JPS6151122A - フアイバ形光変調器 - Google Patents
フアイバ形光変調器Info
- Publication number
- JPS6151122A JPS6151122A JP59173573A JP17357384A JPS6151122A JP S6151122 A JPS6151122 A JP S6151122A JP 59173573 A JP59173573 A JP 59173573A JP 17357384 A JP17357384 A JP 17357384A JP S6151122 A JPS6151122 A JP S6151122A
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- JP
- Japan
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- light
- fiber
- frequency
- optical fiber
- sticking
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- Pending
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は光通信や光フアイバセンサの分野において、
周波数変位器、光位相変調器または光強度変調器として
用いられるファイバ形光変調器に関する。
周波数変位器、光位相変調器または光強度変調器として
用いられるファイバ形光変調器に関する。
光が通過する媒質中に超音波を伝搬させると、光と超音
波との相互作用によシ、光か変調を受ける（音＃光学効
−Ｎ！：）。第７ノ図はこの効果を利用しｔ従来の周波
数変位器の構成例を示す図である。
波との相互作用によシ、光か変調を受ける（音＃光学効
−Ｎ！：）。第７ノ図はこの効果を利用しｔ従来の周波
数変位器の構成例を示す図である。
この図において１は圧電振動子、２は音響光学媒体、３
は吸音材であυ、圧電振動子１において発生した超音波
（周波数ｆｓとする）は、音響光学媒体２中を矢印Ｙ１
方向へ伝搬する。この周波数変位器において、矢印Ｙ２
方向から入射しな光（周波数ｆとする）は音響光学媒体
２内において超音波と相互作用し、ブランク回折を起こ
す。この結果、７次回折光は矢印Ｙ３方向へ出射され、
その際超音波の周波数ｆＩＳだけ周波数変位を受け、周
波ａｆ＋ｆＢの光として出射される。なお、矢印Ｙ４は
Ｏ次回析光の方向を示す。
は吸音材であυ、圧電振動子１において発生した超音波
（周波数ｆｓとする）は、音響光学媒体２中を矢印Ｙ１
方向へ伝搬する。この周波数変位器において、矢印Ｙ２
方向から入射しな光（周波数ｆとする）は音響光学媒体
２内において超音波と相互作用し、ブランク回折を起こ
す。この結果、７次回折光は矢印Ｙ３方向へ出射され、
その際超音波の周波数ｆＩＳだけ周波数変位を受け、周
波ａｆ＋ｆＢの光として出射される。なお、矢印Ｙ４は
Ｏ次回析光の方向を示す。
ところで、上述したような音響光学媒体２の内部におい
て光と超音波との相互作用を起こさせるものを光フアイ
バ系に適用すると、光ファイバとの光結合に関し、［Ｉ
ｉｂずれ等の不安定性か生じ、このため、光フアイバセ
ンサ等へ使用する場合に、センナの安定性を損うという
問題があった。
て光と超音波との相互作用を起こさせるものを光フアイ
バ系に適用すると、光ファイバとの光結合に関し、［Ｉ
ｉｂずれ等の不安定性か生じ、このため、光フアイバセ
ンサ等へ使用する場合に、センナの安定性を損うという
問題があった。
そこでこの発明は、光フアイバシステムに適用した場合
におい１極めて安定性のよいファイバ形光変ｖ４器を提
供することを目的としている。
におい１極めて安定性のよいファイバ形光変ｖ４器を提
供することを目的としている。
この発明は、複数本の′Ｘ、７アイパを−ＩＳ所または
複数箇所において融着または融着・延伸し、前記光ファ
イバの内の一部の元ファイバに光を入射し、他の一部の
光ファイバを介して超音波な伝搬せしめ、前記融着部ま
ｔは融着・延伸部において前記光と超音波とを相互作用
させるようＫしたものである。
複数箇所において融着または融着・延伸し、前記光ファ
