JPH02165105A - Polarizer - Google Patents

Polarizer

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Publication number
JPH02165105A
JPH02165105A JP31953088A JP31953088A JPH02165105A JP H02165105 A JPH02165105 A JP H02165105A JP 31953088 A JP31953088 A JP 31953088A JP 31953088 A JP31953088 A JP 31953088A JP H02165105 A JPH02165105 A JP H02165105A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polarizer
transmittance
optical path
path length
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP31953088A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Hironishi
一夫 廣西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP31953088A priority Critical patent/JPH02165105A/en
Publication of JPH02165105A publication Critical patent/JPH02165105A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概  要] 光信号処理、光応用計測、光通信等の各種光学技術分野
に利用される偏光子に関し、 小型化を可能にし、しかも高温多湿に耐えることができ
るようにすることを目的とし、複屈折性物質を用いてエ
タロン型フィルタを構成し、該複屈折性物質の光学軸を
フィルタ面内に設定すると共に、異常光と常光のうちの
一方に対する透過率が零に近く、かつもう一方に対する
透過率が1に近くなるように、前記複屈折性物質の光路
長を設定してなるように構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding polarizers used in various optical technology fields such as optical signal processing, optical applied measurement, and optical communication, we have developed a polarizer that can be miniaturized and can withstand high temperature and high humidity. For the purpose of The optical path length of the birefringent material is set so that the transmittance of the birefringent material is close to zero and the transmittance of the birefringent material is close to one.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、光信号処理、光応用計測、光通信等の各種光
学技術分野に利用される偏光子に関する。
The present invention relates to a polarizer used in various optical technical fields such as optical signal processing, optical applied measurement, and optical communication.

〔従 来 の 技 術〕[Traditional techniques]

従来の偏光子としては、プリズムで構成したもの、偏波
分離膜で構成したもの、或いは、楔形の複屈折物質で構
成したもの等が知られている。
As conventional polarizers, there are known polarizers made of prisms, polarization separation films, wedge-shaped birefringent materials, and the like.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところが、上記従来の偏光子のうち、プリズムで構成し
たものと、楔形の複屈折物質で構成したものは、いずれ
も形状が大きくなってしまう(例えばプリズムのもので
は、最小でも2鵬角程度)という問題があった。また、
偏波分離膜で構成したものは、高温多湿の環境に弱いと
いう問題があった。
However, among the above-mentioned conventional polarizers, those made of prisms and those made of wedge-shaped birefringent materials are both large in shape (for example, in the case of prisms, the minimum is about 2 Peng angles). There was a problem. Also,
The problem with devices made of polarization separation films is that they are sensitive to high-temperature, high-humidity environments.

本発明は、小型化が可能で、しかも高温多湿に耐えるこ
とのできる偏光子を促供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a polarizer that can be miniaturized and can withstand high temperature and high humidity.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の偏光子は、複屈折性物質でエタロン型フィルタ
を構成してなる。その際5.ト記複屈折性物質の光学軸
をフィルタ面内に設定する。更に、上記複屈折性物質の
光路長を調整して、異常光と常光のうちの一方に対する
透過率が零に近く、がつ、もう一方に対する透過率が1
に近くなるようにする。
The polarizer of the present invention comprises an etalon type filter made of a birefringent material. At that time5. The optical axis of the birefringent material is set within the filter plane. Furthermore, by adjusting the optical path length of the birefringent material, the transmittance for one of the extraordinary light and the ordinary light is close to zero, while the transmittance for the other is 1.
so that it is close to

〔作   用〕[For production]

一般に、エタロン型フィルタを構成した場合、その透過
率の光路長依存性は、例えば第1図に示すようになるゆ
すなわち、光路長ヲ変化させていくと、透過率のピーク
が周期的に得られる。
In general, when an etalon type filter is configured, the dependence of its transmittance on the optical path length is as shown in Figure 1, for example. In other words, as the optical path length is changed, the transmittance peaks periodically. It will be done.

このような特性を持つエタロン型フィルタを複屈折性物
質を用いて構成すれば、光路長は異常光と常光で異なっ
てくる。そこで、上述したように、4異常光と常光の各
光路長を調整することにより、異常光と常光のうちの一
方に対する透過率が零に近く、かつ、もう一方に対する
透過率が1に近くなるようにすれば、偏光子としての働
きを持つことになる。例えば、第1図に示したよ・うに
、常光の光路長(Noda)を透過率のビ〜りの位置に
設定し、異常光の光路長(N、*d)をピークの中間の
位置に設定すれば、常光のみを透過して異常光を反射さ
せる偏光子が得られる。
If an etalon type filter having such characteristics is constructed using a birefringent material, the optical path length will be different for extraordinary light and ordinary light. Therefore, as mentioned above, by adjusting the optical path lengths of the four extraordinary rays and ordinary rays, the transmittance for one of the extraordinary rays and ordinary rays is close to zero, and the transmittance for the other is close to 1. If this is done, it will function as a polarizer. For example, as shown in Figure 1, the optical path length of the ordinary light (Noda) is set at the position where the transmittance peaks, and the optical path length of the extraordinary light (N, *d) is set at the position midway between the peaks. In this way, a polarizer that transmits only ordinary light and reflects extraordinary light can be obtained.

本発明の偏光子では、その光路長を長く調整することも
、短(調整することも自由なので、もし光路長をできる
だけ短く調整すれば、例えば1mm以下の厚さに設定す
ることも可能であり、よって小型化が実現できる。また
、偏波分離膜のような高温多湿に弱い材料を使用する必
要がないので、高温多湿の環境に強い偏光子が実現でき
る。
In the polarizer of the present invention, the optical path length can be adjusted to be long or short, so if the optical path length is adjusted as short as possible, it is possible to set the thickness to 1 mm or less, for example. Therefore, miniaturization can be realized.Furthermore, since there is no need to use a material that is sensitive to high temperature and high humidity, such as a polarization separation film, a polarizer that is resistant to high temperature and high humidity environments can be realized.

(実  施  例〕 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。
(Examples) Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図は、本発明の一実施例に係る偏光子を示す斜視図
である。
FIG. 2 is a perspective view showing a polarizer according to an embodiment of the present invention.

同図の偏光子は、TiO2結晶等の複屈折性物質lを用
いてエタロン型フィルタを構成し、その両面に、Aff
iやAu等の金属膜や誘電体多層膜からなる反射膜2を
コーティングしてなっている。
The polarizer shown in the figure consists of an etalon-type filter using a birefringent material such as TiO2 crystal, and an Aff
It is coated with a reflective film 2 made of a metal film such as i or Au or a dielectric multilayer film.

そして、複屈折性物itの光学軸1aをフィルタ面内に
設定すると共に、複屈折性物質1の厚さdは以下の2式
をほぼ満足するように設定しである。
The optical axis 1a of the birefringent material it is set within the filter plane, and the thickness d of the birefringent material 1 is set so as to substantially satisfy the following two equations.

Nll  * a= (2Ml  )  *λ/2  
   ・−−(1)N、*d= (2M2  +1)*
λ/2  ・ ・ ・(2)ここで、λは使用波長、N
oは常光の受ける屈折率、N6は異常光の受ける屈折率
、M+ 、Mzは任意の自然数である。
Nll * a= (2Ml) *λ/2
・--(1)N, *d= (2M2 +1)*
λ/2 ・ ・ ・ (2) Here, λ is the wavelength used, N
o is the refractive index of ordinary light, N6 is the refractive index of extraordinary light, and M+ and Mz are arbitrary natural numbers.

すなわち、上記式(1)は、常光に対する透過率が1と
なるように常光の光路長(Noda)を設定することを
示し、また、上記式(2)は、異常光に対する透過率が
零となるように異常光の光路長(N6*d)を設定する
ことを示す。このようGこ設定してなる偏光子では、第
2図に示すように、波長λの入射光L+の・うち、常光
に相当する偏波成分のみが透過光Ltとして得られ、異
常光に相当する偏波成分は反射光Lmとなる。
That is, the above formula (1) indicates that the optical path length (Noda) of ordinary light is set so that the transmittance for ordinary light is 1, and the above formula (2) indicates that the transmittance for extraordinary light is zero. This shows that the optical path length (N6*d) of the extraordinary light is set so that As shown in Fig. 2, in a polarizer configured with such a G setting, only the polarized component of the incident light L+ of wavelength λ, which corresponds to ordinary light, is obtained as transmitted light Lt, and corresponds to extraordinary light. The polarized component becomes reflected light Lm.

ここで、上記式(1)及び(2)をほぼ満たず厚さdを
求めてみる。その方法としては、式(1)に、適当な範
囲の自然数を鴎として総当たり式に代入シ21、それら
M+により決まる厚さdの中から、式(2)を満たすも
のを探すようにする。
Here, a thickness d that substantially satisfies the above equations (1) and (2) will be determined. The method is to substitute natural numbers within an appropriate range into a round-robin formula for equation (1), and then search for one that satisfies equation (2) among the thicknesses d determined by M+. .

具体的には、ます式(1)により、 d ”” (M+ / No ) *λ       
・ ・ ・(3)が得られる。この弐(3)を式(2)
に代入と7で、整理すると、以下のようになる。
Specifically, according to equation (1), d "" (M+ / No) *λ
・ ・ ・(3) is obtained. This second (3) is expressed as formula (2)
By substituting and rearranging with 7, we get the following.

2  (N、 /No  )  Ml  =2M2  
+1   ・−・(4)そこで、式(4)をほぼ満たす
M、を求める。そのためには、 の非常に小型の偏光子が得られる。
2 (N, /No) Ml = 2M2
+1 ·− · (4) Then, M, which almost satisfies equation (4), is found. For this purpose, a very compact polarizer is obtained.

この偏光子の消光比Tは、吸収がない場合のエタロンの
透過率の式(「光エレクトロニクスの基礎」A、Yar
iv著、神谷・多用共訳、丸善、pp、59参照)より
、 X= + 2  (N、/N0 )M。
The extinction ratio T of this polarizer is determined by the equation of the etalon transmittance in the absence of absorption ("Fundamentals of Optoelectronics" A, Yar.
X= + 2 (N, /N0)M.

