JP2984121B2 - Polarization coupler unit and multi-input polarization coupler having a plurality of the units - Google Patents
Polarization coupler unit and multi-input polarization coupler having a plurality of the unitsInfo
- Publication number
- JP2984121B2 JP2984121B2 JP3332190A JP33219091A JP2984121B2 JP 2984121 B2 JP2984121 B2 JP 2984121B2 JP 3332190 A JP3332190 A JP 3332190A JP 33219091 A JP33219091 A JP 33219091A JP 2984121 B2 JP2984121 B2 JP 2984121B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarization
- polarized light
- linearly polarized
- light
- coupler unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は偏波カプラユニット及び
該ユニットを複数備えた多入力型偏波カプラに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarization coupler unit and a multi-input polarization coupler having a plurality of such units.
【0002】高信頼な光通信システムを構築するために
送信側の光源を二重化しようとする場合には、予めいず
れの光源についても出射光が光伝送路に結合されるよう
にしておき、システムの稼動開始当初は一方の光源のみ
を使用し、その光源が故障したときに他方の光源に切り
替えて、システムダウンを未然に防止するようにしてい
る。When a light source on the transmitting side is to be duplicated in order to construct a highly reliable optical communication system, the light emitted from any of the light sources must be coupled to an optical transmission line in advance and the system must At the beginning of operation, only one light source is used, and when that light source fails, it is switched to the other light source to prevent the system from going down.
【0003】偏波カプラは、この種の高信頼なシステム
において、2つの光源からの出射光を共通の光伝送路に
結合するために使用される。一方、2以上の光源を多重
化して光源装置の大出力化を図る場合にも、偏波カプラ
が使用される。例えば、近年実用化されつつある光ファ
イバ増幅器において、高エネルギーな励起光を必要とす
るときに、このような光源装置の大出力化が有効であ
る。[0003] Polarizing couplers are used in such a highly reliable system to couple outgoing light from two light sources to a common optical transmission line. On the other hand, a polarization coupler is also used when multiplexing two or more light sources to increase the output of the light source device. For example, in an optical fiber amplifier that has been put into practical use in recent years, when high-energy pump light is required, it is effective to increase the output of such a light source device.
【0004】[0004]
【従来の技術】図9は従来の一般的な偏波カプラの構成
を示す図である。偏波面保存ファイバからなる第1の入
力ポート2から出射した紙面と平行な偏波面(偏光面)
を有する直線偏光は、レンズ4により平行ビームとされ
て偏光ビームスプリッタ6に入力する。2. Description of the Related Art FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a conventional general polarization coupler. Polarization plane (polarization plane) parallel to the paper surface emitted from the first input port 2 composed of the polarization-maintaining fiber
Is converted into a parallel beam by the lens 4 and is input to the polarization beam splitter 6.
【0005】同じく偏波面保存ファイバからなる第2の
入力ポート8から出射した紙面に対して垂直な偏波面を
有する直線偏光は、レンズ10により平行ビームとされ
て偏光ビームスプリッタ6に入力する。[0005] Linearly polarized light having a plane of polarization perpendicular to the plane of the drawing and also emitted from a second input port 8 also composed of a polarization-maintaining fiber is converted into a parallel beam by a lens 10 and input to a polarization beam splitter 6.
【0006】偏波面が互いに直交するこれらの直線偏光
は、偏光ビームスプリッタ6から同一光路上に出力さ
れ、この光は、レンズ12により集光されてシングルモ
ードファイバからなる出力ポート14に結合する。The linearly polarized lights whose polarization planes are orthogonal to each other are output from the polarization beam splitter 6 on the same optical path, and this light is collected by a lens 12 and coupled to an output port 14 made of a single mode fiber.
【0007】この偏波カプラによると、第1及び第2の
入力ポート2,8に接続された2つの光源からの光につ
いて多重化を行うことができる。According to this polarization coupler, it is possible to multiplex light from two light sources connected to the first and second input ports 2 and 8.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】図9に示された従来の
偏波カプラにあっては、2つの光源からの光(直線偏
光)の偏波面が互いに直交していることを利用して、偏
光ビームスプリッタを用いて光源の多重化を行ってい
る。従って、光源の多重化可能数は2である。The conventional polarization coupler shown in FIG. 9 utilizes the fact that the polarization planes of light (linearly polarized light) from two light sources are orthogonal to each other. The light source is multiplexed using a polarizing beam splitter. Therefore, the multiplexable number of light sources is two.
【0009】それ以上の数の光源についての多重化を行
うための従来技術としては、図9の偏波カプラを2つ用
意しておき、一方の偏波カプラに入力する光源の波長と
他方の偏波カプラに入力する光源の波長とを異ならせて
おき、それぞれの偏波カプラから出力する光を波長多重
するようにしたものがある。この場合、所定波長範囲の
光を透過しそれ以外の波長範囲の光を反射させる波長フ
ィルタを用いる。As a conventional technique for multiplexing more light sources, two polarization couplers shown in FIG. 9 are prepared, and the wavelength of the light source input to one polarization coupler and the other are coupled. There is a type in which the wavelength of the light source input to the polarization coupler is made different, and the light output from each polarization coupler is wavelength-multiplexed. In this case, a wavelength filter that transmits light in a predetermined wavelength range and reflects light in other wavelength ranges is used.
