JPH1172747A - 光サーキュレータ - Google Patents
光サーキュレータInfo
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- JPH1172747A JPH1172747A JP10110246A JP11024698A JPH1172747A JP H1172747 A JPH1172747 A JP H1172747A JP 10110246 A JP10110246 A JP 10110246A JP 11024698 A JP11024698 A JP 11024698A JP H1172747 A JPH1172747 A JP H1172747A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
- G02B6/2746—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means comprising non-reciprocal devices, e.g. isolators, FRM, circulators, quasi-isolators
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/09—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect
- G02F1/093—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect used as non-reciprocal devices, e.g. optical isolators, circulators
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンパクトな不可逆光導波型の光サーキュレ
ータを提供する。 【解決手段】 3本の光導波路８ａ、８ｂ、８ｃが、薄
い複屈折結晶１０に隣接する入力端部に於いて互いに並
列して配置されており、該薄い複屈折結晶１０に光学的
に結合されている。またサーキュレータには、遠位端部
で光を逆方向に反射し、折りたたみ構成とするための鏡
２０が含まれる。本装置は、入力端部から複屈折結晶１
０、１６及び回転エレメント１４を通って入射された非
平行ビームを受光することができる。端面をモードフィ
ールド拡大導波路の一端部に設けることにより、光は波
導路８ａ、８ｂ、８ｃと隣接する結晶１０間に効果的に
結合される。
ータを提供する。 【解決手段】 3本の光導波路８ａ、８ｂ、８ｃが、薄
い複屈折結晶１０に隣接する入力端部に於いて互いに並
列して配置されており、該薄い複屈折結晶１０に光学的
に結合されている。またサーキュレータには、遠位端部
で光を逆方向に反射し、折りたたみ構成とするための鏡
２０が含まれる。本装置は、入力端部から複屈折結晶１
０、１６及び回転エレメント１４を通って入射された非
平行ビームを受光することができる。端面をモードフィ
ールド拡大導波路の一端部に設けることにより、光は波
導路８ａ、８ｂ、８ｃと隣接する結晶１０間に効果的に
結合される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信で使用する
ための光サーキュレータに関するものである。
ための光サーキュレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在使用されている単方向性光ファイバ
ー通信リンクのビット積載量を２倍にする実質的方法
は、光サーキュレータを使用して行われている。光サー
キュレータは、単一の光ファイバーリンクに於いて全二
重通信が可能な受動不可逆装置である。従って２本のフ
ァイバーを使って操作する典型的な光ファイバー通信リ
ンクは、リンクの各端部に光サーキュレータを取り付け
ることにより、迅速且つ経済的に二方向性単一ファイバ
ー通信リンクに変換することができる。
ー通信リンクのビット積載量を２倍にする実質的方法
は、光サーキュレータを使用して行われている。光サー
キュレータは、単一の光ファイバーリンクに於いて全二
重通信が可能な受動不可逆装置である。従って２本のフ
ァイバーを使って操作する典型的な光ファイバー通信リ
ンクは、リンクの各端部に光サーキュレータを取り付け
ることにより、迅速且つ経済的に二方向性単一ファイバ
ー通信リンクに変換することができる。
【０００３】より伝統的な３ｄＢカップラより優れた光
サーキュレータの利点は、損失がはるかに小さい点にあ
る。３ｄＢカップラをファイバーリンクの各端部で使用
した場合、少なくとも６ｄＢの挿入損が発生する。それ
らの検出限界付近で操作する接続部では、この追加的な
６ｄＢの損失により、２方向の通信が不可能となり得
る。
サーキュレータの利点は、損失がはるかに小さい点にあ
る。３ｄＢカップラをファイバーリンクの各端部で使用
した場合、少なくとも６ｄＢの挿入損が発生する。それ
らの検出限界付近で操作する接続部では、この追加的な
６ｄＢの損失により、２方向の通信が不可能となり得
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】光サーキュレータに於
ける挿入損や漏話は、簡易性やコストと同様に重要な考
慮点である。挿入損とは、光サーキュレータに入射され
た光と装置から出力される光とのパワーの差である。ま
た挿入損は、光の吸収とカップリングロスが主な原因と
なっている。
ける挿入損や漏話は、簡易性やコストと同様に重要な考
慮点である。挿入損とは、光サーキュレータに入射され
た光と装置から出力される光とのパワーの差である。ま
た挿入損は、光の吸収とカップリングロスが主な原因と
なっている。
【０００５】先行技術の光サーキュレータは、クワハラ
に発行された米国特許第４，６５０，２８９号、エンキ
ーに発行された同４，４６４，０２２号およびシュミッ
ト等に発行された同４，８５９，０１４号に於いて述べ
られているが、これらの参照文献に記載どおりに光サー
キュレータを製作した場合、必要な光学コンポーネント
のサイズが大きいため、比較的コスト高となった。例え
ば一般的に光サーキュレータでは、平行ビームまたはコ
リメートを成し遂げるためのレンズを取り付ける必要が
ある。しかしながら先行技術のサーキュレータで使用さ
れている典型的な平行ビームについては、そのビームの
直径が〜３５０μｍであり、ビームが２つの偏光状態を
有する２本のビームに分割された場合、この様な直径の
ビームを受光することができるサイズとするために、複
屈折結晶等のコンポーネントが必要となる。
に発行された米国特許第４，６５０，２８９号、エンキ
ーに発行された同４，４６４，０２２号およびシュミッ
ト等に発行された同４，８５９，０１４号に於いて述べ
られているが、これらの参照文献に記載どおりに光サー
キュレータを製作した場合、必要な光学コンポーネント
のサイズが大きいため、比較的コスト高となった。例え
ば一般的に光サーキュレータでは、平行ビームまたはコ
リメートを成し遂げるためのレンズを取り付ける必要が
ある。しかしながら先行技術のサーキュレータで使用さ
れている典型的な平行ビームについては、そのビームの
直径が〜３５０μｍであり、ビームが２つの偏光状態を
有する２本のビームに分割された場合、この様な直径の
ビームを受光することができるサイズとするために、複
屈折結晶等のコンポーネントが必要となる。
【０００６】本発明の１つの目的は、光サーキュレータ
を通る光のコリメートを行わないか、または行う必要が
ない光サーキュレータを提供することである。結果とし
て、光サーキュレータは、先行技術の装置よりも小型で
コストの安いコンポーネントを使用して製造することが
できる。
を通る光のコリメートを行わないか、または行う必要が
ない光サーキュレータを提供することである。結果とし
て、光サーキュレータは、先行技術の装置よりも小型で
コストの安いコンポーネントを使用して製造することが
できる。
【０００７】また本発明の他の目的は、挿入損や漏話を
軽減した装置（光サーキュレータ）を提供することであ
る。幾つかの先行技術装置で折りたたみ構成（光路の折
りたたみ構成）が使用されているが、本発明では、小さ
な複屈折結晶等の光学コンポーネントのみが必要な折り
たたみ構成を提供する。このため装置のコストおよびサ
イズが軽減される。
軽減した装置（光サーキュレータ）を提供することであ
る。幾つかの先行技術装置で折りたたみ構成（光路の折
りたたみ構成）が使用されているが、本発明では、小さ
な複屈折結晶等の光学コンポーネントのみが必要な折り
たたみ構成を提供する。このため装置のコストおよびサ
イズが軽減される。
【０００８】コガ名義で１９９３年４月２０日に発行さ
れた米国特許第５，２０４，７１１号では、その目的と
されている機能が十分に実行されると思われるが、本発
明の折りたたみ構成と比較した場合、装置のサイズが大
きいものとなっている。更にコガでは、本発明とは対照
的に、大きなコンポーネントが必要である。
れた米国特許第５，２０４，７１１号では、その目的と
されている機能が十分に実行されると思われるが、本発
明の折りたたみ構成と比較した場合、装置のサイズが大
きいものとなっている。更にコガでは、本発明とは対照
的に、大きなコンポーネントが必要である。
【０００９】チェン等名義で１９９５年１１月２８日に
発行された米国特許第５，４７１，３４０号では、コガ
よりも更に単純な構成となっているが、大型でより高価
な複屈折結晶が必要である。
発行された米国特許第５，４７１，３４０号では、コガ
よりも更に単純な構成となっているが、大型でより高価
な複屈折結晶が必要である。
【００１０】従って本発明の目的は、周知の先行技術装
置に於ける多くの制限を克服することである。
置に於ける多くの制限を克服することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、次のような手段を講じている。すなわ
ち、第１の発明は、装置の同一端側にそれぞれ配置され
第１光路によって結合されて成る第１および第２の光導
波路およびこの第２の光導波路に第２光路を介して結合
されて成る第３の光導波路と、第１の光導波路に入射さ
れた光を第２の光導波路に向け、また第２の光導波路に
入射された光を第３の光導波路に向けるために、前記各
光導波路の配置端部とは異なる装置の他の端部側に設け
られて光の反射を行う手段と、この反射手段と光導波路
との間の第１および第２光路内に配置され、第１の光導
波路に入射された光を受光し、反射手段に伝送するとと
もに、第２の光導波路に入射された光を反射手段に伝送
し、更に反射手段からの光を受光し、第２および第３の
対応する光導波路へ伝送することができるようにレンズ
サイズの大きさが調整されているレンズと、第１の光導
波路に入射された光が第２の光導波路に循環される前
に、偏光状態に依存して２本の直交偏光ビームに分離し
分離したビームを第１光路に沿って回転し結合するとと
もに、第２光導波路に入射された光が第３光導波路に循
環される前に、偏光状態に依存して２本の直交偏光ビー
ムに分離し分離したビームを第２光路に沿って回転し結
合する手段と、第１の光導波路に入射された光が第３の
光導波路に循環されることを実質的に防止するととも
に、第２の光導波路に入射された光が第１の光導波路に
循環されることを実質的に防止するための手段とが備え
られている構成をもって課題を解決する手段としてい
る。
成するために、次のような手段を講じている。すなわ
ち、第１の発明は、装置の同一端側にそれぞれ配置され
第１光路によって結合されて成る第１および第２の光導
波路およびこの第２の光導波路に第２光路を介して結合
されて成る第３の光導波路と、第１の光導波路に入射さ
れた光を第２の光導波路に向け、また第２の光導波路に
入射された光を第３の光導波路に向けるために、前記各
光導波路の配置端部とは異なる装置の他の端部側に設け
られて光の反射を行う手段と、この反射手段と光導波路
との間の第１および第２光路内に配置され、第１の光導
波路に入射された光を受光し、反射手段に伝送するとと
もに、第２の光導波路に入射された光を反射手段に伝送
し、更に反射手段からの光を受光し、第２および第３の
対応する光導波路へ伝送することができるようにレンズ
サイズの大きさが調整されているレンズと、第１の光導
波路に入射された光が第２の光導波路に循環される前
に、偏光状態に依存して２本の直交偏光ビームに分離し
分離したビームを第１光路に沿って回転し結合するとと
もに、第２光導波路に入射された光が第３光導波路に循
環される前に、偏光状態に依存して２本の直交偏光ビー
ムに分離し分離したビームを第２光路に沿って回転し結
合する手段と、第１の光導波路に入射された光が第３の
光導波路に循環されることを実質的に防止するととも
に、第２の光導波路に入射された光が第１の光導波路に
循環されることを実質的に防止するための手段とが備え
られている構成をもって課題を解決する手段としてい
る。
【００１２】また、第２の発明は、前記第１の発明の構
成を備えたものにおいて、第１および第２の光導波路の
光ファイバが互いに隣接している構成をもって課題を解
決する手段としている。
成を備えたものにおいて、第１および第２の光導波路の
光ファイバが互いに隣接している構成をもって課題を解
決する手段としている。
【００１３】さらに、第３の発明は、前記第１又は第２
の発明の構成を備えたものにおいて、光導波路はその端
部に拡大モードフィールド部を有して、この拡大モード
フィールド部の隣側に配置される複屈折結晶部材のビー
ム分離角度より小さな受光角度を有するように構成され
ていることをもって課題を解決する手段としている。
の発明の構成を備えたものにおいて、光導波路はその端
部に拡大モードフィールド部を有して、この拡大モード
フィールド部の隣側に配置される複屈折結晶部材のビー
ム分離角度より小さな受光角度を有するように構成され
ていることをもって課題を解決する手段としている。
【００１４】さらに、第４の発明は、前記第１又は第２
の発明の構成を備えたものにおいて、各光導波路の光結
合端面にＧＲＩＮレンズが結合されている構成をもって
課題を解決する手段としている。
の発明の構成を備えたものにおいて、各光導波路の光結
合端面にＧＲＩＮレンズが結合されている構成をもって
課題を解決する手段としている。
【００１５】さらに、第５の発明は、前記第１乃至第４
のいずれか１つの発明の構成を備えたものにおいて、光
導波路の端面からレンズまでの光路長さが、レンズの端
面から反射手段までの光路長さとほぼ同じである構成を
もって課題を解決する手段としている。
のいずれか１つの発明の構成を備えたものにおいて、光
導波路の端面からレンズまでの光路長さが、レンズの端
面から反射手段までの光路長さとほぼ同じである構成を
もって課題を解決する手段としている。
【００１６】さらに、第６の発明は、前記第１乃至第５
のいずれか１つの発明の構成を備えたものにおいて、反
射手段が実質的に反射鏡である構成をもって課題を解決
する手段としている。
のいずれか１つの発明の構成を備えたものにおいて、反
射手段が実質的に反射鏡である構成をもって課題を解決
する手段としている。
【００１７】さらに、第７の発明は、前記第１乃至第６
のいずれか１つの発明の構成を備えたものにおいて、光
を導き、回転させるための手段が、第１および第２の複
屈折結晶部材間で挟まれた光を回転するための偏光回転
手段により構成されていることをもって課題を解決する
手段としている。
のいずれか１つの発明の構成を備えたものにおいて、光
を導き、回転させるための手段が、第１および第２の複
屈折結晶部材間で挟まれた光を回転するための偏光回転
手段により構成されていることをもって課題を解決する
手段としている。
【００１８】さらに、第８の発明は、前記第１乃至第７
のいずれか１つの発明の構成を備えたものにおいて、光
を導き回転させる手段がレンズと光導波路との間に配置
されている構成をもって課題を解決する手段としてい
る。
のいずれか１つの発明の構成を備えたものにおいて、光
を導き回転させる手段がレンズと光導波路との間に配置
されている構成をもって課題を解決する手段としてい
る。
【００１９】さらに、第９の発明は、前記第１乃至第８
のいずれか１つの発明の構成を備えたものにおいて、光
の偏光回転手段が波長板手段とファラデー回転手段によ
り構成されていることをもって課題を解決する手段とし
ている。
のいずれか１つの発明の構成を備えたものにおいて、光
の偏光回転手段が波長板手段とファラデー回転手段によ
り構成されていることをもって課題を解決する手段とし
ている。
【００２０】さらに、第１０の発明は、装置の同一端部
側に配設され第１光路によって結合されている第１およ
び第２の光学ポートと、第２の光学ポートに入射された
光が第２光路を介して結合されている第３の光学ポー
ト、第１の光学ポートに入射された光を第２の光学ポー
トに向けるため、また第２の光学ポートに入射された光
を第３の光学ポートに向けるために、前記各光学ポート
の配設位置とは異なる装置の他の端部側に設けられてい
る反射手段と、この反射手段と各光学ポートとの間の第
１および第２の両光路内に配置されて、第１の光学ポー
トに入射された光を受光し、反射手段に伝送するととも
に、第２の光学ポートに入射された光を反射手段に伝送
し、更に反射手段からの光を受光し、第２および第３の
対応する光学ポートへ伝送することができるようにレン
ズサイズの大きさが調整されているレンズと、第１の光
学ポートに入射された光が第２の光学ポートに循環され
る前に、光の偏光状態に依存して２本の直交偏光ビーム
に分離し第１光路に沿って回転し結合するとともに、第
２光学ポートに入射された光が第３光学ポートに循環さ
れる前に、光の偏光状態に依存して２本の直交偏光ビー
ムに分離し第２光路に沿って回転し結合する手段と、を
有する構成をもって課題を解決する手段としている。
側に配設され第１光路によって結合されている第１およ
び第２の光学ポートと、第２の光学ポートに入射された
光が第２光路を介して結合されている第３の光学ポー
ト、第１の光学ポートに入射された光を第２の光学ポー
トに向けるため、また第２の光学ポートに入射された光
を第３の光学ポートに向けるために、前記各光学ポート
の配設位置とは異なる装置の他の端部側に設けられてい
る反射手段と、この反射手段と各光学ポートとの間の第
１および第２の両光路内に配置されて、第１の光学ポー
トに入射された光を受光し、反射手段に伝送するととも
に、第２の光学ポートに入射された光を反射手段に伝送
し、更に反射手段からの光を受光し、第２および第３の
対応する光学ポートへ伝送することができるようにレン
ズサイズの大きさが調整されているレンズと、第１の光
学ポートに入射された光が第２の光学ポートに循環され
る前に、光の偏光状態に依存して２本の直交偏光ビーム
に分離し第１光路に沿って回転し結合するとともに、第
２光学ポートに入射された光が第３光学ポートに循環さ
れる前に、光の偏光状態に依存して２本の直交偏光ビー
ムに分離し第２光路に沿って回転し結合する手段と、を
有する構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２１】さらに、第１１の発明は、前記第１０の発
明の構成を備えたものにおいて、各ポートはモードフィ
ールド拡大ファイバを有して構成されていることをもっ
て課題を解決する手段としている。
明の構成を備えたものにおいて、各ポートはモードフィ
ールド拡大ファイバを有して構成されていることをもっ
て課題を解決する手段としている。
【００２２】さらに、第１２の発明は、前記第１０の発
明の構成を備えたものにおいて、各ポートは光を実質的
にコリメートし集光するための、独立したＧＲＩＮレン
ズを有して構成されていることをもって課題を解決する
手段としている。
明の構成を備えたものにおいて、各ポートは光を実質的
にコリメートし集光するための、独立したＧＲＩＮレン
ズを有して構成されていることをもって課題を解決する
手段としている。
【００２３】本発明に従ったサーキュレータは、有利な
ことに、不可逆ビームを、そのビームを分割し、回転さ
せ、変向させるコンポーネントを通過させて入射させる
ことができるため、標準的な大きなコンポーネントの必
要性を軽減することができる。また本発明の別の形態で
は、非常に直径が小さい実質的に平行なビームを、その
ビームを分割し、回転させ、変向させるコンポーネント
を通過させて入射させることができるため、標準的な大
きなコンポーネントの必要性を軽減することができる。
これにより、装置の製造コストがかなり安くなる。
ことに、不可逆ビームを、そのビームを分割し、回転さ
せ、変向させるコンポーネントを通過させて入射させる
ことができるため、標準的な大きなコンポーネントの必
要性を軽減することができる。また本発明の別の形態で
は、非常に直径が小さい実質的に平行なビームを、その
ビームを分割し、回転させ、変向させるコンポーネント
を通過させて入射させることができるため、標準的な大
きなコンポーネントの必要性を軽減することができる。
これにより、装置の製造コストがかなり安くなる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光サーキュレ
ータの一実施形態を図面に基づき説明する。図１〜図４
には本発明に係る光サーキュレータの一実施形態の構成
が示されている。本実施形態の光サーキュレータは、３
ポート光サーキュレータ１００の形態と成し、各々が光
学ポートのポート１（Ｐ1）、ポート２（Ｐ2）およびポ
ート３（Ｐ3）としての役割を果たす３本の光導波路で
ある光ファイバー８ａ、８ｂおよび８ｃは、光ファイバ
ー管６内に於いて互いに略平行な縦軸（長さ軸）を有す
るように隣接状に並設されている。寸法が約２ｍｍ×２
ｍｍの複屈折結晶板１０の形で複屈折部材（複屈折結晶
部材）の薄いブロックが、ファイバ管６の内部端面に隣
接して配置され、ポート１からポート２へ送られる光を
受光し、またポート２からポート３への光を受光する。
ータの一実施形態を図面に基づき説明する。図１〜図４
には本発明に係る光サーキュレータの一実施形態の構成
が示されている。本実施形態の光サーキュレータは、３
ポート光サーキュレータ１００の形態と成し、各々が光
学ポートのポート１（Ｐ1）、ポート２（Ｐ2）およびポ
ート３（Ｐ3）としての役割を果たす３本の光導波路で
ある光ファイバー８ａ、８ｂおよび８ｃは、光ファイバ
ー管６内に於いて互いに略平行な縦軸（長さ軸）を有す
るように隣接状に並設されている。寸法が約２ｍｍ×２
ｍｍの複屈折結晶板１０の形で複屈折部材（複屈折結晶
部材）の薄いブロックが、ファイバ管６の内部端面に隣
接して配置され、ポート１からポート２へ送られる光を
受光し、またポート２からポート３への光を受光する。
【００２５】好ましくは結晶板１０に隣接するファイバ
管６の内部端面にある光ファイバの端面に、結合の状態
を高め、２つの偏光を分離するのに必要な複屈折結晶板
１０の大きさを小さくするために、熱膨張コア（ＴＥ
Ｃ）光ファイバ等のモードフィールド拡張コア（その結
果小開口数となる）を持たせる。光ファイバの開口数
（ＮＡ）または受入角度は、光ファイバのコア直径の平
方根と反比例する。開口数（以下、ＮＡともいう）が大
きい場合、出射する出力ビームの角分散は大きくなる。
複屈折結晶板１０のサイズを小さくするために、ＮＡま
たは受入角度が小さな光ファイバを提供する一つの方法
は、加熱によりファイバのコアを拡大することである。
管６の内部端面にある光ファイバの端面に、結合の状態
を高め、２つの偏光を分離するのに必要な複屈折結晶板
１０の大きさを小さくするために、熱膨張コア（ＴＥ
Ｃ）光ファイバ等のモードフィールド拡張コア（その結
果小開口数となる）を持たせる。光ファイバの開口数
（ＮＡ）または受入角度は、光ファイバのコア直径の平
方根と反比例する。開口数（以下、ＮＡともいう）が大
きい場合、出射する出力ビームの角分散は大きくなる。
複屈折結晶板１０のサイズを小さくするために、ＮＡま
たは受入角度が小さな光ファイバを提供する一つの方法
は、加熱によりファイバのコアを拡大することである。
【００２６】従来のビーム拡大ファイバは、１９９０年
の８月に発行されたＪｏｕｒｎａｌｏｆ Ｌｉｇｈｔｗ
ａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙの第８巻第８号に於い
て、タイトルが「ドーパントの熱拡散を利用するビーム
拡大ファイバ」という参照文献で開示されている。上記
参照文献のビーム拡大ファイバは、熱拡散により「光フ
ァイバのモードフィールド直径」に対応する基本モード
のスポットサイズが部分的に拡大される、例えばＧｅ等
のドーパントにより屈折率が決定されるコアを有する。
またファイバのドーピングを行って、屈折率にわずかな
差を与えることにより、ＮＡの小さな光ファイバが生産
できる。
の８月に発行されたＪｏｕｒｎａｌｏｆ Ｌｉｇｈｔｗ
ａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙの第８巻第８号に於い
て、タイトルが「ドーパントの熱拡散を利用するビーム
拡大ファイバ」という参照文献で開示されている。上記
参照文献のビーム拡大ファイバは、熱拡散により「光フ
ァイバのモードフィールド直径」に対応する基本モード
のスポットサイズが部分的に拡大される、例えばＧｅ等
のドーパントにより屈折率が決定されるコアを有する。
またファイバのドーピングを行って、屈折率にわずかな
差を与えることにより、ＮＡの小さな光ファイバが生産
できる。
【００２７】平行ビームは循環操作を要求されないた
め、一方の端部の受光角度が小さなファイバに於いて、
隣接する光学コンポーネントから出射されるか、または
同コンポーネントに入射される光の結合を十分なものと
するための入出力ポートが提供されることになる。複屈
折結晶（複屈折結晶板）１０から光ファイバへ出射およ
び入射する光は平行ではなく、そのため受光角度が小さ
な受光用のファイバ端部を取り付けて光の分散／集光を
行うので、必要な複屈折結晶のサイズおよびコストは相
当軽減される。例えば説明されている本発明の実施形態
では、短い複屈折結晶１０を使用して、２本の異なる偏
光性を有するビームを十分に分離できる。結晶１０に隣
接する入力ファイバはそれぞれ、０．０３の小開口数ま
たは受入角度と、結晶に隣接する端面に３５μｍのコア
直径を有する。
め、一方の端部の受光角度が小さなファイバに於いて、
隣接する光学コンポーネントから出射されるか、または
同コンポーネントに入射される光の結合を十分なものと
するための入出力ポートが提供されることになる。複屈
折結晶（複屈折結晶板）１０から光ファイバへ出射およ
び入射する光は平行ではなく、そのため受光角度が小さ
な受光用のファイバ端部を取り付けて光の分散／集光を
行うので、必要な複屈折結晶のサイズおよびコストは相
当軽減される。例えば説明されている本発明の実施形態
では、短い複屈折結晶１０を使用して、２本の異なる偏
光性を有するビームを十分に分離できる。結晶１０に隣
接する入力ファイバはそれぞれ、０．０３の小開口数ま
たは受入角度と、結晶に隣接する端面に３５μｍのコア
直径を有する。
【００２８】図１では４枚の半波長板１２ａ、１２ｂ、
