JPH01183622A - Optical fiber type polarized light beam splitter - Google Patents
Optical fiber type polarized light beam splitterInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は偏波面保存光ファイバを用いた光ファイバ形偏
光ビームスプリッタに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical fiber type polarizing beam splitter using a polarization maintaining optical fiber.
［従来の技術］
入射光を直交する二つの偏光成分に分離する偏光ビーム
スプリッタは、従来はとんどがバルク形のものである。[Prior Art] Conventionally, most polarizing beam splitters that separate incident light into two orthogonal polarization components are of the bulk type.
ファイバ形としては第６図に示すようにパンダ形偏波面
保存光ファイバ２１を用いた偏光ビームスプリッタ（横
浜、他［ファイバ形偏光ビームスプリッタＪ ０ＱＥ８
５−１５ＰＰ、１９−２４゜１９８５）がある。これは
、二本の偏波面保存光ファイバ２１を融着し延伸した融
着延伸型であり、光結合部（テーバ領域部）２２の長さ
を調整して偏波分離を行うようにしたものである。この
テーバ領域部２２の長さは偏波面保存光ファイバ２１の
モード複屈折率Ｂに依存し、Ｂが大きい程テーバ領域部
２２の長さは短い。As for the fiber type, as shown in Fig. 6, there is a polarizing beam splitter (Yokohama, et al. [Fiber type polarizing beam splitter J 0QE8
5-15PP, 19-24°1985). This is a fusion-stretched type in which two polarization-maintaining optical fibers 21 are fused and stretched, and the length of the optical coupling part (Taber region part) 22 is adjusted to perform polarization separation. It is. The length of this Taber region portion 22 depends on the mode birefringence B of the polarization maintaining optical fiber 21, and the larger B is, the shorter the length of the Taber region portion 22 is.
［発明が解決しようとする課題］
バルク形の偏光ビームスプリッタは光ファイバとの結合
に問題がある。すなわち−口先ビームをレンズ等により
空間に拡げなければいけないため、系全体をコンパクト
化し難い。また、２つの直角プリズムの間に誘電体多層
膜を入れて光学ボンド等で張り合わせているため、高温
及び低温で張り合せがとれるという信頼性の問題もある
。[Problems to be Solved by the Invention] Bulk type polarizing beam splitters have problems in coupling with optical fibers. In other words, it is difficult to make the entire system compact because the snout beam must be spread in space using a lens or the like. Furthermore, since a dielectric multilayer film is inserted between two right-angled prisms and bonded together with an optical bond, there is a reliability problem in that the bonding can be removed at high and low temperatures.
パンダ形偏波面保存光ファイバ２１を使った融着延伸型
の偏光ビームスプリッタは、通常の分岐比５０％の３ｄ
Ｂカツプラとは異なり、モード複屈折率Ｂに依存してテ
ーバ領域部２２の長さを決定する必要がある。このため
、通常の３ｄＢカツプラが使えず、量産性に難点がある
などの問題がある。A fusion-stretched polarizing beam splitter using a panda-shaped polarization-maintaining optical fiber 21 is a 3D beam splitter with a normal branching ratio of 50%.
Unlike the B coupler, it is necessary to determine the length of the Taber region 22 depending on the mode birefringence B. For this reason, there are problems such as the fact that a normal 3 dB coupler cannot be used and there are difficulties in mass production.
本発明の目的は、信頼性及び出産性のある光ファイバ形
偏光ビームスプリッタを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a reliable and durable optical fiber polarizing beam splitter.
［８１題を解決するための手段］
本発明の光ファイバ形偏光ビームスプリッタは、偏波面
保存光ファイバを用いた研磨型方向性結合器の２つの出
射ポートのうち、一方の出射ポートはそのスロー軸を偏
波面保存光ファイバを用いた光ファイバ形偏光子の透過
軸と一致させて接続し、他方の出射ポートはそのスロー
軸を光ファイバ形偏光子の透過軸と直交させて接続した
ものである。[Means for Solving Problem 81] In the optical fiber type polarizing beam splitter of the present invention, one of the two output ports of a polishing type directional coupler using a polarization maintaining optical fiber is The output port is connected with its axis aligned with the transmission axis of an optical fiber polarizer using a polarization maintaining optical fiber, and the other output port is connected with its slow axis perpendicular to the transmission axis of the optical fiber polarizer. be.
［作 用］
研磨型方向性結合器のいずれか一方の入射ポートから入
射された光はその入射ポートの透過側及び結合側の２つ
の出射ポートに分岐されるが、−方の出射ポートのスロ
ー軸は光ファイバ形偏光子の透過軸に一致させ、他方の
出射ポートのスロー軸は光ファイバ形偏光子の透過軸に
直交させているので、各出射ポートからの不要な偏波は
光ファイバ形偏光子で減衰され、高消光比の偏光ビーム
スプリッタとなる。[Function] Light incident from one of the input ports of a polishing type directional coupler is split into two output ports, one on the transmission side and one on the coupling side of that input port. The axis is aligned with the transmission axis of the optical fiber type polarizer, and the slow axis of the other output port is perpendicular to the transmission axis of the optical fiber type polarizer, so unnecessary polarized waves from each output port are transmitted through the optical fiber type polarizer. It is attenuated by a polarizer and becomes a polarizing beam splitter with a high extinction ratio.
［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図に楕円ジャケット型偏波面保存光ファイバを用い
た偏光ビームスプリッタの構成を示す。FIG. 1 shows the configuration of a polarizing beam splitter using an elliptical jacket type polarization maintaining optical fiber.
光ファイバ形偏光ビームスプリッタは、研磨型方向性結
合器１とその２つの出射ポート６．７にそれぞれ接続さ
れる光ファイバ形偏光子２．２とからなる。３は融着等
による接続部である。The optical fiber type polarizing beam splitter consists of a polishing type directional coupler 1 and optical fiber type polarizers 2.2 connected to its two output ports 6.7, respectively. Reference numeral 3 indicates a connection portion by fusion bonding or the like.
研磨型方向性結合器１は、第１図ないし第２図に示すよ
うに、石英基板１０に形成した湾曲した溝内に楕円ジャ
ケット型の偏波面保存光ファイバ１１をその楕円ジャケ
ット１２の長袖方向が石英基板１０の面に垂直となるよ
うにして挿入して固定した後、コア１３近傍まで石英基
板１０を研磨し、このようにして作製した２枚の石英基
板１０の研磨面を接合したものである。４．５は研磨型
方向性結合器１の入射ポート、６．７は出射ポートであ
って、分岐比を５０％とした通常の３ｄＢカツプうであ
る。なお、偏波面保存光ファイバ１１はコア１３、クラ
ッド、楕円ジャケット１２及びサポート１４の４層構造
を有するが、クラッドは図面の簡単化のために楕円ジャ
ケット１２に含ませて省略した。偏波面保存光ファイバ
には楕円ジャケット型だけでなく、楕円クラッド型のも
のなども含まれる。As shown in FIGS. 1 and 2, the polishing type directional coupler 1 includes an elliptical jacket type polarization maintaining optical fiber 11 placed in a curved groove formed in a quartz substrate 10 in the long sleeve direction of the elliptical jacket 12. After inserting and fixing the quartz substrate 10 so that it is perpendicular to the surface of the quartz substrate 10, the quartz substrate 10 is polished to the vicinity of the core 13, and the polished surfaces of the two quartz substrates 10 thus prepared are joined. It is. 4.5 is an input port of the polishing type directional coupler 1, and 6.7 is an output port, which is a normal 3 dB cup with a branching ratio of 50%. The polarization maintaining optical fiber 11 has a four-layer structure including a core 13, a cladding, an elliptical jacket 12, and a support 14, but the cladding is included in the elliptical jacket 12 and omitted to simplify the drawing. Polarization maintaining optical fibers include not only elliptical jacket type fibers but also elliptical clad type fibers.
光フアイバ偏光子２は偏波面保存光ファイバ１１（ある
いは絶対単一偏波面保存光ファイバ）を巻回して絶対単
一動作としたものであり、楕円ジャケット１２の長軸方
向（透過軸方向）に偏波した光のみ透過する。The optical fiber polarizer 2 is made by winding a polarization-maintaining optical fiber 11 (or an absolutely single polarization-maintaining optical fiber) so that it operates in an absolutely single motion. Only polarized light is transmitted.
出射ポート６では、第３図に示すように出射ポート６の
偏波面保存光ファイバ１１の楕円ジャケット１２の長軸
（スロー軸）を光ファイバ形偏光子２の楕円ジャケット
１２の長軸（透過軸）と−致させて接続する。一方、出
射ポート７では楕円ジャケット１２の長＠（スロー軸）
を光ファイバ形偏光子２の楕円ジャケラｉ〜１２の長軸
（透過軸）と直交させて接続する。At the output port 6, as shown in FIG. ) and connect. On the other hand, at the exit port 7, the length of the elliptical jacket 12 @ (slow axis)
are connected perpendicularly to the long axes (transmission axes) of the elliptical jackets i to 12 of the optical fiber polarizer 2.
第３図に示すように、方向性結合器１の入射ポート４に
楕円ジトケット１プの長軸方向に偏波した光（Ｘ偏波）
が入射すると、出射ポート６．７にはそれぞれＸ偏波が
等分されて来る。入射ポート４の透過側の出射ポート６
に来たＸ偏波は偏光子２の透過軸と一致しているため、
低損失で偏光子２を通過して出射ポート端８より出射す
る。−方、入射ポート４の結合側の出射ポート７に来た
Ｘ偏波は偏光子２の楕円ジｊｔケット短軸に一致し透過
軸（楕円ジャケット長軸）とは直交しているため、偏光
子２内で減衰され出射端９からは出射されない。As shown in FIG. 3, light (X polarization) polarized in the long axis direction of the elliptical jitocket 1 enters the input port 4 of the directional coupler 1.
When the beam is incident, the X-polarized waves are equally divided into the output ports 6 and 7, respectively. Output port 6 on the transmission side of input port 4
Since the X-polarized wave that came to coincides with the transmission axis of polarizer 2,
The light passes through the polarizer 2 with low loss and is emitted from the output port end 8. On the other hand, the X-polarized wave arriving at the output port 7 on the coupling side of the input port 4 coincides with the short axis of the elliptical jacket of the polarizer 2 and is perpendicular to the transmission axis (long axis of the elliptical jacket), so the polarized light The light is attenuated within the child 2 and is not emitted from the output end 9.
同様にして、第４図に示すように、入射ポート４に楕円
ジャケット１２の短軸方向に偏波した光（Ｙ偏波）が入
射すると、出射ポート６のＹ偏波は偏光子で減衰されて
出射端８からは出射しないが、出射ポート７のＹ偏波は
偏光子２でほとんど減衰されることなく出射端９から出
射する。Similarly, as shown in FIG. 4, when light polarized in the short axis direction of the elliptical jacket 12 (Y polarization) enters the input port 4, the Y polarization at the output port 6 is attenuated by the polarizer. However, the Y polarized wave from the output port 7 is hardly attenuated by the polarizer 2 and is output from the output end 9.
また、第５図に示すように、入射ポート４に楕円ジャケ
ット１２の長袖と４５″をなして直線偏波が入射すると
、出射ポート６．７では楕円偏光（方向性結合器１の偏
波面保存光ファイバ１１のファイバ長によっては円偏光
あるいは直線偏光）となるが、光ファイバ形偏光子２，
２の透過軸にしたがって出射端８からはｘＮ波が、また
出射端９からはＹ偏波が出射する。Furthermore, as shown in FIG. Depending on the fiber length of the optical fiber 11, the light is circularly polarized or linearly polarized, but the optical fiber polarizer 2,
According to the transmission axis 2, xN waves are emitted from the output end 8, and Y-polarized waves are emitted from the output end 9.
実際に楕円ジャケット型偏波面保存光ファイバで上記の
偏光ビームスプリッタを試作した。研磨型方向性結合器
１は消光比−２０ｄＢ （全ポート）、過剰損失０．２
ｄＢであり、光ファイバ形偏光了２は消光比−４７ｄＢ
、挿入損失０．３ｄＢという特性である。We actually fabricated a prototype polarizing beam splitter using an elliptical jacket type polarization-maintaining optical fiber. Polished directional coupler 1 has an extinction ratio of -20 dB (all ports) and an excess loss of 0.2.
dB, and the optical fiber type polarized light has an extinction ratio of -47 dB.
, the insertion loss is 0.3 dB.
得られた偏光ビームスプリッタの特性は、挿入損失がＸ
偏波、Ｙ偏波ともに３．５ｄＢ、消光比が一４１ｄＢ、
分離比が１＝１（入射ポート４に４５°直線偏波入射時
の出射端８．９の光出力比）であった。The characteristics of the obtained polarizing beam splitter are that the insertion loss is
Both polarization and Y polarization are 3.5 dB, extinction ratio is 141 dB,
The separation ratio was 1=1 (light output ratio at the output end 8.9 when a 45° linearly polarized wave was incident on the input port 4).
［発明の効果コ 本発明によれば次のような優れた効果を発揮する。[Effects of invention According to the present invention, the following excellent effects are exhibited.
（１） 偏波面保存光ファイバを用いた光ファイバ形
方向性結合器であるため、光ファイバとの結合が容易で
あり且つ信頼性の高い偏光ビームスプリッタが得られる
。(1) Since it is an optical fiber type directional coupler using a polarization maintaining optical fiber, it is easy to couple with the optical fiber and a highly reliable polarizing beam splitter can be obtained.
（２） 通常の３ｄＢの研磨型り向性結合器を使用す
ることができるため、量産に適しコスｉ−ダウンが図れ
る。(2) Since a normal 3 dB polished directional coupler can be used, it is suitable for mass production and can reduce cost.
（３） 光ファイバ形偏光子により不要な偏波を減衰
させているため、高消光比の偏光ビームスプリッタが得
られる。このため、本偏光ビームスプリッタを用いたシ
ステムの機能を向上させることがＩＩＩ侍できる。(3) Since unnecessary polarized waves are attenuated by the optical fiber polarizer, a polarizing beam splitter with a high extinction ratio can be obtained. Therefore, it is possible to improve the functionality of a system using this polarizing beam splitter.
第１図は本発明の光ファイバ形偏光ビームスプリッタの
一実施例を示す構成図、第２図は同偏光ビームスプリッ
タに用いた研磨型方向性結合器の拡大した横断面図、第
３図、第４図、第５図は第１図の研磨型方向性結合器の
入射ポートにその楕円ジャケットの長軸に対して０°。
９０°、４５”の直線偏波をそれぞれ入射したときの様
子を示す説明図、第６図は従来の光ファイバ形偏光ビー
ムスプリッタの斜視図である。
図中、１は研磨型方向性結合器、２は光ファイバ形偏光
子、３は接続部、４．５は入射ポート、６．７は出射ポ
ート、８，９は出射端、１０は石英基板、１１は偏波面
保存光ファイバ、１２は楕円ジャケット、１３はコア、
１４はサポート、２１は偏波面保存光ファイバ、２２は
テーパ領域部である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the optical fiber type polarizing beam splitter of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a polishing type directional coupler used in the polarizing beam splitter, and FIG. 4 and 5 show the input port of the polished directional coupler of FIG. 1 at 0° with respect to the long axis of the elliptical jacket. Fig. 6 is a perspective view of a conventional optical fiber type polarizing beam splitter. In the figure, 1 is a polishing type directional coupler. , 2 is an optical fiber type polarizer, 3 is a connection part, 4.5 is an input port, 6.7 is an output port, 8 and 9 are output ends, 10 is a quartz substrate, 11 is a polarization-maintaining optical fiber, and 12 is a polarization-maintaining optical fiber. Oval jacket, 13 is core,
14 is a support, 21 is a polarization maintaining optical fiber, and 22 is a tapered region.
Claims (1)
の２つの出射ポートのうち、一方の出射ポートはそのス
ロー軸を偏波面保存光ファイバを用いた光ファイバ形偏
光子の透過軸と一致させて接続し、他方の出射ポートは
そのスロー軸を光ファイバ形偏光子の透過軸と直交させ
て接続したことを特徴とする光ファイバ形偏光ビームス
プリッタ。1. Of the two output ports of a polished directional coupler using a polarization-maintaining optical fiber, one output port has its slow axis aligned with the transmission axis of the optical fiber polarizer using a polarization-maintaining optical fiber. 1. An optical fiber type polarizing beam splitter, characterized in that the other output port is connected with its slow axis orthogonal to the transmission axis of the optical fiber type polarizer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP687888A JPH01183622A (en) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | Optical fiber type polarized light beam splitter |
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| JP687888A JPH01183622A (en) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | Optical fiber type polarized light beam splitter |
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|---|---|
| JPH01183622A true JPH01183622A (en) | 1989-07-21 |
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| JP687888A Pending JPH01183622A (en) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | Optical fiber type polarized light beam splitter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01183622A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109655231A (en) * | 2018-11-20 | 2019-04-19 | 湖北三江航天红峰控制有限公司 | 2 × 2 polarization-maintaining optical fiber beam splitter working shaft detection methods of one kind and system |
-
1988
- 1988-01-18 JP JP687888A patent/JPH01183622A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109655231A (en) * | 2018-11-20 | 2019-04-19 | 湖北三江航天红峰控制有限公司 | 2 × 2 polarization-maintaining optical fiber beam splitter working shaft detection methods of one kind and system |
| CN109655231B (en) * | 2018-11-20 | 2020-07-14 | 湖北三江航天红峰控制有限公司 | Method and system for detecting working axis of 2 × 2 polarization maintaining optical fiber beam splitter |
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