JP2005265901A - Optical component - Google Patents

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Shinji Iwatsuka
信治 岩塚
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical component such as a variable optical attenuator with a monitor function and a photodetection module with a variable attenuator, the optical component having both a variable optical attenuating function of variably attenuating light and a monitor function of monitoring the quantity of light. <P>SOLUTION: The optical component has: a birefringent crystal plate 11 which splits a light L1 into lights L2a and L2b and projects them on different optical paths; 1/2-wavelength plates 26 and 27 which rotates polarization azimuths of the lights to project them as lights L3a and L3b having the same polarization azimuth; a Faraday rotator 20 which variably rotates the polarization azimuths of the lights to project them as lights L4a and L4b; a polarizing glass 34 which absorbs specified polarized light components and projects lights L5a and L5b; 1/2-wavelength plates 28 and 29 which rotate the polarization azimuths of the lights to protect lights L6a and L6b having orthogonal polarization azimuths; a birefringent crystal plate 12 which multiplexes the lights to project a light L7; and a photodetecting element 32 which receives part of the light L7. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光通信システムに用いられる可変光減衰器、モニタ機能付き可変光減衰器、及び可変減衰器付き受光モジュールなどの光部品に関する。   The present invention relates to an optical component such as a variable optical attenuator used in an optical communication system, a variable optical attenuator with a monitoring function, and a light receiving module with a variable attenuator.

光通信システムに用いられる光部品の1つとして、可変光減衰器(可変光アッテネータ)がある。可変光減衰器としては、印加する磁界の強度によりファラデー回転角を変化させて光の減衰量を制御するいわゆる磁気光学型可変光減衰器が知られている。磁気光学型可変光減衰器は、機械的な可動部がないため信頼性が高く、また小型化し易いという利点を有している。磁気光学型可変光減衰器は、磁気光学素子(磁気光学結晶)と、磁気光学素子に可変磁界を印加する電磁石とを有している。電磁石のコイルに流す電流量を変化させて磁気光学素子に印加する磁界の強度を制御することにより、磁気光学素子の磁化の強さを変化させてファラデー回転角を制御できるようになっている。   One of optical components used in an optical communication system is a variable optical attenuator (variable optical attenuator). As a variable optical attenuator, a so-called magneto-optical variable optical attenuator is known that controls the amount of light attenuation by changing the Faraday rotation angle according to the strength of an applied magnetic field. The magneto-optic variable optical attenuator has advantages that it has high mechanical reliability and is easy to miniaturize because there is no mechanical moving part. The magneto-optical variable optical attenuator includes a magneto-optical element (magneto-optical crystal) and an electromagnet that applies a variable magnetic field to the magneto-optical element. By controlling the intensity of the magnetic field applied to the magneto-optical element by changing the amount of current flowing through the coil of the electromagnet, the Faraday rotation angle can be controlled by changing the intensity of magnetization of the magneto-optical element.

可変光減衰器の主な使用目的は光量調整である。このため可変光減衰器は、光量をモニタする受光素子と組み合わせて用いられることが多い。図6は、特許文献1に開示された従来の可変光減衰器の構成を示している。図6に示すように、可変光減衰器120は、光ファイバ110aと、レンズ107aと、くさび型の複屈折結晶108aと、ファラデー回転子109と、くさび型の複屈折結晶108bと、レンズ107bと、光ファイバ110bとを有している。また、可変光減衰器120の出力側には、複屈折した2つの光ビームの一部を分岐する光カプラ100と、レンズ102と、複屈折した2つの光ビームの一方を通すアパーチャ104と、アパーチャ104を通過した光パワーをモニタする受光器106とが設けられている。可変光減衰器120の外部には、制御回路122が設けられている。制御回路122は、受光器106で光電変換された電気信号に基づいて、可変光減衰器120の出力パワーが所定の値になるように可変光減衰器120のコイルに流す電流量を制御するようになっている。これにより、可変光減衰器120への入力パワー変動を抑圧し、出力パワーを一定に保つように制御できるようになっている。   The main purpose of use of the variable optical attenuator is light amount adjustment. For this reason, the variable optical attenuator is often used in combination with a light receiving element that monitors the amount of light. FIG. 6 shows a configuration of a conventional variable optical attenuator disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. 6, the variable optical attenuator 120 includes an optical fiber 110a, a lens 107a, a wedge-shaped birefringent crystal 108a, a Faraday rotator 109, a wedge-shaped birefringent crystal 108b, and a lens 107b. And an optical fiber 110b. Further, on the output side of the variable optical attenuator 120, an optical coupler 100 that branches a part of two birefringent light beams, a lens 102, an aperture 104 that passes one of the two birefringent light beams, A light receiver 106 that monitors the optical power that has passed through the aperture 104 is provided. A control circuit 122 is provided outside the variable optical attenuator 120. The control circuit 122 controls the amount of current that flows through the coil of the variable optical attenuator 120 so that the output power of the variable optical attenuator 120 becomes a predetermined value based on the electrical signal photoelectrically converted by the light receiver 106. It has become. As a result, the input power fluctuation to the variable optical attenuator 120 can be suppressed and the output power can be controlled to be constant.

くさび型の複屈折結晶108bから出射される光は、角度(偏光方位)又は光路の異なる4つのビームからなる。その中の2つのビームは光ファイバ110bに結合し、残りの2つのビームは光ファイバ110bに結合しない減衰成分となる。出力パワーをモニタするためには、光ファイバ110bに結合する2つのビームのみを受光器106で受光する必要がある。このためには、図6に示すようにアパーチャ104を用いて不要なビームを除去するか、又は受光器106の受光面を小さくし、光ファイバ110bに結合する2つのビームのみを受光するように受光器106の光軸合わせを行う必要がある。   The light emitted from the wedge-shaped birefringent crystal 108b is composed of four beams having different angles (polarization directions) or optical paths. Two of the beams are coupled to the optical fiber 110b, and the remaining two beams are attenuation components that are not coupled to the optical fiber 110b. In order to monitor the output power, it is necessary to receive only two beams coupled to the optical fiber 110b by the light receiver 106. For this purpose, as shown in FIG. 6, the aperture 104 is used to remove unnecessary beams, or the light receiving surface of the light receiver 106 is made small so that only two beams coupled to the optical fiber 110b are received. It is necessary to align the optical axis of the light receiver 106.

しかしながら、アパーチャ104を用いると部品点数が増加するため可変光減衰器120の製造コストが増加するという問題がある。また、受光器106の光軸合わせは極めて困難であるという問題がある。以上のように、複屈折結晶108a、108bを偏光子として使用した可変光減衰器120等の光部品においては、受光器106を単に設けただけでは光ファイバ110bに結合しない不要な光も受光してしまうため、透過光量をモニタする機能を付加するのが困難であった。   However, when the aperture 104 is used, the number of parts increases, and thus there is a problem that the manufacturing cost of the variable optical attenuator 120 increases. Further, there is a problem that the optical axis alignment of the light receiver 106 is extremely difficult. As described above, in an optical component such as the variable optical attenuator 120 using the birefringent crystals 108a and 108b as polarizers, unnecessary light that is not coupled to the optical fiber 110b is also received simply by providing the light receiver 106. Therefore, it is difficult to add a function for monitoring the amount of transmitted light.

特開平9−236784号公報JP-A-9-236784

本発明の目的は、光を可変に減衰させる可変光減衰機能と、光量をモニタするモニタ機能とを共に有する光部品を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical component having both a variable light attenuation function for variably attenuating light and a monitor function for monitoring the amount of light.

