JP2004325927A - Monitoring device of incident light to optical fiber, device equipped with same , and control method of beam steering mechanism - Google Patents
Monitoring device of incident light to optical fiber, device equipped with same , and control method of beam steering mechanism Download PDFInfo
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバに光が入射しているかをモニタする入射光モニタ装置、これを備えている装置、及びビームステアリング機構の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、逆分散型二重分光器等を用いて、光ファイバから出力された光のうち、特定波長の光を抽出して、この特定波長の光を他の光ファイバに戻す技術が開発されてきている。
【0003】
このような技術において、特定波長の光を光ファイバに戻す際に、確実に、光ファイバに光が入射しているかをモニタする技術がある。
【0004】
光ファイバに光が確実に入射しているかをモニタするためには、例えば、以下の非特許文献1や特許文献1に記載されている技術を利用することができる。
【0005】
非特許文献1に記載されている技術は、特定波長の光が入射する光ファイバに、光カップラを接続し、この光カップラで光ファイバに入射した光の一部をタッピングして、この一部の光をモニタする技術である。この技術を用いることで、光ファイバに光が入射しているかを確認することができる。
【0006】
また、特許文献1に記載されている技術は、光ファイバの端面に、例えば、4分割センサを取り付けて、入射ビームの位置ズレを検出する方法である。
【0007】
【非特許文献1】
著 波平宜敬 「DWDM光測定技術」 (株)オプトロニクス社出版
平成13年3月10日発行 P95
【特許文献1】
US6,483,962B1
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、非特許文献1に記載されている技術を利用する場合、光ファイバに入射した光の一部をモニタに利用するために、光ファイバ毎に光カップラが必要で構成が煩雑になるという問題点がある。また、特許文献1に記載されている方法では、実際の製造が困難な上に、入射角度のズレは検知できないという問題点がある。
【0009】
本発明は、このような問題点に着目し、簡易な構成で、光ファイバへの入射状況をモニタできる入射光モニタ装置、これを備えている装置、入射光モニタの方法を用いたビームステアリング機構の制御方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するための請求項1に係る発明の入射光モニタ装置は、
光ファイバの入射端面に至った光のうち、該入射端面(以下、モニタ面とする)で反射した光を受光して、該入射端面に対する光の入射角度及び/又は入射位置を検出する、ことを特徴とする。
【0011】
また、前記問題を解決するための請求項2に係る発明の入射光モニタ装置は、透明固体媒体を介して光ファイバの入射端面に入射させるために該入射端面に向わせた光のうち、該入射端面に接して配置された、又は媒質を介して配置された該透明固体媒質の光入射面または光射出面のいずれか1面(以下、モニタ面とする)で反射した光を受光して、該入射端面に対する光の入射角度及び/又は入射角度を検出する、ことを特徴とする。
【0012】
請求項3に係る発明の入射光モニタ装置は、
請求項1及び2のいずれか一項に記載の入射光モニタ装置において、
前記入射端面に平行な面内の少なくとも1次元方向の光の入射位置、及び/又は、少なくとも該1次元方向に広がっている面であって該入射端面に垂直な面内での光の入射角度を検出する、ことを特徴とする。
【0013】
請求項4に係る発明の入射光モニタ装置は、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の入射光モニタ装置において、
前記モニタ面は、反射膜を有し、
前記反射膜には、前記光ファイバの前記入射端面のうちで光を入射させるべき部位に導光するための導光孔が形成されている、ことを特徴とする。
【0014】
請求項5に係る発明の入射光モニタ装置は、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の入射光モニタ装置において、
前記モニタ面からの反射光を所定の方向に導くモニタ光学系と、該モニタ光学系により導かれた光を受光する受光手段とを有し、
前記モニタ光学系は、結像光学系であって、前記モニタ面と前記受光手段の受光面とは光学的に共役な位置に配置されている、ことを特徴とする。
【0015】
請求項6に係る発明の入射光モニタ装置は、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の入射光モニタ装置において、
前記モニタ面からの反射光を所定の方向に導くモニタ光学系と、該モニタ光学系により導かれた光を受光する受光手段とを有し、
前記モニタ光学系は、コリメート光学系であって、前記コリメート光学系はその焦点位置が前記モニタ面上にあるように配置されている、ことを特徴とする。
【0016】
請求項7に係る入射光モニタ装置は、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の入射光モニタ装置において、
前記モニタ面からの反射光を所定の方向に導くモニタ光学系と、前記モニタ光学系により導かれた光を受光する受光手段とを有し、
前記モニタ光学系は、前記モニタ面からの反射光の光路を分離する光路分割手段と、該光路分割手段で分割された一方の光路に配置されている結像光学系と、該光路分離手段で分割された他方の光路に配置されたコリーメート光学系と、を有し、
前記受光手段は、前記結像光学系を通過してきた光を受ける第一の受光手段と、前記コリーメート光学系を通過してきた光を受ける第二の受光手段と、を有し、
前記結像光学系は、前記モニタ面と前記第1の受光手段の受光面とが共役な位置であるように配置され、前記コリメート光学系は、その焦点位置が前記モニタ面上にあるように配置されている、ことを特徴とする。
