JPS607418A - 光フアイバ型偏光補償装置 - Google Patents
光フアイバ型偏光補償装置Info
- Publication number
- JPS607418A JPS607418A JP58116342A JP11634283A JPS607418A JP S607418 A JPS607418 A JP S607418A JP 58116342 A JP58116342 A JP 58116342A JP 11634283 A JP11634283 A JP 11634283A JP S607418 A JPS607418 A JP S607418A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarization
- fiber
- light
- maintaining fiber
- piezoelectric element
- Prior art date
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- Granted
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-
- 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
- G02F1/0128—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 electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects
- G02F1/0131—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 electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects based on photo-elastic effects, e.g. mechanically induced birefringence
- G02F1/0134—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 electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects based on photo-elastic effects, e.g. mechanically induced birefringence in optical waveguides
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (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。
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、任意の偏光の入射光を所望の方向の・出射直
線偏光に変換することのできる偏光補償装置に関する。
線偏光に変換することのできる偏光補償装置に関する。
近年、光通信システムや光情報処理システムの実用化が
進められているが、それらのシステムにおいては、さら
に情報量の増大やシステムの機能の拡大が肝られている
。そこでこれら情報量の増大やシステムの機能拡大に対
処するために小形で高速7i:4波形光累子の開発が進
められている。導く動作を行な9光素子もしくは出射光
の偏元方回が単一であるような元素子ケ指し、導波ノど
フしス・イッテ、導波形光変調器、レーザダイオードな
どが例としてあげられる。
進められているが、それらのシステムにおいては、さら
に情報量の増大やシステムの機能の拡大が肝られている
。そこでこれら情報量の増大やシステムの機能拡大に対
処するために小形で高速7i:4波形光累子の開発が進
められている。導く動作を行な9光素子もしくは出射光
の偏元方回が単一であるような元素子ケ指し、導波ノど
フしス・イッテ、導波形光変調器、レーザダイオードな
どが例としてあげられる。
一万、情報量の増大に対処する元ファイバ伝送系とし゛
〔は、モード分散が原理的に零でのり晶速、広帯域の信
号を遠距離にわたって伝送することが可能な単一モード
ファイバ伝送系があシ、今後この伝送系が支配的になる
ものと考えられる。
〔は、モード分散が原理的に零でのり晶速、広帯域の信
号を遠距離にわたって伝送することが可能な単一モード
ファイバ伝送系があシ、今後この伝送系が支配的になる
ものと考えられる。
前述のように、導波形元累子においては通常導波光の偏
光方向に↓り℃その機能を発揮させるだめの効果の大き
さが異なる。たとえば眠気光学効果を利用した導波形光
スイッチにおいでは入射部では゛l′Bモード又はTM
モードの一方のみを入射させてスイッグ・ングを行なわ
なけれはならない。
光方向に↓り℃その機能を発揮させるだめの効果の大き
さが異なる。たとえば眠気光学効果を利用した導波形光
スイッチにおいでは入射部では゛l′Bモード又はTM
モードの一方のみを入射させてスイッグ・ングを行なわ
