JPH05100124A - 偏光子 - Google Patents
偏光子Info
- Publication number
- JPH05100124A JPH05100124A JP3283608A JP28360891A JPH05100124A JP H05100124 A JPH05100124 A JP H05100124A JP 3283608 A JP3283608 A JP 3283608A JP 28360891 A JP28360891 A JP 28360891A JP H05100124 A JPH05100124 A JP H05100124A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- refractive index
- core
- polarizer
- optical fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】小型化が図れ、しかもコストダウンが図れる偏
光子を提供すること。 【構成】光ファイバ２０のコア２１の端部に、屈折率の
異なる２つの媒質１，２を光の伝搬方向に平行な面で交
互に多層状に積層し且つ該積層した２つの媒質１，２の
周期ｐを該光ファイバ２０のコア２１を伝搬する光の波
長の１／２以下となるようにして複屈折構造部ｈを構成
する。複屈折構造部ｈは、層に垂直な偏波方向に対する
屈折率が光ファイバ２０のクラッド２３の屈折率にほぼ
等しく、且つ層に平行な偏波方向に対する屈折率が光フ
ァイバ２０のコア２１の屈折率に略等しくなるように構
成する。
光子を提供すること。 【構成】光ファイバ２０のコア２１の端部に、屈折率の
異なる２つの媒質１，２を光の伝搬方向に平行な面で交
互に多層状に積層し且つ該積層した２つの媒質１，２の
周期ｐを該光ファイバ２０のコア２１を伝搬する光の波
長の１／２以下となるようにして複屈折構造部ｈを構成
する。複屈折構造部ｈは、層に垂直な偏波方向に対する
屈折率が光ファイバ２０のクラッド２３の屈折率にほぼ
等しく、且つ層に平行な偏波方向に対する屈折率が光フ
ァイバ２０のコア２１の屈折率に略等しくなるように構
成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ或いは光導
波路のコア部に直接設けることができる偏光子に関する
ものである。
波路のコア部に直接設けることができる偏光子に関する
ものである。
【０００２】
【従来技術】図７は従来のファイバ型偏光子７０を示す
斜視図であり、また図８は該ファイバ型偏光子７０に利
用される偏波保持ファイバ７３を示す断面図である。
斜視図であり、また図８は該ファイバ型偏光子７０に利
用される偏波保持ファイバ７３を示す断面図である。
【０００３】図７に示すように、従来のファイバ型偏光
子７０は、円筒状の巻枠７１の外周に偏波保持ファイバ
７３を巻きつけて構成されている。
子７０は、円筒状の巻枠７１の外周に偏波保持ファイバ
７３を巻きつけて構成されている。
【０００４】一方、偏波保持ファイバ７３は、図８に示
すように、コア７５の両側（ｘ軸方向）のクラッド７７
内に応力付与部７９，７９を設けて構成されている。こ
の偏波保持ファイバ７３は、応力による光弾性効果によ
ってｘ偏波とｙ偏波に対する屈折率が異なる（ｎx＞
ｎy）。
すように、コア７５の両側（ｘ軸方向）のクラッド７７
内に応力付与部７９，７９を設けて構成されている。こ
の偏波保持ファイバ７３は、応力による光弾性効果によ
ってｘ偏波とｙ偏波に対する屈折率が異なる（ｎx＞
ｎy）。
【０００５】そしてこの偏波保持ファイバ７３を図７に
示すように巻枠７１に巻きつけてファイバ型偏光子７０
を構成した場合、該偏波保持ファイバ７３は同一曲げ径
に対してｙ偏波の方が大きな損失を受けるので、これに
よってｘ偏波のみを取り出すことができる。
示すように巻枠７１に巻きつけてファイバ型偏光子７０
を構成した場合、該偏波保持ファイバ７３は同一曲げ径
に対してｙ偏波の方が大きな損失を受けるので、これに
よってｘ偏波のみを取り出すことができる。
【０００６】つまりこのファイバ型偏光子７０によれ
ば、任意の偏光状態の光の中から特定の直線偏光が取り
出せるのである。
ば、任意の偏光状態の光の中から特定の直線偏光が取り
出せるのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のファイバ型偏光子７０にあっては、以下のような問題
点があった。
のファイバ型偏光子７０にあっては、以下のような問題
点があった。
【０００８】円筒状の巻枠７１に偏波保持ファイバ７
３を巻きつけた構造のため、その体積が大きく、このた
め装置の小型化が図れない。
３を巻きつけた構造のため、その体積が大きく、このた
め装置の小型化が図れない。
【０００９】偏波保持ファイバを多く使用するため、
コストが高い。
コストが高い。
【００１０】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、小型化が図れ、しかもそのコストダウンが図れる
偏光子を提供するものである。
あり、小型化が図れ、しかもそのコストダウンが図れる
偏光子を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明にかかる偏光子は、光ファイバ或いは光導波路
を具備し、該光ファイバ或いは光導波路のコアの端部
に、屈折率の異なる２つの媒質を光の伝搬方向に平行な
面で交互に多層状に積層し且つ該積層した２つの媒質の
周期を該光ファイバ或いは光導波路のコアを伝搬する光
の波長の１／２以下となるようにして複屈折構造を構成
した。
め本発明にかかる偏光子は、光ファイバ或いは光導波路
を具備し、該光ファイバ或いは光導波路のコアの端部
に、屈折率の異なる２つの媒質を光の伝搬方向に平行な
面で交互に多層状に積層し且つ該積層した２つの媒質の
周期を該光ファイバ或いは光導波路のコアを伝搬する光
の波長の１／２以下となるようにして複屈折構造を構成
した。
【００１２】そして前記複屈折構造は、層に垂直な偏波
方向に対する屈折率が光ファイバ或いは光導波路のクラ
ッドの屈折率にほぼ等しく、且つ層に平行な偏波方向に
対する屈折率が光ファイバ或いは光導波路のコアの屈折
率に略等しくなるように構成した。
方向に対する屈折率が光ファイバ或いは光導波路のクラ
ッドの屈折率にほぼ等しく、且つ層に平行な偏波方向に
対する屈折率が光ファイバ或いは光導波路のコアの屈折
率に略等しくなるように構成した。
【００１３】
【作用】上記の如く光ファイバ或いは光導波路のコアに
複屈折構造を設けておけば、光ファイバ或いは光導波路
内を伝搬してきた光は、該複屈折構造部において所定の
偏波面を有する光のみ通過されることとなる。
複屈折構造を設けておけば、光ファイバ或いは光導波路
内を伝搬してきた光は、該複屈折構造部において所定の
偏波面を有する光のみ通過されることとなる。
【００１４】
【実施例】ここでまず本発明にかかる偏光子の基本的構
成及びその作用を図１，図２を用いて説明する。図１は
本発明にかかる偏光子を光ファイバの端部に設けたファ
イバ型偏光子１０を示す図であり、同図（ａ）は概略側
断面図、同図（ｂ）は右側面図である。同図に示すよう
にこのファイバ型偏光子１０は、コア２１とクラッド２
３からなる偏波保持ファイバ２０のコア２１の端部のみ
に、複屈折構造部ｈを設けて構成されている。
成及びその作用を図１，図２を用いて説明する。図１は
本発明にかかる偏光子を光ファイバの端部に設けたファ
イバ型偏光子１０を示す図であり、同図（ａ）は概略側
断面図、同図（ｂ）は右側面図である。同図に示すよう
にこのファイバ型偏光子１０は、コア２１とクラッド２
３からなる偏波保持ファイバ２０のコア２１の端部のみ
に、複屈折構造部ｈを設けて構成されている。
【００１５】ここでこの複屈折構造部ｈは、屈折率の異
なる２つの媒質１，２を、同図に示すｘ−ｚ平面と平行
な面で交互に層状に積層して構成されている。
なる２つの媒質１，２を、同図に示すｘ−ｚ平面と平行
な面で交互に層状に積層して構成されている。
【００１６】なお複屈折構造とするためには、この積層
した２つの媒質１，２の層の周期ｐは、該偏波保持ファ
イバ２０のコア２１を伝搬する光の波長の１／２よりも
小さい周期とする必要がある。即ちこのように構成すれ
ば、この複屈折構造部ｈは複屈折性を示す。
した２つの媒質１，２の層の周期ｐは、該偏波保持ファ
イバ２０のコア２１を伝搬する光の波長の１／２よりも
小さい周期とする必要がある。即ちこのように構成すれ
ば、この複屈折構造部ｈは複屈折性を示す。
【００１７】一方この実施例においては２つの媒質１，
２のそれぞれの屈折率ｎ1，ｎ2は、以下のようにして定
める。
２のそれぞれの屈折率ｎ1，ｎ2は、以下のようにして定
める。
【００１８】即ち、まずコア２１を導波する光の直交す
る偏波成分をＥx，Ｅy（Ｅxはｘ−ｚ平面内を伝搬する
偏波成分，Ｅyはｙ−ｚ平面内を伝搬する偏波成分）と
すると、複屈折構造部ｈにおける各屈折率ｎx，ｎy（ｎ
xはｘ−ｚ平面方向の屈折率，ｎyはｙ−ｚ平面方向の屈
折率）はそれぞれ次式（１），（２）で表される。
る偏波成分をＥx，Ｅy（Ｅxはｘ−ｚ平面内を伝搬する
偏波成分，Ｅyはｙ−ｚ平面内を伝搬する偏波成分）と
すると、複屈折構造部ｈにおける各屈折率ｎx，ｎy（ｎ
xはｘ−ｚ平面方向の屈折率，ｎyはｙ−ｚ平面方向の屈
折率）はそれぞれ次式（１），（２）で表される。
【００１９】 1/2 ｎx＝［ｎ1 2ｑ＋ｎ2 2（１−ｑ）］ ・・・（１） -1/2 ｎy＝［（１／ｎ1 2）ｑ＋（１／ｎ2 2）（１−ｑ）］ ・・・（２） ここで、ｎ1：媒質１の屈折率 ， ｎ2：媒質２の屈折
率 ，ｑ：媒質１の充填率（ｑ＝ｔ1／ｐ、但し媒質１
の厚みをｔ1とする）である。
率 ，ｑ：媒質１の充填率（ｑ＝ｔ1／ｐ、但し媒質１
の厚みをｔ1とする）である。
【００２０】そしてｎxがコア２１の屈折率ｎAと略等し
く、且つｎyがクラッド２３の屈折率ｎBと略等しくなる
ように、前記ｎ1とｎ2とｑは定められる。
く、且つｎyがクラッド２３の屈折率ｎBと略等しくなる
ように、前記ｎ1とｎ2とｑは定められる。
【００２１】なお偏波保持ファイバ２０は図８に示す構
造のものを用いても良く、その他の構造のものを用いて
も良い。
造のものを用いても良く、その他の構造のものを用いて
も良い。
【００２２】次にこのファイバ型偏光子１０の作用につ
いて図２を用いて説明する。まず偏波保持ファイバ２０
内を伝搬してきた光（直交する２つの偏波成分Ｅx，Ｅy
からなる）は、複屈折構造部ｈ内に入射する。
いて図２を用いて説明する。まず偏波保持ファイバ２０
内を伝搬してきた光（直交する２つの偏波成分Ｅx，Ｅy
からなる）は、複屈折構造部ｈ内に入射する。
【００２３】このとき複屈折構造部ｈは該入射光の内の
偏波成分Ｅxに対しては、その屈折率はｘ−ｚ平面方向
の屈折率ｎxとなるが、この屈折率ｎxは前述のようにコ
ア２１の屈折率ｎAと略等しく設定されている。従っ
て、該偏波成分Ｅxはクラッド２３との境界面で反射さ
れながら該複屈折構造部ｈ内を導波されていく。
偏波成分Ｅxに対しては、その屈折率はｘ−ｚ平面方向
の屈折率ｎxとなるが、この屈折率ｎxは前述のようにコ
ア２１の屈折率ｎAと略等しく設定されている。従っ
て、該偏波成分Ｅxはクラッド２３との境界面で反射さ
れながら該複屈折構造部ｈ内を導波されていく。
【００２４】一方、複屈折構造部ｈは該入射光の内の偏
波成分Ｅyに対しては、その屈折率はｙ−ｚ平面方向の
屈折率ｎyとなるが、この屈折率ｎyは前述のようにクラ
ッド２３の屈折率ｎBと略等しく設定されている。従っ
て、該偏波成分Ｅyはクラッド２３との境界面で反射さ
れずに透過され、外部に放射される。
波成分Ｅyに対しては、その屈折率はｙ−ｚ平面方向の
屈折率ｎyとなるが、この屈折率ｎyは前述のようにクラ
ッド２３の屈折率ｎBと略等しく設定されている。従っ
て、該偏波成分Ｅyはクラッド２３との境界面で反射さ
れずに透過され、外部に放射される。
【００２５】つまりこの複屈折構造部ｈは、偏波成分Ｅ
xのみを導波する偏光子として作用するのである。
xのみを導波する偏光子として作用するのである。
【００２６】次に本発明の具体的実施例を説明する。図
３は本発明の具体的実施例にかかるファイバ型偏光子３
０を示す概略側断面図である。同図に示すようにこの実
施例においては、シングルモードの光ファイバ３０のコ
ア３１の端部に、層状の多数の溝３５を設けることによ
って複屈折構造部ｈを構成している。つまりこの複屈折
構造部ｈは、前記図１に示す媒質１として空気の層を用
い、媒質２としてコア３１自体を用いて構成されてい
る。
３は本発明の具体的実施例にかかるファイバ型偏光子３
０を示す概略側断面図である。同図に示すようにこの実
施例においては、シングルモードの光ファイバ３０のコ
ア３１の端部に、層状の多数の溝３５を設けることによ
って複屈折構造部ｈを構成している。つまりこの複屈折
構造部ｈは、前記図１に示す媒質１として空気の層を用
い、媒質２としてコア３１自体を用いて構成されてい
る。
【００２７】そしてこの光ファイバ３０のコア３１の屈
折率ｎAを１．４９０、クラッド３３の屈折率ｎBを１．
４４７とすると、媒質１（空気）の屈折率ｎ1＝１、媒
質２（コア３１）の屈折率ｎ2＝１．４９０となる。こ
こでｎy＝ｎBとなるｑを前記式（２）より求めると、ｑ
＝０．０５の時が最適条件となる。そしてこのｑの値を
式（１），式（２）に代入すると、ｎxは１．４７０と
なり、ｎyは１．４４７となる。つまりｎx≒ｎA，ｎy＝
ｎBとなり、この複屈折構造部ｈは偏波成分Ｅxのみが導
波することとなる。
折率ｎAを１．４９０、クラッド３３の屈折率ｎBを１．
４４７とすると、媒質１（空気）の屈折率ｎ1＝１、媒
質２（コア３１）の屈折率ｎ2＝１．４９０となる。こ
こでｎy＝ｎBとなるｑを前記式（２）より求めると、ｑ
＝０．０５の時が最適条件となる。そしてこのｑの値を
式（１），式（２）に代入すると、ｎxは１．４７０と
なり、ｎyは１．４４７となる。つまりｎx≒ｎA，ｎy＝
ｎBとなり、この複屈折構造部ｈは偏波成分Ｅxのみが導
波することとなる。
【００２８】図４は上記ファイバ型偏光子３０を用いて
構成したファイバ型偏光子５０を示す概略側断面図であ
る。同図に示すようにこのファイバ型偏光子５０は、偏
波保持ファイバ３０の両端部に図３に示す複屈折構造部
ｈを加工したものを４本直列に接続固定して構成されて
いる。このとき対向して接続される複屈折構造部ｈの層
同士は平行となるようにする。
構成したファイバ型偏光子５０を示す概略側断面図であ
る。同図に示すようにこのファイバ型偏光子５０は、偏
波保持ファイバ３０の両端部に図３に示す複屈折構造部
ｈを加工したものを４本直列に接続固定して構成されて
いる。このとき対向して接続される複屈折構造部ｈの層
同士は平行となるようにする。
【００２９】このように複屈折構造部ｈを加工した光フ
ァイバを複数本接続すれば、偏光子としての特性を向上
することができる。
ァイバを複数本接続すれば、偏光子としての特性を向上
することができる。
【００３０】図５は上記ファイバ型偏光子３０を用いて
構成したファイバ型光アイソレータ６０を示す概略側断
面図である。このファイバ型光アイソレータ６０は、両
端に複屈折構造部ｈを加工した偏波保持ファイバ３０，
３０の間にファラデー回転子６５を挿入して構成されて
いる。
構成したファイバ型光アイソレータ６０を示す概略側断
面図である。このファイバ型光アイソレータ６０は、両
端に複屈折構造部ｈを加工した偏波保持ファイバ３０，
３０の間にファラデー回転子６５を挿入して構成されて
いる。
【００３１】図６は上記図４に示すファイバ型偏光子５
０や図５に示すファイバ型光アイソレータ６０を挿入固
定するアダプタ４０を示す概略側断面図である。
０や図５に示すファイバ型光アイソレータ６０を挿入固
定するアダプタ４０を示す概略側断面図である。
【００３２】同図に示すようにこのアダプタ４０は、そ
の中央にフェルールを挿入する貫通穴４１を設け、該貫
通穴４１の中央部にファイバ型偏光子５０或いはファイ
バ型光アイソレータ６０を固定したファイバ支持部材４
５を挿入・固定して構成されている。
の中央にフェルールを挿入する貫通穴４１を設け、該貫
通穴４１の中央部にファイバ型偏光子５０或いはファイ
バ型光アイソレータ６０を固定したファイバ支持部材４
５を挿入・固定して構成されている。
【００３３】このようにファイバ型偏光子５０或いはフ
ァイバ型光アイソレータ６０をアダプタ４０内に取り付
ければ、小型で着脱容易な偏光子付きアダプタ或いは光
アイソレータ付きアダプタが構成できる。
ァイバ型光アイソレータ６０をアダプタ４０内に取り付
ければ、小型で着脱容易な偏光子付きアダプタ或いは光
アイソレータ付きアダプタが構成できる。
【００３４】上記実施例においては、偏波保持ファイバ
のコアの端部に複屈折構造部を設けてファイバ型偏光子
を構成した例を示したが、本発明はこれに限られず、通
常の光ファイバのコアの端部に複屈折構造部を設けてフ
ァイバ型偏光子を構成しても良く、また光導波路のコア
の端部に複屈折構造部を設けて導波路型偏光子を構成し
てもよい。
のコアの端部に複屈折構造部を設けてファイバ型偏光子
を構成した例を示したが、本発明はこれに限られず、通
常の光ファイバのコアの端部に複屈折構造部を設けてフ
ァイバ型偏光子を構成しても良く、また光導波路のコア
の端部に複屈折構造部を設けて導波路型偏光子を構成し
てもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる偏光子によれば、以下のような優れた効果を有す
る。
かる偏光子によれば、以下のような優れた効果を有す
る。
【００３６】光ファイバ或いは光導波路の端部に直接
複屈折構造部を設けることで偏光子が構成できるので、
小型であり、また材料費が安くて済みコストダウンが図
れる。
複屈折構造部を設けることで偏光子が構成できるので、
小型であり、また材料費が安くて済みコストダウンが図
れる。
【００３７】他の光ファイバや光導波路への着脱が容
易となる。
易となる。
【００３８】光ファイバや光導波路に直接接続できる
ので、接続用のレンズが不要となり、部品点数の削減が
図れ、軸合わせ作業も不要となる。
ので、接続用のレンズが不要となり、部品点数の削減が
図れ、軸合わせ作業も不要となる。
【図１】本発明にかかる偏光子を光ファイバの端部に設
けたファイバ型偏光子１０を示す図であり、同図（ａ）
は概略側断面図、同図（ｂ）は右側面図である。
けたファイバ型偏光子１０を示す図であり、同図（ａ）
は概略側断面図、同図（ｂ）は右側面図である。
【図２】ファイバ型偏光子１０の作用についての説明図
である。
である。
【図３】本発明の具体的実施例にかかるファイバ型偏光
子３０を示す概略側断面図である。
子３０を示す概略側断面図である。
【図４】ファイバ型偏光子３０を用いて構成したファイ
バ型偏光子５０を示す概略側断面図である。
バ型偏光子５０を示す概略側断面図である。
【図５】ファイバ型偏光子３０を用いて構成したファイ
バ型光アイソレータ６０を示す概略側断面図である。
バ型光アイソレータ６０を示す概略側断面図である。
【図６】図４に示すファイバ型偏光子５０や図５に示す
ファイバ型光アイソレータ６０を挿入固定するアダプタ
４０を示す概略側断面図である。
ファイバ型光アイソレータ６０を挿入固定するアダプタ
４０を示す概略側断面図である。
【図７】従来のファイバ型偏光子７０を示す斜視図であ
る。
る。
【図８】ファイバ型偏光子７０に利用される偏波保持フ
ァイバ７３を示す断面図である。
ァイバ７３を示す断面図である。
１ 媒質 ２ 媒質 １０ ファイバ型偏光子 ２０ 偏波保持ファイバ ２１ コア ２３ クラッド ｈ 複屈折構造部
Claims (2)
- 【請求項１】光ファイバ或いは光導波路を具備し、該光
ファイバ或いは光導波路のコアの端部に、屈折率の異な
る２つの媒質を光の伝搬方向に平行な面で交互に層状に
積層し且つ該積層した２つの媒質の周期を該光ファイバ
或いは光導波路のコアを伝搬する光の波長の１／２以下
となるようにして複屈折構造を構成したことを特徴とす
る偏光子。 - 【請求項２】前記複屈折構造は、層に垂直な偏波方向に
対する屈折率が光ファイバ或いは光導波路のクラッドの
屈折率にほぼ等しく、且つ層に平行な偏波方向に対する
屈折率が光ファイバ或いは光導波路のコアの屈折率に略
等しくなるように構成されていることを特徴とする請求
項１記載の偏光子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3283608A JPH05100124A (ja) | 1991-10-03 | 1991-10-03 | 偏光子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3283608A JPH05100124A (ja) | 1991-10-03 | 1991-10-03 | 偏光子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05100124A true JPH05100124A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17667708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3283608A Pending JPH05100124A (ja) | 1991-10-03 | 1991-10-03 | 偏光子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05100124A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6580862B2 (en) | 2000-12-22 | 2003-06-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical waveguide circuit |
-
1991
- 1991-10-03 JP JP3283608A patent/JPH05100124A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6580862B2 (en) | 2000-12-22 | 2003-06-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical waveguide circuit |
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