JPH05323243A - 偏波制御器 - Google Patents
偏波制御器Info
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- JPH05323243A JPH05323243A JP4131083A JP13108392A JPH05323243A JP H05323243 A JPH05323243 A JP H05323243A JP 4131083 A JP4131083 A JP 4131083A JP 13108392 A JP13108392 A JP 13108392A JP H05323243 A JPH05323243 A JP H05323243A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/0136—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour for the control of polarisation, e.g. state of polarisation [SOP] control, polarisation scrambling, TE-TM mode conversion or separation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/0136—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour for the control of polarisation, e.g. state of polarisation [SOP] control, polarisation scrambling, TE-TM mode conversion or separation
- G02F1/0139—Polarisation scrambling devices; Depolarisers
Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明の偏波制御器１は、入射光信号Ｌを直
交する偏波成分に分離する偏波ビームスプリッタ１１、
一方の偏波面を回転させ他と一致させるＴＥ−ＴＭ変換
器１２、偏波成分の位相をシフトさせる位相シフタ１
３、偏波成分を合波し任意の比率の２出力光に分岐する
マッハ・ツェンダ干渉計１４、出力光信号と制御用光信
号に分岐する光分岐回路１５，１６、一方の偏波面を回
転させ他と直交させるＴＥ−ＴＭ変換器１７、出力光信
号を合波する偏波ビームスプリッタ１８、制御用光信号
をそれぞれ２つに分岐し、一方を差動合成しマッハ・ツ
ェンダ干渉計１４の分岐比を制御し、他方の変換した電
気信号の変動分を検出し位相シフタ１３にフィードバッ
クする偏波制御回路１９から構成される。 【効果】 基板型光導波路を用い、偏波を電気的に制御
することにより任意の偏波状態の信号光を所要の偏波面
を有する直線偏波に変換することができる。
交する偏波成分に分離する偏波ビームスプリッタ１１、
一方の偏波面を回転させ他と一致させるＴＥ−ＴＭ変換
器１２、偏波成分の位相をシフトさせる位相シフタ１
３、偏波成分を合波し任意の比率の２出力光に分岐する
マッハ・ツェンダ干渉計１４、出力光信号と制御用光信
号に分岐する光分岐回路１５，１６、一方の偏波面を回
転させ他と直交させるＴＥ−ＴＭ変換器１７、出力光信
号を合波する偏波ビームスプリッタ１８、制御用光信号
をそれぞれ２つに分岐し、一方を差動合成しマッハ・ツ
ェンダ干渉計１４の分岐比を制御し、他方の変換した電
気信号の変動分を検出し位相シフタ１３にフィードバッ
クする偏波制御回路１９から構成される。 【効果】 基板型光導波路を用い、偏波を電気的に制御
することにより任意の偏波状態の信号光を所要の偏波面
を有する直線偏波に変換することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は、光波通信において伝
送後の光信号の偏波を制御する偏波制御器に関するもの
である。
送後の光信号の偏波を制御する偏波制御器に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、光波通信の光信号の偏波を制御す
る偏波制御器として次に挙げるものが知られている。す
なわち、光学的に制御する偏波制御器としては、光ファ
イバ型のものやバルクのλ／２およびλ／４板を機械的
に回転させて制御するものがあり、また、電気的に制御
する偏波制御器としては、２つのニオブ酸リチウム（Ｌ
ｉＮｂＯ3）結晶に電圧を印加して等化的に主軸を回転
させるとともに位相シフトを行うもの等がある（例え
ば、電子通信学会論文誌、Vol.J68-C,No.2, pp.79-86
(1985)等参照）。
る偏波制御器として次に挙げるものが知られている。す
なわち、光学的に制御する偏波制御器としては、光ファ
イバ型のものやバルクのλ／２およびλ／４板を機械的
に回転させて制御するものがあり、また、電気的に制御
する偏波制御器としては、２つのニオブ酸リチウム（Ｌ
ｉＮｂＯ3）結晶に電圧を印加して等化的に主軸を回転
させるとともに位相シフトを行うもの等がある（例え
ば、電子通信学会論文誌、Vol.J68-C,No.2, pp.79-86
(1985)等参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
偏波制御器においては、該偏波制御器を光伝送路と別構
成としなければならないために装置の構成が複雑になり
コストアップになるという問題点や、装置が別構成とな
るために装置間の結合損失が大きく高精度のものが得ら
れないという問題点があった。光波通信においては、伝
送速度が高くなった場合、光結合器によって信号光と局
発光とを合波したあと受光素子までの光路長を高精度に
あわせる必要があるために、光結合器を導波路化する必
要がある。この光導波路としては、光ファイバとの整合
性および高度な光回路が製作可能であるという点から石
英系の光導波路が有望視されており、この石英系光導波
路において偏波制御が可能となれば光結合器等との一体
化が可能となり、したがって高精度の要求に対応するこ
とが可能となり、装置化には非常に有利となる。
偏波制御器においては、該偏波制御器を光伝送路と別構
成としなければならないために装置の構成が複雑になり
コストアップになるという問題点や、装置が別構成とな
るために装置間の結合損失が大きく高精度のものが得ら
れないという問題点があった。光波通信においては、伝
送速度が高くなった場合、光結合器によって信号光と局
発光とを合波したあと受光素子までの光路長を高精度に
あわせる必要があるために、光結合器を導波路化する必
要がある。この光導波路としては、光ファイバとの整合
性および高度な光回路が製作可能であるという点から石
英系の光導波路が有望視されており、この石英系光導波
路において偏波制御が可能となれば光結合器等との一体
化が可能となり、したがって高精度の要求に対応するこ
とが可能となり、装置化には非常に有利となる。
【０００４】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、基板型光導波路を用いて構成することがで
き、かつ、偏波を電気的に制御することができる偏波制
御器を提供することにある。
のであって、基板型光導波路を用いて構成することがで
き、かつ、偏波を電気的に制御することができる偏波制
御器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様な偏波制御器を採用した。すなわ
ち、基板型光導波路を用いてなる偏波制御器であって、
入射する光信号を互いに直交する２つの偏波成分に分離
する第１の偏波ビームスプリッタと、該第１の偏波ビー
ムスプリッタにより分離された２つの偏波成分のうち、
いずれか一方の偏波面を回転させていずれか他方の偏波
面と一致させる第１のＴＥ−ＴＭ変換器と、該第１のＴ
Ｅ−ＴＭ変換器から出射される偏波成分の位相をシフト
させる第１の位相シフタと、前記偏波ビームスプリッタ
及び該第１の位相シフタ各々から出射される偏波成分を
合波し、任意の比率の２つの出力光に分岐するマッハ・
ツェンダ干渉計と、該マッハ・ツェンダ干渉計から出射
される２つの出力光を、それぞれ出力光信号と制御用光
信号に分岐する２つの光分岐回路と、これらの出力光信
号のうち、いずれか一方の偏波面を回転させていずれか
他方の偏波面と直交させる第２のＴＥ−ＴＭ変換器と、
互いに直交する偏波面を有するこれらの出力光信号を合
波する第２の偏波ビームスプリッタと、前記２つの光分
岐回路によりそれぞれ分離された２つの制御用光信号を
それぞれ２つに分岐し、これら分岐されたそれぞれの制
御用光信号のいずれか一方を差動合成し前記マッハ・ツ
ェンダ干渉計の分岐比を制御し、一方、前記それぞれの
制御用光信号のいずれか他方を電気信号に変換しこれら
の電気信号の変動分を検出し前記第１の位相シフタにフ
ィードバックする偏波制御回路と、を具備してなること
を特徴としている。
に、本発明は次の様な偏波制御器を採用した。すなわ
ち、基板型光導波路を用いてなる偏波制御器であって、
入射する光信号を互いに直交する２つの偏波成分に分離
する第１の偏波ビームスプリッタと、該第１の偏波ビー
ムスプリッタにより分離された２つの偏波成分のうち、
いずれか一方の偏波面を回転させていずれか他方の偏波
面と一致させる第１のＴＥ−ＴＭ変換器と、該第１のＴ
Ｅ−ＴＭ変換器から出射される偏波成分の位相をシフト
させる第１の位相シフタと、前記偏波ビームスプリッタ