イバの内の一部の元ファイバに光を入射し、他の一部の
光ファイバを介して超音波な伝搬せしめ、前記融着部ま
ｔは融着・延伸部において前記光と超音波とを相互作用
させるようＫしたものである。
第２図はこの発明の第２の実施例でるる周波数変位器の
構成を示す図であり、この図において、符号１１は電歪
振動子１，１２はＱファイバ、１３は超音波入射側光フ
ァイバである。
構成を示す図であり、この図において、符号１１は電歪
振動子１，１２はＱファイバ、１３は超音波入射側光フ
ァイバである。
この場合、Ｑファイバ１２は紡錘形の形状をしておシ、
第一図に示すように１石英０１４をヒータ１５によ〕コ
ノ００℃程度に加熱し、先端な光フアイバ径と同じＫな
るように線引きして作製される。１６は光入射側光ファ
イバ、１７は入射側ファイバ形偏光子（特願昭５９−７
３９２８号参照）、１８は？Ａ１１着・延伸部、１９は
光射出側光ファイバ、２０は出射側ファイバ形偏光子で
ある。
第一図に示すように１石英０１４をヒータ１５によ〕コ
ノ００℃程度に加熱し、先端な光フアイバ径と同じＫな
るように線引きして作製される。１６は光入射側光ファ
イバ、１７は入射側ファイバ形偏光子（特願昭５９−７
３９２８号参照）、１８は？Ａ１１着・延伸部、１９は
光射出側光ファイバ、２０は出射側ファイバ形偏光子で
ある。
融着・延伸バ；１１８は第３図に示すようにコ本の光フ
ァイバの一部を融２′丁シ延伸して形成される。この結
果、一本の光ファイバはＰ！１Ｍ・延伸部１８において
弾性的に結合され、また、延伸の程度によシ光学的に結
合せしめることもできる。なお、この第２の実施例にお
い【は光学的結合を行っていな９伝搬用の光ファイバ１
６．１９は直′ａ＠波保持光ファイバであシ、その断面
を第び図に示す。
ァイバの一部を融２′丁シ延伸して形成される。この結
果、一本の光ファイバはＰ！１Ｍ・延伸部１８において
弾性的に結合され、また、延伸の程度によシ光学的に結
合せしめることもできる。なお、この第２の実施例にお
い【は光学的結合を行っていな９伝搬用の光ファイバ１
６．１９は直′ａ＠波保持光ファイバであシ、その断面
を第び図に示す。
この図において、２３はコア、２４は応力付与部、２５
はクランドであシ、この光ファイバは応力付与ｇｌｓ２
４を介してコア２３に応力を加え、複屈折によシχ方向
の直線偏波（Ｘ偏波）とｙ方向の直線偏波（ｙ ｉ、ａ
波）を保持する。この場合、複屈折によＩ、Ｘ偏波の伝
搬定数βＸとｙ偏波の伝搬定数βｙＫは差か生じ、βＸ
〉βｙである。
はクランドであシ、この光ファイバは応力付与ｇｌｓ２
４を介してコア２３に応力を加え、複屈折によシχ方向
の直線偏波（Ｘ偏波）とｙ方向の直線偏波（ｙ ｉ、ａ
波）を保持する。この場合、複屈折によＩ、Ｘ偏波の伝
搬定数βＸとｙ偏波の伝搬定数βｙＫは差か生じ、βＸ
〉βｙである。
以上の構成において、電歪蛋動子１１によ力発生し上類
音波（周波数ｆｓ）はＱファイバ１２を伝搬しつつ収束
され、超音波入射側光ファイバ１３を介して融着・延伸
部１８へ伝搬される。一方、矢印Ｙ６方向から光入射側
光ファイバ１６に入射した光（周波数ｆ）は、ファイバ
偏光子１７によシｙ偏波のみが励起され、融着・延伸部
１８に入る。そしてこの融着・延伸部１Ｂにおいて、波
数Ｋ（矢印はベクトルを表わす）１周波数ｆ、の超音波
と、伝搬定数１１６周波数ｆの光が相互作用同時に光の
周波数もｆからｆ＋ｆ 、に変位する。
音波（周波数ｆｓ）はＱファイバ１２を伝搬しつつ収束
され、超音波入射側光ファイバ１３を介して融着・延伸
部１８へ伝搬される。一方、矢印Ｙ６方向から光入射側
光ファイバ１６に入射した光（周波数ｆ）は、ファイバ
偏光子１７によシｙ偏波のみが励起され、融着・延伸部
１８に入る。そしてこの融着・延伸部１Ｂにおいて、波
数Ｋ（矢印はベクトルを表わす）１周波数ｆ、の超音波
と、伝搬定数１１６周波数ｆの光が相互作用同時に光の
周波数もｆからｆ＋ｆ 、に変位する。
そして、出射側光ファイバ１９を伝搬する光の中から、
出射側ファイバ偏光子２０によＴ７）Ｘ偏波のみを取シ
出すと、周波数ｆ＋ｆ ｆｉの光、すなわち、周波数変
位が行われたうｔが得られる。同様にして、光の進行方
向と逆方向に超音波を加えると、ｆ −ｆＩＳの光か得
