JPS5849916A - 光スイッチ - Google Patents
光スイッチInfo
- Publication number
- JPS5849916A JPS5849916A JP14829081A JP14829081A JPS5849916A JP S5849916 A JPS5849916 A JP S5849916A JP 14829081 A JP14829081 A JP 14829081A JP 14829081 A JP14829081 A JP 14829081A JP S5849916 A JPS5849916 A JP S5849916A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- polarization
- optical fiber
- lens
- phase difference
- 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.)
- Granted
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
- G02F1/29—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 position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は偏光依存性を改良した位相差強度変換素子に関
する。
する。
位相差強度変換素子は機能的には位相差質請素子(例え
ば偏光面回転をおこすファラデー回転子や楕円偏光化を
おこす電気光学素子など)Kよる位相差を透過光強gK
変換する部品として用いられる。
ば偏光面回転をおこすファラデー回転子や楕円偏光化を
おこす電気光学素子など)Kよる位相差を透過光強gK
変換する部品として用いられる。
従来その為の方法として第1図の如く偏光子2、検光子
2′を用いる。構成法は例えば電気光学素子の場合、外
部からの動作(応じ偏光面の直交する2成分に9′fl
、位相差を与える機能の位相差変調素子3を置き、その
前後に偏光子2、検光子2′を置き、しかも偏光子2、
検光子2′をそれぞれ使用目的に応じた設定角度におく
ことによりなされる。
2′を用いる。構成法は例えば電気光学素子の場合、外
部からの動作(応じ偏光面の直交する2成分に9′fl
、位相差を与える機能の位相差変調素子3を置き、その
前後に偏光子2、検光子2′を置き、しかも偏光子2、
検光子2′をそれぞれ使用目的に応じた設定角度におく
ことによりなされる。
すなわち、元ファイバlから出射された光を第1のレン
ズ(イ)で平行ビームにした稜平行光5を偏光子2Kj
す、特定方向の直線偏光成分のみを透過させ、他は反射
除去する。偏光子2を透過した直1m偏光は位相差fl
lI票子3により楕円化され出射される。この光のうち
、検光子2′の主軸方向のi!r1m偏光成分のみが検
光子2′を透過し、第2のレンズ(OIKより集束され
光ファイバ4に入射するように配置する。
ズ(イ)で平行ビームにした稜平行光5を偏光子2Kj
す、特定方向の直線偏光成分のみを透過させ、他は反射
除去する。偏光子2を透過した直1m偏光は位相差fl
lI票子3により楕円化され出射される。この光のうち
、検光子2′の主軸方向のi!r1m偏光成分のみが検
光子2′を透過し、第2のレンズ(OIKより集束され
光ファイバ4に入射するように配置する。
従って位相差!調素子3によって受ける偏光両回1角が
θ(%しくはθ+百)の成分のみが光7アイバ4に入る
時には偏光面回転角がθ+((もしくはθ)の成分は検
光子2′で反射され光ファイバ4には入らない、このよ
うにして偏光面回転がθ(もしくtj$十−H)の成分
を通過するような位差差強[1換素子となる。
θ(%しくはθ+百)の成分のみが光7アイバ4に入る
時には偏光面回転角がθ+((もしくはθ)の成分は検
光子2′で反射され光ファイバ4には入らない、このよ
うにして偏光面回転がθ(もしくtj$十−H)の成分
を通過するような位差差強[1換素子となる。
しかしながら上記位相差強度変換素子は入射用元ファイ
バ1かも入力した光に対して偏光依存性を有するものと
なっている。即ち入射光IIK対して特定の偏光に対し
てしか偏光子2を透過させず残りの光は捨てられており
、有効に用いられていなかった。
バ1かも入力した光に対して偏光依存性を有するものと
なっている。即ち入射光IIK対して特定の偏光に対し
てしか偏光子2を透過させず残りの光は捨てられており
、有効に用いられていなかった。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、入射光に対
して100チ有効に使用できる位相差強[f撲累子を提
供するものである。
して100チ有効に使用できる位相差強[f撲累子を提
供するものである。
即ち本発明は入射用光ファイバ、第1のレンズ、偏光分
離素子、偏光面変換素子、偏光合成素子、第2のレンズ
、受光用光ファイバをこの順序に設置して用いる位相差
質請強度変調変換素子において、テーパー状の複屈折物
質板を偏光分離素子及び偏光合成素子として用い、入射
用光7アイパ側からの光を第2のレンズで焦点を結んだ
時入射光がどのような偏光であって%l偏光面回転角が
a(もしくはθ+1)の成分の党は受光用光フアイバ端
面より導入され、偏光面回転角が0+医(もしくは#)
の成分の光は受光用光フアイバ端面のファイバ軸より元
ファイバのコア径以上離れた点に集光するように光線を
偏向する光スィッチを提供するものである。
離素子、偏光面変換素子、偏光合成素子、第2のレンズ
、受光用光ファイバをこの順序に設置して用いる位相差
質請強度変調変換素子において、テーパー状の複屈折物
質板を偏光分離素子及び偏光合成素子として用い、入射
用光7アイパ側からの光を第2のレンズで焦点を結んだ
時入射光がどのような偏光であって%l偏光面回転角が
a(もしくはθ+1)の成分の党は受光用光フアイバ端
面より導入され、偏光面回転角が0+医(もしくは#)
の成分の光は受光用光フアイバ端面のファイバ軸より元
ファイバのコア径以上離れた点に集光するように光線を
偏向する光スィッチを提供するものである。
以下本発明の実施例を第2図に示すテーパー状の複屈折
物質板を偏光分離素子及び偏光合成素子として用いた光
スィッチを参照して詳細に説明する。
物質板を偏光分離素子及び偏光合成素子として用いた光
スィッチを参照して詳細に説明する。
第2図で1は入射用元ファイバ、(イ)は第1のレンズ
、11はテーパー状の存屈折物質板から成る(i光分離
素子、12は偏光面変換素子、11′はテーパー状の複
屈折物質から成り偏光分離素子11と光学軸を一定角度
θ(もしく#′iθ+i)ずらして切出し、しかも同一
の物質の場合にはチーツク−角の等しい偏光合成素子、
仲)は第2のレンズ、4は受光用光ファイバ、′″13
.13′、14.1イは光線である。
、11はテーパー状の存屈折物質板から成る(i光分離
素子、12は偏光面変換素子、11′はテーパー状の複
屈折物質から成り偏光分離素子11と光学軸を一定角度
θ(もしく#′iθ+i)ずらして切出し、しかも同一
の物質の場合にはチーツク−角の等しい偏光合成素子、
仲)は第2のレンズ、4は受光用光ファイバ、′″13
.13′、14.1イは光線である。
まず偏光分離素子11で角度分離された常光線0・及び
異常光線eK位相差費質請子12によって偏光面回転角
#(もしくはe+−i>が加えられた時には偏光合成素
子11′によって角度分離が打消きれて平行光13.1
4となり、第2のレンズ幹)で集光した場合θ(もしく
は01百)の偏光面回転を与えられた常ftoおよびe
を共に受光州党ファイバ4に集光する。このことは第3
図(a) K模式的に示される。
異常光線eK位相差費質請子12によって偏光面回転角
#(もしくはe+−i>が加えられた時には偏光合成素
子11′によって角度分離が打消きれて平行光13.1
4となり、第2のレンズ幹)で集光した場合θ(もしく
は01百)の偏光面回転を与えられた常ftoおよびe
を共に受光州党ファイバ4に集光する。このことは第3
図(a) K模式的に示される。
次に偏光分離素子11で角度分離された常光線0及び異
常光線・に位相差変調素子12によって偏光面回転角−
+i(もしくは0)が加えられた時には偏光面回転角が
θ+7(もしくはθ)加えられた常光11oは偏光合成
素子11′において異常党纏としてふるまい、他方偏光
面回転角がθ+!(もしくは0)加えられた異常光II
eは偏光合成素子11′において常光線としてふるまい
第2図の13’、14’に示される如く偏光合成素子1
1′によって角度分離が増大される。従って第2のレン
ズ(ロ)で集光した場合e+−>(もしくはθ)の偏光
面回転を与えられ友常党及び異常光をそれぞれ集光位置
が受光州党ファイバ4の端面の元ファイバ軸よりファイ
バコア径以上離れるように常光と異常光に角度分離を与
える。このことは第3図(b)K模式的に示される。
常光線・に位相差変調素子12によって偏光面回転角−
+i(もしくは0)が加えられた時には偏光面回転角が
θ+7(もしくはθ)加えられた常光11oは偏光合成
素子11′において異常党纏としてふるまい、他方偏光
面回転角がθ+!(もしくは0)加えられた異常光II
eは偏光合成素子11′において常光線としてふるまい
第2図の13’、14’に示される如く偏光合成素子1
