JPH1138331A - 光学的デポーライザおよび光源の光を偏光解消させる方法 - Google Patents
光学的デポーライザおよび光源の光を偏光解消させる方法Info
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- JPH1138331A JPH1138331A JP10120191A JP12019198A JPH1138331A JP H1138331 A JPH1138331 A JP H1138331A JP 10120191 A JP10120191 A JP 10120191A JP 12019198 A JP12019198 A JP 12019198A JP H1138331 A JPH1138331 A JP H1138331A
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- G—PHYSICS
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の光学式デポーライザの欠点を克服した
光学式デポーライザを提供する。 【解決手段】 光学式デポーライザは入力光を受光する
入力部と、スプリッタと、上記入力光を上記スプリッタ
により少なくとも２本のビームへ分割しかつ少なくとも
２本のビームのうちの一本を循環ループへ沿って導く循
環式ループと、そしてループ出力と入力光とを合成する
手段とから成る。
光学式デポーライザを提供する。 【解決手段】 光学式デポーライザは入力光を受光する
入力部と、スプリッタと、上記入力光を上記スプリッタ
により少なくとも２本のビームへ分割しかつ少なくとも
２本のビームのうちの一本を循環ループへ沿って導く循
環式ループと、そしてループ出力と入力光とを合成する
手段とから成る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般の光学の分野
に関する。より詳しくは、本発明は通信、センサー、光
学機器およびその他の領域の用途を有するデポーライザ
の分野に関する。
に関する。より詳しくは、本発明は通信、センサー、光
学機器およびその他の領域の用途を有するデポーライザ
の分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】通信および機器、例えばスイッチ、カプ
ラーおよびモジュレーター等数多くの光学機器は、光の
偏光の状態に非常に敏感である。かかる光学装置を使用
する通信システムおよび機器のパフォーマンスは、偏光
の状態（以下、「ＳＯＰ」と言う）が変化するのに従っ
て変化する。ＳＯＰの変動の結果、光通信における信号
対ノイズ比が減少するか、あるいは光ファイバー機器に
おける感度および精度が減少してしまう。
ラーおよびモジュレーター等数多くの光学機器は、光の
偏光の状態に非常に敏感である。かかる光学装置を使用
する通信システムおよび機器のパフォーマンスは、偏光
の状態（以下、「ＳＯＰ」と言う）が変化するのに従っ
て変化する。ＳＯＰの変動の結果、光通信における信号
対ノイズ比が減少するか、あるいは光ファイバー機器に
おける感度および精度が減少してしまう。
【０００３】光が光ファイバーケーブル（以下、「ファ
イバー」と言う）を通過する際に、楕円状にあるいは直
線状に偏光されるかに関らず、光の初期偏光は上記ファ
イバーに影響を及ぼす環境因子を変化させることにより
変化させることができる。これらの環境因子は上記ファ
イバーの屈折率の変化をもたらす。上記ファーバーに沿
って伝達する光は、異なる屈折率を有するこれらの領域
を通過することによって上記ファーバーに沿って伝達す
るのに従って光の初期ＳＯＰを変化させる。媒体を通過
するのに伴う光のＳＯＰの変化の効果は、複屈折と言わ
れている。上記ファイバーの出力末端で受取った偏光
は、従って入力末端でＳＯＰから放射状に変化し得る。
複屈折率が環境因子が変化することによって影響される
ので、出力ＳＯＰは、入力ＳＯＰと断定的関係を有して
いない。従って、ＳＯＰに敏感である機器類は簡単に予
測または補正のできない様式でこれらのパフォーマンス
が退化する。
イバー」と言う）を通過する際に、楕円状にあるいは直
線状に偏光されるかに関らず、光の初期偏光は上記ファ
イバーに影響を及ぼす環境因子を変化させることにより
変化させることができる。これらの環境因子は上記ファ
イバーの屈折率の変化をもたらす。上記ファーバーに沿
って伝達する光は、異なる屈折率を有するこれらの領域
を通過することによって上記ファーバーに沿って伝達す
るのに従って光の初期ＳＯＰを変化させる。媒体を通過
するのに伴う光のＳＯＰの変化の効果は、複屈折と言わ
れている。上記ファイバーの出力末端で受取った偏光
は、従って入力末端でＳＯＰから放射状に変化し得る。
複屈折率が環境因子が変化することによって影響される
ので、出力ＳＯＰは、入力ＳＯＰと断定的関係を有して
いない。従って、ＳＯＰに敏感である機器類は簡単に予
測または補正のできない様式でこれらのパフォーマンス
が退化する。
【０００４】複屈折率の問題の一つの解決方法は、共通
のシングルモードファイバーを、環境因子に非感受性で
あり従って光が上記ファイバーにそって伝達するに従っ
て初期ＳＯＰを保護する偏光維持ファイバー（以下、
「ＰＭＦ」と言う）に置換えることである。ＰＭＦが標
準シングルモードファイバーを超える利点を有している
が、これは使用するのには高価過ぎるものである。ＰＭ
Ｆ１メートルは、約１０ドルであり、シングルモードフ
ァイバーのおよそ１００倍の価格である。
のシングルモードファイバーを、環境因子に非感受性で
あり従って光が上記ファイバーにそって伝達するに従っ
て初期ＳＯＰを保護する偏光維持ファイバー（以下、
「ＰＭＦ」と言う）に置換えることである。ＰＭＦが標
準シングルモードファイバーを超える利点を有している
が、これは使用するのには高価過ぎるものである。ＰＭ
Ｆ１メートルは、約１０ドルであり、シングルモードフ
ァイバーのおよそ１００倍の価格である。
【０００５】シングルモードファイバーは複屈折の欠点
を有しているが、上記ファーバー内へ伝達する付帯的光
が偏光解消された場合は、複屈折効果はＳＯＰを変更し
ない。偏光解消された光は、すべての偏光状態の等しい
割合の組み合せである。シングルモードファイバーの複
屈折は、すべての偏光状態を等しく変化させることにに
よって上記ファーバーにそって伝達する光の偏光解消を
保護する。従って、偏光解消された光を使用すると、複
屈折はもはやシステムパフォーマンスの低減をもたらさ
ない。
を有しているが、上記ファーバー内へ伝達する付帯的光
が偏光解消された場合は、複屈折効果はＳＯＰを変更し
ない。偏光解消された光は、すべての偏光状態の等しい
割合の組み合せである。シングルモードファイバーの複
屈折は、すべての偏光状態を等しく変化させることにに
よって上記ファーバーにそって伝達する光の偏光解消を
保護する。従って、偏光解消された光を使用すると、複
屈折はもはやシステムパフォーマンスの低減をもたらさ
ない。
【０００６】偏光解消された光を使用することに関連す
る問題点の一つは、光ファイバーシステムに使用される
光源が高い偏光の度合（以下、偏光の度合を「ＤＯＰ」
と言う）を有しているということである。ＤＯＰは偏光
された光学的力の割合として定義されている。偏光され
た光源を使用するために、デポーライザを使用してＤＯ
Ｐを除かなければならない。現在使用可能なデポーライ
ザは、光ファイバー通信システムおよび光ファイバー機
器の両方における実際の用途を減少する著しい制限を有
している。
る問題点の一つは、光ファイバーシステムに使用される
光源が高い偏光の度合（以下、偏光の度合を「ＤＯＰ」
と言う）を有しているということである。ＤＯＰは偏光
された光学的力の割合として定義されている。偏光され
た光源を使用するために、デポーライザを使用してＤＯ
Ｐを除かなければならない。現在使用可能なデポーライ
ザは、光ファイバー通信システムおよび光ファイバー機
器の両方における実際の用途を減少する著しい制限を有
している。
【０００７】デポーライザの一つの種類としては、波動
管の一方の側に位置する電極を使用して波動管内の屈折
率を変化させる電子光学式擬似デポーライザがある。屈
折率の変化を順に波動管を通過する光のＳＯＰを変化さ
せる。波動管の屈折率の変化はＳＯＰを変化させるが、
測定した有効ＤＯＰは、検出器の速度に依存する。波動
管の屈折率の変化の数サイクルを超えると、時平均化さ
れた出力光は、時間を平均化する間にいずれのＳＯＰも
選ばない点から偏光解消されるようだ。この形式の偏光
解消は擬似偏光解消あるいは時平均化偏光解消と呼ば
れ、そして狭い時間間隔内でデポーライザ内を出る光が
高いＤＯＰを有するという欠点を有している。しかしな
がら、高速検出器は、狭い時間間隔内で光を検出する。
従って、高速検出器は、光が狭い時間間隔にわたって時
平均化された際に高いＤＯＰを有する光を捕捉する。加
えて、電子光学式擬似デポーライザは、駆動電子回路構
成要素と電力供給源の両方を必要とする活動的なシステ
ムである。これらの活動的な構成要素の不良により高い
ＤＯＰを有する波動管内に光が出てしまう。電子光学式
擬似デポーライザの別の欠点は、このものの価格が非常
に高いことである。電子光学式擬似偏光解消装置は約１
０００ドルかかる。
管の一方の側に位置する電極を使用して波動管内の屈折
率を変化させる電子光学式擬似デポーライザがある。屈
折率の変化を順に波動管を通過する光のＳＯＰを変化さ
せる。波動管の屈折率の変化はＳＯＰを変化させるが、
測定した有効ＤＯＰは、検出器の速度に依存する。波動
管の屈折率の変化の数サイクルを超えると、時平均化さ
れた出力光は、時間を平均化する間にいずれのＳＯＰも
選ばない点から偏光解消されるようだ。この形式の偏光
解消は擬似偏光解消あるいは時平均化偏光解消と呼ば
れ、そして狭い時間間隔内でデポーライザ内を出る光が
高いＤＯＰを有するという欠点を有している。しかしな
がら、高速検出器は、狭い時間間隔内で光を検出する。
従って、高速検出器は、光が狭い時間間隔にわたって時
平均化された際に高いＤＯＰを有する光を捕捉する。加
えて、電子光学式擬似デポーライザは、駆動電子回路構
成要素と電力供給源の両方を必要とする活動的なシステ
ムである。これらの活動的な構成要素の不良により高い
ＤＯＰを有する波動管内に光が出てしまう。電子光学式
擬似デポーライザの別の欠点は、このものの価格が非常
に高いことである。電子光学式擬似偏光解消装置は約１
０００ドルかかる。
【０００８】別の種類の現在使用可能なデポーライザ
は、音響的(acoustic)デポーライザである。駆動スピー
カーがデポーライザ内のファイバーの区分を振動させる
ことによってファイバーが曲って振動するので屈折率を
変化させる。ファイバー内の屈折率がスピーカーの振動
数で振動する。振動するファイバーを通過する偏光した
光はスピーカーの振動数で変更したＳＯＰを有する。電
子光学式擬似デポーライザと同様に、音響的デポーライ
ザも時平均基準化に基づいて光を偏光解消させる。次い
で、ＤＯＰは駆動スピーカの振動数で変化する。スピー
カーの振動数に依存する偏光解消の時間間隔よりも狭い
時間間隔で検出する検出器および機器に関して、音響的
デポーライザ内を出る光は顕著なＤＯＰを有する。駆動
スピーカーデポーライザの別の欠点は、駆動スピーカー
に依存する活動的なシステムであるということである。
駆動スピーカーに関するコストおよび回路構成要素に関
するコストに加えて、かかるシステムは、スピーカーま
たは駆動回路構成要素の数多くの構成要素のいずれか一
つが不良になると不良となりやすい。従って、駆動スピ
ーカーデポーライザがＤＯＰを減少するが、出力光は、
狭い時間間隔内になおも著しいＤＯＰを保持している。
は、音響的(acoustic)デポーライザである。駆動スピー
カーがデポーライザ内のファイバーの区分を振動させる
ことによってファイバーが曲って振動するので屈折率を
変化させる。ファイバー内の屈折率がスピーカーの振動
数で振動する。振動するファイバーを通過する偏光した
光はスピーカーの振動数で変更したＳＯＰを有する。電
子光学式擬似デポーライザと同様に、音響的デポーライ
ザも時平均基準化に基づいて光を偏光解消させる。次い
で、ＤＯＰは駆動スピーカの振動数で変化する。スピー
カーの振動数に依存する偏光解消の時間間隔よりも狭い
時間間隔で検出する検出器および機器に関して、音響的
