JPS63249818A - 光合分波器 - Google Patents
光合分波器Info
- Publication number
- JPS63249818A JPS63249818A JP8305087A JP8305087A JPS63249818A JP S63249818 A JPS63249818 A JP S63249818A JP 8305087 A JP8305087 A JP 8305087A JP 8305087 A JP8305087 A JP 8305087A JP S63249818 A JPS63249818 A JP S63249818A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarization
- polarized light
- light
- wavelength
- beam splitter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 56
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 120
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 20
- LAJZODKXOMJMPK-UHFFFAOYSA-N tellurium dioxide Chemical compound O=[Te]=O LAJZODKXOMJMPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000006990 Watanabe cyclization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- JSILWGOAJSWOGY-UHFFFAOYSA-N bismuth;oxosilicon Chemical compound [Bi].[Si]=O JSILWGOAJSWOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- XKENYNILAAWPFQ-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)germane;lead(2+) Chemical compound [Pb+2].[O-][Ge]([O-])=O XKENYNILAAWPFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29302—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means based on birefringence or polarisation, e.g. wavelength dependent birefringence, polarisation interferometers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
- G02B6/2938—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
- G02B6/2706—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means as bulk elements, i.e. free space arrangements external to a light guide, e.g. polarising beam splitters
- G02B6/2713—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means as bulk elements, i.e. free space arrangements external to a light guide, e.g. polarising beam splitters cascade of polarisation selective or adjusting operations
- G02B6/272—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means as bulk elements, i.e. free space arrangements external to a light guide, e.g. polarising beam splitters cascade of polarisation selective or adjusting operations comprising polarisation means for beam splitting and combining
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
- G02B6/2753—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means characterised by their function or use, i.e. of the complete device
