JPH02248903A - 光ファイバのモードアランメントの制御および調節のための装置 - Google Patents

光ファイバのモードアランメントの制御および調節のための装置

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JPH02248903A
JPH02248903A JP2040851A JP4085190A JPH02248903A JP H02248903 A JPH02248903 A JP H02248903A JP 2040851 A JP2040851 A JP 2040851A JP 4085190 A JP4085190 A JP 4085190A JP H02248903 A JPH02248903 A JP H02248903A
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ポール　ファック
Gilles Fressy
ジル　フレッシ
Dominique Pagnoux
ドミニック　パヌー
Jean-Marc Blondy
ジャン―マルク　ブロンディ
Jean-Francois Seignole
ジャン―フランソワ　セニョール
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ファイバのモードアラインメントの制御お
よび調節のための装置を目的とする。本発明は特に、２
つの単一モードまたは多モード光ファイバの接続個所で
、これらファイバのコアのモードアラインメントの制御
および調節、ならびに接続プラグ内のファイバのコアの
心合せの実現に適用することができる。
従来の技術 ２つのファイバの接続個所でこれらファイバが僅かでも
ずれていると、伝搬信号の損失が起こる。
従って、アラインメントの状態を制御し、また場合によ
ってはこれを調節することが重要である。
ファイバのコアはクラッドに対して中心からずれている
場合があるので、例えば、７字型の部品でクラッドを合
わせるだけでは不十分である。公知の方法では、ファイ
バのアラインメントを改善し、損失を減少させるため、
様々な制御措置が実施されている。
発明が解決しようとする課題 ファイバにより伝送された光パワーを測定するというフ
ァイバ間のアラインメント調節方法が知られている。こ
の光パワーを最大にするようにこれらファイバの接続点
に機械的作用を及ぼすのである。この方法は、光源から
送られる光パワーの変動、測定に使用−された検出器の
感度のドリフト、ならびに多モードファイバ用のファイ
バ中のエネルギモード配分に敏感であることである。
もう１つの公知の方法では、接続個所で拡散した電力を
測定し、接続されたファイバの少なくとも１つに機械的
作用を施し、この拡散した光を最小限に抑えようとする
。この方法は、ファイバのクラッドを取り除く、あるい
は光に対して透明なりラッドを使用することが必要にな
るという問題がある。しかも、接続部品には測定を可能
にするため、透明な領域がなければならない。
さらに、ファイバ間の調節のための上記の措置は固定接
続の単純な制御には適用することができない。というの
は、伝送された光パワーを変化させるようにファイバの
少なくとも１つに機械的作用を施す必要があるからであ
る。
直接はめ込み式の接続プラグの内側に光ファイバを取付
ける際にも、良好なモードアラインメントが必要である
。
プラグ内側のファイバの位置の調節操作は通常複雑で、
あまり正確ではない。この操作に必要な工具は、例えば
、ラジアル（Ｒａｄｉａｌｌ）社により商品化された商
品番号Ｆ７８０１１１０００のＰＦＯ工具セットの説明
書に記載されている。
プラグにはめ込まれたファイバは、クラッドを取り除か
れて可動の末端部分に取付けられる。プラグは支持体に
固定され、この支持体の上に照準同窓が取り付けられて
いる。
プラグ内のファイバの位置を調節するため、ファイバの
コアを照準に位置するレチクルと一致させなければなら
ない。このためには、難しい手順を実施するが、その最
初の操作はレチクルを基準プラグを用いて位置付けるこ
とである。これが為されると、調節すべきプラグを支持
体に取付け、ファイバの末端に光を照らす。末端部分の
位置で動かしながら、ファイバのコアの像をレチクルに
重ねる。位置が決定されると、ファイバを接着により固
定する。この調節で達成される精度は、ファイバが単一
モードである場合、±０．５　ミクロンである。
課題を解決するための手段 本発明の目的は、これらの様々な問題点を解決すること
にある。実際には、接続の制御または調節の際、ファイ
バのクラッドを取り除く必要はなく、接続要素について
も、不透明でもよくすることである。本発明に従う装置
により、コネクタにより接続されたファイバのコアのア
ラインメントの調節と共に、固定接続についてアライン
メントの品質の評価が可能になる。また、この装置によ
ってクラッド中のコアが中心からずれていることを考慮
しなくてもよいことができる。
さらに、本発明に従う装置によるアラインメントの制御
は、導入された光パワーの非常に低い周波数ドリフトと
は無関係であり、通常の光源からのモード変動とも無関
係である。
本発明に従う装置は、接続プラグ内でのファイバの心合
せを調節するのに使用され、より高い精度を得るための
様々な調節操作を単純にすることができる。
さらに詳細には、光ファイバのモードアラインメントの
制御と調節のための本発明による装置は、縦軸を有し、
電磁ビームを発生する共振器から構成される少なくとも
１つのレーザと、ＴＥＭＩ、Ｊ−１モード（ただし、ｌ
＜ｊ＜ｎＳｎは光ファイバの最大半径方向次数）で、少
なくとも１つの対称軸を有するモード構造を生成するよ
うに上記電磁ビームに作用することができる少なくとも
１つのモードセレクタと、 一上記対称軸に対して軸を中心とする方位変動を付与す
るための手段と、 一上記電磁ビームを光ファイバ中に導入するための手段
と、 一光パワー測定手段と を備える。
本発明の特徴と利点は、添付の図面を参照にしながら、
例として与え、全く限定的でない以下の説明によりさら
に明らかにされることであろう。
実施例 第１図には、本発明に従う装置を概略的に示した。
光ビーム１６は、光共振器２２（少なくとも２つの鏡か
ら構成される）と増幅媒質２４から構成されるレーザ２
０が発する。光共振器２２は縦軸ＡＡを有する。光ビー
ム１６はこの軸ＡＡの周りに回転対称を有する。
レーザ２０は、ガスレーザでよく、ガスを含む管は、封
止された鏡により一端が閉じられ、また他端で反射率減
少膜で覆われた透明な薄板により閉じられている。レー
ザはまた、固体レーザでもよく、その増幅材料のロッド
はシリンダ状で、軸ＡＡの周りに回転対称を有する端面
が備えられている。さらにレーザは、色素レーザタイプ
の液体増幅媒質レーザでもよい。増幅媒質２４中の反転
分布は、軸ＡＡの周りに回転対称を持っていなければな
らない。
レーザ２０が発した光ビーム１６は、レーザのＴＥＭ６
．。モードに対応するガウス分布断面特性をしている。
モードセレクタ２６は、その光ビームへ作用して、Ｔ　
Ｅ　Ｍ　１．　Ｊ−ｒモード構造を生成するように配置
されている。このＴＥＭＩ、ｊ−＋モード構造はＬＰ、
、、モードに対応する。ここで、Ｊは１くｊ＜ｎ　（ｌ
は方位次数を表し、ｎは、調節を確認すべきファイバ１
０．１２中に案内されることができるモードの最大半径
方向次数を示す）となるような整数である。
第１図では、モードセレクタは光共振器２２の外側にあ
るが、後に見るように、モードセレクタは共振器２２の
内側にあってもよい。
簡単に実現できるＬＰ、、、伝搬モードを選択するのが
望ましい。このＬＰ、、、モードは、ＴＥＭｉ，０モー
ド構造に対応する。
第２Ａおよび２Ｂ図には光ファイバの異なるＬＰ１９．
伝搬モードの断面分布を概略的に示した。
これらＬＰＩ、ＪモードはＴ　Ｅ　Ｍ＋、　ｊ−を光ビ
ームモードに対応する。第２Ａ図はｊ＝Ｌまた第２Ｂ図
はｊ＝２についてそれぞれ示した。
ファイバ１０．１２のアラインメントを調節するのに使
用できる伝搬モードは、ＬＰｌ、ｊ形のモードだけであ
る。これらのモードは、単一の対称軸１５を有し、この
軸に沿ってこれらモードを構成する電磁界はゼロである
。この対称軸１５は、以下の説明で「モード軸」と称す
。
本発明に従う装置は、第１図に示すように、第１ファイ
バ１０のコアの回転軸である軸ＲＲＩを中心とする方位
変動をモード軸に対して付与することができる手段２８
を備える。
後の説明でさらに詳しく述べるように、上記の方位変動
は、例えば、機械的手段、あるいは純粋に光学的手段を
用いて、調節を制御すべきファイバ１０．１２により案
内することのできるモード方位に直接作用することによ
り、モード構造の方位に作用して達成することができる
。
本文全体を通じて、モード軸１５を基準軸として使用す
る。というのは、第１ファイバ１０に導入されたモード
構造も、モード軸１５に対応する対称軸を有するからで
ある。同様に、モード構造を生成するために実施される
手段はモード軸１５に対応する軸を有する。
光ヒーム１６は、導入手段によって入射面９により第１
ファイバ１０中に導入される。光ビーム１６は光学的集
束手段３０、例えば、レンズの組合せにより集束するこ
とができる。
第１ファイバ１０は、第２光ファイバ１２の入射面１３
に、その射出面１１を介して接続されている。ファイバ
１０．１２は接続手段３４を介して互いに接続されてい
る。本発明に従う装置により、この接続手段３４の位置
において、２つのファイバ１０．１２のコア間の調節の
制御が可能になり、この調節を改善することができる。
言い換えれば、本発明の装置により、接続個所で、第１
および第２ファイバ１０．１２のコアそれぞれの回転軸
ＲＲＩおよびＲＲ２を一致させることができる。
光パワーの測定手段３６は、モード軸１５の方位を変化
させているときに、第２光ファイバ１２の射出面１４か
ら出た光ビーム１７の光パワーの変動を測定する。
第３Ａおよび第３Ｂ図には、レーザ共振器の内側に位置
するモードセレクタ２６の実現手段を概略的に示した。
こような実施例は、１９８４年７月１９日付けの雑誌「
エレクトロニクスレターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｌ
ｅｔｔｅｒｓ）　Ｊ第２０巻、第１５号、６１３〜６１
４ページに記載されたＰ、ファク（Ｆａｃｑ）らによる
論文［多モードファイバにおける整調可能な単一モード
励起（Ｔｕｎａｂｌｅ　ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ　ｅｘ
ｃｉｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｍｕｌｔｉｍｏｄｅｌｉｂｒ
ｅｓ）　Ｊで説明されている。
第３Ａ図は、相互作用のモードセレクタを含むレーザを
概略的に示すものである。このモードセレクタ２６の最
初の実現手段は、縦軸ＡＡに対して直角に張った線状体
から成る。このセレクタ２６は、ファイバ１０．１２の
ＬＰ、、、モードに対応するＴＥ？ｖＬ、。レーザのモ
ードを実現する。
この実施例では、第１ファイバ１０のコアの回転軸ＲＲ
Ｉを中心として方位変動をモード軸１５に付与すること
ができる手段２Ｂは、セレクタ２６を回転させることが
可能なモードセレクタ２６の支持体から成る。この場合
、レーザは、円偏光を供給するようなものを選択するの
が望ましい。ここで得られる方位変動は、モード軸１５
の回転に対応する。
同様に、共振器内に張った線状体の代わりに、共振器の
鏡の１つの内側面にエツチングを施すことも可能である
。この鏡を、方位変動を付与する手段２８により回転さ
せる。
第３Ｂ図はファイバのＬＰ、、、モードに対応スるＴＥ
Ｍ、、、モードを実現するモードセレクタ２６の第２の
実施例を概略的に示す。このモードを構成する電磁界の
ゼロ点を得るように、透明の円形ひとみ上にエツチング
を施す。
この実施例では、方位変動をモード軸１５に付与す手段
２８は、レーザならびにレーザに固定されたモードセレ
クタ２６を回転させることのできるレーザ支持体２０か
ら成る。この実現方法の利点は、放出されたモードの光
パワーが、光ビームの偏光条件とは関係なく一定のまま
であることにある。
この実施例では、電源（図示せず）は回転接触子（図示
せず）を介してレーザ２０に接続されている。
第３Ａおよび第３Ｂ図に示したモードセレクタ２６の第
１および第２実施例について、直線偏光子２７はモード
セレクタ２６と一体するのが望ましい。
従って、偏光子２７はモードセレクタ２６と共に回転す
ることになる。
第４Ａ図は、モードセレクタ２６とこれに対して一体化
される直線偏光子２７を概略的に示したものである。こ
の実施例では、偏光子２７の偏光方向Ｄ２はモード軸１
５に平行である。このため、方向Ｄ２は、モードセレク
タ２６を成す張った線状体に平行である（モードセレク
タ２６がひとみもしくはエツチングを施された鏡から形
成されている場合には、方向Ｄ２は中央エツチング部に
平行である）。
第４Ｂ図は、モードセレクタ２６と、これに一体化され
る偏光子２７を概略的に示したものである。
この実施例では、偏光子２７の偏光方向Ｄ２はモード軸
１５に対して垂直である。すなわち、方向Ｄ２はモード
セレクタ２６を成す張った線状体に垂直である。
第５Ａおよび第５Ｂ図は、レーザの共振器の外側に配置
されたモードセレクタ２６の変形例を概略的に示したも
のである。セレクタが共振器の外側にあるとき、レーデ
から出た光ビームの進路上に、光ビームの直径を大きく
することのできる対物レンズ、次いで、現れた光ビーム
をほぼ平行にする光学システムを配置することができる
。
対物レンズ３０　（第１図）により、第１ファイバ１０
中にモード構造を集束することができる。
第５Ａ図は、共振器の外側に配置されたモードセレクタ
２６の変形例を概略的に示したものである。
この場合、セレクタ２６は平行な面を持つ均質な透明薄
板４０から構成される。薄板４０の面４２は、選択した
ＬＰ、、、モードの断面分布を近似的に再生する横断面
部分を透明なままに残すように金属化されている。面４
２の透明なままに残された各ローブ上に、透明な誘電膜
４４が付着されている。この誘電膜４４の厚さは、選択
したＬＰＩ、ｌモードに対応する光位相差を得るように
被覆ローブに応じて異なる。
この図面には、ＬＰＩ、ｌモードを実現するセレクタ２
６を示した。このモードの２つのスポットにはπの位相
差がある。
第５Ｂ図は、モードセレクタ２６の別の実施例の分解図
を四路的に示すものである。このタイプの実施例は、１
９８０年１０月パリで開催された会議フォトン８０の報
告に記載されているＰ、ファクらによる論文「グレーテ
ッドインテックス形多モードファイバにおける管状モー
ドの励起（Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ　ｄｅｓｍｏｄｅｓ　
ｔｕｂｕｌａｉｒｅｓ　ｄａｎｓ　ｌｅｓ　ｆｉｂｒｅ
ｓ　ｍｕｌｔｉｍｏｄａｌｅｓａ　ｇｒａｄｉｅｎｔ）
　Ｊに説明されている。
このセレクタ２６は、厚さｅの不透明なプレート５０を
備え、このプレート中に選択したＬ　Ｐ　ｌ、　ｌモー
ドの断面を描く孔５２が設けられている。図示した実施
例では、ＬＰＩ、ｌモードの断面を描いた。
プレート５０は、孔５２から閉じた空洞を形成するよう
に透明の平行な面を有する２つの薄板５４間に締めつけ
られている。空洞の各々は、成る圧力に維持された透明
ガスを含んでいる。このガスは、例えば、空気である。
各空洞中の空気圧は、２つの空洞間に光位相差πが得ら
れるような圧力である。圧力は、例えば、一方の空洞で
は固定しているのに対して、他方の空洞は、圧力を変化
させることが可能な真空タンク５６に接続されている。
他のタイプのモードセレクタを使用することもできる。
例えば、このセレクタは、選択したＬＰ、、、。
モードを実現するホログラフフィルタから成るものでも
よい。
第６Ａ図は、相互作用モードセレクタと回転ドープ（Ｄ
ｏｖｅ）プリズムを備える本発明に従う装置を概略的に
示した。セレクタ２Ｇは、図示した実施例では張った線
状体から構成されている。このように、　ＬＰＩ、１モ
ードが実現された。
方位変動をモード軸１５に付与する手段２８は、ベース
プレート５９に維持されたドーブプリズム５８から成り
、ベースプレート５９はプリズム５８を回転させること
ができる。
ドーブプリズム５８は、レーザ２０から出た光ビームに
対して２つの屈折と１つの反射を導入する。
これら屈折と反射の効率は光ビームの偏光によって異な
る。この効率を回転角度と無関係にするため、円偏光さ
れた光ビームをプリズム中に導入するのが望ましい。
レーザ２０から発した光ビームが直線偏光される場合に
は、レーザ２０とプリズム５８との間に、光ビームの偏
光軸から４５°の向きに置かれた中立軸（主軸方位）を
有するｌ／４波長板６０を挿入する。
レーザの偏光が楕円状である場合には、通常レーザ２０
と１／４波長板６０の間に直線偏光子（図示せず）を加
える。
モード軸１５に平行に、あるいはこれに直角な方向にＬ
Ｐ、、、モードを直線偏光することにより、測定の実施
を容易にすることができる。このため、ドーブプリズム
５８と集束対物レンズ３０との間に直線偏光子６２を配
置する。この偏光子６２は、プリズム５８の回転角速度
の厳密に二倍の角速度で回転する。
第６Ｂ図は、ＬＰ、、、モードのモード軸１５に平行に
配置された偏光方向Ｄ１の偏光子６２を概略的に示す。
ドーブプリズムの出力にスクリーン（図示せず）を配置
することにより、Ｌ　Ｐ　１ｗ　ｌモードに対応するＴ
ＥＭ＋、ｏモード構造を視覚化することができる。これ
によって、偏光子６２の方向ＤＩをモード軸１５に平行
に配置することが可能になる。
勿論、上記スクリーンは、調節が実施されると取り外さ
れる。
モード構造は、ドーブプリズム５８の角速度の二倍の角
速度で回転される。それ故に、偏光子６２はプリズム５
８の角速度の二倍の角速度で回転されるのである。
第６Ｃ図は、偏光方向Ｄ１がＬＰ＋、＋モードのモード
軸１５に直角に配置された偏光子６２を概略的に示す。
調節は上記と同じ様に実施される。
この場合も、偏光子の回転はモード構造に従う。
このことから、方向Ｄ１とモード軸１５は常に直交して
いる。
第７および第８図を参照に説明を行うが、これらの図面
は、ホログラフフィルタの記録と、該フィルタを本発明
に従う装置でモードセレクタとして使用する場合につい
て概略的に示すものである。
第７図は、感光性の支持体１１４へのＬＰ＋、＋モード
のホログラムの記録を概略的に示す。光源１００から発
した光ビーム１０１の一部分１０３が半透明板（ハーフ
ミラ−）１０２により鏡１０８の方向に偏向する。
鏡１０８は、部分１０３を光学装置１１２を介して支持
体１１４の方に向ける。半透明板１０２を透過して伝送
された光ビーム１０１の部分１０５は、例えば、第４Ａ
および第４Ｂ図に示したタイプのモードセレクタ２６を
通過してＬＰ＋、＋モードを合成するために使用される
。光学装置１０４および１１２は、支持体１１４で得ら
れる部分１０５と１゛０３間の干渉が大きなホログラム
を発生するように、光ビームの部分１０５および１０３
の各直径を大きくする。
第８図は、支持体１１４に予め記録されたホログラムを
光源１１６で照明することにより再生されたＬＰｚモー
ドの回転の再現を概略的に示す。支持体１１４と光源１
１６は互いに固定しており、軸ＢＢのまわりを同時に回
転させることができる。光学システム１２０により、生
成されたモード構造の寸法を縮小することができる。こ
のようにして、対物レンズ３０（第１図）により、生成
されたモード構造を第１光ファイバ１０　（第８図には
示されていない）中に導入することができる。
第９Ａ図は、複数の波長を用いた本発明に従う装置を概
略的に示す。
すでに説明した実施例では、モード軸１５の方位変動は
、機械的手段（回転式ドーブプリズム、回転式モードセ
レクタ等）を用いて、選択したＬＰ、、。
モードに対応するＴＥＭ＋、＋−Ｊモード構造を回転さ
せることにより得られる。第９Ａ図は、ファイバ１０．
１２内側でのＬＰ、、、モードの伝搬特性を利用した装
置を示す。
第９Ａ図は、モードセレクタ２６を備えた同調可能なレ
ーザ２０を使用する装置を概略的に示す。このレーザ２
０は、ファイバ１２の出口で測定される電力が、一方の
波長では最小に、また他方の波長では最大になるように
選択された少なくとも２つの決定波長λ１およびλ２を
送る（ファイバ１０．１２の長さは決まっている）。
最大および最小電力の測定により、変調振幅を決定する
ことができる。このパラメータの最小値を得ることによ
りファイバ１０．１２の良好なアラインメントが確実に
される。
第９Ａ図に示した実施例では、モード構造は第１ファイ
バ１０に導入される前に、直線偏光子２９により偏向さ
れる。
第９Ｂおよび第９Ｃ図は、偏光子２９の偏光方向がとる
２つの方位を概略的に示した。ここでは、最もよく使用
されているＬＰ、、、モードを示した。
第９Ｂ図では、直線偏光子２９はモード軸１５に平行な
偏光方向Ｄ３を有する。
第９Ｃ図では、直線偏光子２９はモード軸１５に垂直な
偏光方向Ｄ３を有する。
第１Ｏ図は接続（コネクタは示していない）個所におけ
る第１および第２ファイバ１０．１２の縦方向断面を概
略的に示すものである。この図面では、ファイバは完全
にそろっておらず、軸ＲＲＩおよびＲＲ２は距離ｄだけ
離れている。
第１１図は第２ファイバ１２の入射面１３においてみた
断面分布を概略的に示すものである。この図面から、第
１および第２ファイバ１０．１２のコア１０ａ１１２ａ
の回転軸ＲＲＩおよびＲＲ２は距離ｄだけ離れているこ
とがわかる。
第１ファイバ１０の内側で、Ｌ　Ｐ　＋　ｌモードの断
面分布が見られる。第１ファイバＩＯ中を伝搬するモー
ド構造の断面分布は、第１ファイバ１０のコア１０ａの
回転軸ＲＲＩの周りを回転する。この回転を測定する角
度はａで記す。
第１２図は、角度ａに応じた光ビーム１７の光パワーの
変動を概略的に示した。示した曲線は、国立通信研究セ
ンター（ＣＮＥＴ）により基準第３３６４号で製造され
たファイバを用いて得られた理論結果に対応する。これ
は次の特徴をもつ単一モードのファイバである。コアの
直径２５ミクロン、クラッドの直径＝１０５ミクロン、
コア屈折率＝１．４６４、クラッド屈折率＝　１．４５
７゜使用した伝搬モードはＬＰ＋、ｌモードである。
回転中のパワー変動の大きさは、ファイバ１Ｏ１１２が
ずれていればいるほど大きくなる。第１２図では、曲線
Ａは距離ｄ＝１．５ミクロンに対応する。
また曲線Ｂは、ｄ＝１ミクロンに、曲線Ｃは、ｄ＝０．
５ミクロン、曲線りは、ｄ＝ｏ、２ミクロン、曲線Ｅは
、ｄ＝０ミクロンにそれぞれ対応する。
従って、これらの測定により、２つのファイバ１０．１
２の間のアラインメント状態を判断することができる。
例えば、接続手段３４（第１図）を介して、ファイバ１
０．１２の少なくとも１つに機械的作用を及ぼすことに
より、０．０１ミクロンに達し得る精度でアラインメン
トを最適化することができる第１３図は、２つの７フイ
バ１０．１２のコア１０ａ１１２ａ間の軸ずれに応じた
、かつ、第１ファイバ中のＬＰ＋、＋　モードの回転時
に得られた第２ファイバの出口で回収された光パワーの
変調度Ｐの変動を概略的に示すものである。Ｐは、 によりデシベルで定められる。示した曲線は、ＣＮＥＴ
により基準第３３６４号で製造されたファイバを用いて
得られた実験結果に対応する。曲線ａおよびｂは異なる
２組の測定値に対応する。
２つの波長λ１右よびλ２　（第９Ａ図）を使用すると
き、これらの波長はＰｌ、８とＰ　ｓｉｎが得られるよ
うに選択しなければならない。このようにして、変調度
を決定することができる。２つのファイバ１Ｏ１１２間
の接続に作用を及ぼすことにより、変調度の最小値を獲
得してファイバ１０．１２のコア１０ａ、１２ａのアラ
インメントを調節する。
第１４図は、接続プラグ中でのファイバの心合せに応用
される本発明の装置を概略的に示すものである。
ファイバ２００は接続プラグ２０２中にはめ込まれてい
る。このプラグは、「直接はめ込み」式プラグ、例えば
、ラジアル社により製造されたＰＦＯシリーズのプラグ
でよい。クラッドを取り除かれたこのファイバ２００の
末端は、プラグ２０２の可動末端部分２０４中に挿入さ
れる。
プラグ２０２内でファイバ２００のコアを心合せしたい
とする。このためには、プラグ２０２は、対物レンズ３
０が発する光ビームに対して完全に心合せされた機械的
手段２０６に固定する。これらの手段２０６は、例えば
、回転する光ビームに対して完全に心合せされたリング
ゲージである。このリングゲージにプラグがねじ締めさ
れる。
勿論、これらの機械的手段２０６は、回転するモード構
造を送る集合体に対して固定している。この集合体はす
でに説明した要素を有し、同じ参照番号が付いている。
モードセレクタ２６は、例えば、レーザの共振器２２中
に張った線状体でよい。方位の変動をモード軸に付与す
るための手段２８は、例えば、ドーブプリズム５８でよ
い。
パワーを測定するための手段３６により、モード軸の方
位の変動時にパワー変動を測定する。末端部分２０４の
公知の位置決定方法により（プラグ２０２中を開口部２
０８から通したポンチで末端部分２０４に作用を及ぼす
）、パワー変動をゼロにする。パワーの変動がゼロのと
き、ファイバ２００のコアはプラグ２０２中に心合せが
なされている。
このように位置決定されて、運搬された光信号について
最小の損失で、プラグ同士を接続することができる。
第１５図は、接続プラグ中でのファイバの心合せに応用
される本発明の装置の変形例を概略的に示す。
すでに説明した要素は、前記と同じ参照番号が付いてい
る。「先導」光ファイバＦＡが、回転モード構造を有す
る光ビームを送る集合体に固定されている。従って、こ
の実施例では、光ファイバ中に電磁ビームを導入する手
段は、光学的集束手段３０と、電磁ビームを導入したい
光ファイバに接続可能な「先導」光ファイバＦＡを備え
る。この「先導」光ファイバＦＡは少なくとも１つの接
続プラグ２０２に接続される。ファイバＦＡの出口で測
定された光パワーの変動をゼロにすることにより、手段
３０から出た光ビームとファイバＦＡのコアとの間に良
好なモードアラインメントを確実にすることができる。
次に、ファイバＦＡにより支持されるプラグを心合せし
ようとするファイバ２００の第１末端を支持する接続プ
ラグ２０２に接続する。
光パワー測定手段３６により、ファイバ２００の他方の
末端でパワー変動を測定する。パワー変動をなくするよ
うに、心合せしようとするファイバ２００を締め付ける
末端“部分２０４を移動することにより、ファイバＦＡ
および２００のコアのモードアラインメントを確実にす
ることができる。
この変形例において、心合せという用語は基準位置決定
として理解しなければならない。実際、接続プラグ内で
コアが心合せされていない「先導」ファイバＦＡにより
、接続プラグの内側の複数のファイバに対し全く同一の
位置決定を行うことができる。ファイバのコアがプラグ
内で厳密な意味で心合せされていなくても、信号を失う
ことなく、これらプラグ間の接続が・可能である。
勿論、第１４図に示した装置により、プラグ中に「先導
」ファイバＦＡのコアを心合せすることができる。次に
、この参照プラグから、コアが完全に心合せされた接続
プラグを実現することができる。
最後の実施例で説明した「先導」ファイバＦＡは、勿論
、全ての変形例において本発明に従う装置の一部を成す
ことができる。
本発明に従う装置により、光ファイバのモードアライン
メントの制御と調節、ならびに接続プラグ中でのファイ
バの心合せが可能になる。心合せの場合には、心合せの
残留偏差は０．１ミクロン以下にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に従う装置を概略的に示し、第２Ａおよ
び２Ｂ図は、異なる値のＪについて、Ｌ　Ｐ　、、　ｊ
形の伝撤モードの横断面を示し、第３Ａおよび３Ｂ図は
、本発明に従う装置に使用されるモードセレクタの様々
な変形例を概略的に示し、 第４Ａおよび４Ｂ図は、モードセレクタと一体化される
偏光子の考えられる２つの方位を概略的に示し、 第５Ａおよび５Ｂ図は、本発明に従う装置に使用される
モードセレクタの他の変形例を示し、第６Ａ〜６０図は
、ドーブプリズムを備える本発明に従う装置、ならびに
この装置に含まれる偏光子の考えられる方位を概略的に
示し、第７図は、ＬＰ、、モードを表すホログラムの記
録装置を概略的に示し、 第８図は、ホログラフ記録の照明により再生されたＬ　
Ｐ　ｒ　＋モードを回転させるための装置を概略的に示
し、 第９Δ図は、多数の波長を用いた本発明に従う装置を概
略的に示し、 第９Ｂおよび第９Ｃ図は、第９Ａ図に示した装置に含ま
れる偏光子の偏光方向の方位を概略的に示し、 第１０図は、接続個所で、第１および第２ファイバの縦
方向断面を概略的に示し、 第１１図は、第２ファイバの入射面における横断面を概
略的に示し、 第１２図は、選択されたＬ　Ｐ　、、　、モードでの対
称軸の回転角度に応じた、第２ファイバにより伝送され
た光パワーの変動を概略的に示し、第１３図は、２つの
ファイバ間の軸方向のずれに応じて、第１ファイバ中に
導入されたモード構造の回転中に、第２ファイバにより
伝送された光パワーの変調度の変動を示す実験結果を概
略的に示し、 第１４図は、接続プラグ内のファイバの心合せに応用さ
れた本発明に従う装置を概略的に示し、第１５図は、接
続プラグ中のファイバの心合せに応用された本発明に従
う装置の変形例を概略的に示す。 （主な参照番号） ＩＯ・・１１光ファイバ、１２・・第２光ファイバ、９
．１３・・入射面、　１１．１４・・射出面、１５・・
対称軸、　　　　１６．１７・・光ビーム、２０・・レ
ーザ、　　　　２２・・光共振器、２４・・増幅媒質、
２６・・モードセレクタ、２８・・方位変動付与手段、 ３０・・集束手段（対物レンズ）、 ３４・・接続手段、　　　３６・・光パワー測定手段、
ＲＲＩ・・コア回転軸、ＲＲ２・・コア回転軸特許出願
人　　フ　ラ　ン　ス　間 代　理　人　　弁理士　越場　隆 ＦｊＧ、　４　Ａ ＲＧ、６Ｂ ＲＧ、　９　Ｂ ＦＩＧ、　４　Ｂ ＲＧ、　６　Ｃ ＲＧ、　９　Ｃ

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）光ファイバのモードアラインメントの制御と調節
    のための装置であって、 −縦軸（ＡＡ）を有し、電磁ビームを送る共振器（２２
    ）から成る少なくとも１つのレーザ（２０）と、−ＴＥ
    Ｍ＿ｉ，＿ｊ＿−＿１（ただし、１＜ｊ＜ｎ、ｎは光フ
    ァイバの最大半径方向次数）モードで、少なくとも１つ
    の対称軸（１５）を有するモード構造を生成するように
    上記電磁ビームに作用することができる少なくとも１つ
    のモードセレクタ（２６）、−上記対称軸（１５）に対
    して軸（ＲＲ１）を中心とする方位変動を付与するため
    の手段（２８）と、−上記電磁ビームを光ファイバ中に
    導入するための手段と、 −光パワー測定手段（３６）と を備えることを特徴とする装置。
  2. （２）上記モードセレクタ（２６）は、上記電磁ビーム
    に作用して、ＴＥＭ＿ｉ，＿０モード構造を生成するこ
    とを特徴とする請求項１記載の装置。
  3. （３）軸（ＲＲ１）を中心とする方位変動を付与するた
    めの手段（２８）が、ベースプレート（５９）に支持さ
    れたドーブプリズム（５８）から成り、該ベースプレー
    ト（５９）は上記プリズム（５８）を上記軸（ＲＲ１）
    の周りに定められた角速度で回転させることができるこ
    とを特徴とする請求項１記載の装置。
  4. （４）ドーブプリズム（５８）の回転角速度の二倍の角
    速度で回転する直線偏光子（６２）をさらに備え、該偏
    光子（６２）が偏光方向（Ｄ１）を対称軸（１５）に対
    して平行に維持することを特徴とする請求項３記載の装
    置。
  5. （５）ドーブプリズム（５８）の回転角速度の二倍の角
    速度で回転する直線偏光子（６２）をさらに備え、該偏
    光子（６２）が偏光方向（Ｄ１）を対称軸（１５）に対
    して直角に維持することを特徴とする請求項３記載の装
    置。
  6. （６）軸（ＲＲ１）を中心とする方位変動を付与するた
    めの手段（２８）が、モードセレクタ（２６）の支持体
    から成り、該支持体は、モードセレクタ（２６）を共振
    器（２２）の縦軸（ＡＡ）の周りに回転させることがで
    きることを特徴とする請求項１記載の装置。
  7. （７）軸（ＲＲ１）を中心とする方位変動を付与するた
    めの手段（２８）が、レーザ（２０）の支持体から成り
    、該支持体は、レーザ（２０）とレーザ（２０）に固定
    されたモードセレク（２６）を共振器（２２）の縦軸（
    ＡＡ）の周りに回転させることができることを特徴とす
    る請求項１記載の装置。
  8. （８）軸（ＲＲ１）を中心とする方位変動を付与するた
    めの手段（２８）が、 −少なくとも２つの定められた波長λ１とλ２を有する
    光ビームを生成する同調可能なレーザ（２０）と、 −対称軸（１５）に対して平行な偏光方向（Ｄ３）をも
    つ直線偏光子（２９）と から構成され、 モードアラインメントを確認しようとするファイバ（１
    ０）中に導入される波長λ１とλ２のモード構造が、一
    方は測定された電力の最大値に、また他方は測定された
    電力の最小値に対応することを特徴とする請求項１記載
    の装置。
  9. （９）軸（ＲＲ１）を中心とする方位変動を付与するた
    めの手段（２８）が、 −少なくとも２つの定められた波長λ１とλ２を有する
    光ビームを生成する同調可能なレーザ（２０）と、 −対称軸（１５）に対して直角な偏光方向（Ｄ３）をも
    つ直線偏光子（２９）と から構成され、 モードアラインメントを確認しようとするファイバ（１
    ０）中に導入される波長λ１とλ２のモード構造が、一
    方は測定された電力の最大値に、また他方は測定された
    電力の最小値に対応することを特徴とする請求項１記載
    の装置。
  10. （１０）モードセレクタ（２６）に固定された直線偏光
    子（２７）を備え、該偏光子が対称軸（１５）に平行な
    偏光方向（Ｄ２）を有することを特徴とする請求項１記
    載の装置。
  11. （１１）モードセレクタ（２６）に固定された直線偏光
    子（２７）を備え、該偏光子が対称軸（１５）に直角な
    偏光方向（Ｄ２）を有することを特徴とする請求項１記
    載の装置。
  12. （１２）光ファイバ中に電磁ビームを導入する手段が、
    光学的集束手段（３０）であることを特徴とする請求項
    １記載の装置。
  13. （１３）光ファイバ中に電磁ビームを導入する手段が、
    −光学的集束手段（３０）と、 −電磁ビームが導入される光ファイバに接続することの
    できる「先導」光ファイバ（ＦＡ）とから構成されるこ
    とを特徴とする請求項１記載の装置。
  14. （１４）接続プラグ（２０４）の位置決定のための機械
    的手段（２０６）を備え、該手段（２０６）が、接続プ
    ラグ（２０４）中での光ファイバ（２００）のコアの心
    合せを実施可能であることを特徴とする請求項１記載の
    装置。
JP2040851A 1989-02-21 1990-02-21 光ファイバのモードアランメントの制御および調節のための装置 Pending JPH02248903A (ja)

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FR8902221 1989-02-21

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