られる。
出射側ファイバ偏光子２０によＴ７）Ｘ偏波のみを取シ
出すと、周波数ｆ＋ｆ ｆｉの光、すなわち、周波数変
位が行われたうｔが得られる。同様にして、光の進行方
向と逆方向に超音波を加えると、ｆ −ｆＩＳの光か得
られる。
第を図は、／Ｍ１１ｚの超音波を光ファイバ１３に入射
し、この時の入射光と出射光の周波数成分を測定しな結
果を示す図である。この図におい【実線Ｌ１か入射光を
、破ａＬ２が出射光を示しておシ、出射光か／Ｍｌｌｚ
の周波数変位を受けている。
し、この時の入射光と出射光の周波数成分を測定しな結
果を示す図である。この図におい【実線Ｌ１か入射光を
、破ａＬ２が出射光を示しておシ、出射光か／Ｍｌｌｚ
の周波数変位を受けている。
以上のように％第１の実施例は全ファイバ形で構成され
ており、この結果光フアイバ系との接続が容易でらシ、
安定性が極めてよい。まな、融着・延伸によシ光の場か
コア２３からしみ出して拡がっているため、超音波との
相互作用を起こし易いという利点が得られる。なお、光
ファイバ１６゜１９として、例えば第７図（イ）に示す
ような応力付与構造をもつ光ファイバ、あるいは第７図
（ロ）に示すような楕円コアファイバを用いてもよい。
ており、この結果光フアイバ系との接続が容易でらシ、
安定性が極めてよい。まな、融着・延伸によシ光の場か
コア２３からしみ出して拡がっているため、超音波との
相互作用を起こし易いという利点が得られる。なお、光
ファイバ１６゜１９として、例えば第７図（イ）に示す
ような応力付与構造をもつ光ファイバ、あるいは第７図
（ロ）に示すような楕円コアファイバを用いてもよい。
次に、第１図はこの発明の第一の実施例である光位相変
調器の構成を示す図である。この図において、３１は電
歪振動子、３２はＱファイバ、３３は超音波入射側光フ
ァイバ、３４は光入射側光ファイバ、３５は融着・延伸
部、３６は光出射側光ファイバでアシ、ま叱、矢印Ｙ７
は入射光の方向、Ｙ８は出射光の方向でるる。この場合
、融着・延伸部３５の延伸は、りｐ性的結合をするが光
学的結合の無い状態とする。なお、第７図におけるファ
イバ形偏光子１７．２０は設けられていない。
調器の構成を示す図である。この図において、３１は電
歪振動子、３２はＱファイバ、３３は超音波入射側光フ
ァイバ、３４は光入射側光ファイバ、３５は融着・延伸
部、３６は光出射側光ファイバでアシ、ま叱、矢印Ｙ７
は入射光の方向、Ｙ８は出射光の方向でるる。この場合
、融着・延伸部３５の延伸は、りｐ性的結合をするが光
学的結合の無い状態とする。なお、第７図におけるファ
イバ形偏光子１７．２０は設けられていない。
この第２の実施例において、電歪振動子３１により発生
する超音波の周波数ｆＢを／ ００１ＣＩｉｚ以下にす
ると、融着・延伸部３５における光ファイバのコアの屈
折率が光弾性効果によシ超音波の周波ａｆａで変化する
。この結果、伝搬する光の光路長か変化し、入射光ｅ−
コπ１ｆＪ２゜。−ｉ（、ｚπｆ ｔ＋Ａｃｃ−πｆ、
ｔ＋Φ）但し、Ａ：変調度 ρ：位相ずれ のように、超音波の周波数ｆｌｌで位相変Ｘ１６４され
る。
する超音波の周波数ｆＢを／ ００１ＣＩｉｚ以下にす
ると、融着・延伸部３５における光ファイバのコアの屈
折率が光弾性効果によシ超音波の周波ａｆａで変化する
。この結果、伝搬する光の光路長か変化し、入射光ｅ−
コπ１ｆＪ２゜。−ｉ（、ｚπｆ ｔ＋Ａｃｃ−πｆ、
ｔ＋Φ）但し、Ａ：変調度 ρ：位相ずれ のように、超音波の周波数ｆｌｌで位相変Ｘ１６４され
る。
すなわち、第１図に示す実施例か光位相変調器と１
して機能する。
して機能する。
次に、第２図はこの発す１のｆ、３の実施例である光強
度変調器の構成を示す図である。この図において、４１
は電歪振動子、４２はＱファイバ、４３は超音波入射何
党ファイバ、４４は光入射側光ファイバ、４５は融着・
延伸部、４６．４７は光射出側光ファイバでア〕、″１
ｆｃ１矢印Ｙ９は入射光の方向を、Ｙｌｏ、Ｙｌｌは各
々出射光の方向を示す。この場合、融着・延伸部４５の
延伸を、所望の光学的結合か得られる状態とする。
度変調器の構成を示す図である。この図において、４１
は電歪振動子、４２はＱファイバ、４３は超音波入射何
党ファイバ、４４は光入射側光ファイバ、４５は融着・
