JPH0772426A - 光アイソレーター - Google Patents
光アイソレーターInfo
- Publication number
- JPH0772426A JPH0772426A JP5217691A JP21769193A JPH0772426A JP H0772426 A JPH0772426 A JP H0772426A JP 5217691 A JP5217691 A JP 5217691A JP 21769193 A JP21769193 A JP 21769193A JP H0772426 A JPH0772426 A JP H0772426A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarization
- rotator
- optical
- plane
- handed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 より高いアイソレーション比を得ることがで
きる光アイソレーターを提供する。 【構成】 入射側に偏光分離・合成素子1、出射側に偏
光分離・合成素子2を配置している。偏光分離・合成素
子1から分離して出射した2つの偏光の夫々の光路中に
は第1の右旋性偏光回転子3と第1の左旋性偏光回転子
13が配置される。同じく2つの偏光の光路中には、第
1の非相反旋光素子4と偏光子5と第2の非相反旋光素
子6が配置される。同じく2つの偏光の夫々の光路中に
は、第2の右旋性偏光回転子17と第2の左旋性偏光回
転子7が配置されている。
きる光アイソレーターを提供する。 【構成】 入射側に偏光分離・合成素子1、出射側に偏
光分離・合成素子2を配置している。偏光分離・合成素
子1から分離して出射した2つの偏光の夫々の光路中に
は第1の右旋性偏光回転子3と第1の左旋性偏光回転子
13が配置される。同じく2つの偏光の光路中には、第
1の非相反旋光素子4と偏光子5と第2の非相反旋光素
子6が配置される。同じく2つの偏光の夫々の光路中に
は、第2の右旋性偏光回転子17と第2の左旋性偏光回
転子7が配置されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光通信路中の光学素子の
表面で反射して光源方向に戻ってくる反射光を遮断し、
ノイズの発生を防止する光アイソレーターに関するもの
である。
表面で反射して光源方向に戻ってくる反射光を遮断し、
ノイズの発生を防止する光アイソレーターに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】光通信システムや光計測器などではレー
ザ光源を発振した伝送光が光通信路中の各種の光学素子
の入射面などで反射し、その反射光がレーザ光源にまで
達することがある。反射光は光源の発光作用を乱し、し
ばしばノイズを生じさせる。光アイソレーターはこうし
た光伝送路に設けられ、予定の伝送方向に進む光だけ透
過させ、光源方向に向かう反射光を選択的に遮断するも
のである。
ザ光源を発振した伝送光が光通信路中の各種の光学素子
の入射面などで反射し、その反射光がレーザ光源にまで
達することがある。反射光は光源の発光作用を乱し、し
ばしばノイズを生じさせる。光アイソレーターはこうし
た光伝送路に設けられ、予定の伝送方向に進む光だけ透
過させ、光源方向に向かう反射光を選択的に遮断するも
のである。
【0003】光アイソレーターの例が特開平4-360119号
公報に記載されている。同公報の光アイソレーターの一
例を図4に示してある。同図の光アイソレーターは、入
射側の偏光分離・合成素子1と出射側の偏光分離・合成
素子2との中間に、入射側の偏光分離・合成素子から分
離して出射する一方の光路中に偏光成分を90度回転さ
せる第1の偏光回転子41を配置し、同じく分離して出
射する2つの偏光の光路中に単数または複数の光アイソ
レーターユニット44と偏光成分を回転させる第2の偏
光回転子42を配置し、同じく分離して出射するもう一
方の光路中に偏光成分を回転させる第3の偏光回転子4
3を配置している。
公報に記載されている。同公報の光アイソレーターの一
例を図4に示してある。同図の光アイソレーターは、入
射側の偏光分離・合成素子1と出射側の偏光分離・合成
素子2との中間に、入射側の偏光分離・合成素子から分
離して出射する一方の光路中に偏光成分を90度回転さ
せる第1の偏光回転子41を配置し、同じく分離して出
射する2つの偏光の光路中に単数または複数の光アイソ
レーターユニット44と偏光成分を回転させる第2の偏
光回転子42を配置し、同じく分離して出射するもう一
方の光路中に偏光成分を回転させる第3の偏光回転子4
3を配置している。
【0004】この光アイソレーターの中間に配置されて
いる光アイソレーターユニット44は、偏光子、偏光面
を45度回転させるファラデー回転子、偏光子の偏光面
に45度傾いた偏光面を持つ検光子が順に並べられてい
る。偏光子を通過した直線偏光はファラデー回転子で偏
光面が回転し、検光子の偏光面の方向と一致するからそ
こを通過する。逆方向から検光子に入射する光は、検光
子を通過して偏光となり、ファラデー回転子を前記とは
逆方向から通過する際にも偏光面が同一方向に45度回
転するので、ファラデー回転子を通過した光は、偏光子
に対して偏光面が直交しているため偏光子を通過するこ
とができない。
いる光アイソレーターユニット44は、偏光子、偏光面
を45度回転させるファラデー回転子、偏光子の偏光面
に45度傾いた偏光面を持つ検光子が順に並べられてい
る。偏光子を通過した直線偏光はファラデー回転子で偏
光面が回転し、検光子の偏光面の方向と一致するからそ
こを通過する。逆方向から検光子に入射する光は、検光
子を通過して偏光となり、ファラデー回転子を前記とは
逆方向から通過する際にも偏光面が同一方向に45度回
転するので、ファラデー回転子を通過した光は、偏光子
