JP2000241763A - 光アイソレータ - Google Patents
光アイソレータInfo
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- JP2000241763A JP2000241763A JP11046523A JP4652399A JP2000241763A JP 2000241763 A JP2000241763 A JP 2000241763A JP 11046523 A JP11046523 A JP 11046523A JP 4652399 A JP4652399 A JP 4652399A JP 2000241763 A JP2000241763 A JP 2000241763A
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- Japan
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- polarizer
- optical isolator
- optical
- faraday rotator
- reflective
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 既存のアイソレータ特性を保持できると共
に、製造が容易で低価格な光アイソレータを提供するこ
と。 【解決手段】 この光アイソレータは、それぞれ平行平
板の反射型偏光子１，４５度ファラデー回転子４，吸収
型偏光子２，４５度ファラデー回転子５，及び反射型偏
光子３をこの順で入射光の光軸に対して傾けて配備して
構成されるもので、反射型偏光子１及び吸収型偏光子２
と吸収型偏光子２及び反射型偏光子３とはそれぞれの透
過偏光方向が互いに４５度の角度を成すように設定さ
れ、ファラデー回転子４，５には入射光の進行方向に沿
った磁界Ｈが印加される。反射型偏光子１，３は研磨が
不要で容易にして安価に製造可能なフォトニック結晶か
ら成り、吸収型偏光子２は半導体を誘電体で挟んだ構造
の多層膜から成り、ファラデー回転子４，５は角形ヒス
テリシスカーブを持つ硬磁性ガーネット厚膜から成る。
に、製造が容易で低価格な光アイソレータを提供するこ
と。 【解決手段】 この光アイソレータは、それぞれ平行平
板の反射型偏光子１，４５度ファラデー回転子４，吸収
型偏光子２，４５度ファラデー回転子５，及び反射型偏
光子３をこの順で入射光の光軸に対して傾けて配備して
構成されるもので、反射型偏光子１及び吸収型偏光子２
と吸収型偏光子２及び反射型偏光子３とはそれぞれの透
過偏光方向が互いに４５度の角度を成すように設定さ
れ、ファラデー回転子４，５には入射光の進行方向に沿
った磁界Ｈが印加される。反射型偏光子１，３は研磨が
不要で容易にして安価に製造可能なフォトニック結晶か
ら成り、吸収型偏光子２は半導体を誘電体で挟んだ構造
の多層膜から成り、ファラデー回転子４，５は角形ヒス
テリシスカーブを持つ硬磁性ガーネット厚膜から成る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として光通信機
器や光情報処理機器等に用いられると共に、入射光を一
方向にのみ透過させ、逆方向には遮断する光学素子であ
る光アイソレータに関する。
器や光情報処理機器等に用いられると共に、入射光を一
方向にのみ透過させ、逆方向には遮断する光学素子であ
る光アイソレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光アイソレータは、例えば２枚
の偏光子と磁界が印加されるファラデー回転子とを組み
合わせて構成されるている。実用化されている光アイソ
レータの場合、偏光子の材料には、複屈折単結晶プリズ
ム，金属粒子を含むガラス偏光子，誘電体及び金属によ
る複合多層膜等が用いられている。
の偏光子と磁界が印加されるファラデー回転子とを組み
合わせて構成されるている。実用化されている光アイソ
レータの場合、偏光子の材料には、複屈折単結晶プリズ
ム，金属粒子を含むガラス偏光子，誘電体及び金属によ
る複合多層膜等が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した既存の光アイ
ソレータの場合、偏光子の材料が高価である上、偏光子
の製造に際して切断や研磨等の加工工程を要するため、
こうした要因によって製造コストを低減化することが困
難になっており、結果として光アイソレータ全体の価格
が高価なものになってしまうという問題（実際に偏光子
の製造コストが光アイソレータ全体の製造コストの約５
０％以上を占めることがある）がある。
ソレータの場合、偏光子の材料が高価である上、偏光子
の製造に際して切断や研磨等の加工工程を要するため、
こうした要因によって製造コストを低減化することが困
難になっており、結果として光アイソレータ全体の価格
が高価なものになってしまうという問題（実際に偏光子
の製造コストが光アイソレータ全体の製造コストの約５
０％以上を占めることがある）がある。
【０００４】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、既存のアイソレー
タ特性を保持できると共に、製造が容易で低価格な光ア
イソレータを提供することにある。
なされたもので、その技術的課題は、既存のアイソレー
タ特性を保持できると共に、製造が容易で低価格な光ア
イソレータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、それぞ
れ平行平板の第１の偏光子，第１の４５度ファラデー回
転子，第２の偏光子，第２の４５度ファラデー回転子，
及び第３の偏光子をこの順に配備固定して成ると共に、
該第１の偏光子，該第２の偏光子，及び該第３の偏光子
のうちの少なくとも１つのものが反射型偏光子であり、
残りのものが吸収型偏光子である光アイソレータが得ら
れる。
れ平行平板の第１の偏光子，第１の４５度ファラデー回
転子，第２の偏光子，第２の４５度ファラデー回転子，
及び第３の偏光子をこの順に配備固定して成ると共に、
該第１の偏光子，該第２の偏光子，及び該第３の偏光子
のうちの少なくとも１つのものが反射型偏光子であり、
残りのものが吸収型偏光子である光アイソレータが得ら
れる。
【０００６】この光アイソレータにおいて、反射型偏光
子はフォトニック結晶から成ることや、或いはポリマー
多層膜から成ることは好ましい。
子はフォトニック結晶から成ることや、或いはポリマー
多層膜から成ることは好ましい。
【０００７】又、本発明によれば、上記何れか一つの光
アイソレータにおいて、第１の４５度ファラデー回転子
及び第２の４５度ファラデー回転子には、角形ヒステリ
シスカーブを持つ硬磁性ガーネットが用いられた光アイ
ソレータが得られる。
アイソレータにおいて、第１の４５度ファラデー回転子
及び第２の４５度ファラデー回転子には、角形ヒステリ
シスカーブを持つ硬磁性ガーネットが用いられた光アイ
ソレータが得られる。
【０００８】更に、本発明によれば、上記何れか一つの
光アイソレータにおいて、フェルール付き光ファイバが
付設された光アイソレータが得られる。
光アイソレータにおいて、フェルール付き光ファイバが
付設された光アイソレータが得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に幾つかの実施例を挙げ、本
発明の光アイソレータについて、図面を参照して詳細に
説明する。
発明の光アイソレータについて、図面を参照して詳細に
説明する。
【００１０】図１は、本発明の実施例１に係る光アイソ
レータの基本構成を示した側面図である。この光アイソ
レータは、それぞれ平行平板の反射型偏光子１，４５度
ファラデー回転子４，吸収型偏光子２，４５度ファラデ
ー回転子５，及び反射型偏光子３をこの順で入射光の光
軸に対して傾けて配備して構成されるもので、反射型偏
光子１及び吸収型偏光子２と吸収型偏光子２及び反射型
偏光子３とはそれぞれの透過偏光方向が互いに４５度の
角度を成すように設定され、４５度ファラデー回転子
４，５には入射光の進行方向に沿った磁界Ｈが印加され
る。
レータの基本構成を示した側面図である。この光アイソ
レータは、それぞれ平行平板の反射型偏光子１，４５度
ファラデー回転子４，吸収型偏光子２，４５度ファラデ
ー回転子５，及び反射型偏光子３をこの順で入射光の光
軸に対して傾けて配備して構成されるもので、反射型偏
光子１及び吸収型偏光子２と吸収型偏光子２及び反射型
偏光子３とはそれぞれの透過偏光方向が互いに４５度の
角度を成すように設定され、４５度ファラデー回転子
４，５には入射光の進行方向に沿った磁界Ｈが印加され
る。
【００１１】このうち、反射型偏光子１，３はフォトニ
ック結晶から成り、吸収型偏光子２は半導体を誘電体で
挟んだ構造の多層膜から成り、４５度ファラデー回転子
４，５は角形ヒステリシスカーブを持つ硬磁性ガーネッ
トであるＥｕ0.9 Ｈｏ1.1 Ｆｅ4.2 Ｇａ0.8 Ｏ12ガーネ
ット厚膜から成る。
ック結晶から成り、吸収型偏光子２は半導体を誘電体で
挟んだ構造の多層膜から成り、４５度ファラデー回転子
４，５は角形ヒステリシスカーブを持つ硬磁性ガーネッ
トであるＥｕ0.9 Ｈｏ1.1 Ｆｅ4.2 Ｇａ0.8 Ｏ12ガーネ
ット厚膜から成る。
【００１２】ここで、反射型偏光子１，３に用いられる
フォトニック結晶は、屈折率の周期構造によりフォトニ
ックバンドギャップが生じる物体として知られるが、詳
しくはそれを応用した透明な２種類の物質から成る２次
元的な周期構造を持つものであり、このフォトニック結
晶を適切に設計すれば、同一波長の或る方向の偏光成分
はフォトニックバンドギャップに入ってフォトニック結
晶内に存在し得ずに反射し、それと垂直な方向の偏光成
分はフォトニックバンドギャップに入らずにフォトニッ
ク結晶を透過するように動作する。
フォトニック結晶は、屈折率の周期構造によりフォトニ
ックバンドギャップが生じる物体として知られるが、詳
しくはそれを応用した透明な２種類の物質から成る２次
元的な周期構造を持つものであり、このフォトニック結
晶を適切に設計すれば、同一波長の或る方向の偏光成分
はフォトニックバンドギャップに入ってフォトニック結