1′によって角度分離が増大される。従って第2のレン
ズ(ロ)で集光した場合e+−>(もしくはθ)の偏光
面回転を与えられ友常党及び異常光をそれぞれ集光位置
が受光州党ファイバ4の端面の元ファイバ軸よりファイ
バコア径以上離れるように常光と異常光に角度分離を与
える。このことは第3図(b)K模式的に示される。
即ちレンズの焦点距離をf、元ファイバのコア径を畠と
すると偏光分離素子11と偏光合成素子11’での分離
角9#′1等しく(例えば両者を同一の物質で作る場合
KFiテーパー角が等しく)その値?11 −デ〉i である。
すると偏光分離素子11と偏光合成素子11’での分離
角9#′1等しく(例えば両者を同一の物質で作る場合
KFiテーパー角が等しく)その値?11 −デ〉i である。
電気光学結晶を用いた場合について具体的に説明する。
偏光分離素子11、偏光合成素子11′を光が透過する
ときに常光0と異常光・とで屈折角度が異なるため偏光
分離が行える。複屈折物質から成る第1のテーパー状の
偏光分離素子11に光を入射させると、偏光によって屈
折率が違なるので、常光と異常光とに分れτ別方向に屈
折し位相差変調素子としての電気光学素子に入射する。
ときに常光0と異常光・とで屈折角度が異なるため偏光
分離が行える。複屈折物質から成る第1のテーパー状の
偏光分離素子11に光を入射させると、偏光によって屈
折率が違なるので、常光と異常光とに分れτ別方向に屈
折し位相差変調素子としての電気光学素子に入射する。
電気光学結晶としては光の波長にもよるがZnTe、G
aAm等を用いることができる。これの結晶軸を[*1
元した入射光の偏波方向に対して適切に設定しておくと
、入射光を直交する二成分に分解した各成分は入射面で
は同位相であるが、結晶中では印加電圧により定まシ偏
波方向によって異なる屈折率を各々受けながら出射光と
なる。
aAm等を用いることができる。これの結晶軸を[*1
元した入射光の偏波方向に対して適切に設定しておくと
、入射光を直交する二成分に分解した各成分は入射面で
は同位相であるが、結晶中では印加電圧により定まシ偏
波方向によって異なる屈折率を各々受けながら出射光と
なる。
電気光学効果によって屈折率が大きくなる軸の方向に偏
波面を持つ成分は遅く進み、屈折率が小さくなる軸の方
向に偏波面を持つ成分は速く進む。
波面を持つ成分は遅く進み、屈折率が小さくなる軸の方
向に偏波面を持つ成分は速く進む。
この結果、結晶を出射したあとの画成分間には、印加電
圧に比例して位相差が生じ、これを合成した光は一般に
楕円(11元になっている。
圧に比例して位相差が生じ、これを合成した光は一般に
楕円(11元になっている。
位相差変調素子としての電気光学素子12によりそれぞ
れ位相差を受は楕円化した常光及び異常光ti複屈折物
質からなる11と光学軸を一定角度ずらして切出しテー
パー角の等しい第2のテーパー状の偏光合成素子11′
に入射される。第2のテーパー状の偏光合成素子11′
の光学軸は七の軸と電気光学素子の主軸のなす角度が電
気光学素子の主軸と第1のテーパー状の偏光分離素子1
1の光学軸がなす角度に等しくかつ45であるように、
′yt、11方向のまわりに回転したものを用いている
ので、常光・異常光に対し電気光学素子に工〕偏光面回
転を受けない成分は第2のテーパー状の偏光合成素子1
1′の内部での常光、異常光にそれぞれ対応するため偏
光合成素子11′を透過した常光と異常光は互いに平行
光線13.14となって出射される。この常光、異常光
の平行光線をレンズ(ロ)で元ファイバ4に集束できる
。
れ位相差を受は楕円化した常光及び異常光ti複屈折物
質からなる11と光学軸を一定角度ずらして切出しテー
パー角の等しい第2のテーパー状の偏光合成素子11′
に入射される。第2のテーパー状の偏光合成素子11′
の光学軸は七の軸と電気光学素子の主軸のなす角度が電
気光学素子の主軸と第1のテーパー状の偏光分離素子1
1の光学軸がなす角度に等しくかつ45であるように、
′yt、11方向のまわりに回転したものを用いている
ので、常光・異常光に対し電気光学素子に工〕偏光面回
転を受けない成分は第2のテーパー状の偏光合成素子1
1′の内部での常光、異常光にそれぞれ対応するため偏
光合成素子11′を透過した常光と異常光は互いに平行
光線13.14となって出射される。この常光、異常光
の平行光線をレンズ(ロ)で元ファイバ4に集束できる
。
−1常光・異常光に対し電気光学素子により90の偏光
面回転を受けた成分は第2のテーパー状の偏光合成素子
11’に入射した後、それぞれ異常光、常光となるため
、屈折透過光13’、14’は分離角がさらに増大し、
第2のレンズで集光しても受光用光ファイバ4には入ら
ない。
面回転を受けた成分は第2のテーパー状の偏光合成素子