１２ｃ、１２ｄ（図２参照）、およびファラデー回転素
子１４が、薄い複屈折結晶板１０と、主に第２ポートか
ら送られてきた光ビームを鏡２０に投射させて、第３ポ
ート側へ後向きに反射させるためのビーム変向手段とし
て使われる第２の複屈折結晶板１６との間に配置されて
いる。この詳細は第４図で図解している。またファラデ
ー回転子１４と反射手段としての鏡２０との間に、（Ｇ
ＲＩＮ）レンズ１８が配置されている。レンズ１８の出
力端面から鏡２０までの光路長ｄは、レンズ１８の入力
端面からファイバ管６の２番目の端面（複屈折結晶板１
０に隣接する端面）までの光路長ｄとほぼ同じである。
１２ｃ、１２ｄ（図２参照）、およびファラデー回転素
子１４が、薄い複屈折結晶板１０と、主に第２ポートか
ら送られてきた光ビームを鏡２０に投射させて、第３ポ
ート側へ後向きに反射させるためのビーム変向手段とし
て使われる第２の複屈折結晶板１６との間に配置されて
いる。この詳細は第４図で図解している。またファラデ
ー回転子１４と反射手段としての鏡２０との間に、（Ｇ
ＲＩＮ）レンズ１８が配置されている。レンズ１８の出
力端面から鏡２０までの光路長ｄは、レンズ１８の入力
端面からファイバ管６の２番目の端面（複屈折結晶板１
０に隣接する端面）までの光路長ｄとほぼ同じである。
【００２９】上記の結晶板１０および１６には、好まし
くはＹＶＯ4の方解石またはルチル結晶を使用する。不
可逆回転子１４は、好ましくはＹ．Ｉ．Ｇ．結晶または
Ｂｉ添加薄膜結晶を使用したファラデー回転素子とす
る。Ｂｉ添加薄膜結晶の組成には、例えば（ＹｂＴｂＢ
ｉ）3Ｆｅ5Ｏ12と（ＧｄＢｉ）3（ＧｅＡｌＧａ）
5Ｏ12、またはＹ．Ｉ．Ｇ．とＹ3xＢｉxＦｅ5Ｏ12の組
合せを含む。
くはＹＶＯ4の方解石またはルチル結晶を使用する。不
可逆回転子１４は、好ましくはＹ．Ｉ．Ｇ．結晶または
Ｂｉ添加薄膜結晶を使用したファラデー回転素子とす
る。Ｂｉ添加薄膜結晶の組成には、例えば（ＹｂＴｂＢ
ｉ）3Ｆｅ5Ｏ12と（ＧｄＢｉ）3（ＧｅＡｌＧａ）
5Ｏ12、またはＹ．Ｉ．Ｇ．とＹ3xＢｉxＦｅ5Ｏ12の組
合せを含む。
【００３０】サーキュレータの動作は、偏光されたそれ
ぞれの光が光路Ａにおいてポート１からポート２へ、ま
たポート２からポート３へ伝送していることを示す図４
により分かる。ここで、ポート１からポート２に至る光
路は第１光路として機能し、ポート２からポート３に至
る光路は第２光路として機能する。
ぞれの光が光路Ａにおいてポート１からポート２へ、ま
たポート２からポート３へ伝送していることを示す図４
により分かる。ここで、ポート１からポート２に至る光
路は第１光路として機能し、ポート２からポート３に至
る光路は第２光路として機能する。
【００３１】図３（ａ）は、入射光側（入射出射ポート
１の側）から見た場合の、入射出射ポート１から入射出
射ポート２へ進む光路Ａ内の偏光を示している。Ｚ１０
i、Ｚ１２i、Ｚ１４i〜Ｚ２０iで示される状態（Ｚ１６
i〜Ｚ１６R間は同図（ｂ）と同じ）は、図の各コンポー
ネントの端面１０、１２〜２０に一致しており、ポート
１から鏡２０に向かう軸に沿って移動する。
１の側）から見た場合の、入射出射ポート１から入射出
射ポート２へ進む光路Ａ内の偏光を示している。Ｚ１０
i、Ｚ１２i、Ｚ１４i〜Ｚ２０iで示される状態（Ｚ１６
i〜Ｚ１６R間は同図（ｂ）と同じ）は、図の各コンポー
ネントの端面１０、１２〜２０に一致しており、ポート
１から鏡２０に向かう軸に沿って移動する。
【００３２】Ｚ２０R、Ｚ１８R、Ｚ１６R〜Ｚ１０Rで示
される状態は、図に示される各コンポーネントの端面２
０、１８〜１０に一致しており、鏡２０からポート２に
向かうＺ軸（３次元Ｘ、Ｙ、ＺのＺ軸）に沿って移動す
る。つまり、記号ｉはポート１から鏡２０に至る入射光
を示し、記号Ｒは鏡２０からポート２に至る反射光を示
している。入射出射ポート１から鏡２０へ向けて入射さ
れる光はＺ１０の状態にあり、第１の複屈折結晶板１０
により、Ｘ−Ｙ平面上でＬ１１光およびＬ１２光に分離
される。Ｌ１１光は第１の複屈折結晶板１０に関する常
光線（Ｏ−ｒａｙ）で、Ｌ１２光は異常光線（Ｅ−ｒａ
ｙ）である。光はＺ１０で示されるとおり、直角に偏光
される。
される状態は、図に示される各コンポーネントの端面２
０、１８〜１０に一致しており、鏡２０からポート２に
向かうＺ軸（３次元Ｘ、Ｙ、ＺのＺ軸）に沿って移動す
る。つまり、記号ｉはポート１から鏡２０に至る入射光
を示し、記号Ｒは鏡２０からポート２に至る反射光を示
している。入射出射ポート１から鏡２０へ向けて入射さ
れる光はＺ１０の状態にあり、第１の複屈折結晶板１０
により、Ｘ−Ｙ平面上でＬ１１光およびＬ１２光に分離
される。Ｌ１１光は第１の複屈折結晶板１０に関する常
光線（Ｏ−ｒａｙ）で、Ｌ１２光は異常光線（Ｅ−ｒａ
ｙ）である。光はＺ１０で示されるとおり、直角に偏光
される。
【００３３】互いに垂直なＬ１１光およびＬ１２光の電
界振動は、Ｌ１１光とＬ１２光が半波長板１２ａおよび
１２ｃ（図２参照）を通過するため、同一方向へ進行す
る。この時プレート１２から出射される光の偏光状態
は、Ｚ１２により示されているが、Ｌ１１およびＬ１２
はプレート１２により４５度回転している。状態Ｚ１４
は更に４５度回転したときの光を示している。ここで複
屈折結晶板１６に直交する同じ軸に沿って配向されてい
るＬ１１およびＬ１２は、そのままの状態で複屈折結晶
板１６とそれに隣接するレンズを通過する。従ってこの
光に対するＺ１６、Ｚ１８およびＺ２０の状態は同一で
あり、偏光は、エレメント１６、１８および２０により
変更されることはない。
界振動は、Ｌ１１光とＬ１２光が半波長板１２ａおよび
１２ｃ（図２参照）を通過するため、同一方向へ進行す
る。この時プレート１２から出射される光の偏光状態
は、Ｚ１２により示されているが、Ｌ１１およびＬ１２
はプレート１２により４５度回転している。状態Ｚ１４
は更に４５度回転したときの光を示している。ここで複
屈折結晶板１６に直交する同じ軸に沿って配向されてい
るＬ１１およびＬ１２は、そのままの状態で複屈折結晶
板１６とそれに隣接するレンズを通過する。従ってこの
光に対するＺ１６、Ｚ１８およびＺ２０の状態は同一で
あり、偏光は、エレメント１６、１８および２０により
変更されることはない。
【００３４】Ｌ１１光とＬ１２光の偏光は、Ｚ２０R、
Ｚ１８R、Ｚ１６Rで示されているとおり、それが鏡２０
から反射され、レンズ１８に対して後向きに伝送され、
複屈折結晶板１６を通過するまでは変化しない。光が不
可逆ファラデー回転素子１４を通ったときに、光の回転
が発生し（状態Ｚ１４R）、そのあと光が回転素子１２
ｃを通過すると、Ｚ１２（Ｚ１２ｃR）で示されるとお
り、４５度回転する。Ｌ１１とＬ１２は直交し、最後に
は、Ｌ１１とＬ１２の光ビームが結晶板１０により、ポ
ート２で組み合わされる。
Ｚ１８R、Ｚ１６Rで示されているとおり、それが鏡２０
