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JP3121125B2 - Light switch - Google Patents
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JP3121125B2 - Light switch - Google Patents

Light switch

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JP3121125B2
JP3121125B2 JP04180021A JP18002192A JP3121125B2 JP 3121125 B2 JP3121125 B2 JP 3121125B2 JP 04180021 A JP04180021 A JP 04180021A JP 18002192 A JP18002192 A JP 18002192A JP 3121125 B2 JP3121125 B2 JP 3121125B2
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liquid crystal
hologram
optical
spatial light
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  • Holo Graphy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光信号を任意の光路、
或は受光素子に可変的に接続する機能を備える光スイッ
チに関し、光通信における光信号交換、光並列演算素子
の光インターコネクション等に使用される光スイッチに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for transmitting an optical signal to an arbitrary optical path,
Also, the present invention relates to an optical switch having a function of variably connecting to a light receiving element, and to an optical switch used for optical signal exchange in optical communication, optical interconnection of an optical parallel operation element, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信における光信号交換、光並列演算
における光インターコネクション等への利用を目指し
て、種々の構造の光スイッチが提案されている。その中
の一つに、図5に示す光スイッチが知られている。この
光スイッチは、液晶ディスプレイ等に用いられているマ
トリクス駆動型の液晶パネル210を備える。この液晶
パネル210には、明暗或は屈折率差が空間的に分布す
るパターン、所謂ホログラム211〜214が電気信号
によって書き込まれる。該ホログラム211〜214が
書き込まれた液晶パネル210部分に、入力ポート面2
20から光信号251〜254が照射される。その光信
号251〜254は液晶パネル210を透過するが、そ
の透過の際に回折され、つまり偏向され、出力ポート面
230に達する目的光路261〜264へ出射される。
上記ホログラム211〜214から出射する光信号25
1〜254の偏向度合は、ホログラム211〜214と
して記録されるパターンに依存しており、該液晶パネル
210に入力する駆動信号を変更してホログラム211
〜214のパターンを書き換えることにより、光信号2
51〜254の出射箇所を今までの接続光路261〜2
64から他のものへ変更できるように構成されている。
即ち、マトリクス駆動型の液晶パネル210にホログラ
ム211〜214を形成し、光路の切り換えを光ファイ
バや光導波路等の物理的な媒体を用いることなしに空間
を用いて行う構成となっている。
2. Description of the Related Art Optical switches of various structures have been proposed for use in optical signal exchange in optical communication and optical interconnection in optical parallel operation. As one of them, an optical switch shown in FIG. 5 is known. This optical switch includes a matrix drive type liquid crystal panel 210 used for a liquid crystal display or the like. On this liquid crystal panel 210, patterns in which light and dark or refractive index differences are spatially distributed, so-called holograms 211 to 214, are written by electric signals. The input port surface 2 is placed on the portion of the liquid crystal panel 210 on which the holograms 211 to 214 are written.
20 emits optical signals 251 to 254. The optical signals 251 to 254 are transmitted through the liquid crystal panel 210, but are diffracted, that is, deflected at the time of the transmission, and are emitted to target optical paths 261 to 264 reaching the output port surface 230.
Optical signal 25 emitted from the holograms 211 to 214
The degree of deflection of 1 to 254 depends on the pattern recorded as the holograms 211 to 214, and the driving signal input to the liquid crystal panel 210 is changed to change the hologram 211.
To 214, the optical signal 2
The exit points 51-254 are connected to the existing connection optical paths 261-2.
It is configured so that it can be changed from 64 to another.
That is, the holograms 211 to 214 are formed on the matrix-driven liquid crystal panel 210, and the optical paths are switched using a space without using a physical medium such as an optical fiber or an optical waveguide.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した光
スイッチにおいては、光の偏向をホログラム面上におけ
る光の回折により行うため、その偏向角度(回折角度)
はホログラム面の空間周波数に依存する。例えば、ホロ
グラム面のパターンを単純な回折格子と仮定した場合、
そのホログラム面による光の偏向角度(回折角度)θ
は、下記1式で表される。
In the above-described optical switch, since the light is deflected by diffraction of light on the hologram surface, its deflection angle (diffraction angle) is determined.
Depends on the spatial frequency of the hologram surface. For example, assuming that the pattern on the hologram surface is a simple diffraction grating,
Light deflection angle (diffraction angle) θ by the hologram surface
Is represented by the following equation.

【0004】θ=sin-1(λ・f) …(1) 但し、λ:光の波長 f:回折格子の空間周波数 また、ホログラム記録媒体として用いられているマトリ
クス駆動型の液晶パネルにおいては、ホログラムの濃淡
や屈折率の分布を形成する最小の画素の大きさは、液晶
そのものの特性ではなく、液晶パネルを駆動するマトリ
クス電極のサイズに依存しており、通常のディスプレイ
用液晶パネルを用いた場合の一画素のサイズは、最小で
も0.33mm程度となっている。この画素サイズを用
いて得られる回折格子の最大空間周波数は1.5本/m
mであり、その回折格子によって波長λ=1.3μmの
光に対して得られる光の偏向角度θは、上記1式より
0.1度程度と非常に小さいものとなる。
Θ = sin −1 (λ · f) (1) where λ: wavelength of light f: spatial frequency of diffraction grating In a matrix-driven liquid crystal panel used as a hologram recording medium, The size of the smallest pixel that forms the density of the hologram and the distribution of the refractive index depends not on the characteristics of the liquid crystal itself but on the size of the matrix electrode that drives the liquid crystal panel. In this case, the size of one pixel is at least about 0.33 mm. The maximum spatial frequency of the diffraction grating obtained using this pixel size is 1.5 lines / m.
m, and the deflection angle θ of the light obtained by the diffraction grating with respect to the light having the wavelength λ = 1.3 μm is as extremely small as about 0.1 degree according to the above equation (1).

【0005】このため、図5に示した構造の光スイッチ
において、出力ポート面230における光出力の空間的
な分離を行うためには、ホログラムが形成される液晶パ
ネル210と出力ポート面230との距離を長くする
か、或はこれらの間の空間にレンズ光学系を設ける必要
がある。例えば、回折角度θが0.1度で、レンズ等を
用いることなしに、出力ポート面230において2mm
の分離を行うためには、液晶パネル210と出力ポート
面230との距離は1150mm程度必要となる。ま
た、ホログラムが形成される液晶パネル210の回折格
子パターンがマトリクス的に電気信号によって書き込ま
れる構造のため、光路の接続を制御する信号に応じて回
折格子パターンを発生する電気回路が必要となる。以上
のことに起因して、光スイッチの小型化や簡素化を図る
こと、更には高集積化を図ることが阻害されていた。
Therefore, in the optical switch having the structure shown in FIG. 5, in order to spatially separate the light output on the output port surface 230, the liquid crystal panel 210 on which a hologram is formed and the output port surface 230 are connected. It is necessary to increase the distance or to provide a lens optical system in the space between them. For example, when the diffraction angle θ is 0.1 degree and the output port surface 230 is 2 mm without using a lens or the like.
In order to perform the separation, the distance between the liquid crystal panel 210 and the output port surface 230 needs to be about 1150 mm. In addition, since the diffraction grating pattern of the liquid crystal panel 210 on which the hologram is formed is written in a matrix by an electric signal, an electric circuit for generating the diffraction grating pattern according to a signal for controlling the connection of the optical path is required. Due to the above, miniaturization and simplification of the optical switch and further high integration have been hindered.

【0006】また、ホログラム面における回折角度を大
きくすべく液晶パネルの画素を細かくしようとした場
合、駆動用マトリクス配線の微細化に伴って製造コスト
がアップすることの他に、マトリクス配線の高密度化に
伴ってマトリクス電極等の不透明部分が液晶パネル全体
に対して占める割合が増大し、つまり開口率が減少し、
液晶パネルに照射される光の液晶層への透過率、即ち光
の利用効率が悪化するという問題点があった。
[0006] Further, when the pixel of the liquid crystal panel is made fine in order to increase the diffraction angle on the hologram surface, the manufacturing cost is increased due to the miniaturization of the driving matrix wiring and the high density of the matrix wiring is required. The ratio of opaque parts such as matrix electrodes to the entire liquid crystal panel increases with the development of the liquid crystal panel, that is, the aperture ratio decreases,
There is a problem that the transmittance of the light applied to the liquid crystal panel to the liquid crystal layer, that is, the light use efficiency is deteriorated.

【0007】本発明は、かかる従来技術の課題を解決す
べくなされたものであり、小型化や簡素化、更には高集
積化を図ることができ、しかも光の利用効率を向上でき
る光スイッチを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an optical switch capable of achieving miniaturization, simplification, high integration, and improving light use efficiency. The purpose is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の光スイッチは、
電圧印加と照射光の強度により定まるパターンのホログ
ラムが記録される反射型の空間光変調素子と、前記空間
光変調素子を挟む一方側に設けられ、相互に干渉性を有
する複数のホログラム形成用の光を空間光変調素子に
照射し、電圧が印加された空間光変調素子にホログラ
ムを記録させる光発生手段と、前記空間光変調素子を挟
む他方側に設けられ、空間光変調素子に記録されたホ
ログラムに向けて光信号を入射させ、該ホログラムから
反射された光信号を受光する光入出力手段とを備え
記光発生手段は、単一の光源と、光透過率可変型の複数
の液晶セルからなる液晶シャッタパネルとを少なくとも
備え、前記各ホログラム形成用の光を該光源から発生し
た光より形成して該液晶シャッタパネルの各液晶セルを
介して前記空間光変調素子に照射し、該各液晶セルの透
過率を変化させることによって該各ホログラム形成用の
光の強度の不均一性を補正しており、そのことにより上
記目的が達成される。
An optical switch according to the present invention comprises:
A reflection type spatial light modulator is a hologram pattern which is determined by the intensity of the irradiated light and the voltage applied is recorded, provided on one side sandwiching the spatial light modulation element, the plurality having interfering with one another for forming a hologram light is irradiated to the spatial light modulator, a light generation means for recording a hologram in the spatial light modulator to which a voltage is applied, it is provided on the other side sandwiching the spatial light modulator, to the spatial light modulator towards the recorded hologram is incident optical signal, and an optical output means for receiving the light signal reflected from the hologram, before
The light recording means includes a single light source and a plurality of variable light transmittance types.
And a liquid crystal shutter panel composed of
And generating light for forming each of the holograms from the light source.
To form each liquid crystal cell of the liquid crystal shutter panel.
And irradiates the spatial light modulator through the liquid crystal cell.
By changing the power ratio,
The non-uniformity of light intensity is corrected, thereby achieving the above object.

【0009】また、本発明において、前記空間光変調素
子を複数備えるようになし、前記光発生手段から各空間
光変調素子に時分割的にホログラム形成用の光を照射し
て個別のホログラムを独立して記録し、該ホログラムが
記録された各空間光変調素子毎に、前記光入出力手段
から同時に複数の信号光を照射して、空間光変調素子
に対応する数の光信号を同時に並列的に処理するように
してもよい。
In the present invention, a plurality of the spatial light modulating elements are provided, and the light generating means irradiates each spatial light modulating element with light for forming a hologram in a time-division manner to separate individual holograms. and to record, for each said hologram recorded the respective spatial light modulator, and simultaneously irradiated a plurality of signal light from the light output means, at the same time the number of optical signals corresponding to the spatial light modulator Processing may be performed in parallel.

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【0012】また、前記光発生手段は、前記光源から発
生した光を分岐させて前記各ホログラム形成用の光を形
成するための複数のピンホールを有するピンホールアレ
イマスクを備え、該ピンホールアレイマスクによって形
成された該各ホログラム形成用の光の強度を前記液晶シ
ャッタパネルの各液晶セルによってそれぞれ変化させる
ようにしてもよい。
Further, the light generating means emits light from the light source.
The generated light is branched to form the light for forming each hologram.
Pinhole array with multiple pinholes
Mask with the pinhole array mask.
The intensity of the hologram-forming light thus formed is determined by the liquid crystal system.
It may be changed by each liquid crystal cell of the shutter panel .

【0013】[0013]

【作用】本発明にあっては、電圧が印加されている反射
型の空間光変調素子に、複数のホログラム形成用の光を
干渉する状態で入射させると、空間光変調素子に光反射
率、あるいは透過率、あるいは屈折率等の差の空間分布
情報、所謂ホログラムが記録される。ホログラムが記録
された空間光変調素子部分に、光入出力手段から光信号
を入射させると、該ホログラムに応じて光信号が偏向さ
れて反射され、光入出力手段に捉えられる。このとき、
反射型の空間光変調素子に印加する電圧と複数のホログ
ラム形成用の光の照射位置とを変化されると、ホログラ
ムが書き換えられる。このようにホログラムを書き換え
ると、光入出力手段にて光信号が捉えられる位置を他の
位置に変えることができる。つまり、光信号の接続を切
り換えることができる。更に、透過率可変型の液晶シャ
ッタパネルを用い、ピンホールから出射されるホログラ
ム形成用の光の強度を変化させることによって、空間光
変調素子に記録されるホログラムのコントラストや回折
効率を変化させることができ、光入出力手段で捉えられ
る光信号の強度を制御することが可能となる。
According to the present invention, when a plurality of light beams for forming a hologram are incident on a reflection type spatial light modulation element to which a voltage is applied while interfering with each other, the light reflectance, Alternatively, spatial distribution information of a difference in transmittance or refractive index, that is, a so-called hologram is recorded. When an optical signal is input from the optical input / output unit to the spatial light modulation element on which the hologram is recorded, the optical signal is deflected and reflected according to the hologram, and is captured by the optical input / output unit. At this time,
The hologram is rewritten when the voltage applied to the reflective spatial light modulator and the irradiation position of the light for forming a plurality of holograms are changed. When the hologram is rewritten in this manner, the position where the optical signal is captured by the optical input / output means can be changed to another position. That is, the connection of the optical signal can be switched. In addition, variable transmittance liquid crystal chassis
Hologram emitted from the pinhole using the
By changing the intensity of the light for forming the
Contrast and diffraction of hologram recorded on modulation element
Efficiency can be changed and captured by optical input / output
It is possible to control the intensity of the optical signal.

