JPH08166561A - 光アイソレータ用光学素子及び光アイソレータ - Google Patents

光アイソレータ用光学素子及び光アイソレータ

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JPH08166561A
JPH08166561A JP9013895A JP9013895A JPH08166561A JP H08166561 A JPH08166561 A JP H08166561A JP 9013895 A JP9013895 A JP 9013895A JP 9013895 A JP9013895 A JP 9013895A JP H08166561 A JPH08166561 A JP H08166561A
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JP
Japan
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optical
plate
polarization separation
optical element
faraday
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JP9013895A
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Taro Nakamura
太郎 中村
Akio Takahashi
明夫 高橋
Ikuo Maeda
育生 前田
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FDK Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 超小型の光アイソレータを簡単な製造工程で
安価に量産すること 【構成】 ファラデー効果素子板1の一方の表面に誘電
体多層膜コートからなる偏光分離膜3を形成した光アイ
ソレータ用光学素子Aに磁石4を組み合わせてファラデ
ー効果素子板1をファラデー回転子として機能させると
ともに、この板状の光学素子Aを光軸Pに対して適宜に
傾けて配置し、前記偏光分離膜3を検光子として機能さ
せ、また光学素子Aの偏光分離膜3の形成面と反対側に
偏光子としてのガラス偏光板5を配置するように形成す
る。これにより、従来別部品であったファラデー回転子
と、偏光子または検光子の一方とが、一体の部品で構成
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信装置あるいは光
測定装置などにおいてレーザ光源に反射光が戻るのを防
ぐために用いる光アイソレータと、その光アイソレータ
用の主要部品となる光学素子に関し、特に、超小型で安
価な光アイソレータを実現する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】光アイソレータの基本構成としては、光
軸上に偏光子,ファラデー回転子,検光子の順に配置し
てなる。そして、その動作原理はよく知られている通り
である。具体的な構成はいくつか知られているが、一例
を示すと、ファラデー回転子は、筒形永久磁石の筒穴内
にファラデー効果素子を嵌合装着して形成されたものを
用い、また偏光子及び検光子としては偏光ビームスプリ
ッタ(PBS)やガラス偏光板あるいは偏光プリズムを
用いている。そして、偏光子,検光子を構成するPBS
や偏光板を筒形ホルダの筒穴内に嵌合装着し、このホル
ダを上記ファラデー回転子の筒形磁石の両端面に接合し
た構造となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の光アイソレータは、以下に示す種々の問題を有
している。すなわち、光アイソレータは半導体レーザと
組み合わされてモジュール化され、そのモジュールには
温度調節器が組み合わされ、特性の安定化を図ってい
る。できるだけ小型で安価な温度調節器で特性の安定化
を実現するために、光アイソレータの熱容量をできるだ
け小さくすることが要請されている。この熱容量の観点
からだけではなく、モジュール全体を超小型化するため
にも、超小型の光アイソレータの実現が強く要請されて
いる。
【0004】ところが前述した従来の光アイソレータ
は、偏光子とファラデー回転子と検光子がそれぞれ独立
した部品となっており、これらを適宜なホルダを介して
位置合せして一体に組みつける構造になっているので、
全体の寸法はどうしても大きくなり、超小型で熱容量の
小さい光アイソレータを実現することは難しかった。
【0005】さらに、もう1つの大きな問題点として
は、部品点数が多く、その部品相互の組みつけ作業が面
倒であるため、光アイソレータを能率よく安価に量産す
ることが難しいことが挙げられる。
【0006】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題点を解
決し、超小型で部品点数が少なく簡単な製造工程で安価
に量産することのできる光アイソレータ用光学素子及び
光アイソレータを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る光アイソレータ用光学素子では、フ
