JPH08304234A - 偏光状態変化装置およびこれを使用する偏光度測定装置 - Google Patents
偏光状態変化装置およびこれを使用する偏光度測定装置Info
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- JPH08304234A JPH08304234A JP11052195A JP11052195A JPH08304234A JP H08304234 A JPH08304234 A JP H08304234A JP 11052195 A JP11052195 A JP 11052195A JP 11052195 A JP11052195 A JP 11052195A JP H08304234 A JPH08304234 A JP H08304234A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 任意の入射角により入射する偏光の偏光状態
をあらゆる方向に変化して放射する偏光状態変化装置お
よびこれを使用する偏光度測定装置を提供する。 【構成】 偏波面変更部３０、３０’を有する偏波面保
存光ファイバ１０、２０、３００を３個具備し、これら
３個の偏波面保存光ファイバは偏波面変更部３０、３
０’において光ファイバの光学軸Ｘ、Ｙを光ファイバの
中心軸に関して互に４５゜回動した状態において接合
し、偏波面保存光ファイバ１０、２０、３００に対応し
て応力を加える応力印加部を具備する偏光状態変化装
置。
をあらゆる方向に変化して放射する偏光状態変化装置お
よびこれを使用する偏光度測定装置を提供する。 【構成】 偏波面変更部３０、３０’を有する偏波面保
存光ファイバ１０、２０、３００を３個具備し、これら
３個の偏波面保存光ファイバは偏波面変更部３０、３
０’において光ファイバの光学軸Ｘ、Ｙを光ファイバの
中心軸に関して互に４５゜回動した状態において接合
し、偏波面保存光ファイバ１０、２０、３００に対応し
て応力を加える応力印加部を具備する偏光状態変化装
置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、偏光状態変化装置お
よびこれを使用する偏光度測定装置に関し、特に、任意
の入射角により入射される偏光の偏光状態をあらゆる方
向に変化して放射する偏光状態変化装置およびこれを使
用する偏光度測定装置に関する。
よびこれを使用する偏光度測定装置に関し、特に、任意
の入射角により入射される偏光の偏光状態をあらゆる方
向に変化して放射する偏光状態変化装置およびこれを使
用する偏光度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】偏光状態変化装置は光カプラ、光フィル
タ、ホトダイオードその他の光部品の偏光に関する特性
を測定するに使用される。この様な測定をするに際し
て、出力する偏光の方向に制限がなく、あらゆる方向の
偏光を作り出して放射出力することができる偏光状態変
化装置が必要とされる。
タ、ホトダイオードその他の光部品の偏光に関する特性
を測定するに使用される。この様な測定をするに際し
て、出力する偏光の方向に制限がなく、あらゆる方向の
偏光を作り出して放射出力することができる偏光状態変
化装置が必要とされる。
【０００３】偏光状態変化装置の先行例として、下記の
通りの装置がある。先ず、図７を参照して偏光状態変化
の原理を説明する。１０および２０は互に同一の偏波面
保存光ファイバを示し、３０により示される偏波面変更
部において相互に接合している。偏波面変更部３０にお
ける偏波面のずれの程度についてであるが、偏波面保存
光ファイバ１０の互に直交する光学軸を光学軸Ｘおよび
光学軸Ｙとした場合、偏波面保存光ファイバ１０と偏波
面保存光ファイバ２０とは、偏波面変更部３０において
光学軸Ｘおよび光学軸Ｙを光ファイバの中心軸に関して
互に４５゜回動した状態において接合している。
通りの装置がある。先ず、図７を参照して偏光状態変化
の原理を説明する。１０および２０は互に同一の偏波面
保存光ファイバを示し、３０により示される偏波面変更
部において相互に接合している。偏波面変更部３０にお
ける偏波面のずれの程度についてであるが、偏波面保存
光ファイバ１０の互に直交する光学軸を光学軸Ｘおよび
光学軸Ｙとした場合、偏波面保存光ファイバ１０と偏波
面保存光ファイバ２０とは、偏波面変更部３０において
光学軸Ｘおよび光学軸Ｙを光ファイバの中心軸に関して
互に４５゜回動した状態において接合している。
【０００４】ここで、偏波面保存光ファイバ１０の入射
光の電場Ｅは、一般に、下記の如く表現することができ
る。 Ｅ＝ａ0COS（ωｔ） この入射光が偏波面保存光ファイバ１０に光学軸に対し
て入射角θで入射したものとすると、偏波面保存光ファ
イバ１０において光学軸Ｘおよび光学軸Ｙを伝播した後
の光は、 光学軸Ｘ方向：ＥX＝ａXCOS（ωｔ−δ1 ） 光学軸Ｙ方向：ＥY＝ａYCOS（ωｔ−δ2 ） となる。ただし、 ａ0：入射光の振幅 ａX＝ａ0COSθ：光学軸Ｘ方向の振幅 ａY＝ａ0SINθ：光学軸Ｙ方向の振幅 ＥX：偏波面保存光ファイバ１０の出射端面における光
学軸Ｘ方向の電場 ＥY：偏波面保存光ファイバ１０の出射端面における光
学軸Ｙ方向の電場 δ1 ：光学軸Ｘ方向の位相遅れ δ2 ：光学軸Ｙ方向の位相遅れ ここで、両式からωｔを消去し、δ1 −δ2 ＝δと置く
と、次式が得られる。
光の電場Ｅは、一般に、下記の如く表現することができ
る。 Ｅ＝ａ0COS（ωｔ） この入射光が偏波面保存光ファイバ１０に光学軸に対し
て入射角θで入射したものとすると、偏波面保存光ファ
イバ１０において光学軸Ｘおよび光学軸Ｙを伝播した後
の光は、 光学軸Ｘ方向：ＥX＝ａXCOS（ωｔ−δ1 ） 光学軸Ｙ方向：ＥY＝ａYCOS（ωｔ−δ2 ） となる。ただし、 ａ0：入射光の振幅 ａX＝ａ0COSθ：光学軸Ｘ方向の振幅 ａY＝ａ0SINθ：光学軸Ｙ方向の振幅 ＥX：偏波面保存光ファイバ１０の出射端面における光
学軸Ｘ方向の電場 ＥY：偏波面保存光ファイバ１０の出射端面における光
学軸Ｙ方向の電場 δ1 ：光学軸Ｘ方向の位相遅れ δ2 ：光学軸Ｙ方向の位相遅れ ここで、両式からωｔを消去し、δ1 −δ2 ＝δと置く
と、次式が得られる。
【０００５】（Ｅ2 X／ａX）＋（Ｅ2 Y／ａY）−２（ＥX
／ａX）（ＥY／ａY）COSδ＝SINδ2 この式は楕円を示す式である。入射角θ＝４５゜とする
と、光学軸Ｘ方向の振幅ａX＝ａ0COSθと光学軸Ｙ方向
の振幅ａY＝ａ0SINθは等しくなる。この条件に基づい
て位相δをパラメータとする楕円の式の軌跡を描くと、
必ず、図８に示される何れかの型の軌跡を描くことがで
きる。以上の通り、楕円の式の軌跡、即ち偏光状態は位
相δをパラメータとして変化させることができる。以
下、位相δを変化させる仕方を図９を参照して具体的に
説明する。
／ａX）（ＥY／ａY）COSδ＝SINδ2 この式は楕円を示す式である。入射角θ＝４５゜とする
と、光学軸Ｘ方向の振幅ａX＝ａ0COSθと光学軸Ｙ方向
の振幅ａY＝ａ0SINθは等しくなる。この条件に基づい
て位相δをパラメータとする楕円の式の軌跡を描くと、
必ず、図８に示される何れかの型の軌跡を描くことがで
きる。以上の通り、楕円の式の軌跡、即ち偏光状態は位
相δをパラメータとして変化させることができる。以
下、位相δを変化させる仕方を図９を参照して具体的に
説明する。
【０００６】図９は偏光状態変化装置の先行例である。
４１は圧電素子より成る円筒体であり、径方向に伸縮す
る。この圧電素子円筒体４１は、その内側面に４２1 に
より示される内側電極が形成されると共に、外側面に４
２2 により示される外側電極が形成されている。４３は
低周波電源であり、内側電極４２1 および外側電極４２
2 にまたがって接続される。この低周波電源４３は発振
周波数が０. ２〜１０ＨZ 程度の範囲において可変であ
ると共に、０〜６００Ｖ程度の範囲において電圧可変と
されるものである。４４は応力印加部４０を構成するコ
イルを示す。応力印加部４０を構成するコイル４４は応
力が加えられる偏波面保存光ファイバ１０自体の一部が
圧電素子円筒体４１に巻回されたものより成る。コイル
の巻回の仕方についてであるが、本来は、偏波面保存光
ファイバの２本の光学軸の向きを圧電素子円筒体４１の
面に対して一方を平行にすると共に他方を垂直に巻回
し、応力がこの軸の向きと軸と平行な方向に加わる様に
する方が望ましい。しかし、偏波面保存光ファイバ内に
おいて軸は捻れているので、軸の向きを合わせて巻回す
ることは困難である。従って、実際は圧電素子円筒体４
１に応力が伝達され易く密着巻きにしている。圧電素子
円筒体４１の実例として、半径：７２ｍｍ、厚さ：５ｍ
ｍ、高さ：６５ｍｍのものが使用される。この円筒体に
１０ｍないし１００ｍの長さの偏波面保存光ファイバが
巻回されて応力印加部４０が構成される。
４１は圧電素子より成る円筒体であり、径方向に伸縮す
る。この圧電素子円筒体４１は、その内側面に４２1 に
より示される内側電極が形成されると共に、外側面に４
２2 により示される外側電極が形成されている。４３は
低周波電源であり、内側電極４２1 および外側電極４２
2 にまたがって接続される。この低周波電源４３は発振
周波数が０. ２〜１０ＨZ 程度の範囲において可変であ
ると共に、０〜６００Ｖ程度の範囲において電圧可変と
されるものである。４４は応力印加部４０を構成するコ
イルを示す。応力印加部４０を構成するコイル４４は応
力が加えられる偏波面保存光ファイバ１０自体の一部が
圧電素子円筒体４１に巻回されたものより成る。コイル
の巻回の仕方についてであるが、本来は、偏波面保存光
ファイバの２本の光学軸の向きを圧電素子円筒体４１の
面に対して一方を平行にすると共に他方を垂直に巻回
し、応力がこの軸の向きと軸と平行な方向に加わる様に
する方が望ましい。しかし、偏波面保存光ファイバ内に
おいて軸は捻れているので、軸の向きを合わせて巻回す
ることは困難である。従って、実際は圧電素子円筒体４
１に応力が伝達され易く密着巻きにしている。圧電素子
円筒体４１の実例として、半径：７２ｍｍ、厚さ：５ｍ
ｍ、高さ：６５ｍｍのものが使用される。この円筒体に
１０ｍないし１００ｍの長さの偏波面保存光ファイバが
巻回されて応力印加部４０が構成される。
【０００７】偏波面保存光ファイバ２０に応力を印加す
る応力印加部４０’も応力印加部４０と同様に構成さ
れ、光ファイバ１０と光ファイバ２０とを偏波面変更部
３０において相互に接合することにより偏光状態変化装
置を構成する。ここで、応力印加部４０の内側電極４２
1 と外側電極４２2 との間に低周波電源４３により低周
波電圧が印加されると、圧電素子円筒体４１にはこの電
圧の周波数に対応して変化する歪が発生し、その結果、
圧電素子円筒体４１の外径はこの電圧の周波数に対応し
て伸縮する。圧電素子円筒体４１の外径が電圧の周波数
に対応して伸縮することに起因して、円筒体に巻回され
る偏波面保存光ファイバ１０自体の一部であるコイル４
４には、この電圧の周波数に対応する歪が加えられるこ
ととなる。偏波面保存光ファイバ１０の一部を構成する
コイル４４に歪が加えられると、これに対応してこのコ
イル部分の屈折率は変化する。屈折率が変化することに
より位相δは変化する。即ち、応力印加部４０の内側電
極４２1 と外側電極４２2 との間に低周波電圧を印加す
ることにより、偏波面保存光ファイバ１０における位相
遅れδに変化を与えることができる。なお、位相遅れδ
を変化させることにより偏光状態を変化させることがで
きることについては上述した通りである。位相遅れδの
大きさは低周波電源４３の発振電圧を可変とすることに
より調整することができる。
る応力印加部４０’も応力印加部４０と同様に構成さ
れ、光ファイバ１０と光ファイバ２０とを偏波面変更部
３０において相互に接合することにより偏光状態変化装
置を構成する。ここで、応力印加部４０の内側電極４２
1 と外側電極４２2 との間に低周波電源４３により低周
波電圧が印加されると、圧電素子円筒体４１にはこの電
圧の周波数に対応して変化する歪が発生し、その結果、
圧電素子円筒体４１の外径はこの電圧の周波数に対応し
て伸縮する。圧電素子円筒体４１の外径が電圧の周波数
に対応して伸縮することに起因して、円筒体に巻回され
る偏波面保存光ファイバ１０自体の一部であるコイル４
４には、この電圧の周波数に対応する歪が加えられるこ
ととなる。偏波面保存光ファイバ１０の一部を構成する
コイル４４に歪が加えられると、これに対応してこのコ
イル部分の屈折率は変化する。屈折率が変化することに
より位相δは変化する。即ち、応力印加部４０の内側電
極４２1 と外側電極４２2 との間に低周波電圧を印加す
ることにより、偏波面保存光ファイバ１０における位相
遅れδに変化を与えることができる。なお、位相遅れδ
を変化させることにより偏光状態を変化させることがで
きることについては上述した通りである。位相遅れδの
大きさは低周波電源４３の発振電圧を可変とすることに
より調整することができる。
【０００８】図１０は偏光状態変化装置の他の先行例を
示す。図１０に示される他の先行例は、図９に示される
偏光状態変化装置において、光ファイバ１０としてシン
グルモード光ファイバを使用し、このシングルモード光
ファイバを圧電素子円筒体４１に巻回し、巻回された光
ファイバの一部をループ状に巻回した５０により示され
る小コイル部に形成したものに相当する。
示す。図１０に示される他の先行例は、図９に示される
偏光状態変化装置において、光ファイバ１０としてシン
グルモード光ファイバを使用し、このシングルモード光
ファイバを圧電素子円筒体４１に巻回し、巻回された光
ファイバの一部をループ状に巻回した５０により示され
る小コイル部に形成したものに相当する。
【０００９】ここで、小コイル部５０は偏波面変更部で
ある。従って、シングルモード光ファイバの圧電素子円
筒体４１に対する巻き始めから小コイル部５０に到るシ
ングルモード光ファイバ１０の部分は図９に示される偏
光状態変化装置における応力印加部４０に対応し、小コ
イル部５０からシングルモード光ファイバの圧電素子円
筒体４１に対する巻き終わりに到るシングルモード光フ
ァイバ２０の部分は応力印加部４０’に対応している。
ある。従って、シングルモード光ファイバの圧電素子円
筒体４１に対する巻き始めから小コイル部５０に到るシ
ングルモード光ファイバ１０の部分は図９に示される偏
光状態変化装置における応力印加部４０に対応し、小コ
イル部５０からシングルモード光ファイバの圧電素子円
筒体４１に対する巻き終わりに到るシングルモード光フ
ァイバ２０の部分は応力印加部４０’に対応している。
【００１０】ここで、内側電極４２1 と外側電極４２2
との間に低周波電源４３により低周波電圧が印加される
と、圧電素子円筒体４１にはこの電圧の周波数に対応し
て変化する歪が発生し、その結果、圧電素子円筒体４１
の外径はこの電圧の周波数に対応して伸縮する。圧電素
子円筒体４１の外径が電圧の周波数に対応して伸縮する
ことに起因して、圧電素子円筒体に巻回されるシングル
モード光ファイバ１０およびシングルモード光ファイバ
２０は、この電圧の周波数に対応する歪が加えられるこ
ととなる。シングルモード光ファイバ１０およびシング
ルモード光ファイバ２０に歪が加えられると、これに対
応してこれらファイバの屈折率は変化する。屈折率が変
化することにより位相δは変化する。即ち、内側電極４
２1 と外側電極４２2 との間に低周波電圧を印加するこ
とにより、シングルモード光ファイバ１０およびシング
ルモード光ファイバ２０における位相遅れδに変化を与
えることができる。位相遅れδの大きさは低周波電源４
３の発振電圧を可変とすることにより調整することがで
きる。
との間に低周波電源４３により低周波電圧が印加される
と、圧電素子円筒体４１にはこの電圧の周波数に対応し
て変化する歪が発生し、その結果、圧電素子円筒体４１
の外径はこの電圧の周波数に対応して伸縮する。圧電素
子円筒体４１の外径が電圧の周波数に対応して伸縮する
ことに起因して、圧電素子円筒体に巻回されるシングル
モード光ファイバ１０およびシングルモード光ファイバ
２０は、この電圧の周波数に対応する歪が加えられるこ
ととなる。シングルモード光ファイバ１０およびシング
ルモード光ファイバ２０に歪が加えられると、これに対
応してこれらファイバの屈折率は変化する。屈折率が変
化することにより位相δは変化する。即ち、内側電極４
２1 と外側電極４２2 との間に低周波電圧を印加するこ
とにより、シングルモード光ファイバ１０およびシング
ルモード光ファイバ２０における位相遅れδに変化を与
えることができる。位相遅れδの大きさは低周波電源４
３の発振電圧を可変とすることにより調整することがで
きる。
【００１１】次に、光カプラ、光フィルタ、ホトダイオ
ードその他の光部品の偏光に関する測定において偏光度
の測定が実施されるが、この測定に使用される偏光度測
定装置の従来例を図１６を参照して説明する。図１６に
おいて、１００は偏光状態変化装置を示す。この偏光状
態変化装置１００はλ／２波長板とλ／４波長板より成
り、入射光の偏光状態を制御変化して出力する装置であ
る。偏光状態を変化せしめられた偏光状態変化装置１０
０の出力は、１０１により示される検光子に入力され
る。検光子１０１に入力された偏光の内の検光子１０１
を透過することができた偏光パワーを１０２により示さ
れるフォトデテクタにより観測する。
ードその他の光部品の偏光に関する測定において偏光度
の測定が実施されるが、この測定に使用される偏光度測
定装置の従来例を図１６を参照して説明する。図１６に
おいて、１００は偏光状態変化装置を示す。この偏光状
態変化装置１００はλ／２波長板とλ／４波長板より成
り、入射光の偏光状態を制御変化して出力する装置であ
る。偏光状態を変化せしめられた偏光状態変化装置１０
０の出力は、１０１により示される検光子に入力され
る。検光子１０１に入力された偏光の内の検光子１０１
を透過することができた偏光パワーを１０２により示さ
れるフォトデテクタにより観測する。
【００１２】ここで、（検光子１０１を透過するパワ
ー）＝（検光子の向きの偏光成分パワー＋ランダム成分
パワー）である。これは検光子１０１を透過するパワー
の最大値（Ｐmax ）を意味する。そして、検光子の向き
の偏光成分パワーが存在しないランダム成分パワーのみ
の場合、これは検光子１０１を透過するパワーの最小値
（Ｐmin ）を意味することとなる。以上のことから、光
の偏光度（Degree of Polarization）を下記の如く定義
することができる。
ー）＝（検光子の向きの偏光成分パワー＋ランダム成分
パワー）である。これは検光子１０１を透過するパワー
の最大値（Ｐmax ）を意味する。そして、検光子の向き
の偏光成分パワーが存在しないランダム成分パワーのみ
の場合、これは検光子１０１を透過するパワーの最小値
（Ｐmin ）を意味することとなる。以上のことから、光
の偏光度（Degree of Polarization）を下記の如く定義
することができる。
【００１３】偏光度＝（検光子の向きの偏光成分パワ
ー）／（検光子１０１を透過するパワー） ＝（Ｐmax−Ｐmin）／Ｐmax フォトデテクタ１０２による観測結果である（Ｐmax ）
および（Ｐmin ）を偏光度の式に代入することにより偏
光度を求めることができる。
ー）／（検光子１０１を透過するパワー） ＝（Ｐmax−Ｐmin）／Ｐmax フォトデテクタ１０２による観測結果である（Ｐmax ）
および（Ｐmin ）を偏光度の式に代入することにより偏
光度を求めることができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】以上の通りの偏光状態
変化装置の先行例は、入射光の偏波面を光学軸Ｘ或は光
学軸Ｙに関して４５゜に入射することを前提条件とする
ものであるが、この様にすることにより図１１ないし図
１４に示される通りの全ての偏光状態を実現することが
できる。即ち、偏波面変更部を境界とする左右双方の光
ファイバに応力を加えて双方の位相遅れδを設定制御す
ることにより、必要とされる偏光状態の偏光のすべてを
実現することができる。
変化装置の先行例は、入射光の偏波面を光学軸Ｘ或は光
学軸Ｙに関して４５゜に入射することを前提条件とする
ものであるが、この様にすることにより図１１ないし図
１４に示される通りの全ての偏光状態を実現することが
できる。即ち、偏波面変更部を境界とする左右双方の光
ファイバに応力を加えて双方の位相遅れδを設定制御す
ることにより、必要とされる偏光状態の偏光のすべてを
実現することができる。
【００１５】しかし、図７を参照して、入射角θの入射
光の偏波面が偏波保存光ファイバ１０の光学軸Ｘ或は光
学軸Ｙと一致して入射すると、偏波保存光ファイバ１０
にどの様に応力を加えても偏波面が保存される結果、放
射出力される偏光の偏波状態に一部実現不可能な偏波状
態が存在することとなる。これを避けるために、上述し
た通りに入射光の偏波面を光学軸Ｘ或は光学軸Ｙに関し
て４５゜にして入射する必要があった。
光の偏波面が偏波保存光ファイバ１０の光学軸Ｘ或は光
学軸Ｙと一致して入射すると、偏波保存光ファイバ１０
にどの様に応力を加えても偏波面が保存される結果、放
射出力される偏光の偏波状態に一部実現不可能な偏波状
態が存在することとなる。これを避けるために、上述し
た通りに入射光の偏波面を光学軸Ｘ或は光学軸Ｙに関し
て４５゜にして入射する必要があった。
【００１６】これについて更に説明するに、入射光を直
線偏波Ｅ＝Ａ0COS（ωｔ）とし、光ファイバ１０への入
射角θが光ファイバ１０の光学軸Ｘ或は光学軸Ｙに一致