11’に入射した後、それぞれ異常光、常光となるため
、屈折透過光13’、14’は分離角がさらに増大し、
第2のレンズで集光しても受光用光ファイバ4には入ら
ない。
なお受光用元ファイバ4をノ;ワーメーターに接続して
おけば、パワーメーターには印加電圧に応じた光出力が
検出される。
おけば、パワーメーターには印加電圧に応じた光出力が
検出される。
以上の説明から明らかな如く、元ファイノくからの光を
レンズで平行ビームにして偏光面変換素子を通す場合に
、光線を偏光分離してその進行方向を少し変えることが
できる偏光分離素子として、テーパー状の複屈折物質を
使い、しかも光学軸方向を選ぶことにより偏光面が相互
K[交する任意の方向の偏光を分離できるiうにするこ
とにより小型で偏光依存性のない位相差強度変換素子を
実現することができる。なお複屈折板、偏光面変換素子
を少し傾けることにより、それらの面での反射光が元に
戻るのを防ぐことができる。
レンズで平行ビームにして偏光面変換素子を通す場合に
、光線を偏光分離してその進行方向を少し変えることが
できる偏光分離素子として、テーパー状の複屈折物質を
使い、しかも光学軸方向を選ぶことにより偏光面が相互
K[交する任意の方向の偏光を分離できるiうにするこ
とにより小型で偏光依存性のない位相差強度変換素子を
実現することができる。なお複屈折板、偏光面変換素子
を少し傾けることにより、それらの面での反射光が元に
戻るのを防ぐことができる。
偏光面変換素子として45@フアラテ一回転子を用いた
場合はアイソレータとなる。
場合はアイソレータとなる。
第1図は従来の位相差強FjIL変換素子を説明する図
、第2図は本発明の位相差強度変換素子を駅間する図、
第3図は本発明の詳細な説明する図である。 I、4:光ファイバ、11:テーパー状偏光分離素子、
11’:IIと光学軸を一定角度ずらして切出し、しか
もテーパー角の等しいテーノ(−状偏光分離素子、12
:@光面変換素子、イ99ロ:レンズ13.13’、1
4.14’:光線。 手続補正書彷式) 特許庁長官殿 1、 、=li nの表示 昭+n S l q: narrtn 第14!?22
117 iン3、補正をする者 ・1(flとの関イイ 特許出願人住所 神金
用県用崎市中16I区1:lI車1中1015番地(5
22)名称富士通株式会社 4 代 Fl 人 住所 神余用県用崎
市中原区1−小1(1中1015番地富士通株式会社内 手続補正書(自発〕 昭和タフ年4月1+(1 1、llt f’Fの表示 昭和、!;iiIら特許願第14+?2りθシ;3 補
正をする者 ・IG 11との関係 特許出願人tp所 神
奈川1%l川崎用中原1イに4−FFFl015番地(
522)名称富士通株式会社 4 代 理 人 住所 神奈川県用崎市1
11g区1−小III中1015番地kl1紙の通り L 発明の名称「光スイッチコを「調光素子」と補正す
る。 2、特許請求の範囲を下記の如く補正する。 「入射用光ファイバ、第1のレンズ、偏光分離素子、偏
光面変換素子、偏光合成素子、第2のレンズ、受光用光
ファイバをこの順序に設置して用いる位相差変調強度変
調変換素子において、テーパー状の複屈折物質板を偏光
分離素子及び偏光合。 成素子として用い、入射用光フアイバ側からの光を第1
のレンズで平行ビームとし偏光分離素子、偏光面変換素
子、偏光合成素子を通した後第2のレンズで焦点を結ん
だ時−光面変換素子による偏光面回転角がθ(もしくは
θ+i)の場合に光が受光用光フアイバ端面より導入さ
れ、該偏光面回転角がθ+i(もしくはθ)の場合に受
光用光フアイバ肩面のファイバ軸より光ファイバのコア
径以上離れた点に集光するように光を偏向する仁とを特
徴とする偏光素子0」 &、明細書I!4N13行目「光スィッチ」を「偏光素
子」と補正する。 転 明細書第番頁下から4行目「光スィッチ」を「偏光
素子」と補正する。 Δ 明細書第5頁3行目〜4行目「ずらして」を「光の
進行方向の回りに回転させた方位で」と補正する。
、第2図は本発明の位相差強度変換素子を駅間する図、
第3図は本発明の詳細な説明する図である。 I、4:光ファイバ、11:テーパー状偏光分離素子、
11’:IIと光学軸を一定角度ずらして切出し、しか
もテーパー角の等しいテーノ(−状偏光分離素子、12
:@光面変換素子、イ99ロ:レンズ13.13’、1
4.14’:光線。 手続補正書彷式) 特許庁長官殿 1、 、=li nの表示 昭+n S l q: narrtn 第14!?22
117 iン3、補正をする者 ・1(flとの関イイ 特許出願人住所 神金
用県用崎市中16I区1:lI車1中1015番地(5
22)名称富士通株式会社 4 代 Fl 人 住所 神余用県用崎
