JP2809190B2 - 光アイソレータ - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光アイソレータに係
り、特に半導体レーザとモノリシック集積化が可能な光
導波路型集積型光アイソレータに関する。
り、特に半導体レーザとモノリシック集積化が可能な光
導波路型集積型光アイソレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザは、超高速及び長距離ファ
イバの通信用光源として広く用いられている。しかしな
がら、従来の半導体レーザでは、光ファイバからの極僅
かの反射戻り光により、半導体レーザ内部で雑音を生じ
るという問題があった。そのため、半導体レーザへの反
射戻り光を除去するための光学部品として光アイソレー
タが不可欠となる。
イバの通信用光源として広く用いられている。しかしな
がら、従来の半導体レーザでは、光ファイバからの極僅
かの反射戻り光により、半導体レーザ内部で雑音を生じ
るという問題があった。そのため、半導体レーザへの反
射戻り光を除去するための光学部品として光アイソレー
タが不可欠となる。
【０００３】従来の光アイソレータは、ファラデー効果
を示す磁気光学結晶を、透過の偏光方向が４５度ずれた
２つの偏光子で挟む構成が一般的に用いられている。こ
の構成の従来の光アイソレータでは、半導体レーザから
出射された光は、第１の偏光子を透過して磁気光学結晶
に入射し、ここで所定方向に４５度偏光面が回転された
後、減衰を受けることなくそのまま第２の偏光子を透過
する。一方、反射戻り光は、第２の偏光子を透過して磁
気光学結晶に入射し、ここで４５度偏光面が上記所定方
向と反対方向に回転されることにより第１の偏光子とは
偏光面が９０度異なるようにされるため、第１の偏光子
により遮断され半導体レーザへの入射が防止される。
を示す磁気光学結晶を、透過の偏光方向が４５度ずれた
２つの偏光子で挟む構成が一般的に用いられている。こ
の構成の従来の光アイソレータでは、半導体レーザから
出射された光は、第１の偏光子を透過して磁気光学結晶
に入射し、ここで所定方向に４５度偏光面が回転された
後、減衰を受けることなくそのまま第２の偏光子を透過
する。一方、反射戻り光は、第２の偏光子を透過して磁
気光学結晶に入射し、ここで４５度偏光面が上記所定方
向と反対方向に回転されることにより第１の偏光子とは
偏光面が９０度異なるようにされるため、第１の偏光子
により遮断され半導体レーザへの入射が防止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の光アイソレータは、磁石を含め最小でも４つの部品よ
り構成されているため、材料の加工や組み立てに多数の
工数を要し、高価であり、信頼性や安定性に乏しいとい
う問題がある。しかも上記の従来の光アイソレータは、
半導体レーザとモノリシックに集積化することが困難で
ある。
の光アイソレータは、磁石を含め最小でも４つの部品よ
り構成されているため、材料の加工や組み立てに多数の
工数を要し、高価であり、信頼性や安定性に乏しいとい
う問題がある。しかも上記の従来の光アイソレータは、
半導体レーザとモノリシックに集積化することが困難で
ある。
【０００５】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
信頼性や安定性の高い光アイソレータを提供することを
目的とする。
信頼性や安定性の高い光アイソレータを提供することを
目的とする。
【０００６】また、本発明の他の目的は、半導体レーザ
とモノリシックに集積化し得る光アイソレータを提供す
ることにある。
とモノリシックに集積化し得る光アイソレータを提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、光を透過する媒体内に屈折率分布が周期的
に繰り返す動的な回折格子を形成し、動的な回折格子に
より媒体への入射光と入射光と反対方向から媒体へ入射
する戻り光との間に伝搬損失差を生じさせるように構成
したものである。
成するため、光を透過する媒体内に屈折率分布が周期的
に繰り返す動的な回折格子を形成し、動的な回折格子に
より媒体への入射光と入射光と反対方向から媒体へ入射
する戻り光との間に伝搬損失差を生じさせるように構成
したものである。
【０００８】図１は上記の発明になる光アイソレータの
原理説明図を示す。ある周波数ｆ０の光波が、相対速度
ｖで移動している回折格子に入射する場合、図１（ａ）
に示すように、回折格子１が入射光２の伝搬方向と同じ
方向に相対速度ｖで移動する場合は、ドップラ効果によ
り回折格子１から見た光波の周波数がｆ０よりも低いｆ
1（＝ｆ０（１−（ｖ／ｃ）））になる。ここで、ｃは
自由空間における光の速度である。
原理説明図を示す。ある周波数ｆ０の光波が、相対速度
ｖで移動している回折格子に入射する場合、図１（ａ）
に示すように、回折格子１が入射光２の伝搬方向と同じ
方向に相対速度ｖで移動する場合は、ドップラ効果によ
り回折格子１から見た光波の周波数がｆ０よりも低いｆ
1（＝ｆ０（１−（ｖ／ｃ）））になる。ここで、ｃは
自由空間における光の速度である。
【０００９】一方、図１（ｂ）に示すように、回折格子
１が入射光４の伝搬方向と反対方向に相対速度ｖで移動
する場合は、ドップラ効果により回折格子１から見た光
波の周波数がｆ０よりも高いｆ２（＝ｆ０（１＋（ｖ／
ｃ）））になる。従って、回折格子１のピッチを周波数
ｆ１の光波のみを透過するように設計することにより、
図１（ａ）の場合は回折格子１から出射光３が取り出さ
れるが、図１（ｂ）の場合は回折格子１により反射され
る。このため、光を透過できる媒体内に屈折率分布が周
期的に繰り返す回折格子１を形成し、これを空間的に移
動してドップラ効果を利用することにより、光アイソレ
ータとして機能させることができる。
１が入射光４の伝搬方向と反対方向に相対速度ｖで移動
する場合は、ドップラ効果により回折格子１から見た光
波の周波数がｆ０よりも高いｆ２（＝ｆ０（１＋（ｖ／
ｃ）））になる。従って、回折格子１のピッチを周波数
ｆ１の光波のみを透過するように設計することにより、
図１（ａ）の場合は回折格子１から出射光３が取り出さ
れるが、図１（ｂ）の場合は回折格子１により反射され
る。このため、光を透過できる媒体内に屈折率分布が周
期的に繰り返す回折格子１を形成し、これを空間的に移
動してドップラ効果を利用することにより、光アイソレ
ータとして機能させることができる。
【００１０】また、本発明は、前記目的を達成するた
め、少なくとも光を導波することが可能な光導波路内
に、一定方向に進行する周期的な屈折率分布の波の回折
格子を形成する手段を有し、光導波路への入射光と入射
光と反対方向から光導波路へ入射する戻り光との間に伝
搬損失差を生じさせるように構成したことを特徴とす
る。
め、少なくとも光を導波することが可能な光導波路内
に、一定方向に進行する周期的な屈折率分布の波の回折
格子を形成する手段を有し、光導波路への入射光と入射
光と反対方向から光導波路へ入射する戻り光との間に伝
搬損失差を生じさせるように構成したことを特徴とす
る。
【００１１】図２はこの発明の原理構成図を示す。同図
に示すように、この光アイソレータは、電気光学材料で
形成された光導波路６と、この光導波路６の両側に設け
られた電極７及び８と、電極７及び８の各一端同士に抵
抗９を介して接続された高周波電圧源１０と、電極７及
び８の各他端間に接続された終端抵抗１１とからなり、
電極７及び８を進行電圧波１２の伝送線路として利用す
る。
に示すように、この光アイソレータは、電気光学材料で
形成された光導波路６と、この光導波路６の両側に設け
られた電極７及び８と、電極７及び８の各一端同士に抵
抗９を介して接続された高周波電圧源１０と、電極７及
び８の各他端間に接続された終端抵抗１１とからなり、
電極７及び８を進行電圧波１２の伝送線路として利用す
る。
【００１２】図３は図２の構成の等価回路図を示す。図
３において、Ｚｍ及びＲＬはそれぞれ分布定数回路とし
て考えた場合の特性インピーダンスと終端抵抗で、γｍ
は次式で示す伝搬定数である。
３において、Ｚｍ及びＲＬはそれぞれ分布定数回路とし
て考えた場合の特性インピーダンスと終端抵抗で、γｍ
は次式で示す伝搬定数である。
【００１３】 γ＝αｍ＋ｊβｍ （１） また、上式中、αｍ は減衰定数、βｍは位相定数であ
る。また、Ｖ１とＩ１は終端における電圧と電流、Ｖ２
とＩ２は入射端における電圧と電流を示す。なお、素子
長はＬとして、ｘは終端抵抗ＲＬ（図３の１１）からの
距離を表す。
る。また、Ｖ１とＩ１は終端における電圧と電流、Ｖ２
とＩ２は入射端における電圧と電流を示す。なお、素子
長はＬとして、ｘは終端抵抗ＲＬ（図３の１１）からの
距離を表す。
【００１４】分布定数回路の電圧・電流の基礎方程式よ
り、分布定数回路上の任意の点ｘでの電圧を入射端にお
ける電圧Ｖ２＝Ｖｇを用いて次式で表すことができる。
り、分布定数回路上の任意の点ｘでの電圧を入射端にお
ける電圧Ｖ２＝Ｖｇを用いて次式で表すことができる。
【００１５】
【数１】 Ｖｇは角周波数ωの正弦関数とすると、伝搬定数γｍの
位相定数βｍは次式で表される。
位相定数βｍは次式で表される。
【００１６】 βｍ＝（ω／ｃ）ｎｍ ＝ω／ｖｍ （３） ただし、ｃは自由空間における電磁波の伝搬速度で、ｎ
ｍは電圧波に対する実効屈折率である。
ｍは電圧波に対する実効屈折率である。
【００１７】（２）式の右辺第１項は入射端より終端に
向かって進む電圧波を表している。また、（２）式の右
辺第２項は終端から入射端の方向に進む電圧パルスと解
釈され、反射波である。（２）式からわかるように、終
端抵抗ＲＬを特性インピーダンスＺｍと等しく設定する
と、インピーダンス整合が完全にとれるので、終端にお
ける反射波はない。そのときの電圧分布は、
向かって進む電圧波を表している。また、（２）式の右
辺第２項は終端から入射端の方向に進む電圧パルスと解
釈され、反射波である。（２）式からわかるように、終
端抵抗ＲＬを特性インピーダンスＺｍと等しく設定する
と、インピーダンス整合が完全にとれるので、終端にお
ける反射波はない。そのときの電圧分布は、
【００１８】
【数２】 と表される。すなわち、入射端から終端への進行波電圧
だけが得られる。
だけが得られる。
【００１９】このような進行波電圧１２を入射すること
により、光導波路６中に材料の屈折率の変化による波が
高速度で移動するような動的な回折格子１３を光導波路
６上に形成させることができる。更に、図１に示したド
ップラ効果を利用して、光アイソレータとして動作させ
ることができる。
により、光導波路６中に材料の屈折率の変化による波が
高速度で移動するような動的な回折格子１３を光導波路
６上に形成させることができる。更に、図１に示したド
ップラ効果を利用して、光アイソレータとして動作させ
ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。
て図面と共に説明する。
【００２１】図４は本発明になる光アイソレータの第１
の実施の形態の概略構成図を示す。同図において、円柱
状のガラス媒体１５は屈折率分布が周期的に変化するよ
うに、異なる屈折率分布の領域が円周方向に周期的に形
成されている。このガラス媒体１５は中心部に中心軸１
６が貫通固定されており、図４中、矢印方向に高速度で
回転される構成とされている。
の実施の形態の概略構成図を示す。同図において、円柱
状のガラス媒体１５は屈折率分布が周期的に変化するよ
うに、異なる屈折率分布の領域が円周方向に周期的に形
成されている。このガラス媒体１５は中心部に中心軸１
６が貫通固定されており、図４中、矢印方向に高速度で
回転される構成とされている。
【００２２】この高速回転中のガラス媒体１５の一方か
ら、入射光１７をガラス媒体１５の側面に入射すると、
このガラス媒体１５はガラス媒体１５内において入射光
１７の伝搬方向と同じ方向に高速度で移動する回折格子
として作用し、ドップラ効果により図１と共に説明した
ように、ある周波数の入射光のみが出射光１８として出
射される。また、戻り光１９はこのガラス媒体１５を透
過できないようにできる。
ら、入射光１７をガラス媒体１５の側面に入射すると、
このガラス媒体１５はガラス媒体１５内において入射光
１７の伝搬方向と同じ方向に高速度で移動する回折格子
として作用し、ドップラ効果により図１と共に説明した
ように、ある周波数の入射光のみが出射光１８として出
射される。また、戻り光１９はこのガラス媒体１５を透
過できないようにできる。
【００２３】ここで、ドップラ効果により入射光１７の
周波数シフト量Δｆ＝｜ｆ1−ｆ2｜としてｆ0／１００
０を得るためには、前記式ｆ1＝ｆ０（１−（ｖ／
ｃ））、ｆ2＝ｆ０（１＋（ｖ／ｃ））から１．５×１
０5ｍ／ｓ以上の回折格子の移動速度ｖが必要である。
従って、この場合ガラス媒体１５の半径を１０ｍｍとす
ると、回転速度は約２．４×１０6／ｓ（＝１．５×１
０5／（２×π×１０×１０-3））となる。
周波数シフト量Δｆ＝｜ｆ1−ｆ2｜としてｆ0／１００
０を得るためには、前記式ｆ1＝ｆ０（１−（ｖ／
ｃ））、ｆ2＝ｆ０（１＋（ｖ／ｃ））から１．５×１
０5ｍ／ｓ以上の回折格子の移動速度ｖが必要である。
従って、この場合ガラス媒体１５の半径を１０ｍｍとす
ると、回転速度は約２．４×１０6／ｓ（＝１．５×１
０5／（２×π×１０×１０-3））となる。
【００２４】このような高速回転する円柱ガラス媒体１
５に光を入射することにより、約２０ｄＢ程度のアイソ
レーションを得ることができる。なお、円柱ガラス媒体
１５は同一回転速度であっても、その半径位置により線
速度が異なるから、入射光１７のガラス媒体１５への入
射位置により回折格子の移動速度ｖが変化するため、入
射光１７のガラス媒体１５への入射位置を変えることに
より、透過できる光波の周波数を変えることができる。
５に光を入射することにより、約２０ｄＢ程度のアイソ
レーションを得ることができる。なお、円柱ガラス媒体
１５は同一回転速度であっても、その半径位置により線
速度が異なるから、入射光１７のガラス媒体１５への入
射位置により回折格子の移動速度ｖが変化するため、入
射光１７のガラス媒体１５への入射位置を変えることに
より、透過できる光波の周波数を変えることができる。
【００２５】このように、この実施の形態によれば、通
常の半導体材料を用いるだけで、従来の磁気光学効果等
の非相反光効果を有する材料や磁石等を用いることなく
光アイソレータを実現することができる。
常の半導体材料を用いるだけで、従来の磁気光学効果等
の非相反光効果を有する材料や磁石等を用いることなく
光アイソレータを実現することができる。
【００２６】図５は本発明になる光アイソレータの第２
の実施の形態の概略構成図を示す。同図において、長波
長系半導体レーザとモノリシックに集積化できるＩｎＰ
を材質とする基板２１上にＩｎＧａＡｓＰ四元層を０．
２μｍ成長し、通常のフォトリソグラフィーとエッチン
グにより、３μｍ幅のリッジストライプ状の光導波路２
２を形成する。更に、その脇をＩｎＰにより埋め込み成
長する。その後、四元リッジストライプ状光導波路２２
の両側に電極２３及び２４を蒸着する。
の実施の形態の概略構成図を示す。同図において、長波
長系半導体レーザとモノリシックに集積化できるＩｎＰ
を材質とする基板２１上にＩｎＧａＡｓＰ四元層を０．
２μｍ成長し、通常のフォトリソグラフィーとエッチン
グにより、３μｍ幅のリッジストライプ状の光導波路２
２を形成する。更に、その脇をＩｎＰにより埋め込み成
長する。その後、四元リッジストライプ状光導波路２２
の両側に電極２３及び２４を蒸着する。
【００２７】素子の長さＬを約１ｍｍとすると、このと
き特性インピーダンスＺmは約５０Ωとなる。勿論、素
子の長さＬを長くすればするほど、大きなアイソレーシ
ョン特性が得られるが、導波路損失は大きくなる。そこ
で、図５の実施の形態では、電極２３及び２４の終端に
特性インピーダンスＺmとマッチングさせる５０Ωの終
端インピーダンス２５を接続する。また、電極２３及び
２４の反対側端部には、抵抗２６及び高周波電圧源２７
を直列に接続する。
き特性インピーダンスＺmは約５０Ωとなる。勿論、素
子の長さＬを長くすればするほど、大きなアイソレーシ
ョン特性が得られるが、導波路損失は大きくなる。そこ
で、図５の実施の形態では、電極２３及び２４の終端に
特性インピーダンスＺmとマッチングさせる５０Ωの終
端インピーダンス２５を接続する。また、電極２３及び
２４の反対側端部には、抵抗２６及び高周波電圧源２７
を直列に接続する。
【００２８】この実施の形態によれば、図２及び図３と
共に説明した動作原理により、高周波電圧源２７（図２
の１０に相当）からの高周波電圧が印加される電極２３
及び２４（図２の電極７及び８に相当）の入射端から終
端への進行波電圧だけが得られ、光導波路２２中に材料
の屈折率変化による波が高速度で移動するような動的な
回折格子を光導波路２２上に形成できる。これにより、
光導波路２２の入射端に周波数ｆ0の光波を入射した場
合、ドップラ効果を利用して所定の周波数ｆ1の光波の
みを透過させ、所定の周波数ｆ2の戻り光を遮断でき
る。
共に説明した動作原理により、高周波電圧源２７（図２
の１０に相当）からの高周波電圧が印加される電極２３
及び２４（図２の電極７及び８に相当）の入射端から終
端への進行波電圧だけが得られ、光導波路２２中に材料
の屈折率変化による波が高速度で移動するような動的な
回折格子を光導波路２２上に形成できる。これにより、
光導波路２２の入射端に周波数ｆ0の光波を入射した場
合、ドップラ効果を利用して所定の周波数ｆ1の光波の
みを透過させ、所定の周波数ｆ2の戻り光を遮断でき
る。
【００２９】ここで、誘電率１２．４のＩｎＰ系材料の
場合、動的回折格子の移動速度は、約０．３９ｃである
ので、上記の周波数ｆ1とｆ2は各々０．６１ ｆ0と１．
３９ｆ0となる。この場合、波長１．３μｍの入射光に
対して、周波数ｆ1の光が通過でき、周波数ｆ2の光を遮
断するような動的回折格子のピッチは約１５００Åであ
る。従って、高周波電圧源２７から出力される注入進行
電圧波の周波数は、７×１０14Ｈｚに設定される。
場合、動的回折格子の移動速度は、約０．３９ｃである
ので、上記の周波数ｆ1とｆ2は各々０．６１ ｆ0と１．
３９ｆ0となる。この場合、波長１．３μｍの入射光に
対して、周波数ｆ1の光が通過でき、周波数ｆ2の光を遮
断するような動的回折格子のピッチは約１５００Åであ
る。従って、高周波電圧源２７から出力される注入進行
電圧波の周波数は、７×１０14Ｈｚに設定される。
【００３０】このように、この実施の形態によれば、通
常の半導体材料を用いるだけで、従来の磁気光学効果等
の非相反光効果を有する材料や磁石等を用いることなく
光アイソレータを実現することができる。また、半導体
レーザとモノリシックに集積化することができるので、
光アイソレータを必要とする光モジュールのコストを大
幅に低減することができる。
常の半導体材料を用いるだけで、従来の磁気光学効果等
の非相反光効果を有する材料や磁石等を用いることなく
光アイソレータを実現することができる。また、半導体
レーザとモノリシックに集積化することができるので、
光アイソレータを必要とする光モジュールのコストを大
幅に低減することができる。
【００３１】なお、この実施の形態では波長１．３μｍ
帯の光に対して動作する例を示したが、高周波電圧源２
７の周波数を調整することにより、波長１．５μｍ帯の
半導体レーザとモノリシックに集積化できる光アイソレ
ータを実現することもできる。
帯の光に対して動作する例を示したが、高周波電圧源２
７の周波数を調整することにより、波長１．５μｍ帯の
半導体レーザとモノリシックに集積化できる光アイソレ
ータを実現することもできる。
【００３２】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。図６（Ａ）は本発明になる光アイソレータの
第３の実施の形態の構成図、図６（Ｂ）はこの第３の実
施の形態の動作説明図を示す。図６（Ａ）に示すよう
に、この第３の実施の形態の光アイソレータは、ＬｉＩ
Ｏ3ゃＬｉＮｂＯ3のような音響光学特性を有する媒質に
よる光導波路３１を基板３０上に形成し、その光導波路
３１表面にくし形電極３２を形成し、このくし形電極３
２に図示しない高周波電圧源から高周波電圧を印加する
構成である。
説明する。図６（Ａ）は本発明になる光アイソレータの
第３の実施の形態の構成図、図６（Ｂ）はこの第３の実
施の形態の動作説明図を示す。図６（Ａ）に示すよう
に、この第３の実施の形態の光アイソレータは、ＬｉＩ
Ｏ3ゃＬｉＮｂＯ3のような音響光学特性を有する媒質に
よる光導波路３１を基板３０上に形成し、その光導波路
３１表面にくし形電極３２を形成し、このくし形電極３
２に図示しない高周波電圧源から高周波電圧を印加する
構成である。
【００３３】この実施の形態では、上記の高周波電圧に
より図６（ｂ）に示すように、音響光学媒体である光導
波路２２内に進行超音波３３が誘起され、屈折率が一定
方向に周期的に変化され、一定方向に移動する動的な回
折格子を光導波路３１に形成することができる。
より図６（ｂ）に示すように、音響光学媒体である光導
波路２２内に進行超音波３３が誘起され、屈折率が一定
方向に周期的に変化され、一定方向に移動する動的な回
折格子を光導波路３１に形成することができる。
【００３４】この回折格子に対して入射光３４を入射す
ると、図２及び図３と共に説明した原理と同様に、ドッ
プラ効果を利用して所定の周波数ｆ1の光波のみを出射
光３５として透過させ、所定の周波数ｆ2の戻り光３６
を遮断でき、光アイソレータとして機能させることがで
きる。この実施の形態も上記の各実施の形態と同様に、
通常の半導体材料を用いるだけで、従来の磁気光学効果
等の非相反光効果を有する材料や磁石等を用いることな
く光アイソレータを実現することができる。
ると、図２及び図３と共に説明した原理と同様に、ドッ
プラ効果を利用して所定の周波数ｆ1の光波のみを出射
光３５として透過させ、所定の周波数ｆ2の戻り光３６
を遮断でき、光アイソレータとして機能させることがで
きる。この実施の形態も上記の各実施の形態と同様に、
通常の半導体材料を用いるだけで、従来の磁気光学効果
等の非相反光効果を有する材料や磁石等を用いることな
く光アイソレータを実現することができる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光透過媒体あるいは光導波路に動的な回折格子を形成
し、ドップラ効果を利用して入射光と入射光と反対方向
から入射する戻り光との間に伝搬損失差を生じさせるよ
うにしたため、通常の半導体材料を用いるだけで、従来
の磁気光学効果等の非相反光効果を有する材料や磁石等
を用いることなく、安価に光アイソレータを構成するこ
とができると共に、信頼性や安定性を向上することがで
きる。
光透過媒体あるいは光導波路に動的な回折格子を形成
し、ドップラ効果を利用して入射光と入射光と反対方向
から入射する戻り光との間に伝搬損失差を生じさせるよ
うにしたため、通常の半導体材料を用いるだけで、従来
の磁気光学効果等の非相反光効果を有する材料や磁石等
を用いることなく、安価に光アイソレータを構成するこ
とができると共に、信頼性や安定性を向上することがで
きる。
【００３６】また、本発明によれば、半導体レーザとモ
ノリシックに集積化可能な半導体材料を使用できるた
め、半導体レーザとモノリシック集積化でき、それによ
り光アイソレータを必要とする光モジュールのコストを
大幅に低減することができる。
ノリシックに集積化可能な半導体材料を使用できるた
め、半導体レーザとモノリシック集積化でき、それによ
り光アイソレータを必要とする光モジュールのコストを
大幅に低減することができる。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の他の原理説明図である。
【図３】図２の等価回路図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の概略構成図であ
る。
る。
【図５】本発明の第２の実施の形態の概略構成図であ
る。
る。
【図６】本発明の第３の実施の形態の構成図と動作説明
図である。
図である。
１、１３ 動的な回折格子 ２、１７、３４ 入射光 ３、１８、３５ 出射光 ４、１９、３６ 戻り光 ６、３１ 光導波路 ７、８、２３、２４ 電極 １０、２７ 高周波電圧源 １１ 終端抵抗 １５ 円柱状のガラス媒体 １６ 中心軸 ２２ ＩｎＧａＡｓＰ光導波路 ２５ 終端インピーダンス ３２ くし形電極 ３３ 進行超音波
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/00 - 1/125 G02B 26/00 - 26/08 G02B 27/28
Claims (4)
- 【請求項１】 光を透過する媒体内に屈折率分布が周期
的に繰り返す動的な回折格子を形成し、該動的な回折格
子により該媒体への入射光と該入射光と反対方向から該
媒体へ入射する戻り光との間に伝搬損失差を生じさせる
ように構成したことを特徴とする光アイソレータ。 - 【請求項２】 周期的な屈折率分布が円周方向に形成さ
れた円柱状の光透過媒体と、 前記光透過媒体を回転する回転手段とを有し、前記光透
過媒体の側面に入射光を入射するように構成したことを
特徴とする光アイソレータ。 - 【請求項３】 少なくとも光を導波することが可能な光
導波路内に、一定方向に進行する周期的な屈折率分布の
波の回折格子を形成する手段を有し、該光導波路への入
射光と該入射光と反対方向から該光導波路へ入射する戻
り光との間に伝搬損失差を生じさせるように構成したこ
とを特徴とする光アイソレータ。 - 【請求項４】 音響光学特性を有する光導波路と、 前記光導波路の表面に形成されたくし形電極と、 前記くし形電極に高周波電圧を印加して前記光導波路に
超音波を励起し、屈折率が周期的に変化して一定方向に
進行する回折格子を前記光導波路に形成させる電圧源と
を有し、前記光導波路に光を入射することを特徴とする
光アイソレータ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8109062A JP2809190B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 光アイソレータ |
| US08/848,558 US5991481A (en) | 1996-04-30 | 1997-04-28 | Optical isolator |
| US09/302,414 US6226427B1 (en) | 1996-04-30 | 1999-04-30 | Optical isolator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8109062A JP2809190B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 光アイソレータ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09297287A JPH09297287A (ja) | 1997-11-18 |
| JP2809190B2 true JP2809190B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=14500640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8109062A Expired - Fee Related JP2809190B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 光アイソレータ |
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| Country | Link |
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| JP4772322B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2011-09-14 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ装置およびレーザ光照射方法 |
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| EP2667008A1 (en) * | 2012-05-25 | 2013-11-27 | Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) | Method and System for Detecting a Leak in a Fuel System |
| CN113589434A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-02 | 南京科天光电工程研究院有限公司 | 新型偏振无关的光隔离器 |
| WO2024033666A1 (en) * | 2022-08-12 | 2024-02-15 | University Of Zagreb, Faculty Of Science | Method for tuning the laser frequency implemented in a rotating device with an optical waveguide |
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| US4645293A (en) * | 1981-03-25 | 1987-02-24 | Taizo Yoshida | Optical waveguide coupler having a grating electrode |
| JPS6212814A (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-21 | Canon Inc | ロ−タリ−エンコ−ダ− |
| JPS62176184A (ja) * | 1986-01-29 | 1987-08-01 | Fujitsu Ltd | 変調器付半導体発光装置 |
| US4736382A (en) * | 1987-01-20 | 1988-04-05 | Hughes Aircraft Company | Acousto-optical laser isolator |
| JPH0760226B2 (ja) * | 1987-11-20 | 1995-06-28 | 日本電信電話株式会社 | 光変調器 |
| JPH02239896A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-21 | Sharp Corp | 温水洗濯機 |
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| US5005932A (en) * | 1989-11-06 | 1991-04-09 | Hughes Aircraft Company | Electro-optic modulator |
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| FR2724042B1 (fr) * | 1994-08-30 | 1997-01-03 | Thomson Csf | Systeme d'ecriture/lecture optique d'un support d'enregistrement et application a un disque d'enregistrement |
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- 1996-04-30 JP JP8109062A patent/JP2809190B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-04-28 US US08/848,558 patent/US5991481A/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-04-30 US US09/302,414 patent/US6226427B1/en not_active Expired - Fee Related
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| US6226427B1 (en) | 2001-05-01 |
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