JPH0248635A - 光アイソレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、偏光子とファラデー回転子と検光子とをこの
順序で配列した光アイソレータに関し、更に詳しくは、
偏光子側プリズムホルダの光通過窓の面積を小さくして
アイソレーション特性を向上させた光アイソレータに関
するものである。

［従来の技術］ 光アイソレータは、一方向への光の通過は許容するが逆
方向への光の通過は阻止する機能をもつ非可逆光デバイ
スであり、例えば半導体レーザを光源とする光通信シス
テムにおいてレーザ光が反射によって光源側に戻るのを
防止するため等に用いられている。

光アイソレータの７（表的な構造としては、ともにプリ
ズムホルダ内にプリズムを装着した偏光子と検光子との
間に、永久磁石内に磁気光学結晶を装着したファラデー
回転子を配置して結合一体化したものがある。ファラデ
ー回転子は、入射する光の偏波面を４５度回転させるも
のであり、偏光子と検光子とはそれぞれ通過偏波面が４
５度異なる向きで組み合わせている。

［発明が解決しようとする課題］ 一般にこの種の光アイソレータにおいては、中心軸近傍
では高いアイソレーションが得られるが、中心軸から離
れるにつれ・てアイソレーション特性は悪くなる。

従来の光アイソレータでは、プリズムを保持するプリズ
ムホルダは偏光子側及び検光子側とも同一の外形になっ
ており、光通過窓は入射側及び出射側とも十分大きな面
積を有し、光を全て通過させるようになっている。従っ
て光源からの光は広がっても、そのほとんど全てが光ア
イソレータに入射し、出射側からの反射戻り光のうち光
アイソレータを逆進した成分は偏光子側プリズムホルダ
の光通過窓を通り抜ける。このためアイソレーションの
低下が生じていた。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、反射戻り光のうち中心軸から太き（外れた成分が光源
側に達するのを防止して、アイソレージ町ン特性を高め
た光アイソレータを提供することにある。

Ｃａａを解決するための手段〕 本発明は、ともにプリズムホルダ内にプリズムを装着し
た偏光子と検光子との間に、永久磁石内に磁気光学結晶
を装着したファラデー回転子を配置した光アイソレータ
構造を前提としている。そして前記のような目的を達成
するため本発明では、偏光子側プリズムホルダの光通過
窓を、アイソレータとしての有効ビーム径にほぼ等しい
穴径まで小さくしたことを特徴とするものである。

また好ましい実施例としては、偏光子側プリズムホルダ
の光入射側の窓の周辺部をテーバ形状にしたり、黒体に
する構造がある。

［作用］ 本発明では偏光子側プリズムホルダの光通過窓がアイソ
レータの有効ビーム径にほぼ等しいような小さな穴径に
なっているから、それを通過する光は中心軸近傍に限ら
れ、アイソレーションは極めて良好なものとなる。また
出射側からの反射戻り光は、広がった部分が小さな光通
過窓のために遮断され、光源側に戻る量が極力少なくな
る。

偏光子側プリズムホルダの光通過窓の周辺部をテーパ形
状としたり黒体にすると、入射光が広がって光通過窓の
周辺に当たったものは拡散されたり吸収されるため光源
に直接戻ることがなくなる。このため光源として半導体
レーザを使用した場合にその動作の安定性は更に向上す
る。

［実施例］ 第１図は本発明に係る光アイソレータの一実施例を示す
分解斜視図である。この光アイソレータは、プリズムホ
ルダ１０内にプリズム１２を装着した偏光子１４と、同
じくプリズムホルダ１６内にプリズム１８を装着した検
光子２゜との間に、円筒状の永久磁石２２内に円柱状磁
気光学結晶２４を装着したファラデー回転子２６を配置
して結合一体化した構造である。

ファラデー回転子２６は永久磁石２２によって磁気光学
結晶２４に磁界を印加し、通過する光の偏波面をほぼ４
５度回転させるものである。

それに対応して偏光子１４のプリズム１２と検光子２０
のプリズム１８とはそれぞれ光の通過偏波面が４５度異
層る向きで組み合わせられる。

本発明の特徴は第１図からも明らかなように、偏光子側
プリズムホルダＩＯの光通過窓３ｏを、アイソレータの
有効ビーム径にほぼ等しい穴径まで小さくした点にある
。それに対して検光子側のプリズムホルダ１６の光通過
窓３２は従来構造と同程度の大きさの穴径である。

この偏光子側プリズムホルダ１０の光通過窓３０の窓面
積は、光の挿入損失が大きくならない程度で且つできる
だけ小さな面積とするのが望ましい０例えば半導体レー
ザのビーム径は直径約１０−程度であるから、偏光子側
プリズムホルダ１０の光通過窓３０の直径もそれにほぼ
一致する大きさとする。

第２図Ａ、Ｂはこの光アイソレータの動作を誇張して描
いである゛、同図Ａは光が順方向に進む場合であり、同
図Ｂは逆方向の場合である。

第２図Ａに示すように、光源からの光は偏光子側プリズ
ムホルダｌＯの小さな光通過窓３０を通って光アイソレ
ータに入射する。光通過窓３０のためほぼ中心軸に沿っ
た光のみ通過するからアイソレージロンは極めて良好と
なる。光アイソレータとしての基本的な動作は従来技術
の場合と同様である。偏光子プリズム１２を通った直線
偏光はファラデー回転子２６でその偏波面が４５度回転
し、検光子２０を遣って出射する。

光ファイバの端面等で反射した反射戻り光は第２図Ｂに
示すように光アイソレータを逆方向に進む。検光子２０
を通った光はファラデー回転子２６で偏波面が４５度回
転し偏光子１４に入る。この時、反射戻り光の偏光面は
プリズムＩ２の通過許容偏波面方向に対して９０度ずれ
ているため通過が阻止されるはずであるが、様々な要因
によって少ない成分ではあるがプリズム１２を通過する
９本発明では光通過窓３０が小さな開口面積に設定され
ているため、破線の斜線で示した部分がその光通過窓３
０によって遮断され、光源側には戻らない。光源側に戻
る可能性のあるのは光アイソレータの中心軸近傍を逆進
した成分であるが、前述のように光アイソレータの中心
軸近傍を通る光は本来アイソレーション特性が極めて良
好であることから、それらの効果が相俟て光源側に実際
に戻る光量を大幅に低減することが可能となる。

さて第３図及び第４図は本発明の他の実施例を示す斜視
図及び断面図である。基本的な構成は前記第１図に示す
ものと同様であるから、対応する部分には同一符号を付
し、それらについての説明は省略する。この実施例が前
記の実施例と顕著に相違する点は偏光子側のプリズムホ
ルダ１０の入射面側の形状である。つまり偏光子側プリ
ズムホルダ１０の光通過窓３０の周辺部がテーパ面３４
になっている。このようなテーパ面３４にすると、第４
図に示すように光源からの光が光アイソレータに入射す
る際、中心軸近傍から広がった成分はそのテーパ面３４
に当たり、大きく外側に反射するため反射光が直接光源
側に戻るのを防止できる。従って光源として半導体レー
ザを使用した場合に安定な発振動作を妨げる反射戻り光
をより一層低減することができる。

更に偏光子側プリズムホルダを黒体にすると、不要な光
はそれにより吸収されるため、光源側への反射光をより
一層低減できる。

［発明の効果コ 本発明は上記のように偏光子側プリズムホルダの光ｉ１
？１ｉｌＡ窓をアイソレータの有効ビーム径程度まで小
さくしたから、光アイソレータの中心軸近傍の光だけが
通過し、反射戻り光のうち中心軸から広がった光は遮断
され、そのため光源への反射戻り光が減少しアイソレー
ションが向上する。従って本発明では従来技術と同等の
光学部品を使用していてもアイソレーションの良好な光
アイソレータを製作することが可能となる。

特に偏光子側プリズムホルダの光通過窓の周辺をテーパ
形状にしたり、黒体にすることにより、光源への直接の
反射光を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光アイソレータの一実施例を示す
分解斜視図、第２図Ａ、Ｂはその動作を示す断面図、第
３図は本発明の他の実施例を示す斜視図、第４図はその
動作を示す断面図である。 １０・・・プリズムホルダ、１２・・・プリズム、１４
・・・偏光子、１６・・・プリズムホルダ、１８・・・
プリズム、２０・・・検光子、２２・・・永久磁石、２
４・・・磁気光学結晶、２６・・・ファラデー回転子、
３０．３２川光通過窓、３４・・・テーパ面。 特許出願人　　富士電気化学株式会社 代　　理　　人　　　　　　茂　　見　　　　　　礪第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ともにプリズムホルダ内にプリズムを装着した偏光
   子と検光子との間に、永久磁石内に磁気光学結晶を装着
   したファラデー回転子を配置した光アイソレータにおい
   て、偏光子側プリズムホルダの光通過窓を、アイソレー
   タの有効ビーム径にほぼ等しい穴径まで小さくしたこと
   を特徴とする光アイソレータ。 ２、偏光子側プリズムホルダの光通過窓の周辺部をテー
   パ形状とした請求項１記載の光アイソレータ。