラー４０及びフーリエ逆変換レンズ４１を介してＳＬ
Ｍ１０の書き込み側Ｓ１に書き込み光（帰還光）として
入射する。
の一方の半分の光を反射角４５度で反射した後フーリエ
変換レンズ４２を介してフーリエ変換レンズ４２の概略
焦点の位置に載置された出力面４３に出射するととも
に、入射した読み出し光の他方の半分の光をフーリエ変
換レンズ３８、ミラー３９、空間周波数フィルタ１６、
ミラー４０及びフーリエ逆変換レンズ４１を介してＳＬ
Ｍ１０の書き込み側Ｓ１に書き込み光（帰還光）として
入射する。
【００１９】ここで、本実施形態の光制御装置は、帰還
光路内のフーリエ面に空間周波数フィルタ１６を設けた
ことを特徴とし、空間周波数フィルタ１６は、図３に示
すように、例えば黒色の平板１６ｈに、水平方向に対し
て平行な長手方向の長さＬと幅ｗを有する矩形スリット
１６ａが形成されてなり、入射する光を水平方向（横方
向）に伝搬する縦縞成分のみをろ波して出力する。ま
た、ＳＬＭ１０において、図２に示すように、書き込み
光は、アモルファス・シリコンにて成る光導電膜１２で
吸収され、読み出し光は、誘電体ミラー１３で反射され
るので、書き込み光と読み出し光は、分離されている。
それぞれの光で、わずかながら透過する場合もあるが、
図２において省略したが、書き込み光と読み出し光とを
完全に分離するために誘電体ミラー１３に透過光を吸収
する吸収層を形成してもよい。
光路内のフーリエ面に空間周波数フィルタ１６を設けた
ことを特徴とし、空間周波数フィルタ１６は、図３に示
すように、例えば黒色の平板１６ｈに、水平方向に対し
て平行な長手方向の長さＬと幅ｗを有する矩形スリット
１６ａが形成されてなり、入射する光を水平方向（横方
向）に伝搬する縦縞成分のみをろ波して出力する。ま
た、ＳＬＭ１０において、図２に示すように、書き込み
光は、アモルファス・シリコンにて成る光導電膜１２で
吸収され、読み出し光は、誘電体ミラー１３で反射され
るので、書き込み光と読み出し光は、分離されている。
それぞれの光で、わずかながら透過する場合もあるが、
図２において省略したが、書き込み光と読み出し光とを
完全に分離するために誘電体ミラー１３に透過光を吸収
する吸収層を形成してもよい。
【００２０】以上のように構成された光制御装置におい
て、入力光は、低周波信号により電界が変調されたネマ
ティック液晶層１４により、読み出し光の偏波が変調さ
れ誘電体ミラー１３で反射される。そして、偏向ビーム
スプリッタ３２により、入力光と９０度だけ偏波方向が
回転した出力光のみが透過し、ＳＬＭ１０の書き込み側
Ｓ１に帰還される。帰還光路内のフーリエ面に置かれた
空間周波数フィルタ１６によって、一定方向の空間周波
数成分のみ通過させることで、一様な縦縞状のパターン
を形成できる。この縦縞パターンで変調された読み出し
光をハーフミラー３７で取り出して出力部のフーリエ変
換レンズ４２で集光すると、回折の角度を変化すること
ができ、出力面４３上の集光位置を変化させることがで
きる。形成される縞の周波数はＳＬＭ１０における書き
込み光強度に対する読み出し光強度の特性（以下、入出
力特性という。）や、空間周波数フィルタ１６のろ波周
波数及び、入力光の強度又は帰還位置のずれの調整によ
って変化させることができる。
て、入力光は、低周波信号により電界が変調されたネマ
ティック液晶層１４により、読み出し光の偏波が変調さ
れ誘電体ミラー１３で反射される。そして、偏向ビーム
スプリッタ３２により、入力光と９０度だけ偏波方向が
回転した出力光のみが透過し、ＳＬＭ１０の書き込み側
Ｓ１に帰還される。帰還光路内のフーリエ面に置かれた
空間周波数フィルタ１６によって、一定方向の空間周波
数成分のみ通過させることで、一様な縦縞状のパターン
を形成できる。この縦縞パターンで変調された読み出し
光をハーフミラー３７で取り出して出力部のフーリエ変
換レンズ４２で集光すると、回折の角度を変化すること
ができ、出力面４３上の集光位置を変化させることがで
きる。形成される縞の周波数はＳＬＭ１０における書き
込み光強度に対する読み出し光強度の特性（以下、入出
力特性という。）や、空間周波数フィルタ１６のろ波周
波数及び、入力光の強度又は帰還位置のずれの調整によ
って変化させることができる。
【００２１】図４は、図２の空間光変調素子の等価回路
を示す回路図である。図４において、低周波発振器２０
の電圧Ｖ0は、（ａ）光導電膜１２における可変抵抗Ｖ
Ｒ１とキャパシタＣ１の並列回路と、（ｂ）ネマティッ
ク液晶層１４の抵抗Ｒ１とキャパシタＣ２の並列回路と
の直列回路に印加される。
を示す回路図である。図４において、低周波発振器２０
の電圧Ｖ0は、（ａ）光導電膜１２における可変抵抗Ｖ
Ｒ１とキャパシタＣ１の並列回路と、（ｂ）ネマティッ
ク液晶層１４の抵抗Ｒ１とキャパシタＣ２の並列回路と
の直列回路に印加される。
【００２２】書き込み光が、光導電膜１２に照射される
と、電荷の発生により可変抵抗ＶＲ１が低下する。光導
電膜１２の抵抗ＶＲ１の低下にともなって、ネマティッ
ク液晶層１４に印加されている電圧ＶLCは高くなる。電
圧ＶLCがかからない状態では、ネマティック液晶層１４
の液晶分子は光軸をガラス基板１５の面に平行に配向し
ているが、電圧ＶLCの上昇にしたがって光軸を、電界方
向のガラス基板１５の面と垂直な向きに方向づけられ
る。このとき、読み出し光として、光軸に対して、４５
度の傾きを持った直線偏光の光を入射する。この入射光
成分のうちの異常光と常光に対するネマティック液晶の
屈折率が異なるため、これら２つの光の間に位相差が生
じて光の偏光が図５のように変化する。ここで、偏光板
を置いて一方向の偏波成分だけ取れば、光の強度変調が
得られる。ここで、光が入射されない場合においても、
バイアス電圧Ｖ0が印加されているので、ネマティック
液晶層１４には、幾らかかの電圧ＶLCが印加されてい
る。このバイアス電圧ＶLCを変化すると、図６及び図７
に示すように入出力特性も非線形に変化する。なお、図
６及び図７の入出力特性の結果は、図１０の装置におけ
るＳＬＭ１０ａの特性であるが、図１の装置においても
同様である。
と、電荷の発生により可変抵抗ＶＲ１が低下する。光導
電膜１２の抵抗ＶＲ１の低下にともなって、ネマティッ
ク液晶層１４に印加されている電圧ＶLCは高くなる。電
圧ＶLCがかからない状態では、ネマティック液晶層１４
の液晶分子は光軸をガラス基板１５の面に平行に配向し
ているが、電圧ＶLCの上昇にしたがって光軸を、電界方
向のガラス基板１５の面と垂直な向きに方向づけられ
る。このとき、読み出し光として、光軸に対して、４５
度の傾きを持った直線偏光の光を入射する。この入射光
成分のうちの異常光と常光に対するネマティック液晶の
屈折率が異なるため、これら２つの光の間に位相差が生
じて光の偏光が図５のように変化する。ここで、偏光板
を置いて一方向の偏波成分だけ取れば、光の強度変調が
得られる。ここで、光が入射されない場合においても、
バイアス電圧Ｖ0が印加されているので、ネマティック
液晶層１４には、幾らかかの電圧ＶLCが印加されてい
る。このバイアス電圧ＶLCを変化すると、図６及び図７
に示すように入出力特性も非線形に変化する。なお、図
６及び図７の入出力特性の結果は、図１０の装置におけ
るＳＬＭ１０ａの特性であるが、図１の装置においても
同様である。
【００２３】次いで、帰還光路において、縞状パターン
が形成される機構について説明する。図１の回路では、
ＳＬＭ１０の出力である読み出し光が書き込み光として
入力に帰還されている。もし、ＳＬＭ１０が液晶テレビ
のように複数の画素構造を持ち、それぞれの画素が独立
