Liquid crystal planar waveguide beam shifters: a comparative study

Abstract

In this paper, we propose a technical alternative to the implementation of analog multistage switches that use optical beam shifters, in which 2-inputs adjacent ports are interconnected to 2-ouputs. The principle is based on the refraction of the extraordinary beam, in a planar liquid crystal waveguide, whose anisotropy can be electrically modified. We present here preliminary results and discuss the advantages and limitations of such a solution with respect to the conventional freespace switch based on the use of liquid crystal polarization controllers. In particular, we show that this solution can present some interesting advantages with respect to telecommunication system specifications, such as crosstalk, insertion losses and bandwidth range. Finally, we discuss possible technical improvements and intrinsic limitations.

Résumé

Dans cet article, on propose une variante technologique pour la réalisation de commutateurs analogiques à plusieurs étages, en utilisant des déflecteurs pour connecter 2 entrées adjacentes à 2 sorties. Le principe est basé sur la réfraction du rayon extraordinaire dans un guide ďonde à cristaux liquides dont ľanisotropie est commandée électriquement. Des résultats préliminaires sont présentés et on évalue les avantages et les limitations ďune telle solution par rapport à aux commutateurs usuels basés sur ľutilisation de contrôleurs de polarisation à cristaux liquides. On montre en particulier que cette solution peut présenter certains avantages pour répondre aux spécifications des systèmes de télé communication,telles notamment que la diaphonie, les pertes ďinsertion et la bande passante. On termine par une discussion sur les améliorations possibles et les limitations intrinsèques ďun tel système.