JPH05119360A

JPH05119360A - 光素子間光結合装置

Info

Publication number: JPH05119360A
Application number: JP29075191A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Fujii; 和人藤井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-10-09
Filing date: 1991-10-09
Publication date: 1993-05-18
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: JP2980751B2

Abstract

(57)【要約】【目的】信号光を光検出器・光ファイバなどに高効率で
結合できノイズの増加なしに信号光の増幅ができる光素
子間光結合装置を提供する。【構成】相反・非相反のファラデー素子の対により、偏
波保存ファイバ７からのポンプ光６（ＴＥモード）は、
ビームスプリッター８を経てＴＭモードに変換されフォ
トリフラクティブ結晶１に入射する。ＴＭモードの信号
光２は反対側から結晶１に入射する。その結果、ポンプ
光６の位相共役波４（ＴＭモード）を発生し、この位相
共役波４はビームスプリッター８を透過してＴＭモード
で他の偏波保存ファイバ５に結合される。この位相共役
波４は信号光２から情報を受け継いでおり、信号光とし
て偏波保存ファイバ５へと伝送される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信（特に双方向光
通信）の信号光をファイバーなどの光素子に結合させる
為等に用いられる光素子間光結合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、双方向に信号光を伝送し、その信
号光の一部を光検出部に導いて電気信号に変換する装置
が知られている。例えば、図５に示すように、基本的に
は信号光の一部を分離して光検出器５３で電気信号に変
換する光電変換装置がある。この種の装置では、一つの
伝送系内に多くの変換部がある場合には、信号光を増幅
する必要が生じる。信号光の一部を取り出すための光分
岐部５２、信号光を増幅するための光アンプ部５１で
は、各々の効率を向上させるために信号光は直線偏光で
あることが望まれ、光伝送路として偏波保存ファイバー
などが使われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記装置で
は、光検出器５３でのＳＮ比を向上させるために光検出
器側に分離される信号光量を多くするので、光分岐部５
２での信号光の減衰が大きくなり、又光アンプ部５１へ
の信号光の結合効率（５０％程度）も低いことから、ア
ンプ内部でのゲインが２０ｄＢ程度必要となる。このた
めに自然放出光によるＳＮ比の劣化などの問題点が生じ
ていた。

【０００４】そこで本発明は、信号光を光検出器及び光
ファイバなどの光伝送路等に高効率で結合でき、ノイズ
の増加なしに信号光の増幅ができるなどの特長を持つ光
通信伝送系などに用いられる光素子間光結合装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の要旨は、光ファイバー、光検出器などの第１の光素
子からの信号光と半導体レーザー、光ファイバなどの第
２の光素子からのポンプ光を位相共役波を発生する手段
である位相共役鏡で作用させ、この信号光を、このポン
プ光の位相共役波として第３の光素子に結合させること
を特徴とする光素子間光結合装置にある。

【０００６】より具体的には、双方向に信号光を伝送で
きる装置において、少なくとも光検出器及び光ファイバ
ーを含む光素子に信号光を結合するためにフォトリフラ
クティブ結晶による位相共役波を用い、且つ一つの該フ
ォトリフラクティブ結晶内で該光検出器からの信号光と
該光ファイバーから出射された信号光の偏光が直交する
様に構成されたり、位相共役波を発生させるためのポン
プ光として、信号光と同じ波長を有するレーザ光を用
い、且つ該レーザ光の偏光と前記光ファイバーから出射
されたときの信号光の偏光とが直交したり、位相共役波
を発生させるためのポンプ光と信号光とを分離する手段
として、偏光面を１／４回転させる相反及び非相反型の
ファラデ素子を対で用い且つ偏光ビームスプリッターを
用いていたり、前記光検出器として、量子非破壊導波路
型検出器を用いたり、前記ポンプ光により信号光の増幅
が可能であったり、前記ポンプ光の出射口から前記フォ
トリフラクティブ結晶までの光学長と、このポンプ光に
よる位相共役波が結合する媒体と該フォトリフラクティ
ブ結晶までの光学長とが等しかったりする。