上記目的は、外部から入射した光を互いに偏光方位のほぼ直交する第1及び第2の光に分離して互いに異なる光路上に出射する偏光分離素子と、前記第1及び第2の光のうち少なくとも一方の偏光方位を回転させ、互いに偏光方位のほぼ一致した第3及び第4の光としてそれぞれ出射する第1の偏光回転部と、前記第3及び第4の光の偏光状態を可変に変換して第5及び第6の光としてそれぞれ出射する可変偏光素子と、前記第5及び第6の光のうち所定の偏光成分をそれぞれ吸収し、第7及び第8の光としてそれぞれ出射する偏光子と、前記第7及び第8の光のうち少なくとも一方の偏光方位を回転させ、互いに偏光方位のほぼ直交する第9及び第10の光としてそれぞれ出射する第2の偏光回転部と、前記第9及び第10の光を合波して第11の光として出射する偏光合波素子とを有することを特徴とする光部品によって達成される。   The purpose is to split the light incident from the outside into first and second light beams whose polarization directions are substantially orthogonal to each other and to emit them on different optical paths, and among the first and second light beams Rotating at least one of the polarization directions, and variably converting the polarization state of the third and fourth lights, and a first polarization rotating unit that emits the third and fourth lights respectively having substantially the same polarization directions. Then, a variable polarization element that emits light as fifth and sixth light, respectively, and a polarizer that absorbs a predetermined polarization component of the fifth and sixth light and emits light as seventh and eighth light, respectively. And a second polarization rotating section that rotates at least one of the seventh and eighth lights and emits them as ninth and tenth lights whose polarization directions are substantially orthogonal to each other, and the ninth And combine the tenth light Is achieved by the optical component and having a polarization multiplexing device emitting as 11 of light.

上記本発明の光部品であって、前記偏光子は、前記偏光合波素子で合波されない偏光成分を吸収することを特徴とする。   In the optical component of the present invention, the polarizer absorbs a polarization component that is not combined by the polarization multiplexing element.

上記本発明の光部品であって、前記第11の光の一部を分岐させる光学素子と、分岐した前記第11の光の一部を受光して強度を検出する受光素子とをさらに有することを特徴とする。   The optical component according to the present invention further includes an optical element that branches a part of the eleventh light and a light receiving element that receives a part of the eleventh light and detects the intensity. It is characterized by.

上記本発明の光部品であって、前記第11の光を受光して強度を検出する受光素子をさらに有することを特徴とする。   The optical component of the present invention is characterized in that it further includes a light receiving element that receives the eleventh light and detects its intensity.

また、上記目的は、外部から入射した光を互いに偏光方位のほぼ直交する第1及び第2の光に分離して互いに異なる光路上に出射する偏光分離素子と、前記第1及び第2の光のうち少なくとも一方の偏光方位を回転させ、互いに偏光方位のほぼ一致した第3及び第4の光としてそれぞれ出射する偏光回転部と、前記第3及び第4の光の偏光状態を可変に変換して第5及び第6の光としてそれぞれ出射する可変偏光素子と、前記第5及び第6の光のうち所定の偏光成分をそれぞれ吸収し、第7及び第8の光としてそれぞれ出射する偏光子と、前記第7及び第8の光を受光して強度を検出する受光素子とを有することを特徴とする光部品によって達成される。   In addition, the object is to separate the light incident from the outside into first and second light beams whose polarization directions are substantially orthogonal to each other and to emit the light beams on different optical paths, and the first and second light beams. The polarization rotator that rotates at least one of the polarization orientations and emits the third and fourth light beams having substantially the same polarization orientation, and variably converts the polarization states of the third and fourth lights. A variable polarization element that emits light as fifth and sixth light, respectively, and a polarizer that absorbs a predetermined polarization component of the fifth and sixth light and emits light as seventh and eighth light, respectively. It is achieved by an optical component comprising a light receiving element that receives the seventh and eighth lights and detects the intensity.

上記本発明の光部品であって、前記可変偏光素子は、前記第3及び第4の光の偏光方位を可変に回転させることを特徴とする。   In the optical component of the present invention, the variable polarization element variably rotates the polarization directions of the third and fourth lights.

本発明によれば、光を可変に減衰させる可変光減衰機能と、光量をモニタするモニタ機能とを共に有する光部品を実現できる。   According to the present invention, an optical component having both a variable light attenuation function for variably attenuating light and a monitor function for monitoring the amount of light can be realized.

〔第1の実施の形態〕
本発明の第1の実施の形態による光部品について図1乃至図3を用いて説明する。図1は、本実施の形態による光部品としてモニタ機能付きの可変光減衰器1の構成を模式的に示している。図1では、光の進行方向にZ軸をとり、Z軸に直交する面内で互いに直交する2方向にX軸及びY軸をとっている。図1に示すように、可変光減衰器1は、−Z方向側に配置された光ファイバ41と、+Z方向側に配置された光ファイバ42とに接続されている。光ファイバ41の−Z側の端部は、外部から光が入射する光入射ポートP1(図では(1)と示している)になっている。光ファイバ42の+Z側の端部は、外部に光が出射する光出射ポートP2(図では(2)と示している)になっている。
[First Embodiment]
An optical component according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 schematically shows a configuration of a variable optical attenuator 1 having a monitor function as an optical component according to the present embodiment. In FIG. 1, the Z axis is taken in the light traveling direction, and the X axis and the Y axis are taken in two directions perpendicular to each other in a plane perpendicular to the Z axis. As shown in FIG. 1, the variable optical attenuator 1 is connected to an optical fiber 41 disposed on the −Z direction side and an optical fiber 42 disposed on the + Z direction side. The end of the optical fiber 41 on the −Z side is a light incident port P1 (indicated as (1) in the drawing) through which light enters from the outside. The + Z side end of the optical fiber 42 is a light exit port P2 (indicated as (2) in the figure) through which light exits.

光ファイバ41の+Z方向には、光ファイバ41から出射した発散光を平行光に変換するレンズ51が配置されている。レンズ51の+Z方向には、複屈折結晶板(偏光分離素子)11が配置されている。複屈折結晶板11は、+Z方向に進む光の異常光成分を−Y方向に所定の軸ずれ量だけ軸ずれさせるようになっている。複屈折結晶板11の+Z方向には、2枚の1/2波長板(第1の偏光回転部)26、27が配置されている。1/2波長板26、27は±Y方向に互いに隣接して配置されている。1/2波長板26は+Y側に配置され、複屈折結晶板11を常光として透過した光の偏光方位を+45°回転させるようになっている。また、1/2波長板27は−Y側に配置され、複屈折結晶板11を異常光として透過した光の偏光方位を−45°回転させるようになっている。これにより1/2波長板26を透過した光の偏光方位と1/2波長板27を透過した光の偏光方位とが一致する。なお1/2波長板は、複屈折結晶板11を常光として透過した光の偏光方位と、複屈折結晶板11を異常光として透過した光の偏光方位とを一致させるように配置されていればよい。したがって、例えば複屈折結晶板11を常光として透過した光の光路上に、偏光方位を+90°回転させる1枚の1/2波長板26が第1の偏光回転部として配置されていれば、複屈折結晶板11を異常光として透過した光の光路上に1/2波長板27を配置しなくてもよい。   In the + Z direction of the optical fiber 41, a lens 51 that converts divergent light emitted from the optical fiber 41 into parallel light is disposed. A birefringent crystal plate (polarization separation element) 11 is disposed in the + Z direction of the lens 51. The birefringent crystal plate 11 is configured to offset the extraordinary light component of the light traveling in the + Z direction by a predetermined amount of offset in the -Y direction. In the + Z direction of the birefringent crystal plate 11, two half-wave plates (first polarization rotation units) 26 and 27 are arranged. The half-wave plates 26 and 27 are arranged adjacent to each other in the ± Y direction. The half-wave plate 26 is arranged on the + Y side, and rotates the polarization direction of the light transmitted through the birefringent crystal plate 11 as ordinary light by + 45 °. The half-wave plate 27 is arranged on the −Y side, and rotates the polarization direction of the light transmitted through the birefringent crystal plate 11 as extraordinary light by −45 °. Thereby, the polarization direction of the light transmitted through the half-wave plate 26 and the polarization direction of the light transmitted through the half-wave plate 27 coincide. If the half-wave plate is arranged so that the polarization orientation of the light transmitted through the birefringent crystal plate 11 as ordinary light and the polarization orientation of the light transmitted through the birefringent crystal plate 11 as extraordinary light coincide with each other. Good. Therefore, for example, if a single half-wave plate 26 that rotates the polarization orientation by + 90 ° on the optical path of the light that has passed through the birefringent crystal plate 11 as ordinary light is arranged as the first polarization rotation unit, The half-wave plate 27 may not be disposed on the optical path of the light transmitted through the refractive crystal plate 11 as extraordinary light.

1/2波長板26、27の+Z方向には、光の偏光状態を可変に変換する可変偏光素子として、ファラデー回転子20が配置されている。ファラデー回転子20は、例えばLPE(液相エピタキシャル)法により育成されたBi置換希土類鉄ガーネット単結晶膜を研磨して作製されている。LPE法により育成された単結晶膜は、通常、誘導磁気異方性による垂直磁化性を有する垂直磁化膜である。後述のように磁化を回転させてファラデー回転角を制御する磁化回転方式が用いられる場合のファラデー回転子20には、垂直磁化膜は適していない。このため、磁化回転方式を用いる場合には、ファラデー回転子20に用いられるBi置換希土類鉄ガーネット単結晶膜は、誘導磁気異方性を消失させるために1000℃前後の温度で数時間以上の熱処理が施されている。   In the + Z direction of the half-wave plates 26 and 27, a Faraday rotator 20 is arranged as a variable polarization element that variably changes the polarization state of light. The Faraday rotator 20 is produced by polishing a Bi-substituted rare earth iron garnet single crystal film grown by, for example, an LPE (liquid phase epitaxial) method. The single crystal film grown by the LPE method is usually a perpendicular magnetization film having perpendicular magnetization due to induced magnetic anisotropy. As will be described later, a perpendicular magnetization film is not suitable for the Faraday rotator 20 in the case where the magnetization rotation method in which the magnetization is rotated to control the Faraday rotation angle is used. For this reason, when the magnetization rotation method is used, the Bi-substituted rare earth iron garnet single crystal film used for the Faraday rotator 20 is heat-treated at a temperature of about 1000 ° C. for several hours or more in order to eliminate the induced magnetic anisotropy. Is given.

ファラデー回転子20には、不図示の磁界印加機構により可変磁界が印加されるようになっている。磁界印加機構は、例えば永久磁石(又は半硬質磁石)と電磁石を有している。ファラデー回転子20は、永久磁石により例えばZ方向に予め印加された垂直磁界によって飽和磁化の状態になっている。またファラデー回転子20には、電磁石により例えばX方向に可変の水平磁界が印加されるようになっている。図2は、ファラデー回転子20内の磁化方向とその大きさ、及びファラデー回転子20に外部から印加される磁界の方向とその大きさを示している。矢印82、85はファラデー回転子20内の磁化方向とその大きさを表すベクトルであり、矢印81、83、84はファラデー回転子20に外部から印加される磁界の方向と大きさを表すベクトルである。電磁石のコイルに電流を流していない状態では、ファラデー回転子20は、永久磁石による垂直磁界81により一様に飽和磁化82の状態になっている。このときのファラデー回転子20のファラデー回転角(飽和のファラデー回転角)θfは、例えば90°になっている。電磁石のコイルに電流を流し、電磁石により水平磁界83を印加すると、外部磁界は合成磁界84となりファラデー回転子20は磁化85の状態になる。この磁化85の大きさは飽和磁化82の大きさと同じであり、したがってファラデー回転子20は飽和磁化の状態にある。   A variable magnetic field is applied to the Faraday rotator 20 by a magnetic field application mechanism (not shown). The magnetic field application mechanism has, for example, a permanent magnet (or semi-hard magnet) and an electromagnet. The Faraday rotator 20 is in a state of saturation magnetization by a perpendicular magnetic field previously applied in the Z direction, for example, by a permanent magnet. Further, a variable horizontal magnetic field is applied to the Faraday rotator 20 by an electromagnet, for example, in the X direction. FIG. 2 shows the magnetization direction in the Faraday rotator 20 and its magnitude, and the direction and magnitude of the magnetic field applied to the Faraday rotator 20 from the outside. Arrows 82 and 85 are vectors representing the magnetization direction and the magnitude in the Faraday rotator 20, and arrows 81, 83 and 84 are vectors representing the direction and magnitude of the magnetic field applied to the Faraday rotator 20 from the outside. is there. In a state where no current is passed through the coil of the electromagnet, the Faraday rotator 20 is uniformly in a saturation magnetization 82 state by a vertical magnetic field 81 by a permanent magnet. At this time, the Faraday rotation angle (saturated Faraday rotation angle) θf of the Faraday rotator 20 is, for example, 90 °. When a current is passed through the coil of the electromagnet and the horizontal magnetic field 83 is applied by the electromagnet, the external magnetic field becomes the combined magnetic field 84 and the Faraday rotator 20 enters the state of magnetization 85. The magnitude of the magnetization 85 is the same as the magnitude of the saturation magnetization 82, and therefore the Faraday rotator 20 is in a saturation magnetization state.

このように、永久磁石によりファラデー回転子20に垂直磁界81を予め印加してファラデー回転子20を飽和磁化の状態にしておき、所定の電流をコイルに流して電磁石によりファラデー回転子20に可変の水平磁界83を印加する。そして、2つの磁界81、83の合成磁界84によりファラデー回転子20の光透過領域の磁化の方向を磁化82から磁化85まで角度θだけ一様に回転させて磁化のZ方向成分86の大きさを制御している。ファラデー回転子20のファラデー回転角θfは、このZ方向成分86の大きさに依存して0°<θf≦90°の範囲で変化する。例えばファラデー回転角θfが90°の場合に減衰量が最小になるように各光学素子を配置すると、ファラデー回転角θfが約0°の場合に最大の減衰量が得られるようになる。ファラデー回転子20は常に飽和磁化領域で使用されるため、ヒステリシスが生じることがなく再現性良くファラデー回転角θfを変化させることができる。なお、飽和のファラデー回転角は90°に限らない。例えば、飽和のファラデー回転角を105°とし、ファラデー回転角θfが105°のときに減衰量が最小になるように各光学素子を配置して、ファラデー回転角θfが15°のときに最大の減衰量が得られるようにしてもよい。ファラデー回転角θfを約0°にするには電磁石により非常に強い水平磁界を印加する必要があるため、このように0°より大きいファラデー回転角θfで最大減衰量が得られるようにすることは消費電力の低減に有効である。   In this way, the Faraday rotator 20 is preliminarily applied to the Faraday rotator 20 by a permanent magnet so that the Faraday rotator 20 is in a saturation magnetization state, and a predetermined current is passed through the coil so that the Faraday rotator 20 can be changed by the electromagnet. A horizontal magnetic field 83 is applied. Then, the direction of magnetization of the light transmission region of the Faraday rotator 20 is uniformly rotated from the magnetization 82 to the magnetization 85 by the angle θ by the combined magnetic field 84 of the two magnetic fields 81 and 83, and the magnitude of the Z-direction component 86 of the magnetization. Is controlling. The Faraday rotation angle θf of the Faraday rotator 20 varies in the range of 0 ° <θf ≦ 90 ° depending on the magnitude of the Z-direction component 86. For example, when each optical element is arranged so that the attenuation amount is minimized when the Faraday rotation angle θf is 90 °, the maximum attenuation amount can be obtained when the Faraday rotation angle θf is about 0 °. Since the Faraday rotator 20 is always used in the saturation magnetization region, the Faraday rotation angle θf can be changed with good reproducibility without causing hysteresis. The saturated Faraday rotation angle is not limited to 90 °. For example, when the saturation Faraday rotation angle is 105 ° and each Faraday rotation angle θf is 15 °, the optical elements are arranged so that the attenuation is minimized, and the maximum Faraday rotation angle θf is 15 °. An attenuation amount may be obtained. In order to set the Faraday rotation angle θf to about 0 °, it is necessary to apply a very strong horizontal magnetic field by an electromagnet. Thus, it is possible to obtain the maximum attenuation at the Faraday rotation angle θf larger than 0 °. This is effective for reducing power consumption.

図1に戻り、ファラデー回転子20の+Z方向には、偏光ガラス(偏光子)34が配置されている。偏光ガラス34は、光入射ポートP1からの光のうち、光出射ポートP2に結合しない偏光成分の光を吸収するようになっている。偏光ガラス34の+Z方向には2枚の1/2波長板(第2の偏光回転部)28、29が配置され、1/2波長板28、29の+Z方向には複屈折結晶板(偏光合波素子)12が配置されている。1/2波長板28、29は±Y方向に互いに隣接して配置されている。1/2波長板28は+Y側に配置され、複屈折結晶板11を常光として透過した光が複屈折結晶板12に異常光として入射するように偏光方位を回転させるようになっている。また、1/2波長板29は−Y側に配置され、複屈折結晶板11を異常光として透過した光が複屈折結晶板12に常光として入射するように偏光方位を回転させるようになっている。複屈折結晶板12は、複屈折結晶板11と同様に+Z方向に進む光の異常光成分を−Y方向に軸ずれさせるように配置されている。複屈折結晶板11、12の軸ずれ量はほぼ同一である。なお、複屈折結晶板12の向きを調整すれば、1/2波長板28、29はどちらか一方のみでもよい。複屈折結晶板11、12、1/2波長板26、27、28、29、ファラデー回転子20、及び偏光ガラス34は例えば平行平板型の光学素子であり、XY面にほぼ平行な光入出射面を有している。ここで、光学では「光入射面」を入射光線と境界面の法線とを含む面と定義する場合があるが、本明細書中の「光入出射面」は、この定義ではなく、各光学素子において光が入射/出射する面のことを意味する。   Returning to FIG. 1, a polarizing glass (polarizer) 34 is disposed in the + Z direction of the Faraday rotator 20. The polarizing glass 34 absorbs light of a polarization component that is not coupled to the light exit port P2 out of the light from the light incident port P1. Two half-wave plates (second polarization rotating portions) 28 and 29 are arranged in the + Z direction of the polarizing glass 34, and a birefringent crystal plate (polarized light) is arranged in the + Z direction of the half-wave plates 28 and 29. (Multiplexing element) 12 is arranged. The half-wave plates 28 and 29 are arranged adjacent to each other in the ± Y direction. The half-wave plate 28 is arranged on the + Y side, and the polarization direction is rotated so that light transmitted through the birefringent crystal plate 11 as ordinary light enters the birefringent crystal plate 12 as extraordinary light. The half-wave plate 29 is arranged on the −Y side, and the polarization direction is rotated so that light transmitted through the birefringent crystal plate 11 as extraordinary light enters the birefringent crystal plate 12 as ordinary light. Yes. Similar to the birefringent crystal plate 11, the birefringent crystal plate 12 is arranged so that the extraordinary light component of the light traveling in the + Z direction is offset in the -Y direction. The amount of axial deviation of the birefringent crystal plates 11 and 12 is substantially the same. If the orientation of the birefringent crystal plate 12 is adjusted, only one of the half-wave plates 28 and 29 may be used. The birefringent crystal plates 11, 12, half-wave plates 26, 27, 28, 29, Faraday rotator 20, and polarizing glass 34 are, for example, parallel plate type optical elements, and light incident / exit substantially parallel to the XY plane. Has a surface. Here, in optics, a “light incident surface” may be defined as a surface including an incident light ray and a normal of a boundary surface. However, the “light incident / exit surface” in this specification is not defined as this, It means a surface where light enters / exits in an optical element.

複屈折結晶板12の+Z方向には、複屈折結晶板12から出射した平行光を収束光に変換して光ファイバ42に入射させるレンズ52が配置されている。複屈折結晶板12とレンズ52との間には、光の一部を分岐させる光学素子であるガラス板30が配置されている。ガラス板30は、例えばXY面を+X方向に見てX軸について時計回りに45°回転させた面に平行に配置され、+Z方向に進む光の一部を+Y方向に反射させるようになっている。ガラス板30の+Y方向には、ガラス板30で反射した光を受光して強度を検出する受光素子32が配置されている。受光素子32で光の強度を検出することにより、可変光減衰器1を透過する透過光量をモニタできるようになっている。   In the + Z direction of the birefringent crystal plate 12, a lens 52 that converts parallel light emitted from the birefringent crystal plate 12 into convergent light and enters the optical fiber 42 is disposed. Between the birefringent crystal plate 12 and the lens 52, a glass plate 30 which is an optical element for branching a part of light is disposed. For example, the glass plate 30 is arranged in parallel to a surface rotated 45 ° clockwise about the X axis when the XY plane is viewed in the + X direction, and reflects part of the light traveling in the + Z direction in the + Y direction. Yes. In the + Y direction of the glass plate 30, a light receiving element 32 that receives light reflected by the glass plate 30 and detects its intensity is disposed. By detecting the light intensity with the light receiving element 32, the amount of light transmitted through the variable optical attenuator 1 can be monitored.

なお、本例では磁化回転方式を用いた可変光減衰器1を例に挙げているが、磁壁移動方式等の他の方式を用いた可変光減衰器にも適用可能である。例えば磁壁移動方式を用いた可変光減衰器のファラデー回転子20は、垂直磁化性を備えた磁性ガーネット単結晶膜を用いて作製される。ファラデー回転子20には、光入出射面内の所定方向に単調に変化する磁界が磁界印加機構により印加され、光入出射面に平行でない方向の磁化により構成される磁区Aと、磁区Aの磁化方向と逆向きの磁化により構成される磁区Bと、磁区A及び磁区Bの境界となる平面状の磁壁Iとが形成される。磁界印加機構によりファラデー回転子20に印加する磁界を変化させて磁壁Iの位置を可変とすることによって、ファラデー回転角θfを制御できるようになっている。磁壁移動方式を用いた可変光減衰器では、磁壁Iと複屈折板11、12の軸ずれ方向とが平行になるようにすれば、2つの光L3a、L3bに対するファラデー回転角θfを同一にできるため、偏波無依存化が実現できる。   In this example, the variable optical attenuator 1 using the magnetization rotation method is taken as an example, but the present invention can also be applied to a variable optical attenuator using another method such as a domain wall motion method. For example, the Faraday rotator 20 of the variable optical attenuator using the domain wall motion method is manufactured using a magnetic garnet single crystal film having perpendicular magnetization. The Faraday rotator 20 is applied with a magnetic field monotonously changing in a predetermined direction in the light incident / exit surface by a magnetic field application mechanism, and a magnetic domain A composed of magnetization in a direction not parallel to the light incident / exit surface, A magnetic domain B constituted by magnetization opposite to the magnetization direction and a planar domain wall I serving as a boundary between the magnetic domain A and the magnetic domain B are formed. The Faraday rotation angle θf can be controlled by changing the position of the domain wall I by changing the magnetic field applied to the Faraday rotator 20 by the magnetic field application mechanism. In the variable optical attenuator using the domain wall motion method, the Faraday rotation angle θf with respect to the two lights L3a and L3b can be made the same if the domain wall I and the biaxial refraction plates 11 and 12 are made to be parallel to each other. Therefore, polarization independence can be realized.

次に、本実施の形態による可変光減衰器1の動作について説明する。光入射ポートP1から入射した光は、光L1として複屈折結晶板11に入射する。複屈折結晶板11に入射した光L1は、常光L2aと異常光L2bとに分離して互いに異なる光路上に出射する。すなわち常光成分の光L2aは複屈折結晶板11を直進し、異常光成分の光L2bは複屈折結晶板11で−Y方向に所定の軸ずれ量だけ軸ずれする。複屈折結晶板11を出射した光L2aは1/2波長板26に入射し、光L2bは1/2波長板27に入射する。1/2波長板26に入射した光L2aは、偏光方位が+45°回転した光L3aとして1/2波長板26を出射する。1/2波長板27に入射した光L2bは、偏光方位が−45°回転した光L3bとして1/2波長板27を出射する。これにより、2つの光L3a、L3bの偏光方位は互いに一致する。2つの光L3a、L3bは、ファラデー回転子20に入射する。ファラデー回転子20に入射した2つの光L3a、L3bは、偏光方位が共に所定角度だけ回転した光L4a、L4bとしてファラデー回転子20からそれぞれ出射する。2つの光L4a、L4bは、偏光ガラス34に入射する。偏光ガラス34に入射した光L4a、L4bは、光出射ポートP2に結合しない偏光成分が吸収されて減衰し、光L5a、L5bとして偏光ガラス34をそれぞれ出射する。偏光ガラス34の透過軸は、偏光ガラス34が設けられていないと仮定した場合に最小の減衰量となる状態での光L4a、L4bの偏光方位にほぼ平行になっている。   Next, the operation of the variable optical attenuator 1 according to this embodiment will be described. The light incident from the light incident port P1 enters the birefringent crystal plate 11 as light L1. The light L1 incident on the birefringent crystal plate 11 is separated into ordinary light L2a and extraordinary light L2b and emitted onto different optical paths. That is, the ordinary light component light L2a travels straight through the birefringent crystal plate 11, and the extraordinary light component light L2b deviates from the birefringent crystal plate 11 by a predetermined amount in the -Y direction. The light L2a emitted from the birefringent crystal plate 11 enters the half-wave plate 26, and the light L2b enters the half-wave plate 27. The light L2a incident on the half-wave plate 26 is emitted from the half-wave plate 26 as light L3a whose polarization orientation is rotated by + 45 °. The light L2b incident on the half-wave plate 27 exits the half-wave plate 27 as light L3b whose polarization direction is rotated by −45 °. Thereby, the polarization directions of the two lights L3a and L3b coincide with each other. The two lights L3a and L3b are incident on the Faraday rotator 20. The two lights L3a and L3b incident on the Faraday rotator 20 are emitted from the Faraday rotator 20 as lights L4a and L4b whose polarization azimuths are both rotated by a predetermined angle. The two lights L4a and L4b are incident on the polarizing glass 34. The light L4a and L4b incident on the polarizing glass 34 is attenuated and attenuated by the polarization component that is not coupled to the light output port P2, and is emitted from the polarizing glass 34 as light L5a and L5b, respectively. The transmission axis of the polarizing glass 34 is substantially parallel to the polarization azimuths of the lights L4a and L4b in a state where the attenuation amount is minimum when it is assumed that the polarizing glass 34 is not provided.

偏光ガラス34を出射した光L5aは1/2波長板28に入射し、光L5bは1/2波長板29に入射する。1/2波長板28に入射した光L5aは、偏光方位が+45°回転した光L6aとして1/2波長板28を出射し、複屈折結晶板12に入射する。1/2波長板29に入射した光L5bは、偏光方位が−45°回転した光L6bとして1/2波長板29を出射し、複屈折結晶板12に入射する。これにより、2つの光L6a、L6bの偏光方位は互いに直交する。光L6aは複屈折結晶板12を異常光として透過し、光L6bは複屈折結晶板12を常光として透過する。すなわち異常光成分の光L6aは複屈折結晶板12で−Y方向に所定の軸ずれ量だけ軸ずれし、常光成分の光L6bは複屈折結晶板12を直進する。複屈折結晶板11、12の軸ずれ方向及び軸ずれ量は等しいため、2つの光L6a、L6bは合波して光L7として複屈折結晶板12を出射する。ここで、複屈折結晶板12で合波されない偏光成分は偏光ガラス34により吸収されているため、1/2波長板28を出射して複屈折結晶板12を常光として透過する偏光成分の光L6a’と、1/2波長板29を出射して複屈折結晶板12を異常光として透過する偏光成分の光L6b’とはほとんど存在しないことになる。光L7のうちの一部はガラス板30で反射して受光素子32に入射し、他はガラス板30を透過して光出射ポートP2に入射し外部に出射する。   The light L5a emitted from the polarizing glass 34 enters the half-wave plate 28, and the light L5b enters the half-wave plate 29. The light L5a incident on the half-wave plate 28 exits the half-wave plate 28 as light L6a whose polarization orientation has been rotated by + 45 °, and enters the birefringent crystal plate 12. The light L5b incident on the half-wave plate 29 exits the half-wave plate 29 as light L6b whose polarization orientation is rotated by −45 °, and enters the birefringent crystal plate 12. Thereby, the polarization directions of the two lights L6a and L6b are orthogonal to each other. The light L6a passes through the birefringent crystal plate 12 as extraordinary light, and the light L6b passes through the birefringent crystal plate 12 as ordinary light. That is, the extraordinary light component light L6a is offset by a predetermined amount in the -Y direction at the birefringent crystal plate 12, and the ordinary light component light L6b travels straight through the birefringent crystal plate 12. Since the birefringence crystal plates 11 and 12 have the same axis deviation direction and the same axis deviation amount, the two lights L6a and L6b are combined and emitted from the birefringence crystal plate 12 as light L7. Here, since the polarization component that is not multiplexed by the birefringent crystal plate 12 is absorbed by the polarizing glass 34, the polarized light component L6a that exits the half-wave plate 28 and passes through the birefringent crystal plate 12 as ordinary light. 'And the polarized light component L6b' that exits the half-wave plate 29 and passes through the birefringent crystal plate 12 as extraordinary light are hardly present. A part of the light L7 is reflected by the glass plate 30 and is incident on the light receiving element 32, and the other part is transmitted through the glass plate 30 and is incident on the light exit port P2 and is emitted to the outside.

本実施の形態の可変光減衰器1では、磁界印加機構によりファラデー回転子20に印加する磁界を徐々に変化させ、光出射ポートP2に結合する偏光成分の大きさを変化させることにより、光の減衰量を連続的に変化させることができる。また、2つの光の光路長は互いに等しくなっているため、偏波モード分散も生じない。   In the variable optical attenuator 1 of this embodiment, the magnetic field applied to the Faraday rotator 20 is gradually changed by the magnetic field application mechanism, and the magnitude of the polarization component coupled to the light exit port P2 is changed, thereby changing the light intensity. The attenuation can be continuously changed. Further, since the optical path lengths of the two lights are equal to each other, polarization mode dispersion does not occur.