- G02B6/2766—Manipulating the plane of polarisation from one input polarisation to another output polarisation, e.g. polarisation rotators, linear to circular polarisation converters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
- G02B6/2753—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means characterised by their function or use, i.e. of the complete device
- G02B6/2773—Polarisation splitting or combining
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (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、小形にして、高度な加工部品を必要としない
光合分波器に関するものである。
光合分波器に関するものである。
（従来の技術）
波長多重技術は、光フアイバ伝送システムの伝送容量を
増加するｔ！けでなく、双方向伝送や異種信号の伝送を
可能にするなどシステム構成の柔軟性向上にも効果があ
り、その適用が種々の伝送システムで盛んに検討されて
いる魅力ある技術である。波長多重システムを構成する
には、異ナル波長の複数の光を１本の光ファイバに結合
して多重する光合波器と、伝送されてきた多重光を各波
長の光ごとに分離する光分波器が必要である。従来、光
合分波器は、主に、プリズムや回折格子などの角度分散
素子を用いて、あるいは、干渉フィルタやブラッグ回折
格子などの波長フィルタ素子を用いて構成してきた。し
かしながら、これらの素子は、いずれも、その製作に高
度で特殊な加工技術を必要とする。これに対し、光の偏
光の性質を利用して特に高度で特殊な加工技術を必要と
しない光合波器も提案されているが［ＴＬ Ｗａｔａｎ
ａｂｅ ａｎｄ Ｋ Ｎｏ５ｕ“Ｎｅ＋ｗ ２−ｃｈａ
ｎｎｅｌ ａ＋ｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ ｕｓｉｎｇ ｐ
ｏｌａｒｉｓａｔｉｏｎ、 ”Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、 Ｌ
ｅｔｔ。
増加するｔ！けでなく、双方向伝送や異種信号の伝送を
可能にするなどシステム構成の柔軟性向上にも効果があ
り、その適用が種々の伝送システムで盛んに検討されて
いる魅力ある技術である。波長多重システムを構成する
には、異ナル波長の複数の光を１本の光ファイバに結合
して多重する光合波器と、伝送されてきた多重光を各波
長の光ごとに分離する光分波器が必要である。従来、光
合分波器は、主に、プリズムや回折格子などの角度分散
素子を用いて、あるいは、干渉フィルタやブラッグ回折
格子などの波長フィルタ素子を用いて構成してきた。し
かしながら、これらの素子は、いずれも、その製作に高
度で特殊な加工技術を必要とする。これに対し、光の偏
光の性質を利用して特に高度で特殊な加工技術を必要と
しない光合波器も提案されているが［ＴＬ Ｗａｔａｎ
ａｂｅ ａｎｄ Ｋ Ｎｏ５ｕ“Ｎｅ＋ｗ ２−ｃｈａ
ｎｎｅｌ ａ＋ｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ ｕｓｉｎｇ ｐ
ｏｌａｒｉｓａｔｉｏｎ、 ”Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、 Ｌ
ｅｔｔ。
１７、λｐｐ、 １３３−ＩＫ １９８１．、あるいは
、藤井、野須、箕輪、“光合波器、 特願昭５７ ８４
８６０：ｌ 、これらは、いずれも、波長選択性を有し
ていないため光分波器として用いることができないｔ！
けでなく、挿入損失を小さくするためには入力光の偏光
状態が直線偏光に限られるという問題があった。
、藤井、野須、箕輪、“光合波器、 特願昭５７ ８４
８６０：ｌ 、これらは、いずれも、波長選択性を有し
ていないため光分波器として用いることができないｔ！
けでなく、挿入損失を小さくするためには入力光の偏光
状態が直線偏光に限られるという問題があった。
また、文献〔盛岡、開本、横浜、野田、“全ＰＡＮＤ人
ファイバ光合分波器、″電子通信学会技術報告、０ＱＥ
８Ｓ−１５４，１９８５）によれば、複屈折性を有する
光ファイバを棒波長板として用い、波長選択性を有する
偏光を利用した光合分波器を検討しているが、基本的に
周期形の合分波器であるため、入射光は波長間隔が一定
の直線偏光に限られ、かつ、その偏光方向を複屈折光フ
ァイバの主軸に４５°傾けて入射しなければならず、さ
らに、複屈折光ファイバを棒波長板として作用させるた
めには光ファイバ長を高精度に所定の長さに加工しなけ
れば、出力光が楕円偏光となってしまうなどの問題があ
った。
ファイバ光合分波器、″電子通信学会技術報告、０ＱＥ
８Ｓ−１５４，１９８５）によれば、複屈折性を有する
光ファイバを棒波長板として用い、波長選択性を有する
偏光を利用した光合分波器を検討しているが、基本的に
周期形の合分波器であるため、入射光は波長間隔が一定
の直線偏光に限られ、かつ、その偏光方向を複屈折光フ
ァイバの主軸に４５°傾けて入射しなければならず、さ
