JP2007333899A - 磁気光学デバイスおよび光アイソレータ - Google Patents

Abstract

【課題】第１および第２の永久磁石とファラデー回転子が所定の位置に確実に配設された信頼性の高い磁気光学デバイス、さらには、ファラデー回転子を接着、固定するために用いられる接着剤がファラデー回転子の光路部分にはみ出すことがなく、十分なアパーチャー径を確保することが可能な磁気光学デバイス、およびそれを用いた光アイソレータを提供する。
【解決手段】ファラデー回転子１０をスペーサ３１により保持し、ファラデー回転子を透過する透過光の光軸が、第１および第２の永久磁石２１，２２の貫通孔２１ａ，２２ａを通過するような位置関係となるように、スペーサを介して、ファラデー回転子と第１および第２の永久磁石とを結合する。
ファラデー回転子の外径を、第１および第２の永久磁石の貫通孔の直径より小さくする。
第１および第２の永久磁石とスペーサとを接着剤により接合する。
スペーサの外径を第１および第２の永久磁石の外径より小さくする。
【選択図】図２

Description

本願発明は、光通信システムなどに用いられる磁気光学デバイスに関し、ファラデー回転子と永久磁石を用いた磁気光学デバイス、および、それにさらに偏光素子を組み合わせた光アイソレータに関する。

光通信システムなどにおいては、光アッテネータ、光サーキュレータなどをはじめとする種々の磁気光学デバイスが用いられており、そのような磁気光学デバイスの１つに、光源から出射された光が光学素子の端面で反射し、光源に戻ることを防ぐ機能を果たす光アイソレータがある。

この光アイソレータ６０は、例えば、図７(ａ)、(ｂ)に示すように、光軸を構成するファラデー回転子５０と、永久磁石からなる第１の磁石５１および第２の磁石５２と、ファラデー回転子５０の前後に配設された偏光素子５３，５４を備えている。

第１の磁石５１、第２の磁石５２には、光軸（ファラデー回転子５０）に対して垂直な面の中心位置に、光軸と平行な方向に貫通孔５１ａ，５２ａが設けられており、第１および第２の磁石５１，５２の貫通孔５１ａ，５２ａの内周には内ヨーク５５，５６が配設されており、第１および第２の磁石５１，５２の外周側には外ヨーク５７が配設されている。

そして、ファラデー回転子５０は、第１の磁石５１および第２の磁石５２の貫通孔５１ａ，５２ａの内部、詳しくは、内ヨーク５５，５６の内部に保持されている。

なお、この光アイソレータ６０においては、第１の磁石５１の磁化方向は、光軸に対して垂直であって、光軸（ファラデー回転子５０）に向かう方向に磁化され、第２の磁石５２の磁化方向は、光軸（ファラデー回転子５０）に対して垂直であって、第１の磁石５１の磁化方向とは逆方向、すなわち、光軸から離れる方向に磁化されており、ファラデー回転子５０を透過する光の透過方向に平行に磁場が作用するように構成されている。

また、第１の磁石５１の貫通孔５１ａにファラデー回転子５０の一端側部分が挿入され、第２の磁石５２の貫通孔５２ａにファラデー回転子５０の他端側部分が挿入されている（特許文献１参照）。

なお、特許文献１には、偏光素子５３，５４が図示されていないが、光アイソレータとして使用する場合、例えば図７(ａ)に示すように、偏光素子５３，５４を備えた構成とすることが必要となる。

ところで、特許文献１には、図７(ａ)に示すような光アイソレータの具体的な組み立て方法は開示されておらず、各構成部材を所定の位置に配置するための方法は特に示されていない。特に、その位置関係が特性と密接に影響する、ファラデー回転子５０を、第１および第２の磁石５１，５２の貫通孔５１ａ，５２ａの内部に保持させる方法や、あるいは、第１の磁石５１と第２の磁石５２とを所定の間隔をおいて保持、固定する方法などについては、具体的に開示されていないのが実情である。

ここで、ファラデー回転子５０を、第１および第２の磁石５１，５２の貫通孔５１ａ，５２ａ内の所定の位置に固定する方法としては、貫通孔５１ａ，５２ａの内周面側に配設された内ヨーク５５，５６に、接着剤５８を介して接着固定する方法が一般的であるが、その場合、接着剤５８がファラデー回転子５０の光路部分にはみ出して光学特性を損なうという問題点がある。

