JPH116984A - 偏光分離型サーキュレータ - Google Patents
偏光分離型サーキュレータInfo
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- JPH116984A JPH116984A JP16172097A JP16172097A JPH116984A JP H116984 A JPH116984 A JP H116984A JP 16172097 A JP16172097 A JP 16172097A JP 16172097 A JP16172097 A JP 16172097A JP H116984 A JPH116984 A JP H116984A
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- polarization
- input
- light
- output ports
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 二つの偏光成分から成る光に対して何れの偏
光成分に関しても同等に光路切替え機能及び非相反機能
を示し、二つの偏光成分が独立に利用されて有効に出力
される機能を有する偏光分離型サーキュレータを提供す
ること。 【解決手段】 この偏光分離型サーキュレータは、第１
の偏光分離器１１，第１のファラデー回転素子１５，第
１の旋光子１３，第２の偏光分離器１３，第２のファラ
デー回転素子１６，及び第２の旋光子１４をこの順に配
置して成ると共に、一方向順として偏光分離器１１側に
配置した入力ポート１に入力されて透過された光を互い
に垂直な偏波面を有する直線偏光に分離して旋光子１４
側に配置した入出力ポート２，３へそれぞれ出力し、且
つ一方向順と逆な他方向順として入出力ポート２，３に
入力されて透過された光を互いに垂直な偏波面を有する
直線偏光として偏光分離器１１側に配置した出力ポート
４，５へそれぞれ出力する。
光成分に関しても同等に光路切替え機能及び非相反機能
を示し、二つの偏光成分が独立に利用されて有効に出力
される機能を有する偏光分離型サーキュレータを提供す
ること。 【解決手段】 この偏光分離型サーキュレータは、第１
の偏光分離器１１，第１のファラデー回転素子１５，第
１の旋光子１３，第２の偏光分離器１３，第２のファラ
デー回転素子１６，及び第２の旋光子１４をこの順に配
置して成ると共に、一方向順として偏光分離器１１側に
配置した入力ポート１に入力されて透過された光を互い
に垂直な偏波面を有する直線偏光に分離して旋光子１４
側に配置した入出力ポート２，３へそれぞれ出力し、且
つ一方向順と逆な他方向順として入出力ポート２，３に
入力されて透過された光を互いに垂直な偏波面を有する
直線偏光として偏光分離器１１側に配置した出力ポート
４，５へそれぞれ出力する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として光通信や
光計測の分野において用いられるサーキュレータに関
し、詳しくは偏波面がランダムな入力光，或いは互いに
垂直な偏光成分の入力光が互いに垂直な二つの偏光に分
離して出力される偏光分離型サーキュレータに関する。
光計測の分野において用いられるサーキュレータに関
し、詳しくは偏波面がランダムな入力光，或いは互いに
垂直な偏光成分の入力光が互いに垂直な二つの偏光に分
離して出力される偏光分離型サーキュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般的にサーキュレータの基本的
機能は、図５に示す入出力の模試図を参照すれば、第１
のポート（ポートＡ）に入力された光が第２のポート
（ポートＢ）から出力され、第２のポート（ポートＢ）
に入力された光が第３のポート（ポートＣ）から出力さ
れ、第３のポート（ポートＣ）に入力された光が第１の
ポート（ポートＡ）から出力されるようになっている。
但し、ここでサーキュレータは、例えば第２のポート
（ポートＢ）に入力された光が上述した対応以外のポー
トとして、例えば第１のポート（ポートＡ）から出力さ
れない等の非相反性を有する光学デバイスとなってい
る。
機能は、図５に示す入出力の模試図を参照すれば、第１
のポート（ポートＡ）に入力された光が第２のポート
（ポートＢ）から出力され、第２のポート（ポートＢ）
に入力された光が第３のポート（ポートＣ）から出力さ
れ、第３のポート（ポートＣ）に入力された光が第１の
ポート（ポートＡ）から出力されるようになっている。
但し、ここでサーキュレータは、例えば第２のポート
（ポートＢ）に入力された光が上述した対応以外のポー
トとして、例えば第１のポート（ポートＡ）から出力さ
れない等の非相反性を有する光学デバイスとなってい
る。
【０００３】このようなサーキュレータは、最近の光通
信や光計測等の分野において、システム構成の複雑さが
増大するに伴い、光路切替機能デバイスとして多く活用
される傾向にある。
信や光計測等の分野において、システム構成の複雑さが
増大するに伴い、光路切替機能デバイスとして多く活用
される傾向にある。
【０００４】図６は、図５で説明した機能を有するサー
キュレータの基本構成を例示したものである。このサー
キュレータは、２個の偏光スプリッタ５４，５５及びこ