に対して偏光面が直交しているため偏光子を通過するこ
とができない。
【0005】図4に示された光アイソレーターにレーザ
ー光を入射させると、入射側の偏光分離・合成素子1で
互いの偏光面が直交する2つの偏光に分離される。一方
の偏光は、その光路に配置された第1の偏光回転子41
により偏光面が90度回転し、もう一方の偏光の偏光面
と同一方向になる。偏光面が同一方向になった2つの偏
光は、光アイソレーターユニット44へ入射し、そこを
通過する偏光面がともに45度回転するが、第2の偏光
回転子42によって45度逆回転し、光アイソレーター
ユニット44に入射する以前の偏光面に戻される。次に
もう一方の光路に配置された第3の偏光回転子43によ
って、その光路を通る偏光だけが偏光面を回転され、2
つの偏光の偏光面は直交する。2つの偏光は出射側の偏
光分離・合成素子2で再び合致し円偏光となって出射す
る。出射した光は次に配置される光学素子で一部が表面
反射され、光アイソレーターの出射側に入射し、出射側
の偏光分離・合成素子2により、互いの偏光面が直交す
る2つの偏光に分離される。一方の光路の第3の偏光回
転子43によって、一方の偏光だけがその偏光面を回転
され、2つの偏光の偏光面は同一方向となる。偏光面が
同一方向の2つの偏光は、第2の偏光回転子42によっ
て偏光面が回転された後、光アイソレーターユニット4
4へ入射する。2つの偏光は光アイソレーターユニット
44の作用により偏光子で遮断され、入射側へ戻ること
はない。
ー光を入射させると、入射側の偏光分離・合成素子1で
互いの偏光面が直交する2つの偏光に分離される。一方
の偏光は、その光路に配置された第1の偏光回転子41
により偏光面が90度回転し、もう一方の偏光の偏光面
と同一方向になる。偏光面が同一方向になった2つの偏
光は、光アイソレーターユニット44へ入射し、そこを
通過する偏光面がともに45度回転するが、第2の偏光
回転子42によって45度逆回転し、光アイソレーター
ユニット44に入射する以前の偏光面に戻される。次に
もう一方の光路に配置された第3の偏光回転子43によ
って、その光路を通る偏光だけが偏光面を回転され、2
つの偏光の偏光面は直交する。2つの偏光は出射側の偏
光分離・合成素子2で再び合致し円偏光となって出射す
る。出射した光は次に配置される光学素子で一部が表面
反射され、光アイソレーターの出射側に入射し、出射側
の偏光分離・合成素子2により、互いの偏光面が直交す
る2つの偏光に分離される。一方の光路の第3の偏光回
転子43によって、一方の偏光だけがその偏光面を回転
され、2つの偏光の偏光面は同一方向となる。偏光面が
同一方向の2つの偏光は、第2の偏光回転子42によっ
て偏光面が回転された後、光アイソレーターユニット4
4へ入射する。2つの偏光は光アイソレーターユニット
44の作用により偏光子で遮断され、入射側へ戻ること
はない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、図4に示
した光アイソレーターを試作し、アイソレーション比を
測定した。得られたアイソレーション比は30dB程度
と低い値であった。
した光アイソレーターを試作し、アイソレーション比を
測定した。得られたアイソレーション比は30dB程度
と低い値であった。
【0007】本発明は前記の課題を解決するためなされ
たもので、高アイソレーション比を得ることができる光
アイソレーターを提供することを目的とする。
たもので、高アイソレーション比を得ることができる光
アイソレーターを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めになされた本発明の光アイソレーターを実施例に対応
する図1により説明する。
めになされた本発明の光アイソレーターを実施例に対応
する図1により説明する。
【0009】本発明の光アイソレーターは、図1に示す
ように、入射側に第1の偏光分離・合成素子1、出射側
に第2の偏光分離・合成素子2を配置している。第1の
偏光分離・合成素子1から分離して出射した2つの偏光
の夫々の光路中には第1の右旋性偏光回転子3と第1の
左旋性偏光回転子13が配置される。同じく2つの偏光
の光路中には、第1の非相反旋光素子4と偏光子5と第
2の非相反旋光素子6が配置される。同じく2つの偏光
の夫々の光路中には、第2の右旋性偏光回転子17と第
2の左旋性偏光回転子7が配置されている。
ように、入射側に第1の偏光分離・合成素子1、出射側
に第2の偏光分離・合成素子2を配置している。第1の
偏光分離・合成素子1から分離して出射した2つの偏光
の夫々の光路中には第1の右旋性偏光回転子3と第1の
左旋性偏光回転子13が配置される。同じく2つの偏光
の光路中には、第1の非相反旋光素子4と偏光子5と第
2の非相反旋光素子6が配置される。同じく2つの偏光
の夫々の光路中には、第2の右旋性偏光回転子17と第
2の左旋性偏光回転子7が配置されている。
【0010】本発明の別な態様の光アイソレーターは、
図3に示すように、入射側に第1のワークオフ偏光プリ
ズム31、出射側に第2のワークオフ偏光プリズム32
を配置している。第1のワークオフ偏光プリズム31か
ら分離して出射した2つの偏光の夫々の光路中には第1
の右旋性偏光回転子3と第1の左旋性偏光回転子13が
配置される。同じく2つの偏光の光路中には、第1の非
相反旋光素子4と偏光子5と第2の非相反旋光素子6が
配置される。同じく2つの偏光の夫々の光路中には、第
2の右旋性偏光回転子17と第2の左旋性偏光回転子7
が配置されている。偏光子5には偏光ビームスプリッタ
または偏光ガラスが用いられる。
図3に示すように、入射側に第1のワークオフ偏光プリ
ズム31、出射側に第2のワークオフ偏光プリズム32
を配置している。第1のワークオフ偏光プリズム31か
ら分離して出射した2つの偏光の夫々の光路中には第1
の右旋性偏光回転子3と第1の左旋性偏光回転子13が
配置される。同じく2つの偏光の光路中には、第1の非
相反旋光素子4と偏光子5と第2の非相反旋光素子6が
配置される。同じく2つの偏光の夫々の光路中には、第
2の右旋性偏光回転子17と第2の左旋性偏光回転子7
が配置されている。偏光子5には偏光ビームスプリッタ
または偏光ガラスが用いられる。
【0011】
【作用】図1に示された光アイソレーターでは、伝送光
21aは光源側の光ファイバ11a側から偏光分離・合
成素子1に入射すると常光線22aと異常光線23bと
に分かれる。常光線22aは右旋性偏光回転子3により
偏光面が45度回転し、非相反旋光素子4を通過して偏
光面がさらに45度回転するから偏光分離・合成素子1
から出射したときと偏光面が90度回転して偏光子5の
偏光面と一致しているため、偏光子5を通過することが
できる。ここを通過した常光線22aは、非相反旋光素
子6により偏光面が右ねじに45度回転され、左旋性偏
光回転子7を通過して偏光面が45度回転され戻され、
偏光分離・合成素子2に対して偏光面が直交した異常光
線22bとなって入射し、ここで屈折する。一方、偏光
分離・合成素子1から出射した異常光線23bは、偏光
面が左旋性偏光回転子13により45度回転し、非相反
旋光素子4により45度戻され偏光子5を通過し、非相
反旋光素子6および右旋性偏光回転子17により偏光面
が90度回転し、偏光分離・合成素子2に対して偏光面
が同一方向の常光線23aとなって入射する。異常光線
22bと常光線23aは、偏光分離・合成素子2を出射
するときは互いの偏光が合致し、円偏光の伝送光21a
になって光ファイバ11bに向かう。
21aは光源側の光ファイバ11a側から偏光分離・合
成素子1に入射すると常光線22aと異常光線23bと
に分かれる。常光線22aは右旋性偏光回転子3により
偏光面が45度回転し、非相反旋光素子4を通過して偏
光面がさらに45度回転するから偏光分離・合成素子1
から出射したときと偏光面が90度回転して偏光子5の
偏光面と一致しているため、偏光子5を通過することが
できる。ここを通過した常光線22aは、非相反旋光素
子6により偏光面が右ねじに45度回転され、左旋性偏
光回転子7を通過して偏光面が45度回転され戻され、
偏光分離・合成素子2に対して偏光面が直交した異常光
線22bとなって入射し、ここで屈折する。一方、偏光
分離・合成素子1から出射した異常光線23bは、偏光
面が左旋性偏光回転子13により45度回転し、非相反
旋光素子4により45度戻され偏光子5を通過し、非相
反旋光素子6および右旋性偏光回転子17により偏光面
が90度回転し、偏光分離・合成素子2に対して偏光面
が同一方向の常光線23aとなって入射する。異常光線
22bと常光線23aは、偏光分離・合成素子2を出射
するときは互いの偏光が合致し、円偏光の伝送光21a
になって光ファイバ11bに向かう。
【0012】光ファイバ11bの端面などからの反射光
21bはレンズ25bから偏光分離・合成素子2に入射
し、偏光面が直交する異常光線22bと常光線23aと
に分かれる。異常光線22bは、左旋性偏光回転子7お
よび非相反旋光素子6により偏光面が90度回転する。
常光線23aは偏光面が右旋性偏光回転子17により4
5度回転し、非相反旋光素子6により45度戻される。
このように異常光線22bと常光線23aからの偏光
は、偏光面が偏光子5の偏光面と直交するため、ともに
ここを通過できない。しかし個々の部品のわずかな角度
ずれにより両者の偏光の一部が漏れ光22b・23aと
して偏光子5を通過する。一方の漏れ光22bは偏光面
が非相反旋光素子4で回転し、右旋性偏光回転子3によ
り戻され、偏光分離・合成素子1に対して偏光面が直交
した異常光線として入射し、ここで屈折する。もう一方
の漏れ光23aは非相反旋光素子4および左旋性偏光回
転子13により偏光面が90度回転し、偏光分離・合成
素子1に対して偏光面が同一方向の常光線として入射す
る。2つの漏れ光は偏光分離・合成素子1で合致するこ
とがないので、レンズ25aで光ファイバ11aの端面
に結像せず、光源に達する光の量は極めて少ない。
21bはレンズ25bから偏光分離・合成素子2に入射
し、偏光面が直交する異常光線22bと常光線23aと
に分かれる。異常光線22bは、左旋性偏光回転子7お
よび非相反旋光素子6により偏光面が90度回転する。
常光線23aは偏光面が右旋性偏光回転子17により4
5度回転し、非相反旋光素子6により45度戻される。
このように異常光線22bと常光線23aからの偏光
は、偏光面が偏光子5の偏光面と直交するため、ともに
ここを通過できない。しかし個々の部品のわずかな角度
ずれにより両者の偏光の一部が漏れ光22b・23aと
して偏光子5を通過する。一方の漏れ光22bは偏光面
が非相反旋光素子4で回転し、右旋性偏光回転子3によ
り戻され、偏光分離・合成素子1に対して偏光面が直交
した異常光線として入射し、ここで屈折する。もう一方
の漏れ光23aは非相反旋光素子4および左旋性偏光回
転子13により偏光面が90度回転し、偏光分離・合成
素子1に対して偏光面が同一方向の常光線として入射す
る。2つの漏れ光は偏光分離・合成素子1で合致するこ
とがないので、レンズ25aで光ファイバ11aの端面
に結像せず、光源に達する光の量は極めて少ない。
【0013】図3に示された光アイソレーターでは、伝
送光21aは光源側の光ファイバ11a側からワークオ
フ偏光プリズム31に入射すると常光線22aと異常光
線23bとに分かれる。常光線22aは、偏光面が右旋
性偏光回転子3および非相反旋光素子4によりワークオ
フ偏光プリズム31から出射したときと90度回転して
偏光子5を通過し、非相反旋光素子6により偏光面が右
ねじに45度回転され、左旋性偏光回転子7により偏光
面が45度戻され、ワークオフ偏光プリズム32に対し
て偏光面が直交した異常光線22bとなって入射し、こ
こで屈折する。一方、ワークオフ偏光プリズム31から
出射した異常光線23bは、偏光面が左旋性偏光回転子
13により45度回転し、非相反旋光素子4によって4
5度戻され偏光子5を通過し、非相反旋光素子6および
右旋性偏光回転子17により偏光面が90度回転し、ワ
ークオフ偏光プリズム32に対して偏光面が同一方向の
常光線23aとなって入射する。異常光線22bと常光
線23aは、ワークオフ偏光プリズム32を出射すると
きは互いの偏光が合致し、光ファイバ11bに向かう。
送光21aは光源側の光ファイバ11a側からワークオ
フ偏光プリズム31に入射すると常光線22aと異常光
線23bとに分かれる。常光線22aは、偏光面が右旋
性偏光回転子3および非相反旋光素子4によりワークオ
フ偏光プリズム31から出射したときと90度回転して
偏光子5を通過し、非相反旋光素子6により偏光面が右
ねじに45度回転され、左旋性偏光回転子7により偏光
面が45度戻され、ワークオフ偏光プリズム32に対し
て偏光面が直交した異常光線22bとなって入射し、こ
こで屈折する。一方、ワークオフ偏光プリズム31から
出射した異常光線23bは、偏光面が左旋性偏光回転子
13により45度回転し、非相反旋光素子4によって4
5度戻され偏光子5を通過し、非相反旋光素子6および
右旋性偏光回転子17により偏光面が90度回転し、ワ
ークオフ偏光プリズム32に対して偏光面が同一方向の
常光線23aとなって入射する。異常光線22bと常光
線23aは、ワークオフ偏光プリズム32を出射すると
きは互いの偏光が合致し、光ファイバ11bに向かう。
【0014】反射光21bはワークオフ偏光プリズム3
2に入射し、異常光線22bと常光線23aとに分かれ
る。異常光線22bは左旋性偏光回転子7および非相反
旋光素子6により偏光面が90度回転する。常光線23
aは偏光面が右旋性偏光回転子17により45度回転
し、非相反旋光素子6により45度戻される。異常光線
22bと常光線23aは、偏光子5で吸収される。しか
し両者の偏光の一部が漏れ光22b・23aとして偏光
子5を通過する。一方の漏れ光22bは非相反旋光素子
4で偏光面が45度回転し、右旋性偏光回転子3により
偏光面が戻され、ワークオフ偏光プリズム31で系外へ
反射される。もう一方の漏れ光23aは非相反旋光素子
4および左旋性偏光回転子13により偏光面が90度回
転し、ワークオフ偏光プリズム31で系外へ反射され
る。
2に入射し、異常光線22bと常光線23aとに分かれ
る。異常光線22bは左旋性偏光回転子7および非相反
旋光素子6により偏光面が90度回転する。常光線23
aは偏光面が右旋性偏光回転子17により45度回転
し、非相反旋光素子6により45度戻される。異常光線
22bと常光線23aは、偏光子5で吸収される。しか
し両者の偏光の一部が漏れ光22b・23aとして偏光
子5を通過する。一方の漏れ光22bは非相反旋光素子
4で偏光面が45度回転し、右旋性偏光回転子3により
偏光面が戻され、ワークオフ偏光プリズム31で系外へ
反射される。もう一方の漏れ光23aは非相反旋光素子
4および左旋性偏光回転子13により偏光面が90度回
転し、ワークオフ偏光プリズム31で系外へ反射され
る。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0016】図1は本発明を適用する光アイソレーター
の一実施例の斜視図である。同図の光アイソレーター
は、偏光分離・合成素子1、偏光回転子3、13、非相
反旋光素子4、偏光子5、非相反旋光素子6、偏光回転
子13、17、偏光分離・合成素子2が順に配列されて
いる。
の一実施例の斜視図である。同図の光アイソレーター
は、偏光分離・合成素子1、偏光回転子3、13、非相
反旋光素子4、偏光子5、非相反旋光素子6、偏光回転
子13、17、偏光分離・合成素子2が順に配列されて
いる。
【0017】偏光分離・合成素子1と偏光分離・合成素
子2は複屈折性結晶である3×3×10mmのルチル
(TiO2 )単結晶で、互いの結晶の光軸方向が平行に
配置され、結晶光軸が伝送光の光線方向に対して約43
度傾けられている。これは伝送光の分離効果を最大にす
るためである。偏光分離・合成素子1の光路長をLとす
ると分離幅はL/10程度となる。偏光子5は偏光ビー
ムスプリッタであり、偏光面が同一方向の偏光成分のみ
を通過させる。右旋偏光回転子3、17および左旋偏光
回転子7、13は通過する光の偏光面を45度回転させ
る1/2波長の水晶製波長板であり、形状が3×1.5
mmに加工されている。右旋偏光回転子3と左旋偏光回
転子13を中心部ではりあわせ3×3mmとする。左旋
偏光回転子7と右旋偏光回転子17も同様にはりあわせ
る。非相反旋光素子4および非相反旋光素子6は3×3
mmのビスマス(Bi)置換希土類鉄ガーネットであ
り、通過する光の偏光面を45度回転させる。磁場を印
加するための永久磁石8および永久磁石9はSm−Co
永久磁石である。
子2は複屈折性結晶である3×3×10mmのルチル
(TiO2 )単結晶で、互いの結晶の光軸方向が平行に
配置され、結晶光軸が伝送光の光線方向に対して約43
度傾けられている。これは伝送光の分離効果を最大にす
るためである。偏光分離・合成素子1の光路長をLとす
ると分離幅はL/10程度となる。偏光子5は偏光ビー
ムスプリッタであり、偏光面が同一方向の偏光成分のみ
を通過させる。右旋偏光回転子3、17および左旋偏光
回転子7、13は通過する光の偏光面を45度回転させ
る1/2波長の水晶製波長板であり、形状が3×1.5
mmに加工されている。右旋偏光回転子3と左旋偏光回
転子13を中心部ではりあわせ3×3mmとする。左旋
偏光回転子7と右旋偏光回転子17も同様にはりあわせ
る。非相反旋光素子4および非相反旋光素子6は3×3
mmのビスマス(Bi)置換希土類鉄ガーネットであ
り、通過する光の偏光面を45度回転させる。磁場を印
加するための永久磁石8および永久磁石9はSm−Co
永久磁石である。
【0018】この光アイソレーターでは、円偏光の伝送
光21aは、光源側につながっている信号伝送用光ファ
イバ11aからレンズ25aを通過して偏光分離・合成
素子1に入射すると、常光線22aと異常光線23bに
分かれる。常光線22aは、偏光面が右旋偏光回転子3
および非相反旋光素子4により90度回転して、偏光ビ
ームスプリッタ5を通過する。ここを通過した常光線2
2aは、偏光面が非相反旋光素子6により45度回転
し、左旋偏光回転子7により45度戻され、偏光分離・
合成素子2に対し偏光面が直交した異常光線22bとな
って入射して屈折し、出射する。偏光分離・合成素子1
で常光線22aと分かれた異常光線23bは、偏光面が
左旋偏光回転子13により45度回転し、非相反旋光素
子4により45度戻され偏光ビームスプリッタ5を通過
する。ここを通過した異常光線23bは非相反旋光素子
6および右旋偏光回転子17により偏光面が90度回転
して、偏光分離・合成素子2に対しては、偏光面が同一
方向の常光線23aとなって入射する。異常光線22b
と常光線23aとは偏光分離・合成素子2から出射する
ときは互いの偏光が合致し、円偏光の伝送光21aとな
ってレンズ25bを通過、光ファイバ11bに向かう。
光21aは、光源側につながっている信号伝送用光ファ
イバ11aからレンズ25aを通過して偏光分離・合成
素子1に入射すると、常光線22aと異常光線23bに
分かれる。常光線22aは、偏光面が右旋偏光回転子3
および非相反旋光素子4により90度回転して、偏光ビ
ームスプリッタ5を通過する。ここを通過した常光線2
2aは、偏光面が非相反旋光素子6により45度回転
し、左旋偏光回転子7により45度戻され、偏光分離・
合成素子2に対し偏光面が直交した異常光線22bとな
って入射して屈折し、出射する。偏光分離・合成素子1
で常光線22aと分かれた異常光線23bは、偏光面が
左旋偏光回転子13により45度回転し、非相反旋光素
子4により45度戻され偏光ビームスプリッタ5を通過
する。ここを通過した異常光線23bは非相反旋光素子
6および右旋偏光回転子17により偏光面が90度回転
して、偏光分離・合成素子2に対しては、偏光面が同一
方向の常光線23aとなって入射する。異常光線22b
と常光線23aとは偏光分離・合成素子2から出射する
ときは互いの偏光が合致し、円偏光の伝送光21aとな
ってレンズ25bを通過、光ファイバ11bに向かう。
【0019】伝送光21aのほとんどは光ファイバ11
b内に入射するが、一部が光ファイバ11bの端面など
で反射する。図2に示すように、反射光21bはレンズ
25bを通過して偏光分離・合成素子2に入射し、再び
常光線23aと異常光線22bに分かれる。異常光線2
2bは左旋偏光回転子7および非相反旋光素子6によ
り、偏光面が90度回転する。常光線23aは偏光面が
右旋偏光回転子17により45度回転し、非相反旋光素
子6により45度戻される。このように異常光線22b
と常光線23aの偏光は、偏光面が偏光ビームスプリッ
タ5の偏光面と直交するため、ともにここを通過するこ
とはできない。個々の部品の角度ずれによって、両者の
偏光の一部が漏れ光22b・23aとして偏光ビームス
プリッタ5を通過する。一方の漏れ光22bは偏光面が
非相反旋光素子4により回転し、右旋性偏光回転子3に
より偏光面が戻され、偏光分離・合成素子1に対して偏
光面が直交した異常光線として入射し、ここで屈折す
る。もう一方の漏れ光23aは非相反旋光素子4および
左旋性偏光回転子13により偏光面が90度回転し、偏
光分離・合成素子1に対して偏光面が同一方向の常光線
として入射する。漏れ光22bと漏れ光23aとは偏光
分離・合成素子1でますます互いの距離を大きくし、レ
ンズ25aによっても光ファイバ11aの端面に結像し
ない。
b内に入射するが、一部が光ファイバ11bの端面など
で反射する。図2に示すように、反射光21bはレンズ
25bを通過して偏光分離・合成素子2に入射し、再び
常光線23aと異常光線22bに分かれる。異常光線2
2bは左旋偏光回転子7および非相反旋光素子6によ
り、偏光面が90度回転する。常光線23aは偏光面が
右旋偏光回転子17により45度回転し、非相反旋光素
子6により45度戻される。このように異常光線22b
と常光線23aの偏光は、偏光面が偏光ビームスプリッ
タ5の偏光面と直交するため、ともにここを通過するこ
とはできない。個々の部品の角度ずれによって、両者の
偏光の一部が漏れ光22b・23aとして偏光ビームス
プリッタ5を通過する。一方の漏れ光22bは偏光面が
非相反旋光素子4により回転し、右旋性偏光回転子3に
より偏光面が戻され、偏光分離・合成素子1に対して偏
光面が直交した異常光線として入射し、ここで屈折す
る。もう一方の漏れ光23aは非相反旋光素子4および
左旋性偏光回転子13により偏光面が90度回転し、偏
光分離・合成素子1に対して偏光面が同一方向の常光線
として入射する。漏れ光22bと漏れ光23aとは偏光
分離・合成素子1でますます互いの距離を大きくし、レ
ンズ25aによっても光ファイバ11aの端面に結像し
ない。
【0020】この光アイソレーターについてアイソレー
ション比の測定を行なった。伝送光21aのビーム直径
は400μmであり、常光線22aと異常光線23bの
分離距離は約1mmであった。光アイソレーター部での
順方向挿入損失は0.40dBであり、光ファイバとレ
ンズを通しての構造での順方向挿入損失は1.15d
B、逆方向挿入損失は50dBであり、両者の差である
アイソレーション比は約49dBであった。
ション比の測定を行なった。伝送光21aのビーム直径
は400μmであり、常光線22aと異常光線23bの
分離距離は約1mmであった。光アイソレーター部での
順方向挿入損失は0.40dBであり、光ファイバとレ
ンズを通しての構造での順方向挿入損失は1.15d
B、逆方向挿入損失は50dBであり、両者の差である
アイソレーション比は約49dBであった。
【0021】前記で説明した図1の光アイソレーター
は、偏光子5として偏光ビームスプリッタを使用してい
る。この偏光子5は偏光ガラスであっても実施可能であ
る。この場合においても光アイソレーターの機能は同じ
であり、反射光21bから分離した異常光線22bと常
光線23aは偏光ガラス5で吸収されて、反射光が光源
側に戻るのを遮断する。
は、偏光子5として偏光ビームスプリッタを使用してい
る。この偏光子5は偏光ガラスであっても実施可能であ
る。この場合においても光アイソレーターの機能は同じ
であり、反射光21bから分離した異常光線22bと常
光線23aは偏光ガラス5で吸収されて、反射光が光源
側に戻るのを遮断する。
【0022】このように偏光子5に偏光ガラスを使用し
た光アイソレーターでアイソレーション比を測定した結
果、光ファイバとレンズを通しての構成では順方向挿入
損失は1.05dB、逆方向挿入損失は56dBであ
り、アイソレーション比は約55dBであった。偏光ビ
ームスプリッタを偏光ガラスに替えることで光路長は
2.5mm短くなった。
た光アイソレーターでアイソレーション比を測定した結
果、光ファイバとレンズを通しての構成では順方向挿入
損失は1.05dB、逆方向挿入損失は56dBであ
り、アイソレーション比は約55dBであった。偏光ビ
ームスプリッタを偏光ガラスに替えることで光路長は
2.5mm短くなった。
【0023】図3は本発明を適用する光アイソレーター
の他の実施例の斜視図である。同図の光アイソレーター
は、ワークオフ偏光プリズム31、偏光回転子3、1
3、非相反旋光素子4、偏光子5、非相反旋光素子6、
偏光回転子13、17、ワークオフ偏光プリズム32が
順に配列されている。偏光子5は偏光ガラスである。光
源側につながっている信号伝送用光ファイバ11aから
伝送光21aはレンズ25aを通過してワークオフ偏光
プリズム31に入射すると、常光線22aと異常光線2
3bに分かれる。常光線22aは偏光面が右旋偏光回転
子3および非相反旋光素子4により90度回転して、偏
光ガラス5を通過する。ここを通過した常光線22a
は、偏光面が非相反旋光素子6により45度回転し、左
旋偏光回転子7により45度戻され、ワークオフ偏光プ
リズム32に対し偏光面が直交した異常光線22bとな
って入射して屈折し、出射する。異常光線23bは偏光
面が左旋偏光回転子13により45度回転し、非相反旋
光素子4により45度戻され偏光ガラス5を通過する。
ここを通過した異常光線23bは非相反旋光素子6およ
び右旋偏光回転子17により偏光面が90度回転して、
ワークオフ偏光プリズム32に対しては、偏光面が同一
方向の常光線23aとなって入射する。異常光線22b
と常光線23aとはワークオフ偏光プリズム32から出
射するときは互いの偏光が合致し、円偏光の伝送光21
aとなってレンズ25bを通過、光ファイバ11bに向
かう。
の他の実施例の斜視図である。同図の光アイソレーター
は、ワークオフ偏光プリズム31、偏光回転子3、1
3、非相反旋光素子4、偏光子5、非相反旋光素子6、
偏光回転子13、17、ワークオフ偏光プリズム32が
順に配列されている。偏光子5は偏光ガラスである。光
源側につながっている信号伝送用光ファイバ11aから
伝送光21aはレンズ25aを通過してワークオフ偏光
プリズム31に入射すると、常光線22aと異常光線2
3bに分かれる。常光線22aは偏光面が右旋偏光回転
子3および非相反旋光素子4により90度回転して、偏
光ガラス5を通過する。ここを通過した常光線22a
は、偏光面が非相反旋光素子6により45度回転し、左
旋偏光回転子7により45度戻され、ワークオフ偏光プ
リズム32に対し偏光面が直交した異常光線22bとな
って入射して屈折し、出射する。異常光線23bは偏光
面が左旋偏光回転子13により45度回転し、非相反旋
光素子4により45度戻され偏光ガラス5を通過する。
ここを通過した異常光線23bは非相反旋光素子6およ
び右旋偏光回転子17により偏光面が90度回転して、
ワークオフ偏光プリズム32に対しては、偏光面が同一
方向の常光線23aとなって入射する。異常光線22b
と常光線23aとはワークオフ偏光プリズム32から出
射するときは互いの偏光が合致し、円偏光の伝送光21
aとなってレンズ25bを通過、光ファイバ11bに向
かう。
【0024】反射光21bはワークオフ偏光プリズム3
2に入射し、異常光線22bと常光線23aとに分かれ
る。異常光線22bは左旋偏光回転子7および非相反旋
光素子6により、偏光面が90度回転する。常光線23
aは偏光面が右旋偏光回転子17により45度回転し、
非相反旋光素子6により45度戻される。異常光線22
bおよび常光線23aは偏光ガラス5で吸収される。し
かし両者の偏光の一部が漏れ光22b・23aとして偏
光ガラス5を通過する。一方の漏れ光22bは非相反旋
光素子4で偏光面が45度回転し、右旋性偏光回転子3
により偏光面が戻され、ワークオフ偏光プリズム31で
系外へ反射される。もう一方の漏れ光23aは非相反旋
光素子4および左旋性偏光回転子13により偏光面が9
0度回転し、ワークオフ偏光プリズム31で系外へ反射
される。
2に入射し、異常光線22bと常光線23aとに分かれ
る。異常光線22bは左旋偏光回転子7および非相反旋
光素子6により、偏光面が90度回転する。常光線23
aは偏光面が右旋偏光回転子17により45度回転し、
非相反旋光素子6により45度戻される。異常光線22
bおよび常光線23aは偏光ガラス5で吸収される。し
かし両者の偏光の一部が漏れ光22b・23aとして偏
光ガラス5を通過する。一方の漏れ光22bは非相反旋
光素子4で偏光面が45度回転し、右旋性偏光回転子3
により偏光面が戻され、ワークオフ偏光プリズム31で
系外へ反射される。もう一方の漏れ光23aは非相反旋
光素子4および左旋性偏光回転子13により偏光面が9
0度回転し、ワークオフ偏光プリズム31で系外へ反射
される。
【0025】上記で使用した偏光分離・合成素子はガラ
スプリズムでもよく、複屈折性結晶を使用する場合には
方解石などの複屈折性が大きな結晶が望ましい。また構
造では偏光分離・合成素子と偏光子間各々の非相反旋光
素子と偏光回転子の順番は入れ替わってもよく、非相反
旋光素子に印加する磁場の向きは同一でも対抗でも構わ
ない。偏光子の偏光面を調整すればよいためである。
スプリズムでもよく、複屈折性結晶を使用する場合には
方解石などの複屈折性が大きな結晶が望ましい。また構
造では偏光分離・合成素子と偏光子間各々の非相反旋光
素子と偏光回転子の順番は入れ替わってもよく、非相反
旋光素子に印加する磁場の向きは同一でも対抗でも構わ
ない。偏光子の偏光面を調整すればよいためである。
【0026】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明を適
用する光アイソレーターは、高いアイソレーション比を
得ることができるため、反射光を遮断する機能がより強
化される。
用する光アイソレーターは、高いアイソレーション比を
得ることができるため、反射光を遮断する機能がより強
化される。
【図1】本発明を適用する光アイソレーターの伝送光の
光路を示す斜視図である。
光路を示す斜視図である。
【図2】本発明を適用する光アイソレーターの反射光の
光路を示す斜視図である。
光路を示す斜視図である。
【図3】本発明を適用する別な態様の光アイソレーター
の光路を示す斜視図である。
の光路を示す斜視図である。
【図4】従来の光アイソレーターの全体構成図である。
1、2は偏光分離・合成素子、3、17は右旋偏光回転
子、7、13は左旋偏光回転子、4、6は非相反旋光素
子、5は偏光子、8、9は永久磁石、11a、11bは
光ファイバ、、21aは伝送光、21bは反射光、22
a、 23aは常光線、22b、 23bは異常光線、25
a、25bはレンズ、31、32はワークオフ偏光プリ
ズム、41は第1の偏光回転子、42は第2の偏光回転
子、43は第3の偏光回転子、44は光アイソレーター
ユニットである。
子、7、13は左旋偏光回転子、4、6は非相反旋光素
子、5は偏光子、8、9は永久磁石、11a、11bは
光ファイバ、、21aは伝送光、21bは反射光、22
a、 23aは常光線、22b、 23bは異常光線、25
a、25bはレンズ、31、32はワークオフ偏光プリ
ズム、41は第1の偏光回転子、42は第2の偏光回転
子、43は第3の偏光回転子、44は光アイソレーター
ユニットである。
Claims (4)
- 【請求項1】 第1の偏光分離・合成素子と第2の偏光
分離・合成素子との中間に、 第1の偏光分離・合成素子から分離して出射した直交す
る2つの偏光の夫々の光路中に第1の右旋性偏光回転子
と第1の左旋性偏光回転子、 同じく2つの偏光の光路中に、第1の非相反旋光素子と
偏光子と第2の非相反旋光素子、 および同じく2つの偏光の夫々の光路中に、第2の右旋
性偏光回転子と第2の左旋性偏光回転子が配置されてい
ることを特徴とする光アイソレーター。 - 【請求項2】 第1のワークオフ偏光プリズムと第2
のワークオフ偏光プリズムとの中間に、 第1のワークオフ偏光プリズムから分離して出射した直
交する2つの偏光の夫々の光路中に第1の右旋性偏光回
転子と第1の左旋性偏光回転子、 同じく2つの偏光の光路中に、第1の非相反旋光素子と
偏光子と第2の非相反旋光素子、 および同じく2つの偏光の夫々の光路中に、第2の右旋
性偏光回転子と第2の左旋性偏光回転子が配置されてい
ることを特徴とする光アイソレーター。 - 【請求項3】 前記偏光子が偏光ビームスプリッタで
あることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
光アイソレーター。 - 【請求項4】 前記偏光子が偏光ガラスであることを
特徴とする請求項1または請求項2に記載の光アイソレ
ーター。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21769193A JP3161885B2 (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 光アイソレーター |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21769193A JP3161885B2 (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 光アイソレーター |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0772426A true JPH0772426A (ja) | 1995-03-17 |
JP3161885B2 JP3161885B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=16708215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21769193A Expired - Fee Related JP3161885B2 (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 光アイソレーター |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3161885B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003005106A1 (fr) * | 2001-07-02 | 2003-01-16 | Furukawa Electric Co., Ltd | Module de laser semi-conducteur et amplificateur optique |
US6765935B2 (en) | 2000-12-15 | 2004-07-20 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser module, manufacturing method thereof and optical amplifier |
US6782028B2 (en) | 2000-12-15 | 2004-08-24 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device for use in a semiconductor laser module and an optical amplifier |
US7245643B2 (en) | 2001-07-02 | 2007-07-17 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser module and method of manufacturing the same |
US7259905B2 (en) | 2001-07-02 | 2007-08-21 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser module, optical amplifier, and method of manufacturing the semiconductor laser module |
US7408867B2 (en) | 2002-04-04 | 2008-08-05 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Method of aligning an optical fiber, method of manufacturing a semiconductor laser module, and semiconductor laser module |
-
1993
- 1993-09-01 JP JP21769193A patent/JP3161885B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6765935B2 (en) | 2000-12-15 | 2004-07-20 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser module, manufacturing method thereof and optical amplifier |
US6782028B2 (en) | 2000-12-15 | 2004-08-24 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device for use in a semiconductor laser module and an optical amplifier |
WO2003005106A1 (fr) * | 2001-07-02 | 2003-01-16 | Furukawa Electric Co., Ltd | Module de laser semi-conducteur et amplificateur optique |
US7085440B2 (en) | 2001-07-02 | 2006-08-01 | The Furukawa Electric Co., Ltd | Semiconductor laser module and optical amplifier |
CN1306318C (zh) * | 2001-07-02 | 2007-03-21 | 古河电气工业株式会社 | 半导体激光组件与光放大器 |
US7245643B2 (en) | 2001-07-02 | 2007-07-17 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser module and method of manufacturing the same |
US7259905B2 (en) | 2001-07-02 | 2007-08-21 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser module, optical amplifier, and method of manufacturing the semiconductor laser module |
US7529021B2 (en) | 2001-07-02 | 2009-05-05 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser module, optical amplifier, and method of manufacturing the semiconductor laser module |
US7408867B2 (en) | 2002-04-04 | 2008-08-05 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Method of aligning an optical fiber, method of manufacturing a semiconductor laser module, and semiconductor laser module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3161885B2 (ja) | 2001-04-25 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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