JPH11311754A - 光サーキュレータ - Google Patents

光サーキュレータ

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JPH11311754A
JPH11311754A JP10119759A JP11975998A JPH11311754A JP H11311754 A JPH11311754 A JP H11311754A JP 10119759 A JP10119759 A JP 10119759A JP 11975998 A JP11975998 A JP 11975998A JP H11311754 A JPH11311754 A JP H11311754A
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JP
Japan
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optical
light
crystal
output port
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP10119759A
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English (en)
Inventor
Kaichiro Nakajima
嘉一郎 中島
Yukiko Furukata
由紀子 古堅
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】偏光ビームスプリッタ、反射ミラーを使用しな
い構造にすることにより、光学結合の簡易化、外形の小
型化、及びポートが直交しない形状、また挿入損失及び
アイソレーションの改善された光サーキュレータを提供
する。 【解決手段】厚さが等しい2枚の複屈折結晶を結晶軸を
相対する方向にし並列に配置した少なくとも2つの合成
複屈折結晶、少なくとも1つの偏光回転手段、1つの単
一結晶軸を有する複屈折結晶の順で配置した非相反部を
備えて光サーキュレータを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信、光計測等
に使用する偏光無依存型の光サーキュレータに関する。
【0002】
【従来の技術】光サーキュレータは光信号を一方向にの
み通過させるような非相反機能をもつ光部品であり、反
射型光ファイバ増幅器の入出力部や双方向通信システム
の分岐部に使用されてきた。
【0003】従来の光サーキュレータは偏光分離素子、
反射ミラー、磁気光学素子、旋光性結晶等を用いて構成
されており、一例を図5に示す。構成は中央に45度旋光
子21、ファラデ45度回転子22があり、その両側に偏光ビ
ームスプリッタ23、25と反射ミラー24、26がそれぞれ1
組ずつ配置されている。
【0004】図6に光入出力ポート27から入射した光が
光入出力ポート28から出射されるまでの光路を示す。図
6に示すように光入出力ポート27から入射した光は偏光
ビームスプリッタ23によりP波成分とS波成分に分離さ
れる。P波成分は45度旋光子21、ファラデ45度回転子22
を通過することにより電界振動方向が90度回転され、反
射ミラー26にて反射された後、偏光ビームスプリッタ25
に入射する。一方、S波成分は反射ミラー24にて反射さ
れた後、45度旋光子21、ファラデ45度回転子22を通過す
ることにより電界振動方向が90度回転され、偏光ビーム
スプリッタ25に入射する。P波成分及びS波成分は偏光
ビームスプリッタ25によって合波され、この合波された
光が光入出力ポート28から出射する。
【0005】次に図7に光入出力ポート28から入射した
光が光入出力ポート29から出射されるまでの光路を示
す。図7に示すように光入出力ポート28から入射した光
は偏光ビームスプリッタ25によりP波成分とS波成分に
分離される。P波成分はファラデ45度回転子22、45度旋
光子21を通過するが電界振動方向は回転されず、反射ミ
ラー24にて反射された後、偏光ビームスプリッタ23に入
射する。一方、S波成分は反射ミラー26にて反射された
後、ファラデ45度回転子22、45度旋光子21を通過するが
電界振動方向は回転されず、偏光ビームスプリッタ23に
入射する。P波成分及びS波成分は偏光ビームスプリッ
タ23によって合波され、この合波された光が光入出力ポ
ート29から出射する。
【0006】以上のようなことにより光入出力ポート27
から入射した光は、その偏光状態に関係なく光入出力ポ
ート28から出射され、光入出力ポート28から入射した光
は、その偏光状態に関係なく光入出力ポート27からは出
射せずに、光入出力ポート29から出射するという光サ
ーキュレータの機能をもつことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来の光サーキュレータでは、偏光ビームスプリッタで
分離した光を反射ミラーにて進行方向を変更した後、再
び偏光ビームスプリッタで合波されなければならない。
そのため合波する際に、分離されていた光の進行方向を
一致させるには、反射ミラーの角度調整を非常に高精度
で行わなければならず、高度な調芯技術が必要となる。
また反射ミラーにて光の進行方向を直角に変更するため
外形が大型化し、ポートが直交した形状となるため装置
に組み込みにくい。さらに偏光ビームスプリッタは偏光
分離膜の特性上、透過すべきP波成分が反射されるS波
成分に漏れ込んでしまうために、アイソレーション特性
が悪くなるなどの欠点が挙げられる。
【0008】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたものであり、その目的は、偏光ビームスプリ
ッタ、反射ミラーを使用しない構造にすることにより、
光学結合の簡易化、外形の小型化、及びポートが直交し
ない形状、また挿入損失及びアイソレーションの改善さ
れた光サーキュレータを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明はこれらの課題を
解決するためのものであり、厚さが等しい2枚の複屈折
結晶を結晶軸を相対する方向にし並列に配置した少なく
とも1つの合成複屈折結晶を有し、前記少なくとも1つ
の合成複屈折結晶、少なくとも1つの偏光回転手段、1
つの単一結晶軸を有する複屈折結晶の順で配置した非相
反部を有することを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に実施例として、本発明によ
る光サーキュレータについて説明する。
【0011】図1は本発明の一実施例の構成を示してお
り、第1の光入出力ポート9 から入射した光は第2の
光入出力ポート10から出射され、第2の光入出力ポート
10から入射した光は第3の光入出力ポート11から出射さ
れる。非相反部は第1及び第3の光入出力ポート9 、11
側から、厚さが等しい2枚の複屈折結晶1 、2 を並列に
配置した第1の合成複屈折結晶5 、厚さが等しい2枚の
複屈折結晶3 、4 を並列に配置した第2の合成複屈折結
晶6 、偏光回転手段7 として本実施例では磁気光学結
晶、単一結晶軸を有する複屈折結晶8 の順で配置された
結晶群で構成されている。
【0012】また第2の合成複屈折結晶6 は、第1の光
入出力ポート9 と第3の光入出力ポート11の中心を原点
とし、第1の光入出力ポート9 から第2の光入出力ポー
ト10に向かう方向を光軸とした場合、第1の合成複屈折
結晶を光軸まわりに90度回転させて配置されている。
【0013】次に、本実施例の構成による光サーキュレ
ータの機能を説明する。まず非相反部の各結晶の結晶軸
を表したものを図2に示す。第1の合成複屈折結晶5 及
び第2の合成複屈折結晶6 は、厚さが等しいそれぞれ2
枚の複屈折結晶1 、2 及び3、4 を結晶軸を相対する方
向にし並列に配置したものとなっている。また磁気光学
結晶7 の偏光回転方向は図2に示すように光軸に対して
反時計回りに45度回転する厚みに構成され、複屈折結晶
8 は単一の結晶軸を有しており、その厚みは第1、2の
合成複屈折結晶5 、6 に対して√2 倍の厚みになってい
る。
【0014】次に、それぞれの結晶を光が通過した場合
の光路と偏光状態を説明するために、各結晶の前後の位
置を図2に示すようにA 〜E と定義しておく。
【0015】第1の光入出力ポート9 から第2の光入出
力ポート10への光路及び各素子通過後の偏光状態を表し
たものを図3(a) 、(b) に示す。図3(a) 、(b) 中のA
〜Eは図2のA 〜E と対応している。第1の光入出力ポ
ート9 から入射した光L1は、第1の合成複屈折結晶5 を
通過した後、分離光L2、L3に分離される。この場合、分
離光L2は常光となり、分離光L3は異常光となるため、分
離光L3の光路がシフトされる。
【0016】次に第2の合成複屈折結晶6 をこれらの光
が通過すると、分離光L2は異常光となるため光路がシフ
トされ、分離光L3は常光となるためそのまま通過する。
その後、磁気光学結晶7 によってそれぞれ光軸方向を基
準として反時計回り方向に45度偏光方向を回転され、単
一の結晶軸を有する複屈折結晶8 に入射する。ここでは
分離光L2が常光となり分離光L3が異常光となるため、分
離光L3が分離光L2の位置までシフトされる。以上の作用
によって、分離光L2と分離光L3が合波され、出射光L4と
なって光入出力ポート10から出射される。
【0017】次に第2の光入出力ポート10から第3の光
入出力ポート11への光路及び各素子通過後の偏光状態を
表したものを図4(a) 、(b) に示す。図4(a) 、(b) 中
のA〜E は図2のA 〜E と対応している。第2の光入出
力ポート10から入射した光L5は、単一の結晶軸を有する
複屈折結晶8 を通過した後、分離光L6、L7に分離され
る。この場合、分離光L6は常光となり、分離光L7は異常
光となるため、分離光L7の光路がシフトされる。次に磁
気光学結晶7 によってそれぞれ光軸方向を基準として反
時計回り方向に45度偏光方向を回転されるため、図3
(b) に示すC の位置の偏光状態と異なることが分かる。
【0018】その後、第2の合成複屈折結晶6 に入射
し、分離光L6は常光となるためそのまま通過し、分離光
L7が異常光となるため光路がシフトされる。そして、第
1の合成複屈折結晶を通過することにより、分離光L7が
常光となり分離光L6が異常光となるため、分離光L6が分
離光L7の位置までシフトされる。以上の作用によって、
分離光L6と分離光L7が合波され、出射光L8となって光入
出力ポート11から出射される。
【0019】以上のことから、第1の光入出力ポート9
から入射した光はその偏光状態に関係なく非相反部を通
過し第2の光入出力ポート10から出射され、第2の光入
出力ポート10から入射した光はその偏光状態に関係なく
非相反部を通過し第1の光入出力ポート9 からは出射さ
れず、第3の光入出力ポート11から出射される機能を有
する。
【0020】以上述べた様な構成であれば偏光ビームス
プリッタ、反射ミラーを使用していないため、光学結合
の簡易化、外形の小型化、及びポートが直交しない形
状、また挿入損失及びアイソレーションの改善された光
サーキュレータを実現することが可能となる。
【0021】なお、本実施例の複屈折結晶として用いら
れる材料としては、方解石、ルチル、LN結晶などが挙げ
られる。結晶の厚みは、例えばルチルを使用する場合に
は、所望する光線分離距離に対して約10倍の厚みとな
る。また磁気光学結晶にはビスマス置換ガーネット結
晶、YIG 結晶などが用いられる。結晶の厚みは、入射光
線の進行方向に飽和磁界を印可した場合に、入射光線の
偏光面が45度回転するように設定する。また、磁気光学
結晶に自己バイアス型のビスマス置換ガーネット結晶な
どを用いた場合は磁石は不要であり、入射光線の偏光面
が45度回転するような厚みに設定する。
【0022】また、上述した本発明の光サーキュレータ
は、反射型光ファイバ増幅器の入出力部や双方向通信シ
ステムの分岐部等に使用することができる。
【0023】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、厚さが
等しい2枚の複屈折結晶を結晶軸を相対する方向にし並
列に配置した少なくとも1つの合成複屈折結晶を有し、
前記少なくとも1つの合成複屈折結晶、少なくとも1つ
の偏光回転手段、1つの単一結晶軸を有する複屈折結晶
の順で配置した非相反部を有する光サーキュレータとす
ることによって、偏光ビームスプリッタ、反射ミラーを
使用しない構造となり、光学結合の簡易化、外形の小型
化、及びポートが直交しない形状、また挿入損失及びア
イソレーションの改善された光サーキュレータを提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光サーキュレータの構成を示す斜
視図である。
【図2】本発明による光サーキュレータの非相反部の結
晶構成を示す斜視図である。
【図3】(a) は本発明による光サーキュレータの各結晶
を通過した場合における順方向に進む光の光路を示す
図、(b) は同じく順方向に進む光の偏光状態を示す図で
ある。
【図4】(a) は本発明による光サーキュレータの各結晶
を通過した場合における逆方向に進む光の光路を示す
図、(b) は同じく逆方向に進む光の偏光状態を示す図で
ある。
【図5】従来の光サーキュレータの構成を示す図であ
る。
【図6】従来の光サーキュレータの順方向に進む光の光
路及び偏光状態を示す図である。
【図7】従来の光サーキュレータの逆方向に進む光の光
路及び偏光状態を示す図である。
【符号の説明】
1,2,3,4,8:複屈折結晶 5,6:合成複屈折結晶 7:偏光回転手段 9,10,11:光入出力ポート L1,L5:入射光 L4,L8:出射光 L2,L3,L6,L7:分離光

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】厚さが等しい2枚の複屈折結晶を結晶軸を
    相対させた状態で並列に配置して合成複屈折結晶を形成
    し、少なくとも2つの上記合成複屈折結晶と、少なくと
    も1つの偏光回転手段と、単一結晶軸を有する複屈折結
    晶とをこの順番で配置して構成した非相反部を有するこ
    とを特徴とする光サーキュレータ。
  2. 【請求項2】第1の合成複屈折結晶と、これに対して光
    軸まわりに90°回転させて配置した第2の合成複屈折結
    晶と、少なくとも1つの偏光回転手段と、単一結晶軸を
    有する複屈折結晶とをこの順番で配置して非相反部を形
    成し、 上記第1の合成複屈折結晶の端面に配置した第1の光入
    出力ポートから入射した光は、上記非相反部を通過して
    複屈折結晶の端面に配置した第2の光入出力ポートから
    出射され、 該第2の光入出力ポートから入射した光は、上記非相反
    部を逆方向に通過して上記第1の合成複屈折結晶の端面
    に配置した第3の光入出力ポートから出射される機能を
    有することを特徴とする請求項1記載の光サーキュレー
    タ。
  3. 【請求項3】前記偏光回転手段が磁気光学結晶からなる
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の光サーキュレー
    タ。
JP10119759A 1998-04-28 1998-04-28 光サーキュレータ Pending JPH11311754A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103676005A (zh) * 2013-11-22 2014-03-26 北京航空航天大学 基于晶体双折射效应的双向光纤偏振复用器
JP2022508145A (ja) * 2018-11-20 2022-01-19 オプト エレクトロニクス ソリューションズ マルチチャネル双方向光通信モジュール

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103676005A (zh) * 2013-11-22 2014-03-26 北京航空航天大学 基于晶体双折射效应的双向光纤偏振复用器
CN103676005B (zh) * 2013-11-22 2016-04-20 北京航空航天大学 基于晶体双折射效应的双向光纤偏振复用器
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Effective date: 20041116

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