JP2003121789A - Optical isolator, laser module, optical amplifier, and polarizing filter - Google Patents

Optical isolator, laser module, optical amplifier, and polarizing filter

Info

Publication number
JP2003121789A
JP2003121789A JP2002112519A JP2002112519A JP2003121789A JP 2003121789 A JP2003121789 A JP 2003121789A JP 2002112519 A JP2002112519 A JP 2002112519A JP 2002112519 A JP2002112519 A JP 2002112519A JP 2003121789 A JP2003121789 A JP 2003121789A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical
polarization
optical axis
polarizing
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.)
Pending
Application number
JP2002112519A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyohide Sakai
清秀 酒井
Katsuhiko Hamada
雄彦 浜田
Hidekazu Kodera
秀和 小寺
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2002112519A priority Critical patent/JP2003121789A/en
Priority to US10/200,383 priority patent/US20030030889A1/en
Publication of JP2003121789A publication Critical patent/JP2003121789A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that dielectric multi-layered film elements which are arranged in parallel to each other increase the wavefront aberration of passing laser light. SOLUTION: This optical isolator is equipped with a Faraday rotator 7 which rotates the polarization of laser light by a >=45 deg. angle of rotation around the optical axis 11 and projects it, a parallel flat plate type polarizer 6 which is arranged obliquely to the optical axis 11 and projects the laser light made incident along the optical axis 11 through a polarization transmission characteristic in a first polarizing direction, and a parallel flat plate type analyzer 8 which is arranged reversely obliquely to the polarizer 6 opposite the polarizer 6, across the Faraday rotator 7, has a polarization transmission characteristic in a second polarizing direction rotated by a 45 deg. angle of rotation from the first polarizing direction, and projects the laser light having passed through the Faraday rotator 7 through the polarization transmission characteristic in the second polarizing direction.

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】この発明は、一方向へ進行す
る光だけを通過し、逆方向へ進行する光の通過を阻止す
る光アイソレータに係るものであり、またこの光アイソ
レータを用いたレーザモジュールおよび光増幅器に関
し、さらに誘電体多層膜の偏光フィルタに関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical isolator which passes only light traveling in one direction and blocks light traveling in the opposite direction, and a laser module using the optical isolator. The present invention also relates to an optical amplifier, and further relates to a polarization filter having a dielectric multilayer film.

【0002】[0002]

【従来の技術】図22は従来の光アイソレータに適用す
る誘電体多層膜素子の構成を示す図であり、図23は従
来の光アイソレータの構成を示す図である。この従来の
光アイソレータは特開平8−166561号公報に開示
されている。
2. Description of the Related Art FIG. 22 is a diagram showing a structure of a dielectric multilayer film element applied to a conventional optical isolator, and FIG. 23 is a view showing a structure of a conventional optical isolator. This conventional optical isolator is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-166656.

【0003】図22において、101は光学素子、10
2は例えばイットリウム鉄ガーネット(YIG)結晶や
LPEガーネット膜などのファラデー効果素子板、10
3はファラデー効果素子板102の一方の面に形成され
た反射防止膜、104はファラデー効果素子板102の
他方の面に形成された偏光分離膜である。また、図23
において、105は1/2波長板の片面に誘電体多層膜
コートからなる偏光分離膜を形成して構成された偏光
子、106は磁石106Mを備えた光学素子101によ
るファラデー回転子である。偏光分離膜104は検光子
として機能する。偏光子105は偏光分離膜を1/2波
長板上に配置することによって形成される。
In FIG. 22, 101 is an optical element and 10 is an optical element.
2 is, for example, a Faraday effect element plate such as yttrium iron garnet (YIG) crystal or LPE garnet film, 10
3 is an antireflection film formed on one surface of the Faraday effect element plate 102, and 104 is a polarization separation film formed on the other surface of the Faraday effect element plate 102. Also, FIG.
In the above, reference numeral 105 denotes a polarizer formed by forming a polarization separation film made of a dielectric multilayer film coating on one surface of a ½ wavelength plate, and 106 is a Faraday rotator formed by the optical element 101 having a magnet 106M. The polarization separation film 104 functions as an analyzer. The polarizer 105 is formed by disposing a polarization separation film on a half-wave plate.

【0004】この従来の光アイソレータでは、図23に
示すように、偏光子105,ファラデー回転子106を
互いに平行になるようにそれぞれ配置している。このよ
うにして、半導体レーザから光アイソレータへ出射され
たレーザ光はP偏光成分とS偏光成分との偏光分離を偏
光子105によって行い、P偏光成分はファラデー回転
子106で光軸回りに45度だけ回転させられ、回転し
たP偏光成分は図示しない光ファイバーに結合する。ま
た光ファイバーから回転したP偏光成分が光アイソレー
タへ戻った場合、戻り光の回転したP偏光成分は再度フ
ァラデー回転子106で光軸回りに45度だけ回転させ
られ、戻り光の回転したP偏光成分の偏波方向は半導体
レーザから出射されるレーザ光の偏波方向と90度異な
る。それで、戻り光の回転したP偏光成分が偏光子10
5に入射しても、偏光子105を通過できない。それ
で、従来の光アイソレータは光アイソレータとして機能
する。
In this conventional optical isolator, as shown in FIG. 23, a polarizer 105 and a Faraday rotator 106 are arranged in parallel with each other. In this way, the laser light emitted from the semiconductor laser to the optical isolator performs polarization separation of the P-polarized component and the S-polarized component by the polarizer 105, and the P-polarized component is 45 degrees around the optical axis by the Faraday rotator 106. And the rotated P-polarized component is coupled to an optical fiber (not shown). When the P-polarized component rotated from the optical fiber returns to the optical isolator, the rotated P-polarized component of the return light is rotated again by 45 degrees around the optical axis by the Faraday rotator 106, and the rotated P-polarized component of the return light is returned. The polarization direction of is different from the polarization direction of the laser light emitted from the semiconductor laser by 90 degrees. Then, the rotated P-polarized component of the return light is reflected by the polarizer 10.
Even if the light beam enters the light source 5, it cannot pass through the polarizer 105. Therefore, the conventional optical isolator functions as an optical isolator.

【0005】また、図示はしないが、上記特開平8−1
66561号公報には、上記従来技術の他に、図22に
示すファラデー効果素子板102を2枚用いたほかの光
アイソレータも開示されている。この光アイソレータ
は、それぞれのファラデー効果素子板102に形成され
た誘電体多層膜104をそれぞれ偏光子、検光子として
使用している。また、この光アイソレータは、それぞれ
のファラデー効果素子板102のファラデー回転角を2
2.5度に設定している。そして、この光アイソレータ
における2つのファラデー効果素子板は、入射光の偏光
が、最終的に45度回転するように入射光に対してそれ
ぞれ所定角度だけ傾いている。
Although not shown, the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 8-1
In addition to the above-mentioned conventional technique, Japanese Patent No. 66561 discloses another optical isolator using two Faraday effect element plates 102 shown in FIG. This optical isolator uses the dielectric multilayer film 104 formed on each Faraday effect element plate 102 as a polarizer and an analyzer, respectively. Further, this optical isolator sets the Faraday rotation angle of each Faraday effect element plate 102 to 2
It is set to 2.5 degrees. Then, the two Faraday effect element plates in this optical isolator are respectively inclined by a predetermined angle with respect to the incident light so that the polarization of the incident light is finally rotated by 45 degrees.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の光アイソレータ
は以上のように構成されているので、互いに平行に配置
された誘電体多層膜素子によって、通過するレーザ光の
波面収差を増加させてしまうという課題があった。
Since the conventional optical isolator is constructed as described above, the dielectric multilayer film elements arranged in parallel with each other increase the wavefront aberration of the passing laser light. There were challenges.

【0007】図24(a)は平行平板で一般に生ずる波
面収差を示す図である。図24(b)は従来の光アイソ
レータで生じ増幅される波面収差を示す図である。図2
4(a)に示すように、入射波(あるいは平面波)の進
行方向に対して傾斜配置された平行平板へ入射波(ある
いは平面波)が入射すると、この入射波(あるいは平面
波)は波面収差を発生して平行平板から出射するように
なる。
FIG. 24 (a) is a diagram showing the wavefront aberration that generally occurs in a parallel plate. FIG. 24B is a diagram showing the wavefront aberration that is generated and amplified in the conventional optical isolator. Figure 2
As shown in FIG. 4 (a), when an incident wave (or plane wave) is incident on a parallel plate that is inclined with respect to the traveling direction of the incident wave (or plane wave), this incident wave (or plane wave) causes wavefront aberration. Then, the light is emitted from the parallel plate.

【0008】このことを踏まえると、図22,図23に
示した従来の光アイソレータでは、図24(b)に示す
ように偏光子105とファラデー回転子106とを平行
に傾斜配置しているために、偏光子105で発生した波
面収差がファラデー回転子106によってさらに増加し
てしまうことになる。
In view of this, in the conventional optical isolator shown in FIGS. 22 and 23, the polarizer 105 and the Faraday rotator 106 are inclined and arranged in parallel as shown in FIG. 24 (b). In addition, the wavefront aberration generated in the polarizer 105 is further increased by the Faraday rotator 106.

【0009】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、通過するレーザ光の波面収差を低
減することが可能な光アイソレータを構成することを目
的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to construct an optical isolator capable of reducing the wavefront aberration of passing laser light.

【0010】また、この発明は、上記の光アイソレータ
を用いたレーザモジュール、光増幅器を構成することを
目的とする。
Another object of the present invention is to construct a laser module and an optical amplifier using the above optical isolator.

【0011】さらに、この発明は、上記の光アイソレー
タの偏光子および検光子に好適な誘電体多層膜の偏光フ
ィルタを提供することを目的とする。
A further object of the present invention is to provide a polarizing filter having a dielectric multilayer film suitable for the polarizer and analyzer of the above optical isolator.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明に係る光アイソ
レータは、光軸周りの旋光作用を有する旋光手段と、光
軸に対して傾斜して配置されるように光軸上に配置され
る平行平板形の偏光手段と、光軸上に配置され、偏光手
段とともに旋光手段を対向して挟み、偏光手段で生じた
波面収差を低減するように配置される平行平板形の検光
手段とを備えるようにしたものである。
An optical isolator according to the present invention comprises an optical rotator having an optical rotatory action about an optical axis and a parallel optical axis arranged so as to be inclined with respect to the optical axis. A flat plate type polarization means and a parallel plate type detection means arranged on the optical axis and arranged so as to sandwich the optical rotation means together with the polarization means so as to reduce the wavefront aberration generated in the polarization means. It was done like this.

【0013】この発明に係る光アイソレータは、通過す
る光の偏光をその光軸周りに所定の回転角だけ回転して
出射する旋光手段と、光軸上に配置され、光軸に対して
傾斜方向へ第1の角度だけ傾斜配置される平行平板形の
偏光手段と、光軸上に配置され、偏光手段とともに旋光
手段を対向して挟み、偏光手段に対して逆の傾斜方向へ
第2の角度だけ傾斜配置される平行平板形の検光手段と
を備えるようにしたものである。
The optical isolator according to the present invention is provided with an optical rotation means for rotating the polarized light of the passing light around the optical axis by a predetermined rotation angle and emitting the polarized light, and a tilting direction with respect to the optical axis. To the parallel plate type polarizing means inclined by a first angle to the optical axis and sandwiching the optical rotating means with the polarizing means so as to face each other, and a second angle in the opposite inclination direction with respect to the polarizing means. The parallel plate type light detecting means is arranged so as to be inclined only.

【0014】この発明に係る光アイソレータは、光軸を
有する旋光手段と、光軸と交わる平行平板形の偏光手段
と、光軸と交わり、偏光手段とともに旋光手段を対向し
て挟む平行平板の検光手段とを備え、ここで、仮想的な
検光手段が仮想的な旋光手段の光軸に対し垂直な関係で
置かれ、仮想的な偏光手段を通れる偏光光線の第1の偏
波面が仮想的な検光手段を通れる偏光光線の第2の偏波
面と平行になるように仮想的な偏光手段が置かれ、仮想
的な偏光手段と第1の偏波面との第1の交線が、仮想的
な検光手段と第2の偏波面との第2の交線に対して、略
V字状に対面するように、仮想的な旋光手段の光軸に対
し仮想的な偏光手段及び仮想的な検光手段が互いに傾け
られ、第1の偏波面と、第2の偏波面との間の角度が第
2の偏波面に対し略45°となるように仮想的な旋光手
段の光軸周りに仮想的な検光手段を回転させ、仮想的な
旋光手段の回転角が、偏光の偏波面が光軸周りに回転す
る角度である略45°で設定されるという条件で配置さ
れる仮想的な偏光手段、仮想的な検光手段および仮想的
な旋光手段の配置と結果として実質的に同じである配置
を、旋光手段、偏光手段及び検光手段が有するようにし
たものである。
The optical isolator according to the present invention is an optical isolator having an optical axis, a parallel plate type polarizing means intersecting with the optical axis, and a parallel plate detector which intersects with the optical axis and sandwiches the optical rotating means together with the polarizing means so as to face each other. Optical means, wherein the virtual light detecting means is placed in a relationship perpendicular to the optical axis of the virtual optical rotating means, and the first polarization plane of the polarized light passing through the virtual polarizing means is virtual. The virtual polarization means is placed so as to be parallel to the second plane of polarization of the polarized light that passes through the conventional light detection means, and the first line of intersection between the virtual polarization means and the first plane of polarization is The virtual polarization means and the virtual polarization means with respect to the optical axis of the virtual optical rotation means are arranged to face each other in a substantially V shape with respect to the second line of intersection between the virtual light detection means and the second polarization plane. Of the first polarization plane and the second polarization plane with respect to the second polarization plane. The virtual light detecting means is rotated around the optical axis of the virtual optical rotating means so as to be 45 °, and the rotation angle of the virtual optical rotating means is the angle at which the polarization plane of the polarized light rotates around the optical axis. As a result, the arrangement substantially the same as the arrangement of the virtual polarization means, the virtual light detection means and the virtual optical rotation means arranged under the condition that they are set at about 45 ° is used. And the light detecting means.

【0015】この発明に係る光アイソレータは、検光手
段の光入射面の法線から光の電界ベクトルへの検光手段
の傾斜配置角の絶対値は偏光手段における光入射面の法
線から光の電界ベクトルへの偏光手段の傾斜配置角の絶
対値が等しく、逆符号の傾斜配置角に配置されるように
したものである。
In the optical isolator according to the present invention, the absolute value of the inclination arrangement angle of the light detecting means from the normal line of the light incident surface of the light detecting means to the electric field vector of the light is the light from the normal line of the light incident surface of the polarizing means. The absolute values of the tilted arrangement angles of the polarization means with respect to the electric field vector of 1 are the same, and they are arranged at the inclined arrangement angle of the opposite sign.

【0016】この発明に係る光アイソレータは、検光手
段は、偏光手段の光入射面の法線と光軸とがなす偏光手
段の傾斜配置角と絶対値が等しく逆符号の逆傾斜配置角
を光出射面の法線と光軸とがなして逆傾斜配置されるよ
うにしたものである。
In the optical isolator according to the present invention, the light detecting means has a reverse inclination arrangement angle having the same absolute value as the inclination arrangement angle of the polarization means formed by the normal line of the light incident surface of the polarization means and the optical axis and having the opposite sign. The normal line of the light emitting surface and the optical axis are arranged so as to be arranged in a reverse inclination.

【0017】この発明に係る光アイソレータは、偏光手
段または検光手段は、その光入射面の法線と光軸とのな
す傾斜配置角がブリュースター角となるように傾斜配置
されるようにしたものである。
In the optical isolator according to the present invention, the polarizing means or the light detecting means is arranged so as to be inclined so that the inclined arrangement angle formed by the normal line of the light incident surface and the optical axis becomes the Brewster angle. It is a thing.

【0018】この発明に係る光アイソレータは、偏光手
段または検光手段は、その光入射面の法線と光軸とのな
す傾斜配置角の絶対値が50°から60°までの角度と
なるように傾斜配置されるようにしたものである。
In the optical isolator according to the present invention, the polarizing means or the light detecting means is such that the absolute value of the inclined arrangement angle formed by the normal line of the light incident surface and the optical axis is from 50 ° to 60 °. It is arranged so as to be inclined.

【0019】この発明に係る光アイソレータは、旋光手
段は、所定の回転角を45°として、通過する光の偏光
をその光軸周りに所定の回転角だけ回転して出射し、検
光手段は、偏光手段の第1の偏波方向から光軸周りに4
5°だけ回転した方向に第2の偏波方向の偏光透過特性
を有するようにしたものである。
In the optical isolator according to the present invention, the optical rotation means sets the predetermined rotation angle to 45 ° and outputs the polarized light of the passing light after rotating it about the optical axis by the predetermined rotation angle. , 4 around the optical axis from the first polarization direction of the polarization means
It has a polarization transmission characteristic in the second polarization direction in the direction rotated by 5 °.

