JPS63180929A - 光位相制御器 - Google Patents
光位相制御器Info
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- JPS63180929A JPS63180929A JP1358387A JP1358387A JPS63180929A JP S63180929 A JPS63180929 A JP S63180929A JP 1358387 A JP1358387 A JP 1358387A JP 1358387 A JP1358387 A JP 1358387A JP S63180929 A JPS63180929 A JP S63180929A
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Landscapes
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (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〕
本発明は光位相制御器に関し、特に光ファイバに引張り
応力を加えて光ファイバを伝搬する光の位相を可変する
光位相制御器に関する。
応力を加えて光ファイバを伝搬する光の位相を可変する
光位相制御器に関する。
光ファイバセｙすまたは光フアイバ通信では、光ファイ
バを伝搬する光の位相を制御する必要がある。従来は光
ファイバの一部を円筒状の圧電材料に巻回し、円筒状の
圧電材料の表裏にあらかじめ取付けられた電極に電圧を
加えたときに光ファイバに生ずる光路長の変化を利用し
て位相を制御を行っていた。
バを伝搬する光の位相を制御する必要がある。従来は光
ファイバの一部を円筒状の圧電材料に巻回し、円筒状の
圧電材料の表裏にあらかじめ取付けられた電極に電圧を
加えたときに光ファイバに生ずる光路長の変化を利用し
て位相を制御を行っていた。
例えば第５図は、従来の技術による光位相制御器の一例
の構造を示したもので、内側に電極５３Ａを外側に電極
５３Ｂを設けた圧電円筒５１に光ファイバ５２を巻回し
合成樹脂などで固着している。
の構造を示したもので、内側に電極５３Ａを外側に電極
５３Ｂを設けた圧電円筒５１に光ファイバ５２を巻回し
合成樹脂などで固着している。
このような構造で、電極５３Ａ・５３Ｂからそれぞれ引
出された接続線５４Ａ・５４Ｂに直流電圧を印加すると
、圧電効果により圧電円筒５１が伸縮する（一般に、圧
電円筒の径が増大するように、従って円周方向の長さが
伸長するように直流電圧を印加する）。ここで圧電円筒
が円周方向に伸びれば、これに巻回されている光ファイ
バもまた伸びて光ファイバの光路長が伸びる。そのため
光ファイバを伝搬する光の伝搬時間が長くなり、入力端
と出力端の位相差は、印加電圧の大きさに従って制御さ
れる。
出された接続線５４Ａ・５４Ｂに直流電圧を印加すると
、圧電効果により圧電円筒５１が伸縮する（一般に、圧
電円筒の径が増大するように、従って円周方向の長さが
伸長するように直流電圧を印加する）。ここで圧電円筒
が円周方向に伸びれば、これに巻回されている光ファイ
バもまた伸びて光ファイバの光路長が伸びる。そのため
光ファイバを伝搬する光の伝搬時間が長くなり、入力端
と出力端の位相差は、印加電圧の大きさに従って制御さ
れる。
しかし、巻回する光ファイバの表面にはシリコン系の樹
脂やポリアミド系の樹脂などから成る被覆が施されてい
るので、巻回された光ファイバと圧電円筒との間に比較
的柔らかい弾性体が介在していることになる。従って、
圧電円筒に発生した変位が光ファイバに生ずる引張シ応
力に有効に変換され難い。被覆を除去すれば、圧電円筒
に発生した変位が有効に引張り応力に変換されるが、被
覆除去に伴う光フアイバ壁面の傷などが、曲げ応力の掛
かっている光ファイバの表面で成長し切損する可能性が
ある。
脂やポリアミド系の樹脂などから成る被覆が施されてい
るので、巻回された光ファイバと圧電円筒との間に比較
的柔らかい弾性体が介在していることになる。従って、
圧電円筒に発生した変位が光ファイバに生ずる引張シ応
力に有効に変換され難い。被覆を除去すれば、圧電円筒
に発生した変位が有効に引張り応力に変換されるが、被
覆除去に伴う光フアイバ壁面の傷などが、曲げ応力の掛
かっている光ファイバの表面で成長し切損する可能性が
ある。
さらに、光ファイバを圧電円筒に巻回するとき。
その直径は、光ファイバの最小曲げ半径により制限を受
けるので、光位相制御器の小型化−軽量化には限度があ
った。
けるので、光位相制御器の小型化−軽量化には限度があ
った。
本発明が解決しようとする従来の技術の問題点は上述の
ように、光ファイバを圧電円筒に巻回して光位相制御器
を構成すると、その大きさが光ファイバの最小曲げ半径
によって定まる大きさよりも必らず大きくなるという点
にある。また、単体の圧電素子は変位量が小さいため、
光の位相差の変化する範囲が狭いという欠点があった。
ように、光ファイバを圧電円筒に巻回して光位相制御器
を構成すると、その大きさが光ファイバの最小曲げ半径
によって定まる大きさよりも必らず大きくなるという点
にある。また、単体の圧電素子は変位量が小さいため、
光の位相差の変化する範囲が狭いという欠点があった。
従って本発明の目的は、上記欠点を解決して小型化した
光位相制御器を提供することにある。
光位相制御器を提供することにある。
本発明の光位相制御器は、積層された複数個の圧電素子
の側面に沿って光ファイバを配置し、積層された前記圧
電素子のうち少なくともその両端部の前記圧電素子の側
面に前記光ファイバを接着して構成される。
の側面に沿って光ファイバを配置し、積層された前記圧
電素子のうち少なくともその両端部の前記圧電素子の側
面に前記光ファイバを接着して構成される。
次に本発明について実施例を示す図面を参照して詳細に
説明する。第１図（ａ）は本発明の第一の実施例の構成
を示す外観図、第１図（ｂ）は本発明に使用する積層圧
電素子の構造および接続を示す説明図、第２〜第４図は
本発明の第二〜第四の実施例の構成を示す外観図である
。
説明する。第１図（ａ）は本発明の第一の実施例の構成
を示す外観図、第１図（ｂ）は本発明に使用する積層圧
電素子の構造および接続を示す説明図、第２〜第４図は
本発明の第二〜第四の実施例の構成を示す外観図である
。
まず第１図（ａ）を見るに第一の実施例は積層した圧電
素子１１Ａ〜ＩＩＮと、光ファイバ１２と、接着部１３
Ａ・１３Ｂと、引出線１４Ａ”１４Ｂとを備えている。
素子１１Ａ〜ＩＩＮと、光ファイバ１２と、接着部１３
Ａ・１３Ｂと、引出線１４Ａ”１４Ｂとを備えている。
圧電素子１１Ａ〜ＩＩＮは、第１図（ｂ）に示すように
通常はチタン酸鉛磁器・ジルコン・チタン酸鉛磁器など
のセラミックの圧電材料の平板に電極を挟んで積層接着
してあり、電極が１つおきに接続されるように、引出線
１４Ａ・１４Ｂを設けである。圧電材料は交互に逆向き
に分極されておυ、引出線に電圧を印加すると、すべて
の圧電材料が一様に伸びまたは縮む。ここで圧電材料と
は、構成原子の結晶構造体に電圧を印加することにより
伸鳩する圧電現象を生ずる物質と、あらかじめ電圧を印
加して構成原子の構造が変形した（すなわち分極させた
）構造としこれに電圧を印加することによシ伸縮する電
歪現象を生ずる物質との、いずれをも含むものとする。
通常はチタン酸鉛磁器・ジルコン・チタン酸鉛磁器など
のセラミックの圧電材料の平板に電極を挟んで積層接着
してあり、電極が１つおきに接続されるように、引出線
１４Ａ・１４Ｂを設けである。圧電材料は交互に逆向き
に分極されておυ、引出線に電圧を印加すると、すべて
の圧電材料が一様に伸びまたは縮む。ここで圧電材料と
は、構成原子の結晶構造体に電圧を印加することにより
伸鳩する圧電現象を生ずる物質と、あらかじめ電圧を印
加して構成原子の構造が変形した（すなわち分極させた
）構造としこれに電圧を印加することによシ伸縮する電
歪現象を生ずる物質との、いずれをも含むものとする。
積層された圧電素子１１Ａ〜ＩＩＮの両端にある圧電素
子１１Ａ・１１Ｎの側面に接着部１３Ａ・１３Ｂを設け
、圧電素子の積層面に沿って配置される光ファイバ１２
をエポキシ系の接着剤などで固着する。
子１１Ａ・１１Ｎの側面に接着部１３Ａ・１３Ｂを設け
、圧電素子の積層面に沿って配置される光ファイバ１２
をエポキシ系の接着剤などで固着する。
ここで第一の実施例の作動について説明する。
圧電素子１１Ａ〜ＩＩＮで構成される積層圧１ｊｉ素子
１１は引出線１４Ａ・１４Ｂを有し、直流電源１７と可
変抵抗器１８とにより分圧された直流電圧が加えられる
。第１図（ａ）に示すように光ファイバは積層圧電素子
の両端の圧電素子１１Ａ−！ＩＮに、接続部１３Ａ・１
３Ｂを介して固着されているため、圧電素子に電圧を加
えると元ファイバ１２に加わる張力が変化し、光フアイ
バ自体の伸縮による光路長の変化の結果、元ファイバ１
２の入出力の位相差を制御することができる。また、槓
１−圧電素子の伸縮を制御するには可変抵抗器１８を制
御すればよく、場合によっては他の直流電源で制御する
こともできる。このとき積ノー圧電素子と尤ファイバと
の間に接着部を通してせん断力が加わるが、接着部の光
ファイバと圧電素子との間隔を小さくし、且つ硬化後の
接着剤のせん断の破断力が上述のせん断力に十分耐える
ことができれば、圧電素子の変位に伴う引張応力は光フ
ァイバに殆んど伝えられる。
１１は引出線１４Ａ・１４Ｂを有し、直流電源１７と可
変抵抗器１８とにより分圧された直流電圧が加えられる
。第１図（ａ）に示すように光ファイバは積層圧電素子
の両端の圧電素子１１Ａ−！ＩＮに、接続部１３Ａ・１
３Ｂを介して固着されているため、圧電素子に電圧を加
えると元ファイバ１２に加わる張力が変化し、光フアイ
バ自体の伸縮による光路長の変化の結果、元ファイバ１
２の入出力の位相差を制御することができる。また、槓
１−圧電素子の伸縮を制御するには可変抵抗器１８を制
御すればよく、場合によっては他の直流電源で制御する
こともできる。このとき積ノー圧電素子と尤ファイバと
の間に接着部を通してせん断力が加わるが、接着部の光
ファイバと圧電素子との間隔を小さくし、且つ硬化後の
接着剤のせん断の破断力が上述のせん断力に十分耐える
ことができれば、圧電素子の変位に伴う引張応力は光フ
ァイバに殆んど伝えられる。
また、光ファイバにあらかじめ引張り応力を加えておけ
ば、積層圧電素子が短縮するように制御された場合でも
同様に動作する。
ば、積層圧電素子が短縮するように制御された場合でも
同様に動作する。
次に本発明の第二の実施例について第２図を参照して説
明する。
明する。
第２図を見るに第二の実施例は圧電素子２１Ａ〜２１Ｎ
と、光ファイバ２２と、接着部２３と、引出線２４Ａ・
２４Ｂとを備えている。
と、光ファイバ２２と、接着部２３と、引出線２４Ａ・
２４Ｂとを備えている。
本実施例と第一の実施例との相異点は接着部の固着範囲
である。すなわち第一の実施例では積層圧電素子の両端
の圧電素子と光ファイバとを接着剤で固着しているが、
本実施例では積層圧電素子のすべての圧電素子２１Ａ〜
２１Ｎと光ファイバ２２とを接着剤で固着したものであ
る。電極を接続している引出［２４Ａ・２４Ｂなどは第
一の実施例と同様である。この場合は、第一の実施例と
同じように制御された直流電圧を積層圧電素子に加えた
場合、圧電素子により光ファイバに加わる引張り応力は
、両端部に集中することなく、全体にほぼ均一に加わる
。
である。すなわち第一の実施例では積層圧電素子の両端
の圧電素子と光ファイバとを接着剤で固着しているが、
本実施例では積層圧電素子のすべての圧電素子２１Ａ〜
２１Ｎと光ファイバ２２とを接着剤で固着したものであ
る。電極を接続している引出［２４Ａ・２４Ｂなどは第
一の実施例と同様である。この場合は、第一の実施例と
同じように制御された直流電圧を積層圧電素子に加えた
場合、圧電素子により光ファイバに加わる引張り応力は
、両端部に集中することなく、全体にほぼ均一に加わる
。
従って応力が光ファイバの一部に集中しないため、光フ
ァイバが切損する可能性が少なく、また製作上の誤りま
たは経年変化で、少数個の圧電素子と光ファイバとの接
着に不具合を生じたとしても位相制御の効果は殆んど低
下しないため信頼性が特段によくなる。
ァイバが切損する可能性が少なく、また製作上の誤りま
たは経年変化で、少数個の圧電素子と光ファイバとの接
着に不具合を生じたとしても位相制御の効果は殆んど低
