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KR20030034793A - Optical switch using aliquid crystal for exchanging the optical path - Google Patents

Optical switch using aliquid crystal for exchanging the optical path
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KR20030034793A
KR20030034793AKR1020010066533AKR20010066533AKR20030034793AKR 20030034793 AKR20030034793 AKR 20030034793AKR 1020010066533 AKR1020010066533 AKR 1020010066533AKR 20010066533 AKR20010066533 AKR 20010066533AKR 20030034793 AKR20030034793 AKR 20030034793A
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KR
South Korea
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liquid crystal
polarized light
polarization
polarization beam
optical
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KR1020010066533A
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Korean (ko)
Inventor
신동호
윤형도
이병창
박승순
Original Assignee
(주)화이버테크
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Translated fromKorean

본 발명은 광섬유통신에서 광신호의 경로를 변환시키는 과정에서 사용되는 액정광스위치에 관한 것으로, 하우징(10)내에 장착되어 입력단자(11)로부터 입사되는 광신호 중 S편광은 통과시키면서 P편광은 반사시키는 제1편광빔분리기(20)와; 제1편광빔분리기(20)의 광반사경로에 장착되어 제1편광빔분리기로부터 반사되는 P편광을 반사시키는 제1반사거울(30); 제1편광빔분리기(20)의 광투과경로에 장착되어 제1편광빔분리기로부터 투과되는 S편광을 P편광으로 변환시키거나 투과시키는 제1액정쌍(40); 제1반사거울(30)의 광반사경로에 장착되어 제1반사거울로부터 반사되는 P편광을 S편광으로 변환시키거나 투과시키는 제2액정쌍(50); 제1액정쌍(40)의 광투과경로에 장착되어 제1액정쌍으로부터 투과되는 편광을 반사시키는 제2반사거울(60) 및; 제2액정쌍(50)의 광투과경로에 장착되어 전원의 인가여부에 따라 P편광과 S편광의 광경로를 제1출력단자(12) 또는 제2출력단자(13)로 변경시키는 제2편광빔분리기(70)로 이루어져, 광경로변환스위치의 제조원가가 절감됨은 물론 스위치구동에 따른 부대비용이 절감될 뿐만 아니라 위상차를 보정하기 위한 작업공수 및 부대비용이 절감되게 한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal light switch used in the process of converting the optical signal path in the optical fiber communication, P polarized light while passing through the S polarized light of the optical signal that is mounted in the housing 10 from the input terminal 11 A first polarization beam separator 20 for reflecting; A first reflection mirror 30 mounted on the light reflection path of the first polarization beam separator 20 to reflect P polarized light reflected from the first polarization beam separator; A first liquid crystal pair 40 mounted on the light transmission path of the first polarization beam separator 20 to convert or transmit the S polarization transmitted from the first polarization beam separator to P polarization; A second liquid crystal pair 50 mounted on the light reflection path of the first reflection mirror 30 to convert or transmit P-polarized light reflected from the first reflection mirror to S-polarized light; A second reflection mirror 60 mounted on the light transmission path of the first liquid crystal pair 40 to reflect the polarized light transmitted from the first liquid crystal pair; A second polarization that is mounted on the light transmission path of the second liquid crystal pair 50 to change the optical paths of P polarization and S polarization to the first output terminal 12 or the second output terminal 13 depending on whether the power is applied or not; It is made of a beam separator 70, not only to reduce the manufacturing cost of the optical path conversion switch, but also to reduce the additional costs associated with driving the switch, as well as to reduce the labor and additional costs for correcting the phase difference.

Description

Translated fromKorean
액정을 이용한 광경로 변환기능을 갖는 광스위치 {Optical switch using aliquid crystal for exchanging the optical path}Optical switch using aliquid crystal for exchanging the optical path}

본 발명은 광섬유통신에서 광신호의 경로를 변환시키는 과정에서 사용되는 액정광스위치에 관한 것으로, 특히 액정광스위치를 구성하는 구성부품을 집적화하여 부피를 최소화시킴과 더불어 광신호의 경로차에 따른 위상차를 보정시킬 수 있도록 된 액정을 이용한 광경로 변환기능을 갖는 광스위치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal optical switch used in a process of converting a path of an optical signal in optical fiber communication, and in particular, by minimizing volume by integrating components constituting the liquid crystal optical switch, a phase difference according to an optical signal path difference. The present invention relates to an optical switch having an optical path conversion function using a liquid crystal capable of correcting the problem.

일반적으로, 광스위치는, 광섬유통신에서 전송로의 보호와 채널감시 및 OADM (optical add-drop multiplexing) 등의 구성부품으로 이용되는데, 이러한 광스위치로는 전자기력을 이용한 기계식과, 유전체 혹은 실리콘계에 도파로를 형성하여 물질의 전기 및 광학효과를 이용한 도파로형 등으로 대별된다.In general, optical switches are used as components in optical fiber communication such as transmission path protection, channel monitoring, and optical add-drop multiplexing (OADM). Such optical switches are mechanical waveguides using electromagnetic force, and waveguides in dielectrics or silicon. It is roughly divided into waveguides using electrical and optical effects of materials.