から反射され、レンズ１８に対して後向きに伝送され、
複屈折結晶板１６を通過するまでは変化しない。光が不
可逆ファラデー回転素子１４を通ったときに、光の回転
が発生し（状態Ｚ１４R）、そのあと光が回転素子１２
ｃを通過すると、Ｚ１２（Ｚ１２ｃR）で示されるとお
り、４５度回転する。Ｌ１１とＬ１２は直交し、最後に
は、Ｌ１１とＬ１２の光ビームが結晶板１０により、ポ
ート２で組み合わされる。
【００３５】図３（ｂ）は光がポート２からポート３へ
伝送されるときの偏光状態を示すもので、光がポート２
からポート３へ伝送されると、ポート１からポート２に
光が伝送した場合と同じように、まず最初に複屈折結晶
１０により２つの直交する光線に分けられる。但し図２
に示すごとく波長板１２ａ、１２ｃとは反対方向に配置
されている波長板１２ｂ、１２ｄは、Ｌ１１光とＬ１２
光を、Ｚ１２ｄiで示すように左回り方向（波長板１２
ａからの右回り方向とは逆方向）に４５度回転させる。
伝送されるときの偏光状態を示すもので、光がポート２
からポート３へ伝送されると、ポート１からポート２に
光が伝送した場合と同じように、まず最初に複屈折結晶
１０により２つの直交する光線に分けられる。但し図２
に示すごとく波長板１２ａ、１２ｃとは反対方向に配置
されている波長板１２ｂ、１２ｄは、Ｌ１１光とＬ１２
光を、Ｚ１２ｄiで示すように左回り方向（波長板１２
ａからの右回り方向とは逆方向）に４５度回転させる。
【００３６】この光がＺ１４iで示す状態でファラデー
回転子１４を通った後、同じ偏光を有するビーム（異常
光線）は複屈折結晶１６により変向され、鏡２０へ入射
する角度に変化する。都合が良いことに、これによりビ
ームは、鏡２０からの反射によってポート３へと向けら
れる。更に光は復路上で、複屈折結晶板１６により変向
されるが、エレメント１６、１８および２０を通過して
いる間はその偏光状態は、変化しない。
回転子１４を通った後、同じ偏光を有するビーム（異常
光線）は複屈折結晶１６により変向され、鏡２０へ入射
する角度に変化する。都合が良いことに、これによりビ
ームは、鏡２０からの反射によってポート３へと向けら
れる。更に光は復路上で、複屈折結晶板１６により変向
されるが、エレメント１６、１８および２０を通過して
いる間はその偏光状態は、変化しない。
【００３７】図４は、ポート１に入射された光が循環し
てポート２に戻る第１光路と、ポート２からポート３に
循環する第２光路との光の伝送方向を示している。この
ポート１からの光を、矢印が１つの線で示す。矢印が２
つある線は、ポート２に入射された光がポート３に循環
して行く光を示している。結晶（複屈折結晶板）１６に
入射した第２光路の光は異常光線から構成されるため、
この光は変向され、その結果ポート１からポート２に移
動する光路から離れ、つまり、第１光路の光と分離され
てポート３に向けられる。対照的に、第１光路で同結晶
板１６に入射した常光線は、光がポート１に入りポート
２に循環されたとき、結晶を通過することにより影響を
受けることなく、その状態が保たれたままとなる。こに
ように、複屈折結晶板１６は第１光路の光と第２光路の
光を分離する手段として機能する。つまり、複屈折結晶
板１６は第１光路の光が第２光路へ循環するのを防止
し、第２光路の光が第１光路へ循環するのを防止する手
段として機能する。
てポート２に戻る第１光路と、ポート２からポート３に
循環する第２光路との光の伝送方向を示している。この
ポート１からの光を、矢印が１つの線で示す。矢印が２
つある線は、ポート２に入射された光がポート３に循環
して行く光を示している。結晶（複屈折結晶板）１６に
入射した第２光路の光は異常光線から構成されるため、
この光は変向され、その結果ポート１からポート２に移
動する光路から離れ、つまり、第１光路の光と分離され
てポート３に向けられる。対照的に、第１光路で同結晶
板１６に入射した常光線は、光がポート１に入りポート
２に循環されたとき、結晶を通過することにより影響を
受けることなく、その状態が保たれたままとなる。こに
ように、複屈折結晶板１６は第１光路の光と第２光路の
光を分離する手段として機能する。つまり、複屈折結晶
板１６は第１光路の光が第２光路へ循環するのを防止
し、第２光路の光が第１光路へ循環するのを防止する手
段として機能する。
【００３８】図５は本発明の別の実施形態を示している
が、ここでは非常に小さなコリメータ等級別指標（ＧＲ
ＩＮ）レンズ３２ａ、３２ｂ（図示せず）および３２ｃ
（図示せず）が、各々光ファイバ３８ａ、３８ｂおよび
３８ｃに向かい合う内向き端面に結合されビームの分散
を減少する。
が、ここでは非常に小さなコリメータ等級別指標（ＧＲ
ＩＮ）レンズ３２ａ、３２ｂ（図示せず）および３２ｃ
（図示せず）が、各々光ファイバ３８ａ、３８ｂおよび
３８ｃに向かい合う内向き端面に結合されビームの分散
を減少する。
【００３９】ＧＲＩＮレンズは、光学コンポーネントの
設計および製造で利用される一般的な基礎部品の一つで
ある。この種のレンズは商標名ＳＥＬＦＯＣで生産され
ており、その商標は日本板硝子株式会社が日本で登録
し、所有している。この実施形態で使用されているＧＲ
ＩＮレンズは、約５００μｍの直径を有する極端に小さ
なレンズで、ポートから出射される光をコリメート（平
行状態）にする。このサーキュレータの他の機能につい
ては、図１〜図４に示した前述のサーキュレータと同様
である。
設計および製造で利用される一般的な基礎部品の一つで
ある。この種のレンズは商標名ＳＥＬＦＯＣで生産され
ており、その商標は日本板硝子株式会社が日本で登録
し、所有している。この実施形態で使用されているＧＲ
ＩＮレンズは、約５００μｍの直径を有する極端に小さ
なレンズで、ポートから出射される光をコリメート（平
行状態）にする。このサーキュレータの他の機能につい
ては、図１〜図４に示した前述のサーキュレータと同様
である。
【００４０】本発明の上記両実施形態に於いては、比較
的小さなビームが一つのポートから別のポートへ複屈折
結晶を通って入射されることについて説明したが、本ビ
ームはコリメートしても、コリメートされなくてもよ
い。都合がよいことに、モードフィールド拡大端部を持
つＴＥＣファイバを使用することにより、ファイバの端
面と結晶板１０との間の光結合を十分に達成することが
可能となる。
的小さなビームが一つのポートから別のポートへ複屈折
結晶を通って入射されることについて説明したが、本ビ
ームはコリメートしても、コリメートされなくてもよ
い。都合がよいことに、モードフィールド拡大端部を持
つＴＥＣファイバを使用することにより、ファイバの端
面と結晶板１０との間の光結合を十分に達成することが
可能となる。
【００４１】また、複屈折結晶板１６は半分に分割して
使用してもよく、この場合には、半波長板は２枚で足り
ることになる。
使用してもよく、この場合には、半波長板は２枚で足り
ることになる。
【００４２】
【発明の効果】本発明は、光入射側の光導波路（光学ポ
ート）から光の循環先の光導波路（光学ポート）に至る
光を光の偏光（偏光状態）に依存して分離し回転しさら
に分離した光を結合して循環先の光導波路（光学ポー
ト）に導入するようにしたので、光の光路を簡易に、か
つ、コンパクトに構成でき、光サーキュレータの装置を
小型化することができる。特に、本発明においては、光
入射側の光導波路（光学ポート）から導入された光を反
射手段によって循環先の光導波路（光学ポート）へ折り
返し（折りたたみ）伝送するようにし、循環元と循環先
の光導波路（光学ポート）を装置の同一端側にし、反射
手段を装置の他の端部側としているので、循環元から反
射手段に至る光と反射手段から循環先に至る光を共通の
偏光回転手段によって光の分離（分割）、回転、結合を
制御することができ、これにより、大幅な装置の小型化
と部品コンポーネントの削減により装置コストの低減を
図ることができる。
ート）から光の循環先の光導波路（光学ポート）に至る
光を光の偏光（偏光状態）に依存して分離し回転しさら
に分離した光を結合して循環先の光導波路（光学ポー
ト）に導入するようにしたので、光の光路を簡易に、か
つ、コンパクトに構成でき、光サーキュレータの装置を
小型化することができる。特に、本発明においては、光
入射側の光導波路（光学ポート）から導入された光を反
射手段によって循環先の光導波路（光学ポート）へ折り
返し（折りたたみ）伝送するようにし、循環元と循環先
の光導波路（光学ポート）を装置の同一端側にし、反射
手段を装置の他の端部側としているので、循環元から反
射手段に至る光と反射手段から循環先に至る光を共通の
偏光回転手段によって光の分離（分割）、回転、結合を
制御することができ、これにより、大幅な装置の小型化
と部品コンポーネントの削減により装置コストの低減を
図ることができる。
【００４３】しかも、本発明においては、第１の光導波
路（第１の光学ポート）から第２の光導波路（第２の光
学ポート）に至る第１光路と第２の光導波路（第２の光
学ポート）から第３の光導波路（第３の光学ポート）に
至る第２光路に共通の光の偏光、分離、回転、結合を行
う手段を設けたので、第１光路の伝送光と第２光路の伝
送光とを共通の手段によって光の偏光、分離、回転、結
合を制御することができ、装置の簡易化、小型化、低コ
スト化は抜群である。その上、第１光路の伝送光と第２
光路の伝送光との干渉を防止する手段、つまり、第１の
光導波路に入射された光が第３の光導波路に循環される
ことを実質的に防止するとともに、第２の光導波路に入
射された光が第１の光導波路に循環されることを実質的
に防止するための手段が備えられているので、共通の手
段を用いて前記光の偏光、分離、回転、結合を制御して
も第１光路の光と第２光路の光との干渉を完璧に防止で
き光サーキュレートの品質も万全である。
路（第１の光学ポート）から第２の光導波路（第２の光
学ポート）に至る第１光路と第２の光導波路（第２の光
学ポート）から第３の光導波路（第３の光学ポート）に
至る第２光路に共通の光の偏光、分離、回転、結合を行
う手段を設けたので、第１光路の伝送光と第２光路の伝
送光とを共通の手段によって光の偏光、分離、回転、結
合を制御することができ、装置の簡易化、小型化、低コ
スト化は抜群である。その上、第１光路の伝送光と第２
光路の伝送光との干渉を防止する手段、つまり、第１の
光導波路に入射された光が第３の光導波路に循環される
ことを実質的に防止するとともに、第２の光導波路に入
射された光が第１の光導波路に循環されることを実質的
に防止するための手段が備えられているので、共通の手
段を用いて前記光の偏光、分離、回転、結合を制御して
も第１光路の光と第２光路の光との干渉を完璧に防止で
き光サーキュレートの品質も万全である。
【００４４】さらに、光導波路（光学ポート）にモード
フィールド拡大ファイバを用いた構成にあっては、光導
波路（光学ポート）の開口数や、光の受入角度を小さく
することができ、光導波路（光学ポート）に隣接されて
光導波路（光学ポート）に光を入出射するコンポーネン
ト（例えば、複屈折結晶部材）のサイズを小さく小型に
することが可能となり、非平行状態の光ビームに対して
も光導波路（光学ポート）に対する光の結合効率を十分
に高めることができる。
フィールド拡大ファイバを用いた構成にあっては、光導
波路（光学ポート）の開口数や、光の受入角度を小さく
することができ、光導波路（光学ポート）に隣接されて
光導波路（光学ポート）に光を入出射するコンポーネン
ト（例えば、複屈折結晶部材）のサイズを小さく小型に
することが可能となり、非平行状態の光ビームに対して
も光導波路（光学ポート）に対する光の結合効率を十分
に高めることができる。
【００４５】同様に、光導波路（光学ポート）の光結合
端面にＧＲＩＮレンズが結合された構成にあっても、光
導波路（光学ポート）の開口数や、光の受入角度を小さ
くすることができ、光導波路（光学ポート）に隣接され
て光導波路（光学ポート）に光を入出射するコンポーネ
ント（例えば、複屈折結晶部材）のサイズを小さく小型
にすることが可能となるが、その上さらに、光導波路
（光学ポート）の入出射ビームを平行状態にして光導波
路（光学ポート）への光の送受を行うことができるとい
う効果が得られる。
端面にＧＲＩＮレンズが結合された構成にあっても、光
導波路（光学ポート）の開口数や、光の受入角度を小さ
くすることができ、光導波路（光学ポート）に隣接され
て光導波路（光学ポート）に光を入出射するコンポーネ
ント（例えば、複屈折結晶部材）のサイズを小さく小型
にすることが可能となるが、その上さらに、光導波路
（光学ポート）の入出射ビームを平行状態にして光導波
路（光学ポート）への光の送受を行うことができるとい
う効果が得られる。
【図１】本発明に係る光サーキュレータの一実施形態を
示す構成説明図である。
示す構成説明図である。
【図２】図１で示されている波長板の詳細横断面図であ
る。
る。
【図３】伝送する光の偏光状態の説明図であり、（ａ）
は第１光路の偏光状態を示す図であり、（ｂ）は第２光
路の偏光状態を示す図である。
は第１光路の偏光状態を示す図であり、（ｂ）は第２光
路の偏光状態を示す図である。
【図４】本実施形態に係る光サーキュレータの光伝送状
況の説明図である。
況の説明図である。
【図５】本発明に係る他の実施形態の要部部分の構成説
明図である。
明図である。
８ａ、８ｂ、８ｃ 光ファイバー １０ 複屈折結晶板 １２（１２ａ〜１２ｄ） 半波長板 １４ ファラデー回転子 １６ 第２の複屈折結晶板 １８ ＧＲＩＮレンズ ２０ 鏡
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597175606 570 Ｗｅｓｔ Ｈｕｎｔ Ｃｌｕｂ Ｒ ｏａｄ，Ｎｅｐｅａｎ，Ｏｎｔａｒｉｏ, Ｃａｎａｄａ Ｋ２Ｇ５Ｗ８