とみなせる程の大きさで、あれば一定のパターンにおち
つく。しかしながら、実際のＳＬＭ１０には画素構造は
なく、ある１点の状態は、近傍の信号の影響も受ける。
たとえて言うなら、図８に示すように、横方向にバネ９
４，９５，９６，９７で連結されかつ両端が固定された
質点９１，９２，９３のようなものである。ここに、帰
還信号が入力されるわけだが、出力光は完全に元の所に
戻らずいくらかずれて帰還されるため、質点９１，９
２，９３に加わる力は変動する。それぞれの質点９１，
９２，９３の揺らぎが、ある条件下で増幅され周囲に伝
搬してゆく。
が形成される機構について説明する。図１の回路では、
ＳＬＭ１０の出力である読み出し光が書き込み光として
入力に帰還されている。もし、ＳＬＭ１０が液晶テレビ
のように複数の画素構造を持ち、それぞれの画素が独立
とみなせる程の大きさで、あれば一定のパターンにおち
つく。しかしながら、実際のＳＬＭ１０には画素構造は
なく、ある１点の状態は、近傍の信号の影響も受ける。
たとえて言うなら、図８に示すように、横方向にバネ９
４，９５，９６，９７で連結されかつ両端が固定された
質点９１，９２，９３のようなものである。ここに、帰
還信号が入力されるわけだが、出力光は完全に元の所に
戻らずいくらかずれて帰還されるため、質点９１，９
２，９３に加わる力は変動する。それぞれの質点９１，
９２，９３の揺らぎが、ある条件下で増幅され周囲に伝
搬してゆく。
【００２４】以上のバネ９４乃至９７と質点９１乃至９
３の例えは、１次元の例であるが、２次元の場合様々な
方向の縞が発生するが、これに、ある空間周波数成分の
みを通過させる空間周波数フィルタ１６を帰還ループ内
に挿入することで、一定方向の成分だけを発生させてい
る。実施形態では、平板１６ｈ又はレンズのフーリエ面
に１ｍｍ程度の横方向に長いスリット１６ｓを挿入形成
している。これによって縦縞の成分だけを抜き出してい
る。
３の例えは、１次元の例であるが、２次元の場合様々な
方向の縞が発生するが、これに、ある空間周波数成分の
みを通過させる空間周波数フィルタ１６を帰還ループ内
に挿入することで、一定方向の成分だけを発生させてい
る。実施形態では、平板１６ｈ又はレンズのフーリエ面
に１ｍｍ程度の横方向に長いスリット１６ｓを挿入形成
している。これによって縦縞の成分だけを抜き出してい
る。
【００２５】さらに、パラメータと形成パターンの空間
周波数の関係について説明する。形成されるパターンの
空間周波数を決めるパラメータとして、以下のパラメー
タがある。 （ａ）光制御装置内の横方向のカップリングＤ； （ｂ）入力光強度で決まる帰還ゲインＧ； （ｃ）ＳＬＭ１０の入出力特性ｆ；及び、 （ｄ）ＳＬＭ１０における帰還の位置ずれΔｘ。 これらの関係をみるために、各点の時間発展の関係を以
下の式のように現し、解析する。
周波数の関係について説明する。形成されるパターンの
空間周波数を決めるパラメータとして、以下のパラメー
タがある。 （ａ）光制御装置内の横方向のカップリングＤ； （ｂ）入力光強度で決まる帰還ゲインＧ； （ｃ）ＳＬＭ１０の入出力特性ｆ；及び、 （ｄ）ＳＬＭ１０における帰還の位置ずれΔｘ。 これらの関係をみるために、各点の時間発展の関係を以
下の式のように現し、解析する。
【００２６】
【数１】 τ（∂ｕ／∂ｔ）＝−ｕ＋Ｄ・∇2ｕ＋Ｇ・ｆ（ｕ）
【００２７】ここで、ｕは、ネマティック液晶層１４の
液晶分子の回転に起因する位相のずれを現す。τはネマ
ティック液晶の時定数である。ここで、図１の回路で、
ある一定の値に収束したと仮定すると、このような値を
一般に固定点と呼ぶ。固定点には、微少な揺らぎが入る
と、そこから抜け出てしまう不安定固定点と、また元の
値に戻る安定固定点がある。縞パターン形成の種となる
微少な揺らぎが成長するためには、不安定固定点となる
必要がある。いま、固定点ｕ＊の近傍で微少な揺らぎｅ
ｘｐ（ｊｋｘ）・ｅｘｐ（ｓｔ）を加えると以下の関係
式が得られる。
液晶分子の回転に起因する位相のずれを現す。τはネマ
ティック液晶の時定数である。ここで、図１の回路で、
ある一定の値に収束したと仮定すると、このような値を
一般に固定点と呼ぶ。固定点には、微少な揺らぎが入る
と、そこから抜け出てしまう不安定固定点と、また元の
値に戻る安定固定点がある。縞パターン形成の種となる
微少な揺らぎが成長するためには、不安定固定点となる
必要がある。いま、固定点ｕ＊の近傍で微少な揺らぎｅ
ｘｐ（ｊｋｘ）・ｅｘｐ（ｓｔ）を加えると以下の関係
式が得られる。
【００２８】
【数２】ｓ＋１＋Ｄ・ｋ2＋Ｇ・∂ｆ（ｕ）／∂ｕ│u=u
＊・ｅｘｐ（ｊｋ・Δｘ）＝０
＊・ｅｘｐ（ｊｋ・Δｘ）＝０
【００２９】微少な揺らぎｅｘｐ（ｊｋｘ）・ｅｘｐ
（ｓｔ）において、ｋは揺らぎの空間周波数を表し、ｓ
は振幅を表わす。また、ｓは、複素数で
（ｓｔ）において、ｋは揺らぎの空間周波数を表し、ｓ
は振幅を表わす。また、ｓは、複素数で
【数３】ｓ＝ａ＋ｊｂ と表わされ、ａは微少な揺らぎの振幅の成長率を表し、
ａ＞０なら時間とともに成長し、ａ＜０なら減衰するこ
とを表わす。従って、ａ＞０を満たすようなパラメータ
のときに縞の形成がおこる。この条件は上式から以下の
ように求められる。
ａ＞０なら時間とともに成長し、ａ＜０なら減衰するこ
とを表わす。従って、ａ＞０を満たすようなパラメータ
のときに縞の形成がおこる。この条件は上式から以下の
ように求められる。
【００３０】
【数４】ａ＝Ｇ・ｆ・ｃｏｓ（ｋ・Δｘ）−（Ｄ・ｋ2
＋１）＞０
＋１）＞０
【００３１】この関係をグラフで示すと図９のようにな
る。図９のグラフの横軸は空間周波数ｋを示し、斜線の
部分が、Ｇ＝１．０の時のａ＞０の条件を満たす領域で
ある。斜線の領域のどれも、成長する可能性をもってい
るが、実際には、引き込み現象によって、１つ又は２つ
の周波数のパターンのみが成長する。形成パターンの空
間周波数の変化は、帰還の位置ずれや、固定点ｕ＊にお
ける入出力特性ｆの微分係数ｆ’に関わるバイアス電
圧、又は入力光の強度Ｇなどの変化によって発生する。
る。図９のグラフの横軸は空間周波数ｋを示し、斜線の
部分が、Ｇ＝１．０の時のａ＞０の条件を満たす領域で
ある。斜線の領域のどれも、成長する可能性をもってい
るが、実際には、引き込み現象によって、１つ又は２つ
の周波数のパターンのみが成長する。形成パターンの空
間周波数の変化は、帰還の位置ずれや、固定点ｕ＊にお
ける入出力特性ｆの微分係数ｆ’に関わるバイアス電
圧、又は入力光の強度Ｇなどの変化によって発生する。
【００３２】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ＳＬＭ１０内に自律的に屈折率分布を形成させ、こ
れによって光の伝搬方向を回折により変化させる光制御
装置を提供することができ、ＳＬＭ１０に屈折率分布を
形成のための特別な制御電極などを必要とせず、本装置
内部の帰還光路によって自動的に上記の屈折率分布を形
成する特徴を持つ。電極作製のための微細加工を必要と
しないため、より簡単な構造で、かつ加工技術に制限さ
れることなく、微細な屈折率分布を形成できるため、従
来例に比較して光の振れ角度を大きくとれ、出力像の解
像度を改善することができる。また、バイアス電圧Ｖ0
を変化することによりＳＬＭ１０の入出力特性ｆを変化
させ、もしくは、帰還の位置ずれなどを調整すること
で、ＳＬＭ１０内の屈折率分布の周期を変えることがで
き、光の回折方向を選択する機能を持つ。すなわち、本
実施形態によれば、ＳＬＭ１０の出力光を入力部に帰還
させるときの位置ずれによって生じるパターンを利用し
