JP2967157B2 - 光アイソレータ - Google Patents
光アイソレータInfo
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- JP2967157B2 JP2967157B2 JP2057362A JP5736290A JP2967157B2 JP 2967157 B2 JP2967157 B2 JP 2967157B2 JP 2057362 A JP2057362 A JP 2057362A JP 5736290 A JP5736290 A JP 5736290A JP 2967157 B2 JP2967157 B2 JP 2967157B2
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- JP
- Japan
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- optical isolator
- polarizer
- analyzer
- faraday rotator
- metal
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Description
本発明は、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。
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。
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。光アイソレータは、第１図に示すよう
に、偏光子２、ファラデー回転子３および検光子４をこ
の順に配置したものである。ファラデー回転子３は筒状
の磁石５の内部に収容される。これらの部材は接着剤を
用いて組立てられるのが一般的である。 しかし、接着剤を用いて組立てた光アイソレータは、
周囲の温度上昇によりアウトガスが発生したり、接着剤
が膨張して光軸がずれるという問題があり光学特性が不
安定である。また製造面でも接着剤の硬化に時間を要し
生産効率が低い。 このような問題は、光アイソレータをはんだ材を用い
て組立てることによって解決が図られている。特開平１
−200223号公報には各構成部品同士の互いに結合する部
分にはんだ付け可能な金属膜を形成し、全てはんだ付け
により結合一体化した光アイソレータが開示されてい
る。同公報によれば、偏光子、検光子、ファラデー回転
子の光学面を除く面に金メッキを施し、これらの部分を
はんだで固定している。 このような、はんだを用いた接合は接着剤を用いた接
合よりも安定しており、長期に渡り安定した光学特性が
得られるが、各構成部材と金メッキとの付着力が小さ
く、メッキ後やはんだ付け後にメッキが剥離してしまう
という問題がある。特に偏光子、ファラデー回転子およ
び検光子等の表面に反射防止膜などのガラス質が設けて
ある場合、金メッキは剥離し易い。また、アイソレータ
内部の迷光も解決されていない。
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。光アイソレータは、第１図に示すよう
に、偏光子２、ファラデー回転子３および検光子４をこ
の順に配置したものである。ファラデー回転子３は筒状
の磁石５の内部に収容される。これらの部材は接着剤を
用いて組立てられるのが一般的である。 しかし、接着剤を用いて組立てた光アイソレータは、
周囲の温度上昇によりアウトガスが発生したり、接着剤
が膨張して光軸がずれるという問題があり光学特性が不
安定である。また製造面でも接着剤の硬化に時間を要し
生産効率が低い。 このような問題は、光アイソレータをはんだ材を用い
て組立てることによって解決が図られている。特開平１
−200223号公報には各構成部品同士の互いに結合する部
分にはんだ付け可能な金属膜を形成し、全てはんだ付け
により結合一体化した光アイソレータが開示されてい
る。同公報によれば、偏光子、検光子、ファラデー回転
子の光学面を除く面に金メッキを施し、これらの部分を
はんだで固定している。 このような、はんだを用いた接合は接着剤を用いた接
合よりも安定しており、長期に渡り安定した光学特性が
得られるが、各構成部材と金メッキとの付着力が小さ
く、メッキ後やはんだ付け後にメッキが剥離してしまう
という問題がある。特に偏光子、ファラデー回転子およ
び検光子等の表面に反射防止膜などのガラス質が設けて
ある場合、金メッキは剥離し易い。また、アイソレータ
内部の迷光も解決されていない。
本発明は前記の課題を解決するためなされたもので、
