JPS6239838B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6239838B2 JPS6239838B2 JP55162474A JP16247480A JPS6239838B2 JP S6239838 B2 JPS6239838 B2 JP S6239838B2 JP 55162474 A JP55162474 A JP 55162474A JP 16247480 A JP16247480 A JP 16247480A JP S6239838 B2 JPS6239838 B2 JP S6239838B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- optical fiber
- light
- quarter
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- G02F1/11—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 acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は光フアイバ通信における半導体レー
ザと光フアイバの結合装置に関するものである。
ザと光フアイバの結合装置に関するものである。
半導体レーザは小型で、低電圧発振が可能であ
り、しかも、直接変調ができることなどから、光
通信用の光源として、発光ダイオードとともに重
要な素子である。しかしながら、外部の反射体に
よつて戻つて来た半導体レーザの出力光を活性層
に再結合させると自己結合現象と呼ばれる変化が
生じる。これは、戻り光によつて電流―光出力特
性の直接の劣化や、光出力の増加、さらには半導
体レーザの発振スペクトルの変化をもたらし、
Ｓ／Ｎ比の劣化の原因となり、光通信において
は、はなはだ不都合な現象である。
り、しかも、直接変調ができることなどから、光
通信用の光源として、発光ダイオードとともに重
要な素子である。しかしながら、外部の反射体に
よつて戻つて来た半導体レーザの出力光を活性層
に再結合させると自己結合現象と呼ばれる変化が
生じる。これは、戻り光によつて電流―光出力特
性の直接の劣化や、光出力の増加、さらには半導
体レーザの発振スペクトルの変化をもたらし、
Ｓ／Ｎ比の劣化の原因となり、光通信において
は、はなはだ不都合な現象である。
ところで、光フアイバはコアと呼ばれる屈折率
の高い部分と、クラツドとばれる屈折率の低い部
分か構成されたガラス繊維からなり、コア層とク
ラツド層の境界で光を全反射させながら伝搬させ
る光の伝送路として用いられるものである。
の高い部分と、クラツドとばれる屈折率の低い部
分か構成されたガラス繊維からなり、コア層とク
ラツド層の境界で光を全反射させながら伝搬させ
る光の伝送路として用いられるものである。
全反射のくり返しにより導波される光はモード
と呼ばれるのに倣つて、コアとクラツドの境界で
異る角度で反射され多数のモードが伝搬される光
フアイバを、マルチモード光フアイバと呼んでい
る。光通信の場合に、たとえば、半導体レーザの
ようなレーザ光源からのコヒーレントな光をマル
チモード光フアイバを使つて伝送させると、モー
ド間で位相速度が異るため、光フアイバの種々の
伝搬モード間の干渉が起こり、光フアイバからの
出射光を観察するとスペツクルと呼ばれる斑点模
様が現われる。これによつて生じる雑音をスペツ
クル強度雑音と呼んでいる。
と呼ばれるのに倣つて、コアとクラツドの境界で
異る角度で反射され多数のモードが伝搬される光
フアイバを、マルチモード光フアイバと呼んでい
る。光通信の場合に、たとえば、半導体レーザの
ようなレーザ光源からのコヒーレントな光をマル
チモード光フアイバを使つて伝送させると、モー
ド間で位相速度が異るため、光フアイバの種々の
伝搬モード間の干渉が起こり、光フアイバからの
出射光を観察するとスペツクルと呼ばれる斑点模
様が現われる。これによつて生じる雑音をスペツ
クル強度雑音と呼んでいる。
このスペツクリング現象は光フアイバの振動
や、光源の波長のゆらぎ、たとえば半導体レーザ
がシングルモード発振でも電流、温度によつて波
長が変化することなどによつて空間的、時間的に
