JPS6378124A - 偏極調整装置 - Google Patents

偏極調整装置

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JPS6378124A
JPS6378124A JP62231956A JP23195687A JPS6378124A JP S6378124 A JPS6378124 A JP S6378124A JP 62231956 A JP62231956 A JP 62231956A JP 23195687 A JP23195687 A JP 23195687A JP S6378124 A JPS6378124 A JP S6378124A
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polarization
optical
axis
phase modulator
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JP62231956A
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ヘルムート、ハイドリッヒ
デトレフ、ホフマン
ハンスペーター、ノルチング
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Siemens AG
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、偏極した光波を結合する入力端を持つ光フ
ァイバと、この光ファイバに特定方向に向けられた屈折
率楕円体軸を持つ連続的に可変の複屈折を誘起しそれに
よって光ファイバに結合された光波の連続的変化を可能
にする位相変調器と、光ファイバに入れられた光波の伝
搬方向において位相変調器の後に設けられ位相変調器の
屈折率楕円体軸に対して約45°の角度で傾斜する屈折
率楕円体軸を持つ連続的に可変の複屈折を誘起する偏極
変換器とを備える偏極調整装置に関するものである。
〔従来の技術〕
この種の装置の一例は既に特許出願(ドイツ連邦共和国
特許出願公開第3610573号)され、又文献「ファ
イバー・オブチクス(Fibre 0ptics) J
86、London  (1986年4月15月号)に
記載されノエ(No! )の装置として公知である。こ
の公知装置には5個の複屈折素子と3個の位相変調器と
2個の偏極変換器が1つの光ファイバに沿って交互に設
けられている。この装置を使用すれば入力側のいかなる
@極状層も無制限に任意の所望偏極状態に移すことがで
きる。ここで無制限というのは、所望されるか予め定め
られた任意の偏重状態への連続的持続的偏極整合が制′
a世の限界に達したとき機能的な偏極リセットが起るこ
となく確保されることである。
偏極状態の整合の問題は光学的ヘテロゲイン又はホモダ
イン受信機において起る。この場合受信機に導かれた光
信号の偏極状態が受信機の局部発振器の光信号の偏極状
態に整合していなければならない0局部発振器の信号は
一般に直線偏極であるのに対して、受信機に導かれる信
号は任意の偏極状態をとることができる。
両方の信号の偏極状態を合致させるには、受信機に導か
れた信号の偏極状態を偏極安定器で局部発振器の信号と
同じ直線偏極状態に変換して時間的に一定に保つか、あ
るいは局部発振器の信号の偏極状態を受信機に導かれた
信号のたえず変化可能な偏極状態に追従させる。前記の
ノエ(No4 )の装置においてはこの両方の方法が実
施可能である。
第1の方法では装置の出口において偏極状態が固定され
ているのに対して、第2の方法では装置の入口において
偏極状態が固定される。このように定められていると前
記の公知装置では位相変調器が不要となり、複屈折素子
は4個で足りる。
前記のノエ(No! )装置の実施形態としては光ファ
イバを使用するものだけが示され、複屈折は光導波路を
形成するファイバに外圧を加えることによって生ずる。
ここでは2種類の複屈折素子を必要とするだけであるか
ら、集積光回路の実現が容易である。
既に特許出[(ドイツ連邦共和国特許出願公開第361
5982号)されている装置では、3個の複屈折素子、
2個の位相変調器および1個の偏極変換器を使用する実
施形態が考えられる。この形態ではこれらの素子の1つ
がその制御量の限界に達したとき偏極の急激な変化が生
じないように制御することができる。
この装置に類似した集積光回路は文献「アイ・イー・イ
ー・イー・ジャーナル・オブ・クワンタム・エレクトロ
ニクス(IEII:E J、Quant、Electr
3) JQE−17(1981年)、965−966頁
に記載されたアルファーネス(R,C,Alferne
ss)の論文により公知である。この集積回路では3つ
の素子、2つのエレクトロ・オプティック誘起の複屈折
位相変調器および1つの偏極変換器が電気光学効果材料
の基板に集積された光ファイバに沿って交互に設られる
0文献に挙げられている特殊の実施形態では、光導波路
がy方向に延びるTtを拡散したニオブ酸リチウムの光
ファイバから成り、X方向に切られたニオブ酸リチウム
結晶の表面に置かれる。各位相変調器は結晶の表面で光
ファイバの両側に設けられた制御電圧印加用の電極対と
なっている。偏極変換器は光ファイバ上にそれを横切っ
て設けられた電極列から成り、空間周期的に変動する垂
直電場を光ファイバ内に作る。
この種の装置を使っても任意の偏極状態を同じく任意の
別の偏極状態に移すことができる。従って1つのファイ
バから受取った信号の偏極状態の安定化、特に単モード
光ファイバから典型的に与えられる楕円偏極信号の直線
偏極信号への安定化に適している。
しかし上記の装置によっては連続して起る偏極ドリフト
に際して無制限の連続する偏極状態の整合は不可能であ
り、特定の制御量の限界に達したとき偏極状態のリセッ
トが必要となる。
公知装置の特殊な実施形態に使用される偏極変換器の帯
域幅は約2nIlであるから、光通信系従ってヘテロ又
はホモダイン受信機に使用することには適当でない。
このような使用に対してはこの種の装置は所望の波長領
域、例えば1300±25nmの波長領域においての機
能を遂行し、温度の安定化又は波長領域の電気的補正を
必要としない程度の広帯域型でなければならない。
文献「アプライド・フィジクス・レターズ(App1、
 Phys、 Lett3)J 47 (1985年L
 674−677頁および[オプチクス・レターズ(O
ptics Lett3) J 11 (1986年)
、39−41頁に記載されたサニャバーン(S、Tha
niyavarn )の論文により、電気光学効果材料
の基板上に集積された電気光学的に誘起される広帯域偏
極変換器が公知である。この装置ではTiを拡散したニ
オブ酸リチウムの光ファイバがX方向に切断されたニオ
ブ酸リチウム結晶の表面でZ方向に延び、結晶表面には
更に光ファイバの長さの方向即ちZ方向に拡がる3つの
電極が設けられる。これらの電極中の2つは光ファイバ
の両側に置かれ、第3のものはこれら2つの電極の間に
おいて光ファイバ上に設けられる。これらの電極に3種
の適当な電位を印加することにより、TEならびに7M
モードに偏極された光波に対して有効屈折率の電気光学
的に誘起された整合を達成することができる。この整合
はほぼ100%の変換を可能にするものである。
文献「スプリンガー・シリーズ・イン・オプチカル・サ
イエンス(Sprtnger 5erics in 0
pticalScfence) J Vol 48、P
roc、 3rd Europ、Conf ECl0’
85  Berlin 、  174 176頁のマリ
ラー(C。
Mar11ler )の論文に記載されている集積広帯
域偏極変換器ではX方向の切断された結晶が使用され、
これがTE/TM変換のために光ファイバを横切る水平
電場を要求し、又光ファイバ上の第3電極が除かれそれ
によって有効屈折率の光学的に誘起される整合に関する
自由度が存在しない点で前記の変換器と異なる。
〔発明が解決しようとする問題点〕 この発明の目的は、ヘテロゲイン又はホモダイン受信機
の局部発振器の光信号の偏極状態とこの受信機に導かれ
る光信号の偏極状態の双方を変換して、両信号が任意で
はあるが互に等しい偏極状態で重ね合わされるようにす
る無制限に動作する偏極調整装置を提供することにある
〔問題点を解決するための手段〕
この目的は特許請求の範囲第1項に特徴として挙げた構
成とすることによって達成される。
〔作用効果〕
二の発明による構成では、受信機に導かれた偏極状態が
常に変化する信号が一方の光ファイバに結合されるのに
対して、偏極状態が固定している局部発振器の信号は他
方の光ファイバに結合される。@接状態を等しくする両
方の信号は装置の出力側即ち一方の光ファイバ(WL1
)の入力端(et)又は他方の光ファイバ(WL2)の
入力端Ce2)に対して反対の側で偏極変換器(PK1
)又は位相変調器(PM2)から取り出される。
この発明の装置の動作態様を次に説明する。
光ファイバ(WLIとWL2)を装置の出力側即ち第1
の偏極変換器(PK1)又は第2の位相変調器(PM2
)の光ファイバ入力端(et又はex>に対して反対の
側において互に結合し、一方の光ファイバ(WL1)の
入力端(e3)又は他方の光ファイバ(WL2)の入力
端(e= )に結合された信号が入力端(ex又はe1
)に導かれるようにすると、4つの複屈折素子を使用し
て無制限に動作する偏極調整装置が得られる。この場合
局部発振器の偏極状態はTEモード又は7Mモードにお
いて直線的であるから複屈折素子は4個で足りる。
この装置は一方の入力端(e3)における任意の偏極状
態が装置を通過する際にTE又は7M偏極状態に変換さ
れ、他方の入力端(e8)から取り出されるように調節
することができる。この装置は光学的相反素子であるか
ら他方の入力端(e2)に結合されたTE又は7M偏極
状態は上記の任意偏極状態に変換され、絶えず変化し一
方の入力端(e3)から取り出すことができる。任意の
偏極状態をもって入力0N(et)に結合された信号は
上記のように調節された装置の半分即ち第1位相変調器
(PM 1 )と第1偏極変換器(PK1)を通過した
後特定の偏−接状態(P)に到達する。装置が光学的に
相反であるから、入力端(et)に結合され装置を逆向
きに通り抜けるTE又は7M偏極状態の信号は上記の装
置の半分即ち第2偏極変換器(PK2)と第2位相変調
器(PM2)を通過した後同じく特定の偏極状態CP)
に到達する。このことば両光ファイバ(WLIとWL2
)が装置の出力端で互に結合されているか否かに無関係
に成立する。装置の出力側には両光ファイバ(WLIと
WL2)の場合のいずれにおいても同じ偏極状態が出現
する。
〔実施態様〕 この発明の有利な実施B様は特許請求の範囲第2項に示
される。この実施態様は5個の複屈折素子を備える上記
の装置に対応するもので、第2光ファイバ(WL2)に
結合された信号の偏極状態はTE又はTM偏橿に限らず
任意のものでよい。
この実施態様ではそれぞれ任意の偏極状態を示す2つの
光信号が、装置の出力側において任意ではあるが互に等
しい偏極状態であるように変換される。そのためには5
個の複屈折素子を持つノエ(No6 )の装置と同様に
、一方の信号の任意の偏極状態が他方の信号の任意の偏
極状態に移され又それと逆の過程が行われるようにコン
トロールする。
ヘテロダイン受信機又はホモダイン受信機の場合と同様
に等しい偏極状態の信号を装置の出力側で重ね合せる際
には、特許請求の範囲第3項に従って装置を構成すると
有利である。その場合結合装置は特許請求の範囲第4項
に従い方向性光結合器で構成する。特許請求の範囲第5
項に従い制御可能の結合比を示す結合装置又は方向性結
合器を使用すると使用上最適の結合比に調整することが
でき有利である。
この発明の特に有利な実施態様の一例が特許請求の範囲
第6項に示される。それに従って構成された位相変調器
は、結晶表面に立てた法線に対して角度O°の屈折率楕
円体軸を電気光学効果により誘起させる。又特許請求の
範囲第6項による偏極変換器は結晶表面の法線に対して
角度45°で傾斜した屈折率楕円体軸を電気光学効果に
より誘起させる。このように構成された位相変調器と偏
極変換器は細部に到るまで前記の文献に記載された位相
変調器と偏極変換器に対応する。従って特許請求の範囲
第6項による装置では充分な広帯域性が達成される。
特許請求の範囲第6項による装置の別の利点は結合装置
又は方向性結合器が位相変調器と偏極変換器が集積され
る同じ基板上に集積できることである。これに対応して
特許請求の範囲第6項による装置は特許請求の範囲第7
項に従って構成されると効果的である。このように構成
された装置の具体例は特許請求の範囲第8項に示される
。この実施例の結合比制御に関して存効な形態は特許請
求の範囲第9項に示される。
電気光学効果材料の基板上に集積されるこの発明による
装置は特許請求の範囲第10項に従って構成するのが有
利であり、その際基板の法線はX軸に平行とする。
この発明とその実施態様による装置はその全長が短小で
あるという利点を示す。
この発明は特許請求の範囲第11項に示すように4個又
は5個の複屈折素子を含む公知装置の集積光回路形態ま
でも包含するものである。この装置は充分な広帯域性を
与え、更に位相変調器と偏極変換器が共通基板上に集積
されて占有面積が小さい構成になるという利点がある。
この装置の2個又は3個の位相変調器により結晶表面の
法線に対して角度0°の電気光学効果誘起屈折率楕円体
軸を作ることができる。又2個の偏極変換器を使用して
結晶法線に対して角度45°で傾斜した電気光学効果誘
起屈折率楕円体軸を作ることができる。特許請求の範囲
第11項による装置の有利な構成は特許請求の範囲第1
2項に示される。この装置においても基板結晶の法線は
X軸に平行になっている。
〔実施例〕
図面を参照してこの発明を更に詳細に説明する。
第1図に示すヘテロダイン又はホモダイン受信機に通し
た装WtAPでは、図面に示されていない受信機に導き
一方の加入者より出力される光波T1nが装置APの一
方の光ファイバWL1にその入力端e、を通して結合さ
れる。この光波Tfnは一般に標準単モード光ファイバ
を通して導かれ通常楕円偏光である。光ファイバWL1
には位相変調器PMIにより連続的に可変の複屈折が誘
起され、それにより光ファイバWLIに導かれた光波T
inの位相が連続的に変化可能である0位相変調器PM
IO後には光ブアイバWLIに導かれる光波の伝送方向
に関連して偏極変換器PKIが設けられ、それによって
光ファイバWLl内に連続的に可変の複屈折が誘起され
る。この複屈折により光ファイバWLIに導かれた光波
Tfnの偏極状態に直行する偏極状態が作られる。
位相変調器PMIによって誘起された複屈折の屈折率楕
円体軸は光ファイバWLIの伝送方向R1となっている
長軸L1に垂直である。同じく光ファイバWLIの長袖
に対して垂直に向けられた偏極変換器PKIにより誘起
された複屈折の屈折率楕円体軸は、位相変調器PMIの
屈折率楕円体軸に対して光ファイバWL1の長軸L1の
回りに45°だけ回転している。
直線的にTE又はTM偏極しそれによって固定偏極状態
にある図示した局部発振器の光波LOは、光ファイバW
Llに平行する第2の光ファイバWL2にその入力端e
2を通して結合される。
第2偏極変換器PK2を通して第2光ファイバWL2に
連続可変の複屈折が誘起可能であり、結合された局部発
振器の光波LOの固定偏極状態に直行する偏極状態を作
ることができる。
第2偏極変換器PK2の後には第2偏極変換器PK2が
設けられ、この変調器によって第2光ファイバWL2に
連続可変の複屈折が誘起され、それによって第2光ファ
イバWL2に導かれた局部発振器の光波LOの位相を連
続的に変えることができる。
第2位相変調器PM2によって誘起された複屈折の屈折
率楕円体軸は、第1位相変調器PMIの屈折率楕円体軸
に平行に向けられる。第2偏極変換器PK2によって誘
起された複屈折の屈折率楕円体軸は、第2位相変調器P
M2の屈折率楕円体軸に対して第2光ファイバWL2の
長軸L2の回りに45°だけ回転し、例えば第1偏極変
換器PK1の屈折率楕円体軸に平行となる。
光ファイバWLIとWL2の入力端else!は現実の
入力端、例えば信号結合用の光ファイバ端面とすること
ができるが、装置APの境界を示すだけのものとするこ
とも可能である0例えば装置APをファイバオプチック
構成とするとき加入者信号を伝えるファイバの1つを装
WAPの出力側の終端まで延長させ、第1光ファイバW
LIがこのファイバのe、からその出力側終端までの区
間に過ぎないものとすることができる。
装置APの出力側、即ち偏極変換器PKI又は位相変調
器PM2の第1光ファイバWLIの入力端e1と第2光
ファイバWL2の入力@e2に対して反対の側に偏極に
無関係で結合比が制御可能の方向性結合器PURKを設
け、使用条件に最適のもの例えは精確な3dB結合器と
することができる。
第1偏極変換器PKIから出た光波Tj2nがこの方向
性結合器PURKの一方の入力端a1に導かれるのに対
して、第2位相変調器PM2から出た光波LOは装fA
Pが適当に調整されているとき入力端a、に導かれた光
波Tinと等しい偏極状態にあって方向性結合器の他方
の入力端a、に導かれる。方向性結合器PURKではこ
れらの信号が重ね合わされる。
方向性結合器PURKの出力端す、あるいはbヨから引
き出される光波は光検出器P01又はPO2に導かれる
。方向性結合器PURKの出力端す、。
b2にはそれぞれ光検出器PotとPO2が選択的に設
けられ、プッシュプル動作をする。
光検出器POI又はPO2の出力信号31又はS2は1
つの電気ユニットEEに導かれ、実効信号とZF倍信号
それから得られる。ZF倍信号インテリジェント偏極調
整ユニントIPに導かれる。
ユニッ)IPはその順序で位相変調器PM1、第2偏極
変換器PK2、第1偏極変換器PKIおよび第2位相変
調器PM2に所属するちらつき周波数f+、fz、fy
およびf4から調整電圧UPMI(ff)、 LLPr
B(f13) 、 U2Ki(fG) オヨヒUps8
(fc)を作る。これらはその順序で第1位相変調器P
M1、第2偏極変換器PK2、第1偏極変換器PK1お
よび第2位相変調器PM2に属し、これらの素子を制御
する。この外に偏極調整ユニッ1−IPは直流電圧UD
(に関係する電圧信号U□(Uo)を作り、方向性結合
器PURKの結合比を設定又は調整する。ユニットIP
内では複屈折素子PM1、PX3.PKIおよびPX2
の調整量を表わすちらつき周波数f、、f、、f、およ
びf4と導入されたZF信号に基き、装置APの立上り
時と動作時偏橿状態が求められる。り1整過程は偏極サ
イクル毎に決定表に従って蓄積された論理から呼び出す
ことができる。
第2図に示した集積回路構成では両光ファイバWLIと
WL2がストライプ形光ファイバから成り、X方向に切
られたニオブ酸リチウム結晶の基板表面に集積され、光
ファイバWL1、WL2はその長袖が基板の複屈折結晶
の光学軸即ちz軸に平行する。
両値相変調器PM1、PM2はいずれも2つのストライ
プ形電極E11およびE12から成り、これらは所属す
る光ファイバWLI又はWL2の両側に設けられ光ファ
イバの長袖方向に延びている。
各位相変調器PMI又はPX2の両電極E11゜E12
は例えばX軸従って基板1の表面の法線に平行する屈折
率楕円体軸A、又はA、を持っ複屈折を光ファイバWL
1又はWL2に電気光学的に誘起する制御電圧を印加す
るためのものである。
偏極変換器PK1、PK2はそれぞれ3個のストライブ
形電極E13.E14.E15から成り、これらの電極
は所属する光ファイバWLI又はWL2の長軸の方向に
延び、その中の2っE13とE15は光ファイバの両側
に、第3のもの214はこれら両電極の間で所属光ファ
イバWLI又はWL2の上に設けられる。
各偏極変換器PKI又はPK203個の電極E13、E
14.E15は基板の法線Nに対して45°の角度で傾
斜し、光ファイバの長袖に垂直な平面内にある屈折率楕
円体軸A2又はA4を持つ複屈折を所属光ファイバ内に
電気光学的に誘起する制御電圧を印加するためのもので
ある。
上記の偏極変換器PKI又はPX3は前記のサニャーバ
ーン(Thaniyavarn)の論文に記載されてい
るもので、印加した制御電圧と偏極変換との間の関数関
係もそこに示されている。この場合変換はぼぼ100%
である。
第2図の実施形態に使用されている位相変調器は前記の
アルファーネス(Alferness)の論文に記載さ
れている。
偏極に無関係な方向性光結合器PURKは、両方の光フ
ァイバWL1、WL2を装置APの出力側に集め、区間
S内で狭い相互間隔を保って平行に延び、この区間S内
で両方の光ファイバの間に光波の過結合が可能であるよ
うにすることによって実現される。結合比の制御に対し
ては区間S内に3個のストライプ形電極E16.E17
.E18を光ファイバWL1、WL2に平行に設け、そ
の中の2つE16とE18は両光ファイバの両側に置き
、E17はこれら2つの電極の間で光ファイバWLIと
WL2の上に置く、方向性結合器PURKの両出力端b
+、bzは基板1の出力側終端部にある光ファイバWL
IとWL2の端面が形成する。方向性結合器の入力端は
現実の入力端ではなく、簡単のため図に示されていない
、光ファイバWLIとWL2の入力端e、とe、も同じ
く基板10入力側終端にある光ファイバの端面で形成さ
れる。
第2図の装置の具体的実現例では、位相変調の際の微分
半波電圧は光波長1.3μmにおいて約40ボルトであ
って、TE波とTM波の内に0.9゜/V閣の比値相差
が達成される。偏極変換器はTE/TM変換器であって
、全長が8.5鵬のとき変換電圧は30ボルト程度であ
る。2つの位相変調器PMIと2M2および2つの偏極
変換器PKI。
PX3から成り方向性結合器PURKが無いときの全長
は約30鵬である。従って第2図の装置の全長は方向性
結合器の長さを10閣、光ファイバの曲率半径を30f
fII11として約40mmとなる。
第2図の集積光回路の利点は損耗の無いこと、調整時間
の短いこと、調整にほとんど電力を必要としないことで
ある。更に例えばInP等のニオブ酸リチウム以外の電
気゛光学効果材料の基板上に集積することも可能であり
、結合装置の結合比の調整も可能である。
第3図に示す集積光回路装置は、第2光ファイバWL2
0入力端etと第2偏極変換器PK2の間に第3の位相
変調器PM3が設けられている点で第2図の装置と異る
。第3位相変調器PM3は他の位相変調器PM1、PM
2と同様に電極E11とE12で構成される。
第4図の集積光回路装置の場合X方向に切られたニオブ
酸リチウム結晶の基板1の表面に単一のストライプ形光
ファイバWLが集積され、2方向即ち結晶の光学軸方向
に延びる。この光ファイバに沿って2つの位相変換器P
Kと2つの位相変調器PMが交互に設けられる0位相変
換器PKと位相変調器PMの構成は第2図又は第3図の
位相変換器PKIとPX3、および位相変調器PMIと
2M2に対応する。各位相変換器PKの屈折率楕円体軸
Bは、−例として第2図又は第3図の実施形態における
位相変換器PKI又はPX3の屈折率楕円体軸A2又は
A4と同様に配向される。各位相変調器PMの屈折率楕
円体軸は例えば第2図又は第3図の実施形態の位相変調
器PMI又は2M2の屈折率楕円体軸A1又はA2と同
様に配向される。
第4図の装置は4個の複屈折素子を含むノエ(No6 
)の光制御可能の装置に対応する。
第5図の集光回路装置は、他の位相変調器と同様な構成
の位相変調器PMが追加されている点で第4図の装置と
異る。この装置は5個の複屈折素子を含むノエ(No6
)の電気光学制御可能の装置に対応する。
第4図又は第5図の装置の利点は損耗のないこと、調整
時間の短いこと、実質上無電力で調整が行われることで
ある。更にニオブ酸リチウム以外の電気光学効果材料特
にInP上に集積することも可能である。
第4図の装置の具体的の実施形態では光ファイバWLが
、例えば厚さ75nmのTiストライプを基板1内に1
040”C16時間25分の拡散処理することによって
作られたTiドープストライプから成り、その幅は8μ
mである。各位相変調器PMの2つの電極は厚さ200
nm長さ5mmの金のストライプから成り、その側縁は
ストライプ光ファイバWLに接する。各偏極変換器PK
の3個の電極も厚さ200 nm、長さ8.5閣の金の
ストライプから成り、ストライプ光ファイバWLの両側
に設けられた電極E13とE15は50μ糟の幅を持ち
、他の1つの電極は100μ−幅である。ストライプ光
ファイバWL、の上に設けられた第3電極E14は8μ
−の幅をもつ電極E13と已15の電極E 1’ 4か
らの間隔は共に5μ陪である。
第2図および第3図の装置は適当に作ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は2つの光ファイバWLIとWL2.2つの位相
変調器PMIと2M2.1つの偏極に無関係な方向性結
合器PURKを備える偏極調整装置のブロック接続図、
第2図は第1図の装置の集積光回路構成を示す図面、第
3図は第2図の装置に第3位相変調器PM3を追加した
実施例の構成図、第4図は2つの位相変調器PMと2つ
の偏極変換器PKを備えるノエ(No4 )の装置の集
積光回路構成を示す図面、第5図は3つの位相変調器P
Mと2つの偏極変換器PKを備えるノエ(No3)の装
置の集積光回路mFLを示す図面である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)加入者から出力され偏極した光波(Tln)を結合
    する入力端(e_1)を持つ光ファイバ(WL1)と、 この光ファイバ(WL1)に特定方向に向けられた屈折
    率楕円体軸(A)を持つ連続的に可変の複屈折を誘起し
    それによって加入者により受けとられ光ファイバ(WL
    1)に結合された光波(Tln)の位相の連続的調整を
    可能にする位相変調器(PM1)と、 加入者により受けとられ光ファイバ(WL1)に入れら
    れた光波(Tln)の伝搬方向(R1)において位相変
    調器(PM1)の後に設けられ、位相変調器(PM1)
    の屈折率楕円体軸(A_1)に対して約45°の角度で
    傾斜する屈折率楕円体軸(A_2)を持つこの光ファイ
    バ(WL1)に連続的に調整可能の複屈折を誘起し、加
    入者により受けとられ光ファイバ(UL1)に入れられ
    る光波(Tln)の偏極状態を電極変換器(PM1)の
    出力側で任意の偏極状態に変換できる偏極変換器(PM
    1)と を備える偏極調節装置において、 偏極され加入者から出され個々の偏極状態を持つ光波(
    LO)を結合する入力端(e_2)を持つ第2の光ファ
    イバ(WL2)と、 第2の光ファイバ(WL2)内に第1の位相変調器(P
    M1)の固定した屈折率楕円体軸(A_1)に対して約
    45°の角度で傾斜した連続可変複屈折を誘起し、更に
    第2光ファイバ(WL2)に結合された光波(LO)に
    直交する偏極状態の発生を可能にする第2偏極変換器(
    PK2)と、 局部発振器により作られ第2光ファイバ(WL2)に結
    合された光波(LO)の伝搬方向(R2)において第2
    偏極変換器(PK2)の後に設けられ、第2光ファイバ
    (WL2)内に第1位相変調器(PM1)の固定した屈
    折率楕円体軸(A_1)の方向に向けられた屈折率楕円
    体軸(A_3)を持つ連続可変複屈折を誘起し、それに
    よって第2光ファイバ(WL2)に入れられた光波(L
    O)の偏極状態を第2位相変調器(PM2)の出力側で
    任意の偏極状態に変換可能な第2位相変調器(PM2)
    と が設けられていることを特徴とする偏極調整装置。 2)第2光ファイバ(WL2)の入力端(e_2)と第
    2偏極変換器(PK2)の間に第3の位相変調器(PM
    3)が設けられ、この変調器によって第2光ファイバ(
    WL2)内に、第1位相変調器(PM1)の固定屈折率
    楕円体軸(A_1)の方向に平行に向けられた屈折率楕
    円体軸(A_5)を持つ連続的に可変の複屈折が誘起さ
    れ、それによって第2光ファイバ(WL2)に入れられ
    た光波(LO)の任意の偏極状態が第2偏極変換器(P
    K2)の入力側に必要な個々の偏極状態に変換可能であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の装置。 3)第1光ファイバ(WL1)に結合された偏極光波(
    Tln)の伝搬方向(R1)においては第1偏極変換器
    (PK1)の後に、又第2光ファイバ(WL2)に結合
    された光波(LO)の伝搬方向(R2)においては第2
    位相変調器(PM2)の後に偏極に関係しない光結合装
    置(PURK)が設けられ、両光波(TlnとLO)が
    この装置(PURK)に導かれて重ね合わされることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の装置
    。 4)光結合装置(PURK)が方向性光結合器であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の装置。 5)結合装置又は方向性結合器(PURK)が結合比制
    御可能なものであることを特徴とする特許請求の範囲第
    3項又は第4項記載の装置。 6)両方の光ファイバ(WL1、WL2)が電気光学効
    果材料の基板(1)上に集積されていること、各位相変
    調器(PM1;PM2;PM3)には基板上の光ファイ
    バ(WL1;WL2)の両側に制御電圧印加用の電極対
    (E11、E12)が設けられ、各偏極変換器(PK1
    ;PK2)には制御電圧印加用の3個の電極(E13、
    E14、E15)が基板(1)上に設けられ、その中の
    2つ(E13、E15)は所属する光ファイバ(WL1
    、WL2)の両側にあり、第3の偏極(E14)はこれ
    ら2つの偏極(E13、E15)の間で所属光ファイバ
