JP2529484Y2 - 光アイソレータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば光通信システム
や光計測器に使用される光学部品であり、光源から発し
た光が光学系の端面で反射し光源に戻るのを防止するた
めの光アイソレータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光源からの光を光学系を介して伝達しよ
うとすると、光学系の端面で反射した光が光源に戻って
くる。例えば光ファイバによる信号伝送で、レーザー光
源から発した光はレンズを介してファイバ端面に投影さ
れ、その多くは伝送光としてファイバ内部に入ってゆく
が、レンズやファイバの端面で表面反射をしてレーザー
光源まで戻ってその端面で再度表面反射し、ノイズとな
ってしまう。このようなノイズを消去するために光アイ
ソレータが使用されている。光アイソレータでは、光源
に戻る反射光を消す性能、すなわち消光性能が高く、光
の透過率の損失が少ないこと、すなわち挿入損失が低い
ことが要求される。

【０００３】図５に光アイソレータの断面図を示す。同
図で光学素子である偏光子１、ファラデー回転子３、検
光子２はこの順に配置され、保持治具である金属部材
５、６及びファラデー回転子３に磁界を印加する磁石４
と共に組み立てられ、外筒７に収納される。同図の光ア
イソレータは各部品の境界部分を、例えばａ部分に示す
ように半田で接合しているが、接着剤で接合する場合も
多い。

【０００４】光アイソレータの各部品を半田で接合する
場合、半田付けできるように光学素子の側面に金属薄膜
を形成しなければならない。金属薄膜を形成することは
煩雑であり、光学素子の光学面が汚れて光アイソレータ
の挿入損失が大きくなる。また、光アイソレータの各部
品は熱膨張係数が夫々異なるため、半田が固化するとき
の収縮により光学素子に不均一な機械的歪みが生じる。
機械的歪みが生じると光軸がずれて光アイソレータの挿
入損失が増加したり、ファラデー回転子に複屈折が生じ
て光アイソレータの消光性能が低下する。

【０００５】光アイソレータを接着剤で接合した場合
は、周囲の温度上昇により接着剤からアウトガスが発生
して光学素子の表面が曇り、光アイソレータの挿入損失
が増加する。接着剤としてソルダーガラスがよく使用さ
れるが、ソルダーガラスを溶融するためには高温にしな
ければならない。前記したように各部品の熱膨張係数が
異なるため、ソルダーガラスが固化するときの収縮によ
り不均一な機械的歪みが生じる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】前記の接着剤が固化す
るときに生じる機械的歪みを避ける対策として、特開平
２−２４５７２０にはパイプの内側にコイルバネまたは
Ｏ−リングで光学素子を押えて固定する方法が開示され
ている。しかし、コイルバネやＯ−リングは長時間押え
つけていると次第に変形して光学素子の位置がずれる。

【０００７】本考案は前記の課題を解決するためなされ
たもので、消光性能が高く、挿入損失が低い光アイソレ
ータであり、部品の組立及び接合が容易にできる光アイ
ソレータを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めになされた本考案の光アイソレータを、実施例に対応
する図１に従って説明する。

【０００９】同図で偏光子１、ファラデー回転子３、検
光子２、及びファラデー回転子３に磁界を印加する円筒
磁石４からなる光アイソレータ１０において、偏光子１
は金属部材５の内側に配置されて、金属部材１１及び１
２で挟まれて固定されている。金属部材５、１１、１２
及び偏光子１の間隙は半田で埋められている。検光子２
は金属部材６の内側に配置されて、金属部材１５及び１
６で挟まれて固定されている。金属部材６、１５、１６
及び検光子２の間隙は半田で埋められている。ファラデ
ー回転子３は円筒磁石４の内側に配置され、２個の金属
部材１３及び14に挟まれて固定されている。円筒磁石
４、金属部材１３、１４、及びファラデー回転子３の間
隙は半田で埋められている。

【００１０】図１の光アイソレータでは、偏光子１（ま
たは検光子２）が、円筒状の金属部材５（または金属部
材６）の内側で金属部材１１及び１２（または金属部材
１５及び１６）に挟まれて固定されているが、一体に形
成された金属部材によって偏光子１及び検光子２が固定
されるようにしてもよい。

【００１１】前記の各部品は他の部品との境界部分に半
田を塗布しておき、部品を組み立てた後、半田を溶融し
て間隙を半田で埋める。図１に示すように金属部材５、
金属部材６、及び円筒磁石４に半田を挿入する孔２０を
設けておき、孔２０に半田を配置しておくと作業がしや
すい。円筒磁石４に孔２０をあけたくないときは、例え
ば金属部材１１、１２、１３、１４、１５、１６に夫
々、孔２０を設けるとよい。

【００１２】

【作用】光学素子は金属部材により固定されており、熱
膨張係数が異なる光学素子と金属部材が直接、半田で接
合されていないため、半田が固化するとき収縮による不
均一な機械的歪みが生じない。また、部品の間隙を半田
で埋めることにより、光アイソレータの構造が安定し、
長時間経過しても光学素子の位置がずれないので、光ア
イソレータの特性が低下することはない。

【００１３】

【実施例】以下、本考案の実施例を説明する。

【００１４】図１は本考案を適用した１実施例の光アイ
ソレータの断面図である。

【００１５】同図の光アイソレータ１０は偏光子１、フ
ァラデー回転子３、検光子２、ファラデー回転子３に磁
界を印加する円筒磁石４、および金属部材５、６、１
１、12、１３、１４、１５、１６を組み立て外筒７内に
配置し、各部品の間隙を半田で埋めて一体に形成してい
る。金属部材５、金属部材６、及び円筒磁石４に設けら
れた孔２０は、半田を挿入する孔である。

【００１６】偏光子１はガラス偏光板を金属部材５の内
周面に、検光子２はガラス偏光板を金属部材６の内周面
に納まる外径の円柱状に形成する。ファラデー回転子３
はビスマス置換希土類鉄ガーネット結晶を円筒磁石４に
納まる円柱状に形成する。金属部材５、６、１１、１
２、１３、１４、１５、１６はすべて半田付け可能な
錫、銀、金、パラジウム、銅、およびこれらの金属を主
体とする合金を材料として形成する。金属部材５（また
は金属部材６）は円筒磁石４と同じ外径で、幅が偏光子
１（または検光子２）、及び金属部材１１、１２（また
は金属部材１５、16）の幅の和に等しく形成する。円筒
磁石４の幅は、ファラデー回転子３、および金属部材１
３、１４の幅の和に等しい。また、外筒７の幅は金属部
材５、円筒磁石４、及び金属部材６の幅の和に等しく形
成する。

【００１７】金属部材５、金属部材６、及び円筒磁石４
は夫々、４個の孔２０を左右両端の径方向に対称な位置
で、光軸に対して垂直な方向に設ける。各々の孔２０に
は半田を挿入しておく。

【００１８】偏光子１（または検光子２）は金属部材５
（または金属部材６）の内側に配置し、両側から金属部
材１１、１２（または金属部材１５、１６）で挟み込ん
で固定する。ファラデー回転子３は円筒磁石４の内側に
配置し、両側から金属部材13、１４で挟み込んで固定す
る。次に各々の孔２０に挿入しておいた半田を溶融し、
金属部材５、１１、１２及び偏光子１の間隙、及び金属
部材６、１５、１６及び検光子２の間隙を半田で埋め
る。また、円筒磁石４、金属部材１３、１４、及びファ
ラデー回転子３の間隙も半田で埋める。

【００１９】前記の部品全体を図１に示す順に外筒７の
内側に配置し、外筒７と金属部材11、及び外筒７と金属
部材１６を半田で接合して固定し、光アイソレータ１０
が完成する。

【００２０】偏光子１及び検光子２を固定する金属部材
は、図２〜図４に示すように形成してもよい。偏光子１
の場合で例示しているが、検光子２の場合も同様であ
る。図２は傾斜した偏光子１の場合、金属部材５の内側
に偏光子１を配置し、傾斜をもって形成された金属部材
１１、１２で挟み込んで固定している。図３は金属部材
５を一体に形成し、偏光子１が金属部材５の内部で固定
されている。図４は金属部材５の片側を開放し、偏光子
１を金属部材５の内側に配置し、金属部材１１で固定し
ている。

【００２１】金属部材が半田付けしにくい金属である場
合は、表面に予め金メッキを施して金属膜を形成してお
くとよい。金の他、例えば錫や銀、パラジウム、銅のメ
ッキでもよい。金属膜の形成方法もメッキに限らず、例
えば真空蒸着やスパッタの方法も使用できる。

【００２２】

【考案の効果】以上、詳細に説明したように本考案の光
アイソレータは、半田付けのために光学素子に金属薄膜
を形成する必要がなく製造が簡単である。光学素子は熱
膨張係数が異なる他の部品と半田で接合されずに固定さ
れているため、歪が発生せず、光アイソレータの特性が
劣化しない。また、接着剤を使用しないため光アイソレ
ータの耐候性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用する１実施例の光アイソレータの
断面図。

【図２】傾斜した光学素子を金属部材で固定しているこ
とを表す断面図。

【図３】光学素子を一体に形成した金属部材で固定して
いることを表す断面図。

【図４】光学素子を２個の金属部材で固定していること
を表す断面図。

【図５】従来の光アイソレータの断面図。

【符号の説明】

１は偏光子、２は検光子、３はファラデー回転子、４は
円筒磁石、５及び６は金属部材、７は外筒、１０は光ア
イソレータ、１１、１２、１３、１４、１５、１６は金
属部材、２０は孔である。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏光子、ファラデー回転子、検光子、及
   びファラデー回転子に磁界を印加する磁石からなる光ア
   イソレータにおいて、偏光子及び検光子は各々少なくと
   も１つの金属部材で固定され、金属部材と偏光子の間
   隙、及び金属部材と検光子の間隙が半田で埋められ、フ
   ァラデー回転子は磁石の内側に配置され、２個の金属部
   材に挟まれて固定され、磁石、金属部材、及びファラデ
   ー回転子の間隙が半田で埋められていることを特徴とす
   る光アイソレータ。
2. 【請求項２】 前記金属部材、または金属部材及び磁石
   に半田を挿入する孔が設けられていることを特徴とする
   請求項１に記載の光アイソレータ。