【0010】しかし、この場合には同一波長の光源を何
段にも多重化することができないという問題がある。本
発明はこのような技術的課題に鑑みて創作されたもの
で、同一波長の光源を何段にも多重化することができる
ようにすることを目的としている。However, in this case, there is a problem that light sources having the same wavelength cannot be multiplexed in any number of stages. The present invention has been made in view of such a technical problem, and has as its object to enable light sources having the same wavelength to be multiplexed in multiple stages.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の偏波カプラユニ
ットは、偏波面が互いに直交する同一波長の第1及び第
2の直線偏光を偏波合成して同一光路上に出力する偏光
ビームスプリッタと、該偏光ビームスプリッタからの第
1及び第2の直線偏光間の位相差がπの整数倍になるよ
うにして直線偏光を出力する偏光制御手段と、該偏光制
御手段からの直線偏光の偏波面を任意の角度回転させて
直線偏光を出力する偏波面回転手段とを備えて構成され
る。SUMMARY OF THE INVENTION A polarization coupler unit according to the present invention comprises: a polarization beam splitter for polarizing and combining first and second linearly polarized lights having the same wavelength, whose polarization planes are orthogonal to each other, and outputting them on the same optical path; Polarization control means for outputting linearly polarized light so that the phase difference between the first and second linearly polarized light from the polarization beam splitter becomes an integral multiple of π; and polarization of linearly polarized light from the polarization control means. A polarization plane rotating means for rotating the wavefront by an arbitrary angle to output linearly polarized light.
【0012】本発明の多入力型偏波カプラは、上記偏波
カプラユニットを多段に接続して構成され、上流側のユ
ニットから出力される直線偏光がそのすぐ下流側のユニ
ットの第1又は第2の直線偏光として上記下流側のユニ
ットに入力するようにされている。The multi-input type polarization coupler of the present invention is constituted by connecting the above-mentioned polarization coupler units in multiple stages, and the linearly polarized light output from the upstream unit is the first or second linear polarization unit immediately downstream. The light is input to the downstream unit as two linearly polarized lights.
【0013】[0013]
【作用】本発明の偏波カプラユニットにおいて、偏光ビ
ームスプリッタから偏光制御手段に入射する光は、偏光
面が互いに直交する直線偏光である。そして、これらの
直線偏光が偏光制御手段から出力するときに、直線偏光
間の位相差はπの整数倍になるようにされている。従っ
て、偏光制御手段から出力する光は、入力光の強度の大
小に応じて特定される偏波面を有する直線偏光となる。
この直線偏光は、偏波面回転手段によって偏波面を任意
の角度回転させられる。In the polarization coupler unit of the present invention, the light incident on the polarization control means from the polarization beam splitter is linearly polarized light whose polarization planes are orthogonal to each other. Then, when these linearly polarized lights are output from the polarization control means, the phase difference between the linearly polarized lights is set to be an integral multiple of π. Therefore, the light output from the polarization control means is linearly polarized light having a polarization plane specified according to the intensity of the input light.
The polarization plane of this linearly polarized light is rotated by an arbitrary angle by the polarization plane rotating means.
【0014】このように本発明の偏波カプラユニットに
よると、同一波長の光についての多重化を行い、その出
力光が任意の偏波面を有する直線偏光になるようにする
ことができる。As described above, according to the polarization coupler unit of the present invention, it is possible to multiplex light having the same wavelength so that the output light becomes linearly polarized light having an arbitrary polarization plane.
【0015】本発明の偏波カプラユニットから出力され
る光は偏波面が調整された直線偏光であるから、この光
を別の本発明に係る偏波カプラユニットの入力ポートに
入力することによって、多入力型偏波カプラを構成する
ことができる。このように本発明によると、同一波長の
光源を何段にも多重化することができるようになる。Since the light output from the polarization coupler unit of the present invention is a linearly polarized light whose polarization plane is adjusted, by inputting this light to the input port of another polarization coupler unit according to the present invention, A multi-input polarization coupler can be configured. As described above, according to the present invention, light sources having the same wavelength can be multiplexed in multiple stages.
【0016】[0016]
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。16はこの
実施例では偏波面保存ファイバからなる第1の入力ポー
トであり、この第1の入力ポート16は、図示しない光
源に接続されて紙面と平行な偏波面を有するP偏光を出
力する。Embodiments of the present invention will be described below. Reference numeral 16 denotes a first input port composed of a polarization maintaining fiber in this embodiment. The first input port 16 is connected to a light source (not shown) and outputs P-polarized light having a polarization plane parallel to the paper.
