JPH0776810B2 - Light control element - Google Patents
Light control elementInfo
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- JPH0776810B2 JPH0776810B2 JP61214111A JP21411186A JPH0776810B2 JP H0776810 B2 JPH0776810 B2 JP H0776810B2 JP 61214111 A JP61214111 A JP 61214111A JP 21411186 A JP21411186 A JP 21411186A JP H0776810 B2 JPH0776810 B2 JP H0776810B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は光の透過量を制御する光制御素子に関する。Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a light control element for controlling the amount of transmitted light.
[従来技術] 従来、光量を制御する素子としては、誘電体(液晶やPL
ZT等)の電気光学効果を利用して光の透過量を制御する
光シャッタ素子がある。[Prior Art] Conventionally, dielectric elements (liquid crystal or PL
There is an optical shutter element that controls the amount of light transmission using the electro-optic effect of ZT).
例えば、誘電体として液晶を用いた光シャッタ素子は、
一対のガラス基板間の対向面に透明な電極を設け、この
対向する電極面上を配向処理するとともに、これらのガ
ラス基板間に液晶を封入することにより、液晶セルを形
成し、この液晶セルの上下面に偏光軸が互いに直交する
偏光板を設け、駆動装置で上下の電極に所定の電圧を印
加して、光の透過量を制御している。For example, an optical shutter element using liquid crystal as a dielectric is
A transparent electrode is provided on the facing surface between a pair of glass substrates, the facing electrode surface is oriented, and a liquid crystal is sealed between these glass substrates to form a liquid crystal cell. Polarizing plates whose polarization axes are orthogonal to each other are provided on the upper and lower surfaces, and a driving device applies a predetermined voltage to the upper and lower electrodes to control the amount of light transmission.
また、誘電体としてPLZTを用いた光シャッタ素子は、
(Pbl-XLax)(Zrl-YTiY)O3の透光性セラミック(以
下、PLZT板という)を使い、このPLZT板を偏光軸が互い
に直交する偏光板の間に配置し、このPLZT板と平行に電
極を設け、この電極に所定の電圧を印加することによ
り、光の透過量を制御している。Further, the optical shutter element using PLZT as the dielectric is
(Pb lX La x ) (Zr lY Ti Y ) O 3 translucent ceramic (hereinafter referred to as PLZT plate) is used, and this PLZT plate is placed between polarizing plates whose polarization axes are orthogonal to each other, and is parallel to this PLZT plate. An electrode is provided on the electrode, and a predetermined voltage is applied to this electrode to control the amount of light transmission.
[従来技術の問題点] 前者の液晶を用いた光シャッタ素子は、透明な電極が形
成された2枚のガラス基板を極僅かな隙間を持たせて対
向配置し、その間に液晶を封入する必要があるため、素
子の構造が複雑で、小さな素子を製造することが困難で
ある。また、後者のPLZTを用いた光シャッタ素子は、PL
ZT板がセラミックであるため、薄くしたり小さくしたり
できず、やはり小さな素子の製造が困難である。[Problems of Prior Art] In the former optical shutter element using liquid crystal, it is necessary to dispose two glass substrates having transparent electrodes facing each other with a very small gap, and to enclose the liquid crystal between them. Therefore, the structure of the device is complicated and it is difficult to manufacture a small device. Also, the latter optical shutter element using PLZT is
Since the ZT plate is ceramic, it cannot be made thin or small, and it is still difficult to manufacture a small element.
[発明の目的] この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、構造が簡単で、極めて小さなもの
を容易に得ることができる光制御素子を提供することに
ある。[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a light control element having a simple structure and capable of easily obtaining an extremely small size. .
[発明の要点] この発明は上述した目的を達成するために、光源からの
光を導く光ファイバの一端側外周面に磁性膜を形成し、
この磁性膜に磁界を発生するコイルを巻き付け、かつ、
前記光ファイバの一端に磁性光シャッタを設け、コイル
に発生した磁界が磁性膜を介して磁性光シャッタに作用
したときに、この磁性光シャッタが開或いは閉じ、光源
からの光の透過を制御するようにしたものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention forms a magnetic film on the outer peripheral surface on one end side of an optical fiber that guides light from a light source,
A coil for generating a magnetic field is wound around this magnetic film, and
A magnetic light shutter is provided at one end of the optical fiber, and when the magnetic field generated in the coil acts on the magnetic light shutter via the magnetic film, the magnetic light shutter is opened or closed to control the transmission of light from the light source. It was done like this.
[第1実施例] 以下、第1図を参照して、この発明の一実施例を説明す
る。[First Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
第1図は光制御素子の原理図であり、図中1は光ファイ
バである。この光ファイバは光を導くものであり、一端
側(図中左端側)にはレーザ光を発生する光源2が配置
されており、他端面(先端)には磁性光シャッタ3が、
またその他端側外周面には磁性膜4がそれぞれ設けられ
ているとともに、この磁性膜4の外周にはコイル5が巻
き付けられている。このコイル5は駆動回路6に接続さ
れ、この駆動回路6により駆動されて磁界を発生するよ
うになっている。FIG. 1 is a principle diagram of a light control element, and reference numeral 1 in the figure is an optical fiber. This optical fiber guides light. A light source 2 for generating a laser beam is arranged on one end side (the left end side in the figure), and a magnetic light shutter 3 is arranged on the other end face (tip).
Further, magnetic films 4 are provided on the outer peripheral surfaces of the other ends, respectively, and a coil 5 is wound around the outer periphery of the magnetic film 4. The coil 5 is connected to a drive circuit 6 and is driven by the drive circuit 6 to generate a magnetic field.
磁性膜4はコイル5に発生した磁界を磁性光シャッタ3
に作用させるものであり、保持力が小さく且つ微弱磁場
で磁化し易い強磁性のアモルファス金属材料、例えば、
アモルファス合金[(Fe、CO、Ni)90Zr10]等からな
り、光ファイバ1の外周から磁性光シャッタ3の外周に
亘って被覆形成されている。The magnetic film 4 allows the magnetic field generated in the coil 5 to pass through the magnetic optical shutter 3
A ferromagnetic amorphous metal material that has a small coercive force and is easily magnetized in a weak magnetic field, for example,
It is made of an amorphous alloy [(F e , C O , N i ) 90 Z r10 ] or the like, and is formed by coating from the outer circumference of the optical fiber 1 to the outer circumference of the magnetic optical shutter 3.
磁性光シャッタ3は磁性膜4の磁場の大きさによって光
の透過量を制御するものであり、光を良く通す透明磁性
酸化物結晶材料より成る薄膜7、及びその前後面に偏光
軸を互いに直交させて一体的に形成された一対の偏光膜
8、8′で構成されている。この場合、透明磁性酸化物
結晶材料膜7としては、例えば、ファラデ回転角の大き
いカドリニウム鉄ガーネット(Gd3Fe5O12)、あるいは
カドリニウム(Gd)をビスマス(Bi)で置換したもの
(Gd2BiFe5O12)等の結晶膜が用いられている。The magnetic light shutter 3 controls the amount of light transmission depending on the magnitude of the magnetic field of the magnetic film 4, and includes a thin film 7 made of a transparent magnetic oxide crystal material that allows light to pass through well, and its polarization axes orthogonal to the front and rear surfaces thereof. It is composed of a pair of polarizing films 8 and 8'which are integrally formed. In this case, the transparent magnetic oxide crystal material film 7 may be, for example, cadmium iron garnet (Gd 3 Fe 5 O 12 ) having a large Farade rotation angle, or bismuth (Bi) -substituted gadolinium (Gd) (Gd 2 A crystal film such as BiFe 5 O 12 ) is used.
なお、この光制御素子を製造するには、先ず光ファイバ
の外周面をマスクして光学研磨されたファイバの端面に
スパッタリング法などの膜形成技術を用いて偏光膜8、
透明磁性酸化物結晶材料膜7、偏光膜8′を順次形成
し、次に偏光膜8′の面をマスクして、ファイバの先端
側外周面にアモルファス合金膜を形成すればよい。In order to manufacture this light control element, first, the polarizing film 8 is formed on the end face of the optically polished fiber by masking the outer peripheral surface of the optical fiber by using a film forming technique such as a sputtering method.
The transparent magnetic oxide crystal material film 7 and the polarizing film 8'may be sequentially formed, and then the surface of the polarizing film 8'may be masked to form an amorphous alloy film on the outer peripheral surface of the fiber on the tip side.
次に、上記のように構成された光制御素子の作用につい
て説明する。Next, the operation of the light control element configured as described above will be described.
まず、光源2でレーザ光を発生し、このレーザ光を光フ
ァイバ1の一端(図中左端)側に照射する。すると、こ
のレーザ光は光ファイバ1の一端側から侵入して先端側
(磁性光シャッタ3側)に導かれるが、磁性光シャッタ
3で遮断されて外部に漏れない。即ち、透明磁性膜シャ
ッタ3は透明磁性酸化物結晶材料膜7の前後に設けられ
た偏光膜8、8′の各偏光軸が互いに直交しており、且
つ磁場が零の状態(磁界が発生してない状態)では透明
磁性酸化物結晶材料膜7を透過する光の偏光面が回転し
ないので磁性光シャッタ3は閉状態(オフ状態)とな
り、光を外部へ出さない。First, a laser beam is generated by the light source 2, and this laser beam is applied to one end (left end in the figure) side of the optical fiber 1. Then, this laser light enters from one end side of the optical fiber 1 and is guided to the front end side (the magnetic light shutter 3 side), but is blocked by the magnetic light shutter 3 and does not leak to the outside. That is, in the transparent magnetic film shutter 3, the polarization axes of the polarizing films 8 and 8 ′ provided before and after the transparent magnetic oxide crystal material film 7 are orthogonal to each other and the magnetic field is zero (a magnetic field is generated). In the unopened state), the polarization plane of the light passing through the transparent magnetic oxide crystal material film 7 does not rotate, so the magnetic light shutter 3 is in the closed state (off state), and the light is not emitted to the outside.
この状態で、駆動回路6がコイル5に駆動パルスを与え
ると、コイル5は駆動パルスに応じて光ファイバの軸方
向に磁界を発生し、この磁界が磁性膜4を介して磁性光
シャッタ3を駆動する。即ち、光ファイバ1および磁性
光シャッタ3の外周面に設けられた磁性膜4は弱い磁界
で磁化されるとともに、特に光ファイバ1の先端(磁性
光シャッタ3)付近では大きな磁場となる。そのため、
磁性光シャッタ3は大きな磁場によって透過する光の偏
光面が回転し、開状態(オン状態)となり、光ファイバ
1で導かれたレーザ光を遮断することなく、透過して外
部へ送り出す。なお、駆動回路6からコイル5に与えら
れる駆動パルスが断れると、磁場が零の状態(磁界が発
生してない状態)となり、上述したような閉状態となっ
て磁性光シャッタ3の偏光面が回転しない初期状態に戻
る。When the drive circuit 6 gives a drive pulse to the coil 5 in this state, the coil 5 generates a magnetic field in the axial direction of the optical fiber in response to the drive pulse, and this magnetic field causes the magnetic optical shutter 3 to pass through the magnetic film 4. To drive. That is, the magnetic film 4 provided on the outer peripheral surfaces of the optical fiber 1 and the magnetic optical shutter 3 is magnetized by a weak magnetic field and has a large magnetic field particularly near the tip of the optical fiber 1 (the magnetic optical shutter 3). for that reason,
The magnetic light shutter 3 rotates the polarization plane of the transmitted light by a large magnetic field and is brought into an open state (on state). The laser light guided by the optical fiber 1 is transmitted and sent out without being blocked. When the drive pulse applied from the drive circuit 6 to the coil 5 is cut off, the magnetic field is in a state of zero (state in which no magnetic field is generated), and the closed state as described above results in the polarization plane of the magnetic optical shutter 3. It returns to the initial state where it does not rotate.
