JP2002023111A - 偏光ビームスプリッター／コンバイナ - Google Patents
偏光ビームスプリッター／コンバイナInfo
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
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- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 非視準入力ビームを二つの直交偏光サブビー
ムに分離、又は二つの直交偏光ビームを単一ビームに組
合せる複屈折結晶のような素子を提供する。 【解決手段】 本発明の偏光ビームスプリッター／コン
バイナは、ｏ−光線径路とｅ−光線径路を有して第一ポ
ートをその端面に配置させた第一単軸結晶２２と、ｏ−
光線径路とｅ−光線径路を持つ第二単軸結晶２４とを有
し、第二単軸結晶２４のｅ−光線径路は第一単軸結晶２
２のｏ−光線径路と結合され、第二単軸結晶２４のｏ−
光線径路は第一単軸結晶２２のｅ−光線径路と光学的に
結合される。あるいは、光径路長を等しくなるように、
第二結晶２４の軸はｏ−光線径路が結晶の異常屈折率に
より遅延させられ、ｅ−光線径路が結晶の正常屈折率に
より遅延される仕方で配列される。
ムに分離、又は二つの直交偏光ビームを単一ビームに組
合せる複屈折結晶のような素子を提供する。 【解決手段】 本発明の偏光ビームスプリッター／コン
バイナは、ｏ−光線径路とｅ−光線径路を有して第一ポ
ートをその端面に配置させた第一単軸結晶２２と、ｏ−
光線径路とｅ−光線径路を持つ第二単軸結晶２４とを有
し、第二単軸結晶２４のｅ−光線径路は第一単軸結晶２
２のｏ−光線径路と結合され、第二単軸結晶２４のｏ−
光線径路は第一単軸結晶２２のｅ−光線径路と光学的に
結合される。あるいは、光径路長を等しくなるように、
第二結晶２４の軸はｏ−光線径路が結晶の異常屈折率に
より遅延させられ、ｅ−光線径路が結晶の正常屈折率に
より遅延される仕方で配列される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に非視準入力ビ
ームを二つの直交偏光サブビームに分離するため、また
は二つの直交偏光ビームを一つの単一ビームに結合する
ために使用される単軸結晶のような素子に関する。
ームを二つの直交偏光サブビームに分離するため、また
は二つの直交偏光ビームを一つの単一ビームに結合する
ために使用される単軸結晶のような素子に関する。
【０００２】
【発明の背景】光サーキュレータおよびアイソレータの
ような偏光無依存型デバイスは、一般に未知の偏光状態
を持つ入力ビームを二つの直交偏光サブビームに分離す
ることが必要である。これらのサブビームは相反および
非相反回転子のようなデバイスの離隔素子を通して導か
れ、出力端部で結合される。しかしながらもしビームが
後方へ投射されると、非相反素子は光が入力ポートに戻
って結合しないことを確実にする。ルチル結晶は入力ビ
ームを二つの直交偏光サブビームに分離する目的でよく
知られ、それによって偏光ビームスプリッターとして機
能するか、または偏光ビームコンバイナとして反対方向
で操作される。この明細書の中で用語「偏光ビームスプ
リッター」が使用されるが、しかしながら同じデバイス
は逆方向に操作された時は偏光ビームコンバイナとして
機能しうる、ということが理解されるべきである。
ような偏光無依存型デバイスは、一般に未知の偏光状態
を持つ入力ビームを二つの直交偏光サブビームに分離す
ることが必要である。これらのサブビームは相反および
非相反回転子のようなデバイスの離隔素子を通して導か
れ、出力端部で結合される。しかしながらもしビームが
後方へ投射されると、非相反素子は光が入力ポートに戻
って結合しないことを確実にする。ルチル結晶は入力ビ
ームを二つの直交偏光サブビームに分離する目的でよく
知られ、それによって偏光ビームスプリッターとして機
能するか、または偏光ビームコンバイナとして反対方向
で操作される。この明細書の中で用語「偏光ビームスプ
リッター」が使用されるが、しかしながら同じデバイス
は逆方向に操作された時は偏光ビームコンバイナとして
機能しうる、ということが理解されるべきである。
【０００３】これらの結晶内部を伝搬する光は、最もし
ばしばグレーデッドインデックス（ＧＲＩＮ）レンズに
よって視準されることが一般的である。この場合、二つ
のビームの分離を確実にするために、一般的に３５０μ
ｍ程の大きさの直径を持つ比較的大きな結晶が必要であ
る。しかしながら最近通常の結晶の約１／５０の大きさ
の非常に小さな結晶が非視準ビームで使用できることが
発見された。このような小さな結晶を使用することは実
質的に光デバイスを製造するコストを少なくする。
ばしばグレーデッドインデックス（ＧＲＩＮ）レンズに
よって視準されることが一般的である。この場合、二つ
のビームの分離を確実にするために、一般的に３５０μ
ｍ程の大きさの直径を持つ比較的大きな結晶が必要であ
る。しかしながら最近通常の結晶の約１／５０の大きさ
の非常に小さな結晶が非視準ビームで使用できることが
発見された。このような小さな結晶を使用することは実
質的に光デバイスを製造するコストを少なくする。
【０００４】ビームからの入力を二つの直交偏光に分離
し、または二つの直交偏光を一つの出力ビームに結合す
る多くの偏光子と偏光ビームスプリッターがこの技術分
野で知られている。これらは、Ｇｌａｎ−Ｔｈｏｍｐｓ
ｏｎ偏光子を含む。これは、プリズムにカットされ次い
で一緒にセメント接合される複屈折材料のブロックであ
り、セメント界面で一方の偏光成分を反射し、他方を透
過する作用をする。別の偏光子はＧｌａｎ−Ｔａｙｌｏ
ｒ偏光子である。これは、Ｇｌａｎ−Ｔｈｏｍｐｓｏｎ
偏光子と同様であるが、偏光成分を分離するのにセメン
トの代わりに空気スペースを使用する。Ｗｏｌｌａｓｔ
ｏｎ、ＲｏｃｈｏｎおよびＳｅｎａｒｍｏｎｔビームス
プリッターは界面を通して成分を透過することにより偏
光成分を分離する。
し、または二つの直交偏光を一つの出力ビームに結合す
る多くの偏光子と偏光ビームスプリッターがこの技術分
野で知られている。これらは、Ｇｌａｎ−Ｔｈｏｍｐｓ
ｏｎ偏光子を含む。これは、プリズムにカットされ次い
で一緒にセメント接合される複屈折材料のブロックであ
り、セメント界面で一方の偏光成分を反射し、他方を透
過する作用をする。別の偏光子はＧｌａｎ−Ｔａｙｌｏ
ｒ偏光子である。これは、Ｇｌａｎ−Ｔｈｏｍｐｓｏｎ
偏光子と同様であるが、偏光成分を分離するのにセメン
トの代わりに空気スペースを使用する。Ｗｏｌｌａｓｔ
ｏｎ、ＲｏｃｈｏｎおよびＳｅｎａｒｍｏｎｔビームス
プリッターは界面を通して成分を透過することにより偏
光成分を分離する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれら総
ての先行技術の偏光ビームスプリッター／コンバイナの
一つの欠点は、複屈折結晶を通って進む二つの分離した
直交偏光についての光径路長に差があることである。そ
こを通過する光が視準されない複屈折結晶を使用するこ
とは、焦点ずれによる挿入損失の増加または径路長差を
補償する必要性に繋がる。サブビームは、図１に示され
る光径路長中のこの差に対応する遅い軸および速い軸に
従う。この図において、光ファイバー１０の端部はレン
ズ１２を経由してルチル結晶２２と光学的に結合されて
示されている。
ての先行技術の偏光ビームスプリッター／コンバイナの
一つの欠点は、複屈折結晶を通って進む二つの分離した
直交偏光についての光径路長に差があることである。そ
こを通過する光が視準されない複屈折結晶を使用するこ
とは、焦点ずれによる挿入損失の増加または径路長差を
補償する必要性に繋がる。サブビームは、図１に示され
る光径路長中のこの差に対応する遅い軸および速い軸に
従う。この図において、光ファイバー１０の端部はレン
ズ１２を経由してルチル結晶２２と光学的に結合されて
示されている。
【０００６】一般的にビームをその二つの直交偏光状態
に分離した後光を二つのファイバー端部（図示せず）に
結合する。しかしながら前記図１から分かるように、二
つの焦点は同一焦点面にない。これは、結晶２２を通る
ｅ−光線およびｏ−光線についての光径路長差による。
一般に、対の光ファイバーは光ファイバー管内に固定さ
れて保持される。この場合もしこのような管が使用さ
れ、焦点１４ａまたは１４ｂの一方に配置されるなら
ば、焦点の他方は管の端部で焦点を結ばず、ｅ−光線ま
たはｏ−光線の片方からの光が貧弱に結合するであろ
う。
に分離した後光を二つのファイバー端部（図示せず）に
結合する。しかしながら前記図１から分かるように、二
つの焦点は同一焦点面にない。これは、結晶２２を通る
ｅ−光線およびｏ−光線についての光径路長差による。
一般に、対の光ファイバーは光ファイバー管内に固定さ
れて保持される。この場合もしこのような管が使用さ
れ、焦点１４ａまたは１４ｂの一方に配置されるなら
ば、焦点の他方は管の端部で焦点を結ばず、ｅ−光線ま
たはｏ−光線の片方からの光が貧弱に結合するであろ
う。
【０００７】この光径路長差を縮小しまたは回避し、あ
るいは光デバイス中にＰＭＤについての補償を与えるデ
バイスを提供することが、本発明の目的である。
るいは光デバイス中にＰＭＤについての補償を与えるデ
バイスを提供することが、本発明の目的である。
【０００８】それを通して伝搬する、二つの分割または
結合された非視準ビームについて実質的に同じ光径路長
を持つ偏光ビームスプリッター／コンバイナを提供する
ことが、本発明の目的である。
結合された非視準ビームについて実質的に同じ光径路長
を持つ偏光ビームスプリッター／コンバイナを提供する
ことが、本発明の目的である。
【０００９】あるいは、それを通して伝搬するＴＥとＴ
Ｍの偏波モードについての選択された光径路長差を提供
する偏光ビームスプリッター／コンバイナを提供するこ
とが、本発明の目的である。
Ｍの偏波モードについての選択された光径路長差を提供
する偏光ビームスプリッター／コンバイナを提供するこ
とが、本発明の目的である。
【００１０】等しくされた径路長を持つビームスプリッ
ター／コンバイナについての適用は、偏光効果が望まし
くない損失を引き起こす統合型光学的色空間分散素子に
見出される。光偏光状態によって影響される色空間分散
素子には、三つの作用結果がある。これらは偏波依存波
長（ＰＤλ）、偏波モード分散（ＰＭＤ）および偏波依
存損失（ＰＤＬ）である。
ター／コンバイナについての適用は、偏光効果が望まし
くない損失を引き起こす統合型光学的色空間分散素子に
見出される。光偏光状態によって影響される色空間分散
素子には、三つの作用結果がある。これらは偏波依存波
長（ＰＤλ）、偏波モード分散（ＰＭＤ）および偏波依
存損失（ＰＤＬ）である。
【００１１】日本電信電話公社に譲渡された米国特許N
o.５，９０１，２５９においてＡｎｄｏ等は、プレーナ
光波回路の偏波依存を低減するために、光導波路デバイ
スの光径路の中央にポリイミドの光波長板を挿入するこ
とを提案している。しかしながらこれは製造するのが困
難で、デバイス中に望ましくない損失を導入する。
o.５，９０１，２５９においてＡｎｄｏ等は、プレーナ
光波回路の偏波依存を低減するために、光導波路デバイ
スの光径路の中央にポリイミドの光波長板を挿入するこ
とを提案している。しかしながらこれは製造するのが困
難で、デバイス中に望ましくない損失を導入する。
【００１２】本発明による偏光ビームスプリッター／コ
ンバイナはこれらの偏波影響を克服するために、困難な
製造技術なしに、または許容できない損失を導入せずに
光学的色空間分散素子の入力または出力で使用できる。
ンバイナはこれらの偏波影響を克服するために、困難な
製造技術なしに、または許容できない損失を導入せずに
光学的色空間分散素子の入力または出力で使用できる。
【００１３】こうして光学的色空間分散素子内部の偏波
影響を補償する偏光ビームスプリッター／コンバイナを
提供することが、本発明の更なる目的である。
影響を補償する偏光ビームスプリッター／コンバイナを
提供することが、本発明の更なる目的である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、非視準
光ビームを直交偏光の第一および第二ビームに分割し、
並びに直交偏光の第一および第二光ビームを一つの光ビ
ームに結合する偏光ビームスプリッター／コンバイナが
提供され、これは次の構成を有する。すなわち、光ビー
ムを順方向に偏光ビームスプリッター／コンバイナへ投
射し、又は光ビームを逆方向に偏光ビームスプリッター
