JPH05133800A - 光検出器 - Google Patents
光検出器Info
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- JPH05133800A JPH05133800A JP3294673A JP29467391A JPH05133800A JP H05133800 A JPH05133800 A JP H05133800A JP 3294673 A JP3294673 A JP 3294673A JP 29467391 A JP29467391 A JP 29467391A JP H05133800 A JPH05133800 A JP H05133800A
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- lens
- photodetector
- light
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数波長の光信号中の任意の波長の光信号を
可変に選択し検出する。 【構成】 光ファイバ１を介し入射した光はレンズ１−
３により平行光とされた後、複屈折プリズム１−４によ
り互いに直交する２つの偏波に分離され、片方はλ／２
板を通り、液晶可変波長フィルタ１−６に入る。液晶可
変波長フィルタ１−６を通った２本の光ビームはレンズ
１−７によりディテクタ１−８部分に結像される。これ
により、従来と比較し、アライメントは非常に簡単であ
り、出射側に複屈折プリズム、λ／２板は不要となる。
可変に選択し検出する。 【構成】 光ファイバ１を介し入射した光はレンズ１−
３により平行光とされた後、複屈折プリズム１−４によ
り互いに直交する２つの偏波に分離され、片方はλ／２
板を通り、液晶可変波長フィルタ１−６に入る。液晶可
変波長フィルタ１−６を通った２本の光ビームはレンズ
１−７によりディテクタ１−８部分に結像される。これ
により、従来と比較し、アライメントは非常に簡単であ
り、出射側に複屈折プリズム、λ／２板は不要となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ中の複数波
長の光信号の中の任意の波長の光信号を可変に選択して
検出する光検出器に関する。
長の光信号の中の任意の波長の光信号を可変に選択して
検出する光検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバによる光通信は大容量の情報
を高速に伝送することができるために、最近急速に実用
化されつつある。しかし現時点では、ある特定の波長の
光パルスを伝送しているのみである。多数の異なった周
波数の光パルスを伝送することができれば、さらに大容
量の情報を伝送することができる。これを波長多重（Ｗ
ＤＭ）、周波数多重通信（ＦＤＭ）と呼び、現在活発に
研究されている。波長多重・周波数多重通信においては
多数の周波数の光パルスの中から選択的に任意の波長、
周波数の光のみを選び出し、光信号を検出する可変波長
フィルタ機能をもった光ディテクタが必要となる。
を高速に伝送することができるために、最近急速に実用
化されつつある。しかし現時点では、ある特定の波長の
光パルスを伝送しているのみである。多数の異なった周
波数の光パルスを伝送することができれば、さらに大容
量の情報を伝送することができる。これを波長多重（Ｗ
ＤＭ）、周波数多重通信（ＦＤＭ）と呼び、現在活発に
研究されている。波長多重・周波数多重通信においては
多数の周波数の光パルスの中から選択的に任意の波長、
周波数の光のみを選び出し、光信号を検出する可変波長
フィルタ機能をもった光ディテクタが必要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図１０（ａ）、（ｂ）
は従来の可変波長フィルタ付きのディテクタを示したも
のである。図１０（ａ）ではグレーティング１０−１の
角度を調整して波長を可変に選択する。１０−２はレン
ズである。分解能を上げるために光入射用ファイバ１０
−４と光検出器１０−３の距離を長くする必要があり、
装置が大型となり、また機械的衝撃に弱いという欠点が
ある。これらの欠点を解決するために、図１０（ｂ）に
示すように、液晶をファブリーペローエタロン内に含む
液晶可変波長フィルタ１０−５にディテクタ１０−７を
付けたものがある。ここで１０−８は複屈折プリズム、
１０−９はλ／２板である。この素子は装置が小型、低
電圧、低コストであり、全固体であるため、衝撃に強い
という利点がある。しかし両端にシングルモード光ファ
イバを設けるため、ファイバのカップリングのためのア
ライメントに労力を要するという欠点があった。また複
屈折プリズムや偏光ブームスプリッタなどを入射側と出
射側に設ける必要があるため、コストが高くなるという
欠点があった。
は従来の可変波長フィルタ付きのディテクタを示したも
のである。図１０（ａ）ではグレーティング１０−１の
角度を調整して波長を可変に選択する。１０−２はレン
ズである。分解能を上げるために光入射用ファイバ１０
−４と光検出器１０−３の距離を長くする必要があり、
装置が大型となり、また機械的衝撃に弱いという欠点が
ある。これらの欠点を解決するために、図１０（ｂ）に
示すように、液晶をファブリーペローエタロン内に含む
液晶可変波長フィルタ１０−５にディテクタ１０−７を
付けたものがある。ここで１０−８は複屈折プリズム、
１０−９はλ／２板である。この素子は装置が小型、低
電圧、低コストであり、全固体であるため、衝撃に強い
という利点がある。しかし両端にシングルモード光ファ
イバを設けるため、ファイバのカップリングのためのア
ライメントに労力を要するという欠点があった。また複
屈折プリズムや偏光ブームスプリッタなどを入射側と出
射側に設ける必要があるため、コストが高くなるという
欠点があった。
【０００４】本発明は上記の従来の液晶可変波長フィル
タを備えた光ディテクタの欠点を解決するため、入力側
にシングルモード光ファイバを接続でき、出力側にマル
チモードファイバを介するかあるいは、ファイバを介す
ることなく直接光ディテクタを備えることを特徴とし、
波長を可変に選択できる簡便な光ディテクタを提供する
ものである。
タを備えた光ディテクタの欠点を解決するため、入力側
にシングルモード光ファイバを接続でき、出力側にマル
チモードファイバを介するかあるいは、ファイバを介す
ることなく直接光ディテクタを備えることを特徴とし、
波長を可変に選択できる簡便な光ディテクタを提供する
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１の本発明は、光ファイバと、該光ファイバ
が接続されたファイバ接続部と、該光ファイバからの入
射光を平行光とするレンズと、該レンズからの光を偏光
分離する偏光分離板と、該偏光分離板からの光を選択的
に透過させる液晶可変波長フィルタと、該液晶可変波長
フィルタの透過光を結像するレンズと、該レンズの後段
側に接続された光検出器とを一体としたことを特徴とす
る。請求項２の本発明は、偏光分離素子をλ／４板とミ
ラーに置き換えたことを特徴とする。請求項３の本発明
は、偏光分離素子が偏光ビームスプリッタとプリズムあ
るいは複屈折板であることを特徴とする。請求項４の本
発明は、光検出素子がｐｉｎホトダイオード、アバラン
シェホトダイオードであることを特徴とする。請求項５
の本発明は、レンズと光検出器の間にマルチモードの光
ファイバを有することを特徴とする。請求項６の本発明
は、ｐｉｎホトダイオードあるいはアバランシェホトダ
イオード裏面上に透明電極、ミラー、液晶配向膜、液
晶、液晶用配向膜、ミラー、透明電極、ガラス板を積層
し、ファイバ、ファイバ接続部、レンズ、光検出器を備
えたことを特徴とする。
め、請求項１の本発明は、光ファイバと、該光ファイバ
が接続されたファイバ接続部と、該光ファイバからの入
射光を平行光とするレンズと、該レンズからの光を偏光
分離する偏光分離板と、該偏光分離板からの光を選択的
に透過させる液晶可変波長フィルタと、該液晶可変波長
フィルタの透過光を結像するレンズと、該レンズの後段
側に接続された光検出器とを一体としたことを特徴とす
る。請求項２の本発明は、偏光分離素子をλ／４板とミ
ラーに置き換えたことを特徴とする。請求項３の本発明
は、偏光分離素子が偏光ビームスプリッタとプリズムあ
るいは複屈折板であることを特徴とする。請求項４の本
発明は、光検出素子がｐｉｎホトダイオード、アバラン
シェホトダイオードであることを特徴とする。請求項５
の本発明は、レンズと光検出器の間にマルチモードの光
ファイバを有することを特徴とする。請求項６の本発明
は、ｐｉｎホトダイオードあるいはアバランシェホトダ
イオード裏面上に透明電極、ミラー、液晶配向膜、液
晶、液晶用配向膜、ミラー、透明電極、ガラス板を積層
し、ファイバ、ファイバ接続部、レンズ、光検出器を備
えたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明によれば、可変波長フィルタの出射側に
光ディテクタを直接接続する、あるいはマルチモードフ
ァイバを介して光ディテクタにつなぐことにより、アラ
イメントが非常に簡単になると共に、偏波合成用の偏光
ビームスプリッタ、プリズム、複屈折板等が不用でコス
トが安くなる。
光ディテクタを直接接続する、あるいはマルチモードフ
ァイバを介して光ディテクタにつなぐことにより、アラ
イメントが非常に簡単になると共に、偏波合成用の偏光
ビームスプリッタ、プリズム、複屈折板等が不用でコス
トが安くなる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。液晶可変波長フィルタの基本構造を図１１