ァラデー効果素子板の一方の表面に誘電体多層膜コート
からなる偏光分離膜を形成した。
【0008】また、本発明に係る光アイソレータでは、
上記構成の光学素子に磁石を組み合わせて前記ファラデ
ー効果素子板をファラデー回転子として機能させるとと
もに、この板状の光学素子を光軸に対して適宜に傾けて
配置し、前記偏光分離膜を偏光子または検光子の一方と
して機能させるようにした。
【0009】また、別の解決手段としては、前記の光学
素子に磁石を組み合わせて前記ファラデー効果素子板を
ファラデー回転子として機能させるとともに、この板状
の光学素子を光軸に対して適宜に傾けて配置し、前記偏
光分離膜を偏光子または検光子の一方として機能させ、
また前記光学素子の前記偏光分離膜の形成面と反対側に
偏光素子を配置するようにした。
【0010】さらに別の解決手段としては、前記の光学
素子に磁石を組み合わせて前記ファラデー効果素子板を
ファラデー回転子として機能させるとともに、この板状
の光学素子を光軸に対して適宜に傾けて配置し、前記偏
光分離膜を偏光子または検光子の一方として機能させ、
また前記光学素子の前記偏光分離膜の形成面と反対側に
誘電体多層膜コートからなる偏光分離膜を片面に有する
1/2波長板を光軸に対して適宜に傾けて配置するよう
に構成しても良い。
【0011】さらに別の解決手段としては、前記の光学
素子を2個用意し、それらに磁石を組み合わせて前記フ
ァラデー効果素子板を第1,第2のファラデー回転子と
して機能させるとともに、この板状の光学素子を光軸に
対して適宜に傾けて配置し、前記第1のファラデー回転
子に形成された偏光分離膜を偏光子として機能させ、前
記第2のファラデー回転子に形成された偏光分離膜を検
光子として機能させるように構成しても良い。
【0012】
【作用】ファラデー回転子の中心要素であるファラデー
効果素子板の片面に偏光分離膜が一体に構成されている
ので、これを用いて光アイソレータを構成する場合、偏
光子または検光子の一方とファラデー回転子とがあらか
じめ一体になっていることになり、少ない部品点数の簡
単な組立工程で超小型の光アイソレータとなる。さら
に、そのように一体になることにより、一体化された両
者の相互の相対位置合わせが不要でしかも精度良く位置
出しが行われる。
【0013】
【実施例】以下、本発明に係る光アイソレータ用光学素
子及び光アイソレータの好適な実施例を添付図面を参照
にして詳述する。図1は、本発明の一実施例による光ア
イソレータ用光学素子Aの構成を示している。同図に示
すように、ファラデー効果素子板1としては、イットリ
ウム鉄ガーネット(YIG)結晶やLPEガーネット膜
を使用する。このファラデー効果素子板1の一方の表面
には反射防止膜2が形成され、他方の表面には偏光分離
膜3が形成されている。
【0014】そして、本実施例の構成を、光学的膜厚と
呼ばれる、それぞれの層の屈折率(n)と物理的膜厚
(d)を乗算し、入射光の波長(λ)で割った値で表す
と、反射防止膜2は、2層膜から構成し、ファラデー効
果素子板(ガーネット(屈折率n=2.35))1の表
面に形成される1層目のTiO2 (屈折率n=2.2
5)の光学的膜厚が0.3108にし、2層目のSiO
2 (屈折率n=1.46)の光学的膜厚が0.2928
になるようにそれぞれ成膜した。
【0015】一方、偏光分離膜3は、SiO2 膜とTi
2 膜を交互に所定数積層し、本例では合計で29層コ
ーティングした誘電体多層膜から構成した。すなわち、
よく知られているように、適切に設計された誘電体多層
膜コートを光軸に対して適宜に傾斜して配置すること
で、この多層膜コートは偏光分離膜(薄膜偏光フィル
タ)として機能する。取り扱う光の波長や光軸に対する
傾斜角度に合わせて、偏光分離膜3としての誘電体多層
膜コートを設計する。多層膜の膜層間でのP波とS波の
反射率の違いにより偏光分離を行うので、膜の層数が多
い方が偏光分離特性が向上する。そして、具体的には下
記表1に示すような層を成膜した。
【0016】
【表1】 また、P波とS波の反射率の一方を大きく、他方を小さ
くするには、ブリュスター角が一般的に用いられる。T
iO2 /SiO2 の多層膜の場合は、ブリュスター角が
57度であるが、各層の膜厚を調整することにより、入
射角度を変えることができる。そして、入射角は実用上
40〜60度程度が適当である。
【0017】図2は、本発明に係る光アイソレータの第
1実施例を示している。同図に示すように、本実施例で
は、上記した図1に示す光学素子Aに磁石4を組み合わ
せて構成されるファラデー効果素子板1をファラデー回
転子として機能させるとともに、この板状の光学素子A
を光軸Pに対して適宜に傾けて配置し、前記偏光分離膜
3を検光子として機能させ、また光学素子Aの偏光分離
膜3の形成面と反対側に偏光子としてのガラス偏光板5
を配置することで光アイソレータを構成している。
【0018】すなわち、半導体レーザ6からの直線偏光
はガラス偏光板5をそのまま通過してファラデー回転子
(磁石4により磁界が印加されたファラデー効果素子板
1)に入射し、ここを通過する際にその偏光面が45度
回転する。この45度偏光面が回転した光が偏光分離膜
3を低損失で通過できるように、光学素子Aの光軸Pに
対する3次元の傾きを設定している。そして、光学素子
Aを通過した光はカップリングレンズ7を介して光ファ
イバ8に入射する。
【0019】一方、光ファイバ8からレンズ7を介して
光学素子Aに逆方向に入射する戻り光は、偏光分離膜3
で直線偏光となり、ファラデー回転子(磁石4により磁
界が印加されたファラデー効果素子板1)を逆に通過す
る際のその偏光面が回転される。その結果、光学素子A
を逆通過した光の偏光面はガラス偏光板5の偏光軸と直
交しており、したがってガラス偏光板5で阻止され、半
導体レーザ6には達しない。
【0020】そして、本実施例光アイソレータと従来の
光アイソレータ(ガラス偏光板からなる偏光子及び検光
子と,ファラデー回転子とを所定の順で配置したもの)
とを用い、挿入損失とアイソレーションを求めた。その
結果、下記表2に示すように入射角度を45度とした場
合には、従来と同等の機能を発揮することができ、ま
た、入射角を57度にした場合には、より高性能となる
ことがわかった。
【0021】
【表2】 図3は、本発明に係る光アイソレータの第2実施例を示
している。同図に示すように、この実施例では、上記し
た第1実施例と比較し、前記のガラス偏光板5を無くし
た点で相違し、それ以外の構成は同一にしている。
【0022】すなわち、半導体レーザ6からの順方向の
光は直線偏光なので、順方向についてはガラス偏光板5
を無くしてもなんら支障はない。一方、光学素子Aを逆
方向に通過した直線偏光は、ガラス偏光板5がないの
で、そのまま半導体レーザ6に達する。しかし、半導体
レーザの特性に大きな影響を与えるのは、レーザ活性面
に平行な偏波の戻り光であり、光学素子Aを通過する戻
り光は、レーザ活性面に垂直な偏波である為、レーザ6
に与える悪影響はごく少ない。したがって図3のように
ガラス偏光板5を無くしてもよい。これにより、部品点
数がさらに削減され、構成の簡略化,組み立ての容易さ
が増し、さらなる小型化を図ることができる。
【0023】図4は、本発明に係る光アイソレータの第
3実施例を示している。同図に示すように、本実施例で
は、図2におけるガラス偏光板5を次の構成の偏光子に
置換している。
【0024】すなわち、この偏光子は、1/2波長板9
の片面に前記と同じ誘電体多層膜コートからなる偏光分
離膜10を形成したもので、これを光学素子Aと平行に
配置している(光軸Pに対して光学素子Aと同じに傾斜
している)。従って図4の偏光子も図2のガラス偏光板
5と同じように機能し、高いアイソレーションを実現す
ることができる。そして、1/2波長板9を設けること
により、各素子A,9を平行に配置することが可能とな
る。なお、この1/2波長板9とファラデー回転子(光
学素子A)の配置順は、逆にしても良い。
【0025】図5は、本発明に係る光アイソレータの第
4実施例を示している。同図に示すように、本実施例で
は図1に示す光学素子Aを2個用意し、それらを1個の
大きな円筒状の磁石4内に実装することにより、それぞ
れ第1,第2のファラデー回転子1a,1bとしてい
る。そして、光の入射側に位置する第1のファラデー回
転子1a表面に形成された偏光分離膜3を偏光子として
機能させる。また、出射側の第2のファラデー回転子1
bに形成された偏光分離膜3を検光子として機能させる
ようにした。
【0026】そして、各ファラデー回転子1a,1b
は、ともにファラデー回転角を22.5度とし、入射光
の偏光が第2のファラデー回転子1bに設けた偏光分離
膜3(検光子)を通過することにより最終的に45度回
転するように、各素子を入射光に対してそれぞれ所定角
度だけ傾けている。
【0027】ところで、ファラデー回転子は温度特性を
有し、温度変化にともないファラデー回転角も回転す
る。そして、その温度に対する回転係数は、Bi置換量
とDyまたはTbの置換量によって決定される。また、
BiとTbの波長係数が反対であるので、回転子全体の
波長係数もBiとTbの置換量を調整することにより決
定される。すなわち、置換量を適宜に設定することによ
り、特性の異なるファラデー回転子が形成できる。
【0028】そこで本実施例では、第1,第2のファラ
デー回転子1a,1bとして、特性の異なる材質(好ま
しくは正負の反対特性)から構成し、全体として温度特
性や、波長特性の良好(外部環境の変化にともなう特性
の変化が小さい)な素子を製造できる。さらにファラデ
ー回転子を2分割することにより1つの素子(1aと1
b)の厚みを薄くできる。したがって、薄膜の方が製造
しやすく(設計値通りの特性を得やすい)、歩留まりの
向上にも寄与する。尚、同一特性の素子を使用して構成
してももちろんよい。
【0029】
【発明の効果】以上のように、本発明では、ファラデー
回転子の中心要素であるファラデー効果素子板の片面に
偏光分離膜を一体に構成したもので、この光学素子を用
いて光アイソレータを構成する場合、偏光子または検光
子の一方とファラデー回転子とがあらかじめ一体になっ
ていることになり、従来より少ない部品点数で構成する
ことができる。よって、従来より簡単な組立工程で能率
よく量産することができる。
【0030】また、偏光子または検光子の一方が薄い膜
の形態でファラデー回転子の表面に一体化されているの
で、これらが独立した部品として構成されている従来の
ものより無駄な占有空間がなくなり、超小型の光アイソ
レータを簡単に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光アイソレータ用光学素子の好適
な一実施例を示す概略構成図である。
【図2】図1に示す光学素子Aを用いた本発明に係る光
アイソレータの第1実施例を示す概略構成図である。
【図3】図1に示す光学素子Aを用いた本発明に係る光
アイソレータの第2実施例を示す概略構成図である。
【図4】図1に示す光学素子Aを用いた本発明に係る光
アイソレータの第3実施例を示す概略構成図である。
【図5】図1に示す光学素子Aを用いた本発明に係る光
アイソレータの第4実施例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
A 光学素子 P 光軸 1 ファラデー効果素子板 2 反射防止膜 3 偏光分離膜 4 磁石 5 ガラス偏光板 6 半導体レーザ 7 カップリングレンズ 8 光ファイバ 9 1/2波長板 10 偏光分離膜

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ファラデー効果素子板の一方の表面に、
    誘電体多層膜コートからなる偏光分離膜を形成したこと
    を特徴とする光アイソレータ用光学素子。
  2. 【請求項2】 請求項1の光学素子に磁石を組み合わせ
    て前記ファラデー効果素子板をファラデー回転子として
    機能させるとともに、この板状の光学素子を光軸に対し
    て適宜に傾けて配置し、前記偏光分離膜を偏光子または
    検光子の一方として機能させることを特徴とする光アイ
    ソレータ。
  3. 【請求項3】 請求項1の光学素子に磁石を組み合わせ
    て前記ファラデー効果素子板をファラデー回転子として
    機能させるとともに、この板状の光学素子を光軸に対し
    て適宜に傾けて配置し、前記偏光分離膜を偏光子または
    検光子の一方として機能させ、また前記光学素子の前記
    偏光分離膜の形成面と反対側に偏光素子を配置したこと
    を特徴とする光アイソレータ。
  4. 【請求項4】 請求項1の光学素子に磁石を組み合わせ
    て前記ファラデー効果素子板をファラデー回転子として
    機能させるとともに、この板状の光学素子を光軸に対し
    て適宜に傾けて配置し、前記偏光分離膜を偏光子または
    検光子の一方として機能させ、また前記光学素子の前記
    偏光分離膜の形成面と反対側に誘電体多層膜コートから
    なる偏光分離膜を片面に有する1/2波長板を光軸に対
    して適宜に傾けて配置し、その1/2波長板に形成した
    偏光分離膜を前記偏光子または前記検光子の他方として
    機能させるようにしたことを特徴とする光アイソレー
    タ。
  5. 【請求項5】 請求項1の光学素子を2個用意し、それ
    らに磁石を組み合わせて前記ファラデー効果素子板を第
    1,第2のファラデー回転子として機能させるととも
    に、この板状の光学素子を光軸に対して適宜に傾けて配
    置し、 前記第1のファラデー回転子に形成された偏光分離膜を
    偏光子として機能させ、前記第2のファラデー回転子に
    形成された偏光分離膜を検光子として機能させるように
    したことを特徴とする光アイソレータ。
JP9013895A 1994-10-14 1995-03-24 光アイソレータ用光学素子及び光アイソレータ Pending JPH08166561A (ja)

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JP27435594 1994-10-14
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000241762A (ja) * 1999-02-24 2000-09-08 Tokin Corp 光アイソレータ
JP2008262109A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Fujitsu Ltd 光送受信装置
JP2020501203A (ja) * 2016-12-08 2020-01-16 フューチュラス テクノロジー カンパニー リミテッド 空中で結像するためのシステム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000241762A (ja) * 1999-02-24 2000-09-08 Tokin Corp 光アイソレータ
JP2008262109A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Fujitsu Ltd 光送受信装置
JP2020501203A (ja) * 2016-12-08 2020-01-16 フューチュラス テクノロジー カンパニー リミテッド 空中で結像するためのシステム
US11630250B2 (en) 2016-12-08 2023-04-18 Futuros Technology Co., Ltd. System for use in imaging in air

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