JPH06186514A - 偏波制御装置 - Google Patents
偏波制御装置Info
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- JPH06186514A JPH06186514A JP4356168A JP35616892A JPH06186514A JP H06186514 A JPH06186514 A JP H06186514A JP 4356168 A JP4356168 A JP 4356168A JP 35616892 A JP35616892 A JP 35616892A JP H06186514 A JPH06186514 A JP H06186514A
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- optical
- polarization controller
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/0136—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour for the control of polarisation, e.g. state of polarisation [SOP] control, polarisation scrambling, TE-TM mode conversion or separation
-
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/09—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect
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- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】偏光状態が未知な入射光を既知な任意の所定の
偏光に変換する簡単な構成の偏波制御装置である。 【構成】偏波制御装置では、磁気光学効果の一つである
コットン・ムートン効果を用いることにより、１つの磁
気光学材料１のみを用いて任意の偏光状態を既知の偏光
状態（例えば、直線偏光）に変換する。磁気光学材料１
の磁化Ｍを制御する電磁石コイル２、３などの電気的な
制御のみでよく、機械的な駆動を行う必要がない。
偏光に変換する簡単な構成の偏波制御装置である。 【構成】偏波制御装置では、磁気光学効果の一つである
コットン・ムートン効果を用いることにより、１つの磁
気光学材料１のみを用いて任意の偏光状態を既知の偏光
状態（例えば、直線偏光）に変換する。磁気光学材料１
の磁化Ｍを制御する電磁石コイル２、３などの電気的な
制御のみでよく、機械的な駆動を行う必要がない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は偏光状態が未知な入射光
を既知な任意の所定の偏光に変換する偏波制御装置に関
するものである。
を既知な任意の所定の偏光に変換する偏波制御装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】単一モードファイバを通
過する光の伝搬モードの偏波状態が、ファイバの構造や
環境の乱れのために不安定になることが知られている。
このことは、光通信や光計測に光ファイバを応用する際
の障害となる。特にファイバからの出力光を偏波依存性
の大きな導波路デバイスなどに結合しようとするときに
は大きな問題となる。本発明の偏波制御装置はこうした
問題を解決する装置である。
過する光の伝搬モードの偏波状態が、ファイバの構造や
環境の乱れのために不安定になることが知られている。
このことは、光通信や光計測に光ファイバを応用する際
の障害となる。特にファイバからの出力光を偏波依存性
の大きな導波路デバイスなどに結合しようとするときに
は大きな問題となる。本発明の偏波制御装置はこうした
問題を解決する装置である。
【０００３】偏波状態を制御する素子としては以下の３
つのグループのものが提案されている（詳細は、“コヒ
ーレント光通信工学”大越孝敬、菊池和朗共著、オーム
社発行を参照）。 １．第１類（ファイバ加圧器、電気光学結晶） ２．第２類（回転型ファイバコイル、回転位相板、回転
型ファイバクランク） ３．第３類（ファラデー回転子） これらの中で、本発明と同じ磁気光学効果を利用する素
子であるファラデー回転子を用いたものを説明する。
つのグループのものが提案されている（詳細は、“コヒ
ーレント光通信工学”大越孝敬、菊池和朗共著、オーム
社発行を参照）。 １．第１類（ファイバ加圧器、電気光学結晶） ２．第２類（回転型ファイバコイル、回転位相板、回転
型ファイバクランク） ３．第３類（ファラデー回転子） これらの中で、本発明と同じ磁気光学効果を利用する素
子であるファラデー回転子を用いたものを説明する。
【０００４】図６にその構造と偏波状態の変化の様子、
図７にポアンカレ球面上での動作を示す。２つのファラ
デー回転子６１、６２と１つの１／４波長板６３を用い
る。第１のファラデー回転子６１に入射した楕円偏光
（Ａ）は、そこでの電磁石コイル６４で磁界を制御する
ことにより主軸が直立した楕円偏光（Ｂ）に変換される
（図６（ｂ）参照）。この変換は図７のポアンカレ球面
上で球中心（Ｏ）と北極（Ｎ）とを結ぶ軸の回りにＡ点
をＢ点まで回転させることに相当する。尚、ポアンカレ
球面上で、ファラデー効果による時の偏光経路を求める
際の中心軸は球中心（Ｏ）と極点とを結ぶ軸であり、複
屈折による時の偏光経路を求める際の中心軸は球中心
（Ｏ）と赤道上の点とを結ぶ軸であり、両者が混じった
時のその中心軸は球中心（Ｏ）と赤道上の点と極点の間
の点とを結ぶ軸である。
図７にポアンカレ球面上での動作を示す。２つのファラ
デー回転子６１、６２と１つの１／４波長板６３を用い
る。第１のファラデー回転子６１に入射した楕円偏光
（Ａ）は、そこでの電磁石コイル６４で磁界を制御する
ことにより主軸が直立した楕円偏光（Ｂ）に変換される
（図６（ｂ）参照）。この変換は図７のポアンカレ球面
上で球中心（Ｏ）と北極（Ｎ）とを結ぶ軸の回りにＡ点
をＢ点まで回転させることに相当する。尚、ポアンカレ
球面上で、ファラデー効果による時の偏光経路を求める
際の中心軸は球中心（Ｏ）と極点とを結ぶ軸であり、複
屈折による時の偏光経路を求める際の中心軸は球中心
（Ｏ）と赤道上の点とを結ぶ軸であり、両者が混じった
時のその中心軸は球中心（Ｏ）と赤道上の点と極点の間
の点とを結ぶ軸である。
【０００５】次に、１／４波長板６３を通ると、楕円偏
光（Ｂ）は主軸が傾いた直線偏光（Ｃ）となる（図６
（ｂ）参照）。図７のポアンカレ球面上ではＯ点と水平
偏光を表す点（Ｄ）とを結ぶ軸を中心としてＢ点をπ／
２だけ回転させることになる。
光（Ｂ）は主軸が傾いた直線偏光（Ｃ）となる（図６
（ｂ）参照）。図７のポアンカレ球面上ではＯ点と水平
偏光を表す点（Ｄ）とを結ぶ軸を中心としてＢ点をπ／
２だけ回転させることになる。
【０００６】最後に、第２のファラデー回転子６２によ
って水平偏波（Ｄ）に変換されるが（図６（ｂ）参
照）、図７のポアンカレ球面上ではＯ点と南極点（Ｓ）
とを結ぶ軸の回りの回転に相当する。この様に、従来の
磁気光学型偏波制御器は、３つの光学素子からなり構造
が複雑であった。
って水平偏波（Ｄ）に変換されるが（図６（ｂ）参
照）、図７のポアンカレ球面上ではＯ点と南極点（Ｓ）
とを結ぶ軸の回りの回転に相当する。この様に、従来の
磁気光学型偏波制御器は、３つの光学素子からなり構造
が複雑であった。
【０００７】また、その他の方式、例えば上記第１類で
は２個の電気光学結晶を用いたりするなどの問題点、第
２類では機械的な駆動を必要としたりするなどの問題点
があった。
は２個の電気光学結晶を用いたりするなどの問題点、第
２類では機械的な駆動を必要としたりするなどの問題点
があった。
【０００８】従って、本発明の目的は、偏光状態が未知
な入射光を既知な任意の所定の偏光に変換する簡単な構
成の偏波制御装置を提供することにある。
な入射光を既知な任意の所定の偏光に変換する簡単な構
成の偏波制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による偏波制御装
置では、磁気光学効果の一つであるコットン・ムートン
効果を用いることにより、１つの磁気光学材料ないし素
子のみを用いて任意の偏光状態を既知の偏光状態（例え
ば、直線偏光）に変換するものである。更に、本発明で
は電気的な制御のみでよく、機械的な駆動を行う必要が
ない。
置では、磁気光学効果の一つであるコットン・ムートン
効果を用いることにより、１つの磁気光学材料ないし素
子のみを用いて任意の偏光状態を既知の偏光状態（例え
ば、直線偏光）に変換するものである。更に、本発明で
は電気的な制御のみでよく、機械的な駆動を行う必要が
ない。
【００１０】具体的には、光の進行方向に垂直な面内で
磁気光学素子に印加する磁界の方向と強度を制御する手
段を有したり、２組の直交磁界を発生する電磁石と、コ
ットン・ムートン効果を有する磁気光学素子と、出射光
の一部を検出して直交磁界の比および強度を制御するた
めのフィードバック回路からなったり、磁気光学素子が
磁性ガーネット材料または磁性半導体材料からなった
り、磁気光学素子が、組成の異なる磁気光学薄膜を積層
した導波路構造からなったりする。
磁気光学素子に印加する磁界の方向と強度を制御する手
段を有したり、２組の直交磁界を発生する電磁石と、コ
ットン・ムートン効果を有する磁気光学素子と、出射光
の一部を検出して直交磁界の比および強度を制御するた
めのフィードバック回路からなったり、磁気光学素子が
磁性ガーネット材料または磁性半導体材料からなった
り、磁気光学素子が、組成の異なる磁気光学薄膜を積層
した導波路構造からなったりする。
【００１１】また、本発明による光通信システムでは、
上記偏波制御装置と単一モード光ファイバを用いること
を特徴とし、本発明による波長多重光通信用集積ノード
では、上記導波路型偏波制御装置と導波路型波長フィル
ターを同一基板上に形成したことを特徴とする。
上記偏波制御装置と単一モード光ファイバを用いること
を特徴とし、本発明による波長多重光通信用集積ノード
では、上記導波路型偏波制御装置と導波路型波長フィル
ターを同一基板上に形成したことを特徴とする。
【００１２】ここでコットン・ムートン効果について説
明する。コットン・ムートン効果とは、光の進行方向と
磁界とが垂直な場合の磁気光学効果である。磁化のない
とき、等方性の物質では複屈折は生じないが、磁化Ｍが
存在するとＭの方向に一軸異方性が誘起され、Ｍ方向に
振動する直線偏光（常光線）とＭに垂直の方向に振動す
る光（異常光線）とに対して屈折率の差が生じて、複屈
折を起こす。この現象がコットン・ムートン効果であ
る。
明する。コットン・ムートン効果とは、光の進行方向と
磁界とが垂直な場合の磁気光学効果である。磁化のない
とき、等方性の物質では複屈折は生じないが、磁化Ｍが
存在するとＭの方向に一軸異方性が誘起され、Ｍ方向に
振動する直線偏光（常光線）とＭに垂直の方向に振動す
る光（異常光線）とに対して屈折率の差が生じて、複屈
折を起こす。この現象がコットン・ムートン効果であ
る。
【００１３】図４および図５は本発明の原理を説明する
ものである。図４において、ポアンカレ球面上の任意の
楕円偏波を表す点（Ａ）と水平偏波を表す点（Ｄ）を考
える。Ａ点からＤ点に直接変換するには、Ａ点およびＤ
点から等距離でかつ赤道上にあるＰ点と球の中心点
（Ｏ）を結ぶ軸を中心としてＡ点を球面上で角度Фだけ
回転すれば良い。このためには、軸ＯＤと軸ＯＰとのな
す角を２φとして、複屈折の主軸を水平方向から角度φ
だけ傾ければ良い。
ものである。図４において、ポアンカレ球面上の任意の
楕円偏波を表す点（Ａ）と水平偏波を表す点（Ｄ）を考
える。Ａ点からＤ点に直接変換するには、Ａ点およびＤ
点から等距離でかつ赤道上にあるＰ点と球の中心点
（Ｏ）を結ぶ軸を中心としてＡ点を球面上で角度Фだけ
回転すれば良い。このためには、軸ＯＤと軸ＯＰとのな
す角を２φとして、複屈折の主軸を水平方向から角度φ
だけ傾ければ良い。
【００１４】コットン・ムートン効果でこのような複屈
折をつけるには、図５に示すように磁化Ｍを光の進行方
向に垂直な面内で水平方向から角度φだけ傾ければ良
い。更に、素子長をｌ（エル）、コットン・ムートン効
果による単位長さ当たりの回転角をθMとすると、図４
における回転角Фは、 Ф＝θMｌ で与えられる。
折をつけるには、図５に示すように磁化Ｍを光の進行方
向に垂直な面内で水平方向から角度φだけ傾ければ良
い。更に、素子長をｌ（エル）、コットン・ムートン効
果による単位長さ当たりの回転角をθMとすると、図４
における回転角Фは、 Ф＝θMｌ で与えられる。
【００１５】任意の楕円偏波を水平偏波に変換するに
は、最大磁場をかけたとき、Ф＝πとなればよい。即
ち、回転角Фが最大πを取りうれば、どの様な楕円偏波
も水平偏波に変換できる。従って、最大磁場下でのコッ
トン・ムートン効果による単位長さ当たりの回転角をθ
Mmaxとしたときに必要な素子長は ｌ＝π／θMmax でなければならない。Ｂｉ添加ガーネット単結晶（強磁
性体）ではθMmax＝１０００ｄｅｇｒｅｅｓ／ｃｍとな
るので、素子長は０．１８ｍｍでよいことになる。
は、最大磁場をかけたとき、Ф＝πとなればよい。即
ち、回転角Фが最大πを取りうれば、どの様な楕円偏波
も水平偏波に変換できる。従って、最大磁場下でのコッ
トン・ムートン効果による単位長さ当たりの回転角をθ
Mmaxとしたときに必要な素子長は ｌ＝π／θMmax でなければならない。Ｂｉ添加ガーネット単結晶（強磁
性体）ではθMmax＝１０００ｄｅｇｒｅｅｓ／ｃｍとな
るので、素子長は０．１８ｍｍでよいことになる。
【００１６】以上の条件を満たす磁気光学素子に、図４
のＡ点で与えられる楕円偏波を入射させると、出射光は
Ｄ点で示される水平偏波となる。θMの大きさは磁化Ｍ
の大きさに依存し、また磁気光学材料の磁化Ｍの大きさ
および方向は外部磁場に依存する。従って、外部磁場の
大きさおよび方向を制御することによってθMの大きさ
および複屈折軸の方向を変化させることができ、任意の
楕円偏波を水平偏波に変換することができる。
のＡ点で与えられる楕円偏波を入射させると、出射光は
Ｄ点で示される水平偏波となる。θMの大きさは磁化Ｍ
の大きさに依存し、また磁気光学材料の磁化Ｍの大きさ
および方向は外部磁場に依存する。従って、外部磁場の
大きさおよび方向を制御することによってθMの大きさ
および複屈折軸の方向を変化させることができ、任意の
楕円偏波を水平偏波に変換することができる。
【００１７】
【実施例１】図１は本発明の第１の実施例を示したもの
であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は磁気光学材料１の斜
視図である。円柱状の磁気光学材料ないし素子１を、そ
の長軸に垂直な面内で２組の直交磁界を発生するところ
の電磁石コイル２、３内に設置したものである。直交す
る２組の電磁石コイル（Ｈｙコイル３およびＨｚコイル
２）に流す電流を変化させることによって、磁化Ｍの大
きさおよび光の進行方向に垂直な面内での角度φを制御
する。ここで、磁気光学材料１としては、長波長（１．
３μｍ，１．５５μｍ）に対しては、磁性ガーネットの
１種であるＹＩＧ（イットリウム・鉄・ガーネット）単
結晶またはそれにＢｉ等を添加して磁気光学定数を増大
させたものが用いられる。短波長（０．８３μｍ，０．
７８μｍ，０．６８μｍ，０．６３μｍ）に対しては可
視域で透明な磁性半導体単結晶（ＣｄＭｎＴｅやＺｎＭ
ｎＳｅ等）を用いることができる。
であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は磁気光学材料１の斜
視図である。円柱状の磁気光学材料ないし素子１を、そ
の長軸に垂直な面内で２組の直交磁界を発生するところ
の電磁石コイル２、３内に設置したものである。直交す
る２組の電磁石コイル（Ｈｙコイル３およびＨｚコイル
２）に流す電流を変化させることによって、磁化Ｍの大
きさおよび光の進行方向に垂直な面内での角度φを制御
する。ここで、磁気光学材料１としては、長波長（１．
３μｍ，１．５５μｍ）に対しては、磁性ガーネットの
１種であるＹＩＧ（イットリウム・鉄・ガーネット）単
結晶またはそれにＢｉ等を添加して磁気光学定数を増大
させたものが用いられる。短波長（０．８３μｍ，０．
７８μｍ，０．６８μｍ，０．６３μｍ）に対しては可
視域で透明な磁性半導体単結晶（ＣｄＭｎＴｅやＺｎＭ
ｎＳｅ等）を用いることができる。
【００１８】この様な構成において、電磁石コイル２、
３に流す電流を制御して、直交磁界の比および強度を変
化させることによって、上記の機能を達成することがで
きる。例えば、所定方向の直線偏光のみを通す偏光板を
介して出射光の一部を検出する検出器、この検出器での
検出光量が最大になる様に直交磁界の比および強度を制
御するためのフィードバック回路を設ける。
３に流す電流を制御して、直交磁界の比および強度を変
化させることによって、上記の機能を達成することがで
きる。例えば、所定方向の直線偏光のみを通す偏光板を
介して出射光の一部を検出する検出器、この検出器での
検出光量が最大になる様に直交磁界の比および強度を制
御するためのフィードバック回路を設ける。
【００１９】
【実施例２】図２は導波路型の実施例を示したものであ
る。本実施例はＭＢＥ（分子線エピタキシャル成長法）
またはＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長法）によって
作成される。そのプロセスを述べると、ＧａＡｓ基板１
１上に、ＣｄＴｅバッファ層１２、Ｃｄ1-xＭｎxＴｅ下
部クラッド層１３およびＣｄ1-yＭｎyＴｅコア層１４を
積層する。レジスト塗布、マスク露光およびエッチング
によりコア層１４をリッジ状に残す。コア層１４のリッ
ジ上部に残ったレジストを剥離したのち、Ｃｄ1-xＭｎx
Ｔｅ上部クラッド層１５で埋め込む。それぞれの典型的
な膜厚は、バッファ層２μｍ、上下のクラッド層ともに
それぞれ２μｍ、コア層１μｍである。またコア層１４
のリッジ幅は１μｍである。
る。本実施例はＭＢＥ（分子線エピタキシャル成長法）
またはＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長法）によって
作成される。そのプロセスを述べると、ＧａＡｓ基板１
１上に、ＣｄＴｅバッファ層１２、Ｃｄ1-xＭｎxＴｅ下
部クラッド層１３およびＣｄ1-yＭｎyＴｅコア層１４を
積層する。レジスト塗布、マスク露光およびエッチング
によりコア層１４をリッジ状に残す。コア層１４のリッ
ジ上部に残ったレジストを剥離したのち、Ｃｄ1-xＭｎx
Ｔｅ上部クラッド層１５で埋め込む。それぞれの典型的
な膜厚は、バッファ層２μｍ、上下のクラッド層ともに
それぞれ２μｍ、コア層１μｍである。またコア層１４
のリッジ幅は１μｍである。
【００２０】コア層１４を光導波路とするためにｘ＞ｙ
でなければならない。例えば０．８３μｍの波長に対し
ては、ｘ＝０．３、ｙ＝０．１なる組成が適している。
また、０．６８μｍに対しては、ｘ＝０．６、ｙ＝０．
４５がふさわしい。
でなければならない。例えば０．８３μｍの波長に対し
ては、ｘ＝０．３、ｙ＝０．１なる組成が適している。
また、０．６８μｍに対しては、ｘ＝０．６、ｙ＝０．
４５がふさわしい。
【００２１】当然ながら、磁場Ｈが印加されていない時
に光導波路に複屈折性が存在してはいけないので、この
導波路はＴＥ波とＴＭ波との間の位相整合がとられてい
なければならない。外部磁界Ｈの印加方法は実施例１と
同様である。
に光導波路に複屈折性が存在してはいけないので、この
導波路はＴＥ波とＴＭ波との間の位相整合がとられてい
なければならない。外部磁界Ｈの印加方法は実施例１と
同様である。
【００２２】磁性ガーネット膜を用いた導波路型偏波制
御器も同様に可能である。この場合、ＧＧＧ（ガドリニ
ウム・ガリウム・ガーネット、非磁性）基板上に組成の
異なる磁性ガーネット膜をＬＰＥ（液層エピタキシー）
法によって積層し、導波路構造とする。
御器も同様に可能である。この場合、ＧＧＧ（ガドリニ
ウム・ガリウム・ガーネット、非磁性）基板上に組成の
異なる磁性ガーネット膜をＬＰＥ（液層エピタキシー）
法によって積層し、導波路構造とする。
【００２３】
【実施例３】図３は波長選択器２１と集積した導波型偏
波制御器２２の例である。導波型偏波制御器２２は実施
例２と同じ構造である。ここには、活性層２４近辺に回
折格子２３が波長選択器全体に亙って形成されたＤＦＢ
（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＦｅｅｄｂａｃｋ：分布帰
還）型の波長選択器２１が図示されている。導波型波長
選択器２１は、その構造上特定の偏波のみで動作するよ
うに設計されている。従って、波長多重入射光は偏波制
御器２２によって常に一定の偏波状態（例えばＴＥ波）
に直す必要がある。
波制御器２２の例である。導波型偏波制御器２２は実施
例２と同じ構造である。ここには、活性層２４近辺に回
折格子２３が波長選択器全体に亙って形成されたＤＦＢ
（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＦｅｅｄｂａｃｋ：分布帰
還）型の波長選択器２１が図示されている。導波型波長
選択器２１は、その構造上特定の偏波のみで動作するよ
うに設計されている。従って、波長多重入射光は偏波制
御器２２によって常に一定の偏波状態（例えばＴＥ波）
に直す必要がある。
【００２４】波長多重通信においては、ファイバ（不図
示）から出射された各波長（λ1，λ2，……，λn）
は、異なったノードから出射されかつそれぞれの光が経
由してきたファイバの環境が違うため、異なった偏波状
態となっている。この様な波長群の中から、特定の波長
（λi）にのった信号を検出するには、λiに同調させら
れた波長選択器２１を通過してきた光の強度が最も大き
くなるように偏波制御部２２の磁界Ｈの方向および強度
を制御する。波長選択器２１の同調は注入電流、印加電
圧などを制御して行う。
示）から出射された各波長（λ1，λ2，……，λn）
は、異なったノードから出射されかつそれぞれの光が経
由してきたファイバの環境が違うため、異なった偏波状
態となっている。この様な波長群の中から、特定の波長
（λi）にのった信号を検出するには、λiに同調させら
れた波長選択器２１を通過してきた光の強度が最も大き
くなるように偏波制御部２２の磁界Ｈの方向および強度
を制御する。波長選択器２１の同調は注入電流、印加電
圧などを制御して行う。
【００２５】上記の集積以外に、モニター光を分離する
ためのビームスプリッター（例えば、導波路構造に形成
されるスリットカプラ）や光検出器（例えば、ｐｉｎフ
ォトダイオード、フォトトランジスタなど）、更に光検
出器からの出力を用いて電磁石電流（実施例１参照）を
制御するためのＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）を同
一基板上に集積することも可能である。
ためのビームスプリッター（例えば、導波路構造に形成
されるスリットカプラ）や光検出器（例えば、ｐｉｎフ
ォトダイオード、フォトトランジスタなど）、更に光検
出器からの出力を用いて電磁石電流（実施例１参照）を
制御するためのＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）を同
一基板上に集積することも可能である。
【００２６】上記の集積光ノードは波長多重光通信シス
テムに用いることができる。
テムに用いることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上に説明した様に、本発明によれば、
コットン・ムートン効果を用いることにより１つの磁気
光学材料ないし素子のみでよく簡単な構成で偏波制御装
置を作製することができる。また、偏波制御装置を導波
路構造とすれば、波長選択器や光検出器などとの集積も
可能となる。
コットン・ムートン効果を用いることにより１つの磁気
光学材料ないし素子のみでよく簡単な構成で偏波制御装
置を作製することができる。また、偏波制御装置を導波
路構造とすれば、波長選択器や光検出器などとの集積も
可能となる。
【００２８】また、本装置はコヒーレント光通信におけ
る偏波ダイバーシティ型ヘテロダイン受信器や、偏波依
存性の強い導波路デバイスを光ファイバ通信へ応用する
ときに重要となる。
る偏波ダイバーシティ型ヘテロダイン受信器や、偏波依
存性の強い導波路デバイスを光ファイバ通信へ応用する
ときに重要となる。
【図１】本発明の第１の実施例を示し、（ａ）は光の入
射方向から見た正面図、（ｂ）は本実施例の動作を示す
斜視図。
射方向から見た正面図、（ｂ）は本実施例の動作を示す
斜視図。
【図２】ＣｄＭｎＴｅ導波路をＧａＡｓ基板上に形成し
て導波型偏波制御器とした第２の実施例の斜視図。
て導波型偏波制御器とした第２の実施例の斜視図。
【図３】偏波制御部と波長選択部とを同一基板上に形成
した波長多重光通信用集積ノードの例の斜視図。
した波長多重光通信用集積ノードの例の斜視図。
【図４】本発明（図１）の動作をポアンカレ球面上に表
した図。
した図。
【図５】コットン・ムートン効果の説明図。
【図６】ファラデー回転子を用いた偏波制御器（従来
例）を示し、（ａ）は２個のファラデー回転子と１／４
波長板を組み合わせたものの側面図、（ｂ）は（ａ）の
各点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）での偏光状態を示す図。
例）を示し、（ａ）は２個のファラデー回転子と１／４
波長板を組み合わせたものの側面図、（ｂ）は（ａ）の
各点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）での偏光状態を示す図。
【図７】図６の偏波制御器の動作をポアンカレ球面上に
表した図。
表した図。
１ 磁気光学素子 ２、３、６４ 電磁石コイル １１ ＧａＡａ基板 １２ ＣｄＴｅバッファ層 １３、１５ ＣｄＭｎＴｅクラッド
層 １４ ＣｄＭｎＴｅコア層 ２１ 導波型波長選択部 ２２ 導波型偏波制御部 ２３ 導波型波長選択部の回
折格子 ２４ 導波型波長選択部の活
性層 ６１、６２ ファラデー回転子 ６４ １／４波長板
層 １４ ＣｄＭｎＴｅコア層 ２１ 導波型波長選択部 ２２ 導波型偏波制御部 ２３ 導波型波長選択部の回
折格子 ２４ 導波型波長選択部の活
性層 ６１、６２ ファラデー回転子 ６４ １／４波長板
Claims (7)
- 【請求項１】 コットン・ムートン効果による磁気複屈
折性を用いて任意の楕円偏波を既知の偏波状態に変換す
ることを特徴とする偏波制御装置。 - 【請求項２】 光の進行方向に垂直な面内で磁気光学素
子に印加する磁界の方向と強度を制御する手段を有する
ことを特徴とする請求項１記載の偏波制御装置。 - 【請求項３】 ２組の直交磁界を発生する電磁石と、コ
ットン・ムートン効果を有する磁気光学素子と、出射光
の一部を検出して直交磁界の比および強度を制御するた
めのフィードバック回路からなることを特徴とする請求
項１記載の偏波制御装置。 - 【請求項４】 磁気光学素子が磁性ガーネット材料また
は磁性半導体材料からなることを特徴とする請求項２ま
たは３記載の偏波制御装置。 - 【請求項５】 磁気光学素子が、組成の異なる磁気光学
薄膜を積層した導波路構造からなることを特徴とする請
求項２または３記載の偏波制御装置。 - 【請求項６】 請求項１記載の偏波制御装置と単一モー
ド光ファイバを用いることを特徴とする光通信システ
ム。 - 【請求項７】 請求項５記載の導波路型偏波制御装置と
導波路型波長フィルターを同一基板上に形成したことを
特徴とする波長多重光通信用集積ノード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4356168A JPH06186514A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 偏波制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4356168A JPH06186514A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 偏波制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06186514A true JPH06186514A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18447679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4356168A Pending JPH06186514A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 偏波制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06186514A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108981915A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-12-11 | 北京航空航天大学 | 强场太赫兹自旋发射器及光谱仪 |
| CN109061911A (zh) * | 2018-09-03 | 2018-12-21 | 北京航空航天大学 | 偏振态可调谐的太赫兹波发射器 |
| US11561173B2 (en) | 2017-09-29 | 2023-01-24 | Cotton Mouton Diagnostics Limited | Magneto-optical method and apparatus for detecting analytes in a liquid |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP4356168A patent/JPH06186514A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11561173B2 (en) | 2017-09-29 | 2023-01-24 | Cotton Mouton Diagnostics Limited | Magneto-optical method and apparatus for detecting analytes in a liquid |
| CN108981915A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-12-11 | 北京航空航天大学 | 强场太赫兹自旋发射器及光谱仪 |
| CN109061911A (zh) * | 2018-09-03 | 2018-12-21 | 北京航空航天大学 | 偏振态可调谐的太赫兹波发射器 |
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