【0020】この発明に係る光アイソレータは、偏光手
段または検光手段は、多層膜が形成された一方の平面
と、一方の平面と平行な他方の平面とを有し、一方の平
面から他方の平面までの厚さが最大0.5mmまでの平
行平板形の光透過媒質とするようにしたものである。
In the optical isolator according to the present invention, the polarizing means or the light detecting means has one plane on which the multilayer film is formed and the other plane parallel to the one plane, and one plane to the other plane. A parallel plate type light transmission medium having a thickness up to a plane of up to 0.5 mm is used.

【0021】この発明に係る光アイソレータは、偏光手
段または検光手段は、接着層を用いることなく、一方の
平面に多層膜が形成された平行平板形の光透過媒質とす
るようにしたものである。
In the optical isolator according to the present invention, the polarizing means or the light detecting means is a parallel plate type light transmitting medium having a multilayer film formed on one plane without using an adhesive layer. is there.

【0022】この発明に係る光アイソレータは、偏光手
段または検光手段は、酸素イオンアシスト付電子ビーム
蒸着または酸素プラズマアシスト付電子ビーム蒸着によ
って、一方の平面に多層膜が形成された平行平板形の光
透過媒質とするようにしたものである。
In the optical isolator according to the present invention, the polarizing means or the light detecting means is a parallel plate type having a multilayer film formed on one plane by electron beam evaporation with oxygen ion assist or electron beam evaporation with oxygen plasma assist. The light transmitting medium is used.

【0023】この発明に係る光アイソレータは、偏光手
段または検光手段は、他方の平面に反射防止膜が形成さ
れた平行平板形の光透過媒質とするようにしたものであ
る。
In the optical isolator according to the present invention, the polarizing means or the analyzing means is a parallel plate type light transmitting medium having an antireflection film formed on the other plane.

【0024】この発明に係る光アイソレータは、偏光手
段または検光手段は、高屈折率媒質によって低屈折率媒
質を挟み込んだ多層膜による長波長透過型フィルタを備
えるようにしたものである。
In the optical isolator according to the present invention, the polarizing means or the light detecting means is provided with a long-wavelength transmission type filter having a multilayer film in which a low refractive index medium is sandwiched by a high refractive index medium.

【0025】この発明に係る光アイソレータは、成膜面
への誘電体物質の蒸着充填率を80%より低くした低屈
折率の誘電体薄膜材料とを組み合わせて平行平板形の誘
電体多層膜を形成した偏光フィルタを偏光手段または検
光手段とするようにしたものである。
In the optical isolator according to the present invention, a parallel plate type dielectric multilayer film is formed by combining with a dielectric thin film material having a low refractive index in which the deposition rate of the dielectric substance on the film formation surface is lower than 80%. The formed polarizing filter is used as a polarizing means or a light detecting means.

【0026】この発明に係る光アイソレータは、高屈折
率の誘電体薄膜材料はSi,低屈折率の誘電体薄膜材料
はSiOまたはMgFとして組み合わせて平行平板
形の誘電体多層膜を形成した偏光フィルタを偏光手段ま
たは検光手段とするようにしたものである。
In the optical isolator according to the present invention, the dielectric thin film material having a high refractive index is combined with Si, and the dielectric thin film material having a low refractive index is combined with SiO 2 or MgF 2 to form a parallel plate type dielectric multilayer film. The polarizing filter is used as a polarizing means or an analyzing means.

【0027】この発明に係るレーザモジュールは、光軸
周りの旋光作用を有する旋光手段と、光軸に対して傾斜
して配置され、第1の偏波方向の偏光透過特性を有する
平行平板形の偏光手段と、偏光手段とともに旋光手段を
対向して挟み、偏光手段で生じた波面収差を低減するよ
うに配置され、第2の偏波方向の偏光透過特性を有する
平行平板形の検光手段とを備える光アイソレータと、レ
ーザ光を出射するレーザ光源手段と、レーザ光源手段か
ら出射したレーザ光を平行光に変換して光アイソレータ
へ入射する平行光変換手段を備えるようにしたものであ
る。
A laser module according to the present invention is a parallel plate type having an optical rotating means having an optical rotating action around an optical axis and a parallel plate type which is arranged inclined with respect to the optical axis and has a polarization transmission characteristic in a first polarization direction. A polarizing means and a parallel-plate type detecting means which is arranged so as to sandwich the optical rotation means together with the polarizing means so as to reduce the wavefront aberration generated in the polarizing means, and which has polarization transmission characteristics in the second polarization direction; And an optical isolator including a laser light source means for emitting laser light, and a parallel light converting means for converting the laser light emitted from the laser light source means into parallel light and entering the parallel light.

【0028】この発明に係るレーザモジュールは、レー
ザ光を伝送する光伝送手段と、光アイソレータから出射
したレーザ光を光伝送手段へ結合する光結合手段とを備
えるようにしたものである。
The laser module according to the present invention is provided with an optical transmission means for transmitting laser light and an optical coupling means for coupling the laser light emitted from the optical isolator to the optical transmission means.

【0029】この発明に係る光増幅器は、レーザモジュ
ールと、信号光が入力される信号光入力手段と、信号光
入力手段へ入力された信号光とレーザモジュールから出
射した励起光としてのレーザ光とを結合する信号光/励
起光結合手段と、信号光/励起光結合手段から信号光お
よび励起光を受光し、励起光によって信号光を増幅して
出射する信号光増幅経路とを備え、レーザモジュール
は、光軸周りの旋光作用を有する旋光手段と、光軸に対
して傾斜して配置され、第1の偏波方向の偏光透過特性
を有する平行平板形の偏光手段と、偏光手段とともに旋
光手段を対向して挟み、偏光手段で生じた波面収差を低
減するように配置され、第2の偏波方向の偏光透過特性
を有する平行平板形の検光手段とを備える光アイソレー
タと、レーザ光を出射するレーザ光源手段と、レーザ光
源手段から出射したレーザ光を平行光に変換して光アイ
ソレータへ入射する平行光変換手段を備えるようにした
ものである。
The optical amplifier according to the present invention includes a laser module, signal light input means for inputting signal light, signal light input to the signal light input means, and laser light as pumping light emitted from the laser module. And a signal light amplification path for receiving the signal light and the excitation light from the signal light / pumping light coupling means, amplifying the signal light with the excitation light, and emitting the amplified signal light. Is an optical rotation means having an optical rotation effect around the optical axis, a parallel plate type polarizing means arranged obliquely with respect to the optical axis and having polarization transmission characteristics in the first polarization direction, and an optical rotation means together with the polarizing means. Are disposed so as to face each other and are arranged so as to reduce the wavefront aberration generated in the polarization means, and an optical isolator including a parallel plate type analysis means having polarization transmission characteristics in the second polarization direction, and a laser beam Out A laser light source means for, in which so as to comprise a parallel light transforming means for entering the optical isolator converts the laser beam emitted from the laser light source means into parallel light.

【0030】この発明に係る光増幅器は、信号光増幅経
路の入力側または出力側の少なくとも一方に第2の光ア
イソレータを備え、第2の光アイソレータは、光軸周り
の旋光作用を有する旋光手段と、光軸に対して傾斜して
配置され、第1の偏波方向の偏光透過特性を有する平行
平板形の偏光手段と、偏光手段とともに旋光手段を対向
して挟み、偏光手段で生じた波面収差を低減するように
配置され、第2の偏波方向の偏光透過特性を有する平行
平板形の検光手段とを備えるようにしたものである。
An optical amplifier according to the present invention comprises a second optical isolator on at least one of an input side and an output side of a signal light amplification path, and the second optical isolator has optical rotation means having an optical rotation effect around an optical axis. And a parallel plate type polarization means having a polarization transmission characteristic in the first polarization direction and inclined with respect to the optical axis, and an optical rotation means together with the polarization means, and the wavefront generated by the polarization means. And a parallel plate type analyzer arranged to reduce the aberration and having a polarization transmission characteristic in the second polarization direction.

【0031】この発明に係る光増幅器は、光軸周りの旋
光作用を有する旋光手段と、光軸に対して傾斜して配置
され、第1の偏波方向の偏光透過特性を有する平行平板
形の偏光手段と、偏光手段とともに旋光手段を対向して
挟み、偏光手段で生じた波面収差を低減するように配置
され、第2の偏波方向の偏光透過特性を有する平行平板
形の検光手段とを備える光アイソレータと、励起光を出
射するレーザ光源手段と、信号光が入力される信号光入
力手段と、信号光入力手段へ入力された信号光と励起光
とを結合する信号光/励起光結合手段と、信号光/励起
光結合手段から信号光および励起光を受光し、励起光に
よって信号光を増幅して出射する信号光増幅経路とを備
え、信号光増幅経路の入力側または出力側の少なくとも
一方に光アイソレータを備えるようにしたものである。
An optical amplifier according to the present invention is an optical rotating means having an optical rotating action around an optical axis, and a parallel plate type which is arranged inclined with respect to the optical axis and has a polarization transmission characteristic in a first polarization direction. A polarizing means and a parallel-plate type detecting means which is arranged so as to sandwich the optical rotation means together with the polarizing means so as to reduce the wavefront aberration generated in the polarizing means, and which has polarization transmission characteristics in the second polarization direction; An optical isolator, a laser light source means for emitting pumping light, a signal light inputting means for inputting signal light, and a signal light / pumping light for coupling the signal light and pumping light input to the signal light inputting means An input side or an output side of the signal light amplification path, which includes a coupling means and a signal light amplification path that receives the signal light and the excitation light from the signal light / pumping light coupling means, amplifies the signal light by the excitation light, and emits the signal light. To at least one of the It is obtained so as to include the data.

【0032】この発明に係る光増幅器は、光ファイバに
希土類を添加して構成され、励起光によって励起されて
信号光を増幅する希土類添加光ファイバを信号光増幅経
路とするようにしたものである。
The optical amplifier according to the present invention is configured by adding a rare earth element to an optical fiber, and a rare earth element-doped optical fiber that is excited by pumping light and amplifies the signal light is used as a signal light amplification path. .

【0033】この発明に係る光アイソレータは、偏光手
段を通れる偏光光線の第1の偏波面と平行である第1の
偏波方向を有する平行平板形の偏光手段と、検光手段を
通れる偏光光線の第2の偏波面と平行である第2の偏波
方向を有する平行平板形の検光手段と、偏光手段と検光
手段との間に置かれ、偏光手段及び検光手段と交わる光
軸を有し、回転方向において略45°の回転角で光軸周
りに偏光光線の偏光を回転させる旋光手段とを備え、こ
こで、検光手段の第2の偏波方向を偏光手段の第1の偏
波方向と同じにするように、仮想的な検光手段が仮想的
な偏光手段に平行な関係に置かれ、仮想的な検光手段が
旋光手段の回転方向において略225°の回転角で光軸
周りに回転させるという条件で配置される仮想的な偏光
手段及び仮想的な検光手段の配置と結果として実質的に
同じである配置を偏光手段及び検光手段が有するように
したものである。
The optical isolator according to the present invention comprises a parallel plate type polarizing means having a first polarization direction parallel to the first plane of polarization of polarized light passing through the polarizing means, and polarized light passing through the analyzing means. Parallel plate-shaped analyzer having a second polarization direction that is parallel to the second plane of polarization, and an optical axis that is placed between the polarizer and the analyzer and intersects the polarizer and the analyzer. And the optical rotation means for rotating the polarization of the polarized light beam around the optical axis at a rotation angle of about 45 ° in the rotation direction, wherein the second polarization direction of the light detecting means is the first polarization direction of the polarization means. The virtual light detecting means is placed in parallel relationship with the virtual light polarizing means so as to be the same as the polarization direction, and the virtual light detecting means has a rotation angle of approximately 225 ° in the rotation direction of the light rotating means. Virtual polarization means and virtual detector arranged under the condition of rotating around the optical axis at The polarizing means and the analyzing means have an arrangement which is substantially the same as the arrangement of the light means.

【0034】この発明に係る光アイソレータは、偏光手
段を通れる偏光光線の第1の偏波面と平行である第1の
偏波方向を有する平行平板形の偏光手段と、検光手段を
通れる偏光光線の第2の偏波面と平行である第2の偏波
方向を有する平行平板形の検光手段と、偏光手段と検光
手段との間に置かれ、偏光手段及び検光手段と交わる光
軸を有し、回転方向において略45°の回転角で光軸周
りに偏光光線の偏光を回転させる旋光手段とを備え、こ
こで、検光手段の第2の偏波方向を偏光手段の第1の偏
波方向と同じにするように、検光手段を偏光手段に平行
な関係に置き、検光手段を旋光手段の回転方向において
略225°の回転角で光軸周りに回転するという工程で
なされる配置と結果として実質的に同じである偏光手段
及び検光手段の配置を有するようにしたものである。
The optical isolator according to the present invention comprises a parallel plate type polarizing means having a first polarization direction parallel to the first polarization plane of polarized light passing through the polarizing means, and polarized light passing through the analyzing means. Parallel plate-shaped analyzer having a second polarization direction that is parallel to the second plane of polarization, and an optical axis that is placed between the polarizer and the analyzer and intersects the polarizer and the analyzer. And the optical rotation means for rotating the polarization of the polarized light beam around the optical axis at a rotation angle of about 45 ° in the rotation direction, wherein the second polarization direction of the light detecting means is the first polarization direction of the polarization means. In the process in which the light detecting means is placed in a parallel relationship with the polarizing means so as to be the same as the polarization direction, and the light detecting means is rotated around the optical axis at a rotation angle of approximately 225 ° in the rotation direction of the light rotating means. Arrangement of polarization means and analysis means which is substantially the same as the arrangement made and consequently To have.

【0035】この発明に係る偏光フィルタは、低屈折率
の誘電体薄膜材料が、成膜面への誘電体物質の蒸着充填
率を80%より低くすることにより形成されるようにし
たものである。
The polarization filter according to the present invention is formed by making the dielectric thin film material having a low refractive index a deposition filling rate of the dielectric substance on the deposition surface lower than 80%. .

【0036】この発明に係る偏光フィルタは、高屈折率
の誘電体薄膜材料はSi,低屈折率の誘電体薄膜材料は
SiOまたはMgFとするようにしたものである。
In the polarization filter according to the present invention, the high refractive index dielectric thin film material is Si, and the low refractive index dielectric thin film material is SiO 2 or MgF 2 .

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態
1による光アイソレータに適用する誘電体多層膜フィル
タの構成を示す図である。図1において、1は誘電体多
層膜フィルタ、2は光学ガラスBK7などの平行平板形
の光透過媒質、3は平行平板形の光透過媒質2の光入射
面に設けられた誘電体多層膜である。また、m1は平行
平板形の光透過媒質2の光入射面の法線、Linは誘電
体多層膜フィルタ1への入射するレーザ光線、θは誘電
体多層膜フィルタ1の光入射面の法線とレーザ光線Li
nとがなす傾斜配置角であり、レーザ光線Linの基板
への光入射角に相当する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below. Embodiment 1. 1 is a diagram showing a structure of a dielectric multilayer filter applied to an optical isolator according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, 1 is a dielectric multilayer film filter, 2 is a parallel plate type light transmission medium such as optical glass BK7, and 3 is a dielectric multilayer film provided on the light incident surface of the parallel plate type light transmission medium 2. is there. Further, m1 is a normal line of the light incident surface of the parallel plate type light transmission medium 2, Lin is a laser beam incident on the dielectric multilayer filter 1, and θ is a normal line of the light incident surface of the dielectric multilayer filter 1. And laser beam Li
It is an inclined arrangement angle formed by n and corresponds to the incident angle of the laser beam Lin to the substrate.

【0038】図1に示すように、平行平板形の光透過媒
質2の光入射面へ斜めに入射するレーザ光線Linに対
し、P偏光成分反射帯域がS偏光成分反射帯域よりも狭
くなるようにした誘電体多層膜3を形成した長波長透過
型の誘電体多層膜フィルタ1を製作する。図2は図1の
誘電体多層膜フィルタ1の構成例を示す図であり、Ti
/SiOの組み合わせによる誘電体多層膜3の例
を表している。
As shown in FIG. 1, the P-polarized component reflection band is set to be narrower than the S-polarized component reflection band with respect to the laser beam Lin obliquely incident on the light incident surface of the parallel plate type light transmission medium 2. The long-wavelength transmission type dielectric multilayer filter 1 having the dielectric multilayer 3 formed thereon is manufactured. FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the dielectric multilayer filter 1 of FIG.
This shows an example of the dielectric multilayer film 3 made of a combination of O 2 / SiO 2 .

