光ファイバー偏波コントローラーとは何ですか?

光ファイバー偏波コントローラーとは何ですか?
定義:光ファイバー内の光の偏光状態を制御できる装置。光ファイバーデバイス干渉計などの測定機器は、光ファイバー内の光の偏光状態を制御する能力を必要とする。そのため、さまざまな種類の光ファイバー偏光制御装置が開発されてきた。
曲がった光ファイバー内のコウモリ耳型コントローラー
一般的な偏光コントローラー複屈折は、光ファイバーを曲げる(または巻き付ける)ことで実現されます。全遅延(複屈折の大きさ)は、ファイバーの長さに比例し、曲げ半径に反比例します。また、光ファイバーの種類にも関係します。場合によっては、特定の曲げ半径で光ファイバーを複数回巻き付けることで、λ/2またはλ/4の遅延を得ることができます。


図1:コウモリの耳型偏光コントローラ。入射ファイバーの軸に沿って回転可能な3つの光ファイバコイルで構成されている。
通常、3つのコイルを使用してカラムを形成し、中央のコイルを半波長板、両側のコイルを四分の一波長板として使用します。各コイルは、入射および出射光ファイバーの軸に沿って回転できます。3つのコイルの向きを調整することで、特定の波長の入射光の偏光状態を任意の出力偏光状態に変換できます。ただし、偏光への影響は波長にも関係します。ピークパワーが高い場合(通常は超短パルスで発生)、非線形偏光回転が発生します。光ファイバーコイルの直径は小さすぎると、曲げによって追加の曲げ損失が発生します。非線形性の影響を受けにくい、よりコンパクトな別のタイプでは、ファイバーコイルではなく、光ファイバーの強い複屈折(偏光保持)を利用します。
圧縮光ファイバー偏波コントローラー
可変波長板を生成できる装置があり、これによって様々な圧力下で光ファイバーの長さをある程度圧縮することができます。光ファイバーを軸を中心に徐々に回転・圧縮し、圧縮部から一定の距離で固定することで、任意の出力偏光状態を得ることができます。実際、バビネ・ソレイユ補償器(バルク型)と同じ性能です。光学デバイス2つの複屈折ウェッジを含む)が得られるが、その動作原理は異なる。回転角ではなく圧力のみが変化する複数の圧縮位置も使用できる。圧力変化は通常、圧電トランスデューサを使用して実現される。このデバイスは偏光子としても機能し、圧電素子は異なる周波数またはランダム信号によって駆動される。


投稿日時:2025年2月8日