デポーライザ内を出る光は顕著なＤＯＰを有する。駆動
スピーカーデポーライザの別の欠点は、駆動スピーカー
に依存する活動的なシステムであるということである。
駆動スピーカーに関するコストおよび回路構成要素に関
するコストに加えて、かかるシステムは、スピーカーま
たは駆動回路構成要素の数多くの構成要素のいずれか一
つが不良になると不良となりやすい。従って、駆動スピ
ーカーデポーライザがＤＯＰを減少するが、出力光は、
狭い時間間隔内になおも著しいＤＯＰを保持している。
【０００９】別の公知のデポーライザは、ライオット(L
yot)デポーライザである。ライオットデポーライザは、
大きい遅延性(retardance)を有するクォーツクリスタル
の二枚のプレートから構成されている。ライオットデポ
ーライザで使用される光源は、広域帯の光源、例えば、
超発光ダイオードである。このクリスタルは、付帯的光
を第１のクリスタルを介しそして上記第１のクリスタル
の近傍の第２のクリスタル中に通過させるように配置さ
れている。二枚のクリスタルの厚さの比率は２：１であ
る。第２のクリスタルを出る光が長波長領域にわたって
偏光解消されるが、短波長領域における光は、偏光解消
されない。従って、ライオットデポーライザは、モノク
ロ光源または狭い波長の光源には有効でない。ライオッ
トデポーライザの別の欠点は、広域帯光源を使用するこ
とに関連する高いコストである。広域帯光源は、狭い帯
域の光源を用いて可能となる出力電力よりも低い出力電
力を有していることである。ライオット偏光解消装置の
さらに別の欠点は、広域帯光源を使用するゆえんに数多
くの光ファイバー通信システムに適用ができないという
ことである。広域帯光源からの光のパルスが数多くの通
信システムで使用される複屈折シングルモードファイバ
ーに沿って伝達するので、広域帯光パルスの異なる波長
構成要素の異なる伝達速度によって生じるパルスの時間
差が生じる。この時間差は、光パルスの「広がり」をも
たらし、そして数多くの光ファイバー通信システムの高
い伝達速度に適合しない。
yot)デポーライザである。ライオットデポーライザは、
大きい遅延性(retardance)を有するクォーツクリスタル
の二枚のプレートから構成されている。ライオットデポ
ーライザで使用される光源は、広域帯の光源、例えば、
超発光ダイオードである。このクリスタルは、付帯的光
を第１のクリスタルを介しそして上記第１のクリスタル
の近傍の第２のクリスタル中に通過させるように配置さ
れている。二枚のクリスタルの厚さの比率は２：１であ
る。第２のクリスタルを出る光が長波長領域にわたって
偏光解消されるが、短波長領域における光は、偏光解消
されない。従って、ライオットデポーライザは、モノク
ロ光源または狭い波長の光源には有効でない。ライオッ
トデポーライザの別の欠点は、広域帯光源を使用するこ
とに関連する高いコストである。広域帯光源は、狭い帯
域の光源を用いて可能となる出力電力よりも低い出力電
力を有していることである。ライオット偏光解消装置の
さらに別の欠点は、広域帯光源を使用するゆえんに数多
くの光ファイバー通信システムに適用ができないという
ことである。広域帯光源からの光のパルスが数多くの通
信システムで使用される複屈折シングルモードファイバ
ーに沿って伝達するので、広域帯光パルスの異なる波長
構成要素の異なる伝達速度によって生じるパルスの時間
差が生じる。この時間差は、光パルスの「広がり」をも
たらし、そして数多くの光ファイバー通信システムの高
い伝達速度に適合しない。
【００１０】さらに別の種類の現在使用可能なデポーラ
イザは、マイケル等(Michal et.,al)の米国特許第５，
４８６，９１６号明細書およびハートル等(Hartl et.,a
l)の米国特許第５，４５７，７５６号明細書に記載され
ている。この種のデポーライザは、ＰＭＦから構成され
ている。ＰＭＦの末端は、これらの主要角度が４５°と
なるように配向されている。かかるデポーライザにおい
て、デポーライザの品質は、ＰＭＦの４５°配置に臨界
的に依存している。ライオットデポーライザと同様に、
この種のデポーライザも広域帯光源を必要としている。
従って、広域帯光源を使用しそしてＰＭＦを使用してい
ることにより規定される高いコストに加えて、ＰＭＦを
臨界的に配置しそして融着させることに関連して製造コ
ストが高くなる。上記の時平均擬似デポーライザと同様
に、このデポーライザのスペクトルは平均化し、そして
同じ種類のデポーライザと直列に接続できないという欠
点を有している。一方のデポーライザの出力が第２のデ
ポーライザの入力となるように二個のデポーライザを配
置した場合のように、このもの自身を直列に接続する
と、第２のデポーライザからの出力光は、第１のデポー
ライザの出力から増加したＤＯＰを有している。従っ
て、米国特許第５，４８６，９１６号明細書に記載され
たデポーライザは、デポーライザの直列組み合せによる
非常に低いＤＯＰをもたらすのには好適でない。
イザは、マイケル等(Michal et.,al)の米国特許第５，
４８６，９１６号明細書およびハートル等(Hartl et.,a
l)の米国特許第５，４５７，７５６号明細書に記載され
ている。この種のデポーライザは、ＰＭＦから構成され
ている。ＰＭＦの末端は、これらの主要角度が４５°と
なるように配向されている。かかるデポーライザにおい
て、デポーライザの品質は、ＰＭＦの４５°配置に臨界
的に依存している。ライオットデポーライザと同様に、
この種のデポーライザも広域帯光源を必要としている。
従って、広域帯光源を使用しそしてＰＭＦを使用してい
ることにより規定される高いコストに加えて、ＰＭＦを
臨界的に配置しそして融着させることに関連して製造コ
ストが高くなる。上記の時平均擬似デポーライザと同様
に、このデポーライザのスペクトルは平均化し、そして
同じ種類のデポーライザと直列に接続できないという欠
点を有している。一方のデポーライザの出力が第２のデ
ポーライザの入力となるように二個のデポーライザを配
置した場合のように、このもの自身を直列に接続する
と、第２のデポーライザからの出力光は、第１のデポー
ライザの出力から増加したＤＯＰを有している。従っ
て、米国特許第５，４８６，９１６号明細書に記載され
たデポーライザは、デポーライザの直列組み合せによる
非常に低いＤＯＰをもたらすのには好適でない。
【００１１】従って、本発明が現在の光学的デポーライ
ザの制限を克服することが望まれている。
ザの制限を克服することが望まれている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、ビームを出力
ビームと循環ビームとに分割することによって光を偏光
解消させる光学的デポーライザおよび光を偏光解消する
方法を提供する。上記循環ビームは複屈折路に沿って伝
達し、ついで入力ビームが出力ビームと循環ビームとに
分割される前に入力ビームと再合成される。合成入力ビ
ームと循環ビームは次いで出力ビームと循環ビームとに
分割される。この入力ビームの分割、複屈折路に沿った
伝達、および入力ビームと再合成するプロセスにより、
出力ビームが異なる偏光の状態を有する数多くの光ビー
ムの平均となるように偏光の異なる状態を有するビーム
を平均化する。
ビームと循環ビームとに分割することによって光を偏光
解消させる光学的デポーライザおよび光を偏光解消する
方法を提供する。上記循環ビームは複屈折路に沿って伝
達し、ついで入力ビームが出力ビームと循環ビームとに
分割される前に入力ビームと再合成される。合成入力ビ
ームと循環ビームは次いで出力ビームと循環ビームとに
分割される。この入力ビームの分割、複屈折路に沿った
伝達、および入力ビームと再合成するプロセスにより、
出力ビームが異なる偏光の状態を有する数多くの光ビー
ムの平均となるように偏光の異なる状態を有するビーム
を平均化する。
【００１３】即ち、 本発明は入力光を受光する入力部
と、スプリッタと、上記入力光を上記スプリッタにより
少なくとも２本のビームへ分割しかつ少なくとも２本の
ビームのうちの一本を循環ループへ沿って導く循環式ル
ープと、そしてループ出力と入力光とを合成する手段と
から成る光学的デポーライザに関する。上記デポーライ
ザにおいて、合成手段の合成出力をスプリタに入力する
ことができる。また、上記デポーライザにおいて第１の
スプリッタ出力を循環式ループのループ入力部へ入力す
ることができる。また、上記デポーライザにおいて第１
のスプリッタ出力を循環式ループのループ入力部に入力
してもよい。また、 上記デポーライザはさらに上記デポ
ラーライザの入力部と結合する偏光制御装置からなこと
ができる。さらにまた、 上記デポーライザは、 さらに上
記デポーライザの循環式ループ内に挿入された偏光制御
装置からなることができる。
と、スプリッタと、上記入力光を上記スプリッタにより
少なくとも２本のビームへ分割しかつ少なくとも２本の
ビームのうちの一本を循環ループへ沿って導く循環式ル
ープと、そしてループ出力と入力光とを合成する手段と
から成る光学的デポーライザに関する。上記デポーライ
ザにおいて、合成手段の合成出力をスプリタに入力する
ことができる。また、上記デポーライザにおいて第１の
スプリッタ出力を循環式ループのループ入力部へ入力す
ることができる。また、上記デポーライザにおいて第１
のスプリッタ出力を循環式ループのループ入力部に入力
してもよい。また、 上記デポーライザはさらに上記デポ
ラーライザの入力部と結合する偏光制御装置からなこと
ができる。さらにまた、 上記デポーライザは、 さらに上
記デポーライザの循環式ループ内に挿入された偏光制御
装置からなることができる。
【００１４】本発明はまた、 Ｎ個の入力部とＮ個の出力
部とを有するＮ×Ｎファイバーカプラーと、少なくとも
１つの出力部を少なくとも１つの入力部と結合させるこ
とから形成された循環式ループとから成る光学的デポー
ライザに関する。上記デポーライザはさらにデポーライ
ザの入力部と結合した第１の偏光制御装置と循環ループ
内に挿入された第２の偏光制御装置とから成ることがで
きる。
部とを有するＮ×Ｎファイバーカプラーと、少なくとも
１つの出力部を少なくとも１つの入力部と結合させるこ
とから形成された循環式ループとから成る光学的デポー
ライザに関する。上記デポーライザはさらにデポーライ
ザの入力部と結合した第１の偏光制御装置と循環ループ
内に挿入された第２の偏光制御装置とから成ることがで
きる。
【００１５】また本発明は、 各々Ｎ個の入力部とＮ個の
出力部を有する複数のＮ×Ｎカプラーと、そして少なく
とも１個の出力部を少なくとも１個の入力部と結合する
ことによって形成された少なくとも1 個の循環式ループ
とを有する光学的デポーライザに関する。上記デポーラ
イザは少なくとも１個の循環式ループが少なくとも１個
の出力部を少なくとも１個の入力部と結合していてもよ
い。また、上記デポーライザはさらに少なくとも１個の
出力部を少なくとも１個のファイバーカプラーに結合す
る少なくとも１個の循環ループから成ることができる。
上記デポーライザにおいてＮ＝２であることが好まし
い。
出力部を有する複数のＮ×Ｎカプラーと、そして少なく
とも１個の出力部を少なくとも１個の入力部と結合する
ことによって形成された少なくとも1 個の循環式ループ
とを有する光学的デポーライザに関する。上記デポーラ
イザは少なくとも１個の循環式ループが少なくとも１個
の出力部を少なくとも１個の入力部と結合していてもよ
い。また、上記デポーライザはさらに少なくとも１個の
出力部を少なくとも１個のファイバーカプラーに結合す
る少なくとも１個の循環ループから成ることができる。
上記デポーライザにおいてＮ＝２であることが好まし
い。
【００１６】本発明はさらに、次の段階、すなわち入力
光ビームを複数本の光ビームに分割する段階、複数本の
光ビームの少なくとも1 本を複屈折路に沿って循環させ
る段階、および循環した光ビームの少なくとも1 本を入
力光ビームと合成する段階から成る光源を偏光解消させ
る方法に関する。上記方法において、入力光源が複数本
の光ビームに分割させる前に循環光ビームを合成するの
が好ましい。また、 上記方法において、入力光ビームの
偏光を偏光制御装置により制御するのが好ましい。さら
に、上記方法において、循環光ビームの偏光を偏光制御
装置により制御するのが好ましい。
光ビームを複数本の光ビームに分割する段階、複数本の
光ビームの少なくとも1 本を複屈折路に沿って循環させ
