JPH05303065A - Polarization state control method - Google Patents
Polarization state control methodInfo
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- JPH05303065A JPH05303065A JP10756692A JP10756692A JPH05303065A JP H05303065 A JPH05303065 A JP H05303065A JP 10756692 A JP10756692 A JP 10756692A JP 10756692 A JP10756692 A JP 10756692A JP H05303065 A JPH05303065 A JP H05303065A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は入射された光を任意の偏
光状態の光として出射する偏光状態制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarization state control method for emitting incident light as light having an arbitrary polarization state.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より光の偏光状態を制御するために
はλ/4板、λ/2板等の光学位相板やバビネソレイユ
補償板を用いる方法がある。これらを用いるいずれの方
法においても空間光を入射させる必要があるため、例え
ばファイバ等の導光部材内を伝播している光の偏波面を
制御する場合には空間光に戻して入射していた。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to control the polarization state of light, there is a method using an optical phase plate such as a λ / 4 plate or a λ / 2 plate or a Babinet-Soleil compensating plate. In any of these methods, it is necessary to allow spatial light to enter. Therefore, for example, when controlling the polarization plane of light propagating in a light guide member such as a fiber, it is returned after entering spatial light. ..
【0003】また、得られる光学的な位相差は、光学位
相板の種類によって定まったものであるため、現在使用
しているものと異なる偏光状態を得ようとする場合に
は、そのたび毎に光学系を変更していた。Further, the obtained optical phase difference is determined by the type of the optical phase plate. Therefore, when a polarization state different from the one currently used is to be obtained, the optical phase difference is obtained each time. I changed the optics.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来行われて
いる光の偏波状態を制御では、空間光として入射させる
必要があるために、ファイバを伝播している光について
は空間光に戻して入射させる必要があるが、空間光とす
ることにより、伝播状態が不安定になるとともに光損失
が生じてしまうという問題点がある。In the above-described conventional control of the polarization state of light, it is necessary to make it incident as spatial light, so the light propagating through the fiber must be returned to spatial light. Although it is necessary to make the light incident, there are problems that the propagation state becomes unstable and light loss occurs due to the spatial light.
【0005】また、現在使用しているものと異なる偏光
状態を得ようとする場合には、そのたび毎に光学系を変
更する必要があるために光学系が複雑になるとともに手
間がかかるという問題点がある。Further, in order to obtain a polarization state different from the one currently used, the optical system must be changed every time, so that the optical system becomes complicated and troublesome. There is a point.
【0006】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、光の偏波状態
を制御することを簡単な構成で行うことができる偏光状
態制御方法を実現することを目的とする。The present invention has been made in view of the problems of the above-mentioned conventional techniques, and provides a polarization state control method capable of controlling the polarization state of light with a simple configuration. Aim to achieve.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の偏光状態制御方
法は、略直交する光学的軸の屈折率が異なるように構成
された偏波面保存光ファイバと、前記偏波面保存光ファ
イバの各光学的軸の複屈折を変化させる複屈折制御手段
とを用いて偏波面保存光ファイバへの入射光を任意の偏
光状態の光として出射する偏光状態制御方法であって、
前記偏波面保存光ファイバに、入射光が偏波面保存光フ
ァイバの各光学的軸に等しく伝播するように配置したう
えで、前記複屈折制御手段によって偏波面保存光ファイ
バの各光学的軸の複屈折を変化させることを特徴とする
偏光状態制御方法。A polarization state control method of the present invention is a polarization-maintaining optical fiber configured such that refractive indexes of optical axes that are substantially orthogonal to each other are different from each other, and each optical element of the polarization-maintaining optical fiber. A polarization state control method for emitting incident light to a polarization-maintaining optical fiber as light of an arbitrary polarization state by using a birefringence control means for changing the birefringence of the optical axis,
The polarization plane-maintaining optical fiber is arranged so that the incident light propagates equally to each optical axis of the polarization plane-maintaining optical fiber, and then the birefringence control unit controls the optical axis of the polarization plane-maintaining optical fiber. A polarization state control method characterized by changing refraction.
【0008】[0008]
【作用】近年、略直交する光学的軸の屈折率に差が生じ
るように形成された偏波面保存光ファイバが広く用いら
れている。In recent years, a polarization-maintaining optical fiber formed so as to have a difference in refractive index between optical axes that are substantially orthogonal to each other has been widely used.
【0009】偏波面保存光ファイバは、略直交する光学
的軸の屈折率に差が生じるように形成され、入射光の偏
波面が保存されるものである。この、略直交する軸に屈
折率差を与える方法としては、図1(a)に示すよう
に、コア101を覆うクラッド102に、2つの高屈折
率部1031,1032をコア101を挟んで対称となる
ように直線的に配設したもの、図1(b)に示すように
クラッド105内に埋設されるコア104自体の形状を
楕円としたもの、図1(c)に示すようにコア106を
覆うクラッド107の形状を楕円とし、その周囲をサポ
ート108によって覆ったもの等がある。The polarization-maintaining optical fiber is formed so that the refractive indices of the optical axes that are substantially orthogonal to each other are different from each other, and the polarization plane of incident light is preserved. As shown in FIG. 1A, as a method of giving the refractive index difference to the axes which are substantially orthogonal to each other, two high refractive index portions 103 1 and 103 2 are sandwiched between the core 101 and a clad 102 which covers the core 101. Linearly arranged so as to be symmetrical with respect to each other, as shown in FIG. 1B, the core 104 embedded in the clad 105 has an elliptical shape, and as shown in FIG. For example, the clad 107 that covers the core 106 has an elliptical shape, and the periphery thereof is covered with a support 108.
【0010】本発明において偏光状態が変化する原理に
ついて説明すると、図2に示すように、偏波面保存光フ
ァイバの各光学的軸x,yに対してθ゜の傾きで直線偏
波光が入射すると、電場ベクトルEのx,y成分は、 Ex=axCOS(ωt−δ1) ax=a0cosθ Ey=ayCOS(ωt−δ2) ay=a0sinθ となる。ここで、ax,ayはx,y方向の振幅、δ1,
δ2は位相である。ωtを消去し、δ1−δ2=δとする
と、 (Ex 2/ax)+(Ey 2/ay)−2×(Ex/ax)×
(Ey/ay)×cosδ=sinδ2 と楕円を表す式になる。The principle of changing the polarization state in the present invention will be explained. As shown in FIG. 2, when linearly polarized light enters at an inclination of θ ° with respect to each optical axis x, y of a polarization-maintaining optical fiber. , x, y components of the electric field vector E becomes E x = a x COS (ωt -δ 1) a x = a 0 cosθ E y = a y COS (ωt-δ 2) a y = a 0 sinθ. Where a x and a y are amplitudes in the x and y directions, δ 1 ,
δ 2 is the phase. Clear the .omega.t, when the δ 1 -δ 2 = δ, ( E x 2 / a x) + (E y 2 / a y) -2 × (E x / a x) ×
(E y / a y ) × cos δ = sin δ 2, which is an expression representing an ellipse.
【0011】いま、傾き角θを45゜とすると、x,y
方向の振幅は同じとなるため、位相差δが変化したとき
の偏光状態は図3(a)〜(h)に示すものとなる。Now, assuming that the tilt angle θ is 45 °, x, y
Since the amplitudes in the directions are the same, the polarization states when the phase difference δ changes are as shown in FIGS. 3 (a) to 3 (h).
【0012】したがって、傾き角θを45゜とし、各光
学的軸に任意の位相差を与えることにより所望の偏波状
態とすることができる。Therefore, a desired polarization state can be obtained by setting the inclination angle θ at 45 ° and giving an arbitrary phase difference to each optical axis.
【0013】本発明においては、複屈折制御装置によっ
て偏波面保存光ファイバの各光学的軸の複屈折が変化
し、これにより位相差が制御されるので、所望の偏波状
態とすることが可能となる。In the present invention, the birefringence control device changes the birefringence of each optical axis of the polarization-maintaining single-mode optical fiber, and the phase difference is controlled thereby, so that a desired polarization state can be obtained. Becomes
【0014】[0014]
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.
【0015】図4は本発明の一実施例の構成を示す概略
図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing the structure of an embodiment of the present invention.
【0016】本実施例は、図1(a)〜(c)の各図に
示したような断面形状の偏波面保存光ファイバ401の
周囲に複屈折制御装置402を配設し、偏波面保存光フ
ァイバ401の光学的軸x,y方向の複屈折を制御して
任意の位相差を与え、入射光403の偏波面を変化させ
て出射光404として出射させるものである。In this embodiment, a birefringence controller 402 is arranged around a polarization-maintaining optical fiber 401 having a cross-sectional shape as shown in each of FIGS. The birefringence of the optical fiber 401 in the optical axes x and y is controlled to give an arbitrary phase difference, the plane of polarization of the incident light 403 is changed, and the incident light 403 is emitted.
【0017】複屈折制御装置402の構成としては、圧
電素子やボイスコイル等の外力を加えるものやペルチェ
素子を用いて温度変化を与えて応力を発生させるもの等
が考えられる。これらのいずれにおいても、電気的な制
御が可能であり、複屈折を容易に制御することができ
る。As the structure of the birefringence control device 402, a device for applying an external force such as a piezoelectric element or a voice coil, or a device for applying a temperature change by using a Peltier device to generate stress can be considered. Any of these can be electrically controlled, and birefringence can be easily controlled.
【0018】偏波面保存光ファイバ401への入射光4
03の入射条件について説明すると、入射光が各光学的
軸x,yのそれぞれに等しく伝播される必要がある。こ
のため、直線偏光光が入射する場合には、図5(a)に
示すように各光学的軸x,yの中間(略π/4もしくは
3π/4)に入射される必要があり、楕円偏光光が入射
する場合には、図5(b)に示すように長軸もしくは短
軸が各光学的軸x,yの中間に入射される必要がある。
円偏光光が入射する場合には当然ながら入射光の向きは
無関係である。Incident light 4 on the polarization-maintaining optical fiber 401
The incident light of No. 03 will be described. It is necessary that the incident light propagates equally to each of the optical axes x and y. For this reason, when the linearly polarized light is incident, it must be incident on the middle of the optical axes x and y (approximately π / 4 or 3π / 4) as shown in FIG. When polarized light is incident, it is necessary that the long axis or the short axis is incident between the optical axes x and y as shown in FIG. 5B.
When circularly polarized light is incident, the direction of incident light is irrelevant as a matter of course.
【0019】上記のような条件で入射される入射光40
3は複屈折制御装置402によって任意の偏波状態とさ
れて出射光404として出射される。このとき、出射光
404が出射される向きは入射条件と同様であり、直線
偏光光とされたときには各光学的軸x,yの中間より出
射され、楕円偏光光とされたときには各光学的軸x,y
の中間を長軸もしくは短軸として出射される。Incident light 40 incident under the above conditions
The birefringence control device 402 makes the polarized light 3 have an arbitrary polarization state and emits it as outgoing light 404. At this time, the direction in which the emitted light 404 is emitted is similar to the incident condition. When the emitted light 404 is linearly polarized light, it is emitted from the middle of the optical axes x and y, and when it is elliptically polarized light, the optical axes are emitted. x, y
It is emitted with the middle of the as the long axis or the short axis.
【0020】図6(a)は本発明の第2の実施例の構成
を示す概略図である。FIG. 6A is a schematic diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention.
【0021】本実施例は、図4に示した偏波面保存光フ
ァイバ401、複屈折制御装置402を光源601およ
び偏光子602と組み合わせて任意の偏波状態の光を出
射することのできる光源を構成したものである。In this embodiment, a polarization source preserving optical fiber 401 and a birefringence controller 402 shown in FIG. 4 are combined with a light source 601 and a polarizer 602 to produce a light source capable of emitting light in an arbitrary polarization state. It is composed.
【0022】光源601、偏光子602、偏波面保存光
ファイバ401および複屈折制御装置402は直列に順
に設けられている。光源601にて発生した光は、偏光
子602によって直線偏光光とされた後に偏波面保存光
ファイバ401に入射する。偏光子602と偏波面保存
光ファイバ401とは偏光子602によって得られる直
線偏光光が偏波面保存光ファイバ401の各光学的軸
x,yの中間に入射されるように配置されており、直線
偏光光は複屈折制御装置402によってその偏波状態が
制御されて出射される。The light source 601, the polarizer 602, the polarization-maintaining optical fiber 401, and the birefringence control device 402 are sequentially provided in series. The light generated by the light source 601 is made into linearly polarized light by the polarizer 602 and then enters the polarization-maintaining optical fiber 401. The polarizer 602 and the polarization-maintaining optical fiber 401 are arranged so that the linearly polarized light obtained by the polarizer 602 is incident on the middle of each optical axis x and y of the polarization-maintaining optical fiber 401. The polarized light is emitted with its polarization state controlled by the birefringence control device 402.
【0023】図6(b)は光源601および偏波面保存
光ファイバ401との間に、カプラ6041,6042に
よってそれぞれと接続されるファイバ型偏光子603を
設けたものである。このように構成することにより、光
源601より出射した光は、ファイバ内を伝播するうち
にその偏波状態が制御されるため、安定した偏波面の出
射光を得ることができた。FIG. 6B shows a fiber type polarizer 603 connected between the light source 601 and the polarization-maintaining optical fiber 401 by couplers 604 1 and 604 2 . With this configuration, the light emitted from the light source 601 has its polarization state controlled while propagating in the fiber, so that the emitted light having a stable plane of polarization can be obtained.
【0024】以上説明したように本発明においては、入
射光の偏波状態を自在に制御することが可能となる。こ
のような偏波状態を変化させた光は光学的測定に用いら
れるが、本発明の構成による測定系を組んでも当然よ
い。このような測定系を組む場合には、光学系を構成す
る各光学素子間をファイバで連結することができ、測定
の安定性を向上したものとすることができる。As described above, in the present invention, the polarization state of incident light can be freely controlled. The light whose polarization state has been changed is used for optical measurement, but it goes without saying that a measurement system having the configuration of the present invention may be incorporated. When such a measurement system is assembled, the optical elements forming the optical system can be connected by a fiber, and the stability of the measurement can be improved.
【0025】[0025]
【発明の効果】本発明は以上説明したように、偏波面保
存光ファイバを用い、該偏波面保存光ファイバの光学的
軸の複屈折を変化させる複屈折制御装置を設けたことに
より入射光を任意の偏光状態の光として出射することが
できる効果がある。As described above, the present invention uses the polarization-maintaining optical fiber and provides the birefringence control device for changing the birefringence of the optical axis of the polarization-maintaining optical fiber. There is an effect that it can be emitted as light having an arbitrary polarization state.
【0026】また、偏光状態の変化がファイバ内で完了
するため、本発明による装置を用いて光学系を構成する
場合には、光学系を構成する各素子をファイバで連結す
ることにより空間光を用いない光学系とすることが可能
となり、安定なものとすることができる効果がある。Further, since the change of the polarization state is completed in the fiber, when an optical system is constructed by using the device according to the present invention, spatial light is produced by connecting each element constituting the optical system with the fiber. It is possible to use an optical system that is not used, and there is an effect that the optical system can be made stable.
【図1】(a)〜(c)のそれぞれは、偏波面保存光フ
ァイバの構成を示す図である。1A to 1C are diagrams showing a configuration of a polarization-maintaining optical fiber.
【図2】本発明により偏光状態が変化する原理を説明す
るための図であり、偏波面保存光ファイバへの入射状態
を示す図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of changing the polarization state according to the present invention, and is a diagram showing the state of incidence on a polarization-maintaining optical fiber.
【図3】本発明により偏光状態が変化する原理を説明す
るための図であり、(a)〜(h)のそれぞれは、光学
的軸x,yに生じた位相差δによって偏光状態が変化す
る様子を示す図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of changing the polarization state according to the present invention, wherein each of (a) to (h) changes the polarization state due to the phase difference δ generated on the optical axes x and y. It is a figure which shows a mode that it does.
【図4】本発明の一実施例の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an exemplary embodiment of the present invention.
【図5】図1に示した実施例における入射光の入射条件
を示す図であり、(a)は直線偏光光を、(b)は楕円
偏光光の入射条件を示している。5A and 5B are diagrams showing incident conditions of incident light in the embodiment shown in FIG. 1, in which FIG. 5A shows incident conditions of linearly polarized light and FIG. 5B shows incident conditions of elliptically polarized light.
【図6】(a)は本発明の第2の実施例を示す図であ
り、(b)は(a)に示した実施例の変形例である。6A is a diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a modification of the embodiment shown in FIG.
101,104,106 コア 102,105,107 クラッド 1031,1032 高屈折率部 108 サポート 401 偏波面保存光ファイバ 402 複屈折制御装置 403 入射光 404 出射光 601 光源 602 偏光子 603 ファイバ型偏光子 6041,6042 カプラ101, 104, 106 core 102, 105, 107 clad 103 1 , 103 2 high refractive index part 108 support 401 polarization-maintaining optical fiber 402 birefringence control device 403 incident light 404 output light 601 light source 602 polarizer 603 fiber-type polarizer 604 1, 604 2 coupler
Claims (1)
うに構成された偏波面保存光ファイバと、前記偏波面保
存光ファイバの各光学的軸の複屈折を変化させる複屈折
制御手段とを用いて偏波面保存光ファイバへの入射光を
任意の偏光状態の光として出射する偏光状態制御方法で
あって、 前記偏波面保存光ファイバに、入射光が偏波面保存光フ
ァイバの各光学的軸に等しく伝播するように配置したう
えで、前記複屈折制御手段によって偏波面保存光ファイ
バの各光学的軸の複屈折を変化させることを特徴とする
偏光状態制御方法。1. A polarization-maintaining single-mode optical fiber configured to have different refractive indexes in substantially orthogonal optical axes, and birefringence control means for changing the birefringence of each optical axis of the polarization-maintaining single-mode optical fiber. A polarization state control method for emitting incident light to a polarization-maintaining optical fiber as light of an arbitrary polarization state by using, A polarization state control method, wherein the birefringence of each optical axis of the polarization-maintaining optical fiber is changed by the birefringence control means after the birefringence is arranged so as to propagate equally to the axis.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10756692A JPH05303065A (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Polarization state control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10756692A JPH05303065A (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Polarization state control method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05303065A true JPH05303065A (en) | 1993-11-16 |
Family
ID=14462422
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10756692A Withdrawn JPH05303065A (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Polarization state control method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05303065A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100395658B1 (en) * | 2001-10-30 | 2003-08-25 | 도남시스템주식회사 | Optical Fiber Polarization Controller and system for reducing degree of polarization using the same |
KR100395659B1 (en) * | 2001-09-05 | 2003-08-25 | 도남시스템주식회사 | Polarization Mode Dispersion Emulator |
-
1992
- 1992-04-27 JP JP10756692A patent/JPH05303065A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100395659B1 (en) * | 2001-09-05 | 2003-08-25 | 도남시스템주식회사 | Polarization Mode Dispersion Emulator |
KR100395658B1 (en) * | 2001-10-30 | 2003-08-25 | 도남시스템주식회사 | Optical Fiber Polarization Controller and system for reducing degree of polarization using the same |
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Legal Events
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