らに、複屈折光ファイバを棒波長板として作用させるた
めには光ファイバ長を高精度に所定の長さに加工しなけ
れば、出力光が楕円偏光となってしまうなどの問題があ
った。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明の目的は、従来の偏光を利用した光合分波器に係
わった、波長選択性がないことによる光分波器構成が不
可能な、あるいは、入力光が直線偏光に限定されるとい
った問題点を解決した、高度で特殊な加工技術を必要と
しない素子を用いた光合分波器を提供することにある。
わった、波長選択性がないことによる光分波器構成が不
可能な、あるいは、入力光が直線偏光に限定されるとい
った問題点を解決した、高度で特殊な加工技術を必要と
しない素子を用いた光合分波器を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、波長が異なる複数の光を、その偏光方向が同
一の直線偏光にしたあと、直線偏光の偏光方向を直線偏
光のまま回転する偏光回転素子に入射し、偏光回転素子
の偏光回転角の分散により波長の異なる光の偏光方向を
直交させ、これを偏光素子を用いて分離、あるいは、合
流することを最も主要な特徴とするもので、従来の偏光
を利用した光合分波技術とは、入力された光がいかなる
偏光状態であっても、その偏光状態を波長に応じて制御
し、全体として入力光の全ての光パワーを利用した波長
選択性を有する光合分波器が提供できる点が異なる。本
発明では、入力光の偏光状態によらず、原理的に無損失
な光合分波器が実現できるという利点を有する。
一の直線偏光にしたあと、直線偏光の偏光方向を直線偏
光のまま回転する偏光回転素子に入射し、偏光回転素子
の偏光回転角の分散により波長の異なる光の偏光方向を
直交させ、これを偏光素子を用いて分離、あるいは、合
流することを最も主要な特徴とするもので、従来の偏光
を利用した光合分波技術とは、入力された光がいかなる
偏光状態であっても、その偏光状態を波長に応じて制御
し、全体として入力光の全ての光パワーを利用した波長
選択性を有する光合分波器が提供できる点が異なる。本
発明では、入力光の偏光状態によらず、原理的に無損失
な光合分波器が実現できるという利点を有する。
（実施例）
第１図は本発明の第１の実施例の構成を示す斜視図であ
って、１−１．１−２．１−３は光ファイバ、２−１．
２−２．２−３はレンズ、３−１゜３−２は偏光ビーム
スプリッタ、４は偏光回転素子、５−１，５−２は直角
プリズム、６はミラーである。光ファイバ１−１と光フ
ァイバ１−２は同軸上に、光ファイバ１−３はそれに対
して直角方向に配置しである。また、第２図は、第１図
にゝ。
って、１−１．１−２．１−３は光ファイバ、２−１．
２−２．２−３はレンズ、３−１゜３−２は偏光ビーム
スプリッタ、４は偏光回転素子、５−１，５−２は直角
プリズム、６はミラーである。光ファイバ１−１と光フ
ァイバ１−２は同軸上に、光ファイバ１−３はそれに対
して直角方向に配置しである。また、第２図は、第１図
にゝ。
示した実施例の動作を説明するのに用いる、光の偏光回
転素子４への入射点および出射点での偏光状態を示す図
である。第１図に示した実施例の動作を光分波器の場合
について説明すると以下のとうりである。まず、光ファ
イバ１−１から放射された波長λ１．λ２の多重光をレ
ンズ２−１で平行ビームに変換する。この波長多重平行
ビームは、偏光ビームスプリッタ−３−１でｐＨ光とａ
ｌｌ光に分離される。ｐ偏光は偏光ビームスプリッタ３
−１を直進して偏光回転素子４に入射する。一方、Ｓ偏
光は偏光ビームスプリッタ３−１で反射してその光路を
直角に曲げられ、直角プリズム５−１でさらに光路を曲
げられたあと、偏光回転素子４に入射する。この点での
光の偏光状態は、第２図の（ａ）であるとする。これら
の光が偏光回転素子４を通過するとその偏光方向が回転
する。いま、偏光回転素子４で波長λ、の光の偏光方向
がθ１回転し、波長λ２の光の偏光方向が０２２回転る
としたとき、θ１−０２＝±π／２ であれば、偏光ビームスプリッタ３−１を直進した波長
λ１．λ２の光の偏光方向は互いに直交する。
転素子４への入射点および出射点での偏光状態を示す図
である。第１図に示した実施例の動作を光分波器の場合
について説明すると以下のとうりである。まず、光ファ
イバ１−１から放射された波長λ１．λ２の多重光をレ
ンズ２−１で平行ビームに変換する。この波長多重平行
ビームは、偏光ビームスプリッタ−３−１でｐＨ光とａ
ｌｌ光に分離される。ｐ偏光は偏光ビームスプリッタ３
−１を直進して偏光回転素子４に入射する。一方、Ｓ偏
光は偏光ビームスプリッタ３−１で反射してその光路を
直角に曲げられ、直角プリズム５−１でさらに光路を曲
げられたあと、偏光回転素子４に入射する。この点での
光の偏光状態は、第２図の（ａ）であるとする。これら
の光が偏光回転素子４を通過するとその偏光方向が回転
する。いま、偏光回転素子４で波長λ、の光の偏光方向
がθ１回転し、波長λ２の光の偏光方向が０２２回転る
としたとき、θ１−０２＝±π／２ であれば、偏光ビームスプリッタ３−１を直進した波長
λ１．λ２の光の偏光方向は互いに直交する。
また、偏光ビームスプリッタ３−１で光路を曲げられた
波長λ１．λ２の光の偏光方向は互いに直交する。これ
らの偏光状態を示すのが第２図（ｂ）である。
波長λ１．λ２の光の偏光方向は互いに直交する。これ