て光を回折するため、使用しているＳＬＭ１０の解像度
で制限される空間周波数までの成分を持つパターンを発
生できる。このため、適応的に選択できる光の最大振れ
角度を大きく取ることができる。
ば、ＳＬＭ１０内に自律的に屈折率分布を形成させ、こ
れによって光の伝搬方向を回折により変化させる光制御
装置を提供することができ、ＳＬＭ１０に屈折率分布を
形成のための特別な制御電極などを必要とせず、本装置
内部の帰還光路によって自動的に上記の屈折率分布を形
成する特徴を持つ。電極作製のための微細加工を必要と
しないため、より簡単な構造で、かつ加工技術に制限さ
れることなく、微細な屈折率分布を形成できるため、従
来例に比較して光の振れ角度を大きくとれ、出力像の解
像度を改善することができる。また、バイアス電圧Ｖ0
を変化することによりＳＬＭ１０の入出力特性ｆを変化
させ、もしくは、帰還の位置ずれなどを調整すること
で、ＳＬＭ１０内の屈折率分布の周期を変えることがで
き、光の回折方向を選択する機能を持つ。すなわち、本
実施形態によれば、ＳＬＭ１０の出力光を入力部に帰還
させるときの位置ずれによって生じるパターンを利用し
て光を回折するため、使用しているＳＬＭ１０の解像度
で制限される空間周波数までの成分を持つパターンを発
生できる。このため、適応的に選択できる光の最大振れ
角度を大きく取ることができる。
【００３３】以上の第１の実施形態において、低周波発
振器２０に代えて、交流信号発生器を備えてもよい。
振器２０に代えて、交流信号発生器を備えてもよい。
【００３４】＜第２の実施形態＞図１０は、本発明に係
る第２の実施形態である光制御装置の構成を示すブロッ
ク図であり、図１０において、図１と同様のものについ
ては同一の符号を付している。この第２の実施形態は、
互いに同様の構造を有する２枚のＳＬＭ１０，１０ａを
備えたことを特徴としている。第２の実施形態は、図１
の第１の実施形態に比較して、異なる点は以下の通りで
ある。
る第２の実施形態である光制御装置の構成を示すブロッ
ク図であり、図１０において、図１と同様のものについ
ては同一の符号を付している。この第２の実施形態は、
互いに同様の構造を有する２枚のＳＬＭ１０，１０ａを
備えたことを特徴としている。第２の実施形態は、図１
の第１の実施形態に比較して、異なる点は以下の通りで
ある。
【００３５】（ａ）低周波発振器２０ａを有するＳＬＭ
１０ａがハーフミラー３７と、フーリエ変換レンズ３８
との間に挿入される。ここで、ＳＬＭ１０ａの書き込み
側Ｓ１はハーフミラー３７側とされ、読み出し側Ｓ２は
フーリエ変換レンズ３８側とされる。 （ｂ）ＳＬＭ１０ａとフーリエ変換レンズ３８との間に
第２の偏向ビームスプリッタ３２ａを挿入し、第２のレ
ーザダイオード３０ａからの第２の入力光を偏向ビーム
スプリッタ３２ａを介してＳＬＭ１０ａに入射させる。
このとき、ＳＬＭ１０ａから反射される読み出し光は偏
向ビームスプリッタ３２ａを通過して、フーリエ変換レ
ンズ３８、ミラー３９、空間周波数フィルタ１６、ミラ
ー４０及びフーリエ変換レンズ４１を介してＳＬＭ１０
の書き込み側Ｓ１に入射する。
１０ａがハーフミラー３７と、フーリエ変換レンズ３８
との間に挿入される。ここで、ＳＬＭ１０ａの書き込み
側Ｓ１はハーフミラー３７側とされ、読み出し側Ｓ２は
フーリエ変換レンズ３８側とされる。 （ｂ）ＳＬＭ１０ａとフーリエ変換レンズ３８との間に
第２の偏向ビームスプリッタ３２ａを挿入し、第２のレ
ーザダイオード３０ａからの第２の入力光を偏向ビーム
スプリッタ３２ａを介してＳＬＭ１０ａに入射させる。
このとき、ＳＬＭ１０ａから反射される読み出し光は偏
向ビームスプリッタ３２ａを通過して、フーリエ変換レ
ンズ３８、ミラー３９、空間周波数フィルタ１６、ミラ
ー４０及びフーリエ変換レンズ４１を介してＳＬＭ１０
の書き込み側Ｓ１に入射する。
【００３６】図１５は、図１０の光制御装置において第
１の条件のときに形成された縞のパターンを示す写真で
あり、図１６は、そのときに形成された出力像を示す写
真である。また、図１７は、図１の光制御装置において
第２の条件のときに形成された縞のパターンを示す写真
であり、図１８は、図１の光制御装置において第２の条
件のときに形成された出力像を示す写真である。ここ
で、第１の条件は、（ａ）ＳＬＭ１０に印加される低周
波信号の電圧＝２．３０Ｖ、及び（ｂ）ＳＬＭ１０ａに
印加される低周波信号の電圧＝２．２６Ｖ、であり、第
２の条件は、（ａ）ＳＬＭ１０に印加される低周波信号
の電圧＝２．０１Ｖ、及び（ｂ）ＳＬＭ１０ａに印加さ
れる低周波信号の電圧＝２．１３Ｖ、であり、バイアス
電圧を変化させている。図１５乃至図１８に示すバイア
ス電圧の変化による縞の周波数の変化は、バイアス電圧
によって入出力特性ｆが変化し、それに伴って固定点ｕ
＊での傾き（微分係数）ｆ’が変化し、ａ＞０を満たす
新たな領域や、図９におけるの斜線部分が成長したため
と考えられる。これと同様の効果は、入力光の強度を調
整することでＧの値を変えても同様の結果が得られる。
また、書き込み光と読み出し光とのずれの値Δｘを変え
ると、数４におけるｃｏｓ関数のピークの位置が変化
し、成長するパターンの周波数が変化する。
１の条件のときに形成された縞のパターンを示す写真で
あり、図１６は、そのときに形成された出力像を示す写
真である。また、図１７は、図１の光制御装置において
第２の条件のときに形成された縞のパターンを示す写真
であり、図１８は、図１の光制御装置において第２の条
件のときに形成された出力像を示す写真である。ここ
で、第１の条件は、（ａ）ＳＬＭ１０に印加される低周
波信号の電圧＝２．３０Ｖ、及び（ｂ）ＳＬＭ１０ａに
印加される低周波信号の電圧＝２．２６Ｖ、であり、第
２の条件は、（ａ）ＳＬＭ１０に印加される低周波信号
の電圧＝２．０１Ｖ、及び（ｂ）ＳＬＭ１０ａに印加さ
れる低周波信号の電圧＝２．１３Ｖ、であり、バイアス
電圧を変化させている。図１５乃至図１８に示すバイア
ス電圧の変化による縞の周波数の変化は、バイアス電圧
によって入出力特性ｆが変化し、それに伴って固定点ｕ
＊での傾き（微分係数）ｆ’が変化し、ａ＞０を満たす
新たな領域や、図９におけるの斜線部分が成長したため
と考えられる。これと同様の効果は、入力光の強度を調
整することでＧの値を変えても同様の結果が得られる。
また、書き込み光と読み出し光とのずれの値Δｘを変え
ると、数４におけるｃｏｓ関数のピークの位置が変化
し、成長するパターンの周波数が変化する。
【００３７】図１６に示す写真から明らかなように、従
来例に比較して液晶駆動するためのトランジスタや電極
などの微細加工の必要がなく、５０ｌｐ／ｍｍ（この単
位は、１ｍｍ内にある明暗１組の縞の数である。）など
の解像度で出力像を実現することができる。
来例に比較して液晶駆動するためのトランジスタや電極
などの微細加工の必要がなく、５０ｌｐ／ｍｍ（この単
位は、１ｍｍ内にある明暗１組の縞の数である。）など
の解像度で出力像を実現することができる。
【００３８】以上のように構成された第２の実施形態に
おいては、第１の実施形態の効果を有するとともに、２
枚のＳＬＭ１０，１０ａを用いることで、より複雑な入
出力特性ｆが実現でき、形成パターン周波数の種類を多
く設定することができる。
おいては、第１の実施形態の効果を有するとともに、２
枚のＳＬＭ１０，１０ａを用いることで、より複雑な入
出力特性ｆが実現でき、形成パターン周波数の種類を多
く設定することができる。
【００３９】＜第３の実施形態＞図１１は、本発明に係
る第３の実施形態である光制御装置の構成を示すブロッ
ク図であり、図１１において、図１及び図１０と同様の
ものについては同一の符号を付している。第３の実施形
態は、図１０の第２の実施形態に比較して、以下の点が
異なる。 （ａ）ミラー３４とミラー３５との間であって、ミラー
３４を用いたときのフーリエ変換レンズ３３の焦点３３
ｆの位置に位相コントラストフィルタ４４を挿入した。
その他の構成は第２の実施形態と同様である。
る第３の実施形態である光制御装置の構成を示すブロッ
ク図であり、図１１において、図１及び図１０と同様の
ものについては同一の符号を付している。第３の実施形
態は、図１０の第２の実施形態に比較して、以下の点が
異なる。 （ａ）ミラー３４とミラー３５との間であって、ミラー
３４を用いたときのフーリエ変換レンズ３３の焦点３３
ｆの位置に位相コントラストフィルタ４４を挿入した。
その他の構成は第２の実施形態と同様である。
【００４０】第３の実施形態においては、２枚のＳＬＭ
１０，１０ａを用い、その内の第１のＳＬＭ１０の光軸
の向きを入力光の偏光方向と平行にして位相変調モード
で使用する。第２のＳＬＭ１０ａは第１の実施形態及び
第２の実施形態と同様に、光軸の向きを入力光の偏光方
向に対して、４５度とする。さらに、空間周波数フィル
タ１６を挿入していない側のフーリエ面に位相変調を強
度変調に変換する位相コントラストフィルタ４４（例え
ば、従来技術文献３「Jesper Gluckstad,“Phase contr
ast image synthesis",Optics Communications No.130,
pp.225-230,1996年」参照。）を挿入する。ここで、位
相コントラストフィルタ４４は、光の位相変調を光強度
変調に変換する変換器として動作し、本実施形態では、
位相変調モードを使うことで、光のパワーの損失を少な
くできるので、高い回析効率が得られる。
１０，１０ａを用い、その内の第１のＳＬＭ１０の光軸
の向きを入力光の偏光方向と平行にして位相変調モード
で使用する。第２のＳＬＭ１０ａは第１の実施形態及び
第２の実施形態と同様に、光軸の向きを入力光の偏光方
向に対して、４５度とする。さらに、空間周波数フィル
タ１６を挿入していない側のフーリエ面に位相変調を強
度変調に変換する位相コントラストフィルタ４４（例え
ば、従来技術文献３「Jesper Gluckstad,“Phase contr
ast image synthesis",Optics Communications No.130,
pp.225-230,1996年」参照。）を挿入する。ここで、位
相コントラストフィルタ４４は、光の位相変調を光強度
変調に変換する変換器として動作し、本実施形態では、
位相変調モードを使うことで、光のパワーの損失を少な
くできるので、高い回析効率が得られる。
【００４１】＜第４の実施形態＞図１２は、本発明に係
る第４の実施形態である光制御装置の構成を示すブロッ
ク図であり、図１２において、図１と同様のものについ
ては同一の符号を付している。この第４の実施形態は、
図１の第１の実施形態に比較して、以下の点が異なる。 （ａ）図１のミラー３４からミラー４０までの帰還光路
を、光ファイバ束４７で構成した。光ファイバ束４７の
一端４７ａの入射面４５はミラー３４のフーリエ面の位
置に載置される一方、光ファイバ束４７の他端４７ｂの
出射面４６はミラー４０のフーリエ面の位置に載置され
る。 （ｂ）そして、出射面４６とフーリエ逆変換レンズ４１
との間に、出力用ハーフミラー３７が設けられて、出力
光を得る。
る第４の実施形態である光制御装置の構成を示すブロッ
ク図であり、図１２において、図１と同様のものについ
ては同一の符号を付している。この第４の実施形態は、
図１の第１の実施形態に比較して、以下の点が異なる。 （ａ）図１のミラー３４からミラー４０までの帰還光路
を、光ファイバ束４７で構成した。光ファイバ束４７の
一端４７ａの入射面４５はミラー３４のフーリエ面の位
置に載置される一方、光ファイバ束４７の他端４７ｂの
出射面４６はミラー４０のフーリエ面の位置に載置され
る。 （ｂ）そして、出射面４６とフーリエ逆変換レンズ４１
との間に、出力用ハーフミラー３７が設けられて、出力
光を得る。
【００４２】第４の実施形態においては、帰還光路にお
いて、光ファイバ束４７を用い、ここで、フーリエ変換
レンズ３３のフーリエ面に光ファイバ束４７の一端４７
ａの入射面４５が載置されている。ここで、入射面４５
及び出射面４６の形状を例えば、図３の矩形スリット１
６ｓの形状とすることにより、光ファイバ束４７は、第
１の実施形態の帰還光路と、空間周波数フィルタ１６の
機能を有する。従って、この光ファイバ束４７の入射面
４５及び出射面４６の形状を変化させることにより、所
望の空間周波数成分をピックアップし、帰還することが
できる。この第４の実施形態においては、第１の実施形
態に比較して装置構成が簡単になるという利点がある。
いて、光ファイバ束４７を用い、ここで、フーリエ変換
レンズ３３のフーリエ面に光ファイバ束４７の一端４７
ａの入射面４５が載置されている。ここで、入射面４５
及び出射面４６の形状を例えば、図３の矩形スリット１
６ｓの形状とすることにより、光ファイバ束４７は、第
１の実施形態の帰還光路と、空間周波数フィルタ１６の
機能を有する。従って、この光ファイバ束４７の入射面
４５及び出射面４６の形状を変化させることにより、所
望の空間周波数成分をピックアップし、帰還することが
できる。この第４の実施形態においては、第１の実施形
態に比較して装置構成が簡単になるという利点がある。
【００４３】＜第５の実施形態＞図１３は、本発明に係
る第５の実施形態である光制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。この第５の実施形態は、入力光の強度に依
存して材料内の屈折率が変化するカー効果を有する透過
型の空間光変調材料にてなるＬｉＮｂＯ3基板５１と、
ファイブリペロー型共振器９０とを組み合わせたことを
特徴としている。
る第５の実施形態である光制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。この第５の実施形態は、入力光の強度に依
存して材料内の屈折率が変化するカー効果を有する透過
型の空間光変調材料にてなるＬｉＮｂＯ3基板５１と、
ファイブリペロー型共振器９０とを組み合わせたことを
特徴としている。
【００４４】図１３に示す第５の実施形態において、レ
ーザダイオード３０から出力される入力光は、フーリエ
逆変換レンズ３１、ハーフミラー５０、ＬｉＮｂＯ3基
板５１、フーリエ逆変換レンズ５２、空間周波数フィル
タ１６、及びハーフミラー９１を介して位相共役ミラー
５３に入射する。ハーフミラー９１と位相共役ミラー５
３は、公知のファイブリペロー型共振器９０を構成し、
ハーフミラー９１は入力光の一方の半分の光を出力光と
して反射して、互いに焦点距離ｆの２倍の距離だけ離れ
てかつ光軸を一致させて載置されたフーリエ逆変換レン
ズ５４及びフーリエ変換レンズ５５を介して出力光とし
て出力面４３に対して出力するとともに、入力光の他方
の半分の光を透過させて位相共役ミラー５３に出力す
る。これに対して、位相共役ミラー５３は、入射された
入力光を、入力光に対して位相共役の関係にある反射光
に変換してハーフミラー９１を介して、さらには、空間
周波数ミラー１６及びフーリエ逆変換レンズ５２を介し
てＬｉＮｂＯ3基板５１に帰還する。
ーザダイオード３０から出力される入力光は、フーリエ
逆変換レンズ３１、ハーフミラー５０、ＬｉＮｂＯ3基