    (WL1;WL2)の上に置かれていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項乃至第5項の1つに記載の装置
    。 7)結合装置又は方向性結合器(PURK)が基板(1
    )上に集積されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第3項乃至第6項の1つに記載の装置。 8)基板(1)上に集積された両光ファイバ(WL1、
    WL2)が偏極変換器(PK1)と第2位相変調器(P
    M2)との光ファイバ入力端(e_1、e_2)に対し
    て反対の側において特定の区間(S)の全長に亘って狭
    い間隔を保って並行し、両光ファイバがこの区間内で方
    向性光結合器(PURK)を構成することを特徴とする
    特許請求の範囲第4項又は第7項記載の装置。 9)特定区間(S)内に少くとも3個の電極(E16、
    E17、E18)が制御電圧印加用として基板(1)上
    に設けられ、その中の2個(E16、E18)は狭い間
    隔で並行する光ファイバ(WL1、WL2)の両側に設
    けられ、第3電極(E17)はこれら両電極の間におい
    て両光ファイバ(WL1、WL2)の間の間隙に設けら
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第5項又は第
    8項記載の装置。 10)基板(1)が光学軸(z)に対して垂直のx方向
    に切断されたニオブ塩リチウムの結晶から成り、両光フ
    ァイバ(WL1、WL2)はその長さ方向が位相変換器
    (PK1、PK2)と位相変調器(PM1、PM2、P
    M3)の区域においてこの複屈折結晶の光学軸(z軸)
    の方向にあり、従ってこの光ファイバに結合された光波
    (Tln、LO)の伝搬方向(R1、R2)もこの区域
    において基板結晶の光学軸(z軸)の方向に進むことを
    特徴とする特許請求の範囲第6項乃至第9項の1つに記
    載の装置。 11)加入者により受けとられ偏極した光波(Tln)
    の結合可能な光ファイバ(WL)と、光ファイバ(WL
    )に沿って交互に設けられた2個又は3個の位相変調器
    (PM)と2個の偏極変換器(PK)から成る装置を備
    え、各位相変調器(PM)により光ファイバ(WL)内
    に特定の方向に向けられた固定屈折率楕円体軸(A)を
    持つ連続的に可変の複屈折が作られ、それによって加入
    者により受けとられ光ファイバに結合された光波(Tl
    n)の偏極状態が連続的に調整可能であり、その際各偏
    極変換器(PK)により光ファイバ(WL)内に連続的
    変化可能の複屈折が位相変調器(PM)の固定屈折率楕
    円体軸(A)に対して角度45°で傾斜した屈折率楕円
    体軸(B)を持って誘起され、又光ファイバ(WL)に
    結合された光波(Tln)に直交する偏極状態が作られ
    る偏極調整装置において、光ファイバ(WL)が複屈折
    電気光学効果材料の基板(1)上に集積され、各位相変
    調器(PM)が基板(1)上で光ファイバ(WL)の両
    側に設けられた2つの制御電圧印加用電極(E11、E
    12)から構成されること、各偏極変換器(PK)が制
    御電圧印加用の3個の電極(E13、E14、E15)
    から構成され、その中の2つ(E13、E15)は光フ
    ァイバ(WL)の両側に、第3の電極(E14)はこれ
    らの電極(E13、E15)の間において基板上の光フ
    ァイバ(WL)の上に設けられていることを特徴とする
    偏極調整装置。 12)基板(1)が光学軸(z)軸に対して特定の方向
    (x方向)に切られたニオブ酸リチウムの結晶から成る
    ことを特徴とする特許請求の範囲第11項記載の装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114690436A (zh) * 2022-05-31 2022-07-01 华中科技大学 一种光偏振控制装置和偏振分集自相干***

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0302275A3 (de) * 1987-08-04 1991-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Detektieren intensitätsmodulierter Lichtsignale
DE3883492T2 (de) * 1987-11-20 1993-12-23 Ericsson Telefon Ab L M Verfahren zur Anordnung eines polarisationsrichtenden optoelektronischen Schalters und ein Schalter dafür.
SE460807B (sv) * 1988-03-11 1989-11-20 Ericsson Telefon Ab L M Anording foer att utsaenda en koherent frekvensmodulerad optisk signal
JPH0833517B2 (ja) * 1989-03-10 1996-03-29 日本電気株式会社 偏光制御方法
EP0401557A3 (de) * 1989-06-06 1991-10-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Realisierung eines phasen- oder/und polarisationsunempfindlichen Überlagerungsempfangs für ein FSK-moduliertes Sendesignal
US5060311A (en) * 1989-06-06 1991-10-22 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for obtaining phase or polarization insensitive optical heterodyne reception for dpsk or ask-modulated transmission signal
US4966431A (en) * 1989-08-10 1990-10-30 At&T Bell Laboratories Integrated-optic endless polarization transformer
US4968110A (en) * 1990-01-31 1990-11-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus and method for optimizing the modulation efficiency of a remotely-located, polarization-sensitive, integrated optic modulator which is addressed with a non-polarization-preserving fiber
US5301058A (en) * 1990-12-31 1994-04-05 Gte Laboratories Incorporated Single sideband optical modulator for lightwave systems
US5239401A (en) * 1990-12-31 1993-08-24 Gte Laboratories Incorporated Optical modulator for cancellation of second-order intermodulation products in lightwave systems
US5202941A (en) * 1991-12-02 1993-04-13 Telefonaktiebolaget L M Ericsson Four section optical coupler
US5477519A (en) * 1994-06-07 1995-12-19 The Board Of Regents Of The University Of Michigan Data storage using pulsed optical domain reversal
US5543805A (en) * 1994-10-13 1996-08-06 The Boeing Company Phased array beam controller using integrated electro-optic circuits
US5751248A (en) * 1994-10-13 1998-05-12 The Boeing Company Phased array beam controller using integrated electro-optic circuits
US6493473B1 (en) * 1999-08-03 2002-12-10 Uniphase Telecommunciations Products, Inc. Method and apparatus for providing transformation of the polarization of light
GB0002274D0 (en) * 2000-02-01 2000-03-22 Sdl Integrated Optics Ltd Electro-optical polarisation controller
US20020109901A1 (en) * 2000-08-18 2002-08-15 Suh Seong Woo Hybrid methods and apparatus for polarization transformation
US7327913B2 (en) * 2001-09-26 2008-02-05 Celight, Inc. Coherent optical detector and coherent communication system and method
US7242821B2 (en) * 2004-09-29 2007-07-10 Versawave Technologies Inc. Enhanced performance mode converter
JP4229192B2 (ja) * 2007-02-26 2009-02-25 セイコーエプソン株式会社 電気光学素子及び走査型光学装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE868019C (de) * 1936-05-18 1953-02-23 Jung Albrecht Fa Wanddose fuer elektrische Installationsapparate
DE868027C (de) * 1941-06-28 1953-02-23 Telefunken Gmbh Federanordnung fuer ? parallel geschaltete, direkt geheizte, mit Emissions-paste bedeckte Kathodendraehte eines elektrischen Entladungsgefaesses
EP0198245B1 (en) * 1985-03-18 1990-06-13 Nec Corporation Polarization controlling device comprising a beam splitter
DE3768856D1 (de) * 1986-05-13 1991-05-02 Siemens Ag Endlos-polarisationsregelung.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114690436A (zh) * 2022-05-31 2022-07-01 华中科技大学 一种光偏振控制装置和偏振分集自相干***
CN114690436B (zh) * 2022-05-31 2022-08-02 华中科技大学 一种光偏振控制装置和偏振分集自相干***

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Publication number Publication date
EP0260594A3 (en) 1990-01-17
EP0260594A2 (de) 1988-03-23
EP0260594B1 (de) 1994-02-09
DE3789038D1 (de) 1994-03-24
US4856094A (en) 1989-08-08

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