れらの間に配置された非相反素子である１個のファラデ
ー回転素子５８から成り、偏光スプリッタ５４が第１の
ポート（ポートＡ）及び第３のポート（ポートＣ）を有
し、偏光スプリッタ５５が第２のポート（ポートＢ）を
有するように構成されている。
キュレータの基本構成を例示したものである。このサー
キュレータは、２個の偏光スプリッタ５４，５５及びこ
れらの間に配置された非相反素子である１個のファラデ
ー回転素子５８から成り、偏光スプリッタ５４が第１の
ポート（ポートＡ）及び第３のポート（ポートＣ）を有
し、偏光スプリッタ５５が第２のポート（ポートＢ）を
有するように構成されている。
【０００５】図７は、従来のサーキュレータの他例に関
する基本構成を示したものである。このサーキュレータ
は、２個の偏光スプリッタ５６，５７及びこれらの間の
偏光スプリッタ５６側に配置された非相反素子である１
個のファラデー回転素子５９の他、偏光スプリッタ５
６，５７の間の偏光スプリッタ５７側に配置された光学
活性旋光子６１と、偏光スプリッタ５６及びファラデー
回転素子５９の間の入出力光を反射するように配置され
たミラー６３と、偏光スプリッタ５７及び光学活性旋光
子６１の間の入出力光を反射するように配置されたミラ
ー６４とから構成され、偏光スプリッタ５６，５７がそ
れぞれ二つで総計４つのポートを有し、出力光の偏波面
が入力光に依存しないように構成されている。
する基本構成を示したものである。このサーキュレータ
は、２個の偏光スプリッタ５６，５７及びこれらの間の
偏光スプリッタ５６側に配置された非相反素子である１
個のファラデー回転素子５９の他、偏光スプリッタ５
６，５７の間の偏光スプリッタ５７側に配置された光学
活性旋光子６１と、偏光スプリッタ５６及びファラデー
回転素子５９の間の入出力光を反射するように配置され
たミラー６３と、偏光スプリッタ５７及び光学活性旋光
子６１の間の入出力光を反射するように配置されたミラ
ー６４とから構成され、偏光スプリッタ５６，５７がそ
れぞれ二つで総計４つのポートを有し、出力光の偏波面
が入力光に依存しないように構成されている。
【０００６】即ち、サーキュレータは、一般に様々な用
途に見合った機能を具備するように構成され、そうした
機能を具備することによって、光通信や光計測等の分野
において様々な形態で利用されている。
途に見合った機能を具備するように構成され、そうした
機能を具備することによって、光通信や光計測等の分野
において様々な形態で利用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したサーキュレー
タの場合、例えば図６に示したものでは、入力される光
がランダム偏光や互いに垂直な二つの偏光成分から成る
場合に一方の偏光成分を使用することができない。即
ち、こうしたサーキュレータでは、例えば光変調器を用
いて電気信号を光信号に変調する場合、ランダム偏光の
光源から出力される光に関しては一つの偏波成分が使わ
れるのみでこれに直交する他の偏光成分は吸収される
か、或いは光路を遮断される等により有効に使われない
ようになっている。
タの場合、例えば図６に示したものでは、入力される光
がランダム偏光や互いに垂直な二つの偏光成分から成る
場合に一方の偏光成分を使用することができない。即
ち、こうしたサーキュレータでは、例えば光変調器を用
いて電気信号を光信号に変調する場合、ランダム偏光の
光源から出力される光に関しては一つの偏波成分が使わ
れるのみでこれに直交する他の偏光成分は吸収される
か、或いは光路を遮断される等により有効に使われない
ようになっている。
【０００８】又、図７に示したものでは、入力される光
がランダム偏光や互いに垂直な二つの偏光成分から成る
場合にも二つの偏光成分を使用できるが、その反面とし
て出力される光を直交する二つの直線偏光として分離し
てそれぞれ別々に使用することができない。即ち、こう
したサーキュレータでは、例えば２チャンネルの信号等
の異なる２種類の電気信号に対して独立な二つの光変調
器を用いる場合、それぞれの光変調器の入力光には２台
の光源と、入力光毎に入力光伝送路としての光ファイバ
とが必要とされるが、出力系に関しては二つの偏光成分
を有効に出力することができないようになっている。
がランダム偏光や互いに垂直な二つの偏光成分から成る
場合にも二つの偏光成分を使用できるが、その反面とし
て出力される光を直交する二つの直線偏光として分離し
てそれぞれ別々に使用することができない。即ち、こう
したサーキュレータでは、例えば２チャンネルの信号等
の異なる２種類の電気信号に対して独立な二つの光変調
器を用いる場合、それぞれの光変調器の入力光には２台
の光源と、入力光毎に入力光伝送路としての光ファイバ
とが必要とされるが、出力系に関しては二つの偏光成分
を有効に出力することができないようになっている。
【０００９】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、二つの偏光成分か
ら成る光に対して何れの偏光成分に関しても同等に光路
切替え機能及び非相反機能を示し、二つの偏光成分が独
立に利用されて有効に出力される機能を有する偏光分離
型サーキュレータを提供することにある。
なされたもので、その技術的課題は、二つの偏光成分か
ら成る光に対して何れの偏光成分に関しても同等に光路
切替え機能及び非相反機能を示し、二つの偏光成分が独
立に利用されて有効に出力される機能を有する偏光分離
型サーキュレータを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、光が入
力される一つの入力ポートと、光が出力される二つの出
力ポートと、光が入力されると共に出力される二つの入
出力ポートとが備えられた偏光分離型サーキュレータが
得られる。
力される一つの入力ポートと、光が出力される二つの出
力ポートと、光が入力されると共に出力される二つの入
出力ポートとが備えられた偏光分離型サーキュレータが
得られる。
【００１１】又、本発明によれば、上記偏光分離型サー
キュレータにおいて、一つの入力ポートから入力された
光を互いに垂直な偏波面を有する直線偏光に分離して二
つの入出力ポートへそれぞれ出力し、且つ該二つの入出
力ポートから入力された光を互いに垂直な偏波面を有す
る直線偏光として二つの出力ポートへそれぞれ出力する
偏光分離型サーキュレータが得られる。
キュレータにおいて、一つの入力ポートから入力された
光を互いに垂直な偏波面を有する直線偏光に分離して二
つの入出力ポートへそれぞれ出力し、且つ該二つの入出
力ポートから入力された光を互いに垂直な偏波面を有す
る直線偏光として二つの出力ポートへそれぞれ出力する
偏光分離型サーキュレータが得られる。
【００１２】更に、本発明によれば、上記何れかの偏光
分離型サーキュレータにおいて、第１の偏光分離器，第
１のファラデー回転素子，第２の偏光分離器，及び第２
のファラデー回転素子をこの順に配置して成ると共に、
該配置における一方向順として該第１の偏光分離器側に
配置した一つの入力ポートから入力されて透過された光
を互いに垂直な偏波面を有する直線偏光に分離して該第
２のファラデー回転素子側に配置した二つの入出力ポー
トへそれぞれ出力し、且つ該配置における該一方向順と
逆な他方向順として該二つの入出力ポートから入力され
て透過された光を互いに垂直な偏波面を有する直線偏光
として該第１の偏光分離器側に配置した二つの出力ポー
トへそれぞれ出力する偏光分離型サーキュレータが得ら
れる。
分離型サーキュレータにおいて、第１の偏光分離器，第
１のファラデー回転素子，第２の偏光分離器，及び第２
のファラデー回転素子をこの順に配置して成ると共に、
該配置における一方向順として該第１の偏光分離器側に
配置した一つの入力ポートから入力されて透過された光
を互いに垂直な偏波面を有する直線偏光に分離して該第
２のファラデー回転素子側に配置した二つの入出力ポー
トへそれぞれ出力し、且つ該配置における該一方向順と
逆な他方向順として該二つの入出力ポートから入力され
て透過された光を互いに垂直な偏波面を有する直線偏光
として該第１の偏光分離器側に配置した二つの出力ポー
トへそれぞれ出力する偏光分離型サーキュレータが得ら
れる。
【００１３】加えて、本発明によれば、上記何れかの偏
光分離型サーキュレータにおいて、第１の偏光分離器，
第１のファラデー回転素子，第１の旋光子，第２の偏光
分離器，第２のファラデー回転素子，及び第２の旋光子
をこの順に配置して成ると共に、該配置における一方向
順として該第１の偏光分離器側に配置した一つの入力ポ
ートから入力されて透過された光を互いに垂直な偏波面
を有する直線偏光に分離して該第２の旋光子側に配置し
た二つの入出力ポートへそれぞれ出力し、且つ該配置に
おける該一方向順と逆な他方向順として該二つの入出力
ポートから入力されて透過された光を互いに垂直な偏波
面を有する直線偏光として該第１の偏光分離器側に配置
した二つの出力ポートへそれぞれ出力する偏光分離型サ
ーキュレータが得られる。
光分離型サーキュレータにおいて、第１の偏光分離器，
第１のファラデー回転素子，第１の旋光子，第２の偏光
分離器，第２のファラデー回転素子，及び第２の旋光子
をこの順に配置して成ると共に、該配置における一方向
順として該第１の偏光分離器側に配置した一つの入力ポ
ートから入力されて透過された光を互いに垂直な偏波面
を有する直線偏光に分離して該第２の旋光子側に配置し
た二つの入出力ポートへそれぞれ出力し、且つ該配置に
おける該一方向順と逆な他方向順として該二つの入出力
ポートから入力されて透過された光を互いに垂直な偏波
面を有する直線偏光として該第１の偏光分離器側に配置
した二つの出力ポートへそれぞれ出力する偏光分離型サ
ーキュレータが得られる。
【００１４】これらの偏光分離型サーキュレータにおい
て、二つの入出力ポート及び二つの出力ポートのうちの
少なくとも一方に光路を移動するための光学素子を備え
たり、或いは二つの入出力ポートに偏波面保持ファイバ
をそれぞれ結合することは好ましい。
て、二つの入出力ポート及び二つの出力ポートのうちの
少なくとも一方に光路を移動するための光学素子を備え
たり、或いは二つの入出力ポートに偏波面保持ファイバ
をそれぞれ結合することは好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げ、本発明の偏
光分離型サーキュレータについて、図面を参照して詳細
に説明する。
光分離型サーキュレータについて、図面を参照して詳細
に説明する。
【００１６】図１は、本発明の一実施例に係る偏光分離
