JP2003140205A - 等化分散型光分岐器 - Google Patents
等化分散型光分岐器Info
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- JP2003140205A JP2003140205A JP2001340567A JP2001340567A JP2003140205A JP 2003140205 A JP2003140205 A JP 2003140205A JP 2001340567 A JP2001340567 A JP 2001340567A JP 2001340567 A JP2001340567 A JP 2001340567A JP 2003140205 A JP2003140205 A JP 2003140205A
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力光を、自由に任意の比率で２つの光に分
岐して出力することができ、しかも分岐した出力光に遅
延差が生じないようにする。 【解決手段】 分離用複屈折素子１０、光路制御用複屈
折素子１２、合成用複屈折素子１４を配置し、分離用複
屈折素子と光路制御用複屈折素子との間に偏波回転手段
１６と可変偏波回転子１８とを配置し、光路制御用複屈
折素子と合成用複屈折素子との間に分散等化手段３０と
偏波制御手段２０を配置し、可変偏波回転子による偏波
方向の回転角度の制御に応じて光分岐比を調整可能とす
る。ここでは、分散が不等化となる原因である光路制御
用複屈折素子に対して、光学的光路長差補正用の部品
（分散等化手段）を付設することによって、分岐出力光
間の遅延差を無くしている。その他、分散が不等化とな
る原因である光路制御用複屈折素子を、等化となる構成
の光路制御手段に変更する構成もある。
岐して出力することができ、しかも分岐した出力光に遅
延差が生じないようにする。 【解決手段】 分離用複屈折素子１０、光路制御用複屈
折素子１２、合成用複屈折素子１４を配置し、分離用複
屈折素子と光路制御用複屈折素子との間に偏波回転手段
１６と可変偏波回転子１８とを配置し、光路制御用複屈
折素子と合成用複屈折素子との間に分散等化手段３０と
偏波制御手段２０を配置し、可変偏波回転子による偏波
方向の回転角度の制御に応じて光分岐比を調整可能とす
る。ここでは、分散が不等化となる原因である光路制御
用複屈折素子に対して、光学的光路長差補正用の部品
（分散等化手段）を付設することによって、分岐出力光
間の遅延差を無くしている。その他、分散が不等化とな
る原因である光路制御用複屈折素子を、等化となる構成
の光路制御手段に変更する構成もある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力光を任意の比
率で２つの光に分岐して出力する機能を有する可変光分
岐器に関し、更に詳しく述べると、両方の出力ポートへ
の分岐光に遅延差が生じないようにした等化分散型光分
岐器に関するものである。本装置は、例えば光通信など
の分野において、光導波路や光ファイバを伝搬する光の
分岐比を可変する光デバイスとして有用である。
率で２つの光に分岐して出力する機能を有する可変光分
岐器に関し、更に詳しく述べると、両方の出力ポートへ
の分岐光に遅延差が生じないようにした等化分散型光分
岐器に関するものである。本装置は、例えば光通信など
の分野において、光導波路や光ファイバを伝搬する光の
分岐比を可変する光デバイスとして有用である。
【０００２】
【従来の技術】光通信などの分野では、光導波路や光フ
ァイバを伝搬する光（情報）を別の経路にも分岐して伝
送したい場合がある。そのような場合に、光分岐器が用
いられている。従来技術では、このような光分岐器は、
分岐導波路やファイバ融着などにより作製されている。
ァイバを伝搬する光（情報）を別の経路にも分岐して伝
送したい場合がある。そのような場合に、光分岐器が用
いられている。従来技術では、このような光分岐器は、
分岐導波路やファイバ融着などにより作製されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これら従来の光分岐器
は、構成が簡単であるが、分岐比は固定であって可変で
きない。もし、入力光を任意の比率で２つの光に分岐し
て出力することができれば、新たな機能を持つ光デバイ
スを開発する道も開けてくる。
は、構成が簡単であるが、分岐比は固定であって可変で
きない。もし、入力光を任意の比率で２つの光に分岐し
て出力することができれば、新たな機能を持つ光デバイ
スを開発する道も開けてくる。
【０００４】このような問題を解決できる技術として、
本発明者等は、先に図１１に示すような光分岐器を提案
した（特願２００１−１８２４８０）。この先行技術
は、偏波方向が直交関係にある同じ光路の光を分離する
分離用複屈折素子１０と、偏波方向に応じて光路を制御
する光路制御用複屈折素子１２と、偏波方向が直交関係
にある異なる光路の光を合成する合成用複屈折素子１４
を具備しており、それらがこの順序で間隔をおいて配置
されている。そして、分離用複屈折素子１０と光路制御
用複屈折素子１２との間に、偏波方向を直交関係から平
行関係に変換する偏波回転手段１６と、偏波方向を任意
の角度回転させる可変偏波回転子１８とを配置し、光路
制御用複屈折素子１２と合成用複屈折素子１４との間
に、対角の関係にある２つの光路の光は偏波方向を９０
度回転し、他の２つの光路の光は偏波方向を維持する偏
波制御手段２０を配置した構成である。図１１は、各光
学部品の配列状況と各光学部品間での偏波状況、及び遅
延状態を示しており、各光学部品中における矢印は光学
軸の方向を示している。また図１２は、その光路を示す
説明図である。
本発明者等は、先に図１１に示すような光分岐器を提案
した（特願２００１−１８２４８０）。この先行技術
は、偏波方向が直交関係にある同じ光路の光を分離する
分離用複屈折素子１０と、偏波方向に応じて光路を制御
する光路制御用複屈折素子１２と、偏波方向が直交関係
にある異なる光路の光を合成する合成用複屈折素子１４
を具備しており、それらがこの順序で間隔をおいて配置
されている。そして、分離用複屈折素子１０と光路制御
用複屈折素子１２との間に、偏波方向を直交関係から平
行関係に変換する偏波回転手段１６と、偏波方向を任意
の角度回転させる可変偏波回転子１８とを配置し、光路
制御用複屈折素子１２と合成用複屈折素子１４との間
に、対角の関係にある２つの光路の光は偏波方向を９０
度回転し、他の２つの光路の光は偏波方向を維持する偏
波制御手段２０を配置した構成である。図１１は、各光
学部品の配列状況と各光学部品間での偏波状況、及び遅
延状態を示しており、各光学部品中における矢印は光学
軸の方向を示している。また図１２は、その光路を示す
説明図である。
【０００５】このような構成では、可変偏波回転子１８
により偏波方向の回転角度を制御することによって、入
力光を自由に任意の比率で２つの光に分岐して出力する
ことができる。しかし、出力ポート間の分散が等化でな
いため、分岐された出力光に遅延差が生じる問題があ
る。即ち、図１１における各枠内の遅延量を示す数値か
ら明らかなように、各複屈折素子では常光と異常光とに
よる遅延差が生じ、分離用複屈折素子１０と合成用複屈
折素子１４とではその効果が相殺されるが、光路制御用
複屈折素子１２による常光と異常光との遅延差が、その
まま残ってしまうためである。このような遅延差の発生
は、光通信システムにおいて、制御系や伝送特性に悪影
響を与える恐れがある。
により偏波方向の回転角度を制御することによって、入
力光を自由に任意の比率で２つの光に分岐して出力する
ことができる。しかし、出力ポート間の分散が等化でな
いため、分岐された出力光に遅延差が生じる問題があ
る。即ち、図１１における各枠内の遅延量を示す数値か
ら明らかなように、各複屈折素子では常光と異常光とに
よる遅延差が生じ、分離用複屈折素子１０と合成用複屈
