JP2584426B2 - 偏光制御装置 - Google Patents
偏光制御装置Info
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- JP2584426B2 JP2584426B2 JP1226224A JP22622489A JP2584426B2 JP 2584426 B2 JP2584426 B2 JP 2584426B2 JP 1226224 A JP1226224 A JP 1226224A JP 22622489 A JP22622489 A JP 22622489A JP 2584426 B2 JP2584426 B2 JP 2584426B2
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- phase
- analyzer
- compensator
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/0136—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour for the control of polarisation, e.g. state of polarisation [SOP] control, polarisation scrambling, TE-TM mode conversion or separation
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、偏光が未知な入射光を偏光が既知な偏光
に変換する偏光制御装置についてのものである。
に変換する偏光制御装置についてのものである。
［従来の技術］ 次に、従来装置の構成図を第２図により説明する。
第２図の１と２は位相補償器、３はビームスプリッ
タ、11は入射光、12は出力光、13はモニタ光、21はビー
ムスプリッタ、22はウォラストンプリズム、23と24は光
検出器、25は制御器、31は1/4波長板、32はウォラスト
ンプリズム、33と34は光検出器、35は制御器である。
タ、11は入射光、12は出力光、13はモニタ光、21はビー
ムスプリッタ、22はウォラストンプリズム、23と24は光
検出器、25は制御器、31は1/4波長板、32はウォラスト
ンプリズム、33と34は光検出器、35は制御器である。
入射光11は、位相補償器１・２を通過した後に、ビー
ムスプリッタ３で出力光12とモニタ光13に分離される。
ムスプリッタ３で出力光12とモニタ光13に分離される。
位相補償器１・２には、複屈折結晶を通過させること
により、複屈折結晶の２本の直交した複屈折軸と同じ方
向の光成分に位相差を与えるものや、ガラスなどに歪み
を与えることにより生じる光弾性効果を用いて位相差を
与えるものなどを使用する。
により、複屈折結晶の２本の直交した複屈折軸と同じ方
向の光成分に位相差を与えるものや、ガラスなどに歪み
を与えることにより生じる光弾性効果を用いて位相差を
与えるものなどを使用する。
複屈折結晶を用いたものは、結晶の厚みを変えること
で、位相差を変化させる。これには、バビネソレイユ補
償器などがある。光弾性効果を用いたものは、歪みの量
を変えることで位相差を変える。これには、レーリー補
償板などがある。
で、位相差を変化させる。これには、バビネソレイユ補
償器などがある。光弾性効果を用いたものは、歪みの量
を変えることで位相差を変える。これには、レーリー補
償板などがある。
モニタ光13は、さらに、ビームスプリッタ21で２つの
モニタ光14・15に分離される。
モニタ光14・15に分離される。
モニタ光14は、ウォラストンプリズム22で２つの直交
した偏光成分に分離され、光検出器23・24と制御部25で
直交偏光成分のパワー差を検出して位相補償器１を制御
する。
した偏光成分に分離され、光検出器23・24と制御部25で
直交偏光成分のパワー差を検出して位相補償器１を制御
する。
モニタ光15は、1/4波長板31を通過し、ウォラストン
プリズム32で２つの直交した偏光成分に分離され、光検
出器33・34と制御部35で直交偏光成分のパワー差を検出
して位相補償器２を制御する。
プリズム32で２つの直交した偏光成分に分離され、光検
出器33・34と制御部35で直交偏光成分のパワー差を検出
して位相補償器２を制御する。
２つの位相補償器１・２の主軸方向は、互いに45゜傾
けて配置される。
けて配置される。
また、２つのウォラストンプリズム22・32の主軸方向
も互いに45゜傾けて配置され、ウォラストンプリズム22
の主軸方向は、1/4波長板31の主軸方向と一致して配置
される。
も互いに45゜傾けて配置され、ウォラストンプリズム22
の主軸方向は、1/4波長板31の主軸方向と一致して配置
される。
光検出器23・24の出力は制御部８に入り、その出力差
