JP2003121788A - 複合光学素子を用いた埋込型光アイソレータとその製造方法 - Google Patents
複合光学素子を用いた埋込型光アイソレータとその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学素子を光ファイバに芯あわせする工程が
困難であったが本発明は簡単な構造によりこれを容易に
することを課題とする。 【解決手段】 光ファイバ内に光学素子を埋込んで形成
する埋込型光アイソレータにおいて、使用する光学素子
が、ファラデー回転子の一方の面上に、第１の複屈折領
域、第２の複屈折領域、これを接合する第５の接着剤領
域と、他方の面上に、第３の複屈折領域、第４の複屈折
領域、これを接合する第６の接着剤領域により構成さ
れ、前記第１の複屈折領域が前記第３の複屈折領域と光
線方向に整列し、前記第２の複屈折領域が前記第４の複
屈折領域と光線方向に整列している複合光学素子であ
り、光ファイバがフェルールキャピラリーに挿入接着固
定されて、所定の箇所に複合光学素子を埋込む溝加工が
施されており、この複合光学素子は、溝方向に対して長
手である長方形であり、この長さは使用するフェルール
キャピラリーの直径よりも長いことを特徴とする。
困難であったが本発明は簡単な構造によりこれを容易に
することを課題とする。 【解決手段】 光ファイバ内に光学素子を埋込んで形成
する埋込型光アイソレータにおいて、使用する光学素子
が、ファラデー回転子の一方の面上に、第１の複屈折領
域、第２の複屈折領域、これを接合する第５の接着剤領
域と、他方の面上に、第３の複屈折領域、第４の複屈折
領域、これを接合する第６の接着剤領域により構成さ
れ、前記第１の複屈折領域が前記第３の複屈折領域と光
線方向に整列し、前記第２の複屈折領域が前記第４の複
屈折領域と光線方向に整列している複合光学素子であ
り、光ファイバがフェルールキャピラリーに挿入接着固
定されて、所定の箇所に複合光学素子を埋込む溝加工が
施されており、この複合光学素子は、溝方向に対して長
手である長方形であり、この長さは使用するフェルール
キャピラリーの直径よりも長いことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信、光計測にお
いて使用される、光アイソレータに関する。
いて使用される、光アイソレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平１１−２７２５より、偏波無依存
の光アイソレータ、光サーキュレータ、光スイッチに用
いることができる複合光学素子が記載されている。これ
は４つの複屈折領域（１／４波長板）とファラデー回転
子により構成されており、図１に示すように、磁化用磁
石８を備えたファラデー回転子７の片面に第１複屈折領
域１と第２複屈折領域２が接着剤層により固着され、他
面に第３複屈折領域３と第４複屈折領域４が接着剤層に
より固着され、第１複屈折領域１と第３複屈折領域３は
光線方向に整列し、また第２複屈折領域２と第４複屈折
領域４とは光線方向に整列している。そして、第１複屈
折領域１と第２複屈折領域２の光学軸は互いに９０°直
交する配置となり、第３複屈折領域３と第４複屈折領域
４の光学軸がは互いに９０°直交する配置となり、さら
に、第１複屈折領域１と第３複屈折領域３の光学軸は互
いにほぼ４５°の角度で配置され、第２複屈折領域２と
第４複屈折領域４の光学軸は互いにほぼ４５°の角度で
配置されている。また、ファラデー回転子は使用波長に
おいて４５°の回転角を有する厚さとなっている。な
お、５は第５接着剤領域、６は第６接着剤領域、７はフ
ァラデー回転子を磁化するための磁石である。
の光アイソレータ、光サーキュレータ、光スイッチに用
いることができる複合光学素子が記載されている。これ
は４つの複屈折領域（１／４波長板）とファラデー回転
子により構成されており、図１に示すように、磁化用磁
石８を備えたファラデー回転子７の片面に第１複屈折領
域１と第２複屈折領域２が接着剤層により固着され、他
面に第３複屈折領域３と第４複屈折領域４が接着剤層に
より固着され、第１複屈折領域１と第３複屈折領域３は
光線方向に整列し、また第２複屈折領域２と第４複屈折
領域４とは光線方向に整列している。そして、第１複屈
折領域１と第２複屈折領域２の光学軸は互いに９０°直
交する配置となり、第３複屈折領域３と第４複屈折領域
４の光学軸がは互いに９０°直交する配置となり、さら
に、第１複屈折領域１と第３複屈折領域３の光学軸は互
いにほぼ４５°の角度で配置され、第２複屈折領域２と
第４複屈折領域４の光学軸は互いにほぼ４５°の角度で
配置されている。また、ファラデー回転子は使用波長に
おいて４５°の回転角を有する厚さとなっている。な
お、５は第５接着剤領域、６は第６接着剤領域、７はフ
ァラデー回転子を磁化するための磁石である。
【０００３】この複合素子を埋込型光アイソレータとし
て用いた場合、第１、２複屈折領域１、２から第３、４
複屈折領域へそれぞれ進む光を順方向とした場合、シン
グルモード光導波路から出た光のうち、第１複屈折領域
１の光学軸に平行な直線偏光の光は、第１複屈折領域を
異常光（屈折率ｎｅ）として通過し、ファラデー回転子
７で偏光面を４５°回転後、第３複屈折領域３を常光
（屈折率ｎｏ）として通過する［光路長（ｎｅ＋ｎｏ）
ｄ］。一方、第２複屈折領域２を常光として通過し、次
にファラデー回転子７で偏光面４５°回転後、第４複屈
折領域４を異常光として通過する［光路長（ｎｏ＋ｎ
ｅ）ｄ］。
て用いた場合、第１、２複屈折領域１、２から第３、４
複屈折領域へそれぞれ進む光を順方向とした場合、シン
グルモード光導波路から出た光のうち、第１複屈折領域
１の光学軸に平行な直線偏光の光は、第１複屈折領域を
異常光（屈折率ｎｅ）として通過し、ファラデー回転子
７で偏光面を４５°回転後、第３複屈折領域３を常光
（屈折率ｎｏ）として通過する［光路長（ｎｅ＋ｎｏ）
ｄ］。一方、第２複屈折領域２を常光として通過し、次
にファラデー回転子７で偏光面４５°回転後、第４複屈
折領域４を異常光として通過する［光路長（ｎｏ＋ｎ
ｅ）ｄ］。
【０００４】また、第１複屈折領域１の光学軸に垂直な
直線偏光の光は、第１複屈折領域１を常光として通過
し、ファラデー回転子７で偏光面を４５°回転後、第３
複屈折領域を異常光として通過する［光路長（ｎｏ＋ｎ
ｅ）ｄ］。一方、第２複屈折領域２を異常光として通過
し、次にファラデー回転子で偏光面４５°回転後、第４
複屈折領域４を常光として通過する［光路長（ｎｅ＋ｎ
ｏ）ｄ］。従って、全ての光路長は等しく光は回折しな
いで直進する。
直線偏光の光は、第１複屈折領域１を常光として通過
し、ファラデー回転子７で偏光面を４５°回転後、第３
複屈折領域を異常光として通過する［光路長（ｎｏ＋ｎ
ｅ）ｄ］。一方、第２複屈折領域２を異常光として通過
し、次にファラデー回転子で偏光面４５°回転後、第４
複屈折領域４を常光として通過する［光路長（ｎｅ＋ｎ
ｏ）ｄ］。従って、全ての光路長は等しく光は回折しな
いで直進する。
【０００５】次に、逆方向から入射する光のうち、第３
複屈折領域３の光学軸に平行な直線偏光の光は、第３複
屈折領域３を異常光として通過し、ファラデー回転子７
で偏光面を４５°回転後、第１複屈折領域１を異常光と
して通過する［光路長（ｎｅ＋ｎｅ）ｄ］。一方、第４
複屈折領域４を常光として通過し、次にファラデー回転
子７で偏光面４５°回転後、第２複屈折領域２を常光と
して通過する［光路長（ｎｏ＋ｎｏ）ｄ］。
複屈折領域３の光学軸に平行な直線偏光の光は、第３複
屈折領域３を異常光として通過し、ファラデー回転子７
で偏光面を４５°回転後、第１複屈折領域１を異常光と
して通過する［光路長（ｎｅ＋ｎｅ）ｄ］。一方、第４
複屈折領域４を常光として通過し、次にファラデー回転
子７で偏光面４５°回転後、第２複屈折領域２を常光と
して通過する［光路長（ｎｏ＋ｎｏ）ｄ］。
【０００６】ここで光路差を２（ｎｏ−ｎｅ）ｄ＝（Ｍ
＋１／２）λ（λは光の波長、Ｍは任意の整数）となる
ようにｄを定めておけば光は回折する。また、第３複屈
折領域３の光学軸に垂直な直線偏光の光は、第３複屈折
領域３を常光として通過し、ファラデー回転子７で偏光
面を４５°回転後、第１複屈折領域１を常光として通過
する［光路長（ｎｏ＋ｎｏ）ｄ］。
＋１／２）λ（λは光の波長、Ｍは任意の整数）となる
ようにｄを定めておけば光は回折する。また、第３複屈
折領域３の光学軸に垂直な直線偏光の光は、第３複屈折
領域３を常光として通過し、ファラデー回転子７で偏光
面を４５°回転後、第１複屈折領域１を常光として通過
する［光路長（ｎｏ＋ｎｏ）ｄ］。
【０００７】一方、第４複屈折領域４を異常光として通
過し、次にファラデー回転子７で偏光面４５°回転後、
第２複屈折領域２を異常光として通過する［光路長（ｎ
ｅ＋ｎｅ）ｄ］。ここで光路差を２（ｎｏ−ｎｅ）ｄ＝
（Ｍ＋１／２）λ（λは光の波長、Ｍは任意の整数）で
あるから光は全て回折する。
過し、次にファラデー回転子７で偏光面４５°回転後、
第２複屈折領域２を異常光として通過する［光路長（ｎ
ｅ＋ｎｅ）ｄ］。ここで光路差を２（ｎｏ−ｎｅ）ｄ＝
（Ｍ＋１／２）λ（λは光の波長、Ｍは任意の整数）で
あるから光は全て回折する。
【０００８】以上のように、順方向の光に対して偏光に
依存せず直進し、逆方向の光に対しては偏光に依存せず
回折するので、偏光無依存の光アイソレータとなる。
依存せず直進し、逆方向の光に対しては偏光に依存せず
回折するので、偏光無依存の光アイソレータとなる。
【０００９】図２は上記の複合光学素子用いた埋込型光
アイソレータの基本構成を示し、直線上に整列したコア
拡大（ＴＥＣ）光ファイバ１２及び１３、それを保持す
るフェルール１１、及び上記のように４枚の複屈折材
１、２、３、４とファラデー回転子７で構成された複合
光学素子１０、及びファラデー回転子７に光軸方向の磁
界を印加する磁石８より構成されている。
アイソレータの基本構成を示し、直線上に整列したコア
拡大（ＴＥＣ）光ファイバ１２及び１３、それを保持す
るフェルール１１、及び上記のように４枚の複屈折材
１、２、３、４とファラデー回転子７で構成された複合
光学素子１０、及びファラデー回転子７に光軸方向の磁
界を印加する磁石８より構成されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】この複屈折素子を用い
た複合光学素子を埋込型光アイソレータとして機能させ
るためには、素子埋込部分の光ファイバ溝加工部を通過
する光が、複合光学素子の入射側及び、出射側に配置さ
れている複屈折板の光学軸が直交する二つの領域に同じ
比率（それぞれの領域を通過する光径面積が同じ）にな
るように精密に調整位置出しをする必要がある。これを
具体的にいうと、図２に示したように、光ファイバ１２
から出射した一つの入射光を第１複屈折領域１、ファラ
デー回転子７、第３複屈折領域３を通過する光と、第２
複屈折領域２、ファラデー回転子７、第４複屈折領域４
を通過する光とに同一の比率で分ける必要があるが、非
常に困難である。本発明は、溝加工部を通過する光路
と、複合光学素子を精密に位置出しを行うことを目的と
する。
た複合光学素子を埋込型光アイソレータとして機能させ
るためには、素子埋込部分の光ファイバ溝加工部を通過
する光が、複合光学素子の入射側及び、出射側に配置さ
れている複屈折板の光学軸が直交する二つの領域に同じ
比率（それぞれの領域を通過する光径面積が同じ）にな
るように精密に調整位置出しをする必要がある。これを
具体的にいうと、図２に示したように、光ファイバ１２
から出射した一つの入射光を第１複屈折領域１、ファラ
デー回転子７、第３複屈折領域３を通過する光と、第２
複屈折領域２、ファラデー回転子７、第４複屈折領域４
を通過する光とに同一の比率で分ける必要があるが、非
常に困難である。本発明は、溝加工部を通過する光路
と、複合光学素子を精密に位置出しを行うことを目的と
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、フェルールと複合光学素子をそれぞれ精密
に位置調整を行うことが出来るように、複合光学素子を
フェルールキャピラリーに形成した埋込溝方向に対して
長手である長方形に形成し、この長さを使用するフェル
ールキャピラリーの直径よりも長くすることによって、
それぞれを精密位置出し接着固定を容易にする構成であ
る。より具体的には、本発明は光ファイバ内に光学素子
を埋込んで形成する埋込型光アイソレータにおいて、使
用する光学素子が、ファラデー回転子の一方の面上に、
第１の複屈折領域、第２の複屈折領域、これを接合する
第５の接着剤領域と、他方の面上に、第３の複屈折領
域、第４の複屈折領域、これを接合する第６の接着剤領
域により構成された複合光学素子であり、光ファイバが
フェルールキャピラリーに挿入接着固定されて、所定の
箇所に複合光学素子を埋込む溝加工が施されており、こ
の複合光学素子は、溝方向に対して長手である長方形で
あり、この長さは使用するフェルールキャピラリーの直
径よりも長いことを特徴とする。本発明はまた、この複
合光学素子のフェルールキャピラリーの溝よりはみ出し
た部分を利用して複合光学素子の位置を調整する方法を
提供するものであり、これにより、複合光学素子がフェ
ルールキャピラリーの光ファイバに対して精密に位置決
めできて良好な光学特性の埋込型光アイソレータが得ら
れる。
に本発明は、フェルールと複合光学素子をそれぞれ精密
に位置調整を行うことが出来るように、複合光学素子を
フェルールキャピラリーに形成した埋込溝方向に対して
長手である長方形に形成し、この長さを使用するフェル
ールキャピラリーの直径よりも長くすることによって、
それぞれを精密位置出し接着固定を容易にする構成であ