各構成部材がはんだを用いて組立てられているととも
に、はんだ接着のために設けた金属膜の剥離がなく信頼
性の高い光アイソレータを提供することを目的とする。
各構成部材がはんだを用いて組立てられているととも
に、はんだ接着のために設けた金属膜の剥離がなく信頼
性の高い光アイソレータを提供することを目的とする。
この目的を達成するための本発明の光アイソレータ
は、実施例に対応する第１図に示すように、偏光子２、
ファラデー回転子３および検光子４がこの順に配置さ
れ、磁石５と一体に形成されている。偏光子２、ファラ
デー回転子３および検光子４の光路外の少なくとも一部
に複数層の金属膜が形成されている。その複数層のうち
外表面層ははんだ付け可能な金属よりなる。磁石５の少
なくとも一部の表面にはんだ付け可能な金属からなる金
属膜が形成される。内表面層が偏光子２、ファラデー回
転子３および検光子４に接し、外表面層が磁石５の少な
くとも一部の表面に形成されたニッケル層にはんだ付け
されている。 外表面層のはんだ付け可能な金属は、例えば錫、銀、
カドミウム、金、銅、鉛、ニッケル、亜鉛、黄銅、青
銅、モネルメタル、鋼、ステンレス鋼、銀とパラジウム
を主体とする合金、錫と鉛を主体とする合金およびニッ
ケルを主体とする合金から選ばれた金属である。 また、内表面層を形成する金属としては、クロムまた
はクロムを含む金属で、後者はクロムを10％以上含有す
るものであり、例えばニクロム合金があげられる。 光アイソレータの偏光子２、ファラデー回転子３、検
光子４および磁石５を固定するはんだは、錫および鉛を
主成分とし溶融温度が100〜350℃であることが望まし
い。はんだ材の溶融温度が350℃を越えるときは付着し
た反射防止膜が変質してしまう。 金属膜の少なくとも一部は、黒色金属層であることが
好ましい。 なお、偏光子２、ファラデー回転子３および検光子４
は、保持治具６を用いて磁石５に固定しても良い。この
場合、保持治具６の表面に黒色金属層を設けておく。
は、実施例に対応する第１図に示すように、偏光子２、
ファラデー回転子３および検光子４がこの順に配置さ
れ、磁石５と一体に形成されている。偏光子２、ファラ
デー回転子３および検光子４の光路外の少なくとも一部
に複数層の金属膜が形成されている。その複数層のうち
外表面層ははんだ付け可能な金属よりなる。磁石５の少
なくとも一部の表面にはんだ付け可能な金属からなる金
属膜が形成される。内表面層が偏光子２、ファラデー回
転子３および検光子４に接し、外表面層が磁石５の少な
くとも一部の表面に形成されたニッケル層にはんだ付け
されている。 外表面層のはんだ付け可能な金属は、例えば錫、銀、
カドミウム、金、銅、鉛、ニッケル、亜鉛、黄銅、青
銅、モネルメタル、鋼、ステンレス鋼、銀とパラジウム
を主体とする合金、錫と鉛を主体とする合金およびニッ
ケルを主体とする合金から選ばれた金属である。 また、内表面層を形成する金属としては、クロムまた
はクロムを含む金属で、後者はクロムを10％以上含有す
るものであり、例えばニクロム合金があげられる。 光アイソレータの偏光子２、ファラデー回転子３、検
光子４および磁石５を固定するはんだは、錫および鉛を
主成分とし溶融温度が100〜350℃であることが望まし
い。はんだ材の溶融温度が350℃を越えるときは付着し
た反射防止膜が変質してしまう。 金属膜の少なくとも一部は、黒色金属層であることが
好ましい。 なお、偏光子２、ファラデー回転子３および検光子４
は、保持治具６を用いて磁石５に固定しても良い。この
場合、保持治具６の表面に黒色金属層を設けておく。
本発明の光アイソレータは、磁石、偏光子、検光子、
ファラデー回転子およびこれらの保持治具等の表面に接
着強度が高く且つはんだの付き易い複数層の金属膜が設
けてある。そのため剥離することがなく、各部材がはん
だによって確実に接着されている。また、磁石や保持治
具の表面に黒色の金属層が形成されており、迷光の反射
が防止される。
ファラデー回転子およびこれらの保持治具等の表面に接
着強度が高く且つはんだの付き易い複数層の金属膜が設
けてある。そのため剥離することがなく、各部材がはん
だによって確実に接着されている。また、磁石や保持治
具の表面に黒色の金属層が形成されており、迷光の反射
が防止される。
以下、本発明の実施例を説明する。 第１図に本発明を適用する光アイソレータの一実施例
を示す。この光アイソレータは、偏光子２、ファラデー
回転子３および検光子４を筒状の磁石５の中に順に並
べ、はんだを用いて接合し一体化したものである。ファ
ラデー回転子３と検光子４は、それらの間に配置された
リング状の保持治具６で正確に位置決めされている。 ファラデー回転子３は、GGG（ガドリニウム、ガリウ
ム、ガーネット）系単結晶基板に、式（BiTbEu）３（Fe
Ga）5O12で示されるガーネット系単結晶を液相エキタピ
シャル成長させた後、研磨加工したものである。その光
入射面および光出射面には夫々反射防止膜が設けられて
いる。磁石５は軸方向に着磁されたサマリウム・コバル
ト系の磁石である。 この光アイソレータは以下のようにして製造する。 偏光子２、ファラデー回転子３、検光子４の光路以外
の部分に、Cr、CuおよびSnを順にスパッタし、Cr層、Cu
層、Sn層の三層からなる金属膜を形成する。磁石５の表
面にはニッケルメッキを施す。保持治具６の磁石５との
接合部には、Cr、CuおよびSnを順にスパッタし、三層か
らなる金属膜を形成する。保持治具６の表面には、黒色
カニゼン等のニッケル等を主成分とし、黒色でかつはん
だの付き易いメッキ層を設けておく。 これらの偏光子２、ファラデー回転子３、検光子４、
磁石５および保持治具６の接合部に、主成分が錫と鉛で
融点が100〜350℃、直径10〜1000μｍのはんだボールを
フラックスとともに塗り着ける。各部材を第１図のよう
に組み立て、ホットプレートを用いてはんだ７を融解す
れば各部材が接着、固定され、光アイソレータが完成す
る。なお、本実施例では磁石５と保持治具６とをはんだ
付けした後、ファラデー回転子３と偏光子２とをはんだ
付けする。次に、検光子４をはんだ７で固定し、光アイ
ソレータを完成させた。このとき、接着剤を用いた従来
のアイソレータのように接着剤の硬化を待つ必要がな
い。 このようにして製造された光アイソレータは、はんだ
付けで組立てられているため、接着剤で組立てられた光
アイソレータのように周囲の温度上昇によって接着剤か
らアウトガスが発生したり、接着剤が膨張して光軸がず
れることがない。また、はんだを接着するために各部材
に設けた金属膜が剥離することがなく、信頼性が高い。
さらに、磁石や保持治具の表面に黒化処理が施されてい
るために迷光が吸収される。 なお、この実施例では金属膜をスパッタ法で成膜した
が、これ以外でもメッキ、真空蒸着法、イオンプレーテ
ィング法を用いても構わない。
を示す。この光アイソレータは、偏光子２、ファラデー
回転子３および検光子４を筒状の磁石５の中に順に並
べ、はんだを用いて接合し一体化したものである。ファ
ラデー回転子３と検光子４は、それらの間に配置された
リング状の保持治具６で正確に位置決めされている。 ファラデー回転子３は、GGG（ガドリニウム、ガリウ
ム、ガーネット）系単結晶基板に、式（BiTbEu）３（Fe
Ga）5O12で示されるガーネット系単結晶を液相エキタピ
シャル成長させた後、研磨加工したものである。その光
入射面および光出射面には夫々反射防止膜が設けられて
いる。磁石５は軸方向に着磁されたサマリウム・コバル
ト系の磁石である。 この光アイソレータは以下のようにして製造する。 偏光子２、ファラデー回転子３、検光子４の光路以外
の部分に、Cr、CuおよびSnを順にスパッタし、Cr層、Cu
層、Sn層の三層からなる金属膜を形成する。磁石５の表
面にはニッケルメッキを施す。保持治具６の磁石５との
接合部には、Cr、CuおよびSnを順にスパッタし、三層か
らなる金属膜を形成する。保持治具６の表面には、黒色
カニゼン等のニッケル等を主成分とし、黒色でかつはん
だの付き易いメッキ層を設けておく。 これらの偏光子２、ファラデー回転子３、検光子４、
磁石５および保持治具６の接合部に、主成分が錫と鉛で
融点が100〜350℃、直径10〜1000μｍのはんだボールを
フラックスとともに塗り着ける。各部材を第１図のよう
に組み立て、ホットプレートを用いてはんだ７を融解す
れば各部材が接着、固定され、光アイソレータが完成す
る。なお、本実施例では磁石５と保持治具６とをはんだ
付けした後、ファラデー回転子３と偏光子２とをはんだ
付けする。次に、検光子４をはんだ７で固定し、光アイ
ソレータを完成させた。このとき、接着剤を用いた従来
のアイソレータのように接着剤の硬化を待つ必要がな
い。 このようにして製造された光アイソレータは、はんだ
付けで組立てられているため、接着剤で組立てられた光
アイソレータのように周囲の温度上昇によって接着剤か
らアウトガスが発生したり、接着剤が膨張して光軸がず
れることがない。また、はんだを接着するために各部材
に設けた金属膜が剥離することがなく、信頼性が高い。
さらに、磁石や保持治具の表面に黒化処理が施されてい
るために迷光が吸収される。 なお、この実施例では金属膜をスパッタ法で成膜した
が、これ以外でもメッキ、真空蒸着法、イオンプレーテ
ィング法を用いても構わない。
以上詳細に説明したように本発明の光アイソレータ
は、部材が表面に強固に形成された金属層を介してはん
だ付けされており、長期に渡って安定した光学特性が得
られ、信頼性が高い。また、内部に黒化処理が施されて
おり、迷光の問題がない。
は、部材が表面に強固に形成された金属層を介してはん
だ付けされており、長期に渡って安定した光学特性が得
られ、信頼性が高い。また、内部に黒化処理が施されて
おり、迷光の問題がない。
第１図は本発明の光アイソレータの一実施例の断面図で
ある。 ２……偏光子、３……ファラデー回転子 ４……検光子、５……磁石 ６……保持治具、７……はんだ
ある。 ２……偏光子、３……ファラデー回転子 ４……検光子、５……磁石 ６……保持治具、７……はんだ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 27/28
Claims (3)
- 【請求項１】偏光子、ファラデー回転子および検光子が
この順に配置され、磁石と一体に形成された光アイソレ
ータにおいて、前記偏光子、ファラデー回転子および検
光子の光路外の少なくとも一部に、クロムまたはクロム
を含む金属よりなる内表面層、および錫、銀、カドミウ
ム、金、銅、鉛、ニッケル、亜鉛、黄銅、青銅、モネル
メタル、鋼、ステンレス鋼、銀とパラジウムを主体とす
る合金、錫と鉛を主体とする合金およびニッケルを主体
とする合金から選ばれた外表面層を有する複数層の金属
膜が形成され、該内表面層が前記偏光子、ファラデー回
転子および検光子に接し、該外表面層が該磁石の少なく
とも一部の表面に形成されたニッケル層にはんだ付けさ
れていることを特徴とする光アイソレータ。 - 【請求項２】該はんだが錫および鉛を主成分とし、溶融
温度が100〜350℃であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の光アイソレータ。 - 【請求項３】前記金属膜の少なくとも一部が黒色金属層
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
アイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2057362A JP2967157B2 (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2057362A JP2967157B2 (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 光アイソレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03259110A JPH03259110A (ja) | 1991-11-19 |
| JP2967157B2 true JP2967157B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=13053471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2057362A Expired - Fee Related JP2967157B2 (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2967157B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2763015B2 (ja) * | 1991-12-05 | 1998-06-11 | 日本電気株式会社 | 光アイソレータ及びその製造方法 |
| EP1072925B1 (en) * | 1995-12-18 | 2004-02-04 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Optical element having heat-resistant anti-reflection coating |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0624015B2 (ja) * | 1987-08-28 | 1994-03-30 | 株式会社クボタ | 画像処理装置におけるハフ変換方法 |
-
1990
- 1990-03-08 JP JP2057362A patent/JP2967157B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03259110A (ja) | 1991-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |