JPS6129807A - デポラライザの作製方法 - Google Patents

デポラライザの作製方法

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JPS6129807A
JPS6129807A JP15166984A JP15166984A JPS6129807A JP S6129807 A JPS6129807 A JP S6129807A JP 15166984 A JP15166984 A JP 15166984A JP 15166984 A JP15166984 A JP 15166984A JP S6129807 A JPS6129807 A JP S6129807A
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optical fiber
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Yasuyuki Kato
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は偏波保持光ファイ2々を複数本接続してデポラ
ライザを作製する方法に関するものである。
(従来技術) デポラライザは光源からの出力光を無偏波にするもので
あり、偏波保持光ファイ2々の複屈折軸を45°づつ複
数本接続して作製される。
従来、この種の方法としては、第3図に示すような方法
が採られていた。すなわち、まず同図(a)において、
光源からの光1は偏光子2により直線偏光されて入射光
3となり、そして光源側偏波保持光ファイバ4に入射さ
れる。このファイバ4を通過した光5は検光子6を通り
、光ノξワーメータ7で受光される。検光子6を回転さ
せて、その時の光ノクワーの最大値Pmax  と最小
値Pm1n  を求め、下式(1)のηが最大となるよ
うな偏光子20回転位置を求める。
Pmax 4− Pm1n 以上の操作で入射光3の偏波面をファイバ4の複屈折軸
に合わせた後、第3図(b)に示すように、接続すべき
もう一本の反光源側偏波保持光ファイバ8を光源側ファ
イバ4と接続点9で突合わせる。この反光源側ファイン
:!8の出射光は、第3図(a)の場合と同様に検光子
6を通り、光ノ々ワーメータ7で受光される。次に、検
光子6を回転させ、受光、oワーが最大となる位置にお
いて、接続点9で両ファイバ4,8のコアの軸を合わせ
る。さらに、検光子6を回転させて、再びPmax *
 Pm1n k測定し、上式(1)のηが最小となるよ
う、接続点9において反光源側ノアイノ々8の入射端を
回転させる。このように、第3図(a) 、 (b)の
手順を経て、偏波保持光ファイ2ぐ4゜8のコアの軸を
合わせるとともに複屈折軸を45°に合わせる。
ところが、実際には、ファイノ々長が長いために、光源
側入射端、接続点、受光点は離れた位置にある。そのた
め、検光子6と光ノξワーメータ7は、接続点と受光点
の2ケ所に必要となる。
また、各作業点が離れた場合、偏光子2と検光子6の回
転角を同期して操作するのは非常に難しく、複雑な手法
を必要とし、しかも時間がかかる。このように、従来の
デポラライザの作製方法には多くの解決すべき問題があ
った。
(発明の目的) 本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、接
続する2本の偏波保持光ファイ2々の出射端から反射し
てくる光を光源側の入射端だけで検出して、両ファイバ
の複屈折軸を45°に合わせ、かつコアの軸を合わせる
ことにより、より速みやかに複屈折軸およびコア軸の調
心を行い、かつより簡便な装置構成を可能として、装置
保守の容易なデ2ラライザの作製方法を実現するもので
ある。
(発明の構FfL) 第1の発明は偏波保持光ファインζを各々の複屈折軸同
士ヲ45°の角度で複数本接続してデポラライザを製作
する方法において、光源側聞波光ファイツクに直線偏光
を入射し、該光源側偏波保持光ファイ/Sの出射端で反
射して再びその入射端にもどってくる光の中の入射光と
垂直な電界成分を検出し、これが最小となるように光源
側偏波保持光ファイバを回転させてその複屈折軸を入射
