JP3348257B2 - 光アイソレータ装置 - Google Patents
光アイソレータ装置Info
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- JP3348257B2 JP3348257B2 JP07132793A JP7132793A JP3348257B2 JP 3348257 B2 JP3348257 B2 JP 3348257B2 JP 07132793 A JP07132793 A JP 07132793A JP 7132793 A JP7132793 A JP 7132793A JP 3348257 B2 JP3348257 B2 JP 3348257B2
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- magneto
- magnetic field
- optical isolator
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- optical element
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光アイソレータ装置に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】可視光半導体レーザを光計測などの光信
号電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、伝送路あるいは電送用光学部品の各接
続部で反射して半導体レーザへ帰還した場合には、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。この戻り光が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る。
号電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、伝送路あるいは電送用光学部品の各接
続部で反射して半導体レーザへ帰還した場合には、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。この戻り光が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る。
【０００３】光アイソレータの基本構成は、図５に示す
ように、ファラデー効果を有する磁気光学素子１と、一
対の偏光子２及び検光子３と、磁気光学素子１に磁界を
印加するための磁石４とから構成され、磁気光学素子
１，偏光子２，検光子３がそれぞれ光軸調整されてい
る。図５において矢印ａの方向に伝搬する入射光は、偏
光子２を通過後、直線偏光となって磁気光学素子１に入
射する。そして、この磁気光学素子１を伝搬中、光は、
その入射面が磁石４の磁界強度により通常４５度回転し
た状態で検光子３に入射する。ここで、偏光子２の傾き
は予め入射光の偏波面傾き（４５度）と等しく設定され
ているので、偏光子２はこの入射光を透過させる。一
方、図５において矢印ｂのように逆方向に伝搬する入射
光は、検光子３と磁気光学素子１を透過することによ
り、偏光子２の偏波面に対して９０度傾いた偏波面を持
った直線偏光になって偏光子２に入射されるので、この
逆方向の入射光は偏光子２を透過しない。従って、この
光アイソレータを使用することによって、戻り光の帰還
を防止することができる。
ように、ファラデー効果を有する磁気光学素子１と、一
対の偏光子２及び検光子３と、磁気光学素子１に磁界を
印加するための磁石４とから構成され、磁気光学素子
１，偏光子２，検光子３がそれぞれ光軸調整されてい
る。図５において矢印ａの方向に伝搬する入射光は、偏
光子２を通過後、直線偏光となって磁気光学素子１に入
射する。そして、この磁気光学素子１を伝搬中、光は、
その入射面が磁石４の磁界強度により通常４５度回転し
た状態で検光子３に入射する。ここで、偏光子２の傾き
は予め入射光の偏波面傾き（４５度）と等しく設定され
ているので、偏光子２はこの入射光を透過させる。一
方、図５において矢印ｂのように逆方向に伝搬する入射
光は、検光子３と磁気光学素子１を透過することによ
り、偏光子２の偏波面に対して９０度傾いた偏波面を持
った直線偏光になって偏光子２に入射されるので、この
逆方向の入射光は偏光子２を透過しない。従って、この
光アイソレータを使用することによって、戻り光の帰還
を防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
光アイソレータを作動させるためには、その磁気光学素
