JP2002250897A - 光デバイス - Google Patents
光デバイスInfo
- Publication number
- JP2002250897A JP2002250897A JP2001051007A JP2001051007A JP2002250897A JP 2002250897 A JP2002250897 A JP 2002250897A JP 2001051007 A JP2001051007 A JP 2001051007A JP 2001051007 A JP2001051007 A JP 2001051007A JP 2002250897 A JP2002250897 A JP 2002250897A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- light
- polarization
- incident
- optical isolator
- 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.)
- Granted
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の光デバイスの場合、偏光合成膜に入射す
る各偏光に対してそれぞれ光アイソレータを具備する構
成となっているため、光アイソレータが２個必要とな
り、部品点数が多く、かつコストが高い問題点があっ
た。 【解決手段】直交する２つの偏光を合成・分離する光学
素子と、前記２つの偏光またはこれらの合成光が通過す
る１つの光アイソレータから光デバイスを構成する。
る各偏光に対してそれぞれ光アイソレータを具備する構
成となっているため、光アイソレータが２個必要とな
り、部品点数が多く、かつコストが高い問題点があっ
た。 【解決手段】直交する２つの偏光を合成・分離する光学
素子と、前記２つの偏光またはこれらの合成光が通過す
る１つの光アイソレータから光デバイスを構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信に用いる２つ
の偏光を合成し、かつ光アイソレータ機能を有する光デ
バイスに関する。
の偏光を合成し、かつ光アイソレータ機能を有する光デ
バイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】偏波ファイバ付きＬＤモジュールと偏光
合成膜を用いた偏光結合器とを用いた光デバイスは光送
信器中の光源冗長回路として光海底中継器等で使用され
る。偏波ファイバ付きＬＤモジュールと偏光結合器を用
いた従来の光デバイスの構成例を図６に示す。偏光結合
器５９は中央部に偏光合成膜５８を備えた本体に２本の
偏波ファイバ５３，５４と１本のシングルモードファイ
バ５５とが、偏光合成膜面と光ビームが４５度の角度を
なすように取り付けられている。シングルモードファイ
バ５５に対向する偏波ファイバ５３からは膜面に対し垂
直成分を有する直線偏光（Ｐ偏光）が、もう一本の偏波
ファイバ５４からは膜面に対し水平成分を有する直線偏
光（Ｓ偏光）が出射されるように取り付けられている。
合成膜を用いた偏光結合器とを用いた光デバイスは光送
信器中の光源冗長回路として光海底中継器等で使用され
る。偏波ファイバ付きＬＤモジュールと偏光結合器を用
いた従来の光デバイスの構成例を図６に示す。偏光結合
器５９は中央部に偏光合成膜５８を備えた本体に２本の
偏波ファイバ５３，５４と１本のシングルモードファイ
バ５５とが、偏光合成膜面と光ビームが４５度の角度を
なすように取り付けられている。シングルモードファイ
バ５５に対向する偏波ファイバ５３からは膜面に対し垂
直成分を有する直線偏光（Ｐ偏光）が、もう一本の偏波
ファイバ５４からは膜面に対し水平成分を有する直線偏
光（Ｓ偏光）が出射されるように取り付けられている。
【０００３】ＬＤモジュール５１、５２は各々レーザダ
イオード（以下ＬＤ）素子から出射される直線偏光方向
と偏波ファイバの主軸方向を合わせて構成されている。
偏光合成膜５８はＰ偏光を全て透過し、Ｓ偏光は全て反
射する。
イオード（以下ＬＤ）素子から出射される直線偏光方向
と偏波ファイバの主軸方向を合わせて構成されている。
偏光合成膜５８はＰ偏光を全て透過し、Ｓ偏光は全て反
射する。
【０００４】このような構成の光デバイスでは偏光結合
器５９の出力側のシングルモードファイバ５５からの遠
端反射光により、変調光信号に雑音が生じることがあ
る。さらに光出力の変動も生じることもある。そこで、
反射光を防ぐために偏光結合器５９に偏光子、検光子、
ファラデー回転子からなる偏光依存型の光アイソレータ
５６、５７が２本の偏波ファイバ５３，５４に対応する
位置に備えられている。
器５９の出力側のシングルモードファイバ５５からの遠
端反射光により、変調光信号に雑音が生じることがあ
る。さらに光出力の変動も生じることもある。そこで、
反射光を防ぐために偏光結合器５９に偏光子、検光子、
ファラデー回転子からなる偏光依存型の光アイソレータ
５６、５７が２本の偏波ファイバ５３，５４に対応する
位置に備えられている。
【０００５】従来のレーザー光源への反射戻り光を防止
する偏光依存型光アイソレータの断面図を図７（ａ）、
順方向、逆方向の偏光の挙動を図７（ｂ）に示す。順方
向とは光アイソレータに入射した光が透過する方向を示
し、逆方向とは光アイソレータに入射した光が透過しな
い方向を示す。図７（ａ）に示す様に光アイソレータは
２枚の偏光子６３，６４の間に配置されたファラデー回
転子１２と該ファラデー回転子１２に磁界を印加する磁
石６２及び保持治具６１から構成される。
