JP4591940B2

JP4591940B2 - Variable splitting ratio optical splitter

Info

Publication number: JP4591940B2
Application number: JP2001182480A
Authority: JP
Inventors: 昇平阿部; 英則中田; 秀生竹下; 博章小野; 秀亮和田
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2021-06-15
Also published as: JP2002372696A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力光を任意の比率で２つの光に分岐して出力する機能を有する可変分岐比光スプリッタに関するものである。本装置は、例えば光通信などの分野において、光導波路や光ファイバを伝搬する光の分岐比可変などに有用である。
【０００２】
【従来の技術】
光通信などの分野では、光導波路や光ファイバを伝搬する光（情報）を別の経路にも分岐して伝送したい場合がある。そのような場合に、光分岐器が用いられている。従来技術では、光分岐器は、分岐導波路やファイバ融着などにより作製されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これら従来の光分岐器は、構成が簡単であるが、分岐比は固定であって可変できない。もし、入力光を任意の比率で２つの光に分岐して出力することができれば、新たな機能を持つ光デバイスを開発する道も開けてくる。
【０００４】
本発明の目的は、入力光を自由に任意の比率で２つの光に分岐して出力することができる可変分岐光スプリッタを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、偏波方向が直交関係にある同じ光路の光を分離する分離用複屈折素子、偏波方向に応じて光路を制御する光路制御用複屈折素子、偏波方向が直交関係にある異なる光路の光を合成する合成用複屈折素子を、この順序で間隔をおいて配置し、分離用複屈折素子と光路制御用複屈折素子との間に、偏波方向を直交関係から平行関係に変換する偏波回転手段と、それらの光の偏波方向を任意の角度回転させる可変偏光回転子とを配置し、光路制御用複屈折素子と合成用複屈折素子との間に、対角の関係にある２つの光路の光は偏波方向を９０度回転し、他の２つの光路の光は偏波方向を維持する偏波制御手段を配置し、可変偏光回転子による偏波方向の回転角度の制御に応じて光分岐比を自由に調整可能としたことを特徴とする可変分岐比光スプリッタである。
【０００６】
可変偏光回転子としては、ファラデー素子と該ファラデー素子に可変磁界を印加する電磁石とを組み合わせた９０度可変ファラデー回転子を用いるのが好ましい。
【０００７】
偏波回転手段は、片側光路に挿入した直線位相子でよい。あるいは、偏波回転手段は、両側光路に挿入した光学軸が対称方向を向く一対の直線位相子で構成してもよい。
【０００８】
偏波制御手段は、偏波方向を９０度回転する対角の関係にある２つの光路に挿入した同一方向の光学軸をもつ直線位相子で構成できる。あるいは、偏波制御手段は、偏波方向を９０度回転する対角の関係にある一方の光路とそれに隣接する光路に共通に挿入した直線位相子と、偏波方向を９０度回転する対角の関係にある他方の光路とそれに隣接する光路に共通に挿入した直線位相子とを有し、両方の直線位相子が一つの光路で重なるように設置されている構成でもよい。
【０００９】
複屈折素子としては、直方体状のルチル単結晶が望ましい。直線位相子としては、例えば水晶からなる１／２波長板を用いることができる。
【００１０】
【実施例】
図１は本発明に係る可変分岐比光スプリッタの一実施例を示す説明図であり、各光学部品の配列状況と各光学部品間での偏波状況を示している。なお、各光学部品中における矢印は、光学軸の方向もしくはファラデー回転の方向を示している。また、説明を分かり易くするために、次のような座標軸を設定する。光部品の配列方向をｚ方向（図面では奥行き方向）とし、それに対して直交する２方向をｘ方向（図面では水平方向）、ｙ方向（図面では垂直方向）とする。回転方向は、ｚ方向を見て時計回りをプラス側とする。
【００１１】
偏波方向が直交関係にある同じ光路の光をｘ方向に分離する分離用複屈折素子１０、偏波方向に応じて常光は直進し異常光は＋ｙ方向に光路をシフトする光路制御用複屈折素子１２、偏波方向が直交関係にある異なる光路の光をｘ方向で合成する合成用複屈折素子１４を、この順序で間隔をおいてｚ方向に配置する。
【００１２】
ｚ方向を見て、分離用複屈折素子１０と光路制御用複屈折素子１２との間に、偏波方向を直交関係から平行関係に変換する偏波回転手段１６と、それらの光の偏波方向を任意の角度回転させる可変偏光回転子１８とを配置する。ここで偏波回転手段１６は、右側光路のみに水晶からなる１／２波長板２０を挿入した構成である。この１／２波長板２０は、図２のＡに示されているように、光学軸がｘ軸から４５度傾いているものである。可変偏光回転子１８は、ファラデー素子２２と該ファラデー素子２２に可変磁界を印加する電磁石（図示せず）とを組み合わせた９０度可変ファラデー回転子であり、０度から９０度の範囲で偏波方向を回転制御できるように構成する。ファラデー素子２２としては、例えばＢｉ置換希土類鉄ガーネットＬＰＥ（液相エピタキシャル成長）膜が好適である。
【００１３】
更にｚ方向を見て、光路制御用複屈折素子１２と合成用複屈折素子１４との間に、対角の関係にある２つの光路の光は偏波方向を９０度回転し、他の２つの光路の光は偏波方向を維持する偏波制御手段２４を配置する。ここで偏波制御手段２４は、対角の関係にある２つの光路（左上方光路と右下方光路）に挿入した同一方向（図２のＢに示すように、ｘ軸から４５度傾いている方向）の光学軸をもつ１／２波長板２６，２８からなる。具体的には、例えば水晶からなる。
【００１４】
図３は、この可変分岐比光スプリッタの光路説明図であり、Ａは光路の側面を表し、Ｂは平面を表している。ｚ方向を見て、分離用複屈折素子１０の前方の左下方位置に入力ポートを設定し、合成用複屈折素子１４の後方の右上方位置に出力ポート１を、右下方位置に出力ポート２を設定する。この状態で、可変偏光回転子１８による偏波方向の回転角度を変化させると、それに応じて出力ポート１と出力ポート２への光分岐比を自由に変えることができる。
【００１５】
次に、この可変分岐比光スプリッタの動作について、更に詳しく説明する。入力ポートからｚ方向に入力した光は、分離用複屈折素子１０で常光は直進し、異常光は屈折してｘ方向に分離する。左側光路を通る光は、偏波回転手段１６である１／２波長板２０をバイパスするため偏波方向は変わらない。それに対して、右側光路を通る光は、偏波回転手段１６である１／２波長板２０によって偏波方向が回転する。前記のように、光学軸がｘ軸から４５度傾いているため、偏波方向は水平方向から垂直方向に変わる。１／２波長板は、入力光の偏波方向をその光学軸に関して対称に変換する性質を有するからである。
【００１６】
従って、左右の光路を通る光の偏波方向は平行（垂直方向）となって、可変偏光回転子１８に入力する。電磁石への通電電流を変化させると、ファラデー素子２２に印加される磁界が変化し、それに応じて該ファラデー素子２２を通過する光の偏波方向が回転することになる。つまり、通電電流の制御によって通過光の偏波方向を任意の角度変えることができる。
【００１７】
偏波方向が任意の角度だけ回転した両光は、光路制御用複屈折素子１２に入力し、それぞれ常光は直進し、異常光は屈折してｙ方向（上方）に分離する。左側を通る光のうち左上方光路を通る光は、偏波制御手段２４である１／２波長板２６によって偏波方向が９０度回転し、左下方光路を通る光は、１／２波長板をバイパスする。右側を通る光のうち右上方光路を通る光も１／２波長板をバイパスするが、右下方光路を通る光は、偏波制御手段２４である１／２波長板２８によって偏波方向が９０度回転する。従って、上方光路の両光は偏波が互いに直交する関係となり、下方光路の両光も偏波が互いに直交する関係となる。そして、合成用複屈折素子１４では、ｘ方向で光が合成するため、右側の出力ポート１及び出力ポート２から、それぞれ所定分岐比の分岐光が出力することになる。
【００１８】
図４に示すように、可変偏光回転子による偏波の回転角をθとすると、入力光のパワーを１としたときに、出力ポート１に結合する光パワーはcos²θの比で、出力ポート２に結合する光パワーはsin²θの比で出力する。入力光は、このような比率で分岐して出力するため、偏波回転角θの制御によって分岐比の調整が可能となる。
【００１９】
図５は、光路制御用複屈折素子１２と合成用複屈折素子１４との間に挿入する偏波制御手段の他の例を示している。ここで偏波制御手段３４は、左側光路（上下共通）に挿入した１／２波長板３６と下側光路（左右共通）に挿入した１／２波長板３８とを有する構成である。従って、左下方光路では２枚の１／２波長板が重なって配置されることになる。両方の１／２波長板３６，３８は、同一方向（図６のＡ及びＢに示すように、ｘ軸から４５度傾いている方向）の光学軸をもち、例えば水晶からなる。
【００２０】
左上方光路及び右下方光路の光は、図１の実施例の場合と同様、偏波方向がそれぞれ１／２波長板３６，３８により９０度回転する。右上方光路の光は、両方の１／２波長板３６，３８をバイパスするために偏波方向は変化しない。左下方光路の光は、最初の１／２波長板３６により９０度回転し、次の１／２波長板３８により逆に９０度回転するため、結局、偏波方向は変化しない。従って、動作としては、図１の実施例の場合と全く同様となる。
【００２１】
図７は、本発明に係る可変分岐比光スプリッタの他の実施例を示す説明図であり、各光学部品の配列状況と各光学部品間での偏波状況を示している。この可変分岐比光スプリッタは、分離用複屈折素子と光路制御用複屈折素子との間に配置する偏波回転手段の構成を除けば、基本的には前記図１に示す実施例と同様なので、対応する部分に同一符号を付し、それらについての説明は省略する。
【００２２】
ここで偏波回転手段４０は、左右両側光路に光学軸が対称となるように並設した水晶からなる２枚の１／２波長板４２，４４の組み合わせである。図８に示されているように、左側光路の１／２波長板４２は光学軸がｘ軸から２２．５度傾いており、右側光路の１／２波長板４４は光学軸がｘ軸から−２２．５度傾いている。従って、左側光路の垂直方向の偏波は方位が４５度回転し、右側光路の水平方向の偏波は方位が−４５度回転して、両光の偏波方向は平行となる。その両光が、次の可変偏光回転子１８に入力する。可変偏光回転子１８は、−４５度から＋４５度の範囲で偏波方向を回転制御するように構成する。
【００２３】
図７に示す実施例では、偏波制御手段２４として、対角の位置関係にある光路にそれぞれ１／２波長板２６，２８を挿入しているが、図５と同様、左右光路の一方と上下光路の一方にそれぞれ１／２波長板を配列した構成でもよい。
【００２４】
このような可変分岐比光スプリッタは、例えば複数段カスケード式に接続し、各出力段にフィルタなどを組み込み、それらの出力を結合することで、増幅器の利得を等価させる可変利得等価器を構成するのに利用できる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成した可変分岐光スプリッタであるから、入力光を自由に任意の比率で２つの光に分岐して出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可変分岐光スプリッタの一実施例を示す説明図。
【図２】その偏波回転手段と偏波制御手段に用いる１／２波長板の形状と光学軸の説明図。
【図３】この可変分岐比光スプリッタの光路説明図。
【図４】可変偏光回転子による偏波の回転角と分岐比の関係を示す図。
【図５】偏波制御手段の他の例を示す説明図。
【図６】その偏波制御手段に用いる１／２波長板の形状と光学軸の説明図。
【図７】本発明に係る可変分岐光スプリッタの他の実施例を示す説明図。
【図８】その偏波回転手段に用いる１／２波長板の形状と光学軸の説明図。
【符号の説明】
１０分離用複屈折素子
１２光路制御用複屈折素子
１４合成用複屈折素子
１６偏波回転手段
１８可変偏光回転子
２４偏波制御手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a variable branching ratio optical splitter having a function of branching input light into two lights at an arbitrary ratio and outputting them. This apparatus is useful, for example, in the field of optical communication and the like for variable branching ratio of light propagating through an optical waveguide or optical fiber.
[0002]
[Prior art]
In fields such as optical communication, there is a case where light (information) propagating through an optical waveguide or an optical fiber is desired to be branched to another path for transmission. In such a case, an optical branching device is used. In the prior art, the optical branching device is manufactured by a branching waveguide or fiber fusion.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
These conventional optical branching units have a simple configuration, but the branching ratio is fixed and cannot be varied. If the input light can be split into two lights at an arbitrary ratio and output, it will open the way to develop optical devices with new functions.
[0004]
An object of the present invention is to provide a variable branching optical splitter that can freely split an input light into two lights at an arbitrary ratio and output them.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a separation birefringence element that separates light of the same optical path whose polarization direction is orthogonal, an optical path control birefringence element that controls the optical path according to the polarization direction, and the polarization direction is orthogonal Synthetic birefringent elements that synthesize light of different optical paths are arranged in this order with an interval in between, and the polarization direction is parallel from the orthogonal relationship between the separating birefringent element and the optical path control birefringent element. And a polarization rotator for converting the polarization direction of the light into an arbitrary angle, and a diagonal line between the birefringent element for optical path control and the birefringent element for synthesis. The light of the two optical paths having the relationship of (1) is rotated by 90 degrees in the polarization direction, and the light of the other two optical paths is arranged with polarization control means for maintaining the polarization direction, and the polarization direction of the variable polarization rotator is adjusted. Variable branching with adjustable optical branching ratio according to rotation angle control An optical splitter.
[0006]
As the variable polarization rotator, a 90-degree variable Faraday rotator in which a Faraday element and an electromagnet that applies a variable magnetic field to the Faraday element are combined is preferably used.
[0007]
The polarization rotation means may be a linear phase shifter inserted in one side optical path. Alternatively, the polarization rotation means may be composed of a pair of linear phase shifters in which the optical axes inserted in the both-side optical paths are directed in a symmetric direction.
[0008]
The polarization control means can be composed of a linear phaser having optical axes in the same direction inserted into two optical paths having a diagonal relationship that rotates the polarization direction by 90 degrees. Alternatively, the polarization control means may include a linear phase shifter that is inserted in common in one optical path that rotates the polarization direction by 90 degrees and an adjacent optical path, and a diagonal that rotates the polarization direction by 90 degrees. It is also possible to have a configuration in which the other optical path having the above relationship and a linear phase shifter inserted in common in the adjacent optical path are provided so that both linear phase shifters overlap in one optical path.
[0009]
As the birefringent element, a rectangular parallelepiped rutile single crystal is desirable. As the linear phase shifter, for example, a half-wave plate made of quartz can be used.
[0010]
【Example】
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a variable branching ratio optical splitter according to the present invention, showing the arrangement state of optical components and the polarization state between optical components. In addition, the arrow in each optical component has shown the direction of the optical axis, or the direction of Faraday rotation. In order to make the explanation easy to understand, the following coordinate axes are set. The arrangement direction of the optical components is the z direction (the depth direction in the drawing), and the two directions orthogonal to the z direction are the x direction (the horizontal direction in the drawing) and the y direction (the vertical direction in the drawing). The rotation direction is clockwise when viewed in the z direction.
[0011]
Separating birefringence element 10 that separates light in the same optical path whose polarization directions are orthogonal to each other in the x direction. Birefringence for optical path control in which ordinary light travels straight and abnormal light shifts the optical path in the + y direction according to the polarization direction. The element 12 and the combining birefringent element 14 for combining lights in different optical paths having orthogonal polarization directions in the x direction are arranged in the z direction at intervals in this order.
[0012]
The polarization rotation means 16 for converting the polarization direction from the orthogonal relationship to the parallel relationship between the separation birefringence element 10 and the optical path control birefringence element 12 when viewed in the z direction, and the polarization of these lights A variable polarization rotator 18 that rotates the direction by an arbitrary angle is disposed. Here, the polarization rotation means 16 has a configuration in which a half-wave plate 20 made of quartz is inserted only in the right optical path. As shown in FIG. 2A, the half-wave plate 20 has an optical axis inclined at 45 degrees from the x-axis. The variable polarization rotator 18 is a 90-degree variable Faraday rotator in which a Faraday element 22 and an electromagnet (not shown) that applies a variable magnetic field to the Faraday element 22 are combined. The variable polarization rotator 18 is polarized in the range of 0 to 90 degrees. It is configured so that the direction can be rotationally controlled. As the Faraday element 22, for example, a Bi-substituted rare earth iron garnet LPE (liquid phase epitaxial growth) film is suitable.
[0013]
Further, when viewed in the z direction, the light in the two optical paths having a diagonal relationship between the optical path control birefringent element 12 and the synthesizing birefringent element 14 rotates the polarization direction by 90 degrees, and the other 2 Polarization control means 24 for maintaining the polarization direction of light in one optical path is disposed. Here, the polarization control means 24 is inclined 45 degrees from the x-axis as shown in the same direction (shown as B in FIG. 2) inserted in two diagonally connected optical paths (upper left optical path and lower right optical path). Direction) and half-wave plates 26 and 28 having an optical axis. Specifically, it is made of, for example, quartz.
[0014]
FIG. 3 is an explanatory diagram of the optical path of this variable branching ratio optical splitter, in which A represents a side surface of the optical path and B represents a plane. Looking at the z direction, an input port is set at the lower left position in front of the separating birefringent element 10, the output port 1 at the upper right position behind the synthesizing birefringent element 14, and the output port 2 at the lower right position. Set. In this state, if the rotation angle in the polarization direction by the variable polarization rotator 18 is changed, the optical branching ratio to the output port 1 and the output port 2 can be freely changed accordingly.
[0015]
Next, the operation of this variable branching ratio optical splitter will be described in more detail. The light input in the z direction from the input port travels straight through the separation birefringent element 10 and the extraordinary light is refracted and separated in the x direction. Since the light passing through the left optical path bypasses the half-wave plate 20 that is the polarization rotating means 16, the polarization direction does not change. On the other hand, the polarization direction of the light passing through the right optical path is rotated by the half-wave plate 20 which is the polarization rotation means 16. As described above, since the optical axis is inclined 45 degrees from the x-axis, the polarization direction changes from the horizontal direction to the vertical direction. This is because the half-wave plate has the property of converting the polarization direction of the input light symmetrically with respect to its optical axis.
[0016]
Therefore, the polarization direction of the light passing through the left and right optical paths is parallel (vertical direction) and is input to the variable polarization rotator 18. When the energization current to the electromagnet is changed, the magnetic field applied to the Faraday element 22 is changed, and the polarization direction of the light passing through the Faraday element 22 is rotated accordingly. That is, the polarization direction of the passing light can be changed by an arbitrary angle by controlling the energization current.
[0017]
Both lights whose polarization directions have been rotated by an arbitrary angle are input to the optical path control birefringence element 12, where ordinary light travels straight and extraordinary light is refracted and separated in the y direction (upward). Of the light passing through the left side, the light passing through the upper left optical path is rotated by 90 degrees in the polarization direction by the half wave plate 26 which is the polarization control means 24, and the light passing through the lower left optical path is the half wave plate. Bypass. Of the light passing through the right side, the light passing through the upper right optical path also bypasses the half-wave plate, but the light passing through the lower right optical path has a polarization direction of 90 by the half-wave plate 28 which is the polarization control means 24. Rotate degrees. Accordingly, both lights in the upper optical path have a relationship in which the polarizations are orthogonal to each other, and both lights in the lower optical path have a relationship in which the polarizations are orthogonal to each other. Since the combining birefringent element 14 combines light in the x direction, branched light having a predetermined branching ratio is output from the right output port 1 and output port 2 respectively.
[0018]
As shown in FIG. 4, when the rotation angle of the polarization by the variable polarization rotator is θ, when the input light power is 1, the optical power coupled to the output port 1 is output at a ratio of cos ² θ. The optical power coupled to port 2 is output at a ratio of sin ² θ. Since the input light is branched and output at such a ratio, the branching ratio can be adjusted by controlling the polarization rotation angle θ.
[0019]
FIG. 5 shows another example of polarization control means inserted between the birefringent element 12 for optical path control and the birefringent element 14 for synthesis. Here, the polarization control means 34 has a configuration including a ½ wavelength plate 36 inserted in the left optical path (upper and lower common) and a ½ wavelength plate 38 inserted in the lower optical path (common in the left and right). Therefore, in the lower left optical path, two half-wave plates are arranged in an overlapping manner. Both half-wave plates 36 and 38 have an optical axis in the same direction (a direction inclined by 45 degrees from the x-axis as shown in FIGS. 6A and 6B), and are made of, for example, quartz.
[0020]
The light in the upper left optical path and the lower right optical path is rotated by 90 degrees in the polarization direction by the half-wave plates 36 and 38, respectively, as in the embodiment of FIG. Since the light in the upper right optical path bypasses both the half-wave plates 36 and 38, the polarization direction does not change. Since the light in the lower left optical path is rotated 90 degrees by the first half-wave plate 36 and rotated 90 degrees by the next half-wave plate 38, the polarization direction does not change after all. Accordingly, the operation is exactly the same as in the embodiment of FIG.
[0021]
FIG. 7 is an explanatory view showing another embodiment of the variable branching ratio optical splitter according to the present invention, showing the arrangement state of optical components and the polarization state between the optical components. This variable branching ratio optical splitter is basically the same as the embodiment shown in FIG. 1 except for the configuration of the polarization rotating means arranged between the separating birefringent element and the optical path controlling birefringent element. Corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0022]
Here, the polarization rotation means 40 is a combination of two half-wave plates 42 and 44 made of quartz arranged in parallel so that the optical axes are symmetrical in the left and right optical paths. As shown in FIG. 8, the optical path of the half-wave plate 42 in the left optical path is inclined 22.5 degrees from the x-axis, and the half-wave plate 44 in the right optical path has the optical axis from the x-axis. -22.5 degrees tilted. Accordingly, the vertical polarization of the left optical path is rotated by 45 degrees, the horizontal polarization of the right optical path is rotated by -45 degrees, and the polarization directions of both lights are parallel. Both the lights are input to the next variable polarization rotator 18. The variable polarization rotator 18 is configured to rotationally control the polarization direction in the range of −45 degrees to +45 degrees.
[0023]
In the embodiment shown in FIG. 7, half-wave plates 26 and 28 are inserted as the polarization control means 24 in the diagonal optical path, respectively. However, as in FIG. A configuration in which half-wave plates are arranged in one of the upper and lower optical paths may be employed.
[0024]
Such a variable branching ratio optical splitter is connected to, for example, a multi-stage cascade system, and a filter or the like is incorporated in each output stage, and their outputs are combined to constitute a variable gain equalizer that equalizes the gain of the amplifier. Can be used for
[0025]
【The invention's effect】
Since the present invention is a variable branching optical splitter configured as described above, the input light can be freely branched into two lights at an arbitrary ratio and output.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of a variable branching optical splitter according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the shape and optical axis of a half-wave plate used for the polarization rotation means and the polarization control means.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an optical path of the variable branching ratio optical splitter.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a rotation angle of polarization by a variable polarization rotator and a branching ratio.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing another example of polarization control means.
FIG. 6 is an explanatory diagram of the shape and optical axis of a half-wave plate used for the polarization control means.
FIG. 7 is an explanatory view showing another embodiment of the variable branching optical splitter according to the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram of the shape and optical axis of a half-wave plate used for the polarization rotation means.
[Explanation of symbols]
10 Birefringence element for separation 12 Birefringence element for optical path control 14 Birefringence element for synthesis 16 Polarization rotation means 18 Variable polarization rotator 24 Polarization control means

Claims

偏波方向が直交関係にある同じ光路の光を分離する分離用複屈折素子、偏波方向に応じて光路を制御する光路制御用複屈折素子、偏波方向が直交関係にある異なる光路の光を合成する合成用複屈折素子を、この順序で間隔をおいて配置し、
分離用複屈折素子と光路制御用複屈折素子との間に、偏波方向を直交関係から平行関係に変換する偏波回転手段と、それらの光の偏波方向を任意の角度回転させる可変偏光回転子とを配置し、
光路制御用複屈折素子と合成用複屈折素子との間に、対角の関係にある２つの光路の光は偏波方向を９０度回転し、他の２つの光路の光は偏波方向を維持する偏波制御手段を配置し、
可変偏光回転子による偏波方向の回転角度の制御に応じて光分岐比を自由に調整可能としたことを特徴とする可変分岐比光スプリッタ。Separation birefringence element that separates light of the same optical path whose polarization direction is orthogonal, light path control birefringence element that controls the optical path according to the polarization direction, light of different optical paths whose polarization direction is orthogonal The birefringent elements for synthesis for synthesizing are arranged at intervals in this order,
Between the birefringence element for separation and the birefringence element for optical path control, polarization rotation means for converting the polarization direction from an orthogonal relationship to a parallel relationship, and variable polarization for rotating the polarization direction of the light by an arbitrary angle Place the rotor and
Between the birefringent element for optical path control and the birefringent element for synthesis, the light of the two optical paths having a diagonal relationship rotates the polarization direction by 90 degrees, and the light of the other two optical paths changes the polarization direction. Place the polarization control means to maintain,
A variable branching ratio optical splitter characterized in that an optical branching ratio can be freely adjusted according to control of a rotation angle in a polarization direction by a variable polarization rotator.

可変偏光回転子が、ファラデー素子と該ファラデー素子に可変磁界を印加する電磁石とを組み合わせた９０度可変ファラデー回転子である請求項１記載の可変分岐比光スプリッタ。2. The variable branching ratio optical splitter according to claim 1, wherein the variable polarization rotator is a 90-degree variable Faraday rotator in which a Faraday element and an electromagnet that applies a variable magnetic field to the Faraday element are combined.

偏波回転手段が、片側の光路に挿入した直線位相子からなる請求項１又は２記載の可変分岐比光スプリッタ。3. A variable branching ratio optical splitter according to claim 1 or 2, wherein the polarization rotating means comprises a linear phase shifter inserted in one optical path.

偏波回転手段が、両側の光路に挿入した光学軸が対称方向を向く一対の直線位相子からなる請求項１乃至３のいずれかに記載の可変分岐比光スプリッタ。4. The variable branching ratio optical splitter according to claim 1, wherein the polarization rotating means is composed of a pair of linear phase shifters in which optical axes inserted in optical paths on both sides are directed in a symmetric direction.

偏波制御手段が、偏波方向を９０度回転する対角の関係にある２つの光路に挿入した同一方向の光学軸をもつ直線位相子からなる請求項１乃至４のいずれかに記載の可変分岐比光スプリッタ。The variable polarization unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the polarization control means comprises a linear phaser having optical axes in the same direction inserted into two optical paths having a diagonal relationship in which the polarization direction is rotated 90 degrees. Splitting ratio optical splitter.

偏波制御手段が、偏波方向を９０度回転する対角の関係にある一方の光路とそれに隣接する光路に共通に挿入した直線位相子と、偏波方向を９０度回転する対角の関係にある他方の光路とそれに隣接する光路に共通に挿入した直線位相子とを有し、両方の直線位相子が一つの光路で重なるように設置されている請求項１乃至４のいずれかに記載の可変分岐比光スプリッタ。The polarization control means has a diagonal relationship in which the polarization direction is rotated 90 degrees and a linear phase shifter that is inserted in common in one of the optical paths that rotate the polarization direction by 90 degrees and an optical path adjacent to the optical path. 5 and a linear phase shifter inserted in common in the optical path adjacent thereto, and both linear phase shifters are installed so as to overlap in one optical path. Variable splitting ratio optical splitter.

複屈折素子に直方体状のルチル単結晶を用いる請求項１乃至６のいずれかに記載の可変分岐比光スプリッタ。7. The variable branching ratio optical splitter according to claim 1, wherein a rectangular parallelepiped rutile single crystal is used for the birefringent element.

直線位相子に水晶からなる１／２波長板を用いる請求項１乃至７のいずれかに記載の可変分岐比光スプリッタ。8. The variable branching ratio optical splitter according to claim 1, wherein a half-wave plate made of quartz is used as the linear phase shifter.