上記のような光制御素子によれば、光ファイバ1の先端
に磁性酸化物結晶の磁性光シャッタ3を設けるととも
に、この磁性光シャッタ3および光ファイバ1の各外周
面に亘って強磁性アモルファス金属等の磁性膜4を設
け、この磁性膜4の外周にコイル5を巻き付けた構成で
あるから、構造が簡単で、極めて小さく形成することが
できる。しかも、僅かな磁界がコイル5に発生しても、
強磁性アモルファス金属等の磁性膜4で大きな磁場を磁
性光シャッタ3に与えることができ、そのため、この磁
性光シャッタ3を良好に開閉して光の透過量を正確に制
御することができる。According to the above light control element, the magnetic optical shutter 3 made of a magnetic oxide crystal is provided at the tip of the optical fiber 1, and the ferromagnetic amorphous metal is spread over the outer peripheral surfaces of the magnetic optical shutter 3 and the optical fiber 1. Since the magnetic film 4 such as the above is provided and the coil 5 is wound around the outer periphery of the magnetic film 4, the structure is simple and can be made extremely small. Moreover, even if a slight magnetic field is generated in the coil 5,
A large magnetic field can be applied to the magnetic optical shutter 3 by the magnetic film 4 made of a ferromagnetic amorphous metal or the like. Therefore, the magnetic optical shutter 3 can be opened / closed satisfactorily and the amount of transmitted light can be accurately controlled.
[第2実施例] 次に、第2図を参照して、上記のような光制御素子を光
通信に応用した場合につき説明する。Second Embodiment Next, with reference to FIG. 2, a case where the above-mentioned light control element is applied to optical communication will be described.
第2図において、10は送信部、11は中継部であり、この
送信部10と中継部11は光ファイバ12で接続されている。
即ち、送信部10は光信号を送り出すものであり、上述し
た光制御素子と同様に、光ファイバ12の先端に磁性酸化
物結晶の磁性光シャッタ3aが設けられているとともに、
この磁性光シャッタ3aおよび光ファイバ12の外周面に亘
って強磁性アモルファス金属等の磁性膜4aが設けられ、
この磁性膜4aの外周面にコイル5aが巻き付けられてい
る。そして、このコイル5aが駆動回路6aで駆動される
と、磁性光シャッタ3aが開閉し、その側方に配置された
光源2aからのレーザ光を光信号として光ファイバ12に与
える。In FIG. 2, 10 is a transmitter and 11 is a relay. The transmitter 10 and the relay 11 are connected by an optical fiber 12.
That is, the transmitter 10 sends out an optical signal, and like the above-mentioned light control element, the magnetic optical shutter 3a made of a magnetic oxide crystal is provided at the tip of the optical fiber 12, and
A magnetic film 4a of ferromagnetic amorphous metal or the like is provided over the outer peripheral surfaces of the magnetic optical shutter 3a and the optical fiber 12,
A coil 5a is wound around the outer peripheral surface of the magnetic film 4a. When the coil 5a is driven by the drive circuit 6a, the magnetic light shutter 3a opens and closes, and the laser light from the light source 2a arranged on the side of the magnetic light shutter 3a is given to the optical fiber 12 as an optical signal.
一方、中継部11は送信部10からの光信号を受信して他の
光ファイバ13で他の機器へ伝送するものであり、光ファ
イバ12で伝送された光信号は受光素子14で受信されて電
気信号に変換され、増幅回路15で増幅されて駆動回路6b
に与えられる。一方、他の光ファイバ13の先端には磁性
酸化物結晶の磁性光シャッタ3bが設けられ、この磁性光
シャッタ3bおよび光ファイバ13の各外周面には強磁性ア
モルファス金属等の磁性膜4bが設けられているととも
に、この磁性膜4bの外周にはコイル5bが巻き付けられて
いる。なお、磁性光シャッタ3bの側方にはレーザ光を他
の光ファイバ13に与える光源2bが配置されている。On the other hand, the relay unit 11 receives the optical signal from the transmission unit 10 and transmits it to another device through another optical fiber 13, and the optical signal transmitted through the optical fiber 12 is received by the light receiving element 14. Converted to an electric signal, amplified by the amplifier circuit 15 and then driven by the drive circuit 6b.
Given to. On the other hand, a magnetic optical shutter 3b made of a magnetic oxide crystal is provided at the tip of the other optical fiber 13, and a magnetic film 4b such as a ferromagnetic amorphous metal is provided on each outer peripheral surface of the magnetic optical shutter 3b and the optical fiber 13. In addition, the coil 5b is wound around the outer circumference of the magnetic film 4b. A light source 2b for giving a laser beam to another optical fiber 13 is arranged beside the magnetic light shutter 3b.
このような送信部10および中継部11で光通信を行なう場
合には、予め、送信部10と中継部11の各光源2a、2bでレ
ーザ光を発生し、このレーザ光を各光ファイバ12、13の
先端に設けられた磁性光シャッタ3a、3bに照射する。こ
の状態で、まず、送信部10の駆動回路6aでコイル5aに駆
動パルスを与える。すると、この駆動パルスに応じてコ
イル5aに磁界が発生し、この磁界が磁性光シャッタ3aに
作用するので、上述したように磁性光シャッタ3aが開
き、光源2aからのレーザ光を光ファイバ12に与える。こ
の光ファイバ12はレーザ光を光信号として中継部11に伝
送する。When optical communication is performed by such a transmission unit 10 and the relay unit 11, laser light is generated in advance by the light sources 2a and 2b of the transmission unit 10 and the relay unit 11, and the laser light is generated by the optical fibers 12, The magnetic optical shutters 3a and 3b provided at the tip of 13 are irradiated. In this state, first, the drive circuit 6a of the transmitter 10 gives a drive pulse to the coil 5a. Then, a magnetic field is generated in the coil 5a in response to this drive pulse, and this magnetic field acts on the magnetic light shutter 3a, so that the magnetic light shutter 3a opens as described above, and the laser light from the light source 2a is directed to the optical fiber 12. give. The optical fiber 12 transmits the laser light as an optical signal to the relay section 11.
このようにして、中継部11に伝送された光信号は中継部
11内の受光素子14で電気信号として受信され、増幅回路
15で増幅されて駆動回路6bに与えられる。すると、この
駆動回路6bはコイル5bに駆動パルスを与え、上述と同様
に磁性光シャッタ3bを駆動パルスに応じて開く。このよ
うに磁性光シャッタ3bが開閉すると、光源2bからのレー
ザ光は他の光ファイバ13に与えられ、光信号として他の
機器に伝送される。In this way, the optical signal transmitted to the relay section 11 is transmitted to the relay section.
The light receiving element 14 in 11 receives as an electric signal and the amplification circuit
It is amplified by 15 and given to the drive circuit 6b. Then, the drive circuit 6b gives a drive pulse to the coil 5b, and opens the magnetic optical shutter 3b in response to the drive pulse as described above. When the magnetic light shutter 3b is opened and closed in this way, the laser light from the light source 2b is given to another optical fiber 13 and transmitted to another device as an optical signal.
上述した光通信は送信部10および中継部11に前述した光
制御素子を用いているので、極めてコンパクトに構成す
ることができるとともに、正確に光信号を送信および中
継し、良好に伝送することができる。Since the above-mentioned optical communication uses the above-mentioned optical control element in the transmission unit 10 and the relay unit 11, it can be configured extremely compactly, and it can accurately transmit and relay an optical signal, and can perform excellent transmission. it can.
[第3実施例] 次に、第3図を参照して、前述した光制御素子を光磁気
記録装置に応用した場合につき説明する。Third Embodiment Next, with reference to FIG. 3, a case where the above-mentioned light control element is applied to a magneto-optical recording device will be described.
第3図は光磁気記録装置の原理図であり、図中20は光制
御素子、21は記録媒体、22は磁界発生装置である。光制
御素子20は前述した第1実施例と全く同じ構成で、光フ
ァイバ1、光源2、磁性光シャッタ3、磁性膜4、コイ
ル5、駆動回路6等からなり、この駆動回路6が記録す
る情報に応じてコイル5に駆動パルスを与えて磁界を発
生させ、この磁界により磁性光シャッタ3が開き、光源
2からのレーザ光を記録情報に応じて記録媒体21に照射
するようになっている。また、記録媒体21は表面に記録
層21aを備え、レーザ光の照射に応じて情報を記録する
ものであり、光磁気テープ等からなり、磁性光シャッタ
3の下側に配置されている。この場合、表面の記録層21
aは光が当ると保磁力が弱くなるものであり、例えば、
垂直磁気記録材料(磁化方向が垂直方向を向く材料)が
用いられ、情報が記録されていない部分の磁化方向は下
を向き、記録されている部分の磁化方向は反転して上を
向くようになっている。さらに、磁界発生装置22は記録
媒体21に磁界を与えるものであり、コア22aと、このコ
ア22aに巻き付けられた補助コイル22bと、この補助コイ
ル22bを駆動する駆動部22cとからなっている。コア22a
は駆動部22cにより補助コイル22bで発生した磁界を強く
して記録媒体21に作用させるものであり、磁性体からな
り、記録媒体21の下側に光制御素子20の磁性光シャッタ
3と対応して配置され、磁性光シャッタ3を通して光源
2からのレーザ光が記録媒体21に照射され、記録層21a
の保磁力が弱くなった部分の磁化方向を反転させるよう
になっている。FIG. 3 is a principle diagram of the magneto-optical recording apparatus. In the figure, 20 is an optical control element, 21 is a recording medium, and 22 is a magnetic field generator. The light control element 20 has exactly the same configuration as that of the first embodiment described above, and comprises an optical fiber 1, a light source 2, a magnetic light shutter 3, a magnetic film 4, a coil 5, a drive circuit 6 and the like, and the drive circuit 6 records. A drive pulse is applied to the coil 5 according to the information to generate a magnetic field, and the magnetic light shutter 3 is opened by the magnetic field, and the laser light from the light source 2 is applied to the recording medium 21 according to the recorded information. . The recording medium 21 is provided with a recording layer 21a on its surface and records information in response to the irradiation of laser light. The recording medium 21 is composed of a magneto-optical tape or the like and is arranged below the magnetic optical shutter 3. In this case, the recording layer 21 on the surface
a has a weak coercive force when exposed to light.
Perpendicular magnetic recording material (material whose magnetization direction is perpendicular) is used. The magnetization direction of the part where no information is recorded faces downward, and the magnetization direction of the part where information is recorded is reversed and faces upward. Has become. Further, the magnetic field generator 22 applies a magnetic field to the recording medium 21, and includes a core 22a, an auxiliary coil 22b wound around the core 22a, and a drive unit 22c for driving the auxiliary coil 22b. Core 22a
Is a magnetic field generated by the auxiliary coil 22b by the drive unit 22c to make it act on the recording medium 21, and is made of a magnetic material, and corresponds to the magnetic optical shutter 3 of the light control element 20 below the recording medium 21. The recording medium 21 is irradiated with the laser light from the light source 2 through the magnetic light shutter 3, and the recording layer 21a
The coercive force of is reversed in the direction of magnetization.
次に、このように構成された光磁気記録装置で情報を記
録する場合について説明する。Next, a case where information is recorded by the magneto-optical recording device configured as described above will be described.
まず、磁界発生装置22の駆動部22cで補助コイル22bに駆
動信号を与え、常時、コア22aで記録媒体21に弱い磁界
を作用させておく。この状態で、記録媒体21を一定速度
で移動するとともに、光制御素子20の光源2からレーザ
光を光ファイバ1に与える。そして、光制御素子20の駆
動回路6に記録情報が与えられると、この駆動回路6が
記録する情報に応じてコイル5に磁界を発生させ、この
磁界の作用により光ファイバ1の先端の磁性光シャッタ
3が開き、光源2からのレーザ光を下側の記録媒体21に
照射する。このようにレーザ光が記録媒体21の表面の記
録層21aに照射されると、照射された部分の保磁力が弱
くなるため、記録層21aの磁化方向はその下側のコア22a
からの磁界の影響を受けて向きが上下反転する。これに
より、記録媒体21に情報が記録される。First, a drive signal is applied to the auxiliary coil 22b by the drive unit 22c of the magnetic field generator 22, and a weak magnetic field is always applied to the recording medium 21 by the core 22a. In this state, the recording medium 21 is moved at a constant speed, and laser light is applied from the light source 2 of the light control element 20 to the optical fiber 1. Then, when the recording information is given to the drive circuit 6 of the light control element 20, a magnetic field is generated in the coil 5 according to the information recorded by the drive circuit 6, and the magnetic light at the tip of the optical fiber 1 is generated by the action of this magnetic field. The shutter 3 is opened, and the laser light from the light source 2 is applied to the lower recording medium 21. When the recording layer 21a on the surface of the recording medium 21 is irradiated with the laser light as described above, the coercive force of the irradiated portion is weakened, so that the magnetization direction of the recording layer 21a is the core 22a on the lower side.
The direction is turned upside down under the influence of the magnetic field from. As a result, the information is recorded on the recording medium 21.
[第4実施例] 次に、第4図を参照して、前述した光制御素子を光磁気
記録再生装置に応用した場合につき説明する。Fourth Embodiment Next, with reference to FIG. 4, a case where the above-mentioned light control element is applied to a magneto-optical recording / reproducing apparatus will be described.
第4図は光磁気記録再生装置に応用した原理図である。
この光磁気記録再生装置は光制御装置30、記録媒体31、
磁界発生装置32、フォトセンサアレイ33等からなり、情
報の記録および再生を行なうようになっている。光制御
装置30は前述した光制御素子を複数配列したものであ
り、光ファイバ群30a、光源30b、駆動回路30c等からな
っている。光ファイバ群30aは光源からのレーザ光を導
くものであり、複数の光ファイバ1・・・を記録媒体31
の幅方向にライン状に複数配列してなり、各光ファイバ
1・・・の先端(記録媒体31に接近する端部)にはそれ
ぞれ磁性光シャッタ3・・・が設けられ、外周面には磁
性膜4・・・が設けられているとともに、各磁性膜4・
・・の外周にはコイル5・・・が巻き付けられている。
このコイル5・・・はそれぞれ駆動回路30cに接続さ
れ、この駆動回路30cからの駆動パルスに応じて磁界を
発生し、光ファイバ1・・・の各磁性光シャッタ3・・
・を開閉するようになっている。この場合、特に各磁性
光シャッタ3・・・は記録時に上述したようにコイル5
・・・で発生した磁界により開閉するほか、後述する記
録媒体31に記録された磁気情報によっても開閉する。駆
動回路30cは記録情報およびリード/ライト信号R/Wが与
えられ、これらの情報および信号に基づいてコイル5・
・・に駆動パルスを与えるものであり、ライト信号Wが
与えられた状態で記録情報が与えられると、記録情報に
応じて各コイル5・・・に駆動パルスを与え、また、リ
ード信号Rが与えられたときにはコイル5・・・を駆動
しないようになっている。なお、光ファイバ群30aの各
光ファイバ1・・・はそれぞれ先端側がライン状に配列
されているが、他端側は1つの光源30bに導かれ、この
光源30bからレーザ光が与えられるようになっている。FIG. 4 is a principle diagram applied to a magneto-optical recording / reproducing apparatus.
This magneto-optical recording / reproducing apparatus includes an optical control device 30, a recording medium 31,
It is composed of a magnetic field generator 32, a photosensor array 33, etc., and is adapted to record and reproduce information. The light control device 30 is an array of a plurality of the light control elements described above, and includes an optical fiber group 30a, a light source 30b, a drive circuit 30c, and the like. The optical fiber group 30a guides laser light from a light source, and includes a plurality of optical fibers 1 ...
Are arranged in a line shape in the width direction of each of the optical fibers 1 and the magnetic optical shutters 3 are provided at the ends (ends approaching the recording medium 31) of the optical fibers 1 ... The magnetic film 4 is provided and each magnetic film 4
The coil 5 ... Is wound around the outer circumference of.
Each of the coils 5 ... Is connected to a drive circuit 30c and generates a magnetic field in response to a drive pulse from the drive circuit 30c.
・ It is designed to open and close. In this case, in particular, each magnetic optical shutter 3 ...
In addition to being opened and closed by the magnetic field generated in ..., It is also opened and closed by magnetic information recorded on the recording medium 31 described later. The drive circuit 30c is provided with recording information and a read / write signal R / W, and based on these information and signals, the coil 5
.. is provided with a drive pulse, and when the recording information is given in the state where the write signal W is given, the driving pulse is given to each coil 5 ... In accordance with the recording information, and the read signal R is given. When given, the coils 5 ... Are not driven. Each of the optical fibers 1 ... Of the optical fiber group 30a is arranged in a line at the tip end side, but the other end side is guided to one light source 30b so that laser light is given from this light source 30b. Has become.
記録媒体31は上述した第3実施例と全く同様の透明なテ
ープであり、表面に記録層を備え、この記録層にレーザ
光が照射された部分の保磁力が弱くなり、この弱くなっ
た部分に後述する磁界発生装置32で磁界が与えられる
と、記録層の磁化方向が上下反転する。また、この記録
媒体31は光制御装置30の下に配置され、記録時および再
生時には紙面の表裏方向へ移動する。The recording medium 31 is a transparent tape which is exactly the same as that of the third embodiment described above, has a recording layer on the surface thereof, and the coercive force of the portion irradiated with laser light on this recording layer is weakened. When a magnetic field is applied by a magnetic field generator 32 described later, the magnetization direction of the recording layer is inverted upside down. The recording medium 31 is arranged under the light control device 30 and moves in the front and back direction of the paper surface during recording and reproduction.
磁界発生装置32は記録媒体31に磁界を与え、レーザ光の
照射によって保磁力の弱くなった部分の磁化方向を反転
させるものであり、上述した第3実施例とほぼ同様に、
コア32a、複数の光ファイバ32b・・・、補助コイル32
c、駆動部32d等からなり、コア32a内に複数の光ファイ
バ32b・・・が光制御装置30の各光ファイバ1・・・と
対応して設けられているとともに、コア32aの外周に補
助コイル32cが巻き付けられており、この補助コイル32c
が駆動部32dにより駆動されたときに磁界を発生するよ
うになっている。この場合、駆動部32dにはリード/ラ
イト信号R/Wが与えられており、ライト信号Wが与えら
れたときに補助コイル32cを駆動して磁界を発生し、リ
ード信号Rが与えられたときには補助コイル32cを駆動
せず、磁界を発生しないようになっている。なお、光フ
ァイバ32b・・・は記録された情報の再生時に記録媒体3
1側からフォトセンサアレイ33側へレーザ光を導くもの
である。The magnetic field generator 32 applies a magnetic field to the recording medium 31 and reverses the magnetization direction of the portion where the coercive force is weakened by the irradiation of the laser beam, and is similar to the third embodiment described above.
Core 32a, plural optical fibers 32b ..., Auxiliary coil 32
c, a driving unit 32d, etc., and a plurality of optical fibers 32b ... Are provided in the core 32a in association with each optical fiber 1 of the light control device 30, and are provided on the outer periphery of the core 32a. A coil 32c is wound around this auxiliary coil 32c.
Generates a magnetic field when driven by the drive unit 32d. In this case, the read / write signal R / W is given to the drive unit 32d, and when the write signal W is given, the auxiliary coil 32c is driven to generate a magnetic field, and when the read signal R is given. The auxiliary coil 32c is not driven and a magnetic field is not generated. The optical fibers 32b ... Are used as the recording medium 3 when reproducing the recorded information.
The laser light is guided from the 1 side to the photo sensor array 33 side.
フォトセンサアレイ33は光源30bからのレーザ光が光フ
ァイバ群30aおよび記録媒体31を通り、かつ、その下側
の各光ファイバ32b・・・を通って与えられたときに、
そのレーザ光を検出するものであり、磁界発生装置32の
各光ファイバ32b・・・と対応する箇所に受光素子(図
示せず)が配列されており、この各受光素子で検出され
た信号は増幅回路34に与えられて増幅された後、信号処
理回路35に与えられて記録媒体31に記録された情報とし
て再生される。When the laser light from the light source 30b passes through the optical fiber group 30a and the recording medium 31 and is given through the respective optical fibers 32b ...
The laser light is detected, and a light receiving element (not shown) is arranged at a position corresponding to each optical fiber 32b ... Of the magnetic field generation device 32, and the signal detected by each light receiving element is After being given to the amplifier circuit 34 and amplified, it is given to the signal processing circuit 35 and reproduced as information recorded in the recording medium 31.
次に、上記のように構成された光磁気記録再生装置の作
用について説明する。Next, the operation of the magneto-optical recording / reproducing apparatus configured as described above will be described.
まず、情報を記録する場合には、光制御装置30の駆動回
路30cにライト信号Wを与えて各光ファイバ1・・・に
巻き付けられたコイル5・・・を駆動可能な状態にセッ
トし、かつ、光源30bからレーザ光を光ファイバ群30aの
各光ファイバ1・・・に与える。この状態では、まだ、
記録情報が与えられていないので、駆動回路30cは各コ
イル5・・・を駆動せず、磁性光シャッタ3・・・はそ
れぞれ閉じ、レーザ光を遮断する。これと同時に、磁界
発生装置32の駆動部32dにもライト信号Wを与え、コア3
2aに巻き付けられた補助コイル32bを駆動して、記録媒
体31に弱い磁界を与えておく。この状態で、光制御装置
30の駆動回路30cに記録情報が与えられるとともに、記
録媒体31を紙面の表裏方向へ移動すると、今度は、駆動
回路30cが記録情報に応じて各コイル5・・・を駆動し
て磁界を発生させ、各磁性光シャッタ3・・・を記録情
報に応じて開閉する。すると、レーザ光は各磁性光シャ
ッタ3・・・の開閉に応じて下側の記録媒体31に照射さ
れる。これにより、記録媒体31の記録層の保磁力が弱ま
り、この弱まった部分の磁化方向が下側の磁界発生装置
32の磁界により反転する。この結果、記録媒体31に磁気
情報が記録される。First, when recording information, a write signal W is applied to the drive circuit 30c of the light control device 30 to set the coils 5 wound around the optical fibers 1 ... At the same time, laser light is applied from the light source 30b to the respective optical fibers 1 ... Of the optical fiber group 30a. In this state,
Since no recording information is given, the drive circuit 30c does not drive the coils 5 ..., The magnetic optical shutters 3 ... At the same time, the write signal W is also given to the drive unit 32d of the magnetic field generator 32, and the core 3
The auxiliary coil 32b wound around 2a is driven to apply a weak magnetic field to the recording medium 31. In this state, the light control device
When the recording information is given to the drive circuit 30c of 30 and the recording medium 31 is moved in the front-back direction of the paper surface, the drive circuit 30c in turn drives each coil 5 ... In response to the record information to generate a magnetic field. The magnetic optical shutters 3 ... Are opened and closed according to the recorded information. Then, the laser light is applied to the lower recording medium 31 according to the opening / closing of each magnetic light shutter 3. As a result, the coercive force of the recording layer of the recording medium 31 is weakened, and the weakened portion has a lower magnetization direction in the magnetic field generator.