板５１、フーリエ逆変換レンズ５２、空間周波数フィル
タ１６、及びハーフミラー９１を介して位相共役ミラー
５３に入射する。ハーフミラー９１と位相共役ミラー５
３は、公知のファイブリペロー型共振器９０を構成し、
ハーフミラー９１は入力光の一方の半分の光を出力光と
して反射して、互いに焦点距離ｆの２倍の距離だけ離れ
てかつ光軸を一致させて載置されたフーリエ逆変換レン
ズ５４及びフーリエ変換レンズ５５を介して出力光とし
て出力面４３に対して出力するとともに、入力光の他方
の半分の光を透過させて位相共役ミラー５３に出力す
る。これに対して、位相共役ミラー５３は、入射された
入力光を、入力光に対して位相共役の関係にある反射光
に変換してハーフミラー９１を介して、さらには、空間
周波数ミラー１６及びフーリエ逆変換レンズ５２を介し
てＬｉＮｂＯ3基板５１に帰還する。
【００４５】従って、第５の実施形態においては、出力
光を取り出すハーフミラー９１と位相共役ミラー５３と
で構成されるファブリペロー型共振器９０内に、カー効
果を持つ空間光変調材料にてなるＬｉＮｂＯ3基板５１
と、フーリエ逆変換レンズ５２と、空間周波数フィルタ
１６と、ＬｉＮｂＯ3基板５１からの反射出力光を再び
反射するハーフミラー５０とを備える。
光を取り出すハーフミラー９１と位相共役ミラー５３と
で構成されるファブリペロー型共振器９０内に、カー効
果を持つ空間光変調材料にてなるＬｉＮｂＯ3基板５１
と、フーリエ逆変換レンズ５２と、空間周波数フィルタ
１６と、ＬｉＮｂＯ3基板５１からの反射出力光を再び
反射するハーフミラー５０とを備える。
【００４６】次いで、第５の実施形態の動作について説
明する。本実施形態において、空間光変調材料として、
光の強度によって材料内の屈折率が変化するカー効果を
持つ物質であるＬｉＮｂＯ3基板５１を用いる。ＬｉＮ
ｂＯ3基板５１を透過する光は内部の屈折率の分布によ
って伝搬方向を曲げられ、光強度の明暗のパターンとな
る。出力光は、フーリエ逆変換レンズ５２によってさら
に集光され、フーリエ面に設置された空間周波数フィル
タ１６でパターンの空間周波数を制限した後、ハーフミ
ラー９１で一部を出力光として取り出され、透過光は位
相共役ミラー５３によって反射され、当該反射光は、上
述と逆の方向で、空間周波数フィルタ１６及びフーリエ
逆変換レンズ５２を介してＬｉＮｂＯ3基板５１に帰還
される。この帰還光は、ＬｉＮｂＯ3基板５１の材料内
の屈折率を変調し、さらにハーフミラー５０で反射され
てＬｉＮｂＯ3基板５１に帰還され、上記の過程を繰り
返しながら、縞のパターンを形成していく。
明する。本実施形態において、空間光変調材料として、
光の強度によって材料内の屈折率が変化するカー効果を
持つ物質であるＬｉＮｂＯ3基板５１を用いる。ＬｉＮ
ｂＯ3基板５１を透過する光は内部の屈折率の分布によ
って伝搬方向を曲げられ、光強度の明暗のパターンとな
る。出力光は、フーリエ逆変換レンズ５２によってさら
に集光され、フーリエ面に設置された空間周波数フィル
タ１６でパターンの空間周波数を制限した後、ハーフミ
ラー９１で一部を出力光として取り出され、透過光は位
相共役ミラー５３によって反射され、当該反射光は、上
述と逆の方向で、空間周波数フィルタ１６及びフーリエ
逆変換レンズ５２を介してＬｉＮｂＯ3基板５１に帰還
される。この帰還光は、ＬｉＮｂＯ3基板５１の材料内
の屈折率を変調し、さらにハーフミラー５０で反射され
てＬｉＮｂＯ3基板５１に帰還され、上記の過程を繰り
返しながら、縞のパターンを形成していく。
【００４７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、出力光を取り出すハーフミラー９１と位相共役ミラ
ー５３とで構成されるファブリペロー型共振器９０内
に、カー効果を持つ空間光変調材料にてなるＬｉＮｂＯ
3基板５１と、フーリエ逆変換レンズ５２と、空間周波
数フィルタ１６と、ＬｉＮｂＯ3基板５１からの反射出
力光を再び反射するハーフミラー５０とを備えたので、
従来例に比較してきわめて簡単な装置構成で、入力光の
屈折率分布を形成させ、これによって光の伝搬方向を回
折により変化させる光制御装置を提供することができ
る。ＬｉＮｂＯ3基板５１と、ファブリペロー型共振器
９０とにおいては屈折率分布を形成のための特別な制御
電極などを必要とせず、本装置内部の帰還光路によって
自動的に上記の屈折率分布を形成する特徴を持つ。電極
作製のための微細加工を必要としないため、より簡単な
構造で、かつ加工技術に制限されることなく、微細な屈
折率分布を形成できるため、従来例に比較して光の振れ
角度を大きくとれ、出力像の解像度を改善することがで
きる。
ば、出力光を取り出すハーフミラー９１と位相共役ミラ
ー５３とで構成されるファブリペロー型共振器９０内
に、カー効果を持つ空間光変調材料にてなるＬｉＮｂＯ
3基板５１と、フーリエ逆変換レンズ５２と、空間周波
数フィルタ１６と、ＬｉＮｂＯ3基板５１からの反射出
力光を再び反射するハーフミラー５０とを備えたので、
従来例に比較してきわめて簡単な装置構成で、入力光の
屈折率分布を形成させ、これによって光の伝搬方向を回
折により変化させる光制御装置を提供することができ
る。ＬｉＮｂＯ3基板５１と、ファブリペロー型共振器
９０とにおいては屈折率分布を形成のための特別な制御
電極などを必要とせず、本装置内部の帰還光路によって
自動的に上記の屈折率分布を形成する特徴を持つ。電極
作製のための微細加工を必要としないため、より簡単な
構造で、かつ加工技術に制限されることなく、微細な屈
折率分布を形成できるため、従来例に比較して光の振れ
角度を大きくとれ、出力像の解像度を改善することがで
きる。
【００４８】＜第６の実施形態＞図１４は、本発明に係
る第６の実施形態である光制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。この第６の実施形態は、図１３の第５の実
施形態に比較して、以下の点が異なる。 （ａ）第５の実施形態の位相共役ミラー５３に代えて、
ハーフミラー５７を用いている。以下、第５の実施形態
との構成の相違点について説明する。
る第６の実施形態である光制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。この第６の実施形態は、図１３の第５の実
施形態に比較して、以下の点が異なる。 （ａ）第５の実施形態の位相共役ミラー５３に代えて、
ハーフミラー５７を用いている。以下、第５の実施形態
との構成の相違点について説明する。
【００４９】図１４の第６の実施形態において、空間周
波数フィルタ１６を介して出力される入力光は、フーリ
エ逆変換レンズ５６を介して、ハーフミラー５７に入射
する。これに対して、ハーフミラー５７は入力光の一方
の半分の光をフーリエ変換レンズ５８ゐ介して出力面４
３に出力するとともに、入力光の他方の半分の光を反射
してフーリエ逆変換レンズ５６、空間周波数フィルタ１
６及びフーリエ変換レンズ５２を介してＬｉＮｂＯ3基
板５１を通過してハーフミラー５０で反射されて、第５
の実施形態と同様に帰還光路が形成される。
波数フィルタ１６を介して出力される入力光は、フーリ
エ逆変換レンズ５６を介して、ハーフミラー５７に入射
する。これに対して、ハーフミラー５７は入力光の一方
の半分の光をフーリエ変換レンズ５８ゐ介して出力面４
３に出力するとともに、入力光の他方の半分の光を反射
してフーリエ逆変換レンズ５６、空間周波数フィルタ１
６及びフーリエ変換レンズ５２を介してＬｉＮｂＯ3基
板５１を通過してハーフミラー５０で反射されて、第５