折素子１４とではその効果が相殺されるが、光路制御用
複屈折素子１２による常光と異常光との遅延差が、その
まま残ってしまうためである。このような遅延差の発生
は、光通信システムにおいて、制御系や伝送特性に悪影
響を与える恐れがある。
【０００６】本発明の目的は、入力光を自由に任意の比
率で２つの光に分岐して出力することができ、しかも分
岐出力光に遅延差が生じないような等化分散型の光分岐
器を提供することである。
率で２つの光に分岐して出力することができ、しかも分
岐出力光に遅延差が生じないような等化分散型の光分岐
器を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、偏波方向が直
交関係にある同じ光路の光を分離する分離用複屈折素
子、偏波方向に応じて光路を制御する光路制御用複屈折
素子、偏波方向が直交関係にある異なる光路の光を合成
する合成用複屈折素子を、この順序で間隔をおいて配置
し、分離用複屈折素子と光路制御用複屈折素子との間
に、偏波方向を直交関係から平行関係に変換する偏波回
転手段と、偏波方向を任意の角度回転させる可変偏波回
転子とを配置し、光路制御用複屈折素子と合成用複屈折
素子との間に、前記光路制御用複屈折素子により生じる
常光・異常光の光学的光路長差を補正する分散等化手段
と、対角の関係にある２つの光路の光は偏波方向を９０
度回転し他の２つの光路の光は偏波方向を維持する偏波
制御手段を配置し、前記可変偏波回転子による偏波方向
の回転角度の制御に応じて光分岐比を自由に調整可能と
したことを特徴とする等化分散型光分岐器である。
交関係にある同じ光路の光を分離する分離用複屈折素
子、偏波方向に応じて光路を制御する光路制御用複屈折
素子、偏波方向が直交関係にある異なる光路の光を合成
する合成用複屈折素子を、この順序で間隔をおいて配置
し、分離用複屈折素子と光路制御用複屈折素子との間
に、偏波方向を直交関係から平行関係に変換する偏波回
転手段と、偏波方向を任意の角度回転させる可変偏波回
転子とを配置し、光路制御用複屈折素子と合成用複屈折
素子との間に、前記光路制御用複屈折素子により生じる
常光・異常光の光学的光路長差を補正する分散等化手段
と、対角の関係にある２つの光路の光は偏波方向を９０
度回転し他の２つの光路の光は偏波方向を維持する偏波
制御手段を配置し、前記可変偏波回転子による偏波方向
の回転角度の制御に応じて光分岐比を自由に調整可能と
したことを特徴とする等化分散型光分岐器である。
【０００８】この発明は、分散が不等化となる原因であ
る光路制御用複屈折素子に対して、光学的光路長差補正
用の部品（分散等化手段）を付設することによって、分
岐出力光間の遅延差を無くそうとするものである。分散
等化手段としては、（１）光路制御用複屈折素子に対し
て常光となっている光路にのみ光学的光路長補正用の透
明体を挿入する構成、（２）光路制御用複屈折素子に対
して常光となっている光路に挿入した第１の透明体と光
路制御用複屈折素子に対して異常光となっている光路に
挿入した第２の透明体の組み合わせからなり、第１と第
２の透明体の屈折率を異ならせて光学的光路長差を補正
する構成、（３）光路制御用複屈折素子に対して常光と
なっている光路と異常光となっている光路の両方に挿入
した単一の複屈折結晶からなり、常光と異常光の屈折率
差を利用して光学的光路長差を補正するように光学軸を
設定する構成、などがある。なお、上記の透明体は複屈
折結晶でもよい。
る光路制御用複屈折素子に対して、光学的光路長差補正
用の部品（分散等化手段）を付設することによって、分
岐出力光間の遅延差を無くそうとするものである。分散
等化手段としては、（１）光路制御用複屈折素子に対し
て常光となっている光路にのみ光学的光路長補正用の透
明体を挿入する構成、（２）光路制御用複屈折素子に対
して常光となっている光路に挿入した第１の透明体と光
路制御用複屈折素子に対して異常光となっている光路に
挿入した第２の透明体の組み合わせからなり、第１と第
２の透明体の屈折率を異ならせて光学的光路長差を補正
する構成、（３）光路制御用複屈折素子に対して常光と
なっている光路と異常光となっている光路の両方に挿入
した単一の複屈折結晶からなり、常光と異常光の屈折率
差を利用して光学的光路長差を補正するように光学軸を
設定する構成、などがある。なお、上記の透明体は複屈
折結晶でもよい。
【０００９】また本発明は、偏波方向が直交関係にある
同じ光路の光を分離する分離用複屈折素子、偏波方向に
応じて光路を制御する光路制御手段、偏波方向が直交関
係にある異なる光路の光を合成する合成用複屈折素子
を、この順序で間隔をおいて配置し、分離用複屈折素子
と光路制御手段との間に、偏波方向を直交関係から平行
関係に変換する偏波回転手段と、偏波方向を任意の角度
回転させる可変偏波回転子とを配置し、光路制御手段と
合成用複屈折素子との間に、対角の関係にある２つの光
路の光は偏波方向を９０度回転し他の２つの光路の光は
偏波方向を維持する偏波制御手段を配置し、前記光路制
御手段は、光軸方向に配置した複数の複屈折結晶を有
し、各複屈折結晶で生じる光路差長が相殺されるように
それらの光学軸方向を異ならせた構造とし、前記可変偏
波回転子による偏波方向の回転角度の制御に応じて光分
岐比を自由に調整可能としたことを特徴とする等化分散
型光分岐器である。
同じ光路の光を分離する分離用複屈折素子、偏波方向に
応じて光路を制御する光路制御手段、偏波方向が直交関
係にある異なる光路の光を合成する合成用複屈折素子
を、この順序で間隔をおいて配置し、分離用複屈折素子
と光路制御手段との間に、偏波方向を直交関係から平行
関係に変換する偏波回転手段と、偏波方向を任意の角度
回転させる可変偏波回転子とを配置し、光路制御手段と
合成用複屈折素子との間に、対角の関係にある２つの光
路の光は偏波方向を９０度回転し他の２つの光路の光は
偏波方向を維持する偏波制御手段を配置し、前記光路制
御手段は、光軸方向に配置した複数の複屈折結晶を有
し、各複屈折結晶で生じる光路差長が相殺されるように
それらの光学軸方向を異ならせた構造とし、前記可変偏
波回転子による偏波方向の回転角度の制御に応じて光分
岐比を自由に調整可能としたことを特徴とする等化分散
型光分岐器である。
【００１０】この発明は、分散が不等化となる原因であ
る光路制御用複屈折素子を、等化となる構成の光路制御
手段に変更し、それによって分岐出力光間の遅延差を無
くそうとするものである。光路制御手段としては、
（１）異常光の光路シフト方向が互いに直交する２個の
複屈折結晶を接合したサバール板を用いる構成、（２）
異常光の光路シフト方向が互いに逆向きの２個の複屈折
結晶と、それらの間に配置した９０度偏波回転子との組
み合わせからなる構成、などがあり、９０度偏波回転子
としては、１／２波長板又はファラデー回転子が使用で
きる。
る光路制御用複屈折素子を、等化となる構成の光路制御
手段に変更し、それによって分岐出力光間の遅延差を無
くそうとするものである。光路制御手段としては、
（１）異常光の光路シフト方向が互いに直交する２個の
複屈折結晶を接合したサバール板を用いる構成、（２）
異常光の光路シフト方向が互いに逆向きの２個の複屈折
結晶と、それらの間に配置した９０度偏波回転子との組
み合わせからなる構成、などがあり、９０度偏波回転子
としては、１／２波長板又はファラデー回転子が使用で
きる。
【００１１】本発明において、偏波方向の回転角度を制
御する可変偏波回転子としては、例えばファラデー素子
と該ファラデー素子に可変磁界を印加する電磁石とを組
み合わせた９０度可変ファラデー回転子を用いる。偏波
回転手段は、片側光路に挿入した１／２波長板でよい。
御する可変偏波回転子としては、例えばファラデー素子
と該ファラデー素子に可変磁界を印加する電磁石とを組
み合わせた９０度可変ファラデー回転子を用いる。偏波
回転手段は、片側光路に挿入した１／２波長板でよい。
【００１２】偏波制御手段は、偏波方向を９０度回転す