【0014】また、空間光変調素子を複数備えるように
なし、光発生手段から各空間光変調素子に時分割的にホ
ログラム形成用の光を照射して個別のホログラムを独立
して記録し、該ホログラムが記録された各空間光変調素
子毎に、前記光入出力手段から同時に複数の光信号を照
射する構成となした場合は、空間光変調素子に対応する
数の光信号を同時に並列的に処理することが可能とな
る。
In addition, a plurality of spatial light modulators are provided, and the light generating means irradiates each spatial light modulator with light for hologram formation in a time-division manner to record individual holograms independently. In the case where a plurality of light signals are simultaneously irradiated from the light input / output means for each spatial light modulation element on which a hologram is recorded, a number of light signals corresponding to the spatial light modulation elements are simultaneously and in parallel. It can be processed.

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1は本実施例にかかる光スイッチを示す
斜視図である。この光スイッチは、一辺の長さが5mm
の正方形をした4つの反射型の空間光変調素子、例えば
液晶パネル1a〜1dを、表裏面をそれぞれ揃え、か
つ、上下左右に2個ずつ配列して正方形状になしたSL
Mアレイ板1と、このSLMアレイ板1の両面からそれ
ぞれ42mm距離を隔て、かつ、該SLMアレイ板1に
対して平行に設けた光入出力光学系2及びアドレス光学
系3とを備えた構造となっている。
FIG. 1 is a perspective view showing an optical switch according to this embodiment. This optical switch has a side length of 5 mm
A square-shaped SL in which four reflective spatial light modulators having a square shape, for example, liquid crystal panels 1a to 1d, are arranged on the front and back surfaces, and are arranged two by two vertically and horizontally.
A structure comprising an M array plate 1 and an optical input / output optical system 2 and an address optical system 3 provided at a distance of 42 mm from both sides of the SLM array plate 1 and in parallel with the SLM array plate 1. It has become.

【0018】SLMアレイ板1の光アドレス面側1Dに
は、アドレス光学系3が設けられている。アドレス光学
系3は、SLMアレイ板1側から順に位置する、ピンホ
ールアレイマスク31と、液晶シャッタパネル32と、
発光波長1.3μmの半導体レーザ素子33およびこの
半導体レーザ素子33からの光出力をモニタするフォト
ダイオード34等からなるホログラム形成用光源とを備
える。なお、半導体レーザ素子33は、図示しない自動
光出力制御(APC)機能付き半導体レーザ直流駆動回
路を備えており、フォトダイオード34でモニタされた
光出力に基づき一定出力でレーザ光を発生させる。
An address optical system 3 is provided on the optical address side 1D of the SLM array plate 1. The address optical system 3 includes a pinhole array mask 31, a liquid crystal shutter panel 32,
A hologram-forming light source including a semiconductor laser element 33 having an emission wavelength of 1.3 μm and a photodiode 34 for monitoring the light output from the semiconductor laser element 33 is provided. The semiconductor laser element 33 includes a semiconductor laser DC drive circuit with an automatic light output control (APC) function (not shown), and generates a laser beam with a constant output based on the optical output monitored by the photodiode 34.

【0019】上記ピンホールアレイマスク31は、例え
ば個々の直径が0.5mmの丸孔状をしたピンホール3
1a〜31hが8カ所設けられた艶消しの黒色をした板
状となっており、SLMアレイ板1に平行に設置されて
いる。図2は該ピンホールアレイマスク31をSLMア
レイ板1側から見た平面図であり、本例におけるピンホ
ール31a〜31hの配置を示している。該ピンホール
アレイマスク31のSLMアレイ板1とは反対側の裏面
には、図2に点線で示すようにピンホール31a〜31
hと一致する配置にて、例えば1mm×1mmサイズの
正方形をした光透過率可変型の液晶セル32a〜32h
が8個設けられた液晶シャッタパネル32が、密着して
取り付けられている。図2中の( )内の数字は、ピン
ホール中心のx−y座標上の点を、単位をmmとして示
している。
The pinhole array mask 31 is formed, for example, as a pinhole 3 having a round hole shape with a diameter of 0.5 mm.
It has a matte black plate-like shape provided with eight portions 1a to 31h, and is installed in parallel with the SLM array plate 1. FIG. 2 is a plan view of the pinhole array mask 31 as viewed from the SLM array plate 1, and shows the arrangement of the pinholes 31a to 31h in this example. On the back surface of the pinhole array mask 31 opposite to the SLM array plate 1, as shown by dotted lines in FIG.
h, variable light transmittance type liquid crystal cells 32a to 32h having a square shape of, for example, 1 mm × 1 mm.
The liquid crystal shutter panel 32 provided with eight is closely attached. Numerals in parentheses in FIG. 2 indicate points on the xy coordinates of the center of the pinhole in mm.

【0020】液晶シャッタパネル32は、上記半導体レ
ーザ素子33からの光の量を制御するシャッタとして機
能し、個々の液晶セル32a〜32hにマトリクス的に
電気配線が施されており、個々のセルの光透過率を外部
からの電気信号入力によって制御可能な構造となってい
る。
The liquid crystal shutter panel 32 functions as a shutter for controlling the amount of light from the semiconductor laser element 33. Each of the liquid crystal cells 32a to 32h is provided with electric wiring in a matrix. The light transmittance is controlled by an external electric signal input.

【0021】一方、SLMアレイ板1の液晶層側1Cに
は、光入出力光学系2が設けられている。光入出力光学
系2は、アドレス光学系3のピンホールアレイマスク3
1に設けられたピンホール31a〜31hと面対称の位
置に、光ファイバ接続端子2a〜2hが8個設けられた
構造の光入出力端子板21を備える。光ファイバ接続端
子2a〜2dは入力用、光ファイバ接続端子2e〜2h
は出力用である。
On the other hand, on the liquid crystal layer side 1C of the SLM array plate 1, an optical input / output optical system 2 is provided. The optical input / output optical system 2 includes a pinhole array mask 3 of the address optical system 3.
An optical input / output terminal plate 21 having eight optical fiber connection terminals 2a to 2h is provided at a position symmetrical with the pinholes 31a to 31h provided in the optical fiber connection terminal 1. The optical fiber connection terminals 2a to 2d are for input, and the optical fiber connection terminals 2e to 2h
Is for output.

