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JPH0711613B2 - 偏波面保存光ファイバ用ロータリージョイント - Google Patents

偏波面保存光ファイバ用ロータリージョイント

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Publication number
JPH0711613B2
JPH0711613B2 JP63027626A JP2762688A JPH0711613B2 JP H0711613 B2 JPH0711613 B2 JP H0711613B2 JP 63027626 A JP63027626 A JP 63027626A JP 2762688 A JP2762688 A JP 2762688A JP H0711613 B2 JPH0711613 B2 JP H0711613B2
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JP
Japan
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optical fiber
polarization
maintaining optical
wave plate
rotating
Prior art date
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JP63027626A
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博 梶岡
敏夫 深堀
則文 椎名
仁 森永
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Hitachi Cable Ltd
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Hitachi Cable Ltd
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    • 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
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/381—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres
    • G02B6/3812—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres having polarisation-maintaining light guides
    • G—PHYSICS
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
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    • G—PHYSICS
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/3604—Rotary joints allowing relative rotational movement between opposing fibre or fibre bundle ends

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はヘテロダイン光通信や光ファイバジャイロなど
に用いられる偏波面保存光ファイバの相互間を偏波保存
性を保持して光学的に結合する新規な偏波面保存光ファ
ィバ用ロータリージョイントに関する。
［従来の技術］ コア、クラッド、サポートが同心円構造の光ファイバ用
のロータリージョイントとしては第３図に示すものが知
られている。同図に示すように、回転体１は固定体２に
対して軸受を介して回転自在に支持されている。回転体
１の回転中心軸上には集束性レンズ５が設けられ、集束
性レンズ５には送光側光ファイバ３が接続される。一
方、固定体２には回転体１の集束性レンズ５と対向させ
て集束性レンズ６が設けられ、集束性レンズ６には受光
側光ファイバ４が接続される。このロータリージョイン
トでは、送光側光ファイバ３の出射端を回転したときに
受光側光ファイバ４への光電力の結合量が最大で且つそ
の変化量が最少になるように相対位置合せが行なわれ
る。
また、多心光ファイバを結合するロータリージョイント
では、結合しようとする複数の回転側と静止側の光ファ
イバ間にプリズムを設け、このプリズムを回転側の光フ
ァイバと同方向に1/2の回転速度で回転させるようにし
たものが知られている（例えば、実開昭62-68106号）。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の単心および多心の光ファイバ
用ロータリージョイントを偏波面保存光ファイバの結合
に用いた場合、偏波保存性がなくなってしまう。なぜな
らば、静止側の偏波面保存光ファイバの固有偏光軸は一
定であるが、回転側の偏波面保存光ファイバの固有偏光
軸から出射される直線偏光の方位は回転側の偏波面保存
光ファイバの回転に伴って変化するからである。
本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解消し、
回転系と静止系の偏波面保存光ファイバ間を偏波保存性
を保持して光学的に結合できる偏波面保存光ファイバ用
ロータリージョイントを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明の偏波面保存光ファイバ用ロータリージョイント
は、回転系の偏波面保存光ファイバと静止系の偏波面保
存光ファイバとをレンズ系を介して結合すると共に、回
転系の偏波面保存光ファイバの1/2の回転速度で同方向
に回転される1/2波長板を上記レンズ系に設けたもので
ある。
［作用］ 第２図に示すように、1/2波長板のファースト軸に対し
てφの方位で振動する直線偏光を入射させると、1/2波
長板を通過した後の直線偏光のスロー軸成分はπだけ位
相が遅れて逆相となるから、1/2波長板からはそのファ
ースト軸に対して−φの方位で振動する直線偏光が射出
する。
そこで、初期の軸合せで、回転側と静止側の偏波面保存
光ファイバの固有偏光軸（例えばファースト軸）を1/2
波長板のファースト軸に一致させておけば、回転側の偏
波面保存光ファイバがθ回転すると1/2波長板がθ/2回
転するので、第２図に示すように、回転側の偏波面保存
光ファイバから1/2波長板に入射する直線偏光の方位は1
/2波長板のファースト軸に対してθ/2となり、1/2波長
板の透過光の方位は1/2波長板のファースト軸に対して
−θ/2の方位、即ち、静止側の偏波面保存光ファイバの
固有偏光軸と一致する。従って、回転側の偏波面保存光
ファイバの回転にかかわらず偏波保存性が維持される。
静止側から回転側の偏波面保存光ファイバに直線偏光を
送光する場合にも同様に偏波保存性が保たれる。
［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図において、10は静止系に設置される固定体であ
り、固定体10には回転系にある回転体11の一部が挿入さ
れ軸受により回転自在に支持されている。回転体11の回
転軸上には固定側光ファイバコリメータ12と回転側光フ
ァイバコリメータ13が設置されている。また、固定体10
に1/2波長板14を支持する1/2波長板ホルダ15が回転体11
の回転軸上に回転自在に支持されている。
固定側光ファィバコリメータ12は、凸球面座付ホルダ16
と、ホルダ16の左端に偏波面保存光ファイバ18に対向さ
せて設けられたコリメートレンズ20と、偏波面保存光フ
ァイバ18の右端に設けられたフェルール22を有するピグ
ティルタイプのコリメータである。フェルール22は、固
定体10に着脱自在に取り付けられるレセプタクル保持体
24に設置されたレセプタクル26に止めねじ28により取り
付けられる。
また、回転側光ファイバコリメータ13も固定側光ファイ
バコリメータ12と同様に、凸球面座付ホルダ17、偏波面
保存光ファイバ19、コリメートレンズ21、フェルール23
を有する。フェルール23は回転体11に着脱自在に取り付
けられるレセプタクル保持体25に設置されたレセプタク
ル27に止めねじ29により取り付けられる。
固定側，回転側光ファイバコリメータ12,13の角度、軸
の調芯は次のようにして行う。固定側，回転側光ファイ
バコリメータ12,13にはコリメートレンズ20,21と偏波面
保存光ファイバ18,19が予め調芯して凸球面座付ホルダ1
6,17に組み込まれている。
まず、回転側光ファイバコリメータ13の凸球面座付ホル
ダ17を円錐リング32を介して回転体11に押し付け、回転
体11を回転させながら調芯する。調芯後、ホルダ17の凸
球面と円錐リング32の突合せ部および円錐リング32と回
転体11の突合せ部を、例えばYAGレーザ光を照射して溶
接固定する。なお、半田で固定してもよい。
次いで、固定側光ファイバコリメータ12もその凸球面座
付ホルダ16を円錐リング31の出射ビームに合わせて角
度、軸の調芯を行った後、ホルダ16と円錐リング31の突
合せ面および円錐リング31と固定体10の突合せ面をYAG
レーザ光で溶接する。
コリメートレンズ20,21を使用してコア径が小さい偏波
面保存光ファイバ18,19の光ビーム径を拡大しているた
め、光ファイバ18,19の光軸ずれは大幅に緩和される。
更に、角度ずれは円錐リング31,32に対する凸球面座付
ホルダ16,17の球面座の相対回転により高精度に調整で
きる。
一方、1/2波長板ホルダ15の外側の固定体10内には回転
体11の回転を1/2角速度（同方向回転）に減速して1/2波
長板ホルダ15に伝達する変速歯車機構33が設けられてい
る。変速歯車機構33は、回転体11の外周に形成された歯
車34と、固定体10内に回転自在に支持された軸35上に取
り付けられ歯車34と噛合する歯車36と、軸35上に設けら
れ1/2波長板ホルダ15の外周に形成された歯車37に噛合
する歯車38とから主に構成されている。中間の歯車36,3
8は回転方向に相対的に回転ずれができるように２分割
され、分割歯車間には回転ずれを起させる方向に弾発し
て歯車34,37とのバックラッシュを防止するためのばね
（図示せず）が設けられている。
上記の構成で、回転側の偏波面保存光ファイバ19から光
を出射すると、出射光はコリメートレンズ21で拡大され
た平行ビームとなり、1/2波長板14を透過して固定側の
コリメートレンズ20に入射し、コリメートレンズ20で集
光されて偏波面保存光ファイバ18に結合される。初期設
定では、偏波面保存光ファイバ18,19の固有偏光軸（例
えば、ファースト軸）を1/2波長板14のファースト軸に
一致させておく。
このようにすると、回転体11の回転に伴って偏波面保存
光ファイバ19から出射する直線偏光の方位も回転する
が、1/2波長板ホルダ15とともに1/2波長板14が回転体11
の1/2の回転速度で回転するため、1/2波長板14を透過す
る直線偏光の方位は偏波面保存光ファイバ18の固有偏光
軸と一致した一定の静止状態に保たれ、偏波面保存光フ
ァイバ18に結合される。逆に、固定側の偏波面保存光フ
ァイバ18から直線偏光を出射した場合、1/2波長板14を
透過した直線偏光の方位は1/2波長板14の回転に伴って
同方向へ２倍の角速度で回転し、偏波面保存光ファイバ
19の固有偏光軸に一致して結合される。
［発明の効果］ 本発明によれば次の効果がある。
（１）回転する偏波面保存光ファイバと静止している偏
波面保存光ファイバとの間の直線偏光伝送が安定にリア
ルタイムで行なえることから、コヒーレント通信用の偏
波面保存光ファイバの布設や光計測への応用が広がる。
計測においては回転部外（静止側）で信号処理が可能と
なる。
（２）偏波面保存光ファイバの線引工程に本ロータリー
ジョイントを応用することにより、偏波面保存光ファイ
バの消光比がリアルタイムで計測可能となる。
（３）偏波面保存光ファイバを光ファイバジャイロやハ
イドロフォン用としてコイルする場合、コイル巻き装置
に本ロータリージョイントを適用することにより、消光
比の劣化をリアルタイムで計測できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の偏波面保存光ファイバ用ロータリージ
ョイントの一実施例を示す断面図、第２図は本発明のロ
ータリージョイントの偏波保存機能を説明するための説
明図、第３図は従来の光ロータリージョイントを示す断
面図である。 図中、１は回転体、２は固定体、３は送光側光ファイ
バ、４は受光側光ファイバ、5,6は集束性レンズ、10は
固定体、11は回転体、12は固定側光ファイバコリメー
タ、13は回転側光ファイバコリメータ、14は1/2波長
板、15は1/2波長板ホルダ、16,17は凸球面座付ホルダ、
18,19は偏波面保存光ファイバ、20,21はコリメートレン
ズ、22,23はレセプタクル、28,29は止めねじ、31,32は
円錐リング、33は変速歯車機構、34,36,37,38は歯車、3
5は軸である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】回転系の偏波面保存光ファイバと静止系の
    偏波面保存光ファイバとをレンズ系を介して結合すると
    共に、回転系の偏波面保存光ファイバの1/2の回転速度
    で同方向に回転される1/2波長板を上記レンズ系に設け
    たことを特徴とする偏波面保存光ファイバ用ロータリー
    ジョイント。
JP63027626A 1988-02-10 1988-02-10 偏波面保存光ファイバ用ロータリージョイント Expired - Lifetime JPH0711613B2 (ja)

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JP63027626A JPH0711613B2 (ja) 1988-02-10 1988-02-10 偏波面保存光ファイバ用ロータリージョイント
US07/247,784 US4848867A (en) 1988-02-10 1988-09-22 Rotary joint for polarization plane maintaining optical fibers
GB8822370A GB2215085B (en) 1988-02-10 1988-09-22 Rotary joint for optical fibres of the type maintaining selective transmission of a given plane of polarisation
CA000578443A CA1308587C (en) 1988-02-10 1988-09-26 Rotary joint for polarization plane maintaining optical fibers

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JPH01204006A JPH01204006A (ja) 1989-08-16
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