JPH01204006A - 偏波面保存光ファイバ用ロータリージョイント - Google Patents

偏波面保存光ファイバ用ロータリージョイント

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JPH01204006A
JPH01204006A JP63027626A JP2762688A JPH01204006A JP H01204006 A JPH01204006 A JP H01204006A JP 63027626 A JP63027626 A JP 63027626A JP 2762688 A JP2762688 A JP 2762688A JP H01204006 A JPH01204006 A JP H01204006A
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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］ 本発明はヘテロダイン光通信や光フアイバジャイロなど
に用いられる偏波面保存光ファイバの相互間を偏波保存
性を保持して光学的に結合する新規な偏波面保存光ファ
イバ用ロータリージヨイントに関する。
［従来の技術］ コア、クラッド、サポートが同心円構造の光フアイバ用
のロータリージヨイントとしては第３図に示すものが知
られている。同図に示すように、回転体１は固定体２に
対して軸受を介して回転自在に支持されている。回転体
１の回転中心軸上には集束性レンズ５が設けられ、集束
性レンズ５には送光側光ファイバ３が接続される。一方
、固定体２には回転体１の集束性レンズ５と対向させて
集束性レンズ６が設けられ、集束性レンズ６には受光側
光ファイバ４が接続される。このロータリージヨイント
では、送光側光ファイバ３の出射端を回転したときに受
光側光ファイバ４への光電力の結合量が最大で且つその
変化量が最少になるように相対位置合せが行なわれる。
また、多心光ファイバを結合するロータリージヨイント
では、結合しようとする複数の回転側と静止側の光フア
イバ間にプリズムを設け、このプリズムを回転側の光フ
ァイバと同方向に１／２の回転速度で回転させるように
したものが知られている（例えば、実開昭６２−６８１
０６号）。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の単心および多心の光フアイバ
用ロータリージヨイントを偏波面保存光ファイバの結合
に用いた場合、偏波保存性がなくなってしまう。なぜな
らば、静止側の偏波面保存光ファイバの固有偏光軸は一
定であるが、回転側の偏波面保存光ファイバの固有偏光
軸から出射される直ｍｔｉｉ光の方位は回転側の偏波面
保存光ファイバの回転に伴って変化するからである。
本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解消し、
回転系と静止系の偏波面保存光ファイバ間を偏波保存性
を保持して光学的に結合できる偏波面保存光ファイバ用
ロータリージヨイントを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明の偏波面保存光ファイバ用ロータリージヨイント
は、回転系の偏波面保存光ファイバと静止系の偏波面保
存光ファイバとをレンズ系を介して結合すると共に、回
転系の偏波面保存光ファイバの１／２の回転速度で同方
向に回転される１／２波長板を上記レンズ系に設けたも
のである。
［作用］ 第２図に示すように、１／２波長板のファースト軸に対
してφの方位で振動する直線偏光を入射させると、１／
２波長板を通過した後の直線偏光のスロー軸成分はπだ
け位相が遅れて逆相となるから、１／２波長板からはそ
のファースト軸に対して一部の方位で振動する直線偏光
が射出する。
そこで、初期の軸合せで、回転側と静止側の偏波面保存
光ファイバの固有偏光軸（例えばファースト軸）を１／
２波長板のファースト軸に一致させておけば、回転側の
偏波面保存光ファイバがθ回転すると１／２波長板がθ
／２回転するので、第２図に示すように、回転側の偏波
面保存光ファイバから１／２波長板に入射する直線偏光
の方位は１／２波長板のファースト軸に対してθ／２と
なり、１／２波長板の透過光の方位は１／２波長板のフ
ァースト軸に対して−θ／２の方位、即ち、静止側の偏
波面保存光ファイバの固有偏光軸と一致する。従って、
回転側の偏波面保存光ファイバの回転にかかわらず偏波
保存性が維持される。静止側から回転側の偏波面保存光
ファイバに直線偏光を送光する場合にも同様に偏波保存
性が保たれる。
［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図において、ｌＯは静止系に設置される固定体であ
り、固定体１０には回転系にある回転体１１の一部が挿
入され軸受により回転自在に支持されている。回転体１
１の回転軸上には固定側光フアイバコリメータ１２と回
転測光ファイバコリメータ１３が設置されている。また
、固定体１０には１／２波長板１４を支持する１／２波
長板ホルダ１５が回転体１１の回転軸上に回転自在に支
持されている。
固定側光フアイバコリメータ１２は、凸球面座付ホルダ
１６と、ホルダ１６の左端に偏波面保存光ファイバ１８
に対向させて設けられたコリメートレンズ２０と、偏波
面保存光ファイバ１８の右端に設けられたフェルール２
２とを有するとグチイルタイプのコリメータである。フ
ェルール２２は、固定体１０に着脱自在に取り付けられ
るレセプタクル保持体２４に設置されたレセプタクル２
６に止めねじ２８により取り付けられる。
また、回転側光ファイバコリメータ１３も固定側光フア
イバコリメータ１２と同様に、凸球面座付ホルダ１７、
偏波面保存光ファイバ１９、コリメートレンズ２１、フ
ェルール２３を有する。フェルール２３は回転体１１に
着脱自在に取り付けられるレセプタクル保持体２５に設
置されたレセプタクル２７に止めねじ２９により取り付
けられる。
固定側９回転側光ファイバコリメータ１２゜１３の角度
、軸の調芯は次のようにして行う、固定側９回転側光フ
ァイバコリメータ１２．１３にはコリメートレンズ２０
．２１と偏波面保存光ファイバ１８．１９が予め調芯し
て凸球面座付ホルダ１６．１７に組み込まれている。
まず、回転側光ファイバコリメータ１３の凸球面座付ホ
ルダ１７を円鋪リング３２を介して回転体１１に押し付
け、回転＃、１１を回転させながら調芯する。調芯後、
ホルダ１７の凸球面と円錐リング３２の突合せ部および
円錐リング３２と回転体１１の突合せ部を、例えばＹＡ
Ｇレーザ光を照射して溶接固定する。なお、半田で固定
してもよい。
次いで、固定側光フアイバコリメータ１２もその凸球面
座付ホルダ１６を円錐リング３１の出射ビームに合わせ
て角度、軸の調芯を行った後、ホルダ１６と円錐リング
３１の突合せ面および円錐リング３１と固定体１０の突
合せ面をＹＡＧレーザ光で溶接する。
コリメートレンズ２０．２１を使用してコア径が小さい
偏波面保存光ファイバ１８．１９の光ビーム径を拡大し
ているため、光ファイバ１８゜１９の光軸ずれは大幅に
緩和される。更に、角度ずれは円錐リング３１．３２に
対する凸球面座付ホルダ１６．１７の球面座の相対回転
により高精度に調整できる。
一方、１／２波長板ホルダ１５の外側の固定体１０内に
は回転体１１の回転を１７２角速度（同方向回転）に減
速して１／２波長板ホルダ１５に伝達する変速歯車ａ構
３３が設けられている。変速歯車１ａ横３３は、回転体
１１の外周に形成された歯車３４と、固定＃１０内に回
転自在に支持された軸３５上に取り付けられ歯車３４と
噛合する歯車３６と、軸３５上に設けられ１／２波長板
ホルダ１５の外周に形成された歯車３７に噛合する歯車
３８とから主に構成されている。中間の歯車３６．３８
は回転方向に相対的に回転ずれができるように２分割さ
れ、分割歯車間には回転ずれを起させる方向に弾発して
歯車３４．３７とのバックラッシュを防止するためのば
ね（図示せず）が設けられている。
上記の構成で、回転側の偏波面保存光ファイバ１９から
光を出射すると、出射光はコリメートレンズ２１で拡大
された平行ビームとなり、１／２波長板１４を透過して
固定側のコリメートレンズ２０に入射し、コリメートレ
ンズ２０で集光されて偏波面保存光ファイバ１８に結合
される。初期設定では、偏波面保存光ファイバ１８．１
９の固有偏光軸（例えば、ファースト軸）を１／２波長
板１４のファースト軸に一致させておく。
このようにすると、回転体１１の回転に伴って閏波面保
存光ファイバ１９から出射する直線偏光の方位も回転す
るが、１／２波長板ホルダ１５とともに１／２波長板１
４が回転体１１の１／２の回転速度で回転するため、１
／２波長板１４を透過する直線偏光の方位は偏波面保存
光ファイバ１８の固有偏光軸と一致した一定の静止状態
に保たれ、偏波面保存光ファイバ１８に結合される。
逆に、固定側の偏波面保存光ファイバ１８から直線偏光
を出射した場合、１／２波長板１４を透過した直線偏光
の方位は１／２波長板１４の回転に伴って同方向へ２倍
の角速度で回転し、偏波面保存光ファイバ１９の固有偏
光軸に一致して結合される。
［発明の効果］ 本発明によれば次の効果がある。
（１）回転する偏波面保存光ファイバと静止している偏
波面保存光ファイバとの間の直線偏光伝送が安定にリア
ルタイムで行なえることから、コヒーレント通信用の偏
波面保存光ファイバの布設や光計測への応用が拡がる。
計測においては回転部外（静止側）で信号処理が可能と
なる。
（２）偏波面保存光ファイバの線引工程に本ロータリー
ジヨイントを応用することにより、偏波面保存光ファイ
バの消光比がリアルタイムで計測可能となる。
（３）偏波面保存光ファイバを光フアイバジャイロやハ
イドロフォン用としてコイル化する場合、コイル巻き装
置に本ロータリージヨイントを適用することにより、消
光比の劣化をリアルタイムで計測できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の偏波面保存光ファイバ用ロータリージ
ヨイントの一実施例を示す断面図、第２図は本発明のロ
ータリージヨイントの偏波保存機能を説明するための説
明図、第３図は従来の光ロータリ−ジヨイントを示す断
面図である。 図中、１は回転体、２は固定体、３は送光側光ファイバ
、４は受光側光ファイバ、５．６は集束性レンズ、１０
は固定体、１１は回転体、１２は固定側光フアイバコリ
メータ、１３は回転側光ファイバコリメータ、１４は１
／２波長板、１５は１／２波長板ホルダ、１６．［７は
凸球面座付ホルダ、１８．１９は偏波面保存光ファイバ
、２０゜２１はコリメートレンズ、２２．２３はレセプ
タクル、２８．２９は止めねじ、３１．３２は円錐リン
グ、３３は変速歯車機構、３４，３６．３７゜３８は歯
車、３５は軸である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、回転系の偏波面保存光ファイバと静止系の偏波面保
    存光ファイバとをレンズ系を介して結合すると共に、回
    転系の偏波面保存光ファイバの１／２の回転速度で同方
    向に回転される１／２波長板を上記レンズ系に設けたこ
    とを特徴とする偏波面保存光ファイバ用ロータリージョ
    イント。
JP63027626A 1988-02-10 1988-02-10 偏波面保存光ファイバ用ロータリージョイント Expired - Lifetime JPH0711613B2 (ja)

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