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。１１−１はガラス基
板、１１−２は透明電極、１１−３は誘電体ミラー、１
１−４は液晶用配向膜、１１−５はホモジニアス配向し
た液晶層である。図１１（ａ）は基本構造であり、ホモ
ジニアス配向した液晶層を配向膜、ミラー、透明電極、
ガラス基板でサンドイッチした構造を持つ。図１１
（ｂ）は液晶層の一部をガラス板で置き換えた構造を持
ち、バンド幅が狭く、ロスが少ない素子である。（特願
平３−１３４１４）図１１（ｃ）は（ａ）と（ｂ）を積
層した構造を持ち、可変幅が広く、バンド幅が狭いとい
う特徴を持つ。（特願平３−１７４１６４）液晶層に数
Ｖの電圧を印加すると、液晶分子が傾き、液晶層の屈折
率が変化する。このためミラー間の光学長が変化し、そ
の透過スペクトルピーク波長がシフトし、可変波長フィ
ルタの役割をする。このフィルタは液晶分子に対して平
行な偏波に対しては上記の可変波長の効果があるが、液
晶分子に垂直な偏波に対してはこの効果がない。即ち偏
波依存性がある。これを解決するために種々の方法が提
案されている。ここでは偏波分離素子を用いた例につい
て実施例を説明する。
する。液晶可変波長フィルタの基本構造を図１１
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。１１−１はガラス基
板、１１−２は透明電極、１１−３は誘電体ミラー、１
１−４は液晶用配向膜、１１−５はホモジニアス配向し
た液晶層である。図１１（ａ）は基本構造であり、ホモ
ジニアス配向した液晶層を配向膜、ミラー、透明電極、
ガラス基板でサンドイッチした構造を持つ。図１１
（ｂ）は液晶層の一部をガラス板で置き換えた構造を持
ち、バンド幅が狭く、ロスが少ない素子である。（特願
平３−１３４１４）図１１（ｃ）は（ａ）と（ｂ）を積
層した構造を持ち、可変幅が広く、バンド幅が狭いとい
う特徴を持つ。（特願平３−１７４１６４）液晶層に数
Ｖの電圧を印加すると、液晶分子が傾き、液晶層の屈折
率が変化する。このためミラー間の光学長が変化し、そ
の透過スペクトルピーク波長がシフトし、可変波長フィ
ルタの役割をする。このフィルタは液晶分子に対して平
行な偏波に対しては上記の可変波長の効果があるが、液
晶分子に垂直な偏波に対してはこの効果がない。即ち偏
波依存性がある。これを解決するために種々の方法が提
案されている。ここでは偏波分離素子を用いた例につい
て実施例を説明する。
【０００８】『第１実施例』。図１に本発明の第１の実
施例を示す。１−１は入力用シングルモード光ファイ
バ、１−２はファイバ接合部、１−３はグリンレンズ、
１−４は複屈折プリズム、１−５はλ／２板、１−６は
ホモジニアス配向の液晶可変波長フィルタ、１−７はレ
ンズ、１−８はＰｉｎホトダイオードのディテクタ部分
である。１−９は液晶可変波長フィルタ駆動用電気端
子、１−１０は光検出素子の出力端子である。入力用光
ファイバ１のフェルール部分を接続部１−２に沿ってデ
ィテクタ部分に挿入する。入射した光はレンズ１−３に
よってコリメートされ、平行光となる。光は複屈折プリ
ズムによって、互いに直交する２つの偏波に分離され、
片方はλ／２板を通り、液晶可変波長フィルタに入る。
液晶可変波長フィルタは入射光ビームに対して２°程度
傾いており、選択された光は透過するが、それ以外は２
°の傾きで反射され、入射側のファイバには戻ることは
ない。フィルタを通った２本の光ビームの間隔は約３ｍ
ｍであり、レンズによってディテクタ部分に結像され
る。その際光ビームは約１００μｍの径で結像された。
ｐｉｎホトディテクタのヘッド部分は径１００μｍであ
る。このため図１０（ｂ）の従来の出射側にシングルモ
ード光ファイバ（コア径約１０μｍ）を持つ場合に比べ
て、アライメントは非常に簡単であり、出射側に複屈折
プリズム、λ／２板は必要ない。ここでは直接ディテク
タを付けたが、コア径が１００μｍ以上のマルチモード
ファイバを介してディテクタにつないでも同様の効果が
あった。
施例を示す。１−１は入力用シングルモード光ファイ
バ、１−２はファイバ接合部、１−３はグリンレンズ、
１−４は複屈折プリズム、１−５はλ／２板、１−６は
ホモジニアス配向の液晶可変波長フィルタ、１−７はレ
ンズ、１−８はＰｉｎホトダイオードのディテクタ部分
である。１−９は液晶可変波長フィルタ駆動用電気端
子、１−１０は光検出素子の出力端子である。入力用光
ファイバ１のフェルール部分を接続部１−２に沿ってデ
ィテクタ部分に挿入する。入射した光はレンズ１−３に
よってコリメートされ、平行光となる。光は複屈折プリ
ズムによって、互いに直交する２つの偏波に分離され、
片方はλ／２板を通り、液晶可変波長フィルタに入る。
液晶可変波長フィルタは入射光ビームに対して２°程度
傾いており、選択された光は透過するが、それ以外は２
°の傾きで反射され、入射側のファイバには戻ることは
ない。フィルタを通った２本の光ビームの間隔は約３ｍ
ｍであり、レンズによってディテクタ部分に結像され
る。その際光ビームは約１００μｍの径で結像された。
ｐｉｎホトディテクタのヘッド部分は径１００μｍであ
る。このため図１０（ｂ）の従来の出射側にシングルモ
ード光ファイバ（コア径約１０μｍ）を持つ場合に比べ
て、アライメントは非常に簡単であり、出射側に複屈折
プリズム、λ／２板は必要ない。ここでは直接ディテク
タを付けたが、コア径が１００μｍ以上のマルチモード
ファイバを介してディテクタにつないでも同様の効果が
あった。
【０００９】この液晶可変波長フィルタの透過ピーク波
長と印加電圧の関係を図２に示す。 １．５４２５μｍに中心波長を持つＤＢＲレーザから光
をＬＮ変調器で１ＧＨｚに変調した後、１０ｋｍのファ
イバにつなぎ、最終段に本発明の光検出器をつないだ。
光検出器の液晶可変波長フィルタに印加する電圧を変化
させて、出力信号のスペクトルを測定した。その結果を
図３（ａ）に示す。１．５４２５μｍに相当する電圧を
印加した時、光出力が得られた。またファイバ中の偏波
の状態を変化させた場合にも光検出出力には変化がなか
った。即ち偏波無依存であった。その光信号波形を図３
（ｂ）に示す。出力信号波形は若干くずれるが、１ＧＨ
ｚの信号波形が得られた。
長と印加電圧の関係を図２に示す。 １．５４２５μｍに中心波長を持つＤＢＲレーザから光
をＬＮ変調器で１ＧＨｚに変調した後、１０ｋｍのファ
イバにつなぎ、最終段に本発明の光検出器をつないだ。
光検出器の液晶可変波長フィルタに印加する電圧を変化
させて、出力信号のスペクトルを測定した。その結果を
図３（ａ）に示す。１．５４２５μｍに相当する電圧を
印加した時、光出力が得られた。またファイバ中の偏波
の状態を変化させた場合にも光検出出力には変化がなか
った。即ち偏波無依存であった。その光信号波形を図３
（ｂ）に示す。出力信号波形は若干くずれるが、１ＧＨ
ｚの信号波形が得られた。
【００１０】ここでは偏波分離素子として、複屈折プリ
ズムを用いたが、その他の偏光分離素子を用いる場合に
も同様の効果がある。その実施例を図４に示す。図４で
は偏光ビームスプリッタ４−１とプリズム４−２で２本
に分けて、片方をλ／２板４−３を通して、２本とも液
晶分子に平行な偏波に直している。この方法でも実施例
１の図１と同様の効果があった。
ズムを用いたが、その他の偏光分離素子を用いる場合に
も同様の効果がある。その実施例を図４に示す。図４で
は偏光ビームスプリッタ４−１とプリズム４−２で２本
に分けて、片方をλ／２板４−３を通して、２本とも液
晶分子に平行な偏波に直している。この方法でも実施例
１の図１と同様の効果があった。
【００１１】ここでは基本構造（図１１（ａ））の液晶
可変波長フィルタを用いたが、薄い板ガラスを置き換え
た素子（図１１（ｂ））、あるいは２段積層した素子
（図１１（ｃ））でも同様の効果があった。
可変波長フィルタを用いたが、薄い板ガラスを置き換え
た素子（図１１（ｂ））、あるいは２段積層した素子
（図１１（ｃ））でも同様の効果があった。
【００１２】『第２実施例』。本発明の第２の実施例を
図５に示す。５−１は入力用シングルモード光ファイ
バ、５−２はファイバ接合部、５−３はグリンレンズレ
ンズ、５−４はストライプ状のミラー、５−５はλ／４
板、５−６はホモジニアス配向の液晶可変波長フィル
タ、５−７はレンズ、５−８はＰｉｎホトダイオードの
ディテクタ部分である。５−９は液晶可変波長フィルタ
駆動用電気端子、５−１０は光検出素子の出力端子であ
る。
図５に示す。５−１は入力用シングルモード光ファイ
バ、５−２はファイバ接合部、５−３はグリンレンズレ
ンズ、５−４はストライプ状のミラー、５−５はλ／４
板、５−６はホモジニアス配向の液晶可変波長フィル
タ、５−７はレンズ、５−８はＰｉｎホトダイオードの
ディテクタ部分である。５−９は液晶可変波長フィルタ
駆動用電気端子、５−１０は光検出素子の出力端子であ
る。
【００１３】入射光が液晶可変波長フィルタ内５−６に
入ると、液晶分子に平行な偏波で共振波長と一致した光
は透過する。液晶分子に垂直な偏波はフィルタで反射さ
せる。この光をλ／４板５−５に入射させ、さらにミラ
ー５−４で反射させて再度液晶可変波長フィルタに入射
させる。この時、２度λ／４波長板を通過するので、λ
／２波長板を通過したのと等価であり、偏波は９０度回
転する。この結果、再度液晶可変波長フィルタに入射し
た時はその偏波方向は液晶と平行になる。今度はフィル
タで反射されることなく、通過する。液晶可変波長フィ
ルタの偏波無依存化が図られたことになる。また入射し
た光は液晶フィルタに対して、傾いて反射するため、戻
り光は再び、入射側の光ファイバに入ることはない。
入ると、液晶分子に平行な偏波で共振波長と一致した光
は透過する。液晶分子に垂直な偏波はフィルタで反射さ
せる。この光をλ／４板５−５に入射させ、さらにミラ
ー５−４で反射させて再度液晶可変波長フィルタに入射
させる。この時、２度λ／４波長板を通過するので、λ
／２波長板を通過したのと等価であり、偏波は９０度回
転する。この結果、再度液晶可変波長フィルタに入射し
た時はその偏波方向は液晶と平行になる。今度はフィル
タで反射されることなく、通過する。液晶可変波長フィ
ルタの偏波無依存化が図られたことになる。また入射し
た光は液晶フィルタに対して、傾いて反射するため、戻
り光は再び、入射側の光ファイバに入ることはない。
【００１４】本方法では入射側にレンズとλ／４板とミ
ラーおよび出射側にレンズを置くのみで簡単に偏波無依
存のモジュールを作製できる。さらに出射側が径の１０
０μｍのディテクタが置かれているので、アライメント
が非常に簡単である。またここでは直接ディテクタを設
けているが、ディテクタの径と同じコア径を持つマルチ
マードの光ファイバを介してディテクタにつないでも同
様の効果がある。
ラーおよび出射側にレンズを置くのみで簡単に偏波無依
存のモジュールを作製できる。さらに出射側が径の１０
０μｍのディテクタが置かれているので、アライメント
が非常に簡単である。またここでは直接ディテクタを設
けているが、ディテクタの径と同じコア径を持つマルチ
マードの光ファイバを介してディテクタにつないでも同
様の効果がある。
【００１５】ここでは基本構造（図１１（ａ））の液晶
可変波長フィルタを用いたが、薄い板ガラスを置き換え
た素子（図１１（ｂ））、あるいは２段積層した素子
（図１１（ｃ））でも同様の効果があった。
可変波長フィルタを用いたが、薄い板ガラスを置き換え
た素子（図１１（ｂ））、あるいは２段積層した素子
（図１１（ｃ））でも同様の効果があった。
【００１６】『第３実施例』。図６に本発明の第３の実
施例を示す。６−１はシングルモード光ファイバ、６−
２はファイバ接合部、６−３はコリメートレンズであ
り、液晶可変波長フィルタの液晶層はツイストネマチッ
ク層６−４である。ツイストネマチック液晶を用いると
偏波無依存化を図ることができる。レンズ６−５でデテ
クタヘッド６−６に集光される。６−７は光検出器出力
端子、６−８は液晶可変波長フィルタ電源端子である。
光ビームの径は５０μｍであり、ディテクタの受光面の
径は１００μｍである。容易に光をディテクタに結合さ
せることができる。１．５４２５μｍに中心を持つＤＢ
Ｒレーザから光をＬＮ変調器で１ＧＨｚに変調した後、
１０ｋｍのファイバにつなぎ、最終段に本発明の光検出
器をつないだ結果、実施例１と同様の効果が得られた。
施例を示す。６−１はシングルモード光ファイバ、６−
２はファイバ接合部、６−３はコリメートレンズであ
り、液晶可変波長フィルタの液晶層はツイストネマチッ
ク層６−４である。ツイストネマチック液晶を用いると
偏波無依存化を図ることができる。レンズ６−５でデテ
クタヘッド６−６に集光される。６−７は光検出器出力
端子、６−８は液晶可変波長フィルタ電源端子である。
光ビームの径は５０μｍであり、ディテクタの受光面の
径は１００μｍである。容易に光をディテクタに結合さ
せることができる。１．５４２５μｍに中心を持つＤＢ
Ｒレーザから光をＬＮ変調器で１ＧＨｚに変調した後、
１０ｋｍのファイバにつなぎ、最終段に本発明の光検出
器をつないだ結果、実施例１と同様の効果が得られた。
【００１７】ここではツイストネマチック液晶を用いて
偏波無依存化を図ったが、他の方法で１本のビームで偏
波無依存化を図った例を実施例で示す。その実施例を図
７（ａ）〜（ｄ）に示す。図７（ａ）では液晶層を互い
に配向方向が直交するように２つ（７−１）にわけ並列
に配置し、光ビームは、２つの領域に均等に入射するよ
うにしてある。図７（ｂ）では配向方向が互いに直交す
る２層（７−２）を直列に積層してある。（ｃ）では、
液晶可変波長フィルタの前にホモジニアス配向させた液
晶素子７−３を２枚互いに４５°の角度になるように配
置して、制御電圧を印加して偏波を制御し、任意の偏光
が入射しても液晶可変波長フィルタの液晶分子に平行な
直線偏光に変換する。このような構造の素子においても
同様の効果があった。
偏波無依存化を図ったが、他の方法で１本のビームで偏
波無依存化を図った例を実施例で示す。その実施例を図
７（ａ）〜（ｄ）に示す。図７（ａ）では液晶層を互い
に配向方向が直交するように２つ（７−１）にわけ並列
に配置し、光ビームは、２つの領域に均等に入射するよ
うにしてある。図７（ｂ）では配向方向が互いに直交す
る２層（７−２）を直列に積層してある。（ｃ）では、
液晶可変波長フィルタの前にホモジニアス配向させた液
晶素子７−３を２枚互いに４５°の角度になるように配
置して、制御電圧を印加して偏波を制御し、任意の偏光
が入射しても液晶可変波長フィルタの液晶分子に平行な
直線偏光に変換する。このような構造の素子においても
同様の効果があった。
【００１８】ここでは基本構造（図１１（ａ））の液晶
可変波長フィルタを用いたが、薄い板ガラスを置き換え
た素子（図１１（ｂ））、あるいは２段積層した素子
（図１１（ｃ））でも同様の効果があった。
可変波長フィルタを用いたが、薄い板ガラスを置き換え
た素子（図１１（ｂ））、あるいは２段積層した素子
（図１１（ｃ））でも同様の効果があった。
【００１９】『第４実施例』。図８は本発明の第４の実
施例を示したものである。８−１はシングルモード光フ
ァイバ、８−２はコリメートレンズ、８−３は偏光ビー
ムスプリッタ、８−４はプリズム、８−５はλ／２板、
８−６はガラス基板、８−７は透明電極、８−８は誘電
体ミラー、８−９は液晶用配向膜、８−１０は液晶、８
−１１は光ディテク部、８−１２はスペーサ、８−１３
はグランド端子、８−１４はディテクタ出力端子、８−
１５は液晶フィルタ素子用端子である。光ディテクタ部
をさらに詳細に示した図を図９（ａ）、（ｂ）に示す。
図９（ａ）は光ディテクタ部の断面図を示したものであ
る。セミインシュレーティングＩｎＰ基板上９−１にＧ
ａＩｎＡｓＰｉｎホトダイオード９−２が２つ形成され
ている。９−４は透明電極、９−５は誘電体ミラー、９
−６は液晶用配向膜である。図９（ｂ）は基板横上から
眺めた図であり、９−２はディテクタヘッド部、９−３
はフリップチップバンプである。図９（ｃ）に示すよう
に、ガラス基板上９−９に電極をパターニングして、バ
ンプを接着させる。９−７はグランド用電極、９−８は
ディテクタ出力用電極である。これらを積層した基板と
誘電体ミラー、液晶配向膜を形成したガラス基板をスペ
ーサを介して張り合わせて、ファブリーペローエタロン
を形成する。光ディテクタ裏側に直接液晶をキャビティ
内に含むファブリーペロエタロンを形成している。ファ
ブリーペローエタロンを透過した光はｐｉｎホトダイオ
ードの裏面からディテクタ部に入射される。このように
して、互いに直交する２本の偏波ビームは２つのディテ
クタヘッド部に裏側から入射し、２つのディテクタ部を
電気的に並列につなぐことにより、偏波無依存な光検出
器として動作した。
施例を示したものである。８−１はシングルモード光フ
ァイバ、８−２はコリメートレンズ、８−３は偏光ビー
ムスプリッタ、８−４はプリズム、８−５はλ／２板、
８−６はガラス基板、８−７は透明電極、８−８は誘電
体ミラー、８−９は液晶用配向膜、８−１０は液晶、８
−１１は光ディテク部、８−１２はスペーサ、８−１３
はグランド端子、８−１４はディテクタ出力端子、８−
１５は液晶フィルタ素子用端子である。光ディテクタ部
をさらに詳細に示した図を図９（ａ）、（ｂ）に示す。
図９（ａ）は光ディテクタ部の断面図を示したものであ
る。セミインシュレーティングＩｎＰ基板上９−１にＧ
ａＩｎＡｓＰｉｎホトダイオード９−２が２つ形成され
ている。９−４は透明電極、９−５は誘電体ミラー、９
−６は液晶用配向膜である。図９（ｂ）は基板横上から
眺めた図であり、９−２はディテクタヘッド部、９−３
はフリップチップバンプである。図９（ｃ）に示すよう
に、ガラス基板上９−９に電極をパターニングして、バ
ンプを接着させる。９−７はグランド用電極、９−８は
ディテクタ出力用電極である。これらを積層した基板と
誘電体ミラー、液晶配向膜を形成したガラス基板をスペ
ーサを介して張り合わせて、ファブリーペローエタロン
を形成する。光ディテクタ裏側に直接液晶をキャビティ
内に含むファブリーペロエタロンを形成している。ファ
ブリーペローエタロンを透過した光はｐｉｎホトダイオ
ードの裏面からディテクタ部に入射される。このように
して、互いに直交する２本の偏波ビームは２つのディテ
クタヘッド部に裏側から入射し、２つのディテクタ部を
電気的に並列につなぐことにより、偏波無依存な光検出
器として動作した。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、可
変波長フィルタの出射側に光ディテクタを直接接続す
る、あるいはマルチモードファイバを介して光ディテク
タにつなぐことにより、アライメントが非常に簡単にな
ると共に、偏波合成用の偏光ビームスプリッタ、プリズ
ム、複屈折板等が不用でコストが安くなるという効果を
奏することができる。
変波長フィルタの出射側に光ディテクタを直接接続す
る、あるいはマルチモードファイバを介して光ディテク
タにつなぐことにより、アライメントが非常に簡単にな
ると共に、偏波合成用の偏光ビームスプリッタ、プリズ
ム、複屈折板等が不用でコストが安くなるという効果を
奏することができる。
【図１】 本発明の第１実施例を示す図である。
【図２】 本発明の第１実施例に用いた液晶可変波長フ
ィルタの透過スペクトル波長の電圧印加によるシフト特
性を示す図である。
ィルタの透過スペクトル波長の電圧印加によるシフト特
性を示す図である。
【図３】 図３（ａ）は、本実施例素子で光信号を受け
た時の出力特性図，図３（ｂ）は光信号の入力波形及び
出力波形図である。
た時の出力特性図，図３（ｂ）は光信号の入力波形及び
出力波形図である。
【図４】 本発明の第１実施例の変形実施例を示す図で
ある。
ある。
【図５】 本発明の第２実施例を示す図である。
【図６】 本発明の第３実施例を示す図である。
【図７】 本発明の第３実施例の変形実施例を示す図で
ある。
ある。
【図８】 本発明の第４実施例を示す図である。
【図９】 図９（ａ）は光ディテクタ部の断面図，図９
（ｂ）は基板横上から眺めた図である。
（ｂ）は基板横上から眺めた図である。
【図１０】 従来の素子を示す図である。
【図１１】 図１１（ａ）は液晶可変波形フィルタの基
本構造を示す図，図１１（ｂ）は液晶層の一部をガラス
板で置き換えた構造を持ち、バンド幅が狭く、ロスが少
ない素子の図，図１１（ｃ）は図１１（ａ）と図１１
（ｂ）を積層した構造を持ち、可変幅が広く、バンド幅
が狭いという特徴を持つ図である。
本構造を示す図，図１１（ｂ）は液晶層の一部をガラス
板で置き換えた構造を持ち、バンド幅が狭く、ロスが少
ない素子の図，図１１（ｃ）は図１１（ａ）と図１１
（ｂ）を積層した構造を持ち、可変幅が広く、バンド幅
が狭いという特徴を持つ図である。
１−１ 入力用光ファイバ １−２ ファイバ接合部 １−３ グリンレンズレンズ １−４ 複屈折プリズム １−５ λ／２板 １−６ 液晶可変波長フィルタ １−７ レンズ １−８ Ｐｉｎホトダイオードのディテクタ部分 １−９ 液晶可変波長フィルタ駆動用電気素子 １−１０ 光検出素子の出力端子
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 6/42 7132−2Ｋ 27/28 Ｚ 9120−2Ｋ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５０５ 8806−2Ｋ Ｈ０４Ｂ 10/02
Claims (6)
- 【請求項１】 光ファイバと、該光ファイバが接続され
たファイバ接続部と、該光ファイバからの入射光を平行
光とするレンズと、該レンズからの光を偏光分離する偏
光分離板と、該偏光分離板からの光を選択的に透過させ
る液晶可変波長フィルタと、該液晶可変波長フィルタの
透過光を結像するレンズと、該レンズの後段側に接続さ
れた光検出器とを一体としたことを特徴とする光検出
器。 - 【請求項２】 偏光分離素子をλ／４板とミラーに置き
換えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
検出器。 - 【請求項３】 偏光分離素子が偏光ビームスプリッタと
プリズムあるいは複屈折板であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の光検出器。 - 【請求項４】 光検出素子がｐｉｎホトダイオード、ア
バランシェホトダイオードであることを特徴とする特許
請求の範囲第１または２項記載の光検出器。 - 【請求項５】 レンズと光検出器の間にマルチモードの
光ファイバを有することを特徴とする特許請求の範囲第
１または２項記載の光検出器。 - 【請求項６】 ｐｉｎホトダイオードあるいはアバラン
シェホトダイオード裏面上に透明電極、ミラー、液晶配
向膜、液晶、液晶用配向膜、ミラー、透明電極、ガラス
板を積層し、ファイバ、ファイバ接続部、レンズ、光検
出器を備えたことを特徴とする光検出器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3294673A JPH05133800A (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 光検出器 |
| US07/829,383 US5321539A (en) | 1991-02-04 | 1992-02-03 | Liquid crystal Fabry-Perot etalon with glass spacer |
| DE69202993T DE69202993T2 (de) | 1991-02-04 | 1992-02-03 | Elektrisch steuerbares, wellenlängenselektives Filter. |
| EP92101834A EP0498375B1 (en) | 1991-02-04 | 1992-02-03 | Electrically tunable wavelength-selective filter |
| CA002060576A CA2060576C (en) | 1991-02-04 | 1992-02-03 | Electrically tunable wavelength-selective filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3294673A JPH05133800A (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 光検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05133800A true JPH05133800A (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=17810824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3294673A Pending JPH05133800A (ja) | 1991-02-04 | 1991-11-11 | 光検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05133800A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016136217A1 (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 日本電気株式会社 | 集積プリズム及び集積プリズムの構成方法 |
| US9638927B2 (en) | 2014-03-07 | 2017-05-02 | Fujitsu Optical Components Limited | Polarization combiner and optical modulation device |
| US10578885B2 (en) | 2017-01-12 | 2020-03-03 | Fujitsu Optical Components Limited | Polarization coupling device and optical modulation device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6329737A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光波長選択素子 |
| JPH0239084A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-08 | Citizen Watch Co Ltd | 画像投影装置 |
-
1991
- 1991-11-11 JP JP3294673A patent/JPH05133800A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6329737A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光波長選択素子 |
| JPH0239084A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-08 | Citizen Watch Co Ltd | 画像投影装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9638927B2 (en) | 2014-03-07 | 2017-05-02 | Fujitsu Optical Components Limited | Polarization combiner and optical modulation device |
| WO2016136217A1 (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 日本電気株式会社 | 集積プリズム及び集積プリズムの構成方法 |
| JPWO2016136217A1 (ja) * | 2015-02-25 | 2017-11-09 | 日本電気株式会社 | 集積プリズム及び集積プリズムの構成方法 |
| US10180582B2 (en) | 2015-02-25 | 2019-01-15 | Nec Corporation | Integrated prism and method of configuring integrated prism |
| US10578885B2 (en) | 2017-01-12 | 2020-03-03 | Fujitsu Optical Components Limited | Polarization coupling device and optical modulation device |
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