する偏光依存型光アイソレータの断面図を図７（ａ）、
順方向、逆方向の偏光の挙動を図７（ｂ）に示す。順方
向とは光アイソレータに入射した光が透過する方向を示
し、逆方向とは光アイソレータに入射した光が透過しな
い方向を示す。図７（ａ）に示す様に光アイソレータは
２枚の偏光子６３，６４の間に配置されたファラデー回
転子１２と該ファラデー回転子１２に磁界を印加する磁
石６２及び保持治具６１から構成される。
【０００６】図７（ｂ）に示すように、順方向ではＬＤ
６５から出射される光はレンズ６６によって平行光とな
り、偏光子６３に入射する。偏光子６３を通過後は直線
偏光となり、ファラデー回転子１２で４５°偏光面を回
転し、偏光子６４を通過する。また、逆方向では、偏光
子６４を通過した光はファラデー回転子１２で４５°回
転する。しかし、ファラデー回転子１２の非相反性によ
り光は偏光子６３の透過偏光方向と直交する偏光方向と
なるため、偏光子６３で光は減衰し、ＬＤ６５に戻らな
い。これにより一方向からの光は通過させ、逆方向の光
の通過を阻止する機能を果たす。
６５から出射される光はレンズ６６によって平行光とな
り、偏光子６３に入射する。偏光子６３を通過後は直線
偏光となり、ファラデー回転子１２で４５°偏光面を回
転し、偏光子６４を通過する。また、逆方向では、偏光
子６４を通過した光はファラデー回転子１２で４５°回
転する。しかし、ファラデー回転子１２の非相反性によ
り光は偏光子６３の透過偏光方向と直交する偏光方向と
なるため、偏光子６３で光は減衰し、ＬＤ６５に戻らな
い。これにより一方向からの光は通過させ、逆方向の光
の通過を阻止する機能を果たす。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示した従来の光デバイスにおいて、ＬＤモジュール５
１、５２への反射戻り光を防止するために、偏光合成膜
５８に入射する各偏光に対してそれぞれ偏光依存型の光
アイソレータ５６、５７を具備する構成となっているた
め、光アイソレータ５６、５７が２個必要となり、部品
点数が多く、部材コストが高い問題点があった。
示した従来の光デバイスにおいて、ＬＤモジュール５
１、５２への反射戻り光を防止するために、偏光合成膜
５８に入射する各偏光に対してそれぞれ偏光依存型の光
アイソレータ５６、５７を具備する構成となっているた
め、光アイソレータ５６、５７が２個必要となり、部品
点数が多く、部材コストが高い問題点があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題に鑑みて本発明
は、直交する２つの偏光を合成・分離する光学素子と前
記２つの偏光またはこれらの合成光が通過する１つの光
アイソレータとからなることを特徴とする。
は、直交する２つの偏光を合成・分離する光学素子と前
記２つの偏光またはこれらの合成光が通過する１つの光
アイソレータとからなることを特徴とする。
【０００９】また、本発明は前記光アイソレータが偏光
無依存型であり、前記光学素子の前段に側に配設したこ
とを特徴とする。
無依存型であり、前記光学素子の前段に側に配設したこ
とを特徴とする。
【００１０】また、本発明は前記光アイソレータが偏光
依存型であり、前記光学素子の前段側に配設するととも
に、光アイソレータへ入射する２つの入射光の偏光方向
が互いに平行であることを特徴とする。
依存型であり、前記光学素子の前段側に配設するととも
に、光アイソレータへ入射する２つの入射光の偏光方向
が互いに平行であることを特徴とする。
【００１１】また、本発明は入射側及び／または出射側
に前記光デバイスに結合光学系を備えた事を特徴とす
る。
に前記光デバイスに結合光学系を備えた事を特徴とす
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
よって説明する。
よって説明する。
【００１３】図１に本発明の実施形態である光デバイス
の断面図を示す。図１（ａ）に示すように光学素子２と
その後段に光アイソレータ３は同一のケース１に収納さ
れている。同一方向から入射する２つの入射光４，５は
互いに直交する直線偏光７、８を成し、これらを平板状
複屈折結晶からなる光学素子２により合成する。合成さ
れた入射光は偏光無依存型である光アイソレータ３を通
過して、出射光６となる。出射光６からの反射戻り光は
光アイソレータ３で順方向とは違う光路を通るため、入
射光４，５の位置に光が戻らない。このように２つの入
射光４、５を合成した後で、偏光無依存型の光アイソレ
ータ３を配置させるため、光アイソレータを１個にする
ことができる。
の断面図を示す。図１（ａ）に示すように光学素子２と
その後段に光アイソレータ３は同一のケース１に収納さ
れている。同一方向から入射する２つの入射光４，５は
互いに直交する直線偏光７、８を成し、これらを平板状
複屈折結晶からなる光学素子２により合成する。合成さ
れた入射光は偏光無依存型である光アイソレータ３を通
過して、出射光６となる。出射光６からの反射戻り光は
光アイソレータ３で順方向とは違う光路を通るため、入
射光４，５の位置に光が戻らない。このように２つの入
射光４、５を合成した後で、偏光無依存型の光アイソレ
ータ３を配置させるため、光アイソレータを１個にする
ことができる。
【００１４】光学素子２に使用する平板状複屈折結晶は
方解石、ニオブ酸リチウム、ＹＶＯ 4、モリブデン酸
塩、ルチル等を用いる事ができるが、厚みを薄くして小
型化を図る場合は常光と異常光との屈折率差が大きいル
チルが望ましい。
方解石、ニオブ酸リチウム、ＹＶＯ 4、モリブデン酸