【0017】
前記問題点を解決するための請求項8に係る光伝送装置は、
請求項1乃至7のいずれか一項に記載の入射モニタ装置と、前記光ファイバと、前記光ファイバに対する入射光の位置及び/又は入射角度を調整するビームステアリング機構とを備え、
前記ビームステアリング機構は、前記入射光モニタ装置が検出した前記光ファイバに対する光の入射角度及び/又は入射角度に応じて、前記光ファイバに対する光の入射位置及び/または入射角度を調整する、ことを特徴とする。
光伝送装置。
【0018】
前記問題を解決するための請求項9に係るビームステアリング機構の制御方法は、
光ファイバに向わせた光のうち、該光ファイバの入射端面と、該入射端面に当接して配置された又は媒質を介して配置された透明固体媒体の光入射面と、該透明固体媒質の光射出面とのうちのいずれか1面で反射した光を受光し、
受光の結果得られた受光情報に基づいて、ビームステアリング機構を調整する、ことを特徴とする。
【0019】
前記目的を解決するための請求項10に係るビームステアリング機構の制御方法は、
光ファイバの入射端面と、該入射端面に当接して配置された又は媒質を介して配置された透明固体媒体の光入射面と、該透明固体媒質の光射出面とのうちの少なくとも1面には反射膜を予め施すと共に、該反射膜のうち、光の入射すべき部位には導光するための導光孔を予め形成しておき、
前記光ファイバに向わせた光のうち、前記反射膜からの反射光を受光し、
受光の結果得られた受光情報に基づいて、ビームステアリング機構を調整する、ことを特徴とする。
【0020】
また、前記問題点を解決するための他の入射光モニタ装置は、
入射端面がファイバ光軸に対して傾斜している光ファイバへの光の入射状況をモニタする入射光モニタ装置において、
前記光ファイバの入射端面(以下、モニタ面とする)に反射した光を所定の方向に導くモニタ光学系と、前記モニタ光学系により導かれた光を、少なくとも1次元的に広がっている受光面で受光する受光手段と、を備えていることを特徴とする。
【0021】
また、前記問題点を解決するための更に他の入射光モニタ装置は、
光が透明固体媒体を介して入射してくる光ファイバであって、入射端面がファイバ光軸に対して傾斜しており、該透明固体媒体に該入射端面が接している、又は該透明固体媒体に媒質を介して該入射端面が接している光ファイバへの光の入射状況をモニタする入射光モニタ装置において、
前記光ファイバの入射端面と、前記透明固体媒体の光入射面と、該透明固体媒体の光出射面とのうち、いずれか1面(以下、モニタ面)に反射材が施され、
前記反射材には、前記光ファイバの前記入射端面のうちで光を入射させるべき部位に導光するための導光孔が形成され、
前記反射材が施されているモニタ面に反射し、前記透明固体媒体から出てきた光を所定の方向に導くモニタ光学系と、前記モニタ光学系により導かれた光を、少なくとも1次元的に広がっている受光面で受光する受光手段と、を備えていることを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光伝送装置の各種実施形態について、図面を用いて説明する。
【0023】
まず、図1及び図2を用いて、本発明に係る光伝送装置の第一の実施形態について説明する。
【0024】
本実施形態の光伝送装置は、図2に示すように、1つの入力用光ファイバ11及び複数の出力用光ファイバ12,12,…より成る光ファイバ束10と、入力用光ファイバ11からの光のうちの特定波長の光を出力用光ファイバ12に導く逆分散二重分光器20と、出力用光ファイバ12への光の入射状況をモニタする入射光モニタ装置30と、を備えている。
【0025】
逆分散二重分光器20は、入力用光ファイバ11からの光を分光する回折格子21と、MEMS(Mycro Electro Mechanical System)22と、入力用光ファイバ11からの光を回折格子21へ導き、回折格子21を通過した光をMEMS22に導いた後、回折格子21を介して出力用光ファイバ12,12aへ導く光学系25と、を備えている。
【0026】
MEMS22は、複数のマイクロミラーを1次元的に並べたマイクロミラーアレイ23と、このマイクロミラーアレイ23を構成する各マイクロミラーを個別に駆動させるミラードライバ24と、を有している。各マイクロミラーは、全て同じ大きさの平面鏡で、その大きさは、およそ数10μm〜数100μm角である。このMEMS22は、ビームステアリング機構として機能し、後述するように、入射光モニタ装置30からの信号に応じて、出力用光ファイバ12に対する光の入射位置を調整する。
【0027】
この逆分散二重分光器20は、入力用光ファイバ11からの光を回折格子21で分光し、分光された光の各々の波長域の光をマイクロミラーアレイ23のうちの前記波長域に対応する各々のマイクロミラーで反射して、光学系25及び回折格子21を介して、複数の出力用光ファイバ12,12,…のうちの所望の出力用光ファイバ12へ入射させる。なお、図2では、回折格子21で分光された各波長域のうちの1つの波長域の光路のみを例示している。
【0028】
入射光モニタ装置30は、図1に示すように、出力用光ファイバ12の入射端面13からの反射光を特定の方向に導くモニタ光学系と、このモニタ光学系により導かれた光を受光する2次元受光センサ35と、を有している。
【0029】
光ファイバの端面13は、一般的に、ファイバ光軸Cに対して90°にカットされておらず、この端面13からの反射による戻りを防止するために、ファイバ光軸Cに対して(90+α)°でカットされている。このα°は、例えば、8°程度である。モニタ光学系は、ファイバ光軸Cに対して傾いている入射端面13からの反射光を捕えて、2次元受光センサ35に導く。モニタ光学系は、結像光学系31で構成されている。モニタ面である出力用光ファイバ12の入射端面13と2次元受光センサ35の受光面とは、この結像光学系31に対して、光学的に共役な位置に配置されている。
【0030】
2次元受光センサ35は、複数の受光素子が二次元的に並べられたもので、複数の受光素子のうち、光を受けた受光素子が受光量に応じた電気信号を逆分散二重分光器20のミラードライバ24へ出力する。すなわち、2次元受光センサ35は、どの位置にどの程度の光を受光したかを示す信号を出力する。逆分散二重分光器20のミラードライバ24は、この出力信号に基づいて、マイクロミラーアレイを駆動する。
【0031】