して入射したものとする。このとき、光ファイバ１０を
伝播する光の電場は一方の光学軸のみを伝播していると
ころから、光ファイバ１０に応力を加えて光学軸Ｘと光
学軸Ｙの複屈折を変化させても、複屈折の変化に影響さ
れることはなく、直線偏波入射光は直線偏波が保存され
たまま光ファイバ１０を伝播することとなる。この光フ
ァイバ１０から放射出力される偏光は、 ＥX＝Ａ0COS（０）COS（ωｔ）＝Ａ0COS（ωｔ） ＥY＝Ａ0SIN（０）COS（ωｔ）＝０ Ａ0：入射光の振幅 である。
線偏波Ｅ＝Ａ0COS（ωｔ）とし、光ファイバ１０への入
射角θが光ファイバ１０の光学軸Ｘ或は光学軸Ｙに一致
して入射したものとする。このとき、光ファイバ１０を
伝播する光の電場は一方の光学軸のみを伝播していると
ころから、光ファイバ１０に応力を加えて光学軸Ｘと光
学軸Ｙの複屈折を変化させても、複屈折の変化に影響さ
れることはなく、直線偏波入射光は直線偏波が保存され
たまま光ファイバ１０を伝播することとなる。この光フ
ァイバ１０から放射出力される偏光は、 ＥX＝Ａ0COS（０）COS（ωｔ）＝Ａ0COS（ωｔ） ＥY＝Ａ0SIN（０）COS（ωｔ）＝０ Ａ0：入射光の振幅 である。
【００１７】ところで、光ファイバ１０と光ファイバ２
０は互に光学軸を４５゜ずらして接続されているので、
光ファイバ１０を伝播して放射出力される偏光は光ファ
イバ２０に対して入射角θ＝４５゜で入射することにな
る。即ち、光ファイバ２０に入射する偏光は、 ＥX＝（√２／２）Ａ0COS（ωｔ） ＥY＝（√２／２）Ａ0COS（ωｔ） Ａ0：入射光の振幅 となる。
０は互に光学軸を４５゜ずらして接続されているので、
光ファイバ１０を伝播して放射出力される偏光は光ファ
イバ２０に対して入射角θ＝４５゜で入射することにな
る。即ち、光ファイバ２０に入射する偏光は、 ＥX＝（√２／２）Ａ0COS（ωｔ） ＥY＝（√２／２）Ａ0COS（ωｔ） Ａ0：入射光の振幅 となる。
【００１８】光ファイバ２０に応力を加えることによる
複屈折により、光学軸Ｘ2および光学軸Ｙ2において位相
遅れτX2および位相遅れτY2が生ずるので、光ファイバ
２０を伝播して放射出力される偏光の電場は、 ＥX＝（√２／２）Ａ0COS（ωｔ−τX2） ＥY＝（√２／２）Ａ0COS（ωｔ−τY2） Ａ0：入射光の振幅 となる。従って、光ファイバ２０から放射出力される光
は図１５に示される如くになり、直線偏波、任意の楕円
率の楕円偏波、および円偏波を作り出すことができる。
しかし、これらの偏波は光ファイバ２０の光学軸Ｘ2お
よび光学軸Ｙ2に対して一定の方位の偏波である。即
ち、図１５において、直線偏波は光ファイバ２０の光学
軸Ｘ2および光学軸Ｙ2に対して４５゜になり、楕円偏波
は長軸および短軸が光学軸Ｘ2および光学軸Ｙ2に対して
４５゜になる。光ファイバ２０の光の放射端からはこれ
ら一定の方位の偏波しか取り出すことができない。例え
ば、光ファイバ２０の光学軸Ｘ2および光学軸Ｙ2に対し
て２２．５゜傾斜した直線偏波を取り出そうとしても、
これはできない。
複屈折により、光学軸Ｘ2および光学軸Ｙ2において位相
遅れτX2および位相遅れτY2が生ずるので、光ファイバ
２０を伝播して放射出力される偏光の電場は、 ＥX＝（√２／２）Ａ0COS（ωｔ−τX2） ＥY＝（√２／２）Ａ0COS（ωｔ−τY2） Ａ0：入射光の振幅 となる。従って、光ファイバ２０から放射出力される光
は図１５に示される如くになり、直線偏波、任意の楕円
率の楕円偏波、および円偏波を作り出すことができる。
しかし、これらの偏波は光ファイバ２０の光学軸Ｘ2お
よび光学軸Ｙ2に対して一定の方位の偏波である。即
ち、図１５において、直線偏波は光ファイバ２０の光学
軸Ｘ2および光学軸Ｙ2に対して４５゜になり、楕円偏波
は長軸および短軸が光学軸Ｘ2および光学軸Ｙ2に対して
４５゜になる。光ファイバ２０の光の放射端からはこれ
ら一定の方位の偏波しか取り出すことができない。例え
ば、光ファイバ２０の光学軸Ｘ2および光学軸Ｙ2に対し
て２２．５゜傾斜した直線偏波を取り出そうとしても、
これはできない。
【００１９】以上の通り、入射光の偏波の向きを例えば
４５゜とすることにより、あらゆる偏波、即ち直線偏
波、任意の楕円率の楕円偏波および円偏波を作り出すこ
とができるのであるが、放射出力される向きが光ファイ
バの向きに依存する。そして、上述の偏光度測定装置の
従来例は、偏光状態変化装置１００を構成するλ／２波
長板およびλ／４波長板を回動させることによりこれら
波長板に入射される光の偏光状態を変化させて出力する
装置であるところから、λ／２波長板およびλ／４波長
板相互間の軸ずれ、波長板面における入射光の反射損失
に起因する測定結果に対する悪影響を消去することは困
難である。
４５゜とすることにより、あらゆる偏波、即ち直線偏
波、任意の楕円率の楕円偏波および円偏波を作り出すこ
とができるのであるが、放射出力される向きが光ファイ
バの向きに依存する。そして、上述の偏光度測定装置の
従来例は、偏光状態変化装置１００を構成するλ／２波
長板およびλ／４波長板を回動させることによりこれら
波長板に入射される光の偏光状態を変化させて出力する
装置であるところから、λ／２波長板およびλ／４波長
板相互間の軸ずれ、波長板面における入射光の反射損失
に起因する測定結果に対する悪影響を消去することは困
難である。
【００２０】その上に、検光子１０１に対して最小パワ
ーおよび最大パワーで透過する偏光を作り出すことは必
ずしも容易ではない。即ち、バルク素子を使用した１／
２波長板・１／４波長板を回転させる方法、ファイバル
ープによる１／２波長板・１／４波長板を回転させる方
法により、直線偏波、楕円偏波および円偏波を作り出し
てその偏波の向きを３６０゜のあらゆる向きに回転させ
るには、波長板を独立に回転させてすべての回転角度の
組合せを実施する必要がある。波長板の回転は手動或は
簡単なモータその他の回転装置によりなされ、すべての
回転角度の組合せを実現する迄に長時間を必要とする。
特に、バルク素子を使用する場合、素子の回転による光
軸の調整があり、光軸のずれによる光の損失を無視する
ことができなくなる。
ーおよび最大パワーで透過する偏光を作り出すことは必
ずしも容易ではない。即ち、バルク素子を使用した１／
２波長板・１／４波長板を回転させる方法、ファイバル
ープによる１／２波長板・１／４波長板を回転させる方
法により、直線偏波、楕円偏波および円偏波を作り出し
てその偏波の向きを３６０゜のあらゆる向きに回転させ
るには、波長板を独立に回転させてすべての回転角度の
組合せを実施する必要がある。波長板の回転は手動或は
簡単なモータその他の回転装置によりなされ、すべての
回転角度の組合せを実現する迄に長時間を必要とする。
特に、バルク素子を使用する場合、素子の回転による光
軸の調整があり、光軸のずれによる光の損失を無視する
ことができなくなる。
【００２１】この発明は、上述の通りの問題を解消した
偏光状態変化装置およびこれを使用する偏光度測定装置
を提供するものである。
偏光状態変化装置およびこれを使用する偏光度測定装置
を提供するものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】２箇所の偏波面変更部３
０、３０’において相互に直列接合する３本の光ファイ
バ１０、２０、３００を具備し、これら３本の光ファイ
バは２箇所の偏波面変更部３０、３０’において光ファ
イバの光学軸Ｘ、Ｙを光ファイバの中心軸に関して互に
４５゜回動した状態において接合され、３本の光ファイ
バ１０、２０、３００それぞれに対して応力を加える応
力印加部を具備せしめる偏光状態変化装置を構成した。
０、３０’において相互に直列接合する３本の光ファイ
バ１０、２０、３００を具備し、これら３本の光ファイ
バは２箇所の偏波面変更部３０、３０’において光ファ
イバの光学軸Ｘ、Ｙを光ファイバの中心軸に関して互に
４５゜回動した状態において接合され、３本の光ファイ
バ１０、２０、３００それぞれに対して応力を加える応
力印加部を具備せしめる偏光状態変化装置を構成した。
【００２３】そして、応力印加部は光ファイバの一部を
圧電素子円筒体に巻回したものより成る偏光状態変化装
置を構成した。また、圧電素子円筒体を駆動する電圧源
は発振周波数が可変であると共に電圧可変とされるもの
である偏光状態変化装置を構成した。更に、第１の光フ
ァイバ１０は第１の圧電素子円筒体に巻回し、第２の光
ファイバ２０は第２の圧電素子円筒体に巻回し、そして
第３の光ファイバ３００は再び第１の圧電素子円筒体に
巻回したものである偏光状態変化装置を構成した。
圧電素子円筒体に巻回したものより成る偏光状態変化装
置を構成した。また、圧電素子円筒体を駆動する電圧源
は発振周波数が可変であると共に電圧可変とされるもの
である偏光状態変化装置を構成した。更に、第１の光フ
ァイバ１０は第１の圧電素子円筒体に巻回し、第２の光
ファイバ２０は第２の圧電素子円筒体に巻回し、そして
第３の光ファイバ３００は再び第１の圧電素子円筒体に
巻回したものである偏光状態変化装置を構成した。
【００２４】そして、第１の光ファイバ１０および第２
の光ファイバ２０は第１の圧電素子円筒体に巻回し、そ
して第３の光ファイバ３００は第２の圧電素子円筒体に
巻回した偏光状態変化装置を構成した。また、以上の偏
光状態変化装置において、光ファイバは偏波面保存光フ
ァイバである偏光状態変化装置を構成した。
の光ファイバ２０は第１の圧電素子円筒体に巻回し、そ
して第３の光ファイバ３００は第２の圧電素子円筒体に
巻回した偏光状態変化装置を構成した。また、以上の偏
光状態変化装置において、光ファイバは偏波面保存光フ
ァイバである偏光状態変化装置を構成した。
【００２５】ここで、以上の偏光状態変化装置の内の何
れかを具備し、偏光状態変化装置１００により偏光状態
を変化せしめられた光出力が入力される検光子１０１を
具備し、検光子１０１を透過した光パワーを検知するフ
ォトデテクタ１０２を具備し、フォトデテクタ１０２が
検知した光パワーを記憶するデータメモリ１０３を具備
し、検光子１０１を制御して得られるパワー出力の最大
値および最小値を検知してこれを演算処理する演算器１
０６を具備して偏光度を測定する偏光度測定装置を構成
した。
れかを具備し、偏光状態変化装置１００により偏光状態
を変化せしめられた光出力が入力される検光子１０１を
具備し、検光子１０１を透過した光パワーを検知するフ
ォトデテクタ１０２を具備し、フォトデテクタ１０２が
検知した光パワーを記憶するデータメモリ１０３を具備
し、検光子１０１を制御して得られるパワー出力の最大
値および最小値を検知してこれを演算処理する演算器１
０６を具備して偏光度を測定する偏光度測定装置を構成
した。
【００２６】
【実施例】図１を参照してこの発明の偏光状態変化装置
を説明する。１０、２０および３００は互に同一の偏波
面保存光ファイバを示し、直列に相互接合している。こ
れら３本の偏波面保存光ファイバは、偏波面保存光ファ
イバの互に直交する光学軸を光学軸Ｘおよび光学軸Ｙと
した場合、これら光学軸が４５゜をなした状態において
直列に接合せしめられている。即ち、偏波面保存光ファ
イバ１０と偏波面保存光ファイバ２０とは３０により示
される偏波面変更部において相互に接合している。そし
て、偏波面保存光ファイバ２０と偏波面保存光ファイバ
３００とは３０’により示される偏波面変更部において
相互に接合している。偏波面保存光ファイバ１０と偏波
面保存光ファイバ２０とは偏波面変更部３０において光
学軸Ｘおよび光学軸Ｙを光ファイバの中心軸に関して互
に４５゜回動した状態において接合している。同様に、
偏波面保存光ファイバ２０と偏波面保存光ファイバ３０
０は偏波面変更部３０’において光学軸Ｘおよび光学軸
Ｙを光ファイバの中心軸に関して互に４５゜回動した状
態において接合している。４０は偏波面保存光ファイバ
１０に加えられる応力印加部を示し、４０’は偏波面保
存光ファイバ２０に加えられる応力印加部を示し、４
０''は偏波面保存光ファイバ３００に加えられる応力印
加部を示す。ここで、偏波面保存光ファイバ１０の長さ
についてであるが、これは応力印加部４０により応力を
加えることにより光学軸Ｘ方向に振動伝播する光と光学
軸Ｙ方向に振動伝播する光の位相差が１波長以上生ずる
長さに設定される。偏波面保存光ファイバ２０および偏
波面保存光ファイバ３００の長さも、同様に応力を加え
ることにより光学軸Ｘ方向に振動伝播する光と光学軸Ｙ
方向に振動伝播する光の位相差が１波長以上生ずる長さ
に設定される。
を説明する。１０、２０および３００は互に同一の偏波
面保存光ファイバを示し、直列に相互接合している。こ
れら３本の偏波面保存光ファイバは、偏波面保存光ファ
イバの互に直交する光学軸を光学軸Ｘおよび光学軸Ｙと
した場合、これら光学軸が４５゜をなした状態において
直列に接合せしめられている。即ち、偏波面保存光ファ
イバ１０と偏波面保存光ファイバ２０とは３０により示
される偏波面変更部において相互に接合している。そし
て、偏波面保存光ファイバ２０と偏波面保存光ファイバ
３００とは３０’により示される偏波面変更部において
相互に接合している。偏波面保存光ファイバ１０と偏波
面保存光ファイバ２０とは偏波面変更部３０において光
学軸Ｘおよび光学軸Ｙを光ファイバの中心軸に関して互
に４５゜回動した状態において接合している。同様に、
偏波面保存光ファイバ２０と偏波面保存光ファイバ３０
０は偏波面変更部３０’において光学軸Ｘおよび光学軸
Ｙを光ファイバの中心軸に関して互に４５゜回動した状
態において接合している。４０は偏波面保存光ファイバ
１０に加えられる応力印加部を示し、４０’は偏波面保
存光ファイバ２０に加えられる応力印加部を示し、４
０''は偏波面保存光ファイバ３００に加えられる応力印
加部を示す。ここで、偏波面保存光ファイバ１０の長さ
についてであるが、これは応力印加部４０により応力を
加えることにより光学軸Ｘ方向に振動伝播する光と光学
軸Ｙ方向に振動伝播する光の位相差が１波長以上生ずる
長さに設定される。偏波面保存光ファイバ２０および偏
波面保存光ファイバ３００の長さも、同様に応力を加え
ることにより光学軸Ｘ方向に振動伝播する光と光学軸Ｙ
方向に振動伝播する光の位相差が１波長以上生ずる長さ
に設定される。
【００２７】この発明の偏光状態変化装置の実施例を図
２を参照して更に具体的に説明する。図２の偏光状態変
化装置は、図９の偏光状態変化装置の先行例を使用して