／コンバイナから受ける第一ポートと；ｏ−光線径路お
よびｅ−光線径路を持ち、端面に光学的に結合させる第
一ポートをもった第一単軸結晶と；第二単軸結晶のｅ−
光線径路が第一単軸結晶のｏ−光線径路と光学的に結合
され、第二単軸結晶のｏ−光線径路が第一単軸結晶のｅ
−光線径路と光学的に結合されるようにｅ−光線径路と
ｏ−光線径路を持つ第二単軸結晶と；第一偏光状態の第
一ビームおよび第二直交偏光状態の第二ビームの一方を
順方向に出力し、第一偏光状態の第一ビームおよび第二
直交偏光状態の第二ビームを逆方向に偏光ビームスプリ
ッター／コンバイナ中へ投射する、第二単軸結晶の端面
に光学的に結合された第二および第三ポートと；を有
し、この偏光ビームスプリッター／コンバイナはそれを
通して伝搬する第一偏光状態の第一ビームと第二直交偏
光状態の第二ビームに対して選択された相対光径路長を
与える。
光ビームを直交偏光の第一および第二ビームに分割し、
並びに直交偏光の第一および第二光ビームを一つの光ビ
ームに結合する偏光ビームスプリッター／コンバイナが
提供され、これは次の構成を有する。すなわち、光ビー
ムを順方向に偏光ビームスプリッター／コンバイナへ投
射し、又は光ビームを逆方向に偏光ビームスプリッター
／コンバイナから受ける第一ポートと；ｏ−光線径路お
よびｅ−光線径路を持ち、端面に光学的に結合させる第
一ポートをもった第一単軸結晶と；第二単軸結晶のｅ−
光線径路が第一単軸結晶のｏ−光線径路と光学的に結合
され、第二単軸結晶のｏ−光線径路が第一単軸結晶のｅ
−光線径路と光学的に結合されるようにｅ−光線径路と
ｏ−光線径路を持つ第二単軸結晶と；第一偏光状態の第
一ビームおよび第二直交偏光状態の第二ビームの一方を
順方向に出力し、第一偏光状態の第一ビームおよび第二
直交偏光状態の第二ビームを逆方向に偏光ビームスプリ
ッター／コンバイナ中へ投射する、第二単軸結晶の端面
に光学的に結合された第二および第三ポートと；を有
し、この偏光ビームスプリッター／コンバイナはそれを
通して伝搬する第一偏光状態の第一ビームと第二直交偏
光状態の第二ビームに対して選択された相対光径路長を
与える。
【００１５】本発明によれば、別の構成のものが提供さ
れる。それは、第二結晶の軸は、相対光径路長を決定す
るために、ｏ−光線径路が結晶の異常屈折率によって遅
延させられ、ｅ−光線径路が結晶の正常屈折率によって
遅延させられるような仕方で配列される。
れる。それは、第二結晶の軸は、相対光径路長を決定す
るために、ｏ−光線径路が結晶の異常屈折率によって遅
延させられ、ｅ−光線径路が結晶の正常屈折率によって
遅延させられるような仕方で配列される。
【００１６】本発明によれば、さらに別の構成のものが
提供される。それは、第一単軸結晶から受けた光の偏光
を順方向に回転し、又は第二単軸結晶から受けた光の偏
光を逆方向に回転する、偏光回転子を第一単軸結晶と第
二単軸結晶との間に含む。
提供される。それは、第一単軸結晶から受けた光の偏光
を順方向に回転し、又は第二単軸結晶から受けた光の偏
光を逆方向に回転する、偏光回転子を第一単軸結晶と第
二単軸結晶との間に含む。
【００１７】本発明の更に別の構成において、偏光ビー
ムスプリッター／コンバイナは光デバイス中の偏波依存
型損失を補償する偏光子を含む。
ムスプリッター／コンバイナは光デバイス中の偏波依存
型損失を補償する偏光子を含む。
【００１８】光学的色空間分散素子においての偏波補償
を提供する本発明の好適な偏光ビームスプリッター／コ
ンバイナは次の構成を有する。すなわち、端面に少なく
とも一つの単一ポートを持つ第一複屈折ビーム分割素子
と；端面に離隔配置された少なくとも一対のポートを少
なくとも一つの単一ポートに関連させて持ち、第一複屈
折素子に光学的に結合されている第二複屈折素子と；少
なくとも一つの単一ポートから関連する対のポートの一
方のポートへの第一光径路、および少なくとも一つの単
一ポートから関連する対のポートの他方のポートへの第
二光径路と；第一光径路および第二光径路が光学的色空
間分散素子中の既知の偏波モード分散を補償すべく選択
された相対径路長を持つように、第一複屈折素子から第
二複屈折素子へ伝搬する非視準光の有効な偏光状態を変
更する手段と；を有する。
を提供する本発明の好適な偏光ビームスプリッター／コ
ンバイナは次の構成を有する。すなわち、端面に少なく
とも一つの単一ポートを持つ第一複屈折ビーム分割素子
と；端面に離隔配置された少なくとも一対のポートを少
なくとも一つの単一ポートに関連させて持ち、第一複屈
折素子に光学的に結合されている第二複屈折素子と；少
なくとも一つの単一ポートから関連する対のポートの一
方のポートへの第一光径路、および少なくとも一つの単
一ポートから関連する対のポートの他方のポートへの第
二光径路と；第一光径路および第二光径路が光学的色空
間分散素子中の既知の偏波モード分散を補償すべく選択
された相対径路長を持つように、第一複屈折素子から第
二複屈折素子へ伝搬する非視準光の有効な偏光状態を変
更する手段と；を有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１について、非視準光ビームが
光ファイバー１０からレンズ１２を経由し小さな複屈折
結晶２２を通して投射されて示され、また、二つの焦点
１４ａおよび１４ｂが異なる焦点面１３ａおよび１３ｂ
に示されている。直交して空間的に分離されたサブビー
ムをファイバー中に結合するために、焦点レンズが複屈
折結晶２２と二つの光ファイバー間に要求される。ｏ−
光線に対応するサブビームの一方が辿る光径路長は、ｅ
−光線に対応するサブビームの他方が辿る光径路長より
も長いので、二つのビームについての焦点面は異なる。
焦点面のこの差は、もし二つのファイバーがレンズから
同じ距離だけ離れているならば貧弱な結合になる。
光ファイバー１０からレンズ１２を経由し小さな複屈折
結晶２２を通して投射されて示され、また、二つの焦点
１４ａおよび１４ｂが異なる焦点面１３ａおよび１３ｂ
に示されている。直交して空間的に分離されたサブビー
ムをファイバー中に結合するために、焦点レンズが複屈
折結晶２２と二つの光ファイバー間に要求される。ｏ−
光線に対応するサブビームの一方が辿る光径路長は、ｅ
−光線に対応するサブビームの他方が辿る光径路長より
