JPH02309304A - ファイバ型偏光子 - 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」 この発明は複屈折光ファイバの直交する二つの偏波に対
する曲げｔ置火の差を利用して一方の偏波を取出すファ
イバ型偏光子に関する。

「従来の技術」 第５図及び第′６図に示すような複屈折光ファイバにお
いては応力による光弾性効果によってＸ偏波とＸ偏波と
に対する屈折率が異なる。ここでＸ偏波とは第５図、第
６図でｙ軸方向の偏波成分を、Ｘ偏波とは第５図、第６
図でＸ軸方向の偏波成分を表わす。第５図、第６図では
Ｘ偏波の屈折率がモード複屈折重分だけ、Ｘ偏波の屈折
率よりも大きくなっている。従って比屈折率差がＸ偏波
の方がＸ偏波にくらべて大きくなり、光ファイバの同一
の曲げ径に対し、Ｘ偏波の方が大きな曲げ損失を受ける
ことになる。

複屈折光ファイバのこのようなＸ偏波とＸ偏波とに対す
る曲げ損失の差を利用したものがファイバ型偏光子であ
り、複屈折光ファイバのある一定の曲げ径に対する波長
対損失特性は第７図に示すようになる。つまりある波長
ではＸ偏波は大きくＩＩ失を受けるがＸ偏波はほとんど
損失を受けず、偏光子として作用する。

従来のファイバ型偏光子は第８図に示すように円筒状巻
枠に複屈折光ファイバ、つまり偏光子用光ファイバが巻
き付けられていた。

「発明が解決しようとする課題」 従来のファイバ型偏光子はすべて曲げ損失を受は易い偏
光子用ファイバで構成されていたため、ピッグティル（
余長）部分の状態によってはファイバを伝搬すべき光に
対して曲げ損失が生じ、ファイバ型偏光子の偏光特性が
変化してしまうという欠点があった。この発明の第１の
目的は安定した偏光特性が得られるファイバ型偏光子を
提供することにある。

従来のファイバ型偏光子は円筒状巻枠に光ファイバが巻
かれているため、体積が大きく、これを組み込んだ光学
装置を小型化する上で障害となっていた。この発明の第
２の目的は体積が小さいファイバ型偏光子を提供するこ
とにある。

ファイバ型偏光子の偏光特性は使用するファイバと、そ
のファイバの曲げ径と、使用する光源の波長とにより決
まり、従来のファイバ型偏光子においては、使用する光
源の波長が光源素子のバラツキの範囲内で変わると、希
望する偏光特性を得るために使用するファイバを代える
か、曲げ径を変える必要があった。ファイバは高価であ
るため、曲げ径を変えて、つまり径の異なる巻枠を使用
して希望する偏光特性を得る方法が、しばしば用いられ
ていた。ファイバ型偏光子が組み込まれた光学装置の小
型化を計るため、ファイバ型偏光子の巻枠の中に他の光
学部品が配置される場合が多い。

その時に光源の波長が光源素子のバラツキにより変化す
ると、ファイバ型偏光子の巻き径を変化させる必要が生
じ、巻枠の径が変わり、巻枠内に他の光学部品を収納す
ることができなくなる場合が生じた。従ってこのような
ことを避けるためには光学装置の設計時に、ファイバ型
偏光子の巻枠の変更も考慮して巻枠内に光学部品を配置
するか、巻枠内には光学部品を配置しない構造をとらな
ければならず、装置の小型化を計る上で障害となってい
た。従ってこの発明の第３の目的は光源の波長が変って
も巻枠の径をあまり変更させることなく希望する変更特
性を得ることができるファイバ型偏光子を提供すること
にある。

従来のファイバ型偏光子においては巻枠はアルミニウム
又はプラスチックで構成されていた。このため巻枠の熱
膨脹係数と、その巻枠に巻かれている偏光子用光ファイ
バの熱膨脹係数とに可成り差があり、このため周囲温度
の変化により偏光子用光ファイバに変化する力が加わり
、曲げが変化したと同様の効果となり、偏光特性が変化
する欠点があった。従ってこの発明の第４の目的は周囲
温度が変化しても偏光特性が影響さ′れ難いファイバ型
偏光子を提供することにある。

「課題を解決するための手段」 請求項１の発明によればピッグティル（余長）部分に、
偏光子を構成している光ファイバと異なる曲げ１員失を
受けにくい偏波保持光ファイバが用いられる。従ってピ
ッグティル部分の状態によらず一定の偏光特性が得られ
る。

請求項２の発明によれば偏光子用光ファイバは平面内で
らせん状に巻かれている。この構成によれば体積が小さ
く、ファイバ型偏光子を用いた光学装置の小型化を計る
上で有利である。

請求項３の発明によれば巻枠が周方向に波打っており、
その波打った周面に沿って偏光子用光ファイバが巻かれ
ている。この場合の偏光特性は巻枠の全体としての曲り
ではなく波の曲りにより決まるため、光源の波長が変化
した時に、巻枠の全体としての曲りはほぼ同一で波の曲
りの異なるものを使用して希望する偏光特性が得られる
。従って巻枠の径の変化はわずかであり、巻枠内に他の
光学部品を収納する際やファイバ型偏光子を光学装置に
組み込む際に光学装置の設計を変更せずにスペースを有
効に利用できる。

請求項４の発明によれば巻枠の熱膨脹係数は偏光子用光
ファイバの熱膨脹係数とほぼ等しくされている。従って
周囲温度が変化して巻枠が伸縮しても偏光子用光ファイ
バも同様に伸縮して偏光子用光ファイバが力を受けるこ
とがなく、偏光特性は一定に保持される。

請求項５の発明によれば偏光子用光ファイバは巻枠なし
で弾性体で保持されている。従って周囲温度が変化して
も偏光子用光ファイバは力を受けることなく伸縮し、偏
光特性は劣化しない。

「実施例ｊ 第１図は請求項１の発明の実施例を示す０円筒状巻枠に
偏光子用光ファイバが所定長巻き付けられ、その偏光子
用光ファイバの両端に曲げ損失を受けにくい偏波保持光
ファイバが融着などによりそれぞれ接続される。つまり
人出古川光ファイバ（ピッグティル部分）は偏波保持光
ファイバで構成される。従ってピッグティル部分の状態
によらず一定の偏光特性が得られる。

第２図及び第３図は請求項２の発明の実施例を示す。シ
ート上に偏光子用光ファイバが平面内でらせん状に巻か
れ、接着剤等が含浸固定される。

図に示してないが、らせん状に巻かれた偏光子用光ファ
イバの両側にシートをはり合せて保護してもよい。第１
図の場合と同様にらせん状に巻いた偏光子用光ファイバ
の両端に曲げ損失を受けにくい、偏波保持光ファイバを
接続して、ピッグテイルとしてもよい。第２図、第３図
ではファイバ型偏光子がシート状に構成されているから
体積が小さく、ファイバ型偏光子を用いた光学装置を小
型化する上で有利である。

第４図は請求項３の発明の実施例を示す。巻枠は全体と
しては半径Ｒの円筒状をしているが、周方向において凹
凸を繰返す波打った状態となっており、その波打った周
面に沿って偏光子用光ファイバが巻かれている。この場
合も第１図のように偏光子用光ファイバの両端に曲げ損
失を受けにくい偏波保持光ファイバを接続してピッグテ
ィルとしてもよい。この第４図の構成においては偏光特
性は巻枠の波の半径ｒによって決まる。従って光源の波
長が光源素子のバラツキの範囲内で変った時は、巻枠の
半径Ｒは同一で波の半径「が異なる巻枠を使用して希望
する偏光特性が得られるようにすることができる。この
ようにすれば使用する光源の波長が変っても巻枠の半径
Ｒは一定のままのため、ファイバ型偏光子の外径（又は
内径）は常に一定で、内径（又は外径）もわずか変化す
るのみであり、ファイバ型偏光子の巻枠内に光学部品を
収納する際、及びファイバ型偏光子を光学装置内に組み
込む際に光学装置の設計を変更せずにスペースを有効に
利用できる。

図に示さないが請求項４の発明の実施例としては、巻枠
を石英ガラスで構成したものが使用される。また請求項
５の発明の実施例として、偏光子用光ファイバはシリコ
ンゴムで保持される。このためには例えば巻枠に偏光子
用光ファイバを巻き、その上にシリコンゴムの層を形成
し、その後巻枠を抜き取る。周囲温度が変化すると偏光
子用光ファイバはシリコンゴムに影響されることなく伸
縮してシリコンゴムにより不要な力を受けず偏光特性は
劣化しない。

「発明の効果」 請求項１の発明によればピッグティル（余長）部が曲げ
損失を受けにくい偏波保持光ファイバで構成されている
からピッグティル部の状態によらず安定した偏光特性が
得られる。

請求項２の発明によればファイバ型偏光子はシート状に
構成されているから体積が小さく、これを組み込んだ光
学装置の小型化を計る上で有効である。

請求項３の発明によれば周面が波打った巻枠に偏光子用
光ファイバが巻かれているため、使用する光源の波長が
変っても、巻枠の径はほぼ同一で波の径の異なるものを
使用して希望する偏光特性を得ることができ、この偏光
子を組み込んだ光学装置を設計する際に光源の波長が変
ることによる巻枠の径の変化を考慮する必要がなくなり
、スペースを有効に利用できる。

請求項４及び５の発明によれば周囲温度が変化しても偏
光特性が劣化しないファイバ型偏光子が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１の発明の実施例を示す斜視図、第２図
は請求項２の発明の実施例を示す斜視図、第３図は第２
図の断面図、第４図は請求項３の発明の実施例を示す斜
視図、第５図及び第６図はそれぞれ偏光子用光ファイバ
を示す断面図、第７図は曲げ径が一定の偏光子用光ファ
イバの曲げ…失−光波長特性図、第８図は従来のファイ
バ型偏光子を示す斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ピッグテイル部分に、偏光子を構成している光ファ
   イバと異なる偏波保持光ファイバが用いられていること
   を特徴とするファイバ型偏光子。 （２）偏光子用光ファイバが平面内でらせん状に巻かれ
   ていることを特徴とするファイバ型偏光子。 （３）巻枠が周方向に波打っており、その波打った周面
   に沿って偏光子用光ファイバが巻かれていることを特徴
   とするファイバ型偏光子。 （４）巻枠の熱膨脹係数が、その巻枠に巻かれている偏
   光子用光ファイバの熱膨脹係数とほぼ等しくされている
   ことを特徴とするファイバ型偏光子。 （５）偏光子用光ファイバが弾性体で保持されているこ
   とを特徴とするファイバ型偏光子。