JPH06258599A - ３ポート型光サーキュレータ - Google Patents
３ポート型光サーキュレータInfo
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- JPH06258599A JPH06258599A JP6754693A JP6754693A JPH06258599A JP H06258599 A JPH06258599 A JP H06258599A JP 6754693 A JP6754693 A JP 6754693A JP 6754693 A JP6754693 A JP 6754693A JP H06258599 A JPH06258599 A JP H06258599A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 異なる波長帯域の二種類の信号光を共用でき
るようにする。 【構成】 非相反部１０と、その両側に配置した第２の
ファイバコリメータ３２及び第３のファイバコリメータ
３４と、前記第３のファイバコリメータに近接する第１
ポートＰ1 の位置に配置した第１のファイバコリメータ
３０とを具備する構造である。非相反部１０は、第１の
楔状複屈折プリズム１６、１／２波長板２０、１／４波
長板２２、４５度ファラデー回転子１５及び第２の楔状
複屈折プリズム１８をこの順に配置した構造である。前
記１／２波長板２０及び１／４波長板２２の光学軸の方
向は、両信号光の偏光方向がほぼ４５度回転するように
調整されている。
るようにする。 【構成】 非相反部１０と、その両側に配置した第２の
ファイバコリメータ３２及び第３のファイバコリメータ
３４と、前記第３のファイバコリメータに近接する第１
ポートＰ1 の位置に配置した第１のファイバコリメータ
３０とを具備する構造である。非相反部１０は、第１の
楔状複屈折プリズム１６、１／２波長板２０、１／４波
長板２２、４５度ファラデー回転子１５及び第２の楔状
複屈折プリズム１８をこの順に配置した構造である。前
記１／２波長板２０及び１／４波長板２２の光学軸の方
向は、両信号光の偏光方向がほぼ４５度回転するように
調整されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非相反部を備え、その
片側に第２ポートを、反対側に第１及び第３ポートを配
置した３ポート型光サーキュレータに関するものであ
る。更に詳しく述べると、非相反部は、４５度ファラデ
ー回転子と複屈折プリズムとの間に１／２波長板と１／
４波長板を配置した構成として、異なる波長帯域の２種
類の信号光を送受信に用いる３ポート型光サーキュレー
タに関するものである。この技術は、例えば双方向光通
信システムや光計測システム等の分野で有用である。
片側に第２ポートを、反対側に第１及び第３ポートを配
置した３ポート型光サーキュレータに関するものであ
る。更に詳しく述べると、非相反部は、４５度ファラデ
ー回転子と複屈折プリズムとの間に１／２波長板と１／
４波長板を配置した構成として、異なる波長帯域の２種
類の信号光を送受信に用いる３ポート型光サーキュレー
タに関するものである。この技術は、例えば双方向光通
信システムや光計測システム等の分野で有用である。
【０００２】
【従来の技術】複屈折プリズムなどを使用した４ポート
型光サーキュレータは以前から知られていたが、通常の
用途では、４ポートのうち３ポートしか使用されない。
そこで最近、小型の３ポート型光サーキュレータが、提
案されている（例えば特開平１−２８７５２８号公
報）。これは光学軸が面に対して約４５度の角度をなす
複屈折板を異常光が透過する際に光軸が横ずれするこ
と、及びファラデー回転子の非相反性を利用したもので
ある。ここでは少なくとも４枚の複屈折板を使用し、そ
れらの間に少なくとも１個の４５度ファラデー回転子を
介装する。そして、その結合体の一方の側に２本の光フ
ァイバを並置し、他方の側にレンズを介して１本の光フ
ァイバを設ける構成である。
型光サーキュレータは以前から知られていたが、通常の
用途では、４ポートのうち３ポートしか使用されない。
そこで最近、小型の３ポート型光サーキュレータが、提
案されている（例えば特開平１−２８７５２８号公
報）。これは光学軸が面に対して約４５度の角度をなす
複屈折板を異常光が透過する際に光軸が横ずれするこ
と、及びファラデー回転子の非相反性を利用したもので
ある。ここでは少なくとも４枚の複屈折板を使用し、そ
れらの間に少なくとも１個の４５度ファラデー回転子を
