JPH11281803A - 光強度の制限方法及び制限器 - Google Patents
光強度の制限方法及び制限器Info
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- JPH11281803A JPH11281803A JP10079345A JP7934598A JPH11281803A JP H11281803 A JPH11281803 A JP H11281803A JP 10079345 A JP10079345 A JP 10079345A JP 7934598 A JP7934598 A JP 7934598A JP H11281803 A JPH11281803 A JP H11281803A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光システム中において、異常高強度光による
光損傷を防止するため、それを容易に、かつ精度よく、
波長・偏波に依存することなく減衰させる方法及び制限
器の提供。 【解決手段】 互に対向している光出力手段と光入力手
段との間に、有極性分子液体（例えばトルエン）を配置
し、これに出力光を入射してその一部を熱レンズ効果に
より散乱させ、前記液体を透過した光の少なくとも一部
を光入力手段に受光する。
光損傷を防止するため、それを容易に、かつ精度よく、
波長・偏波に依存することなく減衰させる方法及び制限
器の提供。 【解決手段】 互に対向している光出力手段と光入力手
段との間に、有極性分子液体（例えばトルエン）を配置
し、これに出力光を入射してその一部を熱レンズ効果に
より散乱させ、前記液体を透過した光の少なくとも一部
を光入力手段に受光する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光強度の制限方法
及び制限器に関するものである。更に詳しく述べるなら
ば、本発明は光学系において、望ましくない高強度の光
が、入力することによって、その受光側部品又は素子が
高強度光によって光損傷を受けることを防止するために
有用な光強度の制限方法及び制限器に関するものであ
る。
及び制限器に関するものである。更に詳しく述べるなら
ば、本発明は光学系において、望ましくない高強度の光
が、入力することによって、その受光側部品又は素子が
高強度光によって光損傷を受けることを防止するために
有用な光強度の制限方法及び制限器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】光通信システム、又は電気光学的機器に
おいて、過大な強度の光が入力され、それによって、光
学部品又は素子が光損傷を受けることがある。このよう
な過大光強度による損傷を防止乃至予防するために、過
大な強度の光が入力した場合、入力光一部分をカットし
て、適正な強度の光のみを、所望光学部品又は素子に入
力する必要がある。
おいて、過大な強度の光が入力され、それによって、光
学部品又は素子が光損傷を受けることがある。このよう
な過大光強度による損傷を防止乃至予防するために、過
大な強度の光が入力した場合、入力光一部分をカットし
て、適正な強度の光のみを、所望光学部品又は素子に入
力する必要がある。
【０００３】伝播光を単に減衰させる手段としては、光
導波路表面に金属クラッディングを施す方法、又は、方
解石／ガラス導波路を用いる方法などが知られていた
が、これらの従来技術には、光減衰量を所望値に高精度
をもって調節することが困難であり、過大強度の光だけ
ではなく、信号光をも減衰させてしまうという問題点が
あった。また、特開平９−１４６０５６に開示されてい
る様な化合物半導体光導波路端面の高強度光入射による
焼損現象を利用した光ヒューズ型では、焼損という不可
逆な現象を応用する為、繰り返しの使用ができないとい
う問題がある。
導波路表面に金属クラッディングを施す方法、又は、方
解石／ガラス導波路を用いる方法などが知られていた
が、これらの従来技術には、光減衰量を所望値に高精度
をもって調節することが困難であり、過大強度の光だけ
ではなく、信号光をも減衰させてしまうという問題点が
あった。また、特開平９−１４６０５６に開示されてい
る様な化合物半導体光導波路端面の高強度光入射による
焼損現象を利用した光ヒューズ型では、焼損という不可
逆な現象を応用する為、繰り返しの使用ができないとい
う問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、光通信シス
テム、例えば波長多重方式（ＷＤＭ）光通信システム、
及び電気光学機器において、高強度光の入力によって、
その部品又は素子が光損傷を受けることを防止すること
ができ、かつ波長依存性がなく、また偏波依存性がない
光強度制限方法及び制限器を提供しようとするものであ
る。
テム、例えば波長多重方式（ＷＤＭ）光通信システム、
及び電気光学機器において、高強度光の入力によって、
その部品又は素子が光損傷を受けることを防止すること
ができ、かつ波長依存性がなく、また偏波依存性がない
光強度制限方法及び制限器を提供しようとするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の光強度制限方法
は、互に対向して配置された光出力手段と光入力手段と
の間に、有極性分子からなる液体を配置し、前記光出力
手段から前記有極性分子液体に、光を入射してその一部
を散乱せしめ、前記有極性分子液体を透過した光の少な
くとも一部を、前記光入力手段により受光することを特
徴とするものである。上記本発明の光強度制限方法にお
いて、前記有極性分子液体が、水、アルキル化合物、脂
