JPH07333560A - 偏波依存性損失の低減方法及び偏波依存性損失を低減した光学素子モジュール - Google Patents
偏波依存性損失の低減方法及び偏波依存性損失を低減した光学素子モジュールInfo
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- JPH07333560A JPH07333560A JP6126451A JP12645194A JPH07333560A JP H07333560 A JPH07333560 A JP H07333560A JP 6126451 A JP6126451 A JP 6126451A JP 12645194 A JP12645194 A JP 12645194A JP H07333560 A JPH07333560 A JP H07333560A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 この光変調器は、入射光27から１次回折光28
へ伝搬する光に対して、変調素子25より変調をかける機
能を有する。そして、入射光27の進行方向に対して所定
の角度にガラス板11が配置されている。音響光学媒体21
には屈折率ｎに異方性があるため、入射光が垂直偏波で
あるときの回折効率ηsに比べて入射光が水平偏波のと
きの回折効率ηpが低くなり、偏波依存性回折効率変動
Δηが生じる。一方、ガラス板11は音響光学媒体21の偏
波依存性回折効率変動Δηとは逆の傾向の偏波依存性透
過率変動ΔＴを有している。 【効果】 光学素子モジュール全体としての偏波依存性
損失変動ΔＬは、偏波依存性回折効率変動Δηから偏波
依存性透過率変動ΔＴ分を低減した値になり、偏波依存
性損失変動が小さい光学素子モジュールを実現すること
ができる。
へ伝搬する光に対して、変調素子25より変調をかける機
能を有する。そして、入射光27の進行方向に対して所定
の角度にガラス板11が配置されている。音響光学媒体21
には屈折率ｎに異方性があるため、入射光が垂直偏波で
あるときの回折効率ηsに比べて入射光が水平偏波のと
きの回折効率ηpが低くなり、偏波依存性回折効率変動
Δηが生じる。一方、ガラス板11は音響光学媒体21の偏
波依存性回折効率変動Δηとは逆の傾向の偏波依存性透
過率変動ΔＴを有している。 【効果】 光学素子モジュール全体としての偏波依存性
損失変動ΔＬは、偏波依存性回折効率変動Δηから偏波
依存性透過率変動ΔＴ分を低減した値になり、偏波依存
性損失変動が小さい光学素子モジュールを実現すること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、音響光学素子モジュ
ール等の光学素子モジュールにおける偏波依存性損失の
低減に関するものである。
ール等の光学素子モジュールにおける偏波依存性損失の
低減に関するものである。
【０００２】
【従来技術】音波による光の回折現象（音響光学効果）
を利用して光変調器や光偏波器、光フィルタ等（以下総
称して音響光学素子モジュールという）を構成すること
ができる。これらは例えば光通信装置に利用されてお
り、”「光エレクトロニクスの基礎」，AMNON YARIV
著，多田・神谷訳，丸善，12章319頁〜334頁”等に記載
されている。
を利用して光変調器や光偏波器、光フィルタ等（以下総
称して音響光学素子モジュールという）を構成すること
ができる。これらは例えば光通信装置に利用されてお
り、”「光エレクトロニクスの基礎」，AMNON YARIV
著，多田・神谷訳，丸善，12章319頁〜334頁”等に記載
されている。
【０００３】以下、音響光学素子モジュールを用いた光
変調器について、図２の構成図を用いて説明する。
変調器について、図２の構成図を用いて説明する。
【０００４】この光変調器は、音響光学媒体21，トラン
スデューサ22，吸音材23，ＡＭ変調機能付発振器24及び
変調素子25から構成されており、入射光27から１次回折
光２８へ伝搬する光に対して、変調素子２５によって変
調をかける機能を有する。
スデューサ22，吸音材23，ＡＭ変調機能付発振器24及び
変調素子25から構成されており、入射光27から１次回折
光２８へ伝搬する光に対して、変調素子２５によって変
調をかける機能を有する。
【０００５】変調素子25より印加されたディジタルある
いはアナログのベースバンド変調信号が、ＡＭ変調機能
付発振器24へ入力される。このＡＭ変調機能付発振器24
からの出力は、所定の周波数ｆ（例えば120MHz）の搬送
波がＡＭ変調されたものであり、トランスデューサ22へ
伝送される。そしてこのトランスデューサ22からは、搬
送波の強度に応じた強さの超音波進行波26が、音響光学
媒体21（例えば二酸化テルルTeO2で音速ｖ＝4260ｍ/
ｓ）の中を吸音材23に向けて伝搬する構成となってい
る。
いはアナログのベースバンド変調信号が、ＡＭ変調機能
付発振器24へ入力される。このＡＭ変調機能付発振器24
からの出力は、所定の周波数ｆ（例えば120MHz）の搬送
波がＡＭ変調されたものであり、トランスデューサ22へ
伝送される。そしてこのトランスデューサ22からは、搬
送波の強度に応じた強さの超音波進行波26が、音響光学
媒体21（例えば二酸化テルルTeO2で音速ｖ＝4260ｍ/
ｓ）の中を吸音材23に向けて伝搬する構成となってい
る。
【０００６】入射光27（例えば、波長λが1550nmのレー
ザ光）は、音響光学媒体21の垂直方向に対してθ（ラジ
アン）の角度を持って入射される。すると、入射光27は
超音速進行波26との相互作用によりブラッグ回折が生じ
て、その結果２θ分の角度を変えて出射する１次回折光
28を得る。
ザ光）は、音響光学媒体21の垂直方向に対してθ（ラジ
アン）の角度を持って入射される。すると、入射光27は
超音速進行波26との相互作用によりブラッグ回折が生じ
て、その結果２θ分の角度を変えて出射する１次回折光
28を得る。
【０００７】入射角θは、”入射光27の波長λ”，”搬
送波の周波数ｆ”及び”音響光学媒体21中での音速ｖ”
によって決定され、２θ＝λ・ｆ／ｖの関係を有する。
送波の周波数ｆ”及び”音響光学媒体21中での音速ｖ”
によって決定され、２θ＝λ・ｆ／ｖの関係を有する。
【０００８】ここで、入力された入射光27の電界強度Ｉ
iと１次回折光28の電界強度Ｉrの比、即ちＩr/Ｉiを回
折効率ηと呼び、次の（１）式で表わされる。
iと１次回折光28の電界強度Ｉrの比、即ちＩr/Ｉiを回
折効率ηと呼び、次の（１）式で表わされる。
【０００９】
【数１】
【００１０】この（１）式中では、音響光学媒体21の屈
折率をｎ，光弾性定数をＰ，密度をρ，超音波進行波26
の幅をＬ，超音波進行波の高さをＨ，エネルギーをＰa
で表わしている。
折率をｎ，光弾性定数をＰ，密度をρ，超音波進行波26
の幅をＬ，超音波進行波の高さをＨ，エネルギーをＰa
で表わしている。
【００１１】（１）式に表わされるように、回折効率η
は超音波進行波26の強度Ｐaに依存している。言い換え
ると、回折効率ηは変調素子25へ入力するベースバンド
変調信号に依存する。
は超音波進行波26の強度Ｐaに依存している。言い換え
ると、回折効率ηは変調素子25へ入力するベースバンド
変調信号に依存する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
の音響光学素子では、TeO2等の音響素子自体が屈折率ｎ
に異方性があるため、入射光が垂直偏波であるときの回
折効率ηsに比べて、入射光が水平偏波のときの回折効
率ηpが約２０％（＝１dB）程度低くなるという問題が
ある。
の音響光学素子では、TeO2等の音響素子自体が屈折率ｎ
に異方性があるため、入射光が垂直偏波であるときの回
折効率ηsに比べて、入射光が水平偏波のときの回折効
率ηpが約２０％（＝１dB）程度低くなるという問題が
ある。
【００１３】例えば、この音響光学素子モジュールを光
変調器として光信号路に挿入した場合、偏波依存性損失
が１dBあることになり、この結果、偏波の変動によって
１ｄＢの光電力の攪乱を来すことになる。
変調器として光信号路に挿入した場合、偏波依存性損失
が１dBあることになり、この結果、偏波の変動によって
１ｄＢの光電力の攪乱を来すことになる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】以上説明した課題を解決
するために、本発明の偏波依存性損失の低減方法は、入
射光の透過率に偏波依存性を有するガラス板を入射光に
対して傾きをもって配置し、入射光に対してこのガラス
板の偏波依存性とは逆の傾向の偏波依存性を有する光学
素子に、ガラス板を透過した入射光が入射するよう配置
する。このような構成によって、光学素子の偏波依存性
損失変動からガラス板の偏波依存性透過率変動分を低減
するようにしたものである。
するために、本発明の偏波依存性損失の低減方法は、入
射光の透過率に偏波依存性を有するガラス板を入射光に
対して傾きをもって配置し、入射光に対してこのガラス
板の偏波依存性とは逆の傾向の偏波依存性を有する光学
素子に、ガラス板を透過した入射光が入射するよう配置
する。このような構成によって、光学素子の偏波依存性
損失変動からガラス板の偏波依存性透過率変動分を低減
するようにしたものである。
【００１５】あるいは、入射光の透過率に偏波依存性を
有するガラス板を入射光に対して傾きをもって配置し、
入射光に対してガラス板の偏波依存性と同じ傾向の偏波
依存性を有する光学素子に、ガラス板を透過したこの入
射光の偏波面が９０度回転して入射するよう配置する。
このような構成によって、光学素子の偏波依存性損失変
動からガラス板の偏波依存性透過率変動分を低減するよ
うにしたものである。
有するガラス板を入射光に対して傾きをもって配置し、
入射光に対してガラス板の偏波依存性と同じ傾向の偏波
依存性を有する光学素子に、ガラス板を透過したこの入
射光の偏波面が９０度回転して入射するよう配置する。
このような構成によって、光学素子の偏波依存性損失変
動からガラス板の偏波依存性透過率変動分を低減するよ
うにしたものである。
【００１６】あるいは、本発明の偏波依存性損失を低減
した光学素子モジュールは、入射光に対して傾きをもっ
て配置された、入射光の透過率に偏波依存性を有するガ
ラス板と、入射光に対してガラス板の偏波依存性とは逆
の傾向の偏波依存性を有し、ガラス板を透過した入射光
が入射する光学素子とから構成するものである。
した光学素子モジュールは、入射光に対して傾きをもっ
て配置された、入射光の透過率に偏波依存性を有するガ
ラス板と、入射光に対してガラス板の偏波依存性とは逆
の傾向の偏波依存性を有し、ガラス板を透過した入射光
が入射する光学素子とから構成するものである。
【００１７】あるいは、入射光に対して傾きをもって配
置された、入射光の透過率に偏波依存性を有するガラス
板と、入射光に対してガラス板の偏波依存性と同じ傾向
の偏波依存性を有し、ガラス板を透過したこの入射光の
偏波面が９０度回転して入射する光学素子ととから構成
するものである。
置された、入射光の透過率に偏波依存性を有するガラス
板と、入射光に対してガラス板の偏波依存性と同じ傾向
の偏波依存性を有し、ガラス板を透過したこの入射光の
偏波面が９０度回転して入射する光学素子ととから構成
するものである。
【００１８】
【作用】偏波依存性損失補償用のガラス板は、入射光が
垂直偏波である場合と水平偏波である場合で透過率が異
なる偏波依存性を有しており、このガラス板を光学素子
の偏波依存性とは逆の傾向になるように配置するので、
光学素子モジュール全体としてみたときの偏波依存性損
失変動は、光学素子の偏波依存性回折効率変動からガラ
ス板の偏波依存性透過率変動分を低減した値になる。
垂直偏波である場合と水平偏波である場合で透過率が異
なる偏波依存性を有しており、このガラス板を光学素子
の偏波依存性とは逆の傾向になるように配置するので、
光学素子モジュール全体としてみたときの偏波依存性損
失変動は、光学素子の偏波依存性回折効率変動からガラ
ス板の偏波依存性透過率変動分を低減した値になる。
【００１９】
【実施例】図１は、この発明の第１の実施例である、音
響光学素子モジュールを用いた光変調器の構成を示した
構成図である。
響光学素子モジュールを用いた光変調器の構成を示した
構成図である。
【００２０】この光変調器は、図１に示したように偏波
依存性損失補償用ガラス板11，音響光学媒体21，トラン
スデューサ22，吸音材23，ＡＭ変調機能付発振器24及び
変調素子25から構成されている。そして、光に対して透
明な媒質を超音波が伝搬しているときに媒質中に周期的
屈折率の変動が現われることを利用して、入射光27から
１次回折光28へ伝搬する光に対して変調素子25によって
変調をかける機能を有し、光通信装置や光関連測定器等
の光変調部に適用可能である。
依存性損失補償用ガラス板11，音響光学媒体21，トラン
スデューサ22，吸音材23，ＡＭ変調機能付発振器24及び
変調素子25から構成されている。そして、光に対して透
明な媒質を超音波が伝搬しているときに媒質中に周期的
屈折率の変動が現われることを利用して、入射光27から
１次回折光28へ伝搬する光に対して変調素子25によって
変調をかける機能を有し、光通信装置や光関連測定器等
の光変調部に適用可能である。
【００２１】変調素子25より印加されたディジタルある
いはアナログのベースバンド変調信号は、ＡＭ変調機能
付発振器24へ入力される。このＡＭ変調機能付発振器24
からの出力は、所定の周波数ｆ（例えば120MHz）の搬送
波がＡＭ変調されたものであり、トランスデューサ22へ
伝送される。このトランスデューサ22からは、搬送波の
強度に応じた強さの超音波進行波26が、音響光学媒体21
（例えば二酸化テルルTeO2で音速ｖ＝4260ｍ/ｓ）の中
を吸音材23に向けて伝搬される。そして、入射光27の進
行方向に対してφ1（ラジアン）の角度に、偏波依存性
損失補償体として機能する、屈折率1.57のBK7からなる
偏波依存性損失補償用ガラス板11（以下ガラス板11と称
する）が配置されている。
いはアナログのベースバンド変調信号は、ＡＭ変調機能
付発振器24へ入力される。このＡＭ変調機能付発振器24
からの出力は、所定の周波数ｆ（例えば120MHz）の搬送
波がＡＭ変調されたものであり、トランスデューサ22へ
伝送される。このトランスデューサ22からは、搬送波の
強度に応じた強さの超音波進行波26が、音響光学媒体21
（例えば二酸化テルルTeO2で音速ｖ＝4260ｍ/ｓ）の中
を吸音材23に向けて伝搬される。そして、入射光27の進
行方向に対してφ1（ラジアン）の角度に、偏波依存性
損失補償体として機能する、屈折率1.57のBK7からなる
偏波依存性損失補償用ガラス板11（以下ガラス板11と称
する）が配置されている。
【００２２】入射光27は波長λが1550nmのレーザ光ビー
ムであり、ガラス板11を通過後、音響光学媒体21に、こ
の音響光学媒体21の垂直方向より特定の角度θ（ラジア
ン）を持って入射される。
ムであり、ガラス板11を通過後、音響光学媒体21に、こ
の音響光学媒体21の垂直方向より特定の角度θ（ラジア
ン）を持って入射される。
【００２３】一般的に、入射光が超音波進行波の波面に
平行に入射されると、各進行波層からの回折光が特定の
方向で同相となり出力される。このとき１次の側帯波成
分については常に同相関係が成立するが、高次成分は位
相関係がくずれて打ち消し合い、１次の側帯波成分の回
折光のみ強く現われる。この入射光と超音波進行波との
相互作用をブラッグ回折と呼ぶ。
平行に入射されると、各進行波層からの回折光が特定の
方向で同相となり出力される。このとき１次の側帯波成
分については常に同相関係が成立するが、高次成分は位
相関係がくずれて打ち消し合い、１次の側帯波成分の回
折光のみ強く現われる。この入射光と超音波進行波との
相互作用をブラッグ回折と呼ぶ。
【００２４】入射光27と超音波進行波26との間にも上記
ブラッグ回折が生じて、２θ分の角度を変えて出射する
１次回折光28を得る。入射光27の入射角θは、”入射光
27の波長λ”，”搬送波の周波数ｆ”及び”音響光学媒
体21中での音速ｖ”によって決定され、２θ＝λ・ｆ／
ｖの関係を有する。
ブラッグ回折が生じて、２θ分の角度を変えて出射する
１次回折光28を得る。入射光27の入射角θは、”入射光
27の波長λ”，”搬送波の周波数ｆ”及び”音響光学媒
体21中での音速ｖ”によって決定され、２θ＝λ・ｆ／
ｖの関係を有する。
【００２５】このときの回折効率ηは、上記（１）式に
示すように超音波進行波26の強度Ｐaに依存する。そし
てこの超音波進行波26の強度Ｐaはトランスジューサ22
に入力されるAM変調機能付発振器の出力によって決定さ
れ、すなわち、変調素子25へ入力するベースバンド変調
信号に依存することになる。このようにして、この光変
調器は、入射光27から１次回折光28へ伝搬する光に対し
て、変調素子25より変調をかける機能を有する。
示すように超音波進行波26の強度Ｐaに依存する。そし
てこの超音波進行波26の強度Ｐaはトランスジューサ22
に入力されるAM変調機能付発振器の出力によって決定さ
れ、すなわち、変調素子25へ入力するベースバンド変調
信号に依存することになる。このようにして、この光変
調器は、入射光27から１次回折光28へ伝搬する光に対し
て、変調素子25より変調をかける機能を有する。
【００２６】次に、ガラス板11の作用について詳細に説
明する。図３の模式図にガラス板11と入射光27の関係を
示す。
明する。図３の模式図にガラス板11と入射光27の関係を
示す。
【００２７】入射光27はガラス板11の光学研磨面に対し
て、垂直方向からφ1の角度で空気中を進行し、この光
学研磨面でφ2（ラジアン）の角度に屈折してガラス板1
1内を直進する。そして再び、光学研磨面でφ1の角度に
屈折して空気中に出射する。従って、入射光27は、ガラ
ス板11を通過することにより２回の屈折を行うことにな
る。
て、垂直方向からφ1の角度で空気中を進行し、この光
学研磨面でφ2（ラジアン）の角度に屈折してガラス板1
1内を直進する。そして再び、光学研磨面でφ1の角度に
屈折して空気中に出射する。従って、入射光27は、ガラ
ス板11を通過することにより２回の屈折を行うことにな
る。
【００２８】ここで一般的に、入射光の水平偏波成分の
強度透過率をＴpとし、垂直偏波成分の強度透過率をＴs
とすると、Ｔp及びＴsは各々（２）式及び（３）式で表
わされる。
強度透過率をＴpとし、垂直偏波成分の強度透過率をＴs
とすると、Ｔp及びＴsは各々（２）式及び（３）式で表
わされる。
【００２９】
【数２】
【００３０】
【数３】
【００３１】この（２）式及び（３）式において、Ｎは
屈折の回数を表わし、図３に示したガラス板11を入射光
27が透過する場合、Ｎ＝２となる。
屈折の回数を表わし、図３に示したガラス板11を入射光
27が透過する場合、Ｎ＝２となる。
【００３２】φ1とφ2の関係はスネルの法則により、媒
質間の屈折率の関係によって決定され、空気の屈折率を
ｎ1，ガラス板の屈折率をｎ2とすると次式で表わされ
る。
質間の屈折率の関係によって決定され、空気の屈折率を
ｎ1，ガラス板の屈折率をｎ2とすると次式で表わされ
る。
【００３３】sinφ1／sinφ2＝ｎ2／ｎ1 ・・・（４） ｎ1及びｎ2が定数であることから、φ1を決定すること
により一意的にＴp及びＴsが決定される。またφ1≠0の
ときに、（２）式と（３）式の関係から明らかなよう
に、Ｔp＞Ｔsの関係をもつ。そして、Ｔp，Ｔsによる偏
波依存性透過率変動ΔＴ（dB）は次式で表わされる。
により一意的にＴp及びＴsが決定される。またφ1≠0の
ときに、（２）式と（３）式の関係から明らかなよう
に、Ｔp＞Ｔsの関係をもつ。そして、Ｔp，Ｔsによる偏
波依存性透過率変動ΔＴ（dB）は次式で表わされる。
【００３４】 ΔＴ＝10Log（Ts／Tp）＜０ ・・・（５） 次に、このガラス板11を透過した入射光27が音響光学媒
体21に入射されると、上記発明が解決使用とする課題の
欄で述べた通り、音響光学媒体21には屈折率ｎに異方性
があるため、入射光が垂直偏波であるときの回折効率η
sに比べて入射光が水平偏波のときの回折効率ηpが低く
なり、偏波依存性回折効率変動Δη（dB）が生じる。こ
の偏波依存性回折効率変動Δηは、以下の（６）式で表
わされる。
体21に入射されると、上記発明が解決使用とする課題の
欄で述べた通り、音響光学媒体21には屈折率ｎに異方性
があるため、入射光が垂直偏波であるときの回折効率η
sに比べて入射光が水平偏波のときの回折効率ηpが低く
なり、偏波依存性回折効率変動Δη（dB）が生じる。こ
の偏波依存性回折効率変動Δηは、以下の（６）式で表
わされる。
【００３５】 Δη＝10Log（ηs／ηp）＞０ ・・・（６） これ偏波依存性透過率変動ΔＴ及び偏波依存性回折効率
変動Δηによるトータルの偏波依存性損失変動ΔＬ（d
B）は、以下の（７）式で表わされる。
変動Δηによるトータルの偏波依存性損失変動ΔＬ（d
B）は、以下の（７）式で表わされる。
【００３６】ΔＬ＝Δη＋ΔＴ ・・・（７） これらの（５）式と（６）式の大小関係と（７）式から
明らかなように、Δηに対してΔＴの符号が正負逆にな
るようにガラス板11は配置されている。その結果、ΔＬ
はΔηよりΔＴだけ低減されることになる。
明らかなように、Δηに対してΔＴの符号が正負逆にな
るようにガラス板11は配置されている。その結果、ΔＬ
はΔηよりΔＴだけ低減されることになる。
【００３７】上記（２）式〜（５）式に基づき、例えば
φ1がπ／４ラジアンのときに、ΔＴは−０．９dBとな
る。Δηが１dBのとき、従来の構成ではΔＬが１dBであ
るのに対して、この実施例の構成ではΔＬを１−０．９
＝０．１dBに低減することができる。
φ1がπ／４ラジアンのときに、ΔＴは−０．９dBとな
る。Δηが１dBのとき、従来の構成ではΔＬが１dBであ
るのに対して、この実施例の構成ではΔＬを１−０．９
＝０．１dBに低減することができる。
【００３８】また、φ1を適切に選ぶことにより、最適
設計が可能となる。
設計が可能となる。
【００３９】（２）式，（３）式及び（４）式に基づ
き、φ1を０ラジアンから１．５ラジアンまで変化させ
たときのＴp及びＴsの計算結果を図４に示す。φ1がブ
リュースタ角（約１ラジアン）を超えるとＴpが急激に
小さくなるのでφ1は１．２ラジアン以下に設定するの
が望ましいことがわかる。
き、φ1を０ラジアンから１．５ラジアンまで変化させ
たときのＴp及びＴsの計算結果を図４に示す。φ1がブ
リュースタ角（約１ラジアン）を超えるとＴpが急激に
小さくなるのでφ1は１．２ラジアン以下に設定するの
が望ましいことがわかる。
【００４０】一方、φ1とΔＴの関係は（２）式〜
（５）式により表わされ、φ1を０ラジアンから１．５
ラジアンまで変化させたときのΔＴの計算結果を図５に
示す。ΔＴの効果はφ1が０．４ラジアン以上で顕著に
発生することがわかる。
（５）式により表わされ、φ1を０ラジアンから１．５
ラジアンまで変化させたときのΔＴの計算結果を図５に
示す。ΔＴの効果はφ1が０．４ラジアン以上で顕著に
発生することがわかる。
【００４１】これらの図４及び図５に示された結果から
わかるように、φ1は０．４〜１．２ラジアンの範囲内
であることが望ましい。
わかるように、φ1は０．４〜１．２ラジアンの範囲内
であることが望ましい。
【００４２】以上説明したように、この第１の実施例に
よれば、音響光学媒体21の偏波依存性回折効率変動Δη
とは逆の傾向の偏波依存性透過率変動ΔＴを有するガラ
ス板11を設けたので、この光変調器の偏波依存性損失変
動ΔＬは、偏波依存性回折効率変動Δηから偏波依存性
透過率変動ΔＴ分を低減した値になり、偏波依存性損失
変動が小さい光変調器を実現することができる。
よれば、音響光学媒体21の偏波依存性回折効率変動Δη
とは逆の傾向の偏波依存性透過率変動ΔＴを有するガラ
ス板11を設けたので、この光変調器の偏波依存性損失変
動ΔＬは、偏波依存性回折効率変動Δηから偏波依存性
透過率変動ΔＴ分を低減した値になり、偏波依存性損失
変動が小さい光変調器を実現することができる。
【００４３】本発明は、音響光学素子モジュールに適用
するだけでなく、入射光の強度透過率等に偏波依存性を
有する干渉膜フィルタや、偏波無為存であることが望ま
しいアイソレータ等の一般的な光学素子モジュールにも
適用可能である。
するだけでなく、入射光の強度透過率等に偏波依存性を
有する干渉膜フィルタや、偏波無為存であることが望ま
しいアイソレータ等の一般的な光学素子モジュールにも
適用可能である。
【００４４】図６はこの発明の第２の実施例の光学素子
モジュールの構成を示した構成図であり、入射光の強度
透過率に偏波依存性を有する光学素子12と、偏波依存性
損失補償用ガラス板11と同様の機能を果たすガラス板13
から構成されており、光通信装置の光学処理部や一般的
な光関連装置の光学処理部に適用可能である。
モジュールの構成を示した構成図であり、入射光の強度
透過率に偏波依存性を有する光学素子12と、偏波依存性
損失補償用ガラス板11と同様の機能を果たすガラス板13
から構成されており、光通信装置の光学処理部や一般的
な光関連装置の光学処理部に適用可能である。
【００４５】この光学素子モジュールは、入射光27が、
光学素子12に入射される前に、ガラス板13にφ1ラジア
ンの角度をもって入射するように配置されている。
光学素子12に入射される前に、ガラス板13にφ1ラジア
ンの角度をもって入射するように配置されている。
【００４６】そして光学素子12は、入射光27の強度透過
率に偏波依存性を有しており、例えば第１の実施例の音
響光学媒体21と同様に、入射光27が垂直偏波であるとき
の強度透過率ηsに比べて、入射光27が水平偏波のとき
の強度透過率ηpが低くなる。この結果として、この光
学素子12には上記（６）式の偏波依存性透過率変動Δη
（dB）が生じる。
率に偏波依存性を有しており、例えば第１の実施例の音
響光学媒体21と同様に、入射光27が垂直偏波であるとき
の強度透過率ηsに比べて、入射光27が水平偏波のとき
の強度透過率ηpが低くなる。この結果として、この光
学素子12には上記（６）式の偏波依存性透過率変動Δη
（dB）が生じる。
【００４７】ガラス板13は、第１の実施例と同様に
（２）式〜（５）式を満足する。ただし、（２）式及び
（３）式のＮはＮ＝２であり、トータルの偏波依存性損
失変動ΔＬ（dB）は（７）式となる。そしてその結果、
ΔＬをΔη−ΔＴに低減することができる。
（２）式〜（５）式を満足する。ただし、（２）式及び
（３）式のＮはＮ＝２であり、トータルの偏波依存性損
失変動ΔＬ（dB）は（７）式となる。そしてその結果、
ΔＬをΔη−ΔＴに低減することができる。
【００４８】以上説明したように、この第２の実施例の
ような一般的な光学素子モジュールであっても、光学素
子が強度透過率に偏波依存性を有する場合、ガラス板13
を設けることによって、トータルの偏波依存性損失変動
ΔＬは光学素子の偏波依存性透過率変動Δηよりガラス
板の偏波依存性透過率変動ΔＴだけ低減することにな
り、偏波依存性損失変動が小さい光学素子モジュールを
実現することができる。この第２の実施例では、光学素
子12の偏波依存性は、第１の実施例の音響光学媒体21と
同様に、入射光27が垂直偏波であるときの強度透過率η
sに比べて、入射光27が水平偏波のときの強度透過率ηp
が低くなるものとして説明したが、入射光27が水平偏波
のときの強度透過率ηpに比べて垂直偏波であるときの
強度透過率ηsが低くなるような、逆の傾向の偏波依存
性を有する光学素子であっても適用可能である。その場
合は、ガラス板15と光学素子12の偏波面が９０度回転し
て直交しているように配置してやればよい。
ような一般的な光学素子モジュールであっても、光学素
子が強度透過率に偏波依存性を有する場合、ガラス板13
を設けることによって、トータルの偏波依存性損失変動
ΔＬは光学素子の偏波依存性透過率変動Δηよりガラス
板の偏波依存性透過率変動ΔＴだけ低減することにな
り、偏波依存性損失変動が小さい光学素子モジュールを
実現することができる。この第２の実施例では、光学素
子12の偏波依存性は、第１の実施例の音響光学媒体21と
同様に、入射光27が垂直偏波であるときの強度透過率η
sに比べて、入射光27が水平偏波のときの強度透過率ηp
が低くなるものとして説明したが、入射光27が水平偏波
のときの強度透過率ηpに比べて垂直偏波であるときの
強度透過率ηsが低くなるような、逆の傾向の偏波依存
性を有する光学素子であっても適用可能である。その場
合は、ガラス板15と光学素子12の偏波面が９０度回転し
て直交しているように配置してやればよい。
【００４９】例えば図６において、ガラス板13の水平偏
波面が紙面鉛直方向、垂直偏波面がこれに直交している
とすると、光学素子12の垂直偏波面が紙面鉛直方向にな
るように配置してやればよい。
波面が紙面鉛直方向、垂直偏波面がこれに直交している
とすると、光学素子12の垂直偏波面が紙面鉛直方向にな
るように配置してやればよい。
【００５０】偏波面を９０度回転して直交して配置する
ことによって、必然的にガラス板15への入射光27が、垂
直偏波であれば光学素子12へは水平偏波として入射さ
れ、垂直偏波であれば光学素子12へは水平偏波として入
射される。その結果、上記説明した両者の偏波依存性が
逆である場合と同様に、トータルの偏波依存性損失変動
ΔＬは光学素子の偏波依存性透過率変動Δηよりガラス
板の偏波依存性透過率変動ΔＴだけ低減することにな
り、偏波依存性損失変動が小さい光学素子モジュールを
実現することができる。
ことによって、必然的にガラス板15への入射光27が、垂
直偏波であれば光学素子12へは水平偏波として入射さ
れ、垂直偏波であれば光学素子12へは水平偏波として入
射される。その結果、上記説明した両者の偏波依存性が
逆である場合と同様に、トータルの偏波依存性損失変動
ΔＬは光学素子の偏波依存性透過率変動Δηよりガラス
板の偏波依存性透過率変動ΔＴだけ低減することにな
り、偏波依存性損失変動が小さい光学素子モジュールを
実現することができる。
【００５１】また、偏波依存性損失補償体としてBK7か
らなるガラス板15を用いたが、これに限定されず、偏波
依存性を有していれば誘電体膜等も適用することができ
る。同様に、この第２の実施例では偏波依存性損失補償
体の偏波依存性透過率変動を用いて偏波依存性損失変動
を低減しているが、偏波依存性損失補償体の偏波依存性
反射率変動を利用して光学素子の偏波依存性損失変動を
低減することもできる。
らなるガラス板15を用いたが、これに限定されず、偏波
依存性を有していれば誘電体膜等も適用することができ
る。同様に、この第２の実施例では偏波依存性損失補償
体の偏波依存性透過率変動を用いて偏波依存性損失変動
を低減しているが、偏波依存性損失補償体の偏波依存性
反射率変動を利用して光学素子の偏波依存性損失変動を
低減することもできる。
【００５２】次に、上記第２の実施例と同様に、本発明
を一般的な光学素子モジュールにも適用した第３の実施
例について、図７を用いて説明する。
を一般的な光学素子モジュールにも適用した第３の実施
例について、図７を用いて説明する。
【００５３】図７はこの発明の第３の実施例の光学素子
モジュールの構成を示した構成図であり、入射光の強度
透過率に偏波依存性を有する光学素子12と、偏波依存性
損失補償用ガラス板11と同様の機能を果たす第１のガラ
ス板13及び第２のガラス板14から構成されている。
モジュールの構成を示した構成図であり、入射光の強度
透過率に偏波依存性を有する光学素子12と、偏波依存性
損失補償用ガラス板11と同様の機能を果たす第１のガラ
ス板13及び第２のガラス板14から構成されている。
【００５４】この光学素子モジュールは、入射光27が、
光学素子12に入射される前に、第１のガラス板13及び第
２のガラス板14にφ1ラジアンの角度をもって入射する
ように配置されている。
光学素子12に入射される前に、第１のガラス板13及び第
２のガラス板14にφ1ラジアンの角度をもって入射する
ように配置されている。
【００５５】第２のガラス板14も第１のガラス板13と同
様に動作するため、第３の実施例も第２の実施例と同様
に（２）式〜（５）式を満足する。ただし、屈折の回数
が４になるので、（２）式及び（３）式のＮはＮ＝４と
なる。
様に動作するため、第３の実施例も第２の実施例と同様
に（２）式〜（５）式を満足する。ただし、屈折の回数
が４になるので、（２）式及び（３）式のＮはＮ＝４と
なる。
【００５６】その結果、（５）式のΔＴは第２の実施例
に比べて２倍になり、より大きな偏波依存性損失変動低
減効果を有することになる。
に比べて２倍になり、より大きな偏波依存性損失変動低
減効果を有することになる。
【００５７】すなわち、ガラス板13と同様のガラス板を
増加させると、ガラス板のトータル枚数をＭとして
（２）式及び（３）式のＮは、Ｎ＝２・Ｍとなる。
増加させると、ガラス板のトータル枚数をＭとして
（２）式及び（３）式のＮは、Ｎ＝２・Ｍとなる。
【００５８】以上説明したように、この第３の実施例に
よれば、Ｍ枚（Ｍは２以上）のガラス板を設けたので、
偏波依存性損失変動がより小さい光学素子モジュールを
実現することができる。
よれば、Ｍ枚（Ｍは２以上）のガラス板を設けたので、
偏波依存性損失変動がより小さい光学素子モジュールを
実現することができる。
【００５９】次に、上記第２，第３の実施例と同様に、
本発明を一般的な光学素子モジュールにも適用した第４
の実施例について、図８を用いて説明する。
本発明を一般的な光学素子モジュールにも適用した第４
の実施例について、図８を用いて説明する。
【００６０】図８はこの発明の第４の実施例の光学素子
モジュールの構成を示した構成図であり、入射光の強度
透過率に偏波依存性を有する光学素子12と、偏波依存性
損失補償用の片面無反射コーティングガラス15から構成
されている。
モジュールの構成を示した構成図であり、入射光の強度
透過率に偏波依存性を有する光学素子12と、偏波依存性
損失補償用の片面無反射コーティングガラス15から構成
