JPS59155806A - 無偏光素子 - Google Patents
無偏光素子Info
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- JPS59155806A JPS59155806A JP58028560A JP2856083A JPS59155806A JP S59155806 A JPS59155806 A JP S59155806A JP 58028560 A JP58028560 A JP 58028560A JP 2856083 A JP2856083 A JP 2856083A JP S59155806 A JPS59155806 A JP S59155806A
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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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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- 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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- G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
- G02B6/2706—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means as bulk elements, i.e. free space arrangements external to a light guide, e.g. polarising beam splitters
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- G02B6/2786—Reducing the polarisation degree, i.e. depolarisers, scramblers, unpolarised output
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、光波の偏光状態を無偏光状態にするための無
偏光素子に関する。
偏光素子に関する。
（背景技術）
現在光フアイバ通信に用いられている光ファイバでは、
その出力光波の偏光状態は、光ファイバの温度変化や外
力変化等によって微妙に変わり、偏光依存性のある光学
素子が含まれる光フアイバ通信システムにおいては、受
光レベル変動の原因となり、誤り率特性に悪影響を及ぼ
す。この問題を解決する方法として、偏光依存性を有す
る素子へ光が入射する９、前において光波の偏光状態を
無偏光にすることにより、偏光依存性を有する素子から
の出力光レベルを一定にてろような方法がとられている
。光波の偏光状態を無偏光にする素子をここでは′無偏
光素子（Ｄｅｐｏｌａｒｉｚｅｒ ）と呼ぶことにする
。
その出力光波の偏光状態は、光ファイバの温度変化や外
力変化等によって微妙に変わり、偏光依存性のある光学
素子が含まれる光フアイバ通信システムにおいては、受
光レベル変動の原因となり、誤り率特性に悪影響を及ぼ
す。この問題を解決する方法として、偏光依存性を有す
る素子へ光が入射する９、前において光波の偏光状態を
無偏光にすることにより、偏光依存性を有する素子から
の出力光レベルを一定にてろような方法がとられている
。光波の偏光状態を無偏光にする素子をここでは′無偏
光素子（Ｄｅｐｏｌａｒｉｚｅｒ ）と呼ぶことにする
。
従来、この無偏光素子としては第１図に示すよ５に、複
屈折性を有する２つの結晶をゴー・の偏光軸を９００ま
たは４５°回転させて結び合せたものを用いていた。こ
の原理を次に説明する。第２図に示すように、空間的に
広がった光波２−１が無偏光素子２−２に入射すると、
各部分の光波は、それぞれ異なった位相差を受けて無偏
光素子２−２から出射する。このことは、出力光波２−
３が空間的に偏光状態の異なる光波の重ね合せとなり、
出力光波２−３を全体的に見た場合には、どの偏光方向
に対しても均一な出力をもつ無偏光状態になっている。
屈折性を有する２つの結晶をゴー・の偏光軸を９００ま
たは４５°回転させて結び合せたものを用いていた。こ
の原理を次に説明する。第２図に示すように、空間的に
広がった光波２−１が無偏光素子２−２に入射すると、
各部分の光波は、それぞれ異なった位相差を受けて無偏
光素子２−２から出射する。このことは、出力光波２−
３が空間的に偏光状態の異なる光波の重ね合せとなり、
出力光波２−３を全体的に見た場合には、どの偏光方向
に対しても均一な出力をもつ無偏光状態になっている。
しかしながら、この方法は、結晶自体が導波構造となっ
ていないため、光ファイバと一体化して使う場合には、
その挿入方法や挿入損失等に問題があった。
ていないため、光ファイバと一体化して使う場合には、
その挿入方法や挿入損失等に問題があった。
（発明の目的）
本発明は、このような従来の問題点を解決し、挿入方法
は本線系光ファイバと融着接続等の方法で簡単に済み、
挿入損失の低減が図れる無偏光素子を提供することを目
的とし、無偏光素子を光ファイバを用いて構成している
点に特徴かある。
は本線系光ファイバと融着接続等の方法で簡単に済み、
挿入損失の低減が図れる無偏光素子を提供することを目
的とし、無偏光素子を光ファイバを用いて構成している
点に特徴かある。
以下、本発明を図面に基ついて説明する。
