JPS5849916A - 光スイッチ - Google Patents

光スイッチ

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JPS5849916A
JPS5849916A JP14829081A JP14829081A JPS5849916A JP S5849916 A JPS5849916 A JP S5849916A JP 14829081 A JP14829081 A JP 14829081A JP 14829081 A JP14829081 A JP 14829081A JP S5849916 A JPS5849916 A JP S5849916A
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JP
Japan
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light
polarization
optical fiber
lens
phase difference
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JP14829081A
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English (en)
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JPH042934B2 (ja
Inventor
Masataka Shirasaki
白崎 正孝
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH042934B2 publication Critical patent/JPH042934B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/29Devices 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 position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/31Digital deflection, i.e. optical switching

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は偏光依存性を改良した位相差強度変換素子に関
する。
位相差強度変換素子は機能的には位相差質請素子(例え
ば偏光面回転をおこすファラデー回転子や楕円偏光化を
おこす電気光学素子など)Kよる位相差を透過光強gK
変換する部品として用いられる。
従来その為の方法として第1図の如く偏光子2、検光子
2′を用いる。構成法は例えば電気光学素子の場合、外
部からの動作(応じ偏光面の直交する2成分に9′fl
、位相差を与える機能の位相差変調素子3を置き、その
前後に偏光子2、検光子2′を置き、しかも偏光子2、
検光子2′をそれぞれ使用目的に応じた設定角度におく
ことによりなされる。
すなわち、元ファイバlから出射された光を第1のレン
ズ(イ)で平行ビームにした稜平行光5を偏光子2Kj
す、特定方向の直線偏光成分のみを透過させ、他は反射
除去する。偏光子2を透過した直1m偏光は位相差fl
lI票子3により楕円化され出射される。この光のうち
、検光子2′の主軸方向のi!r1m偏光成分のみが検
光子2′を透過し、第2のレンズ(OIKより集束され
光ファイバ4に入射するように配置する。
従って位相差!調素子3によって受ける偏光両回1角が
θ(%しくはθ+百)の成分のみが光7アイバ4に入る
時には偏光面回転角がθ+((もしくはθ)の成分は検
光子2′で反射され光ファイバ4には入らない、このよ
うにして偏光面回転がθ(もしくtj$十−H)の成分
を通過するような位差差強[1換素子となる。
しかしながら上記位相差強度変換素子は入射用元ファイ
バ1かも入力した光に対して偏光依存性を有するものと
なっている。即ち入射光IIK対して特定の偏光に対し
てしか偏光子2を透過させず残りの光は捨てられており
、有効に用いられていなかった。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、入射光に対
して100チ有効に使用できる位相差強[f撲累子を提
供するものである。
即ち本発明は入射用光ファイバ、第1のレンズ、偏光分
離素子、偏光面変換素子、偏光合成素子、第2のレンズ
、受光用光ファイバをこの順序に設置して用いる位相差