及び該第１の位相シフタ各々から出射される偏波成分を
合波し、任意の比率の２つの出力光に分岐するマッハ・
ツェンダ干渉計と、該マッハ・ツェンダ干渉計から出射
される２つの出力光を、それぞれ出力光信号と制御用光
信号に分岐する２つの光分岐回路と、これらの出力光信
号のうち、いずれか一方の偏波面を回転させていずれか
他方の偏波面と直交させる第２のＴＥ−ＴＭ変換器と、
互いに直交する偏波面を有するこれらの出力光信号を合
波する第２の偏波ビームスプリッタと、前記２つの光分
岐回路によりそれぞれ分離された２つの制御用光信号を
それぞれ２つに分岐し、これら分岐されたそれぞれの制
御用光信号のいずれか一方を差動合成し前記マッハ・ツ
ェンダ干渉計の分岐比を制御し、一方、前記それぞれの
制御用光信号のいずれか他方を電気信号に変換しこれら
の電気信号の変動分を検出し前記第１の位相シフタにフ
ィードバックする偏波制御回路と、を具備してなること
を特徴としている。
【０００６】
【作用】本発明の偏波制御器では、入射する光信号を第
１の偏波ビームスプリッタにより、直交する２つの直線
偏波成分に分離する。このとき、この２つの直線偏波成
分Ｅx，Ｅyは次のように表わされる。 Ｅx＝Ａxｃｏｓ［ωｔ＋ｇ（ｆ）］ … …（１） Ｅy＝Ａyｃｏｓ［ωｔ＋ｇ（ｆ）＋φ］ … …（２） ここで、Ａx，Ａyは振幅を、ωは入射した信号光の角周
波数を、φは直交する偏波成分の位相差をそれぞれ表わ
し、また、ｇ（ｆ）は伝送されるデータに依存する項で
ある。
１の偏波ビームスプリッタにより、直交する２つの直線
偏波成分に分離する。このとき、この２つの直線偏波成
分Ｅx，Ｅyは次のように表わされる。 Ｅx＝Ａxｃｏｓ［ωｔ＋ｇ（ｆ）］ … …（１） Ｅy＝Ａyｃｏｓ［ωｔ＋ｇ（ｆ）＋φ］ … …（２） ここで、Ａx，Ａyは振幅を、ωは入射した信号光の角周
波数を、φは直交する偏波成分の位相差をそれぞれ表わ
し、また、ｇ（ｆ）は伝送されるデータに依存する項で
ある。
【０００７】これら分離された２つの偏波成分のうち、
いずれか一方の偏波面を第１のＴＥ−ＴＭ変換器により
９０度回転させてこれら２つの偏波成分の偏波面を揃え
る。次いで、第１の位相シフタにより該第１のＴＥ−Ｔ
Ｍ変換器から出射される偏波成分の位相をシフトさせ、
両偏波成分の位相を揃える。このときの光信号は、次の
ように表わされる。 Ｅx1＝Ａx1ｃｏｓ［ωｔ＋ｇ（ｆ）］ … …（３） Ｅx2＝Ａx2ｃｏｓ［ωｔ＋ｇ（ｆ）］ … …（４） ただし、Ａx1、Ａx2は振幅を表す。
いずれか一方の偏波面を第１のＴＥ−ＴＭ変換器により
９０度回転させてこれら２つの偏波成分の偏波面を揃え
る。次いで、第１の位相シフタにより該第１のＴＥ−Ｔ
Ｍ変換器から出射される偏波成分の位相をシフトさせ、
両偏波成分の位相を揃える。このときの光信号は、次の
ように表わされる。 Ｅx1＝Ａx1ｃｏｓ［ωｔ＋ｇ（ｆ）］ … …（３） Ｅx2＝Ａx2ｃｏｓ［ωｔ＋ｇ（ｆ）］ … …（４） ただし、Ａx1、Ａx2は振幅を表す。
【０００８】次いでマッハ・ツェンダ干渉計を用いて、
その位相の揃った２つの直線偏波出力光の強度の比を常
に一定に保つように制御する。次いで、２つの光分岐回
路により、前記マッハ・ツェンダ干渉計から出射される
２つの出力光をそれぞれ出力光信号と制御用光信号に分
岐する。第２のＴＥ−ＴＭ変換器によりこれらの出力光
信号のいずれか一方の偏波面を９０°回転させ、再び互
いに直交する直線偏波成分とする。第２の偏波ビームス
プリッタはこれらの互いに直交する二つの直線偏波を合
成し１つの直線偏波として出力する。
その位相の揃った２つの直線偏波出力光の強度の比を常
に一定に保つように制御する。次いで、２つの光分岐回
路により、前記マッハ・ツェンダ干渉計から出射される
２つの出力光をそれぞれ出力光信号と制御用光信号に分
岐する。第２のＴＥ−ＴＭ変換器によりこれらの出力光
信号のいずれか一方の偏波面を９０°回転させ、再び互
いに直交する直線偏波成分とする。第２の偏波ビームス
プリッタはこれらの互いに直交する二つの直線偏波を合
成し１つの直線偏波として出力する。
【０００９】偏波制御回路では、前記２つの光分岐回路
によりそれぞれ分離された２つの制御用光信号をそれぞ
れ光カップラ等を用いて２つに分岐し、これら分岐され
たそれぞれの制御用光信号のいずれか一方を電気信号に
変換して差動合成しその出力信号でマッハ・ツェンダ干
渉計の分岐比を制御し直交する偏波成分のパワーを一定
の比に保つように制御する。一方、前記それぞれの制御
用光信号のいずれか他方を電気信号に変換しこれらの電
気信号の変動分を検出し前記第１の位相シフタにフィー
ドバックすることにより光の位相を調整する。以上によ
り、基板型光導波路を用いて構成することができ、か
つ、偏波を電気的に制御することができる偏波制御器が
可能になる。
