JP3535017B2 - 偏波回転装置 - Google Patents
偏波回転装置Info
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Description
交換、光情報処理等に使用するデバイスの製造開発・選
別に適用可能な高速偏波回転装置に関する。
を利用した光伝達処理システムの構築を考えると、各々
のデバイスの偏波依存性が大きな問題となる。例えば光
ファイバや光スイッチでの光損失を補償するために、減
衰した光信号を図8に示すような半導体レーザ型の光増
幅素子を用いる場合、入力信号光の偏波状態によってゲ
イン特性が変動してしまうと、受光側の受光レベルが時
間と共に変動し、受信感度が大きく低下してしまう。
依存性0.5dB以下といった性能が要求され、偏波依
存性の測定を行う必要がある。この際、半導体レーザ型
の光増幅素子等のデバイスに光ファイバを実装してモジ
ュールにする前の段階、すなわちチップ状態での測定を
行わなければならない。
示すように例えば幅0.4ミクロン、厚み0.4ミクロ
ン程度の大きさであり、先球ファイバまたはレンズ付き
のファイバを微動調芯装置で最適な位置に調節し、その
状態で光信号を入力して測定を行う。出力側のファイバ
も同様である。
ンスは非常に厳しく、結合損失の1dBダウントレラン
スで0.5ミクロンぐらいしかない。微動調芯装置は
0.1ミクロン単位で位置を合わせることができるが、
例えば数十秒以上最適な状態を保ち続けることはきわめ
て困難である。
の偏波を回転させ、そのときのゲインを測定する。この
ため、従来は1/2波長板と1/4波長板を組み合わせ
た偏波コントローラを利用して偏波依存性の測定を行っ
ていた。
定を説明するための図である。図9において、1100
は光源、1101は光の偏波方向を回転させる偏波コン
トローラ、1102は1/4波長板、1103は1/2
波長板、1104,1105は先球ファイバ、1106
は測定対象の半導体レーザ型の光増幅素子、1107は
受光素子である。ここで偏波面を回すのには波長板11
02,1103を機械的に回転することで実現する。
102と1/4波長板1103を組み合わせた偏波コン
トローラを利用して偏波依存性の測定を行っていたが、
全ての偏波状態を得るためには30秒程度の時間がかか
っていた。ところが先に述べたように、先球ファイバを
数十秒以上最適な状態に保つのは難しく、偏波面を回転
する間の軸ずれにより測定精度が落ち、1dB以下の偏
波依存性を測ることが不可能であった。そのため、偏波
面を高速に回転し、調芯軸がずれる前に測定を終了でき
るような偏波回転装置が求められていた。
な偏波回転装置を提供することにある。
るために、請求項1の発明は、光の一部を透過するとと
もに反射する透過・反射手段と、光を全反射する全反射
手段と、前記透過・反射手段と前記全反射手段の間に設
置され、光の偏波方向をn度(0<n<360)回転す
る回転手段とを有し、前記透過・反射手段に対して単パ
ルスの光を入力し、該透過・反射手段を透過した光を前
記透過・反射手段と前記全反射手段の間をループ構造を
用いて複数回往復させることにより、光の偏波方向を所
定角度分ずつ回転させ、当該偏波方向が回転された複数
のパルスの光を前記透過・反射手段から出力させること
を特徴とする。
回転装置において、前記透過・反射手段に入力する光
と、該透過・反射手段から出力する光を分離する分離手
段をさらに具えたことを特徴とする。
2に記載の偏波回転装置において、前記透過・反射手段
と前記全反射手段の間に、光を増幅する増幅手段を設置
することを特徴とする。
ともに反射する第1の透過・反射手段および第2の透過
・反射手段と、前記第1の透過・反射手段と前記第2の
透過・反射手段の間に設置され、光をの偏波方向をn度
(0<n<360)回転する回転手段とを有し、前記第
1の透過・反射手段に対して単パルスの光を入力し、該
第1の透過・反射手段を透過した光を前記第1の透過・
反射手段と前記第2の透過反射手段の間をループ構造を
用いて複数回往復させることにより、光の偏波方向を所
定角度分ずつ回転させ、当該偏波方向が回転された複数
のパルスの光を前記第2の透過・反射手段から出力させ
ることを特徴とする。
回転装置において、前記第1の透過・反射手段および前
記第2の透過・反射手段の間に光を増幅する増幅手段を
設置することを特徴とする。
施形態を詳細に説明する。
示す。図1において、101はInP基板、102は導
波層であってバンドギャップ波長1.3μmのInGa
AsP(0.3μm厚)、103は厚さ1.5μmのI
nPで、幅1.5μmのリッジが形成されている。10
4は導波光である。
