JPH09133894A

JPH09133894A - 光サーキュレータおよび光スイッチ

Info

Publication number: JPH09133894A
Application number: JP31577795A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Suzuki; 洋一鈴木; Tomokazu Imura; 智和井村; Tsugio Tokumasu; 次雄徳増
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 1995-11-10
Filing date: 1995-11-10
Publication date: 1997-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】安価で小型で製作容易な偏光ビームスプリッ
タを用いて低損失かつ高アイソレーションな４ポートの
光サーキュレータを提供すること【解決手段】４個の各端子ユニット１２−１，１２−
２，１２−３，１２−４は、小型複合偏光ビームスプリ
ッタ６の下底面の三角プリズム３と平行四辺形プリズム
４に互いに表裏を逆にした小型非相反旋光子１１が並列
に配置されたものであり、各ユニットのビームスプリッ
タ６の上底面が光の入出力ポートとなる。大型ビームス
プリッタ２０の下底面と、並列に配置された２個の中型
複合偏光ビームスプリッタ１６ａと１６ｂの下底面との
間に大型非相反旋光子２４が挟み込まれている。大型ビ
ームスプリッタ２０の上底面に２個のユニット１２−１
１２−４が並列配置され、ユニット１２−２と１２−４
が２個の中型ビームスプリッタ１６ａと１６ｂの上底面
にそれぞれ結合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムな
どに用いられる４ポートの光サーキュレータに関する。
また、光サーキュレータを応用した光スイッチにも関す
る。

【０００２】

【従来の技術】４ポートの光サーキュレータとしては特
開平５−３４６３３号公報に記載された構成が代表的で
ある。これは非相反旋光子の両側に複屈折結晶を備え、
この２個の複屈折結晶のそれぞれ２個の端子モジュール
を結合して４ポート回路としている。

【０００３】ここでは２個の複屈折結晶による常光と異
常光の光路を分離する機能と、非相反旋光子の非相反性
を組み合わせることで、ポート１の入力光がポート２か
ら出力し、ポート２の入力光がポート３から出力し、ポ
ート３の入力光がポート４から出力し、ポート４の入力
光がポート１から出力するという４ポート光サーキュレ
ータの機能を実現している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の光サーキュレー
タでは常光・異常光の分離する偏光分離素子として複屈
折結晶板を用いているために、常光ビームと異常光ビー
ムの分離距離を充分に大きくするためには複屈折結晶板
の厚みを相当大きくしなければならず、そのために光サ
ーキュレータが大型で高価になるという問題があった。
複屈折結晶板として例えばルチル単結晶を用いる場合、
その最大分離距離に対する厚みの比は約１：１０なの
で、１０ミリメートルの分離距離を確保しようとするな
らば、結晶板の厚みは１００ミリメートル必要となる。

【０００５】また、常光ビームと異常光ビームの分離距
離が複屈折結晶板への入射角度によって変化する特性が
あるために、複屈折結晶板と入出力ポートとの機械的な
配置関係を高精度にし、入射角度を高精度に一定に保つ
必要がある。したがって光サーキュレータの組立・調整
が面倒になる。

【０００６】そこで複屈折結晶を使用せずに、偏光ビー
ムスプリッタを偏光分離手段および光路決定手段として
用いることが考えられる。偏光ビームスプリッタは製作
容易だし安価で小型である。しかし偏光ビームスプリッ
タの消光比があまり高くないことから、従来、このタイ
プで低損失かつ高アイソレーションの光サーキュレータ
を実現することができなかった。

【０００７】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、上記した問題を解決
し、安価で小型で製作容易な偏光ビームスプリッタを用
いて低損失かつ高アイソレーションの４ポート光サーキ
ュレータを提供することにある。また、その光サーキュ
レータを応用した高クロストークの光スイッチを提供す
ることも目的とする。

【０００８】

【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４ポート光サーキュレータは、直角
二等辺三角プリズムと、狭角が４５度の平行四辺形プリ
ズムの一面とで偏光分離膜を挟んで一体化された異なる
寸法形状の台形状の複合偏光ビームスプリッタを所定数
用意する。

【０００９】また、直線偏光が１つの面からもう１つの
面へ通過する際に偏光方位を９０度回転させるが、それ
と逆方向へ通過する際にその偏光方位を回転させないよ
うにした所定の寸法形状の非相反旋光子を所定数用意す
る。そして、上記した各素子を以下に示す要件〜を
満足するように配置した。

【００１０】４個の各端子ユニットは、小型の複合偏
光ビームスプリッタの下底面の三角プリズム部と平行四
辺形プリズム部に互いに表裏を逆にした小型の非相反旋
光子が並列に配置されたものであり、各端子ユニットの
前記小型複合偏光ビームスプリッタの上底面が光の入出
力ポートとなる。

【００１１】大型の複合偏光ビームスプリッタの下底
面と、狭角が同方向になるように並列に配置された２個
の中型の複合偏光ビームスプリッタの下底面との間に大
型の非相反旋光子が挟み込まれている。

【００１２】前記大型複合偏光ビームスプリッタの上
底面に２個の前記端子ユニットが並列に配置されて結合
されているとともに、他の２個の前記端子ユニットが２
個の前記中型複合偏光ビームスプリッタの上底面にそれ
ぞれ結合されている。

【００１３】前記の構成において、隣り合う２個の前記
端子ユニットの構成要素の一部を共通の部品で構成する
こともできる（請求項２）。

【００１４】また、すべてあるいは一部の前記複合偏光
ビームスプリッタは、２個の直角二等辺三角プリズム
と、単体あるいは複数の狭角が４５度の平行四辺形プリ
ズムより構成され、前記三角プリズムが両端に配置さ
れ、その間に単体あるいは複数の前記平行四辺形プリズ
ムが連続に配置され、接する２個の前記プリズムの斜平
面との間に偏光分離膜が挟み込まれて一体化された構成
でも良い（請求項３）。

【００１５】また、この光サーキュレータの構成におい
て、前記非相反旋光子として電気的手段により非相反性
の方向が切替自在なものを用いることで、２入力・２出
力の光スイッチとして機能することになる（請求項
４）。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る４ポート光
サーキュレータの実施の形態の一例の構成を示してい
る。同図に示すように、ポート１〜４に対応する４つの
端子ユニット１２−１，１２−２，１２−３，１２−４
を備えるとともに、２つの中型複合偏光ビームスプリッ
タ（以下、中型ＰＢＳとする）１６ａ，１６ｂと、１つ
の大型複合偏光ビームスプリッタ（以下、大型ＰＢＳと
する）２０と、１つの大型非相反旋光子２４とで構成さ
れている。そして、各部の具体的な構成は、以下のよう
になっている。

【００１７】［各端子ユニット１２の構成］４個の端子
ユニット１２−１，１２−２，１２−３，１２−４は、
基本的には同一構成のものを用い、その向き等を替えて
実装する。従って、各部の説明の際に、それらを区別す
る必要のない時は、端子ユニット１２と記す。各端子ユ
ニット１２は、先端にカップリングレンズ２が付いた光
ファイバ１と、小型複合偏光ビームスプリッタ（以下、
小型ＰＢＳとする）６と、表裏逆特性の２つの系を含ん
だ小型非相反旋光子１１とで構成されている。

【００１８】各小型ＰＢＳ６は、直角二等辺三角プリズ
ム３と、狭角が４５度の平行四辺形プリズム４の一面と
で偏光分離膜５を挟んで一体化された片台形に構成され
ている。そして、その小型ＰＢＳ６の上底面に光ファイ
バ１のレンズ２が結合され、また、小型ＰＢＳ６の下底
面に小型非相反旋光子１１が近接配置されている。

【００１９】小型非相反旋光子１１は、小型ＰＢＳ６の
下底面に並列に配置された２つの１／２波長板７，８
と、両１／２波長板７，８に積層配置された４５度ファ
ラデー回転子９と、このファラデー回転子９を厚み方向
に磁気飽和させる永久磁石１０とから構成されている。
そして、小型ＰＢＳ６の下底面に並列に配置された２つ
の１／２波長板７，８は、互いに表裏が逆の配置になっ
ている。また、１／２波長板７，８の光学軸は、±２
２．５度としている。さらに、ファラデー回転子９は、
順方向の入射偏光の方位を反時計方向に４５度回転させ
るようになっている。

【００２０】［４個の端子ユニットと他の構成要素の関
係］大型ＰＢＳ２０は、直角二等辺三角プリズム１７
と、狭角が４５度の平行四辺形プリズム１８の一面とで
偏光分離膜１９を挟んで一体化された片台形に形成され
ている。この大型ＰＢＳ２０の上底面に、ポート１とポ
ート３の端子ユニット１２−１，１２−３が並列に配置
されて結合されている。

【００２１】２個の中型ＰＢＳ１６ａ，１６ｂはそれぞ
れ、直角二等辺三角プリズム１３と、狭角が４５度の平
行四辺形プリズム１４の一面とで偏光分離膜１５を挟ん
で一体化された片台形に構成されている。そして、一方
の中型ＰＢＳ１６ａの上底面にポート２の端子ユニット
１２−２が結合され、他方の中型ＰＢＳ１６ｂの上底面
にポート４の端子ユニット１２−４が結合されている。

【００２２】大型ＰＢＳ２０の下底面と、狭角が同方向
になるように並列に配置された２個の中型ＰＢＳ１６
ａ，１６ｂの下底面との間に大型非相反旋光子２４が挟
み込まれており、ポート１の端子ユニット１２−１とポ
ート２の端子ユニット１２−２とが対向する配置関係に
なっている。大型非相反旋光子２４は、大型ＰＢＳ２０
の下底面に対向配置された１／２波長板２１と、これに
積層配置された４５度ファラデー回転子２２と、このフ
ァラデー回転子２２を厚み方向に磁気飽和させる永久磁
石２３とからなる。１／２波長板２１の光学軸は、ポー
ト１の方向から見て−２２．５度である。ファラデー回
転子２２は、ポート１と３の方向からの入射偏光の方位
を反時計方向に４５度回転させる。

【００２３】次に、上記した構成の光サーキュレータの
動作原理、すなわち、順方向手と逆方向の光路について
説明する。

【００２４】［ポート１からポート２への光路］この順
方向の光路を図２に示している。ポート１の端子ユニッ
ト１２−１において、光ファイバ１からの出射光線がレ
ンズ２でコリメートされ、小型ＰＢＳ６に入射し、偏光
分離膜５でＰ偏光とＳ偏光に分離される。Ｐ偏光成分は
偏光分離膜５を透過し、Ｓ偏光成分は偏光分離膜５で反
射して平行四辺形プリズム４でも反射する。

【００２５】その結果、Ｐ偏光とＳ偏光は小型ＰＢＳ６
から平行に出射する。Ｐ偏光方位は０度であり、１／２
波長板７の光学軸方位は−２２．５度であるから、Ｐ偏
光成分は１／２波長板７を通過して偏光方位は−４５度
となり、逆にファラデー回転子９で反時計方向に４５度
回転するので偏光方位は０度であり、Ｐ偏光のままであ
る。

【００２６】一方、Ｓ偏光方位は９０度であり、１／２
波長板８の光学軸方向は２２．５度であるから、Ｓ偏光
成分は１／２波長板８を通過して偏光方位は−４５度と
なり、さらにファラデー回転子９で反時計方向に４５度
回転するので偏光方位は０度となり、ＰＢＳ６側から見
てＰ偏光に変換される。

【００２７】したがって、端子ユニット１２−１の非相
反旋光子１１からは２本のＰ偏光の光線として出射さ
れ、大型ＰＢＳ２０の偏光分離膜１９を透過し、大型Ｐ
ＢＳ２０の下底面の三角プリズム１７より出射する。そ
して２本のＰ偏光の光線の方位は０度であり、１／２波
長板２１の光学軸方向は−２２．５度であるから、Ｐ偏
光は１／２波長板２１を通過して偏光方位は−４５度と
なり、逆にファラデー回転子２２で反時計方向に４５度
回転するので偏光方位は０度となり、中型ＰＢＳ１６ａ
の三角プリズム１３にＰ偏光の光線として入射し、偏光
分離膜１５を透過し、ポート２の端子ユニット１２−２
に達する。

【００２８】ポート２の端子ユニット１２−２におい
て、ポート１側からの前記のＰ偏光ビームの偏光方位は
端子ユニット１２−２の出力方向から見て−４５度であ
り、１／２波長板８の光学軸方向は出力方向から見て２
２．５度であるから、１／２波長板８を透過した成分の
偏光方位は９０度となり、Ｓ偏光として平行四辺形プリ
ズム４と偏光分離膜５で反射する。逆に１／２波長板７
の光学軸方向は出力方向から見ると−２２．５度である
から、１／２波長板７を通過した成分の偏光方位は０度
となり、Ｐ偏光として偏光分離膜５を透過する。よって
Ｓ偏光とＰ偏光は１本の光線に合成され、ポート２のレ
ンズを介して光ファイバに集光される。

【００２９】［ポート２からポート３への光路］この順
方向の光路を図３に示している。ポート２の端子ユニッ
ト１２−２において、光ファイバ端のレンズからの入力
光は小型ＰＢＳ６で偏光分離され、非相反旋光子１１で
２本のＳ偏光にされ、中型ＰＢＳ１６に達する。ここの
平行四辺形プリズム１４で反射を繰り返して大型非相反
旋光子２４でＰ偏光に変換され、大型ＰＢＳ２０の三角
プリズム１７に入射する。

【００３０】大型ＰＢＳ２０において、Ｐ偏光は偏光分
離膜１９を透過して端子ユニット１２−３に達する。端
子ユニット１２−３において、大型ＰＢＳ２０からの光
線は非相反旋光子１１で直交偏光にされ、小型ＰＢＳ６
で合成されてポート３のレンズ，光ファイバに達する。

【００３１】［ポート３からポート４への光路］この順
方向の光路を図４に示している。ポート３の端子ユニッ
ト１２−３への入力光は２本のＳ偏光となって大型ＰＢ
Ｓ２０で反射を繰り返し、大型非相反旋光子２４を通過
後もＳ偏光のままで、中型ＰＢＳ１６ｂで反射を繰り返
し、ポート４の端子ユニット１２−４に至り、小型ＰＢ
Ｓ６で合成されてポート４のレンズ，光ファイバに達す
る。

【００３２】［ポート４からポート１への光路］この順
方向の光路を図５に示している。ポート４の端子ユニッ
ト１２−４への入力光は２本のＰ偏光となって中型ＰＢ
Ｓ１６ｂを透過し、大型非相反旋光子２４でＳ偏光に変
換され、大型ＰＢＳ２０で反射を繰り返してポート１の
端子ユニット１２−１に至り、小型ＰＢＳ６で合成され
てポート１のレンズ，光ファイバに達する。

【００３３】［ポート１からの入力光の漏れ経路］この
漏れ経路を図６に示している。端子ユニット１２−１に
おいて、小型ＰＢＳ６の消光比と非相反旋光子１１の回
転誤差による漏れ光は、Ｓ偏光として平行四辺形プリズ
ム１８で反射し、大型非相反旋光子２４を通過してもＳ
偏光のままで、端子ユニット１２−４の中型ＰＢＳ１６
ｂに入射するが偏光分離膜１５で反射し、ポート４の光
ファイバには達しない。

【００３４】また、大型ＰＢＳ２０の消光比による漏れ
光で偏光分離膜１９で反射するＰ偏光は平行四辺形プリ
ズム１８で反射し、大型非相反旋光子２４を通過後もＰ
偏光のままで、中型ＰＢＳ１６ｂを透過し、端子ユニッ
ト１２−４の非相反旋光子１１で直交偏光に変換され、
小型ＰＢＳ６で合成されるが直交方向に進行し、ポート
４の光ファイバには達しない。

【００３５】さらに、大型非相反旋光子２４の回転誤差
による漏れ光は、Ｓ偏光として中型ＰＢＳ１６ａの偏光
分離膜１５で反射される。中型ＰＢＳ１６ａの消光比に
よる漏れ光は、Ｐ偏光であるが偏光分離膜１５で反射す
るので、ポート２の光ファイバには達しない。なお、出
射側の端子ユニットの内部で生じる漏れ光は、別の端子
ユニットに伝搬することはない。

【００３６】［ポート２からの入力光の漏れ経路］この
漏れ経路を図７に示している。端子ユニット１２−２の
小型ＰＢＳ６の消光比と非相反旋光子１１の回転誤差に
よる漏れ光はＰ偏光として中型ＰＢＳ１６ａを透過し、
大型非相反旋光子２４でＳ偏光に変換され、大型ＰＢＳ
２０の偏光分離膜１９で反射し、ポート３の光ファイバ
１には達しない。

【００３７】また、中型ＰＢＳ１６ａの消光比による漏
れ光で偏光分離膜１５を透過するＳ偏光は、大型非相反
旋光子２４でＰ偏光に変換され、大型ＰＢＳ２０を透過
し、端子ユニット１２−１の非相反旋光子１１で直交偏
光に変換され、端子ユニット１２−１の小型ＰＢＳ６で
合成されるが直交方向に進行し、ポート１の光ファイバ
１には達しない。

【００３８】さらに、大型非相反旋光子２４の回転誤差
による漏れ光は、Ｓ偏光として大型ＰＢＳ２０で反射さ
れる。大型ＰＢＳ２０の消光比による漏れ光はＰ偏光で
あるが偏光分離膜１９で反射するので、ポート１の光フ
ァイバには達しない。

【００３９】［ポート３およびポート４からの入力光の
漏れ経路］この２系統の漏れ経路を図８と図９にそれぞ
れ示している。この図とすでに詳しく説明したポート
１，２の入力光の漏れ経路の作用から容易に類推できる
ことなので、ここでは詳しく説明しないが、ポート３か
らの入力光はポート２には達しないし、ポート４からの
入力光はポート３には達しない。

【００４０】以上の結果、例えばＰＢＳの消光比や非相
反旋光子の回転誤差による漏れ光を３０ｄＢとすると、
ポート４→３→２→１→４の逆方向のアイソレーション
は６０ｄＢとなり、充分に高いアイソレーションを実現
できることになる。

【００４１】［他の実施形態］本発明の光サーキュレー
タの他の実施形態を図１０〜図１３に示している。本発
明では各図に示すように、前記の構成において、隣り合
う２個の前記端子ユニットの構成要素の一部を共通の部
品で構成することもできる（特に図１０〜図１２）。

【００４２】また、すべてあるいは一部の前記複合偏光
ビームスプリッタは、２個の直角二等辺三角プリズム
と、単体あるいは複数の狭角が４５度の平行四辺形プリ
ズムより構成され、前記三角プリズムが両端に配置さ
れ、その間に単体あるいは複数の前記平行四辺形プリズ
ムが連続に配置され、接する２個の前記プリズムの斜平
面との間に偏光分離膜が挟み込まれて一体化された構成
でも良い（図１３）。

【００４３】具体的には、例えば図１０に示す構成のも
のでは、小型ＰＢＳ６と大型ＰＢＳ２０が互いに直交す
るように、端子ユニット１２−１，１２−２，１２−
３，１２−４を立てて配置し、奇数番ポートの端子ユニ
ット（１２−１と１２−３）及び偶数番ポートの端子ユ
ニット（１２−２，１２−４）同士の部品を共通化して
いる。

【００４４】つまり、細長な直角二等辺三角プリズム
３′と、細長な平行四辺形プリズム４′を変更分離膜
５′を挟んで接合一体化して小型ＰＢＳを形成する（図
１に示す小型ＰＢＳ６を起立させ（直角二等辺三角プリ
ズム３と平行四辺形プリズム４が上下に並ぶようにす
る）、片台形状の側面同士を接合した状態に相当す
る）。

【００４５】これにあわせ、図１に示す非相反旋光子１
１も９０度回転させて起立させると、隣接する２個の非
相反旋光子１１を構成する１／２波長板７は、三角プリ
ズム３と対向し、１／２波長板８は平行四辺形プリズム
４と対向するので、非相反旋光子７同士、また、非相反
旋光子８同士が横に並ぶのでそられを一体化することが
できる。

【００４６】よって、図１０に示すように、細長な直方
体からなる１／２波長板７′，８′を接合することによ
り、一体化する。さらに、磁石１０も共有化したため、
４５°ファフデ一回転子９′の磁界の方向に対しての回
転方向は互い違いにするべく、その回転子９′は別部材
で構成した。これにより、図１０に示すように、端子ユ
ニットを構成する各部品が、ファラデー回転子を除き半
減することができ、組み立て等も容易になる。

【００４７】請求項２の発明に伴う部品の共通化の形態
としては、上記した図１０のものに限られず、例えば図
１１に示すようにすることもできる。これは、上記した
図１０の構成と異なり、小型ＰＢＳ６と大型ＰＢＳ２０
が互いに直交するように、端子ユニット１２−１，１２
−２，１２−３，１２−４を立てて配置し、奇数番ポー
トの端子ユニット（１２−１と１２−３）及び偶数番ポ
ートの端子ユニット（１２−２，１２−４）同士の部品
を共通化するに際し、ファラデー回転子９′同士の共通
化を図ったものである。

【００４８】このようにファラデー回転子９′を一体に
形成し、その周囲を単一の磁石１０で囲むと、それによ
り構成される非相反旋光子での各ポートからの偏光の回
転方向が一致してしまうので、この例では小型ＰＢＳ６
側を図１の例と同様に別部材で構成し、起立させる際の
上下を反対にすることにより、各ポートから非相反旋光
子へ入出射する偏光の状態を逆にしている。これによ
り、非相反旋光子の部品の共通化がなされる。

【００４９】請求項２の発明に伴う部品の共通化のさら
に別の形態としては、図１２に示す構成とすることがで
きる。この例では、図１０の例と同様に小型ＰＢＳ６′
の部品の共通化を図るとともに、図１１の例と同様に非
相反旋光子のうち磁石１０並びに４５度ファラデー回転
子９′の部品の共通化を図っている。これにともない、
所定の動作を行わせるために、１／２波長板７，８を図
１の例と同様に別部品で構成するとともに、その上下の
配置を反転している。

【００５０】図１３は、請求項３の発明に対応した実施
の形態の一例であり、各複合ＰＢＳの形状を直方体状に
するとともに、各長さを一致させ、光サーキュレータ全
体としても直方体状になるようにしている。具体的に
は、この例では図１０の構成を基準とし、小型ＰＢＳの
平行四辺形ＰＢＳ４の斜面のうち、三角プリズム３′と
未接着で開放されていた部分に偏光分離膜を介して光学
的には寄与しないダミーの三角プリズム３″を接合す
る。また、同様に大型ＰＢＳ２０についても平行四辺形
プリズム１８の開放側側面に偏光分離膜１９′を介して
三角プリズム１７′を接合し、全体として直方体にして
いる。さらに、中型ＰＢＳ１６ａ，１６ｂについても平
行四辺形プリズムの開放側に偏光分離膜を介して三角プ
リズム１３′を接合する。また、このように三角プリズ
ム１３′を設けると中型ＰＢＳ１６ａ，１６ｂ間の接合
面側は三角プリズム同士が接続されるので平行四辺形プ
リズム１３″に置き替え、さらなる部品点数の削減を図
っている。

【００５１】さらに、ポート１，３の間隔はポート２，
４の間隔よりも短いため、上記した各例では、そのポー
ト間隔に応じた長さに各部品を設定したが、奇数番ポー
ト側の端子ユニット（１２−１と１２−３の合成分）を
構成する各部品を他の部品に揃えるために、延長形成し
た。

【００５２】係る構成にすることにより、使用する材料
は増えるものの、各ブロックの形状が直方体状となると
ともに、その長さが揃うために、位置合わせ並びに組み
立てが容易で、ケース内に収納するのも容易となる。

【００５３】［光スイッチへの応用］図１や図１０〜図
１３に示した構成の光サーキュレータにおいて、前述の
各非相反旋光子として電気的手段により非相反性の方向
が切替自在なものを用いることで、ポート１→２→３→
４→１と光が伝搬する状態と、ポート１→４→３→２→
１と光が伝搬する状態とを切り替えることができる。つ
まり光スイッチとして利用できる。

【００５４】

【発明の効果】本発明では複屈折結晶を使用せずに、偏
光ビームスプリッタを偏光分離手段および光路決定手段
として用いているので、製作が容易で安価であり、しか
も分離距離を充分に大きくとっても小型の偏光ビームス
プリッタで済む。また偏光ビームスプリッタの消光比が
あまり高くないことから、従来、このタイプで低損失か
つ高アイソレーションの光サーキュレータを実現するこ
とができなかったが、本発明の構成によれば消光比や回
転誤差によって生じる漏れ光が他のポートに達しないの
で高いアイソレーションを実現できる。また、偏光ビー
ムスプリッタの通過後の分離距離は入射角度に依存しな
いので、各構成要素の組立・調整が容易である。

【００５５】また本発明によれば、前記の利点をそのま
ま有する（製作容易・調整容易・安価・小型・高クロス
トーク）光スイッチを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光サーキュレータの実施の形態の
一例を示す構成図である。

【図２】図１に示す光サーキュレータの作用説明図その
１である。

【図３】図１に示す光サーキュレータの作用説明図その
２である。

【図４】図１に示す光サーキュレータの作用説明図その
３である。

【図５】図１に示す光サーキュレータの作用説明図その
４である。

【図６】図１に示す光サーキュレータの作用説明図その
５である。

【図７】図１に示す光サーキュレータの作用説明図その
６である。

【図８】同上光サーキュレータの作用説明図その７であ
る。

【図９】図１に示す光サーキュレータの作用説明図その
８である。

【図１０】本発明の光サーキュレータの他の実施の形態
を示す構成図である。

【図１１】本発明の光サーキュレータの他の実施の形態
を示す構成図である。

【図１２】本発明の光サーキュレータの他の実施の形態
を示す構成図である。

【図１３】本発明の光サーキュレータの他の実施の形態
を示す構成図である。

【符号の説明】

１光ファイバ２カップリングレンズ３直角三角形プリズム４平行四辺形プリズム５偏光分離膜６小型複合偏光ビームスプリッタ７，８１／２波長板９ファラデー回転子１０永久磁石１１小型非相反旋光子１２−１，１２−２，１２−３，１２−４端子ユニッ
ト１３直角三角形プリズム１４平行四辺形プリズム１５偏光分離膜１６ａ，１６ｂ中型複合偏光ビームスプリッタ１７直角三角形プリズム１８平行四辺形プリズム１９偏光分離膜２０大型複合偏光ビームスプリッタ２１１／２波長板２２ファラデー回転子２３永久磁石２４大型非相反旋光子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直角二等辺三角プリズムと、狭角が４５
度の平行四辺形プリズムの一面とで偏光分離膜を挟んで
一体化された異なる寸法の台形状の複合偏光ビームスプ
リッタを所定数用意し、直線偏光が１つの面からもう１つの面へ通過する際に偏
光方位を９０度回転させるが、それと逆方向へ通過する
際にその偏光方位を回転させないようにした所定の寸法
形状の非相反旋光子を所定数用意し、４個の各端子ユニット（１２−１，１２−２，１２−
３，１２−４）は、小型の複合偏光ビームスプリッタ
（６）の下底面の三角プリズム部（３）と平行四辺形プ
リズム部（４）に互いに表裏を逆にした小型の非相反旋
光子（１１）が並列に配置されたものであり、各端子ユ
ニットの前記小型複合偏光ビームスプリッタ（６）の上
底面が光の入出力ポートとなり、大型の複合偏光ビームスプリッタ（２０）の下底面と、
狭角が同方向になるように並列に配置された２個の中型
の複合偏光ビームスプリッタ（１６ａと１６ｂ）の下底
面との間に大型の非相反旋光子（２４）が挟み込まれて
おり、前記大型複合偏光ビームスプリッタ（２０）の上底面に
２個の前記端子ユニット（１２−１と１２−４）が並列
に配置されて結合されているとともに、他の２個の前記
端子ユニット（１２−２と１２−４）が２個の前記中型
複合偏光ビームスプリッタ（１６ａと１６ｂ）の上底面
にそれぞれ結合されていることを特徴とする光サーキュ
レータ。
【請求項２】請求項１において、隣り合う２個の前記
端子ユニットの構成要素の一部が共通の部品からなるこ
とを特徴とする光サーキュレータ。
【請求項３】請求項１または請求項２において、すべ
てあるいは一部の前記複合偏光ビームスプリッタは、２
個の直角二等辺三角プリズムと、単体あるいは複数の狭
角が４５度の平行四辺形プリズムより構成され、前記三
角プリズムが両端に配置され、その間に単体あるいは複
数の前記平行四辺形プリズムが連続に配置され、接する
２個の前記プリズムの斜平面との間に偏光分離膜が挟み
込まれて一体化されていることを特徴とする光サーキュ
レータ。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の光サー
キュレータの構成において、前記非相反旋光子として電
気的手段により非相反性の方向が切替自在なものを用い
たことを特徴とする光スイッチ。