[go: up one dir, main page]

JPS61261725A - By-pass optical switch having monitor function - Google Patents

By-pass optical switch having monitor function

Info

Publication number
JPS61261725A
JPS61261725A JP60104511A JP10451185A JPS61261725A JP S61261725 A JPS61261725 A JP S61261725A JP 60104511 A JP60104511 A JP 60104511A JP 10451185 A JP10451185 A JP 10451185A JP S61261725 A JPS61261725 A JP S61261725A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
signal light
beam splitter
polarized light
optical path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60104511A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kumio Kasahara
笠原 久美雄
Takashi Ito
伊東 尚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP60104511A priority Critical patent/JPS61261725A/en
Publication of JPS61261725A publication Critical patent/JPS61261725A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PURPOSE:To omit a mechanical movable part to expand the life of the title device and to reduce the consumption of electric body by using a liquid crystal cell as a switching element and changing voltage to be impressed to the liquid crystal to make the liquid crystal execute prescribed operation. CONSTITUTION:Signal light inputted from a terminal 1a is inputted to a beam splitter 9 of which the ratio of transmission to reflection is set up to a prescribed value and the reflected signal light is bent rectangularly at its optical path by a rectangular prism 13a and outputted to an output terminal 2a. The liquid crystal cell 11 sealing nematic liquid crystal rotates the polarizing surfaces of rectangular 2 polarized light rays separated by a polarizing splitter 10 for separating the incident signe light into rectangular 20 polarized light rays and synthesizing the separated light rays by 90 deg. in the going and returning ways in accordance with an externally impressed voltage and passes the rectangular 2 polarized light rays without rotation. A rectangular prism 12 having a reflecting film for returning the optical path, a prism 13b for bending one optical path out of the rectangular 2 polarized light rays rectangularly to synthesize the rectangular 2 polarized light rays separated by the splitter 10 and prism 13c for bending the optical poath of the signal light transmitted through the splitter 10 rectangularly are arranged on one end surface of the cell 11.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、通信端末や情報処理端末を光ノアに7、 
        イバ通信回線によって接続し、通信お
よび情報処τ゛□、、。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention provides communication terminals and information processing terminals to optical Noah7.
Communication and information processing τ゛□,...

、)・        理を行う光L A N (Op
tical Local Area No“°′k)□
“・         等において、バスに端局からア
クセスするために用いるモニタ機能付きバイパス光スイ
ッチに関す゛、:[、るものである。
, )・ Light L A N (Op
tical Local Area No “°′k)□
This article relates to a bypass optical switch with a monitor function used for accessing a bus from a terminal station in ``・, etc.''.

ξ ゛、          〔従来の技術〕);・・: 1)1、・、、          第3図(A)およ
び(B)は、従来のモニタ機能付−、j□ 、ユ1;          きバイパス光スイッチを
それぞれ示す断面図であり、2つの切換状態をそれぞれ
表している。図において、(la)および(1b)は第
1および第2の入力ご′]1        子、(3
a)および(3b)は第1および第2の入力端子端子、
(2a)および(2b)は第2および第1の出力端゛5
.1   ゛“””“゛”°°゛“”1゛”””°“6
″′″′11.         屈折率分布型ロッド
レンズ、(4a)および(4b)は平行光を第2および
第1の出力端子(2a)および(2b)に集光する屈折
率分布型ロッドレンズ、(5)は第151,1.   
      の入力端子(1a)から人力された信号光
を透過およ1          び反射する半透鏡、
(6)は第2の入力端子(1b)から、−入力された信
号光を全反射する鏡、(7)は鏡(6)を取ン゛;  
   ’+ 4−f Ltえ+L、v1.38、。;!
[j+7+□、やゆ、1.7゜。
ξ ゛, [Prior art]);...: 1)1,..., Figures 3 (A) and (B) show a conventional bypass optical switch with a monitor function. FIG. 3 is a cross-sectional view showing two switching states, respectively. In the figure, (la) and (1b) represent the first and second input pairs']1 child, (3
a) and (3b) are first and second input terminal terminals;
(2a) and (2b) are the second and first output terminals 5
.. 1 ゛“””“゛”°°゛“”1゛”””°“6
″′″′11. Graded index rod lenses (4a) and (4b) are graded index rod lenses that condense parallel light onto the second and first output terminals (2a) and (2b); (5) is the 151st graded rod lens; ,1.
a semi-transparent mirror that transmits and reflects the signal light input from the input terminal (1a) of the
(6) is a mirror that totally reflects the input signal light from the second input terminal (1b); (7) is a mirror (6);
'+4-f Lte+L, v1.38,. ;!
[j+7+□, Yayu, 1.7°.

動させる電磁石である。It is an electromagnet that moves.

第3図(A)および(B)において、光軸方向に特定距
離を設け2個の屈折率分布型ロッドレンズ(3a)およ
び(4a)を対抗させ、屈折率分布型ロッドレンズ(3
a)および(4a)の両端に第1の入力端子(1a)と
第2の出力端子(2a)とを接続した1対1の結像光学
系を形成するとともに、上記屈折率分布型ロッドレンズ
(3a)および(4a)間に屈折率分布型ロッドレンズ
(3a)により平行光に変換された信号光の50%を反
射し残り50%を透過させる半透鏡(団と、鏡(6)を
取り付けた移動コア(7)とを挿入しである。
In FIGS. 3(A) and (B), two gradient index rod lenses (3a) and (4a) are opposed to each other with a specific distance in the optical axis direction.
A one-to-one imaging optical system is formed in which a first input terminal (1a) and a second output terminal (2a) are connected to both ends of a) and (4a), and the above-mentioned gradient index rod lens Between (3a) and (4a) is a semi-transparent mirror (group) and mirror (6) that reflects 50% of the signal light converted into parallel light by the gradient index rod lens (3a) and transmits the remaining 50%. Insert the attached moving core (7).

第3図(A)に示すように、電磁石(8)に電流を流し
、移動コア(7)を図面上側の位置に移動させた状態で
は、第1の入力端子(la)から入射する信号光を屈折
率分布型ロッドレンズ(3a)により平行光に変換した
後、半透鏡15)により50%を反射させ、その反射光
を屈折率分布型ロッドレンズ(4b)に入射し第1の出
力端子(2b)に集光し、信号光を常時受信するために
用いる。一方、上記半透鏡(5)を透過した信号光は、
移動コア(7)で遮断され第2の出力端子(2a)には
出力されない。この状態では、第2の出力端子(2a)
には、第2の入力端子(1b)から入射し屈折率分布型
ロッドレンズ(3b)により平行光に変換された信号光
が鏡(6)により光路を直角に曲げられ屈折率分布型ロ
ッドレンズ(4a)で集光されて出力される。
As shown in FIG. 3(A), when a current is applied to the electromagnet (8) and the movable core (7) is moved to the upper position in the drawing, the signal light incident from the first input terminal (la) is converted into parallel light by the gradient index rod lens (3a), then 50% is reflected by the semi-transparent mirror 15), and the reflected light is input to the gradient index rod lens (4b) and sent to the first output terminal. (2b) and is used to constantly receive signal light. On the other hand, the signal light transmitted through the semi-transparent mirror (5) is
It is blocked by the moving core (7) and is not output to the second output terminal (2a). In this state, the second output terminal (2a)
The signal light enters from the second input terminal (1b) and is converted into parallel light by the gradient index rod lens (3b).The optical path is bent at right angles by the mirror (6) and the signal light enters the gradient index rod lens. (4a) is focused and output.

4、          次に、第3図(B)に示すよ
うに、電磁石(8)の電ゞ         流を切り
移動コア(7)を図面下側の位置に移動させλ−゛ Cま た状態では、第3図(A)で説明したのと同様に、\ 
        第1の入力端子(1a)から入射した
信号光の50%が゛ ・ア 、i         第1の出力端子(2b)に出力
され、他の50%は半透;、づ 、i、         鏡(5)を透過した後、屈折
率分布型ロッドレンズ−、! 、、、:(4a)により第2の出力端子(2a)に出力
される。こ゛・i9♂ 、(のとき、第2の入力端子(1b)から入射した信号
光・ 躯 、’H,’ :’、i          は鏡(6)
によって反射されるが、その先軸が屈折率l:( □1、パ;          分布型ロッドレンズ(
3a)、(4a)間を通る光軸から2、;□ ・ ゛         オ、ヤ21し7い、たあ6.
第、。出方端子、28)ッは出力されない。
4. Next, as shown in Figure 3 (B), the current of the electromagnet (8) is cut off and the movable core (7) is moved to the lower position in the drawing, and in the λ-C state, the third In the same way as explained in Figure (A),
50% of the signal light incident from the first input terminal (1a) is output to the first output terminal (2b), and the other 50% is semi-transparent; ), then the gradient index rod lens -,! , , : (4a) is outputted to the second output terminal (2a). When ゛・i9♂, (, the signal light incident from the second input terminal (1b), 'H,':', i is the mirror (6)
The leading axis of the lens has a refractive index l: ( □1, pa; distributed rod lens (
From the optical axis passing between 3a) and (4a), 2;
No. 1. Output terminal 28) is not output.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来のモニタ機能付きバイパス光スイッチは、以−Lに
ように機械式に構成されているので、電磁石(8)を用
いて移動コア(7)に取り付けた鏡(6)を移動させて
おり、大型で消費電力が大きく、また動作寿命が短いと
いう問題点があった。さらに、半透鏡(5)と鏡(6)
とが大気に露呈されているため、反射膜が湿度やガスな
どで腐食するなどの問題点があった。
The conventional bypass optical switch with a monitor function has a mechanical structure as shown below, so an electromagnet (8) is used to move a mirror (6) attached to a moving core (7). There were problems in that it was large, consumed a lot of power, and had a short operating life. Furthermore, semi-transparent mirror (5) and mirror (6)
Since the reflective film is exposed to the atmosphere, there are problems such as the reflective film corroding due to humidity and gas.