また本実施の形態では、複屈折結晶板12で合波されない偏光成分(光出射ポートP2に結合しない偏光成分)は偏光ガラス34で吸収される。このため、複屈折結晶板12から出射する光はほぼ全て光出射ポートP2に結合するようになっているので、ガラス板30や受光素子32の光軸合わせが容易になり、可変光減衰器1の透過光量をモニタする機能を容易に付加できる。したがって、本実施の形態によれば、光を可変に減衰させる可変光減衰機能と、光量をモニタするモニタ機能とを共に有する光部品を実現できる。   In the present embodiment, the polarization component that is not combined by the birefringent crystal plate 12 (the polarization component that is not coupled to the light output port P2) is absorbed by the polarization glass. For this reason, almost all of the light emitted from the birefringent crystal plate 12 is coupled to the light exit port P2, so that the optical axes of the glass plate 30 and the light receiving element 32 can be easily aligned, and the variable optical attenuator 1 The function of monitoring the amount of transmitted light can be easily added. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to realize an optical component having both a variable light attenuation function for variably attenuating light and a monitor function for monitoring the amount of light.

図3は、本実施の形態による磁気光学光部品の変形例として2段型の可変光減衰器1’の構成を模式的に示している。図3では図1と同様に座標系をとっている。図3に示すように、可変光減衰器1’は、複屈折結晶板11と、複屈折結晶板11の+Z方向に配置された2枚の1/2波長板26、27とを有している。1/2波長板26は複屈折結晶板11を常光として透過した光の偏光方位を+45°回転させ、1/2波長板27は複屈折結晶板11を異常光として透過した光の偏光方位を−45°回転させるようになっている。これにより、1/2波長板26を透過した光の偏光方位と1/2波長板27を透過した光の偏光方位とが一致する。1/2波長板26、27の+Z方向には、ファラデー回転子20、偏光ガラス34、ファラデー回転子21、及び偏光ガラス35がこの順に配置されている。偏光ガラス34、35は、光入射ポートP1側からの光のうち、光出射ポートP2に結合しない偏光成分の光を吸収するようになっている。偏光ガラス35の+Z方向には2枚の1/2波長板28、29が配置され、1/2波長板28、29の+Z方向には複屈折結晶板12が配置されている。1/2波長板28は、偏光ガラス35を透過した光が複屈折結晶板12に異常光として入射するように偏光方位を回転させるようになっている。1/2波長板29は、偏光ガラス35を透過した光が複屈折結晶板12に常光として入射するように偏光方位を回転させるようになっている。複屈折結晶板12の+Z方向には、ガラス板30が配置されている。ガラス板30は、XY面を+X方向に見てX軸について時計回りに45°回転させた面に平行に配置され、+Z方向に進む光の一部を+Y方向に反射させるようになっている。ガラス板30の+Y方向には、ガラス板30で反射した光をモニタする受光素子32が配置されている。受光素子32で光の強度を検出することにより、可変光減衰器1’を透過する透過光量をモニタできるようになっている。   FIG. 3 schematically shows a configuration of a two-stage variable optical attenuator 1 ′ as a modification of the magneto-optical component according to the present embodiment. In FIG. 3, the coordinate system is taken as in FIG. As shown in FIG. 3, the variable optical attenuator 1 ′ has a birefringent crystal plate 11 and two half-wave plates 26 and 27 arranged in the + Z direction of the birefringent crystal plate 11. Yes. The half-wave plate 26 rotates the polarization direction of light transmitted through the birefringent crystal plate 11 as ordinary light by + 45 °, and the half-wave plate 27 changes the polarization direction of light transmitted through the birefringent crystal plate 11 as extraordinary light. -45 ° rotation. Thereby, the polarization direction of the light transmitted through the half-wave plate 26 and the polarization direction of the light transmitted through the half-wave plate 27 coincide. In the + Z direction of the half-wave plates 26 and 27, the Faraday rotator 20, the polarizing glass 34, the Faraday rotator 21, and the polarizing glass 35 are arranged in this order. The polarizing glasses 34 and 35 are configured to absorb light of a polarization component that is not coupled to the light exit port P2 out of the light from the light incident port P1 side. Two half-wave plates 28 and 29 are arranged in the + Z direction of the polarizing glass 35, and the birefringent crystal plate 12 is arranged in the + Z direction of the half-wave plates 28 and 29. The half-wave plate 28 rotates the polarization direction so that the light transmitted through the polarizing glass 35 enters the birefringent crystal plate 12 as extraordinary light. The half-wave plate 29 rotates the polarization direction so that light transmitted through the polarizing glass 35 enters the birefringent crystal plate 12 as ordinary light. A glass plate 30 is arranged in the + Z direction of the birefringent crystal plate 12. The glass plate 30 is arranged in parallel to a plane rotated 45 ° clockwise about the X axis when the XY plane is viewed in the + X direction, and reflects a part of the light traveling in the + Z direction in the + Y direction. . In the + Y direction of the glass plate 30, a light receiving element 32 that monitors light reflected by the glass plate 30 is disposed. By detecting the light intensity with the light receiving element 32, the amount of light transmitted through the variable optical attenuator 1 'can be monitored.

本変形例では、光出射ポートP2に結合しない光は偏光ガラス34、35で吸収される。したがって、図1に示す構成と同様に、複屈折結晶板12から出射する光はほぼ全て光出射ポートP2に結合するようになっているため、可変光減衰器1’の透過光量をモニタするのが容易になる。また、本変形例の可変光減衰器1’は、ファラデー回転子20、21が2枚用いられた2段型の構成を有している。したがって、図1に示す構成と比較して極めて高い減衰量が得られるため、可変光減衰器1’は光シャッタとしても機能する。   In this modification, light that is not coupled to the light exit port P2 is absorbed by the polarizing glasses 34 and 35. Accordingly, similar to the configuration shown in FIG. 1, almost all of the light emitted from the birefringent crystal plate 12 is coupled to the light exit port P2, so that the amount of light transmitted through the variable optical attenuator 1 ′ is monitored. Becomes easier. In addition, the variable optical attenuator 1 ′ of this modification has a two-stage configuration in which two Faraday rotators 20 and 21 are used. Accordingly, since an extremely high attenuation amount can be obtained as compared with the configuration shown in FIG. 1, the variable optical attenuator 1 'also functions as an optical shutter.

〔第2の実施の形態〕
次に、本発明の第2の実施の形態による光部品について図4及び図5を用いて説明する。図4は、本実施の形態による光部品として可変減衰器付きの受光モジュール2の構成を示している。図4では図1と同様に座標系をとっている。図4に示すように、受光モジュール2は、−Z方向に配置された光ファイバ41に接続されている。光ファイバ41の−Z側の端部は、外部から光が入射する光入射ポートP1になっている。光ファイバ41の+Z方向には、光ファイバ41から出射した発散光を平行光に変換するレンズ51が配置されている。
[Second Embodiment]
Next, an optical component according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows the configuration of a light receiving module 2 with a variable attenuator as an optical component according to this embodiment. In FIG. 4, the coordinate system is taken as in FIG. As shown in FIG. 4, the light receiving module 2 is connected to an optical fiber 41 arranged in the −Z direction. The −Z side end of the optical fiber 41 is a light incident port P1 through which light enters from the outside. In the + Z direction of the optical fiber 41, a lens 51 that converts divergent light emitted from the optical fiber 41 into parallel light is disposed.

