JP3067026B2 - 偏光子一体型ファラデー回転子 - Google Patents
偏光子一体型ファラデー回転子Info
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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・光計測等において、戻り光を防止
するために用いられる光アイソレータに関し、特に該光
アイソレータを構成する部品である磁気光学結晶と偏光
子とを一体化した偏光子一体型ファラデー回転子に関す
るものである。
するために用いられる光アイソレータに関し、特に該光
アイソレータを構成する部品である磁気光学結晶と偏光
子とを一体化した偏光子一体型ファラデー回転子に関す
るものである。
従来の光アイソレータは、偏光子、磁性ガーネット等
を用いたファラデー回転子、検光子、ファラデー回転子
に光軸と平行な磁界を印加する磁石等によって構成され
ている。
を用いたファラデー回転子、検光子、ファラデー回転子
に光軸と平行な磁界を印加する磁石等によって構成され
ている。
第４図はこの種の従来の光アイソレータの主要な構成
部分を示す図である。
部分を示す図である。
同図に示すように、従来の光アイソレータは、偏光子
１とファラデー回転子３と検光子２を、光軸上に直列に
配置して構成されている。
１とファラデー回転子３と検光子２を、光軸上に直列に
配置して構成されている。
そして偏光子１に入射した入射光は、特定の直線偏光
のみを通過し、磁石（図示せず）によって光軸方向（同
図に示す矢印Ａ方向）に磁界を印加されているファラデ
ー回転子３に入射する。ここで該ファラデー回転子３
は、その光軸方向の厚みを、入射直線偏光の偏波面が光
軸の回りに45゜回転するように調整されている。
のみを通過し、磁石（図示せず）によって光軸方向（同
図に示す矢印Ａ方向）に磁界を印加されているファラデ
ー回転子３に入射する。ここで該ファラデー回転子３
は、その光軸方向の厚みを、入射直線偏光の偏波面が光
軸の回りに45゜回転するように調整されている。
そして、該ファラデー回転子３に入射し、偏波面を45
゜回転させられた光は、検光子２に入射する。この検光
子２は、予め前記偏光子１と、その透過する光の偏光方
向が光軸回りに45゜の角度をなすように配置されてい
る。従ってファラデー回転子３を通過してきた光はこの
検光子２をそのまま通過する。
゜回転させられた光は、検光子２に入射する。この検光
子２は、予め前記偏光子１と、その透過する光の偏光方
向が光軸回りに45゜の角度をなすように配置されてい
る。従ってファラデー回転子３を通過してきた光はこの
検光子２をそのまま通過する。
一方、第５図に示すように、逆方向から進行してきた
光（戻り光）は、まず検光子２でその直線偏光のみを通
過してファラデー回転子３に入射する。そしてファラデ
ー回転子３に入射した光は、その偏波面を光軸回りに45
゜回転させられる。しかし、ファラデー回転子は非相反
であるため、その回転は光線の向きによらず磁界の向き
で決まる。従って結局該ファラデー回転子を通過した光
は、偏光子１の偏光方向と90゜を成す直線偏光となり、
偏光子１を通過できず、この戻り光は遮断される。
光（戻り光）は、まず検光子２でその直線偏光のみを通
過してファラデー回転子３に入射する。そしてファラデ
ー回転子３に入射した光は、その偏波面を光軸回りに45
゜回転させられる。しかし、ファラデー回転子は非相反
であるため、その回転は光線の向きによらず磁界の向き
で決まる。従って結局該ファラデー回転子を通過した光
は、偏光子１の偏光方向と90゜を成す直線偏光となり、
偏光子１を通過できず、この戻り光は遮断される。
なお偏光子１と検光子２は同じもので構成してよく、
方解石やルチルなどを成形したものやPBS等のプリズム
が一般に使用されている。
方解石やルチルなどを成形したものやPBS等のプリズム
が一般に使用されている。
しかしながら上述のような従来の光アイソレータは、
バルク状の多数の部品で構成されているため、大きくか
さばり、また方解石やルチル等の複屈折板やPBSが高価
であるという問題点があった。
バルク状の多数の部品で構成されているため、大きくか
さばり、また方解石やルチル等の複屈折板やPBSが高価
であるという問題点があった。
また従来、光アイソレータを構成する偏光子と検光子
を小型にし、量産にも適する積層型の偏光素子が提案さ
れている（例えば特開昭60−184225号）。
を小型にし、量産にも適する積層型の偏光素子が提案さ
れている（例えば特開昭60−184225号）。
第６図はこの種の偏光素子４を示す斜視図である。同
図に示すようにこの偏光素子４は、薄い誘電体層41と、
より薄い金属層43とを交互に積層して構成されている。
図に示すようにこの偏光素子４は、薄い誘電体層41と、
より薄い金属層43とを交互に積層して構成されている。
そして同図に示すＸ軸方向に電界を持つ光は、この偏