肪族ケトン化合物及び脂肪族アルコール化合物から選ば
れることが好ましい。上記本発明の光強度制限方法にお
いて、前記光出力手段と、前記有極性分子液体との間に
レンズ（Ａ）を配置し、このレンズ（Ａ）と前記光入力
手段との間に焦点を形成させて、レンズ（Ａ）を通る光
の少なくとも一部分を、前記光入力手段に供給してもよ
い。上記本発明の光強度制限方法において、レンズ
（Ａ）に加え前記有極性液体と、前記光入力手段との間
にレンズ（Ｂ）を配置し、このレンズ（Ｂ）を通る光の
少なくとも一部分を、前記光入力手段に集光してもよ
い。上記本発明の光強度制限方法において、前記光散乱
手段と前記光入力手段との間の少なくとも１ヶ所におい
て、これらの間の光路の断面積を調節してもよい。
は、互に対向して配置された光出力手段と光入力手段と
の間に、有極性分子からなる液体を配置し、前記光出力
手段から前記有極性分子液体に、光を入射してその一部
を散乱せしめ、前記有極性分子液体を透過した光の少な
くとも一部を、前記光入力手段により受光することを特
徴とするものである。上記本発明の光強度制限方法にお
いて、前記有極性分子液体が、水、アルキル化合物、脂
肪族ケトン化合物及び脂肪族アルコール化合物から選ば
れることが好ましい。上記本発明の光強度制限方法にお
いて、前記光出力手段と、前記有極性分子液体との間に
レンズ（Ａ）を配置し、このレンズ（Ａ）と前記光入力
手段との間に焦点を形成させて、レンズ（Ａ）を通る光
の少なくとも一部分を、前記光入力手段に供給してもよ
い。上記本発明の光強度制限方法において、レンズ
（Ａ）に加え前記有極性液体と、前記光入力手段との間
にレンズ（Ｂ）を配置し、このレンズ（Ｂ）を通る光の
少なくとも一部分を、前記光入力手段に集光してもよ
い。上記本発明の光強度制限方法において、前記光散乱
手段と前記光入力手段との間の少なくとも１ヶ所におい
て、これらの間の光路の断面積を調節してもよい。
【０００６】本発明の光強度制限器は、光出力面を有す
る光出力手段とこの光出力手段に対向して配置され、か
つこの光出力手段から出力された光を受光する光入力面
を有する光入力手段との間に、配置されるものであっ
て、有極性分子からなる液体を収容してなる光散乱手段
とを有することを特徴とするものである。上記本発明の
光強度制限器において、前記有極性分子液体が、水、液
体アルキルベンゼン、液体脂肪族ケトン及び液体脂肪族
アルコールから選ばれることが好ましい。上記本発明の
光強度制限器において、前記光散乱手段の有極性分子液
体が容器内に収容されており、この容器の、前記光出力
面及び光入力面のそれぞれに対向している１対の面の、
少なくとも、前記光出力面と前記光入力面との間の光路
と交差する部分が透光性を有しているものであってもよ
い。上記本発明の光強度制限器において、前記光出力面
と、それに対向している前記光散乱手段容器の透光性面
との間にレンズ（Ａ）を配置し、このレンズ（Ａ）がそ
れと前記光入力面との間に焦点を結び、それを通る光の
少なくとも一部分を光入力面に供給するものであっても
よい。上記本発明の光強度制限器において、前記光入力
面とそれに対向している前記光散乱手段容器の透光性面
との間に、レンズ（Ｂ）を配置し、このレンズ（Ｂ）
が、それを通る光の少なくとも一部分を前記光入力面に
集光するものであってもよい。上記本発明の光強度制限
器において、前記光出力面及び前記光入力面の少なくと
も一方の少なくとも一部分が、前記光散乱手段の有極性
分子液体に露出していてもよい。上記本発明の光強度制
限器において、前記光散乱手段と前記光入力面との間の
少なくとも１ヶ所に、これらの間の光路の断面積を調節
する絞り手段が配置されていてもよい。
る光出力手段とこの光出力手段に対向して配置され、か
つこの光出力手段から出力された光を受光する光入力面
を有する光入力手段との間に、配置されるものであっ
て、有極性分子からなる液体を収容してなる光散乱手段
とを有することを特徴とするものである。上記本発明の
光強度制限器において、前記有極性分子液体が、水、液
体アルキルベンゼン、液体脂肪族ケトン及び液体脂肪族
アルコールから選ばれることが好ましい。上記本発明の
光強度制限器において、前記光散乱手段の有極性分子液
体が容器内に収容されており、この容器の、前記光出力
面及び光入力面のそれぞれに対向している１対の面の、
少なくとも、前記光出力面と前記光入力面との間の光路
と交差する部分が透光性を有しているものであってもよ
い。上記本発明の光強度制限器において、前記光出力面
と、それに対向している前記光散乱手段容器の透光性面
との間にレンズ（Ａ）を配置し、このレンズ（Ａ）がそ
れと前記光入力面との間に焦点を結び、それを通る光の
少なくとも一部分を光入力面に供給するものであっても
よい。上記本発明の光強度制限器において、前記光入力
面とそれに対向している前記光散乱手段容器の透光性面
との間に、レンズ（Ｂ）を配置し、このレンズ（Ｂ）
が、それを通る光の少なくとも一部分を前記光入力面に
集光するものであってもよい。上記本発明の光強度制限
器において、前記光出力面及び前記光入力面の少なくと
も一方の少なくとも一部分が、前記光散乱手段の有極性
分子液体に露出していてもよい。上記本発明の光強度制
限器において、前記光散乱手段と前記光入力面との間の
少なくとも１ヶ所に、これらの間の光路の断面積を調節
する絞り手段が配置されていてもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の光強度制限器は、光出力
面を有する光出力手段と、この光出力手段に対向して配
置され、かつこの光出力手段から出力される光を受光す
る光入力面を有する光入力手段との間に配置されるもの
であって、有極性分子からなる液体を収容している光散
乱手段を有するものである。
面を有する光出力手段と、この光出力手段に対向して配
置され、かつこの光出力手段から出力される光を受光す
る光入力面を有する光入力手段との間に配置されるもの
であって、有極性分子からなる液体を収容している光散
乱手段を有するものである。
【０００８】上記光強度制限器を用いる本発明の光強度
制限方法は、互に対向して配置された光出力手段と光入
力手段との間に、有極性分子からなる液体を配置し、前
記光出力手段の光出力面から前記有極性分子液体中に光
を入射して、その一部を散乱せしめ、前記有極性分子液
体を透過した光の少なくとも一部分を、前記光入力手段
の光入力面により受光するものである。
制限方法は、互に対向して配置された光出力手段と光入
力手段との間に、有極性分子からなる液体を配置し、前
記光出力手段の光出力面から前記有極性分子液体中に光
を入射して、その一部を散乱せしめ、前記有極性分子液
体を透過した光の少なくとも一部分を、前記光入力手段
の光入力面により受光するものである。
【０００９】本発明の光強度制限方法及び制限器に用い
られる有極性分子液体において、有極性分子は、自然の
状態で電気双極子を有し、振動により分子の双極子能率
の変化を生ずるものである。有極性分子に光が照射され
ると、光のエネルギーにより分子振動が励起されて、入
射光の強度を減衰させるのみならず、特に高強度の光が
入射した場合有極性分子の励起により局所的に熱が発生
し、それによって発熱した有極性分子の光の屈折率が局
所的に変化し、いわゆる熱レンズ効果を発現して光路の
屈折率分布に歪みを生じ、入射光が散乱する。この散乱
光を、受光側においてカットすれば、出力光の一部を除
去し、光強度を減衰させた光を入力（受光）することが
できる。特に熱レンズ効果は高強度光成分に対して極め
て著しく発現されるので、結果的に強度の弱い信号光成
分の減衰は、小さく保ちながら、高強度光成分を散乱さ
せ、除去することができる。
られる有極性分子液体において、有極性分子は、自然の
状態で電気双極子を有し、振動により分子の双極子能率
の変化を生ずるものである。有極性分子に光が照射され
ると、光のエネルギーにより分子振動が励起されて、入
射光の強度を減衰させるのみならず、特に高強度の光が
入射した場合有極性分子の励起により局所的に熱が発生
し、それによって発熱した有極性分子の光の屈折率が局
所的に変化し、いわゆる熱レンズ効果を発現して光路の
屈折率分布に歪みを生じ、入射光が散乱する。この散乱
光を、受光側においてカットすれば、出力光の一部を除
去し、光強度を減衰させた光を入力（受光）することが
できる。特に熱レンズ効果は高強度光成分に対して極め
て著しく発現されるので、結果的に強度の弱い信号光成
分の減衰は、小さく保ちながら、高強度光成分を散乱さ
せ、除去することができる。
【００１０】上記のように出力光の一部を散乱させて、
出力光強度を減衰させるために有極性分子からなる液体
を用いることにより、下記の利点を生ずる。 （１）有極性分子からなる液体は、常温において、有極
性分子が実質上ランダムに運動しており、従って出力光
が入射したとき、これに対して有極性分子の運動は、等
方的関係を示すものと思われる。従って、入射光のエネ
ルギーにより励起された分子の振動方向は、各分子にお
いては、その分子構造に基づく固有の方向をとるとして
も、液体全体としてはランダムであり、等方性を示すか
ら、有極性分子の入射光による励起は、入射光の偏光状
態には実質上依存しない。 （２）また、液体中の分子は、固体にくらべて、平均自
由行程が長く、粘度が低いから、一般的に熱伝導率が低
く、このため、有極性分子液体の、入射光による局所的
発熱効果が大きく、このため熱レンズ効果を、固体の場
合よりも一層効果的に利用することができる。 （３）有極性分子気体を、光散乱媒体として使用するこ
とは、原理的には可能であるが、入射光と相互作用する
分子の分布密度が著しく小さいため、その光散乱効果
は、実用的レンズに達することが困難である。これに対
して、本発明による有極性分子液体は、実用上十分に高
い光強度制限効果を示すことができる。
出力光強度を減衰させるために有極性分子からなる液体
を用いることにより、下記の利点を生ずる。 （１）有極性分子からなる液体は、常温において、有極
性分子が実質上ランダムに運動しており、従って出力光
が入射したとき、これに対して有極性分子の運動は、等
方的関係を示すものと思われる。従って、入射光のエネ
ルギーにより励起された分子の振動方向は、各分子にお
いては、その分子構造に基づく固有の方向をとるとして
も、液体全体としてはランダムであり、等方性を示すか
ら、有極性分子の入射光による励起は、入射光の偏光状
態には実質上依存しない。 （２）また、液体中の分子は、固体にくらべて、平均自
由行程が長く、粘度が低いから、一般的に熱伝導率が低
く、このため、有極性分子液体の、入射光による局所的
発熱効果が大きく、このため熱レンズ効果を、固体の場
合よりも一層効果的に利用することができる。 （３）有極性分子気体を、光散乱媒体として使用するこ
とは、原理的には可能であるが、入射光と相互作用する
分子の分布密度が著しく小さいため、その光散乱効果
は、実用的レンズに達することが困難である。これに対
して、本発明による有極性分子液体は、実用上十分に高
い光強度制限効果を示すことができる。
【００１１】本発明に用いられる有極性分子液体におい
て、光と相互作用する分子の振動成分には、電子配向
（電子分類）及びイオン配向（イオン分類）があるが、
これらは本発明において、光励起可能な分子結合成分と