る対角の関係にある２つの光路に挿入した同一方向の光
学軸をもつ１／２波長板で構成できる。あるいは、偏波
制御手段は、偏波方向を９０度回転する対角の関係にあ
る一方の光路とそれに隣接する光路に共通に挿入した１
／２波長板と、偏波方向を９０度回転する対角の関係に
ある他方の光路とそれに隣接する光路に共通に挿入した
１／２波長板を有し、両方の１／２波長板が一つの光路
で重なるように設置されている構成でもよい。
る対角の関係にある２つの光路に挿入した同一方向の光
学軸をもつ１／２波長板で構成できる。あるいは、偏波
制御手段は、偏波方向を９０度回転する対角の関係にあ
る一方の光路とそれに隣接する光路に共通に挿入した１
／２波長板と、偏波方向を９０度回転する対角の関係に
ある他方の光路とそれに隣接する光路に共通に挿入した
１／２波長板を有し、両方の１／２波長板が一つの光路
で重なるように設置されている構成でもよい。
【００１３】複屈折素子としては、平行平面型（入射面
と出射面が互いに平行な構造）のルチル単結晶が望まし
い。１／２波長板は、例えば水晶からなる。
と出射面が互いに平行な構造）のルチル単結晶が望まし
い。１／２波長板は、例えば水晶からなる。
【００１４】
【実施例】図１は本発明に係る等化分散型光分岐器の一
実施例を示す説明図であり、各光学部品の配列状況、各
光学部品間での偏波方向、及び遅延量を示している。な
お各光学部品中における矢印は光学軸の方向を示してい
る。説明を分かり易くするために次のような座標軸を設
定する。光学部品の配列方向をｚ方向（図面では奥行き
方向）とし、それに対して直交する２方向をｘ方向（図
面では水平方向）、ｙ方向（図面では垂直方向）とす
る。
実施例を示す説明図であり、各光学部品の配列状況、各
光学部品間での偏波方向、及び遅延量を示している。な
お各光学部品中における矢印は光学軸の方向を示してい
る。説明を分かり易くするために次のような座標軸を設
定する。光学部品の配列方向をｚ方向（図面では奥行き
方向）とし、それに対して直交する２方向をｘ方向（図
面では水平方向）、ｙ方向（図面では垂直方向）とす
る。
【００１５】偏波方向が直交関係にある同じ光路の光を
ｘ方向に分離する分離用複屈折素子１０、偏波方向に応
じて常光は直進し異常光は＋ｙ方向に光路をシフトする
光路制御用複屈折素子１２、偏波方向が直交関係にある
異なる光路の光をｘ方向で合成する合成用複屈折素子１
４を、この順序で間隔をおいてｚ方向に配置する。
ｘ方向に分離する分離用複屈折素子１０、偏波方向に応
じて常光は直進し異常光は＋ｙ方向に光路をシフトする
光路制御用複屈折素子１２、偏波方向が直交関係にある
異なる光路の光をｘ方向で合成する合成用複屈折素子１
４を、この順序で間隔をおいてｚ方向に配置する。
【００１６】ｚ方向を見て、分離用複屈折素子１０と光
路制御用複屈折素子１２との間に、偏波方向を直交関係
から平行関係に変換する偏波回転手段１６と、偏波方向
を任意の角度回転させる可変偏波回転子１８とを配置す
る。ここで偏波回転手段１６は、右側光路のみに水晶か
らなる１／２波長板２２を挿入した構成である。この１
／２波長板２２は、光学軸がｘ軸から４５度傾いている
ものである。可変偏波回転子１８は、ファラデー素子２
４と該ファラデー素子２４に可変磁界を印加する電磁石
（図示せず）とを組み合わせた９０度可変ファラデー回
転子であり、０度から９０度の範囲で偏波方向を回転制
御できるように構成する。ファラデー素子２４として
は、例えばＢｉ置換希土類鉄ガーネットＬＰＥ（液相エ
ピタキシャル成長）膜が好適である。
路制御用複屈折素子１２との間に、偏波方向を直交関係
から平行関係に変換する偏波回転手段１６と、偏波方向
を任意の角度回転させる可変偏波回転子１８とを配置す
る。ここで偏波回転手段１６は、右側光路のみに水晶か
らなる１／２波長板２２を挿入した構成である。この１
／２波長板２２は、光学軸がｘ軸から４５度傾いている
ものである。可変偏波回転子１８は、ファラデー素子２
４と該ファラデー素子２４に可変磁界を印加する電磁石
（図示せず）とを組み合わせた９０度可変ファラデー回
転子であり、０度から９０度の範囲で偏波方向を回転制
御できるように構成する。ファラデー素子２４として
は、例えばＢｉ置換希土類鉄ガーネットＬＰＥ（液相エ
ピタキシャル成長）膜が好適である。
【００１７】更にｚ方向を見て、光路制御用複屈折素子
１２と合成用複屈折素子１４との間に、該光路制御用複
屈折素子１２により生じる常光・異常光の光学的光路長
差を補正する分散等化手段３０と、対角の関係にある２
つの光路の光は偏波方向を９０度回転し、他の２つの光
路の光は偏波方向を維持する偏波制御手段２０を配置す
る。この分散等化手段３０は、光路制御用複屈折素子１
２に対して常光となっている光路にのみ挿入した光学的
光路長補正用の透明体３２からなり、例えば光学軸を光
路制御用複屈折素子１２と同じ方向に設定した複屈折結
晶である。また偏波制御手段２０は、対角の関係にある
２つの光路（左上方光路と右下方光路）に挿入した同一
方向（ｘ軸から４５度傾いている方向）の光学軸をもつ
１／２波長板２６，２８（例えば水晶）からなる。
１２と合成用複屈折素子１４との間に、該光路制御用複
屈折素子１２により生じる常光・異常光の光学的光路長
差を補正する分散等化手段３０と、対角の関係にある２
つの光路の光は偏波方向を９０度回転し、他の２つの光
路の光は偏波方向を維持する偏波制御手段２０を配置す
る。この分散等化手段３０は、光路制御用複屈折素子１
２に対して常光となっている光路にのみ挿入した光学的
光路長補正用の透明体３２からなり、例えば光学軸を光
路制御用複屈折素子１２と同じ方向に設定した複屈折結
晶である。また偏波制御手段２０は、対角の関係にある
２つの光路（左上方光路と右下方光路）に挿入した同一
方向（ｘ軸から４５度傾いている方向）の光学軸をもつ
１／２波長板２６，２８（例えば水晶）からなる。
【００１８】図２はこの等化分散型光分岐器の光路説明
図であり、Ａは光路の側面を表し、Ｂは平面を表してい
る。ｚ方向を見て、分離用複屈折素子１０の前方の左下
方位置に入力ポートを設定し、合成用複屈折素子１４の
後方の右上方位置に出力ポート１を、右下方位置に出力
ポート２を設定する。この状態で、可変偏波回転子１８
による偏波方向の回転角度を変化させると、それに応じ
て出力ポート１と出力ポート２への光分岐比を自由に変
えることができる。
図であり、Ａは光路の側面を表し、Ｂは平面を表してい
る。ｚ方向を見て、分離用複屈折素子１０の前方の左下
方位置に入力ポートを設定し、合成用複屈折素子１４の
後方の右上方位置に出力ポート１を、右下方位置に出力
ポート２を設定する。この状態で、可変偏波回転子１８
による偏波方向の回転角度を変化させると、それに応じ
て出力ポート１と出力ポート２への光分岐比を自由に変
えることができる。
【００１９】次に、この等化分散型光分岐器の動作につ
いて、更に詳しく説明する。入力ポートからｚ方向に入
力した光は、分離用複屈折素子１０で常光は直進し、異
常光は屈折してｘ方向に分離する。左側光路を通る光
は、偏波回転手段１６である１／２波長板２２をバイパ
スするため偏波方向は変わらない。それに対して、右側
光路を通る光は、偏波回転手段１６である１／２波長板
２２によって偏波方向が回転する。前記のように、光学
軸がｘ軸から４５度傾いているため、偏波方向は水平方
向から垂直方向に変わる。１／２波長板は、入力光の偏
波方向をその光学軸に関して対称に変換する性質を有す
るからである。
いて、更に詳しく説明する。入力ポートからｚ方向に入
力した光は、分離用複屈折素子１０で常光は直進し、異
常光は屈折してｘ方向に分離する。左側光路を通る光
は、偏波回転手段１６である１／２波長板２２をバイパ
スするため偏波方向は変わらない。それに対して、右側
光路を通る光は、偏波回転手段１６である１／２波長板
２２によって偏波方向が回転する。前記のように、光学
軸がｘ軸から４５度傾いているため、偏波方向は水平方
向から垂直方向に変わる。１／２波長板は、入力光の偏
波方向をその光学軸に関して対称に変換する性質を有す
るからである。
【００２０】従って、左右の光路を通る光の偏波方向は
平行（垂直方向）となって、可変偏波回転子１８に入力
する。電磁石への通電電流を変化させると、ファラデー
素子２４に印加される磁界が変化し、それに応じて該フ
ァラデー素子２４を通過する光の偏波方向が回転するこ
とになる。つまり、通電電流の制御によって通過光の偏
波方向を任意の角度変えることができる。図１は、偏波
方向を４５度回転した状態を示している。
平行（垂直方向）となって、可変偏波回転子１８に入力
する。電磁石への通電電流を変化させると、ファラデー
素子２４に印加される磁界が変化し、それに応じて該フ
ァラデー素子２４を通過する光の偏波方向が回転するこ
とになる。つまり、通電電流の制御によって通過光の偏
波方向を任意の角度変えることができる。図１は、偏波
方向を４５度回転した状態を示している。
【００２１】偏波方向が任意の角度だけ回転した両光
は、光路制御用複屈折素子１２に入力し、それぞれ常光
は直進し、異常光は屈折してｙ方向（上方）に分離す
る。常光は光学的光路長補正用の透明体３２を通過し、
異常光は光学的光路長補正用の透明体３２をバイパスす
る。そして、左側を通る光のうち左上方光路を通る光
は、偏波制御手段２０である１／２波長板２６によって
偏波方向が９０度回転し、左下方光路を通る光は、１／
２波長板をバイパスする。右側を通る光のうち右上方光
路を通る光も１／２波長板をバイパスするが、右下方光
路を通る光は、１／２波長板２８によって偏波方向が９
０度回転する。従って、上方光路の両光は偏波が互いに
直交する関係となり、下方光路の両光も偏波が互いに直
交する関係となる。そして、合成用複屈折素子１４で
は、ｘ方向で光が合成するため、右側の出力ポート１及
び出力ポート２から、それぞれ所定分岐比の分岐光が出
力することになる。
は、光路制御用複屈折素子１２に入力し、それぞれ常光
は直進し、異常光は屈折してｙ方向（上方）に分離す
る。常光は光学的光路長補正用の透明体３２を通過し、
異常光は光学的光路長補正用の透明体３２をバイパスす
る。そして、左側を通る光のうち左上方光路を通る光
は、偏波制御手段２０である１／２波長板２６によって
偏波方向が９０度回転し、左下方光路を通る光は、１／
２波長板をバイパスする。右側を通る光のうち右上方光
路を通る光も１／２波長板をバイパスするが、右下方光
路を通る光は、１／２波長板２８によって偏波方向が９
０度回転する。従って、上方光路の両光は偏波が互いに
直交する関係となり、下方光路の両光も偏波が互いに直
交する関係となる。そして、合成用複屈折素子１４で
は、ｘ方向で光が合成するため、右側の出力ポート１及
び出力ポート２から、それぞれ所定分岐比の分岐光が出
力することになる。
【００２２】可変偏波回転子による偏波の回転角をθと
すると、入力光のパワーを１としたときに、出力ポート
１に結合する光パワーはcos2θの比、出力ポート２に結
合する光パワーはsin2θの比となる。入力光は、このよ
うな比率で分岐して出力するため、偏波回転角θの制御
によって分岐比の調整が可能となるのである。
すると、入力光のパワーを１としたときに、出力ポート
１に結合する光パワーはcos2θの比、出力ポート２に結
合する光パワーはsin2θの比となる。入力光は、このよ
うな比率で分岐して出力するため、偏波回転角θの制御
によって分岐比の調整が可能となるのである。
【００２３】遅延状態は図１の各枠内の数値で表してい
る。複屈折素子では異常光が常光に対した「１」だけ遅
れる（即ち、−１）として、相対的な値を示している。
例えば、分離用複屈折素子１０と合成用複屈折素子１４
では、常光に対して異常光は−１の遅れが生じるが、光
路が入れ替わるため分離用複屈折素子１０と合成用複屈
折素子１４による常光・異常光の遅延差は相殺される。
光路制御用複屈折素子１２で生じる遅延差は、光路長の
短い常光の光路に、空気よりも屈折率の大きな透明体３
２が挿入されているため、速度が遅くなり、分散を等化
にしている。そのためには、透明体３２の屈折率と光軸
方向寸法を適切に選択・設定する必要がある。このよう
にして、出力ポート１と出力ポート２の出力分岐光を遅
延差が無い状態（共に遅延量＝−２）で出力させること
ができる。
る。複屈折素子では異常光が常光に対した「１」だけ遅
れる（即ち、−１）として、相対的な値を示している。
例えば、分離用複屈折素子１０と合成用複屈折素子１４
では、常光に対して異常光は−１の遅れが生じるが、光
路が入れ替わるため分離用複屈折素子１０と合成用複屈
折素子１４による常光・異常光の遅延差は相殺される。
光路制御用複屈折素子１２で生じる遅延差は、光路長の
短い常光の光路に、空気よりも屈折率の大きな透明体３
２が挿入されているため、速度が遅くなり、分散を等化
にしている。そのためには、透明体３２の屈折率と光軸
方向寸法を適切に選択・設定する必要がある。このよう
にして、出力ポート１と出力ポート２の出力分岐光を遅
延差が無い状態（共に遅延量＝−２）で出力させること
ができる。
【００２４】図３及び図４は本発明の他の実施例を示し
ている。基本的な構成及び動作は前記図１及び図２と同
様なので、対応する部品には同一符号を付し、それらに
ついての説明は省略する。本実施例では、分散等化手段
３０として、光路制御用複屈折素子１２に対して常光と
なっている光路に挿入した第１の透明体３４と光路制御
用複屈折素子１２に対して異常光となっている光路に挿
入した第２の透明体３６との組み合わせを用い、第１の
透明体３４と第２の透明体３６の屈折率を異ならせて光
学的光路長差を補正する。ここでは第１の透明体３４
は、常光が常光のまま通過するように、例えば光の進行
方向に見た光学軸方向を光路制御用複屈折素子１２と同
じ方向（ｙｚ平面内でｙ軸から傾いた方向）に設定した
複屈折結晶からなる。第２の透明体３６は、異常光が常
光となって通過するように、例えば光の進行方向に見た
光学軸方向を光路制御用複屈折素子１２と直交する方向
（ｘｚ平面内でｘ軸から傾いた方向）に設定した複屈折
結晶からなる。
ている。基本的な構成及び動作は前記図１及び図２と同
様なので、対応する部品には同一符号を付し、それらに
ついての説明は省略する。本実施例では、分散等化手段
３０として、光路制御用複屈折素子１２に対して常光と
なっている光路に挿入した第１の透明体３４と光路制御
用複屈折素子１２に対して異常光となっている光路に挿
入した第２の透明体３６との組み合わせを用い、第１の
透明体３４と第２の透明体３６の屈折率を異ならせて光
学的光路長差を補正する。ここでは第１の透明体３４
は、常光が常光のまま通過するように、例えば光の進行
方向に見た光学軸方向を光路制御用複屈折素子１２と同
じ方向（ｙｚ平面内でｙ軸から傾いた方向）に設定した
複屈折結晶からなる。第２の透明体３６は、異常光が常
光となって通過するように、例えば光の進行方向に見た
光学軸方向を光路制御用複屈折素子１２と直交する方向
（ｘｚ平面内でｘ軸から傾いた方向）に設定した複屈折
結晶からなる。
【００２５】第１の透明体３４と第２の透明体３６は異
なる屈折率を有し、そこで等化の際に生じる遅延をそれ
ぞれα、βとする。例として、α＝２、β＝１のとき、
出力１と出力２の遅延量ｍ，ｎは、それぞれｍ＝ｎ＝−
３となり等化（遅延差なし）となる。
なる屈折率を有し、そこで等化の際に生じる遅延をそれ
ぞれα、βとする。例として、α＝２、β＝１のとき、
出力１と出力２の遅延量ｍ，ｎは、それぞれｍ＝ｎ＝−
３となり等化（遅延差なし）となる。
【００２６】図５及び図６は本発明の更に他の実施例を
示している。基本的な構成及び動作は前記図１及び図２
とほぼ同様なので、対応する部品には同一符号を付し、
それらについての説明は省略する。本実施例では、分散
等化手段３０は、光路制御用複屈折素子１２に対して常