の実施形態と同様に帰還光路が形成される。
【００５０】以上のように構成された第６の実施形態に
おいては、第５の実施形態と同様に、従来例に比較して
きわめて簡単な装置構成で、入力光の屈折率分布を形成
させ、これによって光の伝搬方向を回折により変化させ
る光制御装置を提供することができる。
おいては、第５の実施形態と同様に、従来例に比較して
きわめて簡単な装置構成で、入力光の屈折率分布を形成
させ、これによって光の伝搬方向を回折により変化させ
る光制御装置を提供することができる。
【００５１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る請求項
１記載の光制御装置においては、入力される書き込み光
の強度によって、読み出し光の強度又は位相を変調し
て、変調した読み出し光を出力する非線形な応答を有す
る空間光変調素子と、上記空間光変調素子から出力され
る変調した読み出し光を上記空間光変調素子に対して書
き込み光として所定の帰還光路を介して帰還する帰還手
段と、上記帰還光路に設けられ、上記空間光変調素子か
ら出力される変調した読み出し光のうち所定の空間周波
数のみをろ波して上記空間光変調素子に出力する光学的
ろ波手段と、上記空間光変調素子から出力される変調し
た読み出し光の一部を取り出し、出力光として取り出す
出力手段とを備える。従って、上記空間光変調素子内に
自律的に屈折率分布を形成させ、これによって光の伝搬
方向を回折により変化させる光制御装置を提供すること
ができ、上記空間光変調素子に屈折率分布を形成のため
の特別な制御電極などを必要とせず、本装置内部の帰還
光路によって自動的に上記の屈折率分布を形成する特徴
を持つ。電極作製のための微細加工を必要としないた
め、より簡単な構造で、かつ加工技術に制限されること
なく、微細な屈折率分布を形成できるため、従来例に比
較して光の振れ角度を大きくとれ、出力像の解像度を改
善することができる。また、空間光変調素子の入出力特
性を変化させ、もしくは、帰還の位置ずれなどを調整す
ることで、空間光変調素子内の屈折率分布の周期を変え
ることができ、光の回折方向を選択する機能を持つ。
１記載の光制御装置においては、入力される書き込み光
の強度によって、読み出し光の強度又は位相を変調し
て、変調した読み出し光を出力する非線形な応答を有す
る空間光変調素子と、上記空間光変調素子から出力され
る変調した読み出し光を上記空間光変調素子に対して書
き込み光として所定の帰還光路を介して帰還する帰還手
段と、上記帰還光路に設けられ、上記空間光変調素子か
ら出力される変調した読み出し光のうち所定の空間周波
数のみをろ波して上記空間光変調素子に出力する光学的
ろ波手段と、上記空間光変調素子から出力される変調し
た読み出し光の一部を取り出し、出力光として取り出す
出力手段とを備える。従って、上記空間光変調素子内に
自律的に屈折率分布を形成させ、これによって光の伝搬
方向を回折により変化させる光制御装置を提供すること
ができ、上記空間光変調素子に屈折率分布を形成のため
の特別な制御電極などを必要とせず、本装置内部の帰還
光路によって自動的に上記の屈折率分布を形成する特徴
を持つ。電極作製のための微細加工を必要としないた
め、より簡単な構造で、かつ加工技術に制限されること
なく、微細な屈折率分布を形成できるため、従来例に比
較して光の振れ角度を大きくとれ、出力像の解像度を改
善することができる。また、空間光変調素子の入出力特
性を変化させ、もしくは、帰還の位置ずれなどを調整す
ることで、空間光変調素子内の屈折率分布の周期を変え
ることができ、光の回折方向を選択する機能を持つ。
【００５２】また、本発明に係る請求項２記載の光制御
装置においては、入力される書き込み光の強度によっ
て、読み出し光の強度又は位相を変調して、変調した読
み出し光を出力する非線形な応答をそれぞれ有する第１
と第２の空間光変調素子と、上記第１の空間光変調素子
から出力される変調した読み出し光を上記第２の空間光
変調素子に対して書き込み光として所定の第１の帰還光
路を介して帰還する第１の帰還手段と、上記第２の空間
光変調素子から出力される変調した読み出し光を上記第
１の空間光変調素子に対して書き込み光として所定の第
２の帰還光路を介して帰還する第２の帰還手段と、上記
第２の帰還光路に設けられ、上記第２の空間光変調素子
から出力される変調した読み出し光のうち所定の空間周
波数のみをろ波して上記第１の空間光変調素子に出力す
る光学的ろ波手段と、上記第１の空間光変調素子から出
力される変調した読み出し光の一部を取り出し、出力光
として取り出す出力手段とを備える。従って、上記空間
光変調素子内に自律的に屈折率分布を形成させ、これに
よって光の伝搬方向を回折により変化させる光制御装置
を提供することができ、上記空間光変調素子に屈折率分
布を形成のための特別な制御電極などを必要とせず、本
装置内部の帰還光路によって自動的に上記の屈折率分布
を形成する特徴を持つ。電極作製のための微細加工を必
要としないため、より簡単な構造で、かつ加工技術に制
限されることなく、微細な屈折率分布を形成できるた
め、従来例に比較して光の振れ角度を大きくとれ、出力
像の解像度を改善することができる。また、空間光変調
素子の入出力特性を変化させ、もしくは、帰還の位置ず
れなどを調整することで、空間光変調素子内の屈折率分
布の周期を変えることができ、光の回折方向を選択する
機能を持つ。
装置においては、入力される書き込み光の強度によっ
て、読み出し光の強度又は位相を変調して、変調した読
み出し光を出力する非線形な応答をそれぞれ有する第１
と第２の空間光変調素子と、上記第１の空間光変調素子
から出力される変調した読み出し光を上記第２の空間光
変調素子に対して書き込み光として所定の第１の帰還光
路を介して帰還する第１の帰還手段と、上記第２の空間
光変調素子から出力される変調した読み出し光を上記第
１の空間光変調素子に対して書き込み光として所定の第
２の帰還光路を介して帰還する第２の帰還手段と、上記
第２の帰還光路に設けられ、上記第２の空間光変調素子
から出力される変調した読み出し光のうち所定の空間周
波数のみをろ波して上記第１の空間光変調素子に出力す
る光学的ろ波手段と、上記第１の空間光変調素子から出
力される変調した読み出し光の一部を取り出し、出力光
として取り出す出力手段とを備える。従って、上記空間
光変調素子内に自律的に屈折率分布を形成させ、これに
よって光の伝搬方向を回折により変化させる光制御装置
を提供することができ、上記空間光変調素子に屈折率分
布を形成のための特別な制御電極などを必要とせず、本
装置内部の帰還光路によって自動的に上記の屈折率分布
を形成する特徴を持つ。電極作製のための微細加工を必
要としないため、より簡単な構造で、かつ加工技術に制
限されることなく、微細な屈折率分布を形成できるた
め、従来例に比較して光の振れ角度を大きくとれ、出力
像の解像度を改善することができる。また、空間光変調
素子の入出力特性を変化させ、もしくは、帰還の位置ず
れなどを調整することで、空間光変調素子内の屈折率分
布の周期を変えることができ、光の回折方向を選択する
機能を持つ。
【００５３】さらに、請求項３記載の光制御装置におい
ては、請求項２記載の光制御装置において、上記第１の
帰還光路に設けられ、上記第１の空間光変調素子から出
力される変調した読み出し光における位相変調成分を強
度変調成分に変換して上記第２の空間光変調素子に出力
する位相コントラストろ波手段をさらに備える。従っ
て、従来例に比較して装置構成が簡単であって、従来例