이때, 기계식 광스위치는 도파로형 광스위치에 비해 구동원리가 간단하고 제작하기가 용이한 장점이 있는 반면 고밀도로 집적화하는 데에 어려움이 있어, 최근에는 광전효과를 이용하여 물리적인 광경로변환과정을 삭제하여 신뢰성을 증대시킴은 물론 스위칭속도가 우수하면서도 고집적화가 가능한 액정을 이용한 광스위치(이하, 액정광스위치라 함)가 연구중에 있다.At this time, the mechanical optical switch has the advantages of simple driving principle and easy to fabricate compared to the waveguide optical switch, but has difficulty in integrating it at high density. An optical switch using a liquid crystal (hereinafter, referred to as a liquid crystal optical switch) that has high switching speed and high integration, as well as increasing reliability, is being studied.

즉, 도 1에서와 같이, 액정광스위치(100)는, 입력단자(110)에서 입력되는 광신호를 정상광선과 이상광선으로 분리시키는 복굴절소자(120)와, 복굴절소자(120)로부터 투과되는 편광에 전압을 가하여 90°각도로 회전시키는 한 쌍의 액정(130), 액정(130)으로부터 투과되는 편광을 액정이 "온"상태인 경우 제1출력단자(140)로 출력시키는 편광빔분리기(150) 및, 액정(130)로부터 투과되어 편광빔분리기(150)를통해 반사되는 편광을 액정(130)이 "오프"상태인 경우 제2출력단자(160)로 출력시키는 반사거울(170)로 구성되어 있다.That is, as shown in FIG. 1, the liquid crystal light switch 100 transmits the birefringent element 120 separating the optical signal input from the input terminal 110 into normal light and abnormal light, and transmitted from the birefringent device 120. A pair of liquid crystals 130 for applying a voltage to the polarized light to rotate at an angle of 90 °, and a polarization beam splitter for outputting the polarized light transmitted from the liquid crystals 130 to the first output terminal 140 when the liquid crystal is in an "on" state. 150 and a reflection mirror 170 which transmits the polarized light transmitted from the liquid crystal 130 and reflected through the polarization beam separator 150 to the second output terminal 160 when the liquid crystal 130 is in the "off" state. Consists of.

따라서, 입력단자(110)에서 입력된 광신호(111)가 복굴절소자(120)를 통해 정상광선(121)과 이상광선(122)으로 분리된 다음, 액정(130)을 통과하는 과정에서 정상광선(121)은 액정의 전압에 의해 S편광(131)이 되고 이상광선(122)은 액정의 영향을 받지 않아 S편광(132)이 된다.Accordingly, the optical signal 111 input from the input terminal 110 is separated into the normal light 121 and the abnormal light 122 through the birefringent element 120, and then passes through the liquid crystal 130. Reference numeral 121 denotes the S polarization 131 due to the voltage of the liquid crystal, and the abnormal light 122 is not affected by the liquid crystal, thereby becoming the S polarization 132.

이때, 액정(130)에서 출사되는 S편광(131,132)은 편광빔분리기(150)를 통과하는 과정에서, 액정(130)이 "오프"상태인 경우 반사거울(170)에 의해 반사되어 제2출력단자(160)로 출력되고, 액정(130)이 "온"상태인 경우 편광빔분리기를 그대로 통과하면서 제1출력단자(140)로 출력된다.In this case, the S polarizations 131 and 132 emitted from the liquid crystal 130 are reflected by the reflection mirror 170 when the liquid crystal 130 is in the " off " state in the course of passing through the polarization beam separator 150. The terminal 160 is output to the first output terminal 140 while passing through the polarization beam splitter when the liquid crystal 130 is in the " on " state.

그러므로, 액정광스위치(100)에 입사되어 액정(130)과 편광빔분리기(150)를 통과하는 광신호(111)는, 액정(130)의 "온" 또는 "오프"작용에 의해 광경로가 변환되어 제1출력단자(140) 또는 제2출력단자(160)로 출력되면서, 광스위치의 기능을 수행하는 것이다.Therefore, the optical path 111 incident on the liquid crystal light switch 100 and passing through the liquid crystal 130 and the polarization beam splitter 150 has an optical path due to the "on" or "off" action of the liquid crystal 130. It is converted and output to the first output terminal 140 or the second output terminal 160, to perform the function of the optical switch.