介装する。そして、その結合体の一方の側に２本の光フ
ァイバを並置し、他方の側にレンズを介して１本の光フ
ァイバを設ける構成である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この３ポート型光サー
キュレータは、特定波長の信号光しか使用できない。こ
れは、４５度ファラデー回転子の波長依存性が高く、特
定波長以外の信号光では偏光方向の４５度回転が得られ
ず、光サーキュレータのアイソレーションが低下して実
用に供しえないからである。しかし、特定波長の信号光
を使用すると、双方向通信等で反射戻り光により、読み
取りエラーが発生するおそれがある。例えば、送信装置
と受信装置を接続した２個の３ポート型光サーキュレー
タを伝送ファイバで結合した双方向通信システムがあ
る。一方の３ポート型光サーキュレータ側の送信装置か
ら他方の３ポート型光サーキュレータ側の受信装置に向
けて信号光を出射すると、信号光は伝送ファイバ内で一
部反射戻り光となって逆進をする。この反射戻り光が、
一方の３ポート型光サーキュレータ側にある受信装置に
達して、読み取りエラーを発生するのである。
キュレータは、特定波長の信号光しか使用できない。こ
れは、４５度ファラデー回転子の波長依存性が高く、特
定波長以外の信号光では偏光方向の４５度回転が得られ
ず、光サーキュレータのアイソレーションが低下して実
用に供しえないからである。しかし、特定波長の信号光
を使用すると、双方向通信等で反射戻り光により、読み
取りエラーが発生するおそれがある。例えば、送信装置
と受信装置を接続した２個の３ポート型光サーキュレー
タを伝送ファイバで結合した双方向通信システムがあ
る。一方の３ポート型光サーキュレータ側の送信装置か
ら他方の３ポート型光サーキュレータ側の受信装置に向
けて信号光を出射すると、信号光は伝送ファイバ内で一
部反射戻り光となって逆進をする。この反射戻り光が、
一方の３ポート型光サーキュレータ側にある受信装置に
達して、読み取りエラーを発生するのである。
【０００４】本発明の目的は、異なる波長帯域の二種類
の信号光を共用できる実用的な３ポート型光サーキュレ
ータを提供することである。
の信号光を共用できる実用的な３ポート型光サーキュレ
ータを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、非相反部と、
その両側の第２ポートと第３ポートの位置にそれぞれ配
置した第２のファイバコリメータ及び第３のファイバコ
リメータと、前記第３ポートに近接する第１ポートの位
置に配置した第１のファイバコリメータとを具備した３
ポート型光サーキュレータを前提にする。ここで、前記
第１のファイバコリメータは偏波保存光ファイバを有
し、第１ポートからの直線偏光信号光は非相反部を通っ
て第２ポートに結合し、第２ポートからの信号光は非相
反部を通って第３ポートに結合する。特に本発明は、前
記非相反部が、４５度ファラデー回転子と複屈折プリズ
ムとの間に１／２波長板と１／４波長板を配置した構成
とすることを特徴とする。ここで、４５度ファラデー回
転子、１／２波長板及び１／４波長板は、異なる波長帯
域の２種類の信号光の中間波長の光に対して４５度ファ
ラデー回転及び所定の位相差を生じるものとし、前記１
／２波長板及び１／４波長板の光学軸の方向を、両信号
光の偏光方向がほぼ４５度回転するように調整してい
る。ここで信号光が楕円偏光の場合、その偏光方向は長
軸方向である。
その両側の第２ポートと第３ポートの位置にそれぞれ配
置した第２のファイバコリメータ及び第３のファイバコ
リメータと、前記第３ポートに近接する第１ポートの位
置に配置した第１のファイバコリメータとを具備した３
ポート型光サーキュレータを前提にする。ここで、前記
第１のファイバコリメータは偏波保存光ファイバを有
し、第１ポートからの直線偏光信号光は非相反部を通っ
て第２ポートに結合し、第２ポートからの信号光は非相
反部を通って第３ポートに結合する。特に本発明は、前
記非相反部が、４５度ファラデー回転子と複屈折プリズ
ムとの間に１／２波長板と１／４波長板を配置した構成
とすることを特徴とする。ここで、４５度ファラデー回
転子、１／２波長板及び１／４波長板は、異なる波長帯
域の２種類の信号光の中間波長の光に対して４５度ファ
ラデー回転及び所定の位相差を生じるものとし、前記１
／２波長板及び１／４波長板の光学軸の方向を、両信号
光の偏光方向がほぼ４５度回転するように調整してい
る。ここで信号光が楕円偏光の場合、その偏光方向は長