塩、ルチル等を用いる事ができるが、厚みを薄くして小
型化を図る場合は常光と異常光との屈折率差が大きいル
チルが望ましい。
【００１５】次に本発明の他の実施形態を説明する。図
１（ｂ）では、平行な直線偏光を有する２本の入射光が
同一方向から入射する場合を示す。同一方向から入射す
る２つの入射光４，５は互いに平行な直線偏光７、８を
成し、これらは共に偏光依存型の光アイソレータ３を通
過し、通過後は互いに直交する直線偏光となるため平板
状複屈折結晶からなる光学素子２により合成して出射光
６となる。出射光６からの反射戻り光は光アイソレータ
３で吸収されるため、入射光４，５の位置に光が戻らな
い。このように、同一方向からの入射光４，５を互いに
平行な直線偏光とし、光アイソレータ３を光学素子２の
前段に配置すれば、光アイソレータを１個にすることが
できる。
１（ｂ）では、平行な直線偏光を有する２本の入射光が
同一方向から入射する場合を示す。同一方向から入射す
る２つの入射光４，５は互いに平行な直線偏光７、８を
成し、これらは共に偏光依存型の光アイソレータ３を通
過し、通過後は互いに直交する直線偏光となるため平板
状複屈折結晶からなる光学素子２により合成して出射光
６となる。出射光６からの反射戻り光は光アイソレータ
３で吸収されるため、入射光４，５の位置に光が戻らな
い。このように、同一方向からの入射光４，５を互いに
平行な直線偏光とし、光アイソレータ３を光学素子２の
前段に配置すれば、光アイソレータを１個にすることが
できる。
【００１６】さらに本発明の他の実施形態を説明する。
【００１７】図１（ｃ）、（ｄ）に示すように光学素子
２として平板状複屈折結晶の他に、入射光の入射方向に
合わせて偏光合成・分離膜を有する偏光ビームスプリッ
ターを用いることもできる。図１（ｃ）では直交する直
線偏光７，８を成す２本の入射光４，５が同一方向から
入射する場合を示し、図１（ｄ）では直交する直線偏光
７，８を有する２本の入射光４，５が９０度異なる方向
から入射する場合を示す。
２として平板状複屈折結晶の他に、入射光の入射方向に
合わせて偏光合成・分離膜を有する偏光ビームスプリッ
ターを用いることもできる。図１（ｃ）では直交する直
線偏光７，８を成す２本の入射光４，５が同一方向から
入射する場合を示し、図１（ｄ）では直交する直線偏光
７，８を有する２本の入射光４，５が９０度異なる方向
から入射する場合を示す。
【００１８】以上の実施形態において、光アイソレータ
３と光学素子２を別体として記載しているが、光アイソ
レータ３の筐体に光学素子２を組み込んで一体化するこ
ともできる。
３と光学素子２を別体として記載しているが、光アイソ
レータ３の筐体に光学素子２を組み込んで一体化するこ
ともできる。
【００１９】ケース１と各部品の固定においては、円筒
形、四角形ケース内に各部品を収納固定する形態や、箱
型ケース内に各部品をマウント固定する形態であっても
実施可能である。ケース１の材質としては非磁性や軟磁
性の金属が望ましいが、セラミックスやプラスチック等
の樹脂でも使用可能である。また、ケース１と各部品と
の固定は、レーザ溶接固定、半田固定、低融点ガラス固
定、接着固定が可能である。
形、四角形ケース内に各部品を収納固定する形態や、箱
型ケース内に各部品をマウント固定する形態であっても
実施可能である。ケース１の材質としては非磁性や軟磁
性の金属が望ましいが、セラミックスやプラスチック等
の樹脂でも使用可能である。また、ケース１と各部品と
の固定は、レーザ溶接固定、半田固定、低融点ガラス固
定、接着固定が可能である。
【００２０】また、光学素子２や光アイソレータ３から
の反射防止のためにそれぞれを傾斜させる事、光アイソ
レータについては内部の光学素子を傾斜させる事もでき
る。
の反射防止のためにそれぞれを傾斜させる事、光アイソ
レータについては内部の光学素子を傾斜させる事もでき
る。
【００２１】図２に、上記各実施形態における光アイソ
レータ３の機能を示す。図２（ａ）は図１（ａ）の実施
形態を詳細に示したものである。同一方向から入射する
２つの入射光４，５は互いに直交する直線偏光７、８を
成し、これらを平板状複屈折結晶からなる光学素子２に
より合成する。合成された入射光は楔状複屈折結晶であ
る一対の偏光子１１、ファラデー回転子１２、磁石１
３、それらを収納するケース１４から構成される偏光無
依存型である光アイソレータ３を通過して出射光６とな
る。
レータ３の機能を示す。図２（ａ）は図１（ａ）の実施
形態を詳細に示したものである。同一方向から入射する
２つの入射光４，５は互いに直交する直線偏光７、８を
成し、これらを平板状複屈折結晶からなる光学素子２に
より合成する。合成された入射光は楔状複屈折結晶であ
る一対の偏光子１１、ファラデー回転子１２、磁石１
３、それらを収納するケース１４から構成される偏光無
依存型である光アイソレータ３を通過して出射光６とな
る。
【００２２】一方、図２（ｂ）に示すように、出射光６
からの反射戻り光は光アイソレータ３で順方向とは違う
光路を通るため、入射光４，５の位置に光が戻らない。
このように２つの入射光４、５を合成した後で、光アイ
ソレータ３を配置させるため、光アイソレータを１個に
することができる。
からの反射戻り光は光アイソレータ３で順方向とは違う
光路を通るため、入射光４，５の位置に光が戻らない。
このように２つの入射光４、５を合成した後で、光アイ
ソレータ３を配置させるため、光アイソレータを１個に
することができる。
【００２３】図２（ｃ）は、図１（ｄ）の実施形態を詳
細に示したもので、光学素子２に偏光合成膜を有する偏
光ビームスプリッターを用いた場合を示す。
細に示したもので、光学素子２に偏光合成膜を有する偏
光ビームスプリッターを用いた場合を示す。
【００２４】また、図２（ｄ）に示すように、図２
（ａ）、（ｂ）に示した偏光無依存型光アイソレータ３
の代わりに、平板状複屈折結晶からなる一対の偏光子１
５、ファラデー回転子１２，磁石１３、１／２波長板１
７、それらを収納するケース１４から構成される偏光無
依存光アイソレータ３を用いた場合でも光アイソレータ
１個で同等の機能を果たす。
（ａ）、（ｂ）に示した偏光無依存型光アイソレータ３
の代わりに、平板状複屈折結晶からなる一対の偏光子１
５、ファラデー回転子１２，磁石１３、１／２波長板１
７、それらを収納するケース１４から構成される偏光無
依存光アイソレータ３を用いた場合でも光アイソレータ
１個で同等の機能を果たす。
【００２５】光アイソレータ３はケース１４内に収納す
る形態や、１つの基板上に各部材をマウント固定する形
態であっても使用上可能である。
る形態や、１つの基板上に各部材をマウント固定する形
態であっても使用上可能である。
【００２６】偏光子１１、１５として使用する複屈折結
晶も方解石、ニオブ酸リチウム、ＹＶＯ4、モリブデン
酸塩、ルチル等を用いる事ができるが、厚みを薄くして
小型化を図る場合は常光と異常光との屈折率差が大きい
ルチルが望ましい。
晶も方解石、ニオブ酸リチウム、ＹＶＯ4、モリブデン
酸塩、ルチル等を用いる事ができるが、厚みを薄くして
小型化を図る場合は常光と異常光との屈折率差が大きい
ルチルが望ましい。
【００２７】ファラデー回転子１２はＴｂ、Ｇｄ、Ｈｏ
を添加したＢｉ置換ガーネット、ＹＩＧ結晶の他に、四
角形のヒステリシスカーブを持ち、自己磁界を有するガ
ーネットでも実施可能である。四角形のヒステリシスカ
ーブを持ち、自己磁界を有するガーネットの場合は、磁
石不要となるため、部品点数、組立工数を削減できる効
果もある。
を添加したＢｉ置換ガーネット、ＹＩＧ結晶の他に、四
角形のヒステリシスカーブを持ち、自己磁界を有するガ
ーネットでも実施可能である。四角形のヒステリシスカ
ーブを持ち、自己磁界を有するガーネットの場合は、磁
石不要となるため、部品点数、組立工数を削減できる効
果もある。
【００２８】１／２波長板１７は複屈折結晶を使用する
が、特性を考慮すると水晶が望ましい。磁石１３はファ
ラデー回転子を飽和磁界強度に印可させる部材であり、
特性上から希土類磁石が望ましい。
が、特性を考慮すると水晶が望ましい。磁石１３はファ
ラデー回転子を飽和磁界強度に印可させる部材であり、
特性上から希土類磁石が望ましい。
【００２９】ケース１４はケース１と同様に非磁性や軟
磁性の金属が望ましいが、セラミックスやプラスチック
等の樹脂でも使用可能である。
磁性の金属が望ましいが、セラミックスやプラスチック
等の樹脂でも使用可能である。
【００３０】次に図３に図１（ｂ）の実施形態における
光アイソレータの機能を示す。
光アイソレータの機能を示す。
【００３１】図３（ａ）では、同一の偏光方向７，８を
有する入射光４、５が光アイソレータ３に入射する。光
アイソレータ３は、誘電体粒子を内包したガラス基板の
吸収型偏光子２０、ファラデー回転子１２、磁石１３、
１／２波長板２３，２４、吸収型偏光子２３，２４と、
光アイソレータ３を通過後に直交した直線偏光７，８を
合成する光学素子２から構成される。
有する入射光４、５が光アイソレータ３に入射する。光
アイソレータ３は、誘電体粒子を内包したガラス基板の
吸収型偏光子２０、ファラデー回転子１２、磁石１３、
１／２波長板２３，２４、吸収型偏光子２３，２４と、
光アイソレータ３を通過後に直交した直線偏光７，８を
合成する光学素子２から構成される。
【００３２】図３（ｂ）には光アイソレータ３を通過す
る際の、順方向、逆方向における入射光４，５の偏光の
挙動を示す。順方向では、入射光４，５は同一の直線偏
光であり、偏光子２０を通過する。ファラデー回転子１
２ではそれぞれ時計回りに４５度偏光面が回転し、光ア
イソレータ通過後に入射光４，５の偏光方向を直交させ
るために、各入射光路対して１／２波長板２３，２４を
配置する。ファラデー回転子通過後の入射光４，５の偏
光方向に対して、１／２波長板２３は結晶軸を時計回り
に２２．５度になるよう設定し、１／２波長板２４は結
晶軸を反時計回りに２２．５度に設定している。これよ
り、１／２波長板２３，２４通過後の入射光４，５の偏
光方向は直交し、それらの偏光方向が透過方向となる吸
収型偏光子２１，２２を通過する。その後、光学素子２
により入射光４，５は合成される。
る際の、順方向、逆方向における入射光４，５の偏光の
挙動を示す。順方向では、入射光４，５は同一の直線偏
光であり、偏光子２０を通過する。ファラデー回転子１
２ではそれぞれ時計回りに４５度偏光面が回転し、光ア
イソレータ通過後に入射光４，５の偏光方向を直交させ
るために、各入射光路対して１／２波長板２３，２４を
配置する。ファラデー回転子通過後の入射光４，５の偏
光方向に対して、１／２波長板２３は結晶軸を時計回り
に２２．５度になるよう設定し、１／２波長板２４は結
晶軸を反時計回りに２２．５度に設定している。これよ
り、１／２波長板２３，２４通過後の入射光４，５の偏
光方向は直交し、それらの偏光方向が透過方向となる吸
収型偏光子２１，２２を通過する。その後、光学素子２
により入射光４，５は合成される。
【００３３】逆方向では、ファラデー回転子１２の非相
反効果により、ファラデー回転子１２通過後の反射戻り
光の偏光方向は２本光路４，５とも吸収型偏光子２０の
吸収方位向と一致するために光は戻らずにアイソレータ
機能を果たす。これにより同一方向からの入射光４，５