（発明の構成及び作用）
まず、本発明の原理につ（・て説明する。通常の光ファ
イバは、互いに直交する偏光軸を有する複屈折性を示し
、この偏光軸に沿って伝搬する２つのモード間に伝搬時
間差（偏波分散）か発生する。
イバは、互いに直交する偏光軸を有する複屈折性を示し
、この偏光軸に沿って伝搬する２つのモード間に伝搬時
間差（偏波分散）か発生する。
この光ファイバを２本、第３図に示すように接続した場
合を考える。図において、ＥＸＩ Ｅｙは直交する光波
でレベルは等しい。またδはＥＸＩ Ｉ’１７の位相差
で、δが変わることで入射光波の偏光状態は任意に変わ
る。光ファイバ３−１内で発生している偏波分散τ１及
び光ファイバ３−２内で発生してぃろ偏波分散τ２か、
τ１．τ２．］τ１−τ２１〉τＣ（τ。：光源のコヒ
ーレンスタイム）を満足するとき、出力端における最大
偏光度Ｐは、計算結果により次式で表わされる。尚、マ
ルチモード発振して℃・ろ半導体レーザのコヒーレンス
タイムは１ｐＳ程度であり、この程度の偏波分散は、光
フアイバコアに特別大きな残留応力を加えた偏波面保存
光ファイバを用いると１〜２ｍ程度で得られる。
合を考える。図において、ＥＸＩ Ｅｙは直交する光波
でレベルは等しい。またδはＥＸＩ Ｉ’１７の位相差
で、δが変わることで入射光波の偏光状態は任意に変わ
る。光ファイバ３−１内で発生している偏波分散τ１及
び光ファイバ３−２内で発生してぃろ偏波分散τ２か、
τ１．τ２．］τ１−τ２１〉τＣ（τ。：光源のコヒ
ーレンスタイム）を満足するとき、出力端における最大
偏光度Ｐは、計算結果により次式で表わされる。尚、マ
ルチモード発振して℃・ろ半導体レーザのコヒーレンス
タイムは１ｐＳ程度であり、この程度の偏波分散は、光
フアイバコアに特別大きな残留応力を加えた偏波面保存
光ファイバを用いると１〜２ｍ程度で得られる。
Ｐ： Ｃ（１８２０−ｃｏｓ ２β−ｓｉｎ ２α
（１）ここで１）−１の時は、光波が完全に偏光し
ている場合であり、Ｊ） ＝＝ ｏの時は光波がまった
く偏光していない場合、すなわち無偏光状態に相当する
。
（１）ここで１）−１の時は、光波が完全に偏光し
ている場合であり、Ｊ） ＝＝ ｏの時は光波がまった
く偏光していない場合、すなわち無偏光状態に相当する
。
従って、（１）式でＰ−０となるように第３図の構成を
考えれば良い。
考えれば良い。
Ｐ＝Ｏとなる条件を満足する構成図を第４図〜第６図に
示す。まず、第４図について説明する。
示す。まず、第４図について説明する。
図において、直線偏光波４−１は、光ファイバ４−２の
偏光軸４−３に対して４５°回転したところに入射する
ように構成されている。これは（１）式において、α−
〇の場合に相当する。光波４−１を上の説明では直線偏
光波としたが、一般的には、入射光波は、光ファイバ４
−２の２つの偏光軸に沿って伝搬する光波のレベルが等
しくなるようなものであればどのような偏光状態のもの
であってもかまわない。
偏光軸４−３に対して４５°回転したところに入射する
ように構成されている。これは（１）式において、α−
〇の場合に相当する。光波４−１を上の説明では直線偏
光波としたが、一般的には、入射光波は、光ファイバ４
−２の２つの偏光軸に沿って伝搬する光波のレベルが等
しくなるようなものであればどのような偏光状態のもの
であってもかまわない。
半導体レーザが、らの光波は、通常直線に偏光している
ので、半導体レーザと光ファイバとを直接結合すること
も可能であ″る。次に、第５図について説明する。図に
おいて、検光子又は、偏光ビームスプリッタ等の偏光素
子５−３の偏光軸５−４を光ファイバ５−１の偏光軸５
−２に対して４５°回転させて結合させたものであり、
偏光素子５−３からの出力は、入力光波の偏光状態に依
存せず出力レベルは一定となる。これは、（１）式にお
いてθ−１１５°の場合に相当する。次に第６図につい
て説明する。図において、光ファイバ６−１と光ファイ
バ６−２とは、それぞれの偏光軸６−３及び偏光軸６−
４を４５°回転して接続しである。これは、（１）式に
おいてβ＝４５°の場合に相当する。
ので、半導体レーザと光ファイバとを直接結合すること
も可能であ″る。次に、第５図について説明する。図に
おいて、検光子又は、偏光ビームスプリッタ等の偏光素
子５−３の偏光軸５−４を光ファイバ５−１の偏光軸５
−２に対して４５°回転させて結合させたものであり、
偏光素子５−３からの出力は、入力光波の偏光状態に依
存せず出力レベルは一定となる。これは、（１）式にお
いてθ−１１５°の場合に相当する。次に第６図につい
て説明する。図において、光ファイバ６−１と光ファイ
バ６−２とは、それぞれの偏光軸６−３及び偏光軸６−
４を４５°回転して接続しである。これは、（１）式に
おいてβ＝４５°の場合に相当する。
第４図〜第６図の説明で、角度を４５°と限定したが、
ある程度の無偏光性で良い場合には、角度か４５°から
少々ずれても無偏光素子として働く。また、τ５．τ２
＋１τ１−τ２１〉τ。の条件が満足されない場合にお
いても、偏光性を緩和する効果は十分期待できる。
ある程度の無偏光性で良い場合には、角度か４５°から
少々ずれても無偏光素子として働く。また、τ５．τ２
＋１τ１−τ２１〉τ。の条件が満足されない場合にお
いても、偏光性を緩和する効果は十分期待できる。
（発明の効果）
以上のよ５に本発明によれば、無偏光素子を光ファイバ
で構成しているために、光フアイバシステムへの挿入方
法が融着接続等の方法で簡単におこなわれ、挿入損失が
少ない等の利点があり、偏光特性の影響をきらう光フア
イバ通信や光フアイバセンサへの適用がある。
で構成しているために、光フアイバシステムへの挿入方
法が融着接続等の方法で簡単におこなわれ、挿入損失が
少ない等の利点があり、偏光特性の影響をきらう光フア
イバ通信や光フアイバセンサへの適用がある。
第１図は従来の無偏光素子を示す図、第２図は第１図の
無偏光素子の作用を示す図、第３図は本発明の詳細な説
明するための図、第４図は本発明の一実施例を示す図、
第５図及び第６図は本発明の別の実施例を示す図である
。 ２−１・・・入射光波、 ２−２・・・無偏光素子、
２−３・・・出力光波、 ３−１・・・光ファイバ、
３−２・・・光ファイバ、 ４−１・・・入射直線光波
、４−２・・・光ファイバ、 ４−３・・・光フアイバ
偏光軸、５−１・・・光ファイバ、 ５−２・・・光フ
アイバ偏光軸、５−３・・・偏光ビームスプリッタ、 ５−４・・偏光ビームスプリッタの偏光軸、６−１・・
・光ファイバ、６−２・・・光ファイバ、６−３・・光
フアイバ偏光軸、 ６−４・光フアイバ偏光軸。 特許出願人 国際電信電話株式会社 特許出願代理人 弁理士 山 本 恵 − 第１図 ／ 第３図 第４図 −３ 第５図 第６図 −４
無偏光素子の作用を示す図、第３図は本発明の詳細な説
明するための図、第４図は本発明の一実施例を示す図、
第５図及び第６図は本発明の別の実施例を示す図である
。 ２−１・・・入射光波、 ２−２・・・無偏光素子、
２−３・・・出力光波、 ３−１・・・光ファイバ、
３−２・・・光ファイバ、 ４−１・・・入射直線光波
、４−２・・・光ファイバ、 ４−３・・・光フアイバ
偏光軸、５−１・・・光ファイバ、 ５−２・・・光フ
アイバ偏光軸、５−３・・・偏光ビームスプリッタ、 ５−４・・偏光ビームスプリッタの偏光軸、６−１・・
・光ファイバ、６−２・・・光ファイバ、６−３・・光
フアイバ偏光軸、 ６−４・光フアイバ偏光軸。 特許出願人 国際電信電話株式会社 特許出願代理人 弁理士 山 本 恵 − 第１図 ／ 第３図 第４図 −３ 第５図 第６図 −４
Claims (2)
- （１）複屈折性を有する光ファイバと偏光素子とを、両
者の偏光軸により形成されろ角度がほぼ４５゜となるよ
うに結合して構成されろことを特徴とする無偏光素子。 - （２）２本の複屈折性を有する光ファイバを、両者の偏
光軸により形成されろ角度がほぼＺ＋Ｓ°となるように
結合して構成されることを特徴とする無偏光素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58028560A JPS59155806A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 無偏光素子 |
| GB08403553A GB2135475B (en) | 1983-02-24 | 1984-02-10 | Optical de-polarizer |
| US06/578,832 US4572608A (en) | 1983-02-24 | 1984-02-10 | Optical de-polarizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58028560A JPS59155806A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 無偏光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59155806A true JPS59155806A (ja) | 1984-09-05 |
| JPH05684B2 JPH05684B2 (ja) | 1993-01-06 |
Family
ID=12252023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58028560A Granted JPS59155806A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 無偏光素子 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4572608A (ja) |
| JP (1) | JPS59155806A (ja) |
| GB (1) | GB2135475B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5430795A (en) * | 1992-05-08 | 1995-07-04 | Kokusai Denshin Denwa Company, Limited | Optical transmitter with the signal light of reduced degree of polarization and optical depolarizing circuit |
| WO2004104654A1 (ja) * | 2003-05-21 | 2004-12-02 | Nikon Corporation | 偏光解消素子、照明光学装置、露光装置および露光方法 |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05149752A (ja) * | 1991-07-12 | 1993-06-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバジヤイロ |
| US5365339A (en) * | 1991-07-12 | 1994-11-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Two depolarizer fiber-optic gyroscope that eliminates interference between the depolarizers |