【0039】ここで、Hは波長の4分の1の厚さ1/4
λと高屈折率媒質の屈折率nの積を表している。Lは
波長の4分の1の厚さ1/4λと低屈折率媒質の屈折率
の積を表している。(0.505H1.146L
0.505H)は、低屈折率媒質の層が高屈折率媒質の
層に挟まれた状況を示し、低屈折率媒質の層の厚みは
1.146*1/4λ*nであり、高屈折率媒質の層
の厚みは0.505*1/4λ*nである。この場
合、層厚みはレーザ光の基準波長に依存するので、層厚
みはフィルタ特性により変化する。また、(0.505
H1.146L0.505H)は、3層(0.505
H1.146L0.505H)が3度積み重ねられるこ
とを示す。それで、それぞれの低屈折率媒質の層が高屈
折率媒質の層に挟まれた状況で、66層(3*3+3*
16+3*3)が誘電体多層膜3で積み重ねられてい
る。また、1波長λnの厚さの基準となる基準波長λと
して、この例では真空中を波長927nmで進む光線の
波長を選択している。ただし、λn=λv/n(nは媒
質の屈折率)である。
Here, H is a quarter of the wavelength and has a thickness of 1/4.
It represents the product of λ and the refractive index n H of the high refractive index medium. L represents the product of the thickness ¼λ of a quarter of the wavelength and the refractive index n L of the low refractive index medium. (0.505H1.146L
0.505H) indicates a situation in which the layer of the low refractive index medium is sandwiched between the layers of the high refractive index medium, the thickness of the layer of the low refractive index medium is 1.146 * 1 / 4λ * n L , and The layer thickness of the refractive index medium is 0.505 * 1 / 4λ * n H. In this case, since the layer thickness depends on the reference wavelength of the laser light, the layer thickness changes depending on the filter characteristics. In addition, (0.505
H1.146L0.505H) 3 has three layers (0.505
H1.146L0.505H) is stacked three times. Therefore, 66 layers (3 * 3 + 3 *) with each low refractive index medium layer sandwiched between high refractive index medium layers
16 + 3 * 3) are stacked with the dielectric multilayer film 3. Further, as the reference wavelength λ serving as a reference for the thickness of one wavelength λn, in this example, the wavelength of a light beam traveling in a vacuum at a wavelength of 927 nm is selected. However, λn = λv / n (n is the refractive index of the medium).

【0040】図3は図2の誘電体多層膜フィルタ1の構
成例の偏光透過特性を示す図である。横軸は入射するレ
ーザ光線の波長[nm]を、縦軸は透過率[%]をそれ
ぞれ表しており、レーザ光線の光入射角はθ=52.5
°としている。図3から分かるように、点線でS偏光成
分の透過率Tsは数%以下の数値を示しており、一方、
実線で示したP偏光成分の透過率Tpは75%以上の数
値を示している。このように、誘電体多層膜フィルタ1
は高い偏光分離特性を示している。
FIG. 3 is a diagram showing polarized light transmission characteristics of the configuration example of the dielectric multilayer filter 1 of FIG. The horizontal axis represents the wavelength [nm] of the incident laser beam and the vertical axis represents the transmittance [%], and the light incident angle of the laser beam is θ = 52.5.
It is supposed to be °. As can be seen from FIG. 3, the transmittance Ts of the S-polarized component shows a numerical value of several% or less on the dotted line, while
The transmittance Tp of the P-polarized component shown by the solid line shows a numerical value of 75% or more. Thus, the dielectric multilayer filter 1
Indicates high polarization separation characteristics.

【0041】この誘電体多層膜フィルタ1を用いた光ア
イソレータの構成について次に説明する。図4はこの発
明の実施の形態1による光アイソレータの構成を示す図
である。図4において、4はレーザ光を出射する半導体
レーザ(レーザ光源手段)、5はレーザ光を平行光に変
換するコリメータレンズ(平行光変換手段)、6は誘電
体多層膜フィルタ1による偏光子(偏光手段)、7はフ
ァラデー効果素子7Fと磁石7Mとから構成されたファ
ラデー回転子(旋光手段)である。ファラデー回転子7
は、磁石7Mによる磁界の方向にしたがって、光軸周り
に回転角45°だけ入射レーザ光の偏波面を回転して出
射する旋光作用を有している。
The structure of an optical isolator using this dielectric multilayer filter 1 will be described below. FIG. 4 is a diagram showing the structure of the optical isolator according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 4, 4 is a semiconductor laser (laser light source means) that emits laser light, 5 is a collimator lens (parallel light conversion means) that converts the laser light into parallel light, and 6 is a polarizer by the dielectric multilayer filter 1 ( Polarizing means) 7 is a Faraday rotator (optical rotation means) composed of a Faraday effect element 7F and a magnet 7M. Faraday rotator 7
Has an optical rotation effect of rotating the polarization plane of the incident laser light around the optical axis by 45 ° around the optical axis and emitting the light in accordance with the direction of the magnetic field generated by the magnet 7M.

【0042】8は誘電体多層膜フィルタ1による検光子
(検光手段)、9はレーザ光を伝送する光ファイバ(光
伝送手段)、10は検光子8から出射したレーザ光を光
ファイバ9に結合するカップリングレンズ(光結合手
段)である。また、11はファラデー回転子7の光軸で
ある。ここでは、偏光子あるいは検光子での屈折による
光軸の平行移動は極めて小さいので表現を省略した。
Reference numeral 8 is an analyzer (light detecting means) by the dielectric multilayer filter 1, 9 is an optical fiber (light transmitting means) for transmitting laser light, and 10 is laser light emitted from the analyzer 8 to the optical fiber 9. It is a coupling lens (optical coupling means) for coupling. Further, 11 is an optical axis of the Faraday rotator 7. Here, the parallel movement of the optical axis due to the refraction by the polarizer or the analyzer is extremely small, and therefore the description is omitted.

【0043】図1〜図3の誘電体多層膜フィルタ1は、
偏光子6,検光子8として用いられている。そして図4
に示すように、この実施の形態1による光アイソレータ
は、光軸11に対して所定の傾斜配置角θ(表2に示し
た誘電体多層膜3の場合、光入射角がブリュースター角
近辺になる角度θ=50°〜60°)だけ傾斜配置した
偏光子6と、この偏光子6の偏波方向(第1の偏波方
向、偏光子6を透過し得る偏光の偏波面である第1の偏
波面)の偏光透過特性に対して光軸11周りに45°回
転させた偏波方向(第2の偏波方向、検光子8を透過し
得る偏光の偏波面である第2の偏波面)の偏光透過特性
を有し、偏光子6と対向して逆方向に同じ傾斜配置角θ
(つまり−θ)だけ逆傾斜配置させた検光子8とによっ
て、ファラデー回転子7を対向して挟むように構成して
いる。偏光子6を透過する偏光の第1の偏波方向及び偏
光の進行方向(光軸方向)によって偏光の第1の偏波面
が定まり、検光子8を透過する偏光の第2の偏波方向及
び偏光の進行方向(光軸方向)によって偏光の第2の偏
波面が定まる。
The dielectric multilayer filter 1 shown in FIGS.
It is used as a polarizer 6 and an analyzer 8. And Figure 4
As shown in Table 1, the optical isolator according to the first embodiment has a predetermined inclination angle θ with respect to the optical axis 11 (in the case of the dielectric multilayer film 3 shown in Table 2, the light incident angle is near the Brewster angle). Angle θ = 50 ° to 60 °) and the polarization direction of the polarizer 6 (first polarization direction, polarization plane of polarization that can pass through the polarizer 6) Second polarization plane which is the polarization plane of the polarization that can be transmitted through the analyzer 8 (the second polarization direction, which is rotated by 45 ° around the optical axis 11 with respect to the polarization transmission characteristic of the polarization plane of the second polarization plane). ), And has the same inclination arrangement angle θ opposite to the polarizer 6 in the opposite direction.
The Faraday rotator 7 is arranged so as to be opposed to and sandwiched by the analyzer 8 which is reversely inclined by (that is, -θ). The first polarization plane of the polarized light passing through the polarizer 6 and the traveling direction (optical axis direction) of the polarized light determine the first polarization plane of the polarized light, and the second polarization direction of the polarized light passing through the analyzer 8 and The second polarization plane of the polarized light is determined by the traveling direction of the polarized light (optical axis direction).

【0044】ここで、図4に示した偏光子6と検光子8
との配置関係は、例えば次のようにして理解することが
できる。図5〜図8は偏光子6と検光子8との配置関係
を説明するための図であり、図5(a)〜図8(a)は
光アイソレータの側面図、図5(b)〜図8(b)は光
アイソレータの正面図である。図1,図4と同一符号は
相当する構成を示しており、主要構成要素以外の図示を
省略している。図5〜図8では、ファラデー回転子7の
光軸11方向にZ軸をとり、互いに直交するX軸および
Y軸を光軸11と直交する2つの方向へそれぞれとって
いる。
Here, the polarizer 6 and the analyzer 8 shown in FIG.
The positional relationship with and can be understood as follows, for example. 5 to 8 are views for explaining the positional relationship between the polarizer 6 and the analyzer 8, and FIGS. 5 (a) to 8 (a) are side views of the optical isolator, and FIGS. FIG. 8B is a front view of the optical isolator. The same reference numerals as those in FIG. 1 and FIG. 4 indicate the corresponding configurations, and the illustration of other than the main components is omitted. 5 to 8, the Z axis is taken in the direction of the optical axis 11 of the Faraday rotator 7, and the X axis and the Y axis orthogonal to each other are taken in two directions orthogonal to the optical axis 11, respectively.

【0045】図5(a),図5(b)の状態では、偏光
子6,検光子8の光入射面、光出射面はファラデー回転
子7の光軸11と直交するように配置されており、また
偏光子6,検光子8の偏波方向はいずれも図5(b)の
Y軸方向に一致させている(第1のステップ)。この図
5(a),図5(b)の状態から図4の光アイソレータ
における偏光子6,検光子8の配置関係を得るまでの操
作例は次の通りである。
In the states shown in FIGS. 5A and 5B, the light incident surface and the light emitting surface of the polarizer 6 and the analyzer 8 are arranged so as to be orthogonal to the optical axis 11 of the Faraday rotator 7. In addition, the polarization directions of the polarizer 6 and the analyzer 8 are all aligned with the Y-axis direction of FIG. 5B (first step). The operation example from the state of FIGS. 5 (a) and 5 (b) to the arrangement relationship of the polarizer 6 and the analyzer 8 in the optical isolator of FIG. 4 is as follows.

【0046】まず、図5(a),図5(b)において、
X軸方向と平行で偏光子6の中心を貫く回転軸周りに偏
光子6を角度θだけ傾斜させて、偏光子6の光入射面の
法線m1とファラデー回転子7の光軸11とのなす傾斜
配置角をθにする。図6(a),図6(b)はこのとき
の状態を示している。偏光子、検光子としての機能を発
揮し得る角度であれば傾斜配置角θは特に限定されるも
のではないが、例えば後述するように、ブリュースター
角近辺の値を傾斜配置角θに選べば、偏光子6における
P偏光成分とS偏光成分との偏光分離特性を向上するこ
とができるようになる。
First, in FIGS. 5 (a) and 5 (b),
The polarizer 6 is tilted by an angle θ about a rotation axis that is parallel to the X-axis direction and penetrates the center of the polarizer 6, and the normal line m1 of the light incident surface of the polarizer 6 and the optical axis 11 of the Faraday rotator 7 The angle of the inclined arrangement is θ. FIG. 6A and FIG. 6B show the state at this time. The inclination arrangement angle θ is not particularly limited as long as it is an angle capable of exhibiting a function as a polarizer and an analyzer. For example, if a value near the Brewster angle is selected as the inclination arrangement angle θ, as will be described later. The polarization separation characteristics of the P-polarized component and the S-polarized component in the polarizer 6 can be improved.

【0047】続いて、図6(a),図6(b)の状態に
おいて、偏光子6と逆方向に検光子8を傾斜させる。つ
まり、X軸方向と平行で検光子8の中心を貫く回転軸周
りに検光子8を角度−θだけ傾斜させ、検光子8の光出
射面の法線m2とファラデー回転子7の光軸11とのな
す傾斜配置角を−θにする(第2のステップ)。このと
きの状態は図7(a),図7(b)のようになり、偏光
子6に対して検光子8が逆傾斜配置になる。この状態
は、偏光子6と第1の偏波面(第1の偏波方向)との交
線である第1の交線L1と、検光子8と検光子8を通過
するレーザ光の偏波面(第2の偏波方向)との交線であ
る第2の交線L2とが略V字状に対面するようになって
いる。
Then, in the state shown in FIGS. 6A and 6B, the analyzer 8 is tilted in the direction opposite to that of the polarizer 6. That is, the analyzer 8 is tilted by the angle −θ about the rotation axis that is parallel to the X-axis direction and passes through the center of the analyzer 8, and the normal line m2 of the light emission surface of the analyzer 8 and the optical axis 11 of the Faraday rotator 7 are arranged. The inclination arrangement angle formed by and is set to −θ (second step). The state at this time is as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), and the analyzer 8 is arranged in the reverse inclination with respect to the polarizer 6. This state is defined by the first line of intersection L1 which is the line of intersection between the polarizer 6 and the first plane of polarization (first polarization direction), the analyzer 8 and the plane of polarization of the laser light passing through the analyzer 8. The second line of intersection L2, which is the line of intersection with the (second polarization direction), faces in a substantially V shape.

【0048】最後に、偏光子6を通過した直線偏光がフ
ァラデー回転子7で45°旋光すると検光子8をちょう
ど通過するように、ファラデー回転子7の光軸11を回
転軸として検光子8を45°だけ回転させ、偏光子6の
偏波方向に対して検光子8の偏波方向を45°だけズラ
すようにする(第3のステップ)。このときの状態が図
8(a),図8(b)であり、図4に示した光アイソレ
ータにおける偏光子6,検光子8の配置関係が得られ
る。
Finally, the analyzer 8 is rotated about the optical axis 11 of the Faraday rotator 7 so that the linearly polarized light which has passed through the polarizer 6 is rotated by 45 ° by the Faraday rotator 7 just passing through the analyzer 8. It is rotated by 45 ° to shift the polarization direction of the analyzer 8 by 45 ° with respect to the polarization direction of the polarizer 6 (third step). The states at this time are shown in FIGS. 8A and 8B, and the positional relationship between the polarizer 6 and the analyzer 8 in the optical isolator shown in FIG. 4 can be obtained.

【0049】また、図8の偏光子6,検光子8の配置関
係を次のように表現することもできる。つまり、偏光子
6の出射面を含む第1の面PL1と、検光子8の入射面
を含む第2の面PL2と、偏光子6の出射面を含む平面
PL1と光軸11との交点P2を含み光軸11に垂直な
第3の面PL3と、第2の面と光軸11との交点P2を
含み光軸11に垂直な第4の面PL4とを想定した場合
に、第1の面PL1と第2の面PL2との交線が、第3
の面PL3と第4の面PL4との間を通過するように、
偏光子6,検光子8は配置されている。
The positional relationship between the polarizer 6 and the analyzer 8 shown in FIG. 8 can be expressed as follows. That is, the first surface PL1 including the exit surface of the polarizer 6, the second surface PL2 including the entrance surface of the analyzer 8, and the intersection point P2 between the plane PL1 including the exit surface of the polarizer 6 and the optical axis 11. When a third surface PL3 including the line P3 and including a cross point P2 between the second surface and the optical axis 11 and perpendicular to the optical axis 11 is assumed, The line of intersection between the surface PL1 and the second surface PL2 is the third
So as to pass between the surface PL3 and the fourth surface PL4 of
The polarizer 6 and the analyzer 8 are arranged.

【0050】また、図8の偏光子6,検光子8の配置関
係を次のように表現することもできる。つまり、まず、
図6に示される検光子8を、傾斜配置角θで傾いた偏光
子6と並行になるように配置する。即ち、検光子8も偏
光子6と同様にX軸方向と平行な回転軸周りに同じ傾斜
配置角θだけ回転させる。この際、検光子8の第2の偏
波方向が、検光子6の第1の偏波方向と並行になるよう
に検光子8は配置されている。
The positional relationship between the polarizer 6 and the analyzer 8 shown in FIG. 8 can be expressed as follows. That is, first
The analyzer 8 shown in FIG. 6 is arranged so as to be parallel to the polarizer 6 inclined at the inclined arrangement angle θ. That is, like the polarizer 6, the analyzer 8 is also rotated about the rotation axis parallel to the X-axis direction by the same inclination arrangement angle θ. At this time, the analyzer 8 is arranged so that the second polarization direction of the analyzer 8 is parallel to the first polarization direction of the analyzer 6.

【0051】次に、この状態から検光子8をファラデー
回転子7の光軸周りに、ファラデー回転子7の回転方向
(ファラデー回転子7が磁界の方向に従って透過する偏
光の偏光面を回転させる方向)に180度だけ回転させ
る。この結果、偏光子6と検光子8は図7に示す配置関
係となる。続いて、この状態から、検光子8をファラデ
ー回転子7の光軸周りに、ファラデー回転子7の回転方
向にさらに45度回転させる。即ち、合計で検光子8を
ファラデー回転子7の光軸周りに、ファラデー回転子7
の回転方向に225度回転させる。この結果、偏光子6
と検光子8は図8に示す配置関係となる。
Next, in this state, the analyzer 8 is rotated around the optical axis of the Faraday rotator 7 in the rotation direction of the Faraday rotator 7 (the direction in which the Faraday rotator 7 rotates the polarization plane of the polarized light transmitted according to the direction of the magnetic field). ) Rotate 180 degrees. As a result, the polarizer 6 and the analyzer 8 have the positional relationship shown in FIG. Then, from this state, the analyzer 8 is further rotated about the optical axis of the Faraday rotator 7 by 45 degrees in the rotation direction of the Faraday rotator 7. That is, in total, the analyzer 8 is placed around the optical axis of the Faraday rotator 7 and
225 degrees in the direction of rotation. As a result, the polarizer 6
And the analyzer 8 has the arrangement relationship shown in FIG.

【0052】なお、この操作例は一例であり、もちろん
検光子8をファラデー回転子7の光軸周りに、ファラデ
ー回転子7の回転方向とは逆の方向に135度回転させ
ても同様の結果となる。つまり、光軸を有するファラデ
ー回転子7と、光軸と交わる平行平板形の偏光子6と、
光軸と交わり、偏光子6とともにファラデー回転子7を
対向して挟む平行平板の検光子8とを備え、仮想的な検
光子8が仮想的なファラデー回転子7の光軸に対し垂直
な関係で置かれ、仮想的な偏光子6を通れる偏光光線の
第1の偏波面が仮想的な検光子8を通れる偏光光線の第
2の偏波面と平行になるように仮想的な偏光子6が置か
れ、仮想的な偏光子6と第1の偏波面との第1の交線
が、仮想的な検光子8と第2の偏波面との第2の交線に
対して、略V字状に対面するように、仮想的なファラデ
ー回転子7の光軸に対し仮想的な偏光子6及び仮想的な
検光子8が互いに傾けられ、第1の偏波面と、第2の偏
波面との間の角度が第2の偏波面に対し略45°となる
ように仮想的なファラデー回転子7の光軸周りに仮想的
な検光子8を回転させ、仮想的なファラデー回転子7の
回転角が、偏光の偏波面が光軸周りに回転する角度であ
る略45°で設定されるという条件で配置される仮想的
な偏光子6、仮想的な検光子8および仮想的なファラデ
ー回転子7の配置と結果として実質的に同じである配置
を、ファラデー回転子7、偏光子6及び検光子8が有し
ている点が、この実施の形態1の光アイソレータの特徴
である。即ち、結果的に図8に示すこの発明の偏光子と
検光子の配置関係が得られれば良いのであり、仮想的な
偏光子、検光子、及びファラデー回転子を用いた操作例
は説明のために用いられたに過ぎない。つまり、これら
の操作例は図8に示す偏光子や検光子の生産方法を限定
するものではない。
Note that this operation example is merely an example. Of course, even if the analyzer 8 is rotated around the optical axis of the Faraday rotator 7 by 135 degrees in the direction opposite to the rotation direction of the Faraday rotator 7, the same result is obtained. Becomes That is, a Faraday rotator 7 having an optical axis, a parallel plate type polarizer 6 intersecting the optical axis,
A parallel plate analyzer 8 that intersects the optical axis and sandwiches the Faraday rotator 7 together with the polarizer 6 so as to face each other, and the virtual analyzer 8 is perpendicular to the optical axis of the virtual Faraday rotator 7. And the virtual polarizer 6 is placed so that the first plane of polarization of the polarized light passing through the virtual polarizer 6 is parallel to the second plane of polarization of the polarized light passing through the virtual analyzer 8. The first line of intersection between the virtual polarizer 6 and the first plane of polarization is placed approximately V-shaped with respect to the second line of intersection between the virtual analyzer 8 and the second plane of polarization. So as to face each other, the virtual polarizer 6 and the virtual analyzer 8 are tilted with respect to the optical axis of the virtual Faraday rotator 7 to form a first polarization plane and a second polarization plane. The virtual analyzer 8 is rotated around the optical axis of the virtual Faraday rotator 7 so that the angle between them is approximately 45 ° with respect to the second polarization plane. , The virtual Faraday rotator 7 is arranged under the condition that the rotation angle of the virtual Faraday rotator 7 is set to about 45 °, which is the angle at which the polarization plane of the polarized light rotates around the optical axis. The first embodiment is that the Faraday rotator 7, the polarizer 6 and the analyzer 8 have an arrangement that is substantially the same as the arrangement of the analyzer 8 and the virtual Faraday rotator 7. This is a feature of the optical isolator. That is, it suffices that the positional relationship between the polarizer and the analyzer of the present invention shown in FIG. 8 be obtained as a result, and an operation example using a virtual polarizer, an analyzer, and a Faraday rotator is for explanation. Was only used for. That is, these operation examples do not limit the production method of the polarizer and the analyzer shown in FIG.

【0053】もちろん、図4の配置関係を得るまでの操
作手順は図5〜図8に限定されるわけではなく、図4の
偏光子6と検光子8との配置関係が得られれば良い。ま
た、図5〜図8では、図を見やすくするために、偏光子
6,検光子8の光入出射面形状を正方形とし、偏光子6
よりも検光子8を大きな形状にしていたが、光アイソレ
ータを通過する光束がケラれなければ、偏光子6やファ
ラデー回転子7,検光子8の大きさや形状は特に限定さ
れるものではない。また、+θ,−θが互いに誤差を持
っていても、ある程度の低減効果を認めることができ
る。
Of course, the operation procedure until the arrangement relationship of FIG. 4 is obtained is not limited to that of FIGS. 5 to 8, and the arrangement relationship of the polarizer 6 and the analyzer 8 of FIG. 4 may be obtained. In addition, in FIG. 5 to FIG. 8, in order to make the drawings easy to see, the light incident / exiting surface shapes of the polarizer 6 and the analyzer 8 are square, and the polarizer 6 is
Although the analyzer 8 has a larger shape than that, the size and shape of the polarizer 6, the Faraday rotator 7, and the analyzer 8 are not particularly limited as long as the light flux passing through the optical isolator is not eclipsed. Further, even if + θ and −θ have an error with each other, a certain reduction effect can be recognized.

【0054】次に動作について説明する。図4におい
て、半導体レーザ4から出射したレーザ光は、コリメー
タレンズ5で平行光に変換され、光軸11に沿って偏光
子6へ入射する。図5〜図8で説明したように、偏光子
6は光軸11と傾斜配置角θをなして傾斜配置されてい
るので、光軸11に沿って進行するレーザ光は光入射角
θで偏光子6へ入射する。
Next, the operation will be described. In FIG. 4, the laser light emitted from the semiconductor laser 4 is converted into parallel light by the collimator lens 5 and enters the polarizer 6 along the optical axis 11. As described with reference to FIGS. 5 to 8, since the polarizer 6 is tilted at the tilt angle θ with the optical axis 11, the laser light traveling along the optical axis 11 is polarized at the light incident angle θ. It is incident on the child 6.

【0055】図9(a)および図9(b)は光アイソレ
ータへ順方向および逆方向で入射するレーザ光の通過の
様子をそれぞれ示す図である。図9(a)において、半
導体レーザ4からのレーザ光は偏波消光比20dB程度
の直線偏光であり、第1の偏波方向の偏光透過特性の偏
光子6をP偏光成分は高い透過率で通過し、S偏光成分
は偏光子6で反射する。偏光子6を透過したP偏光成分
は、ファラデー回転子7でその偏波面が光軸11周りに
45°回転させられた後に検光子8へ入射する。
9 (a) and 9 (b) are views showing how the laser light incident on the optical isolator in the forward direction and the backward direction respectively passes therethrough. In FIG. 9A, the laser light from the semiconductor laser 4 is linearly polarized light with a polarization extinction ratio of about 20 dB, and the P-polarized component has a high transmittance for the polarizer 6 having the polarization transmission characteristic in the first polarization direction. The S-polarized component passes through and is reflected by the polarizer 6. The P-polarized light component transmitted through the polarizer 6 is incident on the analyzer 8 after its plane of polarization is rotated by 45 ° around the optical axis 11 by the Faraday rotator 7.

【0056】検光子8の偏波方向は偏光子6の偏波方向
に対して45°回転して配置してあるため、偏光子6を
通過したP偏光成分はファラデー回転子7を通過して第
2の偏波方向の偏光透過特性の検光子8をそのまま通過
する。以後、図4に示すように、検光子8を通過したレ
ーザ光は光アイソレータからの出射光になり、図4のカ
ップリングレンズ10を介して光ファイバ9へ結合され
る。
Since the polarization direction of the analyzer 8 is rotated by 45 ° with respect to the polarization direction of the polarizer 6, the P-polarized component passing through the polarizer 6 passes through the Faraday rotator 7. The light passes through the analyzer 8 having the polarization transmission characteristic in the second polarization direction as it is. After that, as shown in FIG. 4, the laser light that has passed through the analyzer 8 becomes emitted light from the optical isolator and is coupled to the optical fiber 9 via the coupling lens 10 in FIG.

【0057】一方、図4の光ファイバ9やカップリング
レンズ10での反射によって、検光子8へ逆方向に入射
する戻りレーザ光が発生する。この戻りレーザ光は、図
9(b)に示すように、S偏光成分が検光子8上の誘電
体多層膜3で反射され、P偏光成分のみが検光子8を通
過する。検光子8を通過したP偏光成分はファラデー回
転子7を通過する際に偏波面が45°回転させられるの
で、戻りレーザ光の偏波面はファラデー回転子7を通過
して偏光子6の第1の偏波方向の偏光透過特性と直交す
るようになり、偏光子6へS偏光成分として入射する。
したがって、このS偏光成分は偏光子6で反射され、こ
れ以上逆行できず半導体レーザ4がアイソレーションさ
れるようになる。
On the other hand, due to the reflection from the optical fiber 9 and the coupling lens 10 in FIG. 4, a return laser beam which is incident on the analyzer 8 in the opposite direction is generated. As shown in FIG. 9B, in this return laser light, the S-polarized component is reflected by the dielectric multilayer film 3 on the analyzer 8, and only the P-polarized component passes through the analyzer 8. Since the polarization plane of the P-polarized light component that has passed through the analyzer 8 is rotated by 45 ° when passing through the Faraday rotator 7, the polarization plane of the return laser light passes through the Faraday rotator 7 and becomes the first polarization of the polarizer 6. It becomes orthogonal to the polarization transmission characteristic in the polarization direction of, and enters the polarizer 6 as an S-polarized component.
Therefore, this S-polarized component is reflected by the polarizer 6 and cannot go backward any more, so that the semiconductor laser 4 is isolated.

【0058】次に、図4の光アイソレータが波面収差を
低減できることを説明する。図10はこの発明の実施の
形態1による光アイソレータの効果を説明するための図
であり、波面収差の発生とその低減とを概念的に示して
いる。図4と同一符号は相当する構成である。ここで、
ファラデー回転子7は波面と平行に配置されているの
で、ファラデー回転子7は波面収差に関係なく、ファラ
デー回転子7の図示は省かれている。
Next, it will be described that the optical isolator of FIG. 4 can reduce wavefront aberration. FIG. 10 is a diagram for explaining the effect of the optical isolator according to the first embodiment of the present invention, and conceptually shows generation and reduction of wavefront aberration. The same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the corresponding configurations. here,
Since the Faraday rotator 7 is arranged parallel to the wavefront, the Faraday rotator 7 is not shown in the figure regardless of the wavefront aberration.

【0059】図10に示すように、この実施の形態1に
よる光アイソレータでは、偏光子6に対して検光子8を
逆傾斜配置しているので、偏光子6で発生した波面収差
は検光子8によって低減し、低減された波面のレーザ光
を検光子8から出射することが可能になっている。
As shown in FIG. 10, in the optical isolator according to the first embodiment, the analyzer 8 is arranged so as to be oppositely inclined with respect to the polarizer 6, so that the wavefront aberration generated in the polarizer 6 is detected by the analyzer 8. The laser light having the reduced wavefront can be emitted from the analyzer 8.

【0060】図11は傾斜配置角と波面収差発生の関係
を計算によって模擬した結果を示す図であり、0.5m
mの厚みを持った平行平板を偏光子6および検光子8と
している。図11において、横軸は偏光子6の傾斜配置
角度を表し、縦軸は使用する波長1480nmを単位と
した係数を持つ波面収差を表している。つまり、図11
は波面収差の偏光子傾斜配置角度依存性を示している。
破線は偏光子6のみを傾斜させた場合の波面収差の発生
を示し、一方実線は、図4で示したように偏光子6と検
光子8とを互いに逆向きに対向させて同じ角度だけ傾斜
配置した場合の波面収差の発生を示している。
FIG. 11 is a diagram showing a result of simulating the relationship between the inclination arrangement angle and the occurrence of the wavefront aberration by calculation.
A parallel plate having a thickness of m is used as the polarizer 6 and the analyzer 8. In FIG. 11, the horizontal axis represents the tilted arrangement angle of the polarizer 6, and the vertical axis represents the wavefront aberration having a coefficient with the wavelength used of 1480 nm as a unit. That is, FIG.
Shows the dependence of the wavefront aberration on the inclination angle of the polarizer.
The broken line shows the occurrence of the wavefront aberration when only the polarizer 6 is tilted, while the solid line tilts the same angle by making the polarizer 6 and the analyzer 8 face each other in opposite directions as shown in FIG. The occurrence of wavefront aberration when arranged is shown.

【0061】図11からも明らかなように、同一特性を
持つ偏光子6と検光子8とを、ファラデー回転子7を挟
んで互いに対向して配置し、傾斜配置角度は60°以下
であるブリュースター角近辺になる角度θ=50°〜6
0°に設定し、逆方向に傾斜配置することによって、入
射側の偏光子6で発生した波面収差を検光子8で低減で
きる。ある点Aでの波面収差による強度は次の式(1)
で表されることが知られている。ただし、i(A)は任
意の点Aにおける正規化された強度、λは波長、ΔΦは
波面収差である。
As is clear from FIG. 11, a polarizer 6 and an analyzer 8 having the same characteristics are arranged so as to face each other with the Faraday rotator 7 in between, and the inclination arrangement angle is 60 ° or less. Angle θ = 50 ° to 6 around the star angle
The wavefront aberration generated in the polarizer 6 on the incident side can be reduced by the analyzer 8 by setting it to 0 ° and arranging it in the opposite direction. The intensity due to the wavefront aberration at a certain point A is expressed by the following equation (1)
It is known to be represented by. Here, i (A) is the normalized intensity at an arbitrary point A, λ is the wavelength, and ΔΦ is the wavefront aberration.

【0062】 i(A)=1−(2π/λ)・(ΔΦ) (1)I (A) = 1− (2π / λ) 2 · (ΔΦ) 2 (1)

【0063】式(1)で示された正規化された強度i
(A)が0.8以上の場合、その系は充分に低減されて
いるものとみなせる。この条件は波面収差がλ/14
(≒0.07λ)以下になることである。この条件と図
11とから傾斜配置角度は60°程度が限界であること
が分かる。図11からも明らかなように、同一特性を持
つ偏光子6と検光子8とを、ファラデー回転子7を挟ん
で互いに対向して配置し、傾斜配置角度は60°以下で
あるブリュースター角近辺になる角度θ=50°〜60
°に設定し、逆方向に傾斜することによって、入射側の
偏光子6で発生した波面収差を検光子8で低減できる。
The normalized intensity i shown in equation (1)
When (A) is 0.8 or more, it can be considered that the system is sufficiently reduced. Under this condition, the wavefront aberration is λ / 14
(≈0.07λ) or less. From this condition and FIG. 11, it can be seen that the inclination arrangement angle is limited to about 60 °. As is clear from FIG. 11, the polarizer 6 and the analyzer 8 having the same characteristics are arranged so as to face each other with the Faraday rotator 7 sandwiched therebetween, and the inclination arrangement angle is 60 ° or less near the Brewster angle. Angle θ = 50 ° -60
By setting the angle to 0 ° and tilting in the opposite direction, the wavefront aberration generated in the polarizer 6 on the incident side can be reduced by the analyzer 8.