例えば、逆分散二重分光器20から出力用光ファイバ12の入射端面13へ特定波長の光Aが出射されたとする。この光Aは、一部が出力用光ファイバ12に入射し、残りの一部が入射端面13で反射して、結像光学系31により、2次元受光センサ35上のある位置を照らす。2次元受光センサ35は、入射端面13からの光Aを受光すると、前述したように、どの位置にどの程度の光を受光したかを示す信号を逆分散二重分光器20のミラードライバ24へ出力する。ミラードライバ24は、目標受光パターンを予め記憶しており、2次元受光センサ35からの信号が示す受光パターンと、目標受光パターンとを比較し、目標受光パターンに対する実際の受光パターンの偏差に応じて、マイクロミラーアレイの駆動量を定める。この結果、逆分散二重分光器20からの光を的確に目的の出力用光ファイバ12へ入射させることができる。
【0032】
以上のように、本実施形態では、本来、捨ててしまう光である、出力用光ファイバ12の入力端面13からの反射光をモニタしているので、この出力用光ファイバに入射した光を損なうことはない。しかも、入力端面13からの反射光をモニタしているだけであるため、わざわざ、光ファイバに光カップラを設ける必要もなく、装置としての構成が簡略化し、装置コストを抑えることができる。
【0033】
次に、図3及び図4を用いて、本発明に係る第二の実施形態としての光伝送装置について説明する。
【0034】
本実施形態の光伝送装置も、第一の実施形態と同様に、光ファイバ束、逆分散二重分光器、入射光モニタ装置30aとを備えている。
【0035】
図3に示すように、本実施形態の出力用光ファイバ12の入力端面13には、屈折率マッチング媒質29を介して、透明固体媒体26が密着している。この透明固体媒体26は、光ファイバ束側面27aと逆分散二重分光器側面27bのいずれもが平面研磨されている。透明固体媒体26は、図示されていない光ファイバ束が並んでいる方向に伸び、複数の出力用光ファイバの入力端面、さらに、入力用光ファイバの出力端面とも、この透明固体媒体26の光ファイバ束側面27aに、屈折率マッチング媒質29を介して密着している。屈折率マッチング媒質29は、入力用光ファイバの出力端面から透明固体媒体26に光が入射する際、及び、透明固体媒体26から入力用光ファイバ12に光が入射する際、反射等による光量損失をできる限り少なくするために使用されている。
【0036】
透明固体媒体26の光ファイバ束側面(光出射面)27aのうち、透明固体媒体26から出力用光ファイバ12への光が通る目標部分28aを除く部分、言い換えると、出力用光ファイバ12のコア端面14に対応する部分28aを除く部分には、裏面反射膜28が施されている。このため、出力用光ファイバ12への光が通る目標部分28aは、ピンホール状に光学的に透明で、ここに至った光は、そのほとんどが出力用光ファイバ12のコアに入射する。一方、ピンホール28aの回りに至った光は、そのほとんどが、裏面反射膜28で反射してしまう。
【0037】
入力用光ファイバからの光は、透明固体媒体26を介して、逆分散二重分光器に入射し、この逆分散二重分光器で特定波長の光のみが抽出される。逆分散二重分光器からは、この特定波長の光が透明固体媒体26を介して、出力用光ファイバ12に入射する。
【0038】
入射モニタ装置30aは、この出力用光ファイバ12への光の入射状況をモニタする。この入射モニタ装置30aも、第一の実施形態と同様、図3及び図4に示すように、結像光学系と2次元受光センサ35とを有している。結像光学系は、透明固体媒体26の逆分散二重分光器側面27bに取り付けられているマイクロレンズ31bを有している。この実施形態において、結像光学系31bに対して、2次元受光センサ35の受光面と光学的に共役な位置にあるのは、モニタ面である反射膜28の反射面、つまり透明固体媒体26の光ファイバ束側面27aである。
【0039】
この入射モニタ装置30aも、第一の実施形態と同様に、モニタ面である反射膜28からの反射光を2次元受光センサ35で受光し、受光した位置及び光量に応じた信号を出力する。
【0040】
ミラードライバ24は、2次元受光センサ35からの信号を受信すると、この信号が示す受光パターンと、目標受光パターンとを比較して、マイクロミラーアレイの駆動量を定める。但し、本実施形態では、ミラードライバ24が予め記憶している目標受光パターンが第一の実施形態と異なる。第一の実施形態は、モニタ面のどこで反射しても、2次元受光センサ35上の受光位置が変わるだけで、2次元受光センサ35が受光する光量は基本的にほとんど変わらない。したがって、第一の実施形態の目標受光パターンは、2次元受光センサ35上で、目標部分に対応する位置の光量が最大になるパターンである。一方、本実施形態では、モニタ面中で、目標部分28aに光が至った場合、そのほとんどが反射せず、目標部分28aに光が至らなかった場合に、そのほとんどが反射して、これが2次元受光センサ35に導かれるため、目標受光パターンは、2次元受光センサ35上で、目標部分28aに対応する位置の光量が最小になるパターンである。
【0041】
以上、本実施形態でも、出力用光ファイバ12に入射しない光である、透明固体媒体26に形成した反射材28からの反射光をモニタしているので、この出力用光ファイバに入射した光を損なうことはない。
【0042】
なお、本実施形態では、透明固体媒体26の光ファイバ束側面(光出射面)27aに反射材28を施したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、透明固体媒体26の逆分散二重分光器側面(光入射面)27bや、出力用光ファイバ12の入射端面13に反射材を施し、この反射材で反射した光をモニタするようにしてもよい。
【0043】
次に、図5を用いて、本発明に係る第三の実施形態としての光伝送装置について説明する。
【0044】
本実施形態の光伝送装置も、第一の実施形態と同様に、光ファイバ束、逆分散二重分光器、入射光モニタ装置30bとを備えている。
【0045】
入射光モニタ装置30bは、出力用光ファイバ12の入射端面13からの反射光を特定の方向に導くモニタ光学系と、このモニタ光学系により導かれた光を受光する2次元受光センサ35と、を有している。モニタ光学系は、第一の実施形態と異なり、コリーメタ光学系31bで構成されている。このコリーメータ光学系31bの焦点位置には、モニタ面である出力用光ファイバ12の入射端面13が位置している。このため、出力用光ファイバ12の入射端面13に反射して、コリーメータ光学系31bを通過した光は平行光となる。
【0046】
