JP2002082309A - Optical isolator - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムや
光計測器に用いられる光部品に係り、特に、光を一方向
には低損失で透過させ、逆方向には遮断する光アイソレ
ータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical component used in an optical communication system or an optical measuring instrument, and more particularly to an optical isolator that transmits light in one direction with low loss and blocks light in the opposite direction.
【0002】[0002]
【従来の技術】光通信システムにおいては、光信号を電
気信号に置き換えることなく、光信号のままで直接増幅
を行う光ファイバ増幅器や、1本の光ファイバで複数の
波長の光信号を送信する波長多重光通信などの技術が実
用化されている。この場合、光通信システムを構築して
いる各種の光モジュール内に、順方向の信号光は透過さ
せ、逆方向の戻り光は遮断する光アイソレータが数多く
用いられている。2. Description of the Related Art In an optical communication system, an optical fiber amplifier for directly amplifying an optical signal without replacing the optical signal with an electric signal, or transmitting optical signals of a plurality of wavelengths through one optical fiber. Technologies such as wavelength division multiplexing optical communication have been put to practical use. In this case, many optical isolators that transmit signal light in the forward direction and block return light in the reverse direction are used in various optical modules constituting an optical communication system.
【0003】光通信システムにおいては、光信号に対し
分岐、増幅、合波などの一連の処理を行う各種の光モジ
ュールが組み合わせて用いられる。また、各光モジュー
ルは光コネクタ、レンズ、光アイソレータ、光スイッチ
等の各種の光デバイスから構成される。このうち光アイ
ソレータは偏光子、ファラデー回転子、検光子などの光
学素子とファラデー回転子に磁界印加するための手段で
ある永久磁石等から成る光デバイスであり、その従来例
を図4に示す。In an optical communication system, various optical modules that perform a series of processes such as branching, amplification, and multiplexing on an optical signal are used in combination. Each optical module includes various optical devices such as an optical connector, a lens, an optical isolator, and an optical switch. Among them, the optical isolator is an optical device including an optical element such as a polarizer, a Faraday rotator, and an analyzer and a permanent magnet which is a means for applying a magnetic field to the Faraday rotator. A conventional example is shown in FIG.
【0004】図4(a)は、光アイソレータの中心軸に
垂直な断面で描かれ、その断面は図4(b)において、
A−A′で示され、図4(b)は、光アイソレータの中
心軸を含む断面を持つ断面図で描かれている。FIG. 4A is a cross section perpendicular to the central axis of the optical isolator, and the cross section is shown in FIG.
FIG. 4B is a cross-sectional view having a cross-section including the central axis of the optical isolator.
【0005】丸孔を持つ円柱形の永久磁石41の内部に
四角の断面形状を持つファラデー回転子42が配設さ
れ、その前後には、第1の偏光子43aと第2の偏光子
43bが備えられている。また、それらの素子を固定す
るホルダ44が用いられている。このような形態が、従
来例においては一般的であった。[0005] A Faraday rotator 42 having a square cross section is disposed inside a cylindrical permanent magnet 41 having a round hole, and a first polarizer 43a and a second polarizer 43b are provided before and after the Faraday rotator 42b. Provided. Further, a holder 44 for fixing those elements is used. Such a form was common in the conventional example.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来例として示した光
通信用光アイソレータは、ファラデー回転子の周囲に永
久磁石を配設する構成となっている。これは、光アイソ
レータにおいて一般的な形状であるが、この構成におい
て光アイソレータの小型化および透過光領域の確保とい
う2種類の要求を共に満足させるためには、永久磁石の
直径方向の薄肉化が必要である。しかしながら、ファラ
デー回転子による45°の偏光面回転を得るためには、
一般的にかなり強い磁界を印加しなければならないた
め、その薄肉化には限界がある。The optical isolator for optical communication shown as a conventional example has a configuration in which a permanent magnet is arranged around a Faraday rotator. This is a general shape of an optical isolator, but in this configuration, in order to satisfy both of the two requirements of downsizing the optical isolator and securing a transmitted light area, it is necessary to reduce the thickness of the permanent magnet in the diameter direction. is necessary. However, to obtain a polarization plane rotation of 45 ° by the Faraday rotator,
Generally, since a considerably strong magnetic field must be applied, there is a limit to the reduction in thickness.
【0007】ファラデー回転子がビスマス置換磁性ガー
ネットのように強磁性体である場合には、印加磁界とし
ては、ファラデー回転子を磁気飽和させるために必要な
一定以上の磁界強度が必要である。When the Faraday rotator is a ferromagnetic material such as a bismuth-substituted magnetic garnet, the applied magnetic field needs to have a magnetic field strength of a certain level or more necessary for magnetically saturating the Faraday rotator.
【0008】一方、Cd1−u−vMnuHgvTe(0<
u<1,0<u+v<1)単結晶もしくは多結晶のよう
に常磁性体である場合には、透過光偏光面の45°回転
に必要なファラデー回転角は印加磁界強度に比例するた
め、ファラデー回転子の全長を長くすれば、印加磁界の
強度を節約できることになる。しかし、この方法は、光
アイソレータの全長を増加させる結果となるため、小型
化の目的とは逆行してしまう。このように、光アイソレ
ータの小型化においては構成素子である永久磁石の小型
化が困難である点が障害となっている。[0008] On the other hand, Cd 1-u-v Mn u Hg v Te (0 <
u <1, 0 <u + v <1) In the case of a paramagnetic material such as a single crystal or a polycrystal, the Faraday rotation angle required for rotating the transmitted light polarization plane by 45 ° is proportional to the applied magnetic field strength. If the total length of the Faraday rotator is increased, the strength of the applied magnetic field can be saved. However, this method results in an increase in the overall length of the optical isolator, which goes against the purpose of miniaturization. As described above, in miniaturizing the optical isolator, it is difficult to reduce the size of the permanent magnet which is a constituent element.
【0009】そこで、本発明は、小型で生産性の良い光
アイソレータを提供することを課題とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a compact and highly productive optical isolator.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、光アイ
ソレータを構成する素子である永久磁石の形状を改良す
ることで、ファラデー回転子の設置領域における印加磁
界の強度を落とさずに、またファラデー回転子部におけ
る透過光ビームの透過領域の寸法上の限界を減少させる
ことなく、永久磁石の外形寸法を減少させることができ
る。改良された永久磁石の形状について以下に記す。According to the present invention, by improving the shape of a permanent magnet which is an element constituting an optical isolator, the strength of an applied magnetic field in a region where a Faraday rotator is installed is not reduced, and The outer dimensions of the permanent magnet can be reduced without reducing the dimensional limit of the transmission area of the transmitted light beam in the Faraday rotator. The shape of the improved permanent magnet is described below.
【0011】光アイソレータに用いられるファラデー回
転子は、加工上の問題などから正方形の光学面を有する
形状で用いられることが多かった。ところが、その外周
に配設される永久磁石の光透過のための貫通孔は、従来
は円形であった。すなわち、ファラデー回転子の周囲に
光透過にも磁界印加にも寄与しないスペースが存在して
いたことになる。そこで、永久磁石の貫通孔の形状をフ
ァラデー回転子の外形に合わせた多角形とし、従来、存
在していた無駄なスペースを磁界印加に寄与するように
利用することとする。The Faraday rotator used for the optical isolator is often used in a shape having a square optical surface due to processing problems and the like. However, the through-hole for transmitting the light of the permanent magnet disposed on the outer periphery is conventionally circular. That is, there is a space around the Faraday rotator that does not contribute to light transmission or magnetic field application. Therefore, the shape of the through hole of the permanent magnet is made to be a polygon that matches the outer shape of the Faraday rotator, and a wasteful space that has existed conventionally is used so as to contribute to the application of the magnetic field.
