JPS62245214A - 偏光制御デバイス - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明による偏光制御デバイスは、光通信システムや光
フアイバセンナ等に利用される。

（従来の技術） 光ヘテロダイン通信システムや光フアイバジャイロなど
の光センナ等において、任意の偏光状態の光をある一定
の偏光状態の光に変換する偏光制御は重要である。特に
単一モードファイバを用いた光ヘテロダイン通信システ
ムにおいて、光ヘテロダイン検波を行５際信号光の偏光
状態と局部発振光の偏光状態が一致していることが必禎
とされる。ところが、温度変化などの外乱により単一モ
ードファイバ伝搬後の信号光の偏光状態が変化するため
、ビート信号光強度が変動し、システムの信頼性の低下
を招き、場合により信号検出が不能となることもある。

そこで信・項性確保のために、信号光と局部発振光の偏
光状態を一致させる偏光制御装置が必要不可欠となる。

％にそれらに用いられるデバイスは、小型化、＠頓性向
上等のために電気光学効果を用いたものが望まれる。

従来、電気光学効果を用いた偏光制御デバイスとして、
貴堂らにより電子通信学会論文誌、５６８−０巻、１９
８５年、７９ページから８６ページにおいて発表された
ものがある。これは、ＬｉＮｂｏ。

基板の両表面上に対向する一対の電極を設けた２個のバ
ルク型位相変調器において、電圧により最大屈折率変化
の生じる方向を互いに４５度傾けた状態で、それらを直
列に接続したものである。このような構成により、入射
光の偏光状態を任意の状態からある一定の直線偏光に変
換することができる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の偏光制御デバイスを作製するには、２個の位相変
調器を作製し、それらを互いに４５度傾けて配置し、さ
らに入射光が２個の位相変調器を通過するように光学調
整しなければならない。

以上の光学ａｌｌ整には大くの工数を要し、デバイスの
生産性が著しく低下する。また、２個の位相変調器間に
は接合部分が存在するが、この接合部分は経時変化する
可能性があり、信頼性にも問題がある。

本発明が解決しようとする問題点は、上述の従来の偏光
制御デバイスにおける生産性の低さ及び信頼性の低さで
ある。

（問題点を解決するための手段） 前述の問題点を解決するために本願の第１の発明が提供
する偏光制御デバイスは、ＰＬＺＴ基板と該ＰＬＺＴＪ
ｆｉ板のｌＸ１の表面上に設けられた第１のくし型電極
と、前記第１の表面に対向する第２の表面上に、前記第
１のくし型電極と方向が互いにおよそ４５度傾いた状態
で設けられた第２のくし型電極とを含むことを特徴とす
る。

前述の問題点を解決するために本願の第２の発明が提供
する偏光制御デバイスは、ＰＬＺＴ基板と、該ＰＬＺＴ
基板の第１の表面上に互いにある一定の間隔をおいて設
けられた第１の電極対と、前記第１の表面に対向する第
２の表面上に、前記第１の電極対と方向が互いにおよそ
４５度傾いた状態で互いにある一定の間隔をおいて設け
られた第２の電極対とを含むことを特徴とする。

（作用） 本願の第１及び第２の発明（（用いるＰＬＺＴはセラミ
ックであるからＬｉＮｔ）Ｏ、などの光学結晶と異なり
、電気光学効果はすべての方向に一様であり、電界方向
にのみ屈折率が変化する。したがって、１枚のＰＬＺＴ
基板の互いに対向する２つの表面上に、それぞれくし型
電極をそれらの方向が互いに４５度傾いた状態で設ける
だけで、電圧により最大屈折率変化の生じる方向が互い
に４５度項いた状態で配置された２ＷＡの泣相変Ａ器す
なわち偏光制御デバイスが構成できる。ここで、２つの
・１極の方向を互いにある角度に設定するのは、従来の
フォトリングラフィ技術により容易に行うことができる
。したがって、２ｍの位相変調器を位置調整する必要が
なく、入射光もくし型電極にほぼ垂直に入射させるだけ
でよい。このように本デバイスは簡単な構造であるから
生産性が高い。

また、２個の位相変調器は同一基板上に作製されている
ので、それらの間に接合部が存在せず、このデバイスの
信頼性も高い。

（実施例） 以下に本願発明について、図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本願の第１の発明
の一実施例である偏光制御デバイスを示す斜視図および
側面図である。

ＰＬＺＴ基板１０Ｇの第１および第２の表面１０１ｙｌ
ｏ１’上に、それぞれ第１および第２のくし型電［４１
０２，１０２’が設けである。ここで、第１および第２
のくし型電極ＬＯ２，１０２’は電極の方向が互いに４
５度傾いた状態で設けられている。第１および第２のく
し型電極ＬＯ２＊１０２’には、それぞれ第１および第
２のリード端子対ｔｏａ、ｔｏａ’が接続されている。

また、第１および第２のくし型電極１０２，１０２’の
表面には、それぞれ第１および第２のレンズ１０４，１
０４’が設けられている。第１および第２のレンズ１０
４゜１０４′において、それぞれ第１および第２のくし
型電極１０２＊１０２’が接していない側の端面には、
第１および第２の単一モードファイバー１０５゜ｔ　ｏ
　ｓ’が接続されている。ここで第１および第２のくし
型電極１０２，１０２’はＩＴＯ透明１！極である。

第１の単一モードファイバー１０５を伝搬してきた任意
の偏光状態の光は、第１のレンズ１０４に入射して平行
光化されたｆ！ｋＰＬＺＴ基板１００に入射する。第１
および第２のリード端子対１０３゜１０３′に適当な電
圧を印加することによって生じた電気光学効果により、
まず第１のくし型電極１０２部分で伝搬光におけるＰ偏
光と８偏光の面相差はπ／２に変換される。続いて第２
のくし型電極１０２′部分で伝搬光はある一定の直線偏
光に変換される。このようにして得られた伝搬光は第２
のレンズ１０４′により集光されて、第２の単一モード
ファイバーｔ　ｏ　ｓ’に結合される。

以上で述べた偏光制御デバイスにより得られた伝搬光の
偏光状態を検出して、その信号により第１および第２の
リード端子対１０３　、　　ｌ　Ｏ３’にそれぞれ必要
な駆動電圧を印加するフィードバック制御系を備えるこ
とにより、伝搬光の偏光状態の自動制御が可能となる。

第２因は本願の第２の発明の一実施例を示す斜視図であ
る。第１図の実施例における第１および第２のくし型電
極ｔｏｚｔｔｏ２’に代えて、それぞれ第２図に示すた
うな互いにある一定の間隔をおいて設けられた第１およ
び第２の電極対２００゜２００′を用いてもよい。第１
および第２の電極対２００＊２００’は、くシ型電極の
場合と同様に互いに４５度傾けた状態で設ける。伝搬光
はそれぞれ第１および第２の電極対２００，２００’の
間を通過するように入射させる。この変形例における電
極形状は、くシ型電極に比べて簡単であるからフォトリ
ソグラフィ技術を用いた電極形成が容易となる。また、
電極は透明電信でなく、より形成が容易なＡＪｔＡｕな
どの金Ｊｌ電極でもよい。

（発明の効果） 本願の第１及び第２の発明による偏光制御デバイスは、
１枚のＰＬＺ’ｌ”基板の互いに対向する２つの表面上
に、それぞれくし型電極、または互いにある一定の間隔
をおいて設けられた゛ＨＬ厘対をそれらの方向が互いに
４５度傾いた状態で設けるだけでよく、作製が容易であ
り、光学調整を必要としない。したがって、この偏光制
御デバイスを用いることにより、安価で信頼性の高い偏
光制御装置を容易に作製できるので、光通信システムヤ
光ファイバセンナ等の低価格化、高信頼化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本願の第１の発明
の一実施例である偏光制御デバイスの斜視図および側面
図、第２図は本願の第２の発明の一実施例を示す斜視図
である。 ｔｏｏ・　ＰＬＺＴ基板、ｔｏｔ、ｔｏｔ’−・・表面
、１０２、　　Ｌ　０２’・＜　Ｌ型電極、１０３．　
１０３’−・・リード端子対、　　Ｌ　ＯＬ　　１０４
’−レンズ、１０５゜１０５′・・・単一モードファイ
バ、２００，２００’・・・電極対。 代理人　弁理士　本　庄　　伸　介 Ｉ？ｊ′、ｉ図（ａ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＰＬＺＴ基板と、該ＰＬＺＴ基板の第１の表面上
   に設けられた第１のくし型電極と、前記第１の表面に対
   向する第２の表面上に、前記第１のくし型電極と方向が
   互いにおよそ４５度傾いた状態で設けられた第２のくし
   型電極とを含むことを特徴とする偏光制御デバイス。
2. （２）ＰＬＺＴ基板と、該ＰＬＺＴ基板の第１の表面上
   に互いにある一定の間隔をおいて設けられた第１の電極
   対と、前記第１の表面に対向する第２の表面上に、前記
   第１の電極対と方向が互いにおよそ４５度傾いた状態で
   、互いにある一定の間隔をおいて設けられた第２の電極
   対とを含むことを特徴とする偏光制御デバイス。