JPH05241104A - 偏波回転ミラー - Google Patents
偏波回転ミラーInfo
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- JPH05241104A JPH05241104A JP4039230A JP3923092A JPH05241104A JP H05241104 A JPH05241104 A JP H05241104A JP 4039230 A JP4039230 A JP 4039230A JP 3923092 A JP3923092 A JP 3923092A JP H05241104 A JPH05241104 A JP H05241104A
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
- G02B6/2706—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means as bulk elements, i.e. free space arrangements external to a light guide, e.g. polarising beam splitters
- G02B6/2713—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means as bulk elements, i.e. free space arrangements external to a light guide, e.g. polarising beam splitters cascade of polarisation selective or adjusting operations
- G02B6/272—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means as bulk elements, i.e. free space arrangements external to a light guide, e.g. polarising beam splitters cascade of polarisation selective or adjusting operations comprising polarisation means for beam splitting and combining
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
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- G02B6/2753—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means characterised by their function or use, i.e. of the complete device
- G02B6/2773—Polarisation splitting or combining
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Abstract
対して90度回転して反射する簡易な構成の偏波回転ミラ
ーを提供する。 【構成】 入射光を直交した2偏光に分離する偏光分離
器と、偏光方向を保持する一本の光導波路とで構成さ
れ、分離した2偏光をそれぞれ、光導波路の異なる端面
へ、光導波路の同じ主軸に平行に入射するように配置す
る。
Description
タなどに用いられる偏光依存性を有する光デバイス、装
置、方式に関するものである。
で、非線形光学効果、半導体レーザ増幅器等の偏光方向
に依存する現象、素子が注目されている。それに伴い、
偏光状態を調整,制御する技術が重要となっており、光
学ミラーにおいても偏光方向を回転する性能が必要とさ
れている。例えば、この偏波方向を回転させて反射する
偏波回転ミラーの一つの応用例としては特許「光パルス
の分離および多重装置」(特開昭63−4979)があげられ
る。図7はこの応用例の一部を示したものである。図
中,Nは複屈折性を有する非線形光学媒質であり、円内
の矢印は非線形光学媒質の主軸を示している。(a)〜
(d)は各位置での光パルスであり、円の中の矢印は光
の偏光方向を示している。PMは偏光を90度回転する偏
光回転ミラーである。入射光(a)の偏光方向と非線形
光学媒質Nの主軸のなす角度は45度であるため入射光は
2つの主軸に平行な成分に分離する。それぞれの偏光方
向で屈折率が異なるため、時間軸上で分離して(b)
(b’)となる(偏波分散)。その後,偏波回転ミラー
PMで反射される。このとき,反射光(c)(c’)の
偏光はそれぞれ(b)(b')の偏光を90度回転したものと
なる。従って、この(c)(c’)が非線形光学媒質中
を戻ることにより、往路で非線形光学媒質Nの複屈折に
より生じた偏波分散を復路で補償することが出来る。ま
た、往復するため非線形光学効果の有効作用長Lを倍化
することができる。
ついて説明する。従来の偏波回転ミラーは全反射ミラー
に偏光方向を偏光する手段を付加していた。図8(1)
(2)(3)は従来の偏波回転ミラーを示した図であ
る。図8(1)中、Mは全反射ミラー、QPは4分の1
波長板である。4分の1波長板QPは主軸が非線形光学
媒質Nの主軸と45度をなして配置されており、非線形光
学媒質Nの主軸と45度および135 度をなす2つの直交成
分間に4分の1波長の位相差を与えるものである。図に
示したように、全反射ミラーMの前方にこの4分の1波
長板QPを配置することによって、非線形光学媒質Nの
直交する2つの主軸に平行な入射光の偏光成分はそれぞ
れ偏光方向が90度回転する。すなわち,反射光は偏光方
向が90度回転する。図8(2)は従来の構成法の第2の
例である。図中Fはファラデー素子であり、YIG等の
ファラデー素子に光軸方向の磁場を加えたものである。
ファラデー素子の長さや磁場の強さを適当に選んで、偏
光方向を片方向で45度回転させれば、反射光は90度回
転する。図8(3)は従来の構成法の第3の例である。
ここでPRは2つの直交する反射面を有する2枚鏡また
は2つの直交する全反射面を有する直角プリズムで構成
されている。この場合には、2つの反射面R,Lの交線
1が入射光の偏光方向と45度をなすように配置されてい
る。この時、2つの反射面で反射された光は交線1を対
称軸として左右が入れ替わるので、90度偏光方向が回
転する。
成要素となる波長板やアイソレータの特性が波長に大き
く依存するため、特定波長でしか使用できないという問
題点があった、また、構成素子の製造が容易でなく高価
になってしまうという問題点があった。第3の従来例の
場合は波長依存性はないが、入射偏光方向の反射面の交
線に対しての2倍の角度の回転が起きるため、任意の偏
光に対して一様な回転角度は得られないという問題点が
あった。
てなされたもので、その目的とするところは、広範囲の
波長で、任意の偏光方向の入射光に対して90度回転して
反射する簡易な構成の偏波回転ミラーを提供することに
ある。
め、本発明の偏光回転ミラーは、入射光を直交した2偏
光に分離する偏光分離器と、偏光方向を保持する一本の
光導波路とで構成され、分離した2偏光をそれぞれ、光
導波路の異なる端面へ、光導波路の同じ主軸に平行に入
射するように配置することを要旨とする。
後、それぞれの偏光の偏光方向を維持して導波する光導
波路付偏光分離器からなり、この光導波路付偏光分離器
の2本の光導波路の出力端を2偏光の偏光方向が一致す
るように結合したことを要旨とする。また、入射光を直
交した2偏光に分離する偏光分離器と、偏光方向を保持
する2本の光導波路と、偏光方向を90度回転させる偏光
回転子とを、分離した2偏光をそれぞれ別の光導波路の
入力端に結合し、出力端での2偏光の偏光方向が互いに
直交し、この2本の光導 波路の出力端を間に偏光回転
子を挟んで結合するように配置したことを要旨とする。
入射光に対して90度回転して反射する簡易な構成の偏波
回転ミラーを提供することが可能である。
る。図1は本発明の第1の実施例に係わる偏光回転ミラ
ーの構成図である。図中、PBSは偏光分離器、Gは偏
光方向を保持する光導波路、L1、L2は光学レンズ、
P1、P2は光導波路端面、A1、A2は光導波路の主
軸(遅い軸、速い軸)である。偏光分離器PBSは入射
した光を認意の直交する2つの偏光に分離するものであ
り、例えば、直角プリズムを2つ合わせた偏光ビームス
プリッタやマツハツエンダ型干渉系を利用した光導波型
偏光ビームスピリッタ(参考文献 M.Okuno et al.,Spr
inger Series in Electronics and Photonics,vol.29 P
hotonics Switching II,pp92-95(1990))があげられ
る。光導波路Gは、分離した2偏光がそれぞれ端面P
1、P2で同じ主軸(本例では遅い軸A1)に平行に入
射するように配置されている。例えば、光導波路として
PANDA型の偏光保持ファイバを用い、光ファイバの
任意の場所で90度ねじれば上記のような配置が可能であ
る。また、本実施例では、光学レンズL1、L2を用い
ているが、偏光分離器PBSと光導波路G間の光の結合
が十分良好であれば、無くてもよい。
る。任意の偏光状態の入射光が偏光分離器PBSの入射
面から入射(図2(A))すると偏光分離器PBSによ
り直交する2つの偏光成分に分離し、光導波路Gの端面
P1、P2にそれぞれ入射する(図2(B))。このとき
2偏光とも光導波路Gの主軸A1に平行である。入射し
た2光はそれぞれ偏光方向を主軸A1方向に保持したま
ま導波する(図2(C))。その後、2偏光とも光導波路
GのT部のねじれにより偏光方向が90度回転させられる
(図2(D))。その後も偏光方向をA1軸に保持したま
ま導波し、それぞれ入射したときと別の端面から出射さ
れる(図2(E))。P1、P2からの出射光はそれぞれ
入射偏光方向と一致しているため、再び偏光分離器PB
Sに戻ると、偏光合成されて最初のPBSの入射面から
出射される。このとき反射光の偏光方向は入射光の偏光
を90度回転させたものとなっている。
回転ミラーの構成図である。図中、PBS2は光導波路
付偏光分離器、P1、P2は光導波路付偏光分離器の出
力端面である。偏光分離器PBS2は入射光を導波する
光導波路部g1と、直交する2偏光に分離する分離部s
と、分離したそれぞれの偏光を偏光方向を維持したまま
導波する光導波路部g2、g3からなっている。具体的
には、例えば、光ファイバ型偏光ビームスピリッタ(日
立電線社製等)があげられる。図3に示したように、こ
の光導波路付偏光分離器PBS2の光導波路部g2、g
3の各端面P1、P2を、導波した偏光の偏光方向が一
致するようにお互いに90度ねじって結合する。すると実
施例1と同様な原理で、入射光は偏光方向を90度回転さ
れて反射される。
る偏光回転ミラーの構成図である。図中、G2、G3は
偏光方向を保持する光導波路、PTは偏光方向を90度回
転する90度偏光回転子である。偏光分離器PBSとして
は実施例1で述べた偏光ビームスプリッタが使用でき
る。光導波路とG2、G3しては上記の偏波保持光ファ
イバの他に、石英系や半導体等の平板上にチャネル型光
導波路を形成したものが利用できる。光導波路G2、G
3は、分離した2偏光がそれぞれ光導波路G2、G3の
主軸に平行に入射し、出力端で互いの偏光方向が直交す
るように配置されている。90度偏光開店子PTとして
は、例えば図5に示したものが利用できる。図5(a)
は2分の1波長板の主軸を2偏光の偏光方向に対して45
度回転して配置したものである。図5(b)は90度偏光
方向を回転させるファラデ回転子である。第5図(c)
はチャネル型光導波路の主軸に対して45度回転した方向
に応力を付加してTE、TMモードを変換するモード変
換器である。この90度偏光回転子PTを介して光導波路
G2、G3を結合する。すると実施例1で述べた偏波保
持光ファイバの90度ねじれの動作をこの90度偏光回転子
PTが行うため、実施例1と同様な原理で、入射光は偏
光方向を90度回転されて反射される。
2、L3、L4を用いているが、それぞれ偏光分離器P
BSと光導波路G2間、偏光分離器PBSと光導波路G
3間、光導波路G2と90度偏光回転子PT間、光導波路
G3と90度偏光回転子PT間の光の結合が十分良好であ
れば、無くてもよい。本実施例の場合、図4(b)に示
したように、偏光分離器PBS、光導波路G2、光導波
路G3、90度偏光回転子PTを同一の石英系や半導体等
の平板上に形成することができるので、小型化できる。
また、各構成要素間の結合などの動作の安定化が可能で
ある。
回転ミラーの構成図である。G4は偏光方向を保持する
光導波路である。90度偏光回転子PTは偏光分離器PB
Sの一方の出力部直後に配置し、光導波路G4は、分離
した2偏光を偏光方向が光導波路G4の同一主軸に偏光
に入射するように配置している。実施例3と同様な原理
で動作する。
簡単な構成で、入射光の偏光を90度回転した偏光を逆方
向に出射することが出来る。また、任意の偏光状態の入
射光に対しても使用可能であるので、従来必要であった