光となっている光路と異常光となっている光路の両方に
挿入した単一の複屈折結晶３８からなる。この複屈折結
晶３８は、その光学軸方向がｘ軸に平行に設定されてい
る。従って、光路制御用複屈折素子１２に対して常光と
なっている光路の光は複屈折結晶３８に対しては異常光
であり、光路制御用複屈折素子１２に対して異常光とな
っている光路の光は複屈折結晶３８に対しては常光とな
る。常光と異常光で屈折率が異なることを利用して光学
的光路長差を補正するように構成しているのである。
示している。基本的な構成及び動作は前記図１及び図２
とほぼ同様なので、対応する部品には同一符号を付し、
それらについての説明は省略する。本実施例では、分散
等化手段３０は、光路制御用複屈折素子１２に対して常
光となっている光路と異常光となっている光路の両方に
挿入した単一の複屈折結晶３８からなる。この複屈折結
晶３８は、その光学軸方向がｘ軸に平行に設定されてい
る。従って、光路制御用複屈折素子１２に対して常光と
なっている光路の光は複屈折結晶３８に対しては異常光
であり、光路制御用複屈折素子１２に対して異常光とな
っている光路の光は複屈折結晶３８に対しては常光とな
る。常光と異常光で屈折率が異なることを利用して光学
的光路長差を補正するように構成しているのである。
【００２７】なお本実施例で偏波制御手段２０は、偏波
方向を９０度回転する対角の関係にある一方の光路とそ
れに隣接する光路に共通に挿入した１／２波長板４０
と、偏波方向を９０度回転する対角の関係にある他方の
光路とそれに隣接する光路に共通に挿入した１／２波長
板４２とを有し、両方の１／２波長板４０，４２が一つ
の光路（左下方光路）で重なるように設置されている。
重なった光路の光は、偏波方向が９０度＋９０度＝１８
０度回転するために、１／２波長板が全くない場合と同
様となる。このような配置の方が、前記実施例の対角配
置よりも製作しやすい。
方向を９０度回転する対角の関係にある一方の光路とそ
れに隣接する光路に共通に挿入した１／２波長板４０
と、偏波方向を９０度回転する対角の関係にある他方の
光路とそれに隣接する光路に共通に挿入した１／２波長
板４２とを有し、両方の１／２波長板４０，４２が一つ
の光路（左下方光路）で重なるように設置されている。
重なった光路の光は、偏波方向が９０度＋９０度＝１８
０度回転するために、１／２波長板が全くない場合と同
様となる。このような配置の方が、前記実施例の対角配
置よりも製作しやすい。
【００２８】以上の各実施例で用いている分散等化手段
３０は、光学的光路長差を補正するだけであって、光路
及び偏波面方向には何ら変化は生じない。
３０は、光学的光路長差を補正するだけであって、光路
及び偏波面方向には何ら変化は生じない。
【００２９】図７は本発明に係る等化分散型光分岐器の
他の実施例を示す説明図であり、各光学部品の配列状況
と各光学部品での遅延量を示している。なお、各光学部
品中における矢印は光学軸の方向を示している。また前
記実施例と同様、光学部品の配列方向をｚ方向（図面で
は奥行き方向）とし、それに対して直交する２方向をｘ
方向（図面では水平方向）、ｙ方向（図面では垂直方
向）とする座標軸を設定する。
他の実施例を示す説明図であり、各光学部品の配列状況
と各光学部品での遅延量を示している。なお、各光学部
品中における矢印は光学軸の方向を示している。また前
記実施例と同様、光学部品の配列方向をｚ方向（図面で
は奥行き方向）とし、それに対して直交する２方向をｘ
方向（図面では水平方向）、ｙ方向（図面では垂直方
向）とする座標軸を設定する。
【００３０】偏波方向が直交関係にある同じ光路の光を
ｘ方向に分離する分離用複屈折素子１０、偏波方向に応
じて光路を制御する光路制御手段５０、偏波方向が直交
関係にある異なる光路の光をｘ方向で合成する合成用複
屈折素子１４を、この順序で間隔をおいてｚ方向に配置
する。
ｘ方向に分離する分離用複屈折素子１０、偏波方向に応
じて光路を制御する光路制御手段５０、偏波方向が直交
関係にある異なる光路の光をｘ方向で合成する合成用複
屈折素子１４を、この順序で間隔をおいてｚ方向に配置
する。
【００３１】ｚ方向を見て、分離用複屈折素子１０と光
路制御手段５０との間に、偏波方向を直交関係から平行
関係に変換する偏波回転手段１６と、偏波方向を任意の
角度回転させる可変偏波回転子１８とを配置する。ここ
で偏波回転手段１６は、前記の各実施例と同様、右側光
路のみに水晶からなる１／２波長板２２を挿入した構成
である。可変偏波回転子１８は、ファラデー素子２４と
該ファラデー素子２４に可変磁界を印加する電磁石（図
示せず）とを組み合わせた９０度可変ファラデー回転子
であり、０度から９０度の範囲で偏波方向を回転制御で
きるように構成する。
路制御手段５０との間に、偏波方向を直交関係から平行
関係に変換する偏波回転手段１６と、偏波方向を任意の
角度回転させる可変偏波回転子１８とを配置する。ここ
で偏波回転手段１６は、前記の各実施例と同様、右側光
路のみに水晶からなる１／２波長板２２を挿入した構成
である。可変偏波回転子１８は、ファラデー素子２４と
該ファラデー素子２４に可変磁界を印加する電磁石（図
示せず）とを組み合わせた９０度可変ファラデー回転子
であり、０度から９０度の範囲で偏波方向を回転制御で
きるように構成する。
【００３２】更にｚ方向を見て、光路制御手段５０と合
成用複屈折素子１４との間に、対角の関係にある２つの
光路の光は偏波方向を９０度回転し、他の２つの光路の
光は偏波方向を維持する偏波制御手段２０を配置する。
偏波制御手段２０は、対角の関係にある２つの光路（左
上方光路と中心光路）に挿入した同一方向（ｘ軸から４
５度傾いている方向）の光学軸をもつ１／２波長板２
６，２８（例えば水晶）からなる。
成用複屈折素子１４との間に、対角の関係にある２つの
光路の光は偏波方向を９０度回転し、他の２つの光路の
光は偏波方向を維持する偏波制御手段２０を配置する。
偏波制御手段２０は、対角の関係にある２つの光路（左
上方光路と中心光路）に挿入した同一方向（ｘ軸から４
５度傾いている方向）の光学軸をもつ１／２波長板２
６，２８（例えば水晶）からなる。
【００３３】光路制御手段５０は、光軸方向に配置した
複数の複屈折結晶を有し、各複屈折結晶で生じる光路差
長が相殺されるようにそれらの光学軸方向を異ならせた
構造である。図７に示す実施例における光路制御手段５
０は、異常光の光路シフト方向が互いに直交する２個の
複屈折結晶５２，５４を接合した構造であり、一般に
「サバール板」と呼ばれている部品である。第１の複屈
折結晶５２の光学軸はｙｚ面内にあり且つｙ軸から傾い
ており、第２の複屈折結晶５４の光学軸はｘｚ面内にあ
り且つｘ軸から傾いている。これら第１及び第２の複屈
折結晶５２，５４は、同一材質且つ同一長さ（光軸方向
寸法）とする。
複数の複屈折結晶を有し、各複屈折結晶で生じる光路差
長が相殺されるようにそれらの光学軸方向を異ならせた
構造である。図７に示す実施例における光路制御手段５
０は、異常光の光路シフト方向が互いに直交する２個の
複屈折結晶５２，５４を接合した構造であり、一般に
「サバール板」と呼ばれている部品である。第１の複屈
折結晶５２の光学軸はｙｚ面内にあり且つｙ軸から傾い
ており、第２の複屈折結晶５４の光学軸はｘｚ面内にあ
り且つｘ軸から傾いている。これら第１及び第２の複屈
折結晶５２，５４は、同一材質且つ同一長さ（光軸方向
寸法）とする。
【００３４】図８はこの等化分散型光分岐器の光路説明
図であり、Ａは光路の側面を表し、Ｂは平面を表してい
る。ｚ方向を見て、分離用複屈折素子１０の前方の左中
央位置に入力ポートを設定し、合成用複屈折素子１４の
後方の右上方位置に出力ポート１を、中心位置に出力ポ
ート２を設定する。この状態で、可変偏波回転子１８に
よる偏波方向の回転角度を変化させると、それに応じて
出力ポート１と出力ポート２への光分岐比を自由に変え
ることができる。
図であり、Ａは光路の側面を表し、Ｂは平面を表してい