【0012】さらに、半導体レーザから出射して、光ア
イソレータを透過する信号光のビーム形状は、楕円形あ
るいは長円形であることが多いが、このビームの長手方
向がファラデー回転子の対角線の向きと一致するよう
に、光アイソレータ組み立ての際に、偏光子、検光子と
の位置関係を規定しておく。これらの措置により、永久
磁石の貫通孔の断面積は、従来の円形孔の場合に比べ減
少し、永久磁石自体の体積は増大し、貫通孔部の印加磁
界の強度も増加させることができる。また、透過光のビ
ーム寸法を減少させる必要もない。Further, the beam shape of the signal light emitted from the semiconductor laser and transmitted through the optical isolator is often elliptical or elliptical, and the longitudinal direction of this beam is the same as the diagonal direction of the Faraday rotator. When assembling the optical isolator, the positional relationship between the polarizer and the analyzer is specified so that they match. By these measures, the cross-sectional area of the through hole of the permanent magnet is reduced as compared with the conventional circular hole, the volume of the permanent magnet itself is increased, and the strength of the magnetic field applied to the through hole can be increased. Also, there is no need to reduce the beam size of the transmitted light.
【0013】課題の解決に至った過程について、さらに
説明する。従来の光アイソレータに用いられる磁界印加
用の永久磁石は、前記の通り円柱状の構造に円形の貫通
孔を開けた形状の場合が多かった。これは、主として同
構造が永久磁石の製作が容易な形状であったことによ
る。一方、この貫通孔の形状に合わせ、ファラデー回転
子を円形とする設計も検討されたが、円形への加工が難
しいこと、切り出す際に無駄が多く発生することなどの
問題で実用化はしていない。しかし、永久磁石の貫通孔
を角形とする構成は、切削加工技術の向上あるいは焼結
など、非切削の製造方法をとることで十分に実現可能で
ある。[0013] The process that led to the solution of the problem will be further described. As described above, the permanent magnet for applying a magnetic field used in a conventional optical isolator often has a columnar structure with a circular through hole formed therein as described above. This is mainly due to the fact that the structure has such a shape that a permanent magnet can be easily manufactured. On the other hand, a design to make the Faraday rotator circular was also considered according to the shape of the through-hole, but it has been put into practical use due to problems such as difficulty in processing into a circular shape and a large amount of waste when cutting out. Absent. However, the configuration in which the through-holes of the permanent magnet are square can be sufficiently realized by using a non-cutting manufacturing method such as improvement of cutting technology or sintering.
【0014】さらに、ファラデー回転子の光学面が正方
形の場合には、順方向透過光のビームの長手方向をファ
ラデー回転子の対角線の向きと一致するように調整して
光アイソレータを組み立てることで、ファラデー回転子
の面積を従来よりさらに減らすことも可能である。Further, when the optical surface of the Faraday rotator is square, the optical isolator is assembled by adjusting the longitudinal direction of the beam of the forward transmitted light so as to match the diagonal direction of the Faraday rotator. It is also possible to further reduce the area of the Faraday rotator as compared with the conventional case.
【0015】なお、ファラデー回転子を通過する際に、
楕円形あるいは長円形の透過光の偏光面は45°回転す
るが、ビームの形状は特に変化しないので、ビームの偏
光面の向きとビームの長手方向の向きがなす角は45°
変化することになる。一般に、信号光での両者のなす角
は場合によって異なっているので、偏光子、検光子と角
形ファラデー回転子との配置角度はその光アイソレータ
の用いられる場合に応じて適切に設定する必要がある。When passing through the Faraday rotator,
The polarization plane of the elliptical or elliptical transmitted light rotates by 45 °, but the shape of the beam does not change in particular, so the angle between the direction of the polarization plane of the beam and the longitudinal direction of the beam is 45 °.
Will change. In general, the angle between the two in the signal light is different depending on the case, so the arrangement angle of the polarizer, the analyzer and the square Faraday rotator needs to be appropriately set according to the case where the optical isolator is used. .
