JP2000284225A - Optical isolator - Google Patents

Optical isolator

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JP2000284225A
JP2000284225A JP11088487A JP8848799A JP2000284225A JP 2000284225 A JP2000284225 A JP 2000284225A JP 11088487 A JP11088487 A JP 11088487A JP 8848799 A JP8848799 A JP 8848799A JP 2000284225 A JP2000284225 A JP 2000284225A
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JP
Japan
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polarizer
light
optical isolator
reflection
reflected
Prior art date
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Pending
Application number
JP11088487A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Masumoto
敏昭 増本
Hiroshi Honma
洋 本間
Haruhiko Tsuchiya
治彦 土屋
Takashi Sato
尚 佐藤
Shojiro Kawakami
彰二郎 川上
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.)
AUTOCLONING TECHNOLOGY KK
Original Assignee
AUTOCLONING TECHNOLOGY KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical isolator which uses a polarizer requiring no polishing process and which is more inexpensive without increasing the insertion loss or the loss in the opposite direction although the dispersion of polarized waves is zero. SOLUTION: The incident light in the forward direction is divided according to the components of polarized light by transmission or reflection by a first reflection type polarizer 1. The reflected light is converted by a first reflection mirror 3 into light in the parallel direction to the propagation direction of the incident light in the forward direction to enter a 45 deg. Faraday rotator 5 and to enter a second polarizer 2. The polarized light component transmitting through the first polarizer 1 is transmitted through the 45 deg. Faraday rotator 5 and then reflected by a second reflection mirror 4 to enter the second polarizer 2. When the light is reflected by the second polarizer, the light is mixed with the light which is reflected by the first polarizer 1 and guided to the second polarizer and transmitted to transmit so that the optical path length of these optical paths is made equal to each other.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信機器、光情
報処理機器等に用いられ、光を一方向にのみ透過させ、
逆方向には遮断する素子である光アイソレータに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for optical communication equipment, optical information processing equipment, etc., and transmits light in one direction only.
The present invention relates to an optical isolator that is an element that blocks light in the reverse direction.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、実用的に、よく使用されている偏
光無依存型光アイソレータには、平行平板の複屈折結晶
と45°ファラデー回転子の組合せによるもの、楔型の
複屈折単結晶と45°ファラデー回転子を組み合わせた
ものなどがある。例えば、4枚の平行平板複屈折結晶と
45°ファラデー回転子を組み合わせた構成が特開平3
−185419号公報(以下、従来技術1と呼ぶ)に開
示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, practically used polarization independent optical isolators include a combination of a parallel plate birefringent crystal and a 45 ° Faraday rotator, and a wedge type birefringent single crystal. There is a combination of a 45 ° Faraday rotator and the like. For example, a configuration in which four parallel plate birefringent crystals are combined with a 45 ° Faraday rotator is disclosed in
-185419 (hereinafter referred to as prior art 1).

【0003】図3は従来技術1による光アイソレータの
概略構成を示す図である。図3を参照すると、第1の平
行平板複屈折結晶51と、第5の平行平板複屈折結晶5
5の厚さは等しく、第2の平行平板複屈折結晶52と第
3の平行平板複屈折結晶54の厚さは等しく、第1の平
行平板複屈折結晶51と第2の平行平板複屈折結晶52
における異常光と常光の分離距離の比が1:tan(2
2.5゜)である。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an optical isolator according to prior art 1. Referring to FIG. 3, a first parallel plate birefringent crystal 51 and a fifth parallel plate birefringent crystal 5
5, the second parallel plate birefringent crystal 52 and the third parallel plate birefringent crystal 54 have the same thickness, and the first parallel plate birefringent crystal 51 and the second parallel plate birefringent crystal 52
The ratio of the separation distance between the extraordinary light and the ordinary light is 1: tan (2
2.5 ゜).

【0004】これら2組の平行平板複屈折結晶と1枚の
45°ファラデー回転子によって、偏光無依伴型先アイ
ソレータが構成されている。この光アイソレータは直交
する2偏光に対して、等しい光路長を有し、原理的に偏
波分散が零である。
A polarization-independent isolator is constituted by these two sets of parallel plate birefringent crystals and one 45 ° Faraday rotator. This optical isolator has an equal optical path length for two orthogonally polarized lights, and has zero polarization dispersion in principle.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の偏光子は、材料が高価であったり、切断、研磨などの
加工工程に高精度を要し、製造コストの低減が困難であ
った。その結果、偏光無依存型の光アイソレータは高価
であった。
However, these polarizers are expensive in material and require high precision in processing steps such as cutting and polishing, and it is difficult to reduce the manufacturing cost. As a result, a polarization independent optical isolator was expensive.

【0006】そこで、本発明の技術的課題は、研磨が不
要な偏光子を用い、従来の光アイソレータと同程度の挿
入損失および逆方向損失を有し、さらに偏波分散が零で
あるにもかかわらず、従来より低価格の光アイソレータ
を提供することにある。
Therefore, a technical problem of the present invention is to use a polarizer that does not require polishing, have the same insertion loss and reverse loss as a conventional optical isolator, and have zero polarization dispersion. Regardless, it is an object of the present invention to provide an optical isolator at a lower price than before.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、直交す
る2偏光の一方を反射させ、他方を透過させる、第1お
よび第2の反射型偏光子、45゜ファラデー回転子、第
1および第2の反射ミラーからなる偏光無依存型光アイ
ソレータであって、前記第1の反射型偏光子は、順方向
の入射光を偏光成分に応じて、透過または反射させるこ
とにより分離し、前記第1の反射型偏光子によって分離
された反射光を前記第1の反射ミラーにより、順方向の
入射光の進行方向と平行な方向に変換し、前記45゜フ
ァラデー回転子に入射させた後、前記第2の偏光子に入
射させるとともに、前記第1の偏光子を透過した偏光成
分に対しては、前記45゜ファラデー回転子を透過させ
た後、前記第2の反射ミラーによって反射させて、前記
第2の偏光子に導き、前記第2の偏光子によって、この
光を反射させるとき、この光と、前記第1の偏光子によ
って反射された後に前記第2の偏光子に導かれ透過した
光とを合波させ、これら2つの経路の光路長が等しくな
るように構成したことを特徴とする光アイソレータが得
られる。
According to the present invention, a first and a second reflective polarizer, a 45 ° Faraday rotator, a first and a second polarizer, which reflect one of two orthogonally polarized lights and transmit the other. A polarization independent optical isolator comprising a second reflection mirror, wherein the first reflection polarizer separates forward incident light by transmitting or reflecting the same in accordance with a polarization component. The reflected light separated by the first reflective polarizer is converted by the first reflecting mirror into a direction parallel to the traveling direction of the forward incident light, and after being incident on the 45 ° Faraday rotator, While being incident on the second polarizer, the polarized light component transmitted through the first polarizer is transmitted through the 45 ° Faraday rotator, and then reflected by the second reflection mirror, and Led to the second polarizer When the light is reflected by the second polarizer, the light is combined with the light guided by the second polarizer and transmitted after being reflected by the first polarizer, An optical isolator characterized in that the two paths have the same optical path length is obtained.

【0008】また、本発明によれば、前記光アイソレー
タにおいて、前記第1及び第2の反射型の偏光子と前記
第1及び第2反射ミラーは、同一の平行平面基板の両面
にそれぞれ作製されていることを特徴とする光アイソレ
ータが得られる。
Further, according to the present invention, in the optical isolator, the first and second reflection-type polarizers and the first and second reflection mirrors are respectively formed on both surfaces of the same parallel plane substrate. Thus, an optical isolator characterized in that:

【0009】また、本発明によれば、前記いずれかの光
アイソレータにおいて、前記第1及び第2の反射型の偏
光子がフォトニック結晶からなることを特徴とする光ア
イソレータが得られる。
According to the present invention, there is provided an optical isolator according to any one of the optical isolators, wherein the first and second reflective polarizers are made of a photonic crystal.

【0010】また、本発明によれば、前記いずれかの光
アイソレータにおいて、前記第1及び第2の反射ミラー
のうち、順方向の光路において、前記45゜ファラデー
回転子よりも、手前に位置する反射ミラーを第3の反射
型偏光子で置き換えたことを特徴とする光アイソレータ
が得られる。
According to the present invention, in any one of the optical isolators, of the first and second reflection mirrors, in the forward optical path, the reflection mirror is located closer to the front than the 45 ° Faraday rotator. An optical isolator characterized by replacing the reflection mirror with a third reflection type polarizer is obtained.

【0011】また、本発明によれば、前記光アイソレー
タにおいて、前記第1及び第3の反射型偏光子を平行平
面基板の両面に作製したことを特徴とする光アイソレー
タが得られる。
According to the present invention, there is provided the optical isolator, wherein the first and third reflective polarizers are formed on both sides of a parallel plane substrate.

【0012】さらに、本発明によれば、前記いずれかの
光アイソレータにおいて、前記第1、第2、及び第3の
反射型偏光子はフォトニック結晶からなることを特徴と
する光アイソレータが得られる。
Further, according to the present invention, in any one of the above optical isolators, the first, second, and third reflective polarizers are made of a photonic crystal. .

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を述べる前に
本発明の原理について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing the embodiments of the present invention, the principle of the present invention will be described.

【0014】まず、本発明の光アイソレータに使用した
反射型偏光子のうち、優れた光学特性を持つ、フォトニ
ック結晶から成る偏光子について説明する。
First, among the reflective polarizers used in the optical isolator of the present invention, a polarizer made of a photonic crystal and having excellent optical characteristics will be described.

【0015】近年、高屈折率媒質と低屈折率媒質から成
る人工的な周期構造体における、フォトンの状態密度が
研究されている。互いに直交する2つの直線偏光におい
て、それぞれが独立に周波数と波動べクトルの関係を持
っている。バンドギャップ、すなわち、フォトンの状態
密度が零となる周波数帯域も、それぞれの偏光に固有で
ある。ある周波数帯域において、一方の偏光に対する状
態密度が零であり、他方の偏光に対する状態密度が零に
ならない場合がある。この周波数帯域においては、偏光
子としての作用が可能である。すなわち、この周期構造
体は一方の偏光を反射し、他方の偏光を波動ベクトルを
保存しながら透過させる。
In recent years, the density of states of photons in an artificial periodic structure composed of a medium having a high refractive index and a medium having a low refractive index has been studied. In two linearly polarized light beams orthogonal to each other, each has an independent relationship between frequency and wave vector. The band gap, that is, the frequency band in which the density of states of photons becomes zero is also unique to each polarized light. In a certain frequency band, the state density for one polarized light may be zero and the state density for the other polarized light may not be zero. In this frequency band, it can function as a polarizer. That is, the periodic structure reflects one polarized light and transmits the other polarized light while preserving the wave vector.

【0016】特に、フォトニック結晶からなる偏光子の
なかでも、基板表面に形成された凹凸形状を保存しなが
ら堆積させた高屈折率媒質と低屈折率媒質の多層膜から
成るフォトニック結晶は光アイソレータ用の偏光子とし
て、優れた特質を備えている。
In particular, among photonic crystal polarizers, a photonic crystal composed of a multilayer film of a high-refractive-index medium and a low-refractive-index medium deposited while preserving the concavo-convex shape formed on the substrate surface is an optical element. It has excellent characteristics as a polarizer for isolators.

【0017】なお、フォトニック結晶からなる偏光子の
構造、特性、作製方法の詳細は、特願平10−2574
26号(発明者:川上彰二郎、大寺康夫、川嶋貴之、出
願人:川上彰二郎、発明の名称「偏光子とその作製方
法」)を参照されたい。
The structure, characteristics, and fabrication method of a polarizer made of a photonic crystal are described in detail in Japanese Patent Application No. 10-2574.
No. 26 (inventor: Shojiro Kawakami, Yasuo Odera, Takayuki Kawashima, applicant: Shojiro Kawakami, title of invention "Polarizer and its manufacturing method").

【0018】本発明の光アイソレータは、フォトニック
結晶などから成る反射型の偏光子を構成要素として含
み、その偏光子の特長を生かすための構造を具備してい
る。
The optical isolator of the present invention includes a reflection type polarizer made of a photonic crystal or the like as a component, and has a structure for utilizing the features of the polarizer.

【0019】それでは、本発明の実施の形態について説
明する。ここで、用いた偏光子は、直交する2偏光の一
方を透過させ、他方を反射させるために、偏光分離素子
として用いることができる。
Next, an embodiment of the present invention will be described. Here, the used polarizer can be used as a polarization splitting element to transmit one of two orthogonally polarized lights and reflect the other.

【0020】さらに、非相反素子を透過した2偏光を合
波することもできる。その結果、偏光無依存型光アイソ
レータの動作を可能にする。
Further, two polarized lights transmitted through the non-reciprocal element can be combined. As a result, the operation of the polarization independent optical isolator is enabled.

【0021】それでは、本発明の実施の形態について説
明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described.

【0022】図1は、本発明の実施の形態によるアイソ
レータの構成を示す図である。図2(a)及び(b)
は、図1の第1及び第2の反射型偏光子1、2における
透過偏光方向と反射偏光方向を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an isolator according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) and (b)
FIG. 2 is a diagram showing a transmission polarization direction and a reflection polarization direction in the first and second reflective polarizers 1 and 2 of FIG. 1.

【0023】図1において、第1の反射型偏光子1と第
2の反射型偏光子2(以下、それぞれを単に第1及び第
2の偏光子と呼ぶ)は、フォトニック結晶からなり、偏
光分離素子として作用する。
In FIG. 1, a first reflection type polarizer 1 and a second reflection type polarizer 2 (hereinafter, simply referred to as first and second polarizers) are made of a photonic crystal. Acts as a separating element.

【0024】図1及び図2(a)及び(b)を参照する
と、第1の偏光子1は入射光線に対して、角度θだけ傾
けてセットされている。
Referring to FIGS. 1 and 2A and 2B, the first polarizer 1 is set at an angle θ with respect to an incident light beam.

【0025】また、第2の偏光子2,第1の全反射ミラ
ー3,及び第2の全反射ミラー4は、第1の偏光子1に
平行にセットされている。なお、以下の説明において、
第1及び第2の全反射ミラー3,4をそれぞれ単に第1
及び第2のミラーと呼ぶ。
The second polarizer 2, the first total reflection mirror 3, and the second total reflection mirror 4 are set in parallel with the first polarizer 1. In the following description,
The first and second total reflection mirrors 3, 4 are simply referred to as the first
And a second mirror.

【0026】45°ファラデー回転子5は、第1の偏光
子1を透過した光と、第1の偏光子1で反射され、第1
のミラー3で反射された光の両方を異なる領域で透過さ
せる。
The 45 ° Faraday rotator 5 reflects the light transmitted through the first polarizer 1 and the light reflected by the first polarizer 1,
The light reflected by the mirror 3 is transmitted through different regions.

【0027】第2の偏光子2は、第1のミラー3て反射
された後、45゜ファラデー回転子5により偏光面の回
転を受けた光を透過させるとともに、第1の偏光子1を
透過し、45°ファラデー回転子5により偏光面の回転
を受け、ミラー4によって進行方向を変えられた光を反
射させ、同一の光路7に合波させる。
After being reflected by the first mirror 3, the second polarizer 2 transmits the light whose polarization plane has been rotated by the 45 ° Faraday rotator 5 and transmits the first polarizer 1. Then, the polarization plane is rotated by the 45 ° Faraday rotator 5, and the light whose traveling direction is changed by the mirror 4 is reflected and multiplexed on the same optical path 7.

【0028】次に、順方向の光の偏光方向の変化につい
て説明する。
Next, the change in the polarization direction of the forward light will be described.

【0029】図2(a)に示すように、第1の偏光子1
の透過偏光12の方向は、入射光線と第1の偏光子1の
光透過面の垂線によって定められる平面から左ネジの向
きに45゜だけ回転している。
As shown in FIG. 2A, the first polarizer 1
The direction of the transmitted polarized light 12 is rotated by 45 ° from the plane defined by the incident light beam and the perpendicular to the light transmitting surface of the first polarizer 1 in the direction of the left-handed screw.

【0030】一方、反射偏光11の方向は、入射光線と
第1の偏光子1の光透過面の垂線によって定められる平
面から、右ネジの向きに45゜だけ回転している。
On the other hand, the direction of the reflected polarized light 11 is rotated by 45 ° from the plane defined by the incident light beam and the perpendicular to the light transmitting surface of the first polarizer 1 in the direction of the right-hand screw.

【0031】ところで、第1の偏光子1は入射光線に対
してθだけ傾けてセットされているため、入射光線の方
向から見た、第1の偏光子1の透過偏光12の方向と反
射偏光11の方向のなす角度φ=180−2tan
-1(cosθ)は、90゜より大きい。しかし、その差
によってもたらされるロスは、θ=10゜のときに、
0.001dB程度であり、無視することができる。
Since the first polarizer 1 is set at an angle θ with respect to the incident light beam, the direction of the transmitted polarized light 12 and the reflected polarized light of the first polarizer 1 viewed from the direction of the incident light beam. The angle φ formed by the directions of 11 is 180-2 tan
-1 (cos θ) is greater than 90 °. However, the loss caused by the difference is, when θ = 10 °,
It is about 0.001 dB and can be ignored.

【0032】さらに、第1の偏光子1で反射された光
は、さらに第1のミラー3により反射され、入射光の光
路6に平行に進む。次に、45゜ファラデー回転子5に
より、偏光面の回転を受ける。ここで、図2(b)に示
すように、第2の偏光子2の透過偏光13の方向は、第
2の偏光子2の光透過面の垂線方向と入射光線方向によ
って、定められた平面に平行に設定されているので、そ
の光は透過する。
Further, the light reflected by the first polarizer 1 is further reflected by the first mirror 3 and travels parallel to the optical path 6 of the incident light. Next, the polarization plane is rotated by the 45 ° Faraday rotator 5. Here, as shown in FIG. 2B, the direction of the transmitted polarized light 13 of the second polarizer 2 is a plane defined by the perpendicular direction of the light transmission surface of the second polarizer 2 and the incident light direction. , The light is transmitted.

【0033】一方、第1の偏光子1を透過した光は45
゜ファラデー回転子5によって偏光面の回転を受けた
後、第2のミラー4により反射され、第2の偏光子2に
入射する。ここで、光の偏光方向が、図2(b)に示す
ように、第2の偏光子2の反射偏光14の方向に一致し
ているので、反射される。
On the other hand, the light transmitted through the first polarizer 1 is 45
後 After the polarization plane is rotated by the Faraday rotator 5, the light is reflected by the second mirror 4 and enters the second polarizer 2. Here, as shown in FIG. 2B, the polarization direction of the light coincides with the direction of the reflected polarized light 14 of the second polarizer 2, so that the light is reflected.

【0034】ところで、第1及び第2のミラー3,4と
いう2つのミラーと、第1及び第2の偏光子1,2とい
う2つ偏光子は、それぞれ互いに平行に設定されている
ので、第1の偏光子1によって分離された光は、第2の
偏光子2によって合波される。
Incidentally, the two mirrors of the first and second mirrors 3 and 4 and the two polarizers of the first and second polarizers 1 and 2 are set in parallel with each other. The lights separated by one polarizer 1 are multiplexed by a second polarizer 2.

【0035】一方、これらの2つ光路長は等しいので、
原理的に偏波分散は零である。
On the other hand, since these two optical path lengths are equal,
In principle, the polarization dispersion is zero.

【0036】次に、逆方向の光の偏光方向の変化につい
て述べる。
Next, the change in the polarization direction of light in the opposite direction will be described.

【0037】45゜フアラデー回転子による偏光面の回
転方向が磁化の方向にのみ依存することと、図2(a)
及び(b)に示す第1及び第2の偏光子1、2の透過偏
光12,13方向と反射偏光11,14方向の関係か
ら、第2の偏光子2で反射された光は、第1の偏光子1
で反射され、第2の偏光子2を透過した光は、第1の偏
光子1を透過する。その結果、いずれの光も順方向の入
射光の光路に結合することはない。すなわち、偏光無依
存型光アイソレータの動作が可能である。
The fact that the direction of rotation of the polarization plane by the 45 ° Faraday rotator depends only on the direction of magnetization, and that FIG.
According to the relationship between the directions of the transmission polarizations 12 and 13 and the directions of the reflection polarizations 11 and 14 of the first and second polarizers 1 and 2 shown in FIGS. Polarizer 1
The light reflected by and transmitted through the second polarizer 2 transmits through the first polarizer 1. As a result, no light is coupled into the optical path of the forward incident light. That is, the operation of the polarization-independent optical isolator is possible.

【0038】ところで、第1のミラー3を、第1の偏光
子1及び第2の偏光子2と同じ、フォトニック結晶から
なる反射型の偏光子で置き換え、その反射偏光方向を調
整することにより、アイソレーションを向上させること
ができる。その理由は、次のとおりである。
By replacing the first mirror 3 with a reflective polarizer made of a photonic crystal, which is the same as the first polarizer 1 and the second polarizer 2, and adjusting the direction of the reflected polarization. , The isolation can be improved. The reason is as follows.

【0039】温度と波長が中心値からずれたとき、ファ
ラデー回転子5の回転角度が45°からずれる。そのと
き、逆方向から第2の偏光子2を透過した光に、第1の
偏光子1を透過しないで反射され、入射光の光路6に結
合する偏光成分が発生する。この偏光成分を、第1のミ
ラー3に変えて設置された反射型の偏光子は除去するこ
とができるからである。
When the temperature and the wavelength deviate from the center value, the rotation angle of the Faraday rotator 5 deviates from 45 °. At this time, light transmitted through the second polarizer 2 from the opposite direction is reflected without transmitting through the first polarizer 1, and a polarized light component that is coupled to the optical path 6 of the incident light is generated. This is because the reflection type polarizer provided by changing the polarization component to the first mirror 3 can be removed.

【0040】さらに、本発明の実施の形態においては、
フォトニック結晶から成る反射型の第1の偏光子1と第
1のミラー3を1枚の平行平面基板の両側に形成する
と、それらを平行に調節する機構が不要になる。
Further, in the embodiment of the present invention,
If the reflection type first polarizer 1 and the first mirror 3 made of a photonic crystal are formed on both sides of one parallel flat substrate, a mechanism for adjusting them in parallel becomes unnecessary.

【0041】また、フォトニック結晶から成る反射型の
第2の偏光子2と第2のミラー4に対しても同様であ
り、反射ミラー3がフォトニック結晶から成る反射型の
偏光子に置き換えられている場合は、平行平面基板の両
面にフォトニック結晶から成る反射型の偏光子を形成す
るとよい。
The same applies to the reflection type second polarizer 2 and the second mirror 4 made of a photonic crystal. The reflection mirror 3 is replaced with a reflection type polarizer made of a photonic crystal. In this case, it is preferable to form a reflective polarizer made of a photonic crystal on both surfaces of the parallel plane substrate.

【0042】なお、フォトニック結晶を用いた反射型の
偏光子は、挿入損失が、0.2dB以下、消光比が45
dB以上の優れた偏光特性を持っている。また、上記実
施の形態で用いたフォトニック結晶による反射型の偏光
子を金属と誘電体の複合体などを用いた反射型の偏光子
で置き換えても、同様に動作する偏光無依存型光アイソ
レータが得られる。
The reflection type polarizer using a photonic crystal has an insertion loss of 0.2 dB or less and an extinction ratio of 45 dB.
It has excellent polarization characteristics of dB or more. Further, even when the reflection type polarizer using the photonic crystal used in the above embodiment is replaced with a reflection type polarizer using a composite of a metal and a dielectric, the polarization independent optical isolator which operates in the same manner. Is obtained.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、一般に、フォトニ
ック結晶などを用いた反射型の偏光子は、一般に薄膜型
で、大面積が可能であり、本発明においては、この偏光
子を偏光分離素子として使用することにより、構成要素
が少なく、低価格の偏光無依存型光アイソレータを実現
することができる。
As described above, in general, a reflection type polarizer using a photonic crystal or the like is generally a thin film type and can have a large area. By using it as an element, a low-cost polarization-independent optical isolator with few components can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態による光アイソレータの構
成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical isolator according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)及び(b)は、図1の第1及び第2の偏
光子の透過偏光方向と反射偏光方向を夫々示す図であ
る。
FIGS. 2A and 2B are diagrams respectively showing the transmission polarization direction and the reflection polarization direction of the first and second polarizers of FIG. 1;

【図3】従来技術による偏光無依存型光アイソレータの
構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a polarization-independent optical isolator according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の偏光子 2 第2の偏光子 3 第1のミラー 4 第2のミラー 5 45゜ファラデー回転子 6 順方向の入射光の光路 7 順方向の出射光の光路 10,50 光アイソレータ 51 第1の平行平板複屈折結晶 52 第2の平行平板複屈折結晶 53 45°ファラテー回転子 54 第3の平行平板複屈折結晶 55 第4の平行平板複屈折結晶 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st polarizer 2 2nd polarizer 3 1st mirror 4 2nd mirror 5 45 degree Faraday rotator 6 Optical path of the incident light of a forward direction 7 Optical path of the output light of a forward direction 10, 50 Optical isolator 51 First parallel plate birefringent crystal 52 Second parallel plate birefringent crystal 53 45 ° farate rotator 54 Third parallel plate birefringent crystal 55 Fourth parallel plate birefringent crystal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本間 洋 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 佐藤 尚 宮城県仙台市青葉区荒巻神明町25−6 コ ーポラス神明202号 (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 CA01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Honma 6-7-1, Koriyama, Taishira-ku, Sendai, Miyagi Prefecture Tokinnai Co., Ltd. (72) Inventor Haruhiko Tsuchiya 6-7-1, Koriyama, Taishiro-ku, Sendai, Miyagi No. Tokin Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Sato 25-6 Akiramaki Shinmeicho, Aoba-ku, Sendai, Miyagi Prefecture No. 202 Corpora Shinmei 202 (72) Inventor Shojiro Kawakami 236 Toi, Wakabayashi-ku, Sendai, Miyagi Atagobashi Mansion Pharaoh C-09 F term (reference) 2H099 AA01 BA02 CA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直交する2偏光の一方を反射させ、他方
を透過させる、第1および第2の反射型偏光子、45゜
ファラデー回転子、第1および第2の反射ミラーからな
る偏光無依存型光アイソレータであって、 前記第1の反射型偏光子は、順方向の入射光を偏光成分
に応じて、透過または反射させることにより分離し、 前記第1の反射型偏光子によって分離された反射光を前
記第1の反射ミラーにより、順方向の入射光の進行方向
と平行な方向に変換し、前記45゜ファラデー回転子に
入射させた後、前記第2の偏光子に入射させるととも
に、 前記第1の偏光子を透過した偏光成分に対しては、前記
45゜ファラデー回転子を透過させた後、前記第2の反
射ミラーによって反射させて、前記第2の偏光子に導
き、前記第2の偏光子によって、この光を反射させると
き、この光と、前記第1の偏光子によって反射された後
に前記第2の偏光子に導かれ透過した光とを合波させ、
これら2つの経路の光路長が等しくなるように構成した
ことを特徴とする光アイソレータ。
1. A polarization-independent light comprising a first and a second reflection type polarizer, a 45 ° Faraday rotator, and a first and a second reflection mirror for reflecting one of two orthogonally polarized lights and transmitting the other. An optical isolator, wherein the first reflective polarizer separates forward incident light by transmitting or reflecting the incident light according to a polarization component, and is separated by the first reflective polarizer. The reflected light is converted by the first reflecting mirror into a direction parallel to the traveling direction of the forward incident light, and after being incident on the 45 ° Faraday rotator, is incident on the second polarizer. The polarized light component transmitted through the first polarizer is transmitted through the 45 ° Faraday rotator, reflected by the second reflection mirror, guided to the second polarizer, and then transmitted to the second polarizer. With two polarizers, When reflecting this light, the light is combined with light guided by the second polarizer and transmitted after being reflected by the first polarizer,
An optical isolator characterized in that the optical path lengths of these two paths are equal.
【請求項2】 請求項1記載の光アイソレータにおい
て、前記第1及び第2の反射型の偏光子と前記第1及び
第2反射ミラーは、同一の平行平面基板の両面にそれぞ
れ作製されていることを特徴とする光アイソレータ。
2. The optical isolator according to claim 1, wherein said first and second reflection-type polarizers and said first and second reflection mirrors are formed on both surfaces of the same parallel plane substrate. An optical isolator characterized in that:
【請求項3】 請求項1又は2記載の光アイソレータに
おいて、前記第1及び第2の反射型の偏光子がフォトニ
ック結晶からなることを特徴とする光アイソレータ。
3. The optical isolator according to claim 1, wherein said first and second reflective polarizers are made of a photonic crystal.
【請求項4】 請求項1又は2記載の光アイソレータに
おいて、前記第1及び第2の反射ミラーのうち、順方向
の光路において、前記45゜ファラデー回転子よりも、
手前に位置する反射ミラーを第3の反射型偏光子で置き
換えたことを特徴とする光アイソレータ。
4. The optical isolator according to claim 1, wherein, of the first and second reflection mirrors, in a forward optical path, the 45 ° Faraday rotator is more than the Faraday rotator.
An optical isolator characterized in that a reflection mirror located in front is replaced by a third reflection type polarizer.
【請求項5】 請求項4記載の光アイソレータにおい
て、前記第1及び第3の反射型偏光子を平行平面基板の
両面に作製したことを特徴とする光アイソレータ。
5. The optical isolator according to claim 4, wherein said first and third reflective polarizers are formed on both sides of a parallel plane substrate.
【請求項6】 請求項4又は5記載の光アイソレータに
おいて、前記第1、第2、及び第3の反射型偏光子はフ
ォトニック結晶からなることを特徴とする光アイソレー
タ。
6. The optical isolator according to claim 4, wherein said first, second, and third reflective polarizers are made of a photonic crystal.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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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

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