JP3260159B2 - 磁気光学光部品の製造方法 - Google Patents
磁気光学光部品の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、最終製品の光学特性の
調整が容易であり、製品の部材点数も少なくでき且つ量
産に適した、光アイソレータ、光サーキュレータ、光非
相反回路等の磁気光学光部品の製造方法に関する。
調整が容易であり、製品の部材点数も少なくでき且つ量
産に適した、光アイソレータ、光サーキュレータ、光非
相反回路等の磁気光学光部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】光アイソ
レータは、偏光面が４５°回転するファラデー素子を透
過軸が互いに４５°傾いた偏光子及び検光子で挟むこと
によって、偏光子から検光子に光を透過するが逆方向に
は透過しない光学素子であり、レーザー放出光が外部回
路からの反射によってもとのレーザーと結合するのを阻
止する等に目的に用いられている。
レータは、偏光面が４５°回転するファラデー素子を透
過軸が互いに４５°傾いた偏光子及び検光子で挟むこと
によって、偏光子から検光子に光を透過するが逆方向に
は透過しない光学素子であり、レーザー放出光が外部回
路からの反射によってもとのレーザーと結合するのを阻
止する等に目的に用いられている。
【０００３】従来、用いられている光アイソレータの構
造を図３に示す。図中、磁石５に挟まれたファラデー回
転子２の回転角をθf 、偏光子１と検光子３の相対角度
をφとし、各素子の光学損失を０ｄＢ、消光比を∞ｄＢ
と仮定すると、光の順方向透過率Ｔｆ及び逆方向透過率
Ｔｂは下記式で表される。
造を図３に示す。図中、磁石５に挟まれたファラデー回
転子２の回転角をθf 、偏光子１と検光子３の相対角度
をφとし、各素子の光学損失を０ｄＢ、消光比を∞ｄＢ
と仮定すると、光の順方向透過率Ｔｆ及び逆方向透過率
Ｔｂは下記式で表される。
【数１】Ｔｆ＝ｃｏｓ2 （θf −φ） Ｔｂ＝ｃｏｓ2 （θf ＋φ） 式中、θf ＝φ＝４５°のときＴｆ＝１、Ｔｂ＝０とな
り、逆方向には光は透過せず、光アイソレータと有効に
機能する。
り、逆方向には光は透過せず、光アイソレータと有効に
機能する。
【０００４】ここで、光アイソレータを構成するファラ
デー回転子、偏光子及び検光子の作製にバラツキがある
と光学特性が劣化し、特に逆方向透過率に悪影響を及ぼ
すことになる。例えば、Ｔｂ＜０．０００１を達成する
には（θf ＋φ）は９０°±０．５７°にしなければな
らない。ところで、ファラデー回転角θf は温度、波長
により変化する。このため、従来、使用中心温度及び使
用中心波長を基準として、（θf ＋φ）が９０°となる
ように、あるいは逆方向透過率が最小となるように調整
して光アイソレータを製造していた。このような調整方
法として、例えば、特開昭６４−２５１１９に記載され
たように、あらかじめファラデー回転子と磁石及び偏光
子を一体化しその後検光子を逆方向損失が最大になるよ
うに回転調整していた。
デー回転子、偏光子及び検光子の作製にバラツキがある
と光学特性が劣化し、特に逆方向透過率に悪影響を及ぼ
すことになる。例えば、Ｔｂ＜０．０００１を達成する
には（θf ＋φ）は９０°±０．５７°にしなければな
らない。ところで、ファラデー回転角θf は温度、波長
により変化する。このため、従来、使用中心温度及び使
用中心波長を基準として、（θf ＋φ）が９０°となる
ように、あるいは逆方向透過率が最小となるように調整
して光アイソレータを製造していた。このような調整方
法として、例えば、特開昭６４−２５１１９に記載され
たように、あらかじめファラデー回転子と磁石及び偏光
子を一体化しその後検光子を逆方向損失が最大になるよ
うに回転調整していた。
【０００５】しかしながら、この技術では精密なホルダ
ー等の付属部品を必要としまた回転角度の調整に手間が
かかるために量産性に欠けるという問題があった。そこ
で、本発明の目的は、ファラデー回転子、偏光子及び磁
石を含む磁気光学光部品の製造において、該部品の光学
素子を一体化した後にそれらの配置間調整をする必要が
なく、最終製品の部材点数も少なくでき且つ量産性に優
れた、光アイソレータ、光サーキュレータ等の磁気光学
光部品を製造する方法を提供することにある。
ー等の付属部品を必要としまた回転角度の調整に手間が
かかるために量産性に欠けるという問題があった。そこ
で、本発明の目的は、ファラデー回転子、偏光子及び磁
石を含む磁気光学光部品の製造において、該部品の光学
素子を一体化した後にそれらの配置間調整をする必要が