る段階、および循環した光ビームの少なくとも1 本を入
力光ビームと合成する段階から成る光源を偏光解消させ
る方法に関する。上記方法において、入力光源が複数本
の光ビームに分割させる前に循環光ビームを合成するの
が好ましい。また、 上記方法において、入力光ビームの
偏光を偏光制御装置により制御するのが好ましい。さら
に、上記方法において、循環光ビームの偏光を偏光制御
装置により制御するのが好ましい。
【００１７】本発明はさらにまた、 入力末端と出力末端
とを有する光ファイバーから成り、上記光ファイバー自
身が結合して入力末端と出力末端との間に循環ループを
形成している光ファイバーから成る光学的デポーライザ
に関する。本発明はまた、 基板上の光学的集積装置とし
て形成された光学的デポーライザであって、入力部、出
力部、入力部に入る光の一部を循環式ループに向わせる
循環式ループ、循環式ループを出る光の偏光を変更する
ための循環式ループに沿って位置する偏光制御手段、お
よび循環式ループを出る光を入力部に入る光と合成させ
る手段であって少なくとも合成光の一部を出力部に向わ
せる合成手段から成る光学的デポーライザに関する。上
記デポーライザにおいて入力部および循環ループからの
合成光の一部が循環ループにそって伝達するのが好まし
い。
とを有する光ファイバーから成り、上記光ファイバー自
身が結合して入力末端と出力末端との間に循環ループを
形成している光ファイバーから成る光学的デポーライザ
に関する。本発明はまた、 基板上の光学的集積装置とし
て形成された光学的デポーライザであって、入力部、出
力部、入力部に入る光の一部を循環式ループに向わせる
循環式ループ、循環式ループを出る光の偏光を変更する
ための循環式ループに沿って位置する偏光制御手段、お
よび循環式ループを出る光を入力部に入る光と合成させ
る手段であって少なくとも合成光の一部を出力部に向わ
せる合成手段から成る光学的デポーライザに関する。上
記デポーライザにおいて入力部および循環ループからの
合成光の一部が循環ループにそって伝達するのが好まし
い。
【００１８】本発明はさらにまた、 複屈折要素と、二方
向鏡と部分反射鏡とから成り、複屈折要素、二方向鏡お
よび部分反射鏡が循環部分を形成する光学的デポーライ
ザに関する。また、 本発明は光ファーバーの区分から形
成され、第１の格子状断片、第２の格子状断片、および
循環部分から成る光学的デポーライザに関する。上記デ
ポーライザは上記ファイバーにそって伝達する光の一部
を第１の格子状断片を介して第２の格子状断片に伝達
し、第２の格子状断片に衝突した光の一部を第１の格子
状断片に反射により戻し、そして第２の格子状断片に衝
突した光の一部を第２の格子状断片を介して伝え、第２
の格子状断片からの第１の格子状断片に反射により戻さ
れた後の第１の格子状断片に衝突した光の一部を第２の
格子状断片に向って反射により戻すことによって第１の
格子状断片を介して伝達した光を合成し、そして第２の
格子状断片を介して伝達した光の一部をデポーライザの
出力ビームを形成するのが好ましい。
向鏡と部分反射鏡とから成り、複屈折要素、二方向鏡お
よび部分反射鏡が循環部分を形成する光学的デポーライ
ザに関する。また、 本発明は光ファーバーの区分から形
成され、第１の格子状断片、第２の格子状断片、および
循環部分から成る光学的デポーライザに関する。上記デ
ポーライザは上記ファイバーにそって伝達する光の一部
を第１の格子状断片を介して第２の格子状断片に伝達
し、第２の格子状断片に衝突した光の一部を第１の格子
状断片に反射により戻し、そして第２の格子状断片に衝
突した光の一部を第２の格子状断片を介して伝え、第２
の格子状断片からの第１の格子状断片に反射により戻さ
れた後の第１の格子状断片に衝突した光の一部を第２の
格子状断片に向って反射により戻すことによって第１の
格子状断片を介して伝達した光を合成し、そして第２の
格子状断片を介して伝達した光の一部をデポーライザの
出力ビームを形成するのが好ましい。
【００１９】本発明の一実施態様において、複数の鏡を
有する複屈折要素を使用する。入力光ビームを、部分反
射鏡により二本のビームに分割させる。一方のビームは
デポーライザの出力ビームを形成する。他方のビームは
複屈折要素により反射され、そして部分反射鏡に戻され
る。複屈折要素を通過するこの部分のビームは、循環式
ループを形成する。部分反射鏡に衝突するこのビームの
一方の部分を、デポーライザの出力ビームの一部として
通過させる。他方の部分を循環式ループの路に沿って反
射させる。
有する複屈折要素を使用する。入力光ビームを、部分反
射鏡により二本のビームに分割させる。一方のビームは
デポーライザの出力ビームを形成する。他方のビームは
複屈折要素により反射され、そして部分反射鏡に戻され
る。複屈折要素を通過するこの部分のビームは、循環式
ループを形成する。部分反射鏡に衝突するこのビームの
一方の部分を、デポーライザの出力ビームの一部として
通過させる。他方の部分を循環式ループの路に沿って反
射させる。
【００２０】本発明の一実施態様において、循環ビーム
を入力ビームの路に沿ってそして入力ビームに沿った複
屈折要素を通して反射により戻す循環式区分を使用す
る。ついで、循環ビームは入力ビームの方向に入力ビー
ムの路に沿って反射して戻される。本発明の一実施態様
において、１本の入力ファイバーおよび１本の出力ファ
イバーを接続して循環式ループを形成する２×２ファイ
バーカプラーを使用する。本発明の一実施態様におい
て、制御装置を入力ファイバーと循環ループ内に包含さ
せて偏光度を広い値の範囲内で同調させる。本発明の別
の実施態様において、標準型のあるいは同調可能(tunab
le) な型のいずれかのマルチシングルリングデポーライ
ザを、ある光出力シングルリングデポーライザが次のシ
ングルリングデポーライザの出力となるように直列に接
続する。
を入力ビームの路に沿ってそして入力ビームに沿った複
屈折要素を通して反射により戻す循環式区分を使用す
る。ついで、循環ビームは入力ビームの方向に入力ビー
ムの路に沿って反射して戻される。本発明の一実施態様
において、１本の入力ファイバーおよび１本の出力ファ
イバーを接続して循環式ループを形成する２×２ファイ
バーカプラーを使用する。本発明の一実施態様におい
て、制御装置を入力ファイバーと循環ループ内に包含さ
せて偏光度を広い値の範囲内で同調させる。本発明の別
の実施態様において、標準型のあるいは同調可能(tunab
le) な型のいずれかのマルチシングルリングデポーライ
ザを、ある光出力シングルリングデポーライザが次のシ
ングルリングデポーライザの出力となるように直列に接
続する。
【００２１】本発明の別の実施態様において、多数個の
２×２ファイバーカプラーを直列でない配置で接続して
光を循環させそして再合成することによって、異なる偏
光状態を平均化しそして出力光ビームを偏光解消させ
る。本発明の別の実施態様において、循環デポーライザ
をシングルファイバーそれ自身と結合して循環式ループ
を形成するシングルファイバーから形成する。本発明の
別の実施態様において、循環デポーライザを基板上の集
積光学的装置として形成している。波動管は循環路に沿
って入力光を導いて入力光ビームを偏光解消させる。
２×２ファイバーカプラーを直列でない配置で接続して
光を循環させそして再合成することによって、異なる偏
光状態を平均化しそして出力光ビームを偏光解消させ
る。本発明の別の実施態様において、循環デポーライザ
をシングルファイバーそれ自身と結合して循環式ループ
を形成するシングルファイバーから形成する。本発明の
別の実施態様において、循環デポーライザを基板上の集
積光学的装置として形成している。波動管は循環路に沿
って入力光を導いて入力光ビームを偏光解消させる。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明は、光を偏光解消する方法
および装置を提供するが、以下の記載において、本発明
の十分に理解させるために数多くの多数の詳細な説明を
行う。しかしながら、これらの特定の詳細説明が本発明
を実施するために必要でないことを当業者は理解するで
あろう。周知の構成要素、装置、方法段階は本発明を妨
害するのを防ぐために記載しない。さらに、本発明に参
照されるすべての特許、技術文献およびその他の参考文
献を本明細書の参考文献として組込んでいる。
および装置を提供するが、以下の記載において、本発明
の十分に理解させるために数多くの多数の詳細な説明を
行う。しかしながら、これらの特定の詳細説明が本発明
を実施するために必要でないことを当業者は理解するで
あろう。周知の構成要素、装置、方法段階は本発明を妨
害するのを防ぐために記載しない。さらに、本発明に参
照されるすべての特許、技術文献およびその他の参考文
献を本明細書の参考文献として組込んでいる。
【００２３】図１は、自由空間デポーライザ２を示す図
面である。図示しない光源からの光を部分反射鏡４に入
力する。入力ビームの一方の部分を上記部分反射鏡４か
ら反射させて出力ビーム６を形成する。上記ビームの路
に沿った矢印は、伝達の方向を示す。入力ビームの他の
部分は部分反射鏡４を介して鏡８まで通過する。部分反
射鏡４を介して鏡８まで通過するビームを循環ビームと
呼ぶ。鏡８は循環ビームを鏡１０へと反射させる。鏡１
０へと反射した循環ビームは次いで複屈折要素１２を通
過してそして鏡１４へ反射する。複屈折要素１２は当該
複屈折要素を通過する光のビームのＳＯＰを変更するい
かなる半透明材料からも形成することができる。鏡１４
へ反射した後、循環ビームは部分反射鏡４へと戻る。前
述の通り、部分反射鏡を遮断する光ビームは二つのビー
ムへ分割される。一方のビームは部分反射鏡４を通過し
てそしてデポーライザ２の出力ビーム６の一部となる。
他方の部分の循環ビームは部分反射鏡４により反射され
て循環ビームの一部となる。
面である。図示しない光源からの光を部分反射鏡４に入
力する。入力ビームの一方の部分を上記部分反射鏡４か
ら反射させて出力ビーム６を形成する。上記ビームの路
に沿った矢印は、伝達の方向を示す。入力ビームの他の
部分は部分反射鏡４を介して鏡８まで通過する。部分反
射鏡４を介して鏡８まで通過するビームを循環ビームと
呼ぶ。鏡８は循環ビームを鏡１０へと反射させる。鏡１
０へと反射した循環ビームは次いで複屈折要素１２を通
過してそして鏡１４へ反射する。複屈折要素１２は当該
複屈折要素を通過する光のビームのＳＯＰを変更するい
かなる半透明材料からも形成することができる。鏡１４
へ反射した後、循環ビームは部分反射鏡４へと戻る。前
述の通り、部分反射鏡を遮断する光ビームは二つのビー
ムへ分割される。一方のビームは部分反射鏡４を通過し
てそしてデポーライザ２の出力ビーム６の一部となる。
他方の部分の循環ビームは部分反射鏡４により反射され
て循環ビームの一部となる。
【００２４】この方法で、デポーライザ２へ入力された
光は複屈折要素を通過するビームの部分を持つこととな
る。次いで、デポーライザ２の出力ビームは入力ビーム
と循環ビームと合成する。循環ビームは、循環ビームの
一部が連続的に複屈折要素を通過するように部分反射鏡
４により連続的に反射される。光が複屈折要素を通過す
る毎に、ビームのＳＯＰが変化する。従って、異なるＳ
ＯＰの数多くのビームの合成体としての出力ビームは、
入力光のＳＯＰに関連する高いＤＯＰをもはや持たなく
なる。異なるＳＯＰを有する数多くの循環ビームの添加
から得られた出力ビームは低いＤＯＰを有している。
光は複屈折要素を通過するビームの部分を持つこととな
る。次いで、デポーライザ２の出力ビームは入力ビーム
と循環ビームと合成する。循環ビームは、循環ビームの
一部が連続的に複屈折要素を通過するように部分反射鏡
４により連続的に反射される。光が複屈折要素を通過す
る毎に、ビームのＳＯＰが変化する。従って、異なるＳ
ＯＰの数多くのビームの合成体としての出力ビームは、
入力光のＳＯＰに関連する高いＤＯＰをもはや持たなく
なる。異なるＳＯＰを有する数多くの循環ビームの添加
から得られた出力ビームは低いＤＯＰを有している。
【００２５】部分反射鏡４を選択して入力ビームのエネ
ルギーのいかなる部分も循環ビームとして伝達すること
ができる。可能な良好な態様としては、入力ビームを等
しい強度の２つのビームに分割する５０／５０分割並び
に６７／３３分割（ただし、第１の数字は循環ビームが
入る光のパーセンテージを表し、そして第２の数字が出
力ビームに入る数字を表す）が挙げられる。低いＤＯＰ
は、６７％のビームスプリッタに到達した光が循環ルー
プにそって伝達された６７／３３分割で示されている。
ルギーのいかなる部分も循環ビームとして伝達すること
ができる。可能な良好な態様としては、入力ビームを等
しい強度の２つのビームに分割する５０／５０分割並び
に６７／３３分割（ただし、第１の数字は循環ビームが
入る光のパーセンテージを表し、そして第２の数字が出
力ビームに入る数字を表す）が挙げられる。低いＤＯＰ
は、６７％のビームスプリッタに到達した光が循環ルー
プにそって伝達された６７／３３分割で示されている。
【００２６】図１に示した実施態様は４個の鏡と１個の
複屈折要素を使用したが、他の実施態様において、 数個
の複屈折要素と鏡の異なる配置を有する他の態様も可能
である。複屈折媒体を介した入力ビームの一部を循環さ
せそして再合成させる鏡および複屈折要素のいかなる配
置も本発明に従って入力光の偏光解消を認めるものであ
る。
複屈折要素を使用したが、他の実施態様において、 数個
の複屈折要素と鏡の異なる配置を有する他の態様も可能
である。複屈折媒体を介した入力ビームの一部を循環さ
せそして再合成させる鏡および複屈折要素のいかなる配
置も本発明に従って入力光の偏光解消を認めるものであ
る。
【００２７】図２は、循環路が直線区分である自由空間
デポーライザ１６を表す図面である。図示しない光源か
らの光を入力ビームを入力ビームの伝達の方向に通過さ
せる二方向鏡１８に入力する。二方向鏡１８を通過させ
た後、入力ビームを、入力ビームのＳＯＰを変更させる
複屈折要素２０に通過させる。複屈折要素２０に通過さ
せた後、入力ビームは部分反射鏡２２に衝突する。部分
反射鏡２２は、入力ビームを２本のビームに分割する。
入力ビームの一方の部分は部分反射鏡２２を通過しそし
てデポーライザ１６の出力ビームとなる。入力ビームの
他方の部分は循環ビームとして部分反射鏡から反射によ
り戻される。次いで、循環ビームは入力ビームの路を戻
り、まず複屈折要素２０を通過し、次いで二方向鏡１８
に衝突する。もとに戻ることとは部分反射鏡２２から反
射された循環ビームが二方向鏡１８の方向に戻ることを
意味している。循環ビームはビームの正確な路をたどる
必要はない。二方向鏡１８に衝突した後、次いで循環ビ
ームは複屈折要素２０を介して二方向鏡１８から反射に
より戻されて部分反射鏡２２に衝突する。前述の通り、
循環ビームは鏡間で連続的に反射される。デポーライザ
１６においては、複屈折要素２０を含む二方向鏡１８と
部分反射鏡２２との間の路は、循環式デポーライザの循
環路である。循環式デポーライザの循環路が図１に示す
デポーライザ２のように別々の循環式ループというより
入力ビームの路に従うので、循環路を循環区分と呼ぶ。
デポーライザ１６を表す図面である。図示しない光源か
らの光を入力ビームを入力ビームの伝達の方向に通過さ
せる二方向鏡１８に入力する。二方向鏡１８を通過させ
た後、入力ビームを、入力ビームのＳＯＰを変更させる
複屈折要素２０に通過させる。複屈折要素２０に通過さ
せた後、入力ビームは部分反射鏡２２に衝突する。部分
反射鏡２２は、入力ビームを２本のビームに分割する。
入力ビームの一方の部分は部分反射鏡２２を通過しそし
てデポーライザ１６の出力ビームとなる。入力ビームの
他方の部分は循環ビームとして部分反射鏡から反射によ
り戻される。次いで、循環ビームは入力ビームの路を戻
り、まず複屈折要素２０を通過し、次いで二方向鏡１８
に衝突する。もとに戻ることとは部分反射鏡２２から反
射された循環ビームが二方向鏡１８の方向に戻ることを
意味している。循環ビームはビームの正確な路をたどる
必要はない。二方向鏡１８に衝突した後、次いで循環ビ
ームは複屈折要素２０を介して二方向鏡１８から反射に
より戻されて部分反射鏡２２に衝突する。前述の通り、
循環ビームは鏡間で連続的に反射される。デポーライザ
１６においては、複屈折要素２０を含む二方向鏡１８と
部分反射鏡２２との間の路は、循環式デポーライザの循
環路である。循環式デポーライザの循環路が図１に示す
デポーライザ２のように別々の循環式ループというより
入力ビームの路に従うので、循環路を循環区分と呼ぶ。
【００２８】デポーライザ１６に入る偏光した入力ビー
ムは、以下の方法でそのＤＯＰが減少される。入力ビー
ムが循環区分に沿ってデポーライザ１６を通過すると、
入力ビームのＳＯＰは、循環区分の複屈折により変更さ
れるが、ＤＯＰは同じ状態のままである。循環区分に沿
って横切って戻る循環ビームは、循環区分の複屈折によ
り入力ビームのＳＯＰから変化したＳＯＰを有してい
る。循環ビームが二方向鏡１８から反射により戻された
後、二方向鏡を介して伝達する入力ビームと二方向鏡か
ら反射された循環ビームは合成して異なるＳＯＰを有す
る二種類のビームの合成体としてＤＯＰが減少したビー
ムを形成する。合成ビームが部分反射鏡２２に衝突した
際に、反射されたビームは循環区分に沿って戻り、そし
て二方向鏡１８により反射される。合成ビームのＤＯＰ
は入力ビームのものより低い。部分反射鏡２２を通過す
る合成ビームは、各々循環ビームが加えられた状態で低
いＤＯＰを有している。
ムは、以下の方法でそのＤＯＰが減少される。入力ビー
ムが循環区分に沿ってデポーライザ１６を通過すると、
入力ビームのＳＯＰは、循環区分の複屈折により変更さ
れるが、ＤＯＰは同じ状態のままである。循環区分に沿
って横切って戻る循環ビームは、循環区分の複屈折によ
り入力ビームのＳＯＰから変化したＳＯＰを有してい
る。循環ビームが二方向鏡１８から反射により戻された
後、二方向鏡を介して伝達する入力ビームと二方向鏡か
ら反射された循環ビームは合成して異なるＳＯＰを有す
る二種類のビームの合成体としてＤＯＰが減少したビー
ムを形成する。合成ビームが部分反射鏡２２に衝突した
際に、反射されたビームは循環区分に沿って戻り、そし
て二方向鏡１８により反射される。合成ビームのＤＯＰ
は入力ビームのものより低い。部分反射鏡２２を通過す
る合成ビームは、各々循環ビームが加えられた状態で低
いＤＯＰを有している。
【００２９】上記実施態様がデポーライザの鏡から分離
した複屈折要素を有するデポーライザを示したが、デポ
ーライザの１またはそれ以上の鏡の一部として複屈折要
素を有する別の実施態様も可能である。図２に示した態
様が別個の鏡および別個の複屈折要素を使用したが、か
かるデポーライザを構成する方法の一つとして格子状と
したシングルファイバーを使用することが挙げられる。
ファイバーの断片を格子状としてファイバーに沿って移
動する入力ビームを通過させる第１の格子を作製する。
さらに、入力ビームの伝達の方向にファイバーに沿って
第２の格子状断片を形成する。この第２の格子状断片は
これに衝突するビームの一部を反射し、一方上記ビーム
の一部は通過させる。第１の格子状断片と第２の格子状
断片との間のファイバーの区分は、複屈折要素として作
用してこれに沿って伝達する光のＳＯＰを変更する。第
１の格子状断片、第２の格子状断片および格子状断片の
間のファイバーの区分は循環区分を形成する。ファイバ
ーの入力ビームは、第１の格子状断片を介して第２の格
子状断片へと通過する。入力ビームはファイバーに沿っ
て第２の格子状断片から第１の格子状断片に反射して戻
され、その際に光は再び反射される。光が第１の格子状
断片から反射して戻される際に、ファイバーに沿って移
動する入力ビームと合成される。この合成ビームの一部
は第２の格子状断片を通過してそしてデポーライザの出
力ビームを構成する。上述の通り、合成ビームの一部は
第２の格子状断片から第１の格子状断片に反射により戻
されることによって入力ビームの分割および再合成の工
程を繰返す。異なるＳＯＰを有するビームを合成するこ
とによって出力ビームのＤＯＰが減少される。
した複屈折要素を有するデポーライザを示したが、デポ
ーライザの１またはそれ以上の鏡の一部として複屈折要
素を有する別の実施態様も可能である。図２に示した態
様が別個の鏡および別個の複屈折要素を使用したが、か
かるデポーライザを構成する方法の一つとして格子状と
したシングルファイバーを使用することが挙げられる。
ファイバーの断片を格子状としてファイバーに沿って移
動する入力ビームを通過させる第１の格子を作製する。
さらに、入力ビームの伝達の方向にファイバーに沿って
第２の格子状断片を形成する。この第２の格子状断片は
これに衝突するビームの一部を反射し、一方上記ビーム
の一部は通過させる。第１の格子状断片と第２の格子状
断片との間のファイバーの区分は、複屈折要素として作
用してこれに沿って伝達する光のＳＯＰを変更する。第
１の格子状断片、第２の格子状断片および格子状断片の
間のファイバーの区分は循環区分を形成する。ファイバ
ーの入力ビームは、第１の格子状断片を介して第２の格
子状断片へと通過する。入力ビームはファイバーに沿っ
て第２の格子状断片から第１の格子状断片に反射して戻
され、その際に光は再び反射される。光が第１の格子状
断片から反射して戻される際に、ファイバーに沿って移
動する入力ビームと合成される。この合成ビームの一部
は第２の格子状断片を通過してそしてデポーライザの出
力ビームを構成する。上述の通り、合成ビームの一部は
第２の格子状断片から第１の格子状断片に反射により戻
されることによって入力ビームの分割および再合成の工
程を繰返す。異なるＳＯＰを有するビームを合成するこ
とによって出力ビームのＤＯＰが減少される。
【００３０】図３は、ゴールドアンドエイエムピー社(G
ould and AMP) から販売されている標準２×２ファイバ
ーカプラー２８から構成したシングルリング循環式デポ
ーライザ２４を示す図面である。２×２ファイバーカプ
ラーは、標準Ｙカプラー２９およびビームスプリッタ３
１の両方の作用を有している。二本の入力ファイバーを
通じてファイバーカプラーに入る光ビームは標準光学式
カプラーにより合成されて合成ビームを形成する。次い
で、この合成ビームはファイバーカプラー内のファイバ
ーに沿ってファイバーカプラーのビームスプリッタに伝
達する。ビームスプリッタは合成ビームを二本のビーム
に分割する。この二本のビームはその二本の出力ファイ
バーを通じてファイバーカプラー内を出る。
ould and AMP) から販売されている標準２×２ファイバ
ーカプラー２８から構成したシングルリング循環式デポ
ーライザ２４を示す図面である。２×２ファイバーカプ
ラーは、標準Ｙカプラー２９およびビームスプリッタ３
１の両方の作用を有している。二本の入力ファイバーを
通じてファイバーカプラーに入る光ビームは標準光学式
カプラーにより合成されて合成ビームを形成する。次い
で、この合成ビームはファイバーカプラー内のファイバ
ーに沿ってファイバーカプラーのビームスプリッタに伝
達する。ビームスプリッタは合成ビームを二本のビーム
に分割する。この二本のビームはその二本の出力ファイ
バーを通じてファイバーカプラー内を出る。
【００３１】図３に示すデポーライザ２４の図面におい
て、図示しない光源からの光は、２×２ファイバーカプ
ラー２８の入力ファイバー２６へ向う。光源としては、
コーヒレンスの光源、例えばレーザーダイオードを使用
することができる。入力ビームから分割された二本のビ
ームのうちの一本は出力カプラー（３０）を通じてファ
イバーカプラー（２８）を出る。この出力するビームを
以下出力ビームと言う。他方の分割されたビームは、循
環式ループ３０の一部を形成するファイバーを通じたフ
ァイバーカプラー２８を出る。循環式ループ３２は、フ
ァイバーカプラーの出力ファイバーのうちの一本を入力
ファーバーの一本と結合させることによって形成しても
よい。
て、図示しない光源からの光は、２×２ファイバーカプ
ラー２８の入力ファイバー２６へ向う。光源としては、
コーヒレンスの光源、例えばレーザーダイオードを使用
することができる。入力ビームから分割された二本のビ
ームのうちの一本は出力カプラー（３０）を通じてファ
イバーカプラー（２８）を出る。この出力するビームを
以下出力ビームと言う。他方の分割されたビームは、循
環式ループ３０の一部を形成するファイバーを通じたフ
ァイバーカプラー２８を出る。循環式ループ３２は、フ
ァイバーカプラーの出力ファイバーのうちの一本を入力
ファーバーの一本と結合させることによって形成しても
よい。
【００３２】従って、デポーライザ２４を出る光は入力
ファイバー２６に沿ってファイバーカプラー２８に送ら
