JP2904442B2 - 光アイソレータ - Google Patents
光アイソレータInfo
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- JP2904442B2 JP2904442B2 JP41227890A JP41227890A JP2904442B2 JP 2904442 B2 JP2904442 B2 JP 2904442B2 JP 41227890 A JP41227890 A JP 41227890A JP 41227890 A JP41227890 A JP 41227890A JP 2904442 B2 JP2904442 B2 JP 2904442B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarization
- optical
- light
- optical isolator
- incident
- Prior art date
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光アイソレータ、特に
入射光の偏波面を考慮することなく作動し得るようにし
た偏波無依存型光アイソレータに関する。
入射光の偏波面を考慮することなく作動し得るようにし
た偏波無依存型光アイソレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の光アイソレータの構成例を
示しているが、この光アイソレータでは入射光が第一の
偏光子１を通過した後にファラデー回転子２によってそ
の偏波面が４５度回転せしめられ、更に該第一の偏光子
１に対して４５度傾いた偏光面を有する第二の偏光子３
を通過する。一方、上記入射光とは逆方向の反射戻り光
は第二の偏光子３に対して偏波面が一致した成分のみが
該第二の偏光子３を通過し、この後上記ファラデー回転
子２によってその偏波面が更に４５度回転せしめられ
る。従って、ファラデー回転子２を通過したかかる反射
戻り光は第一の偏光子１に対してその偏光面が９０度回
転していることになり、これにより、上記入射光の入射
側にまでは反射戻り光は到達することができなくなる。
このように従来の光アイソレータによれば上記逆方向の
反射戻り光が遮断せしめられ、この種光アイソレータ機
能が発揮される。尚、図２に示した構造のアイソレータ
を複数段で構成することにより、更に大きなアイソレー
ション効果を得ることができる。
示しているが、この光アイソレータでは入射光が第一の
偏光子１を通過した後にファラデー回転子２によってそ
の偏波面が４５度回転せしめられ、更に該第一の偏光子
１に対して４５度傾いた偏光面を有する第二の偏光子３
を通過する。一方、上記入射光とは逆方向の反射戻り光
は第二の偏光子３に対して偏波面が一致した成分のみが
該第二の偏光子３を通過し、この後上記ファラデー回転
子２によってその偏波面が更に４５度回転せしめられ
る。従って、ファラデー回転子２を通過したかかる反射
戻り光は第一の偏光子１に対してその偏光面が９０度回
転していることになり、これにより、上記入射光の入射
側にまでは反射戻り光は到達することができなくなる。
このように従来の光アイソレータによれば上記逆方向の
反射戻り光が遮断せしめられ、この種光アイソレータ機
能が発揮される。尚、図２に示した構造のアイソレータ
を複数段で構成することにより、更に大きなアイソレー
ション効果を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の光アイソレータでは、入射光の偏波面に対して第
一の偏光子１の偏光面を一致させておく必要があるた
め、特に偏波面を特定することができない光伝送系にお
いてはその機能を有効に発揮することができなくなるい
う問題があった。そして、これは入射光の偏波面の傾き
に依存せざるを得ない構造になっているためである。
従来の光アイソレータでは、入射光の偏波面に対して第
一の偏光子１の偏光面を一致させておく必要があるた
め、特に偏波面を特定することができない光伝送系にお
いてはその機能を有効に発揮することができなくなるい
う問題があった。そして、これは入射光の偏波面の傾き
に依存せざるを得ない構造になっているためである。