延伸部、４６．４７は光射出側光ファイバでア〕、″１
ｆｃ１矢印Ｙ９は入射光の方向を、Ｙｌｏ、Ｙｌｌは各
々出射光の方向を示す。この場合、融着・延伸部４５の
延伸を、所望の光学的結合か得られる状態とする。
この第３の実施例において、いま、矢印Ｙ１０方向への
光結合比をα、光強度をＡとし、また矢印Ｙ１１方向の
光強度なりとする。この状態において６１１着・延伸部
４５へ周波数ｆ、の超召・波を加えると、光弾性効果に
より融着・延伸部４５の屈折率か周波数ｆ、で周期的に
変化し、この結果、カップラの結合比も α＋α’ｍコπｆ８を 但し、α′：結合比の変調撮幅 となり、周波数ｆａで周期的に変化する。これによシ矢
１ｙ１ｏ方向、Ｙ１１方向の出射光は各々、Ａ ＋ Ｃ
ｃｏｓコπｆ、ｔ Ａ −Ｃｃａｓ Ｊπｆ、を 但し、Ｃ：強度変調の振幅 となシ、周波数ｆ、で強度変調を受ける。第７０図に測
定結果を示す。変調周波数ｆｓ＝よｏｏＨｌの場合で光
強度か中心強度のＱｌ−１２倍の変調を受けている。
光結合比をα、光強度をＡとし、また矢印Ｙ１１方向の
光強度なりとする。この状態において６１１着・延伸部
４５へ周波数ｆ、の超召・波を加えると、光弾性効果に
より融着・延伸部４５の屈折率か周波数ｆ、で周期的に
変化し、この結果、カップラの結合比も α＋α’ｍコπｆ８を 但し、α′：結合比の変調撮幅 となり、周波数ｆａで周期的に変化する。これによシ矢
１ｙ１ｏ方向、Ｙ１１方向の出射光は各々、Ａ ＋ Ｃ
ｃｏｓコπｆ、ｔ Ａ −Ｃｃａｓ Ｊπｆ、を 但し、Ｃ：強度変調の振幅 となシ、周波数ｆ、で強度変調を受ける。第７０図に測
定結果を示す。変調周波数ｆｓ＝よｏｏＨｌの場合で光
強度か中心強度のＱｌ−１２倍の変調を受けている。
なお、上述した第１〜第３の実施例のいずれにおいても
、一本以上のブＣファイバを用いた融着・延伸、ちるい
は複数箇所におけるＦ：ａ着・処伸の構成とすることが
できることは勿論である。
、一本以上のブＣファイバを用いた融着・延伸、ちるい
は複数箇所におけるＦ：ａ着・処伸の構成とすることが
できることは勿論である。
以上説明したように、この発明によれは全ファイバ形の
枯成忙よって光と超音波との相互作用を起こさせるよう
にしたので、光フアイバ系との接続が容易であシ、安定
性か極めて良く、さらに１オフＧ成が簡単である利点も
得られる。
枯成忙よって光と超音波との相互作用を起こさせるよう
にしたので、光フアイバ系との接続が容易であシ、安定
性か極めて良く、さらに１オフＧ成が簡単である利点も
得られる。
第１図はとのづ１１明の第２の実施例の構成を示す概略
構成図、第一図はＱファイバ１２の製造方法を説明する
九めの図、第３図は融着・延伸部１８の構成を示す拡大
図、第弘図は元ファイバ１６゜１９の断面図、第を図は
＃４ノ図に示す実施例における偏波変換の際の光の波数
ぺ゛クトルと超音波の波数ベクトルとの関係を示す図、
第６図はＩＳ／図に示す実施例における入射光と出射光
との関係を示す図、第７図（イ）、←）は各々第１図の
元ファイバ１６．１９として用いることができる他の光
ファイバの構成例を示す断面図、第を図、第２図は各々
この発明の第コ、第３の実施例の構成を示す概絡朽成図
、第１Ｑ１２３は第２図に示す実施例において変調を受
けた出射光の強度変化を示す図、第２ノ図は従来の周波
数変位器の構成を示す概略構成図でちる。 １Ｎ、３１．４１・・・・・・電歪振動子、１３．３３
゜４３・・・・・・超音波入射側光ファイバ、１６．
３４゜４４・・・・・・光入射側光ファイバ、１Ｂ、
３５． ４５・・・・・・融着・延伸部、１９．３６
，４６．４７・・・・・・先出ｎＪ側光ファイバ。 第２図 第７図
構成図、第一図はＱファイバ１２の製造方法を説明する
九めの図、第３図は融着・延伸部１８の構成を示す拡大
図、第弘図は元ファイバ１６゜１９の断面図、第を図は
＃４ノ図に示す実施例における偏波変換の際の光の波数
ぺ゛クトルと超音波の波数ベクトルとの関係を示す図、
第６図はＩＳ／図に示す実施例における入射光と出射光
との関係を示す図、第７図（イ）、←）は各々第１図の
元ファイバ１６．１９として用いることができる他の光
ファイバの構成例を示す断面図、第を図、第２図は各々
この発明の第コ、第３の実施例の構成を示す概絡朽成図
、第１Ｑ１２３は第２図に示す実施例において変調を受
けた出射光の強度変化を示す図、第２ノ図は従来の周波
数変位器の構成を示す概略構成図でちる。 １Ｎ、３１．４１・・・・・・電歪振動子、１３．３３
゜４３・・・・・・超音波入射側光ファイバ、１６．
３４゜４４・・・・・・光入射側光ファイバ、１Ｂ、
３５． ４５・・・・・・融着・延伸部、１９．３６
，４６．４７・・・・・・先出ｎＪ側光ファイバ。 第２図 第７図
Claims (1)
- 複数本の光ファイバを一個所または複数箇所において融
着または融着・延伸し、前記光ファイバの内の一部の光
ファイバに光を入射し、他の一部の光ファイバを介して
超音波を伝搬せしめ、前記融着部または融着・延伸部に
おいて前記光と超音波とを相互作用させることを特徴と
するファイバ形光変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59173573A JPS6151122A (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | フアイバ形光変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59173573A JPS6151122A (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | フアイバ形光変調器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6151122A true JPS6151122A (ja) | 1986-03-13 |
Family
ID=15963062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59173573A Pending JPS6151122A (ja) | 1984-08-21 | 1984-08-21 | フアイバ形光変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6151122A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5748810A (en) * | 1995-10-13 | 1998-05-05 | Pirelli Cavi S.P.A. | Acousto-optical tunable waveguide switch having balanced optical paths |
| WO2003079075A1 (fr) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Fujikura Ltd. | Fibre optique conservant la polarisation |
-
1984
- 1984-08-21 JP JP59173573A patent/JPS6151122A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5748810A (en) * | 1995-10-13 | 1998-05-05 | Pirelli Cavi S.P.A. | Acousto-optical tunable waveguide switch having balanced optical paths |
| WO2003079075A1 (fr) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Fujikura Ltd. | Fibre optique conservant la polarisation |
| CN1323303C (zh) * | 2002-03-15 | 2007-06-27 | 株式会社藤仓 | 保偏光纤 |
| US7289687B2 (en) | 2002-03-15 | 2007-10-30 | Fujikura Ltd. | Polarization-maintaining optical fiber |
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