光素子４に入射することによって著しく減衰され、これ
を殆ど透過しない。これに対してＹ軸方向に電界を持つ
光は、偏光素子４に入射しても減衰されにくく、これを
殆ど透過する。これによって偏光素子が構成されている
のである。
光素子４に入射することによって著しく減衰され、これ
を殆ど透過しない。これに対してＹ軸方向に電界を持つ
光は、偏光素子４に入射しても減衰されにくく、これを
殆ど透過する。これによって偏光素子が構成されている
のである。
しかしながらこの偏光素子４を用いて光アイソレータ
を構成しても、上記第４図に示す光アイソレータと同様
に偏光子と検光子とファラデー回転子はともに別部品と
して必要であり、部品数は変わらなかった。しかもこの
偏光素子４は薄膜の積層構造であるため、その積層数に
限度があり（積層を重ねる数が増えると各層間の平行度
が低下し、また強度も低下する等の理由による）、光の
入射面が大きくとれない（第６図中のＹ軸方向の幅ｔに
限度がある）という問題点もあった。
を構成しても、上記第４図に示す光アイソレータと同様
に偏光子と検光子とファラデー回転子はともに別部品と
して必要であり、部品数は変わらなかった。しかもこの
偏光素子４は薄膜の積層構造であるため、その積層数に
限度があり（積層を重ねる数が増えると各層間の平行度
が低下し、また強度も低下する等の理由による）、光の
入射面が大きくとれない（第６図中のＹ軸方向の幅ｔに
限度がある）という問題点もあった。
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、偏光
子と検光子とファラデー回転子を一体に構成することに
よって小型化が図れ、しかもその製造が容易な偏光子一
体型ファラデー回転子を提供することにある。
子と検光子とファラデー回転子を一体に構成することに
よって小型化が図れ、しかもその製造が容易な偏光子一
体型ファラデー回転子を提供することにある。
上記問題点を解決するため本発明は、まずファラデー
効果を有する磁気光学結晶の片面（光の入射面、あるい
は出射面）若しくは両面に、エッチング等により所定幅
（例えば約数10nm程度）で所定深さ（例えば約数μｍ程
度）の平行な多数の溝を形成する。そしてこの溝内にA
u,Ag,Al等からなる金属層を蒸着等によって形成すれ
ば、本発明にかかる偏光子一体型ファラデー回転子が構
成される。
効果を有する磁気光学結晶の片面（光の入射面、あるい
は出射面）若しくは両面に、エッチング等により所定幅
（例えば約数10nm程度）で所定深さ（例えば約数μｍ程
度）の平行な多数の溝を形成する。そしてこの溝内にA
u,Ag,Al等からなる金属層を蒸着等によって形成すれ
ば、本発明にかかる偏光子一体型ファラデー回転子が構
成される。
ここでこの溝内に金属層を形成した部分が偏光子，検
光子としての機能を持つ。
光子としての機能を持つ。
なお両面に溝を形成する場合は、両面の溝の走る方向
が相互に45゜の角度をなすようにする。
が相互に45゜の角度をなすようにする。
上記の如く構成することにより、ファラデー回転子を
構成する磁気光学結晶自体に偏光子や検光子が形成でき
る。
構成する磁気光学結晶自体に偏光子や検光子が形成でき
る。
従って光アイソレータの小型化が図れる。
しかも従来のように偏光子とファラデー回転子の間
や、ファラデー回転子と検光子の間において生じる光の
反射もない。
や、ファラデー回転子と検光子の間において生じる光の
反射もない。
なおこの偏光子，検光子は、原理的には上述した第６
図に示す金属・誘電体薄膜積層型の偏光素子４と同様の
偏光機能を持つものであるが、本発明にあっては、金属
層と誘電体層を多数積層してゆく必要がないので、偏光
子や検光子の面を容易に広く作成できる。
図に示す金属・誘電体薄膜積層型の偏光素子４と同様の
偏光機能を持つものであるが、本発明にあっては、金属
層と誘電体層を多数積層してゆく必要がないので、偏光
子や検光子の面を容易に広く作成できる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明にかかる偏光子一体型ファラデー回転
子５を示す斜視図である。
子５を示す斜視図である。
同図に示すようにこの偏光子一体型ファラデー回転子
５は、ファラデー効果を有する磁気光学結晶を円柱状に
形成したファラデー回転子51を具備し、該ファラデー回
転子51の上面と下面にそれぞれ形成した平行な多数の溝
の中に、金属層53,55を形成して構成されている。
５は、ファラデー効果を有する磁気光学結晶を円柱状に
形成したファラデー回転子51を具備し、該ファラデー回
転子51の上面と下面にそれぞれ形成した平行な多数の溝
の中に、金属層53,55を形成して構成されている。
ここでこの偏光子一体型ファラデー回転子５の各構成
部分を、その製造方法と共に説明する。
部分を、その製造方法と共に説明する。
第２図はこの偏光子一体型ファラデー回転子５の作成
方法を示す図である。
方法を示す図である。
同図（ａ）に示すように、まず磁性ガーネットを円柱
状に形成してファラデー回転子51を構成する。
状に形成してファラデー回転子51を構成する。
ここでこの磁性ガーネットはファラデー効果を有する
磁気光学結晶の一種である。但しこのファラデー回転子
51を構成する材料としてはこれに限られず他の材料でも
よく、要はファラデー効果を有する磁気光学結晶であれ
ばどのような材料でもよい。
磁気光学結晶の一種である。但しこのファラデー回転子
51を構成する材料としてはこれに限られず他の材料でも
よく、要はファラデー効果を有する磁気光学結晶であれ
ばどのような材料でもよい。
次に同図（ｂ）に示すように、このファラデー回転子
51の上面にエッチングによって平行な多数の直線状の溝
57を形成する。
51の上面にエッチングによって平行な多数の直線状の溝
57を形成する。
ここでこの溝57は、幅約数10nm程度、深さ約数μｍ程
度としている。
度としている。
次に同図（ｃ）に示すように、この溝57を形成した面
上に、Au,Ag,Al等の金属59を蒸着等の技術によって形成
する。
上に、Au,Ag,Al等の金属59を蒸着等の技術によって形成
する。
そして同図（ｄ）に示すように、このファラデー回転
子51の上面に形成した金属59の内、溝57内の金属59のみ
を残して、その上面を研摩することにより、金属層53が
構成される。
子51の上面に形成した金属59の内、溝57内の金属59のみ
を残して、その上面を研摩することにより、金属層53が
構成される。
このようにして同図（ｅ）に示すように、多数の金属
層53とこの金属層53に挾まれる誘電体層（磁気光学結
晶）によって偏光子（又は検光子）が構成されるのであ
る。
層53とこの金属層53に挾まれる誘電体層（磁気光学結
晶）によって偏光子（又は検光子）が構成されるのであ
る。
即ちこの偏光子（又は検光子）は、誘電体層と金属層
を交互に多層化した構成となっているので、原理的には
上述した第６図に示す金属・誘電体薄膜積層型の偏光素
子４と同様の偏光機能を持つこととなるのである。
を交互に多層化した構成となっているので、原理的には
上述した第６図に示す金属・誘電体薄膜積層型の偏光素
子４と同様の偏光機能を持つこととなるのである。
また第１図に示すように、このファラデー回転子51の
下面側に金属層55を設ける場合も、第２図に示すと同様
の方法を用いればよい。
下面側に金属層55を設ける場合も、第２図に示すと同様
の方法を用いればよい。
但しこの金属層55の形成方向は、前記金属層53の形成
方向と45゜の角度を成すように形成される。
方向と45゜の角度を成すように形成される。
第３図はこのように構成した偏光子一体型ファラデー
回転子５を用いて光アイソレータを構成した例を示す図
である。
回転子５を用いて光アイソレータを構成した例を示す図
である。
同図に示すようにこの光アイソレータは、円筒状の磁
石６の内部に前記偏光子一体型ファラデー回転子５を挿
入して構成される。
石６の内部に前記偏光子一体型ファラデー回転子５を挿
入して構成される。
ここでこの磁石６は、偏光子一体型ファラデー回転子
５に光軸方向への磁界を与えるように磁化されている。
５に光軸方向への磁界を与えるように磁化されている。
〔発明の効果〕 以上詳細に説明したように、本発明に係る偏光子一体
型ファラデー回転子によれば、以下のような優れた効果
を有する。
型ファラデー回転子によれば、以下のような優れた効果
を有する。
ファラデー回転子を構成する磁気光学結晶自体に偏光
子，検光子を形成したので、従来と比較し、光アイソレ
ータの小型化が図れる。
子，検光子を形成したので、従来と比較し、光アイソレ
ータの小型化が図れる。
また従来のように偏光子とファラデー回転子と検光子
は別部品ではなく、１つの磁器光学結晶上にこれらを一
体に形成したので、偏光子とファラデー回転子の間やフ
ァラデー回転子と検光子の間において光の反射が生ぜ
ず、光アイソレータとしての機能が向上する。
は別部品ではなく、１つの磁器光学結晶上にこれらを一
体に形成したので、偏光子とファラデー回転子の間やフ
ァラデー回転子と検光子の間において光の反射が生ぜ
ず、光アイソレータとしての機能が向上する。
また本発明においては、従来のように金属層と誘電体
層を順次積層してゆく必要がなく、エッチング等の溝形
成手段と蒸着等による金属形成手段だけで製造できるの
で、偏光子や検光子の面を広く作成でき、しかもその作
成が容易である。
層を順次積層してゆく必要がなく、エッチング等の溝形
成手段と蒸着等による金属形成手段だけで製造できるの
で、偏光子や検光子の面を広く作成でき、しかもその作
成が容易である。
第１図は本発明にかかる偏光子一体型ファラデー回転子
５を示す斜視図、第２図はこの偏光子一体型ファラデー
回転子５の作成方法を示す図、第３図はこの偏光子一体
型ファラデー回転子５を用いて光アイソレータを構成し
た例を示す図、第４図，第５図は従来の光アイソレータ
の主要な構成部分を示す図、第６図は従来の偏光素子４
を示す斜視図である。 図中、５……偏光子一体型ファラデー回転子、51……フ
ァラデー回転子、53,55……金属層、57……溝、59……
金属、である。
５を示す斜視図、第２図はこの偏光子一体型ファラデー
回転子５の作成方法を示す図、第３図はこの偏光子一体
型ファラデー回転子５を用いて光アイソレータを構成し
た例を示す図、第４図，第５図は従来の光アイソレータ
の主要な構成部分を示す図、第６図は従来の偏光素子４
を示す斜視図である。 図中、５……偏光子一体型ファラデー回転子、51……フ
ァラデー回転子、53,55……金属層、57……溝、59……
金属、である。
Claims (1)
- 【請求項１】ファラデー効果を有する磁気光学結晶を具
備し、該磁気光学結晶の光入射面及び／または光出射面
自体に形成した、所定幅で所定深さの平行な多数の溝内
に、金属層を充填した構造の偏光子を一体的に具備した
ことを特徴とする偏光子一体型ファラデー回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1328649A JP3067026B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 偏光子一体型ファラデー回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1328649A JP3067026B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 偏光子一体型ファラデー回転子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03188412A JPH03188412A (ja) | 1991-08-16 |
| JP3067026B2 true JP3067026B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=18212626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1328649A Expired - Lifetime JP3067026B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 偏光子一体型ファラデー回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3067026B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101196231B1 (ko) | 2006-12-19 | 2012-11-05 | 삼성디스플레이 주식회사 | 와이어 그리드 편광자의 제조방법 |
| US9638111B2 (en) | 2011-09-14 | 2017-05-02 | Anthony R. Martinez | Providing oxidation to a gas turbine engine |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0757275A1 (en) * | 1995-02-16 | 1997-02-05 | Tokin Corporation | Optical isolator |
| WO2002025325A1 (fr) * | 2000-09-20 | 2002-03-28 | Namiki Seimitsu Houseki Kabushiki Kaisha | Element polarisant, isolateur optique, module a diode laser et procede de production d'un element polarisant |
-
1989
- 1989-12-18 JP JP1328649A patent/JP3067026B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101196231B1 (ko) | 2006-12-19 | 2012-11-05 | 삼성디스플레이 주식회사 | 와이어 그리드 편광자의 제조방법 |
| US9638111B2 (en) | 2011-09-14 | 2017-05-02 | Anthony R. Martinez | Providing oxidation to a gas turbine engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03188412A (ja) | 1991-08-16 |
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Legal Events
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