DE19506498C2 - Faraday isolator - Google Patents

Faraday isolator

Info

Publication number
DE19506498C2
DE19506498C2 DE1995106498 DE19506498A DE19506498C2 DE 19506498 C2 DE19506498 C2 DE 19506498C2 DE 1995106498 DE1995106498 DE 1995106498 DE 19506498 A DE19506498 A DE 19506498A DE 19506498 C2 DE19506498 C2 DE 19506498C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polarizers
faraday isolator
isolator according
cylinder axis
optical element
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE1995106498
Other languages
German (de)
Other versions
DE19506498A1 (en
Inventor
Frank Dr Diedrich
Frank Reismann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LINOS PHOTONICS GMBH & CO. KG, 37081 GOETTINGEN, DE
Original Assignee
Gsaenger Optoelektronik & GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gsaenger Optoelektronik & GmbH filed Critical Gsaenger Optoelektronik & GmbH
Priority to DE1995106498 priority Critical patent/DE19506498C2/en
Publication of DE19506498A1 publication Critical patent/DE19506498A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19506498C2 publication Critical patent/DE19506498C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/09Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect
    • G02F1/093Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect used as non-reciprocal devices, e.g. optical isolators, circulators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Faraday-Isolator mit einer zylindrischen Magnetanordnung, die zwei senkrecht zur Zylinderachse angeordnete Stirnflächen und koaxial zur Zylinderachse einen zylindrischen Innenraum aufweist, mit einem in dem Innenraum angeordneten optischen Element und zwei Polarisatoren, die in Achsrichtung jeweils vor und hinter dem optischen Element mindestens teilweise in dem Innenraum angeordnet sind, wobei die Polarisatoren und das optische Element senkrecht zu der Zylinderachse optisch transparente Flächen aufweisen.The invention relates to a Faraday isolator a cylindrical magnet arrangement, the two End faces arranged perpendicular to the cylinder axis and a cylindrical one coaxial to the cylinder axis Has interior, with one in the interior arranged optical element and two Polarizers, each in front and in the axial direction behind the optical element at least partially in the interior are arranged, the polarizers and the optical element perpendicular to that Have optically transparent surfaces on the cylinder axis.

Ein Faraday-Isolator ist bekannt (EP-0 364 968 B1). Hieraus ist ein optischer Isolator bekannt, bei dem das optische Element zwischen zwei Polarisatoren angeordnet ist. Als optisches Element dient ein YIG-Kristall (ein oxidisches Material, das Yttriumoxid und Eisenoxid enthält). Das optische Element und die Polarisatoren sind, zumindest teilweise, innerhalb der Ringbohrung eines Magneten angeordnet; sie sind von einem Halterungsmaterial umgeben, welches die Lage der Polarisatoren sowie des optischen Elements definiert. A Faraday isolator is known (EP-0 364 968 B1). From this an optical isolator is known in which the optical element between two polarizers is arranged. A serves as an optical element YIG crystal (an oxidic material that Contains yttrium oxide and iron oxide). The optical Element and the polarizers are, at least partially inside the ring bore of a magnet arranged; they are made of a mounting material surround, which the location of the polarizers and the optical element defined.  

Es ist ferner ein Faraday-Rotator bekannt (DE- 43 19 827 A1), der außerhalb des Innenraums der Magnetanordnung vorgesehene Mittel zur Bewegung des Magneten relativ zu dem optischen Element in Richtung der Zylinderachse des Magneten aufweist. Bereits bei dem bekannten optischen Isolator sind die Polarisatoren in Vertiefungen bzw. Bohrungen der Gehäuseteile angeordnet. Dabei ist an den Stirnseiten dieser Gehäuseteile eine die Zylinderachse schneidende Nut vorzusehen, so daß die Polarisatoren nach außen vorstehen und zum Putzen zugänglich sind.A Faraday rotator is also known (DE- 43 19 827 A1), which is outside the interior of the Magnet arrangement provided means for moving the Magnets relative to the optical element in the direction has the cylinder axis of the magnet. Already at the known optical isolator Polarizers in recesses or holes in the Housing parts arranged. It is on the end faces of these housing parts a the cylinder axis provide a cutting groove so that the polarizers protrude outwards and are accessible for cleaning are.

