JPS62250402A - 無偏光発光装置 - Google Patents
無偏光発光装置Info
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- JPS62250402A JPS62250402A JP9213786A JP9213786A JPS62250402A JP S62250402 A JPS62250402 A JP S62250402A JP 9213786 A JP9213786 A JP 9213786A JP 9213786 A JP9213786 A JP 9213786A JP S62250402 A JPS62250402 A JP S62250402A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、等価的に無偏光状態の光波を出力する発光装
置に係り、特に偏光依存性を有する光通信系の発振器に
好適な、無偏光発光装置に関する。
置に係り、特に偏光依存性を有する光通信系の発振器に
好適な、無偏光発光装置に関する。
(従来の技術)
長距離、大容量伝送を目的とした光通信系においては、
発振器として半導体レーザが、また伝送路として単一モ
ード光ファイバが使用されている。
発振器として半導体レーザが、また伝送路として単一モ
ード光ファイバが使用されている。
ところが、上記半導体レーザからの出射光は、その活性
層のpn接合面に平行な直線偏光であるため、伝送路と
なる単一モード光ファイバに曲げ・ねじり・圧力・温度
変化等の外乱が加わると、光ファイバ端から出射する光
の偏光状態も変化するにのため、上記単一モード光ファ
イバに、偏光依存性を有する光学素子、例えば、誘電体
多層膜。
層のpn接合面に平行な直線偏光であるため、伝送路と
なる単一モード光ファイバに曲げ・ねじり・圧力・温度
変化等の外乱が加わると、光ファイバ端から出射する光
の偏光状態も変化するにのため、上記単一モード光ファ
イバに、偏光依存性を有する光学素子、例えば、誘電体
多層膜。
回折格子、光カプラ、偏光子、金属膜利用の減衰器、光
スィッチ、光変調器および導波路型光集積回路等が接続
された場合、光ファイバへの外乱に対応して、偏光依存
性光学素子に結合する光電力が変動し、それら素子特性
が変化するという問題があった。
スィッチ、光変調器および導波路型光集積回路等が接続
された場合、光ファイバへの外乱に対応して、偏光依存
性光学素子に結合する光電力が変動し、それら素子特性
が変化するという問題があった。
上記問題に対する解決法としては、従来(1)単一モー
ド光ファイバ出射光の偏光状態を制御する方法、と(2
)光波を等価的な無偏光状態に変換する方法とが提案さ
れていた。
ド光ファイバ出射光の偏光状態を制御する方法、と(2
)光波を等価的な無偏光状態に変換する方法とが提案さ
れていた。
前者の方法に関して詳しく述べである文献としては、「
電気光学効果を用いた偏波面制御」貴堂端昭、古屋−仁
、未松安晴、信学論Vo1. J 68−C,Nα2
.P、79〜86がある。上記文献によれば、単一モー
ド光ファイバから出射する光波を、偏光軸が相互に45
度傾いた2個の電気光学結晶を通過させ、通過光の偏光
状態が常に特定方向の直線偏光となるように、2個の電
気光学結晶への印加電圧を制御することにより、安定な
直線偏光を得ることができる。
電気光学効果を用いた偏波面制御」貴堂端昭、古屋−仁
、未松安晴、信学論Vo1. J 68−C,Nα2
.P、79〜86がある。上記文献によれば、単一モー
ド光ファイバから出射する光波を、偏光軸が相互に45
度傾いた2個の電気光学結晶を通過させ、通過光の偏光
状態が常に特定方向の直線偏光となるように、2個の電
気光学結晶への印加電圧を制御することにより、安定な
直線偏光を得ることができる。
一方、後者の方法に関しては、特開昭57−16172
1号、特開昭59−155806号等に詳細に記載され
ている。これらによれば、ひとつの半導体レーザからの
光出力を2等分し、一方に上記光源のコヒーレンス時間
より大きい遅延を与えた後に、他方と合波する。但し、
合波にあたっては、両者の偏波面を直交させることによ
って、両者が、単一モード光ファイバに加わる外乱に対
して同じ変動を被むるようにしである。この結果、光フ
ァイバから出射する光波は、どのような方向に対しても
等しい光電力を常に持つことができる。
1号、特開昭59−155806号等に詳細に記載され
ている。これらによれば、ひとつの半導体レーザからの
光出力を2等分し、一方に上記光源のコヒーレンス時間
より大きい遅延を与えた後に、他方と合波する。但し、
合波にあたっては、両者の偏波面を直交させることによ
って、両者が、単一モード光ファイバに加わる外乱に対
して同じ変動を被むるようにしである。この結果、光フ
ァイバから出射する光波は、どのような方向に対しても
等しい光電力を常に持つことができる。
上記従来技術の中で、前者の方法では、偏光状態の検出
・電気光学結晶への印加電圧の帰還制御という操作を連
続的に実行する必要があり、装置が大型化・複雑化し、
高価となる。また、後者の方法では、光波に対して遅延
を与える関係上、信号の伝送速度に制限が生ずる6例え
ば、単一軸モードで動作するスペクトル幅の狭い半導体
レーザでは、コヒーレンス時間はIon秒以上となり、
この場合、信号伝送速度は、50 Mbit /秒未滴
に制限され、大容量通信の手段として光通信系に期待さ
れる1 00 Mbit /秒以上の高い伝送速度で使
用できない。
・電気光学結晶への印加電圧の帰還制御という操作を連
続的に実行する必要があり、装置が大型化・複雑化し、