なけれはならない。
しかしこれら導波形光素子間の信号伝送系に単一モード
ファイバを用いると単一モードファイバの入射端で直線
偏光を入射しても出射端では一般に直線偏光とはならな
いので、導波形光素子に入射する前に偏光の@慣が必要
となる。
ファイバを用いると単一モードファイバの入射端で直線
偏光を入射しても出射端では一般に直線偏光とはならな
いので、導波形光素子に入射する前に偏光の@慣が必要
となる。
従来、導波形光素子間の接続に単一モードファイバを用
いる場合には、その単一セードファイバに曲けやねじシ
などの外的変形をほどこして偏光の調整を行なう方法が
とられているが、この方法を用いると率−モニドファイ
バの周囲温度の変化や外力の変化によシ偏光状態が変化
し、そのたび毎に手動で調整をし直す必要がある。また
導波形光素子の入射側に偏光子1m人し、一定の偏光成
分だけを透過させ導波形光素子に入射する方法もあるが
、この方法を用いると不袂な偏光成分すべてが損失とな
ってしまう。そればかり7J>単一モードファイバ出射
光の偏光状態は周囲温度や外力の影普によシ刻々と変わ
ることか考えられるので導波形光素子への入射光量が時
間的に変化するおそれがある。
いる場合には、その単一セードファイバに曲けやねじシ
などの外的変形をほどこして偏光の調整を行なう方法が
とられているが、この方法を用いると率−モニドファイ
バの周囲温度の変化や外力の変化によシ偏光状態が変化
し、そのたび毎に手動で調整をし直す必要がある。また
導波形光素子の入射側に偏光子1m人し、一定の偏光成
分だけを透過させ導波形光素子に入射する方法もあるが
、この方法を用いると不袂な偏光成分すべてが損失とな
ってしまう。そればかり7J>単一モードファイバ出射
光の偏光状態は周囲温度や外力の影普によシ刻々と変わ
ることか考えられるので導波形光素子への入射光量が時
間的に変化するおそれがある。
本発明の目的は、上述のような欠点を除去せしめて、単
一モードファイバ出射光の偏光状態の変化に対して安定
でかつ損失の少ない偏光補償装置を提供し、導波形光素
子と単一モードファイバの接続を容品ならしめることに
ある。
一モードファイバ出射光の偏光状態の変化に対して安定
でかつ損失の少ない偏光補償装置を提供し、導波形光素
子と単一モードファイバの接続を容品ならしめることに
ある。
本発明では光ファイバに外力を加えるととKよシ伝搬光
の互いに直交する2つの偏光成分の間の位相差を変化さ
せる手段と前記光フアイバ出射光の偏光状態を検出する
や伜学曝手段及びその検出された偏光状態に応じて適切
な外力を光ファイバに加えるためのフィードバック制御
系を用いることによシ偏光補償を行なう。この構成を用
いると入射光の偏光状態がどのように変化しようとも偏
光補償装置出射光量には変化は生じない。また位相差の
変化量を検出するために少量の光をRiシ出す以外には
損失の要因となるものはほとんどないので、低損失の偏
光補償装置を構成することが可能である〇 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
の互いに直交する2つの偏光成分の間の位相差を変化さ
せる手段と前記光フアイバ出射光の偏光状態を検出する
や伜学曝手段及びその検出された偏光状態に応じて適切
な外力を光ファイバに加えるためのフィードバック制御
系を用いることによシ偏光補償を行なう。この構成を用
いると入射光の偏光状態がどのように変化しようとも偏
光補償装置出射光量には変化は生じない。また位相差の
変化量を検出するために少量の光をRiシ出す以外には
損失の要因となるものはほとんどないので、低損失の偏
光補償装置を構成することが可能である〇 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
図面は本発明による偏光補償−装置の一実施例を示す。
図において単一モードファイバ1よシ出射された光波は
円筒状圧電素子2に巻きつけられた偏波株分ファイバ1
5に入射される。偏波保存ファイバ15の出射光はファ
イバ主軸が互いに45゜傾いているように設置された偏
波保存ファイバ中傘に結合される。偏波保存ファイバ1
6の出射光はレンズによシ平行光とされた後ハーフミラ
−4によシ2つのビームに分けられる。なお、ノ’−7
ミラー・4においては透過光の比率が反射光のそれよシ
も大きくなるようにしておく、。一方のビームは信号光
として出射用の偏波保存ファイバ17に結合され、もう
一方のビームは制、御用の光としてハーフミラ−5へと
導かれる。ハーフミラ−5においては透過光と反射光の
比率はl:1としておく。ハーフミラ−5によって分け
られたビームの一方は偏光ビームスプリッタによシ2つ
の成分に分けられそれぞれ光検出器11および12に入
射する。もう−万のビームはλ/4板6を通過後偏光ビ
ームスプリッタ7によシ2つの成分に分けられ、それぞ
れ光検出器9および10に入射する。光検出器11およ
び12の起電力は電気制御系14に入力され、電気制御
系14は両起電力の差が零となるように円筒状圧電素子
2に電圧を印加する。
円筒状圧電素子2に巻きつけられた偏波株分ファイバ1
5に入射される。偏波保存ファイバ15の出射光はファ
イバ主軸が互いに45゜傾いているように設置された偏
波保存ファイバ中傘に結合される。偏波保存ファイバ1
6の出射光はレンズによシ平行光とされた後ハーフミラ
−4によシ2つのビームに分けられる。なお、ノ’−7
ミラー・4においては透過光の比率が反射光のそれよシ
も大きくなるようにしておく、。一方のビームは信号光
として出射用の偏波保存ファイバ17に結合され、もう
一方のビームは制、御用の光としてハーフミラ−5へと
導かれる。ハーフミラ−5においては透過光と反射光の
比率はl:1としておく。ハーフミラ−5によって分け
られたビームの一方は偏光ビームスプリッタによシ2つ
の成分に分けられそれぞれ光検出器11および12に入
射する。もう−万のビームはλ/4板6を通過後偏光ビ
ームスプリッタ7によシ2つの成分に分けられ、それぞ
れ光検出器9および10に入射する。光検出器11およ
び12の起電力は電気制御系14に入力され、電気制御
系14は両起電力の差が零となるように円筒状圧電素子
2に電圧を印加する。
同様に光検出器9および10の起電力は電気制御系13
に人力され、電気制御系13は両起電力の差が零となる
ように円筒状圧電素子3に電圧を印加する。以上によシ
本発明による偏光補償装置が構成される。
に人力され、電気制御系13は両起電力の差が零となる
ように円筒状圧電素子3に電圧を印加する。以上によシ
本発明による偏光補償装置が構成される。
単一モードファイバlの出射光の偏光状態は温度、外力
などによシ刻々と変化するが、偏波保存ファイバ15を
巻き付けた円筒状圧電素子2に適当な電圧を印加し円筒
状圧電素子2を径方向に伸び縮みさせると、偏波保存フ
ァイバ15に伸びおよび圧力が印加され、伝搬光の位相
差を変化させることができるので、偏波保存ファイバ1
5の出射光をファイバの主軸方向に長軸を持つ楕円偏光
もしくは直線偏光とすることができる。円筒状圧電素子
2に印加する電圧の制御は、偏光ビームスグリツタ8に
より、偏波保存ファイバ15の主軸に対して45°傾い
た方向の成分とそれに対して垂直な方向の成分に分け、
それぞれを光検出器11および12で受光し、2つの光
検出器11および12の起電力が等しくなるように電気
制御系14s が行なう。以上の制御により偏波保存ファイバ十呑の出
射光の偏光状態は、位相差π/2の楕円偏光ファイバ主
軸方向の直線偏光、ファイバ主軸化直な方向の直線偏光
のいずれかとなる。第2段目の円筒上圧電素子3に巻き
りけた偏波保存ファイバ16はそのファイバ主軸が偏波
保存ファイバ15の主軸と45°の角度をなすように接
続ちれている。
などによシ刻々と変化するが、偏波保存ファイバ15を
巻き付けた円筒状圧電素子2に適当な電圧を印加し円筒
状圧電素子2を径方向に伸び縮みさせると、偏波保存フ
ァイバ15に伸びおよび圧力が印加され、伝搬光の位相
差を変化させることができるので、偏波保存ファイバ1
5の出射光をファイバの主軸方向に長軸を持つ楕円偏光
もしくは直線偏光とすることができる。円筒状圧電素子
2に印加する電圧の制御は、偏光ビームスグリツタ8に
より、偏波保存ファイバ15の主軸に対して45°傾い
た方向の成分とそれに対して垂直な方向の成分に分け、
それぞれを光検出器11および12で受光し、2つの光
検出器11および12の起電力が等しくなるように電気
制御系14s が行なう。以上の制御により偏波保存ファイバ十呑の出
射光の偏光状態は、位相差π/2の楕円偏光ファイバ主
軸方向の直線偏光、ファイバ主軸化直な方向の直線偏光
のいずれかとなる。第2段目の円筒上圧電素子3に巻き
りけた偏波保存ファイバ16はそのファイバ主軸が偏波
保存ファイバ15の主軸と45°の角度をなすように接
続ちれている。
したがって円筒状圧電素子3に適当な電圧を印加して円
筒状圧電素子3を径方向に伸び縮みさせ偏波保存ファイ
バ16に伸びおよそ圧力を印加するととKよって、偏波
保存ファイバ16の出射光の偏光状態をファイバ主軸の
方向に対して45°傾いた直線偏光とすることができる
。円筒状圧電素子3に印加する電圧の制御について以下
に述べる。
筒状圧電素子3を径方向に伸び縮みさせ偏波保存ファイ
バ16に伸びおよそ圧力を印加するととKよって、偏波
保存ファイバ16の出射光の偏光状態をファイバ主軸の
方向に対して45°傾いた直線偏光とすることができる
。円筒状圧電素子3に印加する電圧の制御について以下
に述べる。
偏波保存ファイバ16出射光を一旦λ/4板6を通過さ
せた後偏光ビームスプリッタ7に入射させる。
せた後偏光ビームスプリッタ7に入射させる。
λ/4板6Fiその光学軸が偏波保存ファイバ1bの出
射端のファ・イバ主軸に平行となるように配置され、偏
波保存ファイバ16の出射光がファイバ主軸に対して4
5゛傾いた直線偏光となるときλ/4板6の出射光は円
偏光となるようにしておく。また偏光ビームスプリッタ
7はλ/4板6の出射光をλ/4板60光学軸に対して
45°傾いた方向の成分とそれに対して垂直な方向の成
分に分離するように配置され、その各々を光検出器9お
よび10でそれぞれ検出する。電気制御系工3は光検出