【0017】18は同じく偏波面保存ファイバからなる
第2の入力ポートであり、この第2の入力ポート18
は、紙面と垂直な偏波面を有するS偏光を出力する。こ
れらP偏光及びS偏光は、それぞれレンズ20,22に
より平行ビームとされて偏光ビームスプリッタ24に入
力する。Reference numeral 18 designates a second input port also made of a polarization maintaining fiber.
Outputs S-polarized light having a plane of polarization perpendicular to the plane of the paper. These P-polarized light and S-polarized light are converted into parallel beams by the lenses 20 and 22, respectively, and are input to the polarization beam splitter 24.
【0018】本実施例において入力ポートとして偏波面
保存ファイバを用いているのは、複数の偏波カプラユニ
ットを用いて多入力型偏波カプラを構成する場合に各ユ
ニット間の光学的な接続を容易にするためである。入力
ポートは空間光ビーム系として設定されてもよいし、基
板上の光導波路を用いて構成されてもよい(後述する出
力ポートについても同様)。The reason why the polarization maintaining fiber is used as the input port in this embodiment is that when a plurality of polarization coupler units are used to form a multi-input type polarization coupler, optical connection between the units is required. This is to make it easier. The input port may be set as a spatial light beam system, or may be configured using an optical waveguide on a substrate (the same applies to an output port described later).
【0019】偏光ビームスプリッタ24は、光学的に等
方性な結晶からなる三角プリズム26,28とこれらの
斜面間に介在する誘電体多層膜等からなる偏光分離膜3
0とからなる。The polarization beam splitter 24 is composed of triangular prisms 26 and 28 made of an optically isotropic crystal and a polarization splitting film 3 made of a dielectric multilayer film or the like interposed between these inclined surfaces.
It consists of 0.
【0020】以下の説明では、第1の入力ポート16か
らのP偏光の伝搬方向をz軸とし、紙面をyz平面と
し、紙面と垂直な方向をx軸とする直交三次元座標系を
採用する。In the following description, an orthogonal three-dimensional coordinate system is adopted in which the propagation direction of the P-polarized light from the first input port 16 is the z-axis, the paper is the yz plane, and the direction perpendicular to the paper is the x-axis. .
【0021】32,34はルチル等の複屈折性単軸結晶
からなるくさび形のそれぞれ第1及び第2の複屈折プリ
ズムであり、これら複屈折プリズム32,34は、光学
軸が互いに平行(図では紙面にも平行)で且つ斜面同士
が摺動可能となるように密着して設けられている。Reference numerals 32 and 34 denote wedge-shaped first and second birefringent prisms made of a birefringent uniaxial crystal such as rutile, respectively. The birefringent prisms 32 and 34 have optical axes parallel to each other (see FIG. Are parallel to the paper surface) and the slopes are provided in close contact with each other so as to be slidable.
【0022】従って、第1及び第2の複屈折プリズム3
2,34のいずれか一方又は両方をy軸方向に移動させ
ることにより、複屈折性が生じる光路長を調整すること
ができる。Therefore, the first and second birefringent prisms 3
By moving one or both of the members 2 and 34 in the y-axis direction, the optical path length at which birefringence occurs can be adjusted.
【0023】偏光ビームスプリッタ24から同一光路で
出射したP偏光及びS偏光は、第1及び第2の複屈折プ
リズム32,34をこの順に透過し、さらに1/2波長
板36を経てレンズ38により集束されて偏波面保存フ
ァイバからなる出力ポート40に結合する。The P-polarized light and S-polarized light emitted from the polarizing beam splitter 24 in the same optical path pass through the first and second birefringent prisms 32 and 34 in this order, and further pass through a half-wave plate 36 and a lens 38. The light is focused and coupled to an output port 40 made of a polarization maintaining fiber.
【0024】図2により第1及び第2の複屈折プリズム
32,34の機能を説明する。偏光ビームスプリッタ2
4から出射したP偏光及びS偏光は同一波長ではある
が、その位相差については考慮されていない。いま、P
偏光及びS偏光間の位相差をδとする。Referring to FIG. 2, the function of the first and second birefringent prisms 32 and 34 will be described. Polarizing beam splitter 2
Although the P-polarized light and the S-polarized light emitted from 4 have the same wavelength, the phase difference is not considered. Now, P
The phase difference between the polarized light and the S polarized light is δ.
【0025】P偏光及びS偏光が第1及び第2の複屈折
プリズム32,34を透過すると、P偏光に対する複屈
折性結晶の屈折率(この例では異常光線に対する屈折
率)とS偏光に対する複屈折性結晶の屈折率(この例で
は常光線に対する屈折率)は異なるから、第2の複屈折
プリズム34から出射するP偏光及びS偏光間の位相差
はδとは異なる値になる。本実施例においては、第2の
複屈折プリズム34から出射したP偏光及びS偏光間の
位相差がπの整数倍になるように、複屈折を受ける光路
長が調整されている。When the P-polarized light and the S-polarized light pass through the first and second birefringent prisms 32 and 34, the refractive index of the birefringent crystal with respect to the P-polarized light (in this example, the refractive index with respect to the extraordinary ray) and the birefringence with respect to the S-polarized light. Since the refractive index of the refractive crystal (the refractive index for ordinary light in this example) is different, the phase difference between the P-polarized light and the S-polarized light emitted from the second birefringent prism 34 has a value different from δ. In the present embodiment, the path length of the birefringent light is adjusted so that the phase difference between the P-polarized light and the S-polarized light emitted from the second birefringent prism 34 becomes an integral multiple of π.