が互いに平行な直線偏光である場合でも光アイソレータ
を１個にすることができる。
反効果により、ファラデー回転子１２通過後の反射戻り
光の偏光方向は２本光路４，５とも吸収型偏光子２０の
吸収方位向と一致するために光は戻らずにアイソレータ
機能を果たす。これにより同一方向からの入射光４，５
が互いに平行な直線偏光である場合でも光アイソレータ
を１個にすることができる。
【００３４】光学素子２の消光比特性が優れている場合
は図３（ｃ）に示すように吸収型偏光子２１，２２を割
愛しても実施可能である。
は図３（ｃ）に示すように吸収型偏光子２１，２２を割
愛しても実施可能である。
【００３５】また、吸収型偏光子の他に偏光合成・分離
膜を有する偏光ビームスプリッターを用いても同様の機
能を果たす。
膜を有する偏光ビームスプリッターを用いても同様の機
能を果たす。
【００３６】本発明の光デバイスは、入射側及び／また
は出射側にレンズや光ファイバなどの結合光学系を備え
ることができる。
は出射側にレンズや光ファイバなどの結合光学系を備え
ることができる。
【００３７】図４（ａ）に示すように、光学素子２と光
アイソレータ３を固定したケース１の入射側に、レンズ
３１，３２を配設している。入射側にレンズを２個配設
しているが１個でも実施可能である。光学素子２への入
射光４，５は平行光もしくは収束光になるレンズを設定
する。レンズ３１，３２は球レンズ、非球面レンズ、屈
折率分布レンズが実施可能である。
アイソレータ３を固定したケース１の入射側に、レンズ
３１，３２を配設している。入射側にレンズを２個配設
しているが１個でも実施可能である。光学素子２への入
射光４，５は平行光もしくは収束光になるレンズを設定
する。レンズ３１，３２は球レンズ、非球面レンズ、屈
折率分布レンズが実施可能である。
【００３８】また、図４（ｂ）に示すように上記に加え
て入射側光ファイバ３３，３４と出射側光ファイバ３５
を配置することもできる。入射側光ファイバ３３，３４
からの入射光はそれぞれが直交する直線偏光を有する必
要があるため、偏波保存ファイバが望ましい。出射側光
ファイバ３５については、偏光を維持する場合は偏波保
持ファイバが必要であるが、維持する必要が無い場合は
シングルモード光ファイバで構わない。光を伝送する形
態として光ファイバの他に光導波路の接続でも実施可能
である。
て入射側光ファイバ３３，３４と出射側光ファイバ３５
を配置することもできる。入射側光ファイバ３３，３４
からの入射光はそれぞれが直交する直線偏光を有する必
要があるため、偏波保存ファイバが望ましい。出射側光
ファイバ３５については、偏光を維持する場合は偏波保
持ファイバが必要であるが、維持する必要が無い場合は
シングルモード光ファイバで構わない。光を伝送する形
態として光ファイバの他に光導波路の接続でも実施可能
である。
【００３９】また、光ファイバ端面からの反射戻り光を
防止するために光ファイバ端面を斜めにする事が必要で
あり、斜め角度は４〜１０度の範囲であることが望まし
い。さらに、図４（ｃ）に示すように出射側光ファイバ
３５に光を収束させるレンズ３６を配置することもでき
る。
防止するために光ファイバ端面を斜めにする事が必要で
あり、斜め角度は４〜１０度の範囲であることが望まし
い。さらに、図４（ｃ）に示すように出射側光ファイバ
３５に光を収束させるレンズ３６を配置することもでき
る。
【００４０】さらに他の実施形態を図５に示す。
【００４１】図５（ａ）に示すように、入射側光ファイ
バ３３，３４に光波長を制御するファイバグレーティン
グ３７を施したものを用いることもできる。図では、フ
ァイバグレーティング３７はケース１の外側に施してい
るが、ファイバグレーティング３７をケース１内に収納
しても実施可能である。さらに、図５（ｂ）に示すよう
に、入射光４，５の波長を制御するために、波長フィル
ター３８，３９を配置することもできる。
バ３３，３４に光波長を制御するファイバグレーティン
グ３７を施したものを用いることもできる。図では、フ
ァイバグレーティング３７はケース１の外側に施してい
るが、ファイバグレーティング３７をケース１内に収納
しても実施可能である。さらに、図５（ｂ）に示すよう
に、入射光４，５の波長を制御するために、波長フィル
ター３８，３９を配置することもできる。
【００４２】以上の実施形態では、２つの偏光を合成し
て出射する例のみについて説明したが、逆に合成光を入
射し、２つの偏光に分離して出射する光デバイスにも本
発明を適用することができる。
て出射する例のみについて説明したが、逆に合成光を入
射し、２つの偏光に分離して出射する光デバイスにも本
発明を適用することができる。
【００４３】
【実施例】ここで、本発明にかかる光デバイスを試作
し、光学特性評価を行った。
し、光学特性評価を行った。
【００４４】ケース１に光学素子２のルチル平板、楔状
ルチル偏光子を用いた光アイレソータ３を接着固定し、
偏波保持ファイバ３３，３４、シングルモード光ファイ
バ３５とレンズ３１，３２，３６の結合光学系を調芯固
定させた図４（ｃ）に示す本発明の光デバイスと、図６
の従来例に示した偏光分離膜５８と２個の光アイソレー
タ５６、５７、偏波保持ファイバ５３，５４とレンズの
結合光学系を有した偏光結合器５９を作製し、特性比較
を行った。本発明の光デバイスは内部反射を防止するた
めにルチル平板２、光アイソレータ３は４度の角度をつ
けて固定した。入射光４，５が重ならないように入射光
同士の間隔を０．５ｍｍに設定し、入射光４，５を合成
するためにルチル平板の厚みを５ｍｍとした。
ルチル偏光子を用いた光アイレソータ３を接着固定し、
偏波保持ファイバ３３，３４、シングルモード光ファイ
バ３５とレンズ３１，３２，３６の結合光学系を調芯固
定させた図４（ｃ）に示す本発明の光デバイスと、図６
の従来例に示した偏光分離膜５８と２個の光アイソレー
タ５６、５７、偏波保持ファイバ５３，５４とレンズの
結合光学系を有した偏光結合器５９を作製し、特性比較
を行った。本発明の光デバイスは内部反射を防止するた
めにルチル平板２、光アイソレータ３は４度の角度をつ
けて固定した。入射光４，５が重ならないように入射光
同士の間隔を０．５ｍｍに設定し、入射光４，５を合成
するためにルチル平板の厚みを５ｍｍとした。
【００４５】光学特性は、入射光４と出射光６との間、
入射光５と出射光６との間でのそれぞれの挿入損失と逆
方向損失を測定した。
入射光５と出射光６との間でのそれぞれの挿入損失と逆
方向損失を測定した。
【００４６】その結果を表１に示すように、本発明実施
例は従来例と比較して、順方向損失、逆方向損失とも同
等性能レベルであり、実用可能レベルであることを確認
した。
例は従来例と比較して、順方向損失、逆方向損失とも同
等性能レベルであり、実用可能レベルであることを確認
した。
【００４７】また、本発明実施例は光アイソレータが１
個であるために、従来例と比較して、約３０％程度体積
を小型化する事ができた。
個であるために、従来例と比較して、約３０％程度体積
を小型化する事ができた。
【００４８】
【表１】
【００４９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、直交する
２つの偏光を合成・分離する光学素子と前記２つの偏光
またはこれらの合成光が通過する１つの光アイソレータ
とからなる光デバイスを構成したことにより、光アイソ
レータを２個から１個に削減できるため、部材コストを
低減することができるとともに、体積を約３０％小型化
する事ができた。
２つの偏光を合成・分離する光学素子と前記２つの偏光
またはこれらの合成光が通過する１つの光アイソレータ
とからなる光デバイスを構成したことにより、光アイソ
レータを２個から１個に削減できるため、部材コストを
低減することができるとともに、体積を約３０％小型化
する事ができた。
【図１】（ａ）〜（ｄ）は本発明の光デバイスのさまざ
まな実施形態を示す断面図である。
まな実施形態を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明の光デバイスにおける
光アイソレータの機能を説明するための図である。
光アイソレータの機能を説明するための図である。
【図３】（ａ）は本発明の光デバイスにおける光アイソ
レータの機能を説明するための図であり、（ｂ）は順方
向及び逆方向の偏光の挙動を示す図、（ｃ）は他の実施
形態を示す断面図である。
レータの機能を説明するための図であり、（ｂ）は順方
向及び逆方向の偏光の挙動を示す図、（ｃ）は他の実施
形態を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は本発明の他の実施形態を示す
断面図である。
断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は本発明の他の実施形態を示す
断面図である。
断面図である。
【図６】従来の光デバイスの断面図である。
【図７】（ａ）は従来の偏光依存型光アイソレータの断
面図であり、（ｂ）は順方向及び逆方向の偏光の挙動を
示す図である。
面図であり、（ｂ）は順方向及び逆方向の偏光の挙動を
示す図である。
１：ケース ２：光学素子 ３：光アイソレータ ４：入射光 ５：入射光 ６：出射光 ７：偏光 ８：偏光 １１：偏光子 １２：ファラデー回転子 １３：磁石 ２０：吸収型偏光子 ２１：吸収型偏光子 ２２：吸収型偏光子 ２３：１／２波長板 ２４：１／２波長板 ３１：レンズ ３２：レンズ ３３：入射側光ファイバ ３４：入射側光ファイバ ３５：出射側光ファイバ ３６：レンズ ３７：ファイバグレーティング ３８：波長フィルター ３９：波長フィルター ５１：ＬＤモジュール ５２：ＬＤモジュール ５３：偏波保持ファイバ ５４：偏波保持ファイバ ５５：シングルモードファイバ ５６：光アイソレータ ５７：光アイソレータ ５８：偏光合成膜 ５９：偏光結合器 ６１：金具 ６２：磁石 ６３：偏光子 ６４：偏光子 ６５：ＬＤ ６６：レンズ
Claims (4)
- 【請求項１】直交する２つの偏光を合成・分離する光学
素子と、前記２つの偏光またはこれらの合成光が通過す
る１つの光アイソレータとからなることを特徴とする光
デバイス。 - 【請求項２】前記光アイソレータが偏光無依存型であ
り、前記光学素子の前段側に配設したことを特徴とする
請求項１記載の光デバイス。 - 【請求項３】前記光アイソレータが偏光依存型であり、
前記光学素子の前段側に配設するとともに、光アイソレ
ータへ入射する２つの入射光の偏光方向が互いに平行で
あることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。 - 【請求項４】入射側及び／または出射側に結合光学系を
備えた事を特徴とする請求項１〜３記載の光デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001051007A JP4794056B2 (ja) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | 光デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001051007A JP4794056B2 (ja) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | 光デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002250897A true JP2002250897A (ja) | 2002-09-06 |