器9および10の起電力が等しくなるような、すなわち
λ/4板6の出射光が円偏光となるような胃、圧を円筒
状圧l!累子3に印加する。
射端のファ・イバ主軸に平行となるように配置され、偏
波保存ファイバ16の出射光がファイバ主軸に対して4
5゛傾いた直線偏光となるときλ/4板6の出射光は円
偏光となるようにしておく。また偏光ビームスプリッタ
7はλ/4板6の出射光をλ/4板60光学軸に対して
45°傾いた方向の成分とそれに対して垂直な方向の成
分に分離するように配置され、その各々を光検出器9お
よび10でそれぞれ検出する。電気制御系工3は光検出
器9および10の起電力が等しくなるような、すなわち
λ/4板6の出射光が円偏光となるような胃、圧を円筒
状圧l!累子3に印加する。
以上が本偏光補償装置の制御方法の原理でめり、このよ
うに偏光補(Nされた信号光がハーフミラ−4を透過し
次段の導波形光素子との接続用の偏波保存7アイパ17
へと結合される。本構成の偏光補償装置においては偏波
保存ファイバを円筒状圧電素子に巻きつけて偏光補償を
行なう。そのため伝送系の単一モードファイバと偏光補
償装置用のファイバを融着接続することが可能で低損失
に単一モードファイバ伝送系と偏光補償装置の接続が可
能である。また単一モード出射光を制御用の光波と信号
伝送用の光波にハーフミラ−で分離し、小量の制御用の
光波を用いて偏光補償を行なう。
うに偏光補(Nされた信号光がハーフミラ−4を透過し
次段の導波形光素子との接続用の偏波保存7アイパ17
へと結合される。本構成の偏光補償装置においては偏波
保存ファイバを円筒状圧電素子に巻きつけて偏光補償を
行なう。そのため伝送系の単一モードファイバと偏光補
償装置用のファイバを融着接続することが可能で低損失
に単一モードファイバ伝送系と偏光補償装置の接続が可
能である。また単一モード出射光を制御用の光波と信号
伝送用の光波にハーフミラ−で分離し、小量の制御用の
光波を用いて偏光補償を行なう。
したがって挿入損失の小さい偏光補償装置を構成するこ
とができる。例えばハーフミラ−4の透過光と反射光の
比率を1071としておくと制御用の生ずる要因として
はレンズ系の挿入損失、ファイバ同士の接続損失、λ/
4板や偏光ビームスプリッタの挿入損失などがあるがい
ずれも小さい。したがって挿入損失の小さい偏光補償装
置を構成することが可能である。また本構成の偏光補償
装置においては、単一モードファイバ出射光中のTBモ
ードとTMモードの比率がhかなるものであろうとも偏
光補償装置出射光量は一定となる。したがってたとえ周
囲温度変化や外力の変化によシネ−モード出射光の偏光
状態が時間的に変化しようとも偏光補償装置出射光量と
して安定なものが得られる。本実施例においてけ、圧電
素子に巻きつけるファイバとして偏波保存ファイバを用
いているが、これを用いると複屈折の大きさが大きいの
で単一モードファイバを用いる場合に比べて位相差を変
化させるだめの外力が小さくてすみ、円筒状圧電素子に
印加する電圧が小さくてすむという利点がある。なお圧
[素子に印加しなければならない紙圧は偏波保存ファイ
バのビート長に比例するのでビート長が短くなるtlど
印加胤圧d低減可能となる。
とができる。例えばハーフミラ−4の透過光と反射光の
比率を1071としておくと制御用の生ずる要因として
はレンズ系の挿入損失、ファイバ同士の接続損失、λ/
4板や偏光ビームスプリッタの挿入損失などがあるがい
ずれも小さい。したがって挿入損失の小さい偏光補償装
置を構成することが可能である。また本構成の偏光補償
装置においては、単一モードファイバ出射光中のTBモ
ードとTMモードの比率がhかなるものであろうとも偏
光補償装置出射光量は一定となる。したがってたとえ周
囲温度変化や外力の変化によシネ−モード出射光の偏光
状態が時間的に変化しようとも偏光補償装置出射光量と
して安定なものが得られる。本実施例においてけ、圧電
素子に巻きつけるファイバとして偏波保存ファイバを用
いているが、これを用いると複屈折の大きさが大きいの
で単一モードファイバを用いる場合に比べて位相差を変
化させるだめの外力が小さくてすみ、円筒状圧電素子に
印加する電圧が小さくてすむという利点がある。なお圧
[素子に印加しなければならない紙圧は偏波保存ファイ
バのビート長に比例するのでビート長が短くなるtlど
印加胤圧d低減可能となる。
以上述べたように1本実施例においてけ偏波保存ファイ
バを巻きつゆだ円筒状圧!!水素子ハーフミラ−1λ/
4板、偏光ビームスプリッタよシなる制御用光学系およ
び電気制御系を用いた構成で、低損失かつ単一モードフ
ァイバ出射光の偏光状態に依らず安定な偏光補償装置を
得ることができる。
バを巻きつゆだ円筒状圧!!水素子ハーフミラ−1λ/
4板、偏光ビームスプリッタよシなる制御用光学系およ
び電気制御系を用いた構成で、低損失かつ単一モードフ
ァイバ出射光の偏光状態に依らず安定な偏光補償装置を
得ることができる。
本発明は上記の実施例に限定されるものではな−。例え
ば他の実施例としては、光ファイバに圧力、伸びを印加
する手段として板状の圧電素子をm−た偏光補償装置や