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、低消費電力化、小型化および高信頼度化を
図ったモニタ機能付きバイパス光スイッチを得ることを
目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a bypass optical switch with a monitoring function that achieves lower power consumption, smaller size, and higher reliability.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係るモニタ機能付きバイパス光スイレチは、
第1の入力端子から入力された信号光に対し透過と反射
との比率を所定の値に設定したビームスプリッタと、こ
のビームスプリッタで反射された信号光を第1の出力端
子に出力するために光路を直角に曲げる第1の直角プリ
ズムと、入射する信号光を直交2偏光に分離および合成
するための(1光ビームスプリツタと、この偏光ビーム
スプリッタによって分離された直交2偏光の偏光面をり
1部印加電圧に応して往復で90度回転させてまたは回
転さ−lずに透過さ一ロる不マテ、りl&品を封入した
液晶セルと、この液晶セルの片端面に光路を折り返すた
めに設けた反射膜付きの直角プリズムと、偏光ビームス
プリッタで偏光分M後、再び合成するために直交2偏光
のうちの一方の偏光の光路を直角に曲げる第2の直角プ
リズムと、ビームスプリッタを透過した信号光の光路を
直角に曲げる第3の直角プリズムとを備える。
The bypass optical switch with monitor function according to the present invention includes:
A beam splitter in which the ratio of transmission and reflection is set to a predetermined value for the signal light input from the first input terminal, and a beam splitter for outputting the signal light reflected by the beam splitter to the first output terminal. A first rectangular prism that bends the optical path at right angles, a one-light beam splitter for separating and combining the incident signal light into two orthogonal polarized lights, and a polarization plane of the two orthogonal polarized lights separated by this polarizing beam splitter. One part is rotated back and forth by 90 degrees depending on the applied voltage, or is not rotated to form a liquid crystal cell filled with a transparent material, and an optical path is formed on one end surface of this liquid crystal cell. A right-angle prism with a reflective film provided for folding back the beam; a second right-angle prism that bends the optical path of one of the two orthogonal polarized lights at a right angle for recombining the polarized light after M is polarized by the polarizing beam splitter; and a third right-angle prism that bends the optical path of the signal light transmitted through the splitter at a right angle.

〔作用〕[Effect]

この発明におLJるモニタ機能付きバイパス光スイッチ
は、能動媒質としてネマテック液晶を用いこれを封入し
た液晶セルの片端面に反射膜付き直角プリズムを取り付
けることによって光路を折り返し信号光を往復さセる反
射形液晶セルとして動作さゼるとともに、偏光ビームス
プリッタを用いて信号光を直交2偏光に分離し、これを
上記液晶セルに入射さセ、印加電圧を制御して往復で偏
光面を90度回転さゼるかあるいは偏光面に何らかの影
響を与えずに透過さ−Uるかして、第2の出力端子から
出力される信号光を第1の入力端子から人力された信号
光にするか、または第2の入力端子から入力された信号
光にするかを切り換える。
The bypass optical switch with a monitoring function according to the present invention uses a nematic liquid crystal as an active medium and attaches a right-angle prism with a reflective film to one end surface of a liquid crystal cell sealed with the nematic liquid crystal, thereby folding the optical path and reciprocating the signal light. In addition to operating as a reflective liquid crystal cell, a polarizing beam splitter is used to separate the signal light into two orthogonal polarized lights, which are incident on the liquid crystal cell, and the applied voltage is controlled to polarize the plane of polarization by 90 degrees in a round trip. Either the signal light output from the second output terminal is converted into the signal light manually input from the first input terminal by rotating it or transmitting it without affecting the plane of polarization in any way. , or the signal light input from the second input terminal.

〔実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図(A)ないしくD)において、(1a)ないしく4b
)は第3図(A)および(B)に示した従来のモニタu
付きバイパス光スイッチにおけるものと同一のものであ
る。f9) 44第1の入力端子(1a)より入力され
る信号光を所定の分岐比で反則および透過させるビーム
スプリッタ、00)は偏光分離および合成用の偏光ビー
ムスプリッタ、0旧よ印加電圧により入射する直線偏光
の偏光面を往復で90度回転させつつまたは回転させず
に透過させる液晶セル、Q21は光路を折り返し液晶セ
ル0υを往復さ−Uるために用いる反射膜付きの直角プ
リズム、(13a)、(13b)および(13c)は光
路を直角に曲げるための第1ないし第3の直角プリズム
、04)はト記構成部品を取り付けるための基板、(1
5)は偏光ビームスプリッタ001の入射面に対し電気
ヘクトルが平行な直線偏光であるP偏光、θ6)は偏光
ビームスプリッタ00)の入射面に対し電気ヘクトルが
垂直な直線偏光であるS偏光である。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. 1st
In figure (A) or D), (1a) or 4b
) is the conventional monitor u shown in Fig. 3 (A) and (B).
This is the same as the one in the bypass optical switch. f9) 44 A beam splitter that deflects and transmits the signal light input from the first input terminal (1a) at a predetermined splitting ratio, 00) is a polarizing beam splitter for polarization separation and synthesis, and 0 Q21 is a rectangular prism with a reflective film used for returning and reciprocating the liquid crystal cell 0υ by returning the optical path, and Q21 is a rectangular prism (13a ), (13b) and (13c) are first to third rectangular prisms for bending the optical path at right angles, 04) is a substrate for attaching the above components, (1
5) is P-polarized light, which is linearly polarized light whose electric hectors are parallel to the plane of incidence of polarizing beam splitter 001, and θ6) is S-polarized light, which is linearly polarized light whose electric hectors are perpendicular to the plane of incidence of polarizing beam splitter 00). .

次に、このように構成された本実施例のバイパス光スイ
ッチの動作について説明する。なお、第1図(A)ない
しくD)では、第1および第2の入力端子(1a)およ
び(lb)から同時に信号光が入力されるが、以下では
説明を簡単にするためにそれぞれの入力端子(1a)お
よび(lb)に信号光が入力された場合毎に分けて説明
する。
Next, the operation of the bypass optical switch of this embodiment configured as described above will be explained. Note that in FIGS. 1(A) to 1D), signal light is simultaneously input from the first and second input terminals (1a) and (lb), but in the following, for the sake of simplicity, each Each case in which signal light is input to input terminals (1a) and (lb) will be explained separately.

まず、液晶セル0υに電圧を印加した状態である第1図
(A)および(B)について説明する。第1図(A)に
おい・で、第1の入力端子(1a)から屈折率分布型ロ
ッドレンズ(3a)に入射し平行光に変換された信号光
は、ビームスプリッタ(9)により所定の分岐比で反射
および透過され、そのうちの反射光は第1の直角プリズ
ム(13a>により光路を直角に曲げられ屈折率分布型
ロッドレンズ(4b)を介して第1の出力端子(2b)
に出力される。一方、ビームスプリッタ(9)を透過し
た信号光は、第2の直角プリズム(13b)により光路
を直角に曲げられ偏光ビームスプリッタ00)でP偏光
05)およびS偏光06)に分離される。P偏光θ5)
は第3の直角プリズム(+3c)により光路を直角に曲
げられ、S偏光0θとともに液晶セルtillに入射さ
れる。このとき、液晶セルθ0は、第2図(A)で後に
詳しく説明するように、電圧を印加した状態では入射す
る直線偏光の偏光面を回転させずに透過さセる機能を有
しているため、反射膜付き直角プリズム021で光路を
折り返し液晶セル01)内を往復さ一ロてもP偏光05
)およびS偏光06)とも変化せずに透過し、P偏光(
15)は偏光ビームスプリッタθ0)に至る。S偏光0
6)は第3の直角プリズム(13c)により光路を直角
に曲げられ、P偏光05)と直交する方向から偏光ビー
ムスプリッタθ0)に達し両者は合成される。合成光は
、屈折率分布型ロッドレンズ(4a)に入射し第2の出
力端子(2a)に出力される。
First, FIGS. 1A and 1B, in which a voltage is applied to the liquid crystal cell 0υ, will be described. In Fig. 1 (A), the signal light enters the gradient index rod lens (3a) from the first input terminal (1a) and is converted into parallel light, which is divided into predetermined branches by the beam splitter (9). The reflected light is reflected and transmitted by the first right angle prism (13a), and the optical path is bent at right angles and sent to the first output terminal (2b) via the gradient index rod lens (4b).
is output to. On the other hand, the optical path of the signal light transmitted through the beam splitter (9) is bent at a right angle by the second right-angle prism (13b), and is separated into P-polarized light 05) and S-polarized light 06) by the polarizing beam splitter 00). P polarized light θ5)
The optical path of the light is bent at a right angle by the third right angle prism (+3c), and the light is incident on the liquid crystal cell till along with the S polarized light 0θ. At this time, as will be explained in detail later in FIG. 2(A), the liquid crystal cell θ0 has a function of transmitting the incident linearly polarized light without rotating the plane of polarization when a voltage is applied. Therefore, even if the optical path is turned back by the right-angle prism 021 with a reflective film and it travels back and forth within the liquid crystal cell 01), the P-polarized light 05
) and S-polarized light 06) are transmitted unchanged, and P-polarized light (
15) leads to the polarizing beam splitter θ0). S polarization 0
The optical path of light 6) is bent at a right angle by the third right angle prism (13c), and the light beam 05) reaches the polarization beam splitter θ0) from a direction perpendicular to the P polarized light 05), where they are combined. The combined light enters the gradient index rod lens (4a) and is output to the second output terminal (2a).

次に、第2の入力端子(1b)より信号光が入力された
第1図(B)の状態について説明する。図において、第
2の入力端子(1b)より入射され屈折率分布型ロッド
レンズ(3b)により平行光に変換された:l !、:    ゛“1°“m′″′°−”;11”)y
9“°°゛1°゛1+iりQ51とS偏光Oeとに分離
される。S偏光061は第3の斌・     、カーy
、IJ 、:工(13c) t:よ、えヵや。□、11
.わ、7、P偏光QSIとともに液晶セルQllに入射
される。この、ン゛ 3.4          とき、第1図(A)で説明
したのと同一の動作原理1         により、
反射膜付き直角プリズム0乃で光路を折り′玄、。
Next, the state shown in FIG. 1(B) in which signal light is input from the second input terminal (1b) will be described. In the figure, light enters the second input terminal (1b) and is converted into parallel light by the gradient index rod lens (3b): l! , : ゛“1°“m′″′°−”;11”)y
9"°°゛1°゛1+i is separated into Q51 and S-polarized light Oe. S-polarized light 061 is separated into the third
, IJ , : Engineering (13c) t: Yo, Ekaya. □, 11
.. 7. The light is incident on the liquid crystal cell Qll together with the P-polarized light QSI. In this case, according to the same operating principle 1 as explained in FIG. 1(A),
Fold the optical path with a right-angle prism with a reflective film.

コリ゛         返し液晶セルαυを往復させ
ても各偏光09およびOQ?・、1 丁・         の偏光面は回転せずに透過する
。S偏光(+61は、偏)′、ll:):     え
e −A X 7”) y 9゜、。3−0pHSl&
0、□3、+     77)i!jQ7’lJX”(
13c) g、=′″rtr *vs+*s°°16−
1        れ、S偏光α61と直交する方向か
ら偏光ビームスブー′1 1、西         リ・・夕001に達し、両者
は合成される。合成光は、5′看         第
2の直角プリズム(13b)で光路を直角に曲げら′守
) □゛:         れるが、第2の出力端子(2
・)には出力されない。
Even if the liquid crystal cell αυ is moved back and forth, each polarization 09 and OQ? The plane of polarization of ・, 1 photo is transmitted without rotation. S polarized light (+61 is polarized)', ll:): e -A
0, □3, + 77) i! jQ7'lJX” (
13c) g,=′″rtr *vs+*s°°16−
1, the polarized light beams '1', '1', and '001' arrive from the direction orthogonal to the S-polarized light α61, and the two are combined. The combined light is bent at a right angle by the second right-angle prism (13b).
・) is not output.

、1 次に、液晶セルθDに電圧を印加しない状態である第1
図(C)および(D)について説明する。まず、1、” 、1        第1図(C)において、第1図(
A)で説明したのと同様に、第1の入力端子(1a)か
ら入射された信号光はビームスプリッタ(9)で所定の
分岐比で反射および透過され、その反射光は第1の出力
端子(2b)に出力され、透過光は偏光ビームスプリッ
タ00)によりP偏光05+とS偏光OIとに分離され
た後に液晶セルO11に入射される。このとき、液晶セ
ル00は、第2図(B)で後に詳しく説明するように、
電圧を印加しない状態では往復で入射する直線偏光の偏
光面を90度回転させる機能を有しているため、反射膜
付き直角プリズム(Jtlで光路を折り返し液晶セルa
υを往復して、p偏光a9はS偏光(+51に、またS
偏光061はP偏光θつにそれぞれ変換される。このう
ちS偏光061は、偏光ビームスプリッタ(lOlに至
る。
, 1 Next, the first state in which no voltage is applied to the liquid crystal cell θD
Figures (C) and (D) will be explained. First, 1,'',1 In Fig. 1(C),
As explained in A), the signal light incident from the first input terminal (1a) is reflected and transmitted by the beam splitter (9) at a predetermined splitting ratio, and the reflected light is transmitted to the first output terminal. (2b), and the transmitted light is separated into P-polarized light 05+ and S-polarized light OI by a polarizing beam splitter 00), and then enters the liquid crystal cell O11. At this time, the liquid crystal cell 00, as will be explained in detail later in FIG. 2(B),
When no voltage is applied, it has the function of rotating the plane of polarization of the linearly polarized light that enters back and forth by 90 degrees, so the optical path is turned around by a right-angle prism with a reflective film (JTL) and the liquid crystal cell a
Going back and forth through υ, p-polarized light a9 becomes S-polarized light (+51, and S
The polarized light 061 is converted into P polarized light θ. Of these, the S-polarized light 061 reaches the polarization beam splitter (lOl).

P偏光0つは、第3の直角プリズム(i3c)により光
路を直角に曲げられ、S偏光aIilと直交する方向か
ら偏光ビームスプリッタ001に達し両者は合成される
。その合成光は、第2の直角プリズム(13b)で光路
を直角に曲げられるので、第2の出力端子(2a)には
出力されない。
The optical path of the P-polarized light 0 is bent at a right angle by the third right-angle prism (i3c), and it reaches the polarization beam splitter 001 from a direction perpendicular to the S-polarized light aIil, where they are combined. Since the optical path of the combined light is bent at a right angle by the second right angle prism (13b), it is not output to the second output terminal (2a).