【０００４】本発明はかかる実情に鑑み、特に入射光の
偏波面の状態を全く考慮することなくこの種光アイソレ
ータとして適性に機能し得るようにした光アイソレータ
を提供することを目的とする。
偏波面の状態を全く考慮することなくこの種光アイソレ
ータとして適性に機能し得るようにした光アイソレータ
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による光アイソレ
ータは、入射光の偏波面に依存する構造を有する光アイ
ソレータを２組直列に配置して構成される光アイソレー
タユニットの入射側に偏光分離・合成素子及び偏光回転
子からなる第一の光学系を、又上記光アイソレータユニ
ットの出射側には偏光回転子及び偏光分離・合成素子か
らなる第二の光学系をそれぞれ配設し、上記第一の光学
系において分離された光路の偏光成分の一方の偏波面を
回転させることにより分離された双方の光路の偏光成分
の偏波面が上記光アイソレータユニットの入射側偏光子
の偏光面に一致するように該光アイソレータユニットに
入射せしめると共に上記光アイソレータユニットの出射
側において上記分離されている光路の偏光成分を上記第
二の光学系によって再び結合せしめるようになってい
る。
ータは、入射光の偏波面に依存する構造を有する光アイ
ソレータを２組直列に配置して構成される光アイソレー
タユニットの入射側に偏光分離・合成素子及び偏光回転
子からなる第一の光学系を、又上記光アイソレータユニ
ットの出射側には偏光回転子及び偏光分離・合成素子か
らなる第二の光学系をそれぞれ配設し、上記第一の光学
系において分離された光路の偏光成分の一方の偏波面を
回転させることにより分離された双方の光路の偏光成分
の偏波面が上記光アイソレータユニットの入射側偏光子
の偏光面に一致するように該光アイソレータユニットに
入射せしめると共に上記光アイソレータユニットの出射
側において上記分離されている光路の偏光成分を上記第
二の光学系によって再び結合せしめるようになってい
る。
【０００６】
【作用】本発明によれば、先ず第一の光学系の偏光分離
・合成素子によって互いに９０度の角度をなす偏光成分
を有する二つの光路に分離される。そして、一方の光路
にのみ配置された偏光回転子により上記二つの光路の偏
光成分の偏波面を一致せしめた後に、これら双方の光路
の偏光成分に偏光面を合わせた光アイソレータユニット
の偏光子へ入射せしめられる。更に第二の光学系におい
て、上記分離された光路のうち他方の光路にのみ配置さ
れた偏光回転子により該他方の光路の偏光成分の偏波面
が上記一方の光路の偏光成分の偏波面と直交せしめられ
た後に、偏光分離・合成素子によりこれらの二つの偏光
成分が結合せしめられる。他方、逆方向の光は第二の光
学系の偏光分離・合成素子により互いに９０度の角度を
なす偏光成分を有する二つの光路の分離され、このうち
の一方の光路のみが偏光回転素子によって９０度回転せ
しめられ、この後これらは上記の場合とは逆方向から光
アイソレータユニットに入射する。従って該光アイソレ
ータユニットの作用により逆方向の光は上記第一の光学
系側の入射側へは戻ることができない。
・合成素子によって互いに９０度の角度をなす偏光成分
を有する二つの光路に分離される。そして、一方の光路
にのみ配置された偏光回転子により上記二つの光路の偏
光成分の偏波面を一致せしめた後に、これら双方の光路
の偏光成分に偏光面を合わせた光アイソレータユニット
の偏光子へ入射せしめられる。更に第二の光学系におい
て、上記分離された光路のうち他方の光路にのみ配置さ
れた偏光回転子により該他方の光路の偏光成分の偏波面
が上記一方の光路の偏光成分の偏波面と直交せしめられ
た後に、偏光分離・合成素子によりこれらの二つの偏光
成分が結合せしめられる。他方、逆方向の光は第二の光
学系の偏光分離・合成素子により互いに９０度の角度を
なす偏光成分を有する二つの光路の分離され、このうち
の一方の光路のみが偏光回転素子によって９０度回転せ
しめられ、この後これらは上記の場合とは逆方向から光
アイソレータユニットに入射する。従って該光アイソレ
ータユニットの作用により逆方向の光は上記第一の光学
系側の入射側へは戻ることができない。
【０００７】
【実施例】以下、図１に基づき図２を参照して本発明に
よる光アイソレータの一実施例を説明する。先ず図にお
いて、４は従来例の光アイソレータ（図２）において説
明した第一の偏光子（１），ファラデー回転子（２）及
び第二の偏光子（３）により構成されるものを２組直列
にして構成されてなる光アイソレータユニットである。
そして、この光アイソレータユニット４の両側に後述す
る第一の光学系及び第二の光学系が構成されるようにな
っていて上記第一の光学系を入射側とする。更に、図
中、５は第一の光学系に配置されたＴｉＯ2(ルチル) 複
屈折板でなる偏光分離・合成素子、６は第一の光学系に
配置された例えば二分の一波長板でなる偏光回転子、
又、７は第二の光学系の配置された上記偏光回転子６と
同様に構成されてなる偏光回転素子、８は第二の光学系
に配置された上記偏光分離・合成素子５と同様に構成さ
れてなる偏光分離・合成素子である。
よる光アイソレータの一実施例を説明する。先ず図にお
いて、４は従来例の光アイソレータ（図２）において説
明した第一の偏光子（１），ファラデー回転子（２）及
び第二の偏光子（３）により構成されるものを２組直列
にして構成されてなる光アイソレータユニットである。
そして、この光アイソレータユニット４の両側に後述す
る第一の光学系及び第二の光学系が構成されるようにな
っていて上記第一の光学系を入射側とする。更に、図
中、５は第一の光学系に配置されたＴｉＯ2(ルチル) 複
屈折板でなる偏光分離・合成素子、６は第一の光学系に
配置された例えば二分の一波長板でなる偏光回転子、
又、７は第二の光学系の配置された上記偏光回転子６と
同様に構成されてなる偏光回転素子、８は第二の光学系
に配置された上記偏光分離・合成素子５と同様に構成さ
れてなる偏光分離・合成素子である。
【０００８】そして、上記の場合、入射光として半導体
レーザー光による平行光を用いるが、先ず上記第一の光
学系において、かかる入射光は偏光分離・合成素子５を
通過して光路ａ及び光路ｂに分離される。又、これら分
離された光路の偏光成分のうち光路ｂのみが通過し且つ
該光路ｂの偏光成分の偏波面が９０度回転して光路ａの
偏光成分の偏波面と一致するように上記偏光回転子６は
配置されている。又上記光アイソレータユニット４は、
その入射側の偏光子１（図２参照）の偏光面が該偏光子
１に入射すべき上記光路ａ及び光路ｂの偏光成分の夫々
偏波面と一致するように配置される。更に、第二の光学
系においてかかる光アイソレータユニット４を通過した
光路ａ及び光路ｂの偏光成分が結合されるように上記偏
光回転子７及び偏光分離・合成素子８が配置される。
レーザー光による平行光を用いるが、先ず上記第一の光
学系において、かかる入射光は偏光分離・合成素子５を
通過して光路ａ及び光路ｂに分離される。又、これら分
離された光路の偏光成分のうち光路ｂのみが通過し且つ
該光路ｂの偏光成分の偏波面が９０度回転して光路ａの
偏光成分の偏波面と一致するように上記偏光回転子６は
配置されている。又上記光アイソレータユニット４は、
その入射側の偏光子１（図２参照）の偏光面が該偏光子
１に入射すべき上記光路ａ及び光路ｂの偏光成分の夫々
偏波面と一致するように配置される。更に、第二の光学
系においてかかる光アイソレータユニット４を通過した
光路ａ及び光路ｂの偏光成分が結合されるように上記偏
光回転子７及び偏光分離・合成素子８が配置される。
【０００９】本発明による光アイソレータは上記のよう
に構成されているから、入射光は先ず、第一の光学系に
おいて偏光分離・合成素子５へ入射せしめられ、該偏光
分離・合成素子５によって互いに９０度の角度をなす偏
光成分を有する光路ａ及び光路ｂに分離せしめられる。
従って、偏光分離・合成素子５を通過した直後の光路
ａ，ｂの偏波面は直交しているが、これらの光路ａ，ｂ
のうち偏光回転子６が配置されている光路ｂの偏光成分
の偏波面だけが９０度回転せしめられ、これにより光路
ａ及び光路ｂの夫々偏光成分の偏波面は一致せしめられ
る。そして更にこのように偏波面が互いに一致した状態
で光路ａ及び光路ｂ共に光アイソレータユニット４へ入
射するが、この光アイソレータユニット４において前述
した通り両光路ａ，ｂの偏光成分の偏波面は９０度回転
され且つ一致せしめられる。次に第二の光学系のおいて
光路ａ，ｂのうち偏光回転子７が配置されている光路ａ
の偏光成分の偏波面だけが該偏光回転子７によって９０
度回転せしめられ、これにより偏光分離・合成素子８に
入射する時の光路ａ及び光路ｂの偏光成分の偏波面は直
交した状態になっている。そして偏光分離・合成素子８
において再び結合せしめられる。
に構成されているから、入射光は先ず、第一の光学系に
おいて偏光分離・合成素子５へ入射せしめられ、該偏光
分離・合成素子５によって互いに９０度の角度をなす偏
光成分を有する光路ａ及び光路ｂに分離せしめられる。
従って、偏光分離・合成素子５を通過した直後の光路
ａ，ｂの偏波面は直交しているが、これらの光路ａ，ｂ
のうち偏光回転子６が配置されている光路ｂの偏光成分
の偏波面だけが９０度回転せしめられ、これにより光路
ａ及び光路ｂの夫々偏光成分の偏波面は一致せしめられ
る。そして更にこのように偏波面が互いに一致した状態
で光路ａ及び光路ｂ共に光アイソレータユニット４へ入
射するが、この光アイソレータユニット４において前述
した通り両光路ａ，ｂの偏光成分の偏波面は９０度回転
され且つ一致せしめられる。次に第二の光学系のおいて
光路ａ，ｂのうち偏光回転子７が配置されている光路ａ
の偏光成分の偏波面だけが該偏光回転子７によって９０
度回転せしめられ、これにより偏光分離・合成素子８に
入射する時の光路ａ及び光路ｂの偏光成分の偏波面は直
交した状態になっている。そして偏光分離・合成素子８
において再び結合せしめられる。
【００１０】他方、第二の光学系側から入射する逆方向
の光は先ず、偏光分離・合成素子８によって互いに９０
度の角度をなす偏光成分を有する二つの光路ａ，ｂに分
離され、このうちの一方の光路ａ側の偏光成分のみが偏
光回転子７により９０度回転せしめられてこのように夫
々の偏波面が互いに直交した状態で光路ａ及び光路ｂは
上記の場合とは逆の方向から光アイソレータユニット４
へ入射する。従って、該光アイソレータユニット４の作
用によりかかる逆方向の光はもはや第一の光学系の入射
側へは戻ることができない。
の光は先ず、偏光分離・合成素子８によって互いに９０
度の角度をなす偏光成分を有する二つの光路ａ，ｂに分
離され、このうちの一方の光路ａ側の偏光成分のみが偏
光回転子７により９０度回転せしめられてこのように夫
々の偏波面が互いに直交した状態で光路ａ及び光路ｂは
上記の場合とは逆の方向から光アイソレータユニット４
へ入射する。従って、該光アイソレータユニット４の作
用によりかかる逆方向の光はもはや第一の光学系の入射
側へは戻ることができない。
【００１１】このように、光アイソレータユニット４の
両側に第一の光学系及び第二の光学系を設けたことによ
り、該光アイソレータユニット４の性能を有効に発揮さ
せることができるが、上記実施例における光路ａ及び光
路ｂを入れ換えた場合でも上記と同様な作用効果が得ら
れる。又、光アイソレータユニット４を２段以上の多段
構成にすることにより、アイソレーション効果をより高
めることができる。
両側に第一の光学系及び第二の光学系を設けたことによ
り、該光アイソレータユニット４の性能を有効に発揮さ
せることができるが、上記実施例における光路ａ及び光
路ｂを入れ換えた場合でも上記と同様な作用効果が得ら
れる。又、光アイソレータユニット４を２段以上の多段
構成にすることにより、アイソレーション効果をより高
めることができる。
【００１２】
【発明の効果】上述したように、本発明の光アイソレー
タによれば、従来知られている通常の光アイソレータユ
ニットを利用することにより簡単に構成することがで
き、しかもかかる光アイソレータユニットの機能を有効
に発揮せしめることができるため、特に該光アイソレー
タユニットを多段構成とすることにより極めて高いアイ
ソレーション効果を得ることができる。そして、入射光
の偏波面の状態を全く考慮しないで済むので、実用的効
果等の点でも優れている。また、所謂、空間ビーム光や
光ファイバー用として利用することができるのは勿論で
あるが、その場合に既存の光アイソレータと簡単に置換
することができ、工業上極めて有用である等の利点があ
る。
タによれば、従来知られている通常の光アイソレータユ
ニットを利用することにより簡単に構成することがで
き、しかもかかる光アイソレータユニットの機能を有効
に発揮せしめることができるため、特に該光アイソレー
タユニットを多段構成とすることにより極めて高いアイ
ソレーション効果を得ることができる。そして、入射光
の偏波面の状態を全く考慮しないで済むので、実用的効
果等の点でも優れている。また、所謂、空間ビーム光や
光ファイバー用として利用することができるのは勿論で
あるが、その場合に既存の光アイソレータと簡単に置換
することができ、工業上極めて有用である等の利点があ
る。
【図１】発明による光アイソレータの一実施例の全体構
成図である。
成図である。
【図２】従来の光アイソレータの全体構成図である。
４ 光アイソータユニット ５，８ 偏光分離・合成子 ６，７ 偏光回転子
Claims (1)
- 【請求項１】入射光の偏波面に依存する構造を有する光
アイソレータを２組直列に配置して構成される光アイソ
レータユニットの入射側に偏光分離・合成素子及び偏光
回転子からなる第一の光学系を、又上記光アイソレータ
ユニットの出射側には偏光回転子及び偏光分離・合成素
子からなる第二の光学系をそれぞれ配設し、上記第一の
光学系において分離された光路の偏光成分の一方の偏波
面を回転させることにより分離された双方の光路の偏光
成分の偏波面が上記光アイソレータユニットの入射側偏
光子の偏光面に一致するように該光アイソレータユニッ
トに入射せしめると共に上記光アイソレータユニットの
出射側において上記分離されている光路の偏光成分を上
記第二の光学系によって再び結合せしめるようにした光
アイソレータ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41227890A JP2904442B2 (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | 光アイソレータ |
| CA 2058036 CA2058036C (en) | 1990-12-20 | 1991-12-18 | Optical isolator |
| EP19910121786 EP0492437B1 (en) | 1990-12-20 | 1991-12-19 | Polarization independent optical isolator |
| DE1991624955 DE69124955T2 (de) | 1990-12-20 | 1991-12-19 | Polarisationsunabhängiger optischer Isolator |
| US07/931,566 US5267078A (en) | 1990-12-20 | 1992-08-18 | Optical isolator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41227890A JP2904442B2 (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | 光アイソレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04219719A JPH04219719A (ja) | 1992-08-10 |
| JP2904442B2 true JP2904442B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=18521134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41227890A Expired - Lifetime JP2904442B2 (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | 光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2904442B2 (ja) |
-
1990
- 1990-12-20 JP JP41227890A patent/JP2904442B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04219719A (ja) | 1992-08-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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