【0064】なお、+θ,-θが互いに誤差を持っていて
も、ある程度の低減効果を認めることができる。また、
偏光子6および検光子8は同一特性を持つ誘電体多層膜
フィルタ1であるが、平行平板形の光透過媒質(例えば
ガラス基板)2はBK7のような通常の光学ガラス薄板
を使用することができる。また、平行平板形の光透過媒
質2の厚みは1mm未満(基板への蒸着時に発生する歪
や製造上の取り扱いから鑑みて0.2mm程度の薄さか
ら、波面収差発生の低減から鑑みて0.5mm程度の厚
さまでが現実的である)にすることが可能であるため、
偏波ビームスプリッタのような厚みのある偏光子と比べ
て、波面収差発生を低減できる。
Even if + θ and −θ have an error with each other, a certain reduction effect can be recognized. Also,
The polarizer 6 and the analyzer 8 are the dielectric multilayer filter 1 having the same characteristics, but the parallel plate type light transmission medium (eg, glass substrate) 2 may be a normal optical glass thin plate such as BK7. it can. Further, the thickness of the parallel plate type light transmitting medium 2 is less than 1 mm (from a thickness of about 0.2 mm in view of distortion generated at the time of vapor deposition on the substrate and handling in manufacturing, and from the viewpoint of reducing the occurrence of wavefront aberration, 0 Since it is possible to make the thickness up to about 0.5 mm),
The occurrence of wavefront aberration can be reduced as compared with a thick polarizer such as a polarization beam splitter.

【0065】また、偏波ビームスプリッタのように薄膜
を高屈折材料で挟み込み接着するような偏光子では、接
着層の熱劣化による透過率の低下が発生する恐れがある
が、この実施の形態1における誘電体多層膜フィルタ1
には接着層がないため、熱劣化による透過率低下を防ぐ
ことができる。
Further, in a polarizer such as a polarization beam splitter in which a thin film is sandwiched between high-refractive-index materials and bonded, there is a possibility that the deterioration of the transmittance due to the heat deterioration of the adhesive layer may occur, but this embodiment 1 Dielectric Multilayer Filter 1
Since it does not have an adhesive layer, it is possible to prevent a decrease in transmittance due to thermal deterioration.

【0066】さらに、偏光子6と検光子8に膜付けされ
ている誘電体多層膜3は、図2に示したTiOとSi
との組み合わせの多層膜などのように、高屈折率媒
質によって低屈折率媒質を挟みこんだ長波長透過型フィ
ルタにすることによって、低屈折率媒質によって高屈折
率媒質を挟みこんだ短波長透過型フィルタと比べて構成
する多層膜数が少なくて済むため、全体の層厚を薄く構
成することができ、光の通過時に発生する波面収差を低
減できるとともに、材料費の低減にもつながり、また熱
応力などによる面歪みの軽減が可能になり、さらに多層
膜形成の所要時間を短縮できて膜形成の作業性向上につ
ながるという利点がある。
Further, the dielectric multilayer film 3 formed on the polarizer 6 and the analyzer 8 is made of TiO 2 and Si shown in FIG.
A long-wavelength transmissive filter in which a low refractive index medium is sandwiched by a high refractive index medium such as a multilayer film in combination with O 2 is used, and thus a short refractive index medium is sandwiched by a high refractive index medium. Since the number of multilayer films to be configured is smaller than that of a wavelength transmission type filter, the overall layer thickness can be made thinner, which reduces wavefront aberrations that occur when light passes and also leads to a reduction in material costs. Further, it is possible to reduce the surface strain due to thermal stress and the like, and further, it is possible to shorten the time required for forming the multilayer film, which leads to an improvement in workability of film formation.

【0067】さらに、酸素イオンアシスト付の電子ビー
ムまたは酸素プラズマアシスト付電子ビーム蒸着によっ
て薄膜偏光フィルタとしての誘電体多層膜3を形成する
ことにより、従来の蒸着と比べて正確な膜厚で堅牢な膜
を実現できるようになる。正確な膜厚を形成することに
よって透過波長ズレの低減が可能となり、堅牢な膜を形
成することによって耐環境性を向上することができる。
Further, by forming the dielectric multilayer film 3 as a thin film polarizing filter by oxygen beam assisted electron beam or oxygen plasma assisted electron beam vapor deposition, the film thickness is more accurate and robust than conventional vapor deposition. The membrane can be realized. A transmission wavelength shift can be reduced by forming an accurate film thickness, and environment resistance can be improved by forming a robust film.

【0068】さらに、図示は省略するが、誘電体多層膜
フィルタ1の誘電体多層膜3を形成した面と反対の面に
P偏光成分に対する反射防止膜を形成するようにしても
良い。このことにより、誘電体多層膜フィルタ1でのP
偏光成分の戻りレーザ光を低減できるため、レーザ出力
光の雑音発生を低減できる。
Although not shown, an antireflection film for the P-polarized light component may be formed on the surface of the dielectric multilayer filter 1 opposite to the surface on which the dielectric multilayer 3 is formed. As a result, P in the dielectric multilayer filter 1 is
Since the return laser light of the polarization component can be reduced, noise generation of the laser output light can be reduced.

【0069】さらに、誘電体多層膜フィルタ1を配置す
る場合、その法線m1,m2と光軸11とのなす傾斜配
置角をブリュースター角(平行平板形の光透過媒質2の
例である光学ガラスBK7の場合には56.7°)とし
ても良い。これによって、P偏光成分に対する反射防止
膜が不要となって、レーザ出力光の雑音発生を低減でき
るとともに、誘電体多層膜フィルタ1製造の材料費低減
および工数低減が可能となる。
Further, when the dielectric multilayer filter 1 is arranged, the inclination arrangement angle formed by the normals m1 and m2 and the optical axis 11 is defined as Brewster's angle (an optical transmission medium 2 of a parallel plate type). In the case of the glass BK7, it may be 56.7 °). This eliminates the need for an antireflection film for the P-polarized component, reduces the generation of noise in the laser output light, and reduces the material cost and man-hours for manufacturing the dielectric multilayer filter 1.

【0070】さらに、図4に示したように、この実施の
形態1による光アイソレータと半導体レーザ4とをコリ
メータレンズ5で結合してモジュール化するようにして
も良い。このことにより、半導体レーザ4への戻りレー
ザ光が低減され、戻りレーザ光による半導体レーザ4出
力の雑音増加を低減したレーザモジュールを構成するこ
とができる。
Further, as shown in FIG. 4, the optical isolator according to the first embodiment and the semiconductor laser 4 may be combined by a collimator lens 5 to form a module. As a result, the return laser light to the semiconductor laser 4 is reduced, and a laser module in which the increase in noise of the output of the semiconductor laser 4 due to the return laser light is reduced can be configured.

【0071】さらに、この光アイソレータと半導体レー
ザ4とを結合してモジュール化したレーザモジュールを
光増幅器用の励起光源として使用しても良い。図12は
この発明の実施の形態1による光増幅器の構成を示す図
であり、EDFA(エルビウム添加光ファイバ増幅器の
略)を表している。図4と同一符号は相当する構成であ
る。
Further, a laser module in which the optical isolator and the semiconductor laser 4 are combined to form a module may be used as a pumping light source for an optical amplifier. FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the optical amplifier according to the first embodiment of the present invention, and shows an EDFA (abbreviation of erbium-doped optical fiber amplifier). The same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the corresponding configurations.

【0072】図12において、12はこの実施の形態1
の光アイソレータ、13は信号光が入力される信号光入
力端子(信号光入力手段)、14は信号光入力端子13
からの信号光と光ファイバ9からの励起光とを合波する
信号光/励起光合分波器(信号光/励起光結合手段)、
15はエルビウムを光ファイバに添加したEDF(エル
ビウム添加光ファイバの略、信号光増幅経路、希土類添
加光ファイバ)である。EDF15は、励起光源として
の半導体レーザ4が出射した励起光によって励起され、
通過する信号光に対して利得を与えるものである。
In FIG. 12, reference numeral 12 is the first embodiment.
Optical isolator, 13 is a signal light input terminal (signal light input means) to which signal light is input, and 14 is a signal light input terminal 13
Signal light / pumping light multiplexer / demultiplexer (signal light / pumping light coupling means) for multiplexing the signal light from the optical fiber and the pumping light from the optical fiber 9,
Reference numeral 15 denotes an EDF in which erbium is added to an optical fiber (abbreviation of erbium-doped optical fiber, signal light amplification path, rare earth-doped optical fiber). The EDF 15 is excited by the excitation light emitted from the semiconductor laser 4 as the excitation light source,
The gain is given to the passing signal light.

【0073】この実施の形態1による光アイソレータに
よって、半導体レーザ4への戻り光がアイソレーション
されているので、低雑音の励起光源を備えた光増幅器を
構成することができ、これにより、低雑音高効率光増幅
器を実現することが可能となる。なお、EDF15に限
らず、他の希土類添加光ファイバを信号光増幅経路とし
て用いて光増幅器を構成しても同様の効果が得られる。
Since the return light to the semiconductor laser 4 is isolated by the optical isolator according to the first embodiment, an optical amplifier equipped with a low noise pumping light source can be constructed, which results in low noise. It becomes possible to realize a high efficiency optical amplifier. Not only the EDF 15 but also other rare earth-doped optical fibers are used as signal light amplification paths to configure an optical amplifier, and similar effects can be obtained.

【0074】さらに、図12において、EDF15の入
力側または出力側の少なくとも一方にこの実施の形態1
の光アイソレータを結合させるようにしても良い。例え
ば図13では、第2の光アイソレータ16をEDF15
の入力側に設けるようにしている。このようにすること
で、光増幅器における発振を防止することが可能とな
る。
Further, in FIG. 12, at least one of the input side and the output side of the EDF 15 is provided with the first embodiment.
The optical isolator may be coupled. For example, in FIG. 13, the second optical isolator 16 is connected to the EDF 15
It is arranged on the input side of. By doing so, it becomes possible to prevent oscillation in the optical amplifier.

【0075】さらに、図14に示すように、図12のE
DF15の代わりに光ファイバ(信号光増幅経路)17
を用いて、ラマン増幅を使った光増幅器に光アイソレー
タ12,16を適用しても良く、同様の効果が得られ
る。なお、図13,図14の励起方向は前方向励起、後
方向励起または双方向励起のいずれであっても良い。
Further, as shown in FIG. 14, E of FIG.
Optical fiber (signal light amplification path) 17 instead of DF15
, The optical isolators 12 and 16 may be applied to an optical amplifier using Raman amplification, and the same effect can be obtained. The excitation directions in FIGS. 13 and 14 may be forward excitation, backward excitation, or bidirectional excitation.

【0076】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、レーザ光の偏光を光軸11周りに回転して出射する
ファラデー回転子7と、光軸11に対して傾斜配置角θ
をなして傾斜配置され、光軸11に沿って入射するレー
ザ光を第1の偏波方向の偏光透過特性を介してファラデ
ー回転子7へ出射する平行平板形の偏光子6と、偏光子
6とともにファラデー回転子7を対向して挟み、偏光子
6が光軸11となす傾斜配置角と絶対値が等しく逆符号
の逆傾斜配置角−θを光軸11となして逆傾斜配置さ
れ、ファラデー回転子7を通過したレーザ光を第2の偏
波方向の偏光透過特性を介して出射する平行平板形の検
光子8とを備えるようにしたので、偏光子6を通過した
レーザ光の波面収差を検光子8で低減できるようにな
り、波面収差の発生を低減できるという効果が得られ
る。
As described above, according to the first embodiment, the Faraday rotator 7 which rotates the polarized light of the laser light around the optical axis 11 and emits it, and the inclination arrangement angle θ with respect to the optical axis 11.
And a parallel plate type polarizer 6 which emits the laser light incident along the optical axis 11 along the optical axis 11 to the Faraday rotator 7 through the polarization transmission characteristic in the first polarization direction, and the polarizer 6 Along with the Faraday rotator 7 facing each other, the Faraday rotator 7 and the Faraday rotator 7 are arranged so as to be opposite to each other with the opposite inclination angle -θ having the same absolute value and the opposite sign as the optical axis 11. Since the laser light passing through the rotator 7 is provided with the parallel plate type analyzer 8 which emits the laser light via the polarization transmission characteristic in the second polarization direction, the wavefront aberration of the laser light passing through the polarizer 6 is provided. Can be reduced by the analyzer 8, and the effect of reducing the occurrence of wavefront aberration can be obtained.

【0077】さらに、この実施の形態1によれば、その
光入射面の法線m1と光軸11とのなす傾斜配置角(光
入射角)θがブリュースター角となるように偏光子6ま
たは検光子8が傾斜配置されるようにしたので、反射を
防止する手段を要することなく戻りレーザ光を低減でき
るようになり、光アイソレータの製造工数と、製造コス
トとを低減できるという効果が得られる。
Further, according to the first embodiment, the polarizer 6 or the polarizer 6 is arranged so that the inclined arrangement angle (light incident angle) θ formed by the normal line m1 of the light incident surface and the optical axis 11 becomes the Brewster angle. Since the analyzer 8 is arranged so as to be inclined, it is possible to reduce the returning laser light without requiring a means for preventing reflection, and it is possible to obtain the effect of reducing the number of manufacturing steps of the optical isolator and the manufacturing cost. .

【0078】さらに、この実施の形態1によれば、その
光入射面の法線m1と光軸11とのなす傾斜配置角(光
入射角)θが50°から60°までの角度となるように
偏光子6または検光子8が傾斜配置されるようにしたの
で、ブリュースター角入射条件を満たしつつ、波面収差
を充分に低減させた光学系を構成できるという効果が得
られる。
Further, according to the first embodiment, the inclined arrangement angle (light incident angle) θ formed by the normal line m1 of the light incident surface and the optical axis 11 is an angle of 50 ° to 60 °. Since the polarizer 6 or the analyzer 8 is arranged so as to be inclined, there is an effect that it is possible to configure an optical system in which the wavefront aberration is sufficiently reduced while satisfying the Brewster angle incidence condition.

【0079】さらに、この実施の形態1によれば、所定
の回転角を45°として、通過するレーザ光の偏光をそ
の光軸11周りに所定の回転角45°だけファラデー回
転子7が回転して出射し、偏光子6の第1の偏波方向か
ら光軸11周りに45°だけ回転した方向に第2の偏波
方向の偏光透過特性を検光子8が有するようにしたの
で、検光子8を通過した戻りレーザ光の偏光成分が第1
の偏波方向の偏光透過特性と直交するようになり、最適
な光アイソレーションを実現できるという効果が得られ
る。
Further, according to the first embodiment, the Faraday rotator 7 is rotated around the optical axis 11 of the polarization of the passing laser light by a predetermined rotation angle of 45 ° with the predetermined rotation angle being 45 °. Since the analyzer 8 has a polarization transmission characteristic in the second polarization direction in the direction rotated by 45 ° around the optical axis 11 from the first polarization direction of the polarizer 6, the analyzer 8 The first polarization component of the return laser light that has passed through 8 is
Since it becomes orthogonal to the polarization transmission characteristics in the polarization direction of, the effect that optimum optical isolation can be realized is obtained.

【0080】さらに、この実施の形態1によれば、互い
に平行な2つの平面を有して一方の平面に誘電体多層膜
3が形成され、一方の平面から他方の平面までの厚さが
最大0.5mmまでの平行平板形の光透過媒質2を偏光
子6や検光子8とするようにしたので、平行平板形の光
透過媒質2を薄く構成することができるようになり、平
行平板形の光透過媒質2通過によって生じるレーザ光の
波面収差を低減できるという効果が得られる。
Further, according to the first embodiment, the dielectric multilayer film 3 is formed on one plane having two planes parallel to each other, and the thickness from one plane to the other plane is maximum. Since the parallel plate type light transmission medium 2 up to 0.5 mm is used as the polarizer 6 and the analyzer 8, the parallel plate type light transmission medium 2 can be thinly formed. The effect that the wavefront aberration of the laser light generated by the passage of the light transmitting medium 2 can be reduced.

【0081】さらに、この実施の形態1によれば、接着
層を用いることなく、一方の平面に誘電体多層膜3が形
成された平行平板形の光透過媒質2を偏光子6や検光子
8とするようにしたので、熱による接着層の劣化が発生
しないようになり、光アイソレータの透過率低下を防止
できるという効果が得られる。
Further, according to the first embodiment, the parallel plate type light transmitting medium 2 having the dielectric multilayer film 3 formed on one plane is used as the polarizer 6 and the analyzer 8 without using an adhesive layer. As a result, deterioration of the adhesive layer due to heat does not occur, and the effect of preventing a decrease in transmittance of the optical isolator can be obtained.

【0082】さらに、この実施の形態1によれば、酸素
イオンアシスト付電子ビームまたは酸素プラズマアシス
ト付電子ビーム蒸着によって、一方の平面に誘電体多層
膜3が形成された平行平板形の光透過媒質2を偏光子6
や検光子8とするようにしたので、誘電体多層膜3を堅
牢に形成できるという効果が得られ、また誘電体多層膜
3厚の形成精度を向上できるようになり、透過波長のズ
レを低減できるという効果が得られる。
Further, according to the first embodiment, the parallel plate type light transmitting medium having the dielectric multilayer film 3 formed on one plane by electron beam evaporation with oxygen ion assist or electron beam evaporation with oxygen plasma assist. 2 is the polarizer 6
Since the analyzer and the analyzer 8 are used, the effect that the dielectric multilayer film 3 can be formed robustly can be obtained, and the accuracy of forming the dielectric multilayer film 3 can be improved, and the deviation of the transmission wavelength can be reduced. The effect of being able to be obtained is obtained.

【0083】さらに、この実施の形態1によれば、他方
の平面に反射防止膜が形成された平行平板形の光透過媒
質2を偏光子6や検光子8とするようにしたので、戻り
レーザ光の影響を低減できるという効果が得られる。
Further, according to the first embodiment, since the parallel plate type light transmission medium 2 having the antireflection film formed on the other plane is used as the polarizer 6 and the analyzer 8, the return laser The effect that the influence of light can be reduced can be obtained.

【0084】さらに、この実施の形態1によれば、高屈
折率媒質によって低屈折率媒質を挟み込んだ誘電体多層
膜3による長波長透過型フィルタを偏光子6や検光子8
が備えるようにしたので、低屈折率媒質によって高屈折
率媒質を挟みこんだ短波長透過型フィルタと比べて構成
する多層膜数が少なくて済むため、誘電体多層膜3を薄
く構成することができ、熱応力などによる面歪みを低減
できるという効果が得られ、また誘電体多層膜3形成の
所要時間を短縮できるという効果が得られる。
Further, according to the first embodiment, the long wavelength transmission type filter including the dielectric multilayer film 3 in which the low refractive index medium is sandwiched by the high refractive index medium is used as the polarizer 6 and the analyzer 8.
Since the number of multilayer films to be configured is smaller than that of a short wavelength transmission type filter in which a high refractive index medium is sandwiched between low refractive index media, the dielectric multilayer film 3 can be made thin. Therefore, it is possible to obtain the effect that the surface strain due to thermal stress can be reduced, and the time required for forming the dielectric multilayer film 3 can be shortened.

【0085】さらに、この実施の形態1によれば、レー
ザ光を出射する半導体レーザ4と、半導体レーザ4から
出射したレーザ光を平行光に変換して光アイソレータへ
入射するコリメータレンズ5を備えるようにしたので、
レーザモジュールから出射するレーザ光の雑音特性を向
上できるという効果が得られる。
Further, according to the first embodiment, the semiconductor laser 4 for emitting the laser light and the collimator lens 5 for converting the laser light emitted from the semiconductor laser 4 into parallel light and making the collimator lens 5 incident on the optical isolator are provided. Because I chose
The effect that the noise characteristic of the laser light emitted from the laser module can be improved is obtained.

【0086】さらに、この実施の形態1によれば、レー
ザ光を伝送する光ファイバ9と、光アイソレータから出
射したレーザ光を光ファイバ9へ結合するカップリング
レンズ10とを備えるようにしたので、低雑音のレーザ
光を光ファイバ9へ効率良く入射できるという効果が得
られる。
Further, according to the first embodiment, the optical fiber 9 for transmitting the laser light and the coupling lens 10 for coupling the laser light emitted from the optical isolator to the optical fiber 9 are provided. The effect that the low-noise laser light can be efficiently incident on the optical fiber 9 can be obtained.

【0087】さらに、この実施の形態1によれば、半導
体レーザ4,光アイソレータ12,カップリングレンズ
10,光ファイバ9からなるレーザモジュールと、信号
光が入力される信号光入力端子13と、信号光入力端子
13へ入力された信号光とレーザモジュールから出射し
た励起光用のレーザ光とを結合する信号光/励起光合分
波器14と、信号光/励起光合分波器14から信号光お
よび励起光を受光し、励起光によって信号光を増幅して
出射するEDF15などの信号光増幅経路とを備えるよ
うにしたので、低雑音で高効率な光増幅を実現できると
いう効果が得られる。
Further, according to the first embodiment, a laser module including the semiconductor laser 4, the optical isolator 12, the coupling lens 10 and the optical fiber 9, the signal light input terminal 13 to which the signal light is input, and the signal light input terminal 13 are provided. A signal light / pumping light multiplexer / demultiplexer 14 for coupling the signal light input to the optical input terminal 13 and the laser light for pumping light emitted from the laser module, and a signal light from the signal light / pumping light multiplexer / demultiplexer 14 Since it is provided with the signal light amplification path such as the EDF 15 that receives the excitation light, amplifies the signal light by the excitation light, and emits the signal light, the effect that low noise and high efficiency optical amplification can be realized is obtained.

【0088】さらに、この実施の形態1によれば、信号
光増幅経路の入力側または出力側の少なくとも一方に光
アイソレータ16を備えるようにしたので、光増幅器に
おける発振を防止できるという効果が得られる。
Further, according to the first embodiment, since the optical isolator 16 is provided on at least one of the input side and the output side of the signal light amplification path, it is possible to obtain the effect of preventing oscillation in the optical amplifier. .

【0089】さらに、この実施の形態1によれば、励起
光を出射する半導体レーザ4と、信号光が入力される信
号光入力端子13と、信号光入力端子13へ入力された
信号光と励起光とを結合する信号光/励起光合分波器1
4と、信号光/励起光合分波器14から信号光および励
起光を受光し、励起光によって信号光を増幅して出射す
るEDF15などの信号光増幅経路とを備え、信号光増
幅経路の入力側または出力側の少なくとも一方に光アイ
ソレータ16を備えるようにしたので、光増幅器におけ
る発振を防止できるという効果が得られる。
Further, according to the first embodiment, the semiconductor laser 4 which emits the pumping light, the signal light input terminal 13 into which the signal light is input, and the signal light input into the signal light input terminal 13 and the pumping Signal light / pumping light multiplexer / demultiplexer 1 for coupling light
4 and a signal light amplification path such as an EDF 15 that receives the signal light and the pump light from the signal light / pump light multiplexer / demultiplexer 14 and amplifies the signal light by the pump light and emits the signal light. Since the optical isolator 16 is provided on at least one of the output side and the output side, the effect of preventing oscillation in the optical amplifier can be obtained.

【0090】実施の形態2.この実施の形態2では、光
アイソレータの偏光子および検光子に用いられ、進行す
る光の一方向の偏波だけを通過させる偏光フィルタの他
の態様について説明する。
Embodiment 2. In the second embodiment, another mode of the polarization filter used for the polarizer and the analyzer of the optical isolator and passing only the unidirectional polarization of the traveling light will be described.

【0091】図15は実施の形態1に記載した誘電体物
質を使用した偏光フィルタの膜構成の他の一例を示す図
であり、ここでは基準波長λvは927nmとしてい
る。図15において、多層膜を構成する誘電体物質は、
高屈折率物質としては一般的なTiO,低屈折率物質
はSiOである。これらの誘電体物質で図15に示す
膜構造を形成した場合、その偏光透過特性は図16のよ
うになり、さらに図17に示すようにP偏光成分とS偏
光成分とを−30dB以上(P偏光成分透過率に対する
S偏光成分透過率の割合)分離できる波長域は1250
nmから1340nmまでの約90nmしか得られず、
100nm以上の広い波長帯に渡って偏光分離すること
が難しくなってくる。
FIG. 15 is a diagram showing another example of the film configuration of the polarization filter using the dielectric substance described in the first embodiment, and here the reference wavelength λv is 927 nm. In FIG. 15, the dielectric substance forming the multilayer film is
TiO 2 is generally used as the high refractive index material, and SiO 2 is used as the low refractive index material. When the film structure shown in FIG. 15 is formed by using these dielectric materials, the polarization transmission characteristics are as shown in FIG. 16, and as shown in FIG. 17, the P polarization component and the S polarization component are -30 dB or more (P Ratio of S-polarized light component transmittance to polarized light component transmittance) Separable wavelength range is 1250
Only about 90 nm from 1 nm to 1340 nm can be obtained,
It becomes difficult to separate polarized light over a wide wavelength band of 100 nm or more.

【0092】図18はこの発明の実施の形態2による誘
電体多層膜の偏光フィルタの膜構成例を示す図である。
高屈折率物質としてSiを、低屈折率物質としてSiO
を採用している。ここで、HおよびLは高屈折率物質
膜および低屈折率物質膜の4分の1波長の厚さ、n
,n,nはそれぞれ基板、Si,SiO,空
気の屈折率を表しており、1波長の厚さの基準となる基
準波長は927nmとしている。また、入射光線の入射
角度は52.5°としている。また、例えば0.505
HのSi層の光学厚みは、(0.505×927)/
(4×3.4)=34.422nmとなる。
FIG. 18 is a diagram showing a film configuration example of a polarization filter of a dielectric multilayer film according to the second embodiment of the present invention.
Si as the high refractive index material and SiO as the low refractive index material
2 is adopted. Where H and L are the quarter wavelength thicknesses of the high refractive index material film and the low refractive index material film, n S ,
n H , n L , and n A represent the refractive indexes of the substrate, Si, SiO 2 , and air, respectively, and the reference wavelength serving as the reference for the thickness of one wavelength is 927 nm. The incident angle of the incident light ray is 52.5 °. Also, for example, 0.505
The optical thickness of the Si layer of H is (0.505 × 927) /
(4 × 3.4) = 34.422 nm.

【0093】図19は図18で示した膜構成例を持つ誘
電体多層膜の偏光フィルタの分光偏光特性を示す図であ
る。横軸は入射する光線の波長を単位nmで表してお
り、縦軸は透過率を単位%で表している。1250nm
から1360nmに渡って、P偏光成分は約95%以上
の高い透過率を示し、S偏光成分は数%以下の低い透過
率を示している。
FIG. 19 is a diagram showing the spectral polarization characteristics of the polarization filter of the dielectric multilayer film having the film configuration example shown in FIG. The horizontal axis represents the wavelength of the incident light beam in the unit of nm, and the vertical axis represents the transmittance in the unit of%. 1250 nm
From 1 to 1360 nm, the P-polarized component shows a high transmittance of about 95% or more, and the S-polarized component shows a low transmittance of several% or less.

【0094】図20は図18で示した膜構成例を持つ誘
電体多層膜の偏光フィルタの分光偏光特性を、P偏光成
分とS偏光成分との偏光分離特性で評価したものであ
り、P偏光成分の透過率をS偏光成分の透過率で割った
値をdB形式で表したものである。1250nmから1
360nmに渡る110nmの波長帯域で、−30dB
以上の偏光分離能力を持っている。
FIG. 20 shows the spectral polarization characteristics of the polarization filter of the dielectric multilayer film having the film configuration example shown in FIG. 18, evaluated by the polarization separation characteristics of the P polarization component and the S polarization component. The value obtained by dividing the transmittance of the component by the transmittance of the S-polarized component is expressed in dB format. From 1250 nm to 1
-30 dB in the 110 nm wavelength band over 360 nm
It has the above polarization separation ability.

【0095】なお、この実施の形態2において、上記の
SiO以外にMgFを低屈折率物質として用いても
よい。
In the second embodiment, MgF 2 may be used as the low refractive index material in addition to SiO 2 described above.

【0096】また、蒸着時の基板温度を低くするなどし
て蒸着の充填密度を低くし、低屈折率物質の実効的な屈
折率を低くすることによっても、高屈折率物質と低屈折
率物質との屈折率の差を広げることができるので、広帯
域の偏光フィルタの実現が可能である。なお、蒸着の充
填密度を低くする(成膜面への誘電体物質の蒸着充填率
を低くして形成する)ということは、通常の薄膜形成で
は蒸着充填率が80%以上であるため、蒸着充填率を8
0%未満にすることに相当する。
Further, by lowering the filling temperature of the vapor deposition by lowering the substrate temperature during vapor deposition and lowering the effective refractive index of the low refractive index substance, the high refractive index substance and the low refractive index substance can be reduced. Since the difference in the refractive index between and can be widened, it is possible to realize a wide band polarization filter. It should be noted that lowering the filling density of vapor deposition (forming by lowering the vapor deposition filling rate of the dielectric substance on the film formation surface) means that the vapor deposition filling rate is 80% or more in ordinary thin film formation. Filling rate is 8
This corresponds to making it less than 0%.

【0097】以上のように、従来より高い屈折率を有す
る誘電体薄膜材料と、従来より低い屈折率を有する誘電
体薄膜材料との組み合わせにより、従来より広い波長帯
で偏光分離ができるようになる。
As described above, by combining the dielectric thin film material having a higher refractive index than the conventional one and the dielectric thin film material having a lower refractive index than the conventional one, polarization separation can be performed in a wavelength band wider than the conventional one. .

【0098】図21は光アイソレータと半導体レーザと
を組み合わせた半導体レーザモジュールの構成を示す図
であり、光アイソレータの偏光子および検光子としてこ
の実施の形態2の偏光フィルタを組み込んでいる。図2
1において、21はこの実施の形態2の偏光フィルタを
使った偏光子(偏光手段)、22はこの実施の形態2の
偏光フィルタを使った検光子(検光手段)、23はファ
ラデー効果素子、24は磁石、25はファラデー回転子
(旋光手段)、26は半導体レーザ、27はコリメータ
レンズ、28はカップリングレンズ、29は光ファイバ
である。
FIG. 21 is a diagram showing the structure of a semiconductor laser module in which an optical isolator and a semiconductor laser are combined. The polarization filter of the second embodiment is incorporated as a polarizer and an analyzer of the optical isolator. Figure 2
1, reference numeral 21 is a polarizer (polarizing means) using the polarization filter of the second embodiment, 22 is an analyzer (analysis means) using the polarization filter of the second embodiment, and 23 is a Faraday effect element. Reference numeral 24 is a magnet, 25 is a Faraday rotator (optical rotation means), 26 is a semiconductor laser, 27 is a collimator lens, 28 is a coupling lens, and 29 is an optical fiber.

【0099】このように、図21の光アイソレータにお
いて、この実施の形態2による偏光フィルタを偏光子2
1および検光子22として使用することで、高い光アイ
ソレーションを実現することができ、また、この光アイ
ソレータと半導体レーザとを結合させることによって、
半導体レーザへの戻り光が低減され、戻り光による半導
体レーザ出力の雑音増加を低減できる。
As described above, in the optical isolator shown in FIG. 21, the polarization filter according to the second embodiment is used as the polarizer 2.
1 and the analyzer 22, high optical isolation can be realized, and by combining this optical isolator and a semiconductor laser,
The return light to the semiconductor laser is reduced, and the increase in noise of the semiconductor laser output due to the return light can be reduced.

【0100】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、高屈折率の誘電体薄膜材料と、低屈折率の誘電体薄
膜材料とを組み合わせて平行平板形の誘電体多層膜を形
成して偏光フィルタとするようにしたので、従来と比較
して、広い波長帯で偏光分離ができるという効果が得ら
れる。
As described above, according to the second embodiment, a parallel plate type dielectric multilayer film is formed by combining a high refractive index dielectric thin film material and a low refractive index dielectric thin film material. Since the polarizing filter is used as the polarizing filter, it is possible to obtain the effect that the polarized light can be separated in a wider wavelength band than the conventional one.

【0101】また、この実施の形態2によれば、低屈折
率の誘電体薄膜材料が、成膜面への誘電体物質の蒸着充
填率を80%より低くすることにより形成されるように
したので、従来と比較して、広い波長帯で偏光分離がで
きるという効果が得られる。
Further, according to the second embodiment, the dielectric thin film material having a low refractive index is formed by setting the deposition filling rate of the dielectric substance on the deposition surface to be lower than 80%. Therefore, as compared with the related art, it is possible to obtain the effect that the polarized light can be separated in a wider wavelength band.

【0102】さらに、この実施の形態2によれば、高屈
折率の誘電体薄膜材料はSi,低屈折率の誘電体薄膜材
料はSiOまたはMgFとするようにしたので、従
来と比較して、広い波長帯で偏光分離ができるという効
果が得られる。
Further, according to the second embodiment, the dielectric thin film material having a high refractive index is Si, and the dielectric thin film material having a low refractive index is SiO 2 or MgF 2. Thus, it is possible to obtain the effect that the polarized light can be separated in a wide wavelength band.

【0103】[0103]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、光軸
周りの旋光作用を有する旋光手段と、光軸に対して傾斜
して配置され、第1の偏波方向の偏光透過特性を有する
平行平板形の偏光手段と、偏光手段とともに旋光手段を
対向して挟み、偏光手段で生じた波面収差を低減するよ
うに配置され、第2の偏波方向の偏光透過特性を有する
平行平板形の検光手段とを備えるようにしたので、偏光
手段を通過した光の波面収差を検光手段で低減できるよ
うになり、波面収差の発生を低減できるという効果が得
られる。
As described above, according to the present invention, the optical rotator having the optical rotatory action about the optical axis and the polarization transmission characteristic in the first polarization direction, which are arranged to be inclined with respect to the optical axis. The parallel plate type polarization plate having the parallel plate type polarization plate and the polarization plate having the polarization plate and the polarization plate are arranged so as to reduce the wavefront aberration generated in the polarization plate, and have a polarization transmission characteristic in the second polarization direction. Since the light detecting means is provided, the wavefront aberration of the light passing through the polarizing means can be reduced by the light detecting means, and the effect of reducing the occurrence of wavefront aberration can be obtained.

【0104】この発明によれば、レーザ光を伝送する光
伝送手段と、光アイソレータから出射したレーザ光を光
伝送手段へ結合する光結合手段とを備えるようにしたの
で、低雑音のレーザ光を光伝送手段へ効率良く入射でき
るという効果が得られる。
According to the present invention, the optical transmission means for transmitting the laser light and the optical coupling means for coupling the laser light emitted from the optical isolator to the optical transmission means are provided. The effect that the light can be efficiently incident on the optical transmission means is obtained.

【0105】この発明によれば、高屈折率の誘電体薄膜
材料と、低屈折率の誘電体薄膜材料とを組み合わせて平
行平板形の誘電体多層膜を形成するようにしたので、従
来と比較して、広い波長帯で偏光分離ができるという効
果が得られる。
According to the present invention, a dielectric thin film material having a high refractive index and a dielectric thin film material having a low refractive index are combined to form a parallel plate type dielectric multilayer film. Then, the effect that polarized light can be separated in a wide wavelength band can be obtained.

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

【図1】 この発明の実施の形態1による光アイソレー
タに適用する誘電体多層膜フィルタの構成を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a dielectric multilayer filter applied to an optical isolator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1の誘電体多層膜フィルタ1の構成例を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a dielectric multilayer filter 1 of FIG.

【図3】 図2の誘電体多層膜フィルタ1の構成例の偏
光透過特性を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing polarization transmission characteristics of a configuration example of the dielectric multilayer filter 1 of FIG.

【図4】 この発明の実施の形態1による光アイソレー
タの構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an optical isolator according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 偏光子と検光子との配置関係を説明するため
の図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a positional relationship between a polarizer and an analyzer.

【図6】 偏光子と検光子との配置関係を説明するため
の図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a positional relationship between a polarizer and an analyzer.

【図7】 偏光子と検光子との配置関係を説明するため
の図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a positional relationship between a polarizer and an analyzer.

【図8】 偏光子と検光子との配置関係を説明するため
の図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a positional relationship between a polarizer and an analyzer.

【図9】 光アイソレータへ順方向および逆方向で入射
するレーザ光の通過の様子をそれぞれ示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing how laser light is incident on the optical isolator in the forward direction and in the reverse direction, respectively.

【図10】 この発明の実施の形態1による光アイソレ
ータの効果を説明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining the effect of the optical isolator according to the first embodiment of the present invention.

【図11】 傾斜配置角と波面収差発生の関係を計算に
よって模擬した結果を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a result obtained by simulating a relationship between an inclined arrangement angle and generation of wavefront aberration by calculation.

【図12】 この発明の実施の形態1による光増幅器の
構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the optical amplifier according to the first embodiment of the present invention.

【図13】 この発明の実施の形態1による光増幅器の
構成を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the optical amplifier according to the first embodiment of the present invention.

【図14】 この発明の実施の形態1による光増幅器の
構成を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing the configuration of the optical amplifier according to the first embodiment of the present invention.

【図15】 実施の形態1に記載した誘電体物質を使用
した偏光フィルタの膜構成の他の一例を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing another example of the film configuration of the polarization filter using the dielectric substance described in the first embodiment.

【図16】 実施の形態1に記載した誘電体物質を使用
した偏光フィルタの分光偏光特性を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing the spectral polarization characteristics of a polarization filter using the dielectric substance described in the first embodiment.

【図17】 実施の形態1に記載した誘電体物質を使用
した偏光フィルタの偏光分離特性を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing polarization separation characteristics of a polarization filter using the dielectric substance described in the first embodiment.

【図18】 この発明の実施の形態2による偏光フィル
タの膜構成の例を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing an example of a film configuration of a polarization filter according to a second embodiment of the present invention.

【図19】 図18の偏光フィルタの分光偏光特性を示
す図である。
19 is a diagram showing spectral polarization characteristics of the polarization filter of FIG.

【図20】 図18の偏光フィルタの偏光分離特性を示
す図である。
20 is a diagram showing polarization separation characteristics of the polarization filter shown in FIG.

【図21】 この発明の偏光フィルタを、光アイソレー
タの偏光子および検光子として組み込み、半導体レーザ
と組み合わせた半導体レーザモジュールの構成を示す図
である。
FIG. 21 is a diagram showing a configuration of a semiconductor laser module in which the polarization filter of the present invention is incorporated as a polarizer and an analyzer of an optical isolator and combined with a semiconductor laser.

【図22】 従来の光アイソレータに適用する誘電体多
層膜素子の構成を示す図である。
FIG. 22 is a diagram showing a configuration of a dielectric multilayer film element applied to a conventional optical isolator.

【図23】 従来の光アイソレータの構成を示す図であ
る。
FIG. 23 is a diagram showing a configuration of a conventional optical isolator.

【図24】 平行平板で一般に生ずる波面収差と、従来
の光アイソレータで生じ増幅される波面収差とを示す図
である。
FIG. 24 is a diagram showing a wavefront aberration generally generated by a parallel plate and a wavefront aberration generated and amplified by a conventional optical isolator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 誘電体多層膜フィルタ、2 平行平板形の光透過媒
質、3 誘電体多層膜、4 半導体レーザ(レーザ光源
手段)、5 コリメータレンズ(平行光変換手段)、6
偏光子(偏光手段)、7 ファラデー回転子(旋光手
段)、7F ファラデー効果素子、7M 磁石、8 検
光子(検光手段)、9 光ファイバ(光伝送手段)、1
0 カップリングレンズ(光結合手段)、11 光軸、
12 光アイソレータ、13 信号光入力端子(信号光
入力手段)、14 信号光/励起光合分波器(信号光/
励起光結合手段)、15 EDF(エルビウム添加光フ
ァイバ;光増幅経路、希土類添加光ファイバ)、16
光アイソレータ、17 光ファイバ(信号光増幅経
路)、21 偏光子(偏光手段)、22 検光子(検光
手段)、23 ファラデー効果素子、24 磁石、25
ファラデー回転子(旋光手段)、26 半導体レー
ザ、27 コリメータレンズ、28 カップリングレン
ズ、29 光ファイバ、Lin レーザ光線、m1,m
2 法線、θ 傾斜配置角(光入射角)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 dielectric multilayer film filter, 2 parallel plate type light transmitting medium, 3 dielectric multilayer film, 4 semiconductor laser (laser light source means), 5 collimator lens (parallel light converting means), 6
Polarizer (polarizing means), 7 Faraday rotator (optical rotation means), 7F Faraday effect element, 7M magnet, 8 analyzer (analysis means), 9 optical fiber (optical transmission means), 1
0 coupling lens (optical coupling means), 11 optical axis,
12 optical isolator, 13 signal light input terminal (signal light input means), 14 signal light / pumping light multiplexer / demultiplexer (signal light /
Excitation light coupling means), 15 EDF (erbium-doped optical fiber; optical amplification path, rare-earth-doped optical fiber), 16
Optical isolator, 17 optical fiber (signal light amplification path), 21 polarizer (polarizing means), 22 analyzer (analyzing means), 23 Faraday effect element, 24 magnet, 25
Faraday rotator (optical rotation means), 26 semiconductor laser, 27 collimator lens, 28 coupling lens, 29 optical fiber, Lin laser beam, m1, m
2 normal, θ inclined arrangement angle (light incident angle).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小寺 秀和 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 2H037 AA01 BA03 CA14 DA03 DA04 DA05 DA06 2H038 AA21 BA35 2H049 BA02 BA05 BA07 BA08 BA43 BB03 BB06 BC25 2H099 AA02 BA02 CA00 CA08 5F072 JJ20 KK30 YY17    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hidekazu Kodera             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. F-term (reference) 2H037 AA01 BA03 CA14 DA03 DA04                       DA05 DA06                 2H038 AA21 BA35                 2H049 BA02 BA05 BA07 BA08 BA43                       BB03 BB06 BC25                 2H099 AA02 BA02 CA00 CA08                 5F072 JJ20 KK30 YY17

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光軸周りの旋光作用を有する旋光手段
と、 上記光軸に対して傾斜して配置されるように光軸上に配
置される平行平板形の偏光手段と、 光軸上に配置され、上記偏光手段とともに上記旋光手段
を対向して挟み、上記偏光手段で生じた波面収差を低減
するように配置される平行平板形の検光手段とを備える
ことを特徴とする光アイソレータ。
1. An optical rotation means having an optical rotation effect around an optical axis, a parallel plate type polarization means arranged on the optical axis so as to be inclined with respect to the optical axis, and an optical axis on the optical axis. An optical isolator, comprising: a parallel plate type analyzer arranged so as to sandwich the optical rotating means together with the polarizing means so as to face each other and reduce the wavefront aberration generated in the polarizing means.
【請求項2】 通過する光の偏光をその光軸周りに所定
の回転角だけ回転して出射する旋光手段と、 光軸上に配置され、上記光軸に対して傾斜方向へ第1の
角度だけ傾斜配置される平行平板形の偏光手段と、 光軸上に配置され、上記偏光手段とともに上記旋光手段
を対向して挟み、上記偏光手段に対して逆の傾斜方向へ
第2の角度だけ傾斜配置される平行平板形の検光手段と
を備えることを特徴とする光アイソレータ。
2. An optical rotation means for rotating and emitting polarized light of passing light around the optical axis by a predetermined rotation angle, and a first angle in an inclination direction with respect to the optical axis, which is arranged on the optical axis. Parallel plate-shaped polarization means inclined only by the angle, and arranged on the optical axis so as to sandwich the optical rotation means together with the polarization means, and to incline by a second angle in the opposite inclination direction with respect to the polarization means. An optical isolator, which is provided with a parallel plate type light detecting means.
【請求項3】 光軸を有する旋光手段と、 上記光軸と交わる平行平板形の偏光手段と、 上記光軸と交わり、上記偏光手段とともに上記旋光手段
を対向して挟む平行平板の検光手段とを備え、 ここで、仮想的な検光手段が仮想的な旋光手段の光軸に
対し垂直な関係で置かれ、仮想的な偏光手段を通れる偏
光光線の第1の偏波面が仮想的な検光手段を通れる偏光
光線の第2の偏波面と平行になるように仮想的な偏光手
段が置かれ、 仮想的な偏光手段と第1の偏波面との第1の交線が、仮
想的な検光手段と上記第2の偏波面との第2の交線に対
して、略V字状に対面するように、仮想的な旋光手段の
光軸に対し仮想的な偏光手段及び仮想的な検光手段が互
いに傾けられ、 上記第1の偏波面と、上記第2の偏波面との間の角度が
上記第2の偏波面に対し略45°となるように仮想的な
旋光手段の光軸周りに仮想的な検光手段を回転させ、 仮想的な旋光手段の回転角が、偏光の偏波面が光軸周り
に回転する角度である略45°で設定されるという条件
で配置される仮想的な偏光手段、仮想的な検光手段およ
び仮想的な旋光手段の配置と結果として実質的に同じで
ある配置を、上記旋光手段、上記偏光手段及び上記検光
手段が有することを特徴とする光アイソレータ。
3. An optical rotating means having an optical axis, a parallel plate type polarizing means intersecting with the optical axis, and a parallel plate detecting means intersecting with the optical axis and sandwiching the optical rotating means together with the polarizing means so as to face each other. Where the virtual light detecting means is placed in a relationship perpendicular to the optical axis of the virtual optical rotating means, and the first plane of polarization of the polarized light passing through the virtual polarizing means is virtual. The virtual polarization means is placed so as to be parallel to the second polarization plane of the polarized light that passes through the analysis means, and the first line of intersection between the virtual polarization means and the first polarization plane is virtual. A virtual polarization means and a virtual polarization means with respect to the optical axis of the virtual optical rotation means so as to face each other in a substantially V shape with respect to a second line of intersection between the optical analysis means and the second plane of polarization. The different light detecting means are inclined with respect to each other, and the angle between the first plane of polarization and the second plane of polarization is the second plane of polarization. Then, the virtual light detecting means is rotated around the optical axis of the virtual optical rotating means so as to be approximately 45 °, and the rotation angle of the virtual optical rotating means is the angle at which the polarization plane of the polarized light rotates around the optical axis. The arrangement that is substantially the same as the arrangement of the virtual polarization means, the virtual light detection means, and the virtual optical rotation means arranged under the condition that they are set at about 45 ° is An optical isolator comprising the polarizing means and the light detecting means.
【請求項4】 検光手段の光入射面の法線から光の電界
ベクトルへの検光手段の傾斜配置角の絶対値は偏光手段
における光入射面の法線から光の電界ベクトルへの偏光
手段の傾斜配置角の絶対値が等しく、逆符号の傾斜配置
角に配置されることを特徴とする請求項1記載の光アイ
ソレータ。
4. The absolute value of the inclined arrangement angle of the light detecting means from the normal line of the light incident surface of the light detecting means to the electric field vector of light is the polarization from the normal line of the light incident surface of the polarizing means to the electric field vector of light. 2. The optical isolator according to claim 1, wherein the means have the same absolute value of the inclination arrangement angles and are arranged at the inclination arrangement angles of opposite signs.
【請求項5】 検光手段は、 偏光手段の光入射面の法線と光軸とがなす偏光手段の傾
斜配置角と絶対値が等しく逆符号の逆傾斜配置角を光出
射面の法線と光軸とがなして逆傾斜配置されることを特
徴とする請求項1または請求項2記載の光アイソレー
タ。
5. The light detecting means has a reverse inclination arrangement angle having an absolute value equal to the inclination arrangement angle of the polarizing means formed by the light incident surface of the polarization means and the optical axis and having an opposite sign to the normal line of the light emitting surface. 3. The optical isolator according to claim 1, wherein the optical isolator and the optical axis are arranged so as to be reversely inclined.
【請求項6】 偏光手段または検光手段は、 その光入射面の法線と光軸とのなす傾斜配置角がブリュ
ースター角となるように傾斜配置されることを特徴とす
る請求項2記載の光アイソレータ。
6. The polarizing means or the light analyzing means is tilted so that the tilted arrangement angle formed by the normal line of the light incident surface and the optical axis is the Brewster angle. Optical isolator.
【請求項7】 偏光手段または検光手段は、 その光入射面の法線と光軸とのなす傾斜配置角の絶対値
が50°から60°までの角度となるように傾斜配置さ
れることを特徴とする請求項1または請求項2記載の光
アイソレータ。
7. The polarizing means or the light detecting means is arranged so that the absolute value of the inclination arrangement angle formed by the normal line of the light incident surface and the optical axis is 50 ° to 60 °. The optical isolator according to claim 1 or 2, characterized in that.
【請求項8】 旋光手段は、 所定の回転角を45°として、通過する光の偏光をその
光軸周りに上記所定の回転角だけ回転して出射し、 検光手段は、 偏光手段の第1の偏波方向から上記光軸周りに上記45
°だけ回転した方向に第2の偏波方向の偏光透過特性を
有することを特徴とする請求項2記載の光アイソレー
タ。
8. The optical rotator has a predetermined rotation angle of 45 ° and outputs the polarized light of the passing light by rotating the light about its optical axis by the predetermined rotation angle, and outputs the polarized light. 45 around the optical axis from the polarization direction of 1
The optical isolator according to claim 2, wherein the optical isolator has a polarization transmission characteristic of a second polarization direction in a direction rotated by an angle of °.
【請求項9】 偏光手段または検光手段は、 多層膜が形成された一方の平面と、上記一方の平面と平
行な他方の平面とを有し、上記一方の平面から上記他方
の平面までの厚さが最大0.5mmまでの平行平板形の
光透過媒質とすることを特徴とする請求項2記載の光ア
イソレータ。
9. The polarization means or the light analysis means has one plane on which a multilayer film is formed and the other plane parallel to the one plane, and the plane from the one plane to the other plane. The optical isolator according to claim 2, wherein the light transmission medium is a parallel plate type having a thickness of up to 0.5 mm.
【請求項10】 偏光手段または検光手段は、 接着層を用いることなく、一方の平面に多層膜が形成さ
れた平行平板形の光透過媒質とすることを特徴とする請
求項9記載の光アイソレータ。
10. The light according to claim 9, wherein the polarizing means or the light detecting means is a parallel plate type light transmitting medium having a multilayer film formed on one plane without using an adhesive layer. Isolators.
【請求項11】 偏光手段または検光手段は、 酸素イオンアシスト付電子ビーム蒸着または酸素プラズ
マアシスト付電子ビーム蒸着によって、一方の平面に多
層膜が形成された平行平板形の光透過媒質とすることを
特徴とする請求項9記載の光アイソレータ。
11. The polarizing means or the analyzing means is a parallel plate type light transmitting medium having a multilayer film formed on one plane by electron beam evaporation with oxygen ion assist or electron beam evaporation with oxygen plasma assist. The optical isolator according to claim 9, characterized by:
【請求項12】 偏光手段または検光手段は、 他方の平面に反射防止膜が形成された平行平板形の光透
過媒質とすることを特徴とする請求項9記載の光アイソ
レータ。
12. The optical isolator according to claim 9, wherein the polarizing means or the light detecting means is a parallel plate type light transmitting medium having an antireflection film formed on the other plane.
【請求項13】 偏光手段または検光手段は、 高屈折率媒質によって低屈折率媒質を挟み込んだ多層膜
による長波長透過型フィルタを備えることを特徴とする
請求項9記載の光アイソレータ。
13. The optical isolator according to claim 9, wherein the polarizing means or the light detecting means comprises a long-wavelength transmission type filter having a multilayer film in which a low refractive index medium is sandwiched by a high refractive index medium.
【請求項14】 成膜面への誘電体物質の蒸着充填率を
80%より低くした低屈折率の誘電体薄膜材料とを組み
合わせて平行平板形の誘電体多層膜を形成した偏光フィ
ルタを偏光手段または検光手段とすることを特徴とする
請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の光ア
イソレータ。
14. A polarizing filter comprising a parallel plate type dielectric multilayer film formed by combining with a dielectric thin film material having a low refractive index in which a deposition rate of a dielectric substance on a film forming surface is lower than 80%. The optical isolator according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical isolator is a means or a light detecting means.
【請求項15】 高屈折率の誘電体薄膜材料はSi,低
屈折率の誘電体薄膜材料はSiOまたはMgFとし
て組み合わせて平行平板形の誘電体多層膜を形成した偏
光フィルタを偏光手段または検光手段とすることを特徴
とする請求項14記載の光アイソレータ。
15. A polarizing filter formed by combining a high refractive index dielectric thin film material as Si and a low refractive index dielectric thin film material as SiO 2 or MgF 2 to form a parallel plate type dielectric multilayer film as a polarizing means or 15. The optical isolator according to claim 14, wherein the optical isolator is a light detecting means.
【請求項16】 光軸周りの旋光作用を有する旋光手段
と、上記光軸に対して傾斜して配置され、第1の偏波方
向の偏光透過特性を有する平行平板形の偏光手段と、上
記偏光手段とともに上記旋光手段を対向して挟み、上記
偏光手段で生じた波面収差を低減するように配置され、
第2の偏波方向の偏光透過特性を有する平行平板形の検
光手段とを備える光アイソレータと、 レーザ光を出射するレーザ光源手段と、 上記レーザ光源手段から出射したレーザ光を平行光に変
換して上記光アイソレータへ入射する平行光変換手段を
備えることを特徴とするレーザモジュール。
16. An optical rotator having an optical rotatory action about an optical axis, a parallel plate type polarizer arranged obliquely with respect to the optical axis and having polarization transmission characteristics in a first polarization direction, The polarizing means and the optical rotation means are sandwiched so as to face each other, and arranged so as to reduce the wavefront aberration generated in the polarizing means,
An optical isolator provided with a parallel plate type analyzer having polarization transmission characteristics in the second polarization direction, a laser light source means for emitting laser light, and a laser light emitted from the laser light source means for converting into parallel light. Then, the laser module is provided with a parallel light converting means for entering the optical isolator.
【請求項17】 レーザ光を伝送する光伝送手段と、 光アイソレータから出射した上記レーザ光を上記光伝送
手段へ結合する光結合手段とを備えることを特徴とする
請求項16記載のレーザモジュール。
17. The laser module according to claim 16, further comprising: an optical transmission unit that transmits a laser beam; and an optical coupling unit that couples the laser beam emitted from an optical isolator to the optical transmission unit.
【請求項18】 レーザモジュールと、 信号光が入力される信号光入力手段と、 上記信号光入力手段へ入力された信号光と上記レーザモ
ジュールから出射した励起光としてのレーザ光とを結合
する信号光/励起光結合手段と、 上記信号光/励起光結合手段から上記信号光および上記
励起光を受光し、上記励起光によって上記信号光を増幅
して出射する信号光増幅経路とを備え、 上記レーザモジュールは、 光軸周りの旋光作用を有する旋光手段と、上記光軸に対
して傾斜して配置され、第1の偏波方向の偏光透過特性
を有する平行平板形の偏光手段と、上記偏光手段ととも
に上記旋光手段を対向して挟み、上記偏光手段で生じた
波面収差を低減するように配置され、第2の偏波方向の
偏光透過特性を有する平行平板形の検光手段とを備える
光アイソレータと、 レーザ光を出射するレーザ光源手段と、 上記レーザ光源手段から出射したレーザ光を平行光に変
換して上記光アイソレータへ入射する平行光変換手段を
備えることを特徴とする光増幅器。
18. A laser module, signal light input means for inputting signal light, signal for coupling the signal light input to the signal light input means and laser light as pumping light emitted from the laser module. An optical / pumping light coupling means; and a signal light amplification path for receiving the signal light and the pumping light from the signal light / pumping light coupling means, amplifying the signal light by the pumping light, and emitting the amplified signal light. The laser module includes an optical rotator having an optical rotatory action about an optical axis, a parallel plate type polarizing means arranged to be inclined with respect to the optical axis and having polarization transmission characteristics in a first polarization direction, and the above-mentioned polarized light. Means for sandwiching the optical rotation means in opposition to each other, and arranged so as to reduce the wavefront aberration generated in the polarization means, and having a parallel plate type analysis means having polarization transmission characteristics in the second polarization direction. Isolator and a laser light source means for emitting a laser beam, an optical amplifier, characterized in that it comprises a parallel light conversion means for converting the laser beam emitted from said laser light source means into parallel light incident on the optical isolator.
【請求項19】 信号光増幅経路の入力側または出力側
の少なくとも一方に第2の光アイソレータを備え、第2
の光アイソレータは、光軸周りの旋光作用を有する旋光
手段と、上記光軸に対して傾斜して配置され、第1の偏
波方向の偏光透過特性を有する平行平板形の偏光手段
と、上記偏光手段とともに上記旋光手段を対向して挟
み、上記偏光手段で生じた波面収差を低減するように配
置され、第2の偏波方向の偏光透過特性を有する平行平
板形の検光手段とを備えることを特徴とする請求項18
記載の光増幅器。
19. A second optical isolator is provided on at least one of an input side and an output side of a signal light amplification path, and a second optical isolator is provided.
Is an optical isolator having an optical rotation effect around an optical axis, a parallel plate type polarizing means arranged obliquely with respect to the optical axis and having polarization transmission characteristics in a first polarization direction, And a parallel plate type analyzer having a polarization transmission characteristic in the second polarization direction, which is disposed so as to sandwich the optical rotation unit with the polarization unit so as to face each other and reduce the wavefront aberration generated in the polarization unit. 19. The method according to claim 18, wherein
The optical amplifier described.
【請求項20】 光軸周りの旋光作用を有する旋光手段
と、上記光軸に対して傾斜して配置され、第1の偏波方
向の偏光透過特性を有する平行平板形の偏光手段と、上
記偏光手段とともに上記旋光手段を対向して挟み、上記
偏光手段で生じた波面収差を低減するように配置され、
第2の偏波方向の偏光透過特性を有する平行平板形の検
光手段とを備える光アイソレータと、 励起光を出射するレーザ光源手段と、 信号光が入力される信号光入力手段と、 上記信号光入力手段へ入力された信号光と上記励起光と
を結合する信号光/励起光結合手段と、 上記信号光/励起光結合手段から上記信号光および上記
励起光を受光し、上記励起光によって上記信号光を増幅
して出射する信号光増幅経路とを備え、 上記信号光増幅経路の入力側または出力側の少なくとも
一方に上記光アイソレータを備えることを特徴とする光
増幅器。
20. An optical rotation means having an optical rotation effect around an optical axis, a parallel plate type polarization means arranged obliquely with respect to the optical axis and having polarization transmission characteristics in a first polarization direction, The polarizing means and the optical rotation means are sandwiched so as to face each other, and arranged so as to reduce the wavefront aberration generated in the polarizing means,
An optical isolator including a parallel plate type analyzer having polarization transmission characteristics in the second polarization direction, a laser light source unit for emitting pumping light, a signal light input unit for inputting signal light, and the above-mentioned signal. A signal light / pumping light coupling means for coupling the signal light input to the light inputting means and the pumping light, and the signal light and the pumping light received from the signal light / pumping light coupling means, and the An optical amplifier comprising: a signal light amplification path that amplifies and outputs the signal light; and the optical isolator is provided on at least one of an input side and an output side of the signal light amplification path.
【請求項21】 光ファイバに希土類を添加して構成さ
れ、励起光によって励起されて信号光を増幅する希土類
添加光ファイバを信号光増幅経路とすることを特徴とす
る請求項18記載の光増幅器。
21. The optical amplifier according to claim 18, wherein a rare earth-doped optical fiber which is configured by adding rare earth to an optical fiber and is excited by pumping light to amplify the signal light is used as a signal light amplification path. .
【請求項22】 偏光手段を通れる偏光光線の第1の偏
波面と平行である第1の偏波方向を有する平行平板形の
偏光手段と、 検光手段を通れる偏光光線の第2の偏波面と平行である
第2の偏波方向を有する平行平板形の検光手段と、 偏光手段と検光手段との間に置かれ、偏光手段及び検光
手段と交わる光軸を有し、回転方向において略45°の
回転角で光軸周りに偏光光線の偏光を回転させる旋光手
段とを備え、 ここで、検光手段の第2の偏波方向を偏光手段の第1の
偏波方向と同じにするように、仮想的な検光手段が仮想
的な偏光手段に平行な関係に置かれ、 仮想的な検光手段が旋光手段の回転方向において略22
5°の回転角で光軸周りに回転させるという条件で配置
される仮想的な偏光手段及び仮想的な検光手段の配置と
結果として実質的に同じである配置を上記偏光手段及び
上記検光手段が有することを特徴とする光アイソレー
タ。
22. A parallel plate type polarizing means having a first polarization direction parallel to a first polarization plane of a polarized light beam passing through the polarizing means, and a second polarization plane of the polarized light beam passing through the analyzing means. And a parallel plate-shaped light detecting means having a second polarization direction parallel to the light receiving means, and an optical axis which is placed between the light polarizing means and the light detecting means and intersects with the light polarizing means and the light detecting means. At the rotation angle of about 45 °, the optical polarization means rotates the polarization of the polarized light beam about the optical axis, wherein the second polarization direction of the light detection means is the same as the first polarization direction of the polarization means. As described above, the virtual light detecting means is placed in a parallel relationship with the virtual polarizing means, and the virtual light detecting means is approximately 22 in the rotation direction of the optical rotation means.
As a result, an arrangement substantially the same as the arrangement of the virtual polarizing means and the virtual analyzing means arranged under the condition that they are rotated around the optical axis at a rotation angle of 5 ° is adopted. An optical isolator having means.
【請求項23】 偏光手段を通れる偏光光線の第1の偏
波面と平行である第1の偏波方向を有する平行平板形の
偏光手段と、 検光手段を通れる偏光光線の第2の偏波面と平行である
第2の偏波方向を有する平行平板形の検光手段と、 偏光手段と検光手段との間に置かれ、偏光手段及び検光
手段と交わる光軸を有し、回転方向において略45°の
回転角で光軸周りに偏光光線の偏光を回転させる旋光手
段とを備え、 ここで、検光手段の第2の偏波方向を偏光手段の第1の
偏波方向と同じにするように、検光手段を偏光手段に平
行な関係に置き、 検光手段を旋光手段の回転方向において略225°の回
転角で光軸周りに回転するという工程でなされる配置と
結果として実質的に同じである偏光手段及び検光手段の
配置を有することを特徴とする光アイソレータ。
23. A parallel plate type polarizing means having a first polarization direction parallel to a first polarization plane of polarized light passing through the polarizing means, and a second polarization plane of polarized light passing through the analyzing means. And a parallel plate-shaped light detecting means having a second polarization direction parallel to the light receiving means, and an optical axis which is placed between the light polarizing means and the light detecting means and intersects with the light polarizing means and the light detecting means. At the rotation angle of about 45 °, the optical polarization means rotates the polarization of the polarized light beam about the optical axis, wherein the second polarization direction of the light detection means is the same as the first polarization direction of the polarization means. As described above, the analyzing means is placed in a parallel relationship with the polarizing means, and the analyzing means is rotated about the optical axis at a rotation angle of about 225 ° in the rotation direction of the optical rotating means. Light having substantially the same arrangement of polarizing means and analyzing means Isolator.
【請求項24】 低屈折率の誘電体薄膜材料が、成膜面
への誘電体物質の蒸着充填率を80%より低くすること
により形成されることを特徴とする偏光フィルタ。
24. A polarizing filter characterized in that a dielectric thin film material having a low refractive index is formed by making a deposition filling rate of a dielectric substance on a film forming surface lower than 80%.
【請求項25】 高屈折率の誘電体薄膜材料はSi,低
屈折率の誘電体薄膜材料はSiOまたはMgFとす
ることを特徴とする偏光フィルタ。
25. A polarization filter, wherein the high refractive index dielectric thin film material is Si, and the low refractive index dielectric thin film material is SiO 2 or MgF 2 .
JP2002112519A 2001-08-09 2002-04-15 Optical isolator, laser module, optical amplifier, and polarizing filter Pending JP2003121789A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002112519A JP2003121789A (en) 2001-08-09 2002-04-15 Optical isolator, laser module, optical amplifier, and polarizing filter
US10/200,383 US20030030889A1 (en) 2001-08-09 2002-07-23 Optical isolator for transmitting light propagating forward and not transmitting light propagating backward, laser module using the optical isolator, optical amplifier using the optical isolator and polarizing filter used for a polarizer and an analyzer of the optical isolator

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001242293 2001-08-09
JP2001-242293 2001-08-09
JP2002112519A JP2003121789A (en) 2001-08-09 2002-04-15 Optical isolator, laser module, optical amplifier, and polarizing filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003121789A true JP2003121789A (en) 2003-04-23

Family

ID=26620280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002112519A Pending JP2003121789A (en) 2001-08-09 2002-04-15 Optical isolator, laser module, optical amplifier, and polarizing filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003121789A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019017179A1 (en) * 2017-07-21 2019-01-24 日本電気硝子株式会社 Magneto-optical device
JP2019023155A (en) * 2017-07-21 2019-02-14 日本電気硝子株式会社 Magneto-optical device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019017179A1 (en) * 2017-07-21 2019-01-24 日本電気硝子株式会社 Magneto-optical device
JP2019023155A (en) * 2017-07-21 2019-02-14 日本電気硝子株式会社 Magneto-optical device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8115998B2 (en) In-line optical isolator
US20020154403A1 (en) Photonic crystal optical isolator
WO1989008278A1 (en) Polarizing isolation apparatus and optical isolator using the same
US20020005987A1 (en) Polarization beam splitter or combiner
JPH0268515A (en) Optical non-reciprocal device
US5377040A (en) Polarization independent optical device
JP2002023111A (en) Polarizing beam splitter/combiner
US20040184148A1 (en) Integrated micro-optic architecture for combining and depolarizing plural polarized laser beams
US20030030888A1 (en) Optical isolator, laser module and optical amplifier
JP2003121789A (en) Optical isolator, laser module, optical amplifier, and polarizing filter
KR101061336B1 (en) In-line Optical Isolator
JP2008310068A (en) In-line optical isolator
US20030030889A1 (en) Optical isolator for transmitting light propagating forward and not transmitting light propagating backward, laser module using the optical isolator, optical amplifier using the optical isolator and polarizing filter used for a polarizer and an analyzer of the optical isolator
JP5008148B2 (en) Optical composite module
JP3616349B2 (en) Magneto-optic crystal plate with polarizing element
JP4293921B2 (en) Polarization-independent multi-fiber optical isolator
US20020191290A1 (en) Integrated micro-optic architecture for combining and depolarizing plural polarized laser beams
JP3881264B2 (en) Variable gain equalizer
JPH0634915A (en) Optical isolator, light amplifier provided with the optical isolator, and duplex optical transmission system provided with the optical amplifier
CN117631402A (en) Folded hybrid assembly for doped fiber amplifiers
JPH04125602A (en) Optical waveguide type polarizer
JPH06138410A (en) Optical isolator
JP2632119B2 (en) Polarization independent filter device with built-in optical isolator
JP2839042B2 (en) Optical isolator
JPH07301763A (en) Optocoupler and optical fiber amplifier