次に、第2の入力端子(1h)より信号光が人力される
第1図(D)の場合について説明する。図において、第
2の入力端子(1b)より入射された信号光、;   
     は、第1図(B)で説明したのと同様に、偏
光ビー・( 1,、、jl         ムスプリンタ00)で
P偏光αQとS偏光Qlflとに分離さパ1 1)         れた後、液晶セル0υに入射さ
れる。このとき、第居        1゜。。) r
 m I!Jl 、Lえ。よ同一。動4.原や。、よ9
、反射膜付き直角プリズム02+で光路を折り返して液
晶セルθ0を往復させると、P偏光0!9がS偏光Oe
に、またS偏光OeがP偏光Q51にそれぞれ変換され
る。
Next, the case of FIG. 1(D) in which the signal light is manually inputted from the second input terminal (1h) will be described. In the figure, signal light incident from the second input terminal (1b);
is separated into P-polarized light αQ and S-polarized light Qlfl by a polarizing beam (1,,,jl Musprinter 00), as explained in FIG. 1(B), and then the liquid crystal It is input to cell 0υ. At this time, the first room was 1°. . ) r
m I! Jl, L. Same. Movement 4. Hara. ,yo9
, when the optical path is turned back by the right-angle prism 02+ with a reflective film and the liquid crystal cell θ0 is moved back and forth, the P polarized light 0!9 becomes the S polarized light Oe.
In addition, the S-polarized light Oe is converted into the P-polarized light Q51.

このうちP偏光θ鴫は、偏光ビームスプリッタ側に至る
。S偏光α0は、第3の直角プリズム(13c)により
光路を直角に曲げられP偏光(+51と直交する方ツ:
:         向から偏光ビームスプリッタ顛に
達し、両者は合成される。その合成光は屈折率分布型ロ
ッドレンズ(4a)に入射し、第2の出力端子(2a)
に出力される。
Of these, the P-polarized light θ reaches the polarization beam splitter side. The optical path of the S-polarized light α0 is bent at a right angle by the third right-angle prism (13c) and becomes a P-polarized light (the one perpendicular to +51:
: The beam reaches the polarizing beam splitter from this direction, and the two beams are combined. The combined light enters the gradient index rod lens (4a) and is sent to the second output terminal (2a).
is output to.

、導          第2図(A)および(B)は
、この発明によるモニ^− 1し         タ機能付きバイパス光スイッチ
のスイッチングエレメントである液晶セル00の構成を
模式的に示し”””j     ;/: tt (7)
Fあ9、。。Li13!’1ilti、 (180;J
:# ”r :1AtffE、amはP形のネマテック
液晶分子である。第2図(A)は液晶セルOIlに電圧
を印加した状態、第2図(13)は液晶セルθ0に電圧
を印加しない状態をそれぞれ示している。この液晶セル
00は、ガラス基板0咎の表面に蒸着した透明電極0η
にSiOxの斜め蒸着や綿布によるラビングによってP
形のネマテック液晶分子Osの長軸の方向が2枚のガラ
ス基板Oe間で45度ねじれるように設定したツイスト
角45度のツィステッドネマテックセル構成のものであ
る。
Figures 2 (A) and (B) schematically show the configuration of a liquid crystal cell 00, which is a switching element of a bypass optical switch with monitor function according to the present invention. tt (7)
F9. . Li13! '1ilti, (180;J
:# ”r :1AtffE, am is a P-type nematic liquid crystal molecule. Fig. 2 (A) shows a state in which a voltage is applied to the liquid crystal cell OIl, and Fig. 2 (13) shows a state in which no voltage is applied to the liquid crystal cell θ0. This liquid crystal cell 00 has a transparent electrode 0η deposited on the surface of a glass substrate 0.
P is applied by diagonal deposition of SiOx and rubbing with cotton cloth.
It has a twisted nematec cell configuration with a twist angle of 45 degrees, in which the direction of the long axis of the shaped nematec liquid crystal molecules Os is twisted by 45 degrees between two glass substrates Oe.

第2図(A)の状態において、P形のネマテック液晶分
子0埴の長軸は、電界方向に平行に配向する。
In the state shown in FIG. 2(A), the long axes of the P-type nematic liquid crystal molecules are aligned parallel to the direction of the electric field.

このため、液晶の軸に平行に伝搬する偏光の偏光面は回
転することなく通過する。これに対して、2つの電極0
71間に電圧を印加されていない第2図(B)の状態で
は、P形のネマテック液晶分子01の長軸の配向方向は
入射するP偏光またはS偏光の偏光面と平方または垂直
となる。このため、偏光面はネマテック液晶の旋光性に
よって出射側では45度回転する。この出射光を第1図
(A)ないしくD)で説明した反射膜付き直角プリズム
021で光路を折り返し再び液晶セル0υを透過させる
と、同一の動作原理により偏光面は45度回転し、往復
で偏光面が90度回転することになる。
Therefore, the plane of polarization of polarized light propagating parallel to the axis of the liquid crystal passes through without being rotated. In contrast, two electrodes 0
In the state shown in FIG. 2(B) in which no voltage is applied between 71, the alignment direction of the long axis of the P-type nematic liquid crystal molecules 01 is square or perpendicular to the polarization plane of the incident P-polarized light or S-polarized light. Therefore, the plane of polarization is rotated by 45 degrees on the output side due to the optical rotation of the nematec liquid crystal. When the optical path of this emitted light is turned around by the right-angle prism 021 with a reflective film described in FIGS. The plane of polarization will be rotated by 90 degrees.

2(お、L記実施例では、ビームスプリッタ(9)とし
て所定の分岐比で反射および透過させる無偏光ビームス
プリッタを用いた場合について説明したが、これに限ら
ず分岐比が1対1となる偏光ビームスプリッタを用いて
も同様な効果を奏する。
2 (In the example described in L, the case was explained in which a non-polarizing beam splitter that reflects and transmits light at a predetermined splitting ratio is used as the beam splitter (9), but the splitting ratio is not limited to this, and the splitting ratio is 1:1. A similar effect can be achieved by using a polarizing beam splitter.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば、スイッチングエレメ
ントとして反射形の液晶セルを用いその液晶に印加する
電圧を切り換えるだけで所定の動作が実現できるので、
機械式のように可動部分が無いため長寿命であり、また
消費電力が高々lOμW程度であるため低消費電力のも
のが得られる効果がある。
As described above, according to the present invention, a predetermined operation can be achieved simply by using a reflective liquid crystal cell as a switching element and switching the voltage applied to the liquid crystal.
Unlike mechanical types, there are no moving parts, so it has a long life, and the power consumption is about 10 μW at most, so it has the effect of providing low power consumption.

また、構成部品である液晶セル、偏光ビームスプリッタ
、直角プリズム等の一辺の長さは5鵬劇程度まで小さく
でき、全容量がI Oe11!以下の小型のものが得ら
れる効果がある。
In addition, the length of each side of the component parts such as liquid crystal cells, polarizing beam splitters, and right-angle prisms can be reduced to about 50cm, and the total capacity is IOe11! The following effects can be achieved in small size.

さらに、上記構成部品相互が屈折率の整合がとれた接着
剤により接合されているので、反射膜面等が直接大気に
触れることがなく防湿防食性に優れたものが得られる効
果がある。
Furthermore, since the above-mentioned components are bonded to each other with an adhesive whose refractive index is matched, there is an effect that the reflective film surface, etc. does not come into direct contact with the atmosphere, and excellent moisture and corrosion resistance can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(A)ないしく■))はこの発明の一実施例によ
るモニタ機能(−Jきバイパス光スイッチをそれぞれ示
す平面図、第2図(A)および(B)は第1図(A)な
いしくD)に示した反射形液晶セルの構成を模式的にそ
れぞれ示す分解斜視図、第3図は従来のモニタ機能付き
バイパス光スイッチをそれぞれ示す平面図である。 (1a)および(1b)は入力端子、(2a)および(
2b)は出力端子、(3a)ないしく4b)は屈折率分
布型ロンドレンズ、(9)はビームスプリッタ、00)
は偏光ビームスプリッタ、0υは液晶セル、04は反射
膜付き直角プリズム−(13a) 、(13b)および
(13c)は直角プリズム。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第1図(C) □ ・1.1 響        第1図(D) 、(・”;                    
11第2図(A) 第2図(B) 旦 へ 旧Y 17Y     Y?へ & ヒ +9     x \    × 1 //くν■
1 (A) to (■)) are plan views respectively showing a bypass optical switch with a monitor function (-J) according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 (A) and (B) are plan views of FIG. ) to D) are exploded perspective views schematically showing the configurations of the reflective liquid crystal cells, and FIG. 3 is a plan view showing a conventional bypass optical switch with a monitor function. (1a) and (1b) are input terminals, (2a) and (
2b) is an output terminal, (3a) or 4b) is a gradient index Rondo lens, (9) is a beam splitter, 00)
0υ is a polarizing beam splitter, 0υ is a liquid crystal cell, 04 is a right-angle prism with a reflective film, and (13a), (13b) and (13c) are right-angle prisms. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Figure 1 (C) □ ・1.1 Sound Figure 1 (D) , (・”;
11 Figure 2 (A) Figure 2 (B) Danhe Old Y 17Y Y? He & He+9 x \ × 1 //kuν■

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第1および第2の入力端子並びに第1および第2
の出力端子を有し、上記第1の入力端子から入力された
信号光の一部を上記第1の出力端子から常時出力すると
ともに、上記第1の入力端子から入力された信号光の残
部と上記第2の入力端子から入力された信号光とを切り
換えて上記第2の出力端子に出力するモニタ機能付きバ
イパス光スイッチにおいて、上記第1の入力端子から入
力された信号光に対し透過と反射との比率を所定の値に
設定したビームスプリッタと、このビームスプリッタで
反射された信号光を上記第1の出力端子に出力するため
に光路を直角に曲げる第1の直角プリズムと、入射する
信号光を直交2偏光に分離および合成するための偏光ビ
ームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタによって
分離された直交2偏光の偏光面を外部印加電圧に応じて
往復で90度回転させてまたは回転させずに透過させる
ネマテック液晶を封入した液晶セルと、この液晶セルの
片端面に光路を折り返すために設けた反射膜付きの直角
プリズムと、上記偏光ビームスプリッタで偏光分離後、
再び合成するために直交2偏光のうちの一方の偏光の光
路を直角に曲げる第2の直角プリズムと、上記ビームス
プリッタを透過した信号光の光路を直角に曲げる第3の
直角プリズムとを備えたことを特徴とするモニタ機能付
きバイパス光スイッチ。
(1) First and second input terminals and first and second input terminals
has an output terminal, and always outputs a part of the signal light input from the first input terminal from the first output terminal, and also outputs the remainder of the signal light input from the first input terminal. A bypass optical switch with a monitoring function that switches between the signal light input from the second input terminal and outputs the signal light to the second output terminal, which transmits and reflects the signal light input from the first input terminal. a beam splitter in which the ratio of the signal light to the beam splitter is set to a predetermined value, a first right-angle prism that bends the optical path at a right angle in order to output the signal light reflected by the beam splitter to the first output terminal, and an incident signal. A polarizing beam splitter for separating and combining light into two orthogonal polarized lights, and a polarization plane of the two orthogonal polarized lights separated by this polarizing beam splitter, with or without rotating the plane of polarization by 90 degrees in a round trip depending on an externally applied voltage. After polarization separation using a liquid crystal cell filled with nematic liquid crystal to transmit, a right-angle prism with a reflective film provided on one end of this liquid crystal cell to fold back the optical path, and the polarizing beam splitter,
A second right-angle prism that bends the optical path of one of the two orthogonal polarized lights at a right angle in order to recombine it, and a third right-angle prism that bends the optical path of the signal light that has passed through the beam splitter at a right angle. A bypass optical switch with a monitor function.
(2)上記液晶セルとして入射する直線偏光の偏光面に
対し平行または垂直でかつ2枚のガラス基板間でネマテ
ック液品分子の長軸が互いに45度ねじれた状態に配向
したツイスト角45度のツイステッドネマテックセル構
成の液晶セルを用いたことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のモニタ機能付きバイパス光スイッチ。
(2) The liquid crystal cell has a twist angle of 45 degrees, which is parallel or perpendicular to the polarization plane of the linearly polarized light incident on the liquid crystal cell, and the long axes of the nematec liquid molecules are oriented in a state twisted by 45 degrees between the two glass substrates. A bypass optical switch with a monitor function according to claim 1, characterized in that a liquid crystal cell having a twisted nematic cell configuration is used.
JP60104511A 1985-05-16 1985-05-16 By-pass optical switch having monitor function Pending JPS61261725A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60104511A JPS61261725A (en) 1985-05-16 1985-05-16 By-pass optical switch having monitor function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60104511A JPS61261725A (en) 1985-05-16 1985-05-16 By-pass optical switch having monitor function

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61261725A true JPS61261725A (en) 1986-11-19

Family

ID=14382516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60104511A Pending JPS61261725A (en) 1985-05-16 1985-05-16 By-pass optical switch having monitor function

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61261725A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63167533A (en) * 1986-12-27 1988-07-11 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical communication equipment
US5430561A (en) * 1991-07-17 1995-07-04 Fujitsu Limited Optical space switch employing 2 parallel diffraction gratings and a polarization rotating element
WO1999004310A3 (en) * 1997-07-19 1999-04-08 Deutsche Telekom Ag Arrangement and method for electrically controlling the intensity of unpolarised light
JP2017090741A (en) * 2015-11-12 2017-05-25 日本電気硝子株式会社 Optical component unit

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63167533A (en) * 1986-12-27 1988-07-11 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical communication equipment
US5430561A (en) * 1991-07-17 1995-07-04 Fujitsu Limited Optical space switch employing 2 parallel diffraction gratings and a polarization rotating element
US5532855A (en) * 1991-07-17 1996-07-02 Fujitsu Limited Optical space switch device
WO1999004310A3 (en) * 1997-07-19 1999-04-08 Deutsche Telekom Ag Arrangement and method for electrically controlling the intensity of unpolarised light
US6331910B1 (en) 1997-07-19 2001-12-18 Deutsche Telekom Ag Arrangement and method for electrically controlling the intensity of unpolarized light
JP2017090741A (en) * 2015-11-12 2017-05-25 日本電気硝子株式会社 Optical component unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5893037A (en) optical bypass switch device
JPS61261725A (en) By-pass optical switch having monitor function
JPS5855485B2 (en) LCD switching matrix
JPH085976A (en) Tunable wavelength optical filter
JPS61151612A (en) Single pole double throw optical switch
US3572898A (en) Z-cut crystal electro-optical modulator
US7237900B2 (en) Polarization conversion system
JP4092986B2 (en) Light switch
JPS61151611A (en) By-pass optical switch
JPS61113032A (en) By-pass optical switch
JPH10282340A (en) Polarization beam splitter, and projection type display device using it
JPH0230490B2 (en)
JPH03204621A (en) Optical matrix switch
JP6460717B2 (en) Optical switch device
JPS6215518A (en) Polarizing converter
JPS61282824A (en) Optical switch
JPH0830789B2 (en) Polarization splitting prism
JPS6039849Y2 (en) optical switch
JPS6355501A (en) Diffraction grating type polarizing plate
JP2980996B2 (en) Light switch
JPS63220109A (en) Deflection separation/synthesis prism
JPH058562Y2 (en)
JPS61281222A (en) Optical switch
JPS63259520A (en) Optical switch
JPH02168204A (en) Polarizing prism