型サーキュレータの基本構成を示したものである。この
偏光分離型サーキュレータは、方解石から成る第１の偏
光分離器１１，磁気光学ガーネット厚膜から成る第１の
ファラデー回転素子１５，水晶から成る第１の旋光子１
３，方解石から成る第２の偏光分離器１２，磁気光学ガ
ーネット厚膜から成る第２のファラデー回転素子１６，
及び水晶から成る第２の旋光子１４をこの順に配置して
成る。ここでは、配置における一方向順として、第１の
偏光分離器１１側に配置した一つの入力ポート（ポート
Ａ）１に入力されて透過された光を互いに垂直な偏波面
を有する直線偏光に分離して第２の旋光子１４側に配置
した二つの入出力ポート（ポートＢ，Ｃ）２，３へそれ
ぞれ出力し、且つ配置における一方向順と逆な他方向順
として二つの入出力ポート（ポートＢ，Ｃ）２，３に入
力されて透過された光を互いに垂直な偏波面を有する直
線偏光として第１の偏光分離器１１側に配置した二つの
出力ポート（ポートＤ，Ｅ）４，５へそれぞれ出力する
ようになっている。
型サーキュレータの基本構成を示したものである。この
偏光分離型サーキュレータは、方解石から成る第１の偏
光分離器１１，磁気光学ガーネット厚膜から成る第１の
ファラデー回転素子１５，水晶から成る第１の旋光子１
３，方解石から成る第２の偏光分離器１２，磁気光学ガ
ーネット厚膜から成る第２のファラデー回転素子１６，
及び水晶から成る第２の旋光子１４をこの順に配置して
成る。ここでは、配置における一方向順として、第１の
偏光分離器１１側に配置した一つの入力ポート（ポート
Ａ）１に入力されて透過された光を互いに垂直な偏波面
を有する直線偏光に分離して第２の旋光子１４側に配置
した二つの入出力ポート（ポートＢ，Ｃ）２，３へそれ
ぞれ出力し、且つ配置における一方向順と逆な他方向順
として二つの入出力ポート（ポートＢ，Ｃ）２，３に入
力されて透過された光を互いに垂直な偏波面を有する直
線偏光として第１の偏光分離器１１側に配置した二つの
出力ポート（ポートＤ，Ｅ）４，５へそれぞれ出力する
ようになっている。
【００１７】即ち、この偏光分離サーキュレータでは、
光の入力又は出力のための５個のポート１〜５を有し、
ポート１を入力専用とし、ポート２，３を入出力用と
し、ポート４，５をポート２，３にそれぞれ光が入力さ
れた場合の出力専用としている。ポート１を除く他の４
つのポート２，３，４，５には、光路の移動を助けて光
ファイバの接続を容易にするために、それぞれプリズム
３２，３３，３４，３５が配置されている。ポート２，
３にはそれぞれ偏波面保持ファイバ２２，２３が接続さ
れ、他の３つのポート１，４，５にはそれぞれシングル
モードファイバ２１，２４，２５が接続されている。こ
こでは、ポート２，３から入力された光が各素子を通過
して第１のファラデー回転素子１５を透過する光路にお
いて、プリズム３２，３３，３４，３５を採用してポー
ト４，５を設けることによって、全体の小型化が計られ
ている。
光の入力又は出力のための５個のポート１〜５を有し、
ポート１を入力専用とし、ポート２，３を入出力用と
し、ポート４，５をポート２，３にそれぞれ光が入力さ
れた場合の出力専用としている。ポート１を除く他の４
つのポート２，３，４，５には、光路の移動を助けて光
ファイバの接続を容易にするために、それぞれプリズム
３２，３３，３４，３５が配置されている。ポート２，
３にはそれぞれ偏波面保持ファイバ２２，２３が接続さ
れ、他の３つのポート１，４，５にはそれぞれシングル
モードファイバ２１，２４，２５が接続されている。こ
こでは、ポート２，３から入力された光が各素子を通過
して第１のファラデー回転素子１５を透過する光路にお
いて、プリズム３２，３３，３４，３５を採用してポー
ト４，５を設けることによって、全体の小型化が計られ
ている。
【００１８】図２は、この偏光分離サーキュレータの要
部における光路及び偏波面の状態を説明するために示し
たもので、同図（ａ）は一方向順の入力時（ポート１の
入力時）に関するもの，同図（ｂ）は他方向順の入力時
（ポート２，３の入力時）に関するものである。但し、
ここでは各素子を通過する前後のそれぞれの偏波面の方
向を矢印によって示している。
部における光路及び偏波面の状態を説明するために示し
たもので、同図（ａ）は一方向順の入力時（ポート１の
入力時）に関するもの，同図（ｂ）は他方向順の入力時
（ポート２，３の入力時）に関するものである。但し、
ここでは各素子を通過する前後のそれぞれの偏波面の方
向を矢印によって示している。
【００１９】図１及び図２（ａ）を参照すれば、ポート
１に接続されたシングルモードファイバ２１の先端に
は、ランダム偏光を出力する光源（図示せず）が結合さ
れており、この光源からのランダム偏光は、シングルモ
ードファイバ２１及びポート１を通って第１の偏光分離
器１１に入力される。第１の偏光分離器１１では、入力
された光を互いに垂直な二つの偏光成分に分離する。分
離された光は第１のファラデー回転素子１５でそれぞれ
偏波面が４５度回転して透過される。第１のファラデー
回転素子１５を透過した光の偏波面は、第１の旋光子１
３によって更にそれぞれ４５度回転され、これらの二つ
の偏光の光路は第２の偏光分離器１２で更に分離距離が
拡大される。第２の偏光分離器１２を透過した二つの偏
