JPS6380222A - 偏光装置 - Google Patents

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］ 本発明は２種類の偏光子を組み合わせ、入射光の偏光状
態が変化しても出射光の強度は常に一定に保たれるよう
な偏光装置に関するものである。

［従来の技術］ 光アイソレータなど直線偏光を必要とする光デバイスは
色々ある。一般にはＰＢＳ　（偏光ビームスプリンタ）
プリズムを用いることにょうて容易に直線偏光を得るこ
とができる。

［発明が解決しようとする問題点］ 入射光が空間を伝播してくる場合にはあまり問題がない
が、光ファイバーを通って伝送されてくる場合には問題
が大きい、特に光源が半導体レーザのように直線偏光に
近い光を出射する場合には、光ファイバーが少し移動し
ただけで偏光状態が大幅に変化してしまうからである。

例えば単一モード光ファイバーの場合には光強度の比ｋ
（主軸方向の強度とそれに直交する方向の強度との比）
はあまり変わらないが主軸の方位θは大幅に変化するし
、また多モード光ファイバーの場合には主軸の方位θの
みならず光強度の比にも変化してしまう。

つまり入射する全光量が一定であっても光ファイバーに
触れたりその自重で動いたりすると、偏光状態が変化し
、出射する直線偏光の強度が大幅に変化し各種光デバイ
スの性能に大きな影響を与える。

本発明の目的は上記のような従来技術の欠点を解消し、
入射する光量が一定であれば例え偏光状態が変化しても
常に一定の強度の直線偏光を得ることができるような偏
光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］ 上記のような目的を達成することのできる本発明は、入
射光を偏波面が９０度異なる光に分離してほぼ平行に出
射する第１の偏光子と、それらの偏波面に対して４５度
傾けて設置した第２の偏光子を具備している偏光装置で
ある。

なお第１の偏光子としては？ｊｌ［Ｈ折プリズムを用い
るのが最も望ましい。

［作用］ 第１の偏光子によって入射光は偏波面が９０度異なる光
に分離されほぼ平行に出射する。それらの偏波面に対し
て４５度傾けて第２の偏光子を設けると、それぞれ分離
した光は更に偏波面が９０度異なる光に分離されて出射
する。つまり第２の偏光子ではそれぞれそれに入射する
光の１／２の強度の光が通過し合成されることになる。

従って第１の偏光子への入射光の偏光状態が変化して岡
山射光の強度の比率が変化しても、最終的に第２の偏光
子からは常に全入射光の１／２の強度を持つ直線偏光を
取り出すことができる。

［実施例］ 第１図は本発明に係る偏光装置の一実施例を示す説明図
である。ここでは第１の偏光子としてルチル等複屈折性
材料からなる複屈折プリズム１０を用い、第２の偏光子
としてＰＢＳプリズム１２を用いている。

入射光は複屈折プリズム１０によってＳ偏光成分とＰ偏
光成分とに分離される。Ｓ偏光成分は矢印Ｐａで表され
る光強度を持ち、Ｐ偏光成分は矢印ｐｂで表される光強
度を有する。ここではＳ偏光の光路中に位相補償板１４
を設けて、両偏光の位相差を合わせるようになっている
。

これらの光はそれらの偏波面に対して４５度傾いて設置
されたＰＢＳプリズムエ２に入る。そして該ＰＢＳプリ
ズム１２を通過すると、各光はそれぞれ半分の（Ｐｃ、
Ｐｄで表す）の強度になる。

いま入射光の全強度をｐｉで表すと、 ＰＩ−Ｐａ＋Ｐｂ なる関係が成り立つ、そして第２のＰＢＳプリズム１２
ではそれぞれ４５度偏波面が傾いているから半分の強度
になり、 となる、従って出射光の全強度Ｐｏは、となり常に一定
になる。

第１の偏光子として、第１図に示すような複屈折プリズ
ム１０を用いると構造が簡単で近接して平行な２種の直
線偏光を得ることができるため最も好ましい。

しかし他の実施例としては、第２図に示すようにＰＢＳ
プリズム１６と通常の三角プリズム１日とを組み合わせ
、それらによって入射光を偏波面が９０度異なる光に分
離してほぼ平行に出射するようにしてもよい、その他の
構成は第１図の場合と同様であってよいから、対応する
部材には同一符号を付し、それらについての説明は省略
する。

位相補償板を設ける場合には、第１および第２の偏光子
の間の２本の光路の中の何れか、あるいは第２の偏光子
の出射側の２本の光路の中の何れかに挿入してよい０位
相差が十分小さくなるようにプリズムの厚みを高精度で
加工すれば位相補償板は無くてもよいが、実際には位相
補償板を使用した方が製作し易い。

第３図は本発明に係る偏光装置２０を用いた光アイソレ
ータの例を示す説明図である。入射光側に本偏光装置２
０を配置し、その後段にファラデー回転素子２２および
偏光子２４、更にはレンズ２６を設けた例である８本偏
光装置２０全体が従来の偏光子と同一の機能を果たす。

このような構成にすると入射光の偏光状態が変わっても
常に一定の強度で出射する光アイソレ−夕を構成するこ
とができ、特に入射側に光ファイバーを接続するような
場合には良好な結果が得られる。

第４図は本発明の更に他の応用例を示している。偏光装
置２０の出射側に位相補償板２８．１７４波長板３０を
設け、更にレンズ３２を設置した構成である。これによ
って一定の強度の円偏光を作る光デバイスを製作するこ
とができる。

［発明の効果］ 本発明は上記のように、入射光を偏波面が９０度異なる
光に分離してほぼ平行に出射する第１の偏光子と、それ
らの偏波面に対して４５度傾いて設けた第２の偏光子を
具備している偏光装置であるから、入射する全光量が一
定であれば偏光状態が変化しても常に一定の強度の直線
偏光を得ることができる。

特に光ファイバー等により光を導いた場合には光ファイ
バーに接触したりその自重で移動したりすると偏光状態
が変化し、各種光デバイスの性能に大きな影響を及ぼす
が、本発明に係る偏光装置を組み込むことにより、その
ような弊害の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る偏光装置の一実施例を示す説明図
、第２図は本発明の他の実施例を示す説明図、第３図は
本発明を利用した光アイソレータの一例を示す説明図、
第４図は本発明を利用した円偏光作成デバイスの一例を
示す説明図である。 １０・・・複屈折プリズム、１２・・・ＰＢＳプリズム
、１４・・・位相補償板、１６・・・ＰＢＳプリズム、
１８・・・三角プリズム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入射光を偏波面が９０度異なる光に分離してほぼ平
   行に出射する第１の偏光子と、それらの偏波面に対して
   ４５度傾けて設置した第２の偏光子を具備している偏光
   装置。 ２、第１の偏光子が複屈折プリズムである特許請求の範
   囲第１項記載の偏光装置。