も長いので、二つのビームについての焦点面は異なる。
焦点面のこの差は、もし二つのファイバーがレンズから
同じ距離だけ離れているならば貧弱な結合になる。
【００２０】図２を参照すると、本発明の実施形態例に
よる複屈折ルチル結晶２２の形式の第一単軸性ビームス
プリッター／コンバイナが、等しい長さの第二ルチル結
晶２４と光学的に結合されて示されている。単軸性偏光
ビームスプリッター／コンバイナとして使用する材料
は、例えばルチル（ＴｉＯ２）、イットリウムバナジウ
ム酸塩（ＹＶＯ４）、弗化マグネシウム（ＭｇＦ２）、
石英（ＳｉＯ２）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）
およびカルサイト（ＣａＣＯ３）を含む。偏光回転子２
６、好ましくは半波長板が、ルチル結晶２２と２４間に
配置される。構成素子２２、２４および２６はその間に
間隙をおいて分離して示されているが、実際にはそれら
はその間に光透過性の接着剤の薄い層か、および／また
はその間に反射防止コーティングを持って互いに接触し
ている。
よる複屈折ルチル結晶２２の形式の第一単軸性ビームス
プリッター／コンバイナが、等しい長さの第二ルチル結
晶２４と光学的に結合されて示されている。単軸性偏光
ビームスプリッター／コンバイナとして使用する材料
は、例えばルチル（ＴｉＯ２）、イットリウムバナジウ
ム酸塩（ＹＶＯ４）、弗化マグネシウム（ＭｇＦ２）、
石英（ＳｉＯ２）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）
およびカルサイト（ＣａＣＯ３）を含む。偏光回転子２
６、好ましくは半波長板が、ルチル結晶２２と２４間に
配置される。構成素子２２、２４および２６はその間に
間隙をおいて分離して示されているが、実際にはそれら
はその間に光透過性の接着剤の薄い層か、および／また
はその間に反射防止コーティングを持って互いに接触し
ている。
【００２１】このタイプの物理的結合素子は光サーキュ
レータおよびアイソレータの技術分野では良く知られて
いる。図２は、第一ルチル結晶２２のｏ−光線径路とｅ
−光線径路がそれぞれ第二ルチル結晶２４のｅ−光線径
路とｏ−光線径路に結合されるように、結晶２２および
２４の光軸が配置されることを示す。図２に示されたデ
バイスの動作は、図３（ａ）から（ｄ）に示される図２
の装置を通過する光についての位置と偏光状態の図示と
を関連して最も良く理解されるであろう。
レータおよびアイソレータの技術分野では良く知られて
いる。図２は、第一ルチル結晶２２のｏ−光線径路とｅ
−光線径路がそれぞれ第二ルチル結晶２４のｅ−光線径
路とｏ−光線径路に結合されるように、結晶２２および
２４の光軸が配置されることを示す。図２に示されたデ
バイスの動作は、図３（ａ）から（ｄ）に示される図２
の装置を通過する光についての位置と偏光状態の図示と
を関連して最も良く理解されるであろう。
【００２２】動作に当たって、非視準光ビームは結晶２
２の光軸に沿ってその端面の入力ポート中に投射され、
この状態のビームが図３（ａ）に示されている。次いで
ビームは図の主光線によって示されるサブビームに分割
され、ｅ−光線は図３（ｂ）に示されるように結晶のｅ
−光線径路に従い、およびｏ−光線は結晶のｏ−光線径
路に従う。サブビームが結晶２２を出る時、それらは距
離「ｄ１」だけ分離される。明快さと単純さのために、
このことが主光線で示されている。
２の光軸に沿ってその端面の入力ポート中に投射され、
この状態のビームが図３（ａ）に示されている。次いで
ビームは図の主光線によって示されるサブビームに分割
され、ｅ−光線は図３（ｂ）に示されるように結晶のｅ
−光線径路に従い、およびｏ−光線は結晶のｏ−光線径
路に従う。サブビームが結晶２２を出る時、それらは距
離「ｄ１」だけ分離される。明快さと単純さのために、
このことが主光線で示されている。
【００２３】これらのビームは次いで半波長板２６によ
って９０°回転され、図３（ｃ）に示されるような偏光
状態で現れる。こうして、ｅ−光線はそれが回転された
後ｏ−光線として第二ルチル結晶２４に与えられる。第
一ルチル結晶２２を出るｏ−光線は、第二結晶にｅ−光
線として与えられる。そうすることにより、二つの光線
すなわちサブビームは更に図３（ｄ）に図示されるよう
に距離「ｄ２」だけ分離される。有利なことに、入力ビ
ームから発散する二つのサブビームの光径路長は偏光状
態によって制御できることが分かる。等しい長さの結晶
２２、２４を使用することにより、二つの偏光状態の光
径路長は実質的に等しい。結晶長、結晶カットに応じた
軸方位、および結晶材料を変えることにより、偏波モー
ド分散効果についての補償を与えるように選択された相
対径路長差を、二つの偏光状態の間に導入できる。
って９０°回転され、図３（ｃ）に示されるような偏光
状態で現れる。こうして、ｅ−光線はそれが回転された
後ｏ−光線として第二ルチル結晶２４に与えられる。第
一ルチル結晶２２を出るｏ−光線は、第二結晶にｅ−光
線として与えられる。そうすることにより、二つの光線
すなわちサブビームは更に図３（ｄ）に図示されるよう
に距離「ｄ２」だけ分離される。有利なことに、入力ビ
ームから発散する二つのサブビームの光径路長は偏光状
態によって制御できることが分かる。等しい長さの結晶
２２、２４を使用することにより、二つの偏光状態の光
径路長は実質的に等しい。結晶長、結晶カットに応じた
軸方位、および結晶材料を変えることにより、偏波モー
ド分散効果についての補償を与えるように選択された相
対径路長差を、二つの偏光状態の間に導入できる。
【００２４】半波長板２６の光軸は、第一および第二単
軸結晶２２、２４の複屈折軸に対して約４５°に方向付
けされていることが好ましい。半波長板２６の光軸はま
た、第一単軸結晶２２からその上に入射する光の偏光に
対して約４５°方向付けされていることが好ましい。
軸結晶２２、２４の複屈折軸に対して約４５°に方向付
けされていることが好ましい。半波長板２６の光軸はま
た、第一単軸結晶２２からその上に入射する光の偏光に
対して約４５°方向付けされていることが好ましい。
【００２５】有利なことに、本発明は、非視準光を使用
する不等径路長の欠点を受けることなしに、小さな結晶
から効果的に異偏光化された光を結合する方法を提供す