−1nt  (2(N、/No )Ml  )・ ・ 
・(5) とおき、この式(5)のXが充分に小さくなるMlを求
めればよい。なお、int (x)は、少数点以下を切
り捨てる整数化関数である。
-1nt (2(N,/No)Ml)・・
・(5) Then, it is sufficient to find Ml such that X in equation (5) is sufficiently small. Note that int (x) is an integer function that truncates the fraction below the decimal point.

具体例として、使用波長λを1.31μmとし、複屈折
性物質としてTiO2を使用した場合について述べる。
As a specific example, a case will be described in which the wavelength λ used is 1.31 μm and TiO2 is used as the birefringent material.

この場合、No ”’2,462 、N、 =2.72
0である。よって、式(5)のXを最小にするMlを、
50≦M1≦3000の範囲で求めると、Ml =12
31(この時、x = I Xl0−’以下)となる。
In this case, No”'2,462, N, =2.72
It is 0. Therefore, Ml that minimizes X in equation (5) is
When calculated in the range of 50≦M1≦3000, Ml = 12
31 (at this time, x = I Xl0-' or less).

すると、この時の厚さdは、655 、0μmとなり、
1■以下(1−R) ” ・ ・ ・(6) となる。ここで、x = I Xl0−’、R=0.9
5(Rはエタロンの片面の反射率)の場合、これらを上
記の式(6)に代入することにより、Tζ1521″#
31.8dBが実現される。
Then, the thickness d at this time is 655,0 μm,
1 ■ or less (1-R) ” ・ ・ ・ (6) Here, x = I Xl0-', R = 0.9
5 (R is the reflectance of one side of the etalon), by substituting these into equation (6) above, Tζ1521″#
31.8 dB is achieved.

本実施例によれば、上述したように、Ml、Mzを適当
に選ぶことにより、厚さdをl mm以下に設定すると
もでき、よって著しい小型化を実現できる。しかも、偏
波分離膜のような高温多湿に弱い材料を使用する必要が
ないので、耐温性および耐湿性に優れた偏光子を実現で
きる。
According to this embodiment, as described above, by appropriately selecting Ml and Mz, the thickness d can be set to 1 mm or less, and therefore, significant miniaturization can be achieved. Moreover, since there is no need to use a material that is sensitive to high temperature and humidity, such as a polarization separation film, a polarizer with excellent temperature resistance and moisture resistance can be realized.

なお、上述した式(1)及び(2)において、No 、
N−を互いに入れ換えてもよい。すなわち、上記実施例
とは逆に、常光に対する透過率を零に近く、かつ異常光
に対する透過率を1に近くなるように、光路長を調整し
てもよい。
In addition, in the above-mentioned formulas (1) and (2), No,
N- may be interchanged. That is, contrary to the above embodiment, the optical path length may be adjusted so that the transmittance for ordinary light is close to zero and the transmittance for extraordinary light is close to 1.

また、上記の複屈折性物質lからなるフィルタを傾ける
ことによって、上記式(1)及び(2)の条件をほぼ満
足させるようにしてもよい。
Furthermore, the conditions of the above equations (1) and (2) may be substantially satisfied by tilting the filter made of the above-mentioned birefringent material 1.

更に、複屈折性物質1の両面に反射膜2をコーティング
したものも、しないものも、本発明に含まれることはも
ちろんである。
Furthermore, it goes without saying that the present invention includes both birefringent material 1 coated with reflective film 2 on both sides and those not coated with reflective film 2.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、小型化が可能で
、しかも高温多湿の環境に強い偏光子を実現することが
できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a polarizer that can be downsized and is resistant to high temperature and humidity environments.

過率の光路長依存性を示すと共に、本発明の詳細な説明
するための図、 第2図は本発明の一実施例に係る偏光子を示す斜視図で
ある。
FIG. 2 is a perspective view showing a polarizer according to an embodiment of the present invention.

1・・・複屈折性物質、 la・・・光学軸、 2・・・反射膜。1...birefringent substance, la...optical axis, 2... Reflective film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 複屈折性物質(1)を用いてエタロン型フィルタを構成
し、該複屈折性物質の光学軸(1a)をフィルタ面内に
設定すると共に、異常光と常光のうちの一方に対する透
過率が零に近く、かつもう一方に対する透過率が1に近
くなるように、前記複屈折性物質の光路長を設定してな
ることを特徴とする偏光子。
An etalon type filter is constructed using a birefringent substance (1), the optical axis (1a) of the birefringent substance is set within the filter plane, and the transmittance for one of extraordinary light and ordinary light is zero. A polarizer, characterized in that the optical path length of the birefringent material is set so that the transmittance of the birefringent substance is close to 1 and the transmittance of the birefringent substance is close to 1.
JP31953088A 1988-12-20 1988-12-20 Polarizer Pending JPH02165105A (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5997105A (en) * 1982-11-27 1984-06-04 Sony Corp Interference type polarizer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5997105A (en) * 1982-11-27 1984-06-04 Sony Corp Interference type polarizer

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