JPH06167628A - ファイバ型偏光子及びその製作方法 - Google Patents

ファイバ型偏光子及びその製作方法

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JPH06167628A
JPH06167628A JP4320951A JP32095192A JPH06167628A JP H06167628 A JPH06167628 A JP H06167628A JP 4320951 A JP4320951 A JP 4320951A JP 32095192 A JP32095192 A JP 32095192A JP H06167628 A JPH06167628 A JP H06167628A
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JP
Japan
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optical fiber
fiber
birefringent optical
type polarizer
birefringent
Prior art date
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JP4320951A
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English (en)
Inventor
Yozo Nishiura
洋三 西浦
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Priority to US08/118,809 priority patent/US5386484A/en
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】ファイバ型偏光子を他の光ファイバと接続する
場合、小径リールに巻き付けた複屈折光ファイバの先の
被覆を除去して、他の光ファイバと融着しなければなら
ないが、この接続作業を容易にするため、複屈折光ファ
イバの先(余長部)を相当な長さだけ残しておかなけれ
ばならない。しかしこの余長部が長いと、実装の過程で
余長部に力が加わり、曲がりやねじれが残り、複屈折光
ファイバの特性が変化する。そこで特性変化のないファ
イバ型偏光子を提供する。 【構成】複屈折光ファイバ1を、他の光ファイバA,B
に接続した後、接続部3,4の直近から複屈折光ファイ
バ1を巻回してファイバ型偏光子を製作する。 【効果】装置に組み込む上での実装設計や作業条件にお
いて、予想外の損失の発生を考慮する必要はなくなり、
装置の設計、製作条件が緩和される。また、装置に組み
込んだときの歩留りが向上するとともに、装置の信頼性
も改善される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複屈折光ファイバを曲
げた際に2つの直交偏光間に生じる減衰率の差を利用し
て偏光特性を得るファイバ型偏光子及びその製作方法等
に関するものである。このようなファイバ型偏光子は、
光ファイバジャイロ、光ファイバハイドロフォン等の各
種光ファイバセンサに使用される。
【0002】
【従来の技術】近年、コヒーレント光通信、光ファイバ
センサ等の実用化が進められており、その中で偏光制御
型デバイスの利用が重要な課題となっている。偏光制御
型デバイスは、従来バルク型素子により構成されていた
が、光ファイバシステムの特徴を最大限生かすために光
ファイバ型素子の実現が必要であり、開発が進められて
いる。
【0003】光ファイバ型素子の一種に、ファイバ型偏
光子がある。偏光子とは、一般に直交する2つの直線偏
光のうち一方の偏光のみを取り出すもので、従来では複
屈折プリズムなどが使われている。ファイバ型偏光子
は、この機能を光ファイバ単体で実現するものである。
従来提案されているファイバ型偏光子の構造を図4に示
す。この偏光子10は、複屈折光ファイバ11(PAN
DA光ファイバ、Bow-tiew光ファイバ、楕円ジャケット
光ファイバ、楕円コア光ファイバなどと呼ばれている)
を小径リール12に巻き付けたもので、光ファイバのコ
ア部に異方性応力を与えることにより、直交2偏光間に
減衰率差を与えたものである。
【0004】このファイバ型偏光子10の典型的な波長
特性を図5に示す。Y偏光の減衰特性の立ち上がりは短
波長から始まり、X偏光の減衰特性の立ち上がりは長波
長から始まっているので、図の斜線で示した波長領域A
ではY偏光は大きな大きな損失を示し、X偏光は透過す
る。したがって、入射光の偏光状態にかかわらず、単一
偏光光を得ることができる。
【0005】このようなファイバ型偏光子10は、他の
光ファイバと接続して使うときに結合が容易にでき結合
損失が小さい、透過波(上の例ではX偏光)の挿入損失
が小さいという特徴があり、例えば光ファイバジャイロ
に使用されている。図6に光ファイバジャイロの構成を
示す。光ファイバジャイロは、レーザダイオードからな
る光源21、フォトダイオードからなる受光素子22、
光源21から発射される光の偏光面を揃えるファイバ型
偏光子10、旋回角速度に応じて右回りの光と左回りの
光との位相差を作り出すファイバコイル27、検出感度
を向上させるため予め一定の位相差を与える位相変調器
26、及びファイバカップラ23,25により構成され
る。
【0006】この光ファイバジャイロにおいて、全体を
小さく仕上げるために、ファイバ型偏光子10は、円筒
状筐体の中にファイバコイル27などとともに組み入れ
られている。すなわち、図7に示すように、ファイバコ
イル27は、円筒状筐体18の内周に沿って巻回されて
おり、その巻回されたファイバコイル27の内周側に小
さく巻かれたファイバ型偏光子10が接している。さら
に円筒状筐体18の内部に基板19が設けられており、
基板19にはファイバカップラ23,25等が配置され
ている。
【0007】ところで、ファイバ型偏光子10を他の光
ファイバと接続する場合、小径リール12に巻き付けた
複屈折光ファイバ11の先の被覆を除去して、他の光フ
ァイバのコアと融着しなければならないが、この場合接
続作業を容易にするため、小径リール12に巻き付けた
複屈折光ファイバ11の先を相当な長さだけ残しておか
なければならない。この先の部分は、図4に、a,bで
示されている。この先の部分を、以下「余長部」とい
う。このような余長部a,bを持ったファイバ型偏光子
10が、図7の円筒状筐体18の中に組み込まれ、両端
が他の光ファイバと接続されるのである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記のファイバ型偏光
子10の余長部a,bが短すぎると、融着接続の前段階
における被覆除去の作業が困難になるので、余長部a,
bはある程度の長さをもって製作されている。ところ
が、この余長部a,bが長いと、光ファイバジャイロと
して組み立てられる過程で、筐体の寸法や各部品の実装
設計、あるいは組付け時の作業条件等により、余長部
a,bに力が加わる。このため、余長部a,bに曲がり
やねじれが残り、曲がりに対して敏感な複屈折光ファイ
バの特性が変化する。具体的には、図5のX偏光の損失
特性が短波長側にシフトし、X偏光が透過損失を受け
る。
【0009】また、複屈折光ファイバは本来高価なもの
であるので(通常のシングルモード光ファイバの10倍
以上である)、余長部a,bを設けると、ファイバ型偏
光子のコストアップの一因になってしまう。そこで、本
発明の目的は、実装が容易であり、しかも特性低下のな
いファイバ型偏光子を製作する方法を提供することであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段及び作用】前記の目的を達
成するための請求項1記載のファイバ型偏光子は、ファ
イバ型偏光子を構成する複屈折光ファイバの巻き付け端
部の直近が、他の光ファイバとの接続部となっているも
のである。なお、「他の光ファイバ」は、複屈折光ファ
イバの光入射端に接続されていてもよいし、光出射端に
接続されていてもよいし、この両端に接続されていても
よい。
【0011】このファイバ型偏光子の特徴は、従来あっ
た余長部をなくし、その代わりに複屈折光ファイバの巻
付け部の直近に他の光ファイバを接続していることであ
る。このため、従来のファイバ型偏光子の余長部に加わ
っていた曲げやねじれは、他の光ファイバに加わるた
め、曲げやねじれのために受ける悪影響を極力少なくす
ることができる。
【0012】このため、組付け時や使用時に損失が増大
しないファイバ型偏光子を実現することができる。前記
複屈折光ファイバの巻き付け端部から他の光ファイバと
の接続部までの長さ、すなわち「直近」の長さは、例え
ば、巻径と同程度以下の長さに選べばよい。巻径と同程
度以下の長さにしておけば、その部分は巻径よりも小さ
く曲がる可能性は少ないので、X偏波の受ける損失は、
例えねじれが発生しても軽微に留まるからである。
【0013】請求項2記載のファイバ型偏光子の製作方
法は、複屈折光ファイバを、他の光ファイバに接続した
後、この接続部の直近から複屈折光ファイバを所定の径
で所定数巻回し、これによってこの複屈折光ファイバに
偏光特性を持たせる方法である。なお、複屈折光ファイ
バを所定数巻回した後に、反対側の光ファイバと接続し
なければならない場合は、複屈折光ファイバを所定数巻
回し終える直前に接続してもよく、また複屈折光ファイ
バを所定数巻回し終えた後、複屈折光ファイバに余長部
を残しておいて、接続してもよい。
【0014】前記請求項2の方法によれば、複屈折光フ
ァイバの被覆除去等の作業をした後、複屈折光ファイバ
を他の光ファイバに接続し、複屈折光ファイバを所定の
径で所定数巻回するので、余長部として予め長さを確保
しておく必要はない。請求項3記載のファイバ型偏光子
の製作方法は、複屈折光ファイバを、他の光ファイバに
接続した後、この接続部の直近から複屈折光ファイバを
所定の径で所定数巻回し、前記他の光ファイバを通して
光を入射させ、前記複屈折光ファイバの他端からの出力
光を検光子を通して受光し、偏光特性を検査した上で前
記複屈折光ファイバを切断することによって、この複屈
折光ファイバに所定の偏光特性を持たせる方法である。
【0015】この方法によれば、偏光特性の検査と、フ
ァイバ型偏光子の製作を平行して行うことができるの
で、所望の特性を持ったファイバ型偏光子を確実に得る
ことができる。
【0016】
【実施例】図1は、ファイバ型偏光子の構成を示す斜視
図である。このファイバ型偏光子は、複屈折光ファイバ
1を小径ボビン2に巻付けたもので、その光ファイバ両
端は余長部がほとんどなく、短く(例えば巻き径と同程
度に)切断され、他の光ファイバA,Bと融着接続され
ている。
【0017】前記複屈折光ファイバ1の複屈折率(B
値)は、ファイバ型偏光子の構成に応じて決定される
が、例えばB=10×10-4程度の大きな値をとるもの
のほうが巻き数が少なくて済み、ボビン2の径も大きく
できる。しかし、巻き数を増やし、ボビン2の径を小さ
くすれば、B値の小さなものでも採用できる。「他の光
ファイバA,B」は、他の光ファイバ素子を構成する光
ファイバであってもよく、他の光学素子との間を中継す
る単なる中継用光ファイバであってもよい。「他の光フ
ァイバA,B」には、用途に応じて複屈折光ファイバ、
シングルモード光ファイバなどが選択されるが、複屈折
光ファイバを選択する場合でも、ボビン2に巻付けた複
屈折光ファイバ1のようにB値の大きなものを採用する
必要はない。よって、他の光ファイバA,Bの部分で小
径の曲やねじりによって損失が発生することは少ない。
以下では、「他の光ファイバA,B」は、ファイバカッ
プラを構成するシングルモード光ファイバであるとす
る。
【0018】このファイバ型偏光子の製作方法を図2を
参照しながら以下に説明する。まず、複屈折光ファイバ
1をボビン2に巻付ける前に、その一端をシングルモー
ド光ファイバAと融着接続しておくとともに、他端を検
光子6を介して受光素子7に光結合させておく。なお、
複屈折光ファイバ1の長さが長くてループを作らなけれ
ばならないときは、偏光子化されない程度の大きなルー
プとしておく必要がある。
【0019】そして、融着部3の直ぐ近くから、複屈折
光ファイバ1をボビン2に巻付けていく。ほぼ所定の回
数巻いたところで、減衰量及び消光比を測定する。消光
比を測定するには、前記シングルモード光ファイバAを
通して無偏光の光Pi を入射させ、検光子6を一回転さ
せたときの検光子6の出力光Po の最大値Pmax と最小
値Pmin との比 Pmin /Pmax を求めればよい。減衰量は、 1−2Pmax /Pi で算出することができる。このようにファイバ型偏光子
の特性検査を行うのは、ファイバ型偏光子は、巻径、巻
数など予め設計されているものの、現実には、複屈折光
ファイバ1の特性のばらつきが多いからである。そこ
で、実施例のようにファイバ型偏光子を製作する途中の
段階で検査すれば、所望な特性を持ったファイバ型偏光
子を確実に製作することができる。
【0020】もし、所定の特性が得られれば、複屈折光
ファイバ1を切断し、さらに複屈折光ファイバ1の巻付
けをゆるめ、その端を反対側の光ファイバBと融着接続
する。そして、もう一度巻付け、巻付け終わると、完成
する。このような製法の特徴は、従来のように、複屈折
光ファイバ1をボビン2に巻付け接着した後に他の光フ
ァイバA,Bと接続をするのではなく、複屈折光ファイ
バ1をボビン2に巻付ける前及び巻付ける途中の過程で
他の光ファイバA,Bとの接続を済ませてしまうことに
ある。したがって、この製法を採用することにより、余
長部がほとんど残されていない状態の、複屈折光ファイ
バ1の端部と他の光ファイバとの直接接続されたファイ
バ型偏光子を実現できる。
【0021】なお、前記の実施例では、複屈折光ファイ
バ1をボビン2に巻付ける途中の過程で反対側の光ファ
イバBとの接続を済ませているが、複屈折光ファイバ1
をボビン2に巻付ける前に、予め両端の部分でシングル
モード光ファイバA,Bとの接続を済ませ、その後巻き
付けていってもよい。また、前記の実施例では、両端の
部分でシングルモード光ファイバA,Bと接続されてい
るが、図3に示すように、一端でのみシングルモード光
ファイバAと接続し、他端は、従来どおり余長部として
残しておいてもよい。こうすれば、少なくとも一端につ
いては、複屈折光ファイバ1の余長部をほとんどなくし
てしまうことができるので、余長部のために曲がりに対
して敏感な複屈折光ファイバ1の特性が変化するという
ことは発生しなくなる。
【0022】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではない。前記実施例では複屈折光ファイバ1はボビ
ン2に巻き付けられ、一部が接着固定されていたが、ボ
ビン2がなく空芯になっていてもよい。また、他の光フ
ァイバA,Bとの接続法は、融着に限られず、コネクタ
接続、V溝接続、スリーブを使った接続など公知の方法
を採用することができる。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明のファイバ型偏光子
及びその製作方法によれば、曲やねじりに敏感な複屈折
光ファイバの余長部をほとんどなくしてしまうことがで
きるので、装置に組み込む上での実装設計や作業条件に
おいて、予想外の損失の発生を考慮する必要はなくな
り、装置の設計、製作条件が緩和される。また、装置に
組み込んだときの歩留りが向上するとともに、装置の信
頼性も改善される。
【0024】さらに、高価な複屈折光ファイバの使用長
を必要最小限に押さえることができるため、全体のコス
トダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ファイバ型偏光子の外観構成を示す斜視図であ
る。
【図2】ファイバ型偏光子の製作方法を示す図である。
【図3】一端でのみシングルモード光ファイバAと接続
し、他端は、従来どおり余長部として残したファイバ型
偏光子の外観構成を示す斜視図である。
【図4】従来提案されているファイバ型偏光子の外観を
示す斜視図である。
【図5】ファイバ型偏光子の典型的な波長特性を示すグ
ラフである。
【図6】ファイバ型偏光子を含む光ファイバジャイロの
回路構成を示す図である。
【図7】光ファイバジャイロの内部配置図である。
【符号の説明】
1 複屈折光ファイバ 3 融着部 4 融着部 6 検光子 7 受光素子 A,B 他の光ファイバ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複屈折光ファイバを曲げた際に2つの直交
    偏光間に生じる減衰率の差を利用して偏光特性を得るフ
    ァイバ型偏光子において、 ファイバ型偏光子を構成する複屈折光ファイバの巻き付
    け端部の直近が、他の光ファイバとの接続部となってい
    ることを特徴とするファイバ型偏光子。
  2. 【請求項2】複屈折光ファイバを曲げた際に2つの直交
    偏光間に生じる減衰率の差を利用して偏光特性を得るフ
    ァイバ型偏光子を製作する方法であって、 複屈折光ファイバを、他の光ファイバに接続した後、こ
    の接続部の直近から複屈折光ファイバを所定の径で所定
    数巻回し、これによってこの複屈折光ファイバに偏光特
    性を持たせることを特徴とするファイバ型偏光子の製作
    方法。
  3. 【請求項3】複屈折光ファイバを曲げた際に2つの直交
    偏光間に生じる減衰率の差を利用して偏光特性を得るフ
    ァイバ型偏光子を製作する方法であって、 複屈折光ファイバを、他の光ファイバに接続した後、こ
    の接続部の直近から複屈折光ファイバを所定の径で所定
    数巻回し、前記他の光ファイバを通して光を入射させ、
    前記複屈折光ファイバの他端からの出力光を検光子を通
    して受光し、偏光特性を検査した上で前記複屈折光ファ
    イバを切断することによって、この複屈折光ファイバに
    所定の偏光特性を持たせることを特徴とするファイバ型
    偏光子の製作方法。
JP4320951A 1992-02-10 1992-11-30 ファイバ型偏光子及びその製作方法 Pending JPH06167628A (ja)

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EP19930307136 EP0592114A3 (en) 1992-09-10 1993-09-09 Optical fiber type polarizer
US08/118,809 US5386484A (en) 1992-02-10 1993-09-09 Optical fiber type polarizer
KR1019930018215A KR940007554A (ko) 1992-09-10 1993-09-10 광파이버형 편광자

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009088072A1 (ja) * 2008-01-10 2009-07-16 Kabushiki Kaisha Toshiba 位相変調子、位相変調子組体及び光センサ
CN116046028A (zh) * 2023-03-31 2023-05-02 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 一种光纤陀螺环圈的制造方法

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