JPH0658467B2 - 光偏波方向性回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、入射方向により偏波面の回転を変えることが
可能な光偏波方向性回路に関する。特に、一方からの入
射光の偏波面を保持し、他方からの入射光の偏波面をπ
／２回転させる機能を有する非可逆的な光偏波方向性回
路に関する。

〔概要〕

本発明、入射方向により偏波面の回転を変えることが可
能な非可逆的な方向性をもつ光偏波方向性回路におい
て、 偏波面をπ／４回転させる偏波面回転非相反素子と、こ
の偏波面回転非相反素子に縦続に接続され光軸を長手方
向にπ／４捩った偏波保持光ファイバとを含み、一方か
らの入射光の偏波面を保持し、他方からの入射光の偏波
面をπ／２回転させるように配置することにより、 非可逆的な方向性をもつ光偏波方向性回路を簡単な構成
で達成でき、しかも素子相互が直接結合しているため、
通過損失および他の偏波成分の混入を少なくすることが
できるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、光偏波方向性回路として偏波面回転非相反素子を
用いたものが各種提案されているが、単体で非可逆的な
方向性を持たせたものはない。ここで、非可逆的な方向
性をもつ光偏波方向性回路とは、一方からの入射光の偏
波面を保持し、他方からの入射光の偏波面を回転させて
出射するものである。

従来技術を用いて、この非可逆的な方向性をもつ光偏波
方向性回路と同様の機能をもつ回路を構成するには、両
方向の光信号を分離し一方の光信号の偏波面を回転させ
る構成が考えられる。

第３図は、光方向性結合器を用いた非可逆的な方向性を
もつ光偏波方向性回路ブロック構成図である。

第３図において、参照番号10、11、12、13、14は導光路
あるいは光ファイバ、参照番号15、16は光方向性結合
器、参照番号17は偏波面をπ／２回転させる偏波面回転
素子である。白矢印は光信号の進行方向を示し、実線の
矢印は光信号のｙ軸成分、破線の矢印は光信号のｙ軸成
分と直交するｘ軸成分である。

導光路10に入射する光信号Ｐに直線偏光のｙ軸成分を持
たせると、光方向性結合器15、導光路11、光方向性結合
器16をそれぞれ通過してｙ軸成分の偏波面が保持されて
導光路12に出射される。一方、導光路13に入射する光信
号Ｑに直線偏光のｘ軸成分を持たせると、光方向性結合
器16でその進路が曲げられ導光路13を介して偏波面回転
素子17に入射し、偏波面がπ／２回転して導光路14には
ｙ軸成分に変換されて入射し、光方向性結合器15でその
進路が曲げられて導光路10に出射される。

このように、光信号Ｐの方向から入射した光信号は偏波
面を保持し、光信号Ｑの方向から入射した光信号は偏波
面をπ／２回転させることが可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、このような従来技術を用いた光偏波方向性回
路では、複数の光学素子を用いるために光信号の通過損
失が大きくなり、また光方向性結合器の結合損失ならび
に他のポートへの漏洩（たとえば導光路10から入射した
光信号Ｐの導光路14への漏洩）により、他の偏波成分の
混入が生ずるなどの問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点を解決するもので、
光信号の通過損失が少なくししかも他の偏波成分の混入
がない非可逆的な方向性に優れた光偏波方向性回路を提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明、偏波面をπ／４回転させる偏波面回転非相反素
子と、この偏波面回転非相反素子に縦続に接続され光軸
を長手方向にπ／４捩じった偏波保持光ファイバとを含
むことを特徴とする。

〔作用〕

本発明は、偏波面回転非相反素子において偏波面がπ／
４の回転を受ける方向と逆の方向にπ／４捩じった偏波
保持光ファイバを接続することにより、偏波面回転非相
反素子側から入射された光信号の偏波面回転非相反素子
側から入射された光信号の偏波面はそのまま保持されて
偏波保持光ファイバから出射され、偏波保持光ファイバ
側から入射された光信号の偏波面はπ／２の回転を受け
て偏波面回転非相反素子から出射される。

このように非可逆的な方向性をもつ光偏波方向性回路を
簡単な構成で達成でき、しかも素子相互が直接結合して
いるために、通過損失および他の偏波成分の混入を少な
くすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例方式を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例の構成を示す図である。第
１図において、参照番号１は光ファイバ、参照番号２は
偏波保持光ファイバ、参照番号３は偏波面をπ／４回転
させる偏波面回転非相反素子としてのファラデー回転子
である。

ファラデー回転子３の磁界方向を光ファイバ１から偏波
保持光ファイバ２の方向にし、偏波保持光ファイバ２の
光軸をこの磁界方向に対して左方向にπ／４回転させる
と、光ファイバ１から入射するｙ軸成分の偏波成分を有
する光信号ｐは、ファラデー回転子３で進行右方向にπ
／４回転し、偏波保持光ファイバ２で進行左方向にπ／
４の回転を受けるので、偏波面の回転が補償されてｙ軸
成分の偏波面が保持され、同位相の光信号として出射さ
れる。偏波保持光ファイバ２から入射するｘ軸成分の偏
波成分を有する光信号Ｑは、偏波保持光ファイバ２で進
行左方向にπ／４回転し、さらにファラデー回転子３で
進行左方向にπ／４回転するので、光信号Ｑは偏波面の
回転が加算されπ／２の回転になってｙ軸成分と同相の
光信号に変換される。

第２図は、実施例各部の偏波面の状態を示す図である。
、は光ファイバ１の両端、、はファラデー回転
子３の両端、、は偏波保持光ファイバ２の両端をそ
れぞれ示す。

このように、ファラデー回転子３は光信号の進行方向に
より逆方向回転を与える非相反素子であるのに対して、
π／４捩じった偏波保持光ファイバ２は光信号の進行方
向に対して同方向回転を与える構成であるために、一方
の光信号ｐは回転方向が補償されて入射光と出射光とが
同位相の偏波面になり、逆方向から入射する他方の光信
号Ｑは、偏波面の回転方向がπ／４ずつ加算されて、偏
波面がπ／２回転した出射光が得られる。

したがって、第１図に示す実施例ではファラデー回転子
３の磁界方向に対して左方向にπ／４回転させた偏波保
持光ファイバ２を用いたが、右方向にπ／４回転させた
偏波保持光ファイバ２を用いれば、実施例とは逆に光フ
ァイバ１から偏波保持光ファイバ２の方向に進行する光
信号の偏波面π／２回転し、偏波保持光ファイバ２から
光ファイバ１の方向に進行する光信号は偏波面を保持し
て出射することができる。

なお実際の回路構成では、光ファイバ１、ファラデー回
転子３、偏波保持光ファイバ２のそれぞれの結合には、
集束性レンズを用いることが普通であるが、第１図に示
す実施例では省略してある。

また、偏波面回転非相反素子として本実施例ではファラ
デー回転子を示したが、これに限定されるものではなく
電磁界の偏位現象を利用するものなど各種非相反素子を
用いることができる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、π／４の回転を与える
偏波面回転非相反素子と、π／４捩じった偏波保持光フ
ァイバとを縦続に接続した構成であるために、光信号の
通過損失を少なくし、かつ他の偏波成分の混入を極めて
少なくすることができる。特に、偏波面回転非相反素子
としてファラデー回転子などの外部磁界を加えるものを
用いた場合には、光信号の通過損失は光ファイバ間の接
続損失のみであり、0.3dB以下の低損失を達成すること
ができる。

また、本発明の光偏波方向性回路は、ロッションプリズ
ムなどの偏光素子と組み合わせて用いることにより、ア
イソレータ、光方向性結合器、および光偏波多重を行う
双方向性伝送方式（同時出願）用の送受信光回路として
用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す図。 第２図は実施例各部の偏波面の状態を示す図。 第３図は光方向性結合器を用いた非可逆的な方向性を持
つ光偏波方向性回路のブロック構成図。 １……光ファイバ、２……偏波保持光ファイバ、３……
ファラデー回転子、10、11、12、13、14……導光路、1
5、16……光方向性結合器、17……偏波面回転素子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石倉 昭彦 茨城県那珂郡東海村大字白方字白根162番 地 日本電信電話株式会社茨城電気通信研 究所内 (56)参考文献 特開 昭60−53928（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】偏波面をπ／４回転させる偏波面回転非相
   反素子と、 この偏波面回転非相反素子に縦続に接続され光軸を長手
   方向にπ／４捩じった偏波保持光ファイバと を含むことを特徴とする光偏波方向性回路。