【0026】このような位相整合条件が満足されると、
第2の複屈折プリズム34から出射する光は、偏波面が
互いに直交し且つ位相整合された二つの直線偏光の合成
として理解することができるので、これはまた直線偏光
となる。When such a phase matching condition is satisfied,
The light emerging from the second birefringent prism 34 can also be understood as a combination of two linearly polarized light beams whose polarization planes are orthogonal to each other and phase-matched, so that they are also linearly polarized light.
【0027】そして、図3に示すように、この直線偏光
の偏波面がxz平面となす角θは、第1の複屈折プリズ
ム32に入射するP偏光及びS偏光の強度に応じて決定
される。即ち、 θ= tan-1(Py /Px )1/2 となる。ここで、Py ,Px はそれぞれ第1の複屈折プ
リズム32に入射するP偏光及びS偏光の強度である。
例えば第1の複屈折プリズム32に入射するP偏光及び
S偏光の強度が等しい場合には、θは45°となる。As shown in FIG. 3, the angle θ between the plane of polarization of the linearly polarized light and the xz plane is determined according to the intensity of the P-polarized light and the S-polarized light incident on the first birefringent prism 32. . That is, θ = tan −1 (P y / P x ) 1/2 . Here, P y and P x are the intensities of the P-polarized light and the S-polarized light incident on the first birefringent prism 32, respectively.
For example, when the intensities of the P-polarized light and the S-polarized light incident on the first birefringent prism 32 are equal, θ is 45 °.
【0028】このように第2の複屈折プリズム34から
出射する直線偏光の偏波面は、第1及び第2の入力ポー
ト16,18に入力する光の強度比に依存するので、図
1のような偏波カプラユニットを複数用いて多入力型偏
波カプラを構成する場合にこれらの各ユニットから出力
する光の偏波面を調整しておく必要が生じるのである。As described above, the plane of polarization of the linearly polarized light emitted from the second birefringent prism 34 depends on the intensity ratio of the light input to the first and second input ports 16 and 18, and as shown in FIG. When a multi-input polarization coupler is configured using a plurality of such polarization coupler units, it is necessary to adjust the plane of polarization of light output from each of these units.
【0029】1/2波長板36はそのための偏波面回転
手段として作用する。即ち、1/2波長板36を構成し
ている複屈折性結晶の光学軸を調整することによって、
出力ポート40に結合される光の偏波面を所要にものに
することができるのである。図1に図示された例では、
紙面と平行な偏波面を有する直線偏光が出力ポート40
に結合するようにされている。The half-wave plate 36 functions as a polarization plane rotating means for that purpose. That is, by adjusting the optical axis of the birefringent crystal constituting the half-wave plate 36,
The polarization plane of the light coupled to the output port 40 can be made necessary. In the example illustrated in FIG.
A linearly polarized light having a plane of polarization parallel to the plane of the drawing is
Are to be combined.
【0030】図4は偏波カプラユニットの他の構成例を
示す図である。尚、本発明の実施例を説明するための図
において同一符号は同一対象物を表すものとする。偏光
ビームスプリッタ24に入射したP偏光は、偏光分離膜
30を透過してそのままの光路で出射する。偏光ビーム
スプリッタ24に入射したS偏光は、偏光分離膜30で
反射して、P偏光と同一光路で出射する。FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of the polarization coupler unit. In the drawings for describing the embodiments of the present invention, the same reference numerals represent the same objects. The P-polarized light that has entered the polarization beam splitter 24 passes through the polarization splitting film 30 and exits in the same optical path. The S-polarized light that has entered the polarization beam splitter 24 is reflected by the polarization separation film 30 and exits on the same optical path as the P-polarized light.
【0031】この実施例では、偏光ビームスプリッタ2
4から同一光路で出射したP偏光及びS偏光は、LiN
bO3 等の電気光学結晶からなるポッケルス素子41と
YIG等からなる磁気光学結晶42をこの順に透過し
て、レンズ38により集束されて出力ポート40に結合
する。In this embodiment, the polarization beam splitter 2
The P-polarized light and the S-polarized light emitted from the optical path No. 4 in the same optical path are LiN
The light passes through a Pockels element 41 made of an electro-optic crystal such as bO 3 and a magneto-optic crystal made of YIG or the like in this order, is focused by a lens 38, and is coupled to an output port 40.