れ、そこで入力ビームがビームスプリッタにより二本の
ビームに分割される。分割された二本のビームのうちの
一本は出力ファイバー３０に沿って送られ、そして他方
の分割されたビームは循環式ループ３２に沿って送られ
る。次いで、循環式ループ３２上に送られたビーム（以
下、循環ビームと言う）は、ファイバーカプラー２８内
の入力ビームと再合成される。次いで、入力ビームと循
環ビームを合成することから形成される光の合成ビーム
はファイバーカプラー内のスプリッタにより上述の通り
二本のビームに分割される。すなわち、そのうちの一本
は出力ファイバー３０に沿って送られ、そしてそのうち
の一本は循環式ループ３２に沿って送られる。従って、
入力ビームからの光は分割され、循環されそして入力ビ
ームと合成され、分割され、循環され、入力ビームと再
合成されるという順に続く。
ファイバー２６に沿ってファイバーカプラー２８に送ら
れ、そこで入力ビームがビームスプリッタにより二本の
ビームに分割される。分割された二本のビームのうちの
一本は出力ファイバー３０に沿って送られ、そして他方
の分割されたビームは循環式ループ３２に沿って送られ
る。次いで、循環式ループ３２上に送られたビーム（以
下、循環ビームと言う）は、ファイバーカプラー２８内
の入力ビームと再合成される。次いで、入力ビームと循
環ビームを合成することから形成される光の合成ビーム
はファイバーカプラー内のスプリッタにより上述の通り
二本のビームに分割される。すなわち、そのうちの一本
は出力ファイバー３０に沿って送られ、そしてそのうち
の一本は循環式ループ３２に沿って送られる。従って、
入力ビームからの光は分割され、循環されそして入力ビ
ームと合成され、分割され、循環され、入力ビームと再
合成されるという順に続く。
【００３３】入力ビーム２６の循環および再合成による
出力ビーム３０のＳＯＰに対する効果を考慮する場合、
以下の事項が生じる。ファイバーを通過する光が複屈折
する、すなわちＳＯＰが光がファイバーに沿って伝達す
るに従って変化する。従って、初期ＳＯＰは光がファイ
バーを通過する毎に変更される。図３におけるデポーラ
イザにおいては、入力ビーム２６の初期ＳＯＰはビーム
がファイバーカプラー２８を通過し、 そしてビームが循
環式ループと出力ビーム３０のファイバーの両方に沿っ
て通過すると変更される。初期出力ビーム（循環ビーム
が入力ビームと合成する前の出力ビーム）は、入力ビー
ムとは異なったＳＯＰを有していて、偏光の度合（ＤＯ
Ｐ）は同じである。入力および出力の各々のビームは等
しいＤＯＰを有しているが、異なる配向性またはＳＯＰ
である。循環ビーム３２が入力ビーム２６と再合成され
るので、循環ビームの光のＳＯＰは、カプラー２８およ
び循環式ループ３２に固有の複屈折により入力ビームの
ＳＯＰとは異なる。複屈折効果が環境因子の変化に伴っ
て変化しても、循環ビームのＳＯＰは入力ビームのＳＯ
Ｐから変更され続ける。
出力ビーム３０のＳＯＰに対する効果を考慮する場合、
以下の事項が生じる。ファイバーを通過する光が複屈折
する、すなわちＳＯＰが光がファイバーに沿って伝達す
るに従って変化する。従って、初期ＳＯＰは光がファイ
バーを通過する毎に変更される。図３におけるデポーラ
イザにおいては、入力ビーム２６の初期ＳＯＰはビーム
がファイバーカプラー２８を通過し、 そしてビームが循
環式ループと出力ビーム３０のファイバーの両方に沿っ
て通過すると変更される。初期出力ビーム（循環ビーム
が入力ビームと合成する前の出力ビーム）は、入力ビー
ムとは異なったＳＯＰを有していて、偏光の度合（ＤＯ
Ｐ）は同じである。入力および出力の各々のビームは等
しいＤＯＰを有しているが、異なる配向性またはＳＯＰ
である。循環ビーム３２が入力ビーム２６と再合成され
るので、循環ビームの光のＳＯＰは、カプラー２８およ
び循環式ループ３２に固有の複屈折により入力ビームの
ＳＯＰとは異なる。複屈折効果が環境因子の変化に伴っ
て変化しても、循環ビームのＳＯＰは入力ビームのＳＯ
Ｐから変更され続ける。
【００３４】従って、カプラー内で入力ビームと循環ビ
ームとが合成されることから形成された合成ビームは、
もはや一つの特定の方向に偏光されないが、異なる偏光
状態を有する二本のビームの合成体である。上述の通
り、合成ビームはファイバーカプラー２８内のビームス
プリッタにより二本のビームに分割される。次いで、入
力ビームと循環ビームとの合成体であるこの新たなビー
ムは入力ビームとは異なるＳＯＰを有するだけでなく、
異なるＳＯＰを有するビームの合成体として、この新た
な出力ビームがもはや一つのＳＯＰで偏光されないので
異なるＤＯＰを有している。同様にして、合成入力ビー
ムと循環ビームの分割により得られた循環ビームも初期
入力ビームの高いＤＯＰは有していない。
ームとが合成されることから形成された合成ビームは、
もはや一つの特定の方向に偏光されないが、異なる偏光
状態を有する二本のビームの合成体である。上述の通
り、合成ビームはファイバーカプラー２８内のビームス
プリッタにより二本のビームに分割される。次いで、入
力ビームと循環ビームとの合成体であるこの新たなビー
ムは入力ビームとは異なるＳＯＰを有するだけでなく、
異なるＳＯＰを有するビームの合成体として、この新た
な出力ビームがもはや一つのＳＯＰで偏光されないので
異なるＤＯＰを有している。同様にして、合成入力ビー
ムと循環ビームの分割により得られた循環ビームも初期
入力ビームの高いＤＯＰは有していない。
【００３５】このプロセスは、デポーライザ内のビーム
が連続的に分割され、循環ループに沿って送られ、入力
ビームと再合成され、そしてビームスプリッタに入力さ
れるので連続して繰返される。各分割、循環および再合
成の正味の結果は出力ビームがＳＯＰおよびＤＯＰを異
にする数多くのビームの合成体であり、これによって各
再合成による出力ビームの偏光の度合を減少するという
ことである。
が連続的に分割され、循環ループに沿って送られ、入力
ビームと再合成され、そしてビームスプリッタに入力さ
れるので連続して繰返される。各分割、循環および再合
成の正味の結果は出力ビームがＳＯＰおよびＤＯＰを異
にする数多くのビームの合成体であり、これによって各
再合成による出力ビームの偏光の度合を減少するという
ことである。
【００３６】循環式ループが入力ビームの光のコーヒレ
ンス長さより長い場合、入力ビームは循環式ループとは
コーヒレンスではない。光のコーヒレンス長さは周知の
品質であり、そしてスペクトル長の逆数に比例する。互
いにコーヒレンスではない二本のビームが合成した場合
には、これらのビームは実質的に互いに干渉しない。波
長１３００ｎｍおよびスペクトル長０．１ｎｍを有する
標準レーザーダイオードに関して、可干渉性長さは実質
的に１．６７ｃｍである。従って、循環式ループが１．
６７ｃｍ以下である限り入力ビームと循環ビームとを合
成することによる干渉効果は無視できる。循環の数ｎが
無限大に近づくと、すなわちデポーライザを数ナノ秒以
上光源に接続した場合、光の強度は入力ビームの強度に
近づき、内部損失およびつなぎあわせ損失(splicing lo
ss）がないと見なされる。
ンス長さより長い場合、入力ビームは循環式ループとは
コーヒレンスではない。光のコーヒレンス長さは周知の
品質であり、そしてスペクトル長の逆数に比例する。互
いにコーヒレンスではない二本のビームが合成した場合
には、これらのビームは実質的に互いに干渉しない。波
長１３００ｎｍおよびスペクトル長０．１ｎｍを有する
標準レーザーダイオードに関して、可干渉性長さは実質
的に１．６７ｃｍである。従って、循環式ループが１．
６７ｃｍ以下である限り入力ビームと循環ビームとを合
成することによる干渉効果は無視できる。循環の数ｎが
無限大に近づくと、すなわちデポーライザを数ナノ秒以
上光源に接続した場合、光の強度は入力ビームの強度に
近づき、内部損失およびつなぎあわせ損失(splicing lo
ss）がないと見なされる。
【００３７】図４は、図３の３個のシングルリング循環
式デポーライザを直列に第１のデポーライザ３６の出力
が第２のデポーライザ３８の入力となり、そして第２の
デポーライザ３８の出力が第３のデポーライザ４０の入
力となるように接続したデポーライザを示す図面であ
る。出力ビーム４２の強度は入力ビームの強度と等しく
内部損失およびつなぎあわせ損失(splicing loss）がな
いと見なされる。従って、３個のデポーライザを直列に
接続しても、出力ビームは、入力ビームのものと同じ強
度を有している。
式デポーライザを直列に第１のデポーライザ３６の出力
が第２のデポーライザ３８の入力となり、そして第２の
デポーライザ３８の出力が第３のデポーライザ４０の入
力となるように接続したデポーライザを示す図面であ
る。出力ビーム４２の強度は入力ビームの強度と等しく
内部損失およびつなぎあわせ損失(splicing loss）がな
いと見なされる。従って、３個のデポーライザを直列に
接続しても、出力ビームは、入力ビームのものと同じ強
度を有している。
【００３８】図２のファイバーを格子状とした態様を含
めて図１および図２の態様においても、図４に示す通り
直列に接続することができる。図５は、入力ファイバー
４８中に偏光制御装置４６を組込んだ同調可能なシング
ルリングデポーライザ４４を示している。偏光制御装置
４６は入力ファーバー内の入力ビームの偏光を制御する
ように調節可能である。偏光制御装置４６を通過する入
力ファーバー４８からの光は２×２ファイバーカプラー
５０に入力される。ファイバーカプラー５０は、入力フ
ァイバー４８からの入力ビームをファイバー５２および
５４を通じてファイバーカプラー５０から出る二本のビ
ームに分割する。ファイバー５２は出力ビームを運びそ
してファイバー５４は偏光制御装置に接続している。偏
光制御装置５６はまた、ファイバーカプラー５０の入力
ファーバー５８に接続されている。この方法で、変更制
御装置５６およびファイバー５４および５８は、同調可
能シングルリングデポーライザ４４の循環式ループ６０
を形成する。循環式ループ６０を通過した後、ファイバ
ー５４を通じてファイバーカプラー５０から出る光は、
ファイバーカプラー５０によってファイバー４８からの
入力ビームと再合成される。
めて図１および図２の態様においても、図４に示す通り
直列に接続することができる。図５は、入力ファイバー
４８中に偏光制御装置４６を組込んだ同調可能なシング
ルリングデポーライザ４４を示している。偏光制御装置
４６は入力ファーバー内の入力ビームの偏光を制御する
ように調節可能である。偏光制御装置４６を通過する入
力ファーバー４８からの光は２×２ファイバーカプラー
５０に入力される。ファイバーカプラー５０は、入力フ
ァイバー４８からの入力ビームをファイバー５２および
５４を通じてファイバーカプラー５０から出る二本のビ
ームに分割する。ファイバー５２は出力ビームを運びそ
してファイバー５４は偏光制御装置に接続している。偏
光制御装置５６はまた、ファイバーカプラー５０の入力
ファーバー５８に接続されている。この方法で、変更制
御装置５６およびファイバー５４および５８は、同調可
能シングルリングデポーライザ４４の循環式ループ６０
を形成する。循環式ループ６０を通過した後、ファイバ
ー５４を通じてファイバーカプラー５０から出る光は、
ファイバーカプラー５０によってファイバー４８からの
入力ビームと再合成される。
【００３９】偏光制御装置４６による入力ビームの偏光
と偏光制御装置５６による循環ビームの偏光の両方を調
節することによって、出力ビームのＤＯＰを同調させて
図３に示すシングルリングデポーライザ２４で実現でき
るよりもＤＯＰを著しく低減できる。図５の同調可能な
シングルリングデポーライザ４４が光を１．１５％未満
まで偏光解消できることを見出した。著しいことには、
同調可能なシングルリングデポーライザ４４を調節して
９９．８％偏光を有する出力ビームをもたらすことがで
きる。従って、同調可能なシングルリングデポーライザ
は、非常に偏光を解消した光をもたらすことができるだ
けでなく、ほぼ完全に偏光した光をもたらすように同調
させることができる。これによって、光のＤＯＰを変化
させる必要があるかまたは特定のＤＯＰに特別に同調さ
せる必要がある用途に著しい柔軟性を同調可能なシング
ルリングデポーライザにもたらす。
と偏光制御装置５６による循環ビームの偏光の両方を調
節することによって、出力ビームのＤＯＰを同調させて