「０」になるようにする。
「０」になるようにする。
すなわち、モニタ光14の直交偏光成分の差が「０」に
なるように位相補償器１を制御する。
なるように位相補償器１を制御する。
これにより、入射光11の偏光主軸の方向をウォラスト
ンプリズム32の主軸方向と一致させることができる。
ンプリズム32の主軸方向と一致させることができる。
光検出器33・34の出力は制御部35に入り、その出力差
が「０」になるように位相補償器２を制御する。これに
より、入射光11が直線偏光に制御される。
が「０」になるように位相補償器２を制御する。これに
より、入射光11が直線偏光に制御される。
［発明が解決しようとする課題］ 第２図の従来技術では、プリズム等の軸方向が決まっ
ているので、光学系の調整が困難である。
ているので、光学系の調整が困難である。
また、ビームスプリッタ、ウォラストンプリズムを多
く使用しているので、光検出器への入力パワーが入射光
11のパワーと比べてかなり小さくなり、制御の精度が悪
くなるなどの問題がある。
く使用しているので、光検出器への入力パワーが入射光
11のパワーと比べてかなり小さくなり、制御の精度が悪
くなるなどの問題がある。
この発明は、偏光状態の変化を検出する系として、２
つの位相補償器の主軸方向と重ならないようにその透過
方向を配置した検光子と、検光子で透過した光を受光す
る光検出器を採用し、その受光量が最大および最小とな
るように２つの位相補償器を調節することにより、構成
の簡単な偏光制御装置の提供を目的とする。
つの位相補償器の主軸方向と重ならないようにその透過
方向を配置した検光子と、検光子で透過した光を受光す
る光検出器を採用し、その受光量が最大および最小とな
るように２つの位相補償器を調節することにより、構成
の簡単な偏光制御装置の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために、この発明では、入射光11
に対して位相差を与える第１の位相補償器１と、第１の
位相補償器１を通過した入射光11に第１の位相補償器１
に対して45゜方向の位相差を与える第２の位相補償器２
と、第２の位相補償器２を通過した入射光11を出力光12
とモニタ光13に分離するビームスプリッタ３とをもつ偏
光制御装置において、第１の位相補償器１と第２の位相
補償器２との主軸方向に対して透過軸方向が重ならない
位置に配置され、第１の位相補償器１と第２の位相補償
器２による偏光制御状態を光量に変換する検光子４と、
検光子４を通過したモニタ光13を検出する光検出器５
と、光検出器５の出力を入力とし、第１の位相補償器１
と第２の位相補償器２を制御して光検出器５の出力を最
大および最小にする制御器６とを備える。
に対して位相差を与える第１の位相補償器１と、第１の
位相補償器１を通過した入射光11に第１の位相補償器１
に対して45゜方向の位相差を与える第２の位相補償器２
と、第２の位相補償器２を通過した入射光11を出力光12
とモニタ光13に分離するビームスプリッタ３とをもつ偏
光制御装置において、第１の位相補償器１と第２の位相
補償器２との主軸方向に対して透過軸方向が重ならない
位置に配置され、第１の位相補償器１と第２の位相補償
器２による偏光制御状態を光量に変換する検光子４と、
検光子４を通過したモニタ光13を検出する光検出器５
と、光検出器５の出力を入力とし、第１の位相補償器１
と第２の位相補償器２を制御して光検出器５の出力を最
大および最小にする制御器６とを備える。
次に、この発明による偏光制御装置の構成図を第１図
により説明する。
により説明する。
第１図の４は検光子、５は光検出器、６は制御器であ
り、その他の部分は第２図と同じものである。
り、その他の部分は第２図と同じものである。
第１図でも、入射光11は位相補償器１・２を通過した
後に、ビームスプリッタ３で出力光12とモニタ光13に分
けられる。
後に、ビームスプリッタ３で出力光12とモニタ光13に分
けられる。
モニタ光13は検光子４を透過後、光検出器５で光電変
換され、制御部６に入り、制御部６で位相補償器１・２
が制御される。
換され、制御部６に入り、制御部６で位相補償器１・２
が制御される。
［作用］ 次に、位相補償器１・２の作用を第３図により説明す
る。
る。
第３図は、位相補償器１の複屈折軸方向をＸ軸方向
に、位相補償器２の複屈折軸方向を位相補償器１の複屈
折軸方向に対して−45゜にとり、検光子４の透過軸方向
をＸ軸方向に対してα゜にとって示したものである。
に、位相補償器２の複屈折軸方向を位相補償器１の複屈
折軸方向に対して−45゜にとり、検光子４の透過軸方向
をＸ軸方向に対してα゜にとって示したものである。
ただし、位相補償器２の複屈折軸方向は、位相補償器
１の複屈折軸方向に対して＋45゜でもよい。
１の複屈折軸方向に対して＋45゜でもよい。
また、検光子４の透過軸の方向α゜は、位相補償器１