して利用される。
て、光と相互作用する分子の振動成分には、電子配向
（電子分類）及びイオン配向（イオン分類）があるが、
これらは本発明において、光励起可能な分子結合成分と
して利用される。
【００１２】本発明に用いられる有極性分子液体として
は、例えば、水、液体アルキルベンゼン（例えば、直鎖
状Ｃ1 〜Ｃ6 アルキルにより置換されたベンゼン化合
物、例えばトルエン、エチルベンゼンなど）、液体脂肪
族ケトン（例えばＣ3 〜Ｃ6 脂肪族ケトン、例えばアセ
トン、メチルエチルケトンなど）及び液体脂肪族アルコ
ール（例えばＣ1 〜Ｃ6 アルコール、例えばメチルアル
コール、エチルアルコールなど）、などを用いることが
できる。本発明において用いられる有極性分子液体にお
いて、特定のエネルギーを有する分子振動を利用するわ
けではないから、その光吸収特性に格別の制限はなく、
従って、その作用効果の波長依存性は実質上なし、或は
低い。
は、例えば、水、液体アルキルベンゼン（例えば、直鎖
状Ｃ1 〜Ｃ6 アルキルにより置換されたベンゼン化合
物、例えばトルエン、エチルベンゼンなど）、液体脂肪
族ケトン（例えばＣ3 〜Ｃ6 脂肪族ケトン、例えばアセ
トン、メチルエチルケトンなど）及び液体脂肪族アルコ
ール（例えばＣ1 〜Ｃ6 アルコール、例えばメチルアル
コール、エチルアルコールなど）、などを用いることが
できる。本発明において用いられる有極性分子液体にお
いて、特定のエネルギーを有する分子振動を利用するわ
けではないから、その光吸収特性に格別の制限はなく、
従って、その作用効果の波長依存性は実質上なし、或は
低い。
【００１３】本発明の光強度制限方法及び制限器を、添
付図面を参照してさらに説明する。図１に示された光強
度制限器の一例において、光散乱手段１は、有極性分子
液体１ａとそれを収容している容器１ｂ（例えばパイ
プ）とからなり、容器１ｂの互に対向する２側面の１つ
には、光出力側光ファイバ２が密着挿入されて、この側
面を封止している。光出力側光ファイバ２は、光を伝播
する光ファイバコア２ｂと、それを被覆している被覆層
（クラッド層）２ａとからなり、光ファイバ２ｂの先端
面は、光出力面２ｃとして有極性分子液体１ａに露出し
ている。また、容器１ｂの他の側面には、光入力側光フ
ァイバ３が密着挿入されていて、この側面を封止してい
る。この光入力側光ファイバ３は、光を伝播する光ファ
イバコア３ｂと、それを被覆する被覆層（クラッド層）
３ａとからなり、光ファイバ３ｂの先端面は光入力面３
ｃとして、有極性分子液体１ａに露出している。光出力
側光ファイバコア２ｂと光入力側光ファイバコア３ｂの
光軸は、実質上一致している。
付図面を参照してさらに説明する。図１に示された光強
度制限器の一例において、光散乱手段１は、有極性分子
液体１ａとそれを収容している容器１ｂ（例えばパイ
プ）とからなり、容器１ｂの互に対向する２側面の１つ
には、光出力側光ファイバ２が密着挿入されて、この側
面を封止している。光出力側光ファイバ２は、光を伝播
する光ファイバコア２ｂと、それを被覆している被覆層
（クラッド層）２ａとからなり、光ファイバ２ｂの先端
面は、光出力面２ｃとして有極性分子液体１ａに露出し
ている。また、容器１ｂの他の側面には、光入力側光フ
ァイバ３が密着挿入されていて、この側面を封止してい
る。この光入力側光ファイバ３は、光を伝播する光ファ
イバコア３ｂと、それを被覆する被覆層（クラッド層）
３ａとからなり、光ファイバ３ｂの先端面は光入力面３
ｃとして、有極性分子液体１ａに露出している。光出力
側光ファイバコア２ｂと光入力側光ファイバコア３ｂの
光軸は、実質上一致している。
【００１４】光出力側光ファイバ２の光ファイバコア２
ｂから光を入力し、光出力面２ｃから光を有極性分子液
体１ａ中に入射すると、その光路１ｃ内に分布している
有極性分子は、それに投射された光エネルギーを吸収し
て、その光強度を減衰させるとともに、光エネルギーに
より励起されて発熱し、屈折率を変化させて入射光の一
部を散乱させて散乱光１ｅとし、それによって光強度密
度を減衰させる。有極性分子液体を、光路１ｃに沿って
透過した光は、光入力側光ファイバ３の光入力面３ｃか
ら光ファイバコア３ｂ中に入力し、これを伝播して、所
望光部品又は素子に入力される。この光入力面に入力し
た光の強度は、光出力面から出力された光の強度より低
くなっている。この光強度の低下量は、有極性分子液体
１ａの種類及び温度、光路１ｃの長さなどにより適切な
量に調節することができる。
ｂから光を入力し、光出力面２ｃから光を有極性分子液
体１ａ中に入射すると、その光路１ｃ内に分布している
有極性分子は、それに投射された光エネルギーを吸収し
て、その光強度を減衰させるとともに、光エネルギーに
より励起されて発熱し、屈折率を変化させて入射光の一
部を散乱させて散乱光１ｅとし、それによって光強度密
度を減衰させる。有極性分子液体を、光路１ｃに沿って
透過した光は、光入力側光ファイバ３の光入力面３ｃか
ら光ファイバコア３ｂ中に入力し、これを伝播して、所
望光部品又は素子に入力される。この光入力面に入力し
た光の強度は、光出力面から出力された光の強度より低
くなっている。この光強度の低下量は、有極性分子液体
１ａの種類及び温度、光路１ｃの長さなどにより適切な
量に調節することができる。
【００１５】図２に示された本発明の光強度制限器の他
の例において光散乱手段１は、透明な容器（例えば石英
製容器）１ｄと、その中に収容された有極性分子液体１
ａとからなり、その両側面に対向して、光出力側光ファ
イバ２と、光入力側光ファイバ３が配置されており、光
出力側光ファイバコア２ｂと光入力側光ファイバコア３
ｂの光軸は、実質上一致している。光入力側光ファイバ
３の光入力面３ｃと、それに対向する容器１ｄの側面と
の間に光絞り手段（例えば光絞り板）４が配置されてい
て、この光絞り手段の光路１ｃと交差する部分には透孔
が形成されている。この透孔の開口面積は、所望に応じ
て適宜に調節できる。また、光絞り手段４を配置する代
りに、光散乱手段１の、光出力面２ｃ及び光入力面３ｃ
に対向する側面に、光透明部分を設け、他の部分を光不
透明にして、有極性分子液体中に入射される光量を調節
し、またそれにより散乱された光１ｅを吸収あるいは遮
断し、有極性分子液体を透過して、光入力面３ｃに入力
する光量を調節してもよい。
の例において光散乱手段１は、透明な容器（例えば石英
製容器）１ｄと、その中に収容された有極性分子液体１
ａとからなり、その両側面に対向して、光出力側光ファ
イバ２と、光入力側光ファイバ３が配置されており、光
出力側光ファイバコア２ｂと光入力側光ファイバコア３
ｂの光軸は、実質上一致している。光入力側光ファイバ
３の光入力面３ｃと、それに対向する容器１ｄの側面と
の間に光絞り手段（例えば光絞り板）４が配置されてい
て、この光絞り手段の光路１ｃと交差する部分には透孔
が形成されている。この透孔の開口面積は、所望に応じ
て適宜に調節できる。また、光絞り手段４を配置する代
りに、光散乱手段１の、光出力面２ｃ及び光入力面３ｃ
に対向する側面に、光透明部分を設け、他の部分を光不
透明にして、有極性分子液体中に入射される光量を調節
し、またそれにより散乱された光１ｅを吸収あるいは遮
断し、有極性分子液体を透過して、光入力面３ｃに入力
する光量を調節してもよい。
【００１６】図２の光強度制限器において、光出力側光
ファイバ２の光出力面から出力された光は、光路１ｃに
沿って、容器１ｄの側面を透過し、有極性分子液体１ａ
中に入射されて、散乱光１ｅの発生によりその光強度密
度を減衰させる。有極性分子液体１ａを透過した光は、
容器１ｄの側面を透過し、その一部のみが、光絞り手段
４の透孔４ａを透過して、光入力側光ファイバ３の光入
力面３ｃを経て光入力側光ファイバコア３ｂ中に入力さ
れ、これを伝播して所望の光部品又は素子に送られる。
ファイバ２の光出力面から出力された光は、光路１ｃに
沿って、容器１ｄの側面を透過し、有極性分子液体１ａ
中に入射されて、散乱光１ｅの発生によりその光強度密
度を減衰させる。有極性分子液体１ａを透過した光は、
容器１ｄの側面を透過し、その一部のみが、光絞り手段
４の透孔４ａを透過して、光入力側光ファイバ３の光入
力面３ｃを経て光入力側光ファイバコア３ｂ中に入力さ
れ、これを伝播して所望の光部品又は素子に送られる。
【００１７】図３に示された本発明の光強度制限器のさ
らに他の一例において、光出力手段５の光出力面５ａ
と、それに対向する光散乱手段１の側面との間にレンズ
Ａが配置され、出入力手段６の光入力面６ａと、それに
対向する光散乱手段１の側面との間にレンズＢが配置さ
れ、このレンズＢと光散乱手段１の前記側面との間に、
光絞り手段４が配置される。図３に示された例において
は、レンズＡの焦点は、レンズＡと、光絞り手段４との
間にあり、またレンズＢは、それを通った光が、光入力
面６ａに集光するように構成されている。
らに他の一例において、光出力手段５の光出力面５ａ
と、それに対向する光散乱手段１の側面との間にレンズ
Ａが配置され、出入力手段６の光入力面６ａと、それに
対向する光散乱手段１の側面との間にレンズＢが配置さ
れ、このレンズＢと光散乱手段１の前記側面との間に、
光絞り手段４が配置される。図３に示された例において
は、レンズＡの焦点は、レンズＡと、光絞り手段４との
間にあり、またレンズＢは、それを通った光が、光入力
面６ａに集光するように構成されている。
【００１８】図３の光強度制限器において、光出力手段
５の光出力面５ａから出力された光は、レンズ（Ａ）を
通って、光散乱手段１の有極性分子液体１ａ中に入射さ
れ、この液体１ａ中において、光強度を減衰させた光の
一部分は、光絞り手段４の透孔４ａを通りレンズＢを通
り屈折して、少なくともその一部分が、光入力手段６の
光入力面６ａに集光される。図３の光強度制限器におい
て、光強度密度を高め、大きな熱レンズ効果を引き出す
為、レンズＡの焦点７は、図３に示されているように、
光散乱手段１の有極性分子液体中にあることが望まし
い。
５の光出力面５ａから出力された光は、レンズ（Ａ）を
通って、光散乱手段１の有極性分子液体１ａ中に入射さ
れ、この液体１ａ中において、光強度を減衰させた光の
一部分は、光絞り手段４の透孔４ａを通りレンズＢを通
り屈折して、少なくともその一部分が、光入力手段６の
光入力面６ａに集光される。図３の光強度制限器におい
て、光強度密度を高め、大きな熱レンズ効果を引き出す
為、レンズＡの焦点７は、図３に示されているように、
光散乱手段１の有極性分子液体中にあることが望まし
い。
【００１９】図４には、図３に示された光強度制限器を
用い、有極性分子液体として、イソプロピルアルコール
を用い、これに波長１．４９μｍの光を入射した場合、
光出力面と、有極性分子液体との間のレンズＡによっ
て、入射光の焦点７を有極性分子液体中において結ばせ
大きな熱レンズ効果が発現するように調整したとき（曲
線（１））、及び有極性分子液体をこえてその外側に焦
点７を結ばせ光強度密度を下げて熱レンズ効果を弱くす
るように調整したとき（曲線（２））における、イソプ
ロピルアルコールに入射する光、つまり光出力手段から
の光の出射強度と、光路に沿って有極性分子液体から出
射する光、つまり光入力手段への光の入射強度との関係
が示されている。つまり曲線（１）の状態は高強度光の
入射に対応し、イソプロピルアルコール中での散乱によ
り、光入力手段への入射光強度が制限されている。一方
曲線（２）においては、低強度光例えば信号光は、減衰
することなく光入射手段に入力することができる。
用い、有極性分子液体として、イソプロピルアルコール
を用い、これに波長１．４９μｍの光を入射した場合、
光出力面と、有極性分子液体との間のレンズＡによっ
て、入射光の焦点７を有極性分子液体中において結ばせ
大きな熱レンズ効果が発現するように調整したとき（曲
線（１））、及び有極性分子液体をこえてその外側に焦
点７を結ばせ光強度密度を下げて熱レンズ効果を弱くす
るように調整したとき（曲線（２））における、イソプ
ロピルアルコールに入射する光、つまり光出力手段から
の光の出射強度と、光路に沿って有極性分子液体から出
射する光、つまり光入力手段への光の入射強度との関係
が示されている。つまり曲線（１）の状態は高強度光の
入射に対応し、イソプロピルアルコール中での散乱によ
り、光入力手段への入射光強度が制限されている。一方
曲線（２）においては、低強度光例えば信号光は、減衰
することなく光入射手段に入力することができる。
【００２０】また、図５には、図３に示された光制限器
を用い、有極性分子液体としてトルエンを用い、これに
波長１．４６μｍ〜１．４９μｍの光を入射した場合、
光出力面と、有極性分子液体との間のレンズＡにより、
入射光の焦点７を有極性分子液体中において結ばせた場
合（曲線（３））、及び有極性分子液体を透過してその
外側に焦点７を結ばせた場合（曲線（４））における、
トルエン入射光、つまり光出力手段から出射する光の強
度と、光路に沿って有極性分子液体から出射する光、つ
まり光入力手段に入射する光の強度との関係を示したも
のである。いづれにおいても光強度が小さい時は、曲線
（２）、（４）は、出射光強度を制限することなく入射
光状態に対し、わずかに強度が減衰した光が入射され
る、実際の系では、信号光がこれに相当する。
を用い、有極性分子液体としてトルエンを用い、これに
波長１．４６μｍ〜１．４９μｍの光を入射した場合、
光出力面と、有極性分子液体との間のレンズＡにより、
入射光の焦点７を有極性分子液体中において結ばせた場
合（曲線（３））、及び有極性分子液体を透過してその
外側に焦点７を結ばせた場合（曲線（４））における、
トルエン入射光、つまり光出力手段から出射する光の強
度と、光路に沿って有極性分子液体から出射する光、つ
まり光入力手段に入射する光の強度との関係を示したも
のである。いづれにおいても光強度が小さい時は、曲線
（２）、（４）は、出射光強度を制限することなく入射
光状態に対し、わずかに強度が減衰した光が入射され
る、実際の系では、信号光がこれに相当する。
【００２１】図４及び５から明らかなように、レンズに
より有極性分子液体中において、入射光の焦点を結ばせ
ることにより光散乱手段での光強度密度が高められ、熱
レンズ効果により異状散乱がおこり、高強度光が減衰す
るという利点がある。
より有極性分子液体中において、入射光の焦点を結ばせ
ることにより光散乱手段での光強度密度が高められ、熱
レンズ効果により異状散乱がおこり、高強度光が減衰す
るという利点がある。
【００２２】本発明の一実施例として図６に記載の光強
度制限器を構成した。光出力手段（シングルモード光フ
ァイバ）５の光出力面５ａから波長１５５８．５nmの光
を出力させ、レンズＡの焦点７を、有極性分子液体（ト
ルエン）内において結ばせ、トルエンから出射した光を
レンズＢを通して、光入力手段（シングルモード光ファ
イバ）６の光入力面において集光した。このときの、光
出力手段から出力され、レンズＡを介してトルエンに入
射された光のパワーと、トルエンから出射され、レンズ
Ｂを介して光入力手段の光入力面に集光された光のパワ
ーとの関係を図７の曲線（５）により示す。また同様の
操作において、出力光として、波長１．４６〜１．４９
μｍの光を用いた場合を曲線（６）に示す。いずれの場
合も、光強度制限効果が認められた。特に波長１５５
８．５nmのは、光ファイバ通信で利用されている波長域
であり発明が光通信でも適用できることを示している。
度制限器を構成した。光出力手段（シングルモード光フ
ァイバ）５の光出力面５ａから波長１５５８．５nmの光
を出力させ、レンズＡの焦点７を、有極性分子液体（ト
ルエン）内において結ばせ、トルエンから出射した光を
レンズＢを通して、光入力手段（シングルモード光ファ
イバ）６の光入力面において集光した。このときの、光
出力手段から出力され、レンズＡを介してトルエンに入
射された光のパワーと、トルエンから出射され、レンズ
Ｂを介して光入力手段の光入力面に集光された光のパワ
ーとの関係を図７の曲線（５）により示す。また同様の
操作において、出力光として、波長１．４６〜１．４９
μｍの光を用いた場合を曲線（６）に示す。いずれの場
合も、光強度制限効果が認められた。特に波長１５５
８．５nmのは、光ファイバ通信で利用されている波長域
であり発明が光通信でも適用できることを示している。
【００２３】本発明の他の実施例として、図６の光強度
制限器を用い、有極性分子液体としてトルエンを用いた
トルエンにλ＝１５５８．５nmのレーザー光を主信号光
（２．４８８Gbit／ｓ）として入力し、その透過特性を
調べた。トルエンに入射される光の光強度を、＋６dBm
，＋１６dBm 、及び２１．５dBm の３水準として、ト
ルエンから出射される光（受光）の光強度とそのエラー
レートとの関係を、測定した。その結果を図８に示す。
図８から明らかなように、トルエンに入射される光の光
強度が、２１．５dBm の場合、つまり高強度光がトルエ