光の偏波方向と一致させ、その後接続すべきもう一方の
反光源側偏波保持光ファイバを接続点において突合わせ
、この接続点を通過した光が反光源側偏波保持光ファイ
・くの出射端で反射してから再び接続点を通過して光源
側偏波保持光ファイ・ぐの入射端にもどってくるときの
その光の中の入射光と垂直な電界成分全検出し、これが
最大になるように反光源側偏波保持光ファイバ全回転さ
せ、この状態で入射端にもどってくる光の強度が最大に
々るように両偏光保持光ファイバのコアの軸合わせ全行
い、接続することを特徴とし、第2の発明は偏波保持光
ファイバを各々の複屈折軸同士=45Oの角度で複数本
接続してデポラライザを製作する方法において、光源側
聞波光ファイツクに直線偏光を入射し、該光源側偏波保
持光ファイバの出射端で反射して再びその入射端にもど
ってくる光の中の入射光と垂直な電界成分を検出し、こ
れが最小となるように光源側偏波保持光ファイバを回転
させてその複屈折軸を入射光の偏波方向と一致させ、そ
の後接続すべき挙今第1の反光源側偏波保持光ファイバ
を接続点において突合わせ、この接続点を通過した光が
第1の反光源側偏波保持光ファイ・ぐの出射端で反射し
てから再び接続点を通過して光源側偏波保持光ファイバ
の入射端にもどってくるときのその光の中の入射光と垂
直な電界成分を検出し、これが最大となるように第1の
反光源側偏波保持光ファイバを回転させ、この状態で入
射端にもどってくる光の強度が最大になるように両偏光
保持光ファイバのコアの軸合わせを行い、接続すること
によってデポラライザを作製し、該デポラライザが所定
の特性を有していない場合、さらに反光源側偏波保持光
ファイバの出射端に第2の偏波保持光ファイバを第2の
接続点において突合わせ、この接続点を通過した光が第
2の反光源側偏波保持光ファイ6の出射端で反射してか
ら再び第2の接続点を通過して光源側偏波保持光ファイ
バの入射端にもどってくるときのその光の中の入射光と
垂直な電界成分を検出し、これが最大となるように第2
の反光源側偏波保持光ファイバを回転させ、この状態で
入射端にもどってくる光の強度が最大となるように第1
と第2の反光源側偏波保持光ファイバのコアの軸合わせ
を行い、互いに接続し、作製したデポラライザが所定の
特性になるまで同様の工程で反光源側偏波保持光ファイ
ンζを複数本接続することを特徴とする。
特徴とする。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例を示すもので、図中符号1,
2,3,4,8.9のそれぞれは、前述した第3図のも
のと同様の構成を示す。すなわち、■は光源からの光、
2は偏光子(ロッションプリズム)、3は直線偏光され
た光(入射光)、4は光源側偏波保持光ファイバ(以下
、単に光源側ファイバという)、8は光源側ファインζ
に接続する第1の反光源側偏波保持光ファイバ(以下、
単に第1の反光源側ファイバという)、9は光源側ファ
イバと第1の反光源側ファイ、?との接続点(以下、第
1の接続点という)、10は接続点における反射光をな
くすためのマツチング液であり、その屈折率はファイバ
コアの屈折率に等しい。11は第1の反光源側ファイバ
に接続する第2の反光源側偏波保持光ファイバ(以下、
第2の反光源側ファインぐという)、12は第1の反光
源側ファイバと第2反光源側ファイノ々との接続点(以
下、第2の接続点という)、13は第2の反光源側ファ
イバ々の出射端、14は出射端で反射し、入射端側にも
どる光、15は出射端で反射し、入射端にもどってきた
光、16は入射端面で反射した光、17は反射光のうち
入射光と垂直な電界成分を有する光、18は反射光のう
ち入射光と平行な電界成分を有する光、θIは光源側フ
ァイバ々の複屈折軸の入射光の偏波に対する傾き角、θ
2は第1の反光源側ファイバの複屈折軸と光源側ファイ
ツクの複屈折軸のなす角、θ3は第2の反光源側ファイ
バ々の複屈折軸と第1の反光源側ファイバ々の複屈折軸
のなす角である。なお、ここではファイノ々内で2回以
上反射し、往復する光はきわめてノξワーが小さいため
無視する。
本発明の作製方法では、まず光源(図示せず)にLED
のような発振スペクトル幅の広いものを使用する。一般