| US5218652A (en) * | 1991-08-29 | 1993-06-08 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Depolarizer for electromagnetic radiation |
| DE4222658C1 (ja) * | 1992-07-10 | 1993-07-22 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Ag, 8012 Ottobrunn, De | |
| US5486916A (en) * | 1994-07-29 | 1996-01-23 | Litton Systems, Inc. | Fiber depolarizer using heated fiber coil and fusion splicer and two polarization preserving fibers and method |
| US5659412A (en) * | 1994-12-06 | 1997-08-19 | Lucent Technologies Inc. | Polarization diversity detection of optical signals transmitted through a polarization-mode dispersive medium |
| IT1279248B1 (it) * | 1995-12-21 | 1997-12-09 | Pirelli Cavi S P A Ora Pirelli | Sistema di trasmissione di segnali ottici modulati e depolarizzati |
| WO1998037396A1 (en) * | 1997-02-25 | 1998-08-27 | Mci Communications Corporation | A method and system for simulating pmd using incremental delay switching |
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| GB2348016A (en) * | 1999-02-19 | 2000-09-20 | Protodel International Limited | Polarisation control in optic fibres and optic fibre fusion splicer |
| US6417948B1 (en) | 1999-12-24 | 2002-07-09 | Corning Incorporated | Variable delay device for an optical component such as a polarization mode dispersion compensator |
| US6556732B1 (en) | 2000-06-07 | 2003-04-29 | Corning Incorporated | All fiber polarization mode dispersion compensator |
| US6760151B1 (en) | 2000-04-27 | 2004-07-06 | Jds Uniphase Corporation | Depolarized semiconductor laser sources |
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| WO2002016893A2 (en) | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Sensys Instruments Corporation | Small-spot spectrometry instrument with reduced polarization |
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| GB2505180A (en) * | 2012-08-20 | 2014-02-26 | Ii Vi Inc | Beam combiner with birefringent and isotropic prisms |
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-
1983
- 1983-02-24 JP JP58028560A patent/JPS59155806A/ja active Granted
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1984
- 1984-02-10 GB GB08403553A patent/GB2135475B/en not_active Expired
- 1984-02-10 US US06/578,832 patent/US4572608A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4572608A (en) | 1986-02-25 |
| GB8403553D0 (en) | 1984-03-14 |
| JPH05684B2 (ja) | 1993-01-06 |
| GB2135475A (en) | 1984-08-30 |
| GB2135475B (en) | 1986-03-19 |
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