る。多くの適用について、本発明によるデバイスは、第
二ルチル結晶２４の端面に配置されたポートに、または
第一結晶２２の端面に配置されたポートをも含めた総て
のポートに、結合された偏波維持ファイバーと共に使用
される。
する不等径路長の欠点を受けることなしに、小さな結晶
から効果的に異偏光化された光を結合する方法を提供す
る。多くの適用について、本発明によるデバイスは、第
二ルチル結晶２４の端面に配置されたポートに、または
第一結晶２２の端面に配置されたポートをも含めた総て
のポートに、結合された偏波維持ファイバーと共に使用
される。
【００２６】図４は本発明による偏光ビームスプリッタ
ー／コンバイナの更に別の実施形態例を示し、そこでは
複屈折結晶４０の形式の第一単軸性ビームスプリッター
／コンバイナと、等しい長さの複屈折結晶４２の形式の
第二単軸性ビームスプリッター／コンバイナとが直接結
合される。この実施形態例において、第二複屈折結晶４
２の光軸は図４から分かるように、第一複屈折結晶４０
の光軸に関して９０°回転され、ここで結晶４０の光軸
はこのページの平面に配置され、結晶４２の光軸はこの
ページの平面から出てくる。
ー／コンバイナの更に別の実施形態例を示し、そこでは
複屈折結晶４０の形式の第一単軸性ビームスプリッター
／コンバイナと、等しい長さの複屈折結晶４２の形式の
第二単軸性ビームスプリッター／コンバイナとが直接結
合される。この実施形態例において、第二複屈折結晶４
２の光軸は図４から分かるように、第一複屈折結晶４０
の光軸に関して９０°回転され、ここで結晶４０の光軸
はこのページの平面に配置され、結晶４２の光軸はこの
ページの平面から出てくる。
【００２７】複屈折結晶４０と４２を適宜、方向付けす
ることにより、第二複屈折結晶４２のｏ−光線経路は第
一複屈折結晶４０のｅ−光線経路と光学的に結合され、
そして第二複屈折結晶４２のｅ−光線経路は第一複屈折
結晶４０のｏ−光線経路と光学的に結合され、こうして
二つの出力ファイバー間の分離は整合される。二つの結
晶４０、４２の軸を相対的に回転させることは、こうし
て第一複屈折素子から第二複屈折素子へ伝搬する光の有
効な偏光状態を変更する手段となる。有利なことに図４
から分かるように、等しいまたは選択された径路長を持
つ偏光ビームスプリッター／コンバイナをもたらすため
の、回転子の使用はこの実施形態例においては必要では
ない。
ることにより、第二複屈折結晶４２のｏ−光線経路は第
一複屈折結晶４０のｅ−光線経路と光学的に結合され、
そして第二複屈折結晶４２のｅ−光線経路は第一複屈折
結晶４０のｏ−光線経路と光学的に結合され、こうして
二つの出力ファイバー間の分離は整合される。二つの結
晶４０、４２の軸を相対的に回転させることは、こうし
て第一複屈折素子から第二複屈折素子へ伝搬する光の有
効な偏光状態を変更する手段となる。有利なことに図４
から分かるように、等しいまたは選択された径路長を持
つ偏光ビームスプリッター／コンバイナをもたらすため
の、回転子の使用はこの実施形態例においては必要では
ない。
【００２８】多くの適用において、図２、４および５
（ａ）に与えられたデバイスは、デバイスの一方の側で
二つのポートに光学的に結合した偏波維持ファイバー２
３を持つ。デバイスの他方の側にファイバー２１がデバ
イスに光学的に結合される。本発明によるデバイスがそ
こで使用される適用によっては、ファイバー２１は通常
のファイバーか偏波維持ファイバーである。偏波維持フ
ァイバーは、混合偏光出力を達成すべく、例えば結合直
交偏光ビームの位相差を確保するために、ファイバー２
１で使用され得る。如何なるポートも選択的に統合導波
路デバイスに直接結合される。
（ａ）に与えられたデバイスは、デバイスの一方の側で
二つのポートに光学的に結合した偏波維持ファイバー２
３を持つ。デバイスの他方の側にファイバー２１がデバ
イスに光学的に結合される。本発明によるデバイスがそ
こで使用される適用によっては、ファイバー２１は通常
のファイバーか偏波維持ファイバーである。偏波維持フ
ァイバーは、混合偏光出力を達成すべく、例えば結合直
交偏光ビームの位相差を確保するために、ファイバー２
１で使用され得る。如何なるポートも選択的に統合導波
路デバイスに直接結合される。
【００２９】図５（ａ）は、複屈折結晶５０の形式の単
軸結晶が第二単軸結晶５２と光学的に結合される本発明
の代替実施形態例を示す。結晶１００は常光線および異
常光線を分割する。第二結晶５２は光軸を、ゼロ度（結
晶面の平面において）でカットし、並びに常光線が結晶
５２の異常屈折率と会いおよび異常光線が結晶５２の正
常屈折率と会うような仕方で、配列させる。図面は結晶
と会う光線のタイプを反映するようにラベル付けされて
いる。第二結晶５２の端部において、二つの光線が辿る
光径路長は等しい。第二結晶５２は光径路長を等しくす
るように遅延器として作用する。第一結晶５０の厚みは
第一結晶５０の光軸の方向と第一および第二結晶５０、
５２の材料によって決定される。材料は異なる結晶５
０、５２において異なっていても良く、例えばＹＶＯ４
およびルチルである。
軸結晶が第二単軸結晶５２と光学的に結合される本発明
の代替実施形態例を示す。結晶１００は常光線および異
常光線を分割する。第二結晶５２は光軸を、ゼロ度（結
晶面の平面において）でカットし、並びに常光線が結晶
５２の異常屈折率と会いおよび異常光線が結晶５２の正
常屈折率と会うような仕方で、配列させる。図面は結晶
と会う光線のタイプを反映するようにラベル付けされて
いる。第二結晶５２の端部において、二つの光線が辿る
光径路長は等しい。第二結晶５２は光径路長を等しくす
るように遅延器として作用する。第一結晶５０の厚みは
第一結晶５０の光軸の方向と第一および第二結晶５０、
５２の材料によって決定される。材料は異なる結晶５
０、５２において異なっていても良く、例えばＹＶＯ４
およびルチルである。
【００３０】図５（ｂ）は偏光ビームスプリッター／コ
ンバイナを通過する主光線の偏光状態と位置を示す。ポ
ート５１における第一結晶５０への入力は、混合偏光を
示す。直交偏光は第一結晶５０によって分割され、第二
結晶５２への回転なしに入力される。この実施形態例に
おいて、分離は材料の選択と第一結晶５０の寸法によっ
て決定される。第二結晶５２は光径路の等化を行う。結
晶５２の出力は依然として同じ偏光を持つが、ｏ−光線