子１に、入射光の波長に対して適切な強度の磁界を加え
る必要がある。
光アイソレータを作動させるためには、その磁気光学素
子１に、入射光の波長に対して適切な強度の磁界を加え
る必要がある。
【０００５】この磁気光学素子１に磁界を印加するため
の磁石４としては、通常、永久磁石が使用されており、
また、この磁石４と磁気光学素子１との相対位置は固定
されているため、この磁気光学素子１に印加される磁界
強度は、その温度変化を除いて常時一定となる。
の磁石４としては、通常、永久磁石が使用されており、
また、この磁石４と磁気光学素子１との相対位置は固定
されているため、この磁気光学素子１に印加される磁界
強度は、その温度変化を除いて常時一定となる。
【０００６】このため、従来の光アイソレータは、使用
する光の波長を予め定めておき、その波長に対応した強
度をもつ磁界が印加されるように設計されている。従っ
て、従来の光アイソレータでは、予め定められた特定の
波長の光に対してしか最適条件で使用することができ
ず、使用する光の波長が定格外の波長に変化した場合に
は、その磁気光学素子内における偏波面のファラデー回
転角ＱＦが所定値から変動して、適切な動作が期待でき
なくなってしまう欠点があった。
する光の波長を予め定めておき、その波長に対応した強
度をもつ磁界が印加されるように設計されている。従っ
て、従来の光アイソレータでは、予め定められた特定の
波長の光に対してしか最適条件で使用することができ
ず、使用する光の波長が定格外の波長に変化した場合に
は、その磁気光学素子内における偏波面のファラデー回
転角ＱＦが所定値から変動して、適切な動作が期待でき
なくなってしまう欠点があった。
【０００７】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、磁気光学素子ＣｄＭｎＴｅに印
加される磁界強度を可変できるようにすることによっ
て、ある波長範囲で常時最適条件で使用可能な光アイソ
レータ装置を提供することにある。
であって、その目的は、磁気光学素子ＣｄＭｎＴｅに印
加される磁界強度を可変できるようにすることによっ
て、ある波長範囲で常時最適条件で使用可能な光アイソ
レータ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ファラ
デー効果を有する磁気光学素子にＣｄＭｎＴｅ結晶を用
い、このＣｄＭｎＴｅ結晶素子の周辺に磁石を配置した
光アイソレータ装置において、上記磁石を移動可能とし
た磁界強度調節手段により上記磁気光学素子に印加する
磁界強度を調節することを特徴とする光アイソレータ装
置が得られる。
デー効果を有する磁気光学素子にＣｄＭｎＴｅ結晶を用
い、このＣｄＭｎＴｅ結晶素子の周辺に磁石を配置した
光アイソレータ装置において、上記磁石を移動可能とし
た磁界強度調節手段により上記磁気光学素子に印加する
磁界強度を調節することを特徴とする光アイソレータ装
置が得られる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図によって詳細に説
明する。
明する。
【００１０】図１に本発明による光アイソレータ装置を
示す。
示す。
【００１１】本実施例における光アイソレータの磁気光
学素子１には、厚さ１ｍｍのＣｄ（０．８）Ｍｎ（０．
２）Ｔｅ結晶（ファラデー回転素子）を用いた。この磁
気光学素子１は、磁石４の中央に位置しており、この磁
石４の両側に、偏光子２及び検光子３が設置されてい
る。また、磁石４には、磁界強度調節手段としての調整
棒５が配設されている。この調整棒５の端部は、光アイ
ソレータ装置のホルダ端面の外方に延出されており、ホ
ルダ端面に配設されたナット６により任意の位置に調整
固定できるようになっている。このように、本実施例の
光アイソレータ装置は、磁界強度調節手段により磁石４
を移動可能とすることにより、磁気光学素子１と磁石４
の相対位置を変化させることができるので、磁気光学素
子１に印加する磁界強度を調節することが可能となる。
また、本実施例の磁石４には、中心磁界が８０００Ｇの
ＮｄＦｅＢ系の磁石を用いた。
学素子１には、厚さ１ｍｍのＣｄ（０．８）Ｍｎ（０．
２）Ｔｅ結晶（ファラデー回転素子）を用いた。この磁
気光学素子１は、磁石４の中央に位置しており、この磁
石４の両側に、偏光子２及び検光子３が設置されてい
る。また、磁石４には、磁界強度調節手段としての調整
棒５が配設されている。この調整棒５の端部は、光アイ
ソレータ装置のホルダ端面の外方に延出されており、ホ
ルダ端面に配設されたナット６により任意の位置に調整
固定できるようになっている。このように、本実施例の
光アイソレータ装置は、磁界強度調節手段により磁石４
を