高価となる。また、後者の方法では、光波に対して遅延
を与える関係上、信号の伝送速度に制限が生ずる6例え
ば、単一軸モードで動作するスペクトル幅の狭い半導体
レーザでは、コヒーレンス時間はIon秒以上となり、
この場合、信号伝送速度は、50 Mbit /秒未滴
に制限され、大容量通信の手段として光通信系に期待さ
れる1 00 Mbit /秒以上の高い伝送速度で使
用できない。
本発明の目的は、装置構成が単純且つ小型で、しかも、
装置への入力信号の伝送速度が高い場合にも使用できる
、等価的に無偏光状態の光波を出力する無偏光発光装置
を実現することにある。
装置への入力信号の伝送速度が高い場合にも使用できる
、等価的に無偏光状態の光波を出力する無偏光発光装置
を実現することにある。
上記目的は、それぞれ所望の偏波面を有するふたつ以上
n個の発光素子を同時に発光させ、すべての出射光を合
波素子で合波することにより、達成される。
n個の発光素子を同時に発光させ、すべての出射光を合
波素子で合波することにより、達成される。
まず、光波の偏光度Pを次式で定義する。
p= (imax−IBon) / <Imax+lm
1n) −・・■弐〇において、Im&X*1m
1nはそれぞれ偏光板を通過した光波の光電力の最大値
と最小値である。
1n) −・・■弐〇において、Im&X*1m
1nはそれぞれ偏光板を通過した光波の光電力の最大値
と最小値である。
発光素子として半導体レーザを使用する場合について記
載する。但し、半導体レーザ以外の発光素子であっても
、所望の偏波面を有するものであれば使用可能である。
載する。但し、半導体レーザ以外の発光素子であっても
、所望の偏波面を有するものであれば使用可能である。
半導体レーザから出射される光波は、半導体レーザの活
性層のpn接合面に平行な直線偏光である6従って、半
導体レーザの出射光の光電力が工^0であるとすると、
pn接合面に対して角度α度方向の光電カニ^(α)は
次式%式% 式■によれば、α度方向の光電力成分は、α=0度およ
び180度で最大値工^0となり、α=90度および2
70度で最小値Oとなる。従って、半導体レーザの出射
光の偏光度は1となる。
性層のpn接合面に平行な直線偏光である6従って、半
導体レーザの出射光の光電力が工^0であるとすると、
pn接合面に対して角度α度方向の光電カニ^(α)は
次式%式% 式■によれば、α度方向の光電力成分は、α=0度およ
び180度で最大値工^0となり、α=90度および2
70度で最小値Oとなる。従って、半導体レーザの出射
光の偏光度は1となる。
次に、上記の直線偏光を、単一モード光ファイバが有す
る′a屈折軸に対して0度の角度で入射させた場合、光
ファイバ出射端で得られる。光ファイバの複屈折軸に対
して角度β度方向の光電力IQ(β)は次式■で表わさ
れる。
る′a屈折軸に対して0度の角度で入射させた場合、光
ファイバ出射端で得られる。光ファイバの複屈折軸に対
して角度β度方向の光電力IQ(β)は次式■で表わさ
れる。
1n(β)=−IBo[1+cos2β・cos2θ−
5in2β・5in20 ・cosδ]・・・■ 弐〇において、TBoは光ファイバから出射する全光電
力である。また、δ (度)は、光ファイバ内に存在す
る直交する二つのモード間に生ずる位相差である。これ
らのモードは、光ファイバ製造時にコアに生ずる楕円性
および光ファイバに加わる外乱に起因して発生するもの
である。弐〇によれば、β方向の光電力成分は、βの値
によって変化すると同時に、θおよびδの値にも依存す
る。さらに、光ファイバ出射光の偏光度は最大で1とな
る(式■において、δ=18Q@Xi、iは整数の場合
)。
5in2β・5in20 ・cosδ]・・・■ 弐〇において、TBoは光ファイバから出射する全光電
力である。また、δ (度)は、光ファイバ内に存在す
る直交する二つのモード間に生ずる位相差である。これ
らのモードは、光ファイバ製造時にコアに生ずる楕円性
および光ファイバに加わる外乱に起因して発生するもの
である。弐〇によれば、β方向の光電力成分は、βの値
によって変化すると同時に、θおよびδの値にも依存す
る。さらに、光ファイバ出射光の偏光度は最大で1とな
る(式■において、δ=18Q@Xi、iは整数の場合
)。
一方、ふたつ以上n個の半導体レーザからの出射光を、
それぞれ偏波面が異なるように合波した場合1合波光の
偏光度は1未満となる。これは、それぞれの偏波面が、
ひとつとして一致していないため、ある偏波面を基準に
して、いかなる角度で光電力を測定しても、その光電力
がOとならないためである。即ち、上記方法によると、
半導体レーザが1個の場合に比較して、出射光の偏光度
を小さくすることができるため、無偏光化の効果がある
。特に、偏波面が略(180/n)度の角度間隔で分布
する場合には、無偏光化の効果はさらに大きい、さらに
、すべての偏波面がほぼ等しい光電力を有する場合には
、あるひとつの偏波面に対して角度α度方向の光電力1
^T(α)は、次式〇で表わされる。
それぞれ偏波面が異なるように合波した場合1合波光の
偏光度は1未満となる。これは、それぞれの偏波面が、
ひとつとして一致していないため、ある偏波面を基準に
して、いかなる角度で光電力を測定しても、その光電力
がOとならないためである。即ち、上記方法によると、
半導体レーザが1個の場合に比較して、出射光の偏光度
を小さくすることができるため、無偏光化の効果がある
。特に、偏波面が略(180/n)度の角度間隔で分布
する場合には、無偏光化の効果はさらに大きい、さらに
、すべての偏波面がほぼ等しい光電力を有する場合には
、あるひとつの偏波面に対して角度α度方向の光電力1
^T(α)は、次式〇で表わされる。
(等号はnが偶数の場合)・・・■
式■によれば、光電力の大きさは、αの大きさと関わら
ずほぼ一定であり、その偏光度はほぼ0となり、無偏光
化の効果は最大となる。
ずほぼ一定であり、その偏光度はほぼ0となり、無偏光
化の効果は最大となる。
さらに、上記合波光を単一モードファイバに入射した場
合、光ファイバ出射端で得られる光波の偏光度は同様に
1未満となる。即ち、無偏光化の効果がある。特に、光
ファイバに入射する合波光の偏波面が略(180/n)
度の角度間隔で分布し、すべての偏波面がほぼ等しい光
電力と光波長を有する場合には、角度β度方向の光電力
Iat (β)は次式■で表わされる。
合、光ファイバ出射端で得られる光波の偏光度は同様に
1未満となる。即ち、無偏光化の効果がある。特に、光
ファイバに入射する合波光の偏波面が略(180/n)
度の角度間隔で分布し、すべての偏波面がほぼ等しい光
電力と光波長を有する場合には、角度β度方向の光電力
Iat (β)は次式■で表わされる。
(等号はnが偶数の場合)・・・■
弐〇によれば、角度β度方向の光電力は、βの値によら
ず一定値−nIaoとなるばかりか、0およびδの値に
も依存しない、即ち、光ファイバの出射光の偏光度は常
にOとなり、無偏光化の効果は最大となる。
ず一定値−nIaoとなるばかりか、0およびδの値に
も依存しない、即ち、光ファイバの出射光の偏光度は常
にOとなり、無偏光化の効果は最大となる。
以下、図面により実施例を説明する。
第1図は、本発明の第1の実施例である。同図において
、1a〜1nはふたつ以上n個の発光素子(例えば半導
体レーザであるが、その他所型の偏波面を有する素子で
あれば何でもよい)である。
、1a〜1nはふたつ以上n個の発光素子(例えば半導
体レーザであるが、その他所型の偏波面を有する素子で
あれば何でもよい)である。
2a〜2nは、la〜1nそれぞれからの出射光であり
、合波素子入力側導波路3a〜3nに入射する。2a〜
2nは、それぞれの偏波面が異なるように合波され、4
の合波素子出力側導波路から出射される。5は導波路4
からの出射光であり、無偏光化されている。6は5を出
力とする無偏光発光装置である。合波素子としては、例
えば、文献[光ファイバ形分配回路およびその製造方法
」井本克之、前田稔、生田端、亀山正議、信学技報0Q
E84−17に記載されているような光ファイバ形カプ
ラ、文献[ファイバ型偏波ビームスプリッタ」横浜至、
岡本勝就、野田寿−2信学技報0QE85−15に記載
されているような偏波面保存光ファイバ形カプラ、文献
「導波路形カプラ・分波器」春名正光、西原浩、光学第
11巻4号P、20〜21 に記載されているようなハ
イブリッドあるいはモノリシックに集積された導波路形
カプラ等を用いることができろ。
、合波素子入力側導波路3a〜3nに入射する。2a〜
2nは、それぞれの偏波面が異なるように合波され、4
の合波素子出力側導波路から出射される。5は導波路4
からの出射光であり、無偏光化されている。6は5を出
力とする無偏光発光装置である。合波素子としては、例
えば、文献[光ファイバ形分配回路およびその製造方法
」井本克之、前田稔、生田端、亀山正議、信学技報0Q
E84−17に記載されているような光ファイバ形カプ
ラ、文献[ファイバ型偏波ビームスプリッタ」横浜至、
岡本勝就、野田寿−2信学技報0QE85−15に記載
されているような偏波面保存光ファイバ形カプラ、文献
「導波路形カプラ・分波器」春名正光、西原浩、光学第
11巻4号P、20〜21 に記載されているようなハ
イブリッドあるいはモノリシックに集積された導波路形
カプラ等を用いることができろ。
第2図には、第1の実施例における合波前後の各偏波面
の角度関係を示す。但し、第2図に示すのは、無偏光化
の効果が最大となる場合の例である。第1図の3a内の
合波直前の偏波面の角度を第2図の(A)とすると、3
b内の偏波面は第2図(B)のように、(A)の偏波面
に対して略(180/n)度傾斜しており、その光電力
は等しい。他の偏波面に対しても、同様に(180/n
)度の傾斜を与えると、第1図3n内の偏波面は、第2
図の(N)のようになる、これらの偏波面をすべて合波
した第1図の4内の合波光は第2図(T)のように、各
偏波面が略(180/n)度の角度間隔で分布する合波
光となる。第2図では偏波面の角度は、光波2aから2
nまで順番に略(180/n)度ずつ傾斜させているが
、合波光が第2図(T)に示す偏波面の状態となるなら
ば、合波前の各偏波面の角度は、どのように設定したも
のであってもかまわない。また、同図では、それぞれの
偏波面が等しい光電力および光波長で略(180/n)
度の角度間隔で分布しているが、光電力および光波長が
異なる場合であっても、また、角度間隔が(180/n
)度とは異なる場合であっても、偏波面がぞれぞれ一致
しなければ、無偏光化の効果はある。
の角度関係を示す。但し、第2図に示すのは、無偏光化
の効果が最大となる場合の例である。第1図の3a内の
合波直前の偏波面の角度を第2図の(A)とすると、3
b内の偏波面は第2図(B)のように、(A)の偏波面
に対して略(180/n)度傾斜しており、その光電力
は等しい。他の偏波面に対しても、同様に(180/n
)度の傾斜を与えると、第1図3n内の偏波面は、第2
図の(N)のようになる、これらの偏波面をすべて合波
した第1図の4内の合波光は第2図(T)のように、各
偏波面が略(180/n)度の角度間隔で分布する合波
光となる。第2図では偏波面の角度は、光波2aから2
nまで順番に略(180/n)度ずつ傾斜させているが
、合波光が第2図(T)に示す偏波面の状態となるなら
ば、合波前の各偏波面の角度は、どのように設定したも
のであってもかまわない。また、同図では、それぞれの
偏波面が等しい光電力および光波長で略(180/n)
度の角度間隔で分布しているが、光電力および光波長が
異なる場合であっても、また、角度間隔が(180/n
)度とは異なる場合であっても、偏波面がぞれぞれ一致
しなければ、無偏光化の効果はある。
それぞれの偏波面の角度の変位方法としては、例えば発
光素子自体を傾けて設置する方法、合波器が光ファイバ
形の場合には合波素子入力側の光ファイバをねじる等の
方法がある。また発光素子出射光を合波素子の導波路に
入射させろために、レンズを用いてもよい。本実施例に
よれば1発光装置を、n個の発光素子とひとつの合波素
子で構成できるため、装置構成が単純で小型の無偏光発
光装置を実現できるという効果がある。
光素子自体を傾けて設置する方法、合波器が光ファイバ
形の場合には合波素子入力側の光ファイバをねじる等の
方法がある。また発光素子出射光を合波素子の導波路に
入射させろために、レンズを用いてもよい。本実施例に
よれば1発光装置を、n個の発光素子とひとつの合波素
子で構成できるため、装置構成が単純で小型の無偏光発
光装置を実現できるという効果がある。
第3図に、本発明の第2の実施例を示す1本実施例は、
発光素子と合波素子との間に偏波面回転作用を有する光
学素子を配置したものである。第3図において、8はレ
ンズ、9は上記光学素子を表わす、9の構造によっては
、8のレンズの一部または全部を無くしてもよい。9の
偏波面回転作用を有する光学素子としては、2分の1波
長板・磁界を印加した磁気光学結晶・周期構造誘電体導
波路等を用いることができろ。9の光学素子として、2
分の1波長板を用いる場合には、発光素子出射光の偏波
面と上記波長板の結晶軸とが成す角度を制御することに
より、偏波面の回転角度を制御できる。9の光学素子と
して、上記磁気光学結晶を用いる場合には、結晶長ある
いは印加する磁界の強度を制御することにより、偏波面
の回転角度を制御できる。9の光学素子として、周期構
造誘導体導波路を用いる場合には、光学素子出射光の上
記導波路への入射角度あるいは、周期構造の周期を制御
することにより、偏波面の回転角度を制御できろ。周期
構造誘電体導波路の偏波面回転作用について詳細に述べ
ている文献としては、「斜方入射導波形グレーティング
フィルタにおけるモード変換と光分波」我妻勝美、榊裕
之、斉藤成文、信学技報0QE78−68が挙げられる
。
発光素子と合波素子との間に偏波面回転作用を有する光
学素子を配置したものである。第3図において、8はレ
ンズ、9は上記光学素子を表わす、9の構造によっては
、8のレンズの一部または全部を無くしてもよい。9の
偏波面回転作用を有する光学素子としては、2分の1波
長板・磁界を印加した磁気光学結晶・周期構造誘電体導
波路等を用いることができろ。9の光学素子として、2
分の1波長板を用いる場合には、発光素子出射光の偏波
面と上記波長板の結晶軸とが成す角度を制御することに
より、偏波面の回転角度を制御できる。9の光学素子と
して、上記磁気光学結晶を用いる場合には、結晶長ある
いは印加する磁界の強度を制御することにより、偏波面
の回転角度を制御できる。9の光学素子として、周期構
造誘導体導波路を用いる場合には、光学素子出射光の上
記導波路への入射角度あるいは、周期構造の周期を制御
することにより、偏波面の回転角度を制御できろ。周期
構造誘電体導波路の偏波面回転作用について詳細に述べ
ている文献としては、「斜方入射導波形グレーティング
フィルタにおけるモード変換と光分波」我妻勝美、榊裕
之、斉藤成文、信学技報0QE78−68が挙げられる
。
本実施例によれば、第1の実施例と同様の効果を得ると
同時に、発光素子の回転あるいは1合波素子入力側光フ
ァイバのねじりが不要となるため、実装上、偏波面回転
角度の測定および調節が容易となる。
同時に、発光素子の回転あるいは1合波素子入力側光フ
ァイバのねじりが不要となるため、実装上、偏波面回転
角度の測定および調節が容易となる。
本発明の第3の実施例を、第4図と第5図に示す。本実
施例は、合波素子としてレンズを用いたものである。第
4図は、第1図の光カプラを合波用レンズ10に置換し
たものである。光学素子出射光を平行ビームとしてレン
ズ10に入射させるため、8a〜8nのレンズが必要と
なる場合がある。偏波面の回転は、発光素子を回転する
ことにより実現されるほかにレンズ10を偏波面回転作
用を有する光学素子材料1例えば磁気光学結晶で形成し
、磁界を印加することによっても実現できる。また、第
5図に示すように、レンズ8と、合波用レンズ10との
間に偏波面回転作用を有する光学素子12を配置するこ
とによっても、本実施例は実現できる。第5図において
は、上記光学素子12として周期構造誘電体導波路を用
いているが、この他に、2分の1波長板、磁界を印加し
た磁気光学結晶等も使用できる。また、第5図の構成の
場合発光素子1とレンズ8とレンズ12とをハイブリッ
ドにあるいはモノリシックに集積化することも可能とな
る。本実施例によれば、第1゜2の実施例と同様の効果
を得ると同時に、光カプラをレンズで置換したために、
装置の小型化・低コスト化を実現できるという効果があ
る。
施例は、合波素子としてレンズを用いたものである。第
4図は、第1図の光カプラを合波用レンズ10に置換し
たものである。光学素子出射光を平行ビームとしてレン
ズ10に入射させるため、8a〜8nのレンズが必要と
なる場合がある。偏波面の回転は、発光素子を回転する
ことにより実現されるほかにレンズ10を偏波面回転作
用を有する光学素子材料1例えば磁気光学結晶で形成し
、磁界を印加することによっても実現できる。また、第
5図に示すように、レンズ8と、合波用レンズ10との
間に偏波面回転作用を有する光学素子12を配置するこ
とによっても、本実施例は実現できる。第5図において
は、上記光学素子12として周期構造誘電体導波路を用
いているが、この他に、2分の1波長板、磁界を印加し
た磁気光学結晶等も使用できる。また、第5図の構成の
場合発光素子1とレンズ8とレンズ12とをハイブリッ
ドにあるいはモノリシックに集積化することも可能とな
る。本実施例によれば、第1゜2の実施例と同様の効果
を得ると同時に、光カプラをレンズで置換したために、
装置の小型化・低コスト化を実現できるという効果があ
る。
本発明の第4の実施例を第6図に示す6本実施例は、合
波素子として誘電体多層膜を用いるものである。第6図
において、13が誘電体多層膜であり、該多層膜13の
透過率および反射率の偏光依存性を利用している1図中
の9は、偏波面回転作用を有する光学素子である。第6
図において、9は1個のみ用いられているが、複数個用
いてもよい0本実施例によれば、第1〜3項と同様の効
果を得ると同時に、装置をさらに小型化・低コスト化で
きるという効果がある。
波素子として誘電体多層膜を用いるものである。第6図
において、13が誘電体多層膜であり、該多層膜13の
透過率および反射率の偏光依存性を利用している1図中
の9は、偏波面回転作用を有する光学素子である。第6
図において、9は1個のみ用いられているが、複数個用
いてもよい0本実施例によれば、第1〜3項と同様の効
果を得ると同時に、装置をさらに小型化・低コスト化で
きるという効果がある。
本発明の第5の実施例を第7図に示す。本実施例は、合
波素子として偏光分離素子14を用いたものである。上
記素子14としては、偏光分離機能を有する素子ならば
何でも適用可能であり1例えば、偏光ビームスプリッタ
、ウォラストンプリズム、ローションプリズム、グラン
ティラープリズム等が挙げられる0図中15は全反射鏡
であるが、所望の偏光をほぼ全反射する素子であれば何
でも適用可能であり、鏡の他に例えば14の偏光分離素
子を用いることもできる0本実施例の効果は、第1〜4
の実施例と同様である。
波素子として偏光分離素子14を用いたものである。上
記素子14としては、偏光分離機能を有する素子ならば
何でも適用可能であり1例えば、偏光ビームスプリッタ
、ウォラストンプリズム、ローションプリズム、グラン
ティラープリズム等が挙げられる0図中15は全反射鏡
であるが、所望の偏光をほぼ全反射する素子であれば何
でも適用可能であり、鏡の他に例えば14の偏光分離素
子を用いることもできる0本実施例の効果は、第1〜4
の実施例と同様である。
本発明の第6の実施例を第8図に示す1本実施例は、第
1〜5の実施例の無偏光発光装置6a。
1〜5の実施例の無偏光発光装置6a。
6b・・・を二つ以上Ω個有し各装置の出射光を合波し
て、新たに装置の出射光としたものである。第8図にお
いて5a〜5Qは各無偏光発光装置6a〜6悲から出射
される無偏光である。また、16は合波素子であり、該
素子として、例えば、第1の実施例で述べた光カプラあ
るいは、第3の実施例で述べた合波用レンズ等を用いる
ことができる。
て、新たに装置の出射光としたものである。第8図にお
いて5a〜5Qは各無偏光発光装置6a〜6悲から出射
される無偏光である。また、16は合波素子であり、該
素子として、例えば、第1の実施例で述べた光カプラあ
るいは、第3の実施例で述べた合波用レンズ等を用いる
ことができる。
17は、5a〜5Qを合波して16から出射される無偏
光である。6xは、17を出射光とする無偏光発光装置
全体である。6a〜6Qがぞれぞれ 有する発光
素子の数は、同じであっても、異なっていてもよい、ま
た、5a〜5Qは、相互にいかなる角度で合波されても
よい、また、5a〜5Qは、相互にいかなる角度で合波
されてもよい。本実施例によれば、第1〜5の実施例と
同様の効果を得ると同時に、装置の出射光電力を大きく
できるという効果がある。
光である。6xは、17を出射光とする無偏光発光装置
全体である。6a〜6Qがぞれぞれ 有する発光
素子の数は、同じであっても、異なっていてもよい、ま
た、5a〜5Qは、相互にいかなる角度で合波されても
よい、また、5a〜5Qは、相互にいかなる角度で合波
されてもよい。本実施例によれば、第1〜5の実施例と
同様の効果を得ると同時に、装置の出射光電力を大きく
できるという効果がある。
本発明の第7の実施例を第9図に示す。本実施例は、装
置に入射する電気信号を分岐し、装置内のすべての発光
素子を該分岐信号で変調するものである。第9図におい
て、18は装置に入力する電気信号、19は18の分岐
器、20a〜20nは分岐された電気信号であり、発光
素子18〜1nを変調する。
置に入射する電気信号を分岐し、装置内のすべての発光
素子を該分岐信号で変調するものである。第9図におい
て、18は装置に入力する電気信号、19は18の分岐
器、20a〜20nは分岐された電気信号であり、発光
素子18〜1nを変調する。
1a〜1nの出射光は第1〜5の実施例と同様に合波さ
れ、6yの装置の被変調出射光21として出力される。
れ、6yの装置の被変調出射光21として出力される。
当然のことながら、21は無偏光である。本実施例によ
れば、分岐信号で個々の発光素子を変調するため、高速
変調も可能であり。
れば、分岐信号で個々の発光素子を変調するため、高速
変調も可能であり。
装置に入力する電気信号の伝送速度の高低に関わらず、
無偏光発光装置として使用することができるという効果
がある。
無偏光発光装置として使用することができるという効果