らの偏光状態を示すのが第２図（ｂ）である。
このような偏光状態で偏光回転素子４を通過した光は、
偏光ビームスプリッタ３−１を通過した光についてはそ
のまま偏光ビームスプリッタ３−２に入射し、偏光ビー
ムスプリッタ３−１で反射した光については直角プリズ
ム５−２．ｉＥワラ−で反射したあと偏光ビームスプリ
ッタ３−２に入射する。ここで、偏光ビームスプリッタ
３−２は、光ファイバ１−１と光ファイバ１−２を結ぶ
軸を回転軸として、波長λ、の光の偏光方向の回転角θ
□だけ回転して設定してあ粉、偏光回転素子４を通過し
て直角プリズム５−２．Ｅラー６で光路を曲げられて偏
光ビームスプリッタ３−２に入射する光は偏光ビームス
プリッタ３−゛２の側壁面に垂直に入射するようにしで
あるとする。このようなとき、偏光回転素子４を通過し
て、直接、偏光ビームスプリッタ３−２に入射した光の
うち、波長λ。
偏光ビームスプリッタ３−１を通過した光についてはそ
のまま偏光ビームスプリッタ３−２に入射し、偏光ビー
ムスプリッタ３−１で反射した光については直角プリズ
ム５−２．ｉＥワラ−で反射したあと偏光ビームスプリ
ッタ３−２に入射する。ここで、偏光ビームスプリッタ
３−２は、光ファイバ１−１と光ファイバ１−２を結ぶ
軸を回転軸として、波長λ、の光の偏光方向の回転角θ
□だけ回転して設定してあ粉、偏光回転素子４を通過し
て直角プリズム５−２．Ｅラー６で光路を曲げられて偏
光ビームスプリッタ３−２に入射する光は偏光ビームス
プリッタ３−゛２の側壁面に垂直に入射するようにしで
あるとする。このようなとき、偏光回転素子４を通過し
て、直接、偏光ビームスプリッタ３−２に入射した光の
うち、波長λ。
の光は偏光ビームスプリッタ３−２を直進し、波長λ２
の光は燭光ビームスプリッタ３−２で反射する。一方、
偏光回転素子４を通過して、直角プリズムＳ−２，＠シ
ー６で反射してから偏光ビームスプリッタ３−２に入射
する光のうち、波長λ１の光は偏光プリズム３−２で反
射し、波長λ２の光は偏光ビームスプリッタ３−２を直
進する。したがって、光ファイバ１−１から放射された
波長λ１の光は、全て、光ファイバ１−２の方向に進み
、レンズ２−２で集束されて光ファイバ１−２に結合す
る。一方、光ファイバ１−１から放射された波長λ２の
光は、全て、光ファイバ１−３の方向に進み、レンズ２
−３で集束されて光ファイバ１−３に結合する。以上の
ようにして、波長多重光の分波が達成される。
の光は燭光ビームスプリッタ３−２で反射する。一方、
偏光回転素子４を通過して、直角プリズムＳ−２，＠シ
ー６で反射してから偏光ビームスプリッタ３−２に入射
する光のうち、波長λ１の光は偏光プリズム３−２で反
射し、波長λ２の光は偏光ビームスプリッタ３−２を直
進する。したがって、光ファイバ１−１から放射された
波長λ１の光は、全て、光ファイバ１−２の方向に進み
、レンズ２−２で集束されて光ファイバ１−２に結合す
る。一方、光ファイバ１−１から放射された波長λ２の
光は、全て、光ファイバ１−３の方向に進み、レンズ２
−３で集束されて光ファイバ１−３に結合する。以上の
ようにして、波長多重光の分波が達成される。
また、第１図の実施例が合波留としても動作することは
、以上の説明の光路を逆にたどり、また、以下の偏光回
転素子の具体的な説明とあわせれば、明らかである。
、以上の説明の光路を逆にたどり、また、以下の偏光回
転素子の具体的な説明とあわせれば、明らかである。
ここで、偏光回転素子４としては、旋光性物質、ツイス
トネマティック液晶、ファラデー効果を示す物質などが
適用できる。旋光性物質、ツイストネマティック液晶は
偏光方向の回転が光の進行方向に対して可逆的であるの
で、第２図に示した偏光状態の説明図が、合波および分
波の場合とも、そのまま適用できる。一方、ファラデー
効果を示す物質の場合には、偏光方向の回転が非可逆的
であるので、偏光ビームスプリッタ３−２を出射した点
での偏光状態を第２図（ｂ）を合波の場合にも適用する
と、偏光ビームスプリッタ３−１−への入射点での偏光
状態は第２図（ａ）とはならない。しかしながら、この
場合においても、偏光回転素子４から、直接、偏光ビー
ムスプリッタ３−１へ入射する波長λ、と波長λ２の光
の偏光方向は同じで、また、直角プリズム５−１を経由
して偏光ビームスプリッタ３−１へ入射する波長λ、と
波長λ２の光の偏光方向も同じである。さらに、偏光回
転素子４から、直接、偏光ビームスプリッタ３−１へ入
射する光の偏光方向は、直角プリズム５−１を経由して
偏光ビームスプリッタ３−１へ入射する光の偏光方向と
直交している。したがって、この場合にも、偏光ビーム
スプリッタ３−１と偏光ビームスプリッタ３−２を光フ
ァイバ１−１と光ファイバ１−２を結ぶ軸を回転軸とし
て、適正な角度で回転して設定しておくことにより合波
が行われる。現実には、合波器と分波器の構成が同一で
あり、また、簡単に偏光方向の回転が達成できるのが、
製作上、使用上から望ましく、この意味で、偏光回転素
子４は旋光回転素子が適当である。以下の説明では、偏
光回転素子４は旋光性物質であるとして述べる。
トネマティック液晶、ファラデー効果を示す物質などが
適用できる。旋光性物質、ツイストネマティック液晶は
偏光方向の回転が光の進行方向に対して可逆的であるの
で、第２図に示した偏光状態の説明図が、合波および分
波の場合とも、そのまま適用できる。一方、ファラデー
効果を示す物質の場合には、偏光方向の回転が非可逆的
であるので、偏光ビームスプリッタ３−２を出射した点
での偏光状態を第２図（ｂ）を合波の場合にも適用する
と、偏光ビームスプリッタ３−１−への入射点での偏光
状態は第２図（ａ）とはならない。しかしながら、この
場合においても、偏光回転素子４から、直接、偏光ビー
ムスプリッタ３−１へ入射する波長λ、と波長λ２の光
の偏光方向は同じで、また、直角プリズム５−１を経由
して偏光ビームスプリッタ３−１へ入射する波長λ、と
波長λ２の光の偏光方向も同じである。さらに、偏光回
転素子４から、直接、偏光ビームスプリッタ３−１へ入
射する光の偏光方向は、直角プリズム５−１を経由して
偏光ビームスプリッタ３−１へ入射する光の偏光方向と
直交している。したがって、この場合にも、偏光ビーム
スプリッタ３−１と偏光ビームスプリッタ３−２を光フ
ァイバ１−１と光ファイバ１−２を結ぶ軸を回転軸とし
て、適正な角度で回転して設定しておくことにより合波
が行われる。現実には、合波器と分波器の構成が同一で
あり、また、簡単に偏光方向の回転が達成できるのが、
製作上、使用上から望ましく、この意味で、偏光回転素
子４は旋光回転素子が適当である。以下の説明では、偏
光回転素子４は旋光性物質であるとして述べる。
旋光性物質には、水晶、二酸化テルル、ビスマスシリコ
ンオキサイド、ゲルマン酸鉛などがある。
ンオキサイド、ゲルマン酸鉛などがある。
偏光回転物質４として二酸化テルルを用い、波長０．８
μｍと波長１．１μｍの光の合分波を行うとすると、こ
れらの波長での旋光能は文献［Ｎ、 Ｕｃｈｉｄａ、０
ｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｉｎｇｌ
ｅ−ｃｒｙｓｔａｌ ｐａｒａｔｅｌｌｕｒｉｔｅ”、
ｐｈｙｓｉｅａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｒｖｏｌ、 ４
ｎｏ、 １０． ｐｐ、 ３７３Ｂ−３７４５，１９７
１，］により、それぞれ、４８．５゜／ ｍ 、 ２３
．８°／ｍであるので、二酸化テルルの厚みは３．６４
４ｍであればよい。
μｍと波長１．１μｍの光の合分波を行うとすると、こ
れらの波長での旋光能は文献［Ｎ、 Ｕｃｈｉｄａ、０
ｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｉｎｇｌ
ｅ−ｃｒｙｓｔａｌ ｐａｒａｔｅｌｌｕｒｉｔｅ”、
ｐｈｙｓｉｅａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｒｖｏｌ、 ４
ｎｏ、 １０． ｐｐ、 ３７３Ｂ−３７４５，１９７
１，］により、それぞれ、４８．５゜／ ｍ 、 ２３
．８°／ｍであるので、二酸化テルルの厚みは３．６４
４ｍであればよい。
以上の説明から明らかなように、本発明は、特に高度な
加工部品を用いることな（、小形で、原理的に無損失の
光合分波器を実現でき、従来の偏晃を用いた光合分波器
での問題であった、光分液温が実現できない、入力が直
線偏光でない場合に挿入損失が増加する、といった問題
を解決する効果がある。
加工部品を用いることな（、小形で、原理的に無損失の
光合分波器を実現でき、従来の偏晃を用いた光合分波器
での問題であった、光分液温が実現できない、入力が直
線偏光でない場合に挿入損失が増加する、といった問題
を解決する効果がある。
第３図は、本発明の別の実施例を示す構成図であり、図
中で用いた番号は第１図のものと同じものを指す。本実
施例は、第１図の実施例における、偏光ビームスプリッ
タ３−１．３−２を光ファイバ１−１と光ファイバ１−
２を結ぶ軸を回転軸として所定の角度回転して設定しな
ければならない問題を改善するものである。このため、
偏光ビームスプリッタ３−２への入射角度を調整するた
めのミラー６は省略できる。このような状況を実現する
には、偏光回転素子４を通過した光の偏光方向が、波長
λ１の光と波長λ２の光とが直交し、かつ、そのうちの
１つの偏光方向が、偏光回転素子４への入射点での偏光
方向と同一であればよく、このため、本発明では、偏光
回転素子４を、第３図のように、旋光能の異なる２つの
旋光性物質４−１，４−２から構成する。息下、第４図
を参考にして、この原理を説明する。
中で用いた番号は第１図のものと同じものを指す。本実
施例は、第１図の実施例における、偏光ビームスプリッ
タ３−１．３−２を光ファイバ１−１と光ファイバ１−
２を結ぶ軸を回転軸として所定の角度回転して設定しな
ければならない問題を改善するものである。このため、
偏光ビームスプリッタ３−２への入射角度を調整するた
めのミラー６は省略できる。このような状況を実現する
には、偏光回転素子４を通過した光の偏光方向が、波長
λ１の光と波長λ２の光とが直交し、かつ、そのうちの
１つの偏光方向が、偏光回転素子４への入射点での偏光
方向と同一であればよく、このため、本発明では、偏光
回転素子４を、第３図のように、旋光能の異なる２つの
旋光性物質４−１，４−２から構成する。息下、第４図
を参考にして、この原理を説明する。
波長０．８μｍと波長１．１μｍの光の分波を考え、旋
光性物質４−１は水晶、旋光性物質４−２は二酸化テル
ルであるとする。水晶の上記波長における旋光能のデー
タはないが、文献〔東京天文台編、゛″理科年表（１９
８５年版）”、ｐ、物１００． （丸善）〕により、
波長０．７９４８μｍで１１．５８９＠／ ＋ｗ 、波
