JP5380616B2 - 可変光位相器 - Google Patents
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Description
(1)前方から後方に向かって入射した入力光の位相を変化させ、その位相を変化させた光を出力光として出射する可変光位相器であって、
前記入力光を互いに直交する第1および第2の直線偏光に偏光分離する第1の偏光子が配置されているとともに、
前記分離した第1および第2の直線偏光が前記出力光として出射するまでの第1および第2の光路上に、第1および第2の四分の一波長板と、ファラデー回転子と、第3および第4の四分の一波長板と、第2の偏光子とがこの順に配置され、
前記第1および第2の四分の一波長板は、入力した直線偏光を円偏光に変換し、
前記ファラデー回転子は、入力した円偏光の偏光面を回転させ、
前記第3および第4の四分の一波長板は、それぞれに入力された円偏光を互いに直交する直線偏光に変換して出力し、
前記第2の偏光子は、入力された互いに直交する二つの直線偏光を偏光合成して前記出力光として出射し、
前記ファラデー回転子による回転角に応じて前記出力光の位相を変化させる、
ことを特徴とする可変光位相器。
前記第3および第4の四分の一波長板は、逆進してきた互いに直交する直線偏光を円偏光に変換して前方に出射し、
前記第1及び第2の四分の一波長板は、逆進してきた円偏光を互いに直交する二つの直線偏光に変換して前方に出射し、
前記第1の偏光子は前記第2の偏光子を兼ねて、逆進してきた互いに直交する二つの直線偏光を偏光合成して前方に出力光として出射する、
ことを特徴とする可変光位相器。
前記入力光コリメータは、第1の光ファイバを伝播してきた入力光を前記第1の偏光子に入光させ、
前記出力光コリメータは、前記第2の偏光子を兼ねる前記第1の偏光子で偏光合成された出力光を前記第2の光ファイバに伝播させる、
ことを特徴とする光フィァバ付き可変光位相器。
本発明の実施形態に係る可変光位相器に対する比較形態として、図1に、第1比較形態に係る可変光位相器を示した。同図の(a)と(b)は共に同じ可変光位相器であって、位相制御状態だけが異なる。同図に示す可変光位相器は、第1および第2の2つの四分の一波長板11,12と、この2つの四分の一波長板11と12の間に介在するファラデー回転子20によって構成されている。
図2に、本発明の実施形態に係る可変光位相器に対する第2比較形態に係る可変光位相器を示した。同図に示す可変光位相器は、四分の一波長板11と、ファラデー回転子20と、反射鏡30を用いて構成されている。
本発明による可変光位相器の第1実施形態を図3に示す。上述した第1および第2比較形態との相違に着目すると、この第1実施形態の可変光位相器は、同図に示すように、入力光を直交する2つの直線偏光に偏光分離する第1の偏光子41と、直交する2つの直線偏光を偏光合成する第1の偏光子42を備える。これにより、偏波無依存型の可変光位相器が構成されている。
本発明による可変光位相器の第2実施形態を図4に示す。上述した第1実施形態との相違に着目すると、この第2実施形態では、同図に示すように、第1の偏光子41の偏光分離出光路および第2の偏光子42の偏光合成入光路にそれぞれ、偏光子41,42にて発生する偏波モード分散を、複屈折結晶を用いて補償する補償素子51,52を介在させてある。
本発明による可変光位相器の第3実施形態を図5に示す。上述した第1実施形態との相違に着目すると、この第3実施形態では、同図に示すように、このファラデー回転子20を透過させられた第1および第2の円偏光をそれぞれ反射して光路を逆進させる反射鏡30を備えている。
本発明による可変光位相器の第4実施形態を図6に示す。同図に示すように、この第4実施形態の可変光位相器も、上記第3実施形態と同様、光路を逆進させる反射鏡30を備えている。
本発明による可変光位相器の第5および第6実施形態を図7および図8に示す。まず、図7に示す第5実施形態の可変光位相器は、図5に示した第3実施形態の可変光位相器において、偏光子41と第1および第2の四分の一波長板11,12との間の光路に、偏光子41にて発生する偏波モード分散を複屈折結晶を用いて補償する補償素子51を介在させたものである。
図9は、本発明による可変光位相器の第7実施形態を示す。同図に示す可変光位相器は、光入力側と光出力側にそれぞれ、光フィァバ61,64に光結合された光コリメータ62,63を配置し、この光コリメータ62,63を介して光ファイバ61,64を伝播する光の位相をファラデー回転子20の回転角に応じて変化させるようにした光フィァバ付き可変光位相器である。
図10は、本発明による可変光位相器の第8実施形態を示す。同図に示す可変光位相器は、反射鏡30で光路を逆進させる構造の可変光位相器において、偏光分離と合成を行う偏光子41の前方に、それぞれに光ファイバ61,64に光結合された入力光コリメータ62と出力光コリメータ63を配置し、入力光コリメータ62は光ファイバ61を伝播してきた入力光を上記偏光子41に入光させ、出力光コリメータ63は上記偏光子41で偏光合成された出力光を光ファイバ64に伝播させる。
図11は、本発明による可変光位相器の第9実施形態を示す。同図に示す可変光位相器は、反射鏡30で光路を逆進させる構造の可変光位相器において、偏光分離と合成を行う偏光子41の前方に、入出力光ファイバ65に光結合された入出力光コリメータ66を配置し、入出力光ファイバ65を伝播してきた入力光を上記入出力光コリメータ66から上記偏光子に入光させる一方、上記偏光子41で偏光合成された出力光を上記入出力光コリメータ66を介して上記入出力光ファイバ65に伝播させる。つまり、入力光と出力光は共に同じ光ファイバ65と光コリメータ66を伝播させられる。
図12は、本発明による可変光位相器の外観構成例を示す。同図に示す可変光位相器は、ファラデー回転子20の両面に四分の一波長板11,12が配置されている。四分の一波長板11と12はその光学軸が互いに45度回転していて、ファラデー回転子20の入光側では直線偏光を円偏光に変換し、出光側では円偏光を直線偏光に変換する。
本発明で使用する四分の一波長板は、直線偏光と円偏光の変換を行うものであれば、その四分の一波長板は{(λ/4)×(2n+1),[n=0,1,2,・・・]}波長板が使用可能である。つまり、波長の次数(n)は任意である。
20 ファラデー回転子
30 反射鏡
41,42 偏光子
51,52 偏波モード分散補償素子
61,64,65 光フィァバ
62,63,66 光コリメータ
21 永久磁石
22 励磁コイル(電磁石)
23 可変定電流源
101 可変光位相器
111 入力光コリメータ
112〜115 レンズ
116 偏光子
117,118 ハーフミラー
119 固定ミラー
120 可動ミラー
121 撮像装置
Claims (8)
- 前方から後方に向かって入射した入力光の位相を変化させ、その位相を変化させた光を出力光として出射する可変光位相器であって、
前記入力光を互いに直交する第1および第2の直線偏光に偏光分離する第1の偏光子が配置されているとともに、
前記分離した第1および第2の直線偏光が前記出力光として出射するまでの第1および第2の光路上に、第1および第2の四分の一波長板と、ファラデー回転子と、第3および第4の四分の一波長板と、第2の偏光子とがこの順に配置され、
前記第1および第2の四分の一波長板は、入力した直線偏光を円偏光に変換し、
前記ファラデー回転子は、入力した円偏光の偏光面を回転させ、
前記第3および第4の四分の一波長板は、それぞれに入力された円偏光を互いに直交する直線偏光に変換して出力し、
前記第2の偏光子は、入力された互いに直交する二つの直線偏光を偏光合成して前記出力光として出射し、
前記ファラデー回転子による回転角に応じて前記出力光の位相を変化させる、
ことを特徴とする可変光位相器。 - 請求項1において、前記第1の偏光子と前記第1および第2の四分の一波長板との間と、前記第3および第4の四分の一波長板と前記第2の偏光子との間のそれぞれに、前記第1と第2の偏光子のそれぞれにて発生する偏波モード分散を補償する複屈折結晶からなる補償素子が介在していることを特徴とする可変光位相器。
- 請求項1において、前記ファラデー回転子の後方に、前記第1および第2の光路を逆進させる反射鏡を備え、前記第1の偏光子が前記第2の偏光子を兼ね、前記第1の四分の一波長板が前記第3の四分の一波長板を兼ね、前記第2の四分の一波長板が前記第4の四分の一波長板を兼ねている、ことを特徴とする可変光位相器。
- 請求項1において、前記第3および第4の四分の一波長板の後方に、前記第1および第2の光路を逆進させる反射鏡を備え、
前記第3および第4の四分の一波長板は、逆進してきた互いに直交する直線偏光を円偏光に変換して前方に出射し、
前記第1及び第2の四分の一波長板は、逆進してきた円偏光を互いに直交する二つの直線偏光に変換して前方に出射し、
前記第1の偏光子は前記第2の偏光子を兼ねて、逆進してきた互いに直交する二つの直線偏光を偏光合成して前方に出力光として出射する、
ことを特徴とする可変光位相器。 - 請求項3または4において、前記第1の偏光子と第1および第2の四分の一波長板との間に、当該第1の偏光子にて発生する偏波モード分散を補償する複屈折素子からなる補償素子が介在していることを特徴とする可変光位相器。
- 請求項1または2に記載の可変光位相器の光入力側と光出力側のそれぞれに、光フィァバに光結合された光コリメータを配置し、この光コリメータを介して光ファイバを伝播する光の位相をファラデー回転子の回転角に応じて変化させることを特徴とする光フィァバ付き可変光位相器。
- 請求項3〜5のいずれかに記載の可変光位相器の前方に、第1の光ファイバに光結合された入力光コリメータと、第2の光ファイバに光結合された出力光コリメータとを配置し、
前記入力光コリメータは、第1の光ファイバを伝播してきた入力光を前記第1の偏光子に入光させ、
前記出力光コリメータは、前記第2の偏光子を兼ねる前記第1の偏光子で偏光合成された出力光を前記第2の光ファイバに伝播させる、
ことを特徴とする光フィァバ付き可変光位相器。 - 請求項3〜5のいずれかに記載の可変光位相器の前方に、入出力光ファイバに光結合された入出力光コリメータを配置し、当該入出力光ファイバを伝播してきた入力光を前記入出力光コリメータから前記第1の偏光子に入光させる一方、前記第2の偏光子を兼ねる当該第1の偏光子で偏光合成された出力光を前記入出力光コリメータを介して前記入出力光ファイバに伝播させることを特徴とする光フィァバ付き可変光位相器。
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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