Es ist schließlich ein Faraday-Isolator gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs bekannt (JP-04-247423 A), der eine zylindrische Magnetanordnung aufweist, welche mit zwei senkrecht zur Zylinderachse angeordneten Stirnflächen versehen ist und koaxial zur Zylinderachse einen zylindrischen Innenraum aufweist, der Innenraum des Magneten ist mit einem magnetooptischen Element mit je einem Polarisator an den beiden Stirnseiten versehen. Diese Polarisatoren und das magnetooptische Element weisen senkrecht zur Zylinderachse optisch transparente Flächen auf. Die Form der Querschnittsfläche der beiden Polarisatoren senkrecht zur Zylinderachse entspricht dabei der Form der Querschnittsfläche des Inneraums des Magneten.It is, after all, a Faraday isolator The preamble of the main claim is known (JP-04-247423 A), which has a cylindrical magnet arrangement, which with two perpendicular to the cylinder axis arranged end faces is provided and coaxial with Cylinder axis has a cylindrical interior, the interior of the magnet is with a magneto-optical element with one polarizer each the two end faces. These polarizers and the magneto-optical element are perpendicular to Cylinder axis on optically transparent surfaces. The Shape of the cross-sectional area of the two polarizers perpendicular to the cylinder axis corresponds to the shape the cross-sectional area of the interior of the magnet.

Diese Elemente werden innerhalb der Halterung duch ihre Quadergestalt drehfest fixiert. Ein derartiger Aufbau hat, um eine möglichst große nutzbare optisch transparente Querschnittsfläche zu realisieren, relativ große Abmessungen. Das notwendige Magnetvolumen muß entsprechend groß sein, so daß die Masse des Faraday-Isolators ebenfalls relativ groß ist.These elements are inside the bracket their cuboid shape is fixed in a rotationally fixed manner. Such one Construction has to be as large as possible usable optically to realize transparent cross-sectional area, relatively large dimensions. The necessary Magnet volume must be large enough so that the  Mass of the Faraday isolator is also relatively large is.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen möglichst kleinen, für einen möglichst großen Wellenlängenbereich geeigneten Faraday-Isolator zu schaffen, der bei geringer Masse eine möglichst große optisch nutzbare Querschnittsfläche bei gleichzeitig guter Isolationswirkung und Abstimmbarkeit aufweist.The object of the present invention is to achieve this the basis, as small as possible, for one as possible large wavelength range suitable Faraday isolator to create the low mass the largest possible optically usable Cross-sectional area with good at the same time Has isolation effect and tunability.

Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Faraday-Isolator gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Dadurch ist zum einen eine optimale Ausnutzung der zentralen Öffnung der Magnetanordnung gewährleistet und zum anderen ist es möglich, die Wirkung des Magnetfeldes auf das optische Element nahezu beliebig zu verstärken. Dazu hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Querschnittsfläche der Polarisatoren mindestens 90% der Querschnittsfläche des Innenraums ausfüllt. Dabei wird auf einem die Polarisatoren und das optische Element umgebenden Halter verzichtet. Insbesondere ist es vorteilhaft, daß die Polarisatoren und der Innenraum als Kreiszylinder ausgebildet sind, da dadurch eine sehr große optisch nutzbare Querschnittsfläche bei gleichzeitig geringen äußeren Abmessungen ermöglicht wird.The task is with a generic Faraday isolator according to the preamble of Main claim by the features mentioned in the characterizing part of claim 1 solved. This is an optimal one Exploitation of the central opening of the magnet arrangement guaranteed and on the other hand it is possible to Effect of the magnetic field on the optical element to reinforce almost arbitrarily. It has turned out to be Proven that the cross-sectional area of the Polarizers at least 90% of the cross-sectional area fills the interior. The is on one Polarizers and the optical element surrounding Holder waived. In particular, it is advantageous that the polarizers and the interior as Circular cylinders are formed as a result large optically usable cross-sectional area allows small external dimensions at the same time becomes.

Zweckmäßig ist es, daß die Magnetanordnung relativ zu dem optischen Element und/oder mindestens einem Polarisator in Richtung der Zylinderachse bewegbar ist. Dadurch ist es möglich, den Faraday-Isolator einfach abzustimmen, um eine sehr gute Isolationswirkung bei unterschiedlichen Wellenlängen oder Temperaturen zu erzielen. Auf diese Weise ist der Faraday-Isolator zum Einsatz in mehreren Wellenlängenbereichen (etwa 630 nm bis 1070 nm) geeignet. Zur Realisierung dieser Bewegung ist es zweckmäßig, daß die Mittel zur Bewegung der Magnetanordnung einseitig außerhalb des Innenraums der Magnetanordnung angeordnet sind, da dadurch ein besonders einfacher Aufbau der Bewegungseinrichtung möglich ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, daß die Magnetanordnung zumindest teilweise von einem Gehäuse umgeben ist, dessen Stirnwand eine durchgehende Gewindebohrung aufweist, in der parallel zur Zylinderachse ein Gewindebolzen, dessen in den Innenraum des Gehäuses weisendes Ende ferromagnetisch ausgebildet ist, derart angeordnet ist, daß die Längsachse des Gewindebolzens die Stirnflächen der Magnetanordnung schneidet und daß die Magnetanordnung relativ zum Gehäuse in Richtung der Zylinderachse bewegbar ist. Bei einer derartigen Anordnung wird die Magnetanordnung durch Magnetkraft verschoben. Die Gefahr des Verkantens der Magnetanordnung innerhalb des Gehäuses ist äußerst gering, da die Baugröße aufgrund der vorstehend beschriebenen Anordnung sehr gering ist. Daher sind auch die zur Verschiebung notwendigen Kräfte relativ klein, so daß diese sehr einfache Vorrichtung nicht störanfällig ist.It is expedient that the magnet arrangement is relative to the optical element and / or at least one Polarizer movable in the direction of the cylinder axis is. This makes it possible to use the Faraday isolator easy to vote to a very good one  Isolation effect at different wavelengths or to achieve temperatures. That way the Faraday isolator for use in several Wavelength ranges (about 630 nm to 1070 nm) suitable. It is to realize this movement expedient that the means for moving the Magnet arrangement on one side outside the interior the magnet arrangement are arranged, as a result particularly simple construction of the movement device is possible. In particular, it is advantageous that the Magnet arrangement at least partially from a housing is surrounded, the end wall of which is continuous Has threaded bore in the parallel to Cylinder axis a threaded bolt whose in the Inner end of the housing facing ferromagnetic is formed, is arranged such that the Longitudinal axis of the threaded bolt on the end faces of the Magnet arrangement cuts and that the magnet arrangement relative to the housing in the direction of the cylinder axis is movable. With such an arrangement, the Magnet arrangement shifted by magnetic force. The Risk of tilting the magnet arrangement inside The housing is extremely small because of the size due to the arrangement described above is low. Therefore, they are also for postponement necessary forces relatively small, so this very much simple device is not prone to failure.

Vorteilhaft ist es, daß das optische Element aus CD1-xMnxTe gebildet ist, wobei der Mangangehalt x besonders vorteilhafterweise im Bereich von 0,1 bis 0,6 liegt und die Länge des optisch aktiven Elements 1 bis 9 mm beträgt. Dieses Material ist bei in Faraday-Isolatoren üblichen Feldstärken nicht sättigbar, so daß die zur Verfügung stehende Feldstärke maximal genutzt werden kann.It is advantageous that the optical element is formed from CD 1-x Mn x Te, the manganese content x being particularly advantageously in the range from 0.1 to 0.6 and the length of the optically active element being 1 to 9 mm. This material cannot be saturated with field strengths customary in Faraday isolators, so that the field strength available can be used to the maximum.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Magnetanordnung zumindest teilweise von einem Gehäuse umgeben, dessen Stirnseiten koaxial zur Zylinderachse Bohrungen zur Aufnahme der Polarisatoren aufweisen, wobei die Stirnseiten jeweils mindestens eine die Zylinderachse schneidende Nut aufweisen, deren Breite mindestens so groß ist wie der Durchmesser der Polarisatoren in Richtung der Nutenbreite und daß die nach außen gerichteten optisch transparenten Flächen der Polarisatoren innerhalb der jeweiligen Nut angeordnet sind. Auf diese Weise sind die optisch transparenten Flächen gegen mechanische Beschädigungen weitestgehend geschützt und gleichzeitig sehr einfach zu reinigen.In an advantageous embodiment of the invention the magnet arrangement is at least partially one Surround housing, the end faces coaxial to Cylinder axis holes for receiving the Have polarizers, the end faces in each case at least one intersecting the cylinder axis Have a groove whose width is at least as large like the diameter of the polarizers towards the Groove width and that the outward optically transparent surfaces of the polarizers are arranged within the respective groove. On this is how the optically transparent surfaces are against mechanical damage as far as possible protected and at the same time very easy to clean.

Vorteilhaft ist es, daß die Magnetanordnung aus mindestens einem Permanentmagneten gebildet ist, der zweckmäßigerweise die Elemente Neodym, Eisen und Bor enthält. Insbesondere kann die Magnetanordnung zwei in Richtung der Zylinderachse hintereinander angeordnete Magnete aufweisen, wobei die einander zugewandten Pole der Magnete jeweils die gleiche Polarität aufweisen. Dabei ist es zweckmäßig, daß Form und Material der beiden Magnete miteinander übereinstimmen. Zweckmäßig ist es weiterhin, daß der Abstand der beiden Magnete voneinander kleiner ist als die Gesamtlänge der Magneten in Richtung der Zylinderachse. Eine derartige Anordnung bewirkt eine zusätzliche Verstärkung des auf das optische Element wirkenden Magnetfelds.It is advantageous that the magnet arrangement at least one permanent magnet is formed which expediently the elements neodymium, iron and boron contains. In particular, the magnet arrangement can have two one behind the other in the direction of the cylinder axis have arranged magnets, the each other facing poles of the magnets are each the same Have polarity. It is useful that Shape and material of the two magnets together to match. It is also expedient that the The distance between the two magnets is smaller than the total length of the magnets in the direction of Cylinder axis. Such an arrangement causes one additional amplification of the on the optical element acting magnetic field.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: An exemplary embodiment is described below using a Drawing explained in more detail. The drawing shows:  

Fig. 1 die schematische Darstellung eines er­ findungsgemäßen Faraday-Isolators; Figure 1 is a schematic representation of a Faraday insulator according to the invention.

Fig. 2 die schematische Darstellung eines Faraday- Isolators mit Bewegungseinrichtung; Figure 2 is a schematic representation of a Faraday isolator with moving device.

Fig. 3 die Stirnseite eines Faraday-Isolators; und Fig. 3, the end face of a Faraday isolator; and

Fig. 4 einen kreiszylinderförmigen Prismen­ polarisator. Fig. 4 is a circular cylindrical prism polarizer.

Der Faraday-Isolator besteht im wesentlichen aus einem optischen Element 1, das in Form eines Kreiszylinders ausgebildet ist; des weiteren aus zwei Polarisatoren 2, 3, die jeweils an den Stirnseiten des optischen Elements 1 angordnet sind sowie aus zwei Ringmagneten 4, 5. Die Ringmagneten 4, 5 in diesem Fall identische NdFeB-Permanentmagneten 4, 5 liegen mit den einander zugewandten Stirnseiten aneinander an, wobei diese einander zugewandten Stirnseiten die gleiche Polarität aufweisen. Beide Magneten 4, 5 sind miteinander verklebt. In die Durchgangsbohrung der Magneten 4, 5 ragen die Polarisatoren 2, 3 teilweise hinein, wobei das optische Element 1 vollständig innerhalb der Magneten 4, 5 angeordnet ist. Die Polarisatoren 2, 3 sind kreiszylinderförmige Prismenpolarisatoren. Das optische Element 1 ist ein Cd1-xMnxTe-Kristall. Die Polarisatoren 2, 3 sind mit dem optischen Element mittels eines transparenten Materials verkittet. Die Verbindung kann allerdings auch durch Ansprengen erfolgen oder lediglich durch Aneinanderdrücken, wobei eine Immersionsflüssigkeit zwischen dem optischen Element 1 und den Polarisatoren 2, 3 angeordnet ist.The Faraday isolator consists essentially of an optical element 1 which is designed in the form of a circular cylinder; furthermore from two polarizers 2 , 3 , which are each arranged on the end faces of the optical element 1 , and from two ring magnets 4 , 5 . The ring magnets 4 , 5 in this case identical NdFeB permanent magnets 4 , 5 bear against one another with the mutually facing end faces, these mutually facing end faces having the same polarity. Both magnets 4 , 5 are glued together. The polarizers 2 , 3 partially protrude into the through bore of the magnets 4 , 5 , the optical element 1 being arranged entirely within the magnets 4 , 5 . The polarizers 2 , 3 are circular cylindrical prism polarizers. The optical element 1 is a Cd 1-x Mn x Te crystal. The polarizers 2 , 3 are cemented to the optical element by means of a transparent material. However, the connection can also be made by wringing or simply by pressing against one another, an immersion liquid being arranged between the optical element 1 and the polarizers 2 , 3 .

Es ist denkbar, lediglich einen Polarisator 2 mit dem optischen Element 1 fest zu verbinden. In einem solchen Fall kann die Abstimmung des optischen Isolators durch Verdrehen der beiden Polarisatoren 2, 3 gegeneinander erfolgen. Eine andere Möglichkeit der Abstimmung ist in Fig. 2 dargestellt. In diesem Fall sind beide Polarisatoren 2, 3 fest zueinander angeordnet; d. h. sie sind beide fest mit dem optischen Element 1 verbunden. Die Abstimmung erfolgt dadurch, daß die Wechselwirkung zwischen den Magneten 4, 5 und dem optischen Element 1 verändert wird. Dies wird realisiert durch bewegliche Lagerung der Magneten 4, 5 innerhalb eines Gehäuses 6. Dazu ist an einer Stirnseite des Gehäuses 6 eine Gewindebohrung außerhalb des Querschnitts der Polarisatoren 3, 4 angeordnet, in der eine Stellschraube 7 geführt ist. Das in den Innenraum des Gehäuses 6 weisende Ende der Stellschraube 7 ist ferromagnetisch ausgebildet. Zwischen dem magnetischen Ende der Stellschraube 7 und den Magneten 4, 5 besteht eine Wechselwirkung, so daß die Magneten 4, 5 einer Bewegung der Stellschraube 7 in Richtung der Längsachse der Anordnung folgen.It is conceivable to connect only one polarizer 2 to the optical element 1 . In such a case, the optical isolator can be tuned by rotating the two polarizers 2 , 3 against one another. Another possibility of tuning is shown in Fig. 2. In this case, the two polarizers 2 , 3 are arranged fixed to one another; ie they are both firmly connected to the optical element 1 . The tuning is done by changing the interaction between the magnets 4 , 5 and the optical element 1 . This is achieved by movably mounting the magnets 4 , 5 within a housing 6 . For this purpose, a threaded bore outside the cross section of the polarizers 3 , 4 , in which an adjusting screw 7 is guided, is arranged on an end face of the housing 6 . The end of the adjusting screw 7 pointing into the interior of the housing 6 is ferromagnetic. There is an interaction between the magnetic end of the adjusting screw 7 and the magnets 4 , 5 , so that the magnets 4 , 5 follow a movement of the adjusting screw 7 in the direction of the longitudinal axis of the arrangement.

Da die Eigenschaften des Isolators stark wellenlängenabhängig sind, ist es zweckmäßig, den Faraday-Isolator den Wellenlängen des Lichts anzupassen, für die die Benutzung vorgesehen ist. Für den Wellenlängenbereich von etwa 630 bis etwa 680 nm hat sich ein Außendurchmesser der Magneten 4, 5 von 14 mm, ein Innendurchmesser von etwa 4,5 mm und eine Länge von jeweils 7 mm als günstig erwiesen. Das optische Element 1 (C1-xMnxTe) weist eine Zylinderlänge von etwa 1,5 mm und einen Wert x von etwa 0,45 auf. Für den Wellenlängenbereich von etwa 780 bis 830 nm weist das optische Element 1 eine Länge von etwa 2,5 mm und einen Wert x von etwa 0,2 auf. Für den Wellenlängenbereich von etwa 980 bis 1070 nm hat sich ein Außendurchmesser der Magneten 4, 5 von etwa 20 mm, ein Innendurchmesser von etwa 3 mm und eine Länge von jeweils etwa 11 mm als geeignet erwiesen; das optische Element 1 weist eine Länge von 5 mm und einen Wert x von etwa 0,2 auf. Weitere Wellenlängenbereiche sowie andere Dimensionierungen bei gegebenenfalls anderem Magnetmaterial beispielsweise sind allerdings durchaus denkbar.Since the properties of the isolator are strongly wavelength-dependent, it is expedient to adapt the Faraday isolator to the wavelengths of light for which the use is intended. For the wavelength range from approximately 630 to approximately 680 nm, an outer diameter of the magnets 4 , 5 of 14 mm, an inner diameter of approximately 4.5 mm and a length of 7 mm each have proven to be advantageous. The optical element 1 (C 1-x Mn x Te) has a cylinder length of approximately 1.5 mm and a value x of approximately 0.45. For the wavelength range from approximately 780 to 830 nm, the optical element 1 has a length of approximately 2.5 mm and a value x of approximately 0.2. For the wavelength range from approximately 980 to 1070 nm, an outer diameter of the magnets 4 , 5 of approximately 20 mm, an inner diameter of approximately 3 mm and a length of approximately 11 mm each have proven to be suitable; the optical element 1 has a length of 5 mm and a value x of approximately 0.2. However, further wavelength ranges as well as other dimensions with possibly different magnetic material, for example, are quite conceivable.

Ein guter Faraday-Isolator sollte einen möglichst geringen Anteil der eingestrahlten Lichtleistung in den Sender zurückkoppeln. Dafür muß das optische Medium (optisches Element 1 und Polarisatoren 2, 3) frei von Streuzentren sein. Streuzentren bilden sich oft durch Verunreinigungen der optisch transparenten Flächen, so daß diese leicht putzbar sein sollten. Die Forderung kann durch eine Ausbildung der Stirnseiten des optischen Isolators, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, weitestgehend erfüllt werden. Dazu weist das Gehäuse 1 Stirnseiten 8 auf, an deren Außenseite jeweils eine die Zylinderachse schneidende Nut 9 angeordnet ist, die geringfügig breiter ist, als der Durchmesser der Polarisatoren 2, 3, wobei die nach außen gerichtete optisch transparente Fläche der Polarisatoren 2, 3 als optisch transparente Flächen leicht gereinigt werden und sind, gleichzeitig gegen mechanische Beschädigung, beispielsweise durch Stöße, geschützt, da diese Flächen von Gehäuseteilen umgeben sind, die über den jeweiligen Polarisator 2, 3 hinausragen.A good Faraday isolator should feed back as little as possible of the radiated light output into the transmitter. For this, the optical medium (optical element 1 and polarizers 2 , 3 ) must be free from scattering centers. Scattering centers are often formed by contamination of the optically transparent surfaces, so that they should be easy to clean. The requirement can be largely met by designing the end faces of the optical isolator, as shown in FIG. 3. For this purpose, the housing 1 has end faces 8 , on the outside of which a groove 9 intersecting the cylinder axis is arranged, which is slightly wider than the diameter of the polarizers 2 , 3 , the outwardly directed optically transparent surface of the polarizers 2 , 3 being optically transparent surfaces can be easily cleaned and, at the same time, are protected against mechanical damage, for example from impacts, since these surfaces are surrounded by housing parts which protrude beyond the respective polarizer 2 , 3 .

In Fig. 4 ist ein einzelner kreiszylinderförmiger Prismenpolarisator 2 dargestellt. Er ist als Dünnschichtpolarisator ausgebildet, dessen polarisierende Schichten 10 in einen transparenten Zylinder eingebettet sind.In FIG. 4, a single circular cylindrical prism polarizer 2 is shown. It is designed as a thin-film polarizer, the polarizing layers 10 of which are embedded in a transparent cylinder.

Claims (14)

1. Faraday-Isolator mit einer zylindrischen Magnetanordnung, die zwei senkrecht zur Zylinderachse angeordnete Stirnflächen und koaxial zur Zylinderachse einen zylindrischen Innenraum aufweist, mit zwei in Achsrichtung hintereinander und mindestens teilweise im Innenraum angeordneten Polarisatoren sowie mit einem zwischen den Polarisatoren im Innenraum angeordneten magnetooptischen Element, das in Abhängigkeit von der Magnetfeldstärke die Polarisationsebene des den Isolator durchstrahlenden Lichts dreht, wobei die Form der Querschnittsfläche der Polarisatoren senkrecht zur Zylinderachse der Form der Querschnittsfläche des Innenraums entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß
  • 1. das optische Element aus einem bei einer Magnetfeldstärke von 200 kA/m noch ungesättigtem Material besteht, und daß
  • 2. die Magnetanordnung relativ zu dem magnetooptischen Element in Richtung der Zylinderachse bewegbar ist, indem die Magnetanordnung verschieblich in einem Gehäuse gelagert ist, das an einer Stirnwand eine Gewindebohrung aufweist, in der parallel zur Zylinderachse ein Gewindebolzen angeordnet ist, dessen in den Innenraum des Gehäuses weisendes Ende ferromagnetisch ausgebildet ist, so daß die Magnetanordnung durch die Wechselwirkung mit dem magnetischen Ende des Gewindebolzens einer Bewegung des Gewindebolzens relativ zum Gehäuse folgt.
1. Faraday isolator with a cylindrical magnet arrangement which has two end faces arranged perpendicular to the cylinder axis and coaxial to the cylinder axis with a cylindrical interior, with two polarizers arranged one behind the other in the axial direction and at least partially in the interior, and with a magneto-optical element arranged between the polarizers in the interior, which in dependence on the magnetic field strength rotates the plane of polarization of the light radiating through the insulator, the shape of the cross-sectional area of the polarizers perpendicular to the cylinder axis corresponding to the shape of the cross-sectional area of the interior, characterized in that
  • 1. the optical element consists of a material which is still unsaturated at a magnetic field strength of 200 kA / m, and that
  • 2. The magnet arrangement is movable relative to the magneto-optical element in the direction of the cylinder axis by the magnet arrangement being slidably mounted in a housing which has a threaded bore on an end wall, in which a threaded bolt is arranged parallel to the cylinder axis, the threaded bolt of which in the interior of the housing pointing end is formed ferromagnetic, so that the magnet arrangement follows the movement of the threaded bolt relative to the housing by the interaction with the magnetic end of the threaded bolt.
2. Faraday-Isolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Polarisatoren mindestens 90% der Querschnittsfläche des Innenraums ausfüllt.2. Faraday isolator according to claim 1, characterized characterized in that the cross-sectional area of the Polarizers at least 90% of the cross-sectional area fills the interior. 3. Faraday-Isolator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetooptische Element an mindestens einem Polarisator fixiert ist.3. Faraday isolator according to one of claims 1 or 2, characterized in that the magneto-optical element on at least one Polarizer is fixed. 4. Faraday-Isolator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetooptische Element und der Polarisator an aneinander liegenden optisch transparenten Flächen miteinander fixiert sind.4. Faraday isolator according to claim 3, characterized characterized in that the magneto-optical element and the polarizer optically at adjacent transparent surfaces are fixed together. 5. Faraday-Isolator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den aneinanderliegenden optisch transparenten Flächen ein transparentes Material angeordnet ist.5. Faraday isolator according to claim 4, characterized characterized in that between the contiguous optically transparent surfaces a transparent one Material is arranged. 6. Faraday-Isolator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetooptische Element aus Cd1-xMnxTe gebildet ist. 6. Faraday isolator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the magneto-optical element is formed from Cd 1-x Mn x Te. 7. Faraday-Isolator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mangangehalt x im Bereich von 0,1 bis 0,6 liegt und die Länge des optisch aktiven Elementes 1 bis 9 mm beträgt.7. Faraday isolator according to claim 6, characterized characterized in that the manganese content x in the range of 0.1 to 0.6 and the length of the optically active Element is 1 to 9 mm. 8. Faraday-Isolator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite des Gehäuses der Magnetanordnung koaxial zur Zylinderachse Bohrungen zur Aufnahme der Polarisatoren aufweisen, daß die Stirnseiten jeweils mindestens eine die Zylinderachse schneidende Nut aufweisen, deren Breite mindestens so groß ist wie der Durchmesser der Polarisatoren in Richtung der Nutenbreite und daß die nach außen gerichteten optisch transparenten Flächen der Polarisatoren innerhalb der jeweiligen Nut angeordnet sind.8. Faraday isolator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the end face of the Housing of the magnet arrangement coaxial Cylinder axis holes for receiving the Polarizers have that the end faces each at least one groove intersecting the cylinder axis have a width at least as large as the diameter of the polarizers in the direction of Groove width and that the outward optically transparent surfaces of the polarizers are arranged within the respective groove. 9. Faraday-Isolator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung aus mindestens einem Permanentmagneten gebildet ist.9. Faraday isolator according to one of claims 1 to 8, characterized in that the Magnet arrangement of at least one Permanent magnet is formed. 10. Faraday-Isolator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß, der mindestens eine Permanentmagnet die Elemente Neodym, Eisen und Bor enthält.10. Faraday isolator according to claim 9, characterized characterized in that the at least one Permanent magnet the elements neodymium, iron and boron contains. 11. Faraday-Isolator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung zwei in Richtung der Zylinderachse hintereinander angeordnete Magnete aufweist und daß die einander zugewandten Pole der Magnete jeweils die gleiche Polarität aufweisen.11. Faraday isolator according to one of claims 1 to 10, characterized in that the Magnet arrangement two in the direction of the cylinder axis has magnets arranged one behind the other and that  the mutually facing poles of the magnets each have the same polarity. 12. Faraday-Isolator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Form und Material der beiden Magneten miteinander übereinstimmen.12. Faraday isolator according to claim 11, characterized characterized that form and material of the two Magnets match each other. 13. Faraday-Isolator nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der beiden Magneten voneinander kleiner ist als die Gesamtlänge der beiden Magneten.13. Faraday isolator according to claim 11 or 12, characterized in that the distance between the two Magnets from each other is smaller than the total length of the two magnets. 14. Faraday-Isolator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisatoren als Dünnschichtpolarisatoren ausgebildet sind, deren polarisierende Schichten in einem transparenten Zylinder eingebettet sind.14. Faraday isolator according to one of claims 1 to 13, characterized in that the polarizers are designed as thin-film polarizers, the polarizing layers in a transparent Cylinders are embedded.
DE1995106498 1995-02-24 1995-02-24 Faraday isolator Expired - Fee Related DE19506498C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995106498 DE19506498C2 (en) 1995-02-24 1995-02-24 Faraday isolator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995106498 DE19506498C2 (en) 1995-02-24 1995-02-24 Faraday isolator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19506498A1 DE19506498A1 (en) 1996-08-29
DE19506498C2 true DE19506498C2 (en) 1999-07-22

Family

ID=7754955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1995106498 Expired - Fee Related DE19506498C2 (en) 1995-02-24 1995-02-24 Faraday isolator

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19506498C2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2173607A (en) * 1985-03-28 1986-10-15 Futaba Denshi Kogyo Kk Magneto-optic element
US4756607A (en) * 1986-07-09 1988-07-12 Nec Corporation Optical isolator device having two cascaded isolator elements with different light beam rotation angles
EP0279412A2 (en) * 1987-02-17 1988-08-24 Hitachi Metals, Ltd. Optical isolator
US4856878A (en) * 1987-12-04 1989-08-15 Wilson Donald K Magnetic configuration for Faraday rotators
JPH04247423A (en) * 1991-02-04 1992-09-03 Shin Etsu Chem Co Ltd Optical isolator
US5305137A (en) * 1991-05-10 1994-04-19 Nec Corporation Optical isolator and method for fabricating the same
DE4319827A1 (en) * 1993-06-16 1994-12-22 Gsaenger Optoelektronik Gmbh Faraday rotator

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2173607A (en) * 1985-03-28 1986-10-15 Futaba Denshi Kogyo Kk Magneto-optic element
US4756607A (en) * 1986-07-09 1988-07-12 Nec Corporation Optical isolator device having two cascaded isolator elements with different light beam rotation angles
EP0279412A2 (en) * 1987-02-17 1988-08-24 Hitachi Metals, Ltd. Optical isolator
US4856878A (en) * 1987-12-04 1989-08-15 Wilson Donald K Magnetic configuration for Faraday rotators
JPH04247423A (en) * 1991-02-04 1992-09-03 Shin Etsu Chem Co Ltd Optical isolator
US5305137A (en) * 1991-05-10 1994-04-19 Nec Corporation Optical isolator and method for fabricating the same
DE4319827A1 (en) * 1993-06-16 1994-12-22 Gsaenger Optoelektronik Gmbh Faraday rotator

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US-Ztschr.: Applied Optics, Vol. 22, Nr. 20, S. 3152-3154 *
US-Ztschr.: Revue of Scientific Instruments, Vol. 63, Nr. 12, S. 5586-5590 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE19506498A1 (en) 1996-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69321300T2 (en) Electrically insulated composite hand tool
DE69907377T2 (en) MANUAL MAGNETIC HOLDING DEVICE
DE3923173C2 (en)
CH648690A5 (en) CATHODE ARRANGEMENT FOR SPRAYING MATERIAL FROM A TARGET IN A CATHODE SPRAYING SYSTEM.
DE69207059T2 (en) Optical isolator and process for its manufacture
EP0171358A2 (en) Drilling tool for hand drills
DE19506498C2 (en) Faraday isolator
AT389344B (en) Drill-open protection for cylinder locks
DE3824150C2 (en)
DE4034683A1 (en) SEMICONDUCTOR SWITCH
DE4211872C2 (en) Adjustment device for the mutual alignment of surface elements to be installed together
DE10254047A1 (en) Rod-shaped connecting part for the rotatable connection of the cylinder core of a locking cylinder and a lock
DE2831514C2 (en) Multi-edged interchangeable lock pin
DE1675689B1 (en) Screw connection for two cylindrical parts, especially pipes
DE3544847A1 (en) Installation frame for bordering a cutout and for engaging around a removable covering
DE2933203A1 (en) SPACER FOR A PIPELINE
DE19621809B4 (en) Transition from a rectangular waveguide to a circular waveguide
DE3029720C1 (en) Lifting magnet
DE2011274C3 (en) Permanent magnet system
DE2005019C3 (en) Electromagnetic wave isolator
DE69117729T2 (en) Device for the detachable connection of two elements
DE20006916U1 (en) Device for converting circularly vibrating electromagnetic radiation
EP0627973B1 (en) Intermediate connecting and lengthening piece for spanners
DE1943544A1 (en) Connector for automatic joint of welding - cable to workpiece
CH416763A (en) Transition arrangement for connecting a coaxial line to a rectangular hollow line

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8172 Supplementary division/partition in:

Ref document number: 19549580

Country of ref document: DE

Q171 Divided out to:

Ref document number: 19549580

Country of ref document: DE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: GSAENGER OPTOELEKTRONIK GMBH & CO. KG, 37081 GOETT

AH Division in

Ref document number: 19549580

Country of ref document: DE

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: LINOS PHOTONICS GMBH, 37081 GOETTINGEN, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: LINOS PHOTONICS GMBH & CO. KG, 37081 GOETTINGEN, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20140902