長１．０１４１μｍで６．９７６°／障と知れる。これ
らのデータを用いた近似計算より、波長０．８μｍの旋
光能として１１．４°／ ｍｍ 、波長１．１μｍの旋
光能として５．９°／閤が得られる。二酸化テルルの旋
光能は、すでに示したように、波長０．８μｍで４８．
５°／閤、波長１．１μｍで２３．８°／ｍである。こ
こで、旋光分散の大きい二酸化テルルだけを用いて波長
０．８μｍの光と波長１．１μｍの光の偏光方向を直交
させることとすると、波長０．８μｍの光の偏光方向を
１７６．７°回転する必要があり、回転後の偏光方向が
回転前の偏光方向と同一、あるいは、直交するためには
、波長０．８μｍの光の偏光方向を１８０°回転しなけ
ればならない。
光性物質４−１は水晶、旋光性物質４−２は二酸化テル
ルであるとする。水晶の上記波長における旋光能のデー
タはないが、文献〔東京天文台編、゛″理科年表（１９
８５年版）”、ｐ、物１００． （丸善）〕により、
波長０．７９４８μｍで１１．５８９＠／ ＋ｗ 、波
長１．０１４１μｍで６．９７６°／障と知れる。これ
らのデータを用いた近似計算より、波長０．８μｍの旋
光能として１１．４°／ ｍｍ 、波長１．１μｍの旋
光能として５．９°／閤が得られる。二酸化テルルの旋
光能は、すでに示したように、波長０．８μｍで４８．
５°／閤、波長１．１μｍで２３．８°／ｍである。こ
こで、旋光分散の大きい二酸化テルルだけを用いて波長
０．８μｍの光と波長１．１μｍの光の偏光方向を直交
させることとすると、波長０．８μｍの光の偏光方向を
１７６．７°回転する必要があり、回転後の偏光方向が
回転前の偏光方向と同一、あるいは、直交するためには
、波長０．８μｍの光の偏光方向を１８０°回転しなけ
ればならない。
このとき、波長１．１μｍの光の偏光方向は８８．３３
°回転することとなる。この状態を示すのが第４図の実
線ベクトルである。一方、水晶だけを用いて波長０．８
μｍの光の偏光方向を１８０°回転すると、波長１．１
μｍの光の偏光方向は９１１６°回転する。第４図の破
線のベクトルは、この状態を示している。以上のことか
ら、水晶と二酸化テルルを組合わせて、波長０．８μｍ
の光の偏光方向を１８０°回転すると、波長１１μｍの
光の偏光方向は、第４図のハツチングした領域に回転し
、したがって、水晶と二酸化テルルの厚みを適当に設定
することによって、波長１．１μｍの光の偏光方向を９
０°回転することができる。具体的には、上に示した旋
光能の値を用いることにより、水晶の厚みは５．４７＋
＋ｍ＋、二酸化テルルの厚みは２．４３ｍ＋ａと求めら
れる。
°回転することとなる。この状態を示すのが第４図の実
線ベクトルである。一方、水晶だけを用いて波長０．８
μｍの光の偏光方向を１８０°回転すると、波長１．１
μｍの光の偏光方向は９１１６°回転する。第４図の破
線のベクトルは、この状態を示している。以上のことか
ら、水晶と二酸化テルルを組合わせて、波長０．８μｍ
の光の偏光方向を１８０°回転すると、波長１１μｍの
光の偏光方向は、第４図のハツチングした領域に回転し
、したがって、水晶と二酸化テルルの厚みを適当に設定
することによって、波長１．１μｍの光の偏光方向を９
０°回転することができる。具体的には、上に示した旋
光能の値を用いることにより、水晶の厚みは５．４７＋
＋ｍ＋、二酸化テルルの厚みは２．４３ｍ＋ａと求めら
れる。
以上では波長が０．８μｍと１．１μｍの場合について
例示したが、他の波長の組合わせでも同様の考えかたで
光合分波器の設計が行われることは明らかである。また
、偏光回転素子４も２種の旋光性物質で構成されるとし
たが、３種以上の旋光性物質を用いても同様な効果が期
待できることは明らかである。このように、異なる旋光
能が異なる複数の旋光性物質を用いて偏光回転素子４を
構成することにより、光合分波器を構成する全ての部品
を同一平面上に配置することが可能となり、本発明の効
果が一層高められる。
例示したが、他の波長の組合わせでも同様の考えかたで
光合分波器の設計が行われることは明らかである。また
、偏光回転素子４も２種の旋光性物質で構成されるとし
たが、３種以上の旋光性物質を用いても同様な効果が期
待できることは明らかである。このように、異なる旋光
能が異なる複数の旋光性物質を用いて偏光回転素子４を
構成することにより、光合分波器を構成する全ての部品
を同一平面上に配置することが可能となり、本発明の効
果が一層高められる。
第５図は、上記の水晶と二酸化テルルを用いて構成した
光合分波器の合分波特性の計算結果であり、波長Ｏ９８
μｍの光と波長１．１μｍの光の合分波が行なえること
が示されている。
光合分波器の合分波特性の計算結果であり、波長Ｏ９８
μｍの光と波長１．１μｍの光の合分波が行なえること
が示されている。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明においては、所定の厚みの
偏光回転素子を用いて、波長の異なる光の偏光方向が互
いに直交するようにして、光の合波、あるいは、分波を
おこなうため、待に高度な加工部品を用いることな（、
小形で、原理的に無損失の光合分波器を実現できる利点
がある。これにより、従来の偏光を用いた光合分波器で
の問題であった、光分波響が実現できない。入力が直線
偏光でない場合に挿入損失が増加する、といった問題の
解決に効果がある。また、偏光回転素子を旋光能の異な
る複数の旋光性物質で構成することにより、波長の異な
る光の偏光方向を直交させ、かつ、その１つの偏光方向
を回転前の偏光方向と同一にできるので、光合分波器を
構成する全ての部品を同一平面上に配置することができ
、さらに光合分波器の製造が容易になるという利点があ
る。
偏光回転素子を用いて、波長の異なる光の偏光方向が互
いに直交するようにして、光の合波、あるいは、分波を
おこなうため、待に高度な加工部品を用いることな（、
小形で、原理的に無損失の光合分波器を実現できる利点
がある。これにより、従来の偏光を用いた光合分波器で
の問題であった、光分波響が実現できない。入力が直線
偏光でない場合に挿入損失が増加する、といった問題の
解決に効果がある。また、偏光回転素子を旋光能の異な
る複数の旋光性物質で構成することにより、波長の異な
る光の偏光方向を直交させ、かつ、その１つの偏光方向
を回転前の偏光方向と同一にできるので、光合分波器を
構成する全ての部品を同一平面上に配置することができ
、さらに光合分波器の製造が容易になるという利点があ
る。
第１図は本発明の１つの実施例の構成を示す斜視図、第
２図は第１図に示した実施例での偏光方向の回転の様子
を示す図、第３図は本発明の別の実施例の構成図、第４
図は第３図に示した実施例の原理を説明するための偏光
状態を示した図、第５図は本発明の光合分波器について
計算された合分波特性の例を示す図である。 １・・・光ファイバ、２・・・レンズ、３・・・偏光ビ
ームスプリッタ、４・・・偏光回転素子、５・・・直角
プリズム、６・・・ミラー。
２図は第１図に示した実施例での偏光方向の回転の様子
を示す図、第３図は本発明の別の実施例の構成図、第４
図は第３図に示した実施例の原理を説明するための偏光
状態を示した図、第５図は本発明の光合分波器について
計算された合分波特性の例を示す図である。 １・・・光ファイバ、２・・・レンズ、３・・・偏光ビ
ームスプリッタ、４・・・偏光回転素子、５・・・直角
プリズム、６・・・ミラー。
Claims (6)
- （１）少なくとも、入射光の偏光を直線偏光にする第１
の偏光素子と、直線偏光の偏光方向を直線偏光のまま回
転させる偏光回転素子と、直交する偏光を異なる方向に
分離する第２の偏光素子とを有し、複数の波長の異なる
光の偏光を第１の偏光素子により偏光方向が同一の直線
偏光にしたあと、偏光回転素子によって波長の異なる光
の偏光方向が互いに直交するようにし、さらに、第２の
偏光素子によって波長の異なる光を別々の方向に出力す
ることを特徴とする光合分波器。 - （２）偏光回転素子による偏光方向の回転が、波長の異
なる光の偏光方向を互いに直交させると同時に、上記の
偏光方向の１つが、上記偏光回転素子への入射点での偏
光方向と同一であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の光合分波器。 - （３）偏光回転素子が旋光能の異なる２種以上の旋光性
物質から構成されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の光合分波器。 - （４）少なくとも、複数の波長の異なる入力光をそれぞ
れ直線偏光にする少なくとも１個以上の第１の偏光素子
と、直線偏光の偏光方向を直線偏光のまま回転させる偏
光回転素子と、互いに偏光方向が直交する直線偏光を所
定の位置、方向から入射すると１つのビームとして出射
する第２の偏光素子とを有し、入力された波長の異なる
光を、第１の偏光素子によって、その偏光方向が同一の
直線偏光にし、偏光回転素子によって上記の波長の異な
る光の偏光方向を互いに直交するようにしたあと、上記
の第２の偏光素子に所定の位置、角度から入射すること
によって、異なる波長の光を１つのビームにすることを
特徴とする光合分波器。 - （５）偏光回転素子による偏光方向の回転が、波長の異
なる光の偏光方向を互いに直交させると同時に、上記の
偏光方向の１つが、上記偏光回転素子への入射点での偏
光方向と同一であることを特徴とする特許請求の範囲第
４項記載の光合分波器。 - （６）偏光回転素子が、旋光能の異なる２種以上の旋光
性物質から構成されていることを特徴とする特許請求の
範囲第４項記載の光合分波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8305087A JPS63249818A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | 光合分波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8305087A JPS63249818A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | 光合分波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63249818A true JPS63249818A (ja) | 1988-10-17 |
Family
ID=13791363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8305087A Pending JPS63249818A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | 光合分波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63249818A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5036512A (en) * | 1989-05-08 | 1991-07-30 | At&T Bell Laboratories | Optical apparatus for combining light beam arrays having different wavelengths |
| US5223975A (en) * | 1988-11-11 | 1993-06-29 | Fujitsu Limited | Polarization beam coupler including a splitter for producing an output monitor beam |
| US5388088A (en) * | 1992-04-02 | 1995-02-07 | At&T Corp. | Multiple polarization sensitive detection arrangement for fiber optic communications |
-
1987
- 1987-04-06 JP JP8305087A patent/JPS63249818A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5223975A (en) * | 1988-11-11 | 1993-06-29 | Fujitsu Limited | Polarization beam coupler including a splitter for producing an output monitor beam |
| US5036512A (en) * | 1989-05-08 | 1991-07-30 | At&T Bell Laboratories | Optical apparatus for combining light beam arrays having different wavelengths |
| US5388088A (en) * | 1992-04-02 | 1995-02-07 | At&T Corp. | Multiple polarization sensitive detection arrangement for fiber optic communications |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1255135A (en) | Birefringent optical wavelength multiplexer/demultiplexer | |
| US5768005A (en) | Multi-stage optical isolator | |
| US6636651B2 (en) | Four-port bidirectional optical circulator | |
| US6587266B2 (en) | Bi-directional isolator | |
| KR100258183B1 (ko) | 채널간 지연보상형 다파장 채널 투과 광필터 | |
| US6714743B2 (en) | Wide range tunable filter | |
| JP2001272533A (ja) | 複屈折フィルタ及びその操作方法 | |
| JPH02168222A (ja) | 波長分岐挿入素子 | |
| JP2003114402A (ja) | 光合分波器およびその調整方法 | |
| US6400508B1 (en) | Compact wavelength interleaver | |
| US6304380B1 (en) | Reducing polarization dependency of optical apparatus | |
| JP2001281493A (ja) | 波長分波合波モジュール | |
| JPS62264009A (ja) | 光分波器 | |
| JPS63249818A (ja) | 光合分波器 | |
| US20020171931A1 (en) | Integrated optical device with polarization based signal routing | |
| JP2006119224A (ja) | 光デバイス，偏光モニタ装置および光スイッチ装置 | |
| US20020085801A1 (en) | Wavelength division multiplexing and de-multiplexing element and wavelength router | |
| US6490377B1 (en) | Optical interleaver | |
| JPH04304413A (ja) | 光フィルタ素子 | |
| JP2977926B2 (ja) | 光サ−キュレ−タ | |
| JPH0690366B2 (ja) | 回折格子型光分波器 | |
| JPS59165017A (ja) | 広帯域光分波・合波器 | |
| JP2912041B2 (ja) | 光回路素子 | |
| JPS62279306A (ja) | 光合分波器 | |
| JPWO2003073052A1 (ja) | 光信号処理装置 |