ところで、本実施形態の逆分散二重分光器は、出力用光ファイバ12に対する光の照射位置は、入力端面中のコア端面14の位置で基本的に変化しないが、出力用光ファイバ12に対する光の照射角度が変わるものである。このため、第一の実施形態のように、モニタ光学系として結像光学系31を用いると、出力用光ファイバ12に対する光の照射角度が変わっても、2次元受光センサ35での受光位置はほとんど変化しない。そこで、本実施形態では、出力用光ファイバ12に対する光の照射角度が変わった場合に、2次元受光センサ35での受光位置が変わるように、モニタ光学系としてコリーメータ光学系31bを採用している。
【0047】
2次元受光センサ35は、第一の実施形態と同様に、受光した位置及び光量に応じた信号をミラードライバ24に出力する。
【0048】
なお、先に述べた第一及び第二の実施形態でも、出力用光ファイバ12に対する光の照射位置は、入力端面中のコア端面14の位置で基本的に変化しないが、出力用光ファイバ12に対する光の照射角度が変わる場合には、モニタ光学系として、コリーメータ光学系を用いる必要があることは言うまでもない。
【0049】
次に、図6を用いて、本発明に係る第四の実施形態としての光伝送装置について説明する。
【0050】
本実施形態の光伝送装置も、以上の実施形態と同様に、光ファイバ束、逆分散二重分光器、入射光モニタ装置30cとを備えている。
【0051】
入射光モニタ装置30cは、出力用光ファイバ12の入射端面13からの反射光を特定の方向に導くモニタ光学系と、このモニタ光学系により導かれた光を受光する第一及び第二の2次元受光センサ35a,35bと、を有している。モニタ光学系は、出力用光ファイバ12の入射端面13からの反射光を2方向に分離するビームスプリッタ32と、ビームスプリッタ32により分離された一方の光を第一の受光センサ35aに導く結像光学系31と、ブームスプリッタ32により分離された他方の光を第二の受光センサ35bに導くコリーメータ光学系31bと、を備えている。モニタ面である出力用光ファイバ12の入射端面13と第一の受光センサ35あの受光面とは、モニタ光学系の結像光学系31に対して、光学的に共役な位置に配置されている。また、コリーメータ光学系31bの焦点位置には、モニタ面である出力用光ファイバ12の入射端面13が位置している。
【0052】
本実施形態の逆分散二重分光器は、出力用光ファイバ12に対する光の照射位置も照射角度も変わるものである。このため、光の照射位置の変化に対しては、結像光学系31からの光を受ける第一の受光センサ35aからの出力で対応し、光の照射角度の変化に対しては、コリーメータ光学系31bから光を受ける第二の受光センサ35bからの出力で対応するようにしている。
【0053】
ミラードライバ24は、第一の受光センサ35aからの信号を受信して、この信号が示す受光パターンと、目標受光パターンとを比較して、マルチミラーアレイの第一の駆動量を求めると共に、第二の受光センサ35bからの信号も受信して、この信号が示す受光パターンと、目標受光パターンとを比較して、マルチミラーアレイの第二の駆動量を求める。そして、ミラードライバ24は、第一の駆動量と第二の駆動量とを合成した駆動量を求め、この駆動量に応じてマルチミラーアレイを駆動する。
【0054】
なお、先に述べた第一及び第二の実施形態でも、出力用光ファイバ12に対する光の照射位置及び照射角度が変わる場合には、モニタ光学系として、結像光学系及びコリーメータ光学系を用いることが好ましい。但し、光の照射角度がほとんど変わらず、照射位置が大きく変わる場合には、モニタ光学系として、第一の実施形態と同様に、結像光学系のみでもよいし、逆に、光の照射位置がほとんど変わらず、照射角度が大きく変わる場合には、モニタ光学系として、第二の実施形態と同様に、コリーメータ光学系のみでもよい。
【0055】
また、以上の実施形態は、受光センサとして、いずれも2次元受光センサを採用しているが、入射端面に対する光の入射位置がこの入射端面に平行な面内の1次元方向でしか変わらない場合や、入射端面に対する光の入射角度がこの入射端面に平行な面内の1次元方向を含む面内でしか変わらない場合には、1次元受光センサを用いて、該1次元方向の光の入射位置や、該1次元方向に広がっている面内での光の入射角度を検出するようにしてもよい。
【0056】
また、以上では、ビームステアリング機能を備えた装置として、逆分散二重分光器を例にしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、光ファイバに対する光の照射位置及び/又は照射角度が変化するものであれば、如何なる装置であってもよい。
【0057】
【発明の効果】
本発明によれば、光ファイバへの光の入射状況をモニタするため、光ファイバに入射しない光であるファイバの入射端面からの反射光、又は透明固体媒体に形成した反射材からの反射光をモニタしているので、簡単な構成で、簡易に入射位置及び入射角度を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第一の実施形態における入射光モニタ装置の構成を示す説明図である。
【図2】本発明に係る第一の実施形態における光伝送装置の構成を示す説明図である。
【図3】本発明に係る第二の実施形態における入射光モニタ装置の側面図である。
【図4】本発明に係る第二の実施形態における入射光モニタ装置の構成を示す説明図である。
【図5】本発明に係る第三の実施形態における入射光モニタ装置の構成を示す説明図である。
【図6】本発明に係る第四の実施形態における入射光モニタ装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
10…光ファイバ束 11…入力用光ファイバ
12…出力用光ファイバ 13…入射端面
20…逆分散二重分光器 21…回折格子
22…MEMS 23…マイクロミラーアレイ
24…ミラードライバ
30,30a,30b,30c…入射光モニタ装置
31,31a…結像光学系 31b…コリーメータ光学系