伝送系の単一モードファイバに直接圧電素子で圧力、伸
びを印加して構成した偏光補償装置などが考えられる。
ば他の実施例としては、光ファイバに圧力、伸びを印加
する手段として板状の圧電素子をm−た偏光補償装置や
伝送系の単一モードファイバに直接圧電素子で圧力、伸
びを印加して構成した偏光補償装置などが考えられる。
図は本発明の一実施例の偏光補償装置を示す図である。
図において
に単一モードファイバ
15.16.17 :偏波保存ファイバ2.3 =円筒
状圧電素子 4.5 :ハーフミラー 6:λ/4板 7.8 :偏光ビームスプリニタ 9.10.11.12 :光検出器 13.14 :電気制御系 ++′− 1乙; □ ゛ ・ を瑠人弁理士内原 晋1、 。
状圧電素子 4.5 :ハーフミラー 6:λ/4板 7.8 :偏光ビームスプリニタ 9.10.11.12 :光検出器 13.14 :電気制御系 ++′− 1乙; □ ゛ ・ を瑠人弁理士内原 晋1、 。
Claims (1)
- 縦続に2段接続された光ファイバと、この各九ファ1バ
に圧力、伸びを印加する手段と、前記光フアイバ出射光
の偏光状態を検出する手段と、検出された偏光状態に応
じて光ファイバに印加する圧力、伸びの大キテを制御す
るフィードバック制御系より構成され、前記2段のファ
イバ同士を接続する際に両ファイバの複屈折軸が互いに
45°の角度で接続されていること?特徴とする偏光補
償装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58116342A JPS607418A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 光フアイバ型偏光補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58116342A JPS607418A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 光フアイバ型偏光補償装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS607418A true JPS607418A (ja) | 1985-01-16 |
JPH0452443B2 JPH0452443B2 (ja) | 1992-08-21 |
Family
ID=14684570
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58116342A Granted JPS607418A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 光フアイバ型偏光補償装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS607418A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61128601U (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-12 | ||
DE19537881A1 (de) * | 1994-10-11 | 1996-04-18 | Advantest Corp | Polarisationsänderungs-Vorrichtung und Meßvorrichtung für den Polarisationsgrad |
DE19816178A1 (de) * | 1998-04-14 | 1999-10-21 | Siemens Ag | Emulator und Kompensator für Polarisationsmodendispersion |
US6266456B1 (en) * | 1998-02-21 | 2001-07-24 | Donam Systems Inc. | Optical fiber polarization scrambler and operating parameter input method therefor |
JP5992132B1 (ja) * | 2015-10-13 | 2016-09-14 | 三菱電機株式会社 | 量子暗号装置および信号光の偏波補償方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6084887B2 (ja) | 2013-04-16 | 2017-02-22 | 川崎重工業株式会社 | 摩擦撹拌接合装置および摩擦撹拌接合方法 |
-
1983
- 1983-06-28 JP JP58116342A patent/JPS607418A/ja active Granted
Cited By (7)
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JPH0440165Y2 (ja) * | 1985-01-29 | 1992-09-21 | ||
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