晶内に存在し得ずに反射し、それと垂直な方向の偏光成
分はフォトニックバンドギャップに入らずにフォトニッ
ク結晶を透過するように動作する。
【００１３】フォトニックバンドギャップを持つために
は、２種類の物質の屈折率比が２倍以上必要であるた
め、ここでは半導体である水素化アモルファスシリコン
（ａ−Ｓｉ：Ｈ 屈折率３．４）とＳｉＯ2 （屈折率
１．４４）との組み合わせを用いるものとする。フォト
ニック結晶による反射型偏光子１，３を作製する場合、
ＳｉＯ2 基板上に溝を形成し、そのＳｉＯ2 基板上に溝
の形が保存されるようにバイアススパッタリングによっ
て水素化アモルファスシリコンとＳｉＯ2 とを交互に積
層すれば良い。
は、２種類の物質の屈折率比が２倍以上必要であるた
め、ここでは半導体である水素化アモルファスシリコン
（ａ−Ｓｉ：Ｈ 屈折率３．４）とＳｉＯ2 （屈折率
１．４４）との組み合わせを用いるものとする。フォト
ニック結晶による反射型偏光子１，３を作製する場合、
ＳｉＯ2 基板上に溝を形成し、そのＳｉＯ2 基板上に溝
の形が保存されるようにバイアススパッタリングによっ
て水素化アモルファスシリコンとＳｉＯ2 とを交互に積
層すれば良い。
【００１４】このフォトニック結晶による反射型偏光子
１，３は、容易に製造可能であり、しかも大面積で構成
可能であると共に、研磨が不要であることによって製造
コストを安価にできる上、対環境特性に優れることが特
徴となっている。
１，３は、容易に製造可能であり、しかも大面積で構成
可能であると共に、研磨が不要であることによって製造
コストを安価にできる上、対環境特性に優れることが特
徴となっている。
【００１５】図２は、この光アイソレータにおける透過
光の光路を説明するために示した各光学素子の側面図で
あり、同図（ａ）は順方向の入射光に関するもの，同図
（ｂ）は逆方向の入射光に関するものである。尚、図２
（ａ）並びに図２（ｂ）中の各光学素子の近傍に示され
る双方向の矢印は、各光学素子における入射光の偏光分
離の方向を示すものである。
光の光路を説明するために示した各光学素子の側面図で
あり、同図（ａ）は順方向の入射光に関するもの，同図
（ｂ）は逆方向の入射光に関するものである。尚、図２
（ａ）並びに図２（ｂ）中の各光学素子の近傍に示され
る双方向の矢印は、各光学素子における入射光の偏光分
離の方向を示すものである。
【００１６】先ず、図２（ａ）を参照すれば、順方向の
入射光の場合、右向き直線状太線矢印で示される光路に
沿った入射光が反射型偏光子１に入射した後、そのまま
光路に沿って反射型偏光子１，４５度ファラデー回転子
４，吸収型偏光子２，４５度ファラデー回転子５，及び
反射型偏光子３を透過してから出射する。
入射光の場合、右向き直線状太線矢印で示される光路に
沿った入射光が反射型偏光子１に入射した後、そのまま
光路に沿って反射型偏光子１，４５度ファラデー回転子
４，吸収型偏光子２，４５度ファラデー回転子５，及び
反射型偏光子３を透過してから出射する。
【００１７】次に、図２（ｂ）を参照すれば、逆方向の
入射光の場合、左向き直線状太線矢印で示される光路に
沿った入射光が反射型偏光子３に入射する際、一部が斜
め右向き細線矢印で示される光路に沿って反射し、他部
が左向き細線矢印で示される光路に沿って反射型偏光子
３及び４５度ファラデー回転子５を透過して吸収型偏光
子２に入射する。このとき、吸収型偏光子２に入射する
光の偏光方向は反射型偏光子３の透過方向から４５度回
転しており、吸収型偏光子２に入射する光は大部分が吸
収される。
入射光の場合、左向き直線状太線矢印で示される光路に
沿った入射光が反射型偏光子３に入射する際、一部が斜
め右向き細線矢印で示される光路に沿って反射し、他部
が左向き細線矢印で示される光路に沿って反射型偏光子
３及び４５度ファラデー回転子５を透過して吸収型偏光
子２に入射する。このとき、吸収型偏光子２に入射する
光の偏光方向は反射型偏光子３の透過方向から４５度回
転しており、吸収型偏光子２に入射する光は大部分が吸
収される。
【００１８】又、吸収型偏光子２で吸収し切れなかった
光は、左向き細点線矢印で示される光路に沿って吸収型
偏光子２及び４５度ファラデー回転子４を透過して反射
型偏光子１に入射する。このとき、反射型偏光子１に入
射する光の偏光方向は吸収型偏光子２の透過方向から４
５度回転しており、反射型偏光子１に入射する光は反射
型偏光子１で斜め右向き細点線矢印で示される光路に沿
って反射する。
光は、左向き細点線矢印で示される光路に沿って吸収型
偏光子２及び４５度ファラデー回転子４を透過して反射
型偏光子１に入射する。このとき、反射型偏光子１に入
射する光の偏光方向は吸収型偏光子２の透過方向から４
５度回転しており、反射型偏光子１に入射する光は反射
型偏光子１で斜め右向き細点線矢印で示される光路に沿
って反射する。
【００１９】更に、反射型偏光子１で反射した光は、４
５度ファラデー回転子４を透過して吸収型偏光子２に入
射する。吸収型偏光子２に入射する光の偏光方向は反射
型偏光子３の透過方向から４５度回転しており、吸収型
偏光子２に入射する光は吸収される。
５度ファラデー回転子４を透過して吸収型偏光子２に入
射する。吸収型偏光子２に入射する光の偏光方向は反射
型偏光子３の透過方向から４５度回転しており、吸収型
偏光子２に入射する光は吸収される。
【００２０】このように、この光アイソレータの場合、
逆方向の入射光は如何なる偏光成分も吸収されるため、
既存のものと同程度のアイソレータ特性（挿入損失及び
逆方向損失）を保持して光アイソレータとしての基本機
能が得られる。特に、この光アイソレータの場合、一般
的な２段型構成の場合と同様な理由でファラデー回転角
の温度特性や波長特性によるアイソレーションの劣化を
改善することが可能である。結果として、中心波長で５
０ｄＢのアイソレーション、波長範囲±３０ｎｍにおい
てアイソレーション３５ｄＢが具現される。又、この光
アイソレータの場合、反射型偏光子１，３の間に挟まれ
るように配備された４５度ファラデー回転子４，５間に
吸収型偏光子２が配備された構成であるため、順方向入
射光の直線偏光の度合いが悪い場合でも戻り光が発生せ
ず、これによってレーザダイオードの直近に配設する場
合に適当となる。
逆方向の入射光は如何なる偏光成分も吸収されるため、
既存のものと同程度のアイソレータ特性（挿入損失及び
逆方向損失）を保持して光アイソレータとしての基本機
能が得られる。特に、この光アイソレータの場合、一般
的な２段型構成の場合と同様な理由でファラデー回転角
の温度特性や波長特性によるアイソレーションの劣化を
改善することが可能である。結果として、中心波長で５
０ｄＢのアイソレーション、波長範囲±３０ｎｍにおい
てアイソレーション３５ｄＢが具現される。又、この光
アイソレータの場合、反射型偏光子１，３の間に挟まれ
るように配備された４５度ファラデー回転子４，５間に
吸収型偏光子２が配備された構成であるため、順方向入
射光の直線偏光の度合いが悪い場合でも戻り光が発生せ
ず、これによってレーザダイオードの直近に配設する場
合に適当となる。
【００２１】図３は、本発明の実施例２に係る光アイソ
レータの基本構成を示した側面図である。この光アイソ
レータは、それぞれ平行平板の吸収型偏光子６，４５度
ファラデー回転子４，反射型偏光子７，４５度ファラデ
ー回転子５，及び吸収型偏光子８をこの順で入射光の光
軸に対して傾けて配備して構成されるもので、吸収型偏
光子６及び反射型偏光子７と反射型偏光子７及び吸収型
偏光子８とはそれぞれの透過偏光方向が互いに４５度の
角度を成すように設定され、４５度ファラデー回転子
４，５には入射光の進行方向に沿った磁界Ｈが印加され
る。
レータの基本構成を示した側面図である。この光アイソ
レータは、それぞれ平行平板の吸収型偏光子６，４５度
ファラデー回転子４，反射型偏光子７，４５度ファラデ
ー回転子５，及び吸収型偏光子８をこの順で入射光の光
軸に対して傾けて配備して構成されるもので、吸収型偏
光子６及び反射型偏光子７と反射型偏光子７及び吸収型
偏光子８とはそれぞれの透過偏光方向が互いに４５度の
角度を成すように設定され、４５度ファラデー回転子
４，５には入射光の進行方向に沿った磁界Ｈが印加され
る。
【００２２】このうち、吸収型偏光子６，８は半導体を
誘電体で挟んだ構造の多層膜から成り、反射型偏光子７
はポリマー多層膜から成り、４５度ファラデー回転子
４，５は角形ヒステリシスカーブを持つ硬磁性ガーネッ
トであるＥｕ0.9 Ｈｏ1.1 Ｆｅ4.2 Ｇａ0.8 Ｏ12ガーネ
ット厚膜から成る。
誘電体で挟んだ構造の多層膜から成り、反射型偏光子７
はポリマー多層膜から成り、４５度ファラデー回転子
４，５は角形ヒステリシスカーブを持つ硬磁性ガーネッ
トであるＥｕ0.9 Ｈｏ1.1 Ｆｅ4.2 Ｇａ0.8 Ｏ12ガーネ
ット厚膜から成る。
【００２３】ここで、反射型偏光子７に用いられるポリ
マー多層膜は、複屈折を持つフィルムを１００層程度積
層したものであり、特定の方向の偏光成分に対して透過
し、それに対して垂直な方向の偏光成分に対しては反射
するように動作する。
マー多層膜は、複屈折を持つフィルムを１００層程度積
層したものであり、特定の方向の偏光成分に対して透過
し、それに対して垂直な方向の偏光成分に対しては反射
するように動作する。
【００２４】このポリマー多層膜による反射型偏光子７
は、ポリマーを積層するだけで容易に製造可能であり、
しかも大面積で構成可能であると共に、研磨が不要であ
ることによって製造コストを安価にできる。
は、ポリマーを積層するだけで容易に製造可能であり、
しかも大面積で構成可能であると共に、研磨が不要であ
ることによって製造コストを安価にできる。
【００２５】図４は、この光アイソレータにおける透過
光の光路を説明するために示した各光学素子の側面図で
あり、同図（ａ）は順方向の入射光に関するもの，同図
（ｂ）は逆方向の入射光に関するものである。尚、図４
（ａ）並びに図４（ｂ）中の各光学素子の近傍に示され
る双方向の矢印も、各光学素子における入射光の偏光分
離の方向を示す。
光の光路を説明するために示した各光学素子の側面図で
あり、同図（ａ）は順方向の入射光に関するもの，同図
（ｂ）は逆方向の入射光に関するものである。尚、図４
（ａ）並びに図４（ｂ）中の各光学素子の近傍に示され
る双方向の矢印も、各光学素子における入射光の偏光分
離の方向を示す。
【００２６】先ず、図４（ａ）を参照すれば、順方向の
入射光の場合、右向き直線状太線矢印で示される光路に
沿った入射光が吸収型偏光子６に入射した後、そのまま
光路に沿って吸収型偏光子６，４５度ファラデー回転子
４，反射型偏光子７，４５度ファラデー回転子５，及び
吸収型偏光子８を透過してから出射する。
入射光の場合、右向き直線状太線矢印で示される光路に
沿った入射光が吸収型偏光子６に入射した後、そのまま
光路に沿って吸収型偏光子６，４５度ファラデー回転子
４，反射型偏光子７，４５度ファラデー回転子５，及び
吸収型偏光子８を透過してから出射する。
【００２７】次に、図４（ｂ）を参照すれば、逆方向の
入射光の場合、左向き直線状太線矢印で示される光路に
沿った入射光が吸収型偏光子８に入射する際、一部が吸
収され、他部が左向き細線矢印で示される光路に沿って
吸収型偏光子８及び４５度ファラデー回転子５を透過し
て反射型偏光子７に入射する。このとき、反射型偏光子
７に入射する光の偏光方向は吸収型偏光子８の透過方向
から４５度回転しており、反射型偏光子７に入射する光
は大部分が斜め右向き点線矢印で示される光路に沿って
反射する。
入射光の場合、左向き直線状太線矢印で示される光路に
沿った入射光が吸収型偏光子８に入射する際、一部が吸
収され、他部が左向き細線矢印で示される光路に沿って
吸収型偏光子８及び４５度ファラデー回転子５を透過し
て反射型偏光子７に入射する。このとき、反射型偏光子
７に入射する光の偏光方向は吸収型偏光子８の透過方向
から４５度回転しており、反射型偏光子７に入射する光
は大部分が斜め右向き点線矢印で示される光路に沿って
反射する。
【００２８】又、反射型偏光子７で反射した光は４５度
ファラデー回転子５を透過して吸収型偏光子８に入射す
る。このとき、吸収型偏光子８に入射する光の偏光方向
は吸収型偏光子８の透過方向から９０度回転しており、
吸収型偏光子８に入射する光は吸収される。
ファラデー回転子５を透過して吸収型偏光子８に入射す
る。このとき、吸収型偏光子８に入射する光の偏光方向
は吸収型偏光子８の透過方向から９０度回転しており、
吸収型偏光子８に入射する光は吸収される。
【００２９】更に、反射型偏光子７で反射し切れなかっ
た光は左向き点線矢印で示される光路に沿って反射型偏
光子７及び４５度ファラデー回転子４を透過して吸収型
偏光子６に入射する。このとき、吸収型偏光子６に入射
する光の偏光方向は反射型偏光子７の透過方向から４５
度回転しているため、吸収型偏光子６に入射する光は吸
収される。
た光は左向き点線矢印で示される光路に沿って反射型偏
光子７及び４５度ファラデー回転子４を透過して吸収型
偏光子６に入射する。このとき、吸収型偏光子６に入射
する光の偏光方向は反射型偏光子７の透過方向から４５
度回転しているため、吸収型偏光子６に入射する光は吸
収される。
【００３０】このように、この光アイソレータの場合
も、逆方向の入射光は如何なる偏光成分も吸収又は反射
されるため、既存のものと同程度のアイソレータ特性
（挿入損失及び逆方向損失）を保持して光アイソレータ
としての基本機能が得られる。特に、この光アイソレー
タの場合も、一般的な２段型構成の場合と同様な理由で
ファラデー回転角の温度特性や波長特性によるアイソレ
ーションの劣化を改善することが可能である。結果とし
て、中心波長で５０ｄＢのアイソレーション、波長範囲
±３０ｎｍにおいてアイソレーション３５ｄＢが具現さ
れる。又、この光アイソレータの場合も、吸収型偏光子
６，８に挟まれるように配備された４５度ファラデー回
転子４，５間に反射型偏光子７が配備された構成である
ため、順方向入射光の直線偏光の度合いが悪い場合でも
戻り光が発生せず、これによってレーザダイオードの直
近に配設する場合に適当となる。
も、逆方向の入射光は如何なる偏光成分も吸収又は反射
されるため、既存のものと同程度のアイソレータ特性
（挿入損失及び逆方向損失）を保持して光アイソレータ
としての基本機能が得られる。特に、この光アイソレー
タの場合も、一般的な２段型構成の場合と同様な理由で
ファラデー回転角の温度特性や波長特性によるアイソレ
ーションの劣化を改善することが可能である。結果とし
て、中心波長で５０ｄＢのアイソレーション、波長範囲
±３０ｎｍにおいてアイソレーション３５ｄＢが具現さ
れる。又、この光アイソレータの場合も、吸収型偏光子
６，８に挟まれるように配備された４５度ファラデー回
転子４，５間に反射型偏光子７が配備された構成である
ため、順方向入射光の直線偏光の度合いが悪い場合でも
戻り光が発生せず、これによってレーザダイオードの直
近に配設する場合に適当となる。
【００３１】図５は、実施例２の光アイソレータを用い
た光学系装置の基本構成を示した側面図である。
た光学系装置の基本構成を示した側面図である。
【００３２】この光学系装置は、レーザダイオード１
１，集光レンズ１２，光アイソレータ１３，及び光ファ
イバ１４をこの順で配備して成る。この光学系装置にお
いて、レーザダイオード１１からのビームが集光レンズ
１２で絞られる位置に光アイソレータ１３を配設する場
合、光アイソレータ１３のアパーチャ径を小さくするこ
とが可能であるが、このことは各光学素子を含む光アイ
ソレータ全体の小型化を具現させ、結果として製品のコ
スト削減化を可能にする。集光レンズ１２によりビーム
が最も絞られる位置は、光ファイバ１４がフェルールを
有するものであればフェルール端面であり、このフェル
ール端面の直前位置に光アイソレータ１３を配設するこ
とが有効となる。
１，集光レンズ１２，光アイソレータ１３，及び光ファ
イバ１４をこの順で配備して成る。この光学系装置にお
いて、レーザダイオード１１からのビームが集光レンズ
１２で絞られる位置に光アイソレータ１３を配設する場
合、光アイソレータ１３のアパーチャ径を小さくするこ
とが可能であるが、このことは各光学素子を含む光アイ
ソレータ全体の小型化を具現させ、結果として製品のコ
スト削減化を可能にする。集光レンズ１２によりビーム
が最も絞られる位置は、光ファイバ１４がフェルールを
有するものであればフェルール端面であり、このフェル
ール端面の直前位置に光アイソレータ１３を配設するこ
とが有効となる。
【００３３】この光学系装置の場合、光学素子全体に設
定される傾きは４度であり、この４度の傾きが反射減衰
量を確保するために有効となる。又、光ファイバ１４が
フェルールを有する場合には、フェルール端面もキャピ
ラリーを基準にして６．５度傾きを持たせれば同様に反
射減衰量の確保に効果的となる。結果として、こうした
条件を満たせば、反射減衰量５５ｄＢ以上を具現でき
る。因みに、このような光学系装置の構成は、図１に示
した光アイソレータを対象にしても同様に適用できる。
定される傾きは４度であり、この４度の傾きが反射減衰
量を確保するために有効となる。又、光ファイバ１４が
フェルールを有する場合には、フェルール端面もキャピ
ラリーを基準にして６．５度傾きを持たせれば同様に反
射減衰量の確保に効果的となる。結果として、こうした
条件を満たせば、反射減衰量５５ｄＢ以上を具現でき
る。因みに、このような光学系装置の構成は、図１に示
した光アイソレータを対象にしても同様に適用できる。
【００３４】図６は、この光アイソレータ１３をホルダ
１５を用いてフェルール付き光ファイバ１８に接合した
光学系装置の局部構成を示した側面断面図である。
１５を用いてフェルール付き光ファイバ１８に接合した
光学系装置の局部構成を示した側面断面図である。
【００３５】この光学系装置では、ホルダ１５の一方側
にマグネット１６を接着固定した上でマグネット１６内
に光アイソレータ１３が非接触状態で収納されるように
光アイソレータ１３を接着固定すると共に、ホルダ１５
の他方側に上述したフェルール端面１７を有するフェル
ール付き光ファイバ１８をＹＡＧ溶接で接合固定するこ
とにより、フェルール付き光ファイバ１８及び光アイソ
レータ１３を一体化した構成としている。因みに、この
ような光学系装置の局部構成は、図３に示した光アイソ
レータを対象にしても同様に適用できる。
にマグネット１６を接着固定した上でマグネット１６内
に光アイソレータ１３が非接触状態で収納されるように
光アイソレータ１３を接着固定すると共に、ホルダ１５
の他方側に上述したフェルール端面１７を有するフェル
ール付き光ファイバ１８をＹＡＧ溶接で接合固定するこ
とにより、フェルール付き光ファイバ１８及び光アイソ
レータ１３を一体化した構成としている。因みに、この
ような光学系装置の局部構成は、図３に示した光アイソ
レータを対象にしても同様に適用できる。
【００３６】
【発明の効果】以上に述べた通り、本発明の光アイソレ
ータによれば、それぞれ平行平板の第１の偏光子，第１
の４５度ファラデー回転子，第２の偏光子，第２の４５
度ファラデー回転子，及び第３の偏光子をこの順に配備
固定して成る基本構成において、第１の偏光子，第２の
偏光子，及び第３の偏光子のうちの少なくとも１つのも
のを反射型偏光子，残りのものを吸収型偏光子とすると
共に、反射型偏光子を容易に製造可能で、且つ大面積で
構成可能であって、しかも研磨が不要であることにより
製造コストを安価にできるフォトニック結晶又はポリマ
ー多層膜から成るものとしているので、光アイソレータ
全体が既存のアイソレータ特性（挿入損失及び逆方向損
失）を保持しつつ、従来よりも格段に製造が容易な上、
大量生産可能で低価格に提供されるようになる。
ータによれば、それぞれ平行平板の第１の偏光子，第１
の４５度ファラデー回転子，第２の偏光子，第２の４５
度ファラデー回転子，及び第３の偏光子をこの順に配備
固定して成る基本構成において、第１の偏光子，第２の
偏光子，及び第３の偏光子のうちの少なくとも１つのも
のを反射型偏光子，残りのものを吸収型偏光子とすると
共に、反射型偏光子を容易に製造可能で、且つ大面積で
構成可能であって、しかも研磨が不要であることにより
製造コストを安価にできるフォトニック結晶又はポリマ
ー多層膜から成るものとしているので、光アイソレータ
全体が既存のアイソレータ特性（挿入損失及び逆方向損
失）を保持しつつ、従来よりも格段に製造が容易な上、
大量生産可能で低価格に提供されるようになる。
【図１】本発明の実施例１に係る光アイソレータの基本
構成を示した側面図である。
構成を示した側面図である。
【図２】図１に示す光アイソレータにおける透過光の光
路を説明するために示した各光学素子の側面図であり、
（ａ）は順方向の入射光に関するもの，（ｂ）は逆方向
の入射光に関するものである。
路を説明するために示した各光学素子の側面図であり、
（ａ）は順方向の入射光に関するもの，（ｂ）は逆方向
の入射光に関するものである。
【図３】本発明の実施例２に係る光アイソレータの基本
構成を示した側面図である。
構成を示した側面図である。
【図４】図３に示す光アイソレータにおける透過光の光
路を説明するために示した各光学素子の側面図であり、
（ａ）は順方向の入射光に関するもの，（ｂ）は逆方向
の入射光に関するものである。
路を説明するために示した各光学素子の側面図であり、
（ａ）は順方向の入射光に関するもの，（ｂ）は逆方向
の入射光に関するものである。
【図５】図３に示す光アイソレータを用いた光学系装置
の基本構成を示した側面図である。
の基本構成を示した側面図である。
【図６】図３に示す光アイソレータをホルダを用いてフ
ェルール付き光ファイバに結合した光学系装置の局部構
成を示した側面断面図である。
ェルール付き光ファイバに結合した光学系装置の局部構
成を示した側面断面図である。
１，３，７ 反射型偏光子 ２，６，８ 吸収型偏光子 ４，５ ４５度ファラデー回転子 １１ レーザダイオード １２ 集光レンズ １３ 光アイソレータ １４ 光ファイバ １５ ホルダ １６ マグネット １７ フェルール端面 １８ フェルール付き光ファイバ Ｈ 磁界
フロントページの続き (72)発明者 増本 敏昭 宮城県仙台市太白区郡山六丁目７番１号 株式会社トーキン内 (72)発明者 土屋 治彦 宮城県仙台市太白区郡山六丁目７番１号 株式会社トーキン内 (72)発明者 川上 彰二郎 宮城県仙台市若林区土樋236番地 愛宕橋 マンションファラオＣ−09 Ｆターム(参考） 2H099 AA01 BA02 CA05 DA05
Claims (5)
- 【請求項１】 それぞれ平行平板の第１の偏光子，第１
の４５度ファラデー回転子，第２の偏光子，第２の４５
度ファラデー回転子，及び第３の偏光子をこの順に配備
固定して成ると共に、該第１の偏光子，該第２の偏光
子，及び該第３の偏光子のうちの少なくとも１つのもの
が反射型偏光子であり、残りのものが吸収型偏光子であ
ることを特徴とする光アイソレータ。 - 【請求項２】 請求項１記載の光アイソレータにおい
て、前記反射型偏光子はフォトニック結晶から成ること
を特徴とする光アイソレータ。 - 【請求項３】 請求項１記載の光アイソレータにおい
て、前記反射型偏光子はポリマー多層膜から成ることを
特徴とする光アイソレータ。 - 【請求項４】 請求項１〜３の何れか一つに記載の光ア
イソレータにおいて、前記第１の４５度ファラデー回転
子及び前記第２の４５度ファラデー回転子には、角形ヒ
ステリシスカーブを持つ硬磁性ガーネットが用いられた
ことを特徴とする光アイソレータ。 - 【請求項５】 請求項１〜３の何れか一つに記載の光ア
イソレータにおいて、フェルール付き光ファイバが付設
されたことを特徴とする光アイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11046523A JP2000241763A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11046523A JP2000241763A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 光アイソレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000241763A true JP2000241763A (ja) | 2000-09-08 |
Family
ID=12749648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11046523A Pending JP2000241763A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000241763A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1231488A2 (en) | 2001-02-09 | 2002-08-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical device |
| US6735354B2 (en) | 2001-04-04 | 2004-05-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical device |
| US6798960B2 (en) | 2000-06-21 | 2004-09-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical device |
| US10962813B2 (en) * | 2017-06-29 | 2021-03-30 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Optical isolator module |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62186220A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-14 | Sony Corp | 光アイソレ−タ |
| JPH04338916A (ja) * | 1990-08-06 | 1992-11-26 | Kyocera Corp | 光アイソレータ用素子及び該光アイソレータ用素子を用いた光アイソレータ，半導体レーザモジュール |
| JPH09507308A (ja) * | 1993-12-21 | 1997-07-22 | ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー | 光学偏光装置 |
| JPH09328398A (ja) * | 1996-06-03 | 1997-12-22 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 角型ヒステリシスを示すファラデー回転子 |
| JPH1020249A (ja) * | 1996-06-28 | 1998-01-23 | Kyocera Corp | 光アイソレータ用素子 |
| JPH10239564A (ja) * | 1997-02-25 | 1998-09-11 | Mitsubishi Electric Corp | 光モジュール |
| JPH10290050A (ja) * | 1997-04-15 | 1998-10-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光モジュール |
-
1999
- 1999-02-24 JP JP11046523A patent/JP2000241763A/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS62186220A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-14 | Sony Corp | 光アイソレ−タ |
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| JPH10290050A (ja) * | 1997-04-15 | 1998-10-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光モジュール |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 川上彰二郎: "三次元フォトニック結晶の作製と応用", 電子情報通信学会誌, vol. 81, no. 10, JPN4007005428, October 1998 (1998-10-01), pages 1063 - 1066, ISSN: 0001102809 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6798960B2 (en) | 2000-06-21 | 2004-09-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical device |
| EP1231488A2 (en) | 2001-02-09 | 2002-08-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical device |
| US6813399B2 (en) | 2001-02-09 | 2004-11-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical device |
| US6735354B2 (en) | 2001-04-04 | 2004-05-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical device |
| US10962813B2 (en) * | 2017-06-29 | 2021-03-30 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Optical isolator module |
| EP3422060B1 (en) * | 2017-06-29 | 2022-05-25 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Optical isolator module |
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