JP2004280043A - Receptacle having optical isolator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the full length of a receptacle having an optical isolator without deteriorating the characteristics of the receptacle and to prevent the occurrence of scratches and damages caused by projecting the optical isolator element from a magnet. <P>SOLUTION: The receptacle consists of a fiber stub whose tip surface is connected with an optical fiber, a sleeve to which the tip section of the stub is inserted to be held, a holder on which a first through-hole is formed so as to insert and fix the back tip section of the stub into the through-hole from one side, an optical isolator element in which a polarizer and a Faraday rotator are integrated and the polarizer and the back tip surface of the stub are joined and a column shaped magnetic body in which a second through-hole is formed. In the receptacle having the optical isolator, the magnet is joined from the other side of the holder, the optical isolator element is arranged in the second through-hole and the back tip surface of the fiber stub is arranged in the first through-hole. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は光通信に用いる光アイソレータ付きレセプタクルに関する。   The present invention relates to a receptacle with an optical isolator used for optical communication.

従来から光ファイバ付き光アイソレータは広く知られており、構造としては例えば特許文献1に示すように光アイソレータ素子をキャピラリの端部に接合して用いるもので、図9にその概略図に示す。図にあるように、2枚の偏光子6、7がファラデー回転子8を介して一体化してなる光アイソレータ素子13がキャピラリ18の先端に固定され、その先端はホルダ4から突出しており、磁石体9はホルダ4の端面と接合し、光アイソレータ素子13とキャピラリ18の突出部をその貫通孔15内に配置した構造となっている。このように、貫通孔15内に光アイソレータ素子13を配置するのはファラデー回転子8が磁石体9から飽和磁界強度を得るだけでなく、光アイソレータ素子13を不慮の事故でキズをつけないようにするためである。   2. Description of the Related Art Conventionally, an optical isolator with an optical fiber is widely known, and has a structure in which an optical isolator element is joined to an end of a capillary as shown in Patent Document 1, for example, and is schematically shown in FIG. As shown in the figure, an optical isolator element 13 in which two polarizers 6 and 7 are integrated via a Faraday rotator 8 is fixed to a tip of a capillary 18, and the tip protrudes from a holder 4. The body 9 is joined to the end face of the holder 4, and has a structure in which the projecting portions of the optical isolator element 13 and the capillary 18 are arranged in the through hole 15. As described above, disposing the optical isolator element 13 in the through-hole 15 not only allows the Faraday rotator 8 to obtain the saturation magnetic field strength from the magnet body 9 but also prevents the optical isolator element 13 from being damaged by an accident. In order to

ところで、上述の光アイソレータ素子13は、光通信において光部品からのレーザー光源への反射戻り光を防止する為に使用される。   Incidentally, the above-mentioned optical isolator element 13 is used in optical communication for preventing reflected return light from an optical component to a laser light source.

このような光アイソレータ素子13の一般的な機能を図12、13に基づいて説明する。ただし、図9の構成とは若干異なるものであるが、同じ機能の部品には同じ符号をつけるものとする。偏光依存型の光アイソレータ素子13の断面図を図12に、順方向、逆方向の偏光の挙動を図13に示す。ここで順方向とは光アイソレータに入射した光が透過する方向を示し、逆方向とは光アイソレータ素子に入射した光が透過しない方向を示す。図12に示すように一般的な光アイソレータ素子13は外装体20内に、2枚の偏光子6,7が配置され、この偏光子6、7間にファラデー回転子8が配置され、そのファラデー回転子8に磁界を印加する磁石体9及び保持金具21から構成される。   The general function of such an optical isolator element 13 will be described with reference to FIGS. However, although the configuration is slightly different from that of FIG. 9, the components having the same function are denoted by the same reference numerals. FIG. 12 is a cross-sectional view of the polarization-dependent optical isolator element 13, and FIG. 13 shows the behavior of polarized light in the forward and reverse directions. Here, the forward direction indicates a direction in which light incident on the optical isolator is transmitted, and the reverse direction indicates a direction in which light incident on the optical isolator element is not transmitted. As shown in FIG. 12, in a general optical isolator element 13, two polarizers 6 and 7 are disposed in an outer package 20, and a Faraday rotator 8 is disposed between the polarizers 6 and 7. It is composed of a magnet 9 for applying a magnetic field to the rotor 8 and a holding member 21.

そして、図13に示すように、順方向ではLD22から出射される光はレンズ23によって平行光となり偏光子6に入射する。偏光子6を通過後は直線偏光となり、ファラデー回転子8で45°偏光面を回転し、偏光子7を通過する。また、逆方向では、偏光子7を通過した光はファラデー回転子8で45°回転する。しかし、ファラデー回転子8の非相反性により光は偏光子6の透過偏光面と直交する偏光面となるため、偏光子7で光は減衰し、LD22に戻らない。これにより一方向からの光は通過させ、逆方向の光の通過を阻止する機能を果たす。   Then, as shown in FIG. 13, in the forward direction, the light emitted from the LD 22 becomes parallel light by the lens 23 and enters the polarizer 6. After passing through the polarizer 6, the light becomes linearly polarized light, and the Faraday rotator 8 rotates the plane of polarization by 45 ° and passes through the polarizer 7. In the opposite direction, the light that has passed through the polarizer 7 is rotated by 45 degrees by the Faraday rotator 8. However, since the light becomes a polarization plane orthogonal to the transmission polarization plane of the polarizer 6 due to the non-reciprocity of the Faraday rotator 8, the light is attenuated by the polarizer 7 and does not return to the LD 22. This has the function of passing light from one direction and blocking the passage of light in the opposite direction.

ところで、近年、光モジュールにおける小型化が要求により、レセプタクルの全長短尺化や光アイソレータの磁石全長の短尺化、外径寸法の小型化を求められている。さらに光アクセス系の普及により、ユーザーから発信が可能な双方向通信ができる機能の要求が高まっており、それに対応した光デバイスが求められている。
特開2000−162475号公報参照
By the way, in recent years, downsizing of an optical module has been demanded, so that the overall length of a receptacle, the length of a magnet of an optical isolator, and the outer diameter have been reduced. Further, with the spread of the optical access system, there has been an increasing demand for a function capable of two-way communication capable of making a call from a user, and an optical device corresponding thereto has been required.
See JP-A-2000-162475

しかしながら、特許文献1では、光アイソレータ素子13が光キャピラリ18の先端に固定され、その先端はホルダ4から突出しており、磁石体9は光アイソレータ素子13とキャピラリ18の突出部をその貫通孔15内に配置してホルダ4と接合した構造となっているため、全長短尺化で磁石体9を短くすると光アイソレータ素子13が磁石体9から突出してしまい、組立作業中に直接光アイソレータ素子13に接触することにより、キズや欠損を生じて外観不良となってしまうという問題点を有していた。   However, in Patent Document 1, the optical isolator element 13 is fixed to the tip of the optical capillary 18, the tip protrudes from the holder 4, and the magnet body 9 connects the projecting portions of the optical isolator element 13 and the capillary 18 with the through holes 15. When the magnet body 9 is shortened by shortening the overall length, the optical isolator element 13 protrudes from the magnet body 9 and is directly attached to the optical isolator element 13 during assembly work. There was a problem that the contact caused scratches or defects, resulting in poor appearance.

従って、そのキズは光アイソレータ内を光が通過する際に通過光を散乱してしまい、かつ、欠損部は光が通過しないため、挿入損失特性が劣化してしまう特性不良にもなり、生産性を著しく悪化する問題点があった。   Therefore, the flaws scatter the passing light when the light passes through the optical isolator, and the defective portion does not pass the light, so that the insertion loss characteristic is deteriorated, resulting in poor characteristics. There is a problem that is significantly worsened.

また、現在のところ双方向通信の要求に応じた光アイソレータ付きレセプタクルが製品として製造されたものは無く、特に、双方向通信のために特定の波長の光を反射させる波長分割フィルタを小型の光アイソレータ付きレセプタクルに具備させるとさらに大型化するという問題点があった。   At present, no receptacle with an optical isolator has been manufactured as a product that meets the requirements of bidirectional communication. In particular, a wavelength division filter that reflects light of a specific wavelength for bidirectional communication has been replaced with a small optical filter. There is a problem that the size is further increased when the receptacle with the isolator is provided.

上記課題を鑑みて本発明の光アイソレータ付きレセプタクルは、先端面がプラグフェルールと接続するファイバスタブと、該ファイバスタブの先端部を挿入して保持するスリーブと、前記ファイバスタブの後端部を一方側から挿入固定する第1貫通孔を備えたホルダと、少なくとも2枚の偏光子がファラデー回転子を介して一体化されており、かつ、上記ファイバスタブの後端面に接合してなる光アイソレータ素子と、第2貫通孔が形成された柱状の磁石体とからなり、上記ホルダの他方側から上記磁石体を接合するとともに、上記光アイソレータ素子が第2貫通孔に配置している光アイソレータ付きレセプタクルにおいて、上記ファイバスタブの後端面が第1の貫通孔内にあることを特徴とする。   In view of the above problems, a receptacle with an optical isolator of the present invention has a fiber stub having a distal end surface connected to a plug ferrule, a sleeve for inserting and holding a distal end of the fiber stub, and a rear end of the fiber stub. An optical isolator element in which a holder having a first through-hole inserted and fixed from the side and at least two polarizers are integrated via a Faraday rotator and joined to the rear end face of the fiber stub And a columnar magnet body having a second through-hole formed therein, and the magnet body is joined from the other side of the holder, and the optical isolator element is disposed in the second through-hole. Wherein the rear end surface of the fiber stub is located in the first through hole.

また、上記ホルダの他方側に上記磁石体が嵌合する凹部を形成しても良く、上記光アイソレータ素子のファラデー回転子は第2貫通孔にある構造でも良い。さらに、上記光アイソレータの全体が上記第1貫通孔及び第2貫通孔にある構造でも良い。   Further, a concave portion in which the magnet body is fitted may be formed on the other side of the holder, and the Faraday rotator of the optical isolator element may have a structure provided in the second through hole. Furthermore, a structure in which the entire optical isolator is provided in the first through hole and the second through hole may be employed.

さらに、上記光アイソレータ素子は、さらに特定の波長の光を反射させる波長分割フィルタが上記一方の偏光子に接合して一体化されたものであり、上記波長分割フィルタが上記ファイバスタブの後端面と接合してなることを特徴とする。   Further, the optical isolator element further includes a wavelength division filter that reflects light of a specific wavelength bonded to and integrated with the one polarizer, and the wavelength division filter has a rear end face of the fiber stub. It is characterized by being joined.

さらにまた、上記磁石体の側壁に、上記ファイバスタブの後端面からの光が上記波長分割フィルタで反射して外部に出射可能とする第3の貫通孔を形成したことを特徴とする。   Still further, a third through hole is formed in a side wall of the magnet so that light from the rear end face of the fiber stub can be reflected by the wavelength division filter and emitted to the outside.

本発明の構成によれば、本発明者は、例えば、残留磁束密度が同じで両面着磁された円筒形磁石の場合、磁石体の端部から遠ざかる方向の磁界強度は、その幅が短いものほど大きくなるという特性を見いだし、上述のようにファイバスタブの後端面が第1の貫通孔内にあるようにすることで、ファラデー回転子の位置をホルダの位置にできる限り近づけることができ、ファラデー回転子の特性劣化を生じさせずに全長を短くできる光アイソレータ付きレセプタクルが提供できるのを見出したものである。   According to the configuration of the present invention, for example, in the case of a cylindrical magnet having the same residual magnetic flux density and two-sided magnetization, the magnetic field strength in a direction away from the end of the magnet body has a short width. As described above, the position of the Faraday rotator can be made as close as possible to the position of the holder by making the rear end face of the fiber stub be in the first through hole as described above. It has been found that a receptacle with an optical isolator can be provided which can shorten the entire length without deteriorating the characteristics of the rotor.

このような構成にすれば、波長分割フィルタを一体化させた光アイソレータ素子を取り付けたとしても小型化の要求に対応した双方向通信が可能な光アイソレータ付きレセプタクルを提供できるものである。   With such a configuration, it is possible to provide a receptacle with an optical isolator capable of performing bidirectional communication corresponding to a demand for miniaturization even if an optical isolator element having an integrated wavelength division filter is attached.

なお、ホルダの他方側に上記磁石体が嵌合する凹部を形成することにより、光アイソレータ付きレセプタクルの全長を更に短く形成することができるとともに磁石体の位置決め用ガイドとなり、上記磁石体を接合する際の位置ズレにより光アイソレータ素子と接触し、光アイソレータ素子が破損してしまう不慮の事故を防止することが可能となる。   By forming a concave portion on the other side of the holder in which the magnet body fits, the overall length of the optical isolator-equipped receptacle can be further shortened, and at the same time, it serves as a guide for positioning the magnet body and joins the magnet body. It is possible to prevent an accidental accident in which the optical isolator element is brought into contact with the optical isolator element due to the positional deviation at that time and the optical isolator element is damaged.

また、光アイソレータ素子のファラデー回転子は第2貫通孔内に配置することで、ファラデー回転子の特性が劣化せずに安定して戻り光を阻止でき、アイソレーションレベルを向上できる光アイソレータ付きレセプタクルを提供できる。   In addition, by disposing the Faraday rotator of the optical isolator element in the second through-hole, it is possible to stably block return light without deteriorating the characteristics of the Faraday rotator, thereby improving the isolation level. Can be provided.

さらにまた、光アイソレータ素子全体が上記第1貫通孔及び第2貫通孔にあるために、磁石体の第2貫通孔から光アイソレータ素子が突出せず、磁石体が光アイソレータ素子を保護して不慮の事故を防止した光アイソレータ付きレセプタクルを提供することができる。   Furthermore, since the entire optical isolator element is located in the first through hole and the second through hole, the optical isolator element does not protrude from the second through hole of the magnet body, and the magnet body protects the optical isolator element and causes an accident. Thus, it is possible to provide a receptacle with an optical isolator that prevents the above accident.

以下、本発明の実施の形態を図によって説明する。なお、従来技術で同じ構成のものは同じ符号を付けるものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It is to be noted that the same reference numerals denote the same components in the conventional technology.

図1に本発明の第1の実施形態である光アイソレータ付きレセプタクルの断面図を示す。レセプタクルは先端面がプラグフェルール(不図示)と接続し、中央に光ファイバ2が保持されたファイバスタブ1と、ファイバスタブ1を固定するとともに、プラグフェルールをファイバスタブ1の先端面に当接保持させるスリーブ3と、スリーブ3を包囲するスリーブケース5と、ファイバスタブ1、スリーブ3、スリーブケース5を固定するホルダ4で構成され、ファイバスタブ1の後端部10に、2枚の偏光子6、7と1枚のファラデー回転子8を一体化した光アイソレータ素子13を接合固定し、この光アイソレータ素子13を内包して磁石体9がホルダ4の端面12に接合固定している。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a receptacle with an optical isolator according to a first embodiment of the present invention. The front end of the receptacle is connected to a plug ferrule (not shown), the fiber stub 1 holding an optical fiber 2 in the center, the fiber stub 1 is fixed, and the plug ferrule is held in contact with the front end of the fiber stub 1. A sleeve 3 that surrounds the sleeve 3, a sleeve case 5 that surrounds the sleeve 3, a fiber stub 1, a sleeve 3, and a holder 4 that fixes the sleeve case 5. , 7 and one Faraday rotator 8 are joined and fixed, and the magnet body 9 is joined and fixed to the end face 12 of the holder 4 including the optical isolator element 13.

このとき、光アイソレータ素子13の多くは第2貫通孔15に配置し、ファイバスタブ1の後端面10が第1の貫通孔14内にある。   At this time, most of the optical isolator elements 13 are arranged in the second through holes 15, and the rear end face 10 of the fiber stub 1 is in the first through holes 14.

本発明者らは、鋭意検討の結果、例えば、残留磁束密度が同じで、両面着磁された円筒形磁石の場合、磁石体9の端部から遠ざかる方向の磁界強度は、その幅が短いものほど大きくなるという特性を見いだし、上述のようにファイバスタブ1の後端面10が第1の貫通孔14内にあるようにすることで、ファラデー回転子8の位置をホルダ4の位置にできる限り近づけることができ、ファラデー回転子8の特性劣化を生じさせずに全長を短くできるのを見出したものである。   The present inventors have conducted intensive studies and found that, for example, in the case of a cylindrical magnet having the same residual magnetic flux density and two-sided magnetization, the magnetic field strength in a direction away from the end of the magnet body 9 has a short width. The position of the Faraday rotator 8 is made as close as possible to the position of the holder 4 by setting the rear end face 10 of the fiber stub 1 in the first through hole 14 as described above. It has been found that the overall length can be shortened without deteriorating the characteristics of the Faraday rotator 8.

但し、磁石体9の磁界強度はその端部から外側ではさらに磁界強度が低下するため、ファラデー回転子8は磁石体9の貫通孔15内に配置されていることが望ましい。図7に示すように、ホルダ4の接合面12からのファイバスタブ1の後端部10のファイバ位置までの凹寸法Lは、接合面12からファイバスタブ1の後端部10の先端までの距離をA、後端部10でのファイバ2位置からの斜め研磨部分の寸法をB、斜め研磨角度をθとすると、以下の式で表すことができる。   However, the Faraday rotator 8 is desirably disposed in the through hole 15 of the magnet body 9 because the magnetic field strength of the magnet body 9 further decreases from the end to the outside. As shown in FIG. 7, the concave dimension L from the bonding surface 12 of the holder 4 to the fiber position of the rear end portion 10 of the fiber stub 1 is a distance from the bonding surface 12 to the front end of the rear end portion 10 of the fiber stub 1. Is represented by A, the dimension of the obliquely polished portion from the position of the fiber 2 at the rear end 10 is represented by B, and the obliquely polished angle is represented by θ.

L=A+Bsinθ
磁石体9から十分な磁界強度を得るためには、L<偏光子厚み であることが望ましい。
L = A + B sin θ
In order to obtain a sufficient magnetic field strength from the magnet body 9, it is desirable that L <polarizer thickness.

また、図2に本発明の第2の実施形態である光アイソレータ付きレセプタクルの断面図を示す。図1で示した構造と異なるところは、ホルダ4の端面12に凹部16を設け、光アイソレータ素子13を内包した磁石体9が接合固定していることである。これより、光アイソレータ付きレセプタクルの全長を更に短く形成することができるとともに磁石体9の位置決め用ガイドとなり、上記磁石体9がホルダ4を接合する際の位置ズレにより光アイソレータ素子13と接触し、光アイソレータ素子13がキズや欠損などのように破損してしまう不慮の事故を防止することができる。さらに、接合面12の他に磁石体9側面も接合可能なため接着強度を強固にすることができる。   FIG. 2 shows a sectional view of a receptacle with an optical isolator according to a second embodiment of the present invention. The difference from the structure shown in FIG. 1 is that a concave portion 16 is provided in the end surface 12 of the holder 4 and the magnet body 9 including the optical isolator element 13 is fixedly joined. Thereby, the entire length of the receptacle with an optical isolator can be further shortened, and at the same time, it serves as a positioning guide for the magnet 9, and the magnet 9 comes into contact with the optical isolator element 13 due to a positional shift when the holder 4 is joined. It is possible to prevent an unexpected accident in which the optical isolator element 13 is damaged such as a scratch or a defect. Further, since the side surface of the magnet 9 can be joined in addition to the joining surface 12, the adhesive strength can be increased.

さらに、図3に本発明の第3の実施形態である光アイソレータ付きレセプタクルの断面図を示す。光アイソレータ素子13のファラデー回転子8は第2貫通孔15内に完全に入っていることで、ファラデー回転子8は磁石体9から十分な飽和磁界強度を得ることができるため、光アイソレータ素子13は戻り光を阻止でき、アイソレーション特性を劣化させることなく安定化させることができる。   FIG. 3 is a sectional view showing a receptacle with an optical isolator according to a third embodiment of the present invention. Since the Faraday rotator 8 of the optical isolator element 13 completely enters the second through hole 15, the Faraday rotator 8 can obtain a sufficient saturation magnetic field strength from the magnet body 9. Can block return light and can stabilize the isolation characteristics without deteriorating.

さらにまた、図4に本発明の第4の実施形態である光アイソレータ付きレセプタクルの断面図を示す。光アイソレータ素子13の全体が第1貫通孔14及び第2貫通孔15にあるために、磁石体9の第2貫通孔15から光アイソレータ素子13が突出せず、磁石体9が光アイソレータ素子13を保護してキズや欠損などの破損を防止することができる。   FIG. 4 shows a sectional view of a receptacle with an optical isolator according to a fourth embodiment of the present invention. Since the entire optical isolator element 13 is located in the first through hole 14 and the second through hole 15, the optical isolator element 13 does not project from the second through hole 15 of the magnet body 9, and the magnet body 9 is To prevent damage such as scratches or loss.

さらにまた、図5に本発明の第5の実施形態である光アイソレータ付きレセプタクルの断面図を示す。波長分割フィルタ19はフィルタ面において特定の波長の光を反射させる機能を有している。フィルタの材料としては、ホウ珪酸ガラス等が用いられている。   FIG. 5 is a sectional view showing a receptacle with an optical isolator according to a fifth embodiment of the present invention. The wavelength division filter 19 has a function of reflecting light of a specific wavelength on the filter surface. Borosilicate glass or the like is used as a material for the filter.

この波長分割フィルタ19は、偏光子7の光学面と合致するように接合して一体化され光アイソレータ素子13を構成している。そして、波長分割フィルタ19がファイバスタブ1の後端面10と接合して構成されている。これにより、光ファイバ2からの光が波長分割フィルタ19に入射可能となっている。   The wavelength division filter 19 is joined and integrated so as to match the optical surface of the polarizer 7 to constitute the optical isolator element 13. The wavelength division filter 19 is configured to be joined to the rear end face 10 of the fiber stub 1. This allows light from the optical fiber 2 to enter the wavelength division filter 19.

また、磁石体9の側壁に、ファイバスタブ1の後端面10の光ファイバ2から出射する光が波長分割フィルタ19の反射面で反射して外部に出射可能とする第3の貫通孔17を形成している。この第3の貫通孔17は側壁が第2の貫通孔15から外側に貫く構成であれば図に示すように切り欠き部であってもよい。   Further, a third through hole 17 is formed in the side wall of the magnet body 9 so that light emitted from the optical fiber 2 on the rear end face 10 of the fiber stub 1 can be reflected by the reflection surface of the wavelength division filter 19 and emitted to the outside. are doing. The third through-hole 17 may be a notch as shown in the drawing as long as the side wall penetrates outward from the second through-hole 15.

そして、波長分割フィルタ19と一体化した光アイソレータ素子13の全体が第1貫通孔14及び第2貫通孔15にあるために、磁石体9の第2貫通孔15から光アイソレータ素子13が突出せず光アイソレータ素子13を保護してキズや欠損などの破損を防止することができる。   Since the entire optical isolator element 13 integrated with the wavelength division filter 19 is located in the first through hole 14 and the second through hole 15, the optical isolator element 13 protrudes from the second through hole 15 of the magnet 9. In addition, the optical isolator element 13 can be protected to prevent damage such as scratches or breakage.

また、第3の貫通孔17を形成したために、LD(不図示)発信光λ1(下り)とは逆方向のファイバスタブ1の前端面方向からの所定の波長の信号光λ2(上り)が波長分割フィルタ16で反射されて第3の貫通孔17から外部へ出ていき、受光装置(不図示)に受光されることから、小型化の双方向通信に対応することが可能となる。   Further, since the third through hole 17 is formed, the signal light λ2 (up) having a predetermined wavelength from the front end face of the fiber stub 1 in the opposite direction to the LD (not shown) transmission light λ1 (down) has a wavelength. Since the light is reflected by the split filter 16 and goes out of the third through-hole 17 to the outside and is received by the light receiving device (not shown), it is possible to cope with miniaturized two-way communication.

本発明でレセプタクルに使用するスタブ1は外径がφ1.2mm〜φ2.6mmに形成され、材質はジルコニアやアルミナのセラミックスの他、ガラス製や樹脂製も使用可能である。スリーブ3は円筒スリーブや割スリーブ、複数点支持スリーブが使用可能で、材質はジルコニアやアルミナのセラミックスや鈴青銅などの金属も使用可能である。ホルダ4については、LDモジュールとのYAG溶接接合可能な金属が望ましい。スリーブケース5はステンレス、銅、鉄、ニッケル、プラスチック、ジルコニア、アルミナ等の幅広い材料によって形成され、特に、外周に備えられるホルダ5と同様な熱膨張係数を有する材質によって形成することが望ましい。   The stub 1 used for the receptacle in the present invention is formed to have an outer diameter of φ1.2 mm to φ2.6 mm, and may be made of glass or resin other than zirconia or alumina ceramics. The sleeve 3 can be a cylindrical sleeve, a split sleeve, or a multi-point support sleeve, and the material can be a metal such as zirconia or alumina ceramics or tin bronze. The holder 4 is preferably made of a metal that can be YAG-welded to the LD module. The sleeve case 5 is formed of a wide range of materials such as stainless steel, copper, iron, nickel, plastic, zirconia, and alumina. In particular, the sleeve case 5 is desirably formed of a material having the same thermal expansion coefficient as the holder 5 provided on the outer periphery.

また、図示はしていないが、ファイバスタブ1の先端部には光ファイバ付きコネクタが勘合され、不図示のレーザダイオード(LD)から発光される信号光を伝送できるようになっている。コネクタとの低接続損失を維持するためにファイバスタブ1の先端部11はPC研磨や、加工変質層を除去したPC研磨、端面の近端反射を防ぐために斜め研磨、斜めPC研磨が施されている。また、レセプタクルに勘合されるコネクタにはFCコネクタ、SCコネクタ、MUコネクタ、LCコネクタ等が用いられる。   Although not shown, a connector with an optical fiber is fitted to the end of the fiber stub 1 so that signal light emitted from a laser diode (LD) (not shown) can be transmitted. In order to maintain a low connection loss with the connector, the tip portion 11 of the fiber stub 1 is subjected to PC polishing, PC polishing in which a deteriorated layer is removed, and oblique polishing and oblique PC polishing to prevent near-end reflection of an end face. I have. Further, FC connectors, SC connectors, MU connectors, LC connectors, and the like are used as connectors fitted to the receptacles.

本発明に用いる偏光子6、7にはガラス基板に誘電体粒子を内包するタイプや誘電体積層タイプなどの透過偏光方向と直交する偏光方向を吸収する偏光子の他に、複屈折結晶などの偏光を分離して反射戻り光をLDの光路からずらす偏光子でも実施可能である。   The polarizers 6 and 7 used in the present invention include a polarizer that absorbs a polarization direction orthogonal to a transmission polarization direction, such as a type in which dielectric particles are included in a glass substrate or a dielectric laminate type, and a birefringent crystal. The present invention can also be implemented with a polarizer that separates polarized light and shifts reflected return light from the optical path of the LD.

また、ファラデー回転子8はTb、Gd、Hoを添加したBi置換ガーネットやYIGガーネットでも実施可能である。   Further, the Faraday rotator 8 can be implemented by a Bi-substituted garnet or a YIG garnet to which Tb, Gd, and Ho are added.

ここで、本発明における実験とサンプル試作を行った。   Here, an experiment and a sample trial production in the present invention were performed.

実験は磁石体9の全長の中心位置から磁石端面まで等分割した長さでの磁界強度を測定し、ファラデー回転子8の飽和磁界強度を満足できるかを確認した。実験に使用した磁石は内径、外径とも同一寸法であるが全長が異なる。従来技術で使用した全長Yの磁石と全長0.65Yの磁石、全長0.8Yの3種類の磁石を用いた。   In the experiment, the magnetic field strength was measured at the equally divided length from the center position of the entire length of the magnet body 9 to the magnet end face, and it was confirmed whether the saturation magnetic field strength of the Faraday rotator 8 could be satisfied. The magnets used in the experiment have the same dimensions for both the inner and outer diameters, but differ in the overall length. Three types of magnets having a total length of Y, a total length of 0.65 Y, and a total length of 0.8 Y used in the prior art were used.

図6で示した結果から、全長の短い方が磁石端部での磁界強度の低下量が小さく、ファラデー回転子の飽和磁界強度を満足することが確認できた。従来技術の磁石端部では飽和磁界強度未満であるため、ファラデー回転子が特性を満足することができないことから不適当であることが判明した。   From the results shown in FIG. 6, it was confirmed that the shorter the total length, the smaller the amount of decrease in the magnetic field strength at the magnet end, and satisfied the saturation magnetic field strength of the Faraday rotator. It has been found that the Faraday rotator is unsuitable because the strength of the Faraday rotator cannot satisfy the characteristics at the end of the magnet of the prior art, which is lower than the saturation magnetic field strength.

このことから、光アイソレータレセプタクルの全長を短尺化し、かつアイソレータ特性を満足するためには、磁石体9の全長も短尺化することが有効であることを確認することができた。   From this, it was confirmed that it is effective to shorten the entire length of the magnet body 9 in order to shorten the entire length of the optical isolator receptacle and satisfy the isolator characteristics.

次に、図1で示したファイバスタブ1の後端部10に接合固定した光アイソレータ素子13のファラデー回転子8が第1貫通孔に入らないように図7に示す長さLを設定した場合と、図10で示したように、ファラデー回転子8が第1貫通孔に入る場合を40個ずつサンプル試作した。   Next, the length L shown in FIG. 7 is set so that the Faraday rotator 8 of the optical isolator element 13 bonded and fixed to the rear end portion 10 of the fiber stub 1 shown in FIG. 1 does not enter the first through hole. As shown in FIG. 10, 40 samples of the Faraday rotator 8 in the first through-hole were prototyped.

以下に作製方法を示す。ガラス基板に金属等の誘電体を内包した厚さ0.2mmの偏光子6または7とファラデー回転子8のウエハーを接着剤で固定し、このアッシーともう一枚偏光子6または7を光学調整した後、接着剤で固定して光アイソレータ用ウエハーを作製した。このとき、LD出射光が入射する側の偏光子6の光通過面には対空気ARコートが施され、ファラデー回転子8の光通過面の両面には対接着剤ARコートが施されている。   The manufacturing method is described below. A glass substrate containing a 0.2 mm thick polarizer 6 or 7 containing a dielectric material such as a metal and a wafer of a Faraday rotator 8 are fixed with an adhesive, and this assembly and another polarizer 6 or 7 are optically adjusted. After that, the wafer was fixed with an adhesive to produce a wafer for an optical isolator. At this time, the light transmitting surface of the polarizer 6 on the side where the LD emission light is incident is coated with an anti-air AR coating, and both surfaces of the light transmitting surface of the Faraday rotator 8 are coated with an adhesive AR coating. .

光レセプタクルは、光ファイバ2が挿入固定されたファイバスタブ1の後端部10をホルダ4に圧入又は接着により固定し、スリーブ3を先端部11に挿入するとともに、それらをスリーブケース5に圧入又は接着固定される。   In the optical receptacle, the rear end 10 of the fiber stub 1 into which the optical fiber 2 is inserted and fixed is press-fitted or fixed to the holder 4, the sleeve 3 is inserted into the tip 11, and they are press-fitted or inserted into the sleeve case 5. Adhesively fixed.

作製したウエハーは、ダイシング等で光通過面側が0.5×0.6mmの長方形になるようにカットして作製される。作製した光アイソレータ素子13の入射側偏光子6の偏光透過方向は0.5mmに対して平行になるよう設定し、ファイバスタブ1の後端面10に接着剤で固定した。次にファイバスタブ1の外周に円筒型磁石体9を配置し、磁石体9とホルダ4の端面12を接着剤で固定した。   The manufactured wafer is manufactured by dicing or the like so that the light passing surface side is cut into a rectangle of 0.5 × 0.6 mm. The polarization transmission direction of the incident side polarizer 6 of the manufactured optical isolator element 13 was set to be parallel to 0.5 mm, and was fixed to the rear end face 10 of the fiber stub 1 with an adhesive. Next, the cylindrical magnet body 9 was arranged on the outer periphery of the fiber stub 1, and the magnet body 9 and the end face 12 of the holder 4 were fixed with an adhesive.

図8に示した試作結果から、図1に示した本発明形態サンプルの方が良好なアイソレーションを得ることができ、所望の規格を十分満足する結果となったが、図10に示した形態のサンプルはファラデー回転子8に所望の磁界強度が供給されない為に偏光面が所望の回転角度にならず、実施出来る程度ではあるがアイソレーション特性は図1に比べて劣化することがわかった。   From the results of the trial production shown in FIG. 8, the sample of the present invention shown in FIG. 1 can obtain better isolation and sufficiently satisfy the desired standard. It was found that the sample No. did not supply the desired magnetic field strength to the Faraday rotator 8 and thus the polarization plane did not have the desired rotation angle, and the isolation characteristics were deteriorated as compared with FIG.

さらに、図1で示した本発明形態と図11で示した形態のサンプルをそれぞれ50個試作し、偏光子6が磁石体9からの突出の有無による外観不良の発生頻度の比較を行った。その結果、図11で示した形態のサンプルはと図1で示した本発明形態のサンプルと比較し、キズ、欠損の外観不良発生頻度は約10倍であったことから、偏光子6が磁石体9からの突出していない構造は外観不良発生に対して十分防止効果があることを確認した。   Further, fifty samples of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and 50 samples of the embodiment shown in FIG. 11 were manufactured on a trial basis, and the occurrence frequency of appearance defects was compared depending on whether or not the polarizer 6 protruded from the magnet body 9. As a result, as compared with the sample of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and the sample of the embodiment of the present invention shown in FIG. It was confirmed that the structure that did not protrude from the body 9 was sufficiently effective in preventing appearance defects.

本発明の第1の実施形態である光アイソレータ付きレセプタクルの断面図である。1 is a cross-sectional view of a receptacle with an optical isolator according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態である光アイソレータ付きレセプタクルの断面図である。It is sectional drawing of the receptacle with an optical isolator which is 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態である光アイソレータ付きレセプタクルの断面図である。It is sectional drawing of the receptacle with an optical isolator which is 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態である光アイソレータ付きレセプタクルの断面図である。It is sectional drawing of the receptacle with an optical isolator which is 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態である光アイソレータ付きレセプタクルの断面図である。It is sectional drawing of the receptacle with an optical isolator which is 5th Embodiment of this invention. 光アイソレータ付きレセプタクルで用いた磁石の飽和磁界強度を示すデータである。It is data showing the saturation magnetic field strength of the magnet used in the receptacle with the optical isolator. 光アイソレータ付きレセプタクルでファイバスタブ後端面の凹量を数式化で示す概略図である。It is the schematic which shows the concave amount of the fiber stub rear end surface in a receptacle with an optical isolator by numerical formula. 図1で示した本発明形態と図10で示した形態とのアイソレーション特性を示す図である。11 is a diagram illustrating isolation characteristics between the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and the embodiment shown in FIG. 従来の光アイソレータの断面図である。It is sectional drawing of the conventional optical isolator. 光アイソレータ付きレセプタクルでファイバスタブ引き込み量が大きい状態を示した断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state where a fiber stub pull-in amount is large in a receptacle with an optical isolator. 光アイソレータ付きレセプタクルで偏光子が磁石から突出した状態を示した断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a polarizer protrudes from a magnet in the receptacle with an optical isolator. 従来の偏光依存型光アイソレータの断面図である。It is sectional drawing of the conventional polarization dependent optical isolator. 偏光依存型光アイソレータに於ける、順方向及び逆方向の偏光の挙動を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the behavior of forward and backward polarized light in a polarization-dependent optical isolator.

符号の説明Explanation of reference numerals

1:ファイバスタブ
2:光ファイバ
3:スリーブ
4:ホルダ
5:スリーブケース
6:偏光子
7:偏光子
8:ファラデー回転子
9:磁石体
13:光アイソレータ素子
14:第1貫通孔
15:第2貫通孔
16:凹部
17:第3の貫通孔
19:波長分割フィルタ
1: fiber stub 2: optical fiber 3: sleeve 4: holder 5: sleeve case
6: Polarizer 7: Polarizer 8: Faraday rotator 9: Magnet 13: Optical isolator element 14: First through hole 15: Second through hole 16: Depression 17: Third through hole 19: Wavelength division filter

Claims (6)

先端面がプラグフェルールと接続するファイバスタブと、該ファイバスタブの先端部を挿入して保持するスリーブと、前記ファイバスタブの後端部を一方側から挿入固定する第1貫通孔を備えたホルダと、少なくとも2枚の偏光子がファラデー回転子を介して一体化されており、かつ、上記ファイバスタブの後端面に接合してなる光アイソレータ素子と、第2貫通孔が形成された柱状の磁石体とからなり、上記ホルダの他方側から上記磁石体を接合するとともに、上記光アイソレータ素子が第2貫通孔に配置している光アイソレータ付きレセプタクルにおいて、上記ファイバスタブの後端面が第1の貫通孔内にあることを特徴とする光アイソレータ付きレセプタクル。 A fiber stub having a distal end surface connected to the plug ferrule, a sleeve for inserting and holding the distal end of the fiber stub, and a holder having a first through hole for inserting and fixing the rear end of the fiber stub from one side; An optical isolator element in which at least two polarizers are integrated via a Faraday rotator and bonded to the rear end face of the fiber stub, and a columnar magnet body having a second through hole formed therein Wherein the magnet body is joined from the other side of the holder, and the optical isolator element is disposed in the second through hole. In the receptacle with the optical isolator, the rear end face of the fiber stub is the first through hole. A receptacle with an optical isolator, wherein the receptacle is located inside. 上記ホルダの他方側に上記磁石体が嵌合する凹部を形成したことを特徴とする請求項1記載の光アイソレータ付きレセプタクル。 2. The receptacle with an optical isolator according to claim 1, wherein a concave portion is formed on the other side of said holder to fit said magnet body. 上記光アイソレータ素子のファラデー回転子は第2貫通孔にあることを特徴とする請求項1又は2記載の光アイソレータ付きレセプタクル。 3. The receptacle with an optical isolator according to claim 1, wherein the Faraday rotator of the optical isolator element is provided in the second through hole. 上記光アイソレータの全体が上記第1貫通孔及び第2貫通孔にあることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光アイソレータ付きレセプタクル。 The receptacle with an optical isolator according to any one of claims 1 to 3, wherein the entire optical isolator is provided in the first through hole and the second through hole. 上記光アイソレータ素子は、さらに特定の波長の光を反射させる波長分割フィルタが上記一方の偏光子に接合して一体化されたものであり、上記波長分割フィルタが上記ファイバスタブの後端面と接合してなることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光アイソレータ付きレセプタクル。 The optical isolator element further includes a wavelength division filter that reflects light of a specific wavelength bonded to the one polarizer and integrated, and the wavelength division filter is bonded to a rear end face of the fiber stub. The receptacle with an optical isolator according to any one of claims 1 to 4, characterized in that: 上記磁石体の側壁に、上記ファイバスタブの後端面からの光が上記波長分割フィルタで反射して外部に出射可能とする第3の貫通孔を形成したことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光アイソレータ付きレセプタクル。 6. The side wall of the magnet body, wherein a third through hole is formed to allow light from the rear end face of the fiber stub to be reflected by the wavelength division filter and emitted to the outside. The receptacle with the optical isolator according to any one of the above.
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