JPH0530251B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0530251B2 JPH0530251B2 JP20004483A JP20004483A JPH0530251B2 JP H0530251 B2 JPH0530251 B2 JP H0530251B2 JP 20004483 A JP20004483 A JP 20004483A JP 20004483 A JP20004483 A JP 20004483A JP H0530251 B2 JPH0530251 B2 JP H0530251B2
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- JP
- Japan
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- optical
- wavelength
- rotator
- optical rotator
- angle
- Prior art date
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 49
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は光通信用光学デバイス等に使用される
旋光子に係り、さらに詳しく述べるなら直線偏光
が通過する時の偏光面を所望角度回転させる旋光
子に関する。
旋光子に係り、さらに詳しく述べるなら直線偏光
が通過する時の偏光面を所望角度回転させる旋光
子に関する。
技術の背景
光通信用光学デバイス等に使用される旋光子は
波長依存性を有している。例えば光アイソレータ
では入射する直線偏光が45゜フアラデー回転子を
通過すると、その通過方向の回りに45゜旋回せし
められた偏光面を得ることが出来る。しかしなが
ら該偏光面を得ることが出来るのは所定の波長を
有する光に対してのみであり、波長にずれが生じ
た場合は、光アイソレータにおけるアイソレーシ
ヨンを悪化させることになる。従つて波長依存性
のない旋光子が要望されている。
波長依存性を有している。例えば光アイソレータ
では入射する直線偏光が45゜フアラデー回転子を
通過すると、その通過方向の回りに45゜旋回せし
められた偏光面を得ることが出来る。しかしなが
ら該偏光面を得ることが出来るのは所定の波長を
有する光に対してのみであり、波長にずれが生じ
た場合は、光アイソレータにおけるアイソレーシ
ヨンを悪化させることになる。従つて波長依存性
のない旋光子が要望されている。
従来技術の問題点
第１図は従来の旋光角補償機能付き旋光子を備
えた光アイソレータの概略図であり、直接偏光子
１の後方にフアラデー回転子２が配設されてお
り、該45゜フアラデー回転子２と検光子３との間
には旋光角補償用の水晶旋光子４を配置せしめ、
この水晶旋光子４を用いて波長のずれによつて生
じる偏光面の旋光角ずれ分を補償していた。
えた光アイソレータの概略図であり、直接偏光子
１の後方にフアラデー回転子２が配設されてお
り、該45゜フアラデー回転子２と検光子３との間
には旋光角補償用の水晶旋光子４を配置せしめ、
この水晶旋光子４を用いて波長のずれによつて生
じる偏光面の旋光角ずれ分を補償していた。
しかしながら、上記のような従来のフアラデー
回転子２に組合される水晶旋光子４は波長のずれ
による旋光角のずれ分を補正し得るものの、光軸
方向の寸法が10mm程度ないしそれ以上となるた
め、光学デバイス自体を大型化する問題があつ
た。
回転子２に組合される水晶旋光子４は波長のずれ
による旋光角のずれ分を補正し得るものの、光軸
方向の寸法が10mm程度ないしそれ以上となるた
め、光学デバイス自体を大型化する問題があつ
た。
発明の目的
上記従来の問題点に鑑み、本発明は２枚の波長
板を組合せて旋光素子及びこれを用いた光学デバ
イスの小型化を図るようにした旋光子を提供する
ことを目的とする。
板を組合せて旋光素子及びこれを用いた光学デバ
イスの小型化を図るようにした旋光子を提供する
ことを目的とする。
本発明の他の目的は光アイソレータの高アイソ
レーシヨン波長領域を拡大すると共に、所定の２
波長において特に高いアイソレーシヨンを得るこ
とが可能な旋光子を提供することである。
レーシヨン波長領域を拡大すると共に、所定の２
波長において特に高いアイソレーシヨンを得るこ
