JPH0611751A

JPH0611751A - 光信号ビーム検波装置

Info

Publication number: JPH0611751A
Application number: JP3165048A
Authority: JP
Inventors: Giok D Khoe; ギオク、ドジャン、コーエ; Kieran G Wright; キーラン、ジェラルド、ライト
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1990-06-13
Filing date: 1991-06-10
Publication date: 1994-01-21
Also published as: EP0461711A2; EP0461711A3; NL9001332A

Abstract

(57)【要約】【目的】光学ヘテロダイン検波装置およびそれに用い
るミラー系を提供する。【構成】光ヘテロダインまたはホモダイン受信器にお
いて、光学系（１４０）が用いられ、局部発振ビーム
（Ｌ）が信号ビーム（Ｓ）と合成される。同時に、これ
らビームは直交する方向に偏光された部分ビームに分割
される。このため、この光学系（１４０）は偏光感応ビ
ームスプリッタ層（１４１ａ，１４１ｂ）とビームコン
バイナとして作用する中性ビームスプリッタ層（１４２
ａ，１４２ｂ）を有する。信号ビームの部分ビーム（Ｓ
₁₁，Ｓ₁₂，Ｓ₂₁，Ｓ₂₂）と局部発振ビームのそれ
（Ｌ₁₁，Ｌ₁₂，Ｌ₂₁，Ｌ₂₂）の方向を整合するために、
ビームスプリッタの面ではさまれる角度（α，β，γ，
δ）は、互いに対向する二つの角度の和が１８０°とな
るように選ばれる。これは一つのプリズム（１４０ａ，
１４０ｂ）の側面に層（１４１ａ，１４２ｂ；１４１
ｂ，１４２ａ）を設けることで実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、局部発振器と、光信号
ビームを二つの直交偏光された部分ビームに分割する偏
光感応ビームスプリッタ層および信号ビームを局部発振
波と合成するためのビームコンバイナ層を含む光学系
と、合成された放射を以降の処理に適した少くとも一つ
の電気信号に変換する検波系とを有する光信号ビームの
光学的ヘテロダインまたはホモダイン検波装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光学ヘテロダイン検波装置は光信号伝送
に用いられる。ヘテロダイン装置で、信号ビームと局部
発振器からの光ビームとを混合することは、信号ビーム
を直接検波する場合に比べてＳ／Ｎ比と背景放射の弁別
についてかなり良好な結果が得られる。本発明はまた第
１および第２入射ビームを、夫々四つの出口部分ビーム
に分割するミラー系にも関しており、このミラー系は第
２入射ビームからの夫々の部分ビームが第１入射ビーム
からの部分ビームの内の一つと同一の方向に出るように
なっておりそして四つの角度をはさむ、四つの部分的に
透過性をもつミラー部分を含んでいる。そのような系は
本発明の装置に用いるに適したものである。

【０００３】光ビームのヘテロダイン検波の原理は“Ｉ
ＥＥＥスペクトラム”１９６８、pp７７−８５の文献
“Optical Heterodyne Detection”に詳述されている。
この文献に示されるように、信号ビームと局部発振ビー
ムの偏光の状態が可能な限り対応することが重要であ
る。これを達成する一つの方法は、信号ビームを固定し
た、夫々互いに直交する偏光状態を有する二つの部分ビ
ームに分割することである。これら部分ビームは同一の
状態で偏光される局部発振ビームと合成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】原理的にはこれらビー
ムを分割しそして合成するには四つの要素、すなわち信
号ビームと局部発振ビームを夫々分割する２個の偏光感
応ビームスプリッタと、部分ビームを合成するための２
個のビームコンバイナ、が必要である。まず信号ビーム
と局部発振ビームを合成し、その後にそれを偏光感応ビ
ームスプリッタにより二つの直交する偏光部分ビームに
分割することにより、これらコンバイナの内の一方が不
要になる。ビームコンバイナは二つの入力を有するばか
りでなく必然的に２個の出力を有するから、２個の偏光
感応ビームスプリッタはすべての信号放射を受けて検波
しなければならない。この装置はヨーロッパ特許出願公
開第０，３４５，８８９号明細書の図３に示されてい
る。この装置においてはビームスプリッタおよびビーム
コンバイナは２層のビームスプリッタを含む一つの光学
要素に集積されている。これらの層の一方が偏光感応ビ
ームスプリッタ層であり他のビームスプリッタ層は入射
光の偏光状態については中性でありコンバイナとして用
いられる。

【０００５】これら二つの層は、信号ビームの四つの出
口部分ビームと局部発振ビームの四つの出口部分ビーム
が同一方向に対として出るように互いにそして入口ビー
ムに対し配置されねばならない。これには、ビームスプ
リッタの面が互いになす角度に厳しい条件が生じる。こ
れは、ビームスプリッタ層が互いに交わりそしてビーム
がヨーロッパ特許出願公開第０，３４５，８８９号明細
書の図３の実施例におけるようにこれら層の四つの異な
る位置に入射するとき特に云える。本発明は、ミラー系
または要素の製造時に考慮しなければならないトレラン
スをよりゆるやかにする、上記の形式の装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の装置は、ビーム
スプリッタ層とビームコンバイナ層が夫々二つの部分か
らなり、合計四つの部分が上記の四つの角をはさむよう
になっており、それら角の少くとも一つの値が９０°で
はなく、対向する角度の和が１８０°であることを特徴
とする。図２について詳細するがビームスプリッタ層間
の角度についてのこれら要件は二つの対向する角の和に
のみ関係し、個々の角の値には無関係である。本発明の
装置の一例はこれら角の一つとそれに対向配置された角
は夫々９０°であることを特徴とする。ビームスプリッ
タ層の四つの部分間の角度は等しいことが望ましいか
ら、少くとも一つの角およびそれに対向する角は９０°
であるべきである。しかしながら本発明によれば二つの
中間角を光学要素の製造時に限定する精度はかなりゆる
やかになり、二つの中間角は９０°でない値をもつこと
が出来る。

【０００７】本発明の装置に用いられる光学要素すなわ
ちミラー系は例えば互いに頂角をつき合せて複数のプリ
ズムを固定することによりつくられる。次にビームスプ
リッタ層をこれらプリズムの側面に与える。前記した原
理は頂角をはさむ二つの側面を有する少くとも１つのプ
リズムを含み、これら二つの側面がビームスプリッタ層
およびビームコンバイナ層の一部を夫々有することを特
徴とする装置により実現される。ビームスプリッタ層の
それら部分は１つのプリズムの側面に例えばスパッタリ
ングまたは蒸着により与えられるから、これら部分によ
りはさまれる角度はプリズムの頂角と同じであり、光学
要素へのプリズムの固定の精度には無関係となる。

【０００８】本発明の装置の、所望の安定性と精度が二
つの対向する角について得られるようになった一例は、
光学系が頂角を対向させて互いに対向して配置される２
個のプリズムを有し、それらプリズムの頂角をはさむ側
面に夫々ビームスプリッタ層とビームコンバイナ層が設
けられることを特徴とする。この例は更に、このプリズ
ムの頂角が９０°であることを特徴とする。本発明はビ
ームスプリッタ層のこれら部分間の角度を９０°とする
ミラー系に限定されるものではないが、この例は装置全
体の構造についての実用上の利点を有する。この構成に
おいて光ガイドはこのミラー系の側面にほぼ直角に接続
することが出来、しかも組立体はほぼ対称形構造とな
る。本発明の一例はビームコンバイナ層が夫々偏光依存
性伝送係数そしてまたは反射係数を有し、そして部分ビ
ームの一方の放射路内に配置されて夫々の部分ビームの
放射を所望の程度に通過させそして反射させるようにな
った二つの部分を含むことを特徴とする。このため、偏
光には本質的に感応しない層がビームコンバイナ層とし
て省略される。

【０００９】ヨーロッパ特許出願公開第０，３４５，８
８９号明細書に示される装置では、ビームコンバイナ層
は入射光の偏光状態に対し中性であるビームスプリッタ
層により構成される。しかしながら、真に偏光に感応す
る層は製作が困難であり、従って高価である。従来の装
置では、ビームコンバイナとして機能する真の中性の層
に生じる偏光効果がコヒーレントな検波装置の動作に別
の効果をもつから、そのような真に中性の層が必要であ
る。しかしながら、本発明によれば、ビームコンバイナ
層に入射するビームが任意の偏光を有しておらず固定状
態に偏光されるという事実を利用する。従ってビームコ
ンバイナ層は偏光状態に関し真に中性である必要はな
く、所望の例えばその層に入射する偏光されたビームに
ついて等しい伝送係数および反射係数をもつ層を使用す
ることで充分である。そのような層は真に偏光不感応層
より製造が容易且つ安価である。

【００１０】本発明の装置のこの例はビームコンバイナ
層の上記２つの部分の夫々が個々に所望の程度に放射を
通しそして反射するように最適化されそしてその放射が
偏光感応ビームスプリッタ層に関し夫々ＰおよびＳ方向
に直線偏光とされることを特徴とする。実際にはコヒー
レントダイバーシティ検波器は構成上の理由で直線偏光
状態を選択する偏光フィルタとビームスプリッタ面に対
し約４５°の角度をもって伸びるビームとでしばしば構
成される。ここでＰ‐偏光とはビームの方向に対する面
に平行な電気ベクトルを有し、偏光感応ビームスプリッ
タの面に垂直の放射であり、Ｓ‐偏光は他のそれに直交
する偏光状態である。

【００１１】本発明の装置の他の例は光学系が少くとも
一つの反射面を有し、この面が入口または出口ビームの
通路にあってそれを偏向させることを特徴とする。放射
ビームを供給し導出する光ファイバまたは光導波管は装
置の構造を小型にまたは簡単にすることが出来るように
異なった方向および異なった位置に配置しうる。反射は
コヒーレント検波装置の入口面と出口面、特に光導波管
と他の光学要素の面で生じる。例えば、それらの間のく
り返される反射と干渉により、そのような反射が信号の
受信を乱すが、そのような乱れは可能なかぎり回避すべ
きである。反射は例えば無反射コーティングを設けるこ
とで減少しうる。集積型光学要素の面での他の反射の乱
れの影響を更に低下させるために、本発明の装置では光
学要素が放射ビームの光路に対し或る角度をもって伸び
る垂線を有する少くとも１つの入口または出口面を有
し、この角度は約１０分の数度乃至数度の値を有する。
入口そしてまたは出口面はそれらを通るビームに対し１
°程度の僅かな傾斜を有するから、その面で反射される
ビームは光導波管に入らない。この信号の受信はこのよ
うにして乱されない。反射による放射損失を避けるため
に、無反射コーティングを設けるとよい。このコーティ
ングは比較的低い品質および約０．５％の残留反射を有
する。このため、光導波管の入口または出口面も第１４
回ＥＣＯＣコンファレンス（１９８８年９月、ブライト
ン）の議事録ｐ２１５−２１８の文献“Generalpurpose
single-mode laser package provided with a paralle
l beam outputhaving -60 dB interface feedback”に
示されるように導波管において斜めに配置しうる。

【００１２】本発明はまたヘテロダインまたはホモダイ
ン検波装置に用いるに適したミラー系に関する。そのよ
うなミラー系は例えば、角度の内の一つが９０°ではな
く、対向する二つの角の和が１８０°であることを特徴
とする。そのようなミラーの他の実施例は請求項１１と
１２に示してある。ミラー部分の角度が正確に制御しう
るようになったミラー系の一例は一つの頂角をはさむ二
つの側面を有する少くとも１個のプリズムを含むことお
よびそれら二つの側面が部分透過反射層を有することを
特徴とする。本発明のミラー系は一つの光学要素に組立
てられる。

【００１３】

【実施例】図１はヨーロッパ特許出願公開第０３４５８
８９号明細書の図３に示す光学的ヘテロダインまたはホ
モダイン検波装置の概略図である。光伝送ファイバ１１
０からの信号ビームはレンズ１２１により平行ビームに
されそして光学系すなわち光学要素１４０の第１入力に
入る。要素１４０の第２入力へレンズ１１２、ファイバ
１１３およびレンズ１３１を介して入るビームは局部発
振器１１１内で発生される。系１４０は一つの要素とし
てつくられそして互いに直角の方向に伸びる２つの面１
４１と１４２を有する。偏光感応ビームスプリッタ層が
面１４１に設けられる。面１４２は面１４１の両側に２
つの部分１４２ａと１４２ｂを含む。ビームスプリッタ
層が各部分に設けられる。信号ビームと局部発振ビーム
は面１４１のビームスプリッタ層で夫々互いに直交する
偏光方向を有する二つの部分ビームに分けられる。図１
ではこれはＰとＳで示されており、ビームの偏光方向が
平行方向（Ｐ）であり、面１４１で反射したそれらビー
ムの偏光方向を直交方向（Ｓ）である。平行偏光方向Ｐ
の２つの部分ビームは夫々層１４２ａ上の同一位置で等
しい強度の二つの部分ビームに分割され、信号ビームが
局部発振ビームの反射部分と合成される。このようにビ
ームスプリッタ層１４２ａはビームコンバイナ要素とし
て作用する。得られる２つの合成された部分ビームはレ
ンズ１２２と１２３およびファイバ１６１と１６２を通
して光‐電気変換器１７１と１７２に通される。同様
に、局部発振ビームと信号ビームのＳ偏光部分ビームは
層１４２ｂで合成されてレンズ１３２，１３３およびフ
ァイバ１６３，１６４を通じて光‐電気変換器１７３，
１７４に入る。

【００１４】２つの部分ビームのこれら２つの出力信号
は同相であるから、２つの光‐電気変換器の出力信号は
それらを一つの差動増幅器に加えることで合成される。
変換器１７１と１７２の信号は差動増幅器１８１で、変
換器１７３と１７４のそれは差動増幅器１８２で夫々合
成される。これは信号ビームのエネルギーをすべて使用
するばかりでなく局部発振ビームのノイズを差動増幅器
内で減少させる効果をも有する。差動増幅器１８１と１
８２の出力信号は回路１９０で合成される。この回路の
出力は伝送ファイバ１１０を介して装置に加えられた光
信号と同じ情報で変調された電気信号である。

【００１５】この実施例において、ビームスプリッタ層
の部分１４１ａ，１４１ｂ，１４２ａ，１４２ｂ間の角
度は、局部発振ビームの出口部分ビームの方向が信号ビ
ームの出口部分ビームのそれと等しくあるべきであるか
ら直角である。しかしながら部分１４１ａ，１４１ｂ，
１４２ａ，１４２ｂは互いに直角である必要はない。図
２において、ビームスプリッタ層の４つの部分１４１
ａ，１４１ｂ，１４２ａ，１４２ｂが示されており、こ
れらは共通点０において互いに角度α，γ，β，δをな
している。第１ビームＳ、例えば信号ビームは面１４１
ａに角度ｉで入る。この面において、ビームＳは２つの
部分ビームＳ₁とＳ₂に分けられ、同じ角度ｉでその面
を出る。部分ビームＳ₁とＳ₂は角度ｌとｋをもって夫
々面１４２ａ，１４２ｂに入射する。面１４２ａにおい
て、部分ビームＳ₁は再び２つの部分ビームＳ₁₁とＳ₁₂
に分けられ、そして同じく角度ｌでその面を出る。これ
は面１４２ｂについても同様であり、部分ビームＳ₂が
Ｓ₂₁とＳ₂₂に分けられてその面を入射角と同じ角度ｋで
出る。

【００１６】面１４１ｂに角度ｊで入る第２入口ビーム
Ｌは部分ビームＬ₁とＬ₂に分けられ、夫々が更に面１
４２ａと１４２ｂで部分ビームＬ₁₁，Ｌ₁₂，Ｌ₂₁，Ｌ₂₂
に分けられる。部分ビームＬ₁₁，Ｌ₁₂，Ｌ₂₁，Ｌ₂₂が部
分ビームＳ₁₂，Ｓ₁₁，Ｓ₂₂，Ｓ₂₁と夫々同じ方向であれ
ば、部分ビームＬ₁は角度ｌで面１４２ａに入り、部分
ビームＬ₂と面１４２ｂのなす角度はｋとなる。

【００１７】図２における角度関係は次の通りである。
三角ＯＡＣについてα＋ｉ＋ｋ＝１８０°；三角ＯＣＢ
についてγ＋ｋ＋ｊ＝１８０°；三角ＯＢＤについてβ
＋ｊ＋ｌ＝１８０°；三角ＯＤＡについてδ＋ｌ＋ｉ＝
１８０°；四角ＡＢＣＤについて２（ｉ＋ｊ＋ｋ＋ｌ）
＝３６０°。これらから、α＋β＝γ＋δ＝１８０°と
なる。２つの対向する角度αとβまたはγとδの和は、
信号ビームと局部発振ビームが同一方向に出るように１
８０°でなくてはならない。面１４１ａ，１４１ｂ，１
４２ａ，１４２ｂが共通点０をもたないようにするそれ
ら面の互いに対するシフトは出口ビームの方向には影響
しないがビームの主軸間の相互距離に影響する。実際に
はそのような距離はビームの直径をコリメータレンズに
より大きくしてビームが互いに僅かにずれても検波器上
で充分な重なりが得られるようにすることにより解決し
うる。

【００１８】図３は上記原理を用いる光学要素１４０の
一実施例を示す。この要素は４個の部分プリズム１４０
ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４０ｄを含み、これらプリ
ズムの側面は光学的接着剤１５０で互いにシールされて
おり、この接着剤の枯らし後の屈折率はプリズム材料と
同じである。プリズム１４０ａと１４０ｂの頂角αとβ
はその和が１８０°になるように選ばれる。ビームスプ
リッタ層１４１ａと１４２ｂはプリズム１４０ｄと１４
０ｃに夫々面するプリズム１４０ａの２つの側面に設け
られる。層１４２ａと１４１ｂはプリズム１４０ｄと１
４０ｃに面するプリズム１４０ｂの側面に設けられる。
このようにビームスプリッタ層を設けることにより、ビ
ームスプリッタの面間の角度が、シール後の４個のプリ
ズム間の整合が最適でなくとも保証される。角度αとβ
は夫々９０°であるとよいが、上記のように異なる選択
も可能である。プリズム１４０ａ，１４０ｂ，１４０
ｃ，１４０ｄを一つの要素に組立てると、互いに対する
これらプリズムの正確な整合を行う必要はない。これら
要素の品質は２つのプリズム１４０ａと１４０ｂにより
決定されるから、他のプリズム（１４０ｃと１４０ｄ）
の精度は低くてもよく従って安価である。プリズム１４
０ｃと１４０ｄは接着剤をそこに充填することで省略し
てもよい。面１４１と１４２の位置における屈折率の変
化を可能にするような構成をとれば、プリズム１４０ｃ
と１４０ｄ用のスペースを全く空のままとしてもよい。

【００１９】図１について述べたように、異なるが固定
した偏光状態を有するビームは部分１４２ａと１４２ｂ
に入射する。これは、部分１４２ａのビームスプリッタ
層が、部分１４２ｂの層と同一の組成を有する必要がな
いことを意味する。この装置の正しい動作には平行偏光
されたビームの入射する部分１４２ａが所望の程度にそ
のビームを通しそして反射する層を有し他の部分１４２
ｂが直角に偏光したビームに対しその特性を有するだけ
で充分である。

【００２０】図４（ａ）、４（ｂ）は入口および出口ビ
ームを偏向させるための反射面を有する集積形要素の実
施例を示す。これまでと同様に、光学要素１４０は偏光
感応ビームスプリッタ層１４１ａと１４１ｂ、ビームス
プリッタ層１４２ａと１４２ｂを有する。要素１４０の
側部は４５°で面とりされ、その四つの側部の夫々が反
射面１４３，１４５，１４７または１４８となるように
されている。これら反射面は、入口および出口ビームが
ビームスプリッタ層１４１，１４２ａ，１４２ｂにより
分割されそして合成される前後でこれら面で反射されう
るようにするものである。図４（ａ）の平面図では入口
および出口ビームの位置は破線で示すレンズ１２１，１
３１，１２２，１２３，１３２，１３３で示されてい
る。

【００２１】図４（ｂ）は図４（ａ）の光学要素の線Ｂ
−Ｂにおける側面図である。信号ビームはコリメータレ
ンズ１２１を介してファイバ１１０から要素１４０に当
る。この要素内でこのビームは面１４３で反射し、偏光
感応ビームスプリッタ１４１ａで直交する偏光成分に分
割され、そしてこれら成分の一方がビームスプリッタ層
１４２ａを横切り、そこで局部発振ビームの一部と合成
される。この合成されたビームは次に反射面１４８、レ
ンズ１２３および導波部１６２を介して検波器に通され
る。反射面は、入口ビームが上記要素の一方の側に入
り、出口ビームが他方の側から出るように与えられる。

【００２２】光学要素の空気‐ガラス界面での放射損を
減少しそして特にこれら面での反射に乱れが生じないよ
うにするために、光学要素の入口および出口面は無反射
コーティングを有する。無反射コーティングだけでは反
射光のすべての乱れの影響を防止するに必ずしも充分で
ない。本発明によれば、光学要素の入口および出口面
は、それらの面の垂線がそこを通るビームの方向に対し
ほぼ１°の角度で伸びるように斜めに配置される。これ
を図５に示す。図５は光学要素と光導波管の端部を除き
図１とほぼ同じである。後述する要素の説明のために図
１を参照する。光学要素５４０は入口および出口面を有
し、これらの垂線はそこを通るビームの方向に約１°の
角度をもって伸びる。偏光感応ビームスプリッタ層５４
１ａ，５４１ｂとビームコンバイナ層５４２ａ，５４２
ｂは図１の対応する面１４１ａ，１４１ｂ，１４２ａ，
１４２ｂと同一のビームに対する位置を有する。これら
入口および出口面は斜めとなっているから、そこで反射
するビームは導波管に入らず、従って検波系に影響しな
い。このように反射の悪影響がないから無反射コーティ
ングだけが放射損失を低下するように作用する。それ
故、要素５４０の面に非常に高級な無反射コーティング
を適用する必要はなく、約０．５％の残留反射率を有す
る無反射コーティングを用いれば充分である。光学要素
５４０の側面の最適傾斜角はコリメータレンズ１２１−
１３３に対する距離およびその直径によりきまり、１０
分の数度から数度の範囲である。また、導波管１１０，
１１３，１６１，１６２，１６５，１６４の端面はビー
ムに対し斜めに配置しうる。その詳細については前記の
ＥＣＯＣ８８の文献を参照され度い。この斜めの入口
および出口面は図４（ａ）と４（ｂ）の反射面について
も使用しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ヘテロダインまたはホモダイン検波器を示す
図。

【図２】ビームスプリッタ層の部分間の角度が満たすべ
き条件を示す図。

【図３】本発明の光学系の一実施例を示す図。

【図４】本発明の光学系の他の実施例を示す図。

【図５】反射の乱れをなくすために要素の入口および出
口面を傾斜させた、本発明の装置の一実施例を示す図。

【符号の説明】

１４０光学要素１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４０ｄプリズム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】局部発振器（１１１）と、光信号ビームを
２つの直交偏光された部分ビーム（ＳとＰ）に分割する
偏光感応ビームスプリッタ層（１４１）および信号ビー
ム放射を局部発振器（１１１）からの放射と合成するた
めのビームコンバイナ層（１４２）を有する光学系（１
４０）と、合成された放射を以降の処理に適した少くと
も１つの電気信号に変換するための検波系（１７１，１
７２，１７３，１７４）と、を備えている光信号ビーム
の光学ヘテロダインまたはホモダイン検波装置におい
て、前記ビームスプリッタ層（１４１）とビームコンバ
イナ層（１４２）は、夫々が偏光依存性の伝送そして、
または反射係数を有し、そして前記部分ビームの一方の
放射路内に配置されて夫々の部分ビームの放射を所望の
程度に通過させ、そして反射させるようになった２つの
部分（１４１ａと１４１ｂ、１４２ａと１４２ｂ）を有
し、これら４つの部分は４つの角度（α，β，γ，δ）
を有し、その内の少くとも一つが９０°ではなくそして
互いに向き合う二つの角度の和が１８０°であることを
特徴とする光信号ビーム検波装置。
【請求項２】前記角度の一つおよびそれに対向する角度
は夫々９０°である請求項１記載の検波装置。
【請求項３】局部発振器（１１１）と、光信号ビームを
２個の直交偏光された部分ビーム（Ｐ，Ｓ）に分割する
偏光感応ビームスプリッタ層（１４１）および信号ビー
ム放射を局部発振器（１１１）からの放射と合成するた
めのビームコンバイナ層（１４２）を有する光学系（１
４０）と、合成された放射を以降の処理に適した少くと
も１つの電気信号に変換するための検波系（１７１，１
７２，１７３，１７４）とを備え光信号ビームの光学ヘ
テロダインまたはホモダイン検波装置において、前記光
学系は頂角をはさむ２つの側面を有する少くとも１つの
プリズム（１４０ａまたは１４０ｂ）を有し、そしてこ
のプリズムのこれら二つの側面は前記ビームスプリッタ
層（１４１ａまたは１４１ｂ）およびビームコンバイナ
層（１４２ｂまたは１４２ａ）の一部を夫々有すること
を特徴とする光信号ビーム検波装置。
【請求項４】前記光学系は頂角を互いに対向させて配置
した互いに対向する２個のプリズム（１４０ａ，１４０
ｂ）を有し、これら頂角をはさむ２個のプリズムの側面
が夫々ビームスプリッタ層（１４１ａ，１４１ｂ）とビ
ームコンバイナ層（１４２ａ，１４２ｂ）の部分を有す
ることを特徴とする請求項３記載の検波装置。
【請求項５】前記プリズムの夫々の頂角（α，β）は９
０°であることを特徴とする請求項３または４記載の検
波装置。
【請求項６】前記ビームコンバイナ層の夫々の部分（１
４２ａ，１４２ｂ）は偏光依存の伝送そしてまたは反射
係数を有し、前記各部分は夫々の部分ビーム（Ｐ，Ｓ）
の放射を所望の程度に通しそして反射するため、それら
部分ビーム（Ｐ，Ｓ）の一方の光路内に配置されること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の検波装
置。
【請求項７】放射は前記ビームコンバイナ層の前記部分
に約４５°の角度で入射しそして前記部分ビームは直線
偏光されており、そして更に、前記ビームコンバイナ層
の二つの部分の夫々は所望の程度に放射を通しそして反
射するように個々に最適化されるようになっており、そ
してこの放射は前記偏光依存のビームスプリッタ層（１
４）に対し夫々ＰおよびＳ方向に直線偏光されることを
特徴とする請求項６記載の検波装置。
【請求項８】前記光学系（１４０）は入口または出口ビ
ームの光路内に配置されてそのビームを偏向する少くと
も１つの反射面（１４３，１４５，１４７，１４８）を
有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記
載の検波装置。
【請求項９】前記光学系は一つの光学要素に集積されて
おり、そして更に、この光学要素は少くとも１個の入口
または出口面を有し、この面の垂線がその面を通るビー
ムの通路に対し約１０分の数度と数度の間の角度を有す
ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の
検波装置。
【請求項１０】第１（Ｓ）および第２（Ｌ）入射ビーム
を四つの部分ビーム（Ｓ₁₁，Ｓ₁₂，Ｓ₂₁，Ｓ₂₂；Ｌ₁₁，
Ｌ₁₂，Ｌ₂₁，Ｌ₂₂）に分割するミラー系であって、前記
第２入射ビームからの各部分ビームは第１入射ビームか
らの部分ビームの一つと同一の方向に出るようになって
おり、四つの角度（α，β，γ，δ）をはさむ部分透過
性ミラー部分（１４１ａ，１４１ｂ，１４２ａ，１４２
ｂ）を有するミラー系において、前記角度の内の少くと
も１つが９０°ではなく、互いに対向する二つの角度の
和が１８０°であることを特徴とするミラー系。
【請求項１１】前記はさまれる角度の内の少くとも１つ
が９０°であることを特徴とする請求項１０記載のミラ
ー系。
【請求項１２】前記ミラー部分（１４１ａ，１４１ｂ）
の少くとも一方が偏光感応ミラーであることを特徴とす
る請求項１０または１１記載のミラー系。
【請求項１３】第１（Ｓ）および第２（Ｌ）入射ビーム
を四つの部分ビーム（Ｓ₁₁，Ｓ₁₂，Ｓ₂₁，Ｓ₂₂；Ｌ₁₁，
Ｌ₁₂，Ｌ₂₁，Ｌ₂₂）に分割するミラー系であって、前記
第２入射ビームからの各部分ビームは第１入射ビームか
らの部分ビームの一つの同一の方向に出るようになった
ミラー系において、一つの頂角をはさむ２つの側面を有
する少くとも１個のプリズム（１４０ａ，１４０ｂ）を
有すること、およびこのプリズムのこれら側面が部分透
過性反射層を有することを特徴とするミラー系。
【請求項１４】前記ミラー部分は構成的に集積されて一
つの光学要素を形成することを特徴とする請求項１０乃
至１３のいずれかに記載のミラー系。