図３に示すシングルリングデポーライザ２４で実現でき
るよりもＤＯＰを著しく低減できる。図５の同調可能な
シングルリングデポーライザ４４が光を１．１５％未満
まで偏光解消できることを見出した。著しいことには、
同調可能なシングルリングデポーライザ４４を調節して
９９．８％偏光を有する出力ビームをもたらすことがで
きる。従って、同調可能なシングルリングデポーライザ
は、非常に偏光を解消した光をもたらすことができるだ
けでなく、ほぼ完全に偏光した光をもたらすように同調
させることができる。これによって、光のＤＯＰを変化
させる必要があるかまたは特定のＤＯＰに特別に同調さ
せる必要がある用途に著しい柔軟性を同調可能なシング
ルリングデポーライザにもたらす。
【００４０】図６は、図５の同調可能なシングルリング
デポーライザ３個を直列に配列した同調可能なシングル
リングデポーライザを示す。ある同調可能なシングルリ
ングデポーライザの出力は次の同調可能なシングルリン
グデポーライザの入力に接続されている。各同調可能な
シングルリングデポーライザ６４、６６および６８は、
図５に示す同調可能なシングルリングデポーライザ４４
と同一の方法で構成されおり、偏光制御装置４６および
５６がデポーライザ４４の入力ファイバー４８および循
環式ループ６０中に挿入されている。直列に接続した同
調可能なシングルリングデポーライザを使用することに
よって、第３の同調可能なシングルリングデポーライザ
から出力された光の偏光の度合を−２０ｄＢ未満に低減
されている。
デポーライザ３個を直列に配列した同調可能なシングル
リングデポーライザを示す。ある同調可能なシングルリ
ングデポーライザの出力は次の同調可能なシングルリン
グデポーライザの入力に接続されている。各同調可能な
シングルリングデポーライザ６４、６６および６８は、
図５に示す同調可能なシングルリングデポーライザ４４
と同一の方法で構成されおり、偏光制御装置４６および
５６がデポーライザ４４の入力ファイバー４８および循
環式ループ６０中に挿入されている。直列に接続した同
調可能なシングルリングデポーライザを使用することに
よって、第３の同調可能なシングルリングデポーライザ
から出力された光の偏光の度合を−２０ｄＢ未満に低減
されている。
【００４１】いくつかの可能な種類の偏光制御装置をデ
ポーライザ４４で使用できた。可能なデポーライザの一
例は本明細書の参考文献として取込んでいるエイチ．シ
ー．リフェーブレ(H. C. LeFevre) による米国特許第
４，３８９，０９０号に記載されている。この種の偏光
制御装置は、二枚の金属プレートを使用してファイバー
のコイルをツイストさせることによって偏光制御装置か
ら出力された光の偏光を制御するものである。別の使用
可能な偏光制御装置として、液晶偏光制御装置および集
積光学式偏光制御装置が挙げられる。
ポーライザ４４で使用できた。可能なデポーライザの一
例は本明細書の参考文献として取込んでいるエイチ．シ
ー．リフェーブレ(H. C. LeFevre) による米国特許第
４，３８９，０９０号に記載されている。この種の偏光
制御装置は、二枚の金属プレートを使用してファイバー
のコイルをツイストさせることによって偏光制御装置か
ら出力された光の偏光を制御するものである。別の使用
可能な偏光制御装置として、液晶偏光制御装置および集
積光学式偏光制御装置が挙げられる。
【００４２】図４および図６に示した多数個のシングル
リングデポーライザが、図３に示したシングルリングデ
ポーライザ２４または図５に示した同調可能なシングル
リングデポーライザ４４のいずれかから構成されている
が、本発明の別の態様によると、図３に示される型のデ
ポーライザ２４と図５に示される型のデポーライザ４４
とを組み合せることも可能である。加えて、本発明の別
の態様によると、１個または数個のいずれかの型のまた
は両方の型のシングルリングデポーライザをいかなる順
序で組み合せることもできる。この可能な一例として、
図７に示す変更解消器７０は、図３に示す型の３個のシ
ングルリングデポーライザ７２、７４および７６と図５
に示す型の２個の同調可能なシングルリングデポーライ
ザ７８および８０から構成されている。図７に示す態様
においては、同調可能なシングルリングデポーライザ７
８および８０は、左から右へのファイバーを通じた光ビ
ームの伝達の路に沿った偏光解消装置の順序において第
３番目と第５番目の位置をしめる。
リングデポーライザが、図３に示したシングルリングデ
ポーライザ２４または図５に示した同調可能なシングル
リングデポーライザ４４のいずれかから構成されている
が、本発明の別の態様によると、図３に示される型のデ
ポーライザ２４と図５に示される型のデポーライザ４４
とを組み合せることも可能である。加えて、本発明の別
の態様によると、１個または数個のいずれかの型のまた
は両方の型のシングルリングデポーライザをいかなる順
序で組み合せることもできる。この可能な一例として、
図７に示す変更解消器７０は、図３に示す型の３個のシ
ングルリングデポーライザ７２、７４および７６と図５
に示す型の２個の同調可能なシングルリングデポーライ
ザ７８および８０から構成されている。図７に示す態様
においては、同調可能なシングルリングデポーライザ７
８および８０は、左から右へのファイバーを通じた光ビ
ームの伝達の路に沿った偏光解消装置の順序において第
３番目と第５番目の位置をしめる。
【００４３】上記多数のシングルリングデポーライザが
シングルリングデポーライザを直列に接続したが、本発
明の別の実施態様においては、異なる相対位置に循環式
デポーライザを接続することができる。より詳しくは、
図８は４個の２×２ファイバーカプラー８４、８６、８
８および９０から構成された多数のスプリッタ再合成デ
ポーライザ８２を示す図面である。光を入力ファイバー
９４を通じてファイバーカプラー８４に入力する。ファ
イバーカプラー８４は入力ファイバーからのビームを二
本のビームに分割する。ファイバーカプラー８４を出る
二本のビームをファイバー９４および９６に接続する。
ファイバー９４は入力ファイバーカプラー９０であり、
そしてファイバー９６は入力ファイバーカプラー８６で
ある。ファイバーカプラー８６は、ファイバー１０８お
よび９６からの光のビームを再合成し、次いで再合成ビ
ームを二本のビームに分割する。これらの二本のビーム
は出口ファイバー９８および１００を通じてファイバー
カプラー８６を出る。ファイバー９８はファイバーカプ
ラー８８の入力部と接続している。ファイバー１００は
デポーライザ８２の出力ファイバーとして機能する。フ
ァイバーカプラー８６からの出力ビーム９８はファイバ
ーカプラー８８によりファイバー（１０２）から接続さ
れたビームと合成される。ファイバーカプラー８８はフ
ァイバー９８および１０２からの合成ビームを二本のビ
ームに分割する。これらの二本のビームはファイバー１
０４および１０６を通じてファイバーカプラー８８を出
る。ファイバー１０４は入力ファイバーカプラー８４で
あり、ファイバー１０６は入力ファイバーカプラー９０
である。ファイバーカプラー９０は、ファイバー９４お
よび１０６からの光のビームを合成し、次いで合成ビー
ムを二本のビームに分割する。これらの二本のビームは
ファイバー１０２および１０８を介してファイバーカプ
ラー９０を出る。ファイバー１０８はファイバーカプラ
ー８６に接続し、そしてファイバー１０２はファイバー
カプラー８８に接続している。ファイバーカプラー８４
は、ファイバー１０４からのビームと入力ファイバー９
２からのビームを合成する。次いで、ファイバーカプラ
ー８４は、合成ビームを二本のビームに分割し、これら
の二本のビームはファイバー９４および９６を介して出
る。
シングルリングデポーライザを直列に接続したが、本発
明の別の実施態様においては、異なる相対位置に循環式
デポーライザを接続することができる。より詳しくは、
図８は４個の２×２ファイバーカプラー８４、８６、８
８および９０から構成された多数のスプリッタ再合成デ
ポーライザ８２を示す図面である。光を入力ファイバー
９４を通じてファイバーカプラー８４に入力する。ファ
イバーカプラー８４は入力ファイバーからのビームを二
本のビームに分割する。ファイバーカプラー８４を出る
二本のビームをファイバー９４および９６に接続する。
ファイバー９４は入力ファイバーカプラー９０であり、
そしてファイバー９６は入力ファイバーカプラー８６で
ある。ファイバーカプラー８６は、ファイバー１０８お
よび９６からの光のビームを再合成し、次いで再合成ビ
ームを二本のビームに分割する。これらの二本のビーム
は出口ファイバー９８および１００を通じてファイバー
カプラー８６を出る。ファイバー９８はファイバーカプ
ラー８８の入力部と接続している。ファイバー１００は
デポーライザ８２の出力ファイバーとして機能する。フ
ァイバーカプラー８６からの出力ビーム９８はファイバ
ーカプラー８８によりファイバー（１０２）から接続さ
れたビームと合成される。ファイバーカプラー８８はフ
ァイバー９８および１０２からの合成ビームを二本のビ
ームに分割する。これらの二本のビームはファイバー１
０４および１０６を通じてファイバーカプラー８８を出
る。ファイバー１０４は入力ファイバーカプラー８４で
あり、ファイバー１０６は入力ファイバーカプラー９０
である。ファイバーカプラー９０は、ファイバー９４お
よび１０６からの光のビームを合成し、次いで合成ビー
ムを二本のビームに分割する。これらの二本のビームは
ファイバー１０２および１０８を介してファイバーカプ
ラー９０を出る。ファイバー１０８はファイバーカプラ
ー８６に接続し、そしてファイバー１０２はファイバー
カプラー８８に接続している。ファイバーカプラー８４
は、ファイバー１０４からのビームと入力ファイバー９
２からのビームを合成する。次いで、ファイバーカプラ
ー８４は、合成ビームを二本のビームに分割し、これら
の二本のビームはファイバー９４および９６を介して出
る。
【００４４】入力ファイバー９２を介してデポーライザ
に入る偏光された光は、繰り返し分割され、そして分割
され再合成ビームがファイバーカプラー８４、８６、８
８および９０を介して循環するごとに循環されている光
ビームと再合成される。この方法で、次いで循環ビーム
の合成体である出力ビーム１００は、すべての合成ビー
ムの偏光状態の重量平均となる。ファイバーカプラー間
のファーバーに沿って移動する光の複屈折のために、合
成ビームの偏光状態の重量平均の結果は、非常に低いＤ
ＯＰを有する出力ビームをもたらす。
に入る偏光された光は、繰り返し分割され、そして分割
され再合成ビームがファイバーカプラー８４、８６、８
８および９０を介して循環するごとに循環されている光
ビームと再合成される。この方法で、次いで循環ビーム
の合成体である出力ビーム１００は、すべての合成ビー
ムの偏光状態の重量平均となる。ファイバーカプラー間
のファーバーに沿って移動する光の複屈折のために、合
成ビームの偏光状態の重量平均の結果は、非常に低いＤ
ＯＰを有する出力ビームをもたらす。
【００４５】図８に示す実施態様では４個のファイバー
カプラーを使用したが、デポーライザを介して移動する
光ビームが繰り返し分割され、異なる複屈折効果を有す
る異なる光学的路に沿って送られ、そして再合成されて
異なる偏光状態を平均化するこよによって出力光ビーム
を偏光解消するようにファイバーカプラーの数を増減し
て配置されたファイバーカプラーを使用することもでき
る。従って、本発明の別の実施態様において、非直列方
法で接続された多数のファイバーカプラーを有する偏光
制御装置またはシングルリングデポーライザを使用する
ことができる。図８において説明された実施態様は本発
明の多様性を説明するために提供されたものである。そ
のままでも可能であるが、本発明による多くの可能な組
み合せの一つであることができる。
カプラーを使用したが、デポーライザを介して移動する
光ビームが繰り返し分割され、異なる複屈折効果を有す
る異なる光学的路に沿って送られ、そして再合成されて
異なる偏光状態を平均化するこよによって出力光ビーム
を偏光解消するようにファイバーカプラーの数を増減し
て配置されたファイバーカプラーを使用することもでき
る。従って、本発明の別の実施態様において、非直列方
法で接続された多数のファイバーカプラーを有する偏光
制御装置またはシングルリングデポーライザを使用する
ことができる。図８において説明された実施態様は本発
明の多様性を説明するために提供されたものである。そ
のままでも可能であるが、本発明による多くの可能な組
み合せの一つであることができる。
【００４６】図２〜８に記載した上記実施態様が標準の
狭い帯域のレーザーダイオードを使用したが、本発明は
用途により広い帯域のレーザーダイオードを使用しても
よい。低コストおよび高い信頼性を有する広い帯域のレ
ーザーダイオードまたは狭い帯域のレーザーダイオード
のいずれかを使用するという本発明の柔軟性により、本
発明は現在使用されている光学的デポーライザにまさる
利益を有する。
狭い帯域のレーザーダイオードを使用したが、本発明は
用途により広い帯域のレーザーダイオードを使用しても
よい。低コストおよび高い信頼性を有する広い帯域のレ
ーザーダイオードまたは狭い帯域のレーザーダイオード
のいずれかを使用するという本発明の柔軟性により、本
発明は現在使用されている光学的デポーライザにまさる
利益を有する。
【００４７】図２〜８に記載された実施態様では低コス
トであり低い初期損失を有している標準２×２ファイバ
ーカプラーを使用したが、本発明の別の実施態様におい
ては、光ビームを分割しそして再集光させるのに別個の
ビームスプリッタおよびカプラーを使用してもよい。さ
らに別の実施態様においては、３×３、４×４あるいは
それ以上のファイバーカプラーを使用してより多くの循
環ループとすることもできる。図３および４におけるフ
ァイバーカプラーは５０／５０ビームスプリッタを配置
したが、これは単に例示に使用したものであり、他の実
施態様においては異なる分割比を有するスプリッタを使
用してもよい。図３および４における実施態様の循環式
ループは二本のファーバーを一緒に継ぎ合せたが、他の
実施態様においては循環式ループは単一のファイバーか
ら形成することもできる。
トであり低い初期損失を有している標準２×２ファイバ
ーカプラーを使用したが、本発明の別の実施態様におい
ては、光ビームを分割しそして再集光させるのに別個の
ビームスプリッタおよびカプラーを使用してもよい。さ
らに別の実施態様においては、３×３、４×４あるいは
それ以上のファイバーカプラーを使用してより多くの循
環ループとすることもできる。図３および４におけるフ
ァイバーカプラーは５０／５０ビームスプリッタを配置
したが、これは単に例示に使用したものであり、他の実
施態様においては異なる分割比を有するスプリッタを使
用してもよい。図３および４における実施態様の循環式
ループは二本のファーバーを一緒に継ぎ合せたが、他の
実施態様においては循環式ループは単一のファイバーか
ら形成することもできる。
【００４８】図９は、一片のファーバーから形成されこ
のファーバーを環状化して循環ループ１２０を形成した
シングルリングデポーライザを示している。入力ビーム
を形成するファイバー１１０に入力した光は上記ファイ
バーに沿ってそして循環式ループ１１２を介して結合点
１１４に伝達し、そこでファイバー１１０自身が結合す
る。循環式ループ１１２に沿って伝達する光は上記結合
点１１４で二本のビームに分割される。循環式ループに
沿って伝達するビームを循環ビームと言う。一本のビー
ムはファイバーの出力末端１１６に沿って伝達してデポ
ーライザ１２０の出力ビームを形成する。他のビームは
ファイバー１１０の循環式ループ１１２に沿って伝達す
る。循環式ループの複屈折は入力ビームのＳＯＰからの
循環ビームのＳＯＰを変更する。循環ビームを入力ビー
ムと結合点１１４で合成されると、デポーライザ１２０
の出力ビームのＤＯＰが低減する。
のファーバーを環状化して循環ループ１２０を形成した
シングルリングデポーライザを示している。入力ビーム
を形成するファイバー１１０に入力した光は上記ファイ
バーに沿ってそして循環式ループ１１２を介して結合点
１１４に伝達し、そこでファイバー１１０自身が結合す
る。循環式ループ１１２に沿って伝達する光は上記結合
点１１４で二本のビームに分割される。循環式ループに
沿って伝達するビームを循環ビームと言う。一本のビー
ムはファイバーの出力末端１１６に沿って伝達してデポ
ーライザ１２０の出力ビームを形成する。他のビームは
ファイバー１１０の循環式ループ１１２に沿って伝達す
る。循環式ループの複屈折は入力ビームのＳＯＰからの
循環ビームのＳＯＰを変更する。循環ビームを入力ビー
ムと結合点１１４で合成されると、デポーライザ１２０
の出力ビームのＤＯＰが低減する。
【００４９】ファイバー１１０自身を結合させるのはフ
ァイバーを互いに合併することによって行われ、代表的
にはファイバーの被覆物を除去した後、光を光を運ぶコ
ア間に通過させる。この目的に加熱、研磨または化学的
合併を含む方法を使用することができる。
ァイバーを互いに合併することによって行われ、代表的
にはファイバーの被覆物を除去した後、光を光を運ぶコ
ア間に通過させる。この目的に加熱、研磨または化学的
合併を含む方法を使用することができる。
【００５０】ここに記載した実施態様ではシングルモー
ドファイバーを使用したが、本発明においてはシングル
モードファイバーに限定されるものではなく、そして他
の実施態様においては別の種類のファイバーから構成さ
れていてもよい。加えて、いくつかの異なる種類のファ
イバーまたは他の媒体を、１個のデポーライザに使用す
ることができる。
ドファイバーを使用したが、本発明においてはシングル
モードファイバーに限定されるものではなく、そして他
の実施態様においては別の種類のファイバーから構成さ
れていてもよい。加えて、いくつかの異なる種類のファ
イバーまたは他の媒体を、１個のデポーライザに使用す
ることができる。
【００５１】加えて、本発明においては低コストおよび
適用が容易なことからシングルモードファーバーを使用
したが、本発明の他の実施態様においては別の種類のフ
ァイバーまたは他の媒体を使用してビーム路を循環させ
伝達させることができる。図１０は、光学的集積チップ
１２４の一部として形成されたデポーライザを示す。波
動管の形成にいくつかの材料が使用可能であり、例え
ば、ＬｉＮｂＯ3またはプラスティックが挙げられる。
図示しない光源からの光は入力波動管１２６に導かれ、
そして入力ビームを形成する。入力ビームは波動管１２
６に沿って地点１２８に伝達する。上記地点１２８にお
いて、波動管は出力波動管１３０と循環波動管１３２と
に別れている。入力ビームは、地点１２８に到達した際
に二本のビームに分割される。分割されたビームのうち
の一方のビームは出力波動管１３０に沿って伝達し、そ
してデポーライザ１２２の出力ビームを形成する。他方
の分割されたビームは、循環波動管１３２に沿って伝達
し、そして循環ビームを形成する。偏光制御装置は、循
環波動管中に配置されそして循環ビームのＳＯＰを変更
する。循環ビームは地点１３４で入力ビームと合成され
る。合成循環ビームおよび入力ビームは地点１２８に伝
達し、そこで上記の二本のビームに分割される。次い
で、出力波動管１３０に沿って伝達する出力ビームは入
力ビームと循環ビームとの合成体から形成される。
適用が容易なことからシングルモードファーバーを使用
したが、本発明の他の実施態様においては別の種類のフ
ァイバーまたは他の媒体を使用してビーム路を循環させ
伝達させることができる。図１０は、光学的集積チップ
１２４の一部として形成されたデポーライザを示す。波
動管の形成にいくつかの材料が使用可能であり、例え
ば、ＬｉＮｂＯ3またはプラスティックが挙げられる。
図示しない光源からの光は入力波動管１２６に導かれ、
そして入力ビームを形成する。入力ビームは波動管１２
６に沿って地点１２８に伝達する。上記地点１２８にお
いて、波動管は出力波動管１３０と循環波動管１３２と
に別れている。入力ビームは、地点１２８に到達した際
に二本のビームに分割される。分割されたビームのうち
の一方のビームは出力波動管１３０に沿って伝達し、そ
してデポーライザ１２２の出力ビームを形成する。他方
の分割されたビームは、循環波動管１３２に沿って伝達
し、そして循環ビームを形成する。偏光制御装置は、循
環波動管中に配置されそして循環ビームのＳＯＰを変更
する。循環ビームは地点１３４で入力ビームと合成され
る。合成循環ビームおよび入力ビームは地点１２８に伝
達し、そこで上記の二本のビームに分割される。次い
で、出力波動管１３０に沿って伝達する出力ビームは入
力ビームと循環ビームとの合成体から形成される。
【００５２】この方法で、偏光制御装置１３６により光
のＳＯＰを変更する循環路に沿って入力ビームの一部が
方向を転換する。循環ビームが入力ビームと集光した際
に、集光したビームのＤＯＰは、入力ビームのＤＯＰよ
り低くなる。集光そたビームがポイント（１２８）に到
達する毎に、集光したビームの一部が循環波動管（１３
２）に沿って方向を転換する。循環波動管（１３２）か
らのビームが入力ビームと集光する毎に、得られた集光
したビームのＤＯＰは、循環波動管に沿って伝達するビ
ームの変化により低減される。異なるＳＯＰを有するビ
ームの集光体として得られたデポーライザの出力ビーム
は入力ビームよりも低いＤＯＰを有している。
のＳＯＰを変更する循環路に沿って入力ビームの一部が
方向を転換する。循環ビームが入力ビームと集光した際
に、集光したビームのＤＯＰは、入力ビームのＤＯＰよ
り低くなる。集光そたビームがポイント（１２８）に到
達する毎に、集光したビームの一部が循環波動管（１３
２）に沿って方向を転換する。循環波動管（１３２）か
らのビームが入力ビームと集光する毎に、得られた集光
したビームのＤＯＰは、循環波動管に沿って伝達するビ
ームの変化により低減される。異なるＳＯＰを有するビ
ームの集光体として得られたデポーライザの出力ビーム
は入力ビームよりも低いＤＯＰを有している。
【００５３】偏光制御装置１３６は、米国特許第４，３
８９，０９０号明細書に記載された型のものでも電界ま
たは音響式のものでもよい。電界または音響式の偏光制
御装置において、電磁波または音波を使用して偏光制御
装置内の媒体の屈折率を変化させることによって偏光制
御装置を通過する光のビームのＳＯＰを変更させる。
８９，０９０号明細書に記載された型のものでも電界ま
たは音響式のものでもよい。電界または音響式の偏光制
御装置において、電磁波または音波を使用して偏光制御
装置内の媒体の屈折率を変化させることによって偏光制
御装置を通過する光のビームのＳＯＰを変更させる。
【００５４】図１０に示した実施態様は、基板上に形成
された波動管を使用したが、他の実施態様においてエッ
チング、蒸着または他の方法で基板上に形成された波動
管を有していてもよい。光学式集積の当業者は、本発明
による光学式集積デポーライザを形成するのに適用可能
な光学式集積機器を形成するのに使用される数多くの材
料および方法を理解するであろう。図１０に示した態様
そのものは代表例として提供したものであり、光学式集
積デポーライザを形成するのに使用される材料または方
法に対して限定することを意味するものではない。
された波動管を使用したが、他の実施態様においてエッ
チング、蒸着または他の方法で基板上に形成された波動
管を有していてもよい。光学式集積の当業者は、本発明
による光学式集積デポーライザを形成するのに適用可能
な光学式集積機器を形成するのに使用される数多くの材
料および方法を理解するであろう。図１０に示した態様
そのものは代表例として提供したものであり、光学式集
積デポーライザを形成するのに使用される材料または方
法に対して限定することを意味するものではない。
【００５５】図１０に示す実施態様は、循環式ループ１
つだけを有しているが、他の実施態様において多数の循
環式ループおよび多数の偏光制御装置を持つことができ
る。多数の循環式ループを有する実施態様において、１
個のループを図１０に示す一方の側に形成して、かかる
循環式ループを、入力および出力波動管の両側に配置さ
せることができる。別の可能は配置において、複数のル
ープを入力および出力波動管の同じ側に配置させること
ができる。加えて、図１０のデポーライザを、同一基板
または別個の基板上に形成された他のデポーライザと直
列に接続することができる。
つだけを有しているが、他の実施態様において多数の循
環式ループおよび多数の偏光制御装置を持つことができ
る。多数の循環式ループを有する実施態様において、１
個のループを図１０に示す一方の側に形成して、かかる
循環式ループを、入力および出力波動管の両側に配置さ
せることができる。別の可能は配置において、複数のル
ープを入力および出力波動管の同じ側に配置させること
ができる。加えて、図１０のデポーライザを、同一基板
または別個の基板上に形成された他のデポーライザと直
列に接続することができる。
【００５６】上記実施態様において、すべての光学シス
テムおよび機器が有しているような継き損失および内部
損失を無視したが、本発明によるデポーライザにおける
実際の損失は選択した材料並びに構成方法および品質に
依存して変化する。以上本発明を特定の実施態様に従っ
て説明してきたが、本発明の精神および範囲を逸脱する
ことなしに種々の改良および変更が当業者によってなさ
れ得ることを理解するであろう。特に、当業者は本発明
は光ファイバー通信および光学機器に限定されないこと
を認識するであろう。
テムおよび機器が有しているような継き損失および内部
損失を無視したが、本発明によるデポーライザにおける
実際の損失は選択した材料並びに構成方法および品質に
依存して変化する。以上本発明を特定の実施態様に従っ
て説明してきたが、本発明の精神および範囲を逸脱する
ことなしに種々の改良および変更が当業者によってなさ
れ得ることを理解するであろう。特に、当業者は本発明
は光ファイバー通信および光学機器に限定されないこと
を認識するであろう。
【００５７】
【発明の効果】本発明によると、現在使用されている光
学的デポーライザの制限が解消される。
学的デポーライザの制限が解消される。
【図1 】図１は、本発明による循環式ループを有する自
由空間循環デポーライザを表す図面である。
由空間循環デポーライザを表す図面である。
【図２】図２は、本発明による循環区分を有する自由空
間循環式デポーライザを表す図面である。
間循環式デポーライザを表す図面である。
【図３】図３は本発明によるシングルリング光ファイバ
ー循環式デポーライザを表す図面である。
ー循環式デポーライザを表す図面である。
【図４】図４は本発明による直列に接続した図３に示さ
れるシングルリング光ファイバー循環式デポーライザを
表す図面である。
れるシングルリング光ファイバー循環式デポーライザを
表す図面である。
【図５】図５は本発明によるシングルリング同調可能光
ファイバー循環式デポーライザを表す図面である。
ファイバー循環式デポーライザを表す図面である。
【図６】図６は本発明による図５に示される３個のシン
グルリング同調可能光ファイバー循環式デポーライザを
直列に接続した状態を示す図面である。
グルリング同調可能光ファイバー循環式デポーライザを
直列に接続した状態を示す図面である。
【図７】図７は本発明による図３に示される３個のシン
グルリング光ファイバー循環式デポーライザを図５に示
される２個のシングルリング同調可能光ファイバー循環
式デポーライザと直列に接続した状態を示す図面であ
る。
グルリング光ファイバー循環式デポーライザを図５に示
される２個のシングルリング同調可能光ファイバー循環
式デポーライザと直列に接続した状態を示す図面であ
る。
【図８】図８は本発明による多数のスプリッタ再合成し
た光ファイバーデポーライザを表す図面である。
た光ファイバーデポーライザを表す図面である。
【図９】図９は本発明による一片のファイバーを環状に
して循環式ループを形成したファイバーから形成された
シングルリングデポーライザを表す図面である。
して循環式ループを形成したファイバーから形成された
シングルリングデポーライザを表す図面である。
【図１０】図１０は本発明による光学式集積機器として
形成された循環式デポーライザを表す図面である。
形成された循環式デポーライザを表す図面である。
２・・・自由空間デポーライザ ４・・・部分反射鏡 ６・・・出力ビーム ８，１０，１４・・・鏡 １２・・・複屈折要素 １６・・・自由空間デポーライザ １８・・・二方向鏡 ２０・・・複屈折要素 ２２・・・部分反射鏡 ２４・・・シングルリング循環式デポーライザ ２６・・・入力ファイバー ２８・・・２×２ファイバーカプラー ２９・・・標準Ｙカプラー ３０・・・出力ファイバー ３１・・・ビームスプリッタ ３２・・・循環式ループ ３６・・・第１のデポーライザ ３８・・・第２のデポーライザ ４０・・・第３のデポーライザ ４２・・・出力ビーム ４４・・・同調可能なシングルリングデポーライザ ４６・・・偏光制御装置 ４８・・・入力ファーバー ５０・・・２×２ファイバーカプラー ５２，５４・・・ファイバー ５６・・・偏光制御装置 ５８・・・入力ファイバー ６０・・・循環式ループ ６４，６６，６８・・・同調可能なシングルリングデポ
ーライザ ７０・・・デポーライザ ７２，７４，７６・・・シングルリング循環式デポーラ
イザ ７８，８０・・・同調可能なシングルリングデポーライ
ザ ８２・・・多数個のスプリッタ再組み合せデポーライザ ８４，８６，８８，９０・・・２×２ファイバーカプラ
ー ９２・・・入力ファイバー ９４，９６，１０２，１０４，１０６，１０８・・・フ
ァイバー ９８，１００・・・出口ファイバー １１０・・・ファイバー １１２・・・循環式ループ １１４・・・結合点 １１６・・・出力末端 １２０・・・シングルリングデポーライザ １２２・・・デポーライザ １２４・・・光学式集積チップ １２６・・・入力波動管 １２８，１３４・・・地点 １３０・・・出力波動管 １３２・・・循環波動管 １３６・・・偏光制御装置
ーライザ ７０・・・デポーライザ ７２，７４，７６・・・シングルリング循環式デポーラ
イザ ７８，８０・・・同調可能なシングルリングデポーライ
ザ ８２・・・多数個のスプリッタ再組み合せデポーライザ ８４，８６，８８，９０・・・２×２ファイバーカプラ
ー ９２・・・入力ファイバー ９４，９６，１０２，１０４，１０６，１０８・・・フ
ァイバー ９８，１００・・・出口ファイバー １１０・・・ファイバー １１２・・・循環式ループ １１４・・・結合点 １１６・・・出力末端 １２０・・・シングルリングデポーライザ １２２・・・デポーライザ １２４・・・光学式集積チップ １２６・・・入力波動管 １２８，１３４・・・地点 １３０・・・出力波動管 １３２・・・循環波動管 １３６・・・偏光制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 598057143 1030 Ｅ． Ｄｕａｎｅ Ａｖｅ．， Ｓ ｕｉｔｅ Ｈ， Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ， ＣＡ 94086 Ｕ．Ｓ．Ａ.
Claims (22)
- 【請求項１】 入力光を受光する入力部と、スプリッタ
と、上記入力光を上記スプリッタにより少なくとも２本
のビームへ分割しかつ少なくとも２本のビームのうちの
一本を循環ループへ沿って導く循環式ループと、そして
ループ出力と入力光とを合成する手段とから成る光学的
デポーライザ。 - 【請求項２】 合成手段の合成出力をスプリタに入力す
る請求項１に記載のデポーライザ。 - 【請求項３】 第１のスプリッタ出力を循環式ループの
ループ入力部へ入力する請求項１に記載のデポーライ
ザ。 - 【請求項４】 第１のスプリッタ出力を循環式ループの
ループ入力部に入力する請求項２に記載のデポーライ
ザ。 - 【請求項５】 さらに上記デポラーライザの入力部と結
合する偏光制御装置からなる請求項１に記載のデポーラ
イザ。 - 【請求項６】 さらに上記デポーライザの循環式ループ
内に挿入された偏光制御装置からなる請求項１に記載の
デポーライザ。 - 【請求項７】 Ｎ個の入力部とＮ個の出力部とを有する
Ｎ×Ｎファイバーカプラーと、少なくとも１つの出力部
を少なくとも１つの入力部と結合させることから形成さ
れた循環式ループとから成る光学的デポーライザ。 - 【請求項８】 さらにデポーライザの入力部と結合した
第１の偏光制御装置と循環ループ内に挿入された第２の
偏光制御装置とから成る請求項７に記載のデポーライ
ザ。 - 【請求項９】 各々Ｎ個の入力部とＮ個の出力部を有す
る複数のＮ×Ｎカプラーと、そして少なくとも１個の出
力部を少なくとも１個の入力部と結合することによって
形成された少なくとも1 個の循環式ループとを有する光
学的デポーライザ。 - 【請求項１０】 少なくとも１個の循環式ループが少な
くとも１個の出力部を少なくとも１個の入力部と結合し
ている請求項９に記載のデポーライザ。 - 【請求項１１】 さらに少なくとも１個の出力部を少な
くとも１個のファイバーカプラーに結合する少なくとも
１個の循環ループから成る請求の範囲第９項に記載のデ
ポーライザ。 - 【請求項１２】 Ｎ＝２である請求の範囲第９項に記載
のデポーライザ。 - 【請求項１３】 次の段階、すなわち入力光ビームを複
数本の光ビームに分割する段階、複数本の光ビームの少
なくとも1 本を複屈折路に沿って循環させる段階、およ
び循環した光ビームの少なくとも1 本を入力光ビームと
合成する段階から成る光源を偏光解消させる方法。 - 【請求項１４】 入力光源が複数本の光ビームに分割さ
せる前に循環光ビームを合成する請求項１３に記載の方
法。 - 【請求項１５】 入力光ビームの偏光を偏光制御装置に
より制御する請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１６】 循環光ビームの偏光を偏光制御装置に
より制御する請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１７】 入力末端と出力末端とを有する光ファ
イバーから成り、上記光ファイバー自身が結合して入力
末端と出力末端との間に循環ループを形成している光フ
ァイバーから成る光学的デポーライザ。 - 【請求項１８】 基板上の光学的集積装置として形成さ
れた光学的デポーライザであって、入力部、出力部、入
力部に入る光の一部を循環式ループに向わせる循環式ル
ープ、循環式ループを出る光の偏光を変更するための循
環式ループに沿って位置する偏光制御手段、および循環
式ループを出る光を入力部に入る光と合成させる手段で
あって少なくとも合成光の一部を出力部に向わせる合成
手段から成る光学的デポーライザ。 - 【請求項１９】 入力部および循環ループからの合成光
の一部が循環ループにそって伝達する請求の範囲第１８
項記載の光学的デポーライザ。 - 【請求項２０】 複屈折要素と、二方向鏡と部分反射鏡
とから成り、複屈折要素、二方向鏡および部分反射鏡が
循環部分を形成する光学的デポーライザ。 - 【請求項２１】 光ファーバーの区分から形成され、第
１の格子状断片、第２の格子状断片、および循環部分か
ら成る光学的デポーライザ。 - 【請求項２２】 上記ファイバーにそって伝達する光の
一部を第１の格子状断片を介して第２の格子状断片に伝
達し、第２の格子状断片に衝突した光の一部を第１の格
子状断片に反射により戻し、そして第２の格子状断片に
衝突した光の一部を第２の格子状断片を介して伝え、第
２の格子状断片からの第１の格子状断片に反射により戻
された後の第１の格子状断片に衝突した光の一部を第２
の格子状断片に向って反射により戻すことによって第１
の格子状断片を介して伝達した光を合成し、そして第２
の格子状断片を介して伝達した光の一部をデポーライザ
の出力ビームを形成する請求項２１に記載の光学的デポ
ーライザ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/847177 | 1997-05-01 | ||
| US08/847,177 US5933555A (en) | 1997-05-01 | 1997-05-01 | Optical recirculation depolarizer and method of depolarizing light |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1138331A true JPH1138331A (ja) | 1999-02-12 |
Family
ID=25299984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10120191A Pending JPH1138331A (ja) | 1997-05-01 | 1998-04-30 | 光学的デポーライザおよび光源の光を偏光解消させる方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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