35,35a,35b…2次元受光センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an incident light monitoring device that monitors whether light is incident on an optical fiber, a device including the same, and a method of controlling a beam steering mechanism.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a technique has been developed in which light of a specific wavelength is extracted from light output from an optical fiber using an inverse dispersion type double spectroscope or the like and the light of the specific wavelength is returned to another optical fiber. ing.
[0003]
In such a technique, when returning light of a specific wavelength to an optical fiber, there is a technique for surely monitoring whether light is incident on the optical fiber.
[0004]
In order to monitor whether light is reliably incident on the optical fiber, for example, a technique described in the following Non-Patent
[0005]
The technology described in Non-Patent
[0006]
In addition, the technique described in
[0007]
[Non-patent document 1]
Author Yoshitaka Namihira "DWDM optical measurement technology" Published by Optronics Co., Ltd., published on March 10, 2001 P95
[Patent Document 1]
US 6,483,962B1
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the technology described in Non-Patent
[0009]
The present invention focuses on such a problem, and an incident light monitoring device capable of monitoring an incident state to an optical fiber with a simple configuration, an apparatus including the same, a beam steering mechanism using a method of incident light monitoring The purpose of the present invention is to provide a control method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The incident light monitoring device of the invention according to
Receiving light reflected from the incident end face (hereinafter, referred to as a monitor surface) of the light reaching the incident end face of the optical fiber, and detecting an incident angle and / or an incident position of the light with respect to the incident end face; It is characterized by.
[0011]
In addition, the incident light monitoring device of the invention according to claim 2 for solving the above problem is characterized in that, of the light directed to the incident end face to enter the incident end face of the optical fiber through the transparent solid medium, It receives light reflected on any one of a light incident surface and a light exit surface (hereinafter, referred to as a monitor surface) of the transparent solid medium disposed in contact with the incident end face or disposed through the medium. Detecting an incident angle and / or an incident angle of light with respect to the incident end face.
[0012]
The incident light monitoring device of the invention according to claim 3 is:
The incident light monitoring device according to any one of
An incident position of light in at least a one-dimensional direction in a plane parallel to the incident end face, and / or an incident angle of light in a plane spreading in at least the one-dimensional direction and perpendicular to the incident end face; Is detected.