・２の複屈折軸方向と重ならなければ、どのような値で
もよい。その理由を第４図により説明する。
・２の複屈折軸方向と重ならなければ、どのような値で
もよい。その理由を第４図により説明する。
第４図は、Ｘ軸に複屈折軸をもつ位相補償器の位相補
償量を変えていった場合の偏光状態の変化の過程の一部
を示したものである。
償量を変えていった場合の偏光状態の変化の過程の一部
を示したものである。
このとき、検光子４を透過する光量は、検光子４の透
過軸方向成分の二乗に比例する。
過軸方向成分の二乗に比例する。
例えば、偏光状態アでは「OA」であり、偏光状態イで
は「OB」の二乗に比例している。
は「OB」の二乗に比例している。
したがって、検光子４の透過軸がＸ軸と重なる場合、
つまり位相補償器の複屈折軸と重なる場合は、検光子４
を透過する光量は常に一定となり変化しない。このた
め、検光子４の透過軸方向と位相補償器の複屈折軸方向
は、重ならないようにする必要がある。
つまり位相補償器の複屈折軸と重なる場合は、検光子４
を透過する光量は常に一定となり変化しない。このた
め、検光子４の透過軸方向と位相補償器の複屈折軸方向
は、重ならないようにする必要がある。
［実施例］ 次に、第１図の検光子４の透過軸方向を０゜＜α゜＜
45゜の範囲以内で固定した場合の作用を第５図から第11
図により説明する。
45゜の範囲以内で固定した場合の作用を第５図から第11
図により説明する。
第５図は、入射光11が任意の楕円偏光の場合の例であ
る。
る。
第６図は、位相補償器１で入射光11の位相差を変えた
ときの偏光の主軸方向角をＸ軸またはＹ軸上に重なるよ
うに制御した偏光状態を示し、第７図は、そのときのモ
ニタ光13の光量の変化例を示す図である。
ときの偏光の主軸方向角をＸ軸またはＹ軸上に重なるよ
うに制御した偏光状態を示し、第７図は、そのときのモ
ニタ光13の光量の変化例を示す図である。
入射光11の偏光主軸方位角をＸ軸上またはＹ軸上に重
ねるには、はじめに位相補償器２で与える位相子をゼロ
とし、検光子４を透過したモニタ光13の光量を光検出器
５で受光し、光量が最大となるような位相差δMAXまた
は最小となるような位相差δMINを与えるように制御部
６で位相補償器１を制御する。
ねるには、はじめに位相補償器２で与える位相子をゼロ
とし、検光子４を透過したモニタ光13の光量を光検出器
５で受光し、光量が最大となるような位相差δMAXまた
は最小となるような位相差δMINを与えるように制御部
６で位相補償器１を制御する。
このとき、入射光11の偏光状態は、光検出器５の受光
量が最大の場合は第８図のような直線偏光となり、最小
の場合は第９図のような直線偏光となる。
量が最大の場合は第８図のような直線偏光となり、最小
の場合は第９図のような直線偏光となる。
次に、光検出器５の受光量が最大の場合、つまり、偏
光状態が第９図のような直線偏光の場合には位相補償器
１で与える位相差を （δMAX−π/2）にする。
光状態が第９図のような直線偏光の場合には位相補償器
１で与える位相差を （δMAX−π/2）にする。
また、最小の場合には、あたえる位相差を （δMIN＋π/2）とすることにより、第６図のように偏
光主軸方位角がＸ軸上またはＹ軸上に重なった右回りの
楕円偏光が得られる。
光主軸方位角がＸ軸上またはＹ軸上に重なった右回りの
楕円偏光が得られる。
ただし、光検出器５の出力が最大のときに与える位相
差を（δMAX＋π/2）、最小のときに与える位相差を
（δMAX−π/2）として、偏光主軸方位角がＸ軸上また
はＹ軸上に重なった左回りの楕円偏光としてもよい。
差を（δMAX＋π/2）、最小のときに与える位相差を
（δMAX−π/2）として、偏光主軸方位角がＸ軸上また
はＹ軸上に重なった左回りの楕円偏光としてもよい。
第10図は、第６図のように制御された入射光11に位相
補償器２でＸ軸に対し、＋45゜または−45゜の方向に位
相差を与え、その制御が完了する前の入射光11の偏光が
変化する過程の一部を示したものである。
補償器２でＸ軸に対し、＋45゜または−45゜の方向に位
相差を与え、その制御が完了する前の入射光11の偏光が
変化する過程の一部を示したものである。
例えば、位相補償器２の複屈折軸方向を−45゜とし、
第６図の偏光状態から位相補償器２で位相差を増加して
いくと、光検出器５で検出される光量は増加し、光量が
最大になったときに、入射光11の偏光状態はＸ軸方向直
線偏光となる。
第６図の偏光状態から位相補償器２で位相差を増加して
いくと、光検出器５で検出される光量は増加し、光量が
最大になったときに、入射光11の偏光状態はＸ軸方向直
線偏光となる。
ただし、位相補償器２で位相差を減少していく場合
は、偏光状態は第６図の状態から第11図の状態を経て、
光量が最小となったときにはＹ軸方向直線偏光となる。
は、偏光状態は第６図の状態から第11図の状態を経て、
光量が最小となったときにはＹ軸方向直線偏光となる。
