JP5183575B2 - Method and apparatus for adjusting optical path length using magnetic field in hollow optical waveguide - Google Patents

Method and apparatus for adjusting optical path length using magnetic field in hollow optical waveguide Download PDF

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Description

本発明は、光通信機構において、連続的な光路長調整が可能であり、従来の光路長調整方法と比べても光路長の調整幅を十分に長く確保することを可能とし、かつ反射材挿入挿引機構を不要とする中空光導波路における磁場を用いた光路長調整方法及び装置に関するものである。   The present invention enables continuous optical path length adjustment in an optical communication mechanism, makes it possible to ensure a sufficiently long optical path length adjustment width as compared with conventional optical path length adjustment methods, and inserts a reflector. The present invention relates to an optical path length adjusting method and apparatus using a magnetic field in a hollow optical waveguide that does not require an insertion / extraction mechanism.

一般的な光路長調整方法としては、図8に示すように、光源601および受光部602と、2つの反射材(ミラーなど)を90度の角度をつけて設定した反射部603および反射部603が取り付けられ光軸方向に移動可能なステージ604で構成され、光源601および受光部602と反射部603の凹面とは対向するよう設定され、ステージ604を光軸方向に移動させることで光路長調整を実施する方法が存在する。   As a general optical path length adjusting method, as shown in FIG. 8, a light source 601 and a light receiving unit 602, and a reflecting unit 603 and a reflecting unit 603 in which two reflecting materials (mirrors and the like) are set at an angle of 90 degrees. Is configured to be movable in the optical axis direction. The light source 601, the light receiving unit 602, and the concave surface of the reflecting unit 603 are set to face each other, and the optical path length is adjusted by moving the stage 604 in the optical axis direction. There is a way to implement.

また特許文献1で記載されるように、2つの反射材を並行に配列し、反射材全体を回転させることにより反射回数を調整し、光路長を調整する方法が提案されている。   Further, as described in Patent Document 1, a method has been proposed in which two reflecting materials are arranged in parallel and the number of reflections is adjusted by rotating the entire reflecting material to adjust the optical path length.

いずれの方法においても、連続的な光路長調整は実現可能であるものの、光路長調整幅を大きくしようとすると、光路長調整系自体を大きくしなければならず、現実的な調整幅としてはあまり大きく設定できないという問題があった。   In either method, continuous optical path length adjustment is feasible, but if the optical path length adjustment width is to be increased, the optical path length adjustment system itself must be increased. There was a problem that it could not be set large.

特開2000−193415号公報JP 2000-193415 A

本発明は、上記のような問題を解決するものであり、光導波路の中空部分に挿入した反射材を磁場発生手段で光導波路の長手方向に移動させて光路長を所望の値に設定することにより、長尺な反射材を用いることなく、小型な装置であっても大きな光路長調整幅を実現することができ、且つ連続的な光路長調整を行うことができる中空光導波路における磁場を用いた光路長調整方法及び装置を提供することにある。   The present invention solves the above-described problem, and the optical path length is set to a desired value by moving the reflecting material inserted in the hollow portion of the optical waveguide in the longitudinal direction of the optical waveguide by the magnetic field generating means. By using a magnetic field in a hollow optical waveguide, a large optical path length adjustment width can be realized even with a small device without using a long reflecting material, and continuous optical path length adjustment can be performed. It is an object of the present invention to provide an optical path length adjusting method and apparatus.

本発明の中空光導波路における磁場を用いた光路長調整方法は、中空構造の光導波路の中空部分に、磁性を有する反射材が長手方向に移動自在に挿入され、前記光導波路の外部に磁場を発生することが可能な磁場発生手段が設置され、前記反射材は前記磁場発生手段が発生する磁場に引き寄せられることで、前記光導波路内での位置を定め、前記光導波路の片端から前記光導波路内に入射された光が、前記反射材の端面において反射し、前記光導波路の片端より前記光導波路外に出射するまでの光路長を、前記反射材を前記磁場発生手段で前記光導波路の長手方向に移動することにより調整することを特徴とする。   The optical path length adjusting method using a magnetic field in a hollow optical waveguide according to the present invention is such that a magnetic reflecting material is inserted in a hollow portion of a hollow optical waveguide so as to be movable in the longitudinal direction, and a magnetic field is applied to the outside of the optical waveguide. Magnetic field generating means capable of generating is installed, and the reflector is attracted to the magnetic field generated by the magnetic field generating means, thereby determining the position in the optical waveguide, and from one end of the optical waveguide to the optical waveguide The length of the optical path from the one end of the optical waveguide to the outside of the optical waveguide is reflected by the light incident on the reflecting material, and the length of the optical waveguide is reflected by the magnetic field generating means. It is characterized by adjusting by moving in the direction.

また本発明は、前記中空光導波路における磁場を用いた光路長調整方法において、前記反射材は指定された光路長に合わせた位置に調整されることが可能であることを特徴とする。   In the optical path length adjusting method using a magnetic field in the hollow optical waveguide, the present invention is characterized in that the reflecting material can be adjusted to a position in accordance with a designated optical path length.

また本発明の中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置は、中空構造の光導波路と、前記光導波路の中空部分に、長手方向に移動自在に挿入された磁性を有する反射材と、前記光導波路の外部に設置され、前記反射材が引き寄せられることで前記光導波路内での位置を定める磁場を発生することが可能な磁場発生手段と、前記光導波路の片端から前記光導波路内に入射された光が、前記反射材の端面において反射し、前記光導波路の片端より前記光導波路外に出射するまでの光路長を、前記反射材を前記磁場発生手段で前記光導波路の長手方向に移動することにより調整する手段とを具備することを特徴とするものである。   An optical path length adjusting device using a magnetic field in a hollow optical waveguide according to the present invention includes a hollow optical waveguide, a magnetic reflective material inserted in a hollow portion of the optical waveguide in a longitudinal direction, Magnetic field generating means installed outside the optical waveguide and capable of generating a magnetic field that determines a position in the optical waveguide by attracting the reflecting material, and enters the optical waveguide from one end of the optical waveguide The reflected light is reflected on the end face of the reflecting material, and the optical path length from the one end of the optical waveguide to the outside of the optical waveguide is moved in the longitudinal direction of the optical waveguide by the magnetic field generating means. Means for adjusting by doing so.

また本発明は、前記中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置において、前記光導波路として、中空コア構造の光ファイバを用いることを特徴とするものである。   According to the present invention, in the optical path length adjusting device using a magnetic field in the hollow optical waveguide, an optical fiber having a hollow core structure is used as the optical waveguide.

また本発明は、前記中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置において、前記反射材として、微小磁性体または磁性流体を用いることを特徴とするものである。   In the optical path length adjusting apparatus using a magnetic field in the hollow optical waveguide, the present invention is characterized in that a minute magnetic material or a magnetic fluid is used as the reflecting material.

また本発明は、前記中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置において、前記反射材として、反射材全体または反射材成分を光反射率の高い金属薄膜で覆った反射材を用いることを特徴とするものである。   In the optical path length adjusting device using a magnetic field in the hollow optical waveguide, the present invention uses a reflective material in which the entire reflective material or a reflective material component is covered with a metal thin film having a high light reflectance as the reflective material. It is what.

また本発明は、前記中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置において、前記磁場発生手段の位置は固定であって、前記光導波路の巻き取り機構を用いて、前記光導波路自体が長手方向に移動することによって、前記光導波路の片端と前記反射材との間隔を制御可能に構成したことを特徴とするものである。   In the optical path length adjusting device using a magnetic field in the hollow optical waveguide, the position of the magnetic field generating means is fixed, and the optical waveguide itself is longitudinally moved using the winding mechanism of the optical waveguide. The distance between the one end of the optical waveguide and the reflecting material is controllable by moving to.

また本発明は、前記中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置において、前記磁場発生手段が前記光導波路の長手方向に移動することにより、前記反射材の位置を移動することを特徴とするものである。   According to the present invention, in the optical path length adjusting device using a magnetic field in the hollow optical waveguide, the magnetic field generating means moves in the longitudinal direction of the optical waveguide to move the position of the reflecting material. Is.

また本発明は、前記中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置において、前記磁場発生手段は電磁石もしくは永久磁石が適用可能であり、かつ複数で構成することが可能であることを特徴とするものである。   In the optical path length adjusting device using a magnetic field in the hollow optical waveguide, the present invention is characterized in that the magnetic field generating means can be applied with an electromagnet or a permanent magnet, and can be constituted by a plurality. Is.

本発明は、中空構造の光導波路内における反射材の位置を当該光導波路外部に設置した磁場発生手段によって制御することで、当該光導波路の片端より入射した光を前記光導波路内の任意の位置で反射させることにより、連続的な光路長調整を可能とする。さらに、本発明は、当該光導波路として、中空コア構造の光ファイバを用いることが可能であることから、従来方法と比べて十分に大きな光路長調整幅を確保可能であるとともに、調整幅に対する調整系の大きさを従来方法と比べて小さくすることが可能である。   The present invention controls the position of the reflecting material in the optical waveguide having a hollow structure by a magnetic field generating means installed outside the optical waveguide, thereby allowing light incident from one end of the optical waveguide to be positioned at an arbitrary position in the optical waveguide. By making the light reflected at, continuous optical path length adjustment becomes possible. Furthermore, since the present invention can use an optical fiber having a hollow core structure as the optical waveguide, it is possible to ensure a sufficiently large optical path length adjustment width as compared with the conventional method and to adjust the adjustment width. The size of the system can be reduced as compared with the conventional method.

さらに本発明では、反射位置に関わらず、反射材の量を一定とすることが可能である。   Furthermore, in the present invention, it is possible to make the amount of the reflective material constant regardless of the reflection position.

本発明の第1の実施形態に係る光路長調整装置を示す構成説明図である。1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an optical path length adjusting device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態に係る光路長調整装置を示す構成説明図である。It is composition explanatory drawing which shows the optical path length adjustment apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る光路長調整装置を示す構成説明図である。It is composition explanatory drawing which shows the optical path length adjustment apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る光路長調整装置を示す構成説明図である。It is composition explanatory drawing which shows the optical path length adjustment apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る磁場発生手段の設置方法の第1の例を示し、(a)は縦断面図であり、(b)は横断面図である。The 1st example of the installation method of the magnetic field generation means which concerns on embodiment of this invention is shown, (a) is a longitudinal cross-sectional view, (b) is a cross-sectional view. 本発明の実施形態に係る磁場発生手段の設置方法の第2の例を示し、(a)は縦断面図であり、(b)は横断面図である。The 2nd example of the installation method of the magnetic field generation means which concerns on embodiment of this invention is shown, (a) is a longitudinal cross-sectional view, (b) is a cross-sectional view. 本発明の実施形態に係る磁場発生手段の設置方法の第3の例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 3rd example of the installation method of the magnetic field generation means which concerns on embodiment of this invention. 従来の光路長調整装置を示す構成説明図である。It is structure explanatory drawing which shows the conventional optical path length adjustment apparatus.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1は本発明の第1の実施形態に係る光路長調整装置を示す構成説明図である。図1において、100は光源、200は受光器、300は光サーキュレータ、301は入力ポート、302は出力ポート、303は入出力ポート、400は光導波路であり、例えば中空コア構造を有する光ファイバ(例えばフォトニックバンドギャップファイバ)である。501は磁性を有する反射材であり、例えば微小磁性体または磁性流体であって、反射材全体または反射材成分を光反射率の高い金属薄膜で覆う場合を含む。502は制御端末であり、例えばパソコンである。503はモータ、504は磁場を発生することが可能な磁場発生手段であり、例えば強磁性体を用いた永久磁石または電磁石である。505はリール、506は巻き取り機構、507はモータ、508はリール、509は巻き取り機構である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an optical path length adjusting device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 100 is a light source, 200 is a light receiver, 300 is an optical circulator, 301 is an input port, 302 is an output port, 303 is an input / output port, and 400 is an optical waveguide. For example, an optical fiber having a hollow core structure ( For example, a photonic band gap fiber). Reference numeral 501 denotes a reflective material having magnetism, for example, a micromagnetic material or a magnetic fluid, which includes a case where the entire reflective material or a reflective material component is covered with a metal thin film having a high light reflectance. Reference numeral 502 denotes a control terminal, for example, a personal computer. Reference numeral 503 denotes a motor, and reference numeral 504 denotes magnetic field generating means capable of generating a magnetic field, for example, a permanent magnet or an electromagnet using a ferromagnetic material. Reference numeral 505 denotes a reel, 506 denotes a winding mechanism, 507 denotes a motor, 508 denotes a reel, and 509 denotes a winding mechanism.

図1に示すように、中空構造の光導波路400の片端を光サーキュレータ300の入出力ポート303と接続し、光サーキュレータ300の入力ポート301には光源100を接続し、光サーキュレータ300の出力ポート302には受光器200を接続する構成をとる。光導波路400の外部には磁場発生手段504が設置され、磁場発生手段504に対応した光導波路400の中空部分には反射材501が長手方向(軸方向)に移動自在にして挿入される。モータ503,507は制御端末502に接続される。   As shown in FIG. 1, one end of a hollow optical waveguide 400 is connected to the input / output port 303 of the optical circulator 300, the light source 100 is connected to the input port 301 of the optical circulator 300, and the output port 302 of the optical circulator 300. Is configured to connect the light receiver 200. A magnetic field generating means 504 is installed outside the optical waveguide 400, and a reflecting material 501 is inserted into the hollow portion of the optical waveguide 400 corresponding to the magnetic field generating means 504 so as to be movable in the longitudinal direction (axial direction). The motors 503 and 507 are connected to the control terminal 502.

光サーキュレータ300の出力ポート302と磁場発生手段504の間には巻き取り機構506が設けられ、巻き取り機構506は光導波路400が巻き付けられたリール505をモータ503で回転することにより、光サーキュレータ300の出力ポート302と磁場発生手段504の間の光導波路400の長さを調節することができる。磁場発生手段504の光サーキュレータ300と反対側には巻き取り機構509が設けられ、巻き取り機構509は光導波路400が巻き付けられたリール508をモータ507で回転することにより、光導波路400の巻き取り及び送り出しを行う。   A winding mechanism 506 is provided between the output port 302 of the optical circulator 300 and the magnetic field generating means 504, and the winding mechanism 506 rotates the reel 505 around which the optical waveguide 400 is wound by the motor 503, whereby the optical circulator 300. The length of the optical waveguide 400 between the output port 302 and the magnetic field generating means 504 can be adjusted. A winding mechanism 509 is provided on the opposite side of the magnetic field generating means 504 from the optical circulator 300, and the winding mechanism 509 rotates the reel 508 around which the optical waveguide 400 is wound by the motor 507, thereby winding the optical waveguide 400. And send out.

光源100から射出された光は、光サーキュレータ300を経由し、光導波路400の片端から光導波路400内に入射し、反射材501の端面において反射し、光導波路400の片端より光導波路400外に出射し、光サーキュレータ300を経由して受光器200に達する。   The light emitted from the light source 100 passes through the optical circulator 300, enters the optical waveguide 400 from one end of the optical waveguide 400, is reflected at the end surface of the reflecting member 501, and goes out of the optical waveguide 400 from the one end of the optical waveguide 400. The light is emitted and reaches the light receiver 200 via the optical circulator 300.

反射材501は、磁場発生手段504が発生する磁場に引き寄せられることによって磁場発生手段504の光導波路400における位置に固定される。   The reflective member 501 is fixed to the position of the magnetic field generating unit 504 in the optical waveguide 400 by being attracted to the magnetic field generated by the magnetic field generating unit 504.

図1の場合、磁場発生手段504自体はその位置が固定になっており、従って、反射材501自体の位置も固定となっている。光サーキュレータ300の入出力ポート303と反射材501端面との距離、即ち光導波路400内の光路長は、光導波路400自体が長手方向に前後することによって実現される。具体的には、磁場発生手段504を挟むように、光導波路400の両端に設置された2箇所の巻き取り機構506、509の動作によって、光導波路400は自身の長手方向への前後移動が可能となる。   In the case of FIG. 1, the position of the magnetic field generation means 504 itself is fixed, and therefore the position of the reflector 501 itself is also fixed. The distance between the input / output port 303 of the optical circulator 300 and the end face of the reflector 501, that is, the optical path length in the optical waveguide 400 is realized by the optical waveguide 400 itself moving back and forth in the longitudinal direction. Specifically, the optical waveguide 400 can be moved back and forth in its longitudinal direction by the operation of two winding mechanisms 506 and 509 installed at both ends of the optical waveguide 400 so as to sandwich the magnetic field generating means 504. It becomes.

巻き取り機構506、509のモータ503、507の動作は制御端末502によって制御される。例えば、光導波路400内の光路長を現在より延長する場合は、制御端末502は光サーキュレータ300側の巻き取り機構506に巻き取り動作を開始させると同時に、反対側の巻き取り機構509に送り出し動作を開始させる。制御端末502は、光導波路400の移動長が設定された光路長に達すると、巻き取り機構506、509の動作を停止する。   The operations of the motors 503 and 507 of the winding mechanisms 506 and 509 are controlled by the control terminal 502. For example, when the optical path length in the optical waveguide 400 is extended from the present time, the control terminal 502 causes the winding mechanism 506 on the optical circulator 300 side to start the winding operation and simultaneously sends it to the winding mechanism 509 on the opposite side. To start. When the movement length of the optical waveguide 400 reaches the set optical path length, the control terminal 502 stops the operations of the winding mechanisms 506 and 509.

また例えば、光導波路400内の光路長を現在より短縮する場合は、制御端末502は光サーキュレータ300側の巻き取り機構506に送り出し動作を開始させると同時に、反対側の巻き取り機構509に巻き取り動作を開始させる。制御端末502は、光導波路400の移動長が設定された光路長に達すると、巻き取り機構506および509の動作を停止する。   Further, for example, when the optical path length in the optical waveguide 400 is shortened from the present time, the control terminal 502 causes the winding mechanism 506 on the optical circulator 300 side to start the feeding operation and simultaneously winds the winding mechanism 509 on the opposite side. Start operation. When the movement length of the optical waveguide 400 reaches the set optical path length, the control terminal 502 stops the operations of the winding mechanisms 506 and 509.

磁場発生手段504が電磁石である場合は、磁場発生手段504がスイッチ512を介して制御端末502に接続され、制御端末502はスイッチ512を制御し、磁場発生手段504への通電するしないを実施する。   When the magnetic field generation means 504 is an electromagnet, the magnetic field generation means 504 is connected to the control terminal 502 via the switch 512, and the control terminal 502 controls the switch 512 and does not energize the magnetic field generation means 504. .

すなわち、反射材501は磁場発生手段504が発生する磁場に引き寄せられることで、光導波路400内での位置を定め、光導波路400の片端から光導波路400内に入射された光が、反射材501の端面において反射し、光導波路400の片端より光導波路400外に出射するまでの光路長を、反射材501を磁場発生手段504で光導波路400の長手方向に移動することにより調整することができる。したがって、反射材501は指定された光路長に合わせた位置に調整されることが可能である。   That is, the reflecting material 501 is attracted to the magnetic field generated by the magnetic field generating means 504, thereby determining the position in the optical waveguide 400, and the light incident on the optical waveguide 400 from one end of the optical waveguide 400 is reflected in the reflecting material 501. The length of the optical path from the one end of the optical waveguide 400 until it is emitted outside the optical waveguide 400 can be adjusted by moving the reflector 501 in the longitudinal direction of the optical waveguide 400 by the magnetic field generation means 504. . Therefore, the reflector 501 can be adjusted to a position that matches the designated optical path length.

図2は本発明の第2の実施形態に係る光路長調整装置を示す構成説明図である。図2において、磁場発生手段504は電磁石であり、複数の電磁石が光導波路400の外部長手方向に沿うように配列されて設置される。各電磁石はそれぞれスイッチ512に接続され、スイッチ512は制御端末502に接続される。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of an optical path length adjusting device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, the magnetic field generating means 504 is an electromagnet, and a plurality of electromagnets are arranged and installed along the external longitudinal direction of the optical waveguide 400. Each electromagnet is connected to the switch 512, and the switch 512 is connected to the control terminal 502.

中空構造の光導波路400の片端を光サーキュレータ300の入出力ポート303に接続し、光サーキュレータ300の入力ポート301には光源100を接続し、光サーキュレータ300の出力ポート302には受光器200を接続する構成をとり、光源100から射出された光は、光サーキュレータ300を経由し、光導波路400に入射し、反射材501端面において反射し、光サーキュレータ300を経由して受光器200に達する。   One end of the hollow optical waveguide 400 is connected to the input / output port 303 of the optical circulator 300, the light source 100 is connected to the input port 301 of the optical circulator 300, and the light receiver 200 is connected to the output port 302 of the optical circulator 300. The light emitted from the light source 100 enters the optical waveguide 400 through the optical circulator 300, is reflected at the end face of the reflector 501, and reaches the light receiver 200 through the optical circulator 300.

反射材501は、磁場発生手段504が発生する磁場によって磁場発生手段504の光導波路400における位置に引き寄せられて固定される。   The reflector 501 is attracted and fixed to the position of the magnetic field generating means 504 in the optical waveguide 400 by the magnetic field generated by the magnetic field generating means 504.

光サーキュレータ300の入出力ポート303と反射材501端面との距離、即ち光導波路400内の光路長は、反射材501が光導波路400内の長手方向に移動することによって実現される。具体的には、スイッチ512によって通電する磁場発生手段504を、反射材501の現在位置から指定位置の磁場発生手段504に向かって次々と切り替えて通電することにより、反射材501は磁場発生手段504が発生する磁場によって引き寄せられ、光導波路400内の長手方向への前後移動が可能となる。   The distance between the input / output port 303 of the optical circulator 300 and the end face of the reflector 501, that is, the optical path length in the optical waveguide 400, is realized by the reflector 501 moving in the longitudinal direction in the optical waveguide 400. Specifically, the magnetic field generating means 504 energized by the switch 512 is switched one after another from the current position of the reflective material 501 toward the magnetic field generating means 504 at the designated position, thereby energizing the reflective material 501 with the magnetic field generating means 504. Is attracted by the generated magnetic field, and the longitudinal movement in the optical waveguide 400 becomes possible.

通電すべき磁場発生手段504の特定は、制御端末502からの制御情報に基づいてスイッチ512が切り替える。   The switch 512 switches the magnetic field generating means 504 to be energized based on control information from the control terminal 502.

例えば、光導波路400内の光路長を現在より延長する場合は、制御端末502はスイッチ512に反射材501の現在位置から、光路長延長方向に隣接する磁場発生手段504への通電を実施すると同時に先に通電していた磁場発生手段504への通電を切断し、この動作を繰り返し実施させる。制御端末502は反射材501の移動長が設定された光路長に達すると、スイッチ512の動作を停止する。   For example, when the optical path length in the optical waveguide 400 is extended from the present time, the control terminal 502 simultaneously energizes the switch 512 from the current position of the reflector 501 to the magnetic field generation means 504 adjacent in the optical path length extension direction. The magnetic field generation means 504 that has been previously energized is cut off, and this operation is repeated. When the moving length of the reflecting material 501 reaches the set optical path length, the control terminal 502 stops the operation of the switch 512.

また例えば、光導波路400内の光路長を現在より短縮する場合は、制御端末502はスイッチ512に反射材501の現在位置から、光路長短縮方向に隣接する磁場発生手段504への通電を実施すると同時に先に通電していた磁場発生手段504への通電を切断し、この動作を繰り返し実施させる。制御端末502は反射材501の移動長が設定された光路長に達すると、スイッチ512の動作を停止する。   For example, when the optical path length in the optical waveguide 400 is shortened from the present time, the control terminal 502 energizes the switch 512 from the current position of the reflector 501 to the magnetic field generating means 504 adjacent in the optical path length shortening direction. At the same time, the magnetic field generation means 504 previously energized is cut off, and this operation is repeated. When the moving length of the reflecting material 501 reaches the set optical path length, the control terminal 502 stops the operation of the switch 512.

図3は本発明の第3の実施形態に係る光路長調整装置を示す構成説明図である。図3において、磁場発生手段504は電磁石であり、複数の電磁石が円柱状の巻枠の外周にらせん状に所定間隔離して配列して設置されており、光導波路400は磁場発生手段504の各電磁石に沿うようにらせん状に設置されている。磁場発生手段504の各電磁石はそれぞれスイッチ512に接続され、スイッチ512は制御端末502に接続される。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of an optical path length adjusting device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 3, the magnetic field generating means 504 is an electromagnet, and a plurality of electromagnets are arranged on the outer periphery of a cylindrical winding frame so as to be spirally arranged at predetermined intervals. It is installed spirally along the electromagnet. Each electromagnet of the magnetic field generation means 504 is connected to the switch 512, and the switch 512 is connected to the control terminal 502.

中空構造の光導波路400の片端を光サーキュレータ300の入出力ポート303と接続して以降の光サーキュレータ300側の構成は図2と同じであり、光導波路400内の光路長調整の方法も図2と同じである。   The structure of the optical circulator 300 after the one end of the optical waveguide 400 having the hollow structure is connected to the input / output port 303 of the optical circulator 300 is the same as that of FIG. 2, and the method of adjusting the optical path length in the optical waveguide 400 is also shown in FIG. Is the same.

尚、磁場発生手段504および光導波路400は、らせん状にかつ層状に配列することも可能である。   Note that the magnetic field generation means 504 and the optical waveguide 400 can be arranged in a spiral shape and in a layer shape.

図4は本発明の第4の実施形態に係る光路長調整装置を示す構成説明図である。図4において、磁場発生手段504は光導波路400の外部に長手方向に移動自在に設けられ、磁場発生手段504はステージ511に装着される。ステージ511はシャフト510に搭載されており、シャフト510は光導波路400に平行に設置される。シャフト510の片端はモータ503と接続されており、モータ503はシャフト510を順回転および逆回転させることが可能である。シャフト510にはらせん状の溝が刻まれており、このらせん状の溝にステージ511の一部が噛み合わされて搭載される。ステージ511はシャフト510に刻まれた溝の回転方向に応じて、シャフト510の長手方向に沿って前後移動する。モータ503は制御端末502に接続される。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of an optical path length adjusting device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 4, the magnetic field generating means 504 is provided outside the optical waveguide 400 so as to be movable in the longitudinal direction, and the magnetic field generating means 504 is attached to the stage 511. The stage 511 is mounted on the shaft 510, and the shaft 510 is installed in parallel with the optical waveguide 400. One end of the shaft 510 is connected to a motor 503, and the motor 503 can rotate the shaft 510 forward and backward. A spiral groove is carved in the shaft 510, and a part of the stage 511 is engaged with the spiral groove. The stage 511 moves back and forth along the longitudinal direction of the shaft 510 in accordance with the rotational direction of the groove carved in the shaft 510. The motor 503 is connected to the control terminal 502.

中空構造の光導波路400の片端を光サーキュレータ300の入出力ポート303と接続し、光サーキュレータ300の入力ポート301には光源100を接続し、光サーキュレータ300の出力ポート302には受光器200を接続する構成をとり、光源100から射出された光は、光サーキュレータ300を経由し、光導波路400内に入射し、反射材501端面において反射し、光サーキュレータ300を経由して受光器200に達する。反射材501は、磁場発生手段504の発する磁場によって磁場発生手段504の光導波路400における位置に固定される。   One end of the hollow optical waveguide 400 is connected to the input / output port 303 of the optical circulator 300, the light source 100 is connected to the input port 301 of the optical circulator 300, and the light receiver 200 is connected to the output port 302 of the optical circulator 300. The light emitted from the light source 100 enters the optical waveguide 400 through the optical circulator 300, is reflected at the end face of the reflector 501, and reaches the light receiver 200 through the optical circulator 300. The reflector 501 is fixed at a position in the optical waveguide 400 of the magnetic field generating means 504 by the magnetic field generated by the magnetic field generating means 504.

図4の場合、光サーキュレータ300の入出力ポート303と反射材501端面との距離、即ち光導波路400内の光路長は、磁場発生手段504が光導波路400の長手方向に前後移動することによって実現される。   In the case of FIG. 4, the distance between the input / output port 303 of the optical circulator 300 and the end face of the reflector 501, that is, the optical path length in the optical waveguide 400 is realized by the magnetic field generating means 504 moving back and forth in the longitudinal direction of the optical waveguide 400. Is done.

モータ503の動作は制御端末502によって制御される。例えば、光導波路400内の光路長を現在より延長する場合は、制御端末502はモータ503にシャフト510をステージ511が光サーキュレータ300から遠ざかる方向に回転させる。制御端末502は、光導波路400の移動長が設定された光路長に達すると、モータ503の動作を停止する。   The operation of the motor 503 is controlled by the control terminal 502. For example, when extending the optical path length in the optical waveguide 400 from the present time, the control terminal 502 causes the motor 503 to rotate the shaft 510 in a direction in which the stage 511 moves away from the optical circulator 300. When the movement length of the optical waveguide 400 reaches the set optical path length, the control terminal 502 stops the operation of the motor 503.

また例えば、光導波路400内の光路長を現在より短縮する場合は、制御端末502はモータ503にシャフト510をステージ511が光サーキュレータ300に近づく方向に回転させる。制御端末502は、光導波路400の移動長が設定された光路長に達すると、モータ503の動作を停止する。   Further, for example, when the optical path length in the optical waveguide 400 is shortened from the present time, the control terminal 502 causes the motor 503 to rotate the shaft 510 in a direction in which the stage 511 approaches the optical circulator 300. When the movement length of the optical waveguide 400 reaches the set optical path length, the control terminal 502 stops the operation of the motor 503.

図5は本発明の実施形態に係る磁場発生手段の設置方法の第1の例を示す。すなわち、光導波路400に対する磁場発生手段504の設置方法であり、磁場発生手段504は光導波路400の外部上下位置にそれぞれ光導波路400を挟むように設置される。N極、S極の配置は図5に記載の配置に限らない。   FIG. 5 shows a first example of the installation method of the magnetic field generating means according to the embodiment of the present invention. That is, this is a method of installing the magnetic field generating means 504 with respect to the optical waveguide 400. The magnetic field generating means 504 is installed so that the optical waveguide 400 is sandwiched between upper and lower positions outside the optical waveguide 400. The arrangement of the N pole and the S pole is not limited to the arrangement shown in FIG.

図6は本発明の実施形態に係る磁場発生手段の設置方法の第2の例を示す。すなわち、光導波路400に対する磁場発生手段504の設置方法であり、磁場発生手段504は光導波路400外部の上下位置及び左右側部位置にそれぞれ光導波路400を挟むように設置される。N極、S極の配置は図6に記載の配置に限らない。   FIG. 6 shows a second example of the installation method of the magnetic field generating means according to the embodiment of the present invention. In other words, the magnetic field generating means 504 is installed on the optical waveguide 400. The magnetic field generating means 504 is installed so that the optical waveguide 400 is sandwiched between the vertical position and the left and right side positions outside the optical waveguide 400, respectively. The arrangement of the N pole and the S pole is not limited to the arrangement shown in FIG.

図7は本発明の実施形態に係る磁場発生手段の設置方法の第3の例を示す。すなわち、光導波路400に対する磁場発生手段504の設置方法であり、磁場発生手段504は光導波路400の外周を囲むように設置される。N極、S極の配置は図7に記載の配置に限らない。   FIG. 7 shows a third example of the installation method of the magnetic field generating means according to the embodiment of the present invention. In other words, the magnetic field generating means 504 is installed on the optical waveguide 400. The magnetic field generating means 504 is installed so as to surround the outer periphery of the optical waveguide 400. The arrangement of the N pole and the S pole is not limited to the arrangement shown in FIG.

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

100…光源、200…受光器、300…光サーキュレータ、301…入力ポート、302…出力ポート、303…入出力ポート、400…光導波路、501…反射材、502…制御端末、503…モータ、504…磁場発生手段、505…リール、506…巻き取り機構、507…モータ、508…リール、509…巻き取り機構、510…シャフト、511…ステージ、512…スイッチ、601…光源、602…受光部、603…反射部、604…ステージ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Light source, 200 ... Light receiver, 300 ... Optical circulator, 301 ... Input port, 302 ... Output port, 303 ... Input / output port, 400 ... Optical waveguide, 501 ... Reflective material, 502 ... Control terminal, 503 ... Motor, 504 ... Magnetic field generating means, 505 ... reel, 506 ... winding mechanism, 507 ... motor, 508 ... reel, 509 ... winding mechanism, 510 ... shaft, 511 ... stage, 512 ... switch, 601 ... light source, 602 ... light receiving section, 603: Reflection unit, 604: Stage.

Claims (9)

中空構造の光導波路の中空部分に、磁性を有する反射材が長手方向に移動自在に挿入され、前記光導波路の外部に磁場を発生することが可能な磁場発生手段が設置され、前記反射材は前記磁場発生手段が発生する磁場に引き寄せられることで、前記光導波路内での位置を定め、
前記光導波路の片端から前記光導波路内に入射された光が、前記反射材の端面において反射し、前記光導波路の片端より前記光導波路外に出射するまでの光路長を、前記反射材を前記磁場発生手段で前記光導波路の長手方向に移動することにより調整することを特徴とする中空光導波路における磁場を用いた光路長調整方法。
A reflecting member having magnetism is inserted into a hollow portion of the optical waveguide having a hollow structure so as to be movable in the longitudinal direction, and a magnetic field generating means capable of generating a magnetic field is installed outside the optical waveguide. By being attracted to the magnetic field generated by the magnetic field generating means, the position in the optical waveguide is determined,
The light that has entered the optical waveguide from one end of the optical waveguide is reflected on the end surface of the reflective material, and the optical path length from the one end of the optical waveguide to the outside of the optical waveguide is determined by using the reflective material. An optical path length adjustment method using a magnetic field in a hollow optical waveguide, wherein the adjustment is performed by moving in a longitudinal direction of the optical waveguide by a magnetic field generating means.
請求項1に記載の中空光導波路における磁場を用いた光路長調整方法において、前記反射材は指定された光路長に合わせた位置に調整されることが可能であることを特徴とする中空光導波路における磁場を用いた光路長調整方法。   2. The optical path length adjusting method using a magnetic field in a hollow optical waveguide according to claim 1, wherein the reflecting material can be adjusted to a position according to a specified optical path length. Method for adjusting the optical path length using a magnetic field. 中空構造の光導波路と、
前記光導波路の中空部分に、長手方向に移動自在に挿入された磁性を有する反射材と、
前記光導波路の外部に設置され、前記反射材が引き寄せられることで前記光導波路内での位置を定める磁場を発生することが可能な磁場発生手段と、
前記光導波路の片端から前記光導波路内に入射された光が、前記反射材の端面において反射し、前記光導波路の片端より前記光導波路外に出射するまでの光路長を、前記反射材を前記磁場発生手段で前記光導波路の長手方向に移動することにより調整する手段と
を具備することを特徴とする中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置。
A hollow optical waveguide;
A reflective member having magnetism inserted into the hollow portion of the optical waveguide in a movable manner in the longitudinal direction;
A magnetic field generating means installed outside the optical waveguide and capable of generating a magnetic field for determining a position in the optical waveguide by attracting the reflecting material;
The light that has entered the optical waveguide from one end of the optical waveguide is reflected on the end surface of the reflective material, and the optical path length from the one end of the optical waveguide to the outside of the optical waveguide is determined by using the reflective material. An optical path length adjusting device using a magnetic field in a hollow optical waveguide, characterized by comprising: a magnetic field generating means for adjusting by moving in a longitudinal direction of the optical waveguide.
請求項3に記載の中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置において、前記光導波路として、中空コア構造の光ファイバを用いることを特徴とする中空構造の光導波路を用いた光路長調整装置。   4. The optical path length adjusting device using a magnetic field in the hollow optical waveguide according to claim 3, wherein an optical fiber having a hollow core structure is used as the optical waveguide. . 請求項3又は4に記載の中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置において、前記反射材として、微小磁性体または磁性流体を用いることを特徴とする中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置。   5. The optical path length adjusting device using a magnetic field in a hollow optical waveguide according to claim 3 or 4, wherein a micro magnetic material or a magnetic fluid is used as the reflecting material. Adjustment device. 請求項3乃至5のいずれかに記載の中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置において、前記反射材として、反射材全体または反射材成分を光反射率の高い金属薄膜で覆った反射材を用いることを特徴とする中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置。   6. The optical path length adjusting device using a magnetic field in the hollow optical waveguide according to claim 3, wherein the reflecting material is a reflecting material in which the entire reflecting material or the reflecting material component is covered with a metal thin film having high light reflectivity. An optical path length adjusting device using a magnetic field in a hollow optical waveguide. 請求項3乃至6のいずれかに記載の中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置において、前記磁場発生手段の位置は固定であって、前記光導波路の巻き取り機構を用いて、前記光導波路自体が長手方向に移動することによって、前記光導波路の片端と前記反射材との間隔を制御可能に構成したことを特徴とする中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置。   7. The optical path length adjusting device using a magnetic field in a hollow optical waveguide according to claim 3, wherein the position of the magnetic field generating means is fixed, and the optical waveguide is wound by using a winding mechanism of the optical waveguide. An optical path length adjusting device using a magnetic field in a hollow optical waveguide, wherein the distance between the one end of the optical waveguide and the reflecting material can be controlled by moving the waveguide itself in the longitudinal direction. 請求項3乃至6のいずれかに記載の中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置において、前記磁場発生手段が前記光導波路の長手方向に移動することにより、前記反射材の位置を移動することを特徴とする中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置。   7. The optical path length adjusting device using a magnetic field in a hollow optical waveguide according to claim 3, wherein the magnetic field generating means moves in the longitudinal direction of the optical waveguide, thereby moving the position of the reflecting material. An optical path length adjusting device using a magnetic field in a hollow optical waveguide. 請求項3乃至8のいずれかに記載の中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置において、前記磁場発生手段は電磁石もしくは永久磁石が適用可能であり、かつ複数で構成することが可能であることを特徴とする中空光導波路における磁場を用いた光路長調整装置。   9. The optical path length adjusting device using a magnetic field in a hollow optical waveguide according to claim 3, wherein said magnetic field generating means can be applied with an electromagnet or a permanent magnet, and can be constituted by a plurality. An optical path length adjusting device using a magnetic field in a hollow optical waveguide.
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