[0013]
The incident light monitoring device of the invention according to claim 4 is:
The incident light monitoring device according to any one of
The monitor surface has a reflective film,
A light guide hole for guiding light to a part of the incident end face of the optical fiber where light is to be incident is formed in the reflection film.
[0014]
The incident light monitoring device of the invention according to claim 5 is:
The incident light monitoring device according to any one of
A monitor optical system that guides reflected light from the monitor surface in a predetermined direction, and a light receiving unit that receives light guided by the monitor optical system,
The monitor optical system is an imaging optical system, and the monitor surface and the light receiving surface of the light receiving unit are arranged at optically conjugate positions.
[0015]
The incident light monitoring device of the invention according to claim 6 is:
The incident light monitoring device according to any one of
A monitor optical system that guides reflected light from the monitor surface in a predetermined direction, and a light receiving unit that receives light guided by the monitor optical system,
The monitor optical system is a collimating optical system, and the collimating optical system is disposed such that a focal position is on the monitor surface.
[0016]
The incident light monitoring device according to claim 7,
The incident light monitoring device according to any one of
A monitor optical system that guides reflected light from the monitor surface in a predetermined direction, and a light receiving unit that receives light guided by the monitor optical system,
The monitor optical system includes an optical path splitting unit that splits an optical path of light reflected from the monitor surface, an imaging optical system that is disposed in one of the optical paths split by the optical path splitting unit, and an optical path splitting unit. A collimate optical system arranged on the other of the divided optical paths,
The light receiving unit has a first light receiving unit that receives light that has passed through the imaging optical system, and a second light receiving unit that receives light that has passed through the collimate optical system,
The imaging optical system is arranged such that the monitor surface and the light receiving surface of the first light receiving unit are conjugate positions, and the collimating optical system is arranged such that a focal position is on the monitor surface. Are arranged.
[0017]
The optical transmission device according to claim 8 for solving the problem,
An incident monitor device according to any one of
The beam steering mechanism adjusts an incident position and / or an incident angle of the light on the optical fiber according to an incident angle and / or an incident angle of the light on the optical fiber detected by the incident light monitoring device. Features.
Optical transmission device.
[0018]
A method for controlling a beam steering mechanism according to claim 9 for solving the above problem is as follows.
Of the light directed to the optical fiber, the light incident surface of the optical fiber, the light incident surface of a transparent solid medium disposed in contact with the light incident surface or disposed via the medium, and the light incident surface of the transparent solid medium. Receiving the light reflected by any one of the light exit surfaces,
The beam steering mechanism is adjusted based on light reception information obtained as a result of light reception.
[0019]
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a beam steering mechanism.
At least one of an incident end face of the optical fiber, a light incident face of the transparent solid medium disposed in contact with the incident end face or disposed through the medium, and a light emitting face of the transparent solid medium. While applying a reflection film in advance, a light guide hole for guiding light is formed in advance in a portion of the reflection film where light is to be incident,
Of the light directed to the optical fiber, receiving light reflected from the reflective film,
The beam steering mechanism is adjusted based on light reception information obtained as a result of light reception.
[0020]
Further, another incident light monitoring device for solving the above problem,
In an incident light monitoring device that monitors an incident state of light on an optical fiber whose incident end face is inclined with respect to the fiber optical axis,
A monitor optical system for guiding light reflected on an incident end face (hereinafter referred to as a monitor surface) of the optical fiber in a predetermined direction, and a light receiving surface for spreading the light guided by the monitor optical system at least one-dimensionally And a light-receiving means for receiving the light at (1).
[0021]
Further, still another incident light monitoring device for solving the above problem,
An optical fiber in which light is incident through a transparent solid medium, the incident end face of which is inclined with respect to the optical axis of the fiber, and the incident end face is in contact with the transparent solid medium, or the transparent solid medium. In an incident light monitoring device that monitors the incident state of light to an optical fiber that is in contact with the incident end face via a medium,
A reflecting material is applied to any one of a light incident surface of the optical fiber, a light incident surface of the transparent solid medium, and a light emitting surface of the transparent solid medium (hereinafter, a monitor surface),
In the reflective material, a light guide hole for guiding light to a portion where light is to be incident on the incident end face of the optical fiber is formed,
A monitor optical system that reflects light on the monitor surface on which the reflective material is applied and guides light emitted from the transparent solid medium in a predetermined direction; and a light guided by the monitor optical system, at least one-dimensionally. Light-receiving means for receiving light on the light-receiving surface that spreads.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, various embodiments of the optical transmission device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
First, a first embodiment of an optical transmission device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0024]
As shown in FIG. 2, the optical transmission device according to the present embodiment includes an
[0025]
The inverse dispersion
[0026]
The
[0027]
The inverse dispersion
[0028]
As shown in FIG. 1, the incident
[0029]
Generally, the
[0030]
The two-dimensional
[0031]
For example, it is assumed that light A having a specific wavelength is emitted from the inverse dispersion