なく、最終製品の部材点数も少なくでき且つ量産性に優
れた、光アイソレータ、光サーキュレータ等の磁気光学
光部品を製造する方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意検討・研究した結果、種々の厚さの
磁気ヨークを光アイソレータ、光サーキュレータ等を構
成する磁石の外側に付着させることにより、ファラデー
回転子、偏光子及び検光子間の配置を一切変更すること
なく、最終製品の光学特性を容易に微調整することがで
きる光アイソレータ、光サーキュレータ等の磁気光学光
部品の製造方法を開発することに成功した。すなわち本
発明は、磁気光学光部品を製造する方法であって、少な
くとも１のファラデー回転子、少なくとも１の偏光子及
び少なくとも１の磁石を含む光学素子群を一体化固定し
た後、光をファラデー回転子及び偏光子に透過させて磁
気光学光部品の光学特性を観測しつつ、種々の寸法また
は形状の磁気ヨーク片を順次前記磁石近傍に配置させて
最適な磁気ヨーク片を決定し固定することよりなる、光
学特性を最適化することを特徴とする磁気光学光部品を
製造する方法である。
解決するために鋭意検討・研究した結果、種々の厚さの
磁気ヨークを光アイソレータ、光サーキュレータ等を構
成する磁石の外側に付着させることにより、ファラデー
回転子、偏光子及び検光子間の配置を一切変更すること
なく、最終製品の光学特性を容易に微調整することがで
きる光アイソレータ、光サーキュレータ等の磁気光学光
部品の製造方法を開発することに成功した。すなわち本
発明は、磁気光学光部品を製造する方法であって、少な
くとも１のファラデー回転子、少なくとも１の偏光子及
び少なくとも１の磁石を含む光学素子群を一体化固定し
た後、光をファラデー回転子及び偏光子に透過させて磁
気光学光部品の光学特性を観測しつつ、種々の寸法また
は形状の磁気ヨーク片を順次前記磁石近傍に配置させて
最適な磁気ヨーク片を決定し固定することよりなる、光
学特性を最適化することを特徴とする磁気光学光部品を
製造する方法である。
【０００７】本発明の方法は、特に、印加磁界によりフ
ァラデー回転角が変化し得る、いわゆる未飽和型のファ
ラデー回転子を用いる光アイソレータ、光サーキュレー
タ等の磁気光学光部品に有効である（特願平２−１３６
９８８号等参照のこと）。本発明において、磁気光学光
部品とは、少なくとも１のファラデー回転子、少なくと
も１の偏光子及び少なくとも１の磁石を用いる光部品を
意味し、例えば、光アイソレータ、光サーキュレータ及
び光非相反回路が挙げられるが光アイソレータ付きの半
導体レーザのモジュールをも含む。本発明において最適
化される光学特性とは上記の磁気光学光部品の機能、す
なわち光アイソレーション、サーキュレーション等の光
学特性を意味する。
ァラデー回転角が変化し得る、いわゆる未飽和型のファ
ラデー回転子を用いる光アイソレータ、光サーキュレー
タ等の磁気光学光部品に有効である（特願平２−１３６
９８８号等参照のこと）。本発明において、磁気光学光
部品とは、少なくとも１のファラデー回転子、少なくと
も１の偏光子及び少なくとも１の磁石を用いる光部品を
意味し、例えば、光アイソレータ、光サーキュレータ及
び光非相反回路が挙げられるが光アイソレータ付きの半
導体レーザのモジュールをも含む。本発明において最適
化される光学特性とは上記の磁気光学光部品の機能、す
なわち光アイソレーション、サーキュレーション等の光
学特性を意味する。
【０００８】本発明の方法を光アイソレータを製造する
場合を例に挙げて以下に説明する。最初に、光アイソレ
ータを構成するファラデー回転子、偏光子、検光子及び
磁石を用意する。これらの素子は従来使用されていたも
のを使用することができる。ファラデー回転子用の材料
としては厚さの薄いＢｉ置換稀土類鉄ガーネット単結晶
が好適である。次いで、図１に示すように、透過する直
線偏光が互いに４５°の角度をなすように偏光子１及び
検光子３を配置する。次いで偏光子及び検光子の間にフ
ァラデー回転子２を配置してそれらを互いに接着固定す
る。そして、図２の断面図に示すように、円筒状磁石５
が装着されたホルダー６に、それらの素子を固定する。
次いで、同図に示すように、種々の寸法及び形状を有す
る磁気ヨーク片４を用意して順次磁石に付着させる。こ
れによって中心磁界が変化して、未飽和型の光アイソレ
ータではファラデー回転子の偏光回転角が変化する。こ
こで、光を逆方向に透過させながら、逆方向の光の透過
率が最小になるような磁気ヨーク片を決定する。この磁
気ヨーク片を付着したままの状態で光学特性が最終調節
された光アイソレータを得ることができる。このよう
に、光学特性の最終決定は、磁気ヨーク片の付着によっ
てされるため、光アイソレータをファラデー回転子、偏
光子等により一体化する際に要求されていた精密さを緩
和することができる。
場合を例に挙げて以下に説明する。最初に、光アイソレ
ータを構成するファラデー回転子、偏光子、検光子及び
磁石を用意する。これらの素子は従来使用されていたも
のを使用することができる。ファラデー回転子用の材料
としては厚さの薄いＢｉ置換稀土類鉄ガーネット単結晶
が好適である。次いで、図１に示すように、透過する直
線偏光が互いに４５°の角度をなすように偏光子１及び
検光子３を配置する。次いで偏光子及び検光子の間にフ
ァラデー回転子２を配置してそれらを互いに接着固定す
る。そして、図２の断面図に示すように、円筒状磁石５
が装着されたホルダー６に、それらの素子を固定する。
次いで、同図に示すように、種々の寸法及び形状を有す
る磁気ヨーク片４を用意して順次磁石に付着させる。こ
れによって中心磁界が変化して、未飽和型の光アイソレ
ータではファラデー回転子の偏光回転角が変化する。こ
こで、光を逆方向に透過させながら、逆方向の光の透過
率が最小になるような磁気ヨーク片を決定する。この磁
気ヨーク片を付着したままの状態で光学特性が最終調節
された光アイソレータを得ることができる。このよう
に、光学特性の最終決定は、磁気ヨーク片の付着によっ
てされるため、光アイソレータをファラデー回転子、偏
光子等により一体化する際に要求されていた精密さを緩
和することができる。
【０００９】本発明の方法において使用できる磁気ヨー
クの材料としては、例えば、電磁軟鉄、パーマロイ等を
使用することができるが、磁性のある材料ならばこれら
に限定されず、種々の材料を使用できる。また、磁気ヨ
ークの形状も特に限定されず、薄板状、環状等の種々の
形状のものを使用できる。これらの磁気ヨークは磁石に
吸引するので最終調整のための治具は不要となる。磁気
ヨークの装着場所は、特に限定されず、図２に示したよ
うに各磁石の片側だけでなく、両側に付着させてもよ
い。また、磁石に直接付着させずに種々の部材を介して
付着させてもよい。光アイソレータの製造を例に挙げて
本発明を説明してきたが、本発明の方法は、光アイソレ
ータと同様に、ファラデー回転子、偏光子及び磁石を構
成部品として含む光サーキュレータ、光非相反回路にも
同様に適用される。以下に本発明を実施例により説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
クの材料としては、例えば、電磁軟鉄、パーマロイ等を
使用することができるが、磁性のある材料ならばこれら
に限定されず、種々の材料を使用できる。また、磁気ヨ
ークの形状も特に限定されず、薄板状、環状等の種々の
形状のものを使用できる。これらの磁気ヨークは磁石に
吸引するので最終調整のための治具は不要となる。磁気
ヨークの装着場所は、特に限定されず、図２に示したよ
うに各磁石の片側だけでなく、両側に付着させてもよ
い。また、磁石に直接付着させずに種々の部材を介して
付着させてもよい。光アイソレータの製造を例に挙げて
本発明を説明してきたが、本発明の方法は、光アイソレ
ータと同様に、ファラデー回転子、偏光子及び磁石を構
成部品として含む光サーキュレータ、光非相反回路にも
同様に適用される。以下に本発明を実施例により説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１０】
【実施例】実施例１ （光アイソレータの製造例） 図１に示すように、一辺が１０ｍｍの正方形の磁気光学
素子２を、一辺が１０ｍｍの正方形であり且つ直進する
直線偏光の方向が互いに４５°の角度をなす２枚複屈折
板で挟み、それらを接着剤により互いに接着する。接着
剤が硬化した後に、一辺が１．５ｍｍの正方形に切断し
て、３６個の素子を得た。次に図２に示すように、この
素子を、接着剤または半田により磁石が装着されたホル
ダーに一体固定する。半田で固定する場合にはホルダー
及び複屈折板の所定の場所にメタライズしておく必要が
ある。こうして磁気光学素子、偏光子、検光子及び磁石
を一体化した後に、光を逆方向から入射させながら、同
図に示すような位置に磁気ヨーク片を付着した。この磁
気ヨーク片を適宜寸法の異なる磁気ヨーク片に変更しな
がら光パワーメータを用いて逆方向透過光量を測定して
逆方向透過率が最小になるような磁気ヨーク片またはそ
れらの組み合わせを決定した。実際に磁気ヨーク片の厚
さを０．２mm〜０．６mmの間で変化させたところ、逆方
向透過率が最小になる波長は約１３１０ｎｍを中心とし
て±４０ｎｍ変化した。目的の使用波長となるように磁