る。より具体的には、本発明は光ファイバ内に光学素子
を埋込んで形成する埋込型光アイソレータにおいて、使
用する光学素子が、ファラデー回転子の一方の面上に、
第１の複屈折領域、第２の複屈折領域、これを接合する
第５の接着剤領域と、他方の面上に、第３の複屈折領
域、第４の複屈折領域、これを接合する第６の接着剤領
域により構成された複合光学素子であり、光ファイバが
フェルールキャピラリーに挿入接着固定されて、所定の
箇所に複合光学素子を埋込む溝加工が施されており、こ
の複合光学素子は、溝方向に対して長手である長方形で
あり、この長さは使用するフェルールキャピラリーの直
径よりも長いことを特徴とする。本発明はまた、この複
合光学素子のフェルールキャピラリーの溝よりはみ出し
た部分を利用して複合光学素子の位置を調整する方法を
提供するものであり、これにより、複合光学素子がフェ
ルールキャピラリーの光ファイバに対して精密に位置決
めできて良好な光学特性の埋込型光アイソレータが得ら
れる。
【００１２】好ましくは、上記埋込型光アイソレータに
おいて、ファラデー回転子に磁気印可する永久磁石の形
状が、フェルールキャピラリーを挿入出来る貫通孔が有
り、更に、複合光学素子を埋込むことの出来る溝加工が
施されている。これによりフェルールキャピラリーを磁
石に対しても精密に位置決めできて良好な光学特性の埋
込型光アイソレータが得られる。
おいて、ファラデー回転子に磁気印可する永久磁石の形
状が、フェルールキャピラリーを挿入出来る貫通孔が有
り、更に、複合光学素子を埋込むことの出来る溝加工が
施されている。これによりフェルールキャピラリーを磁
石に対しても精密に位置決めできて良好な光学特性の埋
込型光アイソレータが得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明は、複合光学素子をフェル
ールキャピラリー溝方向に対して長手である長方形に形
成し、この長さを使用するフェルールキャピラリーの直
径よりも長くしたことを特徴としたものであり、これに
よってフェルールキャピラリーと複合光学素子の相互関
係を精密に調製できる。またフェルールキャピラリーと
複合光学素子を別々に支持することができ、これによっ
てそれぞれの位置を精密に動かすことが容易になるとい
う作用を有する。また、以上によって精密接着を行った
後、ファラデー回転子への磁気印可手段としての磁石を
配置する必要がある。ここで用いる磁石を、フェルール
キャピラリーを挿入出来る貫通孔が有り、更に、複合光
学素子を埋込むことの出来る溝加工が施されているもの
とすることで、フェルールよりはみ出た複合光学素子の
保護、接合強度補強、信頼性改善効果及び、部品の小型
化を得ることが出来る。本発明の実施の形態を図３に示
す。また、精密調整接着装置及び調整方法を図４に示
す。
ールキャピラリー溝方向に対して長手である長方形に形
成し、この長さを使用するフェルールキャピラリーの直
径よりも長くしたことを特徴としたものであり、これに
よってフェルールキャピラリーと複合光学素子の相互関
係を精密に調製できる。またフェルールキャピラリーと
複合光学素子を別々に支持することができ、これによっ
てそれぞれの位置を精密に動かすことが容易になるとい
う作用を有する。また、以上によって精密接着を行った
後、ファラデー回転子への磁気印可手段としての磁石を
配置する必要がある。ここで用いる磁石を、フェルール
キャピラリーを挿入出来る貫通孔が有り、更に、複合光
学素子を埋込むことの出来る溝加工が施されているもの
とすることで、フェルールよりはみ出た複合光学素子の
保護、接合強度補強、信頼性改善効果及び、部品の小型
化を得ることが出来る。本発明の実施の形態を図３に示
す。また、精密調整接着装置及び調整方法を図４に示
す。
【００１４】
【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。図３
（ａ）、（ｂ）において、複合光学素子１０は図１に関
して説明したものと同様な構造を有する。また、光ファ
イバを挿入接着したフェルールキャピラリー１６は図２
で説明したものと同様な構造を有する。ＴＥＣ（拡大
端）光ファイバの拡大部において複合光学素子１０を挿
入するためにフェルールキャピラリー１６を横断して直
交または斜めの溝１３が溝加工により形成される。この
溝１３には光ファイバ挿入接着済みフェルールキャピラ
リー１６の直径よりも長い寸法の複合光学素子１０が嵌
合接着される。複合光学素子１０の溝１３からのはみ出
し部分を利用してその光ファイバに対する位置を精密に
決定する。図３（ｃ）に示すように、磁石１４には複合
光学素子１０のはみ出し部を収容できる溝２０と、フェ
ルールキャピラリー１６の外径に嵌合できる貫通孔２１
が形成されている。また図４（ａ）に示したようにフェ
ルールキャピラリー１６の外周面は角形に形成して磁石
１４の精密な位置関係を有するようにしうる。図３
（ｂ）の矢印方向に磁石１４を嵌めることにより組込み
ができる。
（ａ）、（ｂ）において、複合光学素子１０は図１に関
して説明したものと同様な構造を有する。また、光ファ
イバを挿入接着したフェルールキャピラリー１６は図２
で説明したものと同様な構造を有する。ＴＥＣ（拡大
端）光ファイバの拡大部において複合光学素子１０を挿
入するためにフェルールキャピラリー１６を横断して直
交または斜めの溝１３が溝加工により形成される。この
溝１３には光ファイバ挿入接着済みフェルールキャピラ
リー１６の直径よりも長い寸法の複合光学素子１０が嵌
合接着される。複合光学素子１０の溝１３からのはみ出
し部分を利用してその光ファイバに対する位置を精密に
決定する。図３（ｃ）に示すように、磁石１４には複合
光学素子１０のはみ出し部を収容できる溝２０と、フェ
ルールキャピラリー１６の外径に嵌合できる貫通孔２１
が形成されている。また図４（ａ）に示したようにフェ
ルールキャピラリー１６の外周面は角形に形成して磁石
１４の精密な位置関係を有するようにしうる。図３
（ｂ）の矢印方向に磁石１４を嵌めることにより組込み
ができる。
【００１５】図４には本発明の埋込型光アイソレータの
組み立て及び調整方法を示している。同図（ａ）におい
て、光ファイバを接着しそして溝加工処理済みのフェル
ールキャピラリー１６の溝１３に、フェルールキャピラ
リー１６の直径よりも長い幅を有する複合光学素子１０
を挿入し、紫外線硬化型接着剤１８を施す。次いで、同
図（ｂ）のように、フェルールキャピラリー１６を微調
整可能なステージ（図示せず）に保持し、また複合光学
素子１０のはみ出し両端部を別の微調整可能なクランプ
１７により保持する。磁石１９は調整装置に設けられた
電磁石である。この状態で図４（ｃ）のように調整シス
テムに搭載し、レーザ光源ＬＤからフェルールキャピラ
リー１６にレーザ光を入射させ、フェルールキャピラリ
ー６と複合光学素子１０とを経て光検出器ＰＤに受光
し、透過光が最大になるようにクランプ１７とステージ
α位置調整を行う。複合光学素子１０の両光路の受光量
が最大になる位置で、紫外線硬化型接着剤１８を硬化す
ることにより複合光学素子１０を固定する。
組み立て及び調整方法を示している。同図（ａ）におい
て、光ファイバを接着しそして溝加工処理済みのフェル
ールキャピラリー１６の溝１３に、フェルールキャピラ
リー１６の直径よりも長い幅を有する複合光学素子１０
を挿入し、紫外線硬化型接着剤１８を施す。次いで、同
図（ｂ）のように、フェルールキャピラリー１６を微調
整可能なステージ（図示せず）に保持し、また複合光学
素子１０のはみ出し両端部を別の微調整可能なクランプ
１７により保持する。磁石１９は調整装置に設けられた
電磁石である。この状態で図４（ｃ）のように調整シス
テムに搭載し、レーザ光源ＬＤからフェルールキャピラ
リー１６にレーザ光を入射させ、フェルールキャピラリ
ー６と複合光学素子１０とを経て光検出器ＰＤに受光
し、透過光が最大になるようにクランプ１７とステージ
α位置調整を行う。複合光学素子１０の両光路の受光量
が最大になる位置で、紫外線硬化型接着剤１８を硬化す
ることにより複合光学素子１０を固定する。
【００１６】次に、フェルールキャピラリー１６に嵌合
できる貫通孔２１と複合光学素子１０が入る溝２０を加
工してある所定強度の磁石１４の貫通孔２１を図３
（ｂ）の矢印方向にフェルールキャピラリー１１に嵌め
て所定位置までスライドさせてセットし、樹脂接着剤１
５を施して固定する。このように、本発明の方法では簡
単な工程で各素子間の精密な調芯及び位置関係の設定が
可能となる。次に本発明の具体例を述べる。
できる貫通孔２１と複合光学素子１０が入る溝２０を加
工してある所定強度の磁石１４の貫通孔２１を図３
（ｂ）の矢印方向にフェルールキャピラリー１１に嵌め
て所定位置までスライドさせてセットし、樹脂接着剤１
５を施して固定する。このように、本発明の方法では簡
単な工程で各素子間の精密な調芯及び位置関係の設定が
可能となる。次に本発明の具体例を述べる。
【００１７】（実施例１）本発明の実施例による複合光
学素子は、図１に示した基本構成を有するものであり、
複屈折材料として水晶板を用い、ファラデー回転子の片
面に複屈折領域１、２として接着された水晶板の光学軸