は異常屈折率と会う結晶軸への角度で第二結晶５２を通
過させられ、ｅ−光線は正常屈折率と会う結晶軸への角
度で第二結晶５２を通過させられる。こうして、第二結
晶のカットは第一複屈折素子から第二複屈折素子へ伝搬
する光の有効な偏光状態を変更する手段を構成する。結
果として、ｏ−光線は光径路長を等しくするためにｅ−
光線よりも余計に遅延される。
ンバイナを通過する主光線の偏光状態と位置を示す。ポ
ート５１における第一結晶５０への入力は、混合偏光を
示す。直交偏光は第一結晶５０によって分割され、第二
結晶５２への回転なしに入力される。この実施形態例に
おいて、分離は材料の選択と第一結晶５０の寸法によっ
て決定される。第二結晶５２は光径路の等化を行う。結
晶５２の出力は依然として同じ偏光を持つが、ｏ−光線
は異常屈折率と会う結晶軸への角度で第二結晶５２を通
過させられ、ｅ−光線は正常屈折率と会う結晶軸への角
度で第二結晶５２を通過させられる。こうして、第二結
晶のカットは第一複屈折素子から第二複屈折素子へ伝搬
する光の有効な偏光状態を変更する手段を構成する。結
果として、ｏ−光線は光径路長を等しくするためにｅ−
光線よりも余計に遅延される。
【００３１】図６の本発明の別の実施形態例は、第一結
晶６２からサブビームを受け、回転子６６へ向けられる
サブビームを視準し、光が第二結晶６４を通過する前に
サブビームに再度焦点を結ばせるレンズ６３、６５を含
む。好都合なことに、結晶からの光は発散し、もはや点
光源にはならないので、四分の一ピッチよりも少ないグ
レーデッドインデックス（ＧＲＩＮ）レンズが使用でき
る。勿論他の非球面レンズも使用できる。有利なこと
に、結晶を通過した後ビームを視準することにより、結
晶の大きさをより大きい視準ビームに適応させるために
増大する必要はない。更なる利点は、倍率が１：１であ
るので結合が改善されることである。アセンブリの厚み
は焦点ずれ収差に繋がるより大きなビームの発散を引き
起こすので、全スプリッターアセンブリの出力を集束す
るために、もしより長いレンズが使用されるならば、よ
り大きな結合損失が生じる。
晶６２からサブビームを受け、回転子６６へ向けられる
サブビームを視準し、光が第二結晶６４を通過する前に
サブビームに再度焦点を結ばせるレンズ６３、６５を含
む。好都合なことに、結晶からの光は発散し、もはや点
光源にはならないので、四分の一ピッチよりも少ないグ
レーデッドインデックス（ＧＲＩＮ）レンズが使用でき
る。勿論他の非球面レンズも使用できる。有利なこと
に、結晶を通過した後ビームを視準することにより、結
晶の大きさをより大きい視準ビームに適応させるために
増大する必要はない。更なる利点は、倍率が１：１であ
るので結合が改善されることである。アセンブリの厚み
は焦点ずれ収差に繋がるより大きなビームの発散を引き
起こすので、全スプリッターアセンブリの出力を集束す
るために、もしより長いレンズが使用されるならば、よ
り大きな結合損失が生じる。
【００３２】上記のように、本発明による偏光ビームス
プリッター／コンバイナは、偏波依存波長（ＰＤλ）、
偏波モード分散（ＰＭＤ）および偏波依存損失（ＰＤ
Ｌ）の偏光効果を低減するために統合型光学的色空間分
散素子に結合できる。
プリッター／コンバイナは、偏波依存波長（ＰＤλ）、
偏波モード分散（ＰＭＤ）および偏波依存損失（ＰＤ
Ｌ）の偏光効果を低減するために統合型光学的色空間分
散素子に結合できる。
【００３３】図７は統合型光学的色空間分散素子の二つ
のタイプを示す。第一例７（ａ）はプレーナ型導波路技
術に使用され、ここで分散はエシェル格子７２によって
作られる。第二例７（ｂ）は、アレー導波路型回折格子
（ＡＷＧ）７６である。両例７（ａ）と（ｂ）におい
て、デバイスを通過する所与の波長λ１における光は、
分散素子内において異なる偏光状態に対して同じ位相遅
延を示さない。そのことは二つの異なる偏光状態（ＴＥ
およびＴＭ）について光を二つの異なる径路に従わせ、
そして二つの異なる位置（ＢおよびＣ）で終わらせる。
これはＰＤλと呼ばれる。同じ効果が、二つのビーム間
の時間遅延を引き起こし、あるＰＭＤを引き起こすであ
ろう。ＴＥおよびＴＭは同じ伝搬損失を持たないので、
両出力は異なる強度を持つであろう。これはＰＤＬと呼
ばれる。
のタイプを示す。第一例７（ａ）はプレーナ型導波路技
術に使用され、ここで分散はエシェル格子７２によって
作られる。第二例７（ｂ）は、アレー導波路型回折格子
（ＡＷＧ）７６である。両例７（ａ）と（ｂ）におい
て、デバイスを通過する所与の波長λ１における光は、
分散素子内において異なる偏光状態に対して同じ位相遅
延を示さない。そのことは二つの異なる偏光状態（ＴＥ
およびＴＭ）について光を二つの異なる径路に従わせ、
そして二つの異なる位置（ＢおよびＣ）で終わらせる。
これはＰＤλと呼ばれる。同じ効果が、二つのビーム間
の時間遅延を引き起こし、あるＰＭＤを引き起こすであ
ろう。ＴＥおよびＴＭは同じ伝搬損失を持たないので、
両出力は異なる強度を持つであろう。これはＰＤＬと呼
ばれる。
【００３４】如何なる統合型光学的色空間分散素子（Ｃ
ＳＤＥ）７０についても、この偏波依存は本発明の偏光
ビームスプリッター／コンバイナによって緩和できる。
複屈折モジュール１００と呼ばれる偏光ビームスプリッ
ター／コンバイナは、分散素子７０に結合される。図８
（ａ）に示されるように、複屈折モジュールは分散素子
の入力または出力に結合できる。
ＳＤＥ）７０についても、この偏波依存は本発明の偏光
ビームスプリッター／コンバイナによって緩和できる。
複屈折モジュール１００と呼ばれる偏光ビームスプリッ
ター／コンバイナは、分散素子７０に結合される。図８
（ａ）に示されるように、複屈折モジュールは分散素子
の入力または出力に結合できる。
【００３５】ＰＤλによって引き起こされるＢとＣ間の
横方向オフセットｄは、図９に示されるような、単純偏
光ビームスプリッター／コンバイナである単一複屈折素
子９０によって補償できる。しかしながら偏波モード分
散は修正されない。
横方向オフセットｄは、図９に示されるような、単純偏
光ビームスプリッター／コンバイナである単一複屈折素
子９０によって補償できる。しかしながら偏波モード分
散は修正されない。
【００３６】図１０は、図２を参照して記述された実施