によりそれぞれ分離された２つの制御用光信号をそれぞ
れ光カップラ等を用いて２つに分岐し、これら分岐され
たそれぞれの制御用光信号のいずれか一方を電気信号に
変換して差動合成しその出力信号でマッハ・ツェンダ干
渉計の分岐比を制御し直交する偏波成分のパワーを一定
の比に保つように制御する。一方、前記それぞれの制御
用光信号のいずれか他方を電気信号に変換しこれらの電
気信号の変動分を検出し前記第１の位相シフタにフィー
ドバックすることにより光の位相を調整する。以上によ
り、基板型光導波路を用いて構成することができ、か
つ、偏波を電気的に制御することができる偏波制御器が
可能になる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の偏波制御器の一実施例につい
て図１及び図２に基づき説明する。図１は偏波制御器１
を示す構成図である。この偏波制御器１は、シリコン
（Ｓｉ）基板上に石英（ＳｉＯ2）からなる光導波路が
形成された基板型光導波路２を用いたもので、入射する
光信号Ｌを基板型光導波路２と平行な成分及び直交する
成分の２つの偏波成分Ｌ1，Ｌ2に分離する第１偏波ビー
ムスプリッタ１１と、この偏波成分Ｌ2の偏波面を９０
度回転させて偏波成分Ｌ1の偏波面と一致させる第１Ｔ
Ｅ−ＴＭ変換器１２と、この偏波成分Ｌ2の位相をシフ
トさせて前記偏波成分Ｌ1と一致させる第１位相シフタ
（ＰＳ１）１３と、マッハ・ツェンダ干渉計１４と、出
力光Ｌ3（Ｌ4）を、それぞれ出力光信号Ｌ31（Ｌ41）と
制御用光信号Ｌ32（Ｌ42）に分岐する光分岐回路１５
（１６）と、出力光信号Ｌ41の偏波面を９０度回転させ
て出力光信号Ｌ31の偏波面と直交させる第２ＴＥ−ＴＭ
変換器１７と、これら出力光信号Ｌ41と出力光信号Ｌ31
とを合波させる第２偏波ビームスプリッタ１８と、偏波
制御回路１９とから構成されている。
て図１及び図２に基づき説明する。図１は偏波制御器１
を示す構成図である。この偏波制御器１は、シリコン
（Ｓｉ）基板上に石英（ＳｉＯ2）からなる光導波路が
形成された基板型光導波路２を用いたもので、入射する
光信号Ｌを基板型光導波路２と平行な成分及び直交する
成分の２つの偏波成分Ｌ1，Ｌ2に分離する第１偏波ビー
ムスプリッタ１１と、この偏波成分Ｌ2の偏波面を９０
度回転させて偏波成分Ｌ1の偏波面と一致させる第１Ｔ
Ｅ−ＴＭ変換器１２と、この偏波成分Ｌ2の位相をシフ
トさせて前記偏波成分Ｌ1と一致させる第１位相シフタ
（ＰＳ１）１３と、マッハ・ツェンダ干渉計１４と、出
力光Ｌ3（Ｌ4）を、それぞれ出力光信号Ｌ31（Ｌ41）と
制御用光信号Ｌ32（Ｌ42）に分岐する光分岐回路１５
（１６）と、出力光信号Ｌ41の偏波面を９０度回転させ
て出力光信号Ｌ31の偏波面と直交させる第２ＴＥ−ＴＭ
変換器１７と、これら出力光信号Ｌ41と出力光信号Ｌ31
とを合波させる第２偏波ビームスプリッタ１８と、偏波
制御回路１９とから構成されている。
【００１１】マッハ・ツェンダ干渉計１４は、２つのカ
ップラに挟まれた２本の光導波路２１，２２で構成さ
れ、該光導波路２２に第２位相シフタ（ＰＳ２）２３が
設けられたもので、偏波ビームスプリッタ１１及び第１
の位相シフタ１３各々から出射される位相の揃った偏波
成分Ｌ1，Ｌ2を合波し、任意の光強度比率の２つの直線
偏波光からなる出力光Ｌ3，Ｌ4に分岐するものである。
このマッハ・ツェンダ干渉計１４では、第２位相シフタ
２３のバイアス電圧を調整することにより、位相の揃っ
た出力光Ｌ3，Ｌ4の強度の比を常にある一定値に保つこ
とが可能である。
ップラに挟まれた２本の光導波路２１，２２で構成さ
れ、該光導波路２２に第２位相シフタ（ＰＳ２）２３が
設けられたもので、偏波ビームスプリッタ１１及び第１
の位相シフタ１３各々から出射される位相の揃った偏波
成分Ｌ1，Ｌ2を合波し、任意の光強度比率の２つの直線
偏波光からなる出力光Ｌ3，Ｌ4に分岐するものである。
このマッハ・ツェンダ干渉計１４では、第２位相シフタ
２３のバイアス電圧を調整することにより、位相の揃っ
た出力光Ｌ3，Ｌ4の強度の比を常にある一定値に保つこ
とが可能である。
【００１２】偏波制御回路１９は、図２に示す様に光カ
ップラ３１〜３３と、受光素子４１〜４３と、増幅器５
１，５１，５１と、ローパスフィルタ５２と、差動アン
プ５３と、オフセット回路５４とから構成され、光分岐
回路１５により分離された制御用光信号Ｌ32を２つの制
御用光信号Ｌ321，Ｌ322に分岐し、光分岐回路１６によ
り分離された制御用光信号Ｌ42を２つの制御用光信号Ｌ
421，Ｌ422に分岐し、これら制御用光信号Ｌ321と制御
用光信号Ｌ421とを差動合成しマッハ・ツェンダ干渉計
１４の分岐比を制御し、一方、制御用光信号Ｌ322と制
御用光信号Ｌ422のビート信号を電気信号に変換しこれ
らの電気信号の変動分を検出し第１の位相シフタ１３に
フィードバックするものである。
ップラ３１〜３３と、受光素子４１〜４３と、増幅器５
１，５１，５１と、ローパスフィルタ５２と、差動アン
プ５３と、オフセット回路５４とから構成され、光分岐
回路１５により分離された制御用光信号Ｌ32を２つの制
御用光信号Ｌ321，Ｌ322に分岐し、光分岐回路１６によ
り分離された制御用光信号Ｌ42を２つの制御用光信号Ｌ
421，Ｌ422に分岐し、これら制御用光信号Ｌ321と制御
用光信号Ｌ421とを差動合成しマッハ・ツェンダ干渉計
１４の分岐比を制御し、一方、制御用光信号Ｌ322と制
御用光信号Ｌ422のビート信号を電気信号に変換しこれ
らの電気信号の変動分を検出し第１の位相シフタ１３に
フィードバックするものである。
【００１３】なお、第１（２）偏波ビームスプリッタ１
１（１８）については特開昭６４−７７００２号公報
に、また、第１（２）ＴＥ−ＴＭ変換器１２（１７）に
ついては特開昭６３−１４７１１４号公報に、また、第
１（２）位相シフタ１３（２３）については特開昭６１
−８０１０９号公報に詳しく述べられている。
１（１８）については特開昭６４−７７００２号公報
に、また、第１（２）ＴＥ−ＴＭ変換器１２（１７）に
ついては特開昭６３−１４７１１４号公報に、また、第
１（２）位相シフタ１３（２３）については特開昭６１
−８０１０９号公報に詳しく述べられている。
【００１４】次に、偏波制御器１を用いて伝送後の光信
号の偏波を制御する方法について説明する。入力信号Ｌ
が任意の偏波状態にあるとき、２つの光分岐回路１５，
１６により分岐された２つの光、つまり制御用光信号Ｌ
32，Ｌ42は次のように表わされる。 Ｅ32＝Ａ1ｃｏｓ［ωｔ＋ｇ（ｆ）］ … …（５） Ｅ42＝Ａ2ｃｏｓ［ωｔ＋ｇ（ｆ）＋φ］ … …（６） このとき、受光素子４１からの電気信号出力は、 Ｉ41＝ＲＡ1 2 … …（７） また、受光素子４２からの電気信号出力は、 Ｉ42＝ＲＡ2 2 … …（８） と表わすことができる。ここで、Ｒは定数である。した
がって、差動アンプ５２の出力は次式となる。 Ｓ1＝Ｇ1（Ａ1 2−Ａ2 2＋Ａ0） … …（９） ここでＧ1は定数、Ａ0はオフセット電圧である。
号の偏波を制御する方法について説明する。入力信号Ｌ
が任意の偏波状態にあるとき、２つの光分岐回路１５，
１６により分岐された２つの光、つまり制御用光信号Ｌ
32，Ｌ42は次のように表わされる。 Ｅ32＝Ａ1ｃｏｓ［ωｔ＋ｇ（ｆ）］ … …（５） Ｅ42＝Ａ2ｃｏｓ［ωｔ＋ｇ（ｆ）＋φ］ … …（６） このとき、受光素子４１からの電気信号出力は、 Ｉ41＝ＲＡ1 2 … …（７） また、受光素子４２からの電気信号出力は、 Ｉ42＝ＲＡ2 2 … …（８） と表わすことができる。ここで、Ｒは定数である。した
がって、差動アンプ５２の出力は次式となる。 Ｓ1＝Ｇ1（Ａ1 2−Ａ2 2＋Ａ0） … …（９） ここでＧ1は定数、Ａ0はオフセット電圧である。
【００１５】この出力を第２位相シフタ２３のバイアス
電圧に帰還して制御を行う。Ａ1 2とＡ2 2の和は全光入力
強度に比例した一定の値であるので、Ａ1 2＋Ａ2 2＝Ｃと
おくと、Ｓ1が０となるように制御を行うことにより、 Ａ1／Ａ2＝｛（Ｃ−Ａ0）／（Ｃ＋Ａ0）｝1/2 … …（１０） ただし、−Ｃ＜Ａ0＜Ｃとなるので、２つの光の比をＡ0
に応じた一定値に保つことができる。
電圧に帰還して制御を行う。Ａ1 2とＡ2 2の和は全光入力
強度に比例した一定の値であるので、Ａ1 2＋Ａ2 2＝Ｃと
おくと、Ｓ1が０となるように制御を行うことにより、 Ａ1／Ａ2＝｛（Ｃ−Ａ0）／（Ｃ＋Ａ0）｝1/2 … …（１０） ただし、−Ｃ＜Ａ0＜Ｃとなるので、２つの光の比をＡ0
に応じた一定値に保つことができる。
【００１６】また、Ａ0に応じた分岐された制御用光信
号Ｌ32，Ｌ42を受光素子４３で受光しローパスフィルタ
５２を通したとき、その電気出力は次式となる。 Ｓ2＝Ｇ2（Ａ1 2／２＋Ａ2 2／２＋２Ａ1Ａ2ｃｏｓ（φ）） … …（１１） オフセット電圧をかけることにより、変動成分２Ａ1Ａ2
ｃｏｓ（φ）のみを第１位相シフタ１３にフィードバッ
クし、Ｓ2が最大値をとるように第１位相シフタ１３へ
の注入電流を制御し、マッハ・ツェンダ干渉計１４に入
力する光の位相を一致させる。このようにして、伝送後
の光信号の偏波を制御することができる。
号Ｌ32，Ｌ42を受光素子４３で受光しローパスフィルタ
５２を通したとき、その電気出力は次式となる。 Ｓ2＝Ｇ2（Ａ1 2／２＋Ａ2 2／２＋２Ａ1Ａ2ｃｏｓ（φ）） … …（１１） オフセット電圧をかけることにより、変動成分２Ａ1Ａ2
ｃｏｓ（φ）のみを第１位相シフタ１３にフィードバッ
クし、Ｓ2が最大値をとるように第１位相シフタ１３へ
の注入電流を制御し、マッハ・ツェンダ干渉計１４に入