に比較して回折の角度を大きくすることができ、スポッ
ト光のパターンの解像度を高くすることができる。
ては、請求項２記載の光制御装置において、上記第１の
帰還光路に設けられ、上記第１の空間光変調素子から出
力される変調した読み出し光における位相変調成分を強
度変調成分に変換して上記第２の空間光変調素子に出力
する位相コントラストろ波手段をさらに備える。従っ
て、従来例に比較して装置構成が簡単であって、従来例
に比較して回折の角度を大きくすることができ、スポッ
ト光のパターンの解像度を高くすることができる。
【００５４】また、請求項４記載の光制御装置において
は、請求項１記載の光制御装置において、上記帰還手段
と上記光学的ろ波手段は、光ファイバ束により構成され
る。従って、従来例に比較して装置構成が簡単であっ
て、従来例に比較して回折の角度を大きくすることがで
き、スポット光のパターンの解像度を高くすることがで
きる。
は、請求項１記載の光制御装置において、上記帰還手段
と上記光学的ろ波手段は、光ファイバ束により構成され
る。従って、従来例に比較して装置構成が簡単であっ
て、従来例に比較して回折の角度を大きくすることがで
き、スポット光のパターンの解像度を高くすることがで
きる。
【００５５】さらに、請求項５記載の光制御装置におい
ては、請求項１乃至４のうちの１つに記載の光制御装置
において、上記空間光変調素子は、２つの電極によって
挟設された、光導電膜と、誘電体ミラーと、液晶層とを
備えてなり、上記２つの電極に交流信号発生器を接続し
た。従って、従来例に比較して装置構成が簡単であっ
て、従来例に比較して回折の角度を大きくすることがで
き、スポット光のパターンの解像度を高くすることがで
きる。ここで、交流信号発生器によって発生される交流
信号の振幅を変化することにより、上記空間光変調素子
の入出力特性を変化させることで、空間光変調素子内の
屈折率分布の周期を変えることができ、光の回折方向を
選択することができる。
ては、請求項１乃至４のうちの１つに記載の光制御装置
において、上記空間光変調素子は、２つの電極によって
挟設された、光導電膜と、誘電体ミラーと、液晶層とを
備えてなり、上記２つの電極に交流信号発生器を接続し
た。従って、従来例に比較して装置構成が簡単であっ
て、従来例に比較して回折の角度を大きくすることがで
き、スポット光のパターンの解像度を高くすることがで
きる。ここで、交流信号発生器によって発生される交流
信号の振幅を変化することにより、上記空間光変調素子
の入出力特性を変化させることで、空間光変調素子内の
屈折率分布の周期を変えることができ、光の回折方向を
選択することができる。
【００５６】また、請求項６記載の光制御装置において
は、請求項１記載の光制御装置において、上記空間光変
調素子は、入力光の強度によって材料内の屈折率が変化
するカー効果を有するＬｉＮｂＯ3基板を備える。従っ
て、従来例に比較して装置構成が簡単であって、従来例
に比較して回折の角度を大きくすることができ、スポッ
ト光のパターンの解像度を高くすることができる。
は、請求項１記載の光制御装置において、上記空間光変
調素子は、入力光の強度によって材料内の屈折率が変化
するカー効果を有するＬｉＮｂＯ3基板を備える。従っ
て、従来例に比較して装置構成が簡単であって、従来例
に比較して回折の角度を大きくすることができ、スポッ
ト光のパターンの解像度を高くすることができる。
【００５７】さらに、請求項７記載の光制御装置におい
ては、請求項６記載の光制御装置において、上記帰還手
段は、ファブリペロー型共振器を備える。従って、従来
例に比較して装置構成が簡単であって、従来例に比較し
て回折の角度を大きくすることができ、スポット光のパ
ターンの解像度を高くすることができる。
ては、請求項６記載の光制御装置において、上記帰還手
段は、ファブリペロー型共振器を備える。従って、従来
例に比較して装置構成が簡単であって、従来例に比較し
て回折の角度を大きくすることができ、スポット光のパ
ターンの解像度を高くすることができる。
【００５８】さらに、請求項８記載の光制御装置におい
ては、請求項６記載の光制御装置において、上記帰還手
段は、ハーフミラーを備える。従って、従来例に比較し
て装置構成が簡単であって、従来例に比較して回折の角
度を大きくすることができ、スポット光のパターンの解
像度を高くすることができる。
ては、請求項６記載の光制御装置において、上記帰還手
段は、ハーフミラーを備える。従って、従来例に比較し
て装置構成が簡単であって、従来例に比較して回折の角
度を大きくすることができ、スポット光のパターンの解
像度を高くすることができる。
【図１】 本発明に係る第１の実施形態である光制御装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１の空間光変調素子の構成を示す縦断面図
である。
である。
【図３】 図１の空間フィルタの構成を示す正面図であ
る。
る。
【図４】 図２の空間光変調素子の等価回路を示す回路
図である。
図である。
【図５】 図２の空間光変調素子の入出力特性を示し、
位相差と偏光状態を示す図である。
位相差と偏光状態を示す図である。
【図６】 図２の空間光変調素子においてバイアス電圧
Ｖ0＝２．２Ｖのときの書き込み光強度に対する読み出
し光強度の特性を示すグラフである。
Ｖ0＝２．２Ｖのときの書き込み光強度に対する読み出
し光強度の特性を示すグラフである。
【図７】 図２の空間光変調素子においてバイアス電圧
Ｖ0＝２．５Ｖのときの書き込み光強度に対する読み出
し光強度の特性を示すグラフである。
Ｖ0＝２．５Ｖのときの書き込み光強度に対する読み出
し光強度の特性を示すグラフである。
【図８】 図２の空間光変調素子を等価的に機械的な機
構に置き換えたときの当該機構を示す模式図である。
構に置き換えたときの当該機構を示す模式図である。
【図９】 図１の光制御装置における縞の成長パラメー
タ範囲Δｘ＝１．０ｍｍのときにおける空間周波数に対
する揺らぎの振幅を示すグラフである。
タ範囲Δｘ＝１．０ｍｍのときにおける空間周波数に対
する揺らぎの振幅を示すグラフである。
【図１０】 本発明に係る第２の実施形態である光制御
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】 本発明に係る第３の実施形態である光制御
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】 本発明に係る第４の実施形態である光制御
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】 本発明に係る第５の実施形態である光制御
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】 本発明に係る第６の実施形態である光制御
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】 図１０の光制御装置において第１の条件の
ときに形成された縞のパターンを示す写真である。
ときに形成された縞のパターンを示す写真である。
【図１６】 図１０の光制御装置において第１の条件の
ときに形成された出力像を示す写真である。
ときに形成された出力像を示す写真である。
【図１７】 図１０の光制御装置において第２の条件の
ときに形成された縞のパターンを示す写真である。
ときに形成された縞のパターンを示す写真である。
【図１８】 図１０の光制御装置において第２の条件の
ときに形成された出力像を示す写真である。
