JP2008241950A - 干渉計及び復調器並びに分岐素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】干渉計1は、透明基板11a上に分岐膜11bが形成されてなり、入射光L0を分岐光L1,L2に分岐するビームスプリッタ11と、分岐光L1,L2をビームスプリッタ14に向けてそれぞれ反射する直角プリズムミラー12,13と、透明基板14a上に分岐膜14bが形成されてなり、分岐光L1,L2を干渉させるビームスプリッタ14とを備える。ビームスプリッタ14は、分岐光L1に対する透明部材14aと分岐膜14bとの位置関係が、入射光L0に対するビームスプリッタ11の透明部材11aと分岐膜11bとの位置関係とは逆になるよう配置される。
【選択図】図1
Description
この発明によると、入射光が第1分岐素子に入射すると第1分岐光と第2分岐光に分岐され、これらの第1分岐光及び第2分岐光は、第1分岐光に対する透明部材と分岐膜との位置関係が、入射光に対する第1分岐素子の透明部材と分岐膜との位置関係とは逆になるよう配置された第2分岐素子に入射することにより干渉する。
また、本発明の第1の態様による干渉計は、前記透明部材が、断面形状が直角二等辺三角形である三角柱形状であって、前記直角二等辺三角形の斜辺を含む面である斜面上に前記分岐膜が形成されており、前記第1分岐素子及び前記第2分岐素子は、断面形状が直角二等辺三角形である三角柱形状の第2透明部材(21c、22c)の斜面を、前記分岐膜が形成された前記透明部材の斜面に貼り合わせてなることを特徴としている。
上記課題を解決するために、本発明の第2の態様による干渉計は、入射光(L0)を第1分岐光(L1)と第2分岐光(L2)とに分岐するとともに、互いに異なる光路を介した前記第1分岐光と前記第2分岐光とを干渉させる干渉計(3、4)において、前記入射光を前記第1分岐光と前記第2分岐光に分岐する第1分岐部(Z1)と、前記入射光を前記第1分岐部で分岐する際に生ずる前記第1分岐光と前記第2分岐光との位相差を補償しつつ、互いに異なる光路を介した前記第1分岐光と前記第2分岐光とを干渉させる第2分岐部(Z2)とを有する分岐素子(31、41)を備えることを特徴としている。
この発明によると、入射光が分岐素子の第1分岐部に入射すると第1分岐光と第2分岐光に分岐され、これらの第1分岐光及び第2分岐光が分岐素子の第2分岐部に入射することにより位相差が補償された上で干渉する。
また、本発明の第2の態様による干渉計が備える前記分岐素子は、平板状の透明部材(31a)と、当該透明部材の表面(Q11)及び裏面(Q12)の各々に、前記表面及び裏面に対して垂直な方向から見た場合に互いに重ならないよう部分的に形成された分岐膜(31b、31c)とからなり、前記透明部材の表面に前記分岐膜が形成された部分が前記第1分岐部とされ、且つ前記透明部材の裏面に前記分岐膜が形成された部分が前記第2分岐部とされ、前記入射光が前記透明部材の表面側から前記第1分岐部に入射するとともに、前記第1分岐部で反射された前記第1分岐光が前記透明部材の表面側から前記第2分岐部に入射するよう配置されることを特徴としている。
また、本発明の第2の態様による干渉計が備える前記分岐素子は、断面形状が直角二等辺三角形である三角柱形状であって、前記直角二等辺三角形の斜辺を含む面である斜面上に部分的に分岐膜(41c)が形成された第1透明部材(41a)と、断面形状が直角二等辺三角形である三角柱形状であって、前記直角二等辺三角形の斜辺を含む面である斜面上に部分的に分岐膜(41d)が形成された第2透明部材(41b)とを有し、前記分岐膜同士が重ならないように前記第1透明部材の斜面と前記第2透明部材の斜面とを貼り合わせてなり、前記第1透明部材の斜面に前記分岐膜が形成された部分が前記第1分岐部とされ、且つ前記透明部材の裏面に前記分岐膜が形成された部分が前記第2分岐部とされ、前記第1分岐部で反射された前記第1分岐光に対する前記第2分岐部における前記第2透明部材と前記分岐膜との位置関係が、前記入射光に対する前記第1分岐部における前記第1透明部材と前記分岐膜との位置関係とは逆になるよう配置されることを特徴としている。
また、本発明の第1,第2の態様による干渉計は、互いに異なる光路を介する前記第1分岐光及び前記第2分岐光の各々を前記分岐素子に向けて反射する反射部材(12、13)を備えることを特徴としている。