構成されている。図９は特に、偏波面保存光ファイバ１
０に具備される応力印加部４０の近傍を具体的に図示説
明するものであり、偏波面保存光ファイバ１０に応力を
印加することにより光ファイバの光学的特性に影響を与
え、位相遅れを変化させる。
２を参照して更に具体的に説明する。図２の偏光状態変
化装置は、図９の偏光状態変化装置の先行例を使用して
構成されている。図９は特に、偏波面保存光ファイバ１
０に具備される応力印加部４０の近傍を具体的に図示説
明するものであり、偏波面保存光ファイバ１０に応力を
印加することにより光ファイバの光学的特性に影響を与
え、位相遅れを変化させる。
【００２８】図２に示される実施例も、２箇所の偏波面
変更部３０、３０’において相互に直列接合する３本の
偏波面保存光ファイバ１０、２０、３００を具備し、こ
れら３本の偏波面保存光ファイバは２箇所の偏波面変更
部３０、３０’において光ファイバの光学軸Ｘ、Ｙを光
ファイバの中心軸に関して互に４５゜回動した状態にお
いて接合され、３本の偏波面保存光ファイバ１０、２
０、３００それぞれに対して応力を加える応力印加部４
０、４０’、４０''を具備せしめている。第１の偏波面
保存光ファイバ１０は第１の圧電素子円筒体４１に巻回
し、第２の偏波面保存光ファイバ２０は第２の圧電素子
円筒体４１’に巻回し、そして第３の偏波面保存光ファ
イバ３００は第３の圧電素子円筒体４１''に巻回してい
る。
変更部３０、３０’において相互に直列接合する３本の
偏波面保存光ファイバ１０、２０、３００を具備し、こ
れら３本の偏波面保存光ファイバは２箇所の偏波面変更
部３０、３０’において光ファイバの光学軸Ｘ、Ｙを光
ファイバの中心軸に関して互に４５゜回動した状態にお
いて接合され、３本の偏波面保存光ファイバ１０、２
０、３００それぞれに対して応力を加える応力印加部４
０、４０’、４０''を具備せしめている。第１の偏波面
保存光ファイバ１０は第１の圧電素子円筒体４１に巻回
し、第２の偏波面保存光ファイバ２０は第２の圧電素子
円筒体４１’に巻回し、そして第３の偏波面保存光ファ
イバ３００は第３の圧電素子円筒体４１''に巻回してい
る。
【００２９】図３に示される実施例は、第１の偏波面保
存光ファイバ１０は第１の圧電素子円筒体４１に巻回
し、第２の偏波面保存光ファイバ２０は第２の圧電素子
円筒体４１’に巻回し、そして第３の偏波面保存光ファ
イバ３００は再び第１の圧電素子円筒体４１に巻回した
ものである。以上の各実施例において、光ファイバ１０
に入射した入射光は、光ファイバ１０の光学軸Ｘおよび
光学軸Ｙを伝播するうちに両者の屈折率が相違するとこ
ろから位相差が与えられる。位相差を与えられた光ファ
イバ１０の伝播光は、次いで偏波面変更部３０において
光学軸Ｘおよび光学軸Ｙを光ファイバの中心軸に関して
４５゜回動した状態に接合される光ファイバ２０を伝播
し、この光ファイバ２０においても光ファイバ１０にお
けると同様に位相差が与えられる。光ファイバ２０の伝
播光は、偏波面変更部３０’において光学軸Ｘおよび光
学軸Ｙを光ファイバの中心軸に関して４５゜回動した状
態に接合される光ファイバ３００を更に伝播し、この光
ファイバ３００においても光ファイバ１０および光ファ
イバ２０におけると同様に位相差が与えられる。
存光ファイバ１０は第１の圧電素子円筒体４１に巻回
し、第２の偏波面保存光ファイバ２０は第２の圧電素子
円筒体４１’に巻回し、そして第３の偏波面保存光ファ
イバ３００は再び第１の圧電素子円筒体４１に巻回した
ものである。以上の各実施例において、光ファイバ１０
に入射した入射光は、光ファイバ１０の光学軸Ｘおよび
光学軸Ｙを伝播するうちに両者の屈折率が相違するとこ
ろから位相差が与えられる。位相差を与えられた光ファ
イバ１０の伝播光は、次いで偏波面変更部３０において
光学軸Ｘおよび光学軸Ｙを光ファイバの中心軸に関して
４５゜回動した状態に接合される光ファイバ２０を伝播
し、この光ファイバ２０においても光ファイバ１０にお
けると同様に位相差が与えられる。光ファイバ２０の伝
播光は、偏波面変更部３０’において光学軸Ｘおよび光
学軸Ｙを光ファイバの中心軸に関して４５゜回動した状
態に接合される光ファイバ３００を更に伝播し、この光
ファイバ３００においても光ファイバ１０および光ファ
イバ２０におけると同様に位相差が与えられる。
【００３０】ここで、光ファイバ３００から放射される
光は、光ファイバ３００の光学軸Ｘおよび光学軸Ｙを伝
播した光を合波したものであり、以下、これについて説
明する。偏波面保存光ファイバ１０の入射光の電場Ｅ
は、上述した通り、下記の如く表現することができる。
光は、光ファイバ３００の光学軸Ｘおよび光学軸Ｙを伝
播した光を合波したものであり、以下、これについて説
明する。偏波面保存光ファイバ１０の入射光の電場Ｅ
は、上述した通り、下記の如く表現することができる。
【００３１】Ｅ＝Ａ0COS（ωｔ） ただし、Ａ0：入射光の振幅 この入射光が偏波面保存光ファイバ１０に光学軸に対し
て入射角θで入射するものとすると、その電場は、 光学軸Ｘ方向：ＥX＝Ａ0COS（θ）COS（ωｔ） 光学軸Ｙ方向：ＥY＝Ａ0SIN（θ）COS（ωｔ） となる。
て入射角θで入射するものとすると、その電場は、 光学軸Ｘ方向：ＥX＝Ａ0COS（θ）COS（ωｔ） 光学軸Ｙ方向：ＥY＝Ａ0SIN（θ）COS（ωｔ） となる。
【００３２】光ファイバ１０を伝播して軸の複屈折によ
り生ずる位相差をτ1とすると、光ファイバ１０から放
射される光の電場は、 ＥX＝Ａ0COS（θ）COS（ωｔ−τ1） ＥY＝Ａ0SIN（θ）COS（ωｔ） となる。
り生ずる位相差をτ1とすると、光ファイバ１０から放
射される光の電場は、 ＥX＝Ａ0COS（θ）COS（ωｔ−τ1） ＥY＝Ａ0SIN（θ）COS（ωｔ） となる。
【００３３】光ファイバ２０に入射する電場は、光ファ
イバ１０と光ファイバ２０は光学軸を光ファイバの中心
軸に関して４５゜回動した状態に接合されているので、 ＥX＝Ａ0COS（θ）COS（ωｔ−τ1）／√２＋Ａ0SIN
（θ）COS（ωｔ）／√２ ＥY＝Ａ0COS（θ）COS（ωｔ−τ1）／√２−Ａ0SIN
（θ）COS（ωｔ）／√２ となる。
イバ１０と光ファイバ２０は光学軸を光ファイバの中心
軸に関して４５゜回動した状態に接合されているので、 ＥX＝Ａ0COS（θ）COS（ωｔ−τ1）／√２＋Ａ0SIN
（θ）COS（ωｔ）／√２ ＥY＝Ａ0COS（θ）COS（ωｔ−τ1）／√２−Ａ0SIN
（θ）COS（ωｔ）／√２ となる。
【００３４】光ファイバ２０を伝播して軸の複屈折によ
り生ずる位相差をτ2とすると、光ファイバ２０から放
射される光の電場は、 ＥX＝Ａ0COS（θ）COS（ωｔ−τ1−τ2）／√２＋Ａ0S
IN（θ）COS（ωｔ−τ2）／√２ ＥY＝Ａ0COS（θ）COS（ωｔ−τ1）／√２−Ａ0SIN
（θ）COS（ωｔ）／√２ となる。
り生ずる位相差をτ2とすると、光ファイバ２０から放
射される光の電場は、 ＥX＝Ａ0COS（θ）COS（ωｔ−τ1−τ2）／√２＋Ａ0S
IN（θ）COS（ωｔ−τ2）／√２ ＥY＝Ａ0COS（θ）COS（ωｔ−τ1）／√２−Ａ0SIN
（θ）COS（ωｔ）／√２ となる。
【００３５】光ファイバ３００に入射する電場は、光フ
ァイバ２０と光ファイバ３００は光学軸を光ファイバの
中心軸に関して４５゜回動した状態に接合されているの
で、
ァイバ２０と光ファイバ３００は光学軸を光ファイバの
中心軸に関して４５゜回動した状態に接合されているの
で、
【００３６】
【数１】 となる。光ファイバ３００を伝播して軸の複屈折により
生ずる位相差をτ3とすると、光ファイバ３００から放
射される光の電場は、
生ずる位相差をτ3とすると、光ファイバ３００から放
射される光の電場は、
【００３７】
【数２】 となる。この式について、ωｔを０〜２πの範囲におい
て変化させた場合の光ファイバ３００の放射光の偏光状
態を図４に示す。図４は、入射角θ＝０、π／４ステッ
プで作成されたものを示す。図示される通り、直線偏波
についても、入射光の偏波に依存せず、あらゆる角度の
ものを実現することができる。
て変化させた場合の光ファイバ３００の放射光の偏光状
態を図４に示す。図４は、入射角θ＝０、π／４ステッ
プで作成されたものを示す。図示される通り、直線偏波
についても、入射光の偏波に依存せず、あらゆる角度の
ものを実現することができる。
【００３８】比較のために、光ファイバ２本を接合した
偏波面変更部が１箇所の上述の従来例について、同様の
条件による放射光の偏光状態を図５に示す。この図は図
１５と同様の図であり、光学軸に沿った入射角θ＝０の
直線偏波を入射したので出力される直線偏波は光ファイ
バの光学軸に関して４５°の向きのもののみである。以
上の実施例は図９に示される偏光状態変化装置の先行例
を使用するものであるが、図１０に示される偏光状態変
化装置の先行例を使用してこの発明を構成することがで
きる。この場合、第１の光ファイバ１０および第２の光
ファイバ２０は第１の圧電素子円筒体に巻回し、そして
第３の光ファイバ３００は第２の圧電素子円筒体に巻回
する。
偏波面変更部が１箇所の上述の従来例について、同様の
条件による放射光の偏光状態を図５に示す。この図は図
１５と同様の図であり、光学軸に沿った入射角θ＝０の
直線偏波を入射したので出力される直線偏波は光ファイ
バの光学軸に関して４５°の向きのもののみである。以
上の実施例は図９に示される偏光状態変化装置の先行例
を使用するものであるが、図１０に示される偏光状態変
化装置の先行例を使用してこの発明を構成することがで
きる。この場合、第１の光ファイバ１０および第２の光
ファイバ２０は第１の圧電素子円筒体に巻回し、そして
第３の光ファイバ３００は第２の圧電素子円筒体に巻回
する。
【００３９】これらの実施例において、光ファイバとし
て偏波面保存光ファイバを使用してきたが、通常の光フ
ァイバを使用することもできる。通常の光ファイバは偏
波面保存光ファイバと比較して廉価ではあるが、生ずる
複屈折は偏波面保存光ファイバと比較して小さく、加え
る圧力をより大きくするする必要があると共にファイバ
長をより長くする必要がある。
て偏波面保存光ファイバを使用してきたが、通常の光フ
ァイバを使用することもできる。通常の光ファイバは偏
波面保存光ファイバと比較して廉価ではあるが、生ずる
複屈折は偏波面保存光ファイバと比較して小さく、加え
る圧力をより大きくするする必要があると共にファイバ
長をより長くする必要がある。
【００４０】次に、この発明の偏光状態変化装置を使用
する偏光度測定装置の実施例を図６を参照して説明す
る。図６において、１００は偏光状態変化装置を示す。
この偏光状態変化装置１００としては、図２或は図３に
より図示説明されるこの発明の偏光状態変化装置をその
まま使用する。偏光状態変化装置１００により偏光状態
を変化せしめられた光出力は検光子１０１に入力され
る。検光子１０１に入力された偏光の内の検光子１０１
を透過することができた偏光パワーをフォトデテクタ１
０２により検知する。フォトデテクタ１０２が検知した
検光子１０１を透過した偏光パワーはデータメモリ１０
３に記憶される。１０４は制御回路、１０５は制御ドラ
イブ回路、１０６は演算器である。
する偏光度測定装置の実施例を図６を参照して説明す
る。図６において、１００は偏光状態変化装置を示す。
この偏光状態変化装置１００としては、図２或は図３に
より図示説明されるこの発明の偏光状態変化装置をその
まま使用する。偏光状態変化装置１００により偏光状態
を変化せしめられた光出力は検光子１０１に入力され
る。検光子１０１に入力された偏光の内の検光子１０１
を透過することができた偏光パワーをフォトデテクタ１
０２により検知する。フォトデテクタ１０２が検知した
検光子１０１を透過した偏光パワーはデータメモリ１０
３に記憶される。１０４は制御回路、１０５は制御ドラ
イブ回路、１０６は演算器である。
【００４１】ここで、偏光度は、上述した通り、以下の
式により測定することができる。 偏光度＝（最大値−最小値）／最大値 以上の通り、検光子１０１を制御してパワー出力の最大
値および最小値を検知してこれをデータメモリ１０３に
記憶し、記憶内容を演算器１０６において偏光度の式に
適用して偏光度を求め、これを表示する。この様に、こ
の発明の偏光状態変化装置を使用することにより、回動
部材は存在せず、光軸調整の必要のない光精度、高速測
定を容易に実施する偏光度測定装置を構成することがで
きる。
式により測定することができる。 偏光度＝（最大値−最小値）／最大値 以上の通り、検光子１０１を制御してパワー出力の最大
値および最小値を検知してこれをデータメモリ１０３に
記憶し、記憶内容を演算器１０６において偏光度の式に
適用して偏光度を求め、これを表示する。この様に、こ
の発明の偏光状態変化装置を使用することにより、回動
部材は存在せず、光軸調整の必要のない光精度、高速測
定を容易に実施する偏光度測定装置を構成することがで
きる。
【００４２】
【発明の効果】以上の通りであって、この発明の偏光状
態変化装置は、偏光状態を変化させるに際して、圧電素
子円筒体を駆動する電源の周波数および電圧を制御調整
することにより極く簡単に偏光状態を変化させることが
できる。そして、入射光の偏波面の入射角θを光学軸Ｘ
或は光学軸Ｙに関して任意に入射して図１１ないし図１
４に示される通りの偏光状態の偏光の全てを実現するこ
とができる。そして、この発明の偏光状態変化装置を使
用することにより、回動部材は存在せず、光軸調整の必
要のない光精度、高速測定を容易に実施する偏光度測定
装置を構成することができる。
態変化装置は、偏光状態を変化させるに際して、圧電素
子円筒体を駆動する電源の周波数および電圧を制御調整
することにより極く簡単に偏光状態を変化させることが
できる。そして、入射光の偏波面の入射角θを光学軸Ｘ
或は光学軸Ｙに関して任意に入射して図１１ないし図１
４に示される通りの偏光状態の偏光の全てを実現するこ
とができる。そして、この発明の偏光状態変化装置を使
用することにより、回動部材は存在せず、光軸調整の必
要のない光精度、高速測定を容易に実施する偏光度測定
装置を構成することができる。
【図１】偏光状態変化装置の実施例を説明する図。
【図２】偏光状態変化装置の他の実施例を説明する図。
【図３】偏光状態変化装置の更に他の実施例を説明する
図。
図。
【図４】実施例において得られる偏光を示す図。
【図５】先行例において得られる偏光を示す図。
【図６】偏光度測定装置の実施例を説明する図。
【図７】偏光状態変化装置の先行例を説明する図。
【図８】先行例において得られる偏光を示す図。
【図９】偏光状態変化装置の先行例を説明する図。
【図１０】偏光状態変化装置の他の先行例を説明する
図。
図。
【図１１】先行例において得られる偏光を示す図。
【図１２】先行例において得られる偏光を示す図。
【図１３】先行例において得られる偏光を示す図。
【図１４】先行例において得られる偏光を示す図。
【図１５】先行例において得られる偏光を示す図。
【図１６】偏光度測定装置の従来例を示す図。
３０、３０’ 偏波面変更部 １０、２０、３００ 光ファイバ Ｘ、Ｙ 光学軸 ４０４０’４０'' 応力印加部
Claims (12)
- 【請求項１】 ２箇所の偏波面変更部において相互に直
列接合する３本の光ファイバを具備し、これら３本の光
ファイバは２箇所の偏波面変更部において光ファイバの
光学軸Ｘ、Ｙを光ファイバの中心軸に関して互に４５゜
回動した状態において接合され、３本の光ファイバそれ
ぞれに対して応力を加える応力印加部を具備せしめるこ
とを特徴とする偏光状態変化装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載される偏光状態変化装置
において、応力印加部は光ファイバの一部を圧電素子円
筒体に巻回したものより成ることを特徴とする偏光状態
変化装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載される偏光状態変化装置
において、圧電素子円筒体を駆動する電圧源は発振周波
数が可変であると共に電圧可変とされるものであること
を特徴とする偏光状態変化装置。 - 【請求項４】 請求項２および請求項３の内の何れかに
記載される偏光状態変化装置において、第１の光ファイ
バは第１の圧電素子円筒体に巻回し、第２の光ファイバ
は第２の圧電素子円筒体に巻回し、そして第３の光ファ
イバは再び第１の圧電素子円筒体に巻回したものである
ことを特徴とする偏光状態変化装置。 - 【請求項５】 請求項２および請求項３の内の何れかに
記載される偏光状態変化装置において、第１の光ファイ
バおよび第２の光ファイバは第１の圧電素子円筒体に巻
回し、そして第３の光ファイバは第２の圧電素子円筒体
に巻回したものであることを特徴とする偏光状態変化装
置。 - 【請求項６】 請求項１ないしび請求項５の内の何れか
に記載される偏光状態変化装置において、光ファイバは
偏波面保存光ファイバであることを特徴とする偏光状態
変化装置。 - 【請求項７】 ２箇所の偏波面変更部において相互に直
列接合する３本の光ファイバを具備し、これら３本の光
ファイバは２箇所の偏波面変更部において光ファイバの
光学軸Ｘ、Ｙを光ファイバの中心軸に関して互に４５゜
回動した状態において接合され、３本の光ファイバそれ
ぞれに対して応力を加える応力印加部を具備せしめる偏
光状態変化装置を具備し、偏光状態変化装置により偏光
状態を変化せしめられた光出力が入力される検光子を具
備し、検光子を透過した光パワーを検知するフォトデテ
クタを具備し、フォトデテクタが検知した光パワーを記
憶するデータメモリを具備し、検光子を制御して得られ
るパワー出力の最大値および最小値を検知してこれを演
算処理する演算器を具備して偏光度を測定することを特
徴とする偏光度測定装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載される偏光度測定装置に
おいて、応力印加部は光ファイバの一部を圧電素子円筒
体に巻回したものより成ることを特徴とする偏光度測定
装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載される偏光度測定装置に
おいて、圧電素子円筒体を駆動する電圧源は発振周波数
が可変であると共に電圧可変とされるものであることを
特徴とする偏光度測定装置。 - 【請求項１０】 請求項８および請求項９の内の何れか
に記載される偏光度測定装置において、第１の光ファイ
バは第１の圧電素子円筒体に巻回し、第２の光ファイバ
は第２の圧電素子円筒体に巻回し、そして第３の光ファ
イバは再び第１の圧電素子円筒体に巻回したものである
ことを特徴とする偏光度測定装置。 - 【請求項１１】 請求項８および請求項９の内の何れか
に記載される偏光度測定装置において、第１の光ファイ
バおよび第２の光ファイバは第１の圧電素子円筒体に巻
回し、そして第３の光ファイバは第２の圧電素子円筒体
に巻回したものであることを特徴とする偏光度測定装
置。 - 【請求項１２】 請求項７ないし請求項１１の内の何れ
かに記載される偏光度測定装置において、光ファイバは
偏波面保存光ファイバであることを特徴とする偏光度測
定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11052195A JPH08304234A (ja) | 1995-05-09 | 1995-05-09 | 偏光状態変化装置およびこれを使用する偏光度測定装置 |
| TW084106829A TW312744B (ja) | 1994-10-11 | 1995-07-03 | |
| US08/540,052 US5633959A (en) | 1994-10-11 | 1995-10-06 | Polarization state changing apparatus and polarization degree measuring apparatus using the same |
| DE19537881A DE19537881A1 (de) | 1994-10-11 | 1995-10-11 | Polarisationsänderungs-Vorrichtung und Meßvorrichtung für den Polarisationsgrad |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11052195A JPH08304234A (ja) | 1995-05-09 | 1995-05-09 | 偏光状態変化装置およびこれを使用する偏光度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08304234A true JPH08304234A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14537913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11052195A Pending JPH08304234A (ja) | 1994-10-11 | 1995-05-09 | 偏光状態変化装置およびこれを使用する偏光度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08304234A (ja) |
-
1995
- 1995-05-09 JP JP11052195A patent/JPH08304234A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030603 |