Reversed by a magnetic field of 32. As a result, magnetic information is recorded on the recording medium 31.
また、記録媒体31に記録された情報を再生する(読み取
る)場合には、光源30bからレーザ光を記録時の場合よ
りも弱くして、光ファイバ群30aの各光ファイバ1・・
・に与え、この状態で、光制御装置30と磁界発生装置32
の駆動回路30cおよび駆動部32dにそれぞれリード信号R
を与え、駆動回路30cおよび駆動部32dを停止させる。す
ると、光ファイバ群30aの各コイル5・・・は磁界を発
生しないので、各磁性光シャッタ3・・・は閉じた状態
となり、光源30bからのレーザ光を遮断する。なお、下
側の磁界発生装置32も磁界を発生せず、記録媒体31に磁
界を与えない。このような状態で、記録媒体31を紙面の
表裏方向へ移動すると、記録媒体31の記録層から発せら
れる微弱磁場によって光制御装置30の磁性膜4・・・が
磁化されるとともに、この磁性膜4・・・で磁界を増幅
し、この増幅された磁界により磁性光シャッタ3・・・
が駆動される。しかし、この場合、記録層から発せられ
る微弱磁場は情報記録部と非記録部とでその向きを異に
するので、磁性光シャッタ3を構成している透明磁性酸
化物結晶材料膜7のファラデ回転角の大きさが異なり、
磁性光シャッタ3・・・を通過するレーザ光の量は情報
記録部と非記録部とで異なる。そして、この通過したレ
ーザ光は記録媒体31に与えられるが、記録時よりも弱い
レーザ光であるため、記録媒体31の保磁力を弱めて記録
された磁気情報を破壊することはない。このように記録
媒体31に照射されたレーザ光は、記録媒体31を通して磁
界発生装置32の各光ファイバ32b・・・に与えられ、さ
らに、この光ファイバ32b・・・を通して下側のフォト
センサアレイ33に与えられ、このフォトセンサアレイ33
の各受光素子(図示せず)で記録媒体31に記録された情
報が光量の大小として検出される。このようにして検出
された情報は電気信号として増幅回路34で増幅され、信
号処理回路35で再生される。When reproducing (reading) the information recorded on the recording medium 31, the laser light from the light source 30b is made weaker than that at the time of recording, and each optical fiber 1 ...
・ In this state, the optical control device 30 and the magnetic field generation device 32 are applied.
Read signal R to the drive circuit 30c and the drive unit 32d of
To stop the drive circuit 30c and the drive unit 32d. Then, since the coils 5 ... Of the optical fiber group 30a do not generate a magnetic field, the magnetic light shutters 3 ... Are closed, and the laser light from the light source 30b is blocked. The lower magnetic field generator 32 also does not generate a magnetic field and does not give a magnetic field to the recording medium 31. When the recording medium 31 is moved in the front-back direction of the paper surface in such a state, the weak magnetic field generated from the recording layer of the recording medium 31 magnetizes the magnetic films 4 ... 4 ... Amplifies the magnetic field, and the magnetic field shutter 3 ...
Is driven. However, in this case, since the weak magnetic field generated from the recording layer has different directions in the information recording portion and the non-recording portion, the Farade rotation of the transparent magnetic oxide crystal material film 7 constituting the magnetic optical shutter 3 is performed. The size of the corner is different,
The amount of laser light passing through the magnetic light shutters 3 differs between the information recording part and the non-recording part. The passed laser light is given to the recording medium 31, but since the laser light is weaker than during recording, the coercive force of the recording medium 31 is not weakened and the recorded magnetic information is not destroyed. The laser light thus radiated to the recording medium 31 is given to each optical fiber 32b of the magnetic field generating device 32 through the recording medium 31, and further, the lower photosensor array is passed through this optical fiber 32b. Given to 33, this photo sensor array 33
The information recorded on the recording medium 31 is detected by each light receiving element (not shown) as the amount of light. The information thus detected is amplified as an electric signal by the amplifier circuit 34 and reproduced by the signal processing circuit 35.
また、記録媒体31に記録された情報を消去する場合に
は、光制御装置30の総てのコイル5・・・に駆動パルス
を与えて各磁性光シャッタ3・・・を開き、レーザ光を
記録媒体31に照射するとともに、磁界発生装置32の補助
コイル32cに記録時とは逆向きの駆動信号を与えること
により、逆向きの磁界を記録媒体31に与え、この状態
で、記録媒体31を移動させれば、記録された磁気情報を
消去することができる。Further, when erasing the information recorded on the recording medium 31, a drive pulse is applied to all the coils 5 of the light control device 30 to open the magnetic light shutters 3 ... While irradiating the recording medium 31, by supplying a drive signal in the opposite direction to that at the time of recording to the auxiliary coil 32c of the magnetic field generator 32, a reverse magnetic field is applied to the recording medium 31, and in this state, the recording medium 31 is moved. If moved, the recorded magnetic information can be erased.
なお、上述した実施例では記録の再生時(読み取り時)
に記録媒体31を透過したレーザ光を検出する透過型の場
合について説明したが、この発明はこれに限らず、第5
図に示すような反射型のものを別に設けても良い。即
ち、第5図に示されたものは、光ファイバ1の先端(下
端)に磁性光シャッタ3を設けるとともに、その外周面
に磁性膜4を形成し、この光ファイバ1を記録媒体31に
対して所定角度傾けて配置するとともに、この光ファイ
バ1の他端(上端)に光源2を配置する。そして、記録
媒体31に記録された磁気情報に応じて、先端の磁性光シ
ャッタ3が開いたときに、上方の光源2から光ファイバ
1に与えられたレーザ光が磁性光シャッタ3を通して記
録媒体31の記録層に照射され、その反射光を受光用の光
ファイバ36を介して受光素子37で受光することにより、
記録された情報を検出して再生する。このような反射型
のものでも、上述した透過型のものと同様に、情報の再
生を良好に行なうことができる。It should be noted that in the above-described embodiment, when the recording is reproduced (when reading)
Although the case of the transmissive type for detecting the laser beam transmitted through the recording medium 31 has been described above, the present invention is not limited to this, and the fifth embodiment
A reflective type as shown in the figure may be provided separately. That is, in the structure shown in FIG. 5, the magnetic optical shutter 3 is provided at the tip (lower end) of the optical fiber 1, and the magnetic film 4 is formed on the outer peripheral surface thereof. And the light source 2 is arranged at the other end (upper end) of the optical fiber 1. Then, according to the magnetic information recorded on the recording medium 31, when the magnetic light shutter 3 at the tip is opened, the laser light given from the upper light source 2 to the optical fiber 1 passes through the magnetic light shutter 3 and the recording medium 31. By irradiating the recording layer of, the reflected light is received by the light receiving element 37 through the optical fiber 36 for receiving,
The recorded information is detected and reproduced. Similar to the transmissive type described above, such a reflective type can also reproduce information well.
[発明の効果] 以上詳細に説明したように、この発明の光制御素子によ
れば、光源からの光を導く光ファイバの一端側外周面に
磁性膜を形成し、この磁性膜に磁界を発生するコイルを
巻き付け、かつ、前記光ファイバの一端に磁性光シャッ
タを設け、コイルに発生した磁界が磁性膜を介して磁性
光シャッタに作用したときに、この磁性光シャッタが開
或いは閉じ、光源からの光の透過を制御するようにした
ので、磁場の大きさによって光の透過量を正確かつ良好
に制御することができるとともに、構造が簡単で、極め
て小さなものを容易に得ることができる。[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the light control element of the present invention, a magnetic film is formed on the outer peripheral surface on one end side of an optical fiber that guides light from a light source, and a magnetic field is generated in this magnetic film. The magnetic light shutter is provided at one end of the optical fiber, and when the magnetic field generated in the coil acts on the magnetic light shutter through the magnetic film, the magnetic light shutter opens or closes, Since the transmission of light is controlled, the amount of transmission of light can be accurately and satisfactorily controlled depending on the magnitude of the magnetic field, and at the same time, an extremely small structure can be easily obtained.
第1図はこの発明の第1実施例を示す原理図、第2図は
光通信に応用した場合の構成図、第3図は光磁気記録装
置に適用した場合の原理図、第4図は光磁気記録再生装
置に適用した場合の原理図、第5図は再生時の変形例を
示す図である。 1、12、13……光ファイバ、2、2a、2b、30b……光
源、3、3a、3b……磁性光シャッタ、4、4a、4b……磁
性膜、5、5a、5b……コイル、20……光制御素子。FIG. 1 is a principle diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram when it is applied to optical communication, FIG. 3 is a principle diagram when it is applied to a magneto-optical recording device, and FIG. FIG. 5 is a principle diagram when applied to a magneto-optical recording / reproducing apparatus, and FIG. 5 is a diagram showing a modified example at the time of reproducing. 1, 12, 13 ... Optical fiber, 2, 2a, 2b, 30b ... Light source, 3, 3a, 3b ... Magnetic optical shutter, 4, 4a, 4b ... Magnetic film, 5, 5a, 5b ... Coil , 20 …… Light control element.
Claims (3)
ファイバの一端側外周面に形成された磁性膜と、この磁
性膜に巻き付けられて磁界を発生するコイルと、このコ
イルに接続された駆動回路と、前記光ファイバの一端に
設けられ、この駆動回路によって駆動された前記コイル
に発生した磁界が前記磁性膜を介して作用したときに光
を透過或いは遮断する磁性光シャッタとを具備してなる
光制御素子。1. An optical fiber for guiding light from a light source, a magnetic film formed on an outer peripheral surface of one end of the optical fiber, a coil wound around the magnetic film to generate a magnetic field, and connected to the coil. And a magnetic optical shutter provided at one end of the optical fiber and transmitting or blocking light when the magnetic field generated in the coil driven by the drive circuit acts through the magnetic film. Light control element made by.
きな透明磁性酸化物結晶材料よりなる薄膜とこの薄膜の
前後に一体的に設けられた一対の偏光膜よりなることを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の光制御素子。2. The magnetic optical shutter comprises a thin film made of a transparent magnetic oxide crystal material having a large Farade rotation angle, and a pair of polarizing films integrally provided in front of and behind the thin film. The light control element according to the first section.
アモルファス金属材料であることを特徴とする特許請求
の範囲第1項に記載の光制御素子。3. The light control element according to claim 1, wherein the magnetic film is a ferromagnetic amorphous metal material that is easily magnetized by a minute magnetic field.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61214111A JPH0776810B2 (en) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | Light control element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61214111A JPH0776810B2 (en) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | Light control element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6370222A JPS6370222A (en) | 1988-03-30 |
| JPH0776810B2 true JPH0776810B2 (en) | 1995-08-16 |
Family
ID=16650416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61214111A Expired - Lifetime JPH0776810B2 (en) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | Light control element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0776810B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5852615A (en) * | 1981-09-25 | 1983-03-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Fiber type optical isolator |
| JPS59178415A (en) * | 1983-03-30 | 1984-10-09 | Hitachi Ltd | Thin film optical isolator and its manufacturing method |
| JPS60184225A (en) * | 1984-03-01 | 1985-09-19 | Shojiro Kawakami | Optical fiber type isolator |
-
1986
- 1986-09-12 JP JP61214111A patent/JPH0776810B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6370222A (en) | 1988-03-30 |
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