［発明の効果］ この発明によれば、次のような効果がある。
（ア）構成が簡単になる。
（イ）光学系としては検光子とビームスプリッタだけで
よく、またその軸方向の調整も厳しくない。
よく、またその軸方向の調整も厳しくない。
（ウ）部品点数が少なく安価である。
（エ）検出系は検光子と光検出器だけなので、ビームス
プリッタによるモニタ光への分岐光量が少なくてよい。
プリッタによるモニタ光への分岐光量が少なくてよい。
第１図はこの発明による偏光制御装置、第２図は従来装
置の構成図、第３図は位相補償器１・２の作用説明図、
第４図はＸ軸に複屈折軸をもつ位相補償器の位相補償量
を変えていった場合の偏光状態の変化状態図、第５図か
ら第11図は第１図の検光子４の透過軸方向が０゜＜α゜
＜45゜の場合の作用説明図である。 １……位相補償器、２……位相補償器、３……ビームス
プリッタ、４……検光子、５……光検出器、６……制御
部。
置の構成図、第３図は位相補償器１・２の作用説明図、
第４図はＸ軸に複屈折軸をもつ位相補償器の位相補償量
を変えていった場合の偏光状態の変化状態図、第５図か
ら第11図は第１図の検光子４の透過軸方向が０゜＜α゜
＜45゜の場合の作用説明図である。 １……位相補償器、２……位相補償器、３……ビームス
プリッタ、４……検光子、５……光検出器、６……制御
部。
Claims (1)
- 【請求項１】入射光（11）に対して位相差を与える第１
の位相補償器（１）と、 第１の位相補償器（１）を通過した入射光（11）に第１
の位相補償器（１）に対して45゜方向の位相差を与える
第２の位相補償器（２）と、 第２の位相補償器（２）を通過した入射光（11）を出力
光（12）とモニタ光（13）に分離するビームスプリッタ
（３）とをもつ偏光制御装置において、 第１の位相補償器（１）と第２の位相補償器（２）との
主軸方向に対して透過軸方向が重ならない位置に配置さ
れ、第１の位相補償器（１）と第２の位相補償器（２）
による偏光制御状態を光量に変換する検光子（４）と、 検光子（４）を通過したモニタ光（13）を検出する光検
出器（５）と、 光検出器（５）の出力を入力とし、第１の位相補償器
（１）と第２の位相補償器（２）を制御して光検出器
（５）の出力を最大および最小にする制御器（６）とを
備えることを特徴とする偏光制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1226224A JP2584426B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 偏光制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1226224A JP2584426B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 偏光制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0389209A JPH0389209A (ja) | 1991-04-15 |
| JP2584426B2 true JP2584426B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=16841842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1226224A Expired - Lifetime JP2584426B2 (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 偏光制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584426B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4740219B2 (ja) * | 2007-11-14 | 2011-08-03 | 株式会社土田製作所 | パイプの連結構造 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01179013A (ja) * | 1988-01-06 | 1989-07-17 | Toyama Kogyo Koutou Senmon Gatsukouchiyou | 偏波面変換装置 |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP1226224A patent/JP2584426B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0389209A (ja) | 1991-04-15 |
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