気ヨークの厚さを決めた。こうして光学特性が最適化さ
れた最終製品である光アイソレータを得た。
素子２を、一辺が１０ｍｍの正方形であり且つ直進する
直線偏光の方向が互いに４５°の角度をなす２枚複屈折
板で挟み、それらを接着剤により互いに接着する。接着
剤が硬化した後に、一辺が１．５ｍｍの正方形に切断し
て、３６個の素子を得た。次に図２に示すように、この
素子を、接着剤または半田により磁石が装着されたホル
ダーに一体固定する。半田で固定する場合にはホルダー
及び複屈折板の所定の場所にメタライズしておく必要が
ある。こうして磁気光学素子、偏光子、検光子及び磁石
を一体化した後に、光を逆方向から入射させながら、同
図に示すような位置に磁気ヨーク片を付着した。この磁
気ヨーク片を適宜寸法の異なる磁気ヨーク片に変更しな
がら光パワーメータを用いて逆方向透過光量を測定して
逆方向透過率が最小になるような磁気ヨーク片またはそ
れらの組み合わせを決定した。実際に磁気ヨーク片の厚
さを０．２mm〜０．６mmの間で変化させたところ、逆方
向透過率が最小になる波長は約１３１０ｎｍを中心とし
て±４０ｎｍ変化した。目的の使用波長となるように磁
気ヨークの厚さを決めた。こうして光学特性が最適化さ
れた最終製品である光アイソレータを得た。
【００１１】実施例２ （光アイソレータ付半導体レーザの製造例） 図４に本発明に従って製造される光アイソレータ付半導
体レーザの一具体例を示す。同図に示したように半導体
レーザ８、ファラデー回転子２、レンズ９，１０、磁石
５、偏光子１、光ファイバ１１を配置した。次いで、反
射鏡等を用いて、光ファイバ１１に伝送されてきた光が
半導体レーザに戻るようにした。ここで、ファラデー回
転子を通ってレーザに戻る光が最小になるように、すな
わちレーザー発振が最も安定になるように、種々の形状
の磁気ヨーク４，４’を磁石５に直接付着した。なお、
磁気ヨークは、スペーサーを介して磁石５近傍に付着す
ることもできる。
体レーザの一具体例を示す。同図に示したように半導体
レーザ８、ファラデー回転子２、レンズ９，１０、磁石
５、偏光子１、光ファイバ１１を配置した。次いで、反
射鏡等を用いて、光ファイバ１１に伝送されてきた光が
半導体レーザに戻るようにした。ここで、ファラデー回
転子を通ってレーザに戻る光が最小になるように、すな
わちレーザー発振が最も安定になるように、種々の形状
の磁気ヨーク４，４’を磁石５に直接付着した。なお、
磁気ヨークは、スペーサーを介して磁石５近傍に付着す
ることもできる。
【００１２】実施例３（光非相反回路の製造例） 本発明に従って、図５に示すような２個のファラデー回
転子及び３個の偏光子を用いる光非相反回路を製造し
た。これは実開平１−１２３８２４号に記載されている
ものと同様であり、光ファイバＦＢ１からＦＢ２へＦＢ
２からＦＢ３へ光が伝わるように構成されている。この
回路では、第２の光ファイバFB2 から第１の光ファイバ
FB1 への光量が最小になるように、適切な寸法の磁気ヨ
ークを選択して磁石の周囲に付着させた。磁石の特に周
囲のみならず磁石８の磁界強度を調節できる場所ならば
特に限定されず任意の場所に付着することができる。
転子及び３個の偏光子を用いる光非相反回路を製造し
た。これは実開平１−１２３８２４号に記載されている
ものと同様であり、光ファイバＦＢ１からＦＢ２へＦＢ
２からＦＢ３へ光が伝わるように構成されている。この
回路では、第２の光ファイバFB2 から第１の光ファイバ
FB1 への光量が最小になるように、適切な寸法の磁気ヨ
ークを選択して磁石の周囲に付着させた。磁石の特に周
囲のみならず磁石８の磁界強度を調節できる場所ならば
特に限定されず任意の場所に付着することができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明の光アイソレータ及び光サーキュ
レータの製造方法は、ファラデー回転角に基づく光学特
性を容易に調整でき、調整時の治具を含め最終製品の部
材点数も少なくできる。このため量産性に適した方法で
ある。磁気ヨークを固定する際の光学特性のずれは全く
ないと考えられるので最終製品の歩留が改善される。さ
らに、磁気ヨークによって回転角の調整を行えるので、
使用波長の異なる光アイソレータ、光サーキュレータ、
光非相反回路を同じ厚さのファラデー回転子により作製
できる利点もある。このため大面積の偏光板、ファラデ
ー回転子を用いて接着した後所定の大きさに切断すると
いう工程を採用でき、一層量産に適する。また、磁気ヨ
ークを置き換えることによって波長可変の光アイソレー
タにすることもできる。
レータの製造方法は、ファラデー回転角に基づく光学特