されている。
【００６１】この光学素子モジュールは、入射光27が、
光学素子12に入射される前に、片面無反射コーティング
ガラス15にφ1ラジアンの角度をもって入射するように
配置されている。
光学素子12に入射される前に、片面無反射コーティング
ガラス15にφ1ラジアンの角度をもって入射するように
配置されている。
【００６２】片面無反射コーティングガラス15もガラス
板13と同様に動作するため、第４の実施例も第２の実施
例と同様に（２）式〜（５）式を満足する。ただし、
（２）式及び（３）式のＮはＮ＝１になる。そしてその
結果、（５）式のΔＴは第２の実施例に比べて半減する
が、片面無反射コーティングガラス15による損失増加を
極めて少なくすることができる。
板13と同様に動作するため、第４の実施例も第２の実施
例と同様に（２）式〜（５）式を満足する。ただし、
（２）式及び（３）式のＮはＮ＝１になる。そしてその
結果、（５）式のΔＴは第２の実施例に比べて半減する
が、片面無反射コーティングガラス15による損失増加を
極めて少なくすることができる。
【００６３】以上説明したように、この第４の実施例に
よれば、片面無反射コーティングガラス15を設けたの
で、偏波依存性損失変動が低減し、かつ片面無反射コー
ティングガラス15による損失増加が極めて小さい光学素
子モジュールを実現することができる。
よれば、片面無反射コーティングガラス15を設けたの
で、偏波依存性損失変動が低減し、かつ片面無反射コー
ティングガラス15による損失増加が極めて小さい光学素
子モジュールを実現することができる。
【００６４】これらの第２〜第４の実施例から明らかな
ように、本発明によれば光学素子の偏波依存性の大小に
合わせて、偏波依存性損失補償用ガラス板の特性や枚数
を自由に設定することができ、光学素子モジュールの特
性に合わせた最適な偏波依存性損失変動の低減が可能と
なる。
ように、本発明によれば光学素子の偏波依存性の大小に
合わせて、偏波依存性損失補償用ガラス板の特性や枚数
を自由に設定することができ、光学素子モジュールの特
性に合わせた最適な偏波依存性損失変動の低減が可能と
なる。
【００６５】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明を光学素子モ
ジュールに適用すれば、光学素子の偏波依存性とは逆に
なるように偏波依存性損失補償用のガラス板等を配置す
るので、光学素子モジュールの偏波依存性損失変動ΔＬ
は、偏波依存性回折効率変動Δηから偏波依存性透過率
変動ΔＴ分を低減した値になり、偏波依存性損失変動が
小さい光学素子モジュールを実現することができる。
ジュールに適用すれば、光学素子の偏波依存性とは逆に
なるように偏波依存性損失補償用のガラス板等を配置す
るので、光学素子モジュールの偏波依存性損失変動ΔＬ
は、偏波依存性回折効率変動Δηから偏波依存性透過率
変動ΔＴ分を低減した値になり、偏波依存性損失変動が
小さい光学素子モジュールを実現することができる。
【図１】この発明の第１の実施例である、音響光学素子
を用いた光変調器の構成を示した構成図である。
を用いた光変調器の構成を示した構成図である。
【図２】従来の音響光学素子を用いた光変調器の構成を
示した構成図である。
示した構成図である。
【図３】ガラス板11と入射光27の関係を示した模式図で
ある。
ある。
【図４】φ1を０ラジアンから１．５ラジアンまで変化
させたときの、Ｔp及びＴsの計算結果を示した図であ
る。
させたときの、Ｔp及びＴsの計算結果を示した図であ
る。
【図５】φ1を０ラジアンから１．５ラジアンまで変化
させたときの、ΔＴの計算結果を示した図である。
させたときの、ΔＴの計算結果を示した図である。
【図６】この発明の第２の実施例の構成を示した構成図
である。
である。
【図７】この発明の第３の実施例の構成を示した構成図
である。
である。
【図８】この発明の第４の実施例の構成を示した構成図
である。
である。
11，13，14 偏波依存性損失補償用ガラス板 12 光学素子 15 片面無反射コーティングガラス 21 音響光学媒体 22 トランスデューサ 23 吸音材 24 ＡＭ変調機能付発振器 25 変調素子 26 超音波進行波 27 入射光 28 １次回折光
Claims (11)
- 【請求項１】 入射光の透過率に偏波依存性を有するガ
ラス板を、前記入射光に対して傾きをもって配置し、 前記入射光に対して前記ガラス板の偏波依存性とは逆の
傾向の偏波依存性を有する光学素子を、この光学素子に
前記ガラス板を透過した前記入射光が入射するように配
置し、 前記光学素子の偏波依存性損失変動から前記ガラス板の
偏波依存性透過率変動分を低減することを特徴とする偏
波依存性損失の低減方法。 - 【請求項２】 入射光の透過率に偏波依存性を有するガ
ラス板を、前記入射光に対して傾きをもって配置し、 前記入射光に対して前記ガラス板の偏波依存性と同じ傾
向の偏波依存性を有する光学素子を、この光学素子に前
記ガラス板を透過した前記入射光の偏波面が９０度回転
して入射するように配置し、 前記光学素子の偏波依存性損失変動から前記ガラス体の
偏波依存性変動分を低減することを特徴とする偏波依存
性損失の低減方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の偏波依存性損失の
低減方法において、前記ガラス板として片面無反射コー
ティングガラスを用いることを特徴とする偏波依存性損
失の低減方法。 - 【請求項４】 入射光に対して偏波依存性を有する偏波
依存性損失補償体を、前記入射光が入射するように配置
し、 前記入射光に対して前記偏波依存性損失補償体の偏波依
存性とは逆の傾向の偏波依存性を有する光学素子を、こ
の光学素子に前記偏波依存性損失補償体から出た前記入
射光が入射するように配置し、 前記光学素子の偏波依存性損失変動から前記偏波依存性
損失補償体の偏波依存性変動分を低減することを特徴と
する偏波依存性損失の低減方法。 - 【請求項５】 入射光に対して偏波依存性を有する偏波
依存性損失補償体を、前記入射光が入射するように配置
し、 前記入射光に対して前記偏波依存性損失補償体の偏波依
存性と同じ傾向の偏波依存性を有する光学素子を、この
光学素子に前記偏波依存性損失補償体から出た前記入射
光の偏波面が９０度回転して入射するよう配置し、 前記光学素子の偏波依存性損失変動から前記偏波依存性
損失補償体の偏波依存性変動分を低減することを特徴と
する偏波依存性損失の低減方法。 - 【請求項６】 入射光に対して傾きをもって配置された
前記入射光の透過率に偏波依存性を有するガラス板と、 前記入射光に対して前記ガラス板の偏波依存性とは逆の
傾向の偏波依存性を有し前記ガラス板を透過した前記入
射光が入射する光学素子とを有することを特徴とする偏
波依存性損失を低減した光学素子モジュール。 - 【請求項７】 入射光に対して傾きをもって配置された
前記入射光の透過率に偏波依存性を有するガラス板と、 前記入射光に対して前記ガラス板の偏波依存性と同じ傾
向の偏波依存性を有し且つ前記ガラス板を透過した前記
入射光の偏波面が９０度回転して入射する光学素子とを
有することを特徴とする偏波依存性損失を低減した光学
素子モジュール。 - 【請求項８】 請求項６又は７記載の偏波依存性損失を
低減した光学素子モジュールにおいて、前記透過率に偏
波依存性を有するガラス板として片面無反射コーティン
グガラスを用いることを特徴とする偏波依存性損失を低
減した光学素子モジュール。 - 【請求項９】 入射された入射光に対して偏波依存性を
有する偏波依存性損失補償体と、 前記入射光に対して前記偏波依存性損失補償体の偏波依
存性とは逆の傾向の偏波依存性を有し前記偏波依存性損
失補償体を出た前記入射光が入射する光学素子とを有す
ることを特徴とする偏波依存性損失を低減した光学素子
モジュール。 - 【請求項１０】 入射された入射光に対して偏波依存性
を有する偏波依存性損失補償体と、 前記入射光に対して前記偏波依存性損失補償体の偏波依
存性と同じ傾向の偏波依存性を有し前記偏波依存性損失
補償体を出た前記入射光の偏波面が９０度回転して入射
する光学素子とを有することを特徴とする偏波依存性損
失を低減した光学素子モジュール。 - 【請求項１１】 請求項７又は１０記載の光学素子モジ
ュールにおいて、前記入射光の偏波面が９０度回転して
前記光学素子に入射するように、前記ガラス体或いは前
記偏波依存性損失補償体の偏波面に対して光学素子の偏
波面を直交しては位置し、前記入射光が前記ガラス体或
いは前記偏波依存性損失補償体に水平偏波として入射し
た場合は前記光学素子に垂直偏波として入射し、前記ガ
ラス体或いは前記偏波依存性損失補償体に垂直偏波とし
て入射した場合は前記光学素子に水平偏波として入射す
るようにしたことを特徴とする光学素子モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6126451A JPH07333560A (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | 偏波依存性損失の低減方法及び偏波依存性損失を低減した光学素子モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6126451A JPH07333560A (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | 偏波依存性損失の低減方法及び偏波依存性損失を低減した光学素子モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07333560A true JPH07333560A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14935547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6126451A Pending JPH07333560A (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | 偏波依存性損失の低減方法及び偏波依存性損失を低減した光学素子モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07333560A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012175607A (ja) * | 2011-02-24 | 2012-09-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバ伝送路設計方法 |
-
1994
- 1994-06-08 JP JP6126451A patent/JPH07333560A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012175607A (ja) * | 2011-02-24 | 2012-09-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバ伝送路設計方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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