る。ｚ方向を見て、分離用複屈折素子１０の前方の左中
央位置に入力ポートを設定し、合成用複屈折素子１４の
後方の右上方位置に出力ポート１を、中心位置に出力ポ
ート２を設定する。この状態で、可変偏波回転子１８に
よる偏波方向の回転角度を変化させると、それに応じて
出力ポート１と出力ポート２への光分岐比を自由に変え
ることができる。
【００３５】次に、この等化分散型光分岐器の動作につ
いて説明する。入力ポートからｚ方向に入力した光は、
分離用複屈折素子１０で常光は直進し、異常光は屈折し
てｘ方向に分離する。左側光路を通る光は、偏波回転手
段１６である１／２波長板２２をバイパスするため偏波
方向は変わらない。それに対して、右側光路を通る光
は、偏波回転手段１６である１／２波長板２２によって
偏波方向が９０度回転する。
いて説明する。入力ポートからｚ方向に入力した光は、
分離用複屈折素子１０で常光は直進し、異常光は屈折し
てｘ方向に分離する。左側光路を通る光は、偏波回転手
段１６である１／２波長板２２をバイパスするため偏波
方向は変わらない。それに対して、右側光路を通る光
は、偏波回転手段１６である１／２波長板２２によって
偏波方向が９０度回転する。
【００３６】従って、左右の光路を通る光の偏波方向は
平行（垂直方向）となって、可変偏波回転子１８に入力
する。電磁石への通電電流を変化させると、ファラデー
素子２４に印加される磁界が変化し、それに応じて該フ
ァラデー素子２４を通過する光の偏波方向が回転するこ
とになる。つまり、通電電流の制御によって通過光の偏
波方向を任意の角度変えることができる。
平行（垂直方向）となって、可変偏波回転子１８に入力
する。電磁石への通電電流を変化させると、ファラデー
素子２４に印加される磁界が変化し、それに応じて該フ
ァラデー素子２４を通過する光の偏波方向が回転するこ
とになる。つまり、通電電流の制御によって通過光の偏
波方向を任意の角度変えることができる。
【００３７】偏波方向が任意の角度だけ回転した両光
は、光路制御手段５０に入力する。第１の複屈折結晶５
２では、それぞれ常光は直進し、異常光は屈折してｙ方
向（上方）に分離する。第２の複屈折結晶５４では、常
光と異常光が入れ替わり、それぞれ常光は直進し、異常
光は屈折して−ｘ方向（左方）に分離する。左上方光路
を通る光は、偏波制御手段２０である１／２波長板２６
によって偏波方向が９０度回転し、左端中央光路を通る
光は、１／２波長板をバイパスする。右上方光路を通る
光も１／２波長板をバイパスするが、中心光路を通る光
は、偏波制御手段２０である１／２波長板２８によって
偏波方向が９０度回転する。従って、上方光路の両光は
偏波が互いに直交する関係となり、中央光路の両光も偏
波が互いに直交する関係となる。そして、合成用複屈折
素子１４では、ｘ方向で光が合成するため、右上側の出
力ポート１及び中心の出力ポート２から、それぞれ所定
分岐比の分岐光が出力することになる。
は、光路制御手段５０に入力する。第１の複屈折結晶５
２では、それぞれ常光は直進し、異常光は屈折してｙ方
向（上方）に分離する。第２の複屈折結晶５４では、常
光と異常光が入れ替わり、それぞれ常光は直進し、異常
光は屈折して−ｘ方向（左方）に分離する。左上方光路
を通る光は、偏波制御手段２０である１／２波長板２６
によって偏波方向が９０度回転し、左端中央光路を通る
光は、１／２波長板をバイパスする。右上方光路を通る
光も１／２波長板をバイパスするが、中心光路を通る光
は、偏波制御手段２０である１／２波長板２８によって
偏波方向が９０度回転する。従って、上方光路の両光は
偏波が互いに直交する関係となり、中央光路の両光も偏
波が互いに直交する関係となる。そして、合成用複屈折
素子１４では、ｘ方向で光が合成するため、右上側の出
力ポート１及び中心の出力ポート２から、それぞれ所定
分岐比の分岐光が出力することになる。
【００３８】次に遅延について見ると、分離用複屈折素
子１０と合成用複屈折素子１４による常光・異常光の遅
延差は相殺される。光路制御手段５０で生じる遅延差
は、第１の複屈折結晶５２と第２の複屈折結晶５４とで
相殺される。従って、出力ポート１と出力ポート２の分
岐光は遅延差が無い状態で出力させることができる。
子１０と合成用複屈折素子１４による常光・異常光の遅
延差は相殺される。光路制御手段５０で生じる遅延差
は、第１の複屈折結晶５２と第２の複屈折結晶５４とで
相殺される。従って、出力ポート１と出力ポート２の分
岐光は遅延差が無い状態で出力させることができる。
【００３９】図９及び図１０は本発明の他の実施例を示
す説明図であり、各光学部品の配列状況と各光学部品で
の遅延量を示している。なお、各光学部品中における矢
印は光学軸の方向を示している。また、光学部品の配列
方向をｚ方向（図面では奥行き方向）とし、それに対し
て直交する２方向をｘ方向（図面では水平方向）、ｙ方
向（図面では垂直方向）とする。
す説明図であり、各光学部品の配列状況と各光学部品で
の遅延量を示している。なお、各光学部品中における矢
印は光学軸の方向を示している。また、光学部品の配列
方向をｚ方向（図面では奥行き方向）とし、それに対し
て直交する２方向をｘ方向（図面では水平方向）、ｙ方
向（図面では垂直方向）とする。
【００４０】偏波方向が直交関係にある同じ光路の光を
ｘ方向に分離する分離用複屈折素子１０、偏波方向に応
じて光路を制御する光路制御手段５０、偏波方向が直交
関係にある異なる光路の光をｘ方向で合成する合成用複
屈折素子１４を、この順序で間隔をおいてｚ方向に配置
する。
ｘ方向に分離する分離用複屈折素子１０、偏波方向に応
じて光路を制御する光路制御手段５０、偏波方向が直交
関係にある異なる光路の光をｘ方向で合成する合成用複
屈折素子１４を、この順序で間隔をおいてｚ方向に配置
する。
【００４１】ｚ方向を見て、分離用複屈折素子１０と光
路制御手段５０との間に、偏波方向を直交関係から平行
関係に変換する偏波回転手段１６と、偏波方向を任意の
角度回転させる可変偏波回転子１８とを配置する。ここ
で偏波回転手段１６は、右側光路のみに水晶からなる１
／２波長板２２を挿入した構成である。この１／２波長
板２０は、光学軸がｘ軸から４５度傾いているものであ
る。可変偏波回転子１８は、ファラデー素子２４と該フ
ァラデー素子２４に可変磁界を印加する電磁石（図示せ
ず）とを組み合わせた９０度可変ファラデー回転子であ
り、０度から９０度の範囲で偏波方向を回転制御できる
ように構成する。
路制御手段５０との間に、偏波方向を直交関係から平行
関係に変換する偏波回転手段１６と、偏波方向を任意の
角度回転させる可変偏波回転子１８とを配置する。ここ
で偏波回転手段１６は、右側光路のみに水晶からなる１
／２波長板２２を挿入した構成である。この１／２波長
板２０は、光学軸がｘ軸から４５度傾いているものであ
る。可変偏波回転子１８は、ファラデー素子２４と該フ
ァラデー素子２４に可変磁界を印加する電磁石（図示せ
ず）とを組み合わせた９０度可変ファラデー回転子であ
り、０度から９０度の範囲で偏波方向を回転制御できる
ように構成する。
【００４２】更にｚ方向を見て、光路制御手段１２と合
成用複屈折素子１４との間に、対角の関係にある２つの
光路の光は偏波方向を９０度回転し他の２つの光路の光
は偏波方向を維持する偏波制御手段２０を配置する。偏
波制御手段２０は、対角の関係にある２つの光路（左下
方光路と右上方光路）に挿入した同一方向（ｘ軸から４
５度傾いている方向）の光学軸をもつ１／２波長板２
６，２８（例えば水晶）からなる。
成用複屈折素子１４との間に、対角の関係にある２つの
光路の光は偏波方向を９０度回転し他の２つの光路の光
は偏波方向を維持する偏波制御手段２０を配置する。偏
波制御手段２０は、対角の関係にある２つの光路（左下
方光路と右上方光路）に挿入した同一方向（ｘ軸から４
５度傾いている方向）の光学軸をもつ１／２波長板２
６，２８（例えば水晶）からなる。
【００４３】本実施例では、光路制御手段５０は、異常
光の光路シフト方向が互いに逆向きの２個の複屈折結晶
５６，５８と、それらの間に配置した９０度偏波回転子
６０との組み合わせからなる。ここで第１の複屈折結晶
５６と第２の複屈折結晶５８は同一材質、同一寸法であ
り、それらの光学軸はともにｙｚ面内にあるが、ｙ軸か
ら逆向きに対称的に傾いて配置されている。なお９０度
偏波回転子６０は、ここでは１／２波長板を用いている
が、固定ファラデー回転子でもよい。
光の光路シフト方向が互いに逆向きの２個の複屈折結晶
５６，５８と、それらの間に配置した９０度偏波回転子
６０との組み合わせからなる。ここで第１の複屈折結晶
５６と第２の複屈折結晶５８は同一材質、同一寸法であ
り、それらの光学軸はともにｙｚ面内にあるが、ｙ軸か
ら逆向きに対称的に傾いて配置されている。なお９０度
偏波回転子６０は、ここでは１／２波長板を用いている
が、固定ファラデー回転子でもよい。
【００４４】図１０は、この等化分散型光分岐器の光路
説明図であり、Ａは光路の側面を表し、Ｂは平面を表し
ている。ｚ方向を見て、分離用複屈折素子１０の前方の
左中央位置に入力ポートを設定し、合成用複屈折素子１
４の後方の右上方位置に出力ポート１を、右下方位置に
出力ポート２を設定する。この状態で、可変偏波回転子
１８による偏波方向の回転角度を変化させると、それに
応じて出力ポート１と出力ポート２への光分岐比を自由
に変えることができる。
説明図であり、Ａは光路の側面を表し、Ｂは平面を表し
ている。ｚ方向を見て、分離用複屈折素子１０の前方の
左中央位置に入力ポートを設定し、合成用複屈折素子１
４の後方の右上方位置に出力ポート１を、右下方位置に
出力ポート２を設定する。この状態で、可変偏波回転子
１８による偏波方向の回転角度を変化させると、それに
応じて出力ポート１と出力ポート２への光分岐比を自由
に変えることができる。
【００４５】次に、この等化分散型光分岐器の動作につ
いて説明する。入力ポートからｚ方向に入力した光は、
分離用複屈折素子１０で常光は直進し、異常光は屈折し
てｘ方向に分離する。左側光路を通る光は、偏波回転手
段１６である１／２波長板２２をバイパスするため偏波
方向は変わらない。それに対して、右側光路を通る光
は、偏波回転手段１６である１／２波長板２２によって
偏波方向が９０度回転する。
いて説明する。入力ポートからｚ方向に入力した光は、
分離用複屈折素子１０で常光は直進し、異常光は屈折し
てｘ方向に分離する。左側光路を通る光は、偏波回転手
段１６である１／２波長板２２をバイパスするため偏波
方向は変わらない。それに対して、右側光路を通る光
は、偏波回転手段１６である１／２波長板２２によって
偏波方向が９０度回転する。
【００４６】従って、左右の光路を通る光の偏波方向は
平行（垂直方向）となって、可変偏波回転子１８に入力
する。電磁石への通電電流を変化させると、ファラデー
素子２４に印加される磁界が変化し、それに応じて該フ
ァラデー素子２４を通過する光の偏波方向が回転するこ
とになる。
平行（垂直方向）となって、可変偏波回転子１８に入力
する。電磁石への通電電流を変化させると、ファラデー
素子２４に印加される磁界が変化し、それに応じて該フ
ァラデー素子２４を通過する光の偏波方向が回転するこ
とになる。
【００４７】偏波方向が任意の角度だけ回転した両光
は、光路制御手段５０に入力する。第１の複屈折結晶５
６では、それぞれ常光は直進し、異常光は屈折してｙ方
向（上方）に分離する。９０度偏波回転手段６０では偏
波が９０度回転するため、第２の複屈折結晶５８では常
光と異常光が入れ替わり、それぞれ常光は直進し、異常
光は屈折して−ｙ方向（下方）に分離する。左下方光路
を通る光は、偏波制御手段２０である１／２波長板２６
によって偏波方向が９０度回転し、左上方光路を通る光
は、１／２波長板をバイパスする。右下方光路を通る光
も１／２波長板をバイパスするが、右上方光路を通る光
は、偏波制御手段２０である１／２波長板２８によって
偏波方向が９０度回転する。従って、上方光路の両光は
偏波が互いに直交する関係となり、下方光路の両光も偏
波が互いに直交する関係となる。そして合成用複屈折素
子１４では、ｘ方向で光が合成するため、右側の出力ポ
ート１及び出力ポート２から、それぞれ所定分岐比の分
岐光が出力することになる。
は、光路制御手段５０に入力する。第１の複屈折結晶５
６では、それぞれ常光は直進し、異常光は屈折してｙ方
向（上方）に分離する。９０度偏波回転手段６０では偏
波が９０度回転するため、第２の複屈折結晶５８では常
光と異常光が入れ替わり、それぞれ常光は直進し、異常
光は屈折して−ｙ方向（下方）に分離する。左下方光路
を通る光は、偏波制御手段２０である１／２波長板２６
によって偏波方向が９０度回転し、左上方光路を通る光
は、１／２波長板をバイパスする。右下方光路を通る光
も１／２波長板をバイパスするが、右上方光路を通る光
は、偏波制御手段２０である１／２波長板２８によって
偏波方向が９０度回転する。従って、上方光路の両光は
偏波が互いに直交する関係となり、下方光路の両光も偏
波が互いに直交する関係となる。そして合成用複屈折素
子１４では、ｘ方向で光が合成するため、右側の出力ポ
ート１及び出力ポート２から、それぞれ所定分岐比の分
岐光が出力することになる。
【００４８】遅延について見ると、分離用複屈折素子１
０と合成用複屈折素子１４による常光・異常光の遅延差
は相殺され、光路制御手段５０で生じる遅延差は、第１
の複屈折結晶５６と第２の複屈折結晶５８とで相殺され
る。従って、出力ポート１と出力ポート２の分岐光が遅
延差が無い状態で出力させることができる。
０と合成用複屈折素子１４による常光・異常光の遅延差
は相殺され、光路制御手段５０で生じる遅延差は、第１
の複屈折結晶５６と第２の複屈折結晶５８とで相殺され
る。従って、出力ポート１と出力ポート２の分岐光が遅
延差が無い状態で出力させることができる。
【００４９】
【発明の効果】本発明は、上記のように構成した光分岐
器であるから、入力光を自由に任意の比率で２つの光に
分岐して出力することができる。そして本発明は、分散
が不等化となる原因である光路制御用複屈折素子に対し
て、光学的光路長差補正用の部品（分散等化手段）を付
設したことにより、それによって分岐光間の遅延差を無
くすことができる。また本発明は、分散が不等化となる
原因である光路制御用複屈折素子を、等化となる構成の
光路制御手段に変更しており、それによって分岐光間の
遅延差を無くすことができる。そのため、光通信システ
ムにおいて、制御系や伝送特性に悪影響を与える恐れが
無くなる。
器であるから、入力光を自由に任意の比率で２つの光に
分岐して出力することができる。そして本発明は、分散
が不等化となる原因である光路制御用複屈折素子に対し
て、光学的光路長差補正用の部品（分散等化手段）を付
設したことにより、それによって分岐光間の遅延差を無
くすことができる。また本発明は、分散が不等化となる
原因である光路制御用複屈折素子を、等化となる構成の
光路制御手段に変更しており、それによって分岐光間の
遅延差を無くすことができる。そのため、光通信システ
ムにおいて、制御系や伝送特性に悪影響を与える恐れが
無くなる。
【図１】本発明に係る等化分散型光分岐器の一実施例を
示す説明図。
示す説明図。
【図２】その光路説明図。
【図３】本発明に係る等化分散型光分岐器の他の実施例
を示す説明図。
を示す説明図。
【図４】その光路説明図。
【図５】本発明に係る等化分散型光分岐器の他の実施例
を示す説明図。
を示す説明図。
【図６】その光路説明図。
【図７】本発明に係る等化分散型光分岐器の他の実施例
を示す説明図。
を示す説明図。
【図８】その光路説明図。
【図９】本発明に係る等化分散型光分岐器の他の実施例
を示す説明図。
を示す説明図。
【図１０】その光路説明図。
【図１１】先行技術の説明図。
【図１２】その光路説明図。
【符号の説明】
１０ 分離用複屈折素子
１２ 光路制御用複屈折素子
１４ 合成用複屈折素子
１６ 偏波回転手段
１８ 可変偏波回転子
２０ 偏波制御手段
３０ 分散等化手段
３２ 光学的光路補正用の透明体
５０ 光路制御手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中田 英則
東京都港区新橋５丁目36番11号 エフ・デ
ィー・ケイ株式会社内
Ｆターム(参考） 2H079 AA03 BA02 CA05 CA24 DA12
KA17 KA20
2H099 AA01 BA17 CA05 CA07 CA08
CA11 DA09
2K002 AA02 AB04 AB40 BA06 BA11
EA11 HA04 HA09
Claims (14)
- 【請求項１】 偏波方向が直交関係にある同じ光路の光
を分離する分離用複屈折素子、偏波方向に応じて光路を
制御する光路制御用複屈折素子、偏波方向が直交関係に
ある異なる光路の光を合成する合成用複屈折素子を、こ
の順序で間隔をおいて配置し、 分離用複屈折素子と光路制御用複屈折素子との間に、偏
波方向を直交関係から平行関係に変換する偏波回転手段
と、偏波方向を任意の角度回転させる可変偏波回転子と
を配置し、 光路制御用複屈折素子と合成用複屈折素子との間に、前
記光路制御用複屈折素子により生じる常光・異常光の光
学的光路長差を補正する分散等化手段と、対角の関係に
ある２つの光路の光は偏波方向を９０度回転し他の２つ
の光路の光は偏波方向を維持する偏波制御手段を配置
し、 前記可変偏波回転子による偏波方向の回転角度の制御に
応じて光分岐比を自由に調整可能としたことを特徴とす
る等化分散型光分岐器。 - 【請求項２】 分散等化手段が、光路制御用複屈折素子
に対して常光となっている光路にのみ挿入した光学的光
路長補正用の透明体からなる請求項１記載の等化分散型
光分岐器。 - 【請求項３】 分散等化手段が、光路制御用複屈折素子
に対して常光となっている光路に挿入した第１の透明体
と光路制御用複屈折素子に対して異常光となっている光
路に挿入した第２の透明体の組み合わせからなり、第１
の透明体と第２の透明体の屈折率を異ならせて光学的光
路長差を補正する請求項１記載の等化分散型光分岐器。 - 【請求項４】 透明体が複屈折結晶からなる請求項２又
は３記載の等化分散型光分岐器。 - 【請求項５】 分散等化手段が、光路制御用複屈折素子
に対して常光となっている光路と異常光となっている光
路の両方に挿入した単一の複屈折結晶からなり、常光と
異常光の屈折率差を利用して光学的光路長差を補正する
ように光学軸を設定した請求項１記載の等化分散型光分
岐器。 - 【請求項６】 偏波方向が直交関係にある同じ光路の光
を分離する分離用複屈折素子、偏波方向に応じて光路を
制御する光路制御手段、偏波方向が直交関係にある異な
る光路の光を合成する合成用複屈折素子を、この順序で
間隔をおいて配置し、 分離用複屈折素子と光路制御手段との間に、偏波方向を
直交関係から平行関係に変換する偏波回転手段と、偏波
方向を任意の角度回転させる可変偏波回転子とを配置
し、 光路制御手段と合成用複屈折素子との間に、対角の関係
にある２つの光路の光は偏波方向を９０度回転し他の２
つの光路の光は偏波方向を維持する偏波制御手段を配置
し、 前記光路制御手段は、光軸方向に配列した複数の複屈折
結晶を有し、各複屈折結晶で生じる光路差長が相殺され
るようにそれらの光学軸方向を異ならせた構造とし、 前記可変偏波回転子による偏波方向の回転角度の制御に
応じて光分岐比を自由に調整可能としたことを特徴とす
る等化分散型光分岐器。 - 【請求項７】 光路制御手段が、異常光の光路シフト方
向が互いに直交する２個の複屈折結晶を接合したサバー
ル板からなる請求項６記載の等化分散型光分岐器。 - 【請求項８】 光路制御手段が、異常光の光路シフト方
向が互いに逆向きの２個の複屈折結晶と、それらの間に
配置した９０度偏波回転子との組み合わせからなる請求
項６記載の等化分散型光分岐器。 - 【請求項９】 ９０度偏波回転子が、１／２波長板又は
ファラデー回転子からなる請求項８記載の等化分散型光
分岐器。 - 【請求項１０】 可変偏波回転子が、ファラデー素子と
該ファラデー素子に可変磁界を印加する電磁石とを組み
合わせた９０度可変ファラデー回転子である請求項１乃
至９のいずれかに記載の等化分散型光分岐器。 - 【請求項１１】 偏波回転手段が、片側の光路に挿入し
た１／２波長板からなる請求項１乃至１０のいずれかに
記載の等化分散型光分岐器。 - 【請求項１２】 偏波制御手段が、偏波方向を９０度回
転する対角の関係にある２つの光路に挿入した同一方向
の光学軸をもつ１／２波長板からなる請求項１乃至１１
のいずれかに記載の等化分散型光分岐器。 - 【請求項１３】 偏波制御手段が、偏波方向を９０度回
転する対角の関係にある一方の光路とそれに隣接する光
路に共通に挿入した１／２波長板と、偏波方向を９０度
回転する対角の関係にある他方の光路とそれに隣接する
光路に共通に挿入した１／２波長板とを有し、両方の１
／２波長板が一つの光路で重なるように設置されている
請求項１乃至１１のいずれかに記載の等化分散型光分岐
器。 - 【請求項１４】 複屈折素子に平行平面型のルチル単結
晶を用いる請求項１乃至１３のいずれかに記載の等化分
散型光分岐器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001340567A JP2003140205A (ja) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | 等化分散型光分岐器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001340567A JP2003140205A (ja) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | 等化分散型光分岐器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003140205A true JP2003140205A (ja) | 2003-05-14 |
Family
ID=19154746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001340567A Pending JP2003140205A (ja) | 2001-11-06 | 2001-11-06 | 等化分散型光分岐器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003140205A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006146223A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Eads Astrium Sas | 光学スプリッタ装置およびそのような装置を有する光通信端末 |
| JP2007127988A (ja) * | 2005-11-07 | 2007-05-24 | Fdk Corp | 分岐比切り替え型光スプリッタ |
-
2001
- 2001-11-06 JP JP2001340567A patent/JP2003140205A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006146223A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Eads Astrium Sas | 光学スプリッタ装置およびそのような装置を有する光通信端末 |
| JP2007127988A (ja) * | 2005-11-07 | 2007-05-24 | Fdk Corp | 分岐比切り替え型光スプリッタ |
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