【0032】ポッケルス素子41の対向二面上にはそれ
ぞれ電極44,46が形成されており、電極44は電圧
可変電源48の正極に接続され、電極46は接地されて
いる。電圧可変電源48の負極は接地されている。Electrodes 44 and 46 are formed on the two opposing surfaces of the Pockels element 41, respectively. The electrode 44 is connected to the positive electrode of a voltage variable power supply 48, and the electrode 46 is grounded. The negative electrode of the voltage variable power supply 48 is grounded.
【0033】この構成によると、ポッケルス素子41に
所要の電界を印加して、印加電界に応じた複屈折性を生
じさせることができる。即ち、ポッケルス素子41にお
けるP偏光及びS偏光に対する屈折率差を印加電界に応
じて変化させることができる。According to this configuration, a required electric field can be applied to the Pockels element 41 to generate birefringence according to the applied electric field. That is, the refractive index difference between the P-polarized light and the P-polarized light in the Pockels element 41 can be changed according to the applied electric field.
【0034】一方、磁気光学結晶42の周囲には磁気光
学結晶42における光透過方向に磁界を印加するための
電磁石50が設けられており、この電磁石50に流す電
流を調整することによって磁気光学結晶42の旋光作用
を変化させて偏波面回転角度を調整し得るようになって
いる。On the other hand, an electromagnet 50 for applying a magnetic field in the light transmission direction of the magneto-optical crystal 42 is provided around the magneto-optical crystal 42. The current flowing through the electromagnet 50 is adjusted to adjust the magneto-optical crystal. The rotation of the polarization plane can be adjusted by changing the optical rotation of the light-receiving element.
【0035】この実施例によると、ポッケルス素子41
から出射するP偏光及びS偏光間の位相差がπの整数倍
になるように印加電圧を調整するとともに、第1及び第
2の入力ポート16,18に入力した光の強度比に応じ
て電磁石50に流す電流を調整しておくことによって、
図1の実施例と同じように、出力ポート40に結合する
光の偏波面を任意に設定することができる。According to this embodiment, the Pockels element 41
The voltage applied is adjusted so that the phase difference between the P-polarized light and the S-polarized light emitted from the light source becomes an integral multiple of π, and the electromagnet is adjusted according to the intensity ratio of the light input to the first and second input ports 16 and 18. By adjusting the current flowing through 50,
As in the embodiment of FIG. 1, the polarization plane of light coupled to the output port 40 can be set arbitrarily.
【0036】図5は本発明の実施例を示す多入力型偏波
カプラの一例を示す図である。この例では、例えば図1
又は図4に示された偏波カプラユニット52(52A〜
52G)が7つ用いられており、上流側の偏波カプラユ
ニットの出力ポート40はそのすぐ下流側の偏波カプラ
ユニットの第1又は第2の入力ポート16又は18に接
続されている。FIG. 5 is a diagram showing an example of a multi-input type polarization coupler according to an embodiment of the present invention. In this example, for example, FIG.
Alternatively, the polarization coupler unit 52 shown in FIG.
52G), and the output port 40 of the upstream polarization coupler unit is connected to the first or second input port 16 or 18 of the polarization coupler unit immediately downstream thereof.
【0037】具体的には、偏波カプラユニット52A,
52B,52C,52Dのそれぞれの第1及び第2の入
力ポート16,18には全部で8つの光源が接続されて
おり、偏波カプラユニット52A,52Bの出力ポート
40はそれぞれ偏波カプラユニット52Eの第1及び第
2の入力ポート16,18に接続され、偏波カプラユニ
ット52C,52Dの出力ポート40はそれぞれ偏波カ
プラユニット52Fの第1及び第2の入力ポート16,
18に接続され、偏波カプラユニット52E,52Fの
出力ポート40はそれぞれ偏波カプラユニット52Gの
第1及び第2の入力ポート16,18に接続されてい
る。More specifically, the polarization coupler unit 52A,
A total of eight light sources are connected to the first and second input ports 16, 18 of 52B, 52C, 52D, respectively, and the output port 40 of the polarization coupler units 52A, 52B is connected to the polarization coupler unit 52E. And the output ports 40 of the polarization coupler units 52C and 52D are respectively connected to the first and second input ports 16 and 18 of the polarization coupler unit 52F.
The output ports 40 of the polarization coupler units 52E and 52F are connected to the first and second input ports 16 and 18 of the polarization coupler unit 52G, respectively.
【0038】この実施例の構成によると、8つの光源か
らの光を多重化して、最終段の偏波カプラユニット52
Gの出力ポート40から単一の光路上に出力することが
できる。その結果、極めて高出力な光源装置の実現が可
能になり、例えば、Er等の希土類元素がドープされた
光ファイバを備えてなる光ファイバ増幅器において、効
果的な励起光源を簡単に構成することができるようにな
る。According to the configuration of this embodiment, the light from the eight light sources is multiplexed, and the polarization coupler unit 52 in the final stage is multiplexed.
The light can be output on a single optical path from the G output port 40. As a result, an extremely high-power light source device can be realized. For example, in an optical fiber amplifier including an optical fiber doped with a rare earth element such as Er, an effective pumping light source can be simply configured. become able to.
【0039】ところで、図5に示された多入力型偏波カ
プラにおいて、各偏波カプラ間の接続を光ファイバで行
う場合には、この光ファイバとして偏波面保存光ファイ
バを用いることが要求され、製造が容易でない等の不都
合が生じる場合がある。そこで、このような場合には、
図6に示すように、光ファイバを用いずに各ユニット間
を接続することもできる。In the multi-input type polarization coupler shown in FIG. 5, when the connection between the polarization couplers is made by an optical fiber, it is required to use a polarization-maintaining optical fiber as the optical fiber. Inconveniences such as difficulty in manufacturing may occur. So, in such a case,
As shown in FIG. 6, each unit can be connected without using an optical fiber.
【0040】図6は図5の構成の変形例を示す多入力型
偏波カプラの構成図である。同図には3つの偏波カプラ
ユニット52A,52B,52Eが示されており、偏波
カプラユニット52Aにおいてはその出力光の偏波面が
紙面に平行になるように1/2波長板36が設定されて
おり、偏波カプラユニット52Bにおいてはその出力光
の偏波面が紙面と垂直になるように1/2波長板36が
設定されている。そして、偏波カプラユニット52A,
52Bの出力光は、偏波カプラユニット52Eの偏光ビ
ームスプリッタ24において偏波合成され、同一光路上
に出力される。FIG. 6 is a configuration diagram of a multi-input type polarization coupler showing a modification of the configuration of FIG. The figure shows three polarization coupler units 52A, 52B, and 52E. In the polarization coupler unit 52A, the half-wave plate 36 is set so that the polarization plane of the output light is parallel to the paper. In the polarization coupler unit 52B, the half-wave plate 36 is set so that the polarization plane of the output light is perpendicular to the paper surface. Then, the polarization coupler unit 52A,
The output light of 52B is polarization-synthesized by the polarization beam splitter 24 of the polarization coupler unit 52E, and output on the same optical path.
【0041】このように空間ビーム系により各ユニット
間を光学的に接続した場合には、接続用の光ファイバが
不要であるから製造が容易であり、また、光ファイバの
入出端におけるビーム変換による損失を排除して低損失
な多入力型偏波カプラを実現することができる。さら
に、各ユニットを共通の筐体内に配置することができる
ので、装置の小型化が可能になる。When the units are optically connected by the spatial beam system as described above, the optical fiber for connection is not required, so that the manufacturing is easy, and the beam is converted by the beam conversion at the input / output end of the optical fiber. Loss can be eliminated to realize a low-loss multi-input type polarization coupler. Furthermore, since each unit can be arranged in a common housing, the size of the device can be reduced.
【0042】図7は多入力型偏波カプラの他の構成例を
示す図である。この実施例では、例えば図1又は図4に
示された偏波カプラユニット52(52H〜52K)が
4つ用いられており、これにより5つの光源からの光の
多重化を可能にしている。FIG. 7 is a diagram showing another configuration example of the multi-input type polarization coupler. In this embodiment, for example, four polarization coupler units 52 (52H to 52K) shown in FIG. 1 or FIG. 4 are used, thereby enabling multiplexing of light from five light sources.
【0043】具体的には、偏波カプラユニット52Hの
第1及び第2の入力ポート16,18にはそれぞれ光源
が接続され、偏波カプラユニット52I,52J,52
Kの第2の入力ポート18にもそれぞれ光源が接続され
ている。そして、偏波カプラユニット52Hの出力ポー
ト40は偏波カプラユニット52Iの第1の入力ポート
16に接続され、偏波カプラユニット52Iの出力ポー
ト40は偏波カプラユニット52Jの第1の入力ポート
16に接続され、偏波カプラユニット52Jの出力ポー
ト40は偏波カプラユニット52Kの第1の入力ポート
16に接続されている。More specifically, a light source is connected to the first and second input ports 16 and 18 of the polarization coupler unit 52H, respectively, and the polarization coupler units 52I, 52J and 52 are connected.
A light source is also connected to each of the K second input ports 18. The output port 40 of the polarization coupler unit 52H is connected to the first input port 16 of the polarization coupler unit 52I, and the output port 40 of the polarization coupler unit 52I is connected to the first input port 16 of the polarization coupler unit 52J. And the output port 40 of the polarization coupler unit 52J is connected to the first input port 16 of the polarization coupler unit 52K.
【0044】この実施例の構成によっても、複数の光源
からの光を多重化して、単一の光路上に出力することが
できる。図8は、図6の構成により達成される目的と同
一の目的を達成するための、図7の多入力型偏波カプラ
の改良例を示す図である。この実施例では、各ユニット
の出力光の偏波面が紙面と平行になるようにし、この光
が次段の偏光ビームスプリッタの偏光分離膜を透過する
ように各ユニットの1/2波長板が設定されている。Also according to the configuration of this embodiment, light from a plurality of light sources can be multiplexed and output on a single optical path. FIG. 8 is a diagram showing an improved example of the multi-input type polarization coupler of FIG. 7 for achieving the same object as the object achieved by the configuration of FIG. In this embodiment, the polarization plane of the output light of each unit is made parallel to the paper surface, and the half-wave plate of each unit is set so that this light passes through the polarization splitting film of the polarization beam splitter at the next stage. Have been.
【0045】この構成によっても、製造が容易で、小型
化に適した低損失な多入力型偏波カプラの実現が可能に
なる。本発明においては、各ユニットに偏波面回転手段
を設けているので、例えば図6又は図8に示すような多
入力型偏波カプラを構成した場合において、多重化すべ
き光の強度比に変化が生じたときに、各ユニットの位置
関係を変更することなしにこれに対処することができ
る。This configuration also makes it possible to realize a low-loss multi-input type polarization coupler which is easy to manufacture and suitable for miniaturization. In the present invention, since each unit is provided with a polarization plane rotating means, for example, when a multi-input type polarization coupler as shown in FIG. 6 or FIG. 8 is configured, the intensity ratio of light to be multiplexed changes. When this occurs, this can be dealt with without changing the positional relationship of each unit.
【0046】尚、多入力型偏波カプラの最終段の偏波カ
プラユニットから出力される光の偏光状態が特定されて
いる必要がない場合には、当該偏波カプラユニットに代
えて偏光ビームスプリッタを用いることもできる。When it is not necessary to specify the polarization state of the light output from the polarization coupler unit at the last stage of the multi-input type polarization coupler, a polarization beam splitter is used instead of the polarization coupler unit. Can also be used.
【0047】また、図1に示された偏波カプラユニット
においては、第1及び第2の直線偏光が複屈折プリズム
32,34を透過したときにこれらの偏光間の位相差が
πの整数倍になるようにしているが、同位相差が(2n
+1)π/2(nは整数)になるようにして複屈折プリ
ズム34から円偏光が出射するようにするとともに、こ
の円偏光を再び直線偏光に変換する1/4波長板を付加
的に設ける構成としてもよい。In the polarization coupler unit shown in FIG. 1, when the first and second linearly polarized lights pass through the birefringent prisms 32 and 34, the phase difference between these polarized lights is an integral multiple of π. But the in-phase difference is (2n
+1) Circularly polarized light is emitted from the birefringent prism 34 so as to be π / 2 (n is an integer), and a quarter-wave plate for additionally converting the circularly polarized light into linearly polarized light is additionally provided. It may be configured.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の偏波カプ
ラユニットを用いると、同一波長の光源を何段にも多重
化することができる多入力型偏波カプラの実現が可能に
なるという効果を奏する。As described above, by using the polarization coupler unit of the present invention, it is possible to realize a multi-input type polarization coupler capable of multiplexing light sources of the same wavelength in any number of stages. It works.
【図1】本発明の実施例における偏波カプラユニットの
一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a polarization coupler unit according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例における複屈折プリズムの機能
の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a function of a birefringent prism according to the embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例における1/2波長板に入射す
る光の偏波面の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a polarization plane of light incident on a half-wave plate according to the embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施例における偏波カプラユニットの
他の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another example of the polarization coupler unit in the embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施例における多入力型偏波カプラの
一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a multi-input polarization coupler according to an embodiment of the present invention.
【図6】図5の多入力型偏波カプラの改良例を示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing an improved example of the multi-input type polarization coupler of FIG. 5;
【図7】本発明の実施例を示す多入力型偏波カプラの他
の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another example of the multi-input type polarization coupler showing the embodiment of the present invention.
【図8】図7の多入力型偏波カプラの改良例を示す図で
ある。FIG. 8 is a diagram showing an improved example of the multi-input type polarization coupler of FIG. 7;
【図9】従来技術の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional technique.
16,18 入力ポート 24 偏光ビームスプリッタ 32,34 複屈折プリズム 36 1/2波長板 40 出力ポート 41 ポッケルス素子 42 磁気光学結晶 48 電圧可変電源 52(52A〜52K) 偏波カプラユニット 16, 18 Input port 24 Polarizing beam splitter 32, 34 Birefringent prism 36 1/2 wavelength plate 40 Output port 41 Pockels element 42 Magneto-optical crystal 48 Voltage variable power supply 52 (52A to 52K) Polarization coupler unit
Claims (4)
及び第2の直線偏光を偏波合成して同一光路上に出力す
る偏光ビームスプリッタ(24)と、 該偏光ビームスプリッタ(24)からの第1及び第2の直線
偏光間の位相差がπの整数倍になるようにして直線偏光
を出力する偏光制御手段と、 該偏光制御手段からの直線偏光の偏波面を任意の角度回
転させて直線偏光を出力する偏波面回転手段とを備えた
ことを特徴とする偏波カプラユニット。1. A first wavelength having the same wavelength whose polarization planes are orthogonal to each other.
And a polarization beam splitter (24) that combines the two linearly polarized lights and outputs them on the same optical path, and a phase difference between the first and second linearly polarized lights from the polarization beam splitter (24) is π. Polarization control means for outputting linearly polarized light so as to be an integral multiple, and polarization plane rotating means for outputting linearly polarized light by rotating the polarization plane of the linearly polarized light from the polarization control means by an arbitrary angle. Characteristic polarization coupler unit.
リッタ(24)からの第1及び第2の直線偏光が透過するよ
うに設けられたくさび形の第1及び第2の複屈折プリズ
ム(32,34) を含み、該第1及び第2の複屈折プリズムは
これらの光学軸が互いに平行となり且つ斜面同士が摺動
可能となるように互いに密着されていることを特徴とす
る請求項1に記載の偏波カプラユニット。2. The wedge-shaped first and second birefringent prisms (32, 2) provided to transmit the first and second linearly polarized light from the polarizing beam splitter (24). 34), wherein the first and second birefringent prisms are in close contact with each other such that their optical axes are parallel to each other and the inclined surfaces are slidable. Polarization coupler unit.
プリッタ(24)からの第1及び第2の直線偏光が透過する
ように設けられたポッケルス素子(41)と、該ポッケルス
素子に電界を印加するための電圧可変電源(48)とを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の偏波カプラユニッ
ト。3. The Pockels element (41) provided to transmit the first and second linearly polarized lights from the polarization beam splitter (24), and an electric field applied to the Pockels element. 2. The polarization coupler unit according to claim 1, further comprising a voltage variable power supply for performing the operation.
カプラユニットを多段に接続して構成され、上流側の偏
波カプラユニットから出力される直線偏光がそのすぐ下
流側の偏波カプラユニットの第1又は第2の直線偏光と
して該下流側の偏波カプラユニットに入力するようにし
たことを特徴とする多入力型偏波カプラ。4. The polarization coupler unit according to claim 1, wherein the linearly polarized light output from the upstream polarization coupler unit is immediately downstream of the upstream polarization coupler unit. A multi-input polarization coupler, wherein the first or second linearly polarized light of the coupler unit is input to the downstream polarization coupler unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3332190A JP2984121B2 (en) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | Polarization coupler unit and multi-input polarization coupler having a plurality of the units |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3332190A JP2984121B2 (en) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | Polarization coupler unit and multi-input polarization coupler having a plurality of the units |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05164990A JPH05164990A (en) | 1993-06-29 |
JP2984121B2 true JP2984121B2 (en) | 1999-11-29 |
Family
ID=18252182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3332190A Expired - Fee Related JP2984121B2 (en) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | Polarization coupler unit and multi-input polarization coupler having a plurality of the units |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2984121B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6498364B2 (en) * | 2017-04-03 | 2019-04-10 | オリンパス株式会社 | Endoscope system and adjustment method of endoscope system |
CN116249927A (en) * | 2020-12-29 | 2023-06-09 | 莫诺克龙有限责任公司 | Spectrum beam splitter device |
-
1991
- 1991-12-16 JP JP3332190A patent/JP2984121B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05164990A (en) | 1993-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2774467B2 (en) | Polarization independent optical isolator | |
US6339661B1 (en) | Polarization maintaining fiber optic circulators | |
US6411749B2 (en) | In-line fiber optic polarization combiner/divider | |
US5923472A (en) | 3-port optical circulator/switch with mirror | |
JPH02284111A (en) | Quasi-achromatic optical isolator and circulator | |
JPS6118481Y2 (en) | ||
EP0840902B1 (en) | Optical circulator | |
US5999313A (en) | Optical device having function of optical circulator | |
US6958845B2 (en) | Optical control element | |
US7116480B1 (en) | Method and apparatus for optical switching | |
JP2984121B2 (en) | Polarization coupler unit and multi-input polarization coupler having a plurality of the units | |
US6885821B2 (en) | Full-duplex optical add/drop communications system utilizing central light sources | |
US20020191284A1 (en) | Optical circulator | |
JP3161885B2 (en) | Optical isolator | |
JP2761141B2 (en) | Polarization rotating mirror | |
JPH085977A (en) | Variable wavelength liquid crystal optical filter | |
JPH0527200A (en) | Polarized wave coupler | |
JPH0634915A (en) | Optical isolator, light amplifier provided with the optical isolator, and duplex optical transmission system provided with the optical amplifier | |
JP2004093750A (en) | Optical switch | |
JP2647488B2 (en) | Polarization coupler | |
JPH04116616A (en) | Optical isolator device | |
JPS5944606B2 (en) | light switch | |
WO2003079109A1 (en) | Reflection optical switch | |
JPH07159632A (en) | Depolarizer | |
JPH0527199A (en) | Polarizing coupler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990914 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |