OPTICAL ELEMENT AND OPTICAL CIRCUIT

• Main Authors: KAWASHIMA Takayuki, KAWAKAMI Shojiro, IJIRO Toshikazu, CHIBA Takafumi
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 17.01.2019
• Subjects: OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS; OPTICS; PHYSICS

[Problem] To provide an optical element and an optical circuit enabling easy integration. [Solution] An optical element has a quarter-wave plate formed on the X-Y plane and laminated in the Z-axis direction in three-dimensional space X, Y, Z. The groove in the wave plate is curved, and the angle relative to the Y-axis varies continuously in the range of 0° to 180°. The optical element separates and converts incoming circularly polarized light into light passing therethrough and circularly polarized light reversely rotating a given angle toward the X axis from the Z axis, and outputs the light. A plurality of elements comprising multi-area half-wave plates and elements comprising the multi-area quarter-wave plates are disposed at suitable positions; polarization separation is performed on incoming signal light and local oscillator light and each light is separated into two parts; the phase of twin beams in the separated light is shifted by 90° relative to the other beams of light; and finally the light is synthesized with the multi-area quarter-wave plate according to the present invention. Thereby, it is possible to create an optical circuit having functions of polarization separation and 90° hybrid. L'invention concerne un élément et un circuit optiques permettant une intégration facile. L'élément optique selon l'invention comprend une lame quart d'onde formée sur le plan X-Y et stratifiée dans le sens de l'axe Z dans un espace tridimensionnel X, Y, Z. La rainure formée sur la lame d'onde est incurvée et l'angle par rapport à l'axe Y varie de façon continue sur la plage comprise entre de 0 et 180°. L'élément optique sépare et convertit la lumière à polarisation circulaire entrante en lumière traversant ledit élément et en lumière à polarisation circulaire tournant en sens inverse d'un angle donné en direction de l'axe X à partir de l'axe Z, et émet en sortie la lumière. Une pluralité d'éléments comprenant des lames demi-onde à zones multiples et des éléments comprenant les lames quart d'onde à zones multiples sont disposés à des emplacements appropriés; une séparation de polarisation est réalisée sur une lumière de signal entrante et une lumière d'oscillateur locale et chaque lumière est séparée en deux parties; la phase de faisceaux jumelés de la lumière séparée est décalée de 90° par rapport aux autres faisceaux de lumière; et enfin, la lumière est synthétisée avec la lame quart d'onde à zones multiples selon l'invention. La présente invention permet ainsi de créer un circuit optique doté de fonctions de séparation de polarisation et 90° hybride. 【課題】集積化が容易な光学素子および光回路を提供する。 【解決手段】光学素子は、３次元空間ｘ、ｙ、ｚにおいて、ｘｙ面に形成され、ｚ軸方向に積層された１／４波長板を備える。波長板の溝方向は、曲線であり、かつ、ｙ軸方向に対する角度が０度から１８０度の範囲で連続的に変化する。光学素子は、入射する円偏光を、そのまま透過する光と、ｚ軸からある角度だけｘ軸に向かう方向の逆回りの円偏光とに、分離および変換して出射する。さらに、多領域１／２波長板からなる素子と、上記の多領域１／４波長板からなる素子を複数枚、適した位置に配置し、入力される信号光と局部発振光をそれぞれ偏光分離し、かつそれぞれを二つに分離し、そのうちの２本の光に対して他よりも位相を９０度ずらし、最後に本発明の多領域１／４波長板で合成することで、偏光分離と９０度ハイブリッドの機能を持つ光回路実現することができる。