偏光方向と構成素子の主軸の相対関係の調整が不要とな
る。しかも、請求項1、2の発明によれば偏光分離器、
光導波路は広い波長範囲で特性を維持できるので使用波
長範囲を拡大でき、構成素子に対する性能を緩和できる
ことから、製造コストを大幅に低減できる。また、請求
項3、4の発明によれば、各構成要素をモノシリック化
できるため、小型化、動作の安定化が可能である等効果
は大である。
構成図。
構成図。
構成図。
構成図。
Claims (4)
- 【請求項1】 入射光の偏光方向を回転させて反射する
偏波回転ミラーにおいて、入射光を直交した2偏光に分
離する偏光分離器と、偏光方向を保持する一本の光導波
路とを、分離した2偏光をそれぞれ、光導波路の異なる
端面へ、光導波路の同じ主軸に平行に入射するように配
置することを特徴とする偏波回転ミラー。 - 【請求項2】 入射光の偏光方向を回転させて反射する
偏波回転ミラーにおいて、入射光を直交した2偏光に分
離した後、それぞれの偏光の偏光方向を維持して導波す
る光導波路付偏光分離器からなり、この光導波路付偏光
分離器の2本の光導波路の出力端を2偏光の偏光方向が
一致するように結合したことを特徴とする偏波回転ミラ
ー。 - 【請求項3】 入射光の偏光方向を回転させて反射する
偏波回転ミラーにおいて、入射光を直交した2偏光に分
離する偏光分離器と、偏光方向を保持する2本の光導波
路と、偏光方向を90度回転させる偏光回転子とを、分離
した2偏光をそれぞれ別の光導波路の入力端に結合し、
出力端での2偏光の偏光方向が互いに直交し、この2本
の光導波路の出力端を間に偏光回転子を挟んで結合する
ように配置したことを特徴とする偏波回転ミラー。 - 【請求項4】 入射光の偏光方向を回転させて反射する
偏波回転ミラーにおいて、入射光を直交した2偏光に分
離する偏光分離器と、偏光方向を保持する1本の光導波
路と、偏光方向を90度回転させる偏光回転子とを、分離
した2偏光の一方を偏光回転子を通過した後、2偏光を
それぞれ、光導波路の異なる端面へ、光導波路の同じ主
軸に平行に入射するように配置することを特徴とする偏
波回転ミラー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4039230A JP2761141B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 偏波回転ミラー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4039230A JP2761141B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 偏波回転ミラー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05241104A true JPH05241104A (ja) | 1993-09-21 |
JP2761141B2 JP2761141B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=12547328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4039230A Expired - Lifetime JP2761141B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 偏波回転ミラー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2761141B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6920261B2 (en) | 2000-12-13 | 2005-07-19 | Nec Corporation | Cross phase modulation suppressing device in wavelength division multiplexing optical transmission system and optical communication system |
US7894604B2 (en) | 2004-05-17 | 2011-02-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Quantum cryptographic communication apparatus |
US7974540B2 (en) * | 2003-11-28 | 2011-07-05 | Japan Science And Technology Agency | Communication system and communication method using the same |
-
1992
- 1992-02-26 JP JP4039230A patent/JP2761141B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NOLINEAR GUIDED-WAVE * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6920261B2 (en) | 2000-12-13 | 2005-07-19 | Nec Corporation | Cross phase modulation suppressing device in wavelength division multiplexing optical transmission system and optical communication system |
US7974540B2 (en) * | 2003-11-28 | 2011-07-05 | Japan Science And Technology Agency | Communication system and communication method using the same |
US7894604B2 (en) | 2004-05-17 | 2011-02-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Quantum cryptographic communication apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2761141B2 (ja) | 1998-06-04 |
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