JPH0527200A - 偏波カプラ - Google Patents
偏波カプラInfo
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- JPH0527200A JPH0527200A JP17792091A JP17792091A JPH0527200A JP H0527200 A JPH0527200 A JP H0527200A JP 17792091 A JP17792091 A JP 17792091A JP 17792091 A JP17792091 A JP 17792091A JP H0527200 A JPH0527200 A JP H0527200A
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- Japan
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- polarization
- polarized light
- light
- beam splitter
- coupler
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は偏波カプラに関し、同一波長の光源を
何段にも多重化することができる偏波カプラの提供を目
的とする。 【構成】偏波面保存ファイバからなる第１及び第２の入
力ポート２４，２６と、偏光ビームスプリッタ３２と、
所定厚みの複屈折結晶板４０と、偏波面保存ファイバか
らなる出力ポート４８とから構成する。
何段にも多重化することができる偏波カプラの提供を目
的とする。 【構成】偏波面保存ファイバからなる第１及び第２の入
力ポート２４，２６と、偏光ビームスプリッタ３２と、
所定厚みの複屈折結晶板４０と、偏波面保存ファイバか
らなる出力ポート４８とから構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は偏波カプラに関する。高
信頼な光通信システムを構築するために送信側の光源を
二重化しようとする場合には、予めいずれの光源につい
ても出射光が光伝送路に結合されるようにしておき、シ
ステムの稼動開始当初は一方の光源のみを使用し、その
光源が故障したときに他方の光源に切り替えて、システ
ムダウンを未然に防止するようにしている。
信頼な光通信システムを構築するために送信側の光源を
二重化しようとする場合には、予めいずれの光源につい
ても出射光が光伝送路に結合されるようにしておき、シ
ステムの稼動開始当初は一方の光源のみを使用し、その
光源が故障したときに他方の光源に切り替えて、システ
ムダウンを未然に防止するようにしている。
【０００２】偏波カプラは、この種の高信頼なシステム
において、２つの光源からの出射光を共通の光伝送路に
結合するために使用される。一方、２以上の光源を多重
化して光源装置の大出力化を図る場合にも、偏波カプラ
が使用される。例えば、近年実用化されつつある光ファ
イバ増幅器において、高エネルギーな励起光を必要とす
るときに、このような光源装置の大出力化が有効であ
る。
において、２つの光源からの出射光を共通の光伝送路に
結合するために使用される。一方、２以上の光源を多重
化して光源装置の大出力化を図る場合にも、偏波カプラ
が使用される。例えば、近年実用化されつつある光ファ
イバ増幅器において、高エネルギーな励起光を必要とす
るときに、このような光源装置の大出力化が有効であ
る。
【０００３】
【従来の技術】図５は従来の一般的な偏波カプラの構成
を示す図である。偏波面保存ファイバからなる第１の入
力ポート２から出射した紙面と平行な偏波面（偏光面）
を有する直線偏光は、レンズ４により平行ビームとされ
て偏光ビームスプリッタ６に入力する。
を示す図である。偏波面保存ファイバからなる第１の入
力ポート２から出射した紙面と平行な偏波面（偏光面）
を有する直線偏光は、レンズ４により平行ビームとされ
て偏光ビームスプリッタ６に入力する。
【０００４】同じく偏波面保存ファイバからなる第２の
入力ポート８から出射した紙面に対して垂直な偏波面を
有する直線偏光は、レンズ１０により平行ビームとされ
て偏光ビームスプリッタ６に入力する。
入力ポート８から出射した紙面に対して垂直な偏波面を
有する直線偏光は、レンズ１０により平行ビームとされ
て偏光ビームスプリッタ６に入力する。
【０００５】偏波面が互いに直交するこれらの直線偏光
は、偏光ビームスプリッタ６から同一光路上に出力さ
れ、この光は、レンズ１２により集光されてシングルモ
ードファイバからなる出力ポート１４に結合する。
は、偏光ビームスプリッタ６から同一光路上に出力さ
れ、この光は、レンズ１２により集光されてシングルモ
ードファイバからなる出力ポート１４に結合する。
【０００６】この偏波カプラによると、第１及び第２の
入力ポート２，８に接続された２つの光源からの光につ
いて多重化を行うことができる。
入力ポート２，８に接続された２つの光源からの光につ
いて多重化を行うことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図５に示された従来の
偏波カプラにあっては、２つの光源からの光（直線偏
光）の偏波面が互いに直交していることを利用して、偏
光ビームスプリッタを用いて光源の多重化を行ってい
る。従って、光源の多重化可能数は２である。
偏波カプラにあっては、２つの光源からの光（直線偏
光）の偏波面が互いに直交していることを利用して、偏
光ビームスプリッタを用いて光源の多重化を行ってい
る。従って、光源の多重化可能数は２である。
【０００８】それ以上の数の光源についての多重化を行
うための従来技術としては、図４の偏波カプラを２つ用
意しておき、一方の偏波カプラに入力する光源の波長と
他方の偏波カプラに入力する光源の波長とを異ならせて
おき、それぞれの偏波カプラから出力する光を波長多重
するようにしたものがある。この場合、所定波長範囲の
光を透過しそれ以外の波長範囲の光を反射させる波長フ
ィルタを用いる。
うための従来技術としては、図４の偏波カプラを２つ用
意しておき、一方の偏波カプラに入力する光源の波長と
他方の偏波カプラに入力する光源の波長とを異ならせて
おき、それぞれの偏波カプラから出力する光を波長多重
するようにしたものがある。この場合、所定波長範囲の
光を透過しそれ以外の波長範囲の光を反射させる波長フ
ィルタを用いる。
【０００９】しかし、この場合には同一波長の光源を何
段にも多重化することができないという問題がある。本
発明はこのような技術的課題に鑑みて創作されたもの
で、同一波長の光源を何段にも多重化することができる
偏波カプラの提供を目的としている。
段にも多重化することができないという問題がある。本
発明はこのような技術的課題に鑑みて創作されたもの
で、同一波長の光源を何段にも多重化することができる
偏波カプラの提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題を解
決するために創作された本発明の偏波カプラの第１の構
成は、偏波面が互いに直交する同一波長の直線偏光を出
力する偏波面保存ファイバからなる第１及び第２の入力
ポートと、該第１及び第２の入力ポートからの光を偏波
合成して同一光路上に出力する偏光ビームスプリッタ
と、該偏光ビームスプリッタからの光が透過するように
設けられ、その屈折率及び厚みは上記第１及び第２の入
力ポートからの直線偏光の位相差がπの整数倍になるよ
うにされた複屈折結晶板と、該複屈折結晶板からの直線
偏光をその偏波面が保存されるように伝搬させる偏波面
保存ファイバからなる出力ポートとを備えたものであ
る。
決するために創作された本発明の偏波カプラの第１の構
成は、偏波面が互いに直交する同一波長の直線偏光を出
力する偏波面保存ファイバからなる第１及び第２の入力
ポートと、該第１及び第２の入力ポートからの光を偏波
合成して同一光路上に出力する偏光ビームスプリッタ
と、該偏光ビームスプリッタからの光が透過するように
設けられ、その屈折率及び厚みは上記第１及び第２の入
力ポートからの直線偏光の位相差がπの整数倍になるよ
うにされた複屈折結晶板と、該複屈折結晶板からの直線
偏光をその偏波面が保存されるように伝搬させる偏波面
保存ファイバからなる出力ポートとを備えたものであ
る。
【００１１】望ましくは、上記複屈折性結晶板は、くさ
び形の第１及び第２の複屈折性プリズムを、これらの光
学軸が互いに平行で且つ斜面同士が摺動可能となるよう
に密着したものである。
び形の第１及び第２の複屈折性プリズムを、これらの光
学軸が互いに平行で且つ斜面同士が摺動可能となるよう
に密着したものである。
【００１２】本発明の偏波カプラの第２の構成は、上記
第１の構成に係る偏波カプラを多段に接続し、上流側の
偏波カプラの出力ポートをそのすぐ下流側の偏波カプラ
の第１又は第２の入力ポートに接続したものである。
第１の構成に係る偏波カプラを多段に接続し、上流側の
偏波カプラの出力ポートをそのすぐ下流側の偏波カプラ
の第１又は第２の入力ポートに接続したものである。
【００１３】
【作用】本発明の第１の構成において、偏光ビームスプ
リッタから複屈折結晶板に入射する光は、偏光面が互い
に直交する直線偏光である。そして、この直線偏光が複
屈折結晶板から出射するときに、直線偏光間の位相差は
πの整数倍になるようにされている。従って、複屈折結
晶板から出射する光は、入射光の強度の大小に応じた偏
光面を有する直線偏光となる。
リッタから複屈折結晶板に入射する光は、偏光面が互い
に直交する直線偏光である。そして、この直線偏光が複
屈折結晶板から出射するときに、直線偏光間の位相差は
πの整数倍になるようにされている。従って、複屈折結
晶板から出射する光は、入射光の強度の大小に応じた偏
光面を有する直線偏光となる。
【００１４】このように第１の構成によると、同一波長
の光についての多重化を行いその出力光を直線偏光にす
ることができる。第１の構成における出射光は直線偏光
であるから、この光を他の第１の構成にかかる偏波カプ
ラの入射光とすることによって、多段構成の偏波カプラ
が実現される。
の光についての多重化を行いその出力光を直線偏光にす
ることができる。第１の構成における出射光は直線偏光
であるから、この光を他の第１の構成にかかる偏波カプ
ラの入射光とすることによって、多段構成の偏波カプラ
が実現される。
【００１５】このように本発明によると、同一波長の光
源を何段にも多重化することができるようになる。くさ
び形の第１及び第２の複屈折性プリズムをこれらの光学
軸が互いに平行で且つ斜面同士が摺動可能となるように
密着して複屈折性結晶板を構成することによって、複屈
折性結晶板から出射する直線偏光の位相差がπの整数倍
になるようにするための調整が容易である。
源を何段にも多重化することができるようになる。くさ
び形の第１及び第２の複屈折性プリズムをこれらの光学
軸が互いに平行で且つ斜面同士が摺動可能となるように
密着して複屈折性結晶板を構成することによって、複屈
折性結晶板から出射する直線偏光の位相差がπの整数倍
になるようにするための調整が容易である。
【００１６】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。図１は本発
明の第１の構成の実施例を示す偏波カプラの構成図であ
る。
明の第１の構成の実施例を示す偏波カプラの構成図であ
る。
【００１７】２４は偏波面保存ファイバからなる第１の
入力ポートであり、この第１の入力ポート２４は図示し
ない光源に接続されて紙面と平行な偏波面を有するＰ偏
光を出力する。
入力ポートであり、この第１の入力ポート２４は図示し
ない光源に接続されて紙面と平行な偏波面を有するＰ偏
光を出力する。
【００１８】２６は同じく偏波面保存ファイバからなる
第２の入力ポートであり、この第２の入力ポート２６
は、紙面と垂直な偏波面を有するＳ偏光を出力する。こ
れらＰ偏光及びＳ偏光は、それぞれレンズ２８，３０に
より平行ビームとされて偏光ビームスプリッタ３２に入
力する。
第２の入力ポートであり、この第２の入力ポート２６
は、紙面と垂直な偏波面を有するＳ偏光を出力する。こ
れらＰ偏光及びＳ偏光は、それぞれレンズ２８，３０に
より平行ビームとされて偏光ビームスプリッタ３２に入
力する。
【００１９】以下、第１の入力ポート２４からのＰ偏光
の伝搬方向をｚ軸とし、紙面をｙｚ平面とし、紙面と垂
直な方向をｘ軸とする直交３次元座標系を用いて説明す
る。偏光ビームスプリッタ３２は、光学的に等方性な結
晶からなる三角プリズム３４，３６とこれらの斜面間に
介在する誘電体多層膜等からなる偏光分離膜３８とから
なる。
の伝搬方向をｚ軸とし、紙面をｙｚ平面とし、紙面と垂
直な方向をｘ軸とする直交３次元座標系を用いて説明す
る。偏光ビームスプリッタ３２は、光学的に等方性な結
晶からなる三角プリズム３４，３６とこれらの斜面間に
介在する誘電体多層膜等からなる偏光分離膜３８とから
なる。
【００２０】偏光ビームスプリッタ３２に入射したＰ偏
光は、偏光分離膜３８を透過してそのままの光路で出射
する。偏光ビームスプリッタ３２に入射したＳ偏光は、
偏光分離膜３８で反射して、Ｐ偏光と同一光路で出射す
る。
光は、偏光分離膜３８を透過してそのままの光路で出射
する。偏光ビームスプリッタ３２に入射したＳ偏光は、
偏光分離膜３８で反射して、Ｐ偏光と同一光路で出射す
る。
【００２１】偏光ビームスプリッタ３２から同一光路で
出射したＰ偏光及びＳ偏光は、複屈折結晶板４０を透過
して、レンズ４６により集束されて偏波面保存ファイバ
からなる出力ポート４８に結合する。
出射したＰ偏光及びＳ偏光は、複屈折結晶板４０を透過
して、レンズ４６により集束されて偏波面保存ファイバ
からなる出力ポート４８に結合する。
【００２２】複屈折結晶板４０は、ルチル等の複屈折性
単軸結晶からなるくさび形の第１及び第２の複屈折性プ
リズム４２，４４を、これらの光学軸が互いに平行で且
つ斜面同士が摺動可能となるように密着して構成され
る。
単軸結晶からなるくさび形の第１及び第２の複屈折性プ
リズム４２，４４を、これらの光学軸が互いに平行で且
つ斜面同士が摺動可能となるように密着して構成され
る。
【００２３】従って、第１、第２の複屈折性プリズム４
２，４４のいずれか一方又は両方をｙ軸方向に移動させ
ることにより、この複屈折結晶板４０の実質的な厚みを
調整可能である。
２，４４のいずれか一方又は両方をｙ軸方向に移動させ
ることにより、この複屈折結晶板４０の実質的な厚みを
調整可能である。
【００２４】図２により本実施例における動作原理を説
明する。偏光ビームスプリッタから出射したＰ偏光及び
Ｓ偏光は同一波長ではあるが、その位相差については考
慮されていない。いま、Ｐ偏光とＳ偏光の位相差をδと
する。
明する。偏光ビームスプリッタから出射したＰ偏光及び
Ｓ偏光は同一波長ではあるが、その位相差については考
慮されていない。いま、Ｐ偏光とＳ偏光の位相差をδと
する。
【００２５】Ｐ偏光及びＳ偏光が複屈折結晶板４０を透
過すると、Ｐ偏光に対する複屈折結晶板４０の屈折率と
Ｓ偏光に対する複屈折結晶板４０の屈折率は異なるか
ら、複屈折結晶板４０から出射するＰ偏光及びＳ偏光の
位相差はδとは異なる値になる。
過すると、Ｐ偏光に対する複屈折結晶板４０の屈折率と
Ｓ偏光に対する複屈折結晶板４０の屈折率は異なるか
ら、複屈折結晶板４０から出射するＰ偏光及びＳ偏光の
位相差はδとは異なる値になる。
【００２６】本実施例では、複屈折結晶板４０から出射
したＰ偏光とＳ偏光の位相差がπの整数倍になるよう
に、複屈折板４０の厚みが調整されている。尚、各複屈
折性プリズムの光学軸は、例えば、Ｐ偏光が常光線とな
りＳ偏光が異常光線となるような方向に設定されてい
る。
したＰ偏光とＳ偏光の位相差がπの整数倍になるよう
に、複屈折板４０の厚みが調整されている。尚、各複屈
折性プリズムの光学軸は、例えば、Ｐ偏光が常光線とな
りＳ偏光が異常光線となるような方向に設定されてい
る。
【００２７】このような位相整合条件が満足されると、
複屈折結晶板４０から出射する光は、偏光面が互いに直
交し且つ位相整合された２つの直線偏光の合成として理
解することができるので、これはまた直線偏光となる。
複屈折結晶板４０から出射する光は、偏光面が互いに直
交し且つ位相整合された２つの直線偏光の合成として理
解することができるので、これはまた直線偏光となる。
【００２８】そして、図３に示すように、この直線偏光
の偏光面がｘｚ平面となす角θは、複屈折結晶板４０に
入射するＰ偏光及びＳ偏光の強度に応じて決定される。
即ち、 θ＝ｔａｎ-1（Ｐy ／Ｐx ）1/2 となる。ここで、Ｐy は複屈折結晶板に入射するＰ偏光
の強度であり、Ｐx は複屈折結晶板に入射するＳ偏光の
強度である。
の偏光面がｘｚ平面となす角θは、複屈折結晶板４０に
入射するＰ偏光及びＳ偏光の強度に応じて決定される。
即ち、 θ＝ｔａｎ-1（Ｐy ／Ｐx ）1/2 となる。ここで、Ｐy は複屈折結晶板に入射するＰ偏光
の強度であり、Ｐx は複屈折結晶板に入射するＳ偏光の
強度である。
【００２９】例えば複屈折結晶板に入射するＰ偏光及び
Ｓ偏光の強度が等しい場合には、θは４５°となる。
尚、出力ポート４８は、その偏波面保存ファイバの主軸
方向が入射する光の偏光面と平行になるように設けられ
ている。
Ｓ偏光の強度が等しい場合には、θは４５°となる。
尚、出力ポート４８は、その偏波面保存ファイバの主軸
方向が入射する光の偏光面と平行になるように設けられ
ている。
【００３０】図４は本発明の他の実施例を示す図であ
り、第２の構成の実施例に対応している。この例では、
図１に示された偏波カプラ２２が７つ用いられており、
上流側の偏波カプラ２２の出力ポートはそのすぐ下流側
の偏波カプラ２２の第１又は第２の入力ポートに接続さ
れている。
り、第２の構成の実施例に対応している。この例では、
図１に示された偏波カプラ２２が７つ用いられており、
上流側の偏波カプラ２２の出力ポートはそのすぐ下流側
の偏波カプラ２２の第１又は第２の入力ポートに接続さ
れている。
【００３１】この実施例の構成によると、８つの光源か
らの光を多重化して、単一の光路上に出力することがで
きる。その結果、極めて高出力な光源の実現が可能にな
り、例えば光ファイバ増幅器において、効果的な励起光
源を簡単に構成することができるようになる。
らの光を多重化して、単一の光路上に出力することがで
きる。その結果、極めて高出力な光源の実現が可能にな
り、例えば光ファイバ増幅器において、効果的な励起光
源を簡単に構成することができるようになる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
同一波長の光源を何段にも多重化することができる偏波
カプラの提供が可能になるという効果を奏する。
同一波長の光源を何段にも多重化することができる偏波
カプラの提供が可能になるという効果を奏する。
【図１】本発明の実施例を示す偏波カプラの構成図であ
る。
る。
【図２】図１に示された偏波カプラの動作原理を説明す
るための図である。
るための図である。
【図３】図１に示された偏波カプラから出力される光の
偏波面の説明図である。
偏波面の説明図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す偏波カプラの構成図
である。
である。
【図５】従来技術の説明図である。
２４ 第１の入力ポート
２６ 第２の入力ポート
３２ 偏光ビームスプリッタ
４０ 複屈折結晶板
４８ 出力ポート
Claims (3)
- 【請求項１】 偏波面が互いに直交する同一波長の直線
偏光を出力する偏波面保存ファイバからなる第１及び第
２の入力ポート(24,26) と、 該第１及び第２の入力ポート(24,26) からの光を偏波合
成して同一光路上に出力する偏光ビームスプリッタ(32)
と、 該偏光ビームスプリッタ(32)からの光が透過するように
設けられ、その屈折率及び厚みは上記第１及び第２の入
力ポートからの直線偏光の位相差がπの整数倍になるよ
うにされた複屈折結晶板(40)と、 該複屈折結晶板(40)からの直線偏光をその偏波面が保存
されるように伝搬させる偏波面保存ファイバからなる出
力ポート(48)とを備えたことを特徴とする偏波カプラ。 - 【請求項２】 上記複屈折結晶板(40)は、くさび形の第
１及び第２の複屈折性プリズム(42,44) を、これらの光
学軸が互いに平行で且つ斜面同士が摺動可能となるよう
に密着したものであることを特徴とする請求項１に記載
の偏波カプラ。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の偏波カプラを多
段に接続して構成され、上流側の偏波カプラの出力ポー
トはそのすぐ下流側の偏波カプラの第１又は第２の入力
ポートに接続されていることを特徴とする偏波カプラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17792091A JPH0527200A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 偏波カプラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17792091A JPH0527200A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 偏波カプラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0527200A true JPH0527200A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16039381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17792091A Withdrawn JPH0527200A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 偏波カプラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0527200A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003003072A2 (en) * | 2001-06-27 | 2003-01-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element and manufacturing method therefor |
| US6687055B2 (en) * | 2001-07-02 | 2004-02-03 | Jds Uniphase Corporation | Method of temperature compensation for interleaver |
| US7126765B2 (en) | 2001-05-15 | 2006-10-24 | Carl Zeiss Smt Ag | Objective with fluoride crystal lenses |
| US7239447B2 (en) | 2001-05-15 | 2007-07-03 | Carl Zeiss Smt Ag | Objective with crystal lenses |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP17792091A patent/JPH0527200A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
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| US7180667B2 (en) | 2001-05-15 | 2007-02-20 | Carl Zeiss Smt Ag | Objective with fluoride crystal lenses |
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| US7262920B2 (en) | 2001-06-27 | 2007-08-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element and manufacturing method therefor |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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