下しないため信頼性が特段によくなる。
次に本発明の第三の実施例について第３図を参照して説
明する。
明する。
第三の実施例は圧電素子３１Ａ〜３１Ｎと、光ファイバ
３２と、接着部３３Ａ・３３Ｂと、引出線３４Ａ・３４
Ｂとを備えている。
３２と、接着部３３Ａ・３３Ｂと、引出線３４Ａ・３４
Ｂとを備えている。
本実施例と第一の実施例との相異点は圧１素子の形状と
、光ファイバと圧電素子との固着箇所にあり、第一の実
施例では角型の圧電素子の側断面に光フナイバを固層し
ているが、本実施例は、中央部に穴をあけた円形の圧電
素子３１Ａ〜３１Ｎを第一の実施例と同様に積層し、中
央部の穴に光ファイバ３２を通し固着している。固着部
は第一の実施例のように積層圧電素子の一部でもよいし
、第二の実施例のように全部でもよい。電極を接続して
いる引出線３４Ａ・３４Ｂなどは第一の実施例と同様で
ある。
、光ファイバと圧電素子との固着箇所にあり、第一の実
施例では角型の圧電素子の側断面に光フナイバを固層し
ているが、本実施例は、中央部に穴をあけた円形の圧電
素子３１Ａ〜３１Ｎを第一の実施例と同様に積層し、中
央部の穴に光ファイバ３２を通し固着している。固着部
は第一の実施例のように積層圧電素子の一部でもよいし
、第二の実施例のように全部でもよい。電極を接続して
いる引出線３４Ａ・３４Ｂなどは第一の実施例と同様で
ある。
従って本実施例は、圧電素子の中心部で光ファイバとの
引張シ応力を保持するので、光ファイバに加わる応力が
周囲から均等に作用し、安定した動作が得られる。
引張シ応力を保持するので、光ファイバに加わる応力が
周囲から均等に作用し、安定した動作が得られる。
次に本発明の第四の実施例について第４図を参照して説
明する。
明する。
第４図を見るに第四の実施例は圧電素子４１Ａ〜４１Ｎ
と、光ファイバ４２と、接着部４３Ａ・４３Ｂと、引出
線４４Ａ＠４４Ｂとを備えている。
と、光ファイバ４２と、接着部４３Ａ・４３Ｂと、引出
線４４Ａ＠４４Ｂとを備えている。
本実施例と第三の実施例との相異点は圧電素子４１Ａ〜
４１Ｎの形状である。すなわち第三の実施例では円型の
圧電素子を使用しているが、本実施例では円型圧電素子
の中心部の穴と円型圧電素子の外縁との間に少なくとも
光ファイバの通過できる切欠き４５を設けたものである
。また、電極を接続している引出線４４Ａ・４４Ｂなど
は第三の実施例と同様である。この構造により、比較的
狭い場所で光位相制御器を追加することが容易となる。
４１Ｎの形状である。すなわち第三の実施例では円型の
圧電素子を使用しているが、本実施例では円型圧電素子
の中心部の穴と円型圧電素子の外縁との間に少なくとも
光ファイバの通過できる切欠き４５を設けたものである
。また、電極を接続している引出線４４Ａ・４４Ｂなど
は第三の実施例と同様である。この構造により、比較的
狭い場所で光位相制御器を追加することが容易となる。
以上詳細に説明したように本発明による光位相制御器は
、単体の圧電素子ではなく積層された圧電素子と光ファ
イバとを固着することにより、同寸法の円筒状圧電素子
より大きな位相差変化が得られると共に光ファイバの曲
げ半径に影響されない小型の光位相制御器ができるとい
う効果がある。
、単体の圧電素子ではなく積層された圧電素子と光ファ
イバとを固着することにより、同寸法の円筒状圧電素子
より大きな位相差変化が得られると共に光ファイバの曲
げ半径に影響されない小型の光位相制御器ができるとい
う効果がある。
第１図（ａ）は本発明の第一の実施例の構成を示す外観
図、第１図（ｂ）は本発明に使用する積層圧電素子の構
造および接続を示す説明図、第２〜４図は本発明の第二
〜第四の実施例の構成を示す外観図、第５図は従来の技
術による一例の構成を示す外観図。 ｔｔＡ〜１１Ｎ・・・・・・圧電素子、１２・・・・・
・光ファイバ、１３Ａ・１３Ｂ・・・・・・接着部、１
４Ａ・１４Ｂ°−−−−・引出線。 ／ ｔＡ 、／／ｆｉＪ： ７ｉ’８１ ｒｚ：ｔｏ”
）７１バｔ３Ａｉ３７３ ：ｔ＋ＩｊＡす５ 、ｄ−＃
２１１５Ｊ−１’＃ｃ／υ−４）！屹砧１７：創丸龜源
１３呵変爪坑器り６ず図（−６）
図、第１図（ｂ）は本発明に使用する積層圧電素子の構
