JPH0766086B2 - フアイバ型光フイルタ - Google Patents
フアイバ型光フイルタInfo
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- JPH0766086B2 JPH0766086B2 JP57098411A JP9841182A JPH0766086B2 JP H0766086 B2 JPH0766086 B2 JP H0766086B2 JP 57098411 A JP57098411 A JP 57098411A JP 9841182 A JP9841182 A JP 9841182A JP H0766086 B2 JPH0766086 B2 JP H0766086B2
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- Japan
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- fiber
- polarization
- single polarization
- optical filter
- fiber type
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
- G02B6/2706—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means as bulk elements, i.e. free space arrangements external to a light guide, e.g. polarising beam splitters
- G02B6/2713—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means as bulk elements, i.e. free space arrangements external to a light guide, e.g. polarising beam splitters cascade of polarisation selective or adjusting operations
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/105—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type having optical polarisation effects
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- G02B6/2726—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means in or on light guides, e.g. polarisation means assembled in a light guide
- G02B6/274—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means in or on light guides, e.g. polarisation means assembled in a light guide based on light guide birefringence, e.g. due to coupling between light guides
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- G02B6/2753—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means characterised by their function or use, i.e. of the complete device
- G02B6/2766—Manipulating the plane of polarisation from one input polarisation to another output polarisation, e.g. polarisation rotators, linear to circular polarisation converters
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は小型、高性能で可とう性に富み光フアイバとの
接続が容易な光フイルタに関するものである。
接続が容易な光フイルタに関するものである。
従来、光フイルタとしてはフアブリーペロー板が知られ
ている。フアブリーペロー板はMgF2（フツ化マグネシウ
ム）の薄層の両面に銀付けして、エネルギー反射率95％
位にしたもので、MgF2の厚さを希望波長λ０の1/4程度
にすると、透過光の波長幅が数Å〜数百Å程度のフイル
タが得られる。前記のフアブリーペロー板のほかにも複
屈折性の結晶（水晶または雲母等）を用いたフイルタが
知られている。
ている。フアブリーペロー板はMgF2（フツ化マグネシウ
ム）の薄層の両面に銀付けして、エネルギー反射率95％
位にしたもので、MgF2の厚さを希望波長λ０の1/4程度
にすると、透過光の波長幅が数Å〜数百Å程度のフイル
タが得られる。前記のフアブリーペロー板のほかにも複
屈折性の結晶（水晶または雲母等）を用いたフイルタが
知られている。
しかし従来のこれらのフイルタはバルク形であるので、
光フアイバとの接続に際しては、レンズや微動台等の光
学装置を必要とするので振動に弱く、また装置が小型、
軽量化できないという欠点があつた。
光フアイバとの接続に際しては、レンズや微動台等の光
学装置を必要とするので振動に弱く、また装置が小型、