光は、引き続いて第２のファラデー回転素子１６，第２
の旋光子１４によって偏波面がそれぞれ４５度ずつ回転
された状態で透過される。
１に接続されたシングルモードファイバ２１の先端に
は、ランダム偏光を出力する光源（図示せず）が結合さ
れており、この光源からのランダム偏光は、シングルモ
ードファイバ２１及びポート１を通って第１の偏光分離
器１１に入力される。第１の偏光分離器１１では、入力
された光を互いに垂直な二つの偏光成分に分離する。分
離された光は第１のファラデー回転素子１５でそれぞれ
偏波面が４５度回転して透過される。第１のファラデー
回転素子１５を透過した光の偏波面は、第１の旋光子１
３によって更にそれぞれ４５度回転され、これらの二つ
の偏光の光路は第２の偏光分離器１２で更に分離距離が
拡大される。第２の偏光分離器１２を透過した二つの偏
光は、引き続いて第２のファラデー回転素子１６，第２
の旋光子１４によって偏波面がそれぞれ４５度ずつ回転
された状態で透過される。
【００２０】従って、この偏光分離サーキュレータにお
いて、一方向順に入力されるランダム偏光は、互いに垂
直な偏波面を持つ二つの直線偏光に分離されて出力され
る。尚、この偏光分離サーキュレータにおいて、第１の
ファラデー回転素子１５及び第２のファラデー回転素子
１６は、何れも図示されない永久磁石によって磁化され
ているものとするが、これらの第１のファラデー回転素
子１５及び第２のファラデー回転素子１６には予め磁化
されて永久磁石等の外部磁界を要しない磁気ガーネット
膜を採用することもできる。又、ポート２，３へそれぞ
れ出力された光は直線偏光として偏波面保持ファイバ２
２，２３の他端に結合された図示されないセンサヘッド
等へ伝送されるが、このようにポート２，３に接続され
る光ファイバを偏波面保持ファイバ２２，２３とするこ
とによって、センサヘッド等への入力光の偏波面を制御
された状態で入力を行うことができる。
いて、一方向順に入力されるランダム偏光は、互いに垂
直な偏波面を持つ二つの直線偏光に分離されて出力され
る。尚、この偏光分離サーキュレータにおいて、第１の
ファラデー回転素子１５及び第２のファラデー回転素子
１６は、何れも図示されない永久磁石によって磁化され
ているものとするが、これらの第１のファラデー回転素
子１５及び第２のファラデー回転素子１６には予め磁化
されて永久磁石等の外部磁界を要しない磁気ガーネット
膜を採用することもできる。又、ポート２，３へそれぞ
れ出力された光は直線偏光として偏波面保持ファイバ２
２，２３の他端に結合された図示されないセンサヘッド
等へ伝送されるが、このようにポート２，３に接続され
る光ファイバを偏波面保持ファイバ２２，２３とするこ
とによって、センサヘッド等への入力光の偏波面を制御
された状態で入力を行うことができる。
【００２１】ところで、ポート２，３に光が入力される
場合、第２のファラデー回転素子１６，第１のファラデ
ー回転素子１５は非相反素子として機能するが、これら
二つの光は偏光分離サーキュレータ内では交わったり、
或いは一致することがないようになっている。
場合、第２のファラデー回転素子１６，第１のファラデ
ー回転素子１５は非相反素子として機能するが、これら
二つの光は偏光分離サーキュレータ内では交わったり、
或いは一致することがないようになっている。
【００２２】そこで、図２（ｂ）を参照すれば、ポート
２，３に入力された光は、図２（ａ）で説明した逆の手
順でそれぞれ互いに直交する２偏光成分に分離され、直
線偏光であって且つ偏波面が互いに直交するものとして
ポート４，５へそれぞれ出力されるが、ポート１からは
出力されない。
２，３に入力された光は、図２（ａ）で説明した逆の手
順でそれぞれ互いに直交する２偏光成分に分離され、直
線偏光であって且つ偏波面が互いに直交するものとして
ポート４，５へそれぞれ出力されるが、ポート１からは
出力されない。
【００２３】従って、この偏光分離型サーキュレータの
場合、二つの偏光成分から成る光に対して何れの偏光成
分に関しても同等に光路切替え機能及び非相反機能を示
し、二つの偏光成分が独立に利用されて有効に出力され
る機能を有するものとなる。因みに、ここでの偏光分離
サーキュレータにおいて、ポート１に入力されてポート
２，３へそれぞれ出力される光の損失は０．４ｄＢ以下
であり、ポート２，Ｃ３に入力されてポート４，５へそ
れぞれ出力される光の損失は１ｄＢ以下であった。
場合、二つの偏光成分から成る光に対して何れの偏光成
分に関しても同等に光路切替え機能及び非相反機能を示
し、二つの偏光成分が独立に利用されて有効に出力され
る機能を有するものとなる。因みに、ここでの偏光分離
サーキュレータにおいて、ポート１に入力されてポート
２，３へそれぞれ出力される光の損失は０．４ｄＢ以下
であり、ポート２，Ｃ３に入力されてポート４，５へそ
れぞれ出力される光の損失は１ｄＢ以下であった。
【００２４】図３は、本発明の他の実施例に係る偏光分
離型サーキュレータの基本構成を示したものである。こ
の偏光分離型サーキュレータは、第１の偏光分離器１
１，第１のファラデー回転素子１５，第２の偏光分離器
１２，及び第２のファラデー回転素子１６をこの順に配
置して成るもので、図１に示した偏光分離サーキュレー
タから第１の旋光子１３及び第２の旋光子１４を除いた