造および接続を示す説明図、第２〜４図は本発明の第二
〜第四の実施例の構成を示す外観図、第５図は従来の技
術による一例の構成を示す外観図。 ｔｔＡ〜１１Ｎ・・・・・・圧電素子、１２・・・・・
・光ファイバ、１３Ａ・１３Ｂ・・・・・・接着部、１
４Ａ・１４Ｂ°−−−−・引出線。 ／ ｔＡ 、／／ｆｉＪ： ７ｉ’８１ ｒｚ：ｔｏ”
）７１バｔ３Ａｉ３７３ ：ｔ＋ＩｊＡす５ 、ｄ−＃
２１１５Ｊ−１’＃ｃ／υ−４）！屹砧１７：創丸龜源
１３呵変爪坑器り６ず図（−６）
Claims (3)
- （１）積層された複数個の圧電素子の側面に沿って光フ
ァイバを配置し、積層された前記圧電素子のうち少なく
ともその両端部の前記圧電素子の側面に前記光ファイバ
を接着したことを特徴とする光位相制御器。 - （２）前記圧電素子に穿孔し、その内面に沿って前記光
ファイバを配置したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項に示す光位相制御器。 - （３）偏光面保存型光ファイバを前記光ファイバとした
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に示す光位相制
御器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1358387A JPS63180929A (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 光位相制御器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1358387A JPS63180929A (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 光位相制御器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63180929A true JPS63180929A (ja) | 1988-07-26 |
Family
ID=11837201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1358387A Pending JPS63180929A (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 光位相制御器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63180929A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0215229A (ja) * | 1988-07-04 | 1990-01-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバ位相変調器 |
| JP2011107149A (ja) * | 2003-12-29 | 2011-06-02 | Kla-Tencor Corp | 試料の照射装置及び検査装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58186065A (ja) * | 1982-04-06 | 1983-10-29 | トムソン−セエスエフ | 光学磁力計 |
| JPS59223411A (ja) * | 1983-06-02 | 1984-12-15 | Japan Aviation Electronics Ind Ltd | 光フアイバを用いた位相変調器 |
| JPS61102078A (ja) * | 1984-10-25 | 1986-05-20 | Hitachi Metals Ltd | 積層圧電素子 |
-
1987
- 1987-01-22 JP JP1358387A patent/JPS63180929A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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