(57)【要約】【課題】偏波保存光ファイバ１１を使用したレーザーモジュールを実現するためには、回転調芯が二度必要となる上に、二回目の回転調芯は偏波保存光ファイバ１１に光を結合させるための調芯と同時に行う必要があるため、組立に非常に時間がかかるという問題があった。【解決手段】本発明によれば、偏波保存光ファイバ１１を保持する保持具の端面に、少なくとも１枚の偏光子と少なくとも１枚のファラデー回転子を備えた光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイルにおいて、前記光アイソレータ１４は通過した光の偏波方向を示す偏光方向表示部を有しており、前記光アイソレータ１４の偏光方向表示部と偏波保存光ファイバ１１の保存される偏波方向が一致するように固定する。【選択図】　　図１
2004061996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏波保存光ファイバを保持する保持具の端面に、少なくとも１枚の偏光子と少なくとも１枚のファラデー回転子を備えた光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイルにおいて、前記光アイソレータは通過した光の偏波方向を示す偏光方向表示部を有しており、前記光アイソレータの偏光方向表示部と偏波保存光ファイバの保存される偏波方向が一致するように固定したことを特徴とする光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイル。
【請求項２】
偏波保存光ファイバを保持する保持具の端面に、少なくとも１枚の偏光子と少なくとも１枚のファラデー回転子を備えた光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイルにおいて、前記光アイソレータは通過した光の偏波方向を示す偏光方向表示部を有する保持具に固定されており、前記光アイソレータ保持具の偏光方向表示部と偏波保存光ファイバの保存される偏波方向が一致するように固定したことを特徴とする光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイル。
【請求項３】
偏波保存光ファイバを保持する保持具に、偏波保存光ファイバの保存される偏波方向を示す偏光方向表示部を有し、この偏光方向表示部と前記光アイソレータまたは光アイソレータ保持具の偏光方向表示部が一致するように固定したことを特徴とする請求項１又は２記載の光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイル。
【請求項４】
偏波保存光ファイバを保持する保持具の端面に斜め研磨面と未研磨面を有し、斜め研磨面と未研磨面との境界線を偏波保存光ファイバの保存される偏波方向を示す偏光方向表示部としたことを特徴とする請求項３記載の光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイル。
【請求項５】
偏波保存光ファイバを保持する保持具の外周に平面を有し、前記平面を偏波保存光ファイバの保存される偏波方向を示す偏光方向表示部としたことを特徴とする請求項３記載の光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイル。
【請求項６】
前記光アイソレータの偏光方向表示部または光アイソレータ保持具の偏光方向表示部と偏波保存光ファイバの保存される偏波方向のなす角度が±１０°以下となるように固定したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイル。
【請求項７】
前記偏波保存光ファイバを保持する保持具の端面と前記光アイソレータを接着剤にて接着固定したこと特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイル。
【請求項８】
前記偏波保存光ファイバを保持する保持具の端面と前記光アイソレータ間に空気層を有するよう固定したこと特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信に用いる光アイソレータ付き光ファイバピグテイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光アイソレータは偏光子とガーネットより構成される光部品で、代表例としてレーザー光源への反射戻り光を抑止するためにレーザーモジュールに使用される。また偏波保存光ファイバは、通常の光ファイバでは様々な外乱により偏波状態が変動してしまうが、応力付加層が設けられており伝搬する光の偏波状態を保存することができる光ファイバである。レーザーモジュールに使用される代表例としては、外部変調器のように偏波依存性のある部品を使用する場合、それらを接続するために使用される。
【０００３】