軸方向である。
【０００６】また、この３ポート型光サーキュレータ
は、前記非相反部をもう一段追加して二段縦続配置した
構造としてもよい。
は、前記非相反部をもう一段追加して二段縦続配置した
構造としてもよい。
【０００７】
【作用】４５度ファラデー回転子における偏光方向の回
転角は波長に大きく依存している。４５度ファラデー回
転子は、異なる波長帯域の２種類の信号光の中間波長の
光に対して４５度回転するように設定されているため、
この２種類の信号光の偏光方向は４５度からずれて回転
する。信号光が特定波長より短い波長の場合は、ファラ
デー回転角は４５度より大きく、一方長い波長の場合
は、ファラデー回転角は４５度より小さくなる。この２
種類の信号光は、１／２波長板及び１／４波長板を通過
することにより、偏光方向が回転して、どちらも全体と
してほぼ４５度の回転角となる。４５度ファラデー回転
子、１／２波長板及び１／４波長板は非相反性を有し、
これらを組み合わせた両側のどちらの向きから入射する
信号光に対しても、偏光方向が一定方向にほぼ４５度回
転する。従って、この３ポート型光サーキュレータは、
異なる２種類の波長の光線を用いて、第１ポート→第２
ポート、第２ポート→第３ポートの光サーキュレーショ
ン動作を行っても、アイソレーションが大きく低下する
ことがない。
転角は波長に大きく依存している。４５度ファラデー回
転子は、異なる波長帯域の２種類の信号光の中間波長の
光に対して４５度回転するように設定されているため、
この２種類の信号光の偏光方向は４５度からずれて回転
する。信号光が特定波長より短い波長の場合は、ファラ
デー回転角は４５度より大きく、一方長い波長の場合
は、ファラデー回転角は４５度より小さくなる。この２
種類の信号光は、１／２波長板及び１／４波長板を通過
することにより、偏光方向が回転して、どちらも全体と
してほぼ４５度の回転角となる。４５度ファラデー回転
子、１／２波長板及び１／４波長板は非相反性を有し、
これらを組み合わせた両側のどちらの向きから入射する
信号光に対しても、偏光方向が一定方向にほぼ４５度回
転する。従って、この３ポート型光サーキュレータは、
異なる２種類の波長の光線を用いて、第１ポート→第２
ポート、第２ポート→第３ポートの光サーキュレーショ
ン動作を行っても、アイソレーションが大きく低下する
ことがない。
【０００８】
【実施例】図１に本発明に係る３ポート型光サーキュレ
ータの一実施例を示す。この３ポート型光サーキュレー
タは、例えば1.31μｍと1.55μｍの二種類の波長帯域の
信号光を使用する。これは、非相反部１０と、その両側
の第２ポートＰ2 と第３ポートＰ3 の位置にそれぞれ配
置した第２のファイバコリメータ３２及び第３のファイ
バコリメータ３４と、前記第３ポートＰ3 に近接する第
１ポートＰ1 の位置に配置した第１のファイバコリメー
タ３０とを具備する構造である。
ータの一実施例を示す。この３ポート型光サーキュレー
タは、例えば1.31μｍと1.55μｍの二種類の波長帯域の
信号光を使用する。これは、非相反部１０と、その両側
の第２ポートＰ2 と第３ポートＰ3 の位置にそれぞれ配
置した第２のファイバコリメータ３２及び第３のファイ
バコリメータ３４と、前記第３ポートＰ3 に近接する第
１ポートＰ1 の位置に配置した第１のファイバコリメー
タ３０とを具備する構造である。
【０００９】非相反部１０は、第１の楔状複屈折プリズ
ム１６、１／２波長板２０、１／４波長板２２、４５度
ファラデー回転子１５及び第２の楔状複屈折プリズム１
８をこの順に配置した構造である。ここで、第１及び第
２の楔状複屈折プリズム１６，１８は、例えばルチル単
結晶からなり、それぞれの傾斜面が外向きで且つそれら
の厚肉部と薄肉部とが相対向するように配置している。
各楔状複屈折プリズム１６，１８の光学軸はいずれも傾
きの無い面内にあり、これらの光学軸は互いに４５度の
角度をなす。１／２波長板２０と１／４波長板２２は、
例えば水晶からなる。４５度ファラデー回転子１５は、
円筒状の永久磁石１２内に磁気光学素子１４を収容して
いる。磁気光学素子１４は、例えば基板に磁気光学結晶
のＬＰＥ（液相エピタキシャル成長）膜を形成したもの
である。４５度ファラデー回転子１５、１／２波長板２
０及び１／４波長板２２は、波長1.31μｍと1.55μｍの
信号光の中間波長1.43μｍの光に対して、４５度ファラ
デー回転及び所定の位相差を生じるものとする。前記１
／２波長板２０及び１／４波長板２２の光学軸の方向