すなわち、第１および第２の磁石５１，５２の間にファラデー回転子５０を挟み込む際に、通常は、第１および第２の磁石（この例では内ヨーク５５，５６を備えている）５１，５２と、ファラデー回転子５０とを接着剤で接着し、さらに、第１および第２の磁石５１，５２の周囲に接着剤を塗布した後、外ヨーク（ケース）５７に収納することが行われるが、例えば、接着剤として、広く用いられている二液性エポキシ接着剤を用いた場合、第１および第２の磁石５１，５２が互いに磁力で引き合うため、図７(ｂ)において、矢印Ａで示すように、接着剤５８が圧縮されて流れ出し、ファラデー回転子５０の端面の中心に近い部分（光路部分）にまで接着剤５８がはみ出して、アパーチャー径を小さくしてしまう、つまり、光路を妨げるという問題点がある（図７(ｂ)には矢印Ａの方向にはみ出した接着剤５８のみを示している）。
また、接着剤を硬化させる場合、通常は、接着剤の硬化を促進するために加熱が行われる。そして、加熱された接着剤はいったん軟化した後、硬化することになるが、この軟化が、接着剤のはみ出しの要因ともなる。

また、接着剤が硬化するまでは、ファラデー回転子５０の位置が確実に固定されないため、接着剤の効果までにファラデー回転子５０などの位置ずれが生じる場合があり、より位置ずれが少なく、信頼性の高い光アイソレータを得ることは必ずしも容易ではないのが実情である。
特開２００４−３０２４１２号公報

本願発明は、上記課題を解決するものであり、第１および第２の永久磁石が所定の間隔をおいて配設され、かつ、第１および第２の永久磁石の貫通孔に対してファラデー回転子が所定の位置に配設された信頼性の高い磁気光学デバイス、さらには、第１および第２の永久磁石にファラデー回転子を接着、固定するために用いられる接着剤がファラデー回転子の光路部分にはみ出すようなことがなく、十分な大きさのアパーチャー径を確保することが可能な磁気光学デバイス、およびそれを用いた信頼性の高い光アイソレータを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本願発明（請求項１）の磁気光学デバイスは、
(ａ)ファラデー回転子と、
(ｂ)前記ファラデー回転子を透過する透過光の透過方向に垂直に磁化され、かつ、前記ファラデー回転子を透過する透過光を遮ることなく透過させる貫通孔を備えているとともに、前記ファラデー回転子に、透過光の透過方向に平行に磁場が作用するように配設された第１および第２の永久磁石と、
(ｃ)前記ファラデー回転子を保持した状態で、前記第１および第２の永久磁石間に挟み込まれることにより、前記ファラデー回転子と、前記第１および第２の永久磁石との位置関係を規定するスペーサと
を備え、かつ、
前記ファラデー回転子を透過する透過光の光軸が、前記第１および第２の永久磁石の前記貫通孔を通過するような位置関係となるように、前記スペーサを介して、前記ファラデー回転子と前記第１および第２の永久磁石とが結合されていること
を特徴としている。

また、請求項２の磁気光学デバイスは、請求項１の発明の構成において、前記ファラデー回転子の外径が、前記第１および第２の永久磁石の前記貫通孔の直径より小さいことを特徴としている。

また、請求項３の磁気光学デバイスは、請求項１または２記載の発明の構成において、前記第１および第２の永久磁石と、前記スペーサとが接着剤により接合されていることを特徴としている。

また、請求項４の磁気光学デバイスは、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の構成において、前記スペーサの外径が前記第１および第２の永久磁石の外径より小さいことを特徴としている。

また、請求項５の磁気光学デバイスは、請求項１〜４のいずれかの発明の構成において、前記第１および第２の永久磁石と、前記第１および第２の永久磁石間に挟み込まれた前記スペーサと、前記スぺーサに保持された前記ファラデー回転子とが、収納ケースの、軸方向が前記第１および第２の永久磁石の前記貫通孔の軸方向と略平行な収納用貫通孔に収納され、かつ、前記収納ケースの収納用貫通孔の内周面と、前記第１および第２の永久磁石の外周面とが、接着剤により接合されていることを特徴としている。

請求項６の光アイソレータは、
請求項１〜５のいずれかに記載の磁気光学デバイスを用いた光アイソレータであって、
前記磁気光学デバイスを構成する前記ファラデー回転子の、透過光の透過方向についてみた場合の手前側に第１の偏光素子が配設され、後ろ側に第２の偏光素子が配設されていること
を特徴としている。

本願発明（請求項１）の磁気光学デバイスは、ファラデー回転子と、ファラデー回転子を透過する透過光の透過方向に垂直に磁化され、かつ、ファラデー回転子を透過する透過光を遮ることなく透過させる貫通孔を備えているとともに、ファラデー回転子に、透過光の透過方向に平行に磁場が作用するように配設された第１および第２の永久磁石と、ファラデー回転子を保持した状態で、第１および第２の永久磁石間に挟み込まれ、ファラデー回転子と第１および第２の永久磁石の位置関係を規定するスペーサとを備えた磁気光学デバイスにおいて、ファラデー回転子を透過する透過光の光軸が、第１および第２の永久磁石の貫通孔を通過するような位置関係となるように、スペーサを介して、ファラデー回転子と第１および第２の永久磁石とを結合するようにしているので、容易かつ確実に、第１および第２の永久磁石の間隔をスペーサの厚みと等しい間隔をおいて保持することが可能になるとともに、ファラデー回転子と第１および第２の永久磁石との位置関係を、ファラデー回転子を透過する透過光の光軸が、第１および第２の永久磁石の貫通孔を通過するような位置関係とすることが可能になる。したがって、本願発明によれば、第１および第２の永久磁石が所定の間隔をおいて配設され、かつ、第１および第２の永久磁石の貫通孔に対して、ファラデー回転子が適切な位置に配設された信頼性の高い磁気光学デバイスを得ることが可能になる。

なお、ファラデー回転子をスペーサに保持させる態様としては、ファラデー回転子の外周面に、セラミックス系接着剤（後の反射防止膜を形成する工程（省略）の際の熱処理に耐えられる接着剤が好ましい）を塗布し、スペーサに形成された貫通孔にはめ込む（埋設する）方法（なお、はめ込んだ後にスペーサとファラデー回転子の表面を研磨するのでセラミックス系接着剤が表面にはみ出していても除去される）、ネジなどの保持部材をスペーサとファラデー回転子が連結するように配設して、ファラデー回転子をスペーサに保持させる方法などが例示されるが、その具体的な方法に特別の制約はない。

また、請求項２の磁気光学デバイスのように、請求項１の発明の構成において、ファラデー回転子の外径を、第１および第２の永久磁石の貫通孔の直径より小さくした場合、ファラデー回転子を、第１および第２の永久磁石に設けられた貫通孔内、あるいは、貫通孔の軸方向投影領域内に位置させることが可能になり、ファラデー回転子が第１および第２の永久磁石と干渉しない位置に配設された、磁気光学デバイスを実現することが可能になり、本願発明をより実効あらしめることができる。

また、請求項３の磁気光学デバイスのように、請求項１または２の発明の構成において、第１および第２の永久磁石と、スペーサとを接着剤により接合するようにした場合、第１および第２の永久磁石と、スペーサとの位置関係を容易かつ確実に固定することが可能になり、本願発明をより実効あらしめることができる。なお、この請求項３の磁気光学デバイスの構成の場合、例えば、スペーサの外周側から、スペーサと第１および第２の永久磁石の間に、接着剤が浸透するような態様で接着剤を供給することにより、接着剤がファラデー回転子の光路部分にはみ出して光学特性を損なうことを回避することが可能になり有意義である。

また、請求項４の磁気光学デバイスのように、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の構成において、スペーサの外径を第１および第２の永久磁石の外径より小さくすることにより、スペーサの外周部から接着剤をスペーサと磁石の間に浸透するような態様で供給することが可能になり、製造工程における作業性を向上させることが可能になり、特に有意義である。

また、スペーサの外周面と第１および第２の永久磁石の主面とにより形成される凹部に接着剤を充填するようにした場合、より特性の安定した磁気光学デバイスを得ることが可能になる。
さらに、スペーサの外径を第１および第２の永久磁石の外径より小さくしているので、スペーサの位置を調整することにより、ファラデー回転子の位置調整をおこなって、ファラデー回転子の位置を最適位置に調整することが可能になる。

また、請求項５の磁気光学デバイスのように、請求項１〜４のいずれかの発明の構成において、第１および第２の永久磁石と、第１および第２の永久磁石間に挟み込まれたスペーサと、スぺーサに保持されたファラデー回転子とを、収納ケースの、軸方向が第１および第２の永久磁石の貫通孔の軸方向と略平行な収納用貫通孔に収納し、かつ、収納ケースの収納用貫通孔の内周面と、第１および第２の永久磁石の外周面とを、接着剤により接合するようにした場合、ケース付きの磁気光学デバイスを効率よく製造することが可能になる。

例えば、スペーサの外周側から、第１および第２の永久磁石の間に接着剤を付与し、その状態で、全体を収納ケースの収納用貫通孔に収納するだけで、第１および第２の永久磁石と、スペーサとを接着剤により接合すると同時に、収納ケースの収納用貫通孔の内周面と、第１および第２の永久磁石の外周面とを接合することが可能になり、ケース付きの磁気光学デバイスを極めて効率よく製造することが可能になる。

請求項６の光アイソレータは、請求項１〜５のいずれかに記載の磁気光学デバイスを構成するファラデー回転子の、透過光の透過方向についてみた場合の手前側に第１の偏光素子を配設し、後ろ側に第２の偏光素子を配設するようにしているので、上述のような作用効果を奏する本願請求項１〜５のいずれかに記載の磁気光学デバイスを用いて、光源から出射された透過光が光学素子の端面で反射し、光源に戻ることを防ぐ機能を果たす、信頼性の高い光アイソレータを効率よく実現することが可能になる。

以下に本願発明の実施例を示して、本願発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。

図１は本願発明の一実施例（実施例１）にかかる磁気光学デバイスを用いた光アイソレータの構成を示す断面図、図２はその分解斜視図である。

この光アイソレータは、図１および図２に示すように、
(ａ)ファラデー回転子１０と、
(ｂ)光の透過方向についてみた場合に、ファラデー回転子１０の手前側に配設された第１の偏光素子１１、および、ファラデー回転子１０の後ろ側に配設された第２の偏光素子１２と、
(ｃ)ファラデー回転子１０を通過する光の透過方向に垂直に磁化され、ファラデー回転子１０を透過する透過光を遮ることなく透過させる貫通孔２１ａ，２２ａを備えているとともに、ファラデー回転子１０に、光の透過方向に平行に磁場が作用するように配設された第１および第２の永久磁石２１，２２と、
(ｄ)平面的にみた場合の中心位置に、ファラデー回転子１０が嵌め込まれて、保持されるファラデー回転子保持用貫通孔３１ａが形成され、第１および第２の永久磁石２１，２２間に挟み込まれることにより、ファラデー回転子１０と、第１および第２の永久磁石２１，２２との位置関係を規定するスペーサ３１と
(ｅ)上記の各部材が収納される、第１および第２の永久磁石２１，２２の貫通孔２１ａ，２２ａの軸方向に対して、その軸方向が略平行である収納用貫通孔４１ａを備えた筒状の収納ケース４１とを備えている。

なお、スペーサ３１と、ファラデー回転子１０は、厚みが同じで、ファラデー回転子１０がファラデー回転子保持用貫通孔３１ａに嵌め込まれ、固定された状態で、ファラデー回転子１０の上下両主面と、スペーサ３１の上下両主面とが面一となるように構成されている。

そして、ファラデー回転子１０と、第１および第２の永久磁石２１，２２とは、ファラデー回転子１０を透過する透過光の光軸Ｘが、第１および第２の永久磁石２１，２２の貫通孔２１ａ，２２ａを通過するような位置関係となるように、スペーサ３１を介して結合されている。

すなわち、この実施例１の光アイソレータにおいては、第１および第２の永久磁石２１，２２と、スペーサ３１とが接着剤４２（図１）により接合され、かつ、第１および第２の永久磁石２１，２２の外周面２１ｂ，２２ｂと、収納ケース４１の内周面４１ｂとが接着剤４２により接合されている。

つまり、第１および第２の永久磁石２１，２２と、スペーサ３１と、スペーサ３１のファラデー回転子保持用貫通孔３１ａに保持されたファラデー回転子１０の各部材が所定の位置関係となるように組み合わされ、全体が収納ケース４１の収納用貫通孔４１ａに収納され、接着剤４２を介して一体化されている。
また、第１および第２の永久磁石２１，２２とスペーサ３１との接合をより強固にするため、スペーサ３１の両主面３１ｂにも接着剤４２を塗布してもよい。両主面３１ｂに接着剤４２を形成すると、第１および第２の永久磁石２１，２２どうしの引き合う力により、接着剤４２がファラデー回転子１０の光軸Ｘの方向にはみ出すおそれもあるが、スペーサ３１がマージン部３１ｃを備えているので、接着剤４２の多少のはみ出しは特に問題とはならない。この実施例の態様ではスペーサ３１の両主面３１ｂに対向する第１および第２の永久磁石２１，２２の全面に接着剤４２を塗布してもよい。

なお、この光アイソレータにおいては、ファラデー回転子１０の構成材料として、ＴＡＧ（Ｔｂ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂）単結晶を用いた。なお、ＴＡＧの単結晶の代わりにＴＡＧセラミックス（多結晶）を用いてもよい。そして、このＴＡＧ単結晶を、外径Ｄ１が２．０mm、厚さＴ１が１．３５mmになるように加工し、端面を光学研磨してファラデー回転子１０とした。

また、第１、および第２の永久磁石２１，２２としては、外径Ｄ２が９mm、貫通孔２１ａ，２２ａの直径Ｄ３が２．５mm、厚さＴ２が４mmの、Ｎｄ系希土類磁石からなるものを用いた。
なお、第１の永久磁石２１の磁化方向は、光軸に対して垂直であって、光軸（ファラデー回転子１０）に向かう方向（矢印Ｍ１の方向）に磁化され、第２の永久磁石２２の磁化方向は、光軸（ファラデー回転子１０）に対して垂直であって、第１の永久磁石２１の磁化方向とは逆方向、すなわち、光軸から離れる方向（矢印Ｍ２の方向）に磁化されており、図１に示すように、ファラデー回転子１０を透過する光の透過方向に平行に磁場が作用するように構成されている。

また、スペーサ３１としては、アルミナ製で、外径Ｄ４が７mm、ファラデー回転子保持用貫通孔の直径Ｄ５が２．１mm、厚さＴ３が１．３５mmのものを用いた。

さらに、ケースとしては、パーマロイ製で、外径Ｄ６が１０．０mm 内径Ｄ７が９．０mm、厚さＴ４が１０mmのものを用いた。
また、接着剤４２としては、二液性エポキシ接着剤（エポキシテクノロジー製：Ｅｐｏｔｅｋ ３５３ＮＤ）を用いた。

また、偏光素子１１，１２としては、偏光プリズムを用いている。この実施例１の光アイソレータにおいては、偏光素子１１，１２は、第１および第２の永久磁石２１，２２の貫通孔２１ａ，２２ａ内に配設されており、偏光素子１１は、光の透過方向についてみた場合のファラデー回転子１０の手前側に配設され、偏光素子１２は、ファラデー回転子１０の後ろ側に配設されている。

ただし、偏光素子１１，１２は、上記の第１および第２の永久磁石２１，２２と、スペーサ３１と、スペーサ３１のファラデー回転子保持用貫通孔３１ａに保持されたファラデー回転子１０の各部材からなる磁気光学デバイスには接合されないような態様、例えば、図３に示すように、ファラデー回転子１０を透過する透過光の光軸Ｘが通過する所定の位置に配設され、磁気光学デバイスには接合されていない態様とすることも可能である。また、図４に示すように、第１および第２の永久磁石２１，２２の端面に配設することも可能である。図３および図４において、図１および２と同一符号を付した部分は同一または相当する部分を示す。

なお、図１および２に示すように、偏光素子１１，１２を、第１および第２の永久磁石２１，２２の貫通孔２１ａ，２２ａの内部に配設するようにした場合、製品の小型化を図ることができて望ましい。

次に、この実施例１の光アイソレータの製造方法について説明する。
(１)この光アイソレータを製造するにあたって、まず、上述のファラデー回転子１０、第１および第２の偏光素子１１，１２、第１および第２の永久磁石２１，２２、スペーサ３１、収納ケース４１の各部材を用意した。
(２)そして、第１および第２の永久磁石２１，２２の、スペーサ３１が接合される領域には接着剤４２を塗布することなく、ファラデー回転子１０の端面の中心が、第１および第２の永久磁石２１，２２の貫通孔２１ａ，２２ａの中心に一致するように、第１および第２の永久磁石２１，２２と、ファラデー回転子１０が埋設されたスペーサ３１の位置を調整した。
(３)それから、第１および第２の永久磁石２１，２２，およびスペーサ３１の外周面に十分な量の接着剤４２を塗布し、収納ケース４１の収納用貫通孔４１ａ内に挿入した。このとき第１および第２の永久磁石２１，２２およびスペーサ３１の外周面と収納ケース４１の収納用貫通孔４１ａの内周面との間には接着剤４２が十分に充填され、空隙が残らないようにした。
(４)次に、全体を９０℃に加熱して、接着剤４２を硬化させた。これにより、図１に示すような構造を有する光アイソレータを得た。

上述の方法で製造した光アイソレーターにおいては、ファラデー回転子１０の光路部分に接着剤がはみ出すことがなく、アパーチャー径が、ファラデー回転子１０の外径Ｄ１（２．０mm）に対応する値、すなわち、２．０mmに保持されていることが確認された。
したがって、本願発明によれば、所望のアパーチャー径を確保して、特性の良好な光アイソレータを得ることが可能になる。

なお、上記実施例１では、スペーサ３１と、ファラデー回転子１０は、厚みが同じで、ファラデー回転子保持用貫通孔３１ａに嵌め込まれた状態で、ファラデー回転子１０と、スペーサ３１の上下両主面が面一となるように構成されている場合を例にとって説明したが、図５に示すように、ファラデー回転子１０の厚みをスペーサ３１の厚みより大きくしたり、図６に示すように、ファラデー回転子１０の厚みをスペーサ３１の厚みより小さくしたりすることも可能である。そして、これにより、ファラデー回転子を構成する結晶に必要な長さとなるようにファラデー回転子の長さを調整したり、所望の特性が得られるような寸法、構成としたりすることができるようになる。
図５および図６において、図１および２と同一符号を付した部分は同一または相当する部分を示す。

なお、上述のように、ファラデー回転子１０の厚みを大きくした場合も、ファラデー回転子１０の外径を、第１および第２の永久磁石２１，２２の貫通孔２１ａ，２２ａの径より小さくしておくことにより、ファラデー回転子１０の上端部分と下端部分を第１および第２の永久磁石２１，２２の貫通孔２１ａ，２１ｂに逃がして、ファラデー回転子１０が第１および第２の永久磁石２１，２２に干渉することを回避することが可能になり、製品の大型化を招くことなく、設計の自由度を向上させることができる。

また、上記実施例では、ファラデー回転子の外径が、第１および第２の永久磁石の貫通孔の直径より小さい場合を例にとって説明したが、本願発明においては、ファラデー回転子の光軸方向の寸法がスペーサの厚みと同じか、それより小さい場合には、ファラデー回転子の外径を、第１および第２の永久磁石の貫通孔の直径と同じかそれより大きくすることも可能である。なお、その場合にも、確実に、第１および第２の永久磁石の間隔をスペーサの厚みと等しい間隔をおいて保持することが可能で、かつ、ファラデー回転子と第１および第２の永久磁石との位置関係を、ファラデー回転子を透過する透過光の光軸が、第１および第２の永久磁石の貫通孔を通過するような位置関係とすることが可能である。

また、特に図示しないが、上記実施例１の構成において、第１および第２の永久磁石の貫通孔の内周面に、軟磁性体からなる内ヨークを配設して、大気中に拡散する磁界を光軸方向に平行に収束するように構成することも可能である。

また、上記実施例１では、光アイソレータを例にとって説明したが、本願発明は、偏光素子を備えていない状態の光ローテータにも適用することが可能であり、さらに他の磁気光学デバイス、例えば、光アッテネータ、光サーキュレータなどにも適用することが可能である。

本願発明は、さらにその他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、ファラデー回転子、偏光素子、永久磁石などの具体的な構成、形状、配設態様などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。

上述のように、本願発明によれば、第１および第２の永久磁石が所定の間隔をおいて配設され、かつ、第１および第２の永久磁石の貫通孔に対してファラデー回転子が所定の位置に配設された信頼性の高い磁気光学デバイス、さらには、第１および第２の永久磁石にファラデー回転子を接着、固定するために用いられる接着剤がファラデー回転子の光路部分にはみ出すようなことがなく、十分な大きさのアパーチャー径を確保することが可能な磁気光学デバイス、およびそれを用いた信頼性の高い光アイソレータを提供することが可能になる。

したがって、本願発明は、光源から出射された光が光学素子の端面で反射し、光源に戻ることを防ぐために、光通信システムなどに用いられる光アイソレータをはじめとする磁気光学デバイスの分野に広く用いることが可能である。

本願発明の一実施例（実施例１）にかかる磁気光学デバイスを用いた光アイソレータの構成を示す断面図である。 本願発明の実施例１にかかる磁気光学デバイスを用いた光アイソレータの構成を示す分解斜視図である。 本願発明の実施例１にかかる磁気光学デバイスを用いた光アイソレータの変形例を示す図である。 本願発明の実施例１にかかる磁気光学デバイスを用いた光アイソレータの他の変形例を示す図である。 本願発明の実施例１にかかる磁気光学デバイスを用いた光アイソレータのさらに他の変形例を示す図である。 本願発明の実施例１にかかる磁気光学デバイスを用いた光アイソレータのさらに他の変形例を示す図である。 (ａ)は従来の光アイソレータの構成を示す断面図、(ｂ)はその要部を示す拡大断面図である。

符号の説明

１０ ファラデー回転子
１１ 第１の偏光素子
１２ 第２の偏光素子
２１，２２ 第１および第２の永久磁石
２１ａ，２２ａ 貫通孔
２１ｂ，２２ｂ 永久磁石の外周面
３１ スペーサ
３１ａ ファラデー回転子保持用貫通孔
３１ｂ スペーサの両主面
３１ｃ マージン部
４１ 収納ケース
４１ａ 収納用貫通孔
４１ｂ 収納ケースの内周面
４２ 接着剤
Ｄ１ ファラデー回転子の外径
Ｄ２ 第１、および第２の永久磁石の外径
Ｄ３ 貫通孔の直径
Ｄ４ スペーサの外径
Ｄ５ ファラデー回転子保持用貫通孔の直径
Ｄ６ ケースの外径
Ｄ７ ケースの内径
Ｔ１ ファラデー回転子の厚さ
Ｔ２ 永久磁石の厚さ
Ｔ３ スペーサの厚さ
Ｔ４ ケースの厚さ
Ｘ 光軸

Claims (6)

1. (ａ)ファラデー回転子と、
   (ｂ)前記ファラデー回転子を透過する透過光の透過方向に垂直に磁化され、かつ、前記ファラデー回転子を透過する透過光を遮ることなく透過させる貫通孔を備えているとともに、前記ファラデー回転子に、透過光の透過方向に平行に磁場が作用するように配設された第１および第２の永久磁石と、
   (ｃ)前記ファラデー回転子を保持した状態で、前記第１および第２の永久磁石間に挟み込まれることにより、前記ファラデー回転子と、前記第１および第２の永久磁石との位置関係を規定するスペーサと
   を備え、かつ、
   前記ファラデー回転子を透過する透過光の光軸が、前記第１および第２の永久磁石の前記貫通孔を通過するような位置関係となるように、前記スペーサを介して、前記ファラデー回転子と前記第１および第２の永久磁石とが結合されていること
   を特徴とする磁気光学デバイス。
2. 前記ファラデー回転子の外径が、前記第１および第２の永久磁石の前記貫通孔の直径より小さいことを特徴とする請求項１記載の磁気光学デバイス。
3. 前記第１および第２の永久磁石と、前記スペーサとが接着剤により接合されていることを特徴とする請求項１または２記載の磁気光学デバイス。
4. 前記スペーサの外径が前記第１および第２の永久磁石の外径より小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の磁気光学デバイス。
5. 前記第１および第２の永久磁石と、前記第１および第２の永久磁石間に挟み込まれた前記スペーサと、前記スぺーサに保持された前記ファラデー回転子とが、収納ケースの、軸方向が前記第１および第２の永久磁石の前記貫通孔の軸方向と略平行な収納用貫通孔に収納され、かつ、前記収納ケースの収納用貫通孔の内周面と、前記第１および第２の永久磁石の外周面とが、接着剤により接合されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の磁気光学デバイス。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の磁気光学デバイスを用いた光アイソレータであって、
   前記磁気光学デバイスを構成する前記ファラデー回転子の、透過光の透過方向についてみた場合の手前側に第１の偏光素子が配設され、後ろ側に第２の偏光素子が配設されていること
   を特徴とする光アイソレータ。

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