그런데, 액정광스위치(100)는 복굴절소자(120)과 액정(130)과 편광빔분리기 (150)와 반사거울(170) 등의 광학부품이 연속적으로 배열된 상태이므로 고밀도의 집적화가 어려울 뿐만 아니라 액정(130) 중 어느 하나는 전압이 인가되어야 작동되므로 스위치의 제조 및 구동에 따른 부대비용이 증대된다.However, in the liquid crystal light switch 100, since the optical components such as the birefringent element 120, the liquid crystal 130, the polarization beam separator 150, and the reflection mirror 170 are continuously arranged, it is difficult to integrate high density. Since any one of the liquid crystals 130 is operated when a voltage is applied, an additional cost for manufacturing and driving a switch is increased.

또한, 액정광스위치(100)는, 입력단자(110)에서 입사되는 광신호(111)를 복굴절소자(120)를 이용하여 정상광선(121)과 이상광선(122)으로 분리시키는 과정에서 발생하는 위상차를 보정하기 위한 수단으로 반파장판과 같은 별도의 광학계가 추가되므로 스위치 구동에 따른 부대비용이 증대되는 문제점이 있었다.In addition, the liquid crystal light switch 100 may be generated in the process of separating the optical signal 111 incident from the input terminal 110 into the normal light 121 and the abnormal light 122 using the birefringent element 120. As an additional optical system such as a half-wave plate is added as a means for correcting the phase difference, there is a problem in that an additional cost of driving the switch increases.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 액정광스위치를 구성하는 구성부품을 집적화하여 부피를 최소화시킴과 더불어 광신호의 경로차에 따른 위상차를 보정시킬 수 있도록 된 액정을 이용한 광경로 변환기능을 갖는 광스위치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, to minimize the volume by integrating the components constituting the liquid crystal optical switch and to correct the phase difference according to the path difference of the optical signal An object of the present invention is to provide an optical switch having an optical path changing function using liquid crystal.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하우징내에 장착되어 입력단자로부터 입사되는 광신호 중 S편광은 통과시키면서 P편광은 반사시키는 제1편광빔분리기와; 제1편광빔분리기의 광반사경로에 장착되어 제1편광빔분리기로부터 반사되는 P편광을 반사시키는 제1반사거울; 제1편광빔분리기의 광투과경로에 장착되어 제1편광빔분리기로부터 투과되는 S편광을 P편광으로 변환시키거나 투과시키는 제1액정쌍; 제1반사거울의 광반사경로에 장착되어 제1반사거울로부터 반사되는 P편광을 S편광으로 변환시키거나 투과시키는 제2액정쌍; 제1액정쌍의 광투과경로에 장착되어 제1액정쌍으로부터 투과되는 편광을 반사시키는 제2반사거울 및; 제2액정쌍의 광투과경로에 장착되어 전원의 인가여부에 따라 P편광과 S편광의 광경로를 제1.2출력단자로 변경시키는 제2편광빔분리기로 이루어져 있다.The present invention for achieving the above object is a first polarizing beam separator which is mounted in the housing and reflects the P polarized light while passing the S polarization of the optical signal incident from the input terminal; A first reflection mirror mounted on a light reflection path of the first polarization beam splitter to reflect P polarized light reflected from the first polarization beam splitter; A first liquid crystal pair mounted on the light transmission path of the first polarizing beam separator to convert or transmit the S polarized light transmitted from the first polarizing beam separator to P polarized light; A second liquid crystal pair mounted on the light reflection path of the first reflection mirror to convert or transmit P-polarized light reflected from the first reflection mirror to S-polarized light; A second reflection mirror mounted on the light transmission path of the first liquid crystal pair to reflect the polarized light transmitted from the first liquid crystal pair; A second polarization beam splitter is mounted on the light transmission path of the second liquid crystal pair and changes the optical paths of P polarized light and S polarized light to the 1.2 output terminals according to the application of power.

도 1은 종래 기술에 따른 액정광스위치의 작동상태를 도시한 개념도,1 is a conceptual diagram showing an operating state of a liquid crystal light switch according to the prior art;

도 2(a),(b),(c)는 본 발명에 따른 광경로변환스위치의 하우징과 기본구조도와 액정쌍을 도시한 도면,2 (a), (b), (c) is a view showing a housing and a basic structure and a liquid crystal pair of the optical path conversion switch according to the present invention;

도 3(a),(b)는 본 발명에 따른 광경로변환스위치의 온/오프상태에서 광경로의 변환과정을 도시한 개념도,3 (a) and 3 (b) are conceptual views illustrating a process of converting an optical path in an on / off state of an optical path conversion switch according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 광경로변환스위치의 적용예이다.Figure 4 is an application example of the optical path conversion switch according to the present invention.

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 광경로변환스위치 10 : 하우징1: Light Path Switch 10: Housing

11 : 입력단자 12,13 : 제1,2출력단자11: input terminal 12,13: 1st, 2nd output terminal

14a,14b,15a,15b,16a : 끼움공간 20,70 : 제1,2편광빔분리기14a, 14b, 15a, 15b, 16a: fitting space 20, 70: first and second polarization beam splitter

30,60 : 제1,2반사거울 40,50 : 제1,2액정쌍30,60: 1st, 2nd reflection mirror 40,50: 1st, 2nd liquid crystal pair

42,52 : 편광자 43,53 : 전극42,52 polarizer 43,53 electrode

이하, 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail.

도 2(a),(b),(c)는 본 발명에 따른 광경로변환스위치의 하우징과 기본구조도와 액정쌍을 도시한 도면이며, 도 3(a),(b)는 광경로변환스위치의 온/오프상태에서 광경로의 변환과정을 도시한 개념도, 도 4는 광경로변환스위치의 적용예로서,2 (a), (b), (c) is a view showing the housing and the basic structure and the liquid crystal pair of the optical path conversion switch according to the present invention, Figure 3 (a), (b) is a light path conversion switch Is a conceptual diagram illustrating a process of converting an optical path in an on / off state of FIG.

하우징(10)내에 장착되어 입력단자(11)로부터 입사되는 광신호 중 S편광은 통과시키면서 P편광은 반사시키는 제1편광빔분리기(20)와; 제1편광빔분리기(20)의 광반사경로에 장착되어 제1편광빔분리기(20)로부터 반사되는 P편광을 반사시키는 제1반사거울(30); 제1편광빔분리기(20)의 광투과경로에 장착되어 제1편광빔분리기 (20)로부터 반사되는 S편광을 P편광으로 변환시키는 제1액정쌍(40); 제1반사거울 (30)의 광반사경로에 장착되어 제1반사거울(30)로부터 반사되는 P편광을 S편광으로 변환시키는 제2액정쌍(50); 제1액정쌍(40)의 광투과경로에 장착되어 제1액정쌍(40)으로부터 투과되는 P편광을 반사시키는 제2반사거울(60) 및; 제2액정쌍(50)의 광투과경로에 장착되어 전원의 인가여부에 따라 P편광과 S편광의 광경로를 제1출력단자 (12) 또는 제2출력단자(13)로 변경시키는 제2편광빔분리기(70)로 이루어진 것을 특징으로 한다.A first polarization beam splitter 20 mounted in the housing 10 and reflecting the P polarized light while passing the S polarized light among the optical signals incident from the input terminal 11; A first reflection mirror 30 mounted on the light reflection path of the first polarization beam separator 20 to reflect P polarized light reflected from the first polarization beam separator 20; A first liquid crystal pair 40 mounted on the light transmission path of the first polarization beam separator 20 to convert S polarization reflected from the first polarization beam separator 20 into P polarization; A second liquid crystal pair 50 mounted on the light reflection path of the first reflection mirror 30 to convert P polarized light reflected from the first reflection mirror 30 into S polarized light; A second reflection mirror 60 mounted on the light transmission path of the first liquid crystal pair 40 to reflect P polarized light transmitted from the first liquid crystal pair 40; A second polarization that is mounted on the light transmission path of the second liquid crystal pair 50 to change the optical paths of P polarization and S polarization to the first output terminal 12 or the second output terminal 13 depending on whether the power is applied; It is characterized by consisting of a beam separator (70).

먼저, 본 발명의 구성요소와 종래기술의 구성요소가 서로 동일한 경우라도 도면부호를 서로 다르게 붙여 설명함을 첨언한다. 또한, 광경로변환스위치(1)는, 하우징(10)내에 제1,2편광빔분리기(20,70)와 제1,2반사거울(30,60)과 제1,2액정쌍 (40,50)를 내장하여 이루어짐을 첨언한다.First, even if the components of the present invention and the components of the prior art are the same as each other will be described with the reference numerals differently. In addition, the optical path changing switch 1 includes the first and second polarization beam separators 20 and 70, the first and second reflection mirrors 30 and 60, and the first and second liquid crystal pairs 40 and 40 in the housing 10. 50) built in.

그리고, 하우징(10)은 도 2a와 도 2b에서와 같이, 광경로변환스위치(1)의 외관을 이루는 박스형상의 함체로서, 그 수용공간에 이후에 설명하게 되는 제1,2편광빔분리기(20,70)가 장착되는 끼움공간(14a,14b)과, 제1,2반사거울(30,60)이 장착되는 끼움공간(15a,15b) 및, 제1,2액정쌍(40,50)이 장착되는 끼움공간(16a)이 배열되어 있다.As shown in FIGS. 2A and 2B, the housing 10 is a box-shaped enclosure that forms the appearance of the optical path change switch 1, and the first and second polarizing beam separators described later in the accommodation space ( Fitting spaces 14a and 14b on which 20 and 70 are mounted, fitting spaces 15a and 15b on which first and second reflection mirrors 30 and 60 are mounted, and first and second liquid crystal pairs 40 and 50, respectively. The fitting space 16a to be mounted is arranged.

또한, 하우징(10)은, 그 일측부에 입력단자(11)가 장착되는 한 개이상의 끼움홈(18a,18b)가 형성되면서 타측부에 제1,2출력단자(12,13)이 장착되는 끼움홈 (19a,19b)이 형성된다. 또한, 하우징(10)의 양측부에 이후에 설명하게 되는 전극 (43,53)의 연결단자(미도시)가 장착되는 연결홈(17a,17b)이 형성된다.In addition, the housing 10 is provided with one or more fitting grooves 18a and 18b for mounting the input terminal 11 at one side thereof, and the first and second output terminals 12 and 13 are mounted at the other side thereof. The fitting grooves 19a and 19b are formed. In addition, connecting grooves 17a and 17b are formed at both sides of the housing 10 to which the connecting terminals (not shown) of the electrodes 43 and 53 described later are mounted.

이때, 입력/출력단자(11,12,13)는 광섬유 또는 콜리메이터로 제조함이 바람직하며, 제1,2반사거울(30,60)의 광반사경로는 자유공간으로 형성하거나 또는 유리 및 석영계의 물질로 형성함이 바람직하다.At this time, the input / output terminals 11, 12, 13 is preferably manufactured by an optical fiber or collimator, the light reflection path of the first and second reflection mirrors (30, 60) is formed in a free space or glass and quartz It is preferable to form with the substance of.

그리고, 제1,2액정쌍(40,50)은 도 2c에서와 같이, 몸체중심부를 이루는 액정셀(CE)과, 액정셀(CE)의 전후면에 각각 부착되어 외부전원을 인가하는 전극(43,53)과, 액정셀(CE)의 입사부에 부착되어 S편광과 P편광을 선택적으로 투과시키는 편광자(42,52)로 구성되어 한 몸체를 이룬다.The first and second liquid crystal pairs 40 and 50 are attached to the liquid crystal cell CE and the front and rear surfaces of the liquid crystal cell CE, respectively, as shown in FIG. 2C to apply an external power source. 43 and 53 and polarizers 42 and 52 attached to an incident part of the liquid crystal cell CE to selectively transmit S-polarized light and P-polarized light, thereby forming a body.

물론, 액정셀(CE)은, NLC(nematic liquid crystal)나 FLC(ferroelectric liquid crystal) 등으로 이루어지며, 특히 액정셀(CE)의 출사부측에 통상적인 어날라이져(analyzer)가 삭제되어 있다.Of course, the liquid crystal cell CE is made of NLC (nematic liquid crystal), FLC (ferroelectric liquid crystal), or the like, and in particular, an ordinary analyzer is deleted on the emission side of the liquid crystal cell CE.

또한, 제1,2액정쌍(40,50)은 제1편광빔분리기(20)와 제1반사거울(30)에서 입사되는 S편광과 P편광을 변환시키거나 또는 그대로 통과시키며, 광손실 파장대역에서 다음의 식 1을 만족하는 구조로 설계되어 있다. 물론, 제1,2액정쌍(40,50)의 편광자(42,52)는 S편광과 P편광 중 어느 하나의 편광성분만이 투과되도록 상호 90도 각도로 어긋나게 부착되어 있다.In addition, the first and second liquid crystal pairs 40 and 50 convert or pass S-polarized light and P-polarized light incident from the first polarizing beam separator 20 and the first reflecting mirror 30, and pass the light loss wavelength. The band is designed to satisfy the following equation (1). Of course, the polarizers 42 and 52 of the first and second liquid crystal pairs 40 and 50 are attached to each other at an angle of 90 degrees so that only one polarization component of S polarization and P polarization is transmitted.

[식 1][Equation 1]

여기서, [식 1]에서, T는 액정의 투과율이며, λ는 광섬유저손실 파장이고, d는 액정셀 간격이며, Δn은 액정의 이방성굴절율 차로서, 식 1을 이용하여, 제1,2액정쌍(40,50)이 S편광 혹은 P편광 중 어느 하나만의 광성분을 선택하여 100%투과되도록 설계함이 바람직하다.Here, in [Equation 1], T is the transmittance of the liquid crystal, λ is the optical fiber low loss wavelength, d is the liquid crystal cell spacing, Δn is the difference in the anisotropic refractive index of the liquid crystal, the first and second liquid crystal pair using Equation 1 It is preferable that (40, 50) is designed to select 100% of the light components of either S-polarized light or P-polarized light.

이하, 본 발명에 따른 작용을 첨부된 예시도면을 참고로하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings illustrating the operation according to the present invention.

먼저, 도 3a에서와 같이, 광경로변환스위치(1)에 전원이 공급되지 않은 경우 또는 초기 바이어스 상태인 경우, 입력단자(11)를 통해 광신호(O)가 입사되면, 제1편광빔분리기(20)는 P편광성분은 반사시키고 S편광성분은 투과시켜 즉, 편광성분을 두개의 성분으로 분리시킨다.First, as shown in FIG. 3A, when power is not supplied to the optical path conversion switch 1 or in an initial bias state, when the optical signal O is incident through the input terminal 11, the first polarization beam separator (20) reflects the P-polarized component and transmits the S-polarized component, that is, separates the polarized component into two components.