形態例に類似の複屈折モジュール１００を示す。そこで
はＴＥとＴＭの偏光状態の光径路長は実質的に等しい。
各結晶の厚みおよび軸方位は、望ましい距離ｄの合計偏
光オフセットを与え、そしてＣＳＤＥ遅延に対して逆の
値となる二つの偏光間の時間遅延を作るように選択され
る。こうして、実質的に等しい光径路長から設計を変え
ることによって、複屈折モジュール１００はＣＳＤＥ７
０においてのＰＭＤに対する補償を提供することができ
る。
形態例に類似の複屈折モジュール１００を示す。そこで
はＴＥとＴＭの偏光状態の光径路長は実質的に等しい。
各結晶の厚みおよび軸方位は、望ましい距離ｄの合計偏
光オフセットを与え、そしてＣＳＤＥ遅延に対して逆の
値となる二つの偏光間の時間遅延を作るように選択され
る。こうして、実質的に等しい光径路長から設計を変え
ることによって、複屈折モジュール１００はＣＳＤＥ７
０においてのＰＭＤに対する補償を提供することができ
る。
【００３７】単軸結晶の入力面の如何なる点に投射した
光も平行なｅ−光線径路およびｏ−光線径路を辿るであ
ろうから、ビームスプリッター／コンバイナは、光がそ
こで複屈折素子へ投射され、またはそこから受けられる
入力または出力位置を意味する多数のポートを持つこと
ができる。分散素子と共に使用するビームスプリッター
／コンバイナ１００は、デバイスの一方の側に複数の対
のポートを、デバイスの反対側に複数の単一ポートを持
ち、各対は関連する単一ポートを持つ。ポートの対は図
８に示されるように、分散素子７０からの光を受け、ま
たは分散素子７０に光を投射するために配置される。
光も平行なｅ−光線径路およびｏ−光線径路を辿るであ
ろうから、ビームスプリッター／コンバイナは、光がそ
こで複屈折素子へ投射され、またはそこから受けられる
入力または出力位置を意味する多数のポートを持つこと
ができる。分散素子と共に使用するビームスプリッター
／コンバイナ１００は、デバイスの一方の側に複数の対
のポートを、デバイスの反対側に複数の単一ポートを持
ち、各対は関連する単一ポートを持つ。ポートの対は図
８に示されるように、分散素子７０からの光を受け、ま
たは分散素子７０に光を投射するために配置される。
【００３８】図１１はビームが結合されるモジュール１
０１の端面に偏光子１１０を含む複屈折モジュール１０
１の代替の実施形態例を示す。偏光子はＣＳＤＥ７０内
のＰＤＬを補償するために、二つの偏光状態間の消光比
を持つように選択される。こうして、もし二つの偏光状
態の光の強さがＣＳＤＥを通過した後に等しくなけれ
ば、偏光子は複屈折モジュール１０１の出力において減
衰程度の低い偏光状態の部分を吸収するように選択でき
る。
０１の端面に偏光子１１０を含む複屈折モジュール１０
１の代替の実施形態例を示す。偏光子はＣＳＤＥ７０内
のＰＤＬを補償するために、二つの偏光状態間の消光比
を持つように選択される。こうして、もし二つの偏光状
態の光の強さがＣＳＤＥを通過した後に等しくなけれ
ば、偏光子は複屈折モジュール１０１の出力において減
衰程度の低い偏光状態の部分を吸収するように選択でき
る。
【００３９】複屈折モジュール１００／１０１内の損失
は、図１２に示されるように複屈折モジュール１００／
１０１の前または後にビームの像を作り、そして再度焦
点を結ぶようにレンズ１２０を組み込むことにより、最
小化できる。代替的には、図６を参照して記述されたよ
うに、レンズ６３と６５を複屈折モジュール１００／１
０１内に設けることができる。
は、図１２に示されるように複屈折モジュール１００／
１０１の前または後にビームの像を作り、そして再度焦
点を結ぶようにレンズ１２０を組み込むことにより、最
小化できる。代替的には、図６を参照して記述されたよ
うに、レンズ６３と６５を複屈折モジュール１００／１
０１内に設けることができる。
【００４０】他の様々な実施形態例が特許請求項に規定
される本発明の意図とその範囲から逸脱せずに考えられ
る。
される本発明の意図とその範囲から逸脱せずに考えられ
る。
本発明の例示の実施形態例が図面と関連して記述され
る。ここで、
る。ここで、
【図１】二つの非視準ビームが複屈折結晶に投射され、
二つのサブビームの光径路長の差に対応する遅い軸と速
い軸に従う時の問題を示す模式図である。
二つのサブビームの光径路長の差に対応する遅い軸と速
い軸に従う時の問題を示す模式図である。
【図２】構成素子が見易いように分離して示されてい
る、本発明の実施形態例を示す等距離図である。
る、本発明の実施形態例を示す等距離図である。
【図３】光ビームが第一複屈折結晶に投射され、偏光回
転子を通し、その後図２ａ、ｂに示されるように第二複
屈折結晶を通してサブビームとして通過する時のその偏
光と位置を示す光ビームの模式図である。
転子を通し、その後図２ａ、ｂに示されるように第二複
屈折結晶を通してサブビームとして通過する時のその偏
光と位置を示す光ビームの模式図である。
【図４】複屈折結晶が直接結合されている本発明の別の
実施形態例を示す図である。
実施形態例を示す図である。
【図５】（ａ）は、偏光スプリッター／コンバイナは第
一結晶内の偏光分離と第二結晶内の屈折率による異なる
光径路長を提供するように軸を方向付けさせる二つの結
晶を含む、本発明の代案実施形態例の略式図を示し、
（ｂ）は、（ａ）に示されたデバイス中に投射した光に
ついての偏光と位置の状態を示す図である。
一結晶内の偏光分離と第二結晶内の屈折率による異なる
光径路長を提供するように軸を方向付けさせる二つの結
晶を含む、本発明の代案実施形態例の略式図を示し、
（ｂ）は、（ａ）に示されたデバイス中に投射した光に
ついての偏光と位置の状態を示す図である。
【図６】スプリッター／コンバイナ構造内部に視準およ
び焦点レンズを含む別の代替の偏光ビームスプリッター
／コンバイナの模式図である。
び焦点レンズを含む別の代替の偏光ビームスプリッター
／コンバイナの模式図である。
【図７】（ａ）は、エシェル格子中の偏波依存λ結果を
示す図であり、（ｂ）は、配列された導波路格子中の偏
波依存λ結果を示す図であり、（ｃ）は、一般に色空間
分散素子についての偏波依存λ結果を示す模式図であ
る。
示す図であり、（ｂ）は、配列された導波路格子中の偏
波依存λ結果を示す図であり、（ｃ）は、一般に色空間
分散素子についての偏波依存λ結果を示す模式図であ
る。
【図８】（ａ）は、光学的色空間分散素子の入力におい
て配置される偏光ビームコンバイナを有する複屈折モジ
ュールを示す図であり、（ｂ）は、光学的色空間分散素
子の出力において配置される偏光ビームコンバイナを有
する複屈折モジュールを示す図である。
て配置される偏光ビームコンバイナを有する複屈折モジ
ュールを示す図であり、（ｂ）は、光学的色空間分散素
子の出力において配置される偏光ビームコンバイナを有
する複屈折モジュールを示す図である。
【図９】偏光スプリッター／コンバイナとして単一ルチ
ル結晶を有する単純化された複屈折モジュールの模式図
である。
ル結晶を有する単純化された複屈折モジュールの模式図
である。
【図１０】図２に示された実施形態例に対応する複屈折
モジュールの模式図である。
モジュールの模式図である。
【図１１】本発明による代替案の複屈折モジュールの模
式図である。
式図である。
【図１２】（ａ）は、視準ビームを複屈折モジュールに
与えるレンズの模式図であり、（ｂ）は、視準ビームを
複屈折モジュールに与える代替案のレンズ構造の模式図
である。
与えるレンズの模式図であり、（ｂ）は、視準ビームを
複屈折モジュールに与える代替案のレンズ構造の模式図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 500003660 570 Ｗｅｓｔ Ｈｕｎｔ Ｃｌｕｂ Ｒ ｏａｄ， Ｎｅｐｅａｎ， Ｏｎｔａｒｉ ｏ， Ｃａｎａｄａ Ｋ２Ｇ５Ｗ８ (72)発明者 ゴンザロ ウィルス カナダ オンタリオ州 Ｋ１Ｖ ７Ｃ９ オッタワ カムループスアベニュー 68 (72)発明者 ピエール ディー ウオール カナダ オンタリオ州 Ｋ２Ｃ ３Ｌ６ オッタワ ペイズリーアベニュー 1785 (72)発明者 アラン ジェー ピー ナテュー カナダ オンタリオ州 Ｋ２Ｓ １Ｂ９ ステッツビリ ハーチンストリート 39 (72)発明者 イハオ チェン カナダ オンタリオ州 Ｋ２Ｇ ４Ｐ９ ネピアン クレーグモールコート 15 (72)発明者 ディーン シェルダン スパイサー カナダ オンタリオ州 Ｋ１Ｖ ８Ｔ５ グロスター ダウンパトリックロード 3532，＃204 (72)発明者 シェルダン マイ オーリン カナダ オンタリオ州 Ｋ２Ｋ １Ｗ２ カナタ ティファニークレセント 14 Ｆターム(参考） 2H049 BA05 BA06 BA08 BA42 BB03 BC25 2H099 BA17 CA05
Claims (10)
- 【請求項１】 光ビームを直交偏光の第一および第二ビ
ームに分割し、および直交偏光の第一および第二光ビー
ムを一つの光ビームに結合する偏光ビームスプリッター
／コンバイナにおいて、 光ビームを順方向に偏光ビームスプリッター／コンバイ
ナへ投射し、又は光ビームを逆方向に偏光ビームスプリ
ッター／コンバイナから受ける第一ポートと；ｏ−光線
径路およびｅ−光線径路を持ち、端面に光学的に結合さ
せる第一ポートをもった第一単軸結晶と；第二単軸結晶
のｅ−光線径路が第一単軸結晶のｏ−光線径路と光学的
に結合され、第二単軸結晶のｏ−光線径路が第一単軸結
晶のｅ−光線径路と光学的に結合されるようにｅ−光線
径路とｏ−光線径路を持つ第二単軸結晶と；第一偏光状
態の第一ビームおよび第二直交偏光状態の第二ビームの
一方を順方向に出力し、第一偏光状態の第一ビームおよ
び第二直交偏光状態の第二ビームを逆方向に偏光ビーム
スプリッター／コンバイナ中へ投射する、第二単軸結晶
の端面に光学的に結合された第二および第三ポートと；
を有し、この偏光ビームスプリッター／コンバイナはそ
れを通して伝搬する第一偏光状態の第一ビームと第二直
交偏光状態の第二ビームに対して選択された相対光径路
長を与える、偏光ビームスプリッター／コンバイナ。 - 【請求項２】 第一単軸結晶の複屈折軸と第二単軸結晶
の複屈折軸は互いに９０°の方位と成している、請求項
１記載の偏光ビームスプリッター／コンバイナ。 - 【請求項３】 第一単軸結晶の複屈折軸と第二単軸結晶
の複屈折軸は等しい光径路長を与えるように光学的に結
合されている、請求項１記載の偏光ビームスプリッター
／コンバイナ。 - 【請求項４】 第二結晶の軸は、相対光径路長を決定す
るために、ｏ−光線径路が結晶の異常屈折率によって遅
延させられ、ｅ−光線径路が結晶の正常屈折率によって
遅延させられるような仕方で配列されている、請求項１
に記載の偏光ビームスプリッター／コンバイナ。 - 【請求項５】 さらに、第一単軸結晶から受けた光の偏
光を順方向に回転し、又は第二単軸結晶から受けた光の
偏光を逆方向に回転する、偏光回転子を第一単軸結晶と
第二単軸結晶との間に含む、請求項１記載の偏光ビーム
スプリッター／コンバイナ。 - 【請求項６】 異なった相対光径路長は光デバイス内の
偏波モード分散を補償すべく選択されている、請求項１
又は請求項４又は請求項５に記載の偏光ビームスプリッ
ター／コンバイナ。 - 【請求項７】 更に、光デバイス内の偏波依存損失を補
償する偏光子を含む、請求項１記載の偏光ビームスプリ
ッター／コンバイナ。 - 【請求項８】 更に、第一および第二単軸結晶間の光を
視準し集束するレンズを含む、請求項５記載の偏光ビー
ムスプリッター／コンバイナ。 - 【請求項９】 偏光回転子は半波長板である、請求項５
記載の偏光ビームスプリッター／コンバイナ。 - 【請求項１０】 入力または出力への光結合のために光
学的色空間分散素子の偏波補償を与える偏光ビームスプ
リッター／コンバイナにおいて、 端面に少なくとも一つの単一ポートを持つ第一複屈折ビ
ーム分割素子と；端面に離隔配置された少なくとも一対
のポートを少なくとも一つの単一ポートに関連させて持
ち、第一複屈折素子に光学的に結合されている第二複屈
折素子と；少なくとも一つの単一ポートから関連する対
のポートの一方のポートへの第一光径路、および少なく
とも一つの単一ポートから関連する対のポートの他方の
ポートへの第二光径路と；第一光径路および第二光径路
が光学的色空間分散素子中の既知の偏波モード分散を補
償すべく選択された相対径路長を持つように、第一複屈
折素子から第二複屈折素子へ伝搬する光の有効な偏光状
態を変更する手段と；を有する、偏光ビームスプリッタ
ー／コンバイナ。
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