軽量化できないという欠点があつた。
本発明は従来のこのような欠点を除去するため、単一偏
波フアイバとフアイバ形偏光子を用いることにより、小
型、高性能の光フイルタを提供することにある。以下、
図面により本発明を詳細に説明する。
波フアイバとフアイバ形偏光子を用いることにより、小
型、高性能の光フイルタを提供することにある。以下、
図面により本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例図であつて、１〜５はフアイ
バ形偏光子、６〜９は単一偏波フアイバ、10〜18はコ
ア、19〜22はB2O3またはB2O3−GeO2をSiO2添加した応力
付与部、23〜27は金属（例えばAl）である。単一偏波フ
アイバに関しては、保坂等による“Low−loss single p
olarization fibers with asymmetric strain birefrin
gence"（Electron Lett.,vol.17,No.15,P.530,1981）に
詳しく述べられている。またフアイバ形偏光子に関して
は、保坂等の発明による特願昭56−208048「フアイバ形
偏光子の作製方法」に詳しく述べられている。
バ形偏光子、６〜９は単一偏波フアイバ、10〜18はコ
ア、19〜22はB2O3またはB2O3−GeO2をSiO2添加した応力
付与部、23〜27は金属（例えばAl）である。単一偏波フ
アイバに関しては、保坂等による“Low−loss single p
olarization fibers with asymmetric strain birefrin
gence"（Electron Lett.,vol.17,No.15,P.530,1981）に
詳しく述べられている。またフアイバ形偏光子に関して
は、保坂等の発明による特願昭56−208048「フアイバ形
偏光子の作製方法」に詳しく述べられている。
フアイバ形偏光子の性能は、長さ1cmで消光比10dBであ
る。偏光子の消光比としては、30dB程度必要であるの
で、フアイバ形偏光子の長さとしては3cmとする。
る。偏光子の消光比としては、30dB程度必要であるの
で、フアイバ形偏光子の長さとしては3cmとする。
以下、本発明の光フイルタの原理について説明する。第
２図に示すように、（Xn-1,Yn-1）座標系でみた電界成
分 を、時計回りにだけ回転した座標系Xn,Yn）でみると
電界成分 は次式で表わされる。
２図に示すように、（Xn-1,Yn-1）座標系でみた電界成
分 を、時計回りにだけ回転した座標系Xn,Yn）でみると
電界成分 は次式で表わされる。
ただし である。
また単一偏波フアイバ（長さｄ）を通ることによつて生
じるＸ軸とＹ軸の両偏波モード間の位相差を２δとする
と、移相器としての単一偏波フアイバは次のマトリクス
で表わされる。
じるＸ軸とＹ軸の両偏波モード間の位相差を２δとする
と、移相器としての単一偏波フアイバは次のマトリクス
で表わされる。
ただし であり、λは光の波長、nf,nsはそれぞれ両偏波モード
の等価屈折率である。
の等価屈折率である。
今、第１図に示すようにフアイバ形偏光子での吸収損失
が最小の方向（金属面と平行な方向）をｘ軸とし、Ｎ本
の単一偏波フアイバの主軸Ｘとｘ軸のなす角をπ/4（ra
d）とし、フアイバ形偏光子と単一偏波フアイバを交互
に接続し、フアイバ形偏光子が両端にくるように配置す
る。Ｎ本の単一偏波フアイバのｎ番目の単一偏波フアイ
バの長さｌを ｌ＝2n-1d （ｎ＝１〜Ｎ） （５） （d;最小の単一偏波フアイバの長さ） とする。このときフアイバ形偏光子５から出射する電界
成分｛ExN,EyN｝は、フアイバ形偏光子１に入射する電
界成分を｛Ex0,Ey0｝とすると、次式で与えられる。
が最小の方向（金属面と平行な方向）をｘ軸とし、Ｎ本
の単一偏波フアイバの主軸Ｘとｘ軸のなす角をπ/4（ra
d）とし、フアイバ形偏光子と単一偏波フアイバを交互
に接続し、フアイバ形偏光子が両端にくるように配置す
る。Ｎ本の単一偏波フアイバのｎ番目の単一偏波フアイ
バの長さｌを ｌ＝2n-1d （ｎ＝１〜Ｎ） （５） （d;最小の単一偏波フアイバの長さ） とする。このときフアイバ形偏光子５から出射する電界
成分｛ExN,EyN｝は、フアイバ形偏光子１に入射する電
界成分を｛Ex0,Ey0｝とすると、次式で与えられる。
ただし、 である。（６）式は若干の計算の後 と書き直される。（９）式より、本発明の光フイルタの
透過率は となる。
透過率は となる。
（10）式はさらに簡単化できて、 となる。〔前記（６）式〜（11）式について参考文献:
B.H.Billings,“A Tunable Narrow−Band Optical Filt
er",J.Opt.Soc.Am.,vol.37,No.10,pp.738−746,1947〕 第３図は単一偏波フアイバの本数Ｎ＝６、最小の単一偏
波フアイバの長さｄ＝6cm、モード複屈折率Ｂ＝（nf−n
s）＝1.3×10-4の場合の透過率TLを波長λに対してプロ
ツトしたものである。
B.H.Billings,“A Tunable Narrow−Band Optical Filt
er",J.Opt.Soc.Am.,vol.37,No.10,pp.738−746,1947〕 第３図は単一偏波フアイバの本数Ｎ＝６、最小の単一偏
波フアイバの長さｄ＝6cm、モード複屈折率Ｂ＝（nf−n
s）＝1.3×10-4の場合の透過率TLを波長λに対してプロ
ツトしたものである。
第３図からわかるように、透過波長は１μｍから２μｍ
の範囲では、λ０＝1.3μｍおよびλ０＝1.56μｍであ
る。すなわち、λ０＝1.3μｍおよびλ０＝1.56μｍに
おいては なる条件が満たされている。また透過率が0.5となる波
長幅を半値幅Δλ（Half Width）とすると、ΔλとＮの
関係は第４図に示すようになる。半値幅ΔλはＮに依存
して変化するが、Ｎ＝11のときΔλ＜１Å、Ｎ＝８のと
きΔλ＝7.5Å、Ｎ＝５のときΔλ＝60Åとなる。
の範囲では、λ０＝1.3μｍおよびλ０＝1.56μｍであ
る。すなわち、λ０＝1.3μｍおよびλ０＝1.56μｍに
おいては なる条件が満たされている。また透過率が0.5となる波
長幅を半値幅Δλ（Half Width）とすると、ΔλとＮの
関係は第４図に示すようになる。半値幅ΔλはＮに依存
して変化するが、Ｎ＝11のときΔλ＜１Å、Ｎ＝８のと
きΔλ＝7.5Å、Ｎ＝５のときΔλ＝60Åとなる。
以上の実施例では、透過波長λ０を1.3μｍと1.56μｍ
に指定したが、透過波長はモード複屈折率Ｂ、単一偏波
フアイバの長さｄおよび単一偏波フアイバの本数Ｎを適
当に変えることによつて、所望の波長に選ぶことができ
る。また半値幅も所望の値に設定できることも明らかで
ある。
に指定したが、透過波長はモード複屈折率Ｂ、単一偏波
フアイバの長さｄおよび単一偏波フアイバの本数Ｎを適
当に変えることによつて、所望の波長に選ぶことができ
る。また半値幅も所望の値に設定できることも明らかで
ある。
以上の説明により明らかなとおり、本発明によれば高性
能で小型の光フイルタを実現することができる。また単
一偏波フアイバのモード複屈折率Ｂが１×10-4程度以上
の値であれば、曲げ半径5cm程度まで曲げてもその特性
は変化しないので、本発明の光フアイバ型フイルタは可
とう性に富むという大きな特長がある。
能で小型の光フイルタを実現することができる。また単
一偏波フアイバのモード複屈折率Ｂが１×10-4程度以上
の値であれば、曲げ半径5cm程度まで曲げてもその特性
は変化しないので、本発明の光フアイバ型フイルタは可
とう性に富むという大きな特長がある。
さらに本発明のフアイバ型光フイルタは光フアイバとの
接続が容易であるので、波長多重光通信等に用いれば非
常に大きな利点がある。
接続が容易であるので、波長多重光通信等に用いれば非
常に大きな利点がある。
第１図は本発明の一実施例図、 第２図は座標変換を表わす図、 第３図は本発明のフアイバ型光フイルタの透過率の波長
特性を示す図、 第４図は本発明のフアイバ型光フイルタの半値幅Δλと
単一偏波フアイバの本数Ｎとの関係を示す図である。 １〜５……フアイバ形偏光子、６〜９……単一偏波フア
イバ、10〜18……コア、19〜22……応力付与部、23〜27
……金属。
特性を示す図、 第４図は本発明のフアイバ型光フイルタの半値幅Δλと
単一偏波フアイバの本数Ｎとの関係を示す図である。 １〜５……フアイバ形偏光子、６〜９……単一偏波フア
イバ、10〜18……コア、19〜22……応力付与部、23〜27
……金属。
Claims (1)
- 【請求項１】種々の波長の光の中から所望の波長λ０の
光のみを通過させる光フイルタにおいて、光の伝搬軸を
一致させ、次式を満足する単一偏波フアイバとフアイバ
形偏光子が交互に配置され、 nf,ns;単一偏波フアイバの二つの偏波モードの等価屈折
率 d;最も短い単一偏波フアイバの長さ m;正の整数 フアイバ形偏光子中での光の損失の最も小さい方向をｘ
軸として、各単一偏波フアイバの主軸がｘ軸に対してπ
/4（rad）だけ傾いており、ｎ番目の単一偏波フアイバ
の長さｌが次式を満足し、 ｌ＝2n-1d n;1〜Ｎの間の整数 N;単一偏波フアイバの本数 単一偏波フアイバとフアイバ形偏光子が交互に接続され
た両端はフアイバ形偏光子であることを特徴とするフア
イバ型光フイルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57098411A JPH0766086B2 (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | フアイバ型光フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57098411A JPH0766086B2 (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | フアイバ型光フイルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58215605A JPS58215605A (ja) | 1983-12-15 |
| JPH0766086B2 true JPH0766086B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=14219081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57098411A Expired - Lifetime JPH0766086B2 (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | フアイバ型光フイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0766086B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040258340A1 (en) * | 2003-06-19 | 2004-12-23 | Paolucci Dora M. | Radiation tuned wavelength filtering device |
-
1982
- 1982-06-10 JP JP57098411A patent/JPH0766086B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58215605A (ja) | 1983-12-15 |
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