JPH01237604A - ファイバ型波長板 - Google Patents
ファイバ型波長板Info
- Publication number
- JPH01237604A JPH01237604A JP63063548A JP6354888A JPH01237604A JP H01237604 A JPH01237604 A JP H01237604A JP 63063548 A JP63063548 A JP 63063548A JP 6354888 A JP6354888 A JP 6354888A JP H01237604 A JPH01237604 A JP H01237604A
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- Japan
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- fiber
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- polarized light
- light
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/105—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type having optical polarisation effects
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
偏波保存ファイバを用いて波長板を構成したファイバ型
波長板に関し、 正確な波長板の機能を維持したまま出射光の方向を制御
できるようにすることを目的とし、偏波保存ファイバを
、該ファイバ中を伝搬する２つの直交偏光間に所望の位
相差を生じさせうる長さに形成してなるファイバ型波長
板であって、前記偏波保存ファイバの一端面をそのいず
れかの光学軸を含む傾斜面にすると共に、該傾斜面でｐ
偏光とＳ偏光間に生じる位相差を補償しうるように前記
長さを調整してなるように構成する。
波長板に関し、 正確な波長板の機能を維持したまま出射光の方向を制御
できるようにすることを目的とし、偏波保存ファイバを
、該ファイバ中を伝搬する２つの直交偏光間に所望の位
相差を生じさせうる長さに形成してなるファイバ型波長
板であって、前記偏波保存ファイバの一端面をそのいず
れかの光学軸を含む傾斜面にすると共に、該傾斜面でｐ
偏光とＳ偏光間に生じる位相差を補償しうるように前記
長さを調整してなるように構成する。
本発明は、偏波保存ファイバを用いて波長板を構成した
ファイバ型波長板に関する。
ファイバ型波長板に関する。
近年、空間ビーム光学系に代わり、調整箇所が無く （
あるいは有っても少なく）、安定性に優れ、かつ小型で
あるという特長を持つ導波光学系の研究が盛んである。
あるいは有っても少なく）、安定性に優れ、かつ小型で
あるという特長を持つ導波光学系の研究が盛んである。
一方、各種偏光状態を他の偏光状態に変換するための波
長板は、光学系の構成要素として重要であるが、導波路
化は容易でない。
長板は、光学系の構成要素として重要であるが、導波路
化は容易でない。
このような中で、偏波保存ファイバを用いて波長板を構
成したファイバ型波長板が有望視されている。
成したファイバ型波長板が有望視されている。
従来のファイバ型波長板の構成を第３図に示す。
同図において、所定の長さＬを持つ偏波保存ファイバ１
が、他の偏波保存ファイバ２に対し互いに光学軸をθだ
け傾けて接続されている。一般に偏波保存ファイバは、
複屈折による２つの直交偏光間の位相差Δφ１が２ｎπ
になるような長さＬにすることにより、すなわち以下の
式（１）を満足することにより、ｎ波長板の機能を持つ
ことができる。
が、他の偏波保存ファイバ２に対し互いに光学軸をθだ
け傾けて接続されている。一般に偏波保存ファイバは、
複屈折による２つの直交偏光間の位相差Δφ１が２ｎπ
になるような長さＬにすることにより、すなわち以下の
式（１）を満足することにより、ｎ波長板の機能を持つ
ことができる。
式（１）中、ｎｌ、ｎ２はそれぞれ上記の２つの直交偏
光に対する屈折率である Δφ＋＝ ”（ｎ＋−ｎｚ）Ｌ＝２ｎπ入 ・ ・ ・ ・（１） 例えば、第３図における偏波保存ファイバ１の長さしを
Δφ＋＝π／２（すなわちｎ＝１／４）となるようにす
れば、 １／４波長板として作用する。よって、このよ
うな偏波保存ファイバ１ともう１つの偏波保存ファイバ
２との互いの光学軸の傾き角θを４５°に設定すれば、
偏波保存ファイバ２中を伝搬されてきた直線偏光を、１
／４波長板としての偏波保存ファイバ１により円偏光に
変換して出射することができる。
光に対する屈折率である Δφ＋＝ ”（ｎ＋−ｎｚ）Ｌ＝２ｎπ入 ・ ・ ・ ・（１） 例えば、第３図における偏波保存ファイバ１の長さしを
Δφ＋＝π／２（すなわちｎ＝１／４）となるようにす
れば、 １／４波長板として作用する。よって、このよ
うな偏波保存ファイバ１ともう１つの偏波保存ファイバ
２との互いの光学軸の傾き角θを４５°に設定すれば、
偏波保存ファイバ２中を伝搬されてきた直線偏光を、１
／４波長板としての偏波保存ファイバ１により円偏光に
変換して出射することができる。
ファイバ先端を加工して出射光の方向を変えることは、
光学系設計の自由度を高める上で重要である。ところが
、第３図に示した従来のファイバ型波長板では、以下の
ような理由から、出射光の方向を制御するのが非常に困
難である。すなわち、偏波保存ファイバ１の端面１ａを
単に斜め研摩して全反射面とし、この全反射面を介して
光ビームを曲げるようにした場合、上記全反射面に対す
るｐ偏光とＳ偏光の間にも全反射による位相差が生じて
しまう。そのため、たとえ式（１）の関係が維持された
としても、上記全反射により出射光の偏光状態が乱れて
しまい、よって正確な波長板の機能を得ることができな
くなるからである。
光学系設計の自由度を高める上で重要である。ところが
、第３図に示した従来のファイバ型波長板では、以下の
ような理由から、出射光の方向を制御するのが非常に困
難である。すなわち、偏波保存ファイバ１の端面１ａを
単に斜め研摩して全反射面とし、この全反射面を介して
光ビームを曲げるようにした場合、上記全反射面に対す
るｐ偏光とＳ偏光の間にも全反射による位相差が生じて
しまう。そのため、たとえ式（１）の関係が維持された
としても、上記全反射により出射光の偏光状態が乱れて
しまい、よって正確な波長板の機能を得ることができな
くなるからである。
本発明は、上記問題点に鑑み、正確な波長板の機能を維
持したまま出射光の方向を制御できるようにすることを
目的とする。
持したまま出射光の方向を制御できるようにすることを
目的とする。
偏波保存ファイバの一端面をそのいずれかの光学軸を含
む傾斜面にすると共に、このファイバ中を他端面から上
記傾斜面まで伝搬する（複屈折による）２つの直交偏光
間に所望の位相差を生じさせうるだけの長さに形成する
。しかもこの際、上記傾斜面での屈折や反射等によって
生じるｐ偏光とＳ偏光間の位相差を補償できるように、
上記の長さを調整する。
む傾斜面にすると共に、このファイバ中を他端面から上
記傾斜面まで伝搬する（複屈折による）２つの直交偏光
間に所望の位相差を生じさせうるだけの長さに形成する
。しかもこの際、上記傾斜面での屈折や反射等によって
生じるｐ偏光とＳ偏光間の位相差を補償できるように、
上記の長さを調整する。
また、このように構成された偏波保存ファイバの上記他
端面に対し、他の偏波保存ファイバの一端面を互いに光
学軸を傾けて接続する。
端面に対し、他の偏波保存ファイバの一端面を互いに光
学軸を傾けて接続する。
上記偏波保存ファイバ中に入射した直線偏光は、その光
学軸に沿った２つの直交偏光成分間に位相差を生じなが
ら傾斜面まで伝搬され、ここで反射もしくは屈折される
ことにより方向を変えて出射される。この際、上記傾斜
面はファイバの光学軸を含む面であるため、この面に対
するｐ偏光と３偏光が上記２つの直交偏光のそれぞれに
等しくなる。そして、このｐ偏光とＳ偏光間に生じる位
相差を補償しうるようにファイバ長が調整されているた
め、出射光における２つの直交偏光成分は所望の位相差
を保つことができる。よって、出射光の偏光状態が乱れ
ることはなく、正確な波長板の機能が得られる。
学軸に沿った２つの直交偏光成分間に位相差を生じなが
ら傾斜面まで伝搬され、ここで反射もしくは屈折される
ことにより方向を変えて出射される。この際、上記傾斜
面はファイバの光学軸を含む面であるため、この面に対
するｐ偏光と３偏光が上記２つの直交偏光のそれぞれに
等しくなる。そして、このｐ偏光とＳ偏光間に生じる位
相差を補償しうるようにファイバ長が調整されているた
め、出射光における２つの直交偏光成分は所望の位相差
を保つことができる。よって、出射光の偏光状態が乱れ
ることはなく、正確な波長板の機能が得られる。
また、こような偏波保存ファイバに他の偏波保存ファイ
バを接続させた場合は、互いの光学軸の傾き角や上記フ
ァイバ長に応じて偏光状態が変換される。
バを接続させた場合は、互いの光学軸の傾き角や上記フ
ァイバ長に応じて偏光状態が変換される。
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は、本発明の一実施例の斜視図である。
同図において、偏波保存ファイバー１は、そのいずれか
の光学軸（同図ではＸ方向）を含む４５゜の傾斜面１１
ａと、ファイバの軸方向（Ｘ方向）に垂直な他の端面１
１ｂとを有している。なお、上記傾斜面１１ａは、偏波
保存ファイバー１の伝ＩＭ光に対して全反射面となって
おり、例えば１つの端面を光学軸を含む平面で４５°に
切断し、その切断面を研摩すること等によって得られる
。また、偏波保存ファイバー１の傾斜面１１ａ側の側面
（下面）には、平面研暦等により、光の出射面１１Ｃが
形成されている。
の光学軸（同図ではＸ方向）を含む４５゜の傾斜面１１
ａと、ファイバの軸方向（Ｘ方向）に垂直な他の端面１
１ｂとを有している。なお、上記傾斜面１１ａは、偏波
保存ファイバー１の伝ＩＭ光に対して全反射面となって
おり、例えば１つの端面を光学軸を含む平面で４５°に
切断し、その切断面を研摩すること等によって得られる
。また、偏波保存ファイバー１の傾斜面１１ａ側の側面
（下面）には、平面研暦等により、光の出射面１１Ｃが
形成されている。
更に、傾斜面１１ａから端面１１ｂまでの長さＬ′は、
複屈折による２つの直交偏光間に生じる位相差Δφｌと
、傾斜面１１ａでの全反射によっ轟 て生じるｐ偏光とＳ偏光間の位相差Δφ２ （＝φ、−
φ、）との和が２ｎπとなるように設定されている。こ
こで、ΔφＩは前記の式（１）と同様であるため、これ
らの関係は以下の式で表される。
複屈折による２つの直交偏光間に生じる位相差Δφｌと
、傾斜面１１ａでの全反射によっ轟 て生じるｐ偏光とＳ偏光間の位相差Δφ２ （＝φ、−
φ、）との和が２ｎπとなるように設定されている。こ
こで、ΔφＩは前記の式（１）と同様であるため、これ
らの関係は以下の式で表される。
Δφ１＋Δφ２
＝ 亜（ｒｚ−ｎ２） Ｌ’＋Δφ２
λ
＝２ｎπ ・・・・（２）ただし、
式（２）中、ｎｌ、ｎ２はそれぞれ２方向。
式（２）中、ｎｌ、ｎ２はそれぞれ２方向。
Ｘ方向の偏光に対する屈折率である。
上記構成からなる本実施例のファイバ型波長板において
、端面１１ｂから入射された偏光は、そのＸ方向、Ｘ方
向の偏光成分間に位相差を生じながら傾斜面１１ａまで
伝搬され、ここで全反射により進行方向が９０°変換さ
れた後、出射面１１ｃから外部に出射される。
、端面１１ｂから入射された偏光は、そのＸ方向、Ｘ方
向の偏光成分間に位相差を生じながら傾斜面１１ａまで
伝搬され、ここで全反射により進行方向が９０°変換さ
れた後、出射面１１ｃから外部に出射される。
この場合、傾斜面１１ａがＸ方向の光学軸を含む面であ
るため、この面に対するｐ偏光とＳ偏光はそれぞれ上記
Ｚ方向、Ｘ方向の偏光に等しくなる。よって、全反射に
よってｐ偏光とＳ偏光間に生じる位相差Δφ２は、全反
射によって２方向とＸ方向の偏光間に生じる位相差に等
しくなる。これらのことから、複屈折による２方向とＸ
方向の直交偏光間の位相差Δφ１が傾斜面１１ａでの全
反射により変動（Δφ２）を受けても、式（２）に基づ
きΔφ２を補償しうるように長さＬ′が調整されている
ため、出射光における２つの直交偏光成分は所望の位相
差（２ｎπ）を保つことができる。
るため、この面に対するｐ偏光とＳ偏光はそれぞれ上記
Ｚ方向、Ｘ方向の偏光に等しくなる。よって、全反射に
よってｐ偏光とＳ偏光間に生じる位相差Δφ２は、全反
射によって２方向とＸ方向の偏光間に生じる位相差に等
しくなる。これらのことから、複屈折による２方向とＸ
方向の直交偏光間の位相差Δφ１が傾斜面１１ａでの全
反射により変動（Δφ２）を受けても、式（２）に基づ
きΔφ２を補償しうるように長さＬ′が調整されている
ため、出射光における２つの直交偏光成分は所望の位相
差（２ｎπ）を保つことができる。
従って、正確な波長板の機能を維持したまま、出射光の
方向をファイバに対し垂直方向に変換することができる
。
方向をファイバに対し垂直方向に変換することができる
。
なお、式（２）においてｎ＝１／４となるように長さＬ
′を設定すれば、１／４波長板として機能させることが
できる。
′を設定すれば、１／４波長板として機能させることが
できる。
次に、本発明の他の実施例を第２図に示す。
同図において、第１図に示したと同一の偏波保存ファイ
バ１１の端面１１ｂに対し、他の偏波保存ファイバ１２
の端面１２ａが、光学軸を互いにθだけ傾けた状態で、
融着等により接続されている。このような構成のファイ
バ型波長板において、偏波保存ファイバ１２中を伝搬さ
れてきた偏光は、互いの光学軸の傾き角θや上記長さＬ
′に応じて偏光状態が変換され、出射面１１ｃから出射
される。例えばθ−４５°とし、ｎ＝１／４となるよう
にＬ′を設定した場合、偏波保存ファイバ１２中を伝Ｉ
ＩＩされてきた直線偏光は、 １／４波長板としての偏
波保存ファイバ１１により円偏光に変換され、かつ進行
方向が９０°変換されて出射される。
バ１１の端面１１ｂに対し、他の偏波保存ファイバ１２
の端面１２ａが、光学軸を互いにθだけ傾けた状態で、
融着等により接続されている。このような構成のファイ
バ型波長板において、偏波保存ファイバ１２中を伝搬さ
れてきた偏光は、互いの光学軸の傾き角θや上記長さＬ
′に応じて偏光状態が変換され、出射面１１ｃから出射
される。例えばθ−４５°とし、ｎ＝１／４となるよう
にＬ′を設定した場合、偏波保存ファイバ１２中を伝Ｉ
ＩＩされてきた直線偏光は、 １／４波長板としての偏
波保存ファイバ１１により円偏光に変換され、かつ進行
方向が９０°変換されて出射される。
しかもこの際、前記実施例と同様に出射光の偏光状態が
乱れることはなく、正確な波長板の機能を維持すること
ができる。
乱れることはなく、正確な波長板の機能を維持すること
ができる。
なお、上記各実施例では式（２）においてｎ＝１／４と
することにより １／４波長板の機能を得るようにした
が、必要に応じて各種波長板の機能を持たせてもよい。
することにより １／４波長板の機能を得るようにした
が、必要に応じて各種波長板の機能を持たせてもよい。
例えばｎ＝１／２とすることにより、 １／２波長板と
することもできる。このようにした場合、第２図におい
ては、光学軸の傾き角θに応じて直線偏光の偏光方向を
変換することができる。
することもできる。このようにした場合、第２図におい
ては、光学軸の傾き角θに応じて直線偏光の偏光方向を
変換することができる。
また、傾斜面１１ａを４５°の全反射面としたが、この
傾斜角を全反射可能な範囲内で調整することにより、出
射光の方向を適宜設定してもよい。あるいは、全反射の
代わりに屈折を利用して、出射方向を制御することもで
きる。
傾斜角を全反射可能な範囲内で調整することにより、出
射光の方向を適宜設定してもよい。あるいは、全反射の
代わりに屈折を利用して、出射方向を制御することもで
きる。
以上説明したように、本発明によれば、正確な波長板の
機能を維持したまま、出射光の方向を制御することがで
きる。これにより、光学系設計の自由度を著しく高める
ことができる。
機能を維持したまま、出射光の方向を制御することがで
きる。これにより、光学系設計の自由度を著しく高める
ことができる。
第１図は本発明の一実施例の斜視図、
第２図は本発明の他の実施例の斜視図、第３図は従来の
ファイバ型波長板の斜視図である。 １工・・・偏波保存ファイバ、 １１ａ・・・傾斜面、 １１ｂ・・・端面、 １１ｃ・・・出射面、 １２・・・偏波保存ファイバ、 １２ａ・・・端面。 特許出願人 富士通株式会社
ファイバ型波長板の斜視図である。 １工・・・偏波保存ファイバ、 １１ａ・・・傾斜面、 １１ｂ・・・端面、 １１ｃ・・・出射面、 １２・・・偏波保存ファイバ、 １２ａ・・・端面。 特許出願人 富士通株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）偏波保存ファイバ（１１）を、該ファイバ中を伝搬
する２つの直交偏光間に所望の位相差を生じさせうる長
さに形成してなるファイバ型波長板であって、前記偏波
保存ファイバ（１１）の一端面をそのいずれかの光学軸
を含む傾斜面（１１ａ）にすると共に、該傾斜面でｐ偏
光とｓ偏光間に生じる位相差を補償しうるように前記長
さを調整してなることを特徴とするファイバ型波長板。 ２）請求項１記載の偏波保存ファイバ（１１）の他端面
（１１ｂ）に対し、他の偏波保存ファイバ（１２）の一
端面（１２ａ）を互いに光学軸を傾けて接続してなるこ
とを特徴とするファイバ型波長板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63063548A JPH01237604A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | ファイバ型波長板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63063548A JPH01237604A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | ファイバ型波長板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01237604A true JPH01237604A (ja) | 1989-09-22 |
Family
ID=13232394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63063548A Pending JPH01237604A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | ファイバ型波長板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01237604A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0596866A3 (en) * | 1990-12-22 | 1994-06-15 | Stanley Electric Co Ltd | Light irradiating apparatus having light emitting diode used as light source |
| WO2009066969A1 (en) * | 2007-11-20 | 2009-05-28 | Latvijas Universitate | Side emitting/detecting optical fibre and methods of its producing |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP63063548A patent/JPH01237604A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0596866A3 (en) * | 1990-12-22 | 1994-06-15 | Stanley Electric Co Ltd | Light irradiating apparatus having light emitting diode used as light source |
| WO2009066969A1 (en) * | 2007-11-20 | 2009-05-28 | Latvijas Universitate | Side emitting/detecting optical fibre and methods of its producing |
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