ときに形成された出力像を示す写真である。
１０，１０ａ…空間光変調素子（ＳＬＭ）、 １１…ガラス基板、 １２…光導電膜、 １３…誘電体ミラー、 １４…ネマティック液晶層、 １５…ガラス基板、 １６…空間周波数フィルタ、 １６ｓ…スリット、 ２０，２０ａ…低周波発振器、 ２１，２２…ＩＴＯ電極、 ３０，３０ａ…レーザダイオード、 ３３，３８，４２，５５，５８…フーリエ変換レンズ、 ３１，３１ａ，３６，４１，５２，５４，５６…フーリ
エ逆変換レンズ、 ３２，３２ａ，３７，５０，５７，９１…ハーフミラ
ー、 ３４，３５，３９，４０…ミラー、 ４３…出力面、 ４４…位相コントラストフィルタ、 ４５…入射面、 ４６…出射面、 ４７…光ファイバ束、 ５１…ＬｉＮｂＯ3基板、 ５３…位相共役ミラー、 ９０…ファブリペロー型共振器、 Ｓ１…空間光変調素子（ＳＬＭ）の読み出し側、 Ｓ２…空間光変調素子（ＳＬＭ）の書き込み側。
エ逆変換レンズ、 ３２，３２ａ，３７，５０，５７，９１…ハーフミラ
ー、 ３４，３５，３９，４０…ミラー、 ４３…出力面、 ４４…位相コントラストフィルタ、 ４５…入射面、 ４６…出射面、 ４７…光ファイバ束、 ５１…ＬｉＮｂＯ3基板、 ５３…位相共役ミラー、 ９０…ファブリペロー型共振器、 Ｓ１…空間光変調素子（ＳＬＭ）の読み出し側、 Ｓ２…空間光変調素子（ＳＬＭ）の書き込み側。
Claims (8)
- 【請求項１】 入力される書き込み光の強度によって、
読み出し光の強度又は位相を変調して、変調した読み出
し光を出力する非線形な応答を有する空間光変調素子
と、 上記空間光変調素子から出力される変調した読み出し光
を上記空間光変調素子に対して書き込み光として所定の
帰還光路を介して帰還する帰還手段と、 上記帰還光路に設けられ、上記空間光変調素子から出力
される変調した読み出し光のうち所定の空間周波数のみ
をろ波して上記空間光変調素子に出力する光学的ろ波手
段と、 上記空間光変調素子から出力される変調した読み出し光
の一部を取り出し、出力光として取り出す出力手段とを
備えたことを特徴とする光制御装置。 - 【請求項２】 入力される書き込み光の強度によって、
読み出し光の強度又は位相を変調して、変調した読み出
し光を出力する非線形な応答をそれぞれ有する第１と第
２の空間光変調素子と、 上記第１の空間光変調素子から出力される変調した読み
出し光を上記第２の空間光変調素子に対して書き込み光
として所定の第１の帰還光路を介して帰還する第１の帰
還手段と、 上記第２の空間光変調素子から出力される変調した読み
出し光を上記第１の空間光変調素子に対して書き込み光
として所定の第２の帰還光路を介して帰還する第２の帰
還手段と、 上記第２の帰還光路に設けられ、上記第２の空間光変調
素子から出力される変調した読み出し光のうち所定の空
間周波数のみをろ波して上記第１の空間光変調素子に出
力する光学的ろ波手段と、 上記第１の空間光変調素子から出力される変調した読み
出し光の一部を取り出し、出力光として取り出す出力手
段とを備えたことを特徴とする光制御装置。 - 【請求項３】 上記第１の帰還光路に設けられ、上記第
１の空間光変調素子から出力される変調した読み出し光
における位相変調成分を強度変調成分に変換して上記第
２の空間光変調素子に出力する位相コントラストろ波手
段をさらに備えたことを特徴とする請求項２記載の光制
御装置。 - 【請求項４】 上記帰還手段と上記光学的ろ波手段は、
光ファイバ束により構成されたことを特徴とする請求項
１記載の光制御装置。 - 【請求項５】 上記空間光変調素子は、２つの電極によ
って挟設された、光導電膜と、誘電体ミラーと、液晶層
とを備えてなり、上記２つの電極に交流信号発生器を接
続したことを特徴とする請求項１乃至４のうちの１つに
記載の光制御装置。 - 【請求項６】 上記空間光変調素子は、入力光の強度に
よって材料内の屈折率が変化するカー効果を有するＬｉ
ＮｂＯ3基板を備えたことを特徴とする請求項１記載の
光制御装置。 - 【請求項７】 上記帰還手段は、ファブリペロー型共振
器を備えたことを特徴とする請求項６記載の光制御装
置。 - 【請求項８】 上記帰還手段は、ハーフミラーを備えた
ことを特徴とする請求項６記載の光制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9063017A JP3054375B2 (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 光制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9063017A JP3054375B2 (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 光制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10260435A true JPH10260435A (ja) | 1998-09-29 |
| JP3054375B2 JP3054375B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=13217144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9063017A Expired - Lifetime JP3054375B2 (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 光制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3054375B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005234541A (ja) * | 2004-01-20 | 2005-09-02 | Sharp Corp | 表示素子および表示装置 |
| CN112859359A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-05-28 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种焦斑控制方法 |
-
1997
- 1997-03-17 JP JP9063017A patent/JP3054375B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005234541A (ja) * | 2004-01-20 | 2005-09-02 | Sharp Corp | 表示素子および表示装置 |
| CN112859359A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-05-28 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种焦斑控制方法 |
| CN112859359B (zh) * | 2021-02-05 | 2022-02-08 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种焦斑控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3054375B2 (ja) | 2000-06-19 |
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