性を容易に調整でき、調整時の治具を含め最終製品の部
材点数も少なくできる。このため量産性に適した方法で
ある。磁気ヨークを固定する際の光学特性のずれは全く
ないと考えられるので最終製品の歩留が改善される。さ
らに、磁気ヨークによって回転角の調整を行えるので、
使用波長の異なる光アイソレータ、光サーキュレータ、
光非相反回路を同じ厚さのファラデー回転子により作製
できる利点もある。このため大面積の偏光板、ファラデ
ー回転子を用いて接着した後所定の大きさに切断すると
いう工程を採用でき、一層量産に適する。また、磁気ヨ
ークを置き換えることによって波長可変の光アイソレー
タにすることもできる。
【図１】本発明に従って光アイソレータを製造する工程
を示す図である。
を示す図である。
【図２】本発明により製造された光アイソレータを示す
図である。
図である。
【図３】従来の光アイソレータを示す図である。
【図４】本発明により製造された光アイソレータ付半導
体レーザの一具体例を示す図である。
体レーザの一具体例を示す図である。
【図５】本発明により製造された光非相反回路の一具体
例を示す図である。
例を示す図である。
１ 偏光子 ２ ファラデー回転子 ３ 検光子 ４，４’ 磁気ヨーク ５ 磁石 ６ ホルダー ８ 半導体レーザ ９，１０ レンズ １１ 光ファイバ １２ 複屈折板 １３ ホルダー １４ ロッドレンズ １５ フェルール １６ ホルダー １７ ホルダー FB1 第１の光ファイバ FB2 第２の光ファイバ FB3 第３の光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/09 G02B 27/28
Claims (2)
- 【請求項１】 磁気光学光部品を製造する方法であっ
て、少なくとも１のファラデー回転子、少なくとも１の
偏光子及び少なくとも１の磁石を含む光学素子群を一体
化固定した後、光をファラデー回転子及び偏光子に透過
させて磁気光学光部品の光学特性を観測しつつ、種々の
寸法または形状の磁気ヨーク片を順次前記磁石近傍に配
置させて最適な磁気ヨーク片を決定し固定することより
なる、光学特性を最適化することを特徴とする磁気光学
光部品を製造する方法。 - 【請求項２】 磁気光学光部品が、光アイソレータ、光
サーキュレータ及び光非相反回路のいずれかである請求
項１の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07219992A JP3260159B2 (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 磁気光学光部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07219992A JP3260159B2 (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 磁気光学光部品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05232418A JPH05232418A (ja) | 1993-09-10 |
| JP3260159B2 true JP3260159B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=13482326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07219992A Expired - Fee Related JP3260159B2 (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 磁気光学光部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3260159B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005128472A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-05-19 | Tdk Corp | 磁気光学光部品及びそれを用いた埋込型光部品 |
-
1992
- 1992-02-24 JP JP07219992A patent/JP3260159B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05232418A (ja) | 1993-09-10 |
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