JP2004077617A - 光アイソレータ機能付き可変光アッテネータ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、小型、低価格であって高性能、高信頼性を有する光アイソレータ機能付き可変光アッテネータを提供することを目的とする。
【解決手段】第１の偏光子１０、第１のファラデー回転子２０、第２の偏光子１２、第２のファラデー回転子２２、第３の偏光子１４とがこの順に並んで配置された光学素子を有している。第１及び第２のファラデー回転子２０、２２に対し光軸に平行な方向に飽和磁界を印加する永久磁石３０が配置されている。さらに、第１及び第２のファラデー回転子２０、２２に対し光軸に平行な方向に、永久磁石３０の磁界の向きと逆向きの可変磁界を印加する電磁石３２が配置されている。コイル３２ｂに通電するとヨーク３２ａ及びヨーク３２ａ両端部間の光学素子に閉磁路が形成されて、予め光軸に平行に飽和磁界が印加されている第１及び第２のファラデー回転子２０、２２に同時に所望の逆向きの磁界が印加される。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信システムに用いられる光アイソレータ機能付き可変光アッテネータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
可変光アッテネータとして、印加した磁界の強度によりファラデー回転角を変化させて光の減衰量を制御するいわゆる磁気光学型可変光アッテネータが知られている。磁気光学型可変光アッテネータは、機械的な可動部がないため信頼性が高くまた小型化し易いという利点を有している。磁気光学型可変光アッテネータは、ファラデー回転子と、ファラデー回転子に磁界を印加する電磁石とを有している。電磁石に流す電流量を変化させてファラデー回転子に印加する磁界の強度を制御することによりファラデー回転子の磁化の強さを変化させて、ファラデー回転角を制御できるようになっている。
【０００３】
このような可変光アッテネータに光アイソレータの機能を付加したものとして、いくつかの従来技術が知られている。特許第２５１８３６２号公報には、モータで偏光子もしくは検光子を回転させて、減衰量を可変にさせながら逆方向損失を維持した光アイソレータ機能付き可変光アッテネータが開示されている。この構成では、常に一定の逆方向損失を維持できるものの、偏光子もしくは検光子を回転させる機構が必要となり、装置が大型になるだけでなく可動部を有するために長期信頼性に問題がある。
【０００４】
特開平１１−１４９０６５号公報に開示された光アイソレータ機能付き可変光アッテネータは、光アッテネータに光アイソレータの機能を有する光学素子を追加したものである。光アイソレータ部分に用いる第１の磁気光学結晶には飽和磁界が印加され、光アッテネータ部分に用いる第２の磁気光学結晶には可変の磁界が印加される。そのため、第１の磁気光学結晶と第２の磁気光学結晶は、近づけて配置することはできず、装置が大型になってしまうという欠点を有する。
【０００５】
また、特開平１１−２１２０４３号公報や特開２００１−３３０８１０号公報には磁気光学結晶を２枚以上使用した光アッテネータが開示されているが、光アイソレータの機能については全く考慮されていない。
【０００６】
また、特表２００１−５２６４０７号公報に開示された光アッテネータは光アイソレータを利用したものと記載されているが、光アイソレーションと光アッテネーションを同時に実現する具体的な構成は示されていない。
【０００７】
さらに、米国特許第６２９７９０１号公報には、光アイソレータ機能付きの光アッテネータが開示されているが、単に光アイソレータと光アッテネータを組み合わせたものに過ぎず、光アッテネータでのファラデー回転角の変化に対してどのように光アイソレータのファラデー回転角を調整するかの記載は全くない。
【０００８】
特開平９−２３６７８４号公報に開示された光アッテネータでは、アッテネーションに最適なファラデー回転角について考察されているが、光アイソレータについては全く考慮されていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、従来の光アイソレータ機能付き可変光アッテネータでは可変光アッテネータに単純に光アイソレータを組み合わせているだけで、装置の小型化が困難である。また、従来の単なる可変光アッテネータを開示しているに過ぎない上記先行文献は、戻り光に対して現実の使用に耐え得る大きな減衰率が得られるか否かについていずれも言及していない。
【００１０】
本発明の目的は、小型、低価格であって高性能、高信頼性を有する光アイソレータ機能付き可変光アッテネータを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、少なくとも３個の偏光子と、隣合う前記偏光子間にそれぞれ挟まれた少なくとも２個のファラデー回転子と、全ての前記ファラデー回転子に同時に可変磁界を印加する少なくとも１個の磁石とを有することを特徴とする光アイソレータ機能付き可変光アッテネータによって達成される。
【００１２】
上記本発明の光アイソレータ機能付き可変光アッテネータであって、前記ファラデー回転子は、飽和磁界が印加されたときのファラデー回転角が４５°以上であることを特徴とする。また、前記ファラデー回転角の平均値が５０°以上７０°以下であることを特徴とする。
【００１３】
上記本発明の光アイソレータ機能付き可変光アッテネータであって、前記磁石は、前記ファラデー回転子の光軸方向に飽和磁界を印加する永久磁石と、前記飽和磁界の向きと逆方向に可変磁界を印加する電磁石とを有していることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、光アイソレータ機能と光アッテネータ機能を別々に構成するのではなく、一体化した素子構成で実現しており、小型で低コストに製造でき、さらに高信頼性を有し高性能な光アイソレータ機能付き可変光アッテネータを得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータについて図１乃至図１９を用いて説明する。まず、本実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータの動作原理について図１１乃至図１９を用いて説明する。図１１は、本実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータを説明する前提としての従来の可変光アッテネータ１００の概略構成を示している。可変光アッテネータ１００は、第１の偏光子１０、ファラデー回転子２０、第２の偏光子１２とがこの順に並び、ファラデー回転子２０に対し光軸に平行な方向に飽和磁界を印加する永久磁石（不図示）が配置され、さらにファラデー回転子２０に対し光軸に平行な方向に、永久磁石の磁界の向きと逆向きの可変磁界を印加する電磁石（不図示）とが配置されている。
【００１６】
図１２は、図１１に示す構成において、飽和磁界が印加されたときのファラデー回転角（以下、飽和回転角と略称する）θｆｓ＝４５°（ｄｅｇ．）、第１の偏光子１０の偏光軸の方位φｉと第２の偏光子１２の偏光軸の方位φｏとのなす角度（第１の偏光子１０と第２の偏光子１２の相対角度）φ＝φｏ−φｉ＝４５°とした場合の順方向損失（ＩＬ）と逆方向損失（いわゆる戻り光の減衰量：ＩＳＯ）、及び順方向損失と逆方向損失とを加えた合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）とを求めたグラフである。可変光アッテネータ１００のファラデー回転子２０は、例えばＬＰＥ（液相エピタキシャル）法により育成されたガーネット単結晶膜を研磨して形成されている。当該ガーネット単結晶膜は膜面に垂直な垂直磁区構造を有しており、飽和磁界より小さい磁界を印加した場合は磁区構造を有するため回折損失が生じる。図１２は回折損失のある場合のデータを示している。
【００１７】
図１２の横軸は、飽和回転角θｆｓに対するアッテネーション時のファラデー回転角θｆの割合θｆ／θｆｓを表しており、縦軸は損失の大きさ（ｄＢ表示）を表している。図中、実線は順方向損失（ＩＬ）を表し、太い破線は逆方向損失（ＩＳＯ）を表し、細い破線は合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）を表している。
【００１８】
さて、図１２において、割合θｆ／θｆｓ＝１．０のときは、電磁石に電流が流れておらず、永久磁石による飽和磁界だけがファラデー回転子２０に印加されている状態である。このときファラデー回転角θｆ＝飽和回転角θｆｓ＝＋４５°であり、ファラデー回転子２０を通過した順方向の光の偏光方位は第２の偏光子１２の偏光軸に一致するため、可変光アッテネータ１００は順方向の光を減衰させることなく透過させて順方向損失（ＩＬ）は０ｄＢとなる。一方、第２の偏光子１２から入射した戻り光はファラデー回転子２０で偏光面が＋４５°回転させられて、偏光方位が第１の偏光子１０の偏光軸と直交するため第１の偏光子１０に吸収されて４０ｄＢ程度の高い逆方向損失（ＩＳＯ）が得られる。
【００１９】
電磁石に流す電流を徐々に大きくして永久磁石による飽和磁界と逆向きの可変磁界の大きさを大きくしていくと、ファラデー回転角θｆは徐々に小さくなる。図１２に示すように、割合θｆ／θｆｓ＝１．０から割合θｆ／θｆｓ＝０．０までは、ファラデー回転角θｆが徐々に小さくなるため、ファラデー回転子２０で回転させられる順方向の光の偏光面の偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸からずれる割合は徐々に増大する。このため順方向損失（ＩＬ）は０ｄＢから徐々に単調に増加する。一方、ファラデー回転子２０で回転させられる戻り光の偏光面の偏光方位が第１の偏光子１０の偏光軸からずれる割合は急激に減少する。このため逆方向損失（ＩＳＯ）は急峻に単調に減少する。
【００２０】
さらに電磁石に流す電流を大きくして、永久磁石による飽和磁界と逆向きの可変磁界の大きさをさらに大きくしていくと、ファラデー回転角θｆは負方向に大きくなる。図１２に示すように、割合θｆ／θｆｓ＝０．０から割合θｆ／θｆｓ＝−１．０までは、ファラデー回転子２０を通過した順方向の光の偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸からずれる割合がさらに増大するため順方向損失（ＩＬ）は単調に急激に増加し、一方、ファラデー回転子２０を通過した戻り光の偏光面の偏光方位が第１の偏光子１０の偏光軸からずれる割合はさらに減少するため逆方向損失（ＩＳＯ）は徐々に単調に減少する。
【００２１】
割合θｆ／θｆｓ＝−１．０のときは、電磁石に最大の電流が流れており、永久磁石による磁界を打ち消して逆向きの飽和磁界がファラデー回転子２０に印加されている状態である。このときファラデー回転角θｆ＝−θｆｓ＝−４５°であり、ファラデー回転子２０で偏光面が−４５°回転させられた順方向の光の偏光方位は第２の偏光子１２の偏光軸と直交するため、可変光アッテネータ１００は順方向の光を十分減衰させて４０ｄＢ程度の順方向損失（ＩＬ）が得られる。一方、第２の偏光子１２から入射した戻り光はファラデー回転子２０で偏光面が−４５°回転させられて、偏光方位が第１の偏光子１０の偏光面と平行になるため第１の偏光子１０を透過する。このため逆方向損失（ＩＳＯ）はほぼ０ｄＢとなる。
【００２２】
このように、従来の可変光アッテネータ１００では、割合θｆ／θｆｓが１より小さくなるに従い順方向損失（ＩＬ）が増加して光アッテネータとして機能するが、一方で逆方向損失（ＩＳＯ）が急激に減少するため光アイソレータとして機能しないことが分かる。現実の使用においては通常、光アイソレータ機能としては、逆方向損失（ＩＳＯ）が少なくとも１０ｄＢ以上あることが要求される。図１２に示す飽和回転角θｆｓ＝４５°の場合には、１０ｄＢ以上の逆方向損失（ＩＳＯ）が得られるのは順方向損失（ＩＬ）が０≦ＩＬ≦３ｄＢの範囲でしかない。
【００２３】
なお、可変光アッテネータ１００の用途によっては、逆方向損失（ＩＳＯ）に代えて、合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）で光アイソレーション特性を決める場合もあるが、その場合には２０ｄＢ以上の合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）が要求される。ところが、図１２に示すように、合成逆方向損失（ＩＳＯ＋ＩＬ）も割合θｆ／θｆｓの絶対値が１より小さくなるに従い急激に減少して１２ｄＢ程度まで減少してしまう。
【００２４】
図１３は、図１１に示す構成において、飽和回転角θｆｓ＝４０°、第１の偏光子１０と第２の偏光子１２の相対角度φ＝４０°とした場合の順方向損失（ＩＬ）と逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）とを求めたグラフである。図１３は回折損失のある場合のデータを示している。
【００２５】
図１３の横軸と縦軸及びデータの線種の意味は図１２と同様である。図１３において、割合θｆ／θｆｓ＝１．０のときは、ファラデー回転子２０で偏光面が＋４０°回転させられた順方向の光の偏光方位は第２の偏光子１２の偏光軸に一致するため順方向損失（ＩＬ）は０ｄＢとなり、可変光アッテネータ１００は順方向の光を減衰させることなく透過させる。一方、第２の偏光子１２から入射した戻り光は、ファラデー回転子２０で偏光面が＋４０°回転させられて偏光方位が第１の偏光子１０の偏光軸に対して角度８０°（≠９０°）で入射するため第１の偏光子１０で吸収されずに透過する成分が生じており１５ｄＢ程度の逆方向損失（ＩＳＯ）となっている。
【００２６】
電磁石に流す電流を徐々に大きくして永久磁石による飽和磁界と逆向きの可変磁界の大きさを大きくしていくと、図１３に示すように、割合θｆ／θｆｓ＝１．０から割合θｆ／θｆｓ＝０．０までは、ファラデー回転子２０を通過した順方向の光の偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸からずれる割合が増大して順方向損失（ＩＬ）は０ｄＢから徐々に単調に増加し、一方、第２の偏光子１２から入射した戻り光の偏光方位が第１の偏光子１０の偏光軸からずれる割合が減少するので逆方向損失（ＩＳＯ）は徐々に単調に減少する。
【００２７】
さらに電磁石に流す電流を大きくして永久磁石による飽和磁界と逆向きの可変磁界の大きさをさらに大きくしていくと、ファラデー回転角θｆは負方向に大きくなる。図１３に示すように、割合θｆ／θｆｓ＝０．０から割合θｆ／θｆｓ＝−１．０までは、ファラデー回転子２０を通過した光の偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸からずれる割合がさらに増大するため順方向損失（ＩＬ）は単調に徐々に増加し、一方、第２の偏光子１２から入射した戻り光の偏光方位が第１の偏光子１０の偏光軸からずれる割合が減少するので逆方向損失（ＩＳＯ）は単調に徐々に減少する。
【００２８】
割合θｆ／θｆｓ＝−１．０のときは、電磁石に最大の電流が流れており、永久磁石による磁界を打ち消して逆向きの飽和磁界がファラデー回転子２０に印加されている状態である。このときファラデー回転角θｆ＝−θｆｓ＝−４０°であり、第１の偏光子１０から入射した順方向の光は、ファラデー回転子２０で偏光面が−４０°回転させられて偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸に対して８０°（≠９０°）で入射するため第２の偏光子１２で一部が透過して１５ｄＢ程度の順方向損失（ＩＬ）が得られる。一方、第２の偏光子１２から入射した戻り光はファラデー回転子２０で偏光面が−４０°回転させられて、偏光方位が第１の偏光子１０の偏光軸にほぼ平行になるため第１の偏光子１０を透過する。このため逆方向損失（ＩＳＯ）はほぼ０ｄＢとなる。
【００２９】
このように、図１３に示すように飽和回転角θｆｓ＜４５°の場合には、図１２に示す飽和回転角θｆｓ＝４５°の場合と比較してθｆ／θｆｓの全範囲において順方向損失（ＩＬ）特性と逆方向損失（ＩＳＯ）特性の双方が低下しており、現実の使用条件を満足できない。
【００３０】
図１４は、図１１に示す構成において、飽和回転角θｆｓ＝５０°、第１の偏光子１０と第２の偏光子１２の相対角度φ＝５０°とした場合の順方向損失（ＩＬ）と逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）とを求めたグラフである。図１４は回折損失のある場合のデータを示している。
【００３１】
図１４の横軸と縦軸及びデータの線種の意味は図１２と同様である。図１４において、割合θｆ／θｆｓ＝１．０のときは、ファラデー回転子２０で偏光面が＋５０°回転させられた順方向の光の偏光方位は第２の偏光子１２の偏光軸に一致するため順方向損失（ＩＬ）は０ｄＢとなり、可変光アッテネータ１００は順方向の光を減衰させることなく透過させる。一方、第２の偏光子１２から入射した戻り光は、ファラデー回転子２０で偏光面が＋５０°回転させられて偏光方位が第１の偏光子１０の偏光軸に対して１００°（≠９０°）で入射するため第１の偏光子１０で吸収されずに透過する成分が生じており１５ｄＢ程度の逆方向損失（ＩＳＯ）となっている。
【００３２】
割合θｆ／θｆｓ＝１．０から割合θｆ／θｆｓ＝０．０までは、図１４に示すように、ファラデー回転子２０を通過した順方向の光の偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸からずれる割合が増大して順方向損失（ＩＬ）は０ｄＢから徐々に単調に増加する。一方、第２の偏光子１２から入射した戻り光はファラデー回転子２０で偏光面が回転させられて第１の偏光子１０に入射するが、その偏光方位は、割合θｆ／θｆｓ＝１．０から割合θｆ／θｆｓ＝０．０に至るまでに第１の偏光子１０の偏光軸を基準として＋１００°から＋９０°を経て０°まで変化する。このため、割合θｆ／θｆｓ＝１．０から割合θｆ／θｆｓ＝０．０までの範囲で、逆方向損失（ＩＳＯ）は、図１４に示すように、一旦最大損失（約４０ｄＢ）まで急峻に増加した後、急峻に減少する。
【００３３】
さらに電磁石に流す電流を大きくして永久磁石による飽和磁界と逆向きの可変磁界の大きさをさらに大きくしていくと、ファラデー回転角θｆは負方向に大きくなる。図１４に示すように、ファラデー回転子２０を通過した順方向の光の偏光方位は、割合θｆ／θｆｓ＝０．０から割合θｆ／θｆｓ＝−１．０に至るまでに第１の偏光子１０の偏光軸を基準として０°から−９０°を経て−１００°まで変化する。このため、割合θｆ／θｆｓ＝０．０から割合θｆ／θｆｓ＝−１．０までの範囲で、順方向損失（ＩＬ）は、図１４に示すように、一旦最大損失（約４０ｄＢ）まで急峻に増加した後、急峻に減少する。一方、第２の偏光子１２から入射した戻り光は、ファラデー回転子２０を通過して光の偏光方位が第１の偏光子１０の偏光軸からずれる割合が減少して逆方向損失（ＩＳＯ）は徐々に単調に減少して０ｄＢに至る。
【００３４】
割合θｆ／θｆｓ＝−１．０のときは、ファラデー回転角θｆ＝−θｆｓ＝−５０°であり、第１の偏光子１０から入射した順方向の光は、ファラデー回転子２０で偏光面が−５０°回転させられて偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸に対して−１００°（≠−９０°）で入射するため第２の偏光子１２で一部が透過して１５ｄＢ程度の順方向損失（ＩＬ）が得られる。一方、第２の偏光子１２から入射した戻り光はファラデー回転子２０で偏光面が−５０°回転させられて、偏光方位が第１の偏光子１０の偏光軸にほぼ平行になるため第１の偏光子１０を透過する。このため逆方向損失（ＩＳＯ）はほぼ０ｄＢとなる。
【００３５】
このように、図１４に示すように飽和回転角θｆｓ＝５０°＞４５°の場合には、図１２に示す飽和回転角θｆｓ＝４５°の場合と比較してθｆ／θｆｓ＝±１付近を除いて順方向損失（ＩＬ）特性と逆方向損失（ＩＳＯ）特性の双方が向上する。例えば、図１２に示すθｆｓ＝４５°の場合に比して、１０ｄＢ以上の逆方向損失（ＩＳＯ）が得られるのは順方向損失（ＩＬ）が０≦ＩＬ≦５ｄＢの範囲に拡大改善される。
【００３６】
同様に、図１５は、図１１に示す構成において、飽和回転角θｆｓ＝５５°、第１の偏光子１０と第２の偏光子１２の相対角度φ＝５５°とした場合のグラフである。図１５は回折損失のある場合のデータを示している。図１５に示すように、飽和回転角θｆｓ＝５５°＞４５°の場合には、図１４に示す飽和回転角θｆｓ＝５０°の場合と比較してθｆ／θｆｓ＝±１付近を除いて順方向損失（ＩＬ）特性と逆方向損失（ＩＳＯ）特性の双方が向上する。例えば、順方向損失（ＩＬ）が０〜１０ｄＢの範囲の全てにおいてほぼ１０ｄＢ以上の逆方向損失（ＩＳＯ）が得られる。
【００３７】
図１６は、図１１に示す構成において、飽和回転角θｆｓ＝６０°、第１の偏光子１０と第２の偏光子１２の相対角度φ＝６０°とした場合のグラフである。図１６は回折損失のある場合のデータを示している。図１６に示すように、飽和回転角θｆｓ＝６０°＞４５°の場合には、例えば、順方向損失（ＩＬ）が０≦ＩＬ≦２ｄＢ辺りで逆方向損失（ＩＳＯ）が１０ｄＢ以下になってしまっている。
【００３８】
図１７は、図１１に示す構成において、飽和回転角θｆｓ＝６５°、第１の偏光子１０と第２の偏光子１２の相対角度φ＝６５°とした場合のグラフである。図１７は回折損失のある場合のデータを示している。図１７に示すように、飽和回転角θｆｓ＝６５°＞４５°の場合には、例えば、順方向損失（ＩＬ）が０≦ＩＬ≦３ｄＢ辺りで逆方向損失（ＩＳＯ）が１０ｄＢ以下になってしまっている。
【００３９】
図１８は、図１１に示す構成において、飽和回転角θｆｓ＝７０°、第１の偏光子１０と第２の偏光子１２の相対角度φ＝７０°とした場合のグラフである。図１８は回折損失のある場合のデータを示している。図１８に示すように、飽和回転角θｆｓ＝７０°＞４５°の場合には、例えば、順方向損失（ＩＬ）が０≦ＩＬ≦４ｄＢ辺りで逆方向損失（ＩＳＯ）が１０ｄＢ以下になってしまっている。
【００４０】
図１９は、図１１に示す構成において、飽和回転角θｆｓ＝９０°、第１の偏光子１０と第２の偏光子１２の相対角度φ＝９０°とした場合のグラフである。図１９は回折損失のある場合のデータを示している。図１９に示すように、飽和回転角θｆｓ＝９０°＞４５°の場合には、例えば、順方向損失（ＩＬ）が０≦ＩＬ≦５ｄＢ辺りで逆方向損失（ＩＳＯ）が１０ｄＢ以下になってしまっている。
【００４１】
以上説明したように、本願発明者らは、割合θｆ／θｆｓ＝１すなわちファラデー回転子２０が磁気飽和状態で順方向損失（ＩＬ）が最小となる可変光アッテネータにおいて、飽和回転角θｆｓを変化させることにより逆方向損失（ＩＳＯ）が制御可能であることを見出した。
【００４２】
しかしながら、図１２乃至図１９の例に示すように、順方向損失（ＩＬ）が０〜１０ｄＢの全範囲において逆方向損失（ＩＳＯ）を１０ｄＢ以上にするのは困難であり、順方向損失（ＩＬ）が１０ｄＢを超える範囲において逆方向損失（ＩＳＯ）を１０ｄＢ以上にするのはほとんど不可能であることが分かった。
【００４３】
すなわち、ファラデー回転子２０が１個の構成では、順方向損失（ＩＬ）の広い範囲において十分な逆方向損失（ＩＳＯ）を確保することは困難であることが分かった。そこで、本願発明者らは、図１及び図２に示すように、ファラデー回転子を２段構成とする光アイソレータ機能付き可変光アッテネータを創案した。
【００４４】
図１及び図２は、本実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータの概略構成を示している。光アイソレータ機能付き可変光アッテネータ１は、第１の偏光子１０、第１のファラデー回転子（磁気光学結晶）２０、第２の偏光子１２、第２のファラデー回転子（磁気光学結晶）２２、第３の偏光子１４とがこの順に並んで配置された光学素子を有している。第１乃至第３の偏光子１０、１２、１４としては、例えば、偏光ガラス、くさび複屈折偏光子、複屈折板等を用いることができる。
【００４５】
また、第１及び第２のファラデー回転子２０、２２に対し光軸に平行な方向に飽和磁界を印加する永久磁石３０（図２では図示を省略）が配置されている。さらに、第１及び第２のファラデー回転子２０、２２に対し光軸に平行な方向に、永久磁石３０の磁界の向きと逆向きの可変磁界を印加する電磁石３２（図２では図示を省略）が配置されている。
【００４６】
電磁石３２はコの字状のヨーク３２ａとヨーク３２ａに巻き回されたコイル３２ｂとを有している。ヨーク３２ａ両端部には光を透過させるための光導入窓３２ｃが設けられている。第１乃至第３の偏光子１０、１２、１４間に第１及び第２のファラデー回転子２０、２２をそれぞれ挟んだ光学素子はヨーク３２ａ両端部の間に位置している。ヨーク３２ａ一端部の光導入窓３２ｃから入射した光は、光学素子の光軸を通ってヨーク３２ａ他端部の光導入窓３２ｃから射出するようになっている。コイル３２ｂに通電することによりヨーク３２ａ及びヨーク３２ａ両端部間の光学素子に閉磁路が形成されて、予め光軸に平行に飽和磁界が印加されている第１及び第２のファラデー回転子２０、２２に同時に所望の逆向きの磁界を印加できるようになっている。
【００４７】
本実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータ１の第１及び第２のファラデー回転子２０、２２は、例えばＬＰＥ（液相エピタキシャル）法により育成されたガーネット単結晶膜を研磨して形成されている。当該ガーネット単結晶膜は膜面に垂直な垂直磁区構造を有しており、第１及び第２のファラデー回転子２０、２２は、飽和磁界より小さい磁界を印加した場合は磁区構造を有するため回折損失が生じる。
【００４８】
図３は、図１及び図２に示す構成において、飽和磁界が印加されたときの第１のファラデー回転子２０のファラデー回転角（飽和回転角）θｆｓ１＝４５°（ｄｅｇ．）、同じく第２のファラデー回転子２２のファラデー回転角（飽和回転角）θｆｓ２＝４５°、第１の偏光子１０の偏光軸の方位φｉと第２の偏光子１２の偏光軸の方位φｍとのなす角（第１の偏光子１０と第２の偏光子１２の相対角度）φ１＝φｍ−φｉ＝４５°、第２の偏光子１２の偏光軸の方位φｍと第３の偏光子１４の偏光軸の方位φｏとのなす角（第２の偏光子１２と第３の偏光子１４の相対角度）φ２＝φｏ−φｍ＝４５°とした場合の順方向損失（ＩＬ）と逆方向損失（ＩＳＯ）、及び順方向損失と逆方向損失とを加えた合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）とを求めたグラフである。図３は回折損失のある場合のデータを示している。
【００４９】
図３の横軸は割合θｆ／θｆｓを表している。ここで、第１のファラデー回転子２０と第２のファラデー回転子２２とには同時に磁界が印加されるので、飽和回転角θｆｓ１とアッテネーション時の第１のファラデー回転子２０のファラデー回転角θｆ１との割合θｆ１／θｆｓ１と、飽和回転角θｆｓ２とアッテネーション時の第２のファラデー回転子２２のファラデー回転角θｆ２との割合θｆ２／θｆｓ２とは、θｆ１／θｆｓ１＝θｆ２／θｆｓ２＝θｆ／θｆｓと仮定している。縦軸は、損失の大きさ（ｄＢ表示）を表している。図中、実線は順方向損失（ＩＬ）を表し、太い破線は逆方向損失（ＩＳＯ）を表し、細い破線は合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）を表している。
【００５０】
さて、図３において、割合θｆ／θｆｓ＝１．０のときは、電磁石３２に電流が流れておらず、永久磁石３０による飽和磁界だけがファラデー回転子に印加されている状態である。このとき第１のファラデー回転子２０のファラデー回転角θｆ１＝飽和回転角θｆｓ１＝＋４５°であり、第１のファラデー回転子２０を通過した順方向の光の偏光方位は第２の偏光子１２の偏光軸に一致するため順方向損失（ＩＬ）は生じない。さらに、第２のファラデー回転子２２のファラデー回転角θｆ２＝飽和回転角θｆｓ２＝＋４５°であり、第２のファラデー回転子２２を通過した順方向の光の偏光方位は第３の偏光子１４の偏光軸に一致するため、合計の順方向損失（ＩＬ）は０ｄＢとなり、可変光アッテネータ１は順方向の光を減衰させることなく透過させる。
【００５１】
一方、第３の偏光子１４から入射した戻り光は第２のファラデー回転子２２で偏光面が＋４５°回転させられて、偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸と直交するため第２の偏光子１２で吸収されてしまうため極めて高い逆方向損失（ＩＳＯ）が得られる。
【００５２】
電磁石３２に流す電流を徐々に大きくして永久磁石３０による飽和磁界と逆向きの可変磁界の大きさを大きくしていくと、ファラデー回転角θｆ１及びθｆ２は徐々に小さくなる。図３に示すように、割合θｆ／θｆｓ＝１．０から割合θｆ／θｆｓ＝０．０までは、第１のファラデー回転子２０で回転させられた順方向の光の偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸からずれる割合が増大するため第２のファラデー回転子２２に入射する順方向の光は所定の割合で減衰する。当該減衰光は第２のファラデー回転子２２で回転させられて光の偏光方位が第３の偏光子１４の偏光軸からさらに大きな割合でずれるため順方向損失（ＩＬ）は０ｄＢから徐々にではあるが、図１２と比較すると高い勾配で単調に増加する。
【００５３】
一方、第３の偏光子１４から入射した戻り光は第２のファラデー回転子２２で偏光面が回転させられて、偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸に対して直交からずれてくるため第２の偏光子１２を透過する成分が生じる。しかしながら、当該透過光は第１のファラデー回転子２０でさらに偏光面が回転させられた後、第１の偏光子１０で吸収される成分があるため、例えば、図１２と比較して極めて高い逆方向損失（ＩＳＯ）が得られている。
【００５４】
さらに電磁石３２に流す電流を大きくして、永久磁石３０による飽和磁界と逆向きの可変磁界の大きさをさらに大きくしていくと、ファラデー回転角θｆ１及びθｆ２は共に負方向に大きくなる。図３に示すように、割合θｆ／θｆｓ＝０．０から割合θｆ／θｆｓ＝−１．０までは、第１のファラデー回転子２０を通過した順方向の光の偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸からずれる割合がさらに増大すると共に、第２のファラデー回転子２２を通過した順方向の光の偏光方位が第３の偏光子１４の偏光軸からずれる割合がさらに増大するため順方向損失（ＩＬ）は単調に急激に増加する。
【００５５】
一方、第３の偏光子１４から入射した戻り光は、第２のファラデー回転子２２を通過した戻り光の偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸からずれる割合が減少すると共に、第１のファラデー回転子２０を通過した戻り光の偏光方位が第１の偏光子１０の偏光軸からずれる割合がさらに減少するため逆方向損失（ＩＳＯ）は徐々に単調に減少する。
【００５６】
割合θｆ／θｆｓ＝−１．０のときは、電磁石３２に最大の電流が流れており、永久磁石３０による磁界を打ち消して逆向きの飽和磁界が第１及び第２のファラデー回転子２０、２２に印加されている状態である。このとき第１及び第２のファラデー回転角θｆ１、θｆ２＝−θｆｓ＝−４５°であり、第１のファラデー回転子２０を通過した順方向の光の偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸に直交するため可変光アッテネータ１は順方向の光を十分減衰させて極めて大きな順方向損失（ＩＬ）が得られる。一方、第３の偏光子１４から入射した戻り光は第２のファラデー回転子２２で偏光面が−４５°回転させられて、偏光方位が第２の偏光子１２の偏光面と平行になるため第２の偏光子１２を透過する。当該透過戻り光は、第１のファラデー回転子２０で偏光面が−４５°回転させられて、偏光方位が第１の偏光子１０の偏光面と平行になるため第１の偏光子１０を透過する。このため逆方向損失（ＩＳＯ）はほぼ０ｄＢとなる。
【００５７】
このように、本実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータ１では、割合θｆ／θｆｓが１より小さくなるに従い順方向損失（ＩＬ）が増加して光アッテネータとして機能すると共に、逆方向損失（ＩＳＯ）が従来と比して急激に減少しないため光アイソレータとしても十分機能することが分かる。現実の使用で光アイソレータとして要求される逆方向損失（ＩＳＯ）は１０ｄＢ以上であり、図３に示すθｆｓ＝４５°の場合において、順方向損失（ＩＬ）が０〜１３ｄＢの範囲において１０ｄＢ以上の逆方向損失（ＩＳＯ）が得られている。
【００５８】
なお、合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）においては、光アッテネータとして使用可能な全範囲で２０ｄＢ以上の損失が得られる。
【００５９】
図４は、図１及び図２に示す構成において、第１及び第２のファラデー回転子２０、２２の飽和回転角θｆｓ１＝θｆｓ２＝５０°、第１乃至第３の偏光子１０、１２、１４の相対角度φ１＝φ２＝５０°とした場合の順方向損失（ＩＬ）と逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）とを求めたグラフである。図４は回折損失のある場合のデータを示している。
【００６０】
図４の横軸と縦軸及びデータの線種の意味は図３と同様である。図４において、割合θｆ／θｆｓ＝１．０のときは、第１のファラデー回転子２０を通過した順方向の光の偏光方位は第２の偏光子１２の偏光軸に一致するため順方向損失（ＩＬ）は生じない。さらに、第２のファラデー回転子２２を通過した順方向の光の偏光方位は第３の偏光子１４の偏光軸に一致するため、合計の順方向損失（ＩＬ）は０ｄＢとなり、可変光アッテネータ１は順方向の光を減衰させることなく透過させる。
【００６１】
一方、第３の偏光子１４から入射した戻り光は、第２のファラデー回転子２２で偏光面が＋５０°回転させられて偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸に対して＋１００°（≠９０°）で入射するため第２の偏光子１２で吸収されずに透過する成分が生じており、当該透過成分が次段の第１のファラデー回転子２０で偏光面が＋５０°回転させられて偏光方位が第１の偏光子１０の偏光軸に対して＋２００°で入射するため第１の偏光子１０で吸収されずに透過する成分が生じており３０ｄＢ程度の逆方向損失（ＩＳＯ）となっている。
【００６２】
割合θｆ／θｆｓ＝１．０から割合θｆ／θｆｓ＝０．０までは、図４に示すように、第１のファラデー回転子２０で回転させられた順方向の光の偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸からずれる割合が増大するため第２のファラデー回転子２２に入射する光は所定の割合で減衰する。当該減衰光は第２のファラデー回転子２２で回転させられて偏光方位が第３の偏光子１４の偏光軸からさらに大きな割合でずれるため順方向損失（ＩＬ）は０ｄＢから徐々に単調増加する。
【００６３】
一方、第３の偏光子１４から入射した戻り光は第２のファラデー回転子２２で偏光面が回転させられて第２の偏光子１２に入射するが、その偏光方位は、割合θｆ／θｆｓ＝１．０から割合θｆ／θｆｓ＝０．０に至るまでに第２の偏光子１２の偏光軸を基準として＋１００°から＋９０°を経て０°まで変化する。このため、割合θｆ／θｆｓ＝１．０から割合θｆ／θｆｓ＝０．０までの範囲で、逆方向損失（ＩＳＯ）は、図４に示すように、戻り光の偏光方位が＋９０°に近づくと最大損失（５０ｄＢ超）まで急峻に増加し、＋９０°を過ぎると急峻に減少する。
【００６４】
さらに電磁石３２に流す電流を大きくして、永久磁石３０による飽和磁界と逆向きの可変磁界の大きさをさらに大きくしていくと、ファラデー回転角θｆ１及びθｆ２は共に負方向に大きくなる。図４に示すように、第１のファラデー回転子２０を通過した順方向の光の偏光方位は、割合θｆ／θｆｓ＝０．０から割合θｆ／θｆｓ＝−１．０に至るまでに第１の偏光子１０の偏光軸を基準として０°から−９０°を経て−１００°まで変化する。このため、割合θｆ／θｆｓ＝０．０から割合θｆ／θｆｓ＝−１．０までの範囲で、順方向損失（ＩＬ）は、図４に示すように、順方向の光の偏光方位が−９０°に近づくと最大損失（５０ｄＢ超）まで急峻に増加し、−９０°を過ぎると急峻に減少する。
【００６５】
一方、第３の偏光子１４から入射した戻り光は、第２のファラデー回転子２２を通過して光の偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸からずれる割合が減少すると共に、第１のファラデー回転子２０を通過して光の偏光方位が第１の偏光子１０の偏光軸からずれる割合が減少するため逆方向損失（ＩＳＯ）は徐々に単調に減少して０ｄＢに至る。
【００６６】
割合θｆ／θｆｓ＝−１．０のときは、第１及び第２のファラデー回転角θｆ１、θｆ２＝−θｆｓ＝−５０°であり、第１の偏光子１０から入射した順方向の光は、第１のファラデー回転子２０で偏光面が−５０°回転させられて偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸に対して−１００°（≠−９０°）で入射するため第２の偏光子１２で一部が透過して第２のファラデー回転子２２に入射し、偏光面が回転させられて一部が第３の偏光子１４から射出するので約３０ｄＢの順方向損失（ＩＬ）が得られる。
【００６７】
一方、第３の偏光子１４から入射した戻り光は第２のファラデー回転子２２で偏光面が−５０°回転させられて、偏光方位が第２の偏光子１２の偏光軸にほぼ平行になるため第２の偏光子１２を透過する。当該透過光は第１のファラデー回転子２０で偏光面が−５０°回転させられて、偏光方位が第１の偏光子１０の偏光軸にほぼ平行になるため第１の偏光子１０を透過する。このため逆方向損失（ＩＳＯ）はほぼ０ｄＢとなる。
【００６８】
このように、図４に示す飽和回転角θｆｓ１＝θｆｓ２＝５０°＞４５°の場合には、図１４に示す飽和回転角θｆｓ＝５０°の場合と比較して割合θｆ／θｆｓの全範囲において順方向損失（ＩＬ）特性と逆方向損失（ＩＳＯ）特性の双方が向上する。図４に示す例によれば、順方向損失（ＩＬ）が０〜２３ｄＢの範囲において１０ｄＢ以上の逆方向損失（ＩＳＯ）が得られる。
【００６９】
同様に、図５は、図１に示す構成において、飽和回転角θｆｓ１＝θｆｓ２＝５５°、第１乃至第３の偏光子１０、１２、１４間の相対角度φ１＝φ２＝５５°とした場合のグラフである。図５は回折損失のある場合のデータを示している。図５に示すように、飽和回転角θｆｓ１＝θｆｓ２＝５５°＞４５°の場合には、順方向損失（ＩＬ）が０〜３５ｄＢの範囲において１０ｄＢ以上の逆方向損失（ＩＳＯ）が得られる。
【００７０】
同様に、図６は、図１に示す構成において、飽和回転角θｆｓ１＝４５°、θｆｓ２＝７０°、第１及び第２の偏光子１０、１２間の相対角度φ１＝４５°、第２及び第３の偏光子１２、１４間の相対角度φ１＝７０°とした場合のグラフである。図６は回折損失のある場合のデータを示している。図６に示すように、飽和回転角θｆｓ１＝４５°、θｆｓ２＝７０°の場合には、順方向損失（ＩＬ）が０〜３２ｄＢの範囲において２０ｄＢ以上の逆方向損失（ＩＳＯ）が得られる。
【００７１】
同様に、図７は、図１に示す構成において、飽和回転角θｆｓ１＝４５°、θｆｓ２＝９０°、第１及び第２の偏光子１０、１２間の相対角度φ１＝４５°、第２及び第３の偏光子１２、１４間の相対角度φ１＝９０°とした場合のグラフである。図７は回折損失のある場合のデータを示している。図７に示すように、飽和回転角θｆｓ１＝４５°、θｆｓ２＝９０°の場合には、順方向損失（ＩＬ）が０〜４０ｄＢの範囲において１７ｄＢ以上の逆方向損失（ＩＳＯ）が得られる。
【００７２】
このように、本実施の形態によれば、光アイソレータとして十分な逆方向損失（ＩＳＯ）を確保した状態で、可変光アッテネータとして順方向損失（ＩＬ）を広範囲に変化させることができる。特に、飽和回転角θｆｓの平均値が５０°〜７０°の範囲において優れたアイソレーション及びアッテネーション特性を実現できる。
【００７３】
次に、図８乃至図１０を用いて、ファラデー回転子を３段構成にした本実施形態の変形例に係る光アイソレータ機能付き可変光アッテネータについて説明する。図８は、本変形例に係る光アイソレータ機能付き可変光アッテネータ５０の概略構成を示している。光アイソレータ機能付き可変光アッテネータ５０は、第１の偏光子６０、第１のファラデー回転子（磁気光学結晶）７０、第２の偏光子６２、第２のファラデー回転子（磁気光学結晶）７２、第３の偏光子６４、第３のファラデー回転子７４、第４の偏光子６６とがこの順に並んで配置された光学素子を有している。
【００７４】
また、第１乃至第３のファラデー回転子７０、７２、７４に対し光軸に平行な方向に飽和磁界を印加する永久磁石８０、８１が配置されている。さらに、第１乃至第３のファラデー回転子７０、７２、７４に対し光軸に直交する方向に、永久磁石８０、８１の磁界の向きに直交する可変磁界を印加する電磁石８２が配置されている。
【００７５】
電磁石８２に通電することにより、第１乃至第３のファラデー回転子７０、７２、７４に対し、予め光軸に平行に印加されている飽和磁界に直交する磁界を印加することができる。これにより、第１乃至第３のファラデー回転子７０、７２、７４内の磁化ベクトルの方位を回転させて、ファラデー回転角の制御に寄与する光軸方向の磁化ベクトル成分を変化させることができ、飽和磁界強度を保ちながらファラデー回転角を変化させることができる。
【００７６】
本実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータ５０の第１乃至第３のファラデー回転子７０、７２、７４は、例えばＬＰＥ法により育成されたガーネット単結晶膜を研磨して形成されている。当該ガーネット単結晶膜は上記飽和磁界中で動作させるため回折損失は生じないか無視できるほど小さくなる。
【００７７】
図９は、図８に示す構成において、飽和回転角θｆｓ１＝θｆｓ２＝θｆｓ３＝６０°、第１乃至第４の偏光子６０、６２、６４、６６間の相対角度φ１＝φ２＝φ３＝６０°とした場合のグラフである。図９は回折損失のない場合のデータを示している。図９に示すように、飽和回転角θｆｓ１＝θｆｓ２＝θｆｓ３＝６０°＞４５°の場合には、順方向損失（ＩＬ）が０〜３３ｄＢの範囲において１０ｄＢ以上の逆方向損失（ＩＳＯ）が得られる。
【００７８】
図１０は、図８に示す構成において、飽和回転角θｆｓ１＝４５°、θｆｓ２＝６０°、θｆｓ３＝９０°、第１及び第２の偏光子６０、６２間の相対角度φ１＝４５°、第２及び第３の偏光子６２、６４間の相対角度φ２＝６０°、第３及び第４の偏光子６４、６６間の相対角度φ３＝９０°とした場合のグラフである。図１０は回折損失のない場合のデータを示している。図１０に示す場合には、順方向損失（ＩＬ）が０〜５０ｄＢ近くの範囲において２５ｄＢ以上の逆方向損失（ＩＳＯ）が得られる。
【００７９】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、ファラデー回転子の段数を２段及び３段の場合で説明したが、本発明はこれに限らず、４段以上にすることももちろん可能である。
【００８０】
なお、本願では、光アッテネータ機能と共に光アイソレータ機能を有する装置の名称を光アイソレータ機能付き可変光アッテネータとしたが、本発明は装置名称に拘束されず、例えば、可変光アッテネータ機能付き光アイソレータ等の名称を有する均等構成の装置にももちろん適用できる。
【００８１】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、小型、低価格であって高性能、高信頼性を有する光アイソレータ機能付き可変光アッテネータを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータの概略構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータによる順方向損失（ＩＬ）、逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）のグラフを示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータによる順方向損失（ＩＬ）、逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）のグラフを示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータによる順方向損失（ＩＬ）、逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）のグラフを示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータによる順方向損失（ＩＬ）、逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）のグラフを示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータによる順方向損失（ＩＬ）、逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）のグラフを示す図である。
【図８】本発明の一実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータの変形例に係る概略構成を示す図である。
【図９】本発明の一実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータによる順方向損失（ＩＬ）、逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）のグラフを示す図である。
【図１０】本発明の一実施の形態による光アイソレータ機能付き可変光アッテネータによる順方向損失（ＩＬ）、逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）のグラフを示す図である。
【図１１】従来の可変光アッテネータの概略構成を示す図である。
【図１２】図１１に示す可変光アッテネータによる順方向損失（ＩＬ）、逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）のグラフを示す図である。
【図１３】図１１に示す可変光アッテネータによる順方向損失（ＩＬ）、逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）のグラフを示す図である。
【図１４】図１１に示す可変光アッテネータによる順方向損失（ＩＬ）、逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）のグラフを示す図である。
【図１５】図１１に示す可変光アッテネータによる順方向損失（ＩＬ）、逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）のグラフを示す図である。
【図１６】図１１に示す可変光アッテネータによる順方向損失（ＩＬ）、逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）のグラフを示す図である。
【図１７】図１１に示す可変光アッテネータによる順方向損失（ＩＬ）、逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）のグラフを示す図である。
【図１８】図１１に示す可変光アッテネータによる順方向損失（ＩＬ）、逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）のグラフを示す図である。
【図１９】図１１に示す可変光アッテネータによる順方向損失（ＩＬ）、逆方向損失（ＩＳＯ）、及び合成逆方向損失（ＩＬ＋ＩＳＯ）のグラフを示す図である。
【符号の説明】
１、５０　光アイソレータ機能付き可変光アッテネータ
１０、６０　第１の偏光子
１２、６２　第２の偏光子
１４、６４　第３の偏光子
２０、７０　第１のファラデー回転子
２２、７２　第２のファラデー回転子
３０、８０、８１　永久磁石
３２、８２　電磁石
３２ａ　ヨーク
３２ｂ　コイル
３２ｃ　光導入窓
６６　第４の偏光子
７４　第３のファラデー回転子
１００　可変光アッテネータ

Claims (4)

1. 少なくとも３個の偏光子と、
   隣合う前記偏光子間にそれぞれ挟まれた少なくとも２個のファラデー回転子と、
   全ての前記ファラデー回転子に同時に可変磁界を印加する少なくとも１個の磁石と
   を有することを特徴とする光アイソレータ機能付き可変光アッテネータ。
2. 請求項１記載の光アイソレータ機能付き可変光アッテネータであって、
   前記ファラデー回転子は、
   飽和磁界が印加されたときのファラデー回転角が４５°以上であること
   を特徴とする光アイソレータ機能付き可変光アッテネータ。
3. 請求項２記載の光アイソレータ機能付き可変光アッテネータであって、
   前記ファラデー回転角の平均値が５０°以上７０°以下であること
   を特徴とする光アイソレータ機能付き可変光アッテネータ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光アイソレータ機能付き可変光アッテネータであって、
   前記磁石は、
   前記ファラデー回転子の光軸方向に飽和磁界を印加する永久磁石と、
   前記飽和磁界の向きと逆方向に可変磁界を印加する電磁石とを有していること
   を特徴とする光アイソレータ機能付き可変光アッテネータ。

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