は９０°直交しており、ファラデー回転子のもう一方の
面に複屈折領域３、４として接着された水晶板の光学軸
も９０°直交された構成である。また、ファラデー回転
子を挟んで向き合う複屈折領域１、３及び２、４の水晶
板の光学軸がおよそ４５°となる構成である。ここで用
いるファラデー回転子は使用波長において４５°の回転
角をなす厚さであり、水晶板も同一波長においてλ／４
波長板として機能する厚さである。このように構成され
た複合光学素子の寸法を０．４５×１．５ｍｍ矩形状に
加工した。また、この時の素子厚は０．５ｍｍ程度であ
った。
学素子は、図１に示した基本構成を有するものであり、
複屈折材料として水晶板を用い、ファラデー回転子の片
面に複屈折領域１、２として接着された水晶板の光学軸
は９０°直交しており、ファラデー回転子のもう一方の
面に複屈折領域３、４として接着された水晶板の光学軸
も９０°直交された構成である。また、ファラデー回転
子を挟んで向き合う複屈折領域１、３及び２、４の水晶
板の光学軸がおよそ４５°となる構成である。ここで用
いるファラデー回転子は使用波長において４５°の回転
角をなす厚さであり、水晶板も同一波長においてλ／４
波長板として機能する厚さである。このように構成され
た複合光学素子の寸法を０．４５×１．５ｍｍ矩形状に
加工した。また、この時の素子厚は０．５ｍｍ程度であ
った。
【００１８】次に光ファイバ接着フェルールキャピラリ
ー１６は図２と同様な基本構造を有するもので、フェル
ールキャピラリー１１にコア拡大（ＴＥＣ）光ファイバ
１２を挿入接着後、両面ＰＣ研磨加工を実施した。この
時用いたＴＥＣ光ファイバは分散シフトファイバを用い
て、モードフィールド径を４０μｍ以上拡大した。ま
た、フェルール径はφ１．２５ｍｍである。図３及び図
４（ａ）で説明したように、このＴＥＣファイバ接着済
みフェルールのコア拡大部に複合光学素子が挿入出来る
幅の溝１３（溝幅は０．５２ｍｍ程度）を加工する。
ー１６は図２と同様な基本構造を有するもので、フェル
ールキャピラリー１１にコア拡大（ＴＥＣ）光ファイバ
１２を挿入接着後、両面ＰＣ研磨加工を実施した。この
時用いたＴＥＣ光ファイバは分散シフトファイバを用い
て、モードフィールド径を４０μｍ以上拡大した。ま
た、フェルール径はφ１．２５ｍｍである。図３及び図
４（ａ）で説明したように、このＴＥＣファイバ接着済
みフェルールのコア拡大部に複合光学素子が挿入出来る
幅の溝１３（溝幅は０．５２ｍｍ程度）を加工する。
【００１９】図４（ｃ）で説明したように、上記の溝加
工済みフェルール１６の両端に割りスリーブ等を用い光
ファイバコネクタを接続する。この両端に光ファイバの
接続された溝入りフェルール１６を微動調整可能なステ
ージに固定する。両端に接続された光ファイバは、一方
をＬＤ光源に接続して、もう一方をＰＤ光パワーメータ
に接続する。
工済みフェルール１６の両端に割りスリーブ等を用い光
ファイバコネクタを接続する。この両端に光ファイバの
接続された溝入りフェルール１６を微動調整可能なステ
ージに固定する。両端に接続された光ファイバは、一方
をＬＤ光源に接続して、もう一方をＰＤ光パワーメータ
に接続する。
【００２０】次に、溝部１３に屈折率を調整したＵＶ硬
化型（熱硬化併用）接着剤を注入する。
化型（熱硬化併用）接着剤を注入する。
【００２１】次に、複合光学素子１０を溝加工部に挿入
して、余分な接着剤の取り除き及び、気泡抜き実施後、
図４（ｂ）のように溝入りフェルールを固定したステー
ジと独立して微動又は複合光学素子の固定が出来るクラ
ンプ１７（ピンセットのようなもの）でこの複合光学素
子を掴む。この時フェルール外径よりも光学素子が長い
ため、素子の固定が容易になる。なお、この時の微動位
置出し精度は１μｍ以下の精度が必要となる。
して、余分な接着剤の取り除き及び、気泡抜き実施後、
図４（ｂ）のように溝入りフェルールを固定したステー
ジと独立して微動又は複合光学素子の固定が出来るクラ
ンプ１７（ピンセットのようなもの）でこの複合光学素
子を掴む。この時フェルール外径よりも光学素子が長い
ため、素子の固定が容易になる。なお、この時の微動位
置出し精度は１μｍ以下の精度が必要となる。
【００２２】以上の状態で光学素子に所定の磁界を印可
する。この時の磁気印可方向はＬＤからの入射光に対し
て光学素子が逆方向となるようにする。このような構成
で、入射光の光が最小となる位置をフェルールが固定さ
れているステージ又は、複合光学素子が固定されている
ステージを精密調整微動することで、最適位置を検出す
る。検出後は、溝部にＵＶ光を照射することでＵＶ硬化
樹脂が固まり位置は保持出来る。
する。この時の磁気印可方向はＬＤからの入射光に対し
て光学素子が逆方向となるようにする。このような構成
で、入射光の光が最小となる位置をフェルールが固定さ
れているステージ又は、複合光学素子が固定されている
ステージを精密調整微動することで、最適位置を検出す
る。検出後は、溝部にＵＶ光を照射することでＵＶ硬化
樹脂が固まり位置は保持出来る。
【００２３】なお、上記の光学特性モニターによる微動
調整接着でのファラデー回転子への磁場印可手段は微動
調整接着装置上の磁石を用いている。実際の光アイソレ
ータとして機能するには素子の周りに磁石を固定する必
要がある。上記の埋込型光アイソレータの光学素子接着
部はフェルール外径よりはみ出しているため、この素子
に磁界を印可する磁石は、素子が充分入る内径寸法のも
のを用いる方法と（外径部で磁石に位置出しが必要なた
め工法が困難。また、内径部に光学素子と磁石との隙間
が多くそれを樹脂で埋めることとなるが、信頼性面で不
具合を生じ易い）、素子両脇にフェルール外径とほぼ同
様（若干大きい）の内径の磁石をフェルールからはみ出
した素子の両脇に配置する方法があるがこの方法では二
つの磁石を用いてコスト高となる。また、フェルール溝
部にストレスを生じ易い。
調整接着でのファラデー回転子への磁場印可手段は微動
調整接着装置上の磁石を用いている。実際の光アイソレ
ータとして機能するには素子の周りに磁石を固定する必
要がある。上記の埋込型光アイソレータの光学素子接着
部はフェルール外径よりはみ出しているため、この素子
に磁界を印可する磁石は、素子が充分入る内径寸法のも
のを用いる方法と（外径部で磁石に位置出しが必要なた
め工法が困難。また、内径部に光学素子と磁石との隙間
が多くそれを樹脂で埋めることとなるが、信頼性面で不
具合を生じ易い）、素子両脇にフェルール外径とほぼ同
様（若干大きい）の内径の磁石をフェルールからはみ出
した素子の両脇に配置する方法があるがこの方法では二
つの磁石を用いてコスト高となる。また、フェルール溝
部にストレスを生じ易い。
【００２４】従って、図３（ｃ）のようにコア状磁石１
４に素子幅以上の溝１３を加工し（０．５ｍｍ程度）磁
石内径２１はフェルールより若干大きい寸法であるが位
置出しが充分可能な大きさである。この磁石を埋込型光
アイソレータに用いると、磁石の接着作業が容易であ
り、また、光学素子と溝部分を磁石と樹脂で覆うことが
容易に出来るので、溝部の機械的強度の補強、素子接着
部の信頼性向上に効果的である。
４に素子幅以上の溝１３を加工し（０．５ｍｍ程度）磁
石内径２１はフェルールより若干大きい寸法であるが位
置出しが充分可能な大きさである。この磁石を埋込型光
アイソレータに用いると、磁石の接着作業が容易であ
り、また、光学素子と溝部分を磁石と樹脂で覆うことが
容易に出来るので、溝部の機械的強度の補強、素子接着
部の信頼性向上に効果的である。
【図１】複合光学素子の構成を示す図である。
【図２】埋込型光アイソレータの基本構成を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施例を示す図である。
【図４】本発明による精密調整接着方法を示す図であ
る。
る。
１０ 複合光学素子
１３、２０ 溝
１４ 磁石
１５ 樹脂接着剤
１６ フェルールキャピラリー
１８ 紫外線硬化型接着剤
１９ 磁石
２１ 貫通孔
Claims (4)
- 【請求項１】 光ファイバ内に光学素子を埋込んで形成
する埋込型光アイソレータにおいて、 使用する光学素子が、ファラデー回転子の一方の面上
に、第１の複屈折領域、第２の複屈折領域、これを接合
する第５の接着剤領域と、他方の面上に、第３の複屈折
領域、第４の複屈折領域、これを接合する第６の接着剤
領域により構成され、前記第１の複屈折領域が前記第３
の複屈折領域と光線方向に整列し、前記第２の複屈折領
域が前記第４の複屈折領域と光線方向に整列している複
合光学素子であり、 光ファイバがフェルールキャピラリーに挿入接着固定さ
れて、所定の箇所に複合光学素子を埋込む溝加工が施さ
れており、 この複合光学素子は、溝方向に対して長手である長方形
であり、この長さは使用するフェルールキャピラリーの
直径よりも長いことを特徴とする埋込型光アイソレー
タ。 - 【請求項２】 請求項１の埋込型光アイソレータにおい
て、ファラデー回転子に磁気印可する永久磁石の形状
が、フェルールキャピラリーを挿入出来る貫通孔が有
り、更に、複合光学素子を埋込むことの出来る溝加工が