【0016】以上の方法により、磁界印加用の永久磁石
の貫通孔の断面積は、同一形状の正方形断面のファラデ
ー回転子を用いた場合において、円形孔の場合よりも計
算上36%ほど小さくなり、長さや外形寸法が同じであ
れば、その分、永久磁石の体積が増加する。このこと
で、ファラデー回転子近傍での印加磁界強度がどう変化
するかは、永久磁石の肉厚(外径と内径との差)と長さ
の関係によって異なるが、光アイソレータに一般に用い
られている肉厚が薄く、かつ長さも短いリング形状の永
久磁石の場合では、印加磁界強度の増加に大きく寄与す
ることが判明している。According to the above method, the cross-sectional area of the through hole of the permanent magnet for applying a magnetic field is calculated to be 36% smaller than that of the circular hole when the Faraday rotator having the same shape and square cross section is used. If the length and the outer dimensions are the same, the volume of the permanent magnet increases accordingly. As a result, how the applied magnetic field intensity changes near the Faraday rotator depends on the relationship between the thickness (difference between the outer diameter and the inner diameter) and the length of the permanent magnet, but is generally used in optical isolators. It has been found that a ring-shaped permanent magnet having a small thickness and a short length greatly contributes to an increase in applied magnetic field strength.
【0017】ファラデー回転子がCdMnHgTe素子のよ
うに常磁性体である場合は、印加磁界強度にファラデー
回転角は比例しているので、この方法で高価なファラデ
ー回転子の長さを節約することができるほか、光アイソ
レータの挿入損失の改善にも寄与することができる。When the Faraday rotator is a paramagnetic material such as a CdMnHgTe element, the Faraday rotation angle is proportional to the intensity of the applied magnetic field. In addition to this, it can also contribute to the improvement of the insertion loss of the optical isolator.
【0018】逆に、印加磁界強度を強める必要がないの
であれば、永久磁石の外形寸法を減少させることが可能
であるので、光アイソレータの小型化に寄与することに
なる。Conversely, if it is not necessary to increase the intensity of the applied magnetic field, the outer dimensions of the permanent magnet can be reduced, which contributes to the downsizing of the optical isolator.
【0019】また、永久磁石の材質については、磁気的
な性質のみならず、光アイソレータにおいて要求される
形状と精度に対応して加工が可能な材質を選択する必要
がある。Further, as for the material of the permanent magnet, it is necessary to select a material which can be processed in accordance with not only the magnetic properties but also the shape and precision required in the optical isolator.
【0020】言い換えると、本発明の光アイソレータ
は、光の透過方向へ順に配置された、第1の偏光子、フ
ァラデー回転子、第2の偏光子、および前記ファラデー
回転子の外側に配設された永久磁石を備える光アイソレ
ータであって、前記永久磁石は、外形が円柱状で、かつ
多角形の貫通孔を有する形状であり、この光アイソレー
タを透過できる、楕円形もしくは長円形のビーム形状を
有する光ビームの長径または短径の方向が外観から容易
に分かるような表示を有している。In other words, the optical isolator according to the present invention is disposed outside the Faraday rotator, the first polarizer, the Faraday rotator, the second polarizer, which are sequentially disposed in the light transmission direction. An optical isolator including a permanent magnet, wherein the permanent magnet has a cylindrical shape and a shape having a polygonal through hole, and has an elliptical or elliptical beam shape that can transmit through the optical isolator. The display has a display that allows the direction of the major axis or minor axis of the light beam to be easily understood from the appearance.
【0021】また、前記ファラデー回転子の光学面は正
方形状であり、この光学面の対角線の方向が、透過でき
る光ビームの長径の方向として、外観から容易に分かる
ように表示されている光アイソレータとすることができ
る。The optical surface of the Faraday rotator has a square shape, and the direction of the diagonal line of the optical surface is displayed as the direction of the major axis of the light beam that can be transmitted so that it can be easily seen from the outside. It can be.
【0022】また、前記永久磁石の材質をサマリウム・
コバルト系磁石とすることができる。Further, the material of the permanent magnet is samarium.
It can be a cobalt-based magnet.
【0023】また、前記永久磁石の材質をネオジム・鉄
・ボロン系磁石とすることができる。The material of the permanent magnet may be a neodymium / iron / boron magnet.
【0024】また、前記ファラデー回転子を常磁性体と
することができる。Further, the Faraday rotator can be made of a paramagnetic material.
【0025】また、前記ファラデー回転子はMnを配合
させて成るCd1−xMnxTe(0<x<1)単結晶も
しくは多結晶から成る磁気光学素子とすることができ
る。Further, the Faraday rotator may be a magneto-optical element made of a Cd 1-x Mn x Te ( 0 <x <1) single crystal or polycrystal composed by blending Mn.
【0026】また、前記ファラデー回転子はHgを配合
させて成るHg1−yMnyTe(0<y<1)単結晶も
しくは多結晶から成る磁気光学素子とすることができ
る。Further, the Faraday rotator may be a magneto-optical element made of a single crystal or polycrystal of Hg 1- y MnyTe (0 <y <1) mixed with Hg.
【0027】また、前記ファラデー回転子はHgを配合
させて成るHg1−zCdzTe(0<z<1)単結晶も
しくは多結晶から成る磁気光学素子とすることができ
る。Further, the Faraday rotator can be a magneto-optical element made of a single crystal or polycrystal of Hg 1-z Cd z Te (0 <z <1) mixed with Hg.
【0028】また、前記ファラデー回転子はMnおよび
Hgを配合させて成るCd1−u−vMnuHgvTe(0
<u<1,0<u+v<1)単結晶もしくは多結晶から
成る磁気光学素子とすることができる。Further, the Faraday rotator is blended Mn and Hg comprising Cd 1-u-v Mn u Hg v Te (0
<U <1, 0 <u + v <1) A magneto-optical element made of a single crystal or polycrystal can be used.
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、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 with reference to the drawings.
【0030】図1は、本発明の実施の形態におけるファ
ラデー回転子と永久磁石の形状を示す斜視図であり、図
2は本発明の実施の形態における光アイソレータの外観
を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing the shapes of a Faraday rotator and a permanent magnet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of an optical isolator according to the embodiment of the present invention.
【0031】図1(a)は、永久磁石と組み合わされた
ファラデー回転子を示す斜視図であり、波長0.98μ
mにおいて、45°ファラデー回転子として動作する素
子を示している。11は永久磁石であり、サマリウム・
コバルト系磁石から成り、外形寸法はφ7×3.5mm
であり、孔は1.4mmの正方形状であり、4隅には、
ニゲの加工がなされている。FIG. 1A is a perspective view showing a Faraday rotator combined with a permanent magnet, and has a wavelength of 0.98 μm.
At m, the element operates as a 45 ° Faraday rotator. Reference numeral 11 denotes a permanent magnet.
It is made of a cobalt-based magnet and has an outer dimension of φ7 × 3.5mm
And the hole is a 1.4 mm square shape, and at the four corners,
Processing of relief is made.
【0032】また、12はファラデー回転子であり、正
方形の光学断面を持つCdMnHgTe結晶から成り、寸法
は1.3×1.3×2.5mmである。また、ファラデー
回転子12の光学面に示された破線の楕円形は、透過で
きる楕円形の光ビームの断面形状を示している。Reference numeral 12 denotes a Faraday rotator, which is made of a CdMnHgTe crystal having a square optical cross section, and has a size of 1.3 × 1.3 × 2.5 mm. The broken elliptical shape shown on the optical surface of the Faraday rotator 12 indicates the cross-sectional shape of the elliptical light beam that can be transmitted.
【0033】このように作製された45°ファラデー回
転子と2枚の偏光素子を組み合わせて光アイソレータを
作製する。図3に、その光アイソレータの断面図を示
す。31は永久磁石、32はファラデー回転子、33a
は第1の偏光子、33bは第2の偏光子、そして、34
はホルダである。An optical isolator is manufactured by combining the 45 ° Faraday rotator thus manufactured and two polarizing elements. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the optical isolator. 31 is a permanent magnet, 32 is a Faraday rotator, 33a
Is the first polarizer, 33b is the second polarizer, and 34
Is a holder.