は、両信号光の偏光方向がほぼ４５度回転するように調
整されている。
ム１６、１／２波長板２０、１／４波長板２２、４５度
ファラデー回転子１５及び第２の楔状複屈折プリズム１
８をこの順に配置した構造である。ここで、第１及び第
２の楔状複屈折プリズム１６，１８は、例えばルチル単
結晶からなり、それぞれの傾斜面が外向きで且つそれら
の厚肉部と薄肉部とが相対向するように配置している。
各楔状複屈折プリズム１６，１８の光学軸はいずれも傾
きの無い面内にあり、これらの光学軸は互いに４５度の
角度をなす。１／２波長板２０と１／４波長板２２は、
例えば水晶からなる。４５度ファラデー回転子１５は、
円筒状の永久磁石１２内に磁気光学素子１４を収容して
いる。磁気光学素子１４は、例えば基板に磁気光学結晶
のＬＰＥ（液相エピタキシャル成長）膜を形成したもの
である。４５度ファラデー回転子１５、１／２波長板２
０及び１／４波長板２２は、波長1.31μｍと1.55μｍの
信号光の中間波長1.43μｍの光に対して、４５度ファラ
デー回転及び所定の位相差を生じるものとする。前記１
／２波長板２０及び１／４波長板２２の光学軸の方向
は、両信号光の偏光方向がほぼ４５度回転するように調
整されている。
【００１０】ファイバコリメータ３０，３２，３４は、
レンズとフェルール付き光ファイバとを金属製スリーブ
内に収容した構造である。第２及び第３ポートＰ2 ，Ｐ
3 に配置した第２及び第３のファイバコリメータ３２，
３４の光ファイバ３３，３５はともにシングルモードフ
ァイバ（ＳＭＦ）であり、第１ポートＰ1 に配置した第
１のファイバコリメータ３０の光ファイバ３１には偏波
保存ファイバ（ＰＭＦ）を使用する。第２及び第３のフ
ァイバコリメータ３２，３４はともに光軸に平行である
のに対して、第１のファイバコリメータ３１は光軸に対
して斜めに配置する。
レンズとフェルール付き光ファイバとを金属製スリーブ
内に収容した構造である。第２及び第３ポートＰ2 ，Ｐ
3 に配置した第２及び第３のファイバコリメータ３２，
３４の光ファイバ３３，３５はともにシングルモードフ
ァイバ（ＳＭＦ）であり、第１ポートＰ1 に配置した第
１のファイバコリメータ３０の光ファイバ３１には偏波
保存ファイバ（ＰＭＦ）を使用する。第２及び第３のフ
ァイバコリメータ３２，３４はともに光軸に平行である
のに対して、第１のファイバコリメータ３１は光軸に対
して斜めに配置する。
【００１１】次に、このような構成の３ポート型光サー
キュレータにおいて、波長1.31μｍ及び1.55μｍの信号
光を使用するとき、第１ポートＰ1 →第２ポートＰ2
第２ポートＰ2 →第３ポートＰ3 第３ポートＰ3 →
第２ポートＰ2 のサーキュレーション動作について説明
する。
キュレータにおいて、波長1.31μｍ及び1.55μｍの信号
光を使用するとき、第１ポートＰ1 →第２ポートＰ2
第２ポートＰ2 →第３ポートＰ3 第３ポートＰ3 →
第２ポートＰ2 のサーキュレーション動作について説明
する。
【００１２】第１ポートＰ1 →第２ポートＰ2 の場合 図１に示すように、Ｘ，Ｙ，Ｚの直交３軸を設定する。
第１ポートＰ1 からＺ軸に対して斜めに入射した直線偏
光信号光は、例えば異常光とする。第２の楔状複屈折プ
リズム１８では信号光が異常光として屈折し、４５度フ
ァラデー回転子１５に達する。
第１ポートＰ1 からＺ軸に対して斜めに入射した直線偏
光信号光は、例えば異常光とする。第２の楔状複屈折プ
リズム１８では信号光が異常光として屈折し、４５度フ
ァラデー回転子１５に達する。
【００１３】ここで図２は、波長1.31μｍ信号光が４５
度ファラデー回転子１５、１／４波長板２２、１／２波
長板２０を通過するときの偏光方向を示す説明図であ
る。横軸方向は第２の楔状複屈折プリズム１８を通過し
たときの信号光の偏光方向を示している。図２のＡに示
すように、４５度ファラデー回転子１５を通過すると、
この信号光の偏光方向５０の回転角は５５度（横軸方向
となす角度）である。１／４波長板２２を、その光学軸
５２が４３度をなすように設置すると、信号光の偏光方
向（楕円偏光５４の長軸方向）の回転角は３５．５８度
（横軸方向となす角度）であり、位相差は９．６５度と
なる。図２のＢに示すように、１／２波長板２０に達す
るとき、１／２波長板２０をその光学軸５６が３７度
（横軸方向となす角度）となるように設置すると、信号
光の偏光方向（楕円偏光５８の長軸方向）の回転角は４
５．０８度（横軸方向となす角度）であり、位相差は−
５．６９度となる。
度ファラデー回転子１５、１／４波長板２２、１／２波
長板２０を通過するときの偏光方向を示す説明図であ
る。横軸方向は第２の楔状複屈折プリズム１８を通過し
たときの信号光の偏光方向を示している。図２のＡに示
すように、４５度ファラデー回転子１５を通過すると、
この信号光の偏光方向５０の回転角は５５度（横軸方向
となす角度）である。１／４波長板２２を、その光学軸
５２が４３度をなすように設置すると、信号光の偏光方
向（楕円偏光５４の長軸方向）の回転角は３５．５８度
（横軸方向となす角度）であり、位相差は９．６５度と
なる。図２のＢに示すように、１／２波長板２０に達す
るとき、１／２波長板２０をその光学軸５６が３７度
（横軸方向となす角度）となるように設置すると、信号
光の偏光方向（楕円偏光５８の長軸方向）の回転角は４
５．０８度（横軸方向となす角度）であり、位相差は−
５．６９度となる。
【００１４】図３は、波長1.55μｍの信号光が４５度フ
ァラデー回転子１５、１／４波長板２２、１／２波長板
２０を通過するときの偏光方向を示す説明図である。図
２と同様に、横軸方向は第２の楔状複屈折プリズム１８
を通過したときの信号光の偏光方向を示す。図３のＡに
示すように、４５度ファラデー回転子１５を通過する
と、この信号光の偏光方向６０の回転角は３８度（横軸
方向となす角度）である。１／４波長板２２をその光学
軸５２が４３度（横軸方向となす角度）となるように設
置すると、信号光の偏光方向（楕円偏光６４の長軸方
向）の回転角は３５．５８度（横軸方向となす角度）で
あり、位相差は３．５３度となる。１／２波長板２０に
達したとき、図３のＢに示すように、１／２波長板２０
をその光学軸５６が３７度（横軸方向となす角度）とな
るように設置すると、信号光の偏光方向（楕円偏光６８
の長軸方向）の回転角は４５．０８度（横軸方向となす
角度）であり、位相差は−５．０９度となる。
ァラデー回転子１５、１／４波長板２２、１／２波長板
２０を通過するときの偏光方向を示す説明図である。図
２と同様に、横軸方向は第２の楔状複屈折プリズム１８
を通過したときの信号光の偏光方向を示す。図３のＡに
示すように、４５度ファラデー回転子１５を通過する
と、この信号光の偏光方向６０の回転角は３８度（横軸
方向となす角度）である。１／４波長板２２をその光学
軸５２が４３度（横軸方向となす角度）となるように設
置すると、信号光の偏光方向（楕円偏光６４の長軸方
向）の回転角は３５．５８度（横軸方向となす角度）で
あり、位相差は３．５３度となる。１／２波長板２０に
達したとき、図３のＢに示すように、１／２波長板２０
をその光学軸５６が３７度（横軸方向となす角度）とな
るように設置すると、信号光の偏光方向（楕円偏光６８
の長軸方向）の回転角は４５．０８度（横軸方向となす
角度）であり、位相差は−５．０９度となる。
【００１５】このように、２種類の信号光の偏光方向
（楕円偏光の長軸方向）は、４５度ファラデー回転子１
５、１／２波長板２０及び１／４波長板２２を通過する
ことによって、ともにほぼ４５度回転（Ｘ軸からＹ軸方
向へ回転）して、第１の楔状複屈折プリズム１６に達す
る。第１の楔状複屈折プリズム１６の光学軸は第２の楔
状複屈折プリズム１８の光学軸に対して−４５度回転
（Ｘ軸から−Ｙ軸方向へ回転）しているので、光線の偏
光方向（楕円偏光の長軸方向）は第１の楔状複屈折プリ
ズム１６の光学軸に対して直交することになる。ここ
で、この楕円偏光は第１の楔状複屈折プリズム１６で常
光と異常光の直線偏光に分割される。楕円偏光の長軸方
向成分が常光となり、この常光が第１の楔状複屈折プリ
ズム１６で屈折して第２ポートＰ2 に出射する。逆に言
うと、常光が丁度第２ポートＰ2 に出射するように、第
１ポートＰ1 の位置が決められている。
（楕円偏光の長軸方向）は、４５度ファラデー回転子１
５、１／２波長板２０及び１／４波長板２２を通過する
ことによって、ともにほぼ４５度回転（Ｘ軸からＹ軸方
向へ回転）して、第１の楔状複屈折プリズム１６に達す
る。第１の楔状複屈折プリズム１６の光学軸は第２の楔
状複屈折プリズム１８の光学軸に対して−４５度回転
（Ｘ軸から−Ｙ軸方向へ回転）しているので、光線の偏
光方向（楕円偏光の長軸方向）は第１の楔状複屈折プリ
ズム１６の光学軸に対して直交することになる。ここ
で、この楕円偏光は第１の楔状複屈折プリズム１６で常
光と異常光の直線偏光に分割される。楕円偏光の長軸方
向成分が常光となり、この常光が第１の楔状複屈折プリ
ズム１６で屈折して第２ポートＰ2 に出射する。逆に言
うと、常光が丁度第２ポートＰ2 に出射するように、第
１ポートＰ1 の位置が決められている。
【００１６】第２ポートＰ2 →第３ポートＰ3 の場合 図１に示すように、第２のファイバコリメータ３２から
の波長1.31μｍあるいは1.55μｍの信号光は、第１の楔
状複屈折プリズム１６によって偏光方向が互いに直交す
る常光と異常光に分離される。さて、１／２波長板２
０、１／４波長板２２及び４５度ファラデー回転子１５
は非相反性を有し、前述のように、これらを通過する波
長1.31μｍ及び1.55μｍの信号光は楕円偏光となり、そ
の偏光方向（楕円偏光の長軸方向）がほぼ４５度回転す
る。従って、この分離光は、１／２波長板２０、１／４
波長板２２及び４５度ファラデー回転子１５を通過する
ことにより、偏光方向（楕円偏光の長軸方向）がほぼ４
５度回転（Ｘ軸からＹ軸方向へ回転）する。従ってこの
信号光が第２の楔状複屈折プリズム１８に達すると、第
２の楔状複屈折プリズム１８は第１の楔状複屈折プリズ
ム１６に対して光学軸が４５度の角度をなすから、分離
光は楕円偏光の長軸成分がそのまま常光と異常光として
屈折し、第３ポートＰ3 に出射する。
の波長1.31μｍあるいは1.55μｍの信号光は、第１の楔
状複屈折プリズム１６によって偏光方向が互いに直交す
る常光と異常光に分離される。さて、１／２波長板２
０、１／４波長板２２及び４５度ファラデー回転子１５
は非相反性を有し、前述のように、これらを通過する波
長1.31μｍ及び1.55μｍの信号光は楕円偏光となり、そ
の偏光方向（楕円偏光の長軸方向）がほぼ４５度回転す
る。従って、この分離光は、１／２波長板２０、１／４
波長板２２及び４５度ファラデー回転子１５を通過する
ことにより、偏光方向（楕円偏光の長軸方向）がほぼ４
５度回転（Ｘ軸からＹ軸方向へ回転）する。従ってこの
信号光が第２の楔状複屈折プリズム１８に達すると、第
２の楔状複屈折プリズム１８は第１の楔状複屈折プリズ
ム１６に対して光学軸が４５度の角度をなすから、分離
光は楕円偏光の長軸成分がそのまま常光と異常光として
屈折し、第３ポートＰ3 に出射する。
【００１７】第３ポートＰ3 →ら第２ポートＰ2 の場
合 第３のファイバコリメータ３４からの波長1.31μｍある
いは1.55μｍの信号光は、第２の楔状複屈折プリズム１
８で、常光と異常光に分離する。第１ポートＰ1 →第
２ポートＰ2 の場合に記述したように、分離光は４５度
ファラデー回転子、１／４波長板２２及び１／２波長板
２０を通過すると、楕円偏光となり、偏光方向（楕円偏
光の長軸方向）がほぼ４５度回転（Ｘ軸からＹ軸方向へ
回転）する。第２の楔状複屈折プリズム１８の光学軸は
第２の楔状複屈折プリズム１８の光学軸に対して−４５
度回転（Ｘ軸から−Ｙ軸方向へ回転）しているので、光
線の偏光方向（楕円偏光の長軸方向）は第１の楔状複屈
折プリズム１６の光学軸に対して直交することになる。
従って第１の楔状複屈折プリズム１６において、常光で
あった楕円偏光の長軸成分は異常光としての屈折を行
い、異常光であった楕円偏光の長軸成分は常光としての
屈折を行うため、第１の楔状複屈折プリズム１６を通過
した後は更に分離光間の距離が拡がる。このため、光線
は第２ポートＰ2 に結合しないから、第３ポートＰ3 か
ら入射した光線に対しては高アイソレーションが得られ
る。
合 第３のファイバコリメータ３４からの波長1.31μｍある
いは1.55μｍの信号光は、第２の楔状複屈折プリズム１
８で、常光と異常光に分離する。第１ポートＰ1 →第
２ポートＰ2 の場合に記述したように、分離光は４５度
ファラデー回転子、１／４波長板２２及び１／２波長板
２０を通過すると、楕円偏光となり、偏光方向（楕円偏
光の長軸方向）がほぼ４５度回転（Ｘ軸からＹ軸方向へ
回転）する。第２の楔状複屈折プリズム１８の光学軸は
第２の楔状複屈折プリズム１８の光学軸に対して−４５
度回転（Ｘ軸から−Ｙ軸方向へ回転）しているので、光
線の偏光方向（楕円偏光の長軸方向）は第１の楔状複屈
折プリズム１６の光学軸に対して直交することになる。
従って第１の楔状複屈折プリズム１６において、常光で
あった楕円偏光の長軸成分は異常光としての屈折を行
い、異常光であった楕円偏光の長軸成分は常光としての
屈折を行うため、第１の楔状複屈折プリズム１６を通過
した後は更に分離光間の距離が拡がる。このため、光線
は第２ポートＰ2 に結合しないから、第３ポートＰ3 か
ら入射した光線に対しては高アイソレーションが得られ
る。
【００１８】この３ポート型光サーキュレータの特性を
測定したところ、波長1.31μｍの信号光では、過剰損失
は０．０４ｄＢ、アイソレーションは２１．０ｄＢであ
り、波長1.55μｍの信号光では、過剰損失は０．０３ｄ
Ｂ、アイソレーションは２０．０ｄＢであった。アイソ
レーションが２０ｄＢ以上であれば、実用上は使用可能
であり、この３ポート型光サーキュレータは、波長1.31
μｍ及び波長1.55μｍの２種類の信号光を共用して、問
題なくサーキュレーション動作を行うことができる。
測定したところ、波長1.31μｍの信号光では、過剰損失
は０．０４ｄＢ、アイソレーションは２１．０ｄＢであ
り、波長1.55μｍの信号光では、過剰損失は０．０３ｄ
Ｂ、アイソレーションは２０．０ｄＢであった。アイソ
レーションが２０ｄＢ以上であれば、実用上は使用可能
であり、この３ポート型光サーキュレータは、波長1.31
μｍ及び波長1.55μｍの２種類の信号光を共用して、問
題なくサーキュレーション動作を行うことができる。
【００１９】また、双方向通信システム等において、た
とえ伝送ファイバにおいて一方の波長の反射戻り光が生
じ逆進して別方向の受信装置に達しても、この受信装置
は他の波長の信号光に対応しているので、読み取りエラ
ーを発生をしない。
とえ伝送ファイバにおいて一方の波長の反射戻り光が生
じ逆進して別方向の受信装置に達しても、この受信装置
は他の波長の信号光に対応しているので、読み取りエラ
ーを発生をしない。
【００２０】本発明はこのような構成に限定されるもの
ではない。非相反部に用いる複屈折プリズムは楔状に限
らず、平行平板状のものでも、本発明を適用できる。ま
た１／２波長板と１／４波長板の位置は入れ換えてもよ
く、４５度ファラデー回転子を間にしてその両側にそれ
ぞれ配置してもよい。ＹＩＧ等の波長依存性の小さいフ
ァラデー回転子を用いれば、更にアイソレーションを高
められる。
ではない。非相反部に用いる複屈折プリズムは楔状に限
らず、平行平板状のものでも、本発明を適用できる。ま
た１／２波長板と１／４波長板の位置は入れ換えてもよ
く、４５度ファラデー回転子を間にしてその両側にそれ
ぞれ配置してもよい。ＹＩＧ等の波長依存性の小さいフ
ァラデー回転子を用いれば、更にアイソレーションを高
められる。
【００２１】また、この３ポート型光サーキュレータ
は、非相反部を二段に縦続配置した構造としてもよい。
非相反部が二段構成となるため、一段構成に比較してア
イソレーションがほぼ２倍に向上する。
は、非相反部を二段に縦続配置した構造としてもよい。
非相反部が二段構成となるため、一段構成に比較してア
イソレーションがほぼ２倍に向上する。
【００２２】
【発明の効果】本発明の３ポート型光サーキュレータ
は、４５度ファラデー回転子と複屈折プリズムの間に１
／２波長板と１／４波長板を配置し、異なる波長帯域の
２種類の信号光が非相反部を通過したときに偏光方向が
ほぼ４５度回転するようにしたから、２種類の信号光を
共用しても、アイソレーション特性の低下を抑制でき
る。従って、双方向通信等においても、異なる２種類の
信号光を用いるから、受信装置に一方の波長の反射戻り
光が達しても、受信装置が他の波長にしか応答しないた
め、読み取りエラーを防止することができる。
は、４５度ファラデー回転子と複屈折プリズムの間に１
／２波長板と１／４波長板を配置し、異なる波長帯域の
２種類の信号光が非相反部を通過したときに偏光方向が
ほぼ４５度回転するようにしたから、２種類の信号光を
共用しても、アイソレーション特性の低下を抑制でき
る。従って、双方向通信等においても、異なる２種類の
信号光を用いるから、受信装置に一方の波長の反射戻り
光が達しても、受信装置が他の波長にしか応答しないた
め、読み取りエラーを防止することができる。
【図１】本発明に係る３ポート型光サーキュレータの一
実施例を示す説明図。
実施例を示す説明図。
【図２】波長1.31μｍ信号光の偏光方向を示す説明図。
【図３】波長1.55μｍ信号光の偏光方向を示す説明図。
１０ 非相反部 １５ ４５度ファラデー回転子 １６ 楔状複屈折プリズム １８ 楔状複屈折プリズム ２０ １／２波長板 ２２ １／４波長板 ３０ 第１のファイバコリメータ ３２ 第２のファイバコリメータ ３４ 第３のファイバコリメータ Ｐ1 第１ポートＰ1 Ｐ2 第２ポートＰ2 Ｐ3 第３ポートＰ3
Claims (2)
- 【請求項１】 非相反部と、その両側の第２ポートと第
３ポートの位置にそれぞれ配置した第２のファイバコリ
メータ及び第３のファイバコリメータと、前記第３ポー
トに近接する第１ポートの位置に配置した第１のファイ
バコリメータとを具備し、前記第１のファイバコリメー
タは偏波保存光ファイバを有し、第１ポートからの直線
偏光信号光は非相反部を通って第２ポートに結合し、第
２ポートからの信号光は非相反部を通って第３ポートに
結合する３ポート型光サーキュレータにおいて、前記非
相反部は、４５度ファラデー回転子と複屈折プリズムと
の間に１／２波長板と１／４波長板を配置した構成と
し、且つそれら４５度ファラデー回転子、１／２波長板
及び１／４波長板は、異なる波長帯域の２種類の信号光
の中間波長の光に対して４５度ファラデー回転及び所定
の位相差を生じるものとし、前記１／２波長板及び１／
４波長板の光学軸の方向を、両信号光の偏光方向がほぼ
４５度回転するように調整したことを特徴とする３ポー
ト型光サーキュレータ。 - 【請求項２】 前記非相反部を二段縦続配置した請求項
１記載の３ポート型光サーキュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6754693A JPH06258599A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | ３ポート型光サーキュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6754693A JPH06258599A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | ３ポート型光サーキュレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06258599A true JPH06258599A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=13348073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6754693A Pending JPH06258599A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | ３ポート型光サーキュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06258599A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0848278A1 (en) * | 1996-12-12 | 1998-06-17 | Fujitsu Limited | Optical circulator |
| EP1113307A2 (en) * | 1999-12-31 | 2001-07-04 | E-Tek Dynamics | Optical circulator |
| JP2009103578A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Yokogawa Electric Corp | 双方向光モジュールおよび光パルス試験器 |
-
1993
- 1993-03-03 JP JP6754693A patent/JPH06258599A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0848278A1 (en) * | 1996-12-12 | 1998-06-17 | Fujitsu Limited | Optical circulator |
| EP1113307A2 (en) * | 1999-12-31 | 2001-07-04 | E-Tek Dynamics | Optical circulator |
| US6445499B1 (en) * | 1999-12-31 | 2002-09-03 | Jds Uniphase Corporation | Optical circulators |
| EP1113307A3 (en) * | 1999-12-31 | 2003-12-03 | JDS Uniphase Corporation | Optical circulator |
| JP2009103578A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Yokogawa Electric Corp | 双方向光モジュールおよび光パルス試験器 |
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