【0022】上記SLMアレイ板1を構成する液晶パネ
ル1a〜1dは、それぞれ図3に示す同一構造となって
いる。各液晶パネル1a〜1dそれぞれの具体的な構成
は、誘電体反射膜15が塗布された遮光板16の遮光板
16側に、α−SiCからなる光導電層12、透明電極
14a及びガラス板17が形成されている。この透明電
極14aは、ガラス板17の上に形成されたものであ
る。誘電体反射膜15側に強誘電性液晶層13、透明電
極14b及び偏光ガラス板18が形成されている。この
透明電極14bは、偏光ガラス板18の上に形成された
ものである。
The liquid crystal panels 1a to 1d constituting the SLM array plate 1 have the same structure as shown in FIG. The specific configuration of each of the liquid crystal panels 1a to 1d is such that a photoconductive layer 12 made of α-SiC, a transparent electrode 14a, and a glass plate 17 are provided on a light shielding plate 16 side of a light shielding plate 16 on which a dielectric reflection film 15 is applied. Are formed. The transparent electrode 14a is formed on a glass plate 17. On the dielectric reflection film 15 side, a ferroelectric liquid crystal layer 13, a transparent electrode 14b, and a polarizing glass plate 18 are formed. The transparent electrode 14b is formed on the polarizing glass plate 18.

【0023】この構成の各液晶パネル1a〜1dを個々
のセルとして使用し、2×2アレイ状に配列してSLM
アレイ板1が作製されており、このSLMアレイ板1の
個々の液晶パネル1a〜1dには個別に設けた電源19
から所定の電圧を印加することができる電気配線が施さ
れている。また、本実施例の液晶パネル1a〜1dは、
250本/mm程度の解像度を有しており、ホログラム
(回折格子)を形成した場合、波長1.3μmの入射光
に対しては最大19deg.程度の回折角度が得られ
る。
Each of the liquid crystal panels 1a to 1d having this configuration is used as an individual cell, and is arranged in a 2 × 2 array to form an SLM.
An array plate 1 is manufactured, and each of the liquid crystal panels 1a to 1d of the SLM array plate 1 has a power supply 19 provided separately.
And an electric wiring to which a predetermined voltage can be applied. Further, the liquid crystal panels 1a to 1d of the present embodiment
It has a resolution of about 250 lines / mm, and when a hologram (diffraction grating) is formed, a maximum of 19 deg. A degree of diffraction angle is obtained.

【0024】上述したSLMアレイ板1、アドレス光学
系3及び光入出力端子板2は、内側が艶消し黒色のケー
ス(図示せず)内の所定場所に固定されていると共に、
アドレス空間4、光信号接続空間5及びアドレス光学系
3は上記ケースによって遮光されており、外部からの光
が浸入しないような構造となっている。加えて、光スイ
ッチ内部においてケース内面に当たった光が、その内面
において反射され、迷光化するのを抑える構造となって
いる。
The above-mentioned SLM array plate 1, addressing optical system 3, and light input / output terminal plate 2 are fixed at predetermined places in a matte black case (not shown).
The address space 4, the optical signal connection space 5, and the address optical system 3 are shielded from light by the above-mentioned case, and have a structure in which external light does not enter. In addition, the structure is such that light that hits the inner surface of the case inside the optical switch is reflected on the inner surface and is prevented from becoming stray light.

【0025】以上のように構成された光スイッチの動作
内容について以下に説明する。ここでは、光ファイバ接
続端子2aへ入力される光信号が、光ファイバ接続端子
2gへ接続される場合を例にとって、図3及び図4を参
照しながら述べる。
The operation of the optical switch configured as described above will be described below. Here, an example in which an optical signal input to the optical fiber connection terminal 2a is connected to the optical fiber connection terminal 2g will be described with reference to FIGS.

【0026】ホログラム形成用光源の半導体レーザ素子
33は、光出力をモニタするフォトダイオード34とA
PC機能付き直流駆動回路によって、一定の光出力とな
るように駆動される。該半導体レーザ素子33より発せ
られた光の一部は、光透過率可変型の液晶シャッタパネ
ル32上に照射され、この液晶シャッタパネル32に入
力される制御電気信号に従って、個々の液晶セル32a
〜32hごとに所定の透過率だけの光がホログラム形成
用の光となって透過する。
A semiconductor laser element 33 serving as a hologram forming light source includes a photodiode 34 for monitoring the optical output and an A.
It is driven by a DC drive circuit with a PC function to have a constant light output. A part of the light emitted from the semiconductor laser element 33 is radiated on a liquid crystal shutter panel 32 of a variable light transmittance type, and each liquid crystal cell 32a is controlled according to a control electric signal input to the liquid crystal shutter panel 32.
Every 32 hours, light having a predetermined transmittance becomes light for forming a hologram and is transmitted.

【0027】尚、この透過率可変型の液晶シャッタパネ
ル32上に照射されるレーザ光の、該シャッタパネル3
2面上での場所による強度の不均一性が補正されるよう
に、外部メモリーにて記憶させた補正量に基づき、該液
晶シャッタパネル32へ印加する電圧を制御することに
よって、個々の液晶セル32a〜32hの透過率は予め
調整されている。
The laser light radiated on the liquid crystal shutter panel 32 of the variable transmittance type is controlled by the shutter panel 3.
The individual liquid crystal cells are controlled by controlling the voltage applied to the liquid crystal shutter panel 32 based on the correction amount stored in the external memory so that the intensity non-uniformity due to the location on the two surfaces is corrected. The transmittances of 32a to 32h are adjusted in advance.

【0028】本実施例においては、SLMアレイ板1に
関して光ファイバ接続端子2a及び光ファイバ接続端子
2gと面対称の位置にあるピンホール31a及び31g
に密着して設けられた液晶セル32a及び32gが光透
過性を有するように制御され、ピンホール31a及び3
1gを透過したホログラム形成の光U及びVは、ピンホ
ールアレイ板31とSLMアレイ板1の間のアドレス空
間4へ射出される。
In the present embodiment, the pinholes 31a and 31g are located in plane symmetry with the optical fiber connection terminals 2a and 2g with respect to the SLM array plate 1.
The liquid crystal cells 32a and 32g provided in close contact with each other are controlled so as to have optical transparency, and the pinholes 31a and 3g are controlled.
The hologram forming lights U and V that have passed through 1 g are emitted to the address space 4 between the pinhole array plate 31 and the SLM array plate 1.

【0029】アドレス空間4へ射出されたこれら2つの
ホログラム形成用の光U及びVは、互いに干渉しながら
SLM1aの光アドレス側1D面上に照射され、該面上
に干渉による明暗パターンが形成される。
The two hologram forming lights U and V emitted to the address space 4 are irradiated on the optical address side 1D surface of the SLM 1a while interfering with each other, and a light-dark pattern due to the interference is formed on the surface. You.

【0030】このようにピンホールアレイ板31の2つ
のピンホール31a及び31gからホログラム形成用の
光U及びVが射出されている場合、一方のピンホール3
1aからのホログラム形成用の光Uの複素振幅をA、も
う一方31gからのホログラム形成用の光Vの複素振幅
をBと表すと、これら2つのホログラム形成用の光U及
びVの重ね合わせによって生じる光の強度Iは、下記2
式にて表すことができる。
As described above, when the hologram-forming lights U and V are emitted from the two pinholes 31a and 31g of the pinhole array plate 31, one of the pinholes 3a and 31g is used.
If the complex amplitude of the hologram-forming light U from 1a is represented by A and the complex amplitude of the hologram-forming light V from the other 31g is represented by B, then the two hologram-forming lights U and V are superposed. The intensity I of the resulting light is
It can be expressed by an equation.

【0031】 I=|A|2+|B|2+A*・B+A・B* …(2) 但し、*は共役複素数を示す。I = | A | 2 + | B | 2 + A * · B + AB * (2) where * represents a conjugate complex number.

【0032】本例における液晶パネル1a〜1dは、透
明電極14a、14bに所定の周波数の電圧が印加され
ている状態において光アドレス面側1Dから光導電層1
2に光が照射されると、照射部分の光強度Iに比例して
電気抵抗が変化し、その裏側部分の液晶層13の液晶分
子の配向角度が2つの透明電極14a、14b間の電圧
変化に応じて変化する。該液晶層13の表面には偏光ガ
ラス板18が取り付けられており、液晶層面側1Cから
液晶層13へ入射した光は、入射位置の液晶分子の配向
角度に応じた反射強度にて反射される。本例において
は、SLMアレイ板1のうちの一つの液晶パネル1aに
所定の書き込み電圧が加えられており、アドレス空間4
側からのホログラム形成用の光によるアドレスが可能な
状態になっている。
The liquid crystal panels 1a to 1d according to the present embodiment are arranged such that a voltage of a predetermined frequency is applied to the transparent electrodes 14a and 14b.
2 is irradiated with light, the electric resistance changes in proportion to the light intensity I of the irradiated portion, and the orientation angle of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 13 on the back side changes the voltage change between the two transparent electrodes 14a and 14b. It changes according to. A polarizing glass plate 18 is attached to the surface of the liquid crystal layer 13, and light incident on the liquid crystal layer 13 from the liquid crystal layer surface side 1C is reflected at a reflection intensity according to the orientation angle of the liquid crystal molecules at the incident position. . In this example, a predetermined write voltage is applied to one liquid crystal panel 1a of the SLM array plate 1, and the address space 4
Addressing by light for hologram formation from the side is enabled.

【0033】該液晶パネル1aのアドレス面側1Dへの
書き込み光強度Iに対する液晶面側1Cの光の振幅反射
率rは、下記3式となる。
The amplitude reflectance r of the light of the liquid crystal surface 1C with respect to the writing light intensity I on the address surface 1D of the liquid crystal panel 1a is represented by the following equation (3).

【0034】r=k0+k1I …(3) 但し、k0及びk1は液晶パネルの特性に依存する定数 更に、上記3式は、ホログラム形成用の光の複素振幅を
使って表すと下記4式となる。
R = k 0 + k 1 I (3) where k 0 and k 1 are constants depending on the characteristics of the liquid crystal panel. Further, the above three equations can be expressed by using the complex amplitude of light for forming a hologram. The following four equations are obtained.

【0035】 r=k0+k1|A|2+K1|B|2+k1*・B+k1A・B* …(4) このように、該SLMアレイ板1上にホログラム形成用
の光UとVの干渉作用によって生成された2次元的な明
暗分布のうち、アドレス可能状態にあるSLM1a上に
照射された部分が、その裏面に反射率分布として記録さ
れ、ホログラムが形成される。
R = k 0 + k 1 | A | 2 + K 1 | B | 2 + k 1 A * · B + k 1 A · B * (4) As described above, light for forming a hologram is formed on the SLM array plate 1. Of the two-dimensional light-dark distribution generated by the interference between U and V, the portion irradiated on the SLM 1a in the addressable state is recorded as a reflectance distribution on the back surface, and a hologram is formed.

【0036】一方、この時光信号接続空間5側において
は、光ファイバ接続端子2aからアドレス用光源の半導
体レーザ光と同じ波長(1.3μm)の光信号Xが入力
され、液晶パネル1aの液晶層側1Cの面が照射されて
いる。ピンホールアレイマスク31の各ピンホール31
a〜31hの位置と、光入出力端子板21に接続された
各光ファイバ接続端子2a〜2hの位置は、SLMアレ
イ板1に対して面対称であり、SLMパネル板1のアド
レス面側1Dの光強度Iの分布は、裏側の液晶層面側1
Cに振幅反射率rの分布のかたちでそのまま分布してい
るため、光信号接続空間5において、光ファイバ接続端
子2aから入力される光信号Xの複素振幅は、SLMア
レイ板1に関して面対称のピンホール31aより発せら
れるホログラム形成用の光Uの複素振幅Aと等価であ
り、該SLM1aの液晶層面1Cにおける光ファイバ接
続端子2aから入射する光信号Xに対する反射光Yの強
度Rは、下記5式となる。
On the other hand, at this time, on the optical signal connection space 5 side, an optical signal X having the same wavelength (1.3 μm) as the semiconductor laser light of the address light source is input from the optical fiber connection terminal 2a, and the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 1a is input. The side 1C is illuminated. Each pinhole 31 of the pinhole array mask 31
The positions of a to 31h and the positions of the optical fiber connection terminals 2a to 2h connected to the optical input / output terminal plate 21 are plane-symmetric with respect to the SLM array plate 1, and the address surface side 1D of the SLM panel plate 1 Of the light intensity I of the liquid crystal layer 1
C, the complex amplitude of the optical signal X input from the optical fiber connection terminal 2 a in the optical signal connection space 5 is plane-symmetric with respect to the SLM array plate 1. The intensity R of the reflected light Y with respect to the optical signal X incident from the optical fiber connection terminal 2a on the liquid crystal layer surface 1C of the SLM 1a is equivalent to the complex amplitude A of the hologram forming light U emitted from the pinhole 31a. It becomes an expression.

【0037】 R=A・r=Ak0+Ak1|A|2+Ak1|B|2 +k1|A|2・B+k12・B* …(5) 上記5式の第4項、k1|A|2・BはSLMアレイ板1
上における1次回折光を表している。上記反射光Yは、
光信号接続空間5において存在し、この反射光Yの1次
回折光k1|A|2・Bは、複素振幅Bに一定値k1|A
2の減衰がかかっているだけであることを表してい
る。この複素振幅Bは、ピンホール31gより発せられ
るホログラム形成用の光Vの複素振幅Bと等価であり、
光信号接続空間5においてピンホール31gとSLM1
aに関して面対称位置にある光ファイバ接続端子2gへ
収れんする光を表している。すなわち、光ファイバ接続
端子2aから該液晶パネル1aへ照射された光信号X
は、該液晶パネル1a面上において反射回折を生じ、そ
の1次回折反射光は光ファイバ接続端子2gへ収れん
し、所定の光路へ接続される。
R = A · r = Ak 0 + Ak 1 | A | 2 + Ak 1 | B | 2 + k 1 | A | 2 · B + k 1 A 2 · B * (5) k 1 | A | 2 · B is the SLM array plate 1
The above shows the first-order diffracted light. The reflected light Y is
The first-order diffracted light k 1 | A | 2 · B of the reflected light Y exists in the optical signal connection space 5 and has a constant value k 1 | A
| 2 is only attenuated. This complex amplitude B is equivalent to the complex amplitude B of the hologram forming light V emitted from the pinhole 31g,
In the optical signal connection space 5, the pinhole 31g and the SLM 1
The light that converges on the optical fiber connection terminal 2g located at a plane symmetric position with respect to a is shown. That is, the optical signal X emitted from the optical fiber connection terminal 2a to the liquid crystal panel 1a
Causes reflection and diffraction on the surface of the liquid crystal panel 1a, and the first-order diffracted reflected light converges on the optical fiber connection terminal 2g and is connected to a predetermined optical path.

【0038】一方、上記5式の第1〜第3項で表される
0次及びその近傍の回折光、同式の第5項で表される−
1次回折光も、該液晶パネル1aにおいて光入出力端子
板21側へ反射されて戻ってくるが、0次光及びその近
傍の回折光は特定のポイントへ集光せず、−1次光も光
ファイバ接続端子が設置されたポイントには集光しない
ため、所定の光路以外で光信号の接続は生じない。
On the other hand, the diffracted light of the 0th order and its vicinity represented by the first to third terms of the above equation (5) is expressed by the fifth term of the same equation.
The first-order diffracted light is also reflected by the liquid crystal panel 1a toward the light input / output terminal plate 21 and returns. However, the zero-order light and diffracted light in the vicinity thereof do not converge to a specific point, and the -1st-order light is Since the light is not condensed at the point where the optical fiber connection terminal is installed, the connection of the optical signal does not occur except for the predetermined optical path.

【0039】ここで、光ファイバ接続端子2gへ集光す
る1次回折光の強度Ioutにおける光ファイバ接続端子
2aへ入力される光の強度Iinに対する割合、即ち回折
効率ηは、ホログラム形成用の光U及びVの強度の関数
で表される下記6式となる。
[0039] Here, the ratio of the light intensity I in input to the optical fiber connection terminal 2a in the intensity I out of first order diffracted light for focusing onto the optical fiber connection terminal 2g, i.e. the diffraction efficiency η is for hologram formation The following six equations are represented by functions of the intensities of the light U and V.

【0040】 η=Iout/Iin =[k・2{(IA・IB)/(IA+IB)}1/22 …(6) 但し、k:SLMの特性に依存する定数 IA:ピンホール31aから発せられる光Uの強度(=
|A|2) IB:ピンホール31gから発せられる光Vの強度(=
|B|2) また、光ファイバ接続端子2gから出力される光の強度
outは、下記7式で表される。
[0040] η = I out / I in = [k · 2 {(I A · I B) / (I A + I B)} 1/2] 2 ... (6) where, k: depends on the characteristics of the SLM constant I a: the intensity of light U emitted from the pinhole 31a (=
| A | 2) I B: light V emitted from the pinhole 31g intensity (=
| B | 2 ) The intensity I out of the light output from the optical fiber connection terminal 2g is expressed by the following equation (7).

【0041】 Iout=η・Iin =[k・2{(IA・IB)/(IA+IB)}1/22・Iin …(7) ホログラム形成用の光U及びVの強度IA及びIB、すな
わちピンホール31a及び31gに対応する液晶セル3
2a及び32gの透過率を、外部から加える電圧をもっ
て適切に制御することによって、光ファイバ接続端子2
gより出力される光の強度Ioutを制御することができ
る。
[0041] I out = η · I in = [k · 2 {(I A · I B) / (I A + I B)} 1/2] 2 · I in ... (7) light U and for hologram formation strength of V I a and I B, i.e. the liquid crystal cell 3 corresponding to the pin hole 31a and 31g
By appropriately controlling the transmittance of 2a and 32g with an externally applied voltage, the optical fiber connection terminal 2
The intensity I out of the light output from g can be controlled.

【0042】以上では、光ファイバ接続端子2aからの
光信号を光ファイバ接続端子2gに接続する場合を説明
しているが、アドレス光学系3の液晶シャッタパネル3
2の開口位置およびその透過率を電気的手段をもって変
更することによって、光信号XのSLMアレイ板1から
の反射光を他の光ファイバ接続端子に接続したり、まっ
たく接続させないようにすることを容易に行うことがで
きる。また、その反射光の強度を変更することも容易に
行うことができる。
In the above, the case where the optical signal from the optical fiber connection terminal 2a is connected to the optical fiber connection terminal 2g has been described.
By changing the position of the aperture 2 and its transmittance by electrical means, it is possible to connect the reflected light of the optical signal X from the SLM array plate 1 to another optical fiber connection terminal or not to connect it at all. It can be done easily. Further, the intensity of the reflected light can be easily changed.

【0043】したがって、上述のように構成された光ス
イッチにおいては、光信号を任意の光路に接続するため
に光信号の偏向、集光を行う素子として、光の干渉によ
って形成されるホログラムを用い、該ホログラムの記録
媒体として液晶層を有する空間光変調素子を用いている
ため、ホログラムの解像度は、マトリクス駆動液晶パネ
ルに電気的にホログラムパターンを形成させる従来法の
ようにマトリクス電極のサイズの制限を受けることはな
く、液晶そのものの特性まで高解像度化することが可能
となる。例えば、上記実施例においては、その解像度は
250本/mm程度であり、従来のマトリクス駆動液晶
を用いたもの(1.5本/mm)の160倍以上の解像
度が得られている。
Therefore, in the optical switch configured as described above, a hologram formed by interference of light is used as an element for deflecting and condensing an optical signal to connect the optical signal to an arbitrary optical path. Since a hologram recording medium uses a spatial light modulator having a liquid crystal layer as a recording medium, the resolution of the hologram is limited by the size of the matrix electrode as in the conventional method of electrically forming a hologram pattern on a matrix drive liquid crystal panel. It is possible to increase the resolution up to the characteristics of the liquid crystal itself without receiving the same. For example, in the above embodiment, the resolution is about 250 lines / mm, and a resolution 160 times or more that of a conventional matrix drive liquid crystal (1.5 lines / mm) is obtained.

【0044】これによって、波長1.3μmの光に対す
る偏向角度(回折角度)は、従来の0.1度程度から1
9度程度まで大きくすることが可能であり、液晶パネル
へ接続情報を書き込むホログラム形成用の光学系が必要
となるものの、そのサイズがプラスされることを考慮し
ても、液晶パネルと入出力端子板2との距離の縮小によ
る大幅な小型化が、レンズ系等の補助手段を用いること
なしに可能となる。
As a result, the deflection angle (diffraction angle) with respect to the light having a wavelength of 1.3 μm is reduced from the conventional value of about 0.1 degree to 1 degree.
Although it is possible to increase the size to about 9 degrees, an optical system for forming a hologram for writing connection information to the liquid crystal panel is required. Substantial miniaturization by reducing the distance from the plate 2 becomes possible without using auxiliary means such as a lens system.

【0045】また、本発明においては液晶パネルに記録
されるホログラムが光学的に形成され、従来において必
要であったホログラム形成用の電気回路は不要となる。
Further, in the present invention, the hologram recorded on the liquid crystal panel is formed optically, and the electric circuit for forming a hologram, which has been conventionally required, becomes unnecessary.

【0046】このように、本発明によれば小型で物理的
な接続線路を必要としない、電気信号によって容易に光
信号路の切り換えを行うことができる光スイッチを提供
することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an optical switch which does not require a small physical connection line and which can easily switch an optical signal path by an electric signal.

【0047】更に、上記実施例では説明を省略したが、
ホログラムを記録する媒体である液晶パネルを複数用い
ているので、各々の液晶パネルに時分割的に異なったホ
ログラムパターンを記録させておくと、ホログラム数に
応じた組み合わせの光路接続を並行して行うことも可能
である。その他、外部からの電気信号による光信号の光
路の切り換えに加えて、光信号の強度の制御又は減衰量
の制御を行うことが可能であり、光演算における重みづ
けを伴う並列信号接続等への応用にも有利である。
Further, although the description has been omitted in the above embodiment,
Since a plurality of liquid crystal panels as a medium for recording holograms are used, if different hologram patterns are recorded on each liquid crystal panel in a time-division manner, a combination of optical path connections according to the number of holograms is performed in parallel. It is also possible. In addition, in addition to switching the optical path of an optical signal by an external electrical signal, it is possible to control the intensity of the optical signal or to control the amount of attenuation, and to perform parallel signal connection or the like with weighting in optical calculation. It is also advantageous for applications.

【0048】加えて、上記実施例では空間光変調素子に
液晶パネルを使用しているので、所定の電圧印加時のみ
アドレス面側からのホログラム形成用の光による書き込
みが可能であり、書き込み時とは異なった電圧を液晶パ
ネルに印加すると書き込まれた情報を保持できる。ま
た、情報保持状態とは異なる所定の電圧印加によって、
書き込んだ情報を消去できる。これによって、2×2S
LMアレイ板1の任意の液晶パネル、例えば液晶パネル
1aに書き込み電圧を加え、アドレス光学系3を用いて
接続光路情報の書き込みを行った後、該液晶パネル1a
に加える電圧を情報保持電圧に変更し、他の液晶パネル
1b〜1dへ書き込み電圧を加え、アドレス光学系3の
液晶シャッタパネル32の開口位置及びその透過率を変
化させて、別の接続光路情報を他の液晶パネル1b〜1
dへ書き込むという方法で、時分割的に個々のSLMセ
ルに対して異なった接続光路情報の書き込みを行うこと
によって、SLMアレイ板1の各液晶パネルに独立した
接続路情報を書き込むことが可能であり、液晶パネルの
数である4組までの光路接続を独立して同時に行うこと
ができる。
In addition, in the above embodiment, since the liquid crystal panel is used as the spatial light modulator, writing with hologram forming light from the address side is possible only when a predetermined voltage is applied. Can hold written information by applying different voltages to the liquid crystal panel. Also, by applying a predetermined voltage different from the information holding state,
The written information can be erased. This gives 2 × 2S
After applying a write voltage to an arbitrary liquid crystal panel of the LM array plate 1, for example, the liquid crystal panel 1a, and writing connection optical path information using the address optical system 3, the liquid crystal panel 1a
Is changed to the information holding voltage, the writing voltage is applied to the other liquid crystal panels 1b to 1d, and the opening position of the liquid crystal shutter panel 32 of the address optical system 3 and the transmittance thereof are changed to obtain another connection optical path information. To other liquid crystal panels 1b-1
By writing different connection optical path information to individual SLM cells in a time-division manner by writing to d, independent connection path information can be written to each liquid crystal panel of the SLM array plate 1. In addition, the optical path connection of up to four sets, which is the number of liquid crystal panels, can be performed independently and simultaneously.

【0049】上記実施例では4枚の液晶パネルを使用し
ているが、本発明はこれに限らず、1枚以上であれば何
枚の液晶パネルを使用しても実施することが可能であ
る。
In the above embodiment, four liquid crystal panels are used. However, the present invention is not limited to this, and can be implemented using any number of liquid crystal panels as long as it is one or more. .

【0050】上記実施例では液晶パネルにて構成される
SLMアレイ板1を使用してが、本発明はこれに限ら
ず、他の空間光変調素子を使用することも可能である。
In the above embodiment, the SLM array plate 1 composed of a liquid crystal panel is used, but the present invention is not limited to this, and other spatial light modulation elements can be used.

【0051】また、上記実施例では使用するホログラム
形成用の光の数を2本としているが、本発明において
は、3本以上であっても実施可能であり、そのようにし
ても当然のことながら2式〜7式が成立する。
In the above embodiment, the number of hologram forming lights used is two. However, the present invention can be practiced with three or more light beams. Equations 2 to 7 hold true.

【0052】更に、上記実施例では1つの入力用の光信
号Xを1つの出力箇所に対して接続しているが、本発明
はこのように1対1に限定されず、1入力に対して複数
出力、或は複数入力に対して1出力の接続も可能であ
り、更には複数入力に対して複数出力の接続も可能であ
る。
Further, in the above embodiment, one optical signal X for one input is connected to one output point. However, the present invention is not limited to such a one-to-one correspondence, and the present invention is not limited to one-to-one. Multiple outputs or multiple outputs can be connected to one output, and multiple inputs can be connected to multiple outputs.

【0053】そして、更に、上記実施例では光入出力手
段に光ファイバ接続端子を接続しているが、本発明はこ
れに限らず、光演算における並列光接続素子等への応用
を考える場合、光入出力端子板に上記光ファイバ接続端
子に代えて、半導体レーザアレイや受光素子アレイを配
置した構造に対しても、適用できることはもちろんであ
る。
Further, in the above embodiment, the optical fiber connection terminal is connected to the optical input / output means. However, the present invention is not limited to this. Of course, the present invention can also be applied to a structure in which a semiconductor laser array or a light receiving element array is arranged on the optical input / output terminal plate instead of the optical fiber connection terminal.

【0054】尚、本発明は、上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正
及び変更を加え得ることは勿論である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that many modifications and changes can be made to the above-described embodiment within the scope of the present invention.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上詳述したごとく本発明によれば、空
間光変調素子を用いているためホログラムの解像度を向
上でき、これにより偏向角度を大きくすることが可能で
あり、空間光変調素子へ接続情報を書き込むホログラム
形成用の光学系のサイズがプラスされることを考慮して
も、大幅な小型化がレンズ系等の補助手段を用いること
なしに可能となる。また、ホログラムは光学的に形成さ
れ、従来において必要であったホログラムを生成する電
気回路は不要となる。よって、小型化や簡素化を図るこ
とができ、更には高集積化をすることができる。また、
光信号を入射して反射させるため、往復の光路により光
信号の接続が行われ、これによりホログラムの回折角度
を余り大きくする必要がなく、よってこれに伴う開口率
の低下を抑制でき、光の利用効率の向上を図れる。
As described above in detail, according to the present invention, since the spatial light modulation element is used, the resolution of the hologram can be improved, whereby the deflection angle can be increased. Considering that the size of the optical system for forming the hologram for writing the connection information is added, the size can be significantly reduced without using auxiliary means such as a lens system. Further, the hologram is formed optically, and the electric circuit for generating the hologram, which has been conventionally required, becomes unnecessary. Therefore, miniaturization and simplification can be achieved, and further, high integration can be achieved. Also,
Since the optical signal is incident and reflected, the optical signal is connected through a reciprocating optical path, so that it is not necessary to increase the diffraction angle of the hologram so much. Use efficiency can be improved.

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

【図1】本実施例の光スイッチを示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing an optical switch according to an embodiment.

【図2】本実施例の光スイッチに備わったピンホールア
レイマスクを示す正面図。
FIG. 2 is a front view showing a pinhole array mask provided in the optical switch according to the embodiment.

【図3】本実施例の光スイッチに備わった液晶パネルを
示す断面図。
FIG. 3 is a sectional view showing a liquid crystal panel provided in the optical switch according to the embodiment.

【図4】本実施例の光スイッチにおける動作説明図。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the optical switch according to the embodiment.

【図5】従来の光スイッチの構成を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a conventional optical switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 SLMアレイ板 1a〜1d 液晶パネル 2 光入出力光学系 2a〜2h 光ファイバ接続端子 3 アドレス光学系 4 アドレス空間 5 光信号接続空間 21 光入出力端子板 31 ピンホールアレイマスク 31a〜31h ピンホール 32 透過率可変型の液晶シャッタパネル 32a〜32h 液晶セル 33 半導体レーザ素子 34 フォトダイオード 12 光導電層 13 液晶層 14a、14b 透明電極 15 誘電体反射膜 16 遮光板 17 ガラス板 18 偏光ガラス板 19 電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 SLM array board 1a-1d Liquid crystal panel 2 Optical input / output optical system 2a-2h Optical fiber connection terminal 3 Address optical system 4 Address space 5 Optical signal connection space 21 Optical input / output terminal board 31 Pinhole array mask 31a-31h Pinhole 32 Variable transmittance liquid crystal shutter panel 32a to 32h Liquid crystal cell 33 Semiconductor laser element 34 Photodiode 12 Photoconductive layer 13 Liquid crystal layer 14a, 14b Transparent electrode 15 Dielectric reflection film 16 Light shield 17 Glass plate 18 Polarized glass plate 19 Power supply

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電圧印加と照射光の強度により定まるパ
ターンのホログラムが記録される反射型の空間光変調素
子と、前記 空間光変調素子を挟む一方側に設けられ、相互に干
渉性を有する複数のホログラム形成用の光を空間光変
調素子に照射し、電圧が印加された空間光変調素子に
ホログラムを記録させる光発生手段と、前記 空間光変調素子を挟む他方側に設けられ、空間光
変調素子に記録されたホログラムに向けて光信号を入射
させ、該ホログラムから反射された光信号を受光する光
入出力手段とを備え 前記光発生手段は、単一の光源と、光透過率可変型の複
数の液晶セルからなる液晶シャッタパネルとを少なくと
も備え、前記各ホログラム形成用の光を該光源から発生
した光より形成して該液晶シャッタパネルの各液晶セル
を介して前記空間光変調素子に照射し、該各液晶セルの
透過率を変化させることによって該各ホログラム形成用
の光の強度の不均一性を補正する 光スイッチ。
1. A reflective spatial light modulating element for recording a hologram having a pattern determined by the voltage application and the intensity of irradiation light, and a plurality of reflective spatial light modulating elements provided on one side of the spatial light modulating element and having mutual coherence. light for the hologram formation is irradiated to the spatial light modulator, a light generation means for recording a hologram in the spatial light modulator to which a voltage is applied, is provided on the other side sandwiching the spatial light modulator, the An optical input / output means for inputting an optical signal toward the hologram recorded on the spatial light modulator and receiving an optical signal reflected from the hologram ; the light generating means comprising a single light source; Variable transmittance type
Liquid crystal shutter panel consisting of a number of liquid crystal cells
And the light for forming each hologram is generated from the light source.
Each liquid crystal cell of the liquid crystal shutter panel formed from the reflected light
And irradiates the spatial light modulator through the liquid crystal cell.
By changing the transmittance, each hologram is formed.
Optical switch that corrects the non-uniformity of the light intensity .
【請求項2】 前記空間光変調素子を複数備え、前記光
発生手段から各空間光変調素子に時分割的にホログラム
形成用の光を照射して個別のホログラムを独立して記録
し、該ホログラムが記録された各空間光変調素子毎
に、前記光入出力手段から同時に複数の信号光を照射し
て、空間光変調素子に対応する数の光信号を同時に並
列的に処理する請求項1に記載の光スイッチ。
2. A hologram comprising a plurality of said spatial light modulating elements, wherein said light generating means irradiates each spatial light modulating element with light for forming a hologram in a time-division manner and independently records individual holograms. claim but that for each recorded the respective spatial light modulator, and simultaneously irradiated a plurality of signal light from the light output means, for processing in parallel and simultaneously the number of optical signals corresponding to the spatial light modulator 2. The optical switch according to 1.
【請求項3】 前記光発生手段は、前記光源から発生し
た光を分岐させて前記各ホログラム形成用の光を形成す
るための複数のピンホールを有するピンホールアレイマ
スクを備え、該ピンホールアレイマスクによって形成さ
れた該各ホログラム形成用の光の強度を前記液晶シャッ
タパネルの各液晶セルによってそれぞれ変化させる請求
項1又は2に記載の光スイッチ。
3. The light generating means generates light from the light source.
The hologram is formed by splitting the holograms.
Pinhole arrayer with multiple pinholes for mounting
A mask formed by the pinhole array mask.
The intensity of the light for forming each of the holograms is changed by the liquid crystal shutter.
For each liquid crystal cell of the touch panel
Item 3. The optical switch according to item 1 or 2 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015058983A (en) * 2013-09-17 2015-03-30 日本ファンドリーサービス株式会社 Bead weighing device
JP2016083133A (en) * 2014-10-24 2016-05-19 株式会社Windy Medicine dividing and packaging system and medicine supply device included in the same

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