にLEDのようにスペクトル幅が200面程鹿の光源は
可干渉距離が短く、lXl0’程度の複屈折率を有する
ファイバ々では1鴫程度伝搬すると伝搬モード間(HF
4xlとHEI’l)の干渉性はなくなってしまう。伝
搬モード間の干渉性がないということはデポラライザの
基本的な特性であり、かつ出射光が無偏波であることが
要求される。
LEDからの光は偏光子2によって直線偏光に変えられ
、光源側ファイバ4に入射される。
まず入射光3の偏波面と光源側ファイバ々4の複屈折軸
を合わせる。そのため、第1図において、第1の反光源
側ファイバ々8を接続点9で突合わせる前に、光源側フ
ァイバ々4の出射端で反射する光を入射端側の偏光子2
で受け、この偏光子2によって入射光3と垂直な電界成
分を分離する。そして、分離された光17が最小となる
ように、光源側ファイバ々4を回転して、複屈折軸を入
射光の偏波面に合わせ、θ1−0とする。その後、接続
する第1の反光源側ファイバ々8と第2の反光源側ファ
イバ々11を第1図のように第1の接続点9、第2の接
続点10で突合わせる。
デポラライザの作製に当っては、第1図のように、かな
らずしも3本の偏波保持ファイバ々で構成するものでは
なく、複屈折軸合せ精度がきわめて良ければ2本だけで
構成することも可能である。
しかしながら、実際には、複屈折軸合わせ精度も1面程
度しかとれず、また接続の過程でずれたり、さらに接続
部を補強する時に外圧により、伝搬モードの偏波が回転
するなど1ケ所の接続で、完全なデポラライザを作製す
るのは難しく、3〜5本程度の偏波保持光ファイ、6が
必要とされる。第1図の実施例は2本以上の全ての接続
を本発明の作製方法で行えることを説明するためのもの
である。同図において、入射された光は第1.第2の接
続点を通り、第2の反光源側ファイバ11の出射端で反
射し、再び第2、第1の接続点を通過して、入射側にも
どり、偏光子2で入射光の偏波面と垂直な成分が分離さ
れて検出される。
ここで、偏光子2で分離された光の、oワーをIEox
l2とすると、IEoxl”IF7次式で表わす。
I Eox12= rr l ExI2+ rz (δ
IE、+2+IBy+2)−(2)r        
         1ここで1EX12は反射光15の
入射光と垂直々電界成分のパワーs  IEi12は入
射光のノξワー、l Eyl2は反射光15の入射光と
平行な電界成分のノξワー、  rrは反射光15の入
射光と垂直な電界成分の分離光17への結合効率、rz
は反射光の入射光と平行表電界成分の分離光17への結
合効率、δはファイノ々端面での反射率である。
(2)式において、rzの項は偏光子2のクロストーク
を示しており、偏光子2が完全なものであればr2=0
である。実際には、  r+/r2= 1.0’程度と
なる。また、ファイノ々中を反射して、もどってくる光
IEy12 よりも入射端で反射するーδIEi12の
方が圧倒的に大きく、δl E i F ’>>l E
yl” となるため、次の(3)式が成立する。
llI2: r、 1Exlz−r2δI E i I
2−− (3)の反光源側ファイバ々8の伝送損失、ζ
3を第2の反光源側ファイバ々11の伝送損失、偽ヲ第
1接読点の結合効率、偽を第2接続点の結合効率とする
と、IP+2は次式で表わすことができる。
1Ex12−7)(”11e2(: αFC1:a (
l  a )lEi12X(sin2θ2CO52θz
(sin’θ34−cos’θ3)十(sin’θ2+
cos’θ)+)sin2θ3cos2θ3 ) −−
(4)入射ノぐワーIEil”を一定として、θ2,0
3を変化するとき、1聞12の変化は1 EX 12に
依存する。
まず、θ3を一定としてθ2だけを変化させた場合のI
Eox12の変化を導出する。
dlB♂12  d =  01(DIsi、n2θ2CO52θ2+D2 
(s i11’θ2+c o s’θ211dθ2dθ
2 ・・・・・・・・・(5) ここで、C1ジ(?d q4Φδ(1−δ)IE砥12
゜DI=s i n2θ3cos2θa 。
D2 =s i n2θ3・CO52θ3 。
である。
dIEoX12 =  2r+C1(2(2D2−DB )cos3θ2
sinθ2dθ2 + CDI−2D2 )cosθ2Sinθ2 ) −
・・<6)よって、θ2−0.±−のとき、IE諺12
は最小値金とり、θ2−+π/4のとき、1pioX1
2は最大値をとる。しかも、この時はθ3に無関係であ
る。このことは、θ2を正確に45°に合わせて接続可
能ならば、第2の反光源側ファイノロ11’(i=接続
しなくとも完全なデポラライザが作製できることを示し
ている。
次に、現実の接続として、θ2がπ/4かられずかにΔ
θだけずれた場合(θ2−π/4±Δθ)を考え、θ2
は固定され、θ3を可変するものとする。
IEox12のθ3に対する変化は同様に、dlEox
F  d ””  (4(DB (sin’θa+cos’θ3)
+dθ3dθ3 D4 s i n2θ3cos2θa ) …−−(7
)ここでDB = s i”n2θ2CO52θ2 +
 D4−8 iH’θ2+cos’θ2である。
dlFi♂12 =   2 r+C+  (2(2D3   D4  
) cos3θ3sin θ3dθ3 +(D4 2D3)cosθ3!iinθ3 )−(8
)(8)式もまったく(6)式と同じ形をしておυ、θ
3=0.±−のとき、IgOxFは最小となり、θ3−
±π/4のとき最大となる。しかもθ3−π/4ならば
完全なデポラライザを作製できる。さらに、θ3−00
ときの特性は、光源側ファイバ4と第1の反光源側ファ
イバ8の2本の特性と一致するため、接続点を増やせば
か寿らず元の特性よりも改善できることがわかる。
以上の解析は3本以上の場合についても同様に適用可能
であり、いずれの場合においても分離光17のパワーI
B?12に最大とすることで複屈折軸同士の角度ヲ45
°に合わせることができる。
以上、複屈折軸同士ヲ45°ずつ接続する方法および接
続点を複数設けることKよる効果について定性的に述べ
た。次に、接続点を増加することによる利点?さらに詳
細に説明する。
実際のデポラライザの作製においては、複屈折軸同士全
正確に45°に接続することは非常に難しい。これは、
接続装置そのものに起因する軸合せ精度、および接続後
のファイバ構造ゆらぎや接続部補強による偏波面のゆら
ぎによるもので、±5〜±10度程度の誤差が生ずるこ
とが実験的にもわかっている。
そこで、まずn本の偏波保持ファイノ々fnケ所の接続
点でもってデポラライザを作製するものとする。各接続
点において、±Δθなる角U誤差が生じた場合、n本画
のファイバにおける改善効果は次式によって表わすこと
ができる。
ここで、Δpn+Δpn+1はそれぞれ入射および出射
端における両複屈折軸のパワー比(消光比)を表わして
いる。式(9)を用いて、接続点を増加させることによ
る効果を示したのが第3図である。図では、光源の消光
比Δpo’e20c+Bとし、接続点での角度誤差」=
2°〜±12°について示している。デポラライザの目
的は、出射光の消光比をできる限りOdBに近づけるこ
とにある。
たとえば、光フアイバ接続用光源においては、消光比0
.1dB以下のものが必要とされており、2回の接続で
Δp<0.1d13を得るためには、複屈折軸合せ精度
は1Δθ1〈4°が要求される。もし、3ケ所の接続が
可能ならば複屈折軸合せ精度は±10°まで許容でき、
より安易な接続が可能となる。
〔発明の効果) 以上説明したように本発明によれば最終的に接続する偏
波保持光ファイバの出射端で反射してきた光の入射光と
垂直な電界成分を入射側において分離し、そのノξワー
が最大となるように、接続する該ファイバの複屈折軸を
合わせるだけで、複屈折軸同士の角度ヲ45°にするこ
とが可能であり、たとえ、接続後もしくは接続部の補0
り 第 1 強において、角度がずれたとしても同様の作業で複数本
の偏波保持光ファイバを継いで改善できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す説明図、第2図は各接
続点での接続角度誤差をパラメータとした接続回数と出
射光の消光比の関係を示す図、第3図(a)(b)は従
来の作製方法の説明図である。 1・・・入射光、2・・・偏光子、4・・・光源側偏波
保持光ファイバ、8.11・・・第1及び第2の反光源
側偏波保持光ファイバ、9.12・・・接続点。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)偏波保持光ファイバを各々の複屈折軸同士を45
    °の角度で複数本接続してデポラライザを製作する方法
    において、光源側偏波光ファイバに直線偏光を入射し、
    該光源側偏波保持光ファイバの出射端で反射して再びそ
    の入射端にもどってくる光の中の入射光と垂直な電界成
    分を検出し、これが最小となるように光源側偏波保持光
    ファイバを回転させてその複屈折軸を入射光の偏波方向
    と一致させ、その後接続すべきもう一方の反光源側偏波
    保持光ファイバを接続点において突合わせ、この接続点
    を通過した光が反光源側偏波保持光ファイバの出射端で
    反射してから再び接続点を通過して光源側偏波保持光フ
    ァイバの入射端にもどってくるときのその光の中の入射
    光と垂直な電界成分を検出し、これが最大になるように
    反光源側偏波保持光ファイバを回転させ、この状態で入
    射端にもどってくる光の強度が最大になるように両偏光
    保持光ファイバのコアの軸合わせを行い、接続すること
    を特徴とするデポラライザの作製方法。
  2. (2)偏波保持光ファイバを各々の複屈折軸同士を45
    °の角度で複数本接続してデポラライザを製作する方法
    において、光源側偏波光ファイバに直線偏光を入射し、
    該光源側偏波保持光ファイバの出射端で反射して再びそ
    の入射端にもどってくる光の中の入射光と垂直な電界成
    分を検出し、これが最小となるように光源側偏波保持光
    ファイバを回転させてその複屈折軸を入射光の偏波方向
    と一致させ、その後接続すべき第1の反光源側偏波保持 光ファイバを接続点において突合わせ、この接続点を通
    過した光が第1の反光源側偏波保持光ファイバの出射端
    で反射してから再び接続点を通過して光源側偏波保持光
    ファイバの入射端にもどってくるときのその光の中の入
    射光と垂直な電界成分を検出し、これが最大となるよう
    に第1の反光源側偏波保持光ファイバを回転させ、この
    状態で入射端にもどってくる光の強度が最大になるよう
    に両偏光保持光ファイバのコアの軸合わせを行い、接続
    することによってデポラライザを作製し、該デポラライ
    ザが所定の特性を有していない場合、さらに反光源側偏
    波保持光ファイバの出射端に第2の偏波保持光ファイバ
    を第2の接続点において突合わせ、この接続点を通過し
    た光が第2の反光源側偏波保持光ファイバの出射端で反
    射してから再び第2の接続点を通過して光源側偏波保持
    光ファイバの入射端にもどってくるときのその光の中の
    入射光と垂直な電界成分を検出し、これが最大となるよ
    うに第2の反光源側偏波保持光ファイバを回転させ、こ
    の状態で入射端にもどってくる光の強度が最大となるよ
    うに第1と第2の反光源側偏波保持光ファイバのコアの
    軸合わせを行い、互いに接続し、作製したデポラライザ
    が所定の特性になるまで同様の工程で反光源側偏波保持
    光ファイバを複数本接続することを特徴とするデポララ
    イザの作製方法。
  3. (3)接続点に、接続すべき両偏波保持光ファイバのコ
    アの屈折率に近い液体を付着させることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項又は第2項記載のデポラライザの作
    製方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6428920U (ja) * 1987-08-14 1989-02-21

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6428920U (ja) * 1987-08-14 1989-02-21

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