従来の偏波保存光ファイバを用いたレーザーモジュール示す模式図を図１１に示す。レーザー素子１１１から出謝された光は、レンズ１１２を通過することにより集光ビームとなり、光アイソレータ１１３を通過して偏波保存光ファイバ１１５に結合される。偏波保存光ファイバ１１５は保持具１１４に保持され、固定されている。また光アイソレータはレーザーモジュールに接続された様々な光部品から戻ってくる反射光を防ぎ、レーザーの発振を安定させるために必要な部品として光路上に配置される。光ファイバに偏波保存光ファイバを使用しているため、光アイソレータを通過した光の偏光方向と偏波保存光ファイバの保存される偏光方向とを一致させる必要があるが、この調整を高精度に行うことにより高い消光比の直線偏光状態を保存することが可能となり、偏波依存性のある外部変調器等への接続が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図１１に示す偏波保存光ファイバを使用したレーザーモジュールを実現するためには、まずレーザー素子から出力される光の偏光方向と光アイソレータの透過方向の偏光方向を回転調芯により合わせ、次に光アイソレータを通過した光の偏光方向と偏波保存光ファイバの保存される偏光方向を回転調芯により合わせる二度の回転調芯が必要となる。また同時にレンズにて集光された光を偏波保存光ファイバに結合させるための調芯も必要となる。つまり回転調芯が二度必要となる上に、二回目の回転調芯は偏波保存光ファイバに光を結合させるための調芯と同時に行う必要があるため、組立に非常に時間がかかるという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を鑑みて本発明は、偏波保存光ファイバを保持する保持具の端面に、少なくとも１枚の偏光子と少なくとも１枚のファラデー回転子を備えた光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイルにおいて、前記光アイソレータは通過した光の偏波方向を示す偏光方向表示部を有しており、前記光アイソレータの偏光方向表示部と偏波保存光ファイバの保存される偏波方向が一致するように固定したことを特徴とする。
【０００６】
また偏波保存光ファイバを保持する保持具の端面に、少なくとも１枚の偏光子と少なくとも１枚のファラデー回転子を備えた光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイルにおいて、前記光アイソレータは通過した光の偏波方向を示す偏光方向表示部を有する保持具に固定されており、前記光アイソレータ保持具の偏光方向表示部と偏波保存光ファイバの保存される偏波方向が一致するように固定したことを特徴とする。
【０００７】
さらに偏波保存光ファイバを保持する保持具に、偏波保存光ファイバの保存される偏波方向を示す偏光方向表示部を有し、この偏光方向表示部と前記光アイソレータまたは光アイソレータ保持具の偏光方向表示部が一致するように固定したことを特徴とする。
【０００８】
また偏波保存光ファイバを保持する保持具の端面に斜め研磨面と未研磨面を有し、斜め研磨面と未研磨面との境界線を偏波保存光ファイバの保存される偏波方向を示す偏光方向表示部としたことを特徴とする。
【０００９】
また偏波保存光ファイバを保持する保持具の外周に平面を有し、前記平面を偏波保存光ファイバの保存される偏波方向を示す偏光方向表示部としたことを特徴とする。
【００１０】
なお前記光アイソレータの偏光方向表示部または光アイソレータ保持具の偏光方向表示部と偏波保存光ファイバの保存される偏波方向のなす角度が±１０°以下となるように固定したことを特徴とする。
【００１１】
さらに前記偏波保存光ファイバを保持する保持具の端面と前記光アイソレータを接着剤にて接着固定したこと特徴とする。
【００１２】
また前記偏波保存光ファイバを保持する保持具の端面と前記光アイソレータ間に空気層を有するよう固定したこと特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図によって説明する。
【００１４】
図１（ａ）に本発明の第１の実施形態である光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイルの断面図を示す。偏波保存光ファイバ１１は被覆のない部分を第１の保持具１２に固定されており、さらに第１の保持具と偏波保存光ファイバの被覆の一部を第２の保持具１３に固定されている。第１の保持具の端面は斜め研磨が施されている。本形態では偏波保存ファイバに応力付与部がコアの両側にあるものを使用しており、保存される偏波の方向は応力付与部の中心を結ぶ線１６とする。第１の保持具の端面に施されている斜め研磨は端面反射が直接レーザー素子に戻らないように施したもので、斜め研磨の方向は偏波保存光ファイバの保存される偏波の方向１６と同じ方向である。
【００１５】
光アイソレータ素子１４は偏光子、ファラデー回転子、偏光子の順に配置されており、その端面を第１の保持具１２の端面に一体化固定されている。さらに光アイソレータ素子１４を囲むように磁石１５も固定されている。
【００１６】
本形態では光アイソレータ１４の端面形状を長方形とし、長辺１４ａがファイバ側に配置される偏光子の偏光軸と一致している。即ち、光アイソレータ１４を通過した光の偏波方向を示す偏光方向表示部を長辺１４ａとしている。このように光アイソレータ１４に偏光方向表示部を設けることにより、偏波保存光ファイバ１１の保存される偏波方向１６に偏光方向表示部である長辺を機械的に合わせるだけで、光アイソレータ１４と偏波保存光ファイバの回転調芯が可能となる。また、光アイソレータ１４と偏波保存光ファイバピグテイルを一体化することにより、調芯回数も一回で済ますことが可能となる。
【００１７】
図２（ａ）に本発明の第２の実施形態である光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイルの断面図を示す。偏波保存光ファイバピグテイル部は第１の実施形態と同様である。光アイソレータ素子１４は偏光子、ファラデー回転子、偏光子の順に配置されており、保持具２１に固定されている。そして光アイソレータ保持具２１と第２の保持具１３が固定されており、光アイソレータ１４と偏波保存光ファイバ１１端面とは直接接触していない。本形態では光アイソレータ保持具２１に偏光方向表示部となる平面部２１ａを形成している。このように光アイソレータ保持具２１に偏光方向表示部を設けることにより、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００１８】
図３にレーザーダイオード３１から出力された光が光アイソレータを通過して偏波保存光ファイバに入射されるまでの偏光状態の模式図を示す。レーザーダイオード３１から右４５度に傾いた直線偏光が出射され、レンズ３２を介して、光アイソレータ素子のレーザー側の偏光子３３に入射される。次にファラデー回転子３４を通過することによって、縦方向の直線偏光に回転され、ファイバ側偏光子３５を通過する。偏波保存光ファイバは応力付与部３７が縦方向になるように配置されているが、保存される偏波方向はこの場合、応力付与部の中心を結ぶ直線方向となる。つまり、光アイソレータ素子のファイバ側偏光子３５を通過した縦方向の直線偏光の角度が偏波保存光ファイバの保存される偏光方向に対してどの程度になるかによって、得られる消光比特性が変動することになる。よって、光アイソレータ素子にファイバ側偏光子２５の偏光軸を示す基準面、もしくはマーキングをつけ、その基準面と偏波保存光ファイバの保存される偏光方向を調整することによって、事実上消光比を調整することと等価となる。なお偏波保存光ファイバの形状は本実施の形態では応力付与部がコアの両側にあるタイプについて記載しているが、他にも応力付与部がコアを楕円に囲んでいるタイプもあり、偏波保存光ファイバの形状は問わない。
【００１９】
図４にレーザーダイオード４１から出力された光が１／２波長板を通過して偏波保存光ファイバと結合するまでの模式図を示す。レーザーダイオード４１から出力された直線偏光の光がレンズ４２によって偏波保存光ファイバ４５に結合される間に１／２波長板４３が配置されている。１／２波長板４３を回転させることにより、偏波保存光ファイバ４５に入射される直線偏光を回転させることが可能となる。この測定系を用いることにより、偏波保存光ファイバに入射される直線偏光状態に対する消光比を測定することが可能となる。
【００２０】
図５に図４で示した測定系の模式図にて、レーザーダイオード４１から出力された光が１／２波長板４２を通過して偏波保存光ファイバ４５と結合させ、偏波保存光ファイバ４５に入射される偏光状態に対する消光比を測定した結果を示す。図５より角度が大きくなるに従って、消光比が低くなっていくことが分かる。一般的に要求される消光比２０ｄＢを達成するには角度１０°以下でなければならないことがわかる。
【００２１】
したがって、本発明において光アイソレータまたは光アイソレータ保持具の偏光方向表示部と偏波保存光ファイバの偏波方向を一致させるとは、両者のなす角度を±１０°以内とすればよい。
【００２２】
次に光アイソレータに形成する偏光方向表示部のさまざまな例を図６（ａ）、（ｂ）、図７（ａ）、（ｂ）に示す。図６（ａ）は光アイソレータ素子を方形に加工したタイプで、側面を偏光方向表示部６１とする。また図６（ｂ）は光アイソレータ素子を円形に加工したタイプで、一部を平面になるようにカットし偏光方向表示部６１とした。図７（ａ）は光アイソレータ１４を保持具２１に保持したタイプで、円形の保持具２１の一部を平面になるようにカットし、偏光方向表示部７１とした。また図７（ｂ）は、円形の保持具２１の一部にマーキングを施し、偏光方向表示部７１とした。なお、偏光方向表示部は光アイソレータを通過した光の偏光方向を示すためのもので、その面方向と偏光方向が必ずしも一致していなくてもよい。
【００２３】
さらなる応用例として図８、９には偏波保存光ファイバ１１を保持する第１の保持具１２に偏光方向表示部を設けた例を示す。図８は偏波保存光ファイバ１１を保持する第１の保持具の端面に斜め研磨面と未研磨面を有し、斜め研磨面と未研磨面との境界線を偏波保存光ファイバ１１の保存される偏波方向を示す偏光方向表示部８１とした。また図９は偏波保存光ファイバ１１を保持する第２の保持具１３の外周を一部が平面となるようにカットし、偏波波保存光ファイバ１１の保存される偏波方向を示す偏光方向表示部９１とした。なお、偏光方向表示部は偏波保存光ファイバの保存される偏光方向を示すためのもので、その面方向と偏光方向が必ずしも一致していなくてもよく、またマーキング等で代用しても構わない。
【００２４】
このように偏波保存光ファイバ１１を保持する部品にも偏光方向表示部を設けることによって、光アイソレータおよび偏波保存光ファイバピグテイルの偏光方向表示部同士を機械的に合わせることが可能となり、偏波保存光ファイバの端面を確認することなく、調芯固定することが可能となる。
【００２５】
また、偏波保存光ファイバ１１を保持する第１保持具１２の端面と光アイソレータ１４との固定には、通常の光アイソレータ付き光ファイバピグテイルと同様、接着剤にて直接固定する方法と、光アイソレータ１４と光ファイバピグテイル端面間に空気層を有するように、光アイソレータ１４を保持具２１に固定した後ＹＡＧやハンダ等で固定する方法があり、どちらの固定方法にも適用することができる。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明の実施の形態に基づいて試作した結果を示す。光アイソレータ素子は端面を長方形とし、その長辺をファイバ側に配置される偏光子の偏光方向と一致させた。偏波保存光ファイバにはコアの両側に応力付与部をもったタイプを使用し、偏波保存光ファイバを保持する部品の端面に斜め研磨面と未研磨面を有し、斜め研磨面と未研磨面との境界線が偏波保存光ファイバの保存される偏波方向を示す偏光方向表示部としたものを使用した。光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイルを２５本試作し、偏光方向表示部同士の角度と消光比を測定した結果を図１０に示す。試作時には、光学的な調芯は一切行わず、応力付与部の中心を結ぶ線と光アイソレータ素子の長辺を基準として組立を実施した。その結果、図１０に示すとおり、角度が大きくなると消光比の劣化に繋がり、消光比２０ｄＢを達成したものは、全て１０°以下で作製されていることが分かる。これらのことから、消光比が最適になるように光学的にモニターをしなくても、偏光方向表示部を決定することによって、消光比を制御できることが可能であることが確認できた。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、偏波保存光ファイバを保持する部品の端面に、少なくとも１枚の偏光子と少なくとも１枚のファラデー回転子を備えた光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイルにおいて、前記光アイソレータは通過した光の偏波方向を示す少なくとも１つの偏光方向表示部を有しており、前記光アイソレータの偏光方向表示部と偏波保存光ファイバの保存される偏波方向が一致するように一体化固定したことによって、偏波保存光ファイバの保存される偏波方向に機械的に合わせるだけで、光アイソレータと偏波保存光ファイバの回転調芯が可能となる。また、光アイソレータと偏波保存光ファイバピグテイルを一体化することにより、調芯回数も一回で済ますことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態である光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイルの断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は同図（ａ）中のＡ１部拡大図である。
【図２】（ａ）は本発明の第２の実施形態である光アイソレータ付き偏波保存光ファイバピグテイルの断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は同図（ａ）中のＡ２部拡大図である。
【図３】レーザーダイオードから出力された光が光アイソレータを通過して偏波保存光ファイバに入射されるまでの偏光状態の模式図である。
【図４】レーザーダイオードから出力された光が１／２波長板を通過して偏波保存光ファイバと結合するまでの模式図である。
【図５】偏波保存光ファイバの偏波方向に対する光アイソレータの偏光方向のなす角度と消光比との関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）、（ｂ）は光アイソレータに偏光方向表示部を設けた例を示す斜視図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は光アイソレータ保持金具に偏光方向表示部を設けた例を示す正面図である。
【図８】（ａ）は偏波保存光ファイバを保持する保持具に偏光方向表示部を設けた例を示す断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は同図（ｂ）中のＡ３部拡大図である。
【図９】（ａ）は偏波保存光ファイバを保持する保持具に偏光方向表示部を設けた例を示す断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は同図（ｂ）中のＡ４部拡大図である。
【図１０】偏波保存光ファイバの偏波方向に対する光アイソレータの偏光方向のなす角度と消光比との関係を示すグラフである。
【図１１】従来の偏波保存光ファイバを使用したレーザーモジュールを示す側面図である。
【符号の説明】
１１：偏波保存光ファイバ
１２：第１の保持具
１３：第２の保持具
１４：光アイソレータ
１５：磁石
１６：偏波保存光ファイバの保存される偏波方向
２１：光アイソレータ保持具
３１：レーザーダイオード
３２：レンズ
３３、６２：偏光子
３４、６３：ファラデー回転子
３５、６４：偏光子
３６：コア部
３７：応力付与部
４１：レーザーダイオード
４２：レンズ
４３：１／２波長板
４４：偏波保存光ファイバ保持具
４５：偏波保存光ファイバ
６１、７１：偏光方向表示部
８１、９１：偏光方向表示部
１１１：レーザー素子
１１２：レンズ
１１３：光アイソレータ
１１４：偏波保存光ファイバ保持具
１１５：偏波保存光ファイバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004061996.tif 000009
【図８】
2004061996.tif 000010
【図９】
2004061996.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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