施されている埋込型光アイソレータ。 - 【請求項３】 光ファイバ内に光学素子を埋込んだ埋込
型光アイソレータの製造法において、 光ファイバを挿入固定したフェルールキャピラリーの所
定の箇所に該フェルールキャピラリーを横断して溝を形
成し、 ファラデー回転子の一方の面上に、第１の複屈折領域、
第２の複屈折領域、これを接合する第５の接着剤領域
と、他方の面上に、第３の複屈折領域、第４の複屈折領
域、これを接合する第６の接着剤領域により構成され、
前記第１の複屈折領域が前記第３の複屈折領域と光線方
向に整列し、前記第２の複屈折領域が前記第４の複屈折
領域と光線方向に整列している複合光学素子であって、
前記溝方向に対して長手である長方形を有する複合光学
素子であってこの長さが前記フェルールキャピラリーの
直径よりも長いものを用意し、 前記複合光学素子を前記溝に埋込み、 前記溝よりはみ出した部分を治具により操作して調芯す
ることを特徴とする埋込型光アイソレータの製造方法。 - 【請求項４】 請求項３の製造方法において、前記ファ
ラデー回転子に磁気印可する永久磁石に前記フェルール
キャピラリーを挿入出来る貫通孔と前記埋め込まれた複
合光学素子を収容できる溝を形成し、前記フェルールキ
ャピラリーを前記貫通孔に嵌合させることを特徴とする
埋込型光アイソレータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001321840A JP2003121788A (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | 複合光学素子を用いた埋込型光アイソレータとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001321840A JP2003121788A (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | 複合光学素子を用いた埋込型光アイソレータとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003121788A true JP2003121788A (ja) | 2003-04-23 |
Family
ID=19138988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001321840A Pending JP2003121788A (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | 複合光学素子を用いた埋込型光アイソレータとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003121788A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100419228B1 (ko) * | 2002-05-08 | 2004-02-21 | 학교법인 성균관대학 | 편광모드 분산보상용 광회전자를 갖는 광소자 및 이의응용소자 |
| JPWO2005057268A1 (ja) * | 2003-12-08 | 2007-07-05 | 日本碍子株式会社 | 光デバイス |
| CN110927881A (zh) * | 2018-09-19 | 2020-03-27 | 苏州旭创科技有限公司 | 一种带隔离器光插件及具有其的光模块 |
-
2001
- 2001-10-19 JP JP2001321840A patent/JP2003121788A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100419228B1 (ko) * | 2002-05-08 | 2004-02-21 | 학교법인 성균관대학 | 편광모드 분산보상용 광회전자를 갖는 광소자 및 이의응용소자 |
| JPWO2005057268A1 (ja) * | 2003-12-08 | 2007-07-05 | 日本碍子株式会社 | 光デバイス |
| CN110927881A (zh) * | 2018-09-19 | 2020-03-27 | 苏州旭创科技有限公司 | 一种带隔离器光插件及具有其的光模块 |
| CN110927881B (zh) * | 2018-09-19 | 2021-06-18 | 苏州旭创科技有限公司 | 一种带隔离器光插件及具有其的光模块 |
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