【０００７】また、前記第１の光素子が光ファイバーで
あり第２の光素子が半導体レーザーであり第３の光素子
が光検出器であったり、光検出器が導波型光検出器であ
り、半導体レーザが該導波型光検出器と同様な導波路形
状を有する半導体レーザであったり、光検出器と半導体
レーザがモノリシックに形成されていたり、信号光が直
線偏光であり、直線偏光を有する信号光を得る第１の光
素子として偏波保存ファイバーを用いたり、ポンプ光と
その位相共役波を分離する手段として、λ／４偏光面を
回転させる相反、非相反型のファラデー素子対を用いた
り、信号光とポンプ光を位相共役鏡に入射させる手段と
して、偏光ビームスプリッタを用いたり、位相共役鏡と
して、フォトリフラクティブ効果の大きい結晶を用いた
り、第２の光素子のポンプ光の出射口から位相共役鏡ま
での光学距離と第３の光素子の入射口から位相共役鏡ま
での光学距離が等しかったり、第１の光素子からの信号
光がＴＭ光であり、ポンプ光がＴＥ光である様に形成さ
れていたりする。

【０００８】また、双方向に伝送される信号光を第１と
第２の光素子間で相互に結合する光素子間光結合装置に
おいて、第１の光素子（ファイバー、光検出器など）か
らの光信号は、これに対する第１のポンプ光（レーザな
どからのもの）と位相共役鏡で作用して第１のポンプ光
の位相共役波として第２の光素子（ファイバー、光検出
器など）に結合し、第２の光素子からの光信号は、これ
に対する第２のポンプ光（レーザーなどからのもの）と
該位相共役鏡で作用して第２のポンプ光の位相共役波と
して第１の光素子に結合し、該位相共役鏡で、第１の光
素子からの光信号と第１のポンプ光のとる第１の偏光状
態（ＴＥモード、ＴＭモードなど）と、第２の光素子か
らの光信号と第２のポンプ光のとる第２の偏光状態（Ｔ
Ｅモード、ＴＭモードなど）が直交するように構成され
ていたり、第１と第２の光素子からの光信号が第１と第
２の偏光状態の一方であり、第１と第２のポンプ光が第
１と第２の偏光状態の他方であり、第１の光素子からの
信号光と第２のポンプ光が通って前記位相共役鏡に入る
ところの第１の偏光状態変換手段（相反、非相反型ファ
ラデー素子対などから成る）と、第２の光素子からの信
号光と第１のポンプ光が通って前記位相共役鏡に入ると
ころの第２の偏光状態変換手段（相反、非相反型ファラ
デー素子対などから成る）とが設けられて、第１と第２
の偏光状態変換手段は、第１の光素子から第２の光素子
への方向とその逆方向とのうち一方の方向へ進む光に対
しては第１の偏光状態と第２の偏光状態とを交換し他方
の方向へ進む光に対して偏光状態を変化させない様に構
成されていたりする。

【０００９】

【作用】上記構成の本発明によれば、フォトリフラクテ
ィブ結晶などを用い二光束干渉による位相共役波を発生
させ、二光束を構成する信号光とそれと同じ波長のポン
プ光とを分離させることにより、多くの光学部品を微調
整することなく信号光を所望の検出器、光ファイバなど
に高効率で結合させることができる。更に、ポンプ光の
強度を増加することで、ノイズレスに信号光を増幅させ
られる。

【００１０】なお、信号光とは、例えば連続もしくは結
晶のフォトリフラクティブ効果の緩和時間よりも速い周
期で変化する信号光等である。

【００１１】

【実施例】図１及び図２は位相共役波及びその結合につ
いての説明図である。

【００１２】まず、位相共役鏡であるフォトリフラクテ
ィブ結晶において二光束干渉によって位相共役波を発生
させるためには、ポンプ光と信号光の偏光とが一致して
いることが必要である（例えば、ポンプ光がＴＥモード
なら信号光もＴＥモードであることが必要）。これら二
つの光がフォトリフラクティブ結晶内で干渉して、光強
度の周期的変化を生ずる。これによってキャリアが生
じ、更にキャリアが拡散して発生する空間電界により、
屈折率の周期的変化が生じる。

【００１３】本発明で用いる位相共役波は、例えば信号
光の位相共役波であり、信号光が通過して来た径路と全
く同じ径路を逆行する性質がある。但し、この位相共役
波は、信号光が反射されて生じるのではなくポンプ光が
回折されて生じるのである。このため、例えば信号光が
ファイバから出射されるとすると、ポンプ光が信号光の
位相共役波として極めて高効率で同ファイバに結合でき
るのである。又、信号光の位相共役波の強度はポンプ光
強度に比例するので、信号光が微弱な場合でもポンプ光
強度を増加することで信号光の増幅が可能である。

【００１４】以下に示す本発明の実施例を説明する準備
として、更に、位相共役鏡ないしダブル位相共役鏡（Ｄ
ＰＣＭ）の原理について図１を用いて説明する。同図に
おいて、１はフォトリフラクティブないし光誘起屈折率
効果（ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｅｆｆｅｃ
ｔ，以下ＰＲ効果と言う）を有する電気光学結晶であ
る。ここで、ＰＲ効果とは光照射により結晶１中に空間
電界分布が生じて、線形電気光学効果（ポッケルス効
果）により屈折率の変化が生じる現象である。この様な
ものとして、強誘電体電気光学結晶であるチタン酸バリ
ウム等や半導体電気光学結晶であるＧａＡｓ等がある
が、ここでは、チタン酸バリウムを例にとって説明す
る。図１において、チタン酸バリウム結晶１のｃ軸が適
当な方向に配置された場合には、入射光束（信号光）が
結晶１の中で散乱されるが、その散乱光と入射光束とで
結晶１中に多くの屈折率格子が形成される。この場合、
散乱光が入射光束との間で（２波結合と呼ばれる）非線
形な相互作用によりエネルギーの交換が行なわれて、散
乱光に入射光束のエネルギーが移っていく。一方、図の
左側から他の入射光束（ポンプ光）が結晶１に入射する
と、この光束によっても結晶１中でその散乱光により屈
折率格子が形成され、この入射光束のエネルギーが散乱
光に移行していく。この様な過程において、２つの入射
光束（信号光とポンプ光）が夫々の散乱光とで形成した
屈折率格子群のうち、共通の屈折率格子が互いの入射光
束を回折させて、この共通の屈折率格子を強調すると言
う誘導散乱を引き起こす。この為に、定常状態ではこの
様な共通の屈折率格子のみが生き残ることになる。ここ
で注意すべきことは、該屈折率格子は一方の入射光束
（信号光）とその散乱光及び他方の入射光束（ポンプ
光）とその散乱光とで形成されたものである為に、入射
光束（信号光とポンプ光）は互いにコヒーレントである
必要はないと言うことである。

【００１５】それ故に、２つの入射光束が同時に結晶１
中に存在する時には、入射光束が互いにインコヒーレン
トであってもそれらの散乱光は、夫々、２つの入射光束
の位相共役波となる。更に、これら位相共役波のエネル
ギーは、２つの入射光束から来ている（即ち、２つの入
射光束の該屈折率格子による回折光となっている）こと
に大きな特徴がある。つまり、信号光側への位相共役波
は、そのエネルギーを他方の入射光束（ポンプ光）から
受けるが入射光束（信号光）の時間反転波となってお
り、ポンプ光側への位相共役波は、そのエネルギーを一
方の入射光束（信号光）から受けるが入射光束（ポンプ
光）の時間反転波となっている。以上の理論及び実験の
詳細は、文献「Ｂ．Ｆｉｓｃｈｅｒｅｔａｌ．，Ｉ
ＥＥＥＪ．ＱｕａｎｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎ．ＱＥ
−２５，５５０−５６９（１９８９）」に述べられてい
る。

【００１６】図２には、導波型光検出器３から出射され
た信号光２（この検出器３に入射して出てきたもの）と
偏波保存ファイバ７から出たポンプ光６とがＰＲ結晶１
に入射し、これら二つの光２，６によって発生した位相
共役波４（ポンプ光６の位相共役波４のみが示されてい
るが信号光２のそれも存在する）が、偏波保存ファイバ
７と同じ光ファイバ５に結合する過程が示されている。

【００１７】図示するように、偏波保存ファイバ７から
ＰＲ結晶１までの光学長と、ＰＲ結晶１から光ファイバ
５までの光学長とが、同じになる位置で、信号光の成分
をもつ位相共役波４が集光する先に、光ファイバ５を設
置することで、光検出器３から出た信号光２は、ポンプ
光の位相共役波４としてファイバ５に高効率で結合す
る。このとき、ビームスプリッター８で、位相共役波４
とポンプ光６とが同じ偏光であるなら、この二つを分離
することはできない。このことから、双方向の光伝送を
可能にするためには、この部分（ビームスプリッター
８）で二つの偏光を直交させる手段を設けることが必要
となる。その直交手段により双方向通信を可能にした実
施例を図３に示す。

【００１８】以下に、図３を用いて本発明の第一の実施
例について説明する。図３は、第一の実施例の光結合装
置の概略構成図である。

【００１９】図示するように、夫々、信号光用ファイバ
５，５′からＰＲ結晶１，１′までの光学長と結晶１，
１′からポンプ光用の光ファイバ７，７′までの光学長
とが等しく、ＰＲ結晶１，１′で発生する位相共役波
（夫々、光ファイバ７，７′からの第１のポンプ光（ポ
ンプ光１という）のものと、光ファイバ１，１′からの
信号光のもの）の光軸上に、光ファイバ１，１′，７，
７′の中心が置かれている。また、導波型低損失光検出
器３の出入端からＰＲ結晶１までの光学長と、第２のポ
ンプ光（ポンプ光２という）を出す半導体レーザ１０の
出射端からＰＲ結晶１までの光学長とが同じである。そ
して、光検出器３の出入端が、半導体レーザ１０からの
ポンプ光２の位相共役波の光軸上にある。

【００２０】尚、導波型低損失光検出器３は、一端から
の信号光が他端からほぼそのままで出てゆく量子非破壊
光検出器であるのが好ましい（これについては、例え
ば、特願平２−４５０８５に示される）。又、半導体レ
ーザ１０の出力波長は、ポンプ光２及び信号光と同じで
ある。

【００２１】本実施例では、偏光面を回転させる相反・
非相反のファラデー素子１１，１２；１４，１５：１
１′，１２′；１４′，１５′を対で用いている。この
ため、双方向の信号光の進行方向で偏光面が９０°回転
し、逆側では０°になり光はそのまま透過する。従っ
て、左の偏波保存ファイバ５から出た信号光（信号光は
ＴＭモード、ポンプ光１、２はＴＥモードとする）は、
ビームスプリッター８を通過しファラデー素子対１４，
１５でＴＥモードに変換されてＰＲ結晶１に入射する。
一方、レーザ１０から出射するポンプ光２は、ビームス
プリッター９で折り返されて、ファラデー素子対１１，
１２で偏光を変えられることなく結晶１に入射する。そ
の結果、ポンプ光２の位相共役波（ここではＴＥモー
ド）を発生する。この位相共役波は、ファラデー素子対
１１，１２で偏光面を９０°回転されてＴＭモードにな
り、ビームスプリッター９で検出器３側に反射されてＴ
Ｍモードで検出器３に結合される（ＴＭモードは導波路
のサブバンド間を励起して光を検出するタイプのものに
有効である）。検出器３内での導波光の減衰分は、レー
ザー１０からのポンプ光２の強度を増加することで補え
る。

【００２２】この検出器３から図３右側へ出射された信
号光は、ビームスプリッタ９′で折り返されて、ファラ
デー素子対１１′，１２′で偏光を変えられることなく
ＴＭモードで結晶１′に入射する。このとき、対向する
ファイバー５′側からの信号光と、これと結晶１′で干
渉して位相共役波を発生させるためのレーザ１０からの
ポンプ光２とは、前述したようにＰＲ結晶１′において
ＴＥモードなので、これらの光と検出器３から結晶１′
に入る信号光との間で位相共役波を発生させることはな
い。一方、偏波保存ファイバー７′からのポンプ光２
（ＴＥモード）はその前のファラデー素子対１８′では
偏光を変えられずビームスプリッター８′で折り返さ
れ、次のファラデー素子対１４′，１５′でＴＭードに
変換される。従って、このポンプ光２と光検出器３から
の信号光は結晶１′で干渉して信号光の情報を持つポン
プ光２の位相共役波がＴＭモードで発生する。この位相
共役波はファラデー素子対１４′，１５′で偏光は変え
られずビームスプリッター８で折り返されずに右側にあ
る偏波保存ファイバ５′に結合する。こうして、図３左
側のファイバー５からの信号光は、検出器３で検出され
ると共に、高効率で右側のファイバ５′に結合されて左
から右へと伝送される。この場合の各光の偏光状態を、
図３の二重線の矢印の横の表示で示す。

【００２３】右側のファイバ５′から左側のファイバー
５へ伝送される信号光の伝送及び光検出も同様である。
この場合の各光の偏光状態は、一重線の矢印の横の表示
で示す。

【００２４】尚、本実施例では、ファラデー素子の対１
１，１２；１４，１５：１１′，１２′；１４′，１
５′が、図２及び図３のビームスプリッター８，８′；
９，９′においてポンプ光１とそれの位相共役波、ポン
プ光２とそれの位相共役波の偏光状態を直交させ、更に
ＰＲ結晶１，１′において左から右への信号光とそれに
対するポンプ光の偏光状態と、右から左への信号光とそ
れに対するポンプ光の偏光状態とを直交させるための手
段に相当する。又、本実施例では、ファイバ７，７′の
前にあるファラデー素子対１８，１８′は、レーザ１０
の光を除くために用いたが、レーザ１０の両側にもファ
ラデー素子対を置きファイバ７，７′からの光（これら
は共にＴＥモードである）を除くように構成してもよ
い。

【００２５】次に、第２実施例について説明する。図４
は第２実施例の光結合装置の概略説明図である。

【００２６】図示するように、第２実施例では、導波型
光検出器及び半導体レーザが夫々２個ずつ用いられる。
例えば、一方の半導体レーザＢ´は左側に、他方の半導
体レーザＡ´は右側に、夫々レーザ光を出力するように
構成されている。尚、導波型光検出器の導波路Ａと半導
体レーザＡ´との、そして導波型光検出器の導波路Ｂと
半導体レーザＢ´との位置関係・形状は、第１実施例と
同じである。

【００２７】上記のように構成されているので、図４に
おいて左側のファイバ５からの信号光は、導波型光検出
器の導波路Ｂに、右側のファイバ５′からの信号光は、
導波型光検出器の導波路Ａに、夫々結合する。つまり、
左右のファイバ５，５′からの信号光を容易に分離して
読み出すことができる。従って、左右のファイバを経て
送信されてきた信号列が相当に詰まっていても読み出す
ことができる。

【００２８】なお、図４において、図３と同符号のもの
は同部材ないし素子であることを示す。

【００２９】以上説明したように、第１及び第２の実施
例では、以下に列挙する効果を奏する。

【００３０】１）位相共役波を利用するので、各光素子
の位置決めが容易である。２）現在のプロセス技術で容易に作製できる光検出器、
半導体レーザをモノリシックに構成するので、熱の影響
を抑制することができる。３）光検出器を量子非破壊検出器（ＱＮＤ）にするの
で、光損失を大幅に低減することができる。４）レーザ光のパワーを上げるだけで信号光の増幅が簡
単に行える。５）信号光の増幅に伴ってノイズが増えないので、光通
信でのＳＮ比を良好に保つことができる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、Ｐ
Ｒ結晶などの位相共役鏡を用い二光束干渉による位相共
役波を発生させ、その位相共役光を光伝送路等に光結合
させるので、多くの光学部品を微調整することなく信号
光などの所望光を所望の検出器、光ファイバなどの伝送
路に高効率で結合させることができる。更に、ポンプ光
の強度を増加することで、ノイズの増加なしに信号光を
増幅させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】位相共役の説明図である。

【図２】位相共役波の結合についての説明図である。

【図３】第１実施例の概略構成図である。

【図４】第２実施例の概略構成図である。

【符号の説明】

１，１′ フォトリフラクティ
ブ結晶２信号光３，Ａ，Ｂ光検出器４ポンプ光６の位相共
役波５，５′，７，７′ 光ファイバ８，８′，９，９′ 偏光ビームスプリッ
タ１０，Ａ′，Ｂ′ 半導体レーザ１１，１１′，１４，１４′ 非相反ファラデー素
子１２，１２′，１５，１５′ 相反ファラデー素子１８，１８′ ファラデー素子対５１光アンプ部５２光分岐部５３光検出部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１１月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】位相共役の説明図である。

【図２】位相共役波の結合についての説明図である。

【図３】第１実施例の概略構成図である。

【図４】第２実施例の概略構成図である。

【図５】従来の光電変換装置例の説明図である。

【符号の説明】１，１´ フォトリフラクティブ結
晶２信号光３，Ａ，Ｂ光検出器４ポンプ光６の位相共役波５，５´，７，７´ 光ファイバ８，８´，９，９´ 偏光ビームスプリッタ１０，Ａ´，Ｂ´ 半導体レーザ１１，１１´，１４，１４´ 非相反ファラデー素子１２，１２´，１５，１５´ 相反ファラデー素子１８，１８´ ファラデー素子対５１光アンプ部５２光分岐部５３光検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】双方向に信号光を伝送できる装置におい
て、少なくとも光検出器及び光ファイバーを含む光素子
に信号光を結合するためにフォトリフラクティブ結晶に
よる位相共役波を用い、且つ一つの該フォトリフラクテ
ィブ結晶内で該光検出器からの信号光と該光ファイバー
から出射された信号光の偏光が直交する様に構成された
ことを特徴とする光素子間光結合装置。
【請求項２】前記位相共役波を発生させるためのポン
プ光として、信号光と同じ波長を有するレーザ光を用
い、且つ該レーザ光の偏光と前記光ファイバーから出射
されたときの信号光の偏光とが直交することを特徴とす
る請求項１記載の光素子間光結合装置。
【請求項３】前記位相共役波を発生させるためのポン
プ光と信号光とを分離する手段として、偏光面を１／４
回転させる相反及び非相反型のファラデ素子を対で用い
且つ偏光ビームスプリッターを用いていることを特徴と
する請求項１記載の光素子間光結合装置。
【請求項４】前記光検出器として、量子非破壊導波路
型検出器を用いたことを特徴とする請求項１記載の光素
子間光結合装置。
【請求項５】前記ポンプ光により信号光の増幅が可能
であることを特徴とする請求項２記載の光素子間光結合
装置。
【請求項６】前記ポンプ光の出射口から前記フォトリ
フラクティブ結晶までの光学長と、このポンプ光による
位相共役波が結合する媒体と該フォトリフラクティブ結
晶までの光学長とが等しいことを特徴とする請求項２記
載の光素子間光結合装置。
【請求項７】第１の光素子からの信号光と第２の光素
子からのポンプ光を位相共役鏡で作用させ、この信号光
を、このポンプ光の位相共役波として第３の光素子に結
合させることを特徴とする光素子間光結合装置。
【請求項８】第１の光素子が光ファイバーであり第２
の光素子が半導体レーザーであり第３の光素子が光検出
器である請求項７記載の光素子間光結合装置。
【請求項９】光検出器が導波型光検出器であり、半導
体レーザが該導波型光検出器と同様な導波路形状を有す
る半導体レーザである請求項７記載の光素子間光結合装
置。
【請求項１０】光検出器と半導体レーザがモノリシック
に形成されている請求項９記載の光素子間光結合装置。
【請求項１１】信号光が直線偏光であり、直線偏光を有
する信号光を得る第１の光素子として偏波保存ファイバ
ーを用いる請求項７記載の光素子間光結合装置。
【請求項１２】ポンプ光とその位相共役波を分離する手
段として、λ／４偏光面を回転させる相反、非相反型の
ファラデー素子対を用いる請求項７記載の光素子間光結
合装置。
【請求項１３】信号光とポンプ光を位相共役鏡に入射さ
せる手段として、偏光ビームスプリッタを用いる請求項
１２記載の光素子間光結合装置。
【請求項１４】位相共役鏡として、フォトリフラクティ
ブ効果の大きい結晶を用いる請求項７記載の光素子間光
結合装置。
【請求項１５】第２の光素子のポンプ光の出射口から位
相共役鏡までの光学距離と第３の光素子の入射口から位
相共役鏡までの光学距離が等しい請求項７記載の光素子
間光結合装置。
【請求項１６】信号光の増幅がポンプ光で可能な様に形
成されている請求項７記載の光素子間光結合装置。
【請求項１７】第１の光素子からの信号光がＴＭ光であ
り、ポンプ光がＴＥ光である様に形成されている請求項
７記載の光素子間光結合装置。
【請求項１８】双方向に伝送される信号光を第１と第２
の光素子間で相互に結合する光素子間光結合装置におい
て、第１の光素子からの光信号は、これに対する第１の
ポンプ光と位相共役鏡で作用して第１のポンプ光の位相
共役波として第２の光素子に結合し、第２の光素子から
の光信号は、これに対する第２のポンプ光と該位相共役
鏡で作用して第２のポンプ光の位相共役波として第１の
光素子に結合し、該位相共役鏡で、第１の光素子からの
光信号と第１のポンプ光のとる第１の偏光状態と、第２
の光素子からの光信号と第２のポンプ光のとる第２の偏
光状態とが直交するように構成されていることを特徴と
する光素子間光結合装置。
【請求項１９】第１と第２の光素子からの光信号が第１
と第２の偏光状態の一方であり、第１と第２のポンプ光
が第１と第２の偏光状態の他方であり、第１の光素子か
らの信号光と第２のポンプ光が通って前記位相共役鏡に
入るところの第１の偏光状態変換手段と、第２の光素子
からの信号光と第１のポンプ光が通って前記位相共役鏡
に入るところの第２の偏光状態変換手段とが設けられ
て、第１と第２の偏光状態変換手段は、第１の光素子か
ら第２の光素子への方向とその逆方向とのうち一方の方
向へ進む光に対しては第１の偏光状態と第２の偏光状態
とを交換し他方の方向へ進む光に対して偏光状態を変化
させない様に構成されている請求項１８記載の光素子間
光結合装置。