이때, 제1편광빔분리기(20)를 통과하는 S편광은 직접 제1액정쌍(40)으로 입사되고, 제1편광빔분리기(20)로부터 반사되는 P편광은 제1반사거울(30)을 통해 다시 90도 각도로 반사되어 제2액정쌍(50)으로 입사된다.At this time, the S-polarized light passing through the first polarization beam splitter 20 is directly incident to the first liquid crystal pair 40, and the P-polarized light reflected from the first polarization beam splitter 20 receives the first reflection mirror 30. The light is reflected back at an angle of 90 degrees and is incident to the second liquid crystal pair 50.

또한, 제1액정쌍(40)에 입사되는 S편광은 P편광으로 변환된 상태에서 제1반사거울(60)에 의해 90도 각도로 반사되어 제2편광빔분리기(70)로 입사되고, 제2액정쌍(50)에 입사되는 P편광은 S편광으로 변환된 상태에서 제2편광빔분리기(70)로 직접 입사된다.In addition, the S-polarized light incident on the first liquid crystal pair 40 is reflected by the first reflection mirror 60 at an angle of 90 degrees while being converted into P-polarized light, and is incident to the second polarization beam separator 70. P-polarized light incident on the two-liquid crystal pair 50 is directly incident on the second polarization beam splitter 70 in a state of being converted into S-polarized light.

물론, 제2편광빔분리기(70)에서는, 제2반사거울(60)로부터 반사되는 P편광을 다시 반사시켜 제1출력단자(12)로 출력시키며, 제2액정쌍(50)으로부터 입사되는 S편광을 통과시켜 제1출력단자(12)로 출력시키는 것이다.Of course, in the second polarization beam splitter 70, the P polarized light reflected from the second reflection mirror 60 is reflected again and outputted to the first output terminal 12, and the S incident from the second liquid crystal pair 50 is used. The polarized light is passed through the first output terminal 12.

그리고, 도 3b에서와 같이 광경로변환스위치(1)에 4∼5V의 전원이 공급되는 경우, 광경로변환스위치(1)의 입력단자(11)를 통해 광신호(O)가 입사되면, 제1편광빔분리기(20)에서는 P편광성분은 반사시키고 S편광성분은 투과시켜 두 개의 편광성분으로 분리시킨다.3B, when the power of 4 to 5V is supplied to the optical path changing switch 1, when the optical signal O is incident through the input terminal 11 of the optical path changing switch 1, In the 1 polarization beam splitter 20, the P polarization component is reflected and the S polarization component is transmitted and separated into two polarization components.

이때, 제1편광빔분리기(20)를 통과하는 S편광은 직접 제1액정쌍(40)으로 입사하게 되고, 제1편광빔분리기(20)에서 반사되는 P편광은 제1반사거울(30)을 통해 90도 각도로 반사되어 제2액정쌍(50)으로 입사된다.In this case, the S polarized light passing through the first polarization beam splitter 20 is directly incident to the first liquid crystal pair 40, and the P polarized light reflected from the first polarized beam splitter 20 is the first reflection mirror 30. It is reflected through the 90 degree angle through the incident to the second liquid crystal pair (50).

또한, 제1액정쌍(40)으로부터 투과되는 S편광은 제1반사거울(60)에 의해 90도 각도로 반사된 상태에서 제2편광빔분리기(70)로 입사되고, 제2액정쌍(50)으로부터 투과되는 P편광은 제2편광빔분리기(70)로 직접 입사된다.In addition, the S-polarized light transmitted from the first liquid crystal pair 40 is incident to the second polarization beam separator 70 in a state reflected by the first reflection mirror 60 at an angle of 90 degrees, and the second liquid crystal pair 50 The P-polarized light transmitted from) is directly incident on the second polarization beam splitter 70.

물론, 제2편광빔분리기(70)에서는, 제2반사거울(60)로부터 반사되어 입사되는 S편광을 직접 투과되게 하여 제2출력단자(13)로 출력시키며, 제2액정쌍(50)으로부터 입사되는 P편광을 다시 90도 각도로 반사되게 하여 제2출력단자(13)로 출력시키는 것이다.Of course, in the second polarization beam splitter 70, the S-polarized light reflected from the second reflection mirror 60 is directly transmitted and output to the second output terminal 13, from the second liquid crystal pair 50. The incident P polarized light is reflected at an angle of 90 degrees to be output to the second output terminal 13.

한편, 도 4에서와 같이, 본 발명에 따른 광경로변환스위치(1)를 다수개 부착하여 예컨대, 하나의 입력단자(11)를 통해 입사되는 광신호(O)를 다수개의 출력단자(A,B,C,D)를 통해 출력시킬 수 있음은 당연하다.On the other hand, as shown in Figure 4, by attaching a plurality of optical path conversion switch 1 according to the present invention, for example, the optical signal (O) incident through one input terminal 11 a plurality of output terminals (A, Naturally, it can be output through B, C, D).

즉, 본 발명의 광경로변환스위치(1)는, 액정에 서로 다른 전압을 인가하여 액정쌍들의 경로차를 발생시키는 원리를 이용한 파장분할기(wavelength demulti plexer) 또는 센서로 이용할 수 있는 것이다.That is, the optical path change switch 1 of the present invention can be used as a wavelength demultiplexer or a sensor using the principle of generating a path difference between liquid crystal pairs by applying different voltages to liquid crystals.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 액정을 이용한 광경로 변환기능을 갖는 광스위치에 의하면, 광경로변환스위치를 제조하는 과정에서 고가의 복굴절소자가 삭제되므로 제조원가가 절감됨은 전원이 인가되지 않은 상태에서도 바이어스상태가 되므로 스위치구동에 따른 부대비용이 절감될 뿐만 아니라 광신호의 위상차가 발생되지 않으므로 위상차를 보정하기 위한 작업공수 및 부대비용이 절감되는 효과가 있는 것이다.As described above, according to the optical switch having the optical path converting function using the liquid crystal according to the present invention, expensive birefringent elements are eliminated in the process of manufacturing the optical path converting switch, so that the manufacturing cost is reduced even when the power is not applied. Since the bias state is not only reduces the additional costs due to the switch drive, but also because the phase difference of the optical signal does not occur, it is effective in reducing the labor and additional costs for correcting the phase difference.

Claims (7)

Translated fromKorean
하우징(10)내에 장착되어 입력단자(11)로부터 입사되는 광신호 중 S편광은 통과시키면서 P편광은 반사시키는 제1편광빔분리기(20)와; 제1편광빔분리기(20)의 광반사경로에 장착되어 제1편광빔분리기로부터 반사되는 P편광을 반사시키는 제1반사거울(30); 제1편광빔분리기(20)의 광투과경로에 장착되어 제1편광빔분리기로부터 투과되는 S편광을 P편광으로 변환시키거나 투과시키는 제1액정쌍(40); 제1반사거울(30)의 광반사경로에 장착되어 제1반사거울로부터 반사되는 P편광을 S편광으로 변환시키거나 투과시키는 제2액정쌍(50); 제1액정쌍(40)의 광투과경로에 장착되어 제1액정쌍으로부터 투과되는 편광을 반사시키는 제2반사거울(60) 및; 제2액정쌍 (50)의 광투과경로에 장착되어 전원의 인가여부에 따라 P편광과 S편광의 광경로를 제1,2출력단자(12,13)로 변경시키는 제2편광빔분리기(70)로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정을 이용한 광경로 변환기능을 갖는 광스위치.A first polarization beam splitter 20 mounted in the housing 10 and reflecting the P polarized light while passing the S polarized light among the optical signals incident from the input terminal 11; A first reflection mirror 30 mounted on the light reflection path of the first polarization beam separator 20 to reflect P polarized light reflected from the first polarization beam separator; A first liquid crystal pair 40 mounted on the light transmission path of the first polarization beam separator 20 to convert or transmit the S polarization transmitted from the first polarization beam separator to P polarization; A second liquid crystal pair 50 mounted on the light reflection path of the first reflection mirror 30 to convert or transmit P-polarized light reflected from the first reflection mirror to S-polarized light; A second reflection mirror 60 mounted on the light transmission path of the first liquid crystal pair 40 to reflect the polarized light transmitted from the first liquid crystal pair; The second polarization beam splitter 70 is mounted on the light transmission path of the second liquid crystal pair 50 to change the optical paths of the P polarized light and the S polarized light to the first and second output terminals 12 and 13 according to whether the power is applied. Optical switch having an optical path conversion function using a liquid crystal, characterized in that consisting of.제 1항에 있어서, 제2편광빔분리기(70)는, 액정쌍(40,50)에 전원이 인가되지 않는 경우 제2반사거울(60)로부터 반사되는 P편광을 반사시키면서 제2액정쌍(50)으로부터 투과되는 S편광을 통과시켜 제1출력단자(12)로 출력하고, 액정쌍(40,50)에 전원이 인가되는 경우 제2반사거울(60)로부터 반사되는 S편광을 통과시키면서 제2액정쌍(50)으로부터 투과되는 P편광을 반사시켜 제2출력단자(13)로 출력하는 것을특징으로 하는 액정을 이용한 광경로 변환기능을 갖는 광스위치.The second liquid crystal beam separator of claim 1, wherein the second polarization beam splitter 70 reflects the P polarized light reflected from the second reflection mirror 60 when power is not applied to the liquid crystal pairs 40 and 50. S polarized light transmitted from 50 is passed to the first output terminal 12, and when the power is applied to the liquid crystal pairs 40 and 50, the S polarized light reflected from the second reflection mirror 60 is passed through. An optical switch having an optical path changing function using liquid crystal, characterized by reflecting the P-polarized light transmitted from the two liquid crystal pairs (50) and outputting it to the second output terminal (13).제 1항에 있어서, 하우징(10)의 내부공간에, 제1,2편광빔분리기(20,70)와 제1,2반사거울(30,60)과 제1,2액정쌍(40,50)을 집적화하기 위한 각각의 끼움공간 (14a,14b,15a,15b,16a)이 형성된 것을 특징으로 하는 액정을 이용한 액정을 이용한 광경로 변환기능을 갖는 광스위치.The first and second polarization beam separators 20 and 70, the first and second reflection mirrors 30 and 60, and the first and second liquid crystal pairs 40 and 50 in the inner space of the housing 10. The optical switch having a light path converting function using a liquid crystal using a liquid crystal, characterized in that the respective fitting spaces (14a, 14b, 15a, 15b, 16a) are formed to integrate the.제 1항에 있어서, 제1,2액정쌍(40,50)은, 액정셀(CE)의 입사부에 장착되어 S편광과 P편광을 선택적으로 투과시키는 편광자(42,52) 및, 액정셀(CE)의 전/후방측에 장착되어 외부전원을 인가하는 전극(43,53)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정을 이용한 광경로 변환기능을 갖는 광스위치.The liquid crystal cell of claim 1, wherein the first and second liquid crystal pairs 40 and 50 are mounted to an incident part of the liquid crystal cell CE to selectively transmit S-polarized light and P-polarized light. An optical switch having a light path converting function using liquid crystals, comprising electrodes 43 and 53 mounted on the front and rear sides of a CE to apply an external power source.제 1항에 있어서, 제1,2액정쌍(40,50)은, 액정쌍에 전원이 인가되는 경우 제1편광빔분리기(20)와 제1반사거울(30)로부터 투과되는 S편광과 P편광을 그대로 통과시키며, 액정쌍에 전원이 인가되지 않는 경우 제1편광빔분리기(20)와 제1반사거울(30)로부터 투과되는 S편광과 P편광을 변환시키는 것을 특징으로 하는 액정을 이용한 광경로 변환기능을 갖는 광스위치.The first and second liquid crystal pairs 40 and 50 of the first and second liquid crystal pairs 40 and 50 are S polarized light and P transmitted from the first polarization beam separator 20 and the first reflection mirror 30 when power is applied to the liquid crystal pair. When the polarized light is passed through as it is, and the power is not applied to the liquid crystal pair, the sight using the liquid crystal, which converts the S-polarized light and the P-polarized light transmitted from the first polarization beam separator 20 and the first reflection mirror 30. Optical switch with a switch function.1항 또는 제 3항에 있어서, 하우징(10)의 둘레면에, 전극(43,53)을 외부단자와 전기적으로 연결하기 위한 연결홈(17a,17b)이 형성된 것을 특징으로 하는 액정을 이용한 광경로 변환기능을 갖는 광스위치.The liquid crystal display according to claim 1 or 3, wherein connecting grooves 17a and 17b are formed on the circumferential surface of the housing 10 to electrically connect the electrodes 43 and 53 to external terminals. Optical switch with a switch function.제 1항 또는 제 4항에 있어서, 편광자(42,52)는, S편광과 P편광 중 하나의 편광성분만이 투과되도록 상호 90도 각도로 어긋나게 부착된 것을 특징으로 하는 액정을 이용한 광경로 변환기능을 갖는 광스위치.[5] The optical path conversion using liquid crystal according to claim 1 or 4, wherein the polarizers 42 and 52 are attached to each other at a 90-degree angle so that only one polarization component of S polarization and P polarization is transmitted. Optical switch having a function.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
JPS6141120A (en)*1984-08-021986-02-27Mitsubishi Electric CorpOptical switch
JPS61151611A (en)*1984-12-261986-07-10Mitsubishi Electric CorpBy-pass optical switch
US4989941A (en)*1988-03-181991-02-05The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air ForceNormal incidence optical switches using ferroelectric liquid crystals
US5877876A (en)*1992-10-091999-03-02Apeldyn CorporationDiffractive optical switch with polarizing beam splitters
JP2001013477A (en)*1999-06-282001-01-19Yazaki Corp LCD optical attenuator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
JPS6141120A (en)*1984-08-021986-02-27Mitsubishi Electric CorpOptical switch
JPS61151611A (en)*1984-12-261986-07-10Mitsubishi Electric CorpBy-pass optical switch
US4989941A (en)*1988-03-181991-02-05The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air ForceNormal incidence optical switches using ferroelectric liquid crystals
US5877876A (en)*1992-10-091999-03-02Apeldyn CorporationDiffractive optical switch with polarizing beam splitters
JP2001013477A (en)*1999-06-282001-01-19Yazaki Corp LCD optical attenuator

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