JP2926787B2 - 光アイソレータ - Google Patents
光アイソレータInfo
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- JP2926787B2 JP2926787B2 JP27417189A JP27417189A JP2926787B2 JP 2926787 B2 JP2926787 B2 JP 2926787B2 JP 27417189 A JP27417189 A JP 27417189A JP 27417189 A JP27417189 A JP 27417189A JP 2926787 B2 JP2926787 B2 JP 2926787B2
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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、光通信，光計測及び光記録に用いる光アイ
ソレータに関するものである。
ソレータに関するものである。
従来の技術 半導体レーザを光通信等の光信号伝送系の光源として
用いる場合、半導体レーザからの出射光の一部が伝送路
あるいは伝送用光学部品の各接続部で反射して、半導体
レーザの発振特性の不安定化や雑音増加を引き起こす原
因となる。この反射戻り光が半導体レーザに帰還するの
を防止するために、一般的に光アイソレータが使用され
ている。
用いる場合、半導体レーザからの出射光の一部が伝送路
あるいは伝送用光学部品の各接続部で反射して、半導体
レーザの発振特性の不安定化や雑音増加を引き起こす原
因となる。この反射戻り光が半導体レーザに帰還するの
を防止するために、一般的に光アイソレータが使用され
ている。
従来、この種の光アイソレータは、例えば第５図に示
すように、偏光子1,磁気光学素子2,検光子３及び磁石４
を備えている。半導体レーザからの出射光５は偏光子１
を通過して直線偏光となり、磁気光学素子２通過時にそ
の偏光方向は45゜回転され、偏光子１と45゜の角度で配
置した検光子３を通過する。逆に、反射戻り光６は検光
子３を通過して直線偏光となり、磁気光学素子２通過時
に、ファラデー効果の持つ非相反性により、偏光方向は
さらに45゜回転され、偏光子１と直交するために直線偏
光は通過できない。以上のような原理で、反射戻り光６
が半導体レーザに帰還するのを防止することができる。
すように、偏光子1,磁気光学素子2,検光子３及び磁石４
を備えている。半導体レーザからの出射光５は偏光子１
を通過して直線偏光となり、磁気光学素子２通過時にそ
の偏光方向は45゜回転され、偏光子１と45゜の角度で配
置した検光子３を通過する。逆に、反射戻り光６は検光
子３を通過して直線偏光となり、磁気光学素子２通過時
に、ファラデー効果の持つ非相反性により、偏光方向は
さらに45゜回転され、偏光子１と直交するために直線偏
光は通過できない。以上のような原理で、反射戻り光６
が半導体レーザに帰還するのを防止することができる。
一般に、磁気光学素子による偏光方向の回転角θは θ＝VHL V:ヴェルデ定数 H:磁界の強さ L:磁気光学素子の厚さ で表わされる。この中でヴェルデ定数Ｖは波長依存性，
温度依存性を持ち、磁気光学結晶の種類，組成によって
も異なる。従って、磁気光学素子は飽和磁界中で定温
（一般には室温）でひとつの波長に対して偏光方向の回
転角が45゜となるように、結晶の種類，組成，厚み等が
設計されている。
温度依存性を持ち、磁気光学結晶の種類，組成によって
も異なる。従って、磁気光学素子は飽和磁界中で定温
（一般には室温）でひとつの波長に対して偏光方向の回
転角が45゜となるように、結晶の種類，組成，厚み等が
設計されている。
発明が解決しようとする課題 複数の波長に対応できる光アイソレータとしては、不
飽和磁界の領域で磁界強度を変えることによって、偏光
方向の回転角を45゜に補正する方法（特開昭59−174817
号公報，特開昭59−181319号公報）が提案されているが
磁界強度の安定が悪く回転角が安定しないという課題が
あった。
飽和磁界の領域で磁界強度を変えることによって、偏光
方向の回転角を45゜に補正する方法（特開昭59−174817
号公報，特開昭59−181319号公報）が提案されているが
磁界強度の安定が悪く回転角が安定しないという課題が
あった。
課題を解決するための手段 本発明は前記課題を解決するために、偏光分離素子，
磁気光学素子及び磁気回路材料を備え、前記磁気回路材
料中に階段状とした前記磁気光学素子を固定し、光軸に
対して垂直方向に変位できるようにしたもので、さら
に、偏光分離素子からの反射光波長の変化により、磁気
回路材料中に固定した階段状磁気光学素子が、光軸に対
して垂直方向に変位するように構成したものである。
磁気光学素子及び磁気回路材料を備え、前記磁気回路材
料中に階段状とした前記磁気光学素子を固定し、光軸に
対して垂直方向に変位できるようにしたもので、さら
に、偏光分離素子からの反射光波長の変化により、磁気
回路材料中に固定した階段状磁気光学素子が、光軸に対
して垂直方向に変位するように構成したものである。
作用 本発明の光アイソレータによれば、使用する光の波長
に対応して、光が透過する部分の磁気光学素子の厚みを
変化させることができるので、複数の波長に対応できる
光アイソレータが得られることとなる。さらに、偏光分
離素子からの反射光波長を測定して、磁気光学素子を、
光軸に対して垂直方向に移動させることができるので、
自動的に複数の波長に対応できる光アイソレータが得ら
れることとなる。
に対応して、光が透過する部分の磁気光学素子の厚みを
変化させることができるので、複数の波長に対応できる
光アイソレータが得られることとなる。さらに、偏光分
離素子からの反射光波長を測定して、磁気光学素子を、
光軸に対して垂直方向に移動させることができるので、
自動的に複数の波長に対応できる光アイソレータが得ら
れることとなる。
実施例 第１図に本発明による光アイソレータの構成を示す。
磁気光学結晶（例えばYIG）を２種の光波長に対応する
ように厚み設計し、第１波長に対応する厚みと第２波長
に対応する厚みの部分を備えた段階状磁気光学素子７を
磁石４中に固定する。半導体レーザからの出射光５は、
第１波長に対応する偏光子８（以下第１偏光子とする）
を通過して直線偏光となり、段階状磁気光学素子７の第
１波長に対応する厚みに設計された部分を通過する際に
その偏光方向は45゜回転され、第１偏光子８と45゜の過
度で配置された第１波長に対応する検光子９（以下第１
検光子とする）を通過する。逆に、反射戻り光は、第１
検光子９を通過して直線偏光となり、階段状磁気光学素
子７通過時に、ファラデー効果の持つ非相反性により偏
光方向はさらに45゜回転され、第１偏光子８と直交する
ために、直線偏光は通過できない。
磁気光学結晶（例えばYIG）を２種の光波長に対応する
ように厚み設計し、第１波長に対応する厚みと第２波長
に対応する厚みの部分を備えた段階状磁気光学素子７を
磁石４中に固定する。半導体レーザからの出射光５は、
第１波長に対応する偏光子８（以下第１偏光子とする）
を通過して直線偏光となり、段階状磁気光学素子７の第
１波長に対応する厚みに設計された部分を通過する際に
その偏光方向は45゜回転され、第１偏光子８と45゜の過
度で配置された第１波長に対応する検光子９（以下第１
検光子とする）を通過する。逆に、反射戻り光は、第１
検光子９を通過して直線偏光となり、階段状磁気光学素
子７通過時に、ファラデー効果の持つ非相反性により偏
光方向はさらに45゜回転され、第１偏光子８と直交する
ために、直線偏光は通過できない。
ところが、異なった第２の波長の半導体レーザを使用
する場合、階段状磁気光学素子７による偏光方向の回転
角は45゜からずれてしまうため、第１検光子９を通過す
る光料が減少する。さらに、反射戻り光が隔段状磁気光
学素子７通過時にも偏光方向の回転角が45゜からずれて
しまうので、第１偏光子８を通過する光料が増加し、そ
の結果アイソレーション比が劣化することになる。
する場合、階段状磁気光学素子７による偏光方向の回転
角は45゜からずれてしまうため、第１検光子９を通過す
る光料が減少する。さらに、反射戻り光が隔段状磁気光
学素子７通過時にも偏光方向の回転角が45゜からずれて
しまうので、第１偏光子８を通過する光料が増加し、そ
の結果アイソレーション比が劣化することになる。
そこで、第２の波長に対応する厚みに設計された部分
が光軸上に当たるように、階段状磁気光学素子７を固定
した磁石４を、光軸に対して垂直な変位方向10の方向へ
移動させる。そうすれば、第２図のように、第２波長に
対応する厚みに設計された磁気光学素子の部分が光軸上
に位置し、それとともに、第２波長に対応する偏光子11
（以下第２偏光子）及び、第２波長に対応する検光子12
（以下第２検光子）が光軸上に位置するようになる。
が光軸上に当たるように、階段状磁気光学素子７を固定
した磁石４を、光軸に対して垂直な変位方向10の方向へ
移動させる。そうすれば、第２図のように、第２波長に
対応する厚みに設計された磁気光学素子の部分が光軸上
に位置し、それとともに、第２波長に対応する偏光子11
（以下第２偏光子）及び、第２波長に対応する検光子12
（以下第２検光子）が光軸上に位置するようになる。
従って、第２波長の半導体レーザからの出射光５は、
第２偏光子11を通過して直線偏光となり、階段状磁気光
学素子７通過時にその偏光方向はちょうど45゜回転さ
れ、第２偏光子11と45゜の角度で配置された第２検光子
12を通過する。そして、反射戻り光は第２検光子12を通
過して直線偏光となり、階段状磁気光学素子７通過時
に、ファラデー効果の持つ非相反性により偏光方向はさ
らに45゜回転され、第２偏光子11と直交するために、直
線偏光は通過できなくなり、高アイソレーション比が得
られることになる。ここで、13は偏光子ホルダ、14は検
光子ホルダである。
第２偏光子11を通過して直線偏光となり、階段状磁気光
学素子７通過時にその偏光方向はちょうど45゜回転さ
れ、第２偏光子11と45゜の角度で配置された第２検光子
12を通過する。そして、反射戻り光は第２検光子12を通
過して直線偏光となり、階段状磁気光学素子７通過時
に、ファラデー効果の持つ非相反性により偏光方向はさ
らに45゜回転され、第２偏光子11と直交するために、直
線偏光は通過できなくなり、高アイソレーション比が得
られることになる。ここで、13は偏光子ホルダ、14は検
光子ホルダである。
さらに、第３図に示すように、使用している半導体レ
ーザの光波長を測定するために、受光素子15を設置す
る。検光子からの反射光を受光素子15で測定し、光波長
に対応するパワーの電圧を変位制御機16へ導くことによ
って、ホルダ17を光軸に対して垂直な方向に変位させる
ことができる。
ーザの光波長を測定するために、受光素子15を設置す
る。検光子からの反射光を受光素子15で測定し、光波長
に対応するパワーの電圧を変位制御機16へ導くことによ
って、ホルダ17を光軸に対して垂直な方向に変位させる
ことができる。
今、第１波長の半導体レーザを使用しているとする
と、半導体レーザからの出射光５は、第１偏光子8,階段
状磁気光学素子7,第１検光子９を通過し、反射戻り光は
第１検光子9,階段状磁気光学素子７を通過するが第１偏
光子８を通過できず、高アイソレーション比が得られ
る、ところが、第２波長の半導体レーザから光を入射す
ると、階段状磁気光学素子７による偏向方向の回転角は
波長に対する設計厚みが異なるため、45゜からずれ、ア
イソレーション比が劣化する。ここで、光波長を測定す
る受光素子15を設けておけば、第１検光子９からの反射
光を受光素子15に導き、変位制御機16によってホルダ17
を光軸に垂直な方向に変位させ、第４図のように階段状
磁気光学素子７の厚みの異なる部分が光軸上に当たるよ
うに移動させることができる。そうすれば、第４図のよ
うに、光軸上には、第２偏光子11,階段状磁気光学素子
7,第２検光子12が位置するので、階段状磁気光学素子７
による偏光方向の回転角は45゜となり、高アイソレーシ
ョン比が得られることとなる。
と、半導体レーザからの出射光５は、第１偏光子8,階段
状磁気光学素子7,第１検光子９を通過し、反射戻り光は
第１検光子9,階段状磁気光学素子７を通過するが第１偏
光子８を通過できず、高アイソレーション比が得られ
る、ところが、第２波長の半導体レーザから光を入射す
ると、階段状磁気光学素子７による偏向方向の回転角は
波長に対する設計厚みが異なるため、45゜からずれ、ア
イソレーション比が劣化する。ここで、光波長を測定す
る受光素子15を設けておけば、第１検光子９からの反射
光を受光素子15に導き、変位制御機16によってホルダ17
を光軸に垂直な方向に変位させ、第４図のように階段状
磁気光学素子７の厚みの異なる部分が光軸上に当たるよ
うに移動させることができる。そうすれば、第４図のよ
うに、光軸上には、第２偏光子11,階段状磁気光学素子
7,第２検光子12が位置するので、階段状磁気光学素子７
による偏光方向の回転角は45゜となり、高アイソレーシ
ョン比が得られることとなる。
なお、３つ以上の波長に対応する厚さの段を持つ磁気
光学素子を配置すれば、３つ以上の波長に対応できる光
アイソレータが得られることとなる。
光学素子を配置すれば、３つ以上の波長に対応できる光
アイソレータが得られることとなる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、使用する半導体レーザ
の光波長に対応して、それぞれの波長に対応する厚みを
備えた階段状磁気光学素子を、光軸に対して垂直な方向
に変位させて、光軸上の磁気光学素子の厚みを光波長に
対応させて変化させることによって、複数波長に対応で
きる光アイソレータが得られることとなる。さらに、偏
光分離素子からの反射波長を測定して、変位制御機を動
かし、光波長に対応するように磁気光学素子を移動させ
ることによって、自動的に複数波長に対応できる光アイ
ソレータが得られることとなる。
の光波長に対応して、それぞれの波長に対応する厚みを
備えた階段状磁気光学素子を、光軸に対して垂直な方向
に変位させて、光軸上の磁気光学素子の厚みを光波長に
対応させて変化させることによって、複数波長に対応で
きる光アイソレータが得られることとなる。さらに、偏
光分離素子からの反射波長を測定して、変位制御機を動
かし、光波長に対応するように磁気光学素子を移動させ
ることによって、自動的に複数波長に対応できる光アイ
ソレータが得られることとなる。
第１図，第２図は本発明による光アイソレータの構成
図、第３図，第４図は本発明による光アイソレータのう
ち光波長検出機を備えた光アイソレータの構成図、第５
図は従来の光アイソレータ及びその原理を示す構成図で
ある。 ４……磁石、５……出射光、７……階段状磁気光学素
子、8,11……偏光子、9,12……検光子、10……磁気光学
素子の変位方向、13……偏光子ホルダ、14……検光子ホ
ルダ、15……受光素子、16……変位制御機、17……ホル
ダ。
図、第３図，第４図は本発明による光アイソレータのう
ち光波長検出機を備えた光アイソレータの構成図、第５
図は従来の光アイソレータ及びその原理を示す構成図で
ある。 ４……磁石、５……出射光、７……階段状磁気光学素
子、8,11……偏光子、9,12……検光子、10……磁気光学
素子の変位方向、13……偏光子ホルダ、14……検光子ホ
ルダ、15……受光素子、16……変位制御機、17……ホル
ダ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渋谷 公彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 27/28
Claims (1)
- 【請求項１】偏光分離素子，磁気光学素子及び磁気回路
材料を備え、前記磁気回路材料中に階段状とした前記磁
気光学素子を固定するとともに光軸に対して垂直方向に
変位できるように構成した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 |
|---|---|---|---|
| JP27417189A JP2926787B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27417189A JP2926787B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 光アイソレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03135517A JPH03135517A (ja) | 1991-06-10 |
| JP2926787B2 true JP2926787B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=17538029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27417189A Expired - Fee Related JP2926787B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2926787B2 (ja) |
-
1989
- 1989-10-20 JP JP27417189A patent/JP2926787B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03135517A (ja) | 1991-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |