ピエゾ型ファイバー位相シフター

Shift the Phase of Light Up to 6.5λ (13π radians) or 27.5λ (55π radians)
Wavelength Ranges from 1260 to 1625 nm
Models with Ultra-Low Insertion Loss (<0.05 dB Without Connectors)
SM and PM Fiber Options

FVP155

1310 - 1550 nm
SM, FC/PC

FVP155L

1260 - 1625 nm
SM, FC/APC

FVP155LP

1440 - 1625 nm
PM, FC/APC

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概要
仕様
グラフ
コントローラのセレクションガイド
Feedback

用途

光ファイバ通信システム
- 位相変調
- 波長分割多重(WDM)
干渉式センサ
- 光コヒーレンストモグラフィ(OCT)
- 干渉計の安定化
ファイバーレーザーシステムのQスイッチおよびモードロック
光学テストおよび測定
- 干渉計
- オプティカル・ディレイライン
量子光学および量子通信
- 量子鍵配送(QKD)
- 量子計算
- エンタングル光子の生成

特長

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Figure 1.1 ピエゾ型ファイバ位相シフタ

最大位相シフト：6.5λ (13π ラジアン)
最大入力駆動周波数：20 kHz
波長範囲：1310～1550 nm
閉ループまたは開ループ動作で使用

こちらのピエゾ素子を使用したファイバ位相シフタFVP155は、デバイスを通過するシングルモードファイバを伸長させることで、1310～1550 nmの光の位相を変化させます。圧電セラミック素子の両端にファイバが固定されており、素子の圧電効果によってファイバを伸長させます(Figure 1.1の概略図参照)。位相シフタFVP155は、150 Vで約6.5λ(13π)の位相ストロークを発生させることができ、少なくともλ(2π)の位相ストロークを維持しながら、20 kHzの高い入力周波数で動作します。位相ストローク対入力電圧(Figure 3.1)および位相ストローク対周波数(Figure 3.2)の典型的なグラフは「グラフ」タブでご覧いただけます。なお、デバイスには2.0 mmのナローキーFC/PCコネクタが付いており、必要に応じてクランプCL6を用いて光学テーブルに固定可能です。

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Figure 1.2 ピエゾ型ファイバ位相シフタFVP155を干渉計に組み込み、ピエゾコントローラK-Cube^®KPC101を使用して光路長を安定化させることができます。FOC = 光ファイバーカプラ、PC = 偏光コントローラ、PD = フォトディテクタ

位相シフタFVP155は、SMC入力を介して当社の多数のピエゾコントローラで制御可能です。対応可能なデバイスと帯域幅の一覧は、「コントローラのセレクションガイド」タブ内のTable 4.1に掲載しています。位相シフタFVP155には、高温下でのデバイスの損傷を防ぐためのサーマルスイッチも内蔵されています。デバイスが過熱すると回路が切断され、温度が約50 °Cまで下がると自動的に再接続されます。高い周波数で変調するとデバイスの温度上昇が速くなります。過熱を防ぐための周波数ごとの推奨最大電圧を、「仕様」タブTable 2.2に示していますのでご参照ください。

ファイバ位相シフタは上記のように数多くの用途にご使用いただける汎用性の高いデバイスです。入力された光信号の位相を正確に制御・変調することで、高精度な測定、センシングおよびレーザ技術応用研究が可能です。Figure 1.2に、デバイスをファイバ干渉計に組み込んで光路長を安定化させるための概略図を示しています。

Table 2.1 FVP155 Phase Shifter Specifications^a
Drive Voltage Range	0 - 150 V
Phase Stroke at 150 V and 1 kHz^b	13π radians ± 15%
Half-Wave Voltage	< 11 V
Capacitance^c	200 nF ± 15%
Resonant Frequency	80 kHz ± 15%
Insertion Loss	< 0.1 dB (Without Connectors)
Residual Amplitude Modulation	< 0.15%
Operating Wavelength	1310 - 1550 nm
Operating Temperature	0 - 50 °C
Electrical Connector	SMC Male
Fiber Type	SM1550P
Fiber Connectors	FC/PC Narrow Key (2.0 mm)
Storage Temperature	-40 - 85 °C
Dimensions^d (L x W x H)	With Fiber: 2000.0 mm × 28.2 mm × 12.0 mm (78.74" x 1.11" x 0.47") Housing With Connector: 29.0 mm × 28.2 mm × 12.0 mm (1.14" x 1.11" x 0.47") Housing Only: 29.0 mm × 17.0 mm × 12.0 mm (1.14" x 0.67" x 0.47")

すべての仕様値は、特に記載のない限り25 °Cでの典型値です。
1550 nmで測定
1 kHz、1 V_RMSでの値
長さ2000 mmのファイバとデバイス本体のSMCコネクタを含んだ寸法

Table 2.2 FVP155 Phase Shifter Recommended Voltage Limits^a
Frequency	Voltage Limit	Phase Shift
2.0 kHz	150 V	14π radians
2.5 kHz	105 V	11π radians
3.5 kHz	90 V	10π radians
5.0 kHz	75 V	9π radians
8.0 kHz	60 V	8π radians
11.0 kHz	55 V	7π radians
15.0 kHz	50 V	6π radians
20.0 kHz	45 V	4π radians

デバイスの過熱を防ぐための参考値です。

性能グラフ

すべての位相シフタFVP155の性能グラフは、特に記載のない限り25 °Cでの典型値です。

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Figure 3.1 位相シフタFVP155の位相ストロークと入力電圧の関係を示したグラフ(典型値)。2 kHzの入力変調周波数で測定しています。

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Figure 3.3 1550 nmにおける位相シフタFVP155の半波電圧と周波数の関係を示したサンプルデータ。データは代表値であり、デバイス毎に異なる場合があります。

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Figure 3.2 1550 nmにおける位相シフタFVP155の位相ストロークと周波数の関係を示したサンプルデータ。データは代表値であり、デバイス毎に異なる場合があります。

Table 4.1 FVP155 Phase Shifter Controller Selection Guide
Item #	Channels	Bandwidth	Voltage Range	Maximum Current	Suggested Bandwidth^a	Recommended Cable
BPC301	1	10 kHz (1 µF Load, 1 V_pp)	0 - 150 V	0.5 A	3 kHz(150 V_pp) 26 kHz(30 V_pp)	PAA100 or PAA101
BPC303	3	10 kHz (1 µF Load, 1 V_pp)	0 - 150 V	1 A	3 kHz(150 V_pp) 30 kHz(30 V_pp)
MPZ601	2	10 kHz (1 µF Load, 1 V_pp)	0 - 75 V DC (Software)	0.5 A	10 kHz(75 V_pp) 26 kHz(30 V_pp)
MPZ601	2	10 kHz (1 µF Load, 1 V_pp)	0 - 90 V DC (External Input)	0.5 A	8 kHz(90 V_pp) 26 kHz(30 V_pp)
KPC101	1	1 kHz (1 µF Load, 1 V_pp)	0 - 150 V	0.012 A	0.09 kHz(150 V_pp) 0.6 kHz(30 V_pp)
MDT694B	1	9 kHz (No Load, Small Signal) 8.5 kHz (No Load, 150 V_pp) 200 Hz (1.4 µF Piezo, 150 V_pp)b	0 - 150 V	0.06 A	0.6 kHz(150 V_pp) 3 kHz(30 V_pp)	CA26XX Series
MDT693B	3		0 - 150 V	0.06 A	0.6 kHz(150 V_pp) 3 kHz(30 V_pp)	CA26XX Series
BPA100	1	See the Responsivity Curves on the Overview tab of the BPA100 Amplifier webpage	0 - 150 V	2.5 A	20 kHz(150 V_pp) 30 kHz(30 V_pp)	CA26XX and T4004

下の式(1)を用いて計算。ここで、f = 推奨帯域幅、C = 200 nF、V_pp = 電圧範囲、I_max = 最大電流です。
ランプ波形を仮定した概算値。帯域幅は負荷に強く依存するので、実物の値での計算が必要です。詳細については、マニュアルの第6章をご参照ください。

(1)

Posted Comments:
Ely Eastman (posted 2025-08-21 16:59:31.75) Hello, I am curious how long the fiber enclosed in the device is. Best, Ely jdelia (posted 2025-08-22 08:00:31.0) Thank you for contacting Thorlabs. The fiber is fixed at both ends of the piezoelectric ceramic in a stretched state, with a total length of 2000 mm. The length of the fiber enclosed in the device is equal to the housing (~29 mm).

Piezo-Based Fiber Phase Shifter, FC/PC

ズーム

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An FVP155 Phase Shifter is controlled by a KPC101 K-Cube® Piezo Controller.

Phase Shifts Up to 6.5λ (13π Radians)
Input Wavelength Range:1310 to 1550 nm
FC/PC Narrow Key Connectors

The FVP155 phase shifter can produce a phase stroke of about 6.5λ (13π) at 150 V and operates with input frequencies as high as 20 kHz while maintaining a phase stroke of at least λ (2π). Note that the connectors on the device are narrow key FC/PC (2.0 mm) and that the device can be clamped to an optical table using a CL6 clamp, if needed.

The FVP155 phase shifter is also equipped with a thermal switch to prevent damage to the device under high temperatures. When the device overheats, the circuit will be broken, and it will automatically reconnect when the temperature drops to around 50 °C. Since the device heats up faster when modulated at higher frequencies, we provide a list of recommended maximum voltages as a function of frequency to prevent overheating in Table 2.2 in the Specs tab, for reference.

Low-Loss Piezo-Based Fiber Phase Shifters, FC/APC

ズーム

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Figure G2.1 The FVP155L and FVP155LP include an SMC connector for an external controller.

Phase Shifts Up to 27.5λ (55π Radians)
Input Wavelength Ranges:
- FVP155L: 1260 to 1625 nm, SM
- FVP155LP: 1440 to 1625 nm, PM
Ultra-Low Insertion Loss of <0.05 dB (Without Connectors)
Compact Housing
FC/APC Narrow Key Connectors

The FVP155L and FPV155LP low-loss phase shifters can produce a phase stroke of about 27.5λ (55π) at 150 V and operates with input frequencies as high as 20 kHz. The high phase shift allows for fine and coarse tuning, and the narrow resonant frequency enables the user to drive the device up to 20 kHz with stable temperatures. These are fiber-coil-based devices that, by maintaining a large fiber bend radius, can offer very low insertion losses of <0.05 dB and are well-suited for quantum computing applications such as fiber link stabilization.

The FVP155L uses SMF-28 Ultra fiber with an operating range of 1260 nm to 1625 nm and offers a low polarization dependent loss (<0.01 dB), suitable for applications where input light polarization can vary. The FVP155LP uses PM1550-XP fiber with an operating range of 1440 nm to 1625 nm and offers >18 dB polarization extinction ratio for applications that require maintaining a linear light polarization throughout the fiber setup.