力する光の位相を一致させる。このようにして、伝送後
の光信号の偏波を制御することができる。
【００１７】以上説明した様に、本実施例の偏波制御器
１によれば、基板型光導波路２を用いたものであって、
第１偏波ビームスプリッタ１１と、第１ＴＥ−ＴＭ変換
器１２と、第１位相シフタ（ＰＳ１）１３と、マッハ・
ツェンダ干渉計１４と、光分岐回路１５，１６と、第２
ＴＥ−ＴＭ変換器１７と、第２偏波ビームスプリッタ１
８と、偏波制御回路１９とから構成することとしたの
で、基板型光導波路２を用いて構成することができ、偏
波を電気的に制御することにより任意の偏波状態で入射
した信号光を所要の偏波面を有する直線偏波に効果的に
変換することができる。
１によれば、基板型光導波路２を用いたものであって、
第１偏波ビームスプリッタ１１と、第１ＴＥ−ＴＭ変換
器１２と、第１位相シフタ（ＰＳ１）１３と、マッハ・
ツェンダ干渉計１４と、光分岐回路１５，１６と、第２
ＴＥ−ＴＭ変換器１７と、第２偏波ビームスプリッタ１
８と、偏波制御回路１９とから構成することとしたの
で、基板型光導波路２を用いて構成することができ、偏
波を電気的に制御することにより任意の偏波状態で入射
した信号光を所要の偏波面を有する直線偏波に効果的に
変換することができる。
【００１８】これにより、基板型光導波路を用いて構成
することができ、かつ、偏波を電気的に制御することが
できる偏波制御器を提供することにより、光波通信にお
いて伝送後の光信号の偏波を効果的に制御することが可
能になる。
することができ、かつ、偏波を電気的に制御することが
できる偏波制御器を提供することにより、光波通信にお
いて伝送後の光信号の偏波を効果的に制御することが可
能になる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の偏波制御器
によれば、基板型光導波路を用いてなる偏波制御器であ
って、入射する光信号を互いに直交する２つの偏波成分
に分離する第１の偏波ビームスプリッタと、該第１の偏
波ビームスプリッタにより分離された２つの偏波成分の
うち、いずれか一方の偏波面を回転させていずれか他方
の偏波面と一致させる第１のＴＥ−ＴＭ変換器と、該第
１のＴＥ−ＴＭ変換器から出射される偏波成分の位相を
シフトさせる第１の位相シフタと、前記偏波ビームスプ
リッタ及び該第１の位相シフタ各々から出射される偏波
成分を合波し、任意の比率の２つの出力光に分岐するマ
ッハ・ツェンダ干渉計と、該マッハ・ツェンダ干渉計か
ら出射される２つの出力光を、それぞれ出力光信号と制
御用光信号に分岐する２つの光分岐回路と、これらの出
力光信号のうち、いずれか一方の偏波面を回転させてい
ずれか他方の偏波面と直交させる第２のＴＥ−ＴＭ変換
器と、互いに直交する偏波面を有するこれらの出力光信
号を合波する第２の偏波ビームスプリッタと、前記２つ
の光分岐回路によりそれぞれ分離された２つの制御用光
信号をそれぞれ２つに分岐し、これら分岐されたそれぞ
れの制御用光信号のいずれか一方を差動合成し前記マッ
ハ・ツェンダ干渉計の分岐比を制御し、一方、前記それ
ぞれの制御用光信号のいずれか他方を電気信号に変換し
これらの電気信号の変動分を検出し前記第１の位相シフ
タにフィードバックする偏波制御回路と、を具備してな
ることとしたので、基板型光導波路を用いて構成するこ
とができ、偏波を電気的に制御することにより任意の偏
波状態で入射した信号光を所要の偏波面を有する直線偏
波に効果的に変換することができる。
によれば、基板型光導波路を用いてなる偏波制御器であ
って、入射する光信号を互いに直交する２つの偏波成分
に分離する第１の偏波ビームスプリッタと、該第１の偏
波ビームスプリッタにより分離された２つの偏波成分の
うち、いずれか一方の偏波面を回転させていずれか他方
の偏波面と一致させる第１のＴＥ−ＴＭ変換器と、該第
１のＴＥ−ＴＭ変換器から出射される偏波成分の位相を
シフトさせる第１の位相シフタと、前記偏波ビームスプ
リッタ及び該第１の位相シフタ各々から出射される偏波
成分を合波し、任意の比率の２つの出力光に分岐するマ
ッハ・ツェンダ干渉計と、該マッハ・ツェンダ干渉計か
ら出射される２つの出力光を、それぞれ出力光信号と制
御用光信号に分岐する２つの光分岐回路と、これらの出
力光信号のうち、いずれか一方の偏波面を回転させてい
ずれか他方の偏波面と直交させる第２のＴＥ−ＴＭ変換
器と、互いに直交する偏波面を有するこれらの出力光信
号を合波する第２の偏波ビームスプリッタと、前記２つ
の光分岐回路によりそれぞれ分離された２つの制御用光
信号をそれぞれ２つに分岐し、これら分岐されたそれぞ
れの制御用光信号のいずれか一方を差動合成し前記マッ
ハ・ツェンダ干渉計の分岐比を制御し、一方、前記それ
ぞれの制御用光信号のいずれか他方を電気信号に変換し
これらの電気信号の変動分を検出し前記第１の位相シフ
タにフィードバックする偏波制御回路と、を具備してな
ることとしたので、基板型光導波路を用いて構成するこ
とができ、偏波を電気的に制御することにより任意の偏
波状態で入射した信号光を所要の偏波面を有する直線偏
波に効果的に変換することができる。
【００２０】これにより、基板型光導波路を用いて構成
することができ、かつ、偏波を電気的に制御することが
できる偏波制御器を提供することにより、光波通信にお
いて伝送後の光信号の偏波を効果的に制御することが可
能になる。
することができ、かつ、偏波を電気的に制御することが
できる偏波制御器を提供することにより、光波通信にお
いて伝送後の光信号の偏波を効果的に制御することが可
能になる。
【図１】本発明の一実施例の偏波制御器を示す構成図で
ある。
ある。
【図２】本発明の一実施例の偏波制御器の偏波制御回路
を示す構成図である。
を示す構成図である。
１ 偏波制御器 ２ 基板型光導波路 １１ 第１偏波ビームスプリッタ １２ 第１ＴＥ−ＴＭ変換器 １３ 第１位相シフタ（ＰＳ１） １４ マッハ・ツェンダ干渉計 １５，１６ 光分岐回路 １７ 第２ＴＥ−ＴＭ変換器 １８ 第２偏波ビームスプリッタ １９ 偏波制御回路 ２１，２２ 光導波路 ２３ 第２位相シフタ（ＰＳ２） ３１〜３３ 光カップラ ４１〜４３ 受光素子 ５１ 増幅器 ５２ ローパスフィルタ（ＬＰＦ） ５３ 差動アンプ ５４ オフセット回路 Ｌ 入射する光信号 Ｌ1，Ｌ2 偏波成分 Ｌ3，Ｌ4 出力光 Ｌ31，Ｌ41 出力光信号 Ｌ32，Ｌ42 制御用光信号 Ｌ321，Ｌ322 制御用光信号 Ｌ421，Ｌ422 制御用光信号
フロントページの続き (72)発明者 井上 靖之 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 基板型光導波路を用いてなる偏波制御器
であって、 入射する光信号を互いに直交する２つの偏波成分に分離
する第１の偏波ビームスプリッタと、 該第１の偏波ビームスプリッタにより分離された２つの
偏波成分のうち、いずれか一方の偏波面を回転させてい
ずれか他方の偏波面と一致させる第１のＴＥ−ＴＭ変換
器と、 該第１のＴＥ−ＴＭ変換器から出射される偏波成分の位
相をシフトさせる第１の位相シフタと、 前記偏波ビームスプリッタ及び該第１の位相シフタ各々
から出射される偏波成分を合波し、任意の比率の２つの
出力光に分岐するマッハ・ツェンダ干渉計と、 該マッハ・ツェンダ干渉計から出射される２つの出力光
を、それぞれ出力光信号と制御用光信号に分岐する２つ
の光分岐回路と、 これらの出力光信号のうち、いずれか一方の偏波面を回
転させていずれか他方の偏波面と直交させる第２のＴＥ
−ＴＭ変換器と、 互いに直交する偏波面を有するこれらの出力光信号を合
波する第２の偏波ビームスプリッタと、 前記２つの光分岐回路によりそれぞれ分離された２つの
制御用光信号をそれぞれ２つに分岐し、これら分岐され
たそれぞれの制御用光信号のいずれか一方を差動合成し
前記マッハ・ツェンダ干渉計の分岐比を制御し、一方、
前記それぞれの制御用光信号のいずれか他方を電気信号
に変換しこれらの電気信号の変動分を検出し前記第１の
位相シフタにフィードバックする偏波制御回路と、を具
備してなることを特徴とする偏波制御器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4131083A JPH05323243A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 偏波制御器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4131083A JPH05323243A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 偏波制御器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05323243A true JPH05323243A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=15049595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4131083A Pending JPH05323243A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 偏波制御器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05323243A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001009669A1 (en) * | 1999-08-03 | 2001-02-08 | Jds Uniphase Corporation | Method and apparatus for providing transformation of the polarization of light |
| WO2001073502A1 (de) * | 2000-03-24 | 2001-10-04 | Deutsche Telekom Ag | Vorrichtung zum wandeln von licht mit einer polarisation pe in licht mit einer vorgegebenen polarisation p¿a? |
| DE10147053A1 (de) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Siemens Ag | Polarisationsumsetzer für Polarisationsmultiplex und optischen Überlagerungsempfang |
| WO2004008202A3 (en) * | 2002-07-12 | 2004-03-11 | Optimer Photonics Inc | Scheme for controlling polarization in optical waveguides |
| US6975454B1 (en) * | 2001-07-31 | 2005-12-13 | General Photonics Corporation | Variable polarization-dependent-loss source |
| US7373047B2 (en) | 2002-11-21 | 2008-05-13 | Optimer Photonics, Inc. | Embedded electrode integrated optical devices and methods of fabrication |
| JP2016018048A (ja) * | 2014-07-07 | 2016-02-01 | 富士通株式会社 | 光素子及び光受信装置 |
| JP2019033186A (ja) * | 2017-08-08 | 2019-02-28 | 富士通株式会社 | 光増幅器及び光スイッチ装置 |
| JP2019510277A (ja) * | 2016-03-31 | 2019-04-11 | 華為技術有限公司Ｈｕａｗｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | シリコンオンインシュレータプラットフォームのための自動エンドレス偏光コントローラ |
| WO2020106496A1 (en) * | 2018-11-20 | 2020-05-28 | Google Llc | A new optical equalization method for direct detection optical communication systems |
| CN113406747A (zh) * | 2020-03-17 | 2021-09-17 | 苏州旭创科技有限公司 | 一种波分复用器和硅光集成芯片 |
-
1992
- 1992-05-22 JP JP4131083A patent/JPH05323243A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6493473B1 (en) | 1999-08-03 | 2002-12-10 | Uniphase Telecommunciations Products, Inc. | Method and apparatus for providing transformation of the polarization of light |
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| US10812196B2 (en) | 2018-11-20 | 2020-10-20 | Google Llc | Optical equalization method for direct detection optical communication systems |
| CN113406747A (zh) * | 2020-03-17 | 2021-09-17 | 苏州旭创科技有限公司 | 一种波分复用器和硅光集成芯片 |
| CN113406747B (zh) * | 2020-03-17 | 2022-06-21 | 苏州旭创科技有限公司 | 一种波分复用器和硅光集成芯片 |
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