Claims (12)
- 【請求項１】 装置の同一端側にそれぞれ配置され第１
光路によって結合されて成る第１および第２の光導波路
およびこの第２の光導波路に第２光路を介して結合され
て成る第３の光導波路と、第１の光導波路に入射された
光を第２の光導波路に向け、また第２の光導波路に入射
された光を第３の光導波路に向けるために、前記各光導
波路の配置端部とは異なる装置の他の端部側に設けられ
て光の反射を行う手段と、この反射手段と光導波路との
間の第１および第２光路内に配置され、第１の光導波路
に入射された光を受光し、反射手段に伝送するととも
に、第２の光導波路に入射された光を反射手段に伝送
し、更に反射手段からの光を受光し、第２および第３の
対応する光導波路へ伝送することができるようにレンズ
サイズの大きさが調整されているレンズと、第１の光導
波路に入射された光が第２の光導波路に循環される前
に、偏光状態に依存して２本の直交偏光ビームに分離し
分離したビームを第１光路に沿って回転し結合するとと
もに、第２光導波路に入射された光が第３光導波路に循
環される前に、偏光状態に依存して２本の直交偏光ビー
ムに分離し分離したビームを第２光路に沿って回転し結
合する手段と、第１の光導波路に入射された光が第３の
光導波路に循環されることを実質的に防止するととも
に、第２の光導波路に入射された光が第１の光導波路に
循環されることを実質的に防止するための手段とが備え
られている不可逆光導波型の光サーキュレータ。 - 【請求項２】 第１および第２の光導波路の光ファイバ
が互いに隣接していることを特徴とする請求項１記載の
不可逆光導波型の光サーキュレータ。 - 【請求項３】 光導波路はその端部に拡大モードフィー
ルド部を有して、この拡大モードフィールド部の隣側に
配置される複屈折結晶部材のビーム分離角度より小さな
受光角度を有するように構成されていることを特徴とす
る請求項１又は請求項２記載の不可逆光導波型の光サー
キュレータ。 - 【請求項４】 各光導波路の光結合端面にＧＲＩＮレン
ズが結合されることを特徴とする請求項１又は請求項２
記載の不可逆光導波型の光サーキュレータ。 - 【請求項５】 光導波路の端面からレンズまでの光路長
さが、レンズの端面から反射手段までの光路長さとほぼ
同じであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のい
ずれか１つに記載の不可逆光導波型の光サーキュレー
タ。 - 【請求項６】 反射手段が実質的に反射鏡であることを
特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載
の不可逆光導波型の光サーキュレータ。 - 【請求項７】 光を導き、回転させるための手段が、第
１および第２の複屈折結晶部材間で挟まれた光を回転す
るための偏光回転手段により構成されていることを特徴
とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の不
可逆光導波型の光サーキュレータ。 - 【請求項８】 光を導き回転させる手段がレンズと光導
波路との間に配置されていることを特徴とする請求項１
乃至請求項７のいずれか１つに記載の不可逆光導波型の
光サーキュレータ。 - 【請求項９】 光の偏光回転手段が波長板手段とファラ
デー回転手段により構成されていることを特徴とする請
求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の不可逆光導
波型の光サーキュレータ。 - 【請求項１０】 装置の同一端部側に配設され第１光路
によって結合されている第１および第２の光学ポート
と、第２の光学ポートに入射された光が第２光路を介し
て結合されている第３の光学ポート、第１の光学ポート
に入射された光を第２の光学ポートに向けるため、また
第２の光学ポートに入射された光を第３の光学ポートに
向けるために、前記各光学ポートの配設位置とは異なる
装置の他の端部側に設けられている反射手段と、この反
射手段と各光学ポートとの間の第１および第２の両光路
内に配置されて、第１の光学ポートに入射された光を受
光し、反射手段に伝送するとともに、第２の光学ポート
に入射された光を反射手段に伝送し、更に反射手段から
の光を受光し、第２および第３の対応する光学ポートへ
伝送することができるようにレンズサイズの大きさが調
整されているレンズと、第１の光学ポートに入射された
光が第２の光学ポートに循環される前に、光の偏光状態
に依存して２本の直交偏光ビームに分離し第１光路に沿
って回転し結合するとともに、第２光学ポートに入射さ
れた光が第３光学ポートに循環される前に、光の偏光状
態に依存して２本の直交偏光ビームに分離し第２光路に
沿って回転し結合する手段と、を有する光サーキュレー
タ。 - 【請求項１１】 各ポートはモードフィールド拡大ファ
イバを有して構成されていることを特徴とする請求項１
０記載の光サーキュレータ。 - 【請求項１２】 各ポートは光を実質的にコリメートし
集光するための、独立したＧＲＩＮレンズを有して構成
されていることを特徴とする請求項１０記載の光サーキ
ュレータ。
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|---|---|---|---|
| US82666997A | 1997-04-07 | 1997-04-07 | |
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Publications (1)
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|---|---|
| JPH1172747A true JPH1172747A (ja) | 1999-03-16 |
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|---|---|---|---|
| JP10110246A Pending JPH1172747A (ja) | 1997-04-07 | 1998-04-06 | 光サーキュレータ |
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| JP (1) | JPH1172747A (ja) |
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- 1998-04-06 EP EP98106243A patent/EP0874263A1/en not_active Withdrawn
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