市中原区1−小1(1中1015番地富士通株式会社内 手続補正書(自発〕 昭和タフ年4月1+(1 1、llt f’Fの表示 昭和、!;iiIら特許願第14+?2りθシ;3 補
正をする者 ・IG 11との関係 特許出願人tp所 神
奈川1%l川崎用中原1イに4−FFFl015番地(
522)名称富士通株式会社 4 代 理 人 住所 神奈川県用崎市1
11g区1−小III中1015番地kl1紙の通り L 発明の名称「光スイッチコを「調光素子」と補正す
る。 2、特許請求の範囲を下記の如く補正する。 「入射用光ファイバ、第1のレンズ、偏光分離素子、偏
光面変換素子、偏光合成素子、第2のレンズ、受光用光
ファイバをこの順序に設置して用いる位相差変調強度変
調変換素子において、テーパー状の複屈折物質板を偏光
分離素子及び偏光合。 成素子として用い、入射用光フアイバ側からの光を第1
のレンズで平行ビームとし偏光分離素子、偏光面変換素
子、偏光合成素子を通した後第2のレンズで焦点を結ん
だ時−光面変換素子による偏光面回転角がθ(もしくは
θ+i)の場合に光が受光用光フアイバ端面より導入さ
れ、該偏光面回転角がθ+i(もしくはθ)の場合に受
光用光フアイバ肩面のファイバ軸より光ファイバのコア
径以上離れた点に集光するように光を偏向する仁とを特
徴とする偏光素子0」 &、明細書I!4N13行目「光スィッチ」を「偏光素
子」と補正する。 転 明細書第番頁下から4行目「光スィッチ」を「偏光
素子」と補正する。 Δ 明細書第5頁3行目〜4行目「ずらして」を「光の
進行方向の回りに回転させた方位で」と補正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入射州党ファイバ、第1のレンズ、偏光分離素子、偏光
面変換素子、偏光合成素子、第2のレンズ、受光朋党フ
ァイバをこの順序に設置して用いる位相差質請強度Tp
!変換素子にシいて、テーパー状の複屈折物質板を偏光
分離素子及び偏光合成素子として用い、入射用光フアイ
バ側からの光を第1のレンズで平行ビームとし偏光分離
素子、偏光面変換素子、偏光合成素子を通した後tM2
のしyズで焦点を結んだ時偏光面変換素子による偏光面
回転角が#(もしくはθ+i)の場合に5I!:が受光
用光ファイバ端面ニジ導入之れ、該偏光面回転角がθ十
ン(もしくはθ)の場合に受光用光ファイバ端面のファ
イバ軸より光ファイバのコア径以向 上離れた点に集光するように光を偏就する仁とを!!#
徴とする光スィッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14829081A JPS5849916A (ja) | 1981-09-19 | 1981-09-19 | 光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14829081A JPS5849916A (ja) | 1981-09-19 | 1981-09-19 | 光スイッチ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5849916A true JPS5849916A (ja) | 1983-03-24 |
JPH042934B2 JPH042934B2 (ja) | 1992-01-21 |
Family
ID=15449459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14829081A Granted JPS5849916A (ja) | 1981-09-19 | 1981-09-19 | 光スイッチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5849916A (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US4746191A (en) * | 1986-07-11 | 1988-05-24 | Sumitomo Special Metal Co., Ltd. | Optical switch |
JPH0651255A (ja) * | 1992-07-31 | 1994-02-25 | Fujitsu Ltd | 光アッテネータ |
US5812304A (en) * | 1995-08-29 | 1998-09-22 | Fujitsu Limited | Faraday rotator which generates a uniform magnetic field in a magnetic optical element |
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