す。図2(a)において、106,109は図1の導波
路であり、特に符号107,108がループ構造部分を
示す。110は伝搬光の50%を透過し、50%を反射
するコーティング、111は全反射コーティングであ
る。110と111のコーティングは、TiO2 /Si
O2 からなる。また、112は伝搬光の直線偏波を5度
だけ回るような偏波ローテータである。114は入力光
で、図2に示すように単パルスを入力する。単パルスは
直線偏波を持つ。
0,111を往復するたびに図2(b)に示すように1
0度ずつ回転し、18周で全ての直線偏波状態を得るう
えに、コーティング110によってその一部115を出
力する。
と仮定すると、単パルスは100psで10度ずつ回る
ように出力されるので、2ns程度の短い時間で全ての
直線偏波状態を得る。従って、本装置およびオシロスコ
ープを用いた測定において、軸ずれが生じる前に偏波依
存性を求めることができる。なお、光パルスが往復する
たびに110での透過損や導波損によって、光パルスは
どんどん減衰するため、例えば18周後にパルスが消滅
したら、新たな単パルス114を入力する。なお、偏波
ローテータとして、例えば特願平8−270527号
「非対称配置解析格子型偏波制御素子」に記載の構造を
取ることができる。
構成を示す。図3において、図2に示す実施形態1と同
様の箇所には同一の符号を付しており、詳細な説明を省
略する。実施形態2では図2の実施形態1に加えて20
9の光サーキュレータ(または光カプラ)を有すること
で、入力光と出力光の分離を行っている。
態3の構成を示す。図4(a)において図2の実施形態
1と同様の箇所には同一の符号を付しており、詳細な説
明を省略する。図4の実施形態3は図2の実施形態1に
加えて半導体光増幅器215を有している。半導体光増
幅器215は図1の導波路にバットジョイントで接合さ
れている。この半導体光増幅器21により一部出力光の
強度を図4(b)に示すように一定に保つことができ
る。
示す。ここで201はn−InP基板、202はn−I
nPクラッド層、203は厚さ0.4μm、幅0.4μ
m、バンドギャップ波長1.5μmのInGaAsP活
性層、204はp−InPクラッド層であり、205,
206はFe−InP絶縁層、207はp−InGaA
sPキャップ層、208はn側電極、209はp側電極
である。全長は300μmである。
コーティング110による透過損や導波損を補償するこ
とができ、パルスの減衰を防ぐことができる(図4
(b)参照)。ループ構造の長さを約0.5cmとする
と、単パルスは100psで10度ずつ回るように出力
されるので、2ns程度の短い時間で全ての直線偏波状
態を得る。従って、本装置およびオシロスコープを用い
た測定において、軸ずれが生ずる前に偏波依存性を求め
ることができる。なお、光増幅器の自然放出光によって
ノイズが蓄積するため、例えば18周後にパルスが消滅
したら、光増幅器をoffにして自然放出光を一旦リセ
ットし、そうした上で新たな単パルス114を入力す
る。
ィング111を全反射コーティングではなく、50%透
過、50%反射のコーティングを施すことで、入出力の
分離を測ることができる。ここで、入力側に右向きの入
力光に対しては損失が少なく、反対向き時の一部出力光
115に対しては大きな損失を有する光アイソレータを
設けることで、余分な(一部)出力光115をカットす
ることもできる。
加えて図7に示すように(半導体)光増幅器415を設
けることによって、コーティング110による透過損や
導波損を補償することができ、パルスの減衰を防ぐこと
ができる。
nP基板を例に説明を行ったが、p型の基板や他の半導
体結晶においても同様な効果を得ることができる。ま
た、活性層としてバルクのInGaAsPの例を挙げて
いるが、量子井戸構造や歪み量子井戸構造(圧縮歪み、
伸張歪み)を用いてもよい。また、InGaAlAs
系、InAlAs系、AlGaAs系といった材料系で
も同様な効果を得ることができる。
の下方に存在するが、リッジ形状作製の際、コア層の途
中までエッチングをした構造でも、本発明の趣旨を変え
るものではない。埋め込み構造の導波構造をとることも
できる。
n接合による電流狭窄を用いても構わない。光増幅器と
して光ファイバアンプを用いることもできる。
ァイバもしくは空間系を用いても構わない。
全反射ミラーとして多層膜コーティングの代わりにグレ
ーティングを用いても構わない。
発明では、コーティングのような透過・反射手段および
全反射手段(第4の実施形態では2つの透過・反射手
段)の間を往復させ、その間にローテータのような回転
手段により光の偏波方向を順次に回転させる。偏波方向
が回転した光を透過・反射手段から出力させることによ
り、従来よりも偏波面を高速で回転することができる。
サーキュレータのような分離手段により分離するので、
入力光と出力光との間の相互影響がなくなる。
を往復させる間の減衰を保証できる。
である。
の構成図、(b)は光の偏波方向を示すタイミングチャ
ートである。
示す構成図である。
の構成図、(b)は光の偏波方向を示すタイミングチャ
ートである。
示す構成図である。
示す構成図である。
一例を示す構成図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 光の一部を透過するとともに反射する透
過・反射手段と、 光を全反射する全反射手段と、 前記透過・反射手段と前記全反射手段の間に設置され、
光の偏波方向をn度(0<n<360)回転する回転手
段とを有し、前記透過・反射手段に対して単パルスの光
を入力し、該透過・反射手段を透過した光を前記透過・
反射手段と前記全反射手段の間をループ構造を用いて複
数回往復させることにより、光の偏波方向を所定角度分
ずつ回転させ、当該偏波方向が回転された複数のパルス
の光を前記透過・反射手段から出力させることを特徴と
する偏波回転装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の偏波回転装置におい
て、前記透過・反射手段に入力する光と、該透過・反射
手段から出力する光を分離する分離手段をさらに具えた
ことを特徴とする偏波回転装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の偏波回
転装置において、前記透過・反射手段と前記全反射手段
の間に、光を増幅する増幅手段を設置することを特徴と
する偏波回転装置。 - 【請求項4】 光の一部を透過するとともに反射する第
1の透過・反射手段および第2の透過・反射手段と、 前記第1の透過・反射手段と前記第2の透過・反射手段
の間に設置され、光をの偏波方向をn度(0<n<36
0)回転する回転手段とを有し、前記第1の透過・反射
手段に対して単パルスの光を入力し、該第1の透過・反
射手段を透過した光を前記第1の透過・反射手段と前記
第2の透過反射手段の間をループ構造を用いて複数回往
復させることにより、光の偏波方向を所定角度分ずつ回
転させ、当該偏波方向が回転された複数のパルスの光を
前記第2の透過・反射手段から出力させることを特徴と
する偏波回転装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載の偏波回転装置におい
て、前記第1の透過・反射手段および前記第2の透過・
反射手段の間に光を増幅する増幅手段を設置することを
特徴とする偏波回転装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20834198A JP3535017B2 (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 偏波回転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20834198A JP3535017B2 (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 偏波回転装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000039534A JP2000039534A (ja) | 2000-02-08 |
JP3535017B2 true JP3535017B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=16554678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20834198A Expired - Fee Related JP3535017B2 (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 偏波回転装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3535017B2 (ja) |
-
1998
- 1998-07-23 JP JP20834198A patent/JP3535017B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000039534A (ja) | 2000-02-08 |
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