【0034】この光アイソレータを透過できる楕円形あ
るいは長円形の光ビームの向きを表示する手段を図2を
参照して説明する。図2(a)において、21a,21
bは偏光子のホルダであり、23は永久磁石のホルダで
ある。この形態では、偏光子のホルダ21aは円形のア
パーチャ孔24を備え、偏光子のホルダ21aの表面に
は、丸形の窪み22aと22bが設けられ、これらを通
る直線の方向が、透過できる楕円形あるいは長円形の光
ビームの長径方向として表示されている。Means for displaying the direction of an elliptical or elliptical light beam that can pass through the optical isolator will be described with reference to FIG. In FIG. 2A, 21a, 21
b is a holder for a polarizer, and 23 is a holder for a permanent magnet. In this embodiment, the polarizer holder 21a has a circular aperture hole 24, and the surface of the polarizer holder 21a is provided with round depressions 22a and 22b, and the direction of a straight line passing through these holes is an ellipse through which the light can pass. The shape or the shape of the elliptical light beam is indicated as the major axis direction.
【0035】図2(b)は、他の表示の形態を示す斜視
図である。25a,25bは偏光子のホルダであり、2
7は永久磁石のホルダである。この形態では、偏光子の
ホルダ25aは楕円形あるいは長円形のアパーチャ孔2
8を備えている。この場合においても、実際の組み立て
工程においては、透過ビームの長径の方向を精度よく調
整することは、良品率の向上のために必要である。そこ
で、偏光子のホルダ25aの表面には、溝26aと26
bが設けられ、この溝に沿う直線の方向が、透過できる
楕円形あるいは長円形の光ビームの長径方向として表示
されている。FIG. 2B is a perspective view showing another display mode. 25a and 25b are polarizer holders;
Reference numeral 7 denotes a permanent magnet holder. In this embodiment, the polarizer holder 25a has an elliptical or oblong aperture hole 2.
8 is provided. Even in this case, in the actual assembling process, it is necessary to accurately adjust the direction of the major axis of the transmitted beam in order to improve the yield rate. Accordingly, grooves 26a and 26a are formed on the surface of the polarizer holder 25a.
b is provided, and the direction of a straight line along the groove is indicated as the major axis direction of an elliptical or oblong light beam that can be transmitted.
【0036】ところで、このような表示手段としては、
丸形の窪みや溝に限らず、特に、光アイソレータの組み
立て装置が視覚的な認識装置を備えている場合や、手作
業による組み立ての場合には、光アイソレータの外観か
ら容易に認識できるものであれば良い。By the way, as such display means,
Not only round recesses and grooves, but especially when the optical isolator assembling device has a visual recognition device or when assembling by hand, it can be easily recognized from the appearance of the optical isolator. I just want it.
【0037】次に、本発明における、永久磁石とファラ
デー回転子の他の形態について、図1(b)を参照して
説明する。14は永久磁石、15はファラデー回転子で
あり、楕円形の破線で描かれた16は、透過できる光ビ
ームの断面形状を示している。Next, another embodiment of the permanent magnet and the Faraday rotator according to the present invention will be described with reference to FIG. Reference numeral 14 denotes a permanent magnet, 15 denotes a Faraday rotator, and 16 drawn by an elliptical broken line denotes a cross-sectional shape of a light beam that can be transmitted.
【0038】この形態においては、ファラデー回転子の
光学面が6角形の形状をしているので、加工工数の増加
と、素材結晶からの素子の取得数の低下という問題はあ
るが、永久磁石の断面積を増加することができるので、
光アイソレータの外径を小型に制限される場合に有効な
形態である。In this embodiment, since the optical surface of the Faraday rotator has a hexagonal shape, there is a problem that the number of processing steps increases and the number of elements obtained from the material crystal decreases. Since the cross-sectional area can be increased,
This is an effective form when the outer diameter of the optical isolator is limited to a small size.
【0039】次に、本発明における、永久磁石とファラ
デー回転子のさらに他の形態について、図1(c)を参
照して説明する。17は永久磁石、18はファラデー回
転子であり、楕円形の破線で描かれた19は、透過でき
る光ビームの断面形状を示している。Next, still another embodiment of the permanent magnet and the Faraday rotator according to the present invention will be described with reference to FIG. Reference numeral 17 denotes a permanent magnet, 18 denotes a Faraday rotator, and 19 drawn by an elliptical broken line denotes a cross-sectional shape of a light beam that can be transmitted.
【0040】この形態は、ファラデー回転子の光が透過
しない部分をさらに削減して、永久磁石の断面積を増加
させる形態である。これによって、光アイソレータのさ
らなる小型化が可能になる。In this embodiment, the portion of the Faraday rotator through which light does not pass is further reduced to increase the sectional area of the permanent magnet. This enables further miniaturization of the optical isolator.
【0041】さらに、小型のものが必要で、高温での特
性要求が厳しくないときには、永久磁石としてネオジ・
鉄・ボロン系磁石を使うことができる。Further, when a small magnet is required and the characteristics at high temperatures are not strict, neodymium permanent magnets can be used as permanent magnets.
Iron-boron magnets can be used.
【0042】なお、本発明の光アイソレータにおいて、
透過できる楕円形あるいは長円形のビームの長径または
短径を示す表示は、従来よく用いられている偏光子の偏
光方向を示す表示とは異なっており、永久磁石の孔の形
状およびファラデー回転子の形状に起因する、ファラデ
ー回転子による光ビームのケラレを防止するためのもの
である。In the optical isolator of the present invention,
The indication of the major axis or minor axis of an elliptical or elliptical beam that can be transmitted is different from the commonly used indication of the polarization direction of the polarizer, and the shape of the hole of the permanent magnet and the Faraday rotator are different. This is to prevent vignetting of the light beam by the Faraday rotator due to the shape.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型の光アイソレータを提供することができる。As described above, according to the present invention,
A small optical isolator can be provided.
【0044】また、本発明によれば、生産工程におい
て、良品率の向上が可能な光アイソレータを提供するこ
とができる。Further, according to the present invention, it is possible to provide an optical isolator capable of improving the yield rate in the production process.
【図1】本発明の実施の形態における、永久磁石とファ
ラデー回転子を示す斜視図。図1(a)は正方形の孔形
状をもつ永久磁石と正方形の光学面をもつファラデー回
転子の場合を示す図、図1(b)は6角形の孔形状をも
つ永久磁石と6角形の光学面をもつファラデー回転子の
場合を示す図、図1(c)は、8角形の孔形状をもつ永
久磁石と8角形の光学面をもつファラデー回転子の場合
を示す図。FIG. 1 is a perspective view showing a permanent magnet and a Faraday rotator according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a permanent magnet having a square hole shape and a Faraday rotator having a square optical surface, and FIG. 1B shows a permanent magnet having a hexagonal hole shape and hexagonal optics. FIG. 1C is a diagram illustrating a case of a Faraday rotator having a surface, and FIG. 1C is a diagram illustrating a case of a Faraday rotator having an octagonal optical surface and a permanent magnet having an octagonal hole shape.
【図2】本発明の実施の形態における光アイソレータの
外観を示す図。図2(a)においては、丸形の窪みによ
って、光ビームの長径の方向が表示されている。また図
2(b)においては、溝によって、光ビームの長径の方
向が表示されている。FIG. 2 is a diagram showing an appearance of an optical isolator according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2A, the direction of the major axis of the light beam is indicated by a round depression. In FIG. 2B, the direction of the major axis of the light beam is indicated by a groove.
【図3】本発明の実施の形態における光アイソレータを
示す断面図。その切断面は光アイソレータの中心軸を含
む。FIG. 3 is a sectional view showing an optical isolator according to the embodiment of the present invention. The cut plane includes the central axis of the optical isolator.
【図4】従来の光アイソレータを示す断面図。図4
(a)は光アイソレータの中心軸に垂直な断面で示さ
れ、図4(b)は光アイソレータの中心軸を含む断面で
示されている。FIG. 4 is a sectional view showing a conventional optical isolator. FIG.
4A is a cross section perpendicular to the central axis of the optical isolator, and FIG. 4B is a cross section including the central axis of the optical isolator.
11,14,17,31,41 永久磁石 12,15,18,32,42 ファラデー回転子 13,16,19 透過光ビームの断面形状 21a,21b,25a,25b 偏光子のホルダ 22a,22b 窪み 26a,26b 溝 24,28 アパーチャ孔 33a,43a 第1の偏光子 33b,43b 第2の偏光子 34,44 ホルダ 11, 14, 17, 31, 41 Permanent magnet 12, 15, 18, 32, 42 Faraday rotator 13, 16, 19 Cross-sectional shape of transmitted light beam 21a, 21b, 25a, 25b Polarizer holder 22a, 22b Depression 26a , 26b Groove 24, 28 Aperture hole 33a, 43a First polarizer 33b, 43b Second polarizer 34, 44 Holder
Claims (9)
偏光子、ファラデー回転子、第2の偏光子、および前記
ファラデー回転子の外側に配設された永久磁石を備える
光アイソレータにおいて、前記永久磁石は、外形が円柱
状で、かつ多角形の貫通孔を有する形状であり、この光
アイソレータを透過できる、楕円形もしくは長円形の断
面形状を有する光ビームの長径または短径の方向が外観
から容易に分かるような表示を有することを特徴とする
光アイソレータ。1. An optical isolator comprising a first polarizer, a Faraday rotator, a second polarizer, and a permanent magnet disposed outside the Faraday rotator, which are sequentially arranged in a light transmission direction. The permanent magnet has a columnar outer shape and a shape having a polygonal through hole, and is capable of transmitting through the optical isolator, and has a direction of a major axis or a minor axis of a light beam having an elliptical or elliptical cross-sectional shape. An optical isolator characterized by having a display that can be easily recognized from the appearance.
状であり、この光学面の対角線の方向が、透過できる光
ビームの長径の方向として、外観から容易に分かるよう
に表示されていることを特徴とする請求項1記載の光ア
イソレータ。2. An optical surface of the Faraday rotator has a square shape, and a direction of a diagonal line of the optical surface is displayed as a direction of a major axis of a light beam that can be transmitted so as to be easily understood from the appearance. The optical isolator according to claim 1, wherein:
ルト系磁石であることを特徴とする請求項1または2記
載の光アイソレータ。3. The optical isolator according to claim 1, wherein the material of the permanent magnet is a samarium-cobalt magnet.
ロン系磁石であることを特徴とする請求項1または2記
載の光アイソレータ。4. The optical isolator according to claim 1, wherein the material of the permanent magnet is a neodymium / iron / boron magnet.
ことを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の光アイソ
レータ。5. The optical isolator according to claim 1, wherein said Faraday rotator is a paramagnetic material.
て成るCd1−xMn xTe(0<x<1)単結晶もしく
は多結晶から成る磁気光学素子であることを特徴とする
請求項5記載の光アイソレータ。6. The Faraday rotator is compounded with Mn.
Cd consisting of1-xMn xTe (0 <x <1) single crystal or
Is a magneto-optical element made of polycrystal
The optical isolator according to claim 5.
て成るHg1−yMn yTe(0<y<1)単結晶もしく
は多結晶から成る磁気光学素子であることを特徴とする
請求項5記載の光アイソレータ。7. The Faraday rotator is compounded with Hg.
Hg1-yMn yTe (0 <y <1) single crystal or
Is a magneto-optical element made of polycrystal
The optical isolator according to claim 5.
て成るHg1−zCd zTe(0<z<1)単結晶もしく
は多結晶から成る磁気光学素子であることを特徴とする
請求項5記載の光アイソレータ。8. The Faraday rotator is compounded with Hg.
Hg1-zCd zTe (0 <z <1) single crystal or
Is a magneto-optical element made of polycrystal
The optical isolator according to claim 5.
配合させて成るCd 1−u−vMnuHgvTe(0<u
<1,0<u+v<1)単結晶もしくは多結晶から成る
磁気光学素子であることを特徴とする請求項5記載の光
アイソレータ。9. The Faraday rotator includes Mn and Hg.
Cd composed 1-uvMnuHgvTe (0 <u
<1,0 <u + v <1) consisting of single crystal or polycrystal
6. The light according to claim 5, wherein the light is a magneto-optical element.
Isolator.
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