変化する。このため、とくに光フアイバに接続箇
所、たとえばコネクタ接続やスプライシングがあ
ると、その接続点でスペツクルの欠落が生じ、そ
れが時間的に変動するため、アナログ信号を伝送
した場合に大幅にＳ／Ｎ比の劣化をもたらす。マ
ルチモード光フアイバをコヒーレントな光が伝搬
すると、上記スペツクリング現象は避けられない
ので、光フアイバ通信に半導体レーザを使用する
場合には、上記スペツクルを低減させる対策を講
じる必要がある。
や、光源の波長のゆらぎ、たとえば半導体レーザ
がシングルモード発振でも電流、温度によつて波
長が変化することなどによつて空間的、時間的に
変化する。このため、とくに光フアイバに接続箇
所、たとえばコネクタ接続やスプライシングがあ
ると、その接続点でスペツクルの欠落が生じ、そ
れが時間的に変動するため、アナログ信号を伝送
した場合に大幅にＳ／Ｎ比の劣化をもたらす。マ
ルチモード光フアイバをコヒーレントな光が伝搬
すると、上記スペツクリング現象は避けられない
ので、光フアイバ通信に半導体レーザを使用する
場合には、上記スペツクルを低減させる対策を講
じる必要がある。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、光フアイバ通信において、半導体レーザを光
源とした場合に生じる反射による戻り光の影響お
よびスペツクルによるノイズを、比較的簡単な構
成により低減させることができる半導体レーザと
光フアイバの結合装置を提供することを目的とし
ている。
で、光フアイバ通信において、半導体レーザを光
源とした場合に生じる反射による戻り光の影響お
よびスペツクルによるノイズを、比較的簡単な構
成により低減させることができる半導体レーザと
光フアイバの結合装置を提供することを目的とし
ている。
以下、この発明の一実施例を図面について説明
する。第１図において、１は半導体レーザ、２は
半導体レーザ１と後述する光フアイバ５との間に
設置された結合用レンズ、３は偏光板であり、こ
の偏光板３は上記半導体レーザ１の接合面と平行
な電界成分の光を通すように配置されている。４
は４分の１波長板であり、水晶のような透明圧電
性結晶からなり、上記半導体レーザ１の接合面に
対して光軸が45度の角度をなすように配置されて
いる。この４分の１波長板４の前後いずれの面に
は、交差指形電極４ａが設けられている。５は光
フアイバ、６は上記４分の１波長に弾性表面波が
生じるように上記交差指形電極４ａに電流を印加
する高周波発振回路である。
する。第１図において、１は半導体レーザ、２は
半導体レーザ１と後述する光フアイバ５との間に
設置された結合用レンズ、３は偏光板であり、こ
の偏光板３は上記半導体レーザ１の接合面と平行
な電界成分の光を通すように配置されている。４
は４分の１波長板であり、水晶のような透明圧電
性結晶からなり、上記半導体レーザ１の接合面に
対して光軸が45度の角度をなすように配置されて
いる。この４分の１波長板４の前後いずれの面に
は、交差指形電極４ａが設けられている。５は光
フアイバ、６は上記４分の１波長に弾性表面波が
生じるように上記交差指形電極４ａに電流を印加
する高周波発振回路である。
つぎに上記構成の動作について説明する。
光学的異方性を持つ結晶、たとえば、一軸結晶
の屈折率楕円体は Ｘ２＋Ｙ２／ｎｐ ２＋Ｚ２／ｎｅ ２＝１ ……(1) ｎp＝ｎx＝ｎy……常光線 ｎe＝ｎz……異常光線 で表わされる。
の屈折率楕円体は Ｘ２＋Ｙ２／ｎｐ ２＋Ｚ２／ｎｅ ２＝１ ……(1) ｎp＝ｎx＝ｎy……常光線 ｎe＝ｎz……異常光線 で表わされる。
屈折率楕円体の主軸をＸ、Ｙ、Ｚ、この結晶の
Ｙ軸方向の厚さをＤとする。Ｘ軸方向に振動して
いる電界成分の光に対する屈折率はｎx、したが
つて厚さＤの結晶板を通過するのに要する時間ｔ
xはｔx＝Ｄ／（ｃ／ｎx）である。ｃは真空中の
光速である。同様にＺ軸方向に振動している光の
通過時間ｔzはｔz＝Ｄ／（ｃ／ｎz）となる。よ
つて、光の角周波数をωとすると位相差ΔはΔ＝
ω（ｔx−ｔz）となる。ここでω＝２πｃ／λｏ
であるから、位相差Δは次のように与えられる。
Ｙ軸方向の厚さをＤとする。Ｘ軸方向に振動して
いる電界成分の光に対する屈折率はｎx、したが
つて厚さＤの結晶板を通過するのに要する時間ｔ
xはｔx＝Ｄ／（ｃ／ｎx）である。ｃは真空中の
光速である。同様にＺ軸方向に振動している光の
通過時間ｔzはｔz＝Ｄ／（ｃ／ｎz）となる。よ
つて、光の角周波数をωとすると位相差ΔはΔ＝
ω（ｔx−ｔz）となる。ここでω＝２πｃ／λｏ
であるから、位相差Δは次のように与えられる。
Δ＝２π／λｏ（ｎx−ｎz）Ｄ ……(2)
入射直線偏光の振動面が結晶板のＸ軸およびＺ
軸となす角がθ＝45度の場合、位相差Δがπ／２
となるような厚さＤを持つとすると（４分の１波
長板と呼ばれる）円偏光が得られる。そこで、第
２図のように４分の１波長板４の光源側と反対側
に鏡７を置くと、反射して戻つてきた光は入射光
の直線偏光の振動面と垂直になる。これは往復で
位相差Δがπ、すなわち２分の１波長板を通つた
ことと等価である。
軸となす角がθ＝45度の場合、位相差Δがπ／２
となるような厚さＤを持つとすると（４分の１波
長板と呼ばれる）円偏光が得られる。そこで、第
２図のように４分の１波長板４の光源側と反対側
に鏡７を置くと、反射して戻つてきた光は入射光
の直線偏光の振動面と垂直になる。これは往復で
位相差Δがπ、すなわち２分の１波長板を通つた
ことと等価である。
半導体レーザ１から出た光は、接合面と平行な
電界成分を通す偏光板３によつて半導体レーザの
結合面と平行な電界成分を持つ光（TEモード
光）だけが透過され、垂直な電界成分を持つ光
（TMモード光）は阻止される。このため、半導
体レーザ１からの出射光は結合用レンズ２、偏光
板３、４分の１波長板４を通つて光フアイバ５の
結合され、一部端面で反射された光は再び４分の
１波長板４を通り、入射時と垂直な電界成分をも
つ偏光に変換され、偏光板３を通過することがで
きない。
電界成分を通す偏光板３によつて半導体レーザの
結合面と平行な電界成分を持つ光（TEモード
光）だけが透過され、垂直な電界成分を持つ光
（TMモード光）は阻止される。このため、半導
体レーザ１からの出射光は結合用レンズ２、偏光
板３、４分の１波長板４を通つて光フアイバ５の
結合され、一部端面で反射された光は再び４分の
１波長板４を通り、入射時と垂直な電界成分をも
つ偏光に変換され、偏光板３を通過することがで
きない。
半導体レーザの発振光の偏光は一般にTEモー
ドであることが知られており、実際に通常TEモ
ードで発振しているレーザ光の偏光比TE／TM
＝Ｅy ２／Ｅx ２は10ないし数十で偏つていること
がわかる。したがつて偏光板３による透過損失は
少なく、反射による戻り光を阻止するアイソレー
タとしての機能を果すことができる。
ドであることが知られており、実際に通常TEモ
ードで発振しているレーザ光の偏光比TE／TM
＝Ｅy ２／Ｅx ２は10ないし数十で偏つていること
がわかる。したがつて偏光板３による透過損失は
少なく、反射による戻り光を阻止するアイソレー
タとしての機能を果すことができる。
さらに、４分の１波長板４を水晶のような圧電
性単結晶で構成してあるから、その表面に交差指
形電極４ａを形成し、この４分の１波長板４上で
の波長とこの電極４ａのピツチとが一致するよう
な周波数の電気信号を双方の電極間に加えると、
その周波数の弾性表面波が交差指形電極４ａと直
角方向に、電極の交差幅で双方向に発生する。こ
のため、半導体レーザ１の光を、４分の１波長板
４のこの弾性表面波の伝搬している部分を透過さ
せると光フアイバ１の入射面での位相等入射条件
を周期的に変えれることになり、光フアイバ５内
での干渉条件が変わり、スペツクルの位置および
形状が変わることになる。したがつて、信号の変
調周波数よりも高い周波数を持つ高周波発振回路
６を付加することにより、光フアイバ５内のスペ
ツクルが平滑化され、スペツクル雑音を低減化す
ることができる。そして受信機において、ローパ
スフイルタを通すことにより、弾性表面波の周波
数成分を除去すればよい。
性単結晶で構成してあるから、その表面に交差指
形電極４ａを形成し、この４分の１波長板４上で
の波長とこの電極４ａのピツチとが一致するよう
な周波数の電気信号を双方の電極間に加えると、
その周波数の弾性表面波が交差指形電極４ａと直
角方向に、電極の交差幅で双方向に発生する。こ
のため、半導体レーザ１の光を、４分の１波長板
４のこの弾性表面波の伝搬している部分を透過さ
せると光フアイバ１の入射面での位相等入射条件
を周期的に変えれることになり、光フアイバ５内
での干渉条件が変わり、スペツクルの位置および
形状が変わることになる。したがつて、信号の変
調周波数よりも高い周波数を持つ高周波発振回路
６を付加することにより、光フアイバ５内のスペ
ツクルが平滑化され、スペツクル雑音を低減化す
ることができる。そして受信機において、ローパ
スフイルタを通すことにより、弾性表面波の周波
数成分を除去すればよい。
ところで、４分の１波長板４としては（2m＋
１）λ／４に相当する厚さ（ｍ＝０、１、２……、λ は波長）でもよく、またガラス基板等４分の１波
長板を貼り付けてもよい。
１）λ／４に相当する厚さ（ｍ＝０、１、２……、λ は波長）でもよく、またガラス基板等４分の１波
長板を貼り付けてもよい。
さらに、偏光板３は通常の偏光板でも、グラ
ン・トムソン・プリズムやローシヨン・プリズム
といつた偏光プリズムでもよく、また結合用レン
ズ２は通常の光学レンズでも、屈折率が半径の２
乗に反比例して減少する屈折率分布形レンズでも
よい。
ン・トムソン・プリズムやローシヨン・プリズム
といつた偏光プリズムでもよく、また結合用レン
ズ２は通常の光学レンズでも、屈折率が半径の２
乗に反比例して減少する屈折率分布形レンズでも
よい。
さらにまた、４分の１波長板として利用できる
透明圧電性結晶としては、水晶の他、LiNbo3、
LiTaO3、Bi12SiO20等がある。
透明圧電性結晶としては、水晶の他、LiNbo3、
LiTaO3、Bi12SiO20等がある。
以上のように、この発明によれば、圧電性結晶
からなる４分の１波長板上に弾性表面波を伝搬さ
せるように構成したので戻り光に対するアイソレ
ータとしての機能と、スペツクルを平滑化する機
能を併せもつた半導体レーザと光フアイバの結合
装置が容易に実現できる。
からなる４分の１波長板上に弾性表面波を伝搬さ
せるように構成したので戻り光に対するアイソレ
ータとしての機能と、スペツクルを平滑化する機
能を併せもつた半導体レーザと光フアイバの結合
装置が容易に実現できる。
第１図この発明の一実施例による半導体レーザ
と光フアイバの結合装置の一例を示す斜視図、第
２図はこの発明の原理の一部を説明するための斜
視図である。 １……半導体レーザ、２……結合用レンズ、３
……偏光板、４……透明圧電性結晶からなる４分
の１波長板、４ａ……交差指形電極、５は光フア
イバ、６……高周波発振回路。なお、図中、同一
符号は同一、又は相当部分を示す。
と光フアイバの結合装置の一例を示す斜視図、第
２図はこの発明の原理の一部を説明するための斜
視図である。 １……半導体レーザ、２……結合用レンズ、３
……偏光板、４……透明圧電性結晶からなる４分
の１波長板、４ａ……交差指形電極、５は光フア
イバ、６……高周波発振回路。なお、図中、同一
符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体レーザと光フアイバとの間に設けられ
た結合用レンズと、該半導体レーザの接合面と平
行な電界成分の光を通すように配置された偏光板
と、前後いずれかの面に交差指形電極を有し、か
つ該接合面に対して光軸が45度の角度をなすよう
に配置された透明圧電性結晶からなる４分の１波
長板と、上記４分の１波長板に弾性表面波が生起
されるように上記電極に電流を印加する高周波発
振回路とを具備した半導体レーザと光フアイバの
結合装置。 ２ 上記高周波発振回路からの電流印加によつて
上記４分１波長板に発生する弾性表面波の周波数
を、上記半導体レーザに印加する信号電流の周波
数帯域よりも高く設定してなる特許請求の範囲第
１項記載の半導体レーザと光フアイバの結合装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55162474A JPS5785279A (en) | 1980-11-17 | 1980-11-17 | Coupler for semiconductor laser and optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55162474A JPS5785279A (en) | 1980-11-17 | 1980-11-17 | Coupler for semiconductor laser and optical fiber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5785279A JPS5785279A (en) | 1982-05-27 |
