JPH0651243A - デポラライザ - Google Patents

デポラライザ

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JPH0651243A
JPH0651243A JP20572192A JP20572192A JPH0651243A JP H0651243 A JPH0651243 A JP H0651243A JP 20572192 A JP20572192 A JP 20572192A JP 20572192 A JP20572192 A JP 20572192A JP H0651243 A JPH0651243 A JP H0651243A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
polarization
incident
beam splitter
depolarizer
Prior art date
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Pending
Application number
JP20572192A
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English (en)
Inventor
Minoru Sawada
稔 澤田
Ryozo Yamauchi
良三 山内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP20572192A priority Critical patent/JPH0651243A/ja
Publication of JPH0651243A publication Critical patent/JPH0651243A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/27Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
    • G02B6/2726Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means in or on light guides, e.g. polarisation means assembled in a light guide
    • G02B6/274Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means in or on light guides, e.g. polarisation means assembled in a light guide based on light guide birefringence, e.g. due to coupling between light guides
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/27Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
    • G02B6/2753Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means characterised by their function or use, i.e. of the complete device
    • G02B6/2786Reducing the polarisation degree, i.e. depolarisers, scramblers, unpolarised output

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用光ファイバの長さを従来のタイプにおい
て使用するファイバの1/2としたデポラライザ。 【構成】 偏光ビームスプリッタによって分離された2
つの偏光のうち、一つが遅延線路として使用される偏波
保持光ファイバからなる光ファイバループを通り、その
偏光軸を90゜相当回転し、偏光軸を入れ換え、上記偏
波保持光ファイバを2回通過した後、他方の偏光に合流
するようにされているデポラライザ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、光の偏光を解消し、
無偏光とするためのデポラライザにおいて、使用する偏
波保持光ファイバの長さを、従来の同様なタイプのもの
の1/2としたデポラライザに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に無偏光状態でのコヒーレンス行列
【数1】 と表わされる(土井、「偏光と結晶光学」共出出版)。
この行列の意味は、2偏光軸の各成分がパワーが等し
く、干渉しないと言い換え得る。上記のパワーが等
しい条件に関しては、入射偏光光の偏光角を調整して入
射したり、直線偏光光を軸に対して45゜の角度で入射
する等の方法によって容易に実現できる。また後述の干
渉性を失わせる装置を2個以上用い、その間を45゜の
軸角度で接続することにより、例えばリオタイプデポラ
ライザ(JOURNAL OF LIGHT WAVETECHNOLOGY Vol LT-1 N
O.3 SEPTEMBER 1983)のように任意の入射角に対応可能
である。
【0003】の干渉しないという条件に関しては、2
偏光成分間に時間的なずれを生じさせ、そのずれを入射
光のコヒーレンス時間以上とすることにより、干渉性を
失わせる。図5は、従来の装置の説明図で、図中符号1
は第1の入射端2、第2の入射端3、第1の出射端4、
第2の出射端5が設けられた偏光ビームスプリッタであ
る。第1の入射端2から入射された偏光は、第2の出射
端5に直進するP偏光成分(以下Pという)、分離され
て第1の出射端4に導かれるS偏光成分(以下Sとい
う)よりなる。第1の入射端2から入射したP,Sのう
ちPは直進してただちに第2の出射端5から出射され、
Sは分離された後、第1の出射端4から偏波保持光ファ
イバ6を通り再び偏光ビームスプリッタ1に入り反射さ
れ、直進するPと共に第2出射端5より出射される。こ
のように偏光ビームスプリッタ1によってS,Pに分離
し、Sのみを遅延線路となる偏波保持光ファイバ6を通
過させることにより両偏光間の光路差をコヒーレント長
(コヒーレント時間×光速)以上とすることにより干渉
性を失わせている。
【0004】ここでコヒーレンス長ΔLは、光速をC、
光源のスペクトルの半値幅をΔfとすると、おおむねC
/Δfとなる。例えば半値幅1MHz程度の光源(例え
ばDFBレーザ等)では、コヒーレント長は100mの
オーダとなる。この光路差を上述のリオタイプデポララ
イザのように光ファイバの複屈折のみで得ようとする
と、現在の偏波保持光ファイバの平均的な複屈折値を5
×10-4とすれば、数100kmのオーダとなり、光フ
ァイバのクロストークや損失などにより、特性が劣化し
てしまい、実用的でない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の偏波
ビームスプリッタを用いるものでも、数100mオーダ
となると、 (a)偏波保持光ファイバは通常の光ファイバに比べ高
価で、コスト高となる。 (b)クロストークの影響が出てくるため、光ファイバ
の被覆や光ファイバの固定方法等に配慮し、クロストー
クを悪化させるような外部応力を加えないようにする必
要が生ずる。 (c)光ファイバ中の損失が無視できなくなる。 等の欠点が表われる。したがって、偏波保持光ファイバ
の長さは、短い方がよいが、コヒーレント長を確保する
ためには短くできなかった。
【0006】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、光の偏光を解消し、無偏光とするためのデポラライ
ザにおいて、使用するファイバ長が従来の同様なタイプ
のものに対して1/2 と短縮することができるデポラライ
ザを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るデポラライ
ザにおいては、第1および第2の入射端と、第1および
第2の出射端を有し、第1の入射端から入射された偏光
をS偏波成分とP偏波成分とに分離してそれぞれ第1の
出射端および第2の出射端から出射する偏光ビームスプ
リッタと、この偏光ビームスプリッタの第1または第2
出射端に一端が接続され、他端がその偏光軸を90゜回
転させて上記第2の入射端に接続され、遅延線路として
機能する偏波保持光ファイバとからなることを問題解決
の手段とした。あるいは、第1および第2の入射端と、
第1および第2の出射端を有し、各入射端から入射され
た偏光を高群速度軸成分と低群速度軸成分とに分離し、
各々異なる出射端へ出射する偏波保持光ファイバからな
る光ファイバ型偏光ビームスプリッタと、この光ファイ
バ型偏光ビームスプリッタの一方の出射端に一端が接続
され、他端が一方の入射端に接続されて遅延線路として
機能するとともに上記光ファイバ型偏光ビームスプリッ
タとともに光ファイバループを構成する偏波保持光ファ
イバとからなり、上記光ファイバループには、偏光軸を
90゜相当回転する機能を持つ部分が存在するデポララ
イザでもよい。
【0008】
【実施例】図1は、請求項1記載のデポラライザの一例
を示すもので、図5に示したものと同一構成部分には同
一符号を付してその説明を省略する。偏光ビームスプリ
ッタ1に入る2つの偏波、P偏波およびS偏波が第1の
入射端2から入射すると、直進するPはただちに第2出
射端5から出射され、Sは分離された後第1出射端4か
ら光ファイバループをなす偏波保持光ファイバ11に入
射され、光ファイバ中を伝搬して90゜相当回転し、P
として第2の入射端3から偏光ビームスプリッタ1に入
射される。本発明における90゜相当とは、回転角度が
90゜以外に90゜+n×180゜(但しnは整数)で
あれば同様な効果が得られるためであり、このような効
果を得られる角度を総称するものである。Pは偏光ビー
ムスプリッタ1中を直進するので、第1の入射端3から
再び偏波保持光ファイバ11に入射され伝搬後、90゜
相当回転し、Sとして出射され、偏光ビームスプリッタ
1に入射される。このSは、先にファイバを通過しない
もともとのPと同じ第2の出射端5の方向に出射され、
この第2の出射端5で両偏波S,Pが合波される。
【0009】上述の最初に偏光ビームスプリッタ1に入
射されたSは、偏波保持光ファイバ11中を2回通過し
た後に出射されるが、その際最初入射されたPに対して
偏波保持光ファイバの長さの2倍の光路差をもって出射
される。これにより光ファイバ長は必要な行路差(コヒ
ーレント長)の半分の長さでよいことになる。
【0010】図1の偏光ビームスプリッタ1を誘電体膜
とプリズムによって構成するとともに、偏波保持光ファ
イバ11として市販の低損失で偏波保存特性のよいパン
ダファイバ50mで構成したデポラライザを用い、コヒ
ーレント長100mのDFBレーザを入射し、偏光度
0.01を得た。
【0011】また図2は、請求項1に記載のデポラライ
ザの他の実施例を示すもので、図1と同一部分には同一
符号が付してある。図2においては、出射側と入射側の
光軸が異なるが、偏波保持光ファイバ11の偏波軸を9
0゜相当回転させることにより、Pは偏波保持光ファイ
バ中を2回通過した後出射される。この構成において
も、図1のものと同様の偏光度が得られた。
【0012】次に、請求項2に記載の光ファイバ型偏光
ビームスプリッタ(以下、ファイバ型スプリッタと言
う。)を用いたデポラライザについて説明する。ファイ
バ型スプリッタには、以下の表1に示す3種類が考えら
れるが、ここでのデポラライザにはすべてのタイプのも
のが使用可能で、これらのすべてのタイプに共通に、光
ファイバ中から光を空間に出さずにすむので、レンズ系
等が不要となるなどの利点がある。
【0013】
【表1】 表1中の成分xとは、低群速度軸(x軸)の成分と言
い、成分yとは高群速度軸(y軸)の成分を言う。
【0014】図3に示す例は、表1における第1のファ
イバ型スプリッタ21を用いたもので、第1の入射端2
4に対するスルー端は第1の出射端26、クロス端は第
2の出射端27であり、第2の入射端25に対するスル
ー端は第2の出射端27、クロス端は第1の出射端26
となる。第1の入射端24に入射される偏光のy成分は
すぐに第1の出射端26にyとして出射されるが、第1
の入射端24に入射されるx成分は第2の出射端27に
xとして出射され、偏波保持光ファイバからなる光ファ
イバループ23を伝搬し、該ループ23の任意の点で偏
光を90゜相当回転する接続点22により、yとして第
2の入射端25に入射される。第2の入射端25に入射
したこのyは、第2の出射端27にyとして出射され、
再び光ファイバループ23を伝搬し、第2の入射端25
にxとして入射する。第2の入射端25に入射したxは
第1の出射端26からxとして出射される。
【0015】以上のように第1の入射端24から入射す
るx成分は、接続点22により90゜相当回転させられ
ることにより光ファイバループ23を2回通った後に出
射され、偏光ビームスプリッタを使用した場合と同様の
効果が得られる(光ファイバループ長50m,コヒーレ
ント長100mのDEBレーザ入射)。
【0016】図4に示した例では、第1の入射端24の
スルー端は、第2の出射端27で、クロス端は第1の出
射端26であり、第2の入射端25のスルー端は第1の
出射端26で、クロス端は第2の出射端27となる。こ
の例では第1の入射端24に入射されるy成分が光ファ
イバループ23に伝搬され、遅延を受け出射される。但
し、この場合第1の入射端24と第1の出射端26の間
で複屈折の効果によりx成分が遅延するため、ループ2
3を構成する偏波保持光ファイバの長さによっては効果
が低減するおそれがあるが、複屈折による効果は偏波保
持ファイバ長に対して10-3〜10-4のオーダであるの
で、ほとんど問題とはならない。入、出射ファイバ長約
1mのとき、先の例のデポラライザとほぼ同じ結果を得
た。
【0017】他の実施例として、図3の構成でファイバ
型スプリッタ21を表1の第3のタイプとしたものにつ
いて説明する。第1の入射端24に入るyはすぐに第1
の出射端26にyとして出射されるが、第1の入射端2
4から入射したxは、第2の出射端27にyとして出射
され、光ファイバループ23を伝搬し、接続点22にお
いて90゜相当回転してxとして第2の入射端25に入
射される。第2の入射端25に入射されたxは、第2の
出射端27にxとして出射されるが再び光ファイバルー
プ23を伝搬し、90゜相当回転して第2の入射端25
にyとして入射する。第2の入射端25に入射したy
は、第1の出射端26からxとして出射される。この例
のものにおいても先の例と同等の結果が得られた。
【0018】さらに、他の実施例として、図5に示す構
成で、ファイバ型スプリッタを表1の第3のタイプとし
た場合について説明する。各入出射端におけるスルー端
およびクロス端の関係は、図4の例と同じである。第1
の入射端24に入射されるx成分は、すぐに第1の出射
端26にyとして出射されるが、第1の入射端24に入
るyは、第2の出射端27にyとして出射され、光ファ
イバループ23を伝搬し、第2の入射端25にyとして
入射される。この例では光ファイバループ23には、特
に偏光を90゜相当回転させる接続点は設けられておら
ず、この90゜相当回転させる機能は、ファイバ型スプ
リッタ21のクロス端出射で偏光が90゜回転すること
を利用するようになっている。第2の入射端25のy
は、第2の出射端27のxとして出射され、再び光ファ
イバループ23を伝搬し、第2の入射端25にxとして
入射される。第2の入射端25のxは、第1の出射端2
6にxとして出射される。この例でも、先の例と同じ結
果が得られた。
【0019】(比較例1)従来の図6の装置を用い、光
ファイバ長50mで、コヒーレント長100mのDFB
レーザを入射したところ、コヒーレントな成分が残留し
ており、偏光度0.2程度までしか得られなかった。
【0020】(比較例2)比較例1と同じ装置により、
光ファイバ長100mで、コヒーレント長100mのD
FBレーザを入射したところ、偏光度0.02程度まで
しか得られなかった。前記実施例、比較例はいずれも入
射光強度は各軸とも等しくなるように、入射光の偏光方
向を調整しながら行なったものである。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、遅延路線として用
いる偏波保持光ファイバからなる光ファイバループに、
偏光を90゜相当回転する機能をもたせ、偏波軸を入れ
換えることにより、入射光の偏光成分のうち一方の成分
の光のみが遅延線路を2回通過するようにしたため、遅
延線路長が従来の半分にできる。したがってコストの低
減が可能となり、クロストークの悪化による特性の低下
が軽減され、またファイバ伝搬による損失も低減可能
で、全体として低損失化ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 偏光ビームスプリッタを用いた本発明に係る
デポラライザの一実施例を示す図である。
【図2】 偏光ビームスプリッタを用いた他の例を示す
図である。
【図3】 カップラ型ビームスプリッタを用いた本発明
の一実施例を示す図である。
【図4】 光ファイバ型ビームスプリッタを用いた他の
例を示す図である。
【図5】 光ファイバ型偏光ビームスプリッタを用いた
他の例を示す図である。
【図6】 従来のデポラライザを示す図である。
【符号の説明】
1…偏光ビームスプリッタ、2…第1の入射端、3…第
2の入射端、4…第1の出射端、5…第2の出射端、6
…偏波保持光ファイバ、11…90゜相当回転させる偏
波保持光ファイバ、21…光ファイバカップラ型偏光ビ
ームスプリッタ(カップラ型スプリッタ)、22…接続
点、23…光ファイバループ、24…第1の入射端、2
5…第2の入射端、26…第1の出射端、27…第2の
出射端、P,S…偏波成分、x,y…偏波成分

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1および第2の入射端と、第1および
    第2の出射端を有し、第1の入射端から入射された偏光
    をS偏波成分とP偏波成分とに分離してそれぞれ第1の
    出射端および第2の出射端から出射する偏光ビームスプ
    リッタと、 この偏光ビームスプリッタの第1または第2出射端に一
    端が接続され、他端がその偏光軸を90゜相当回転させ
    て上記第2の入射端に接続され、遅延線路として機能す
    る偏波保持光ファイバからなる光ファイバループを有す
    るデポラライザ。
  2. 【請求項2】 第1および第2の入射端と、第1および
    第2の出射端を有し、各入射端から入射された偏光を高
    群速度軸成分と低群速度軸成分とに分離し、各々異なる
    出射端へ出射する偏波保持光ファイバからなる光ファイ
    バ型偏光ビームスプリッタと、 この光ファイバ型偏光ビームスプリッタの一方の出射端
    に一端が接続され、他端が一方の入射端に接続されて遅
    延線路として機能するとともに上記光ファイバ型偏光ビ
    ームスプリッタとともに光ファイバループを構成する偏
    波保持光ファイバとからなり、 上記光ファイバループには、偏光軸を90゜相当回転す
    る機能を持つ部分が存在するデポラライザ。
JP20572192A 1992-07-31 1992-07-31 デポラライザ Pending JPH0651243A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6735350B1 (en) * 2001-08-31 2004-05-11 Nlight Photonics Corporation Passive depolarizer
US6760495B2 (en) 2001-09-28 2004-07-06 Itf Technologies Optiques Inc. All-fiber depolarizer
CN100353216C (zh) * 2005-08-30 2007-12-05 中国工程物理研究院流体物理研究所 手性液晶退偏器及其制备方法

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