| JP4794056B2 JP4794056B2 (ja) | 2011-10-12 |
Family
ID=18911874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001051007A Expired - Fee Related JP4794056B2 (ja) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | 光デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4794056B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007101652A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Kyocera Corp | 光アイソレータ、およびこれを備えた光デバイス |
| JP6366864B1 (ja) * | 2017-05-26 | 2018-08-01 | 三菱電機株式会社 | 光合波器 |
| US11990936B2 (en) | 2022-10-10 | 2024-05-21 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Reduced thickness optical isolator and method of use thereof in a laser optic system |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0553082A (ja) * | 1991-08-29 | 1993-03-05 | Nec Corp | 半導体レーザモジユール |
| JPH06148459A (ja) * | 1992-11-12 | 1994-05-27 | Nec Corp | 光合成カプラ |
| JPH06310783A (ja) * | 1993-04-26 | 1994-11-04 | Nec Corp | 偏波合成波長合成カプラ及び光直接増幅器 |
| JPH06308428A (ja) * | 1993-04-19 | 1994-11-04 | Kyocera Corp | インライン型光アイソレータ |
| JPH0720407A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-01-24 | Kyocera Corp | 光アイソレータ |
| JPH0777669A (ja) * | 1993-09-07 | 1995-03-20 | Kyocera Corp | 偏波無依存型光アイソレータ |
| JP2000221447A (ja) * | 1999-01-29 | 2000-08-11 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光非相反回路ユニットとそれを使用した光アイソレータおよび光サーキュレータ |
-
2001
- 2001-02-26 JP JP2001051007A patent/JP4794056B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0553082A (ja) * | 1991-08-29 | 1993-03-05 | Nec Corp | 半導体レーザモジユール |
| JPH06148459A (ja) * | 1992-11-12 | 1994-05-27 | Nec Corp | 光合成カプラ |
| JPH06308428A (ja) * | 1993-04-19 | 1994-11-04 | Kyocera Corp | インライン型光アイソレータ |
| JPH06310783A (ja) * | 1993-04-26 | 1994-11-04 | Nec Corp | 偏波合成波長合成カプラ及び光直接増幅器 |
| JPH0720407A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-01-24 | Kyocera Corp | 光アイソレータ |
| JPH0777669A (ja) * | 1993-09-07 | 1995-03-20 | Kyocera Corp | 偏波無依存型光アイソレータ |
| JP2000221447A (ja) * | 1999-01-29 | 2000-08-11 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光非相反回路ユニットとそれを使用した光アイソレータおよび光サーキュレータ |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007101652A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Kyocera Corp | 光アイソレータ、およびこれを備えた光デバイス |