がある。
本発明の第8の実施例を第10図に示す0本実施例は、
第1〜7の実施例の無偏光発光装置の出射光を二つ以上
m分岐して出力するものである。
第1〜7の実施例の無偏光発光装置の出射光を二つ以上
m分岐して出力するものである。
第10図において、6Sは、第1〜7の実施例の無偏光
発光装置である。18は電気信号であり。
発光装置である。18は電気信号であり。
21は無偏光の出射光である。23は光分岐素子であり
、例えば、第1の実施例で用いた光カプラ等を用いるこ
とができる。24a〜24mは分岐された21であり、
6pは光分岐素子23を有する無偏光発光装置全体であ
る。ここで、18は無くてもよい。本実施例によると、
第1〜7の実施例と同様の効果を得ると同時に、ひとつ
の発光装置で最大m本の光ファイバに光信号を入射させ
ることができるという効果がある。
、例えば、第1の実施例で用いた光カプラ等を用いるこ
とができる。24a〜24mは分岐された21であり、
6pは光分岐素子23を有する無偏光発光装置全体であ
る。ここで、18は無くてもよい。本実施例によると、
第1〜7の実施例と同様の効果を得ると同時に、ひとつ
の発光装置で最大m本の光ファイバに光信号を入射させ
ることができるという効果がある。
本発明の第9の実施例を第11図に示す0本実施例は、
第1〜6の実施例の無偏光発光装置に、該装置の出射光
を光入力とする光変調器を付加したものである。第11
図において、6aは第1〜6の実施例に示す無偏光発光
装置、5は6aから出射する無偏光、22は光変調器で
ある。18は22に入力する電気信号であり、5は22
において18により変調され、被変調出射光21を出力
する。21は無偏光である。6Zは、22を有する無偏
光発生装置である。22の光変調器について述べている
文献の例としては、rTi拡散リチウムナイオベイト方
向性結合器形変調器による1、32.un光の8Gbi
t/秒光信号符号化(80bit/ see 0pti
cal Signal Encoding at λ=
= 1 、32 p m with a T i :L
iNb0a WaveguideDirectiona
l Coupler Modulator)J R、C
、アルファネス(Alferness)他、100C8
3テクニカルダイジエスト30B2−2.P、242〜
243゜がある、上記文献によれば、方向性結合器形光
変調器により伝送速度sc;bit/秒の光変調が報告
されている0本実施例によれば、第7の実施例と同様の
効果を得ると同時に、装置を小型化できるという効果が
ある。
第1〜6の実施例の無偏光発光装置に、該装置の出射光
を光入力とする光変調器を付加したものである。第11
図において、6aは第1〜6の実施例に示す無偏光発光
装置、5は6aから出射する無偏光、22は光変調器で
ある。18は22に入力する電気信号であり、5は22
において18により変調され、被変調出射光21を出力
する。21は無偏光である。6Zは、22を有する無偏
光発生装置である。22の光変調器について述べている
文献の例としては、rTi拡散リチウムナイオベイト方
向性結合器形変調器による1、32.un光の8Gbi
t/秒光信号符号化(80bit/ see 0pti
cal Signal Encoding at λ=
= 1 、32 p m with a T i :L
iNb0a WaveguideDirectiona
l Coupler Modulator)J R、C
、アルファネス(Alferness)他、100C8
3テクニカルダイジエスト30B2−2.P、242〜
243゜がある、上記文献によれば、方向性結合器形光
変調器により伝送速度sc;bit/秒の光変調が報告
されている0本実施例によれば、第7の実施例と同様の
効果を得ると同時に、装置を小型化できるという効果が
ある。
本発明の第10の実施例を第12図に示す0本実施例は
、第1〜6の実施例の装置の出射光をふたつ以上m分岐
して、該分岐光をそれぞれm個の光変調器で変調して出
力するものである。第12図において、23は第8の実
施例と同様の光分岐素子であり、18は電気信号、22
は光変調器、21は無偏光の被変調出射光である0本実
施例によれば、第1〜6,9の実施例と同様の効果を得
ると同時に、ひとつの無偏光発光装置から、複数の光変
調器に無偏光を供給できるため、等価的に複数の装置と
して使用することができるという効果がある。
、第1〜6の実施例の装置の出射光をふたつ以上m分岐
して、該分岐光をそれぞれm個の光変調器で変調して出
力するものである。第12図において、23は第8の実
施例と同様の光分岐素子であり、18は電気信号、22
は光変調器、21は無偏光の被変調出射光である0本実
施例によれば、第1〜6,9の実施例と同様の効果を得
ると同時に、ひとつの無偏光発光装置から、複数の光変
調器に無偏光を供給できるため、等価的に複数の装置と
して使用することができるという効果がある。
本発明の第11の実施例を第13図に示す6本実施例は
、出射光の波長が異なるふたつ以上に個の無偏光発光装
置を、それぞれ異なるに個の電気信号で変調し、その出
射光を合波して出力するものである。第13図において
、6 yza 〜6 yzkは。
、出射光の波長が異なるふたつ以上に個の無偏光発光装
置を、それぞれ異なるに個の電気信号で変調し、その出
射光を合波して出力するものである。第13図において
、6 yza 〜6 yzkは。
第7の実施例の6yあるいは第9の実施例の62であり
、それぞれの出射光の波長は異なる。16は第6の実施
例の合波素子である。25は、波長が異なる被変調光を
多重化した波長多重光である。
、それぞれの出射光の波長は異なる。16は第6の実施
例の合波素子である。25は、波長が異なる被変調光を
多重化した波長多重光である。
当然、25は無偏光である。6rは、波長多重化無偏光
発光装置全体である0本実施例によると、第1〜8の実
施例と同様の効果を得ると同時に、波長多重光伝送がで
きるという効果がある。
発光装置全体である0本実施例によると、第1〜8の実
施例と同様の効果を得ると同時に、波長多重光伝送がで
きるという効果がある。
第14図には、本発明の効果を示す測定結果を示す。発
光素子は半導体レーザ、素子数はn=2とし1合波素子
としては偏光ビームスプリッタを用いた。光ファイバは
短尺の単一モード光ファイバである。
光素子は半導体レーザ、素子数はn=2とし1合波素子
としては偏光ビームスプリッタを用いた。光ファイバは
短尺の単一モード光ファイバである。
第14図の横軸は、短尺光ファイバの出射端に設置した
偏光子の角度であり、縦軸は、偏光子を通して受光した
光ファイバ出射光の電力である。
偏光子の角度であり、縦軸は、偏光子を通して受光した
光ファイバ出射光の電力である。
図中の×印およびΔ印は、発光素子をひとつずつ動作さ
せた場合の測定値であり、偏光子の角度に対して光電力
が0.08から1.0程度まで変動している(偏光度0
.85)。これに対して、面発光素子の出射光を合波し
た場合の測定値O印は、偏光子の角度によらず、はぼ一
定値の光電力を示しており(偏光度0.03)、等価的
に無偏光状態となっている。
せた場合の測定値であり、偏光子の角度に対して光電力
が0.08から1.0程度まで変動している(偏光度0
.85)。これに対して、面発光素子の出射光を合波し
た場合の測定値O印は、偏光子の角度によらず、はぼ一
定値の光電力を示しており(偏光度0.03)、等価的
に無偏光状態となっている。
本発明によれば、無偏光発光装置をふたつ以上n個の発
光素子と最低ひとつの合波素子とで構成できるため、装
置構成を単純且つ小型にすることができるという効果が
ある。さらに、電気信号の分岐器あるいは光変調器を付
加することにより、高い伝送速度の壜台にも使用できる
という効果がある。
光素子と最低ひとつの合波素子とで構成できるため、装
置構成を単純且つ小型にすることができるという効果が
ある。さらに、電気信号の分岐器あるいは光変調器を付
加することにより、高い伝送速度の壜台にも使用できる
という効果がある。
第1図は、本発明の第1の実施例を示す図、第2図は、
第1図の合波前後の偏波面の相対的な角度を表わす図、
第3図は第2の実施例を示す図で、偏波面回転作用を有
する光学素子を用いたもの。 第4,5図は第3の実施例で合波素子としてレンズを用
いたもの、第6図は第4の実施例で、合波素子として誘
電体多層膜を用いたもの、第7図は第5の実施例で1合
波素子として偏光分離素子を用いたもの、第8図は第6
の実施例で、第1〜6の実施例の装置の出射光を合波し
たもの、第9図は第7の実施例で、電気信号の分岐器を
有するもの、第10図は第8の実施例で、光分岐素子を
有するもの、第11図は第9の実施例で、光変調器を有
するもの、第12図は第10の実施例で、光分岐素子と
複数の光変調器を有するもの、第13図は第11の実施
例で、波長多重伝送に用いることができる装置の構成例
、第14図は本発明の効果を示す光ファイバ出射光電力
と偏光子角度との関係曲線である。 1・・・発光素子、2・・・1の出射光、3・・・合波
素子入力側導波路、4・・・合波素子出力側導波路、5
・・・合波素子から出射する無偏光、6,6a、6b。 6Q・・・無偏光発光装置、7a、7b、7n・・・そ
れぞれ3a、3b、3n内合波直前の偏波面、7t・・
・4内合波直後の偏波面、8・・・レンズ、9・・・偏
波面回転作用を有する光学素子、10・・・合波用レン
ズ、11・・・光ファイバ、12・・・周期構造誘電体
導波路、13・・・誘電体多層膜、14・・・偏光分離
素子、15・・・全反射鏡、16・・・合波素子。 冨〆図 t 7 図 M q 図 万 /ρ 図 y 冨 II 図
第1図の合波前後の偏波面の相対的な角度を表わす図、
第3図は第2の実施例を示す図で、偏波面回転作用を有
する光学素子を用いたもの。 第4,5図は第3の実施例で合波素子としてレンズを用
いたもの、第6図は第4の実施例で、合波素子として誘
電体多層膜を用いたもの、第7図は第5の実施例で1合
波素子として偏光分離素子を用いたもの、第8図は第6
の実施例で、第1〜6の実施例の装置の出射光を合波し
たもの、第9図は第7の実施例で、電気信号の分岐器を
有するもの、第10図は第8の実施例で、光分岐素子を
有するもの、第11図は第9の実施例で、光変調器を有
するもの、第12図は第10の実施例で、光分岐素子と
複数の光変調器を有するもの、第13図は第11の実施
例で、波長多重伝送に用いることができる装置の構成例
、第14図は本発明の効果を示す光ファイバ出射光電力
と偏光子角度との関係曲線である。 1・・・発光素子、2・・・1の出射光、3・・・合波
素子入力側導波路、4・・・合波素子出力側導波路、5
・・・合波素子から出射する無偏光、6,6a、6b。 6Q・・・無偏光発光装置、7a、7b、7n・・・そ
れぞれ3a、3b、3n内合波直前の偏波面、7t・・
・4内合波直後の偏波面、8・・・レンズ、9・・・偏
波面回転作用を有する光学素子、10・・・合波用レン
ズ、11・・・光ファイバ、12・・・周期構造誘電体
導波路、13・・・誘電体多層膜、14・・・偏光分離
素子、15・・・全反射鏡、16・・・合波素子。 冨〆図 t 7 図 M q 図 万 /ρ 図 y 冨 II 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、それぞれ所望の偏波面を有するふたつ以上n個の発
光素子の出射光をそれぞれの偏波面が異なるように合波
素子で合波することを特徴とする無偏光発光装置。 2、合波素子の出射光を構成するn個の偏波面が略(1
80/n)度の角度間隔が分布することを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の無偏光発光装置。 3、偏波面がほぼ等しい光電力を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第2項記載の無偏光発光装置。 4、発光素子がほぼ等しい光波長で発光することを特徴
とする特許請求の範囲第2、3項記載の無偏光発光装置
。 5、発光素子を傾けて設置することにより、偏波面の角
度を変化させることを特徴とする特許請求の範囲第1〜
4項記載の無偏光発光装置。 6、合波素子として単一モードの光カプラを用いること
を特徴とする特許請求の範囲第1〜5項記載の無偏光発
光装置。 7、光ファイバ形光カプラの入力側光ファイバをねじる
ことにより、偏波面の角度を変位させることを特徴とす
る特許請求の範囲第6項記載の無偏光発光装置。 8、発光素子を合波素子との間に、偏波面回転作用を有
する光学素子を配置することを特徴とする特許請求の範
囲第1〜6項記載の無偏光発光装置。 9、合波素子として、レンズあるいは誘電体多層膜ある
いは偏光分離素子を用いることを特徴とする特許請求の
範囲第1〜5、8項記載の無偏光発光装置。 10、ふたつ以上の該装置の出射光を合波素子で合波す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1〜9項記載の無
偏光発光装置。 11、装置に入力する電気信号を分岐器で分岐し、該分
岐信号ですべての発光素子を変調することを特徴とする
特許請求の範囲第1〜10項記載の無偏光発光装置。 12、装置の出射光を光分岐素子で分岐することを特徴
とする特許請求の範囲第1〜11項記載の無偏光発光装
置。 13、装置の出射光を光変調器で変調することを特徴と
する特許請求の範囲第1〜10項記載の無偏光発光装置
。 14、装置の出射光を光分岐素子で分岐し、該分岐光を
それぞれ異なる光変調器で変調することを特徴とする特
許請求の範囲第1〜10項記載の無偏光発光装置。 15、光波長が異なるふたつ以上の装置の出射光を合波
素子で合波することを特徴とする特許請求の範囲第1〜
14項記載の無偏光発光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9213786A JPS62250402A (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 無偏光発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9213786A JPS62250402A (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 無偏光発光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62250402A true JPS62250402A (ja) | 1987-10-31 |
Family
ID=14046042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9213786A Pending JPS62250402A (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 無偏光発光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62250402A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5729372A (en) * | 1993-06-28 | 1998-03-17 | Fujitsu Limited | Optical transmission method and apparatus and optical amplification method and apparatus for optical communication system |
JP2008300619A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Ihi Corp | レーザアニール装置及びレーザアニール方法 |
-
1986
- 1986-04-23 JP JP9213786A patent/JPS62250402A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5729372A (en) * | 1993-06-28 | 1998-03-17 | Fujitsu Limited | Optical transmission method and apparatus and optical amplification method and apparatus for optical communication system |
JP2008300619A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Ihi Corp | レーザアニール装置及びレーザアニール方法 |
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