JP2005265901A - Optical component - Google Patents
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Abstract
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
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
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
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
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
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-
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
〔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
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 (
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
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
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
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
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-
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
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
Claims (6)
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.
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.
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.
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.
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.
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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JP2004074024A JP2005265901A (en) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | Optical component |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013146968A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 住友大阪セメント株式会社 | Optical 90 degree hybrid circuit and light receiver using same |
JP2018092022A (en) * | 2016-12-05 | 2018-06-14 | 信越化学工業株式会社 | Polarization non-dependent type optical isolator |
US10749598B2 (en) | 2018-07-23 | 2020-08-18 | Santec Corporation | Integrated optical device |
-
2004
- 2004-03-16 JP JP2004074024A patent/JP2005265901A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013146968A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 住友大阪セメント株式会社 | Optical 90 degree hybrid circuit and light receiver using same |
JP2013211690A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | Optical 90 degree hybrid circuit, and photoreceiver using the same |
US9800349B2 (en) | 2012-03-30 | 2017-10-24 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical 90-degree hybrid circuit and optical receiver using same |
JP2018092022A (en) * | 2016-12-05 | 2018-06-14 | 信越化学工業株式会社 | Polarization non-dependent type optical isolator |
US10749598B2 (en) | 2018-07-23 | 2020-08-18 | Santec Corporation | Integrated optical device |
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