JPH085960A - ２段型光アイソレータ - Google Patents
２段型光アイソレータInfo
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- JPH085960A JPH085960A JP13573194A JP13573194A JPH085960A JP H085960 A JPH085960 A JP H085960A JP 13573194 A JP13573194 A JP 13573194A JP 13573194 A JP13573194 A JP 13573194A JP H085960 A JPH085960 A JP H085960A
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- isolators
- isolator
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型かつ挿入損失の小さい２段型光アイソレ
ータを提供する。 【構成】 縦列接続された２台の光アイソレータ１１
ａ，１１ｂ，は、それぞれ磁気光学素子１２ａ，１２ｂ
と、永久磁石１３ａ，１３ｂと、偏光子１４ａ，１４ｂ
と、検光子１５ａ，１５ｂとを有している。永久磁石１
３ａ，１３ｂは、双方の発生する磁界が、互いに逆方向
を向くように配置されている。
ータを提供する。 【構成】 縦列接続された２台の光アイソレータ１１
ａ，１１ｂ，は、それぞれ磁気光学素子１２ａ，１２ｂ
と、永久磁石１３ａ，１３ｂと、偏光子１４ａ，１４ｂ
と、検光子１５ａ，１５ｂとを有している。永久磁石１
３ａ，１３ｂは、双方の発生する磁界が、互いに逆方向
を向くように配置されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光アイソレータに関
し、特に、光アイソレータを２台組み合わせた２段型光
アイソレータに関する。
し、特に、光アイソレータを２台組み合わせた２段型光
アイソレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】光計測等の光信号伝送系において、光源
から出射した光の一部は、伝送路及び伝送用光学部品の
接続部で反射され光源に帰還する。光源に可視光半導体
レーザを使用した場合、帰還した光は、半導体レーザの
発振特性を不安定化し雑音の増加を引き起こす。そこ
で、反射光が半導体レーザに帰還するのを防止するため
に、光アイソレータが一般的に用いられている。
から出射した光の一部は、伝送路及び伝送用光学部品の
接続部で反射され光源に帰還する。光源に可視光半導体
レーザを使用した場合、帰還した光は、半導体レーザの
発振特性を不安定化し雑音の増加を引き起こす。そこ
で、反射光が半導体レーザに帰還するのを防止するため
に、光アイソレータが一般的に用いられている。
【０００３】光アイソレータは、例えば、図４に示すよ
うに、ファラデー効果を有する磁気光学素子４１と磁気
光学素子４１に磁界を印加する円筒状の永久磁石４２と
で構成されるファラデー回転子４３と、ファラデー回転
子４３の前後に偏光面選択方向が互いに４５度となるよ
うに配設された偏光子４４及び検光子４５とを有してい
る。なお、磁気光学素子４１、偏光子４４、及び検光子
４５は、正確に光軸調整がなされている。
うに、ファラデー効果を有する磁気光学素子４１と磁気
光学素子４１に磁界を印加する円筒状の永久磁石４２と
で構成されるファラデー回転子４３と、ファラデー回転
子４３の前後に偏光面選択方向が互いに４５度となるよ
うに配設された偏光子４４及び検光子４５とを有してい
る。なお、磁気光学素子４１、偏光子４４、及び検光子
４５は、正確に光軸調整がなされている。
【０００４】この種の光アイソレータに入射する光は、
次のようにして透過、あるは阻止される。即ち、図４の
矢印Ａ方向に進む光は、偏光子４４に入射し、直線偏光
となって出射される。偏光子４４から出射された光は、
磁気光学素子４１に入射し、その偏波面を通常磁界の方
向に対して右ねじ方向に４５度回転させた状態で出射さ
れる。磁気光学素子４１から出射した光は、検光子４５
に入射する。検光子４５は、偏光子４４に対して偏波面
選択方向を４５度傾けた状態（入射光の偏波面と偏波面
選択方向を一致させた状態）で配設されており、入射し
てくる光をそのまま通過させる。
次のようにして透過、あるは阻止される。即ち、図４の
矢印Ａ方向に進む光は、偏光子４４に入射し、直線偏光
となって出射される。偏光子４４から出射された光は、
磁気光学素子４１に入射し、その偏波面を通常磁界の方
向に対して右ねじ方向に４５度回転させた状態で出射さ
れる。磁気光学素子４１から出射した光は、検光子４５
に入射する。検光子４５は、偏光子４４に対して偏波面
選択方向を４５度傾けた状態（入射光の偏波面と偏波面
選択方向を一致させた状態）で配設されており、入射し
てくる光をそのまま通過させる。
【０００５】一方、図４の矢印Ｂ方向に進む光は、検光
子４５に入射して直線偏光として磁気光学素子４１に入
射する。磁気光学素子４１は、入射した光を磁界の方向
に対して右ねじ方向に４５度回転させた状態で出射す
る。したがって、磁気光学素子４１から出射した光は、
偏光子４４の偏波面選択方向に対して９０度傾いた偏波
面を有する。したがって、磁気光学素子４１から出射し
た光は、偏光子４４を通過することができない。
子４５に入射して直線偏光として磁気光学素子４１に入
射する。磁気光学素子４１は、入射した光を磁界の方向
に対して右ねじ方向に４５度回転させた状態で出射す
る。したがって、磁気光学素子４１から出射した光は、
偏光子４４の偏波面選択方向に対して９０度傾いた偏波
面を有する。したがって、磁気光学素子４１から出射し
た光は、偏光子４４を通過することができない。
【０００６】この様にして、光アイソレータは、特定方
向の光のみを通過させ、特定方向と逆方向の光を遮断す
る。従って、予め特定方向に偏光させた光を信号光とし
て用いれば、理論上、信号光を１００％透過し、逆方向
の光を１００％遮断することができる。
向の光のみを通過させ、特定方向と逆方向の光を遮断す
る。従って、予め特定方向に偏光させた光を信号光とし
て用いれば、理論上、信号光を１００％透過し、逆方向
の光を１００％遮断することができる。
【０００７】通常、１台の光アイソレータで得られるア
イソレーション効果は、３０dB程度である。そこで、大
容量高速通信のように、もっと高いアイソレーション効
果を必要とする場合には、２台の光アイソレータを接続
した２段型光アイソレータを用いることにより、６０dB
のアイソレーション効果を得ることが行われている。
イソレーション効果は、３０dB程度である。そこで、大
容量高速通信のように、もっと高いアイソレーション効
果を必要とする場合には、２台の光アイソレータを接続
した２段型光アイソレータを用いることにより、６０dB
のアイソレーション効果を得ることが行われている。
【０００８】従来の２段型アイソレータは、２台の光ア
イソレータを、双方の永久磁石の磁界方向が一致するよ
うに接続して構成されている。
イソレータを、双方の永久磁石の磁界方向が一致するよ
うに接続して構成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の２段型光アイソ
レータは、２台の光アイソレータを双方の永久磁石の磁
界方向が一致するように接続しているため、これら永久
磁石は、図に示すような位置関係となり、相互作用によ
って磁石内部（磁石円筒内部）の磁界強度が弱められ
る。ファラデー回転子を通過する光の偏光面の回転角
は、磁界強度と磁気光学素子の厚さとに比例するので、
必要な回転角を得るためには、磁気強度の低下を補うよ
うに、磁気光学素子の厚さを厚くしなければならない。
即ち、従来の２段型光アイソレータでは、各磁気光学素
子の厚さをそれぞれ１段型光アイソレータよりも厚くす
る必要があり、挿入損失が大きくなるという問題点があ
る。
レータは、２台の光アイソレータを双方の永久磁石の磁
界方向が一致するように接続しているため、これら永久
磁石は、図に示すような位置関係となり、相互作用によ
って磁石内部（磁石円筒内部）の磁界強度が弱められ
る。ファラデー回転子を通過する光の偏光面の回転角
は、磁界強度と磁気光学素子の厚さとに比例するので、
必要な回転角を得るためには、磁気強度の低下を補うよ
うに、磁気光学素子の厚さを厚くしなければならない。
即ち、従来の２段型光アイソレータでは、各磁気光学素
子の厚さをそれぞれ１段型光アイソレータよりも厚くす
る必要があり、挿入損失が大きくなるという問題点があ
る。
【００１０】また、各永久磁石の内部の磁界強度の低下
を防ぐために、２つの永久磁石間で相互作用が生じない
距離にまで、２つの光アイソレータ間の距離を大きくす
ると、サイズが大きくなり過ぎるという問題点がある。
を防ぐために、２つの永久磁石間で相互作用が生じない
距離にまで、２つの光アイソレータ間の距離を大きくす
ると、サイズが大きくなり過ぎるという問題点がある。
【００１１】本発明は、小型で、挿入損失の小さい２段
型光アイソレータを提供することを目的とする。
型光アイソレータを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ファラ
デー効果を有する磁気光学素子と、該磁気光学素子に磁
界を印加する永久磁石とをそれぞれ有する２台の光アイ
ソレータを縦列接続した２段型光アイソレータにおい
て、前記永久磁石が発生する磁界の方向が互いに逆向き
となるように前記２台の光アイソレータを縦列接続した
ことを特徴とする２段型光アイソレータが得られる。
デー効果を有する磁気光学素子と、該磁気光学素子に磁
界を印加する永久磁石とをそれぞれ有する２台の光アイ
ソレータを縦列接続した２段型光アイソレータにおい
て、前記永久磁石が発生する磁界の方向が互いに逆向き
となるように前記２台の光アイソレータを縦列接続した
ことを特徴とする２段型光アイソレータが得られる。
【００１３】
【作用】２つの光アイソレータを、双方の永久磁石磁石
が形成する磁界の方向が、互いに逆向きとなるように配
置すると、双方の磁力線は反発し合い、磁石内部を通過
する磁力線が増加する。即ち、磁石内部の磁界強度が増
加する。従って、磁気光学素子の厚さを薄くすることが
でき、挿入損失は減少する。
が形成する磁界の方向が、互いに逆向きとなるように配
置すると、双方の磁力線は反発し合い、磁石内部を通過
する磁力線が増加する。即ち、磁石内部の磁界強度が増
加する。従って、磁気光学素子の厚さを薄くすることが
でき、挿入損失は減少する。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１に本発明の一実施例の２段型光アイソレータ
を示す。この２段型光アイソレータは、２つの光アイソ
レータ１１ａ及び１１ｂを縦列接続（光軸を一致させて
接続）したものである。各光アイソレータ１１ａ、１１
ｂは、それぞれ、ファラデー効果を有する磁気光学素子
１２ａ，１２ｂと、磁気光学素子１２ａ，１２ｂを内部
に収容し、これら磁気光学素子１２ａ，１２ｂに磁界を
印加する円筒状の永久磁石１３ａ，１３ｂと、磁気光学
素子１２ａ，１２ｂの前後に配置された偏光子１４ａ，
１４ｂ及び検光子１５ａ，１５ｂとを有している。な
お、検光子１５ａと偏光子１４ａとは、一方を省略する
ことができる。ただし、検光子１５ａと偏光子１４ａと
を双方有する２段型光アイソレータのほうが、一方を省
略したものよりも高いアイソレーション効果が得られ
る。
する。図１に本発明の一実施例の２段型光アイソレータ
を示す。この２段型光アイソレータは、２つの光アイソ
レータ１１ａ及び１１ｂを縦列接続（光軸を一致させて
接続）したものである。各光アイソレータ１１ａ、１１
ｂは、それぞれ、ファラデー効果を有する磁気光学素子
１２ａ，１２ｂと、磁気光学素子１２ａ，１２ｂを内部
に収容し、これら磁気光学素子１２ａ，１２ｂに磁界を
印加する円筒状の永久磁石１３ａ，１３ｂと、磁気光学
素子１２ａ，１２ｂの前後に配置された偏光子１４ａ，
１４ｂ及び検光子１５ａ，１５ｂとを有している。な
お、検光子１５ａと偏光子１４ａとは、一方を省略する
ことができる。ただし、検光子１５ａと偏光子１４ａと
を双方有する２段型光アイソレータのほうが、一方を省
略したものよりも高いアイソレーション効果が得られ
る。
【００１５】磁気光学素子１２ａ，１２ｂとしては、波
長０．６３〜０．８５μｍ帯の光に対して、ファラデー
効果を示し、しかも挿入損失の小さいＣｄ1-x Ｍｎx Ｔ
ｅ（０≦ｘ≦０．６）単結晶が使用できる。また、永久
磁石１３ａ，１３ｂとしては、ＳｍＣｏ系の永久磁石、
偏光子１４ａ，１４ｂ及び検光子１５ａ，１５ｂとして
は、ポーラコアが使用できる。
長０．６３〜０．８５μｍ帯の光に対して、ファラデー
効果を示し、しかも挿入損失の小さいＣｄ1-x Ｍｎx Ｔ
ｅ（０≦ｘ≦０．６）単結晶が使用できる。また、永久
磁石１３ａ，１３ｂとしては、ＳｍＣｏ系の永久磁石、
偏光子１４ａ，１４ｂ及び検光子１５ａ，１５ｂとして
は、ポーラコアが使用できる。
【００１６】この２段型光アイソレータでは、２つの光
アイソレータ１１ａと１１ｂとが、双方の永久磁石１３
ａ、１３ｂが発生する磁界の向きが、互いに逆方向とな
るように接続されている。永久磁石１３ａ及び１３ｂの
Ｎ極から出る磁力線は、図２に示すように、他方の永久
磁石の反発を受けて、それぞれの内部を通過する。従っ
て、永久磁石１３ａ及び１３ｂの内部に配された磁気光
学素子１２ａ，１２ｂにそれぞれ印加される磁界は、各
光アイソレータ１１ａ，１１ｂが単独で存在する場合よ
りも強くなる。
アイソレータ１１ａと１１ｂとが、双方の永久磁石１３
ａ、１３ｂが発生する磁界の向きが、互いに逆方向とな
るように接続されている。永久磁石１３ａ及び１３ｂの
Ｎ極から出る磁力線は、図２に示すように、他方の永久
磁石の反発を受けて、それぞれの内部を通過する。従っ
て、永久磁石１３ａ及び１３ｂの内部に配された磁気光
学素子１２ａ，１２ｂにそれぞれ印加される磁界は、各
光アイソレータ１１ａ，１１ｂが単独で存在する場合よ
りも強くなる。
【００１７】実際に、この様な２段型アイソレータを作
成し、その挿入損失の測定を行った。この測定では、磁
気光学素子１２ａ，１２ｂとして、厚さ１mmのＣｄ0.8
Ｍｎ0.2 Ｔｅ単結晶を用い、この厚さ１mmのＣｄ0.8 Ｍ
ｎ0.2 Ｔｅ単結晶における偏波面の回転角が、４５度と
なるようなＳｍＣｏ系の永久磁石を用いた。
成し、その挿入損失の測定を行った。この測定では、磁
気光学素子１２ａ，１２ｂとして、厚さ１mmのＣｄ0.8
Ｍｎ0.2 Ｔｅ単結晶を用い、この厚さ１mmのＣｄ0.8 Ｍ
ｎ0.2 Ｔｅ単結晶における偏波面の回転角が、４５度と
なるようなＳｍＣｏ系の永久磁石を用いた。
【００１８】測定は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、レーザ光源３１からのレーザ光をレンズ３２で集光
し、偏光子３３を通過させて、所定の偏光成分を有する
光のみを２段型光アイソレータ３４に入射させて行っ
た。そして、順方向（図３（ａ）に示す）及び逆方向
（図３（ｂ）に示す）に関して、アイソレータ３４を通
過した光をパワーメータ３５で光電変換して挿入損失Ｆ
Ｌ，及びＢＬを求めた。なお、順方向挿入損失ＦＬは、
ＦＬ＝１０log （Ｉin／Ｉout1）で表わされ、逆方向挿
入損失ＢＬは、ＢＬ＝１０log （Ｉin／Ｉout2）で表わ
される。
に、レーザ光源３１からのレーザ光をレンズ３２で集光
し、偏光子３３を通過させて、所定の偏光成分を有する
光のみを２段型光アイソレータ３４に入射させて行っ
た。そして、順方向（図３（ａ）に示す）及び逆方向
（図３（ｂ）に示す）に関して、アイソレータ３４を通
過した光をパワーメータ３５で光電変換して挿入損失Ｆ
Ｌ，及びＢＬを求めた。なお、順方向挿入損失ＦＬは、
ＦＬ＝１０log （Ｉin／Ｉout1）で表わされ、逆方向挿
入損失ＢＬは、ＢＬ＝１０log （Ｉin／Ｉout2）で表わ
される。
【００１９】測定の結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１から明らかなように、本実施例の２段
型光アイソレータ（試料１）では、その順方向挿入損失
が、従来の（２つの永久磁石が発生する磁界の方向を一
致させた）同一サイズの光アイソレータに比べ、半分以
下になっている。また、本実施例の２段型光アイソレー
タでは、従来の光アイソレータに比べ、半分のサイズ
（長さ）で同程度の順方向挿入損失を達成している。な
お、逆方向挿入損失については、いずれの場合もほぼ同
程度であった。
型光アイソレータ（試料１）では、その順方向挿入損失
が、従来の（２つの永久磁石が発生する磁界の方向を一
致させた）同一サイズの光アイソレータに比べ、半分以
下になっている。また、本実施例の２段型光アイソレー
タでは、従来の光アイソレータに比べ、半分のサイズ
（長さ）で同程度の順方向挿入損失を達成している。な
お、逆方向挿入損失については、いずれの場合もほぼ同
程度であった。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、２台の光アイソレータ
を接続する２段型アイソレータにおいて、双方の光アイ
ソレータの永久磁石が発生する磁界の方向が互いに逆方
向となるように、２つの光アイソレータを接続するよう
にしたことで、小型で、挿入損の小さい２段型アイソレ
ータが得られる。
を接続する２段型アイソレータにおいて、双方の光アイ
ソレータの永久磁石が発生する磁界の方向が互いに逆方
向となるように、２つの光アイソレータを接続するよう
にしたことで、小型で、挿入損の小さい２段型アイソレ
ータが得られる。
【図１】本発明の一実施例の断面図である。
【図２】図１の永久磁石の相互作用を説明するための図
である。
である。
【図３】図１の２段型光アイソレーションの特性を測定
を行う測定装置の概略図である。
を行う測定装置の概略図である。
【図４】一般的な光アイソレータの構成を示す図であ
る。
る。
【図５】従来の２段型光アイソレータにおける永久磁石
の相互作用を説明するための図である。
の相互作用を説明するための図である。
１１ａ，１１ｂ 光アイソレータ １２ａ，１２ｂ 磁気光学素子 １３ａ，１３ｂ 永久磁石 １４ａ，１４ｂ 偏光子 １５ａ，１５ｂ 検光子 ３１ レーザ光源 ３２ レンズ ３３ 偏光子 ３４ ２段型光アイソレータ ３５ パワーメータ ４１ 磁気光学素子 ４２ 永久磁石 ４３ ファラデー回転子 ４４ 偏光子 ４５ 検光子
Claims (2)
- 【請求項１】 ファラデー効果を有する磁気光学素子
と、該磁気光学素子に磁界を印加する永久磁石とをそれ
ぞれ有する２台の光アイソレータを縦列接続した２段型
光アイソレータにおいて、前記永久磁石が発生する磁界
の方向が互いに逆向きとなるように前記２台の光アイソ
レータを縦列接続したことを特徴とする２段型光アイソ
レータ。 - 【請求項２】 前記磁気光学素子が、ＣｄＭｎＴｅ結晶
であることを特徴とする請求項１の２段型光アイソレー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13573194A JPH085960A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | ２段型光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13573194A JPH085960A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | ２段型光アイソレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085960A true JPH085960A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15158563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13573194A Pending JPH085960A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | ２段型光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085960A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012206934A (ja) * | 2011-03-16 | 2012-10-25 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | セラミックス磁気光学材料及びその選定方法 |
| WO2022195893A1 (ja) * | 2021-03-19 | 2022-09-22 | ギガフォトン株式会社 | 紫外線レーザ装置及び電子デバイスの製造方法 |
-
1994
- 1994-06-17 JP JP13573194A patent/JPH085960A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012206934A (ja) * | 2011-03-16 | 2012-10-25 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | セラミックス磁気光学材料及びその選定方法 |
| KR20140011370A (ko) * | 2011-03-16 | 2014-01-28 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 세라믹스 자기 광학 재료 및 그 선정 방법 |
| US9052415B2 (en) | 2011-03-16 | 2015-06-09 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Magneto-optical ceramic material and method for selecting same |
| WO2022195893A1 (ja) * | 2021-03-19 | 2022-09-22 | ギガフォトン株式会社 | 紫外線レーザ装置及び電子デバイスの製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040609 |