本発明の復調装置は、差動位相変調された光信号(L10)を復調する復調器(60)において、前記第1分岐光及び前記第2分岐光との光路長差が、前記第2分岐光に対して前記第1分岐光が前記光信号の変調レートの1ビット分に相当する時間だけ遅延するように設定された上記の何れかに記載の干渉計と、前記干渉計で得られる干渉光を受光して復調信号を生成する光検出器(70)とを備えることを特徴としている。
本発明の第1の態様による分岐素子は、入射光(L0)を分岐する分岐素子(31)において、平板状の透明部材(31a)と、前記透明部材の表面及び裏面の各々に、前記表面及び裏面に対して垂直な方向から見た場合に互いに重ならないよう部分的に形成された分岐膜(31b,31c)とを有することを特徴としている。
本発明の第2の態様による分岐素子は、入射光(L0)を分岐する分岐素子(41)において、断面形状が直角二等辺三角形である三角柱形状であって、前記直角二等辺三角形の斜辺を含む面である斜面上に部分的に分岐膜(41c)が形成された第1透明部材(41)と、断面形状が直角二等辺三角形である三角柱形状であって、前記直角二等辺三角形の斜辺を含む面である斜面上に部分的に分岐膜(41d)が形成された第2透明部材(41b)とを有し、前記分岐膜同士が重ならないように前記第1透明部材の斜面と前記第2透明部材の斜面とを貼り合わせてなることを特徴としている。
図1は、本発明の第1実施形態による干渉計の要部構成を示す図である。図1に示す通り、本実施形態の干渉計1は、ビームスプリッタ11(第1分岐素子)、直角プリズムミラー12,13(反射部材)、及びビームスプリッタ14(第2分岐素子)を備えるマイケルソン型の遅延干渉計である。
次に、本発明の第2実施形態による干渉計について説明する。図4は、本発明の第2実施形態による干渉計の要部構成を示す図である。尚、図4においては、図1に示した部材と同一の部材については同一の符号を付してある。図4に示す通り、本実施形態の干渉計2は、図1のビームスプリッタ11,14に代えてビームスプリッタ21,22を備えるマイケルソン型の遅延干渉計である。
次に、本発明の第3実施形態による干渉計について説明する。図5は、本発明の第3実施形態による干渉計の要部構成を示す図である。尚、図5においても、図1に示した部材と同一の部材については同一の符号を付してある。図5に示す通り、本実施形態の干渉計3は、図1のビームスプリッタ11,14に代えてビームスプリッタ31(分岐素子)を備えるマイケルソン型の遅延干渉計である。
次に、本発明の第4実施形態による干渉計について説明する。図6は、本発明の第4実施形態による干渉計の要部構成を示す図である。尚、図6においても、図1に示した部材と同一の部材については同一の符号を付してある。図6に示す通り、本実施形態の干渉計4は、図1のビームスプリッタ11,14に代えてビームスプリッタ41(分岐素子)を備えるマイケルソン型の遅延干渉計である。
図9は、本発明の第5実施形態による干渉計の要部構成を示す図である。図9に示す通り、本実施形態の干渉計1は、ビームスプリッタ51(第1分岐素子)、反射ミラー52,53、及びビームスプリッタ54(第2分岐素子)を備えるマッハ・ツェンダ型の遅延干渉計である。
図10は、本発明の第6実施形態による干渉計を備える復調器の要部構成を示す図である。図10に示す通り、本実施形態の復調器60は、本発明の第6実施形態による干渉計6と光検出器70とを備える。干渉計6は、入射レンズ61、ビームスプリッタ62(分岐素子)、直角プリズムミラー63,64、反射ミラー65、集光レンズ66、反射ミラー67、及び集光レンズ68を備えるマイケルソン型の遅延干渉計である。
11,14 ビームスプリッタ
11a,14a 透明基板
11b,14b 分岐膜
12,13 直角プリズムミラー
21,22 ビームスプリッタ
21a,22a 透明部材
21b,22b 分岐膜
21c,22c 透明部材
31 ビームスプリッタ
31a 透明基板
31b,31c 分岐膜
41 ビームスプリッタ
41a,41b 透明部材
41c,41d 分岐膜
51,54 ビームスプリッタ
51a,54a 透明基板
51b,54b 分岐膜
60 復調器
62 ビームスプリッタ
63,64 直角プリズムミラー
70 光検出器
L0 入射光
L1,L2 分岐光
L10 光信号
Q1 表面
Q2 裏面
Z1 第1分岐部
Z2 第2分岐部
Claims (9)
- 入射光を第1分岐光と第2分岐光とに分岐するとともに、互いに異なる光路を介した前記第1分岐光と前記第2分岐光とを干渉させる干渉計において、
透明部材と当該透明部材上に形成された分岐膜とを有し、前記入射光を反射及び透過させて前記第1分岐光と前記第2分岐光とに分岐する第1分岐素子と、