構成となっている。ここでは、配置における一方向順と
して、第１の偏光分離器１１側に配置した一つの入力ポ
ート（ポートＡ）１に入力されて透過された光を互いに
垂直な偏波面を有する直線偏光に分離して第２のファラ
デー回転素子１６側に配置した二つの入出力ポート（ポ
ートＢ，Ｃ）２，３へそれぞれ出力し、且つ配置におけ
る一方向順と逆な他方向順として二つの入出力ポート
（ポートＢ，Ｃ）２，３に入力されて透過された光を互
いに垂直な偏波面を有する直線偏光として第１の偏光分
離器１１側に配置した二つの出力ポート（ポートＤ，
Ｅ）４，５へそれぞれ出力するようになっている。
離型サーキュレータの基本構成を示したものである。こ
の偏光分離型サーキュレータは、第１の偏光分離器１
１，第１のファラデー回転素子１５，第２の偏光分離器
１２，及び第２のファラデー回転素子１６をこの順に配
置して成るもので、図１に示した偏光分離サーキュレー
タから第１の旋光子１３及び第２の旋光子１４を除いた
構成となっている。ここでは、配置における一方向順と
して、第１の偏光分離器１１側に配置した一つの入力ポ
ート（ポートＡ）１に入力されて透過された光を互いに
垂直な偏波面を有する直線偏光に分離して第２のファラ
デー回転素子１６側に配置した二つの入出力ポート（ポ
ートＢ，Ｃ）２，３へそれぞれ出力し、且つ配置におけ
る一方向順と逆な他方向順として二つの入出力ポート
（ポートＢ，Ｃ）２，３に入力されて透過された光を互
いに垂直な偏波面を有する直線偏光として第１の偏光分
離器１１側に配置した二つの出力ポート（ポートＤ，
Ｅ）４，５へそれぞれ出力するようになっている。
【００２５】この偏光分離型サーキュレータの場合、先
の一実施例のものと比べ、消光比やクロストークが若干
低下するものの、基本的には同一の機能を示し、一層小
型化を計り得るものとなっている。
の一実施例のものと比べ、消光比やクロストークが若干
低下するものの、基本的には同一の機能を示し、一層小
型化を計り得るものとなっている。
【００２６】図４は、図１や図３に示した偏光分離型サ
ーキュレータ４１を組み込んだ受信システムの基本構成
を例示したものである。
ーキュレータ４１を組み込んだ受信システムの基本構成
を例示したものである。
【００２７】この受信システムは、複数の電波を受信す
るもので、偏光分離型サーキュレータ４１のポート１及
びランダム偏光の光源４６の間と、偏光分離サーキュレ
ータ４１のポート４，５及び光検出器４７，４８のそれ
ぞれの間とは、何れも光ファイバ４９で結合されてい
る。
るもので、偏光分離型サーキュレータ４１のポート１及
びランダム偏光の光源４６の間と、偏光分離サーキュレ
ータ４１のポート４，５及び光検出器４７，４８のそれ
ぞれの間とは、何れも光ファイバ４９で結合されてい
る。
【００２８】この受信システムでは、二つの受信アンテ
ナ４４，４５で受信変換された電気信号が例えば電気光
学結晶の基板上に形成された導波路光干渉形光変調器か
ら成る二つのセンサヘッド４２，４３へそれぞれ伝送さ
れ、ここで光強度信号に変調される。これらのセンサヘ
ッド４２，４３における入力光は、偏光分離型サーキュ
レータ４１のポート２，３からのそれぞれの出力光が用
いられる。センサヘッド４２，４３から変調された出力
光は、再び偏光分離サーキュレータ４１のポート２，３
にそれぞれ入力され、偏光分離型サーキュレータ４１の
ポート４，５からそれぞれ出力される。
ナ４４，４５で受信変換された電気信号が例えば電気光
学結晶の基板上に形成された導波路光干渉形光変調器か
ら成る二つのセンサヘッド４２，４３へそれぞれ伝送さ
れ、ここで光強度信号に変調される。これらのセンサヘ
ッド４２，４３における入力光は、偏光分離型サーキュ
レータ４１のポート２，３からのそれぞれの出力光が用
いられる。センサヘッド４２，４３から変調された出力
光は、再び偏光分離サーキュレータ４１のポート２，３
にそれぞれ入力され、偏光分離型サーキュレータ４１の
ポート４，５からそれぞれ出力される。
【００２９】この受信システムの場合、光ファイバ４９
による伝送の特徴を考慮すれば、光源４６や光検出器４
７，４８等を受信アンテナ４４，４５の近くに設置する
必然性は無く、特に山間や離島等での放送電波の共同受
信や電波中継等に有効なものとなっている。
による伝送の特徴を考慮すれば、光源４６や光検出器４
７，４８等を受信アンテナ４４，４５の近くに設置する
必然性は無く、特に山間や離島等での放送電波の共同受
信や電波中継等に有効なものとなっている。
【００３０】こうした受信システムを構築する上で適用
される偏光分離型サーキュレータ４１は、個々の光学素
子を組み合わせて二つの偏光に分離するサーキュレータ
を組み合わせる代用することによっても構成できるが、
一体化された偏光分離型サーキュレータ４１の採用はシ
ステムの構築を容易にするのみならず、システムに安定
した光学特性を実現して高い信頼性をもたらすという点
で有効である。又、こうした受信システムを構築する場
合、光源４６として直線偏光を出力する２個の光源を用
いて偏波面が互いに垂直になるように合成して偏光分離
型サーキュレータ４１に入力するようにすることもでき
る。
される偏光分離型サーキュレータ４１は、個々の光学素
子を組み合わせて二つの偏光に分離するサーキュレータ
を組み合わせる代用することによっても構成できるが、
一体化された偏光分離型サーキュレータ４１の採用はシ
ステムの構築を容易にするのみならず、システムに安定
した光学特性を実現して高い信頼性をもたらすという点
で有効である。又、こうした受信システムを構築する場
合、光源４６として直線偏光を出力する２個の光源を用
いて偏波面が互いに垂直になるように合成して偏光分離
型サーキュレータ４１に入力するようにすることもでき
る。
【００３１】何れにせよ、ここでの偏光分離型サーキュ
レータ４１は、入力光の一部のみが利用されて他の光は
遮断或いは故意に吸収して利用しない等の所謂無駄は無
く、例えばポート１に入力された光の全部の偏光成分が
有効に利用されるように出力される。又、この偏光分離
型サーキュレータ４１は、ポート１に入力されて分離さ
れる二つの直線偏光と、ポート２，３にそれぞれ入力さ
れた光とが同一の光学素子を通過するように構成されて
いる。更に、偏光分離型サーキュレータ４１として、例
えば図１に示した構成のものを用いれば、それぞれポー
ト４，５からポート２，３に向けたそれぞれの光損失は
何れも８０ｄＢと高く、結果として低いクロストークが
得られる。
レータ４１は、入力光の一部のみが利用されて他の光は
遮断或いは故意に吸収して利用しない等の所謂無駄は無
く、例えばポート１に入力された光の全部の偏光成分が
有効に利用されるように出力される。又、この偏光分離
型サーキュレータ４１は、ポート１に入力されて分離さ
れる二つの直線偏光と、ポート２，３にそれぞれ入力さ
れた光とが同一の光学素子を通過するように構成されて
いる。更に、偏光分離型サーキュレータ４１として、例
えば図１に示した構成のものを用いれば、それぞれポー
ト４，５からポート２，３に向けたそれぞれの光損失は
何れも８０ｄＢと高く、結果として低いクロストークが
得られる。
【００３２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の偏光分
離型サーキュレータによれば、１個の入力専用ポート，
２個の入出力ポート，及び２個の出力専用ポートを有す
ると共に、二つの偏光成分から成る光に対して何れの偏
光成分に関しても同等に光路切替え機能及び非相反機能
を示し、二つの偏光成分が独立に利用されて有効に出力
される機能を有するため、例えば電気光変調を含む電波
の受信システム等の広い分野に適用可能になり、工業上
有益となる。
離型サーキュレータによれば、１個の入力専用ポート，
２個の入出力ポート，及び２個の出力専用ポートを有す
ると共に、二つの偏光成分から成る光に対して何れの偏
光成分に関しても同等に光路切替え機能及び非相反機能
を示し、二つの偏光成分が独立に利用されて有効に出力
される機能を有するため、例えば電気光変調を含む電波
の受信システム等の広い分野に適用可能になり、工業上
有益となる。
【図１】本発明の一実施例に係る偏光分離型サーキュレ
ータの基本構成を示したものである。
ータの基本構成を示したものである。
【図２】図１に示す偏光分離サーキュレータの要部にお
ける光路及び偏波面の状態を説明するために示したもの
で、（ａ）は一方向順の入力時に関するもの，（ｂ）は
他方向順の入力時に関するものである。
ける光路及び偏波面の状態を説明するために示したもの
で、（ａ）は一方向順の入力時に関するもの，（ｂ）は
他方向順の入力時に関するものである。
【図３】本発明の他の実施例に係る偏光分離型サーキュ
レータの基本構成を示したものである。
レータの基本構成を示したものである。
【図４】図１又は図３に示した偏光分離型サーキュレー
タを組み込んだ受信システムの基本構成を例示したもの
である。
タを組み込んだ受信システムの基本構成を例示したもの
である。
【図５】従来のサーキュレータの基本的機能を説明する
ために示した入出力の模試図である。
ために示した入出力の模試図である。
【図６】図５で説明した機能のサーキュレータの基本構
成を例示したものである。
成を例示したものである。
【図７】従来のサーキュレータの他例に関する基本構成
を示したものである。
を示したものである。
１〜５ ポート １１ 第１の偏光分離器 １２ 第２の偏光分離器 １３ 第１の旋光子 １４ 第２の旋光子 １５ 第１のファラデー回転素子 １６ 第２のファラデー回転素子 ２１，２４，２５ シングルモードファイバ ２２，２３ 偏波面保持ファイバ ３２，３３，３４，３５ プリズム ４１ 偏光分離型サーキュレータ ４２，４３ センサヘッド ４４，４５ 受信アンテナ ４６ 光源 ４７，４８ 光検出器 ４９ 光ファイバ ５４，５５，５６，５７ 偏光スプリッタ ５８，５９ ファラデー回転素子 ６１ 光学活性旋光子 ６３，６４ ミラー
Claims (6)
- 【請求項１】 光が入力される一つの入力ポートと、光
が出力される二つの出力ポートと、光が入力されると共
に出力される二つの入出力ポートとが備えられたことを
特徴とする偏光分離型サーキュレータ。 - 【請求項２】 請求項１記載の偏光分離型サーキュレー
タにおいて、前記一つの入力ポートに入力された光を互
いに垂直な偏波面を有する直線偏光に分離して前記二つ
の入出力ポートへそれぞれ出力し、且つ該二つの入出力
ポートに入力された光を互いに垂直な偏波面を有する直
線偏光として前記二つの出力ポートへそれぞれ出力する
ことを特徴とする偏光分離型サーキュレータ。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の偏光分離型サーキ
ュレータにおいて、第１の偏光分離器，第１のファラデ
ー回転素子，第２の偏光分離器，及び第２のファラデー
回転素子をこの順に配置して成ると共に、該配置におけ
る一方向順として該第１の偏光分離器側に配置した前記
一つの入力ポートに入力されて透過された光を互いに垂
直な偏波面を有する直線偏光に分離して該第２のファラ
デー回転素子側に配置した前記二つの入出力ポートへそ
れぞれ出力し、且つ該配置における該一方向順と逆な他
方向順として該二つの入出力ポートに入力されて透過さ
れた光を互いに垂直な偏波面を有する直線偏光として該
第１の偏光分離器側に配置した前記二つの出力ポートへ
それぞれ出力することを特徴とする偏光分離型サーキュ
レータ。 - 【請求項４】 請求項１又は２記載の偏光分離型サーキ
ュレータにおいて、第１の偏光分離器，第１のファラデ
ー回転素子，第１の旋光子，第２の偏光分離器，第２の
ファラデー回転素子，及び第２の旋光子をこの順に配置
して成ると共に、該配置における一方向順として該第１
の偏光分離器側に配置した前記一つの入力ポートに入力
されて透過された光を互いに垂直な偏波面を有する直線
偏光に分離して該第２の旋光子側に配置した前記二つの
入出力ポートへそれぞれ出力し、且つ該配置における該
一方向順と逆な他方向順として該二つの入出力ポートに
入力されて透過された光を互いに垂直な偏波面を有する
直線偏光として該第１の偏光分離器側に配置した前記二
つの出力ポートへそれぞれ出力することを特徴とする偏
光分離型サーキュレータ。 - 【請求項５】 請求項２〜４の何れか一つに記載の偏光
分離型サーキュレータにおいて、前記二つの入出力ポー
ト及び前記二つの出力ポートのうちの少なくとも一方に
は光路を移動するための光学素子が備えられたことを特
徴とする偏光分離型サーキュレータ。 - 【請求項６】 請求項１〜５の何れか一つに記載の偏光
分離型サーキュレータにおいて、前記二つの入出力ポー
トには偏波面保持ファイバがそれぞれ結合されたことを
特徴とする偏光分離型サーキュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16172097A JPH116984A (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | 偏光分離型サーキュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16172097A JPH116984A (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | 偏光分離型サーキュレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH116984A true JPH116984A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15740607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16172097A Withdrawn JPH116984A (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | 偏光分離型サーキュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH116984A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4601999A (en) * | 1983-11-09 | 1986-07-22 | William B. Retallick | Metal support for a catalyst |
| TWI471614B (zh) * | 2012-03-22 | 2015-02-01 | Jing Heng Chen | Optical signal transmission direction adjustable optical circulator |
-
1997
- 1997-06-18 JP JP16172097A patent/JPH116984A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4601999A (en) * | 1983-11-09 | 1986-07-22 | William B. Retallick | Metal support for a catalyst |
| TWI471614B (zh) * | 2012-03-22 | 2015-02-01 | Jing Heng Chen | Optical signal transmission direction adjustable optical circulator |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20050707 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |