JPH0695012A - 温度補正機能つき偏光制御器 - Google Patents
温度補正機能つき偏光制御器Info
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- JPH0695012A JPH0695012A JP27088792A JP27088792A JPH0695012A JP H0695012 A JPH0695012 A JP H0695012A JP 27088792 A JP27088792 A JP 27088792A JP 27088792 A JP27088792 A JP 27088792A JP H0695012 A JPH0695012 A JP H0695012A
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- optical fiber
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- 230000010287 polarization Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
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- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧電アクチュエータ2A・2B、保持ブロッ
ク4A・4B及び取付台5の熱膨張収縮を相殺し、変調
信号源3からの変調信号だけで光ファイバ1を加圧し、
偏光状態を変化させる。 【構成】 圧電アクチュエータ2A・2Bを向い合わせ
て配置し、変調信号源3により圧電アクチュエータ2A
・2Bを駆動することにより光ファイバ1の径方向に圧
力を加える。圧電アクチュエータ2A・2Bを保持ブロ
ック4A・4Bで保持する。保持ブロック4Aと保持ブ
ロック4Bを取付台5に取り付け、圧電アクチュエータ
2Aと保持ブロック4Aの間に温度補正ブロック6Aを
挿入し、圧電アクチュエータ2Bと保持ブロック4Bの
間に温度補正ブロック6Bを挿入する。
ク4A・4B及び取付台5の熱膨張収縮を相殺し、変調
信号源3からの変調信号だけで光ファイバ1を加圧し、
偏光状態を変化させる。 【構成】 圧電アクチュエータ2A・2Bを向い合わせ
て配置し、変調信号源3により圧電アクチュエータ2A
・2Bを駆動することにより光ファイバ1の径方向に圧
力を加える。圧電アクチュエータ2A・2Bを保持ブロ
ック4A・4Bで保持する。保持ブロック4Aと保持ブ
ロック4Bを取付台5に取り付け、圧電アクチュエータ
2Aと保持ブロック4Aの間に温度補正ブロック6Aを
挿入し、圧電アクチュエータ2Bと保持ブロック4Bの
間に温度補正ブロック6Bを挿入する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】偏光制御器は光ファイバの側面を
圧電アクチュエータで挟み、圧電アクチュエータに電圧
を加えて光ファイバに圧力を加え、光弾性効果により伝
搬光の偏光状態を変えるものである。この発明は、圧電
アクチュエータや取付台などによる熱膨張収縮を温度補
正ブロックで相殺し、周囲温度の影響を受けないように
した温度補正機能つき偏光制御器についてのものであ
る。
圧電アクチュエータで挟み、圧電アクチュエータに電圧
を加えて光ファイバに圧力を加え、光弾性効果により伝
搬光の偏光状態を変えるものである。この発明は、圧電
アクチュエータや取付台などによる熱膨張収縮を温度補
正ブロックで相殺し、周囲温度の影響を受けないように
した温度補正機能つき偏光制御器についてのものであ
る。
【0002】
【従来の技術】次に、従来技術による偏光制御器の構成
を図2より説明する。図2の1は光ファイバ、2Aと2
Bは圧電アクチュエータ、3は変調信号源、4Aは圧電
アクチュエータ2Aを保持する保持ブロック、4Bは圧
電アクチュエータ2Bを保持する保持ブロック、5は保
持ブロック4A・4Bを取り付ける取付台、7は光源で
ある。圧電アクチュエータ2A・2B、保持ブロック4
A・4B及び取付台5は金属で構成される。
を図2より説明する。図2の1は光ファイバ、2Aと2
Bは圧電アクチュエータ、3は変調信号源、4Aは圧電
アクチュエータ2Aを保持する保持ブロック、4Bは圧
電アクチュエータ2Bを保持する保持ブロック、5は保
持ブロック4A・4Bを取り付ける取付台、7は光源で
ある。圧電アクチュエータ2A・2B、保持ブロック4
A・4B及び取付台5は金属で構成される。
【0003】任意の偏光状態をもつ光源7の出力光10
は、光ファイバ1に入射される。圧電アクチュエータ2
A・2Bは、光ファイバ1を挟む形で向い合わせて配置
され、変調信号源3からの信号で伸びたり縮んだりす
る。圧電アクチュエータ2A・2Bに変調信号源3から
の信号を加え、光ファイバ1の径方向に圧力を加えるこ
とにより、出力光10は光弾性効果を受け、偏光状態を
変化させる。なお、圧電アクチュエ−タによる偏光制御
については、例えば高橋貞行著、電気学会誌昭和61年発
行、 106巻6号p.55〜58、「微小変位制御用圧電セラミ
ックアクチュエ−タ」などに記載されている。
は、光ファイバ1に入射される。圧電アクチュエータ2
A・2Bは、光ファイバ1を挟む形で向い合わせて配置
され、変調信号源3からの信号で伸びたり縮んだりす
る。圧電アクチュエータ2A・2Bに変調信号源3から
の信号を加え、光ファイバ1の径方向に圧力を加えるこ
とにより、出力光10は光弾性効果を受け、偏光状態を
変化させる。なお、圧電アクチュエ−タによる偏光制御
については、例えば高橋貞行著、電気学会誌昭和61年発
行、 106巻6号p.55〜58、「微小変位制御用圧電セラミ
ックアクチュエ−タ」などに記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図2の構成では、圧電
アクチュエータ2A・2B、保持ブロック4A・4B及
び取付台5は周囲温度の変化により熱膨張収縮を生ずる
ので、圧電アクチュエータ2A・2Bへの入力信号がな
くても光ファイバ1を加圧したり、圧電アクチュエータ
2A・2Bへ信号を入力しても光ファイバ1に適正な圧
力を加えないことがある。
アクチュエータ2A・2B、保持ブロック4A・4B及
び取付台5は周囲温度の変化により熱膨張収縮を生ずる
ので、圧電アクチュエータ2A・2Bへの入力信号がな
くても光ファイバ1を加圧したり、圧電アクチュエータ
2A・2Bへ信号を入力しても光ファイバ1に適正な圧
力を加えないことがある。
【0005】この発明は、圧電アクチュエータ2Aと保
持ブロック4Aの間と、圧電アクチュエータ2Bと保持
ブロック4Bの間に、それぞれ取付台5及び保持ブロッ
ク4A・4Bの線膨張率とは異なる線膨張率をもつ温度
補正ブロックを挿入することにより、圧電アクチュエー
タ2A・2B、保持ブロック4A・4B及び取付台5の
熱膨張収縮を相殺し、変調信号源3からの変調信号だけ
で光ファイバ1を加圧し、偏光状態を変化させる偏光制
御器の提供を目的とする。
持ブロック4Aの間と、圧電アクチュエータ2Bと保持
ブロック4Bの間に、それぞれ取付台5及び保持ブロッ
ク4A・4Bの線膨張率とは異なる線膨張率をもつ温度
補正ブロックを挿入することにより、圧電アクチュエー
タ2A・2B、保持ブロック4A・4B及び取付台5の
熱膨張収縮を相殺し、変調信号源3からの変調信号だけ
で光ファイバ1を加圧し、偏光状態を変化させる偏光制
御器の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明では、光ファイバ1を挟む形で圧電アクチ
ュエータ2A・2Bを向い合わせて配置し、変調信号源
3により圧電アクチュエータ2A・2Bを駆動すること
により光ファイバ1の径方向に圧力を加え、圧電アクチ
ュエータ2Aを保持ブロック4Aで保持し、圧電アクチ
ュエータ2Bを保持ブロック4Bで保持し、保持ブロッ
ク4Aと保持ブロック4Bを取付台5に取り付け、圧電
アクチュエータ2Aと保持ブロック4Aの間に取付台5
及び保持ブロック4Aの線膨張率とは異なる線膨張率を
もつ温度補正ブロック6Aを挿入し、圧電アクチュエー
タ2Bと保持ブロック4Bの間に取付台5及び保持ブロ
ック4Bの線膨張率とは異なる線膨張率をもつ温度補正
ブロック6Bを挿入し、温度補正ブロック6A・6Bに
より圧電アクチュエータ2A・2B、保持ブロック4A
・4B及び取付台5の熱膨張収縮を相殺する。
め、この発明では、光ファイバ1を挟む形で圧電アクチ
ュエータ2A・2Bを向い合わせて配置し、変調信号源
3により圧電アクチュエータ2A・2Bを駆動すること
により光ファイバ1の径方向に圧力を加え、圧電アクチ
ュエータ2Aを保持ブロック4Aで保持し、圧電アクチ
ュエータ2Bを保持ブロック4Bで保持し、保持ブロッ
ク4Aと保持ブロック4Bを取付台5に取り付け、圧電
アクチュエータ2Aと保持ブロック4Aの間に取付台5
及び保持ブロック4Aの線膨張率とは異なる線膨張率を
もつ温度補正ブロック6Aを挿入し、圧電アクチュエー
タ2Bと保持ブロック4Bの間に取付台5及び保持ブロ
ック4Bの線膨張率とは異なる線膨張率をもつ温度補正
ブロック6Bを挿入し、温度補正ブロック6A・6Bに
より圧電アクチュエータ2A・2B、保持ブロック4A
・4B及び取付台5の熱膨張収縮を相殺する。
【0007】
【作用】次に、この発明による偏光制御器の構成を図1
により説明する。図1の6Aと6Bは温度補正ブロック
であり、その他は図2と同じものである。温度補正ブロ
ック6Aは圧電アクチュエータ2Aと保持ブロック4A
の間に挿入され、温度補正ブロック6Bは圧電アクチュ
エータ2Bと保持ブロック4Bの間に挿入される。
により説明する。図1の6Aと6Bは温度補正ブロック
であり、その他は図2と同じものである。温度補正ブロ
ック6Aは圧電アクチュエータ2Aと保持ブロック4A
の間に挿入され、温度補正ブロック6Bは圧電アクチュ
エータ2Bと保持ブロック4Bの間に挿入される。
【0008】次に、図1の正面図を図3に示す。図3で
は、圧電アクチュエ−タ2A・2Bの圧力付加方向の熱
膨張収縮だけを考え、熱膨張収縮による取付台5の材質
長変位量の基準を図3の光ファイバ1の中心の基準点1
1とする。圧電アクチュエータ2Aと保持ブロック4A
と温度補正ブロック6Aの材質長変位量の基準を図3の
左端の基準点12とし、圧電アクチュエータ2Bと保持
ブロック4Bと温度補正ブロック6Bの材質長変位量の
基準を図3の右端の基準点13とする。
は、圧電アクチュエ−タ2A・2Bの圧力付加方向の熱
膨張収縮だけを考え、熱膨張収縮による取付台5の材質
長変位量の基準を図3の光ファイバ1の中心の基準点1
1とする。圧電アクチュエータ2Aと保持ブロック4A
と温度補正ブロック6Aの材質長変位量の基準を図3の
左端の基準点12とし、圧電アクチュエータ2Bと保持
ブロック4Bと温度補正ブロック6Bの材質長変位量の
基準を図3の右端の基準点13とする。
【0009】外気温度が上昇すると、金属は熱膨張を生
じて材質長が変化するが、図3の圧電アクチュエ−タ2
A・2Bは金属とは逆に熱収縮を生じ、基準点11から
遠ざかる向き21・22に材質長が変位する。図5は、
圧電アクチュエ−タ2A・2Bの外気温度と熱膨張収縮
の関係を示したものであり、温度の上昇にともない、長
さが収縮している状態を示している。
じて材質長が変化するが、図3の圧電アクチュエ−タ2
A・2Bは金属とは逆に熱収縮を生じ、基準点11から
遠ざかる向き21・22に材質長が変位する。図5は、
圧電アクチュエ−タ2A・2Bの外気温度と熱膨張収縮
の関係を示したものであり、温度の上昇にともない、長
さが収縮している状態を示している。
【0010】図3の保持ブロック4A・4Bは基準点1
1に向かう向き23・24に、取付台5は基準点11か
ら遠ざかる向き25・26に、温度補正ブロック6A・
6Bは基準点11に向かう向き27・28に式(1) で示
される関係により熱膨張を生じ、材質長を変位させる。 L2 =α・L1 ・(T2 −T1 )……………(1) ここで、L2 は温度変化後の変位量、αは線膨張率、L
1 は初期材質長、T2は変化後温度、T1 は初期材質温
度である。
1に向かう向き23・24に、取付台5は基準点11か
ら遠ざかる向き25・26に、温度補正ブロック6A・
6Bは基準点11に向かう向き27・28に式(1) で示
される関係により熱膨張を生じ、材質長を変位させる。 L2 =α・L1 ・(T2 −T1 )……………(1) ここで、L2 は温度変化後の変位量、αは線膨張率、L
1 は初期材質長、T2は変化後温度、T1 は初期材質温
度である。
【0011】圧電アクチュエ−タ2Aの熱収縮による変
位量と取付台5の熱膨張による向き25への変位量の和
と、保持ブロック4Aと温度補正ブロック6Aの熱膨張
による変位量の和が等しくなり、圧電アクチュエ−タ2
Bの熱収縮による変位量と取付台5の熱膨張による向き
26への変位量の和と、保持ブロック4Bと温度補正ブ
ロック6Bの熱膨張による変位量の和が等しくなる線膨
張率をもつ金属を温度補正ブロック6A・6Bに使用す
れば、偏光制御器の熱膨張収縮は相殺される。
位量と取付台5の熱膨張による向き25への変位量の和
と、保持ブロック4Aと温度補正ブロック6Aの熱膨張
による変位量の和が等しくなり、圧電アクチュエ−タ2
Bの熱収縮による変位量と取付台5の熱膨張による向き
26への変位量の和と、保持ブロック4Bと温度補正ブ
ロック6Bの熱膨張による変位量の和が等しくなる線膨
張率をもつ金属を温度補正ブロック6A・6Bに使用す
れば、偏光制御器の熱膨張収縮は相殺される。
【0012】
【実施例】次に、材質温度が5℃上昇した場合に、熱膨
張収縮による材質長の変化を相殺する偏光制御器の構成
を図4に示す。図4は、保持ブロック4A・4Bと取付
台5の材質をインバ−ルにし、温度補正ブロック6A・
6Bの材質をアルミニウムにした場合の偏光制御器の主
要部の寸法図である。保持ブロック4Aの初期材質長を
2.2mmとすると、温度上昇により変位する長さは、式
(1) にインバ−ルの線膨張率 1.2×10-6を代入すると
0.013μmとなり、取付台5の初期材質長を25mmとす
ると、変位する長さは0.15μmとなる。
張収縮による材質長の変化を相殺する偏光制御器の構成
を図4に示す。図4は、保持ブロック4A・4Bと取付
台5の材質をインバ−ルにし、温度補正ブロック6A・
6Bの材質をアルミニウムにした場合の偏光制御器の主
要部の寸法図である。保持ブロック4Aの初期材質長を
2.2mmとすると、温度上昇により変位する長さは、式
(1) にインバ−ルの線膨張率 1.2×10-6を代入すると
0.013μmとなり、取付台5の初期材質長を25mmとす
ると、変位する長さは0.15μmとなる。
【0013】温度補正ブロック6Aの初期材質長を 3.8
mmとすると、温度上昇により変位する長さは、式(1)
にアルミニウムの線膨張率23×10-6を代入して、 0.437
μmとなる。圧電アクチュエータ2Aの初期材質長を18
mmとすると、温度上昇による変位量は、図5の20℃か
ら25℃への変位量を読み取り、 0.3μmである。したが
って、 0.013μm−0.15μm+0.437 μm− 0.3μm=
0となる。
mmとすると、温度上昇により変位する長さは、式(1)
にアルミニウムの線膨張率23×10-6を代入して、 0.437
μmとなる。圧電アクチュエータ2Aの初期材質長を18
mmとすると、温度上昇による変位量は、図5の20℃か
ら25℃への変位量を読み取り、 0.3μmである。したが
って、 0.013μm−0.15μm+0.437 μm− 0.3μm=
0となる。
【0014】保持ブロック4Bと温度補正ブロック6B
と圧電アクチュエ−タ2Bの変位量の計算も同じになる
ので、偏光制御器の熱膨張収縮を相殺することができ
る。図4では、インバールとアルミニウムを使用した場
合を説明したが、温度上昇後の変位量は、使用した金属
の初期材質長に比例するので、式(1) により変位量の和
が0になるように初期材質長を調整すれば、他の金属を
用いてもよい。。
と圧電アクチュエ−タ2Bの変位量の計算も同じになる
ので、偏光制御器の熱膨張収縮を相殺することができ
る。図4では、インバールとアルミニウムを使用した場
合を説明したが、温度上昇後の変位量は、使用した金属
の初期材質長に比例するので、式(1) により変位量の和
が0になるように初期材質長を調整すれば、他の金属を
用いてもよい。。
【0015】インバ−ルとアルミニウムの線膨張率につ
いては、例えば大槻義彦・小出昭一朗共著、共立出版発
行、p.42「新版物理便利帖」などに記載されている。
いては、例えば大槻義彦・小出昭一朗共著、共立出版発
行、p.42「新版物理便利帖」などに記載されている。
【0016】
【発明の効果】この発明によれば、圧電アクチュエータ
と保持ブロックの間に、取付台及び保持ブロックの線膨
張率とは異なる線膨張率をもつ温度補正ブロックを挿入
するので、圧電アクチュエータ、保持ブロック及び取付
台の熱膨張収縮を相殺し、変調信号源からの変調信号だ
けで光ファイバを加圧し、偏光状態を変化させることが
できる。
と保持ブロックの間に、取付台及び保持ブロックの線膨
張率とは異なる線膨張率をもつ温度補正ブロックを挿入
するので、圧電アクチュエータ、保持ブロック及び取付
台の熱膨張収縮を相殺し、変調信号源からの変調信号だ
けで光ファイバを加圧し、偏光状態を変化させることが
できる。
【図1】この発明による偏光制御器の構成図である。
【図2】従来技術による偏光制御器の構成図である。
【図3】図1の動作説明図である。
【図4】図1の実施例を示す図である。
【図5】圧電アクチュエータの温度対熱膨張収縮特性図
である。
である。
1 光ファイバ 2A 圧電アクチュエ−タ 2B 圧電アクチュエ−タ 3 変調信号源 4A 保持ブロック 4B 保持ブロック 5 取付台 6A 温度補正ブロック 6B 温度補正ブロック 7 光源
Claims (1)
- 【請求項1】 光ファイバ(1) を挟む形で第1の圧電ア
クチュエータ(2A)と第2の圧電アクチュエータ(2B)を向
い合わせて配置し、 変調信号源(3) により第1の圧電アクチュエータ(2A)と
第2の圧電アクチュエータ(2B)を駆動することにより光
ファイバ(1) の径方向に圧力を加え、 第1の圧電アクチュエータ(2A)を第1の保持ブロック(4
A)で保持し、 第2の圧電アクチュエータ(2B)を第2の保持ブロック(4
B)で保持し、 第1の保持ブロック(4A)と第2の保持ブロック(4B)を取
付台(5) に取り付け、 第1の圧電アクチュエータ(2A)と第1の保持ブロック(4
A)の間に取付台(5) 及び保持ブロック(4A)の線膨張率と
は異なる線膨張率をもつ第1の温度補正ブロック(6A)を
挿入し、 第2の圧電アクチュエータ(2B)と第2の保持ブロック(4
B)の間に取付台(5) 及び保持ブロック(4B)の線膨張率と
は異なる線膨張率をもつ第2の温度補正ブロック(6B)を
挿入し、 第1の温度補正ブロック(6A)と第2の温度補正ブロック
(6B)により第1の圧電アクチュエータ(2A)、第2の圧電
アクチュエータ(2B)、第1の保持ブロック(4A)、第2の
保持ブロック(4B)及び取付台(5) の熱膨張収縮を相殺す
ることを特徴とする温度補正機能つき偏光制御器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27088792A JPH0695012A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 温度補正機能つき偏光制御器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27088792A JPH0695012A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 温度補正機能つき偏光制御器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0695012A true JPH0695012A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=17492354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27088792A Pending JPH0695012A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 温度補正機能つき偏光制御器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695012A (ja) |
-
1992
- 1992-09-14 JP JP27088792A patent/JPH0695012A/ja active Pending
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