ンに入射して熱レンズ効果による光強度を制限する効果
が著しく発現された時に受光強度のエラーレート変動が
やや大きくなるが、20dBm 未満（通常の有極性分子液体
への入射光の光強度）ではエラーレートに問題はないも
のと認められる。つまり光ファイバ通信に用いられる正
常状態の信号光強度では本発明による光強度制限器によ
り、信号状態は、何ら乱されないことを示している。
制限器を用い、有極性分子液体としてトルエンを用いた
トルエンにλ＝１５５８．５nmのレーザー光を主信号光
（２．４８８Gbit／ｓ）として入力し、その透過特性を
調べた。トルエンに入射される光の光強度を、＋６dBm
，＋１６dBm 、及び２１．５dBm の３水準として、ト
ルエンから出射される光（受光）の光強度とそのエラー
レートとの関係を、測定した。その結果を図８に示す。
図８から明らかなように、トルエンに入射される光の光
強度が、２１．５dBm の場合、つまり高強度光がトルエ
ンに入射して熱レンズ効果による光強度を制限する効果
が著しく発現された時に受光強度のエラーレート変動が
やや大きくなるが、20dBm 未満（通常の有極性分子液体
への入射光の光強度）ではエラーレートに問題はないも
のと認められる。つまり光ファイバ通信に用いられる正
常状態の信号光強度では本発明による光強度制限器によ
り、信号状態は、何ら乱されないことを示している。
【００２４】
【発明の効果】本発明の光強度制限方法及び制限器によ
り、光をエネルギーキャリヤとするシステムにおいて、
異常高強度光を容易に、かつ精度よく、しかも波長及び
偏波に依存することなく減衰させることができる。
り、光をエネルギーキャリヤとするシステムにおいて、
異常高強度光を容易に、かつ精度よく、しかも波長及び
偏波に依存することなく減衰させることができる。
【図１】本発明の光強度制限器の一例の構成を示す断面
説明図。
説明図。
【図２】本発明の光強度制限器の他の例の構成を示す断
面説明図。
面説明図。
【図３】本発明の光強度制限器の更に他の例の構成を示
す断面説明図。
す断面説明図。
【図４】本発明の図３に示された光強度制限器におい
て、有極性分子液体としてイソプロピルアルコールを用
いたときの入射光の光強度と、出射光の光強度との関係
を示すグラフ。
て、有極性分子液体としてイソプロピルアルコールを用
いたときの入射光の光強度と、出射光の光強度との関係
を示すグラフ。
【図５】本発明の図３に示された光強度制限器におい
て、有極性分子液体としてトルエンを用いたときの入射
光の光強度と、出射光の光強度との関係を示すグラフ。
て、有極性分子液体としてトルエンを用いたときの入射
光の光強度と、出射光の光強度との関係を示すグラフ。
【図６】本発明の光強度制限器のさらに他の一例の構成
を示す断面説明図。
を示す断面説明図。
【図７】本発明の図６の光強度制限器において、有極性
分子液体としてトルエンを用いたとき、トルエン入射光
の光パワーと、出射光の光パワーとの関係を示すグラ
フ。
分子液体としてトルエンを用いたとき、トルエン入射光
の光パワーと、出射光の光パワーとの関係を示すグラ
フ。
【図８】本発明の図６の光強度制限器において、有極性
分子液体としてトルエンを用いたとき、トルエンから出
射する光強度と、そのエラーレートとの関係を示すグラ
フ。
分子液体としてトルエンを用いたとき、トルエンから出
射する光強度と、そのエラーレートとの関係を示すグラ
フ。
１…光散乱手段 １ａ…有極性分子液体 １ｂ…容器 １ｄ…透明容器 １ｅ…散乱光 ２…光出力側光ファイバ ２ａ…被覆層 ２ｂ…光ファイバコア ２ｃ…光出力面 ３…光入力側光ファイバ ３ａ…被覆層 ３ｂ…光ファイバコア ３ｃ…光入力面 ４…光絞り手段 ４ａ…透孔 ５…光出力手段 ５ａ…光出力面 ６…光入力手段 ６ａ…光入力面 Ａ，Ｂ…レンズ ７…焦点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 裕俊 千葉県船橋市豊富町585 住友大阪セメン ト株式会社新規技術研究所内 (72)発明者 緒方 孝昭 東京都港区芝５丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 種田 泰久 東京都港区芝５丁目７番１号 日本電気株 式会社内
Claims (12)
- 【請求項１】 互に対向して配置された光出力手段と光
入力手段との間に、有極性分子からなる液体を収容して
なる光散乱手段を配置し、前記光出力手段から前記有極
性分子液体に、光を入射してその少なくとも一部を散乱
せしめ、前記有極性分子液体を透過した光の少なくとも
一部分を、前記光入力手段により受光することを特徴と
する光強度制限方法。 - 【請求項２】 前記有極性分子液体が、水、液体アルキ
ルベンゼン、液体脂肪族ケトン及び液体脂肪族アルコー
ル化合物から選ばれる、請求項１に記載の光強度制限方
法。 - 【請求項３】 前記光出力手段と、前記有極性分子液体
との間にレンズ（Ａ）を配置し、前記有極性分子液体内
で焦点を形成させて、レンズ（Ａ）を通る光の少なくと
も一部分を、前記光入力手段に集光する、請求項１に記
載の光強度制限方法。 - 【請求項４】 前記有極性液体と、前記光入力手段との
間にレンズ（Ｂ）を配置し、このレンズ（Ｂ）を通る光
の少なくとも一部分を、前記光入力手段に集光する、請
求項１又は３に記載の光強度制限方法。 - 【請求項５】 前記光散乱手段と前記光入力手段との間
において、これらの間の光路の断面積を調節する、請求
項１に記載の光強度制限方法。 - 【請求項６】 光出力面を有する光出力手段とこの光出
力手段に対向して配置され、かつこの光出力手段から出
力された光を受光する光入力面を有する光入力手段との
間に、配置されるものであって、有極性分子からなる液
体を収容してなる前記光散乱手段を有することを特徴と
する光強度制限器。 - 【請求項７】 前記有極性分子液体が、水、液体アルキ
ルベンゼン、液体脂肪族ケトン及び液体脂肪族アルコー
ルから選ばれる、請求項６に記載の光強度制限器。 - 【請求項８】 前記光散乱手段の有極性分子液体が容器
内に収容されており、この容器の、前記光出力面及び光
入力面にそれぞれに対向している１対の面の、少なくと
も、前記光出力面と前記光入力面との間の光路と交差す
る部分が透光性を有している、請求項６に記載の光強度
制限器。 - 【請求項９】 前記光出力面と、それに対向している前
記光散乱手段容器の透光性面との間にレンズ（Ａ）を配
置し、前記有極性分子液体内で焦点を結び、それを通る
光の少なくとも一部分を光入力面に供給するものであ
る、請求項８に記載の光強度制限器。 - 【請求項１０】 前記光入力面と、それに対向している
前記光散乱手段容器の透光性面との間に、レンズ（Ｂ）
を配置し、このレンズ（Ｂ）が、それを通る光の少なく
とも一部分を前記光入力面に集光するものである、請求
項９に記載の光強度制限器。 - 【請求項１１】 前記光出力面及び前記光入力面の少な
くとも一方の少なくとも一部分が、前記光散乱手段の有
極性分子液体に露出している、請求項６に記載の光強度
制限器。 - 【請求項１２】 前記光散乱手段と前記光入力面との間
の少なくとも１ヶ所に、これらの間の光路の断面積を調
節する絞り手段が配置されている、請求項６に記載の光
強度制限器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10079345A JPH11281803A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 光強度の制限方法及び制限器 |
| US09/319,068 US6134372A (en) | 1997-10-01 | 1998-09-20 | Light intensity attenuator and attenuating method |
| PCT/JP1998/004346 WO1999017472A1 (fr) | 1997-10-01 | 1998-09-29 | Dispositif et procede d'attenuation de l'intensite optique |
| EP98944274A EP0946005A4 (en) | 1997-10-01 | 1998-09-29 | OPTICAL INTENSITY MITIGATION DEVICE AND METHOD |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10079345A JPH11281803A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 光強度の制限方法及び制限器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11281803A true JPH11281803A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=13687323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10079345A Pending JPH11281803A (ja) | 1997-10-01 | 1998-03-26 | 光強度の制限方法及び制限器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11281803A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005050281A1 (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-02 | National Institute For Materials Science | 光ヒューズおよび光ヒューズ作製用部品 |
| JP2008233384A (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 可変光減衰器 |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP10079345A patent/JPH11281803A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005050281A1 (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-02 | National Institute For Materials Science | 光ヒューズおよび光ヒューズ作製用部品 |
| US7403684B2 (en) | 2003-11-18 | 2008-07-22 | National Institute For Materials Science | Optical fuse and component for fabricating optical fuse |
| JP2008233384A (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 可変光減衰器 |
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