とが可能な旋光子を提供することである。
発明の構成
本発明の目的は入射直線偏光面に対して主軸の
傾き角度を１／２〓（〓＞0゜）とした1/2波長板
と、該主軸の傾き角度を〓−〓（〓＞0゜）とした
１／４波長板とを組合せ、２つの異なる波長におい
て変換先がそれぞれ所定の偏光方向の直線偏光と
るようにしたことを特徴とする旋光子によつて達
成される。
傾き角度を１／２〓（〓＞0゜）とした1/2波長板
と、該主軸の傾き角度を〓−〓（〓＞0゜）とした
１／４波長板とを組合せ、２つの異なる波長におい
て変換先がそれぞれ所定の偏光方向の直線偏光と
るようにしたことを特徴とする旋光子によつて達
成される。
発明の実施例
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
第２図は本発明に係る旋光子を光アイソレータ
に適用した場合の模式図を示す。該光アイソレー
タは第１図の場合と同様光の進光方向Ｘに直線偏
光子１、45゜フアラデー回転子２及び検光子３が
順次配設されており、更に該45゜フアラデー回転
子２の前に1/2波長板５ａ、と1/4波長板５ｂとか
らなる旋光角補償用の旋光子５が配設されてい
る。
に適用した場合の模式図を示す。該光アイソレー
タは第１図の場合と同様光の進光方向Ｘに直線偏
光子１、45゜フアラデー回転子２及び検光子３が
順次配設されており、更に該45゜フアラデー回転
子２の前に1/2波長板５ａ、と1/4波長板５ｂとか
らなる旋光角補償用の旋光子５が配設されてい
る。
本発明によれば上記の1/2波長板５ａは入射直
線偏光面に対して主軸の傾き角度を1/2〓とし、
且つ1/4波長板５ｂは該主軸の傾き角度を〓−〓
としたものである。
線偏光面に対して主軸の傾き角度を1/2〓とし、
且つ1/4波長板５ｂは該主軸の傾き角度を〓−〓
としたものである。
上記のような本発明に係る旋光子を説明する前
に入射直線偏光面に対して主軸の傾き角度を〓／
２とした1/2波長板と、該主軸の傾き角度を〓と
した1/4波長板とからなる旋光子（以下比較旋光
子と記す）について説明する。
に入射直線偏光面に対して主軸の傾き角度を〓／
２とした1/2波長板と、該主軸の傾き角度を〓と
した1/4波長板とからなる旋光子（以下比較旋光
子と記す）について説明する。
上記比較旋光子の偏光状態を第３図のポアンカ
レ球を用いて説明する。例えば1.4〓ｍの入射直
線偏光（その状態をP0）は、主軸がＨ方向にあ
る1/2波長板によつて状態Ｑに変換される。該波
長が1.4〓ｍからずれると、その波長のずれ量に
応じた幅を有する状態P1となる。次に主軸がＱ
方向にある1/4波長板によつて状態P1はP2状態に
変換する。状態P2はほぼ赤道上にあるように見
えるが実際は長波長側（点Ｑ上方の状態P1）で
は短波長側（点Ｑ下方の状態P1）より回転角が
小さいため第４図に示すような状態P′2とその中
央部の点Ｑのみが赤道上に変換された楕円弧状と
なる。すなわちP1上の点Ｑのみが該旋光子によ
つて直線偏光されたことになる。
レ球を用いて説明する。例えば1.4〓ｍの入射直
線偏光（その状態をP0）は、主軸がＨ方向にあ
る1/2波長板によつて状態Ｑに変換される。該波
長が1.4〓ｍからずれると、その波長のずれ量に
応じた幅を有する状態P1となる。次に主軸がＱ
方向にある1/4波長板によつて状態P1はP2状態に
変換する。状態P2はほぼ赤道上にあるように見
えるが実際は長波長側（点Ｑ上方の状態P1）で
は短波長側（点Ｑ下方の状態P1）より回転角が
小さいため第４図に示すような状態P′2とその中
央部の点Ｑのみが赤道上に変換された楕円弧状と
なる。すなわちP1上の点Ｑのみが該旋光子によ
つて直線偏光されたことになる。
上記のような旋光子の偏光状態を利用して、例
えば波長が1.3〓ｍ及び1.5〓ｍの２つの波長の光
を直線偏光し得ることにしたのが本願である。す
なわち第５図に示すように1/2波長板によつて変
換された状態P1を1/4波長板によつて２つの波長
〓1と〓2を赤道上に変換させるのである。このよ
うにするためには第５図からわかるように光学軸
方位を第４図の点Ｑよりも少しＨ点に近い方向へ
移動させるのである。すなわち1/4波長板の主軸
の傾き角度を〓から〓（〓，〓＞０）だけ小さ
く、すなわち〓−〓とするのである。
えば波長が1.3〓ｍ及び1.5〓ｍの２つの波長の光
を直線偏光し得ることにしたのが本願である。す
なわち第５図に示すように1/2波長板によつて変
換された状態P1を1/4波長板によつて２つの波長
〓1と〓2を赤道上に変換させるのである。このよ
うにするためには第５図からわかるように光学軸
方位を第４図の点Ｑよりも少しＨ点に近い方向へ
移動させるのである。すなわち1/4波長板の主軸
の傾き角度を〓から〓（〓，〓＞０）だけ小さ
く、すなわち〓−〓とするのである。
以下、特性を向上させたい２つの波長〓1，〓2
と〓との関係を説明する。
と〓との関係を説明する。
〓1＝〓0−〓〓，〓2＝〓0＋〓〓（但し〓0は〓
１と〓2の中心波長であり、〓〓はそれぞれ〓0か
らのずれとなる）とする。1/2波長板において、
位相差を〓（〓）とすれば〓（〓）＝〓（〓0）＋
〓〓ただし〓（〓0）＝180゜また1/4波長板におい
て位相差を〓′（〓）とすれば〓′（〓）＝〓′（〓
０）＋〓〓′〓′＝（〓0）は90゜〓〓′は1/2〓〓で示
される。すなわち〓′（〓）＝90°＋１／２これは
第５図の角度〓に一致する。今P1の点Ｑから下
方の長さをａとするとａ＝sin〓×〓〓で示され
る。第５図の角度〓は角度〓、すなわち90゜＋
１／２〓〓との関係から1/2〓〓で示される。ま
たQQ′の長さｂは２〓であるので ２〓＝sin〓×〓〓×tan（１／２〓〓） の関係式を得る。従つて〓は １／2sin〓×〓〓×tan（１／２〓〓） から求めることが出来る。
１と〓2の中心波長であり、〓〓はそれぞれ〓0か
らのずれとなる）とする。1/2波長板において、
位相差を〓（〓）とすれば〓（〓）＝〓（〓0）＋
〓〓ただし〓（〓0）＝180゜また1/4波長板におい
て位相差を〓′（〓）とすれば〓′（〓）＝〓′（〓
０）＋〓〓′〓′＝（〓0）は90゜〓〓′は1/2〓〓で示
される。すなわち〓′（〓）＝90°＋１／２これは
第５図の角度〓に一致する。今P1の点Ｑから下
方の長さをａとするとａ＝sin〓×〓〓で示され
る。第５図の角度〓は角度〓、すなわち90゜＋
１／２〓〓との関係から1/2〓〓で示される。ま
たQQ′の長さｂは２〓であるので ２〓＝sin〓×〓〓×tan（１／２〓〓） の関係式を得る。従つて〓は １／2sin〓×〓〓×tan（１／２〓〓） から求めることが出来る。
すなわち上記式から求められる〓の値を用い
て、入射直線偏光面に対して主軸の傾き角度を〓
−〓とした1/4波長板と、該主軸の傾き角度1/2〓
の1/2波長板とを組合せた旋光子とすることが出
来る。
て、入射直線偏光面に対して主軸の傾き角度を〓
−〓とした1/4波長板と、該主軸の傾き角度1/2〓
の1/2波長板とを組合せた旋光子とすることが出
来る。
ここで1.3〓用水晶1/2波長板を用いて〓を具体
的に求めてみる。第６図はYIGの波長に対するフ
アラデー回転角を示すグラフであり、第７図は波
長（〓ｍ）と位相差〓〓（度）との関係を示すグ
ラフである。例えば〓0＝1.3〓ｍ 〓〓＝0.1〓ｍ
即ち〓1＝1.2〓ｍ，〓2＝1.4〓ｍとするとYIGの
回転角度は第６図から11゜（0.19rad）である。従
つて第５図において2a＝0.38となれば補償出来る
のであるからａ＝0.19となる。一方ａ＝sin〓×
〓〓、〓〓＝0.26rad（第７図）であるから〓＝
47.0゜、また 〓＝１／2sin〓×〓〓×tan（１／２〓〓）である
から上記値を入れると〓＝0.013rad＝0.72゜を得
る。
的に求めてみる。第６図はYIGの波長に対するフ
アラデー回転角を示すグラフであり、第７図は波
長（〓ｍ）と位相差〓〓（度）との関係を示すグ
ラフである。例えば〓0＝1.3〓ｍ 〓〓＝0.1〓ｍ
即ち〓1＝1.2〓ｍ，〓2＝1.4〓ｍとするとYIGの
回転角度は第６図から11゜（0.19rad）である。従
つて第５図において2a＝0.38となれば補償出来る
のであるからａ＝0.19となる。一方ａ＝sin〓×
〓〓、〓〓＝0.26rad（第７図）であるから〓＝
47.0゜、また 〓＝１／2sin〓×〓〓×tan（１／２〓〓）である
から上記値を入れると〓＝0.013rad＝0.72゜を得
る。
発明の効果
以上のように本発明によれば、２枚の波長板を
組合せることによつて所望の２つの波長に対する
特性特にアイソレーシヨン等を向上させることが
可能であり、複屈折の波長板の組合せを用いた旋
光子のため旋光子自体を薄型、小形化が可能とな
り、従つて光学デバイスを小型化することも出来
る。
組合せることによつて所望の２つの波長に対する
特性特にアイソレーシヨン等を向上させることが
可能であり、複屈折の波長板の組合せを用いた旋
光子のため旋光子自体を薄型、小形化が可能とな
り、従つて光学デバイスを小型化することも出来
る。
第１図は従来の光アイソレータを説明するため
の一実施例を示す模式図であり、第２図は本発明
に係る旋光子を用いた光アイソレータを説明する
ための一実施例を示す模式図であり、第３図は比
較旋光子の偏光状態をポアンカレ球を用いて示し
た模式図であり、第４図は比較旋光子の偏光状態
を拡大して示した模式図であり、第５図は本発明
に係る旋光子の偏光状態を説明するための模式図
であり、第６図はYIGの波長に対するフアラデー
回転角を示すグラフであり、第７図は波長と位相
差との関係を示すグラフである。 １……直線偏光子、２……45゜フアラデー回転
子、３……検光子、４……水晶旋光子、５……本
発明の旋光子、５……1/2波長板、５ｂ……1/4波
長板。
の一実施例を示す模式図であり、第２図は本発明
に係る旋光子を用いた光アイソレータを説明する
ための一実施例を示す模式図であり、第３図は比
較旋光子の偏光状態をポアンカレ球を用いて示し
た模式図であり、第４図は比較旋光子の偏光状態
を拡大して示した模式図であり、第５図は本発明
に係る旋光子の偏光状態を説明するための模式図
であり、第６図はYIGの波長に対するフアラデー
回転角を示すグラフであり、第７図は波長と位相
差との関係を示すグラフである。 １……直線偏光子、２……45゜フアラデー回転
子、３……検光子、４……水晶旋光子、５……本
発明の旋光子、５……1/2波長板、５ｂ……1/4波
長板。
Claims (1)
- １ 入射直線偏光面に対して主軸の傾き角度を
１／２〓（〓＞０）とした1/2波長板と、該主軸
の傾き角度を〓−〓（〓＞０）とした1/4波長板
とを組合せ、２つの異なる波長において変換先が
直線偏光となるようにしたことを特徴とする旋光
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20004483A JPS6093413A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 旋光子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20004483A JPS6093413A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 旋光子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6093413A JPS6093413A (ja) | 1985-05-25 |
| JPH0530251B2 true JPH0530251B2 (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=16417890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20004483A Granted JPS6093413A (ja) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | 旋光子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6093413A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05333211A (ja) * | 1992-05-28 | 1993-12-17 | Shimadzu Corp | 位相板 |
| EP1385026B1 (en) | 1999-08-26 | 2007-01-24 | Asahi Glass Co., Ltd. | Optical head comprising a broadband retarder |
-
1983
- 1983-10-27 JP JP20004483A patent/JPS6093413A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6093413A (ja) | 1985-05-25 |
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