[0032]
As described above, in the present embodiment, the reflected light from the
[0033]
Next, an optical transmission device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0034]
The optical transmission device of the present embodiment also includes an optical fiber bundle, an inverse dispersion double spectroscope, and an incident
[0035]
As shown in FIG. 3, a transparent solid medium 26 is in close contact with the
[0036]
Of the optical fiber bundle side surface (light emitting surface) 27a of the transparent solid medium 26, a portion excluding a
[0037]
Light from the input optical fiber enters the inverse dispersion double spectroscope via the transparent solid medium 26, and only the light of a specific wavelength is extracted by the inverse dispersion double spectroscope. From the inverse dispersion double spectroscope, the light of the specific wavelength enters the output
[0038]
The
[0039]
Similarly to the first embodiment, the
[0040]
When receiving the signal from the two-dimensional
[0041]
As described above, also in the present embodiment, the reflected light from the reflecting
[0042]
In the present embodiment, the reflecting
[0043]
Next, an optical transmission device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0044]
The optical transmission device of the present embodiment also includes an optical fiber bundle, an inverse dispersion double spectroscope, and an incident
[0045]
The incident
[0046]
In the inverse dispersion double spectroscope of the present embodiment, the irradiation position of the light on the output
[0047]
The two-dimensional
[0048]
In the first and second embodiments described above, the irradiation position of the light on the output
[0049]
Next, an optical transmission device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0050]
The optical transmission device of the present embodiment also includes an optical fiber bundle, an inverse dispersion double spectroscope, and an incident
[0051]
The incident
[0052]
In the inverse dispersion double spectroscope of this embodiment, both the irradiation position and the irradiation angle of the light to the output
[0053]
The
[0054]
In the first and second embodiments described above, when the irradiation position and the irradiation angle of the light on the output
[0055]
In the above embodiments, the two-dimensional light receiving sensor is adopted as the light receiving sensor. However, the case where the light incident position on the incident end face changes only in the one-dimensional direction in a plane parallel to the incident end face. Alternatively, when the incident angle of light with respect to the incident end face changes only in a plane including a one-dimensional direction in a plane parallel to the incident end face, the one-dimensional light receiving sensor is used to input the light in the one-dimensional direction. The position or the angle of incidence of light in a plane spreading in the one-dimensional direction may be detected.
[0056]
Further, in the above description, an inverse dispersion double spectrometer has been described as an example of an apparatus having a beam steering function, but the present invention is not limited to this, and the light irradiation position and / or irradiation angle on the optical fiber is not limited thereto. Any device can be used as long as it changes.
[0057]
【The invention's effect】
According to the present invention, in order to monitor the state of incidence of light on an optical fiber, reflected light from the incident end face of the fiber, which is light that does not enter the optical fiber, or reflected light from a reflective material formed on a transparent solid medium. Since the monitoring is performed, the incident position and the incident angle can be easily detected with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an incident light monitoring device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an optical transmission device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view of an incident light monitoring device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of an incident light monitoring device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an incident light monitoring device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration of an incident light monitoring device according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (10)
ことを特徴とする入射光モニタ装置。Of the light reaching the incident end face of the optical fiber, receiving light reflected by the incident end face (hereinafter, referred to as a monitor face), and detecting an incident angle and / or an incident position of the light with respect to the incident end face;
An incident light monitoring device, characterized in that:
ことを特徴とする入射光モニタ装置。Of the light directed to the incident end face to be incident on the incident end face of the optical fiber through the transparent solid medium, of the transparent solid medium disposed in contact with the incident end face or disposed through the medium Receiving light reflected by any one of a light incident surface and a light exit surface (hereinafter, referred to as a monitor surface), and detecting an incident angle and / or an incident angle of the light with respect to the incident end surface;
An incident light monitoring device, characterized in that:
前記入射端面に平行な面内の少なくとも1次元方向の光の入射位置、及び/又は、少なくとも該1次元方向に広がっている面であって該入射端面に垂直な面内での光の入射角度を検出する、
ことを特徴とする入射光モニタ装置。The incident light monitoring device according to any one of claims 1 and 2,
An incident position of light in at least a one-dimensional direction in a plane parallel to the incident end face, and / or an incident angle of light in a plane spreading in at least the one-dimensional direction and perpendicular to the incident end face; To detect the
An incident light monitoring device, characterized in that:
前記モニタ面は、反射膜を有し、
前記反射膜には、前記光ファイバの前記入射端面のうちで光を入射させるべき部位に導光するための導光孔が形成されている、
ことを特徴とする入射光モニタ装置。The incident light monitoring device according to any one of claims 1 to 3,
The monitor surface has a reflective film,
In the reflection film, a light guide hole for guiding light to a portion of the incident end face of the optical fiber where light is to be incident is formed,
An incident light monitoring device, characterized in that:
前記モニタ面からの反射光を所定の方向に導くモニタ光学系と、該モニタ光学系により導かれた光を受光する受光手段とを有し、
前記モニタ光学系は、結像光学系であって、前記モニタ面と前記受光手段の受光面とは光学的に共役な位置に配置されている、
ことを特徴とする入射光モニタ装置。The incident light monitoring device according to any one of claims 1 to 4,
A monitor optical system that guides reflected light from the monitor surface in a predetermined direction, and a light receiving unit that receives light guided by the monitor optical system,
The monitor optical system is an imaging optical system, and the monitor surface and the light receiving surface of the light receiving unit are arranged at optically conjugate positions.
