JP2022087762A

JP2022087762A - 光モジュール

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Publication number: JP2022087762A
Application number: JP2020199927A
Authority: JP
Inventors: 和哉長島; Kazuya Nagashima; 陽三石川; Yozo Ishikawa; 常祐尾崎; Tsunesuke Ozaki; 泰彰橋詰; Yasuaki Hashizume
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2020-12-01
Filing date: 2020-12-01
Publication date: 2022-06-13
Also published as: CN116615679A; US20230288737A1; WO2022118790A1

Abstract

【課題】組み立て難易度が高くなることを抑制し、かつ光の偏波状態に応じた性能の低下を抑制できる光モジュールを提供する。【解決手段】光モジュールは、互いに直交する偏波状態を有する２つの光が入力されると該２つの光を偏波合成して出力し、光が入力されると互いに直交する偏波状態を有する２つの光に偏波分波して出力する偏波合分波部を有する本体部、第１偏光子、第１入力部、第２入力部、第３入力部、第１出力部、第２出力部、を有する偏波制御器と、偏波制御器を経由して光が入力され、偏波制御器を経由して光を出力する光素子と、を備え、光素子は第１光と第２光とを偏波制御器に出力し、偏波制御器は第１入力部から入力された第１光と第２入力部から入力された第２光とを偏波合分波部において偏波合成して第３光として第１出力部から出力し、偏波制御器は第３入力部から入力された第４光を第１偏光子に通過させて第２出力部から光素子に出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、光モジュールに関するものである。

偏波合分波部を有する偏波制御器が知られている。偏波合分波部は、互いに直交する偏波状態を有する２つの光が入力されると該２つの光を偏波合成して出力する。また、光の相反性によって、偏波合分波部は、光が入力されると互いに直交する偏波状態を有する２つの光に偏波分波して出力する。このような偏波制御器は、たとえば光通信用の変調器モジュールに使用されている。変調器モジュールは、光モジュールの一種であり、変調器を備えている。変調器は、たとえば、光が入力されるとその光を変調し、互いに直交する偏波状態を有する２つの光として出力する。偏波制御器は、変調器から入力された２つの光を偏波合成して、変調器モジュールから出力する（特許文献１）。

特表２０１７－５１３０７１号公報

変調器は、入力される光の偏波状態が所望の偏波状態でない場合、設定された所望の性能を最大限に発揮できない場合があるという問題がある。たとえば、変調器は、入力される光が、偏光度が低い直線偏波状態である場合、出力する２つの光の変調度が低下する場合がある。変調器に限らず、その性能が光の偏波状態に依存する光素子の場合、同様の問題が発生しうる。

しかしながら、光の偏波状態を所望の偏波状態にするために偏波状態の調整作業に時間を要したり、調整しても所望の精度が得られない場合があり、光モジュールの組み立ての難易度が高くなる場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、組み立て難易度が高くなることを抑制し、かつ光の偏波状態に応じた性能の低下を抑制できる光モジュールを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様は、互いに直交する偏波状態を有する２つの光が入力されると該２つの光を偏波合成して出力し、光が入力されると互いに直交する偏波状態を有する２つの光に偏波分波して出力する偏波合分波部を有する本体部と、第１偏光子と、第１入力部と、第２入力部と、第３入力部と、第１出力部と、第２出力部とを有する偏波制御器と、前記偏波制御器を経由して光が入力され、前記偏波制御器を経由して光を出力する光素子と、を備え、前記光素子は、第１光と第２光とを前記偏波制御器に出力し、前記偏波制御器は、前記第１入力部から入力された前記第１光と前記第２入力部から入力された前記第２光とを前記偏波合分波部において偏波合成して第３光として第１出力部から出力し、前記偏波制御器は、前記第３入力部から入力された第４光を第１偏光子に通過させて前記第２出力部から前記光素子に出力する光モジュールである。

前記偏波制御器は、前記第１光を通過させる第２偏光子を備えるものでもよい。

前記第１偏光子と前記第２偏光子とは一体に構成されているものでもよい。

前記偏波制御器は、前記第２光を通過させる第３偏光子を備えるものでもよい。

前記光モジュールは、前記第４光を前記偏波制御器に出力する第１光ファイバを備えるものでもよい。

前記第１光ファイバは偏波保持光ファイバであるものでもよい。

前記光モジュールは、第２光ファイバを備え、前記偏波制御器は、前記第３光を前記第２光ファイバに出力するものでもよい。

前記第２光ファイバは偏波無依存光ファイバであるものでもよい。

前記偏波制御器は、前記第２光の偏波方向を回転させる半波長板を備えるものでもよい。

前記偏波制御器が備える偏光子は、ガラス、方解石、ＹＶＯ_４、Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７、およびＴｉＯ_２の少なくとも一つからなるものでもよい。

前記偏波制御器が備える偏光子は、前記本体部に接合がされているものでもよい。

前記接合は接着剤によるものでもよい。

前記接着剤は前記偏波制御器に入力される光に対して透明であるものでもよい。

前記接合は光学接合によるものでもよい。

前記光素子は、変調器、コヒーレントミキサ、光源または受光素子であるものでもよい。

本発明に係る光モジュールは、組み立て難易度が高くなることを抑制し、かつ光の偏波状態に応じた性能の低下を抑制できるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係る光モジュールの構成を示す模式図である。図２は、偏波制御器の変形例１を示す模式図である。図３は、偏波制御器の変形例２を示す模式図である。図４は、偏波制御器の変形例３を示す模式図である。図５は、偏波制御器の変形例４を示す模式図である。図６は、偏波制御器の変形例５を示す模式図である。図７は、偏波制御器の変形例６を示す模式図である。図８は、偏波制御器の変形例７を示す模式図である。図９は、偏波制御器の変形例８を示す模式図である。図１０は、偏波制御器の変形例９を示す模式図である。図１１は、偏波制御器の変形例１０を示す模式図である。図１２は、偏波制御器の変形例１１を示す模式図である。

以下に、図面を参照して実施形態について説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る光モジュールの構成を示す模式図である。

光モジュール１００は、筐体１と、筐体１に収容された部品と、筐体１に挿入された第１光ファイバ２と、第２光ファイバ３とを備えている。

筐体１に収容された部品は、偏波制御器４と、光素子である変調器５と、レンズ６，7，８，９，１０と、フォトダイオードなどの受光素子１１，１２，１３と、ビームスプリッタ１４である。

偏波制御器４は、本体部４ａと、第１偏光子４ｂと、第１入力部４ｃと、第２入力部４ｄと、第３入力部４ｅと、第１出力部４ｆと、第２出力部４ｇと、半波長板４ｈと、偏光子４ｉとを有する。

本体部４ａは、偏波合分波部４ａ１と、反射部４ａ２とを備える。本体部４ａは、略直方体形状であり、ガラス、方解石、ＹＶＯ_４、Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７、およびＴｉＯ_２の少なくとも一つからなる。

第１入力部４ｃ、第２出力部４ｇ、第２入力部４ｄは、本体部４ａの変調器５側の同一面側にこの順番で配列されている。第３入力部４ｅ、第１出力部４ｆは、本体部４ａの第１および第２光ファイバ２、３側の同一面側に配列されている。

変調器５は、光入力部５ａと、光出力部５ｂ,５ｃとを有する。

第１光ファイバ２は、たとえば偏波保持光ファイバであり、第４光としての光Ｌ１を偏波制御器４に出力する。光Ｌ１は略Ｐ偏波である略直線偏波状態を有する。Ｐ偏波は本実施形態では偏波方向が図面に平行方向である。レンズ６は光Ｌ１をコリメートして偏波制御器４の第３入力部４ｅに入力させる。

偏波制御器４は、第３入力部４ｅから入力された光Ｌ１を第１偏光子４ｂに通過させて第２出力部４ｇから変調器５に出力する。第１偏光子４ｂは、Ｐ偏波を通過させるように配置されており、たとえば、本体部４ａに接着剤や光学接合によって接合されている。接着剤は、偏波制御器４に入力される光Ｌ１に対して透明であることが好ましい。光学接合とは、接合すべき面を高精度の研磨などによって平滑性を高くし、接着剤等を使用せずに接合する技術である。

第１偏光子４ｂは、ガラス、方解石、ＹＶＯ_４、Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７、およびＴｉＯ_２の少なくとも一つからなる。また、第１偏光子４ｂは、ガラスの表面に、たとえば金属からなる微細なグリッドを形成して構成することもできる。

光Ｌ１が第１偏光子４ｂを通過することにより変調器５に出力される光Ｌ１の偏光度が高くなる。レンズ７は光Ｌ１を集光して変調器５の光入力部５ａに入力させる。

変調器５は、偏波制御器４を経由して入力された光Ｌ１を変調して、変調光としての第１光である光Ｌ２を光出力部５ｂから出力し、第２光である光Ｌ３を光出力部５ｃから出力する。光Ｌ２、Ｌ３は、たとえばそれぞれＩ変調、Ｑ変調されている。光Ｌ２、Ｌ３は、略Ｐ偏光である略直線偏波状態を有する。

レンズ８は、光Ｌ２をコリメートして偏波制御器４の第１入力部４ｃに入力させる。レンズ９は、光Ｌ３をコリメートして偏波制御器４の第２入力部４ｄに入力させる。

偏波制御器４は、第２入力部４ｄにおいて半波長板４ｈを備える。たとえば、本体部４ａに接着剤や光学接合によって接合されている。半波長板４ｈは光Ｌ３の偏波方向を回転させて、略Ｓ偏光とする。ここで、Ｓ偏波とＰ偏波とは偏光状態が互いに直交する直線偏波状態である。半波長板４ｈは、本体部４ａに対して第１偏光子４ｂとは反対側に位置する。これにより半波長板４ｈと第１偏光子４ｂとの物理的な干渉が発生しない。

反射部４ａ２は、光Ｌ３を偏波合分波部４ａ１に向けて反射する。なお、光Ｌ３の一部は反射部４ａ２を透過して受光素子１１に入力する。受光素子１１は受光強度に応じた電気信号を出力する。この電気信号は光Ｌ３の強度モニタに使用される。

偏波合分波部４ａ１は、光Ｌ２と光Ｌ３とを偏波合成して、第３光である光Ｌ４として第１出力部４ｆから出力する。なお、光Ｌ２の一部は偏波合分波部４ａ１で反射して、偏光子４ｉを通過した後に受光素子１２に入力する。受光素子１２は受光強度に応じた電気信号を出力する。この電気信号は光Ｌ２の強度モニタに使用される。偏光子４ｉは、Ｐ偏波を通過させるように配置されており、本体部４ａに接着剤や光学接合によって接合されている。偏光子４ｉは偏波合分波部４ａ１からの光Ｌ３の漏れ光が受光素子１２に入力することを抑制する。これにより受光素子１２における光Ｌ２のモニタ精度の低下が抑制される。

ビームスプリッタ１４は、光Ｌ４の一部を受光素子１３に向けて反射し、受光素子１３に入力させる。受光素子１３は受光強度に応じた電気信号を出力する。この電気信号は光Ｌ４の強度モニタに使用される。レンズ１０は、光Ｌ４を集光して第２光ファイバ３に入力させる。すなわち、偏波制御器４は、光Ｌ４を第２光ファイバに出力する。第２光ファイバ３、たとえば偏波無依存光ファイバであり、偏波合成された光Ｌ４を好適に伝送できる。

偏波制御器４では、光Ｌ１の光路は、光Ｌ２の光路と光Ｌ３の光路との間に位置する。

以上のように構成された光モジュール１００では、変調器５は、偏波制御器４を経由して光Ｌ１が入力され、偏波制御器４を経由して光Ｌ２、Ｌ３を光Ｌ４として出力する。このとき、第１光ファイバ２が出力する光Ｌ１の偏光度がある程度低くても、偏波制御器４は、第１偏光子４ｂによって、変調器５に出力する光Ｌ１の偏光度を高くする。その結果、変調器５が出力する２つの光Ｌ２、Ｌ３の変調度を所望の値にすることができる。

仮に、第１光ファイバ２を、たとえば偏波保持光ファイバの光軸回りの角度を調整するなどして位置調整し、光Ｌ１の偏波状態を正確にＰ偏光に調整しようとすると、その調整作業は一般的に時間を要する、または調整精度が低くなる場合がある。この場合、光モジュール１００の組み立ての難易度が高くなる。また、第１光ファイバ２が偏波無依存光ファイバの場合は、光Ｌ１の偏波状態を正確にＰ偏光に調整するのは極めて困難であり、かつ偏光状態が不安定である。

これに対して、光モジュール１００では、第１偏光子４ｂによって光Ｌ１の偏光度を高くしているので、光モジュール１００の組み立て難易度が高くなることを抑制し、変調器５の性能の低下を抑制できる。なお、公知の技術であれば、偏波制御器４において偏波合分波部４ａ１や第１偏光子４ｂや半波長板４ｈを位置合わせする際の角度的な精度は、第１光ファイバ２が偏波保持光ファイバの場合の光軸回りの角度的な精度の２倍以上の精度を容易に実現できる。

＜変形例＞
以下では、光モジュール１００またはそれに類似した光モジュールにおいて偏波制御器４に置き換えて使用可能な偏波制御器の変形例について説明する。
（変形例１）
図２は、偏波制御器の変形例１を示す模式図である。この偏波制御器４Ａは、第１偏光子４ｂが、本体部４ａに対して半波長板４ｈと同じ側に接合されている点で偏波制御器４とは異なるので、その相違点を主に説明する。この偏波制御器４Ａでは、光Ｌ１は、本体部４ａを通過してから第１偏光子４ｂを通過する。

変形例１に係る偏波制御器４Ａを用いた光モジュールでは、偏波制御器４と同様に、第１偏光子４ｂによって光Ｌ１の偏光度を高くしているので、光モジュールの組み立て難易度が高くなることを抑制し、変調器５の性能の低下を抑制できる。

また、偏波制御器４Ａでは、第１偏光子４ｂが、本体部４ａに対して半波長板４ｈと同じ側に接合されているので、第１偏光子４ｂと半波長板４ｈとの間の段差が小さくなり、第１偏光子４ｂと半波長板４ｈとの表面に一括して反射防止コーティングをし易いというメリットがある。さらに、第１偏光子４ｂと並べて、光Ｌ２が本体部４ａへ入力する表面に、第１偏光子４ｂと同じ厚さであり光Ｌ２を単に透過させる機能を有するダミーのガラス板を接合すれば、本体部４ａの第１偏光子が接合された側の面における段差が一層小さくなるので反射防止コーティングをより一層し易いというメリットがある。

（変形例２）
図３は、偏波制御器の変形例２を示す模式図である。この偏波制御器４Ｂは、偏波制御器４にさらに第２偏光子４ｋと第３偏光子４ｊを追加した構成を有する。

第２偏光子４ｋは、Ｐ偏波を通過させるように配置されており、たとえば、本体部４ａに接着剤や光学接合によって接合されている。第２偏光子４ｋは、光Ｌ２を本体部４ａに通過させる。

第３偏光子４ｊは、Ｐ偏波を通過させるように配置されており、たとえば、半波長板４ｈに接着剤や光学接合によって接合されている。第３偏光子４ｊは、光Ｌ３を、半波長板４ｈを介して本体部４ａに通過させる。

変形例２に係る偏波制御器４Ｂを用いた光モジュールでは、偏波制御器４と同様に、第１偏光子４ｂによって光Ｌ１の偏光度を高くしているので、光モジュールの組み立て難易度が高くなることを抑制し、変調器５の性能の低下を抑制できる。

また、偏波制御器４Ａでは、第２偏光子４ｋが光Ｌ２を本体部４ａに通過させ、第３偏光子４ｊが光Ｌ３を本体部４ａに通過させることにより、光Ｌ２、Ｌ３の偏光度がより高くなる。その結果、本体部４ａにおける偏波合成の質が向上し、偏波合成後の光Ｌ４の質も向上する。

（変形例３）
図４は、偏波制御器の変形例３を示す模式図である。この偏波制御器４Ｃは、偏波制御器４Ｂの第３偏光子４ｊを削除し、第３偏光子４ｌを追加し、本体部４ａ側から第３偏光子４ｌと半波長板４ｈとをこの順番に並べた構成を有する。

第３偏光子４ｌは、Ｓ偏波を通過させるように配置されており、たとえば、本体部４ａに接着剤や光学接合によって接合されている。この場合、まず半波長板４ｈが光Ｌ３をＰ偏光からＳ偏光に変換し、第３偏光子４ｌがＳ偏光の光Ｌ３を本体部４ａに通過させる。

変形例３に係る偏波制御器４Ｃを用いた光モジュールでは、偏波制御器４と同様に、第１偏光子４ｂによって光Ｌ１の偏光度を高くしているので、光モジュールの組み立て難易度が高くなることを抑制し、変調器５の性能の低下を抑制できる。

また、偏波制御器４Ｃでは、第２偏光子４ｋが光Ｌ２を本体部４ａに通過させ、第３偏光子４ｌが光Ｌ３を本体部４ａに通過させることにより、光Ｌ２、Ｌ３の偏光度がより高くなる。その結果、本体部４ａにおける偏波合成の質が向上し、偏波合成後の光Ｌ４の質も向上する。

さらには、偏波制御器４Ｃでは、まず本体部４ａに第２偏光子４ｋ、第３偏光子４ｌを接合し、その後半波長板４ｈを第３偏光子４ｌに接合することによって形成すれば、各偏光子の接合工程と半波長板の接合工程とを区分して行うことができる。

（変形例４）
図５は、偏波制御器の変形例４を示す模式図である。この偏波制御器４Ｄは、偏波制御器４Ａの第１偏光子４ｂを削除し、偏光子４ｍを追加した構成を有する。

偏光子４ｍは、Ｐ偏波を通過させるように配置されており、たとえば、本体部４ａに接着剤や光学接合によって接合されている。偏光子４ｍは、第１偏光子４ｂと同じように光Ｌ１の偏光度を高める機能を有するとともに、偏波制御器４Ｂにおける第２偏光子４ｋと同じように光Ｌ２の偏光度を高める機能を有する。すなわち、偏光子４ｍは第１偏光子と第２偏光子とが一体に構成されたものとして機能する。

変形例４に係る偏波制御器４Ｄを用いた光モジュールでは、偏波制御器４と同様に、偏光子４ｍによって光Ｌ１の偏光度を高くしているので、光モジュールの組み立て難易度が高くなることを抑制し、変調器５の性能の低下を抑制できる。

また、偏波制御器４Ｄでは、偏光子４ｍによって光Ｌ２の偏光度がより高くなる。その結果、本体部４ａにおける偏波合成の質が向上し、偏波合成後の光Ｌ４の質も向上する。また、第１偏光子と第２偏光子とが一体に構成されたものとして機能する偏光子４ｍを用いることによって、本体部４ａに偏光子を接合する工程を簡略化できる。

（変形例５）
図６は、偏波制御器の変形例５を示す模式図である。この偏波制御器４Ｅは、変形例３の偏波制御器４Ｃの第１偏光子４ｂを偏波制御器４Ｄの偏光子４ｍに置き換え、第３偏光子４ｌを第３偏光子４ｎに置き換えた構成を有する。第３偏光子４ｎは第３偏光子４ｌと同じ機能を有する。

変形例５に係る偏波制御器４Ｅを用いた光モジュールでは、偏波制御器４と同様に、偏光子４ｍによって光Ｌ１の偏光度を高くしているので、光モジュールの組み立て難易度が高くなることを抑制し、変調器５の性能の低下を抑制できる。

また、偏波制御器４Ｅでは、偏光子４ｍによって光Ｌ２の偏光度がより高くなり、第３偏光子４ｌによって光Ｌ３の偏光度がより高くなる。その結果、本体部４ａにおける偏波合成の質が向上し、偏波合成後の光Ｌ４の質も向上する。また、偏光子４ｍを用いることによって、本体部４ａに偏光子を接合する工程を簡略化できる。

さらには、偏波制御器４Ｄでは、各偏光子の接合工程と半波長板の接合工程とを区分して行うことができる。

（変形例６）
図７は、偏波制御器の変形例６を示す模式図である。この偏波制御器４Ｆでは、本体部４Ｆａを含む全体が、光Ｌ１の光路が光Ｌ３の光路に対して光Ｌ２の光路と反対側に位置するように構成されている。また、偏波制御器４Ｆは、第３偏光子４ｏを備えている。

偏波制御器４Ｆでは、第１偏光子４ｂは、光Ｌ１が本体部４Ｆａを通過してから第１偏光子４ｂを通過するように不図示の変調器５側に設けられている。

第３偏光子４ｏは、Ｐ偏波を通過させるように配置されており、たとえば、半波長板４ｈに接着剤や光学接合によって接合されている。第３偏光子４ｏは、光Ｌ３を、半波長板４ｈを介して本体部４Ｆａに通過させる。

変形例６に係る偏波制御器４Ｆを用いた光モジュールでは、偏波制御器４と同様に、第１偏光子４ｂによって光Ｌ１の偏光度を高くしているので、光モジュールの組み立て難易度が高くなることを抑制し、変調器５の性能の低下を抑制できる。

また、偏波制御器４Ｄでは、第２偏光子４ｋ、第３偏光子４ｏによって光Ｌ２、光Ｌ３の偏光度がより高くなるので、本体部４Ｆａにおける偏波合成の質が向上し、偏波合成後の光Ｌ４の質も向上する。

さらには、偏波制御器４Ｆでは、本体部４Ｆａを含む全体が、光Ｌ１の光路が光Ｌ３の光路に対して光Ｌ２の光路と反対側に位置するように構成されているので、たとえば偏波制御器４を使用する場合に対して、第１光ファイバ２、第２光ファイバ３の位置を変更することができ、光モジュール１００から光学的レイアウトを変更できる。

（変形例７）
図８は、偏波制御器の変形例７を示す模式図である。この偏波制御器４Ｇでは、本体部４Ｇａは、偏波合分波部４ａ１とは異なる偏波合分波部４ａ３を有する点で本体部４ａとは異なる。偏波合分波部４ａ３は、偏波合分波部４ａ１に対して反射部４ａ２とは反対側に位置する。第１偏光子４ｂ、半波長板４ｈの配置は偏波制御器４の場合と同様である。

この偏波制御器４Ｇでは、光Ｌ２、Ｌ３の他に、変調器などの光素子から出力された光Ｌ５が入力される。光Ｌ５は、略Ｐ偏光である略直線偏波状態を有する。

偏波合分波部４ａ１は光Ｌ２と光Ｌ３とを偏波合成して光Ｌ４として出力する。光Ｌ３の一部は偏波合分波部４ａ１で偏波合分波部４ａ３に向けて透過される。偏波合分波部４ａ３は、光Ｌ５と、偏波合分波部４ａ１で透過された光Ｌ３の一部とを偏波合成して、光Ｌ６として出力する。このとき、偏波合分波部４ａ３は、光Ｌ３の一部と光Ｌ５との強度比が略１：１になるように構成されることが好ましい。

変形例７に係る偏波制御器４Ｇを用いた光モジュールでは、偏波制御器４と同様に、第１偏光子４ｂによって光Ｌ１の偏光度を高くしているので、光モジュールの組み立て難易度が高くなることを抑制し、変調器などの光素子の性能の低下を抑制できる。

また、偏波制御器４Ｇを用いた場合、偏波合成された光Ｌ６を受光素子等によってモニタすることができる。

（変形例８）
図９は、偏波制御器の変形例８を示す模式図である。この偏波制御器４Ｈ。では、本体部４Ｈａは、偏波合分波部４ａ１とは異なる偏波合分波部４ａ３を有する偏波合分波部４ａ３は、偏波制御器４Ｇの本体部４Ｇａと同じ構成である。また、偏波制御器４Ｇにおける第１偏光子４ｂは偏光子４ｐと置き換えられている。

光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ５は、偏光子４ｐによって偏光度が高められる。また、偏波合分波部４ａ１は、光Ｌ２と光Ｌ３とを偏波合成して光Ｌ４として出力する。また、光Ｌ３の一部は、偏波合分波部４ａ１を通過し、偏波合分波部４ａ３に入力される。偏波合分波部４ａ３は、光Ｌ５と、光Ｌ３の一部とを偏波合成して、光Ｌ６として出力する。このとき、偏波合分波部４ａ３は、光Ｌ３の一部と光Ｌ５との強度比が略１：１になるように構成されることが好ましい。

変形例８に係る偏波制御器４Ｈを用いた光モジュールでは、偏波制御器４と同様に、第１偏光子として機能する偏光子４ｐによって光Ｌ１の偏光度を高くしているので、光モジュールの組み立て難易度が高くなることを抑制し、変調器などの光素子の性能の低下を抑制できる。

また、偏波制御器４Ｈを用いた場合、偏波合成された光Ｌ６を受光素子等によってモニタすることができる。

（変形例９）
図１０は、偏波制御器の変形例９を示す模式図である。この偏波制御器４Ｉは、変形例４の偏波制御器４Ｄとは、第４光が光Ｌ１ａ、光Ｌ１ｂの２つである点が異なる。光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂは略Ｐ偏波である略直線偏波状態を有する。光Ｌ１ａ、光Ｌ１ｂはたとえば光Ｌ１を２分岐して生成した光である。光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂは、偏波合分波部４ａ１と反射部４ａ２との間を通過する。

この偏波制御器４Ｉは、偏波制御器４Ｄと同様の効果を奏する。また、光Ｌ１ａ、光Ｌ１ｂに対して一枚の偏光子４ｍにて偏光度を高めることができる。

（変形例１０）
図１１は、偏波制御器の変形例１０を示す模式図である。この偏波制御器４Ｊでは、本体部４Ｊａを含む全体が、光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂの光路が偏波合分波部４ａ１および反射部４ａ２よりも端部側に位置するように構成されている。また、偏波制御器４Ｆは、第１偏光子４Ｊｂ１、４Ｊｂ２を備えている。第１偏光子４Ｊｂ１、４Ｊｂ２は、Ｐ偏波を通過させるように配置されている。

変形例１０に係る偏波制御器４Ｊを用いた光モジュールでは、偏波制御器４と同様に、第１偏光子４Ｊｂ１、４Ｊｂ２によって光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂの偏光度を高くしているので、光モジュールの組み立て難易度が高くなることを抑制し、変調器などの光素子の性能の低下を抑制できる。

（変形例１１）
図１２は、偏波制御器の変形例１１を示す模式図である。この偏波制御器４Ｋでは、変形例１０の偏波制御器４Ｊと同様に、本体部４Ｋａを含む全体が、光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂの光路が偏波合分波部４ａ１および反射部４ａ２よりも端部側に位置するように構成されている。また、偏波制御器４Ｋは、第１偏光子４Ｋｂ１、４Ｋｂ２を備えている。第１偏光子４Ｋｂ１、４Ｋｂ２は、Ｐ偏波を通過させるように配置されている。

変形例１１に係る偏波制御器４Ｋを用いた光モジュールでは、偏波制御器４と同様に、第１偏光子４Ｋｂ１、４Ｋｂ２によって光Ｌ１ａ、Ｌ１ｂの偏光度を高くしているので、光モジュールの組み立て難易度が高くなることを抑制し、変調器などの光素子の性能の低下を抑制できる。さらには、第１偏光子４Ｋｂ１によって光Ｌ２の偏光度を高めることができる。

なお、上記実施形態において、各偏波制御器の本体部は、光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６のうち、光路が隣接する光の間の中心間距離が、光のモードフィールド径の１倍以上になるように構成されていることが好ましい。これにより隣接する光の干渉を防止することができる。また、各本体部は、光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６のうち、光路が隣接する光の間の中心間距離が２ｍｍ以下になるように構成されていることが好ましい。これにより偏波制御器を小型化することができる。

また、上記実施形態において、光素子は、変調器に限らず、コヒーレントミキサ、レーザ素子等の光源、またはフォトダイオード等の受光素子のように、その性能が光の偏波状態に依存する光素子でもよい。

また、上記実施形態において、偏波制御器は光合波器として機能しているが、光の相反性により、偏波分離器としても機能し得る。

また、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

１筐体
２第１光ファイバ
３第２光ファイバ
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ、４Ｇ、４Ｈ、４Ｉ、４Ｊ、４Ｋ偏波制御器
４ａ、４Ｆａ、４Ｇａ、４Ｈａ、４Ｊａ、４Ｋａ本体部
４ｂ、４Ｊｂ１、４Ｊｂ２、４Ｋｂ１、４Ｋｂ２第１偏光子
４ａ１、４ａ３偏波合分波部
４ａ２反射部
４ｃ第１入力部
４ｄ第２入力部
４ｅ第３入力部
４ｆ第１出力部
４ｇ第２出力部
４ｈ半波長板
４ｉ、４ｍ、４ｐ偏光子
４ｊ、４ｌ、４ｏ第３偏光子
４ｋ第２偏光子
５変調器
５ａ光入力部
５ｂ、５ｃ光出力部
６、７、８、９、１０レンズ
１１、１２、１３受光素子
１４ビームスプリッタ
１００光モジュール
Ｌ１、Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６光

Claims

互いに直交する偏波状態を有する２つの光が入力されると該２つの光を偏波合成して出力し、光が入力されると互いに直交する偏波状態を有する２つの光に偏波分波して出力する偏波合分波部を有する本体部と、第１偏光子と、第１入力部と、第２入力部と、第３入力部と、第１出力部と、第２出力部とを有する偏波制御器と、
前記偏波制御器を経由して光が入力され、前記偏波制御器を経由して光を出力する光素子と、
を備え、
前記光素子は、第１光と第２光とを前記偏波制御器に出力し、
前記偏波制御器は、前記第１入力部から入力された前記第１光と前記第２入力部から入力された前記第２光とを前記偏波合分波部において偏波合成して第３光として第１出力部から出力し、
前記偏波制御器は、前記第３入力部から入力された第４光を第１偏光子に通過させて前記第２出力部から前記光素子に出力する
光モジュール。
前記偏波制御器は、前記第１光を通過させる第２偏光子を備える
請求項１に記載の光モジュール。
前記第１偏光子と前記第２偏光子とは一体に構成されている
請求項２に記載の光モジュール。
前記偏波制御器は、前記第２光を通過させる第３偏光子を備える
請求項１～３のいずれか一つに記載の光モジュール。
前記第４光を前記偏波制御器に出力する第１光ファイバを備える
請求項１～４のいずれか一つに記載の光モジュール。
前記第１光ファイバは偏波保持光ファイバである
請求項５に記載の光モジュール。
第２光ファイバを備え、
前記偏波制御器は、前記第３光を前記第２光ファイバに出力する
請求項１～６のいずれか一つに記載の光モジュール。
前記第２光ファイバは偏波無依存光ファイバである
請求項７に記載の光モジュール。
前記偏波制御器は、前記第２光の偏波方向を回転させる半波長板を備える
請求項１～８のいずれか一つに記載の光モジュール。
前記偏波制御器が備える偏光子は、ガラス、方解石、ＹＶＯ_４、Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７、およびＴｉＯ_２の少なくとも一つからなる
請求項１～９のいずれか一つに記載の光モジュール。
前記偏波制御器が備える偏光子は、前記本体部に接合がされている
請求項１～１０のいずれか一つに記載の光モジュール。
前記接合は接着剤による
請求項１１に記載の光モジュール。
前記接着剤は前記偏波制御器に入力される光に対して透明である
請求項１２に記載の光モジュール。
前記接合は光学接合による
請求項１１に記載の光モジュール。
前記光素子は、変調器、コヒーレントミキサ、光源または受光素子である
請求項１～１４のいずれか一つに記載の光モジュール。