受光モジュール2は、図1に示す可変光減衰器1と同様の配置の光学素子(複屈折結晶板11、1/2波長板26、27、ファラデー回転子20、偏光ガラス34、1/2波長板28、29、及び複屈折結晶板12)を有している。受光モジュール2は、第1の実施の形態の可変光減衰器1と同様に、磁化回転方式や磁壁移動方式等に適用可能である。複屈折結晶板12の+Z方向には、複屈折結晶板12を出射した光を例えば直接受光する受光素子32が配置されている。   The light receiving module 2 includes optical elements (birefringent crystal plate 11, half-wave plates 26 and 27, Faraday rotator 20, polarizing glass 34, half-wavelength) arranged in the same manner as the variable optical attenuator 1 shown in FIG. It has plates 28 and 29 and a birefringent crystal plate 12). The light receiving module 2 can be applied to a magnetization rotation method, a domain wall motion method, and the like, similarly to the variable optical attenuator 1 of the first embodiment. In the + Z direction of the birefringent crystal plate 12, for example, a light receiving element 32 that directly receives the light emitted from the birefringent crystal plate 12 is disposed.

次に、本実施の形態による受光モジュール2の動作について説明する。光入射ポートP1から入射した光は、光L11として複屈折結晶板11に入射する。複屈折結晶板11に入射した光L11は、常光L12aと異常光L12bとに分離して互いに異なる光路上に出射する。すなわち常光成分の光L12aは複屈折結晶板11を直進し、異常光成分の光L12bは複屈折結晶板11で−Y方向に所定の軸ずれ量だけ軸ずれする。複屈折結晶板11を出射した光L12aは1/2波長板26に入射し、光L12bは1/2波長板27に入射する。1/2波長板26に入射した光L12aは、偏光方位が+45°回転した光L13aとして1/2波長板26を出射する。1/2波長板27に入射した光L12bは、偏光方位が−45°回転した光L13bとして1/2波長板27を出射する。これにより、2つの光L13a、L13bの偏光方位は互いに一致する。2つの光L13a、L13bは、ファラデー回転子20に入射する。ファラデー回転子20に入射した光L13a、L13bは、偏光方位が共に所定角度だけ回転した光L14a、L14bとしてファラデー回転子20からそれぞれ出射する。2つの光L14a、L14bは、偏光ガラス34に入射する。偏光ガラス34に入射した光L14a、L14bは、複屈折結晶板12で合波されない偏光成分が吸収されて減衰し、光L15a、L15bとして偏光ガラス34を出射する。偏光ガラス34の透過軸は、偏光ガラス34が設けられていないと仮定した場合に最小の減衰量となる状態での光L14a、L14bの偏光方位にほぼ平行になっている。   Next, the operation of the light receiving module 2 according to this embodiment will be described. Light incident from the light incident port P1 enters the birefringent crystal plate 11 as light L11. The light L11 incident on the birefringent crystal plate 11 is separated into ordinary light L12a and extraordinary light L12b and is emitted onto different optical paths. That is, the ordinary light component light L12a travels straight through the birefringent crystal plate 11, and the extraordinary light component light L12b deviates from the birefringent crystal plate 11 by a predetermined amount in the -Y direction. The light L12a emitted from the birefringent crystal plate 11 enters the half-wave plate 26, and the light L12b enters the half-wave plate 27. The light L12a incident on the half-wave plate 26 is emitted from the half-wave plate 26 as light L13a whose polarization direction is rotated by + 45 °. The light L12b incident on the half-wave plate 27 is emitted from the half-wave plate 27 as light L13b whose polarization direction is rotated by −45 °. As a result, the polarization directions of the two lights L13a and L13b coincide with each other. The two lights L13a and L13b are incident on the Faraday rotator 20. Lights L13a and L13b incident on the Faraday rotator 20 are emitted from the Faraday rotator 20 as light L14a and L14b whose polarization directions are rotated by a predetermined angle. The two lights L14a and L14b are incident on the polarizing glass 34. The light L14a and L14b incident on the polarizing glass 34 is attenuated by the polarization component that is not multiplexed by the birefringent crystal plate 12, and is emitted from the polarizing glass 34 as light L15a and L15b. The transmission axis of the polarizing glass 34 is substantially parallel to the polarization azimuths of the lights L14a and L14b in a state where the attenuation amount is minimum when it is assumed that the polarizing glass 34 is not provided.

偏光ガラス34を出射した光L15aは1/2波長板28に入射し、光L15bは1/2波長板29に入射する。1/2波長板28に入射した光L15aは、偏光方位が+45°回転した光L16aとして1/2波長板28を出射し、複屈折結晶板12に入射する。1/2波長板29に入射した光L15bは、偏光方位が−45°回転した光L16bとして1/2波長板29を出射し、複屈折結晶板12に入射する。これにより、2つの光L16a、L16bの偏光方位は互いに直交する。光L16aは複屈折結晶板12を異常光として透過し、光L16bは複屈折結晶板12を常光として透過する。すなわち異常光成分の光L16aは複屈折結晶板12で−Y方向に所定の軸ずれ量だけ軸ずれし、常光成分の光L16bは複屈折結晶板12を直進する。複屈折結晶板11、12の軸ずれ方向及び軸ずれ量は等しいため、2つの光L16a、L16bは合波して光L17として複屈折結晶板12を出射する。ここで、複屈折結晶板12で合波されない偏光成分は偏光ガラス34により吸収されているため、1/2波長板28を出射して複屈折結晶板12を常光として透過する偏光成分の光L16a’と、1/2波長板29を出射して複屈折結晶板12を異常光として透過する偏光成分の光L16b’とはほとんど存在しないことになる。複屈折結晶板12を出射した光L17は受光素子32に直接入射する。   The light L15a emitted from the polarizing glass 34 enters the half-wave plate 28, and the light L15b enters the half-wave plate 29. The light L15a incident on the half-wave plate 28 exits the half-wave plate 28 as light L16a with the polarization orientation rotated by + 45 °, and enters the birefringent crystal plate 12. The light L15b incident on the half-wave plate 29 exits the half-wave plate 29 as light L16b whose polarization orientation is rotated by −45 °, and enters the birefringent crystal plate 12. Thereby, the polarization directions of the two lights L16a and L16b are orthogonal to each other. The light L16a passes through the birefringent crystal plate 12 as extraordinary light, and the light L16b passes through the birefringent crystal plate 12 as ordinary light. That is, the extraordinary light component light L16a is offset by a predetermined amount in the -Y direction at the birefringent crystal plate 12, and the ordinary light component light L16b travels straight through the birefringent crystal plate 12. Since the birefringent crystal plates 11 and 12 have the same axial deviation direction and axial deviation amount, the two lights L16a and L16b are combined and emitted as the light L17 from the birefringent crystal board 12. Here, since the polarization component that is not combined by the birefringent crystal plate 12 is absorbed by the polarizing glass 34, the polarized light component L16a that exits from the half-wave plate 28 and passes through the birefringent crystal plate 12 as ordinary light. 'And the polarization component light L16b' that exits the half-wave plate 29 and passes through the birefringent crystal plate 12 as extraordinary light are hardly present. The light L17 emitted from the birefringent crystal plate 12 directly enters the light receiving element 32.

本実施の形態の受光モジュール2では、磁界印加機構によりファラデー回転子20に印加する磁界を徐々に変化させ、光出射ポートP2に結合する偏光成分の大きさを変化させることにより、光の減衰量を連続的に変化させることができる。また、2つの光の光路長は互いに等しくなっているため、偏波モード分散も生じない。   In the light receiving module 2 of the present embodiment, the amount of light attenuation is obtained by gradually changing the magnetic field applied to the Faraday rotator 20 by the magnetic field applying mechanism and changing the magnitude of the polarization component coupled to the light exit port P2. Can be changed continuously. Further, since the optical path lengths of the two lights are equal to each other, polarization mode dispersion does not occur.

また本実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、複屈折結晶板12で合波されない偏光成分は偏光ガラス34で吸収される。このため、受光素子32の光軸合わせが不要になり、可変減衰器付きの受光モジュール2を容易に実現できる。したがって、本実施の形態によれば、光を可変に減衰させる可変光減衰機能と、光量をモニタするモニタ機能とを共に有する光部品を実現できる。   In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the polarization component that is not combined by the birefringent crystal plate 12 is absorbed by the polarizing glass 34. For this reason, the optical axis alignment of the light receiving element 32 becomes unnecessary, and the light receiving module 2 with a variable attenuator can be easily realized. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to realize an optical component having both a variable light attenuation function for variably attenuating light and a monitor function for monitoring the amount of light.

図5は、本実施の形態による磁気光学光部品の変形例として可変減衰器付きの受光モジュール2’の構成を模式的に示している。図5では図1と同様に座標系をとっている。図5に示すように、受光モジュール2’は、図4に示す受光モジュール2と比較して、1/2波長板28、29、及び複屈折結晶板12を有さず、偏光ガラス34を出射した2つの光L15a、L15bを例えば直接受光する受光素子32’を有している。   FIG. 5 schematically shows a configuration of a light receiving module 2 ′ with a variable attenuator as a modification of the magneto-optical component according to the present embodiment. In FIG. 5, the coordinate system is taken as in FIG. As shown in FIG. 5, the light receiving module 2 ′ does not have the half-wave plates 28 and 29 and the birefringent crystal plate 12 and emits the polarizing glass 34 compared to the light receiving module 2 shown in FIG. 4. For example, the light receiving element 32 ′ that directly receives the two lights L15a and L15b.

本変形例では、2つの光L15a、L15bは互いに異なる光路上を進んでいるものの、既に所定の減衰量だけ強度が減衰している点を利用している。したがって、光L15a、L15bを共に受光可能な受光面を受光素子32’が備えていれば、図4に示す受光モジュール2より簡素な構成で、可変減衰器付きの受光モジュール2’を実現できる。   In the present modification, although the two lights L15a and L15b travel on different optical paths, the point that the intensity is already attenuated by a predetermined attenuation amount is used. Therefore, if the light receiving element 32 'has a light receiving surface capable of receiving both the light L15a and L15b, a light receiving module 2' with a variable attenuator can be realized with a simpler configuration than the light receiving module 2 shown in FIG.

本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、磁気光学結晶であるファラデー回転子20を可変偏光素子として用いた構成を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、電気光学結晶や液晶素子等を可変偏光素子として用いることもできる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, in the above-described embodiment, the configuration using the Faraday rotator 20 that is a magneto-optic crystal as a variable polarization element has been described as an example. It can also be used as an element.

本発明の第1の実施の形態による光部品の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical component by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態による光部品の可変偏光素子を説明する図である。It is a figure explaining the variable polarization element of the optical component by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態による光部品の構成の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a structure of the optical component by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態による光部品の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical component by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態による光部品の構成の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a structure of the optical component by the 2nd Embodiment of this invention. 従来の可変光減衰器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional variable optical attenuator.

符号の説明Explanation of symbols

1、1’ 可変光減衰器
2、2’ 受光モジュール
11、12 複屈折結晶板
20、21 ファラデー回転子
26、27、28、29 1/2波長板
30 ガラス板
32 受光素子
34、35 偏光ガラス
41、42 光ファイバ
51、52 レンズ

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1 'Variable optical attenuator 2, 2' Light reception module 11, 12 Birefringence crystal plate 20, 21 Faraday rotator 26, 27, 28, 29 1/2 wavelength plate 30 Glass plate 32 Light receiving element 34, 35 Polarizing glass 41, 42 Optical fiber 51, 52 Lens

Claims (6)

外部から入射した光を互いに偏光方位のほぼ直交する第1及び第2の光に分離して互いに異なる光路上に出射する偏光分離素子と、
前記第1及び第2の光のうち少なくとも一方の偏光方位を回転させ、互いに偏光方位のほぼ一致した第3及び第4の光としてそれぞれ出射する第1の偏光回転部と、
前記第3及び第4の光の偏光状態を可変に変換して第5及び第6の光としてそれぞれ出射する可変偏光素子と、
前記第5及び第6の光のうち所定の偏光成分をそれぞれ吸収し、第7及び第8の光としてそれぞれ出射する偏光子と、
前記第7及び第8の光のうち少なくとも一方の偏光方位を回転させ、互いに偏光方位のほぼ直交する第9及び第10の光としてそれぞれ出射する第2の偏光回転部と、
前記第9及び第10の光を合波して第11の光として出射する偏光合波素子と
を有することを特徴とする光部品。
A polarization separation element that separates light incident from the outside into first and second light beams substantially orthogonal to each other in polarization direction and emits the light beams on different optical paths;
A first polarization rotator that rotates at least one of the first and second lights and emits them as third and fourth lights having substantially the same polarization orientation;
A variable polarization element that variably converts the polarization states of the third and fourth lights and emits them as fifth and sixth lights, respectively;
A polarizer that absorbs a predetermined polarization component of the fifth and sixth lights, respectively, and emits them as seventh and eighth lights;
A second polarization rotator that rotates at least one of the seventh and eighth lights and emits them as ninth and tenth lights that are substantially orthogonal to each other;
An optical component comprising: a polarization multiplexing element that multiplexes the ninth and tenth lights and emits them as eleventh light.
請求項1記載の光部品であって、
前記偏光子は、前記偏光合波素子で合波されない偏光成分を吸収すること
を特徴とする光部品。
The optical component according to claim 1,
The optical component according to claim 1, wherein the polarizer absorbs a polarization component that is not multiplexed by the polarization multiplexing element.
請求項1又は2に記載の光部品であって、
前記第11の光の一部を分岐させる光学素子と、
分岐した前記第11の光の一部を受光して強度を検出する受光素子とをさらに有すること
を特徴とする光部品。
The optical component according to claim 1 or 2,
An optical element for branching a part of the eleventh light;
An optical component, further comprising: a light receiving element that receives a part of the branched eleventh light and detects an intensity thereof.
請求項1又は2に記載の光部品であって、
前記第11の光を受光して強度を検出する受光素子をさらに有すること
を特徴とする光部品。
The optical component according to claim 1 or 2,
An optical component, further comprising: a light receiving element that receives the eleventh light and detects the intensity.
外部から入射した光を互いに偏光方位のほぼ直交する第1及び第2の光に分離して互いに異なる光路上に出射する偏光分離素子と、
前記第1及び第2の光のうち少なくとも一方の偏光方位を回転させ、互いに偏光方位のほぼ一致した第3及び第4の光としてそれぞれ出射する偏光回転部と、
前記第3及び第4の光の偏光状態を可変に変換して第5及び第6の光としてそれぞれ出射する可変偏光素子と、
前記第5及び第6の光のうち所定の偏光成分をそれぞれ吸収し、第7及び第8の光としてそれぞれ出射する偏光子と、
前記第7及び第8の光を受光して強度を検出する受光素子と
を有することを特徴とする光部品。
A polarization separation element that separates light incident from the outside into first and second light beams substantially orthogonal to each other in polarization direction and emits the light beams on different optical paths;
A polarization rotation unit that rotates at least one polarization direction of the first and second lights and emits them as third and fourth lights having substantially the same polarization direction;
A variable polarization element that variably converts the polarization states of the third and fourth lights and emits them as fifth and sixth lights, respectively;
A polarizer that absorbs a predetermined polarization component of the fifth and sixth lights, respectively, and emits them as seventh and eighth lights;
An optical component comprising: a light receiving element that receives the seventh and eighth lights and detects intensity.
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光部品であって、
前記可変偏光素子は、前記第3及び第4の光の偏光方位を可変に回転させること
を特徴とする光部品。

An optical component according to any one of claims 1 to 5,
The optical component, wherein the variable polarization element variably rotates polarization directions of the third and fourth lights.

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