An incident light monitoring device, characterized in that:
前記モニタ面からの反射光を所定の方向に導くモニタ光学系と、該モニタ光学系により導かれた光を受光する受光手段とを有し、
前記モニタ光学系は、コリメート光学系であって、前記コリメート光学系はその焦点位置が前記モニタ面上にあるように配置されている、
ことを特徴とする入射光モニタ装置。The incident light monitoring device according to any one of claims 1 to 4,
A monitor optical system that guides reflected light from the monitor surface in a predetermined direction, and a light receiving unit that receives light guided by the monitor optical system,
The monitor optical system is a collimating optical system, and the collimating optical system is disposed such that its focal position is on the monitor surface.
An incident light monitoring device, characterized in that:
前記モニタ面からの反射光を所定の方向に導くモニタ光学系と、前記モニタ光学系により導かれた光を受光する受光手段とを有し、
前記モニタ光学系は、前記モニタ面からの反射光の光路を分離する光路分割手段と、該光路分割手段で分割された一方の光路に配置されている結像光学系と、該光路分離手段で分割された他方の光路に配置されたコリーメート光学系と、を有し、
前記受光手段は、前記結像光学系を通過してきた光を受ける第一の受光手段と、前記コリーメート光学系を通過してきた光を受ける第二の受光手段と、を有し、
前記結像光学系は、前記モニタ面と前記第1の受光手段の受光面とが共役な位置であるように配置され、
前記コリメート光学系は、その焦点位置が前記モニタ面上にあるように配置されている、
ことを特徴とする入射光モニタ装置。The incident light monitoring device according to any one of claims 1 to 4,
A monitor optical system that guides reflected light from the monitor surface in a predetermined direction, and a light receiving unit that receives light guided by the monitor optical system,
The monitor optical system includes an optical path splitting unit that splits an optical path of light reflected from the monitor surface, an imaging optical system that is disposed in one of the optical paths split by the optical path splitting unit, and an optical path splitting unit. A collimate optical system arranged on the other of the divided optical paths,
The light receiving unit has a first light receiving unit that receives light that has passed through the imaging optical system, and a second light receiving unit that receives light that has passed through the collimate optical system,
The imaging optical system is arranged such that the monitor surface and the light receiving surface of the first light receiving unit are conjugate positions,
The collimating optical system is disposed such that its focal position is on the monitor surface.
An incident light monitoring device, characterized in that:
前記光ファイバと、
前記光ファイバに対する入射光の位置及び/又は入射角度を調整するビームステアリング機構とを備え、
前記ビームステアリング機構は、前記入射光モニタ装置が検出した前記光ファイバに対する光の入射角度及び/又は入射角度に応じて、前記光ファイバに対する光の入射位置及び/または入射角度を調整する、
ことを特徴とする光伝送装置。An incident monitor device according to any one of claims 1 to 7,
The optical fiber;
A beam steering mechanism that adjusts the position and / or angle of incidence of the incident light with respect to the optical fiber,
The beam steering mechanism adjusts an incident position and / or an incident angle of the light on the optical fiber according to an incident angle and / or an incident angle of the light on the optical fiber detected by the incident light monitoring device.
An optical transmission device, comprising:
前記光ファイバに向わせた光のうち、該光ファイバの入射端面と、該入射端面に当接して配置された又は媒質を介して配置された透明固体媒体の光入射面と、該透明固体媒体の光射出面とのうちのいずれか1面で反射した光を受光し、
受光の結果得られた受光情報に基づいて、前記ビームステアリング機構を調整する、
ことを特徴とするビームステアリング機構の制御方法。In a control method of a beam steering mechanism for adjusting an incident position and / or an incident angle of light incident on an optical fiber,
Of the light directed to the optical fiber, an incident end face of the optical fiber, a light incident face of a transparent solid medium disposed in contact with the incident end face or disposed via a medium, and the transparent solid medium Receiving the light reflected on any one of the light exit surfaces,
Adjusting the beam steering mechanism based on the light reception information obtained as a result of the light reception,
A method for controlling a beam steering mechanism.
光ファイバの入射端面と、該入射端面に当接して配置された又は媒質を介して配置された透明固体媒体の光入射面と、該透明固体媒質の光射出面とのうちの少なくとも1面には反射膜を予め施すと共に、該反射膜のうち、光の入射すべき部位には導光するための導光孔を予め形成しておき、
前記光ファイバに向わせた光のうち、前記反射膜からの反射光を受光し、
受光の結果得られた受光情報に基づいて、前記ビームステアリング機構を調整する、
ことを特徴とするビームステアリング機構の制御方法。In a control method of a beam steering mechanism for adjusting an incident position and / or an incident angle of light incident on an optical fiber,
At least one of an incident end face of the optical fiber, a light incident face of the transparent solid medium disposed in contact with the incident end face or disposed through the medium, and a light emitting face of the transparent solid medium. While applying a reflection film in advance, a light guide hole for guiding light is formed in advance in a portion of the reflection film where light is to be incident,
Of the light directed to the optical fiber, receiving light reflected from the reflective film,
Adjusting the beam steering mechanism based on the light reception information obtained as a result of the light reception,
A method for controlling a beam steering mechanism.
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