透明部材と当該透明部材上に形成された分岐膜とを有し、前記第1分岐素子で反射された前記第1分岐光に対する前記透明部材と前記分岐膜との位置関係が、前記入射光に対する前記第1分岐素子の前記透明部材と前記分岐膜との位置関係とは逆になるよう配置され、互いに異なる光路を介した前記第1分岐光と前記第2分岐光とを干渉させる第2分岐素子と
を備えることを特徴とする干渉計。 - 前記透明部材は、断面形状が直角二等辺三角形である三角柱形状であって、前記直角二等辺三角形の斜辺を含む面である斜面上に前記分岐膜が形成されており、
前記第1分岐素子及び前記第2分岐素子は、断面形状が直角二等辺三角形である三角柱形状の第2透明部材の斜面を、前記分岐膜が形成された前記透明部材の斜面に貼り合わせてなる
ことを特徴とする請求項1記載の干渉計。 - 入射光を第1分岐光と第2分岐光とに分岐するとともに、互いに異なる光路を介した前記第1分岐光と前記第2分岐光とを干渉させる干渉計において、
前記入射光を前記第1分岐光と前記第2分岐光に分岐する第1分岐部と、前記入射光を前記第1分岐部で分岐する際に生ずる前記第1分岐光と前記第2分岐光との位相差を補償しつつ、互いに異なる光路を介した前記第1分岐光と前記第2分岐光とを干渉させる第2分岐部とを有する分岐素子を備える
ことを特徴とする干渉計。 - 前記分岐素子は、平板状の透明部材と、当該透明部材の表面及び裏面の各々に、前記表面及び裏面に対して垂直な方向から見た場合に互いに重ならないよう部分的に形成された分岐膜とからなり、
前記透明部材の表面に前記分岐膜が形成された部分が前記第1分岐部とされ、且つ前記透明部材の裏面に前記分岐膜が形成された部分が前記第2分岐部とされ、
前記入射光が前記透明部材の表面側から前記第1分岐部に入射するとともに、前記第1分岐部で反射された前記第1分岐光が前記透明部材の表面側から前記第2分岐部に入射するよう配置される
ことを特徴とする請求項3記載の干渉計。 - 前記分岐素子は、断面形状が直角二等辺三角形である三角柱形状であって、前記直角二等辺三角形の斜辺を含む面である斜面上に部分的に分岐膜が形成された第1透明部材と、
断面形状が直角二等辺三角形である三角柱形状であって、前記直角二等辺三角形の斜辺を含む面である斜面上に部分的に分岐膜が形成された第2透明部材とを有し、
前記分岐膜同士が重ならないように前記第1透明部材の斜面と前記第2透明部材の斜面とを貼り合わせてなり、
前記第1透明部材の斜面に前記分岐膜が形成された部分が前記第1分岐部とされ、且つ前記透明部材の裏面に前記分岐膜が形成された部分が前記第2分岐部とされ、
前記第1分岐部で反射された前記第1分岐光に対する前記第2分岐部における前記第2透明部材と前記分岐膜との位置関係が、前記入射光に対する前記第1分岐部における前記第1透明部材と前記分岐膜との位置関係とは逆になるよう配置される
ことを特徴とする請求項3記載の干渉計。 - 互いに異なる光路を介する前記第1分岐光及び前記第2分岐光の各々を前記分岐素子に向けて反射する反射部材を備えることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の干渉計。
- 差動位相変調された光信号を復調する復調器において、
前記第1分岐光及び前記第2分岐光との光路長差が、前記第2分岐光に対して前記第1分岐光が前記光信号の変調レートの1ビット分に相当する時間だけ遅延するように設定された請求項1から請求項6の何れか一項に記載の干渉計と、
前記干渉計で得られる干渉光を受光して復調信号を生成する光検出器と
を備えることを特徴とする復調器。 - 入射光を分岐する分岐素子において、
平板状の透明部材と、
前記透明部材の表面及び裏面の各々に、前記表面及び裏面に対して垂直な方向から見た場合に互いに重ならないよう部分的に形成された分岐膜と
を有することを特徴とする分岐素子。 - 入射光を分岐する分岐素子において、
断面形状が直角二等辺三角形である三角柱形状であって、前記直角二等辺三角形の斜辺を含む面である斜面上に部分的に分岐膜が形成された第1透明部材と、
断面形状が直角二等辺三角形である三角柱形状であって、前記直角二等辺三角形の斜辺を含む面である斜面上に部分的に分岐膜が形成された第2透明部材とを有し、
前記分岐膜同士が重ならないように前記第1透明部材の斜面と前記第2透明部材の斜面とを貼り合わせてなる
ことを特徴とする分岐素子。
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