| JPS6239838B2 true JPS6239838B2 (ja) | 1987-08-25 |
Family
ID=15755305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55162474A Granted JPS5785279A (en) | 1980-11-17 | 1980-11-17 | Coupler for semiconductor laser and optical fiber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5785279A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8410973D0 (en) * | 1984-04-30 | 1984-06-06 | Crosfield Electronics Ltd | Modifying coherent radiation |
-
1980
- 1980-11-17 JP JP55162474A patent/JPS5785279A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5785279A (en) | 1982-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4273445A (en) | Interferometer gyroscope formed on a single plane optical waveguide | |
| US5002349A (en) | Integrated acousto-optic filters and switches | |
| WO2001067566A1 (en) | Fiber optic laser transmitter with reduced near end reflections | |
| JPH01188823A (ja) | 光学アイソレータ | |
| JP2014055929A (ja) | キャビティリングダウン分光装置 | |
| JPS6239838B2 (ja) | ||
| JPS6239837B2 (ja) | ||
| JPS5948668A (ja) | 光フアイバ速度計 | |
| JP3633045B2 (ja) | 波長フィルタ | |
| JPH07301537A (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JP2002076509A (ja) | レーザ光源 | |
| JPH1096838A (ja) | 複合光デバイス | |
| JPH0464030B2 (ja) | ||
| JP2828760B2 (ja) | 第二高調波発生装置 | |
| JP2006106104A (ja) | 偏光解消素子 | |
| CA2240117A1 (en) | Absorbing coating of optical media to prevent reflection, transmission and scatter | |
| JPS6243353B2 (ja) | ||
| CN115981069B (zh) | 基于ppktp晶体的全光纤纠缠源及其器件耦合封装方法 | |
| JPS6230607B2 (ja) | ||
| JPS5981618A (ja) | 光結合器 | |
| JPS6243354B2 (ja) | ||
| JPS6255983A (ja) | 光フアイバを用いた外部光帰還半導体レ−ザ | |
| JP3673611B2 (ja) | 電界センサ | |
| JPS6159573B2 (ja) | ||
| JP3627204B2 (ja) | 電界センサ |