| JP6366864B1 (ja) * | 2017-05-26 | 2018-08-01 | 三菱電機株式会社 | 光合波器 |
| WO2018216216A1 (ja) * | 2017-05-26 | 2018-11-29 | 三菱電機株式会社 | 光合波器 |
| CN110651210A (zh) * | 2017-05-26 | 2020-01-03 | 三菱电机株式会社 | 光合波器 |
| CN110651210B (zh) * | 2017-05-26 | 2021-01-01 | 三菱电机株式会社 | 光合波器 |
| US10921606B2 (en) | 2017-05-26 | 2021-02-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Optical multiplexer |
| US11990936B2 (en) | 2022-10-10 | 2024-05-21 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Reduced thickness optical isolator and method of use thereof in a laser optic system |
| JP7539455B2 (ja) | 2022-10-10 | 2024-08-23 | ツー－シックス デラウェア インコーポレイテッド | レーザー光学システムにおける減少された厚さの光アイソレータおよびその使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4794056B2 (ja) | 2011-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5204771A (en) | Optical circulator | |
| JP2710451B2 (ja) | 偏光非依存型光アイソレータ | |
| US5212586A (en) | Optical circulator having a simplified construction | |
| US20020005987A1 (en) | Polarization beam splitter or combiner | |
| US6757101B2 (en) | None-mechanical dual stage optical switches | |
| JPH09189885A (ja) | 光学装置 | |
| US6757451B2 (en) | Optical circulator | |
| JP4794056B2 (ja) | 光デバイス | |
| JP2542532B2 (ja) | 偏光無依存型光アイソレ―タの製造方法 | |
| JP3161885B2 (ja) | 光アイソレーター | |
| JP2003098500A (ja) | 反射型可変光アッテネータ | |
| JPS5828561B2 (ja) | 光アイソレ−タ | |
| CN111552099A (zh) | 一种偏振相关反射型光隔离器 | |
| JP2516463B2 (ja) | 偏光無依存型光アイソレ―タ | |
| JP3176180B2 (ja) | 光アイソレータ | |
| JP2786016B2 (ja) | 光アイソレータ | |
| JP3860669B2 (ja) | 光結合系部品及びそれを用いた光サーキュレータ | |
| JP3154169B2 (ja) | 光サーキュレータ | |
| JPH01291212A (ja) | 光アイソレータ付きレーザモジュール | |
| JP2002156530A (ja) | 光アイソレータ付き光ファイバピグテイル | |
| JP2004281478A (ja) | 半導体光アンプモジュール | |
| JP2977927B2 (ja) | 光回路素子 | |
| JP2001042264A (ja) | 光サーキュレータ | |
| JPH0862646A (ja) | 光スイッチ | |
| JPH03113414A (ja) | 光アイソレータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071119 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101122 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101125 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110120 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110517 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110610 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110628 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110726 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4794056 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140805 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |