JPH042886B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、光フアイバカプラとフアイバ偏光
子とを一体に組み合せ、各種光フアイバセンサの
光部品として好適に使用できる光フアイバ偏光子
カプラに関する。

「従来技術とその問題点」 角速度センサ、圧力センサなどの光フアイバセ
ンサでは、偏光の偏波面の変位量を計測して角速
度、圧力の変位を検知するようにしている。この
ため、光源、受光器などの他に偏光子、検光子、
カプラなどの光部品が必要となり、従来はこれら
光部品を個別に用意し、それぞれを融着接続、コ
ネクタ接続などによつて接続し、１つのセンサを
組み立てるようにしている。

しかしながら、このようなセンサでは多くの光
部品をそれぞれ接続するようにしているので、作
業に時間がかかり、精度の高いものを得るために
は高度の熟練が必要であるなどの問題点があつ
た。

「問題点を解決するための手段」 そこで、この発明にあつては、カプラと偏光子
とを一体化し、接続作業の軽減を計るようにし
た。

第１図は、この発明の光フアイバ偏光子カプラ
の一例を示すもので、図中符号１は基板である。
この基板１は、金属、プラスチツク、セラミツク
スなどからなる平板である。この基板１上のほぼ
中央にはカプラ部２が取り付けられている。この
カプラ部２は、第２図に示すような断面形状が偏
平な平型偏波面保持光フアイバ３を用いて作成さ
れたものである。平型偏波面保持光フアイバ３
は、中心部のコア４と、このコア４の断面長辺方
向の両側部に配された断面円形の応力付与部５，
５と、これらを囲むクラツド６とからなるもの
で、二つの応力付与部５，５を結ぶ方向がＸ偏波
面とされ、これに直交する方向がＹ偏波面とされ
たものである。この平型偏波面保持光フアイバ
３，３を２本平行に所定長さその長辺部同志を密
着させ、融着延伸することにより、第３図に示す
ような分布結合形のカプラ部２が得られる。この
カプラ部２では、２本のフアイバ３，３のコア
４，４間隔および結合長を変化させることにより
結合比を変えることができる。

そして、このようなカプラ部２からは、したが
つて入力側２本、出力側２本の計４本のリード線
とも云うべき平型偏波面保持光フアイバ３……が
延びることになる。これらカプラ部２からのフア
イバ３……はそれぞれリール７，７に巻き回され
て偏光子部８……となつている。リール７，７は
基板１上にカプラ部２の両側方に設けられ、カプ
ラ部２の入力側の２本の光フアイバ３，３が一方
のリール７に、出力側の２本の光フアイバ３，３
が他方のリール７にそれぞれ巻き回されている。
平型偏波面保持光フアイバ３のリール７への巻回
は、第４図に示すように、リール７の巻胴にフア
イバ３の偏平な長辺部が接続するように巻かれて
いる。フアイバ３……の巻回は、２本のフアイバ
３，３を平行に束ねてリール７に同方法に巻回す
る方法や、１本のフアイバ３を巻回し、この上に
反対方向もしくは同方向に他の１本のフアイバ３
を巻き回す方法などが必要に応じて選択しうる。

このような偏波面保持光フアイバ３を巻回して
なる偏光子は、偏波面保持光フアイバに導波され
る２つのモード、HE^X ₁₁モードとHE^Y ₁₁モードとの
曲げ損失の波長特性が異る性質を利用したもので
ある。第５図は、偏波面保持光フアイバ３を直径
100mmの正円に巻数15回で巻回してなる偏光子に
ついての各モードの曲げ損失波長依存性を示した
ものである。このグラフにおいて、破線はHE^Y ₁₁
モードの、実線はHE^X ₁₁モードの曲げ損失の波長
依存性を示している。このグラフからHE^Y ₁₁モー
ドの損失はHE^X ₁₁モードよりも短波長側で増加す
ることがわかり、この例では波長1.3μmにおいて
36dB程度の損失差が発生している。よつて、こ
の状態でフアイバ３に無偏光や円偏光を入射する
と、フアイバ出射点ではHE^X ₁₁モードに基づく直
線偏光のみが出射することになり、偏光子として
機能する。

リール７，７に巻き回されて偏光子部８……と
されたフアイバ３……のそれぞれの端部は、基板
１上に入出力用ポート端子９……として固定され
ている。

このような光フアイバ偏光子カプラにあつて
は、偏光子部８……とカプラ部２とが２本の偏波
面保持光フアイバ３，３を用いて一体に構成され
ているため、光センサなどの光部品として使用す
る際に、接続箇所が減少し、作業効率が向上する
とともにセンサ等の小型化が計れる。また、偏波
面保持光フアイバとして偏平な平型フアイバを用
いているので、カプラとした際、円型フアイバに
比べてコア間隔を接近するため融着時の延伸量を
少なくすることができ、低損失のカプラ部２が得
られる。また、平型フアイバであるため、リール
７に巻回したとき、Ｘ偏波面が常に巻回中心軸に
対して平行となり、このためコア４にかかる曲げ
応力方向が一定となり、HE^X ₁₁モードとHE^Y ₁₁モー
ドとの間の曲げ損失差最も効率よく拡大され、大
きな消光比を持つ偏光子部８……が得られる。

「実施例」 第２図に示すような平型偏波面保持光フアイバ
（長辺部125μm、短辺部60μm）を用いて、第１図
に示すようなこの発明の光フアイバ偏光子カプラ
を作成した。カプラ部の結合長さは約10mmとし、
コア間隔を約20μmとした。カプラ部の結合比は
１：１であつた。偏光子部を巻回直径45mm、巻回
数20回としたところ、波長1.3μmで消光比37dB
であり、過剰損失4.5dBであつた。

「その他の実施例」 カプラ部から延びる光フアイバ３……のすべて
を巻回して偏光子部８とする必要はなく、必要に
応じて必要なフアイバ３のみを巻回して偏光子部
とすることができる。また、リール７，７を重ね
れば一層の小型化が可能である。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明の光フアイバ偏
光子カプラは、平型偏波面保持光フアイバを融着
してカプラ部とし、カプラ部から延びるフアイバ
を巻回して偏光子部としたものであるので、従来
別部材であつたカプラと偏光子とが一体化され、
これを用いて光センサなどを作成する際、接続作
業が軽減され、信頼性が向上し、かつ小型化が計
れる。また、平型のフアイバを用いているので、
カプラ部のコア間隔を容易に狭くすることがで
き、結合損失を少なくすることができ、偏光子部
においてはフアイバの巻回状態が一定となるの
で、コアに加わる応力が一定となつて、消光比を
大きくとることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の光フアイバ偏光子カプラ
の一例を示す平面図、第２図はこの発明の光フア
イバ偏光子カプラに用いられる平型偏波面保持光
フアイバの一例を示す断面図、第３図はこの発明
の光フアイバ偏光子カプラのカプラ部の接合部分
を示す断面図、第４図はこの発明における平型偏
波面保持光フアイバの巻回状態を示す概略断面
図、第５図はこの発明における偏光子部での
HE^X ₁₁モードとHE^Y ₁₁モードの曲げ損失の波長依存
性を示すグラフである。 ２……カプラ部、３……平型偏波面保持光フア
イバ、７……リール、８……偏光子部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数本の平型偏波面保持光フアイバをそれら
   の周側部で融着してカプラ部を形成し、このカプ
   ラ部から延びるリード用フアイバを巻回して偏光
   子部としたことを特徴とする光フアイバ偏光子カ
   プラ。