質請強度変調変換素子において、テーパー状の複屈折物
質板を偏光分離素子及び偏光合成素子として用い、入射
用光7アイパ側からの光を第2のレンズで焦点を結んだ
時入射光がどのような偏光であって%l偏光面回転角が
a(もしくはθ+1)の成分の党は受光用光フアイバ端
面より導入され、偏光面回転角が0+医(もしくは#)
の成分の光は受光用光フアイバ端面のファイバ軸より元
ファイバのコア径以上離れた点に集光するように光線を
偏向する光スィッチを提供するものである。
以下本発明の実施例を第2図に示すテーパー状の複屈折
物質板を偏光分離素子及び偏光合成素子として用いた光
スィッチを参照して詳細に説明する。
第2図で1は入射用元ファイバ、(イ)は第1のレンズ
、11はテーパー状の存屈折物質板から成る(i光分離
素子、12は偏光面変換素子、11′はテーパー状の複
屈折物質から成り偏光分離素子11と光学軸を一定角度
θ(もしく#′iθ+i)ずらして切出し、しかも同一
の物質の場合にはチーツク−角の等しい偏光合成素子、
仲)は第2のレンズ、4は受光用光ファイバ、′″13
.13′、14.1イは光線である。
まず偏光分離素子11で角度分離された常光線0・及び
異常光線eK位相差費質請子12によって偏光面回転角
#(もしくはe+−i>が加えられた時には偏光合成素
子11′によって角度分離が打消きれて平行光13.1
4となり、第2のレンズ幹)で集光した場合θ(もしく
は01百)の偏光面回転を与えられた常ftoおよびe
を共に受光州党ファイバ4に集光する。このことは第3
図(a) K模式的に示される。
次に偏光分離素子11で角度分離された常光線0及び異
常光線・に位相差変調素子12によって偏光面回転角−
+i(もしくは0)が加えられた時には偏光面回転角が
θ+7(もしくはθ)加えられた常光11oは偏光合成
素子11′において異常党纏としてふるまい、他方偏光
面回転角がθ+!(もしくは0)加えられた異常光II
eは偏光合成素子11′において常光線としてふるまい
第2図の13’、14’に示される如く偏光合成素子1
1′によって角度分離が増大される。従って第2のレン
ズ(ロ)で集光した場合e+−>(もしくはθ)の偏光
面回転を与えられ友常党及び異常光をそれぞれ集光位置
が受光州党ファイバ4の端面の元ファイバ軸よりファイ
バコア径以上離れるように常光と異常光に角度分離を与
える。このことは第3図(b)K模式的に示される。
即ちレンズの焦点距離をf、元ファイバのコア径を畠と
すると偏光分離素子11と偏光合成素子11’での分離
角9#′1等しく(例えば両者を同一の物質で作る場合
KFiテーパー角が等しく)その値?11 −デ〉i である。
電気光学結晶を用いた場合について具体的に説明する。
偏光分離素子11、偏光合成素子11′を光が透過する
ときに常光0と異常光・とで屈折角度が異なるため偏光
分離が行える。複屈折物質から成る第1のテーパー状の
偏光分離素子11に光を入射させると、偏光によって屈
折率が違なるので、常光と異常光とに分れτ別方向に屈
折し位相差変調素子としての電気光学素子に入射する。
電気光学結晶としては光の波長にもよるがZnTe、G
aAm等を用いることができる。これの結晶軸を[*1
元した入射光の偏波方向に対して適切に設定しておくと
、入射光を直交する二成分に分解した各成分は入射面で
は同位相であるが、結晶中では印加電圧により定まシ偏
波方向によって異なる屈折率を各々受けながら出射光と
なる。
電気光学効果によって屈折率が大きくなる軸の方向に偏
波面を持つ成分は遅く進み、屈折率が小さくなる軸の方
向に偏波面を持つ成分は速く進む。
この結果、結晶を出射したあとの画成分間には、印加電
圧に比例して位相差が生じ、これを合成した光は一般に
楕円(11元になっている。
位相差変調素子としての電気光学素子12によりそれぞ
れ位相差を受は楕円化した常光及び異常光ti複屈折物
質からなる11と光学軸を一定角度ずらして切出しテー
パー角の等しい第2のテーパー状の偏光合成素子11′
に入射される。第2のテーパー状の偏光合成素子11′
の光学軸は七の軸と電気光学素子の主軸のなす角度が電
気光学素子の主軸と第1のテーパー状の偏光分離素子1
1の光学軸がなす角度に等しくかつ45であるように、
′yt、11方向のまわりに回転したものを用いている
ので、常光・異常光に対し電気光学素子に工〕偏光面回
転を受けない成分は第2のテーパー状の偏光合成素子1
1′の内部での常光、異常光にそれぞれ対応するため偏
光合成素子11′を透過した常光と異常光は互いに平行
光線13.14となって出射される。この常光、異常光
の平行光線をレンズ(ロ)で元ファイバ4に集束できる
−1常光・異常光に対し電気光学素子により90の偏光
面回転を受けた成分は第2のテーパー状の偏光合成素子
11’に入射した後、それぞれ異常光、常光となるため
、屈折透過光13’、14’は分離角がさらに増大し、
第2のレンズで集光しても受光用光ファイバ4には入ら
ない。
なお受光用元ファイバ4をノ;ワーメーターに接続して
おけば、パワーメーターには印加電圧に応じた光出力が
検出される。
以上の説明から明らかな如く、元ファイノくからの光を
レンズで平行ビームにして偏光面変換素子を通す場合に
、光線を偏光分離してその進行方向を少し変えることが
できる偏光分離素子として、テーパー状の複屈折物質を
使い、しかも光学軸方向を選ぶことにより偏光面が相互
K[交する任意の方向の偏光を分離できるiうにするこ
とにより小型で偏光依存性のない位相差強度変換素子を
実現することができる。なお複屈折板、偏光面変換素子
を少し傾けることにより、それらの面での反射光が元に
戻るのを防ぐことができる。
偏光面変換素子として45@フアラテ一回転子を用いた
場合はアイソレータとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の位相差強FjIL変換素子を説明する図
、第2図は本発明の位相差強度変換素子を駅間する図、
第3図は本発明の詳細な説明する図である。 I、4:光ファイバ、11:テーパー状偏光分離素子、
11’:IIと光学軸を一定角度ずらして切出し、しか
もテーパー角の等しいテーノ(−状偏光分離素子、12
:@光面変換素子、イ99ロ:レンズ13.13’、1
4.14’:光線。 手続補正書彷式) 特許庁長官殿 1、 、=li nの表示 昭+n S l q: narrtn 第14!?22
117 iン3、補正をする者 ・1(flとの関イイ     特許出願人住所 神金
用県用崎市中16I区1:lI車1中1015番地(5
22)名称富士通株式会社 4 代  Fl   人     住所 神余用県用崎
市中原区1−小1(1中1015番地富士通株式会社内 手続補正書(自発〕 昭和タフ年4月1+(1 1、llt f’Fの表示 昭和、!;iiIら特許願第14+?2りθシ;3 補
正をする者 ・IG 11との関係     特許出願人tp所 神
奈川1%l川崎用中原1イに4−FFFl015番地(
522)名称富士通株式会社 4 代  理  人     住所 神奈川県用崎市1
11g区1−小III中1015番地kl1紙の通り L 発明の名称「光スイッチコを「調光素子」と補正す
る。 2、特許請求の範囲を下記の如く補正する。 「入射用光ファイバ、第1のレンズ、偏光分離素子、偏
光面変換素子、偏光合成素子、第2のレンズ、受光用光
ファイバをこの順序に設置して用いる位相差変調強度変
調変換素子において、テーパー状の複屈折物質板を偏光
分離素子及び偏光合。 成素子として用い、入射用光フアイバ側からの光を第1
のレンズで平行ビームとし偏光分離素子、偏光面変換素
子、偏光合成素子を通した後第2のレンズで焦点を結ん
だ時−光面変換素子による偏光面回転角がθ(もしくは
θ+i)の場合に光が受光用光フアイバ端面より導入さ
れ、該偏光面回転角がθ+i(もしくはθ)の場合に受
光用光フアイバ肩面のファイバ軸より光ファイバのコア
径以上離れた点に集光するように光を偏向する仁とを特
徴とする偏光素子0」 &、明細書I!4N13行目「光スィッチ」を「偏光素
子」と補正する。 転 明細書第番頁下から4行目「光スィッチ」を「偏光
素子」と補正する。 Δ 明細書第5頁3行目〜4行目「ずらして」を「光の
進行方向の回りに回転させた方位で」と補正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 入射州党ファイバ、第1のレンズ、偏光分離素子、偏光
    面変換素子、偏光合成素子、第2のレンズ、受光朋党フ
    ァイバをこの順序に設置して用いる位相差質請強度Tp
    !変換素子にシいて、テーパー状の複屈折物質板を偏光
    分離素子及び偏光合成素子として用い、入射用光フアイ
    バ側からの光を第1のレンズで平行ビームとし偏光分離
    素子、偏光面変換素子、偏光合成素子を通した後tM2
    のしyズで焦点を結んだ時偏光面変換素子による偏光面
    回転角が#(もしくはθ+i)の場合に5I!:が受光
    用光ファイバ端面ニジ導入之れ、該偏光面回転角がθ十
    ン(もしくはθ)の場合に受光用光ファイバ端面のファ
    イバ軸より光ファイバのコア径以向 上離れた点に集光するように光を偏就する仁とを!!#
    徴とする光スィッチ。
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