JPH07104216A - 定偏波ファイバカプラ型偏波変換器 - Google Patents
定偏波ファイバカプラ型偏波変換器Info
- Publication number
- JPH07104216A JPH07104216A JP26843793A JP26843793A JPH07104216A JP H07104216 A JPH07104216 A JP H07104216A JP 26843793 A JP26843793 A JP 26843793A JP 26843793 A JP26843793 A JP 26843793A JP H07104216 A JPH07104216 A JP H07104216A
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- JP
- Japan
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- polarization
- polarized
- component
- fiber coupler
- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 シングルモードファイバからのランダム偏光
を、常に安定した直線偏光に効率よく変換する定偏波フ
ァイバカプラ型偏波変換器を提供する。 【構成】 シングルモードファイバ１の出射光をレンズ
２により平行光とし、偏光ビームスプリッタ３に入射さ
せる。この平行光を偏光ビームスプリッタ３により一旦
Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とに分離する。Ｐ偏光成分及び
Ｓ偏光成分を夫々レンズ４及びレンズ７により定偏波フ
ァイバカプラ８の入力ポート８Ａ・８Ｂに入射させる。
定偏波ファイバカプラ８の一方の入力ポート８Ｃは、他
方の入力ポート８Ａの複屈折軸ｘと一致するように結合
し、カプラ融着部においてＰ偏光成分及びＳ偏光成分を
それぞれ分岐比５０：５０の割合で分配し、出力ポート
８Ｃ・８Ｄから出力させる。
を、常に安定した直線偏光に効率よく変換する定偏波フ
ァイバカプラ型偏波変換器を提供する。 【構成】 シングルモードファイバ１の出射光をレンズ
２により平行光とし、偏光ビームスプリッタ３に入射さ
せる。この平行光を偏光ビームスプリッタ３により一旦
Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とに分離する。Ｐ偏光成分及び
Ｓ偏光成分を夫々レンズ４及びレンズ７により定偏波フ
ァイバカプラ８の入力ポート８Ａ・８Ｂに入射させる。
定偏波ファイバカプラ８の一方の入力ポート８Ｃは、他
方の入力ポート８Ａの複屈折軸ｘと一致するように結合
し、カプラ融着部においてＰ偏光成分及びＳ偏光成分を
それぞれ分岐比５０：５０の割合で分配し、出力ポート
８Ｃ・８Ｄから出力させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ランダム偏光を直線
偏光に変換する定偏波ファイバ偏波変換器の改良につい
てのものである。
偏光に変換する定偏波ファイバ偏波変換器の改良につい
てのものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にシングルモードファイバ内を伝搬
する光の偏波は、光ファイバにかかる応力による歪や、
周囲温度の変化によって変動する。こうした偏波の変動
は、より大容量化が望まれるコヒーレント通信やこれに
関連する計測分野において無視できない誤差要因となっ
ている。このため、ＬＤからの光を、内部での偏波の変
動が少ない定偏波ファイバを通して直線偏光を取り出す
光源モジュールが提案されている。しかし、このような
特殊な光源モジュールは広く普及してはおらず、一般的
なシングルモードファイバを用いた光源モジュールによ
り単一偏波成分のみを取り出している現状である。
する光の偏波は、光ファイバにかかる応力による歪や、
周囲温度の変化によって変動する。こうした偏波の変動
は、より大容量化が望まれるコヒーレント通信やこれに
関連する計測分野において無視できない誤差要因となっ
ている。このため、ＬＤからの光を、内部での偏波の変
動が少ない定偏波ファイバを通して直線偏光を取り出す
光源モジュールが提案されている。しかし、このような
特殊な光源モジュールは広く普及してはおらず、一般的
なシングルモードファイバを用いた光源モジュールによ
り単一偏波成分のみを取り出している現状である。
【０００３】シングルモードファイバの出射光から単一
偏波を取り出す従来の偏波変換器を図４に示す。シング
ルモードファイバ１に入射した光は、ファイバ１内を通
過すると、レンズ２によって平行光になり、偏光ビーム
スプリッタ３でＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離され
る。こうして分離された各成分のうちの一方の成分のみ
がレンズ４によって定偏波ファイバ５に伝達される。
偏波を取り出す従来の偏波変換器を図４に示す。シング
ルモードファイバ１に入射した光は、ファイバ１内を通
過すると、レンズ２によって平行光になり、偏光ビーム
スプリッタ３でＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離され
る。こうして分離された各成分のうちの一方の成分のみ
がレンズ４によって定偏波ファイバ５に伝達される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の定偏波ファイバ
偏波変換器では、偏光ビームスプリッタ３によって特定
の偏光成分だけを取り出すので、シングルモードファイ
バ１やこれに接続される光源モジュールの出力ファイバ
のファイバフォームや周囲温度の変動によって、偏光ビ
ームスプリッタ３への入射光の偏光状態が変化して、定
偏波ファイバに入射される偏光成分の出力が例えば次の
ように変化してしまう。
偏波変換器では、偏光ビームスプリッタ３によって特定
の偏光成分だけを取り出すので、シングルモードファイ
バ１やこれに接続される光源モジュールの出力ファイバ
のファイバフォームや周囲温度の変動によって、偏光ビ
ームスプリッタ３への入射光の偏光状態が変化して、定
偏波ファイバに入射される偏光成分の出力が例えば次の
ように変化してしまう。
【０００５】
【表１】 同表は、シングルモードファイバ１からの出射光の偏光
状態が、Ｐ偏光成分５０％・Ｓ偏光成分５０％、Ｐ＝９
０％・Ｓ＝１０％、及びＰ＝１０％・Ｓ＝９０％である
場合におけるシングルモードファイバ１からの全出射光
量に対する定偏波ファイバ５でのＰ偏光成分の出力の割
合（％）を示すものである。これから明らかなように、
Ｓ偏光成分は全く無駄になり、効率を低下させている。
状態が、Ｐ偏光成分５０％・Ｓ偏光成分５０％、Ｐ＝９
０％・Ｓ＝１０％、及びＰ＝１０％・Ｓ＝９０％である
場合におけるシングルモードファイバ１からの全出射光
量に対する定偏波ファイバ５でのＰ偏光成分の出力の割
合（％）を示すものである。これから明らかなように、
Ｓ偏光成分は全く無駄になり、効率を低下させている。
【０００６】これに対して、図５に示すように、入射光
の偏光状態の変化による定偏波ファイバ５での出力低下
を抑えるために、シングルモードファイバ１の出射光を
偏波制御器６により偏波状態を補正して偏光ビームスプ
リッタ３に入射させる方法もある。しかし、時間的に変
動する偏波状態を常に一定の状態に調整し続けるのは困
難で、実用的ではない。更に、これらを自動制御すると
しても非常に高価なものとなってしまいやはり実用に適
さない。
の偏光状態の変化による定偏波ファイバ５での出力低下
を抑えるために、シングルモードファイバ１の出射光を
偏波制御器６により偏波状態を補正して偏光ビームスプ
リッタ３に入射させる方法もある。しかし、時間的に変
動する偏波状態を常に一定の状態に調整し続けるのは困
難で、実用的ではない。更に、これらを自動制御すると
しても非常に高価なものとなってしまいやはり実用に適
さない。
【０００７】この発明は、ファイバフォームや周囲温度
等の変動によって偏光状態が変化するシングルモードフ
ァイバからの出射光（ランダム偏光）を常に安定した出
力の直線偏光に効率よく変換する定偏波ファイバカプラ
型偏波変換器を提供することを目的とする。
等の変動によって偏光状態が変化するシングルモードフ
ァイバからの出射光（ランダム偏光）を常に安定した出
力の直線偏光に効率よく変換する定偏波ファイバカプラ
型偏波変換器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明は、ランダム偏光を平行光にするレンズ
と、この平行光をＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離する
偏光ビームスプリッタと、定偏波ファイバカプラとを備
え、直線偏光を抽出する偏波変換器において、前記Ｐ偏
光成分に対する前記定偏波ファイバカプラの入力ポート
の複屈折軸方向と、前記Ｓ偏光成分に対する前記定偏波
ファイバカプラの入力ポートの複屈折軸方向とを一致さ
せる。
め、この発明は、ランダム偏光を平行光にするレンズ
と、この平行光をＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離する
偏光ビームスプリッタと、定偏波ファイバカプラとを備
え、直線偏光を抽出する偏波変換器において、前記Ｐ偏
光成分に対する前記定偏波ファイバカプラの入力ポート
の複屈折軸方向と、前記Ｓ偏光成分に対する前記定偏波
ファイバカプラの入力ポートの複屈折軸方向とを一致さ
せる。
【０００９】
【作用】この発明の定偏波ファイバカプラ型偏波変換器
は、ランダム偏光をレンズにより平行光にし、偏光ビー
ムスプリッタによりこの平行光を一旦、Ｐ偏光成分とＳ
偏光成分とに分離する。このＰ偏光成分およびＳ偏光成
分は、定偏波ファイバカプラにそれぞれ入力される。定
偏波ファイバカプラでは、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分との
偏向方向が一致し、出力ポートから出力される。したが
って、分離された偏光は同一の偏光角を成す直線偏光と
なる。
は、ランダム偏光をレンズにより平行光にし、偏光ビー
ムスプリッタによりこの平行光を一旦、Ｐ偏光成分とＳ
偏光成分とに分離する。このＰ偏光成分およびＳ偏光成
分は、定偏波ファイバカプラにそれぞれ入力される。定
偏波ファイバカプラでは、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分との
偏向方向が一致し、出力ポートから出力される。したが
って、分離された偏光は同一の偏光角を成す直線偏光と
なる。
【００１０】
【実施例】次に、この発明の実施例の構成を図１に示
す。図１の１はシングルモードファイバ、２・４・７は
レンズ、３は偏光ビームスプリッタ、８は定偏波ファイ
バカプラ、８Ａ・８Ｂは定偏波ファイバカプラ８の各入
力ポート、８Ｃ・８Ｄは各出力ポートである。
す。図１の１はシングルモードファイバ、２・４・７は
レンズ、３は偏光ビームスプリッタ、８は定偏波ファイ
バカプラ、８Ａ・８Ｂは定偏波ファイバカプラ８の各入
力ポート、８Ｃ・８Ｄは各出力ポートである。
【００１１】シングルモードファイバ１の出射光は、レ
ンズ２により平行光となり、偏光ビームスプリッタ３に
入射する。この平行光は偏光ビームスプリッタ３により
一旦Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とに分離される。このＰ偏
光成分及びＳ偏光成分は、それぞれレンズ４及びレンズ
７により定偏波ファイバカプラ８の入力ポート８Ａ・８
Ｂに入射する。
ンズ２により平行光となり、偏光ビームスプリッタ３に
入射する。この平行光は偏光ビームスプリッタ３により
一旦Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とに分離される。このＰ偏
光成分及びＳ偏光成分は、それぞれレンズ４及びレンズ
７により定偏波ファイバカプラ８の入力ポート８Ａ・８
Ｂに入射する。
【００１２】定偏波ファイバカプラ８は、途上のカプラ
融着部においてＰ偏光成分及びＳ偏光成分を混成した後
分岐比５０：５０の割合で出力ポート８Ｃ・８Ｄ側へ分
配する。定偏波ファイバカプラ８では、Ｐ偏光成分とＳ
偏光成分とがＰ偏光成分の電界の方向に対応する入力ポ
ート８Ａの複屈折軸ｘ方向と、Ｓ偏光成分の電界の方向
に対応する入力ポート８Ｂの複屈折軸方向ｘとが一致す
るように結合される。従って、各偏光成分の方向と入力
ポート８Ａ・８Ｂの複屈折軸ｘ（ｙ）方向との関係は図
２または図３のいずれか一方となる。
融着部においてＰ偏光成分及びＳ偏光成分を混成した後
分岐比５０：５０の割合で出力ポート８Ｃ・８Ｄ側へ分
配する。定偏波ファイバカプラ８では、Ｐ偏光成分とＳ
偏光成分とがＰ偏光成分の電界の方向に対応する入力ポ
ート８Ａの複屈折軸ｘ方向と、Ｓ偏光成分の電界の方向
に対応する入力ポート８Ｂの複屈折軸方向ｘとが一致す
るように結合される。従って、各偏光成分の方向と入力
ポート８Ａ・８Ｂの複屈折軸ｘ（ｙ）方向との関係は図
２または図３のいずれか一方となる。
【００１３】次に、図１において、シングルモードファ
イバ１からの出射光Ｌ0 の偏光状態が、Ｐ偏光成分５０
％・Ｓ偏光成分５０％、Ｐ＝９０％・Ｓ＝１０％、及び
Ｐ＝１０％・Ｓ＝９０％の各場合において、シングルモ
ードファイバ１の全出射光量に対する定偏波ファイバカ
プラ８の各入出力ポートでの出力光の割合は次のように
なる。
イバ１からの出射光Ｌ0 の偏光状態が、Ｐ偏光成分５０
％・Ｓ偏光成分５０％、Ｐ＝９０％・Ｓ＝１０％、及び
Ｐ＝１０％・Ｓ＝９０％の各場合において、シングルモ
ードファイバ１の全出射光量に対する定偏波ファイバカ
プラ８の各入出力ポートでの出力光の割合は次のように
なる。
【００１４】
【表２】 シングルモードファイバ１からの出射光の偏光状態がＰ
偏光成分５０％・Ｓ偏光成分５０％のとき、定偏波ファ
イバカプラ８の入力ポート８Ａには、偏光ビームスプリ
ッタ３によって分離されたＰ偏光成分５０％が入射す
る。更に、このＰ偏光成分はカプラ融着部で偏光状態を
保持したまま２等分され、出力ポート８Ｃ及び８Ｄに伝
達される。
偏光成分５０％・Ｓ偏光成分５０％のとき、定偏波ファ
イバカプラ８の入力ポート８Ａには、偏光ビームスプリ
ッタ３によって分離されたＰ偏光成分５０％が入射す
る。更に、このＰ偏光成分はカプラ融着部で偏光状態を
保持したまま２等分され、出力ポート８Ｃ及び８Ｄに伝
達される。
【００１５】一方、入力ポート８Ｂには、偏光ビームス
プリッタ３によって同様に分離されたＳ偏光成分５０％
が入射し、Ｐ偏光成分同様２等分され出力ポート８Ｃ及
び８Ｄに伝達される。したがって、出力ポート８Ｃ・８
Ｄにはそれぞれ合計シングルモードファイバ１からの全
出射光量の５０％ずつが得られることになる。ただし、
ここでは、偏光ビームスプリッタの吸収や各ファイバへ
の結合損失は無視するものとする。
プリッタ３によって同様に分離されたＳ偏光成分５０％
が入射し、Ｐ偏光成分同様２等分され出力ポート８Ｃ及
び８Ｄに伝達される。したがって、出力ポート８Ｃ・８
Ｄにはそれぞれ合計シングルモードファイバ１からの全
出射光量の５０％ずつが得られることになる。ただし、
ここでは、偏光ビームスプリッタの吸収や各ファイバへ
の結合損失は無視するものとする。
【００１６】また、各入力ポート８Ａ・８Ｂへの入射の
際、各偏光成分とも電界方向に対する定偏波ファイバの
複屈折軸ｘの方向を一致させているため、カプラ融着部
では、各入力ポート８Ａ・８Ｂの光が同一方向の偏光成
分として混成され、出力ポート８Ｃ・８Ｄには直線偏光
が得られることになる。
際、各偏光成分とも電界方向に対する定偏波ファイバの
複屈折軸ｘの方向を一致させているため、カプラ融着部
では、各入力ポート８Ａ・８Ｂの光が同一方向の偏光成
分として混成され、出力ポート８Ｃ・８Ｄには直線偏光
が得られることになる。
【００１７】もしもシングルモードファイバ１の出射光
の偏光状態がＰ成分９０％・Ｓ成分１０％に変化した
ら、この場合も同様に定偏波ファイバカプラ８の入力ポ
ート８Ａには、偏光ビームスプリッタ３によって分離さ
れたＰ偏光成分９０％が入射する。さらにこのＰ偏光成
分はカプラ融着部で偏光状態を保持されたまま２等分さ
れ、出力ポート８Ｃ・８Ｄに伝達される。一方、入力ポ
ート８Ｂには、偏光ビームスプリッタ３によって同様に
分離されたＳ偏光成分１０％が入射し、Ｐ偏光成分同様
２等分され、出力ポート８Ｃ・８Ｄに伝達される。
の偏光状態がＰ成分９０％・Ｓ成分１０％に変化した
ら、この場合も同様に定偏波ファイバカプラ８の入力ポ
ート８Ａには、偏光ビームスプリッタ３によって分離さ
れたＰ偏光成分９０％が入射する。さらにこのＰ偏光成
分はカプラ融着部で偏光状態を保持されたまま２等分さ
れ、出力ポート８Ｃ・８Ｄに伝達される。一方、入力ポ
ート８Ｂには、偏光ビームスプリッタ３によって同様に
分離されたＳ偏光成分１０％が入射し、Ｐ偏光成分同様
２等分され、出力ポート８Ｃ・８Ｄに伝達される。
【００１８】したがって、出力ポート８Ｃ・８Ｄには、
Ｐ＝５０％・Ｓ＝５０％のときと変わらずシングルモー
ドファイバ１からの全出射光量の５０％ずつの直線偏光
が得られることになる。このように、シングルモードフ
ァイバ１の出射光の偏光状態がどの様に変化しても出力
ポート８Ｃ・８Ｄには、常にシングルモードファイバ１
からの全出射光量の５０％ずつの直線偏光がそれぞれ得
られることになる。
Ｐ＝５０％・Ｓ＝５０％のときと変わらずシングルモー
ドファイバ１からの全出射光量の５０％ずつの直線偏光
が得られることになる。このように、シングルモードフ
ァイバ１の出射光の偏光状態がどの様に変化しても出力
ポート８Ｃ・８Ｄには、常にシングルモードファイバ１
からの全出射光量の５０％ずつの直線偏光がそれぞれ得
られることになる。
【００１９】
【発明の効果】この発明によれば、ランダム偏光を平行
光にするレンズと、この平行光をＰ偏光成分とＳ偏光成
分とに分離する偏光ビームスプリッタと、定偏波ファイ
バカプラとを備え、直線偏光を抽出する偏波変換器にお
いて、Ｐ偏光成分に対する定偏波ファイバカプラの入力
ポートの複屈折軸方向と、Ｓ偏光成分に対する定偏波フ
ァイバカプラの入力ポートの複屈折軸方向とを一致させ
たため、シングルモードファイバからの出射光の偏光状
態がどの様に変化しても出力ポートには常にシングルモ
ードファイバからの全出射光量の５０％ずつの直線偏光
を効率よく得ることができる。
光にするレンズと、この平行光をＰ偏光成分とＳ偏光成
分とに分離する偏光ビームスプリッタと、定偏波ファイ
バカプラとを備え、直線偏光を抽出する偏波変換器にお
いて、Ｐ偏光成分に対する定偏波ファイバカプラの入力
ポートの複屈折軸方向と、Ｓ偏光成分に対する定偏波フ
ァイバカプラの入力ポートの複屈折軸方向とを一致させ
たため、シングルモードファイバからの出射光の偏光状
態がどの様に変化しても出力ポートには常にシングルモ
ードファイバからの全出射光量の５０％ずつの直線偏光
を効率よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による定偏波ファイバカプラ型偏波偏
変換器の構成図である。
変換器の構成図である。
【図２】Ｐ偏光成分およびＳ偏光成分と定偏波ファイバ
カプラの入力ポートとの関係を示すモデル図である。
カプラの入力ポートとの関係を示すモデル図である。
【図３】Ｐ偏光成分およびＳ偏光成分と定偏波ファイバ
カプラの入力ポートとの関係を示す他のモデル図であ
る。
カプラの入力ポートとの関係を示す他のモデル図であ
る。
【図４】従来の偏波変換器の構成図である。
【図５】従来の他の偏波変換器の構成図である。
１ シングルモードファイバ ２・４・７ レンズ ３ 偏光ビームスプリッタ ８ 定偏波ファイバカプラ ８Ａ・８Ｂ 定偏波ファイバカプラの入力ポート ８Ｃ・８Ｄ 定偏波ファイバカプラの出力ポート
Claims (1)
- 【請求項１】 ランダム偏光を平行光にするレンズ(2)
と、この平行光をＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離する
偏光ビームスプリッタ(3) と、定偏波ファイバカプラ
(8) とを備え、直線偏光を抽出する偏波変換器におい
て、 前記Ｐ偏光成分に対する前記定偏波ファイバカプラ(8)
の入力ポート(8A)の複屈折軸方向と、前記Ｓ偏光成分に
対する前記定偏波ファイバカプラ(8) の入力ポート(8B)
の複屈折軸方向とを一致させることを特徴とする定偏波
ファイバカプラ型偏波変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26843793A JPH07104216A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 定偏波ファイバカプラ型偏波変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26843793A JPH07104216A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 定偏波ファイバカプラ型偏波変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07104216A true JPH07104216A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17458488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26843793A Pending JPH07104216A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 定偏波ファイバカプラ型偏波変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104216A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2015137514A1 (ja) * | 2014-03-14 | 2017-04-06 | 日東電工株式会社 | 積層体、延伸積層体、延伸積層体の製造方法、それらを用いた、偏光膜を含む光学フィルム積層体の製造方法、及び偏光膜 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP26843793A patent/JPH07104216A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2015137514A1 (ja) * | 2014-03-14 | 2017-04-06 | 日東電工株式会社 | 積層体、延伸積層体、延伸積層体の製造方法、それらを用いた、偏光膜を含む光学フィルム積層体の製造方法、及び偏光膜 |
| US10101514B2 (en) | 2014-03-14 | 2018-10-16 | Nitto Denko Corporation | Laminate, stretched laminate, manufacturing method of stretched laminate, manufacturing method of optical film laminate having polarizing film using the same, and polarizing film |
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