JP2775499B2 - 光アイソレータ - Google Patents
光アイソレータInfo
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- JP2775499B2 JP2775499B2 JP32403089A JP32403089A JP2775499B2 JP 2775499 B2 JP2775499 B2 JP 2775499B2 JP 32403089 A JP32403089 A JP 32403089A JP 32403089 A JP32403089 A JP 32403089A JP 2775499 B2 JP2775499 B2 JP 2775499B2
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- Japan
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- birefringent crystal
- polarization
- isolator
- crystal
- crystal plate
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はレーザ発振光が反射等により送出方向とは逆
方向に戻ることを防ぐ目的で使用される光アイソレータ
に関するものである。
方向に戻ることを防ぐ目的で使用される光アイソレータ
に関するものである。
［従来の技術］ レーザ発振光の反射戻りを防止するための光アイソレ
ータは，送出方向の光，すなわちアイソレータへレーザ
より入射してくる光の偏波方向が特定の方向である事を
指定する必要のある偏波依存型アイソレータと，偏波が
如何なる方向であってもさしつかえない偏波無依存型ア
イソレータとがある。
ータは，送出方向の光，すなわちアイソレータへレーザ
より入射してくる光の偏波方向が特定の方向である事を
指定する必要のある偏波依存型アイソレータと，偏波が
如何なる方向であってもさしつかえない偏波無依存型ア
イソレータとがある。
本発明の対象は偏波無依存型アイソレータに関するも
のであって，従来のこの型のアイソレータよりも容易に
量産製造しうるものであり，また小型化も可能な偏波無
依存型アイソレータを製造できる技術に関するものであ
る。
のであって，従来のこの型のアイソレータよりも容易に
量産製造しうるものであり，また小型化も可能な偏波無
依存型アイソレータを製造できる技術に関するものであ
る。
先ず従来の偏波無依存型アイソレータとして知られる
ものの第１の例として，永久磁石の他に二枚の複屈折結
晶板の間に夫々45゜の偏波回転するファラデー回転子と
旋光性結晶を入れるタイプのものがある（特公昭60−49
297号）。
ものの第１の例として，永久磁石の他に二枚の複屈折結
晶板の間に夫々45゜の偏波回転するファラデー回転子と
旋光性結晶を入れるタイプのものがある（特公昭60−49
297号）。
この場合，素材としては複屈折結晶，ファラデー回転
子材料，旋光性結晶の３種類を必要としており，旋光性
結晶として代表的な材料である水晶を用いているため45
゜の旋光角を得るのに例えば通信用光波長の1.55μｍに
対して約16mmの長さを必要とし小型のアイソレータを構
成することはできない。
子材料，旋光性結晶の３種類を必要としており，旋光性
結晶として代表的な材料である水晶を用いているため45
゜の旋光角を得るのに例えば通信用光波長の1.55μｍに
対して約16mmの長さを必要とし小型のアイソレータを構
成することはできない。
また，第２の例として，永久磁石の他に２枚のくさび
型をした複屈折結晶材の間に45゜の偏波回転するファラ
デー回転子入れるタイプのものがある（特願昭55−1766
87号）。
型をした複屈折結晶材の間に45゜の偏波回転するファラ
デー回転子入れるタイプのものがある（特願昭55−1766
87号）。
この場合，素材は複屈折結晶とファラデー回転子材料
の２種類であり，第１の例よりも有利であり，水晶のご
とき旋光性結晶を用いないので小型化の点でも有利であ
るが，くさび型の結晶を利用するため，それを加工製造
する事は，平板あるいは角型材の加工よりもずっと工程
が複雑になりこの点は不利である。
の２種類であり，第１の例よりも有利であり，水晶のご
とき旋光性結晶を用いないので小型化の点でも有利であ
るが，くさび型の結晶を利用するため，それを加工製造
する事は，平板あるいは角型材の加工よりもずっと工程
が複雑になりこの点は不利である。
そこで本発明の技術的課題は，従来の偏波無依存型ア
イソレータの欠点である多種材料，あるいは大型材料，
加工形状の複雑な材料を用いることなく，少品種で簡単
な加工材料で偏波無依存型アイソレータを提供すること
にある。
イソレータの欠点である多種材料，あるいは大型材料，
加工形状の複雑な材料を用いることなく，少品種で簡単
な加工材料で偏波無依存型アイソレータを提供すること
にある。
［課題を解決するための手段］ 本発明によれば，複屈折性を有する複数の結晶板を有
する光アイソレータにおいて，ファラデー回転子の両側
に第１の複屈折結晶板及び第２の複屈折結晶板と，第３
の複屈折結晶板及びい第４の複屈折結晶板とを夫々一組
として,1組づつ配置し，前記複屈折結晶板における偏光
分離距離の比が互いに等しく，且つその値が実質的に1:
tan22.5゜（−0.4142）であり，前記ファラデー回転子
のファラデー回転角度が約45゜であって，前記第１及び
第２の複屈折結晶板，前記第２及び第３の複屈折結晶
板，及び前記第３及び第４の複屈折結晶板の偏光分離方
向のなす角度が約90゜，約45゜，及び約90゜であること
を特徴とする光アイソレータが得られる。
する光アイソレータにおいて，ファラデー回転子の両側
に第１の複屈折結晶板及び第２の複屈折結晶板と，第３
の複屈折結晶板及びい第４の複屈折結晶板とを夫々一組
として,1組づつ配置し，前記複屈折結晶板における偏光
分離距離の比が互いに等しく，且つその値が実質的に1:
tan22.5゜（−0.4142）であり，前記ファラデー回転子
のファラデー回転角度が約45゜であって，前記第１及び
第２の複屈折結晶板，前記第２及び第３の複屈折結晶
板，及び前記第３及び第４の複屈折結晶板の偏光分離方
向のなす角度が約90゜，約45゜，及び約90゜であること
を特徴とする光アイソレータが得られる。
即ち，本発明は２枚一組の複屈折結晶板を用い,2組の
複屈折結晶板の間に45゜の偏波回転するファラデー回転
子を入れる事を特長とする。
複屈折結晶板の間に45゜の偏波回転するファラデー回転
子を入れる事を特長とする。
［実施例］ 次に本発明の実施例を証明する。尚，本発明の対象と
するすべてのアイソレータは常に永久磁石を必要として
いるので，これについては特に省いて以下説明する。
するすべてのアイソレータは常に永久磁石を必要として
いるので，これについては特に省いて以下説明する。
第１図を参照して，本発明の実施例として複屈折結晶
板としてルチル（TiO2），結晶板をファラデー回転子と
してテルビウムビスマス鉄ガーネット（（TbBi）3Fe5O
12）結晶板を用いた。
板としてルチル（TiO2），結晶板をファラデー回転子と
してテルビウムビスマス鉄ガーネット（（TbBi）3Fe5O
12）結晶板を用いた。
ルチル結晶板の結晶方位はＣ軸よりａ軸に向って45゜
傾いた方向が結晶板の内面にあり，そのa,c軸で形成さ
れる面と結晶板の面とは互いに直角をなしている。
傾いた方向が結晶板の内面にあり，そのa,c軸で形成さ
れる面と結晶板の面とは互いに直角をなしている。
アイソレータの構成はレーザ光の入射方向（第１図の
矢印ａ）に沿って第１のルチル結晶板Ａ（厚さ2mm,レー
ザ光と平行な方向からのＣ軸の投影方向は垂直方向），
ついで第２のルチル結晶板Ｂ（厚さは0.8284mm,レーザ
光と平行な方向からのＣ軸の投影方向は第１のルチルよ
り90゜回転して水平方向），ついでファラデー回転子で
あるガーネット結晶板Ｃ（厚さ0.5mm,結晶板面の方位は
｛111｝面で，波長1.5μｍに対し偏波面が第２のルチル
の90゜回転と同一方向に45゜回転するように磁化された
状態にある），ついで第３のルチル結晶板Ｄ（厚さは0.
8284mm,レーザ光と平行な方向からのＣ軸の投影方向は
垂直あるいは水平方向より第２のルチルと同方向に45
゜），最後に第４のルチル結晶板Ｅ（厚さは2mm,同様に
Ｃ軸の投影方向は第３のルチル結晶板よりも結晶板面内
で第２のルチルと同方向に90゜回転して−45゜）の順の
配列である。
矢印ａ）に沿って第１のルチル結晶板Ａ（厚さ2mm,レー
ザ光と平行な方向からのＣ軸の投影方向は垂直方向），
ついで第２のルチル結晶板Ｂ（厚さは0.8284mm,レーザ
光と平行な方向からのＣ軸の投影方向は第１のルチルよ
り90゜回転して水平方向），ついでファラデー回転子で
あるガーネット結晶板Ｃ（厚さ0.5mm,結晶板面の方位は
｛111｝面で，波長1.5μｍに対し偏波面が第２のルチル
の90゜回転と同一方向に45゜回転するように磁化された
状態にある），ついで第３のルチル結晶板Ｄ（厚さは0.
8284mm,レーザ光と平行な方向からのＣ軸の投影方向は
垂直あるいは水平方向より第２のルチルと同方向に45
゜），最後に第４のルチル結晶板Ｅ（厚さは2mm,同様に
Ｃ軸の投影方向は第３のルチル結晶板よりも結晶板面内
で第２のルチルと同方向に90゜回転して−45゜）の順の
配列である。
図中ので示す矢印は入射光が，そのルチル板を透過
するとき異常光として分離する方向を示す。
するとき異常光として分離する方向を示す。
第２図にはレーザ光を透過させた場合の光線ビームの
伝播状況を示す。円の中の矢印は偏波方向であってレー
ザビームの送出方向ではアイソレータへの入射ビームは
垂直，水平偏波ともすべて同一線上に出射されるが（第
２図−Ａ）反射戻り光方向では垂直，水平両偏波とも入
射ビームの線上には戻らない事が示される（第２図−
Ｂ）。
伝播状況を示す。円の中の矢印は偏波方向であってレー
ザビームの送出方向ではアイソレータへの入射ビームは
垂直，水平偏波ともすべて同一線上に出射されるが（第
２図−Ａ）反射戻り光方向では垂直，水平両偏波とも入
射ビームの線上には戻らない事が示される（第２図−
Ｂ）。
本アイソレータを構成する結晶の表面に波長1.55μｍ
に対する無反射コート膜を施し，アイソレータの入射光
側にピッチ1/2のGRINレンズをおき，出射側にコア径10
μｍのシングルモードファイバーをおいて半導体レーザ
より発振した光をGRINレンズ，アイソレータ，シングル
モードファイバーの順で透過させたところ半導体レーザ
の偏波がいかなる方向であっても透過損は1dB以下であ
り，逆に接続して出射側より光を透過させると透過損35
dBで以上であった。この場合偏波方向はいかなる方向で
も35dB以上のほぼ同じ値であった。
に対する無反射コート膜を施し，アイソレータの入射光
側にピッチ1/2のGRINレンズをおき，出射側にコア径10
μｍのシングルモードファイバーをおいて半導体レーザ
より発振した光をGRINレンズ，アイソレータ，シングル
モードファイバーの順で透過させたところ半導体レーザ
の偏波がいかなる方向であっても透過損は1dB以下であ
り，逆に接続して出射側より光を透過させると透過損35
dBで以上であった。この場合偏波方向はいかなる方向で
も35dB以上のほぼ同じ値であった。
尚，実施例において，第１と第２のルチル結晶板との
間，及び第３と第４のルチル結晶板との間を片方のみ，
だるいは両方を同時に入れかえても，同様の特性が得ら
れた。
間，及び第３と第４のルチル結晶板との間を片方のみ，
だるいは両方を同時に入れかえても，同様の特性が得ら
れた。
また第１と第2,第３と第４のルチル結晶板の板の厚さ
を，その比を変えることなく1/2倍,2倍,3倍などとして
も同様に偏波方向に依存性のない特性が得られた。
を，その比を変えることなく1/2倍,2倍,3倍などとして
も同様に偏波方向に依存性のない特性が得られた。
［発明の効果］ 以上説明したように，本発明では，ファラデー回転子
と２種類の偏光分離距離を持つ平行平板複屈折材料で構
成され，単純な加工の結晶板を夫々の内面に回転させて
配列することによりすぐれたアイソレーション特性を実
現することが可能である。
と２種類の偏光分離距離を持つ平行平板複屈折材料で構
成され，単純な加工の結晶板を夫々の内面に回転させて
配列することによりすぐれたアイソレーション特性を実
現することが可能である。
第１図は本発明の実施例における結晶の方位と配列の説
明図，第２図はアイソレータとしての機能の説明図であ
る。
明図，第２図はアイソレータとしての機能の説明図であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】複屈折性を有する複数の結晶板を有する光
アイソレータにおいて，ファラデー回転子の両側に第１
の複屈折結晶板及び第２の複屈折結晶板と，第３の複屈
折結晶板及び第４の複屈折結晶板とを夫々一組として,1
組づつ配置し，前記複屈折結晶板における偏光分離距離
の比が互いに等しく，且つその値が実質的に1:tan22.5
゜（−0.4142）であり，前記ファラデー回転子のファラ
デー回転角度が約45゜であって，前記第１及び第２の複
屈折結晶板，前記第２及び第３の複屈折結晶板，及び前
記第３及び第４の複屈折結晶板の偏光分離方向のなす角
度が約90゜，約45゜，及び約90゜であることを特徴とす
る光アイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32403089A JP2775499B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32403089A JP2775499B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 光アイソレータ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9228197A Division JP3049551B2 (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 光アイソレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03185419A JPH03185419A (ja) | 1991-08-13 |
| JP2775499B2 true JP2775499B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=18161370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32403089A Expired - Fee Related JP2775499B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2775499B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0557532B1 (en) * | 1991-09-12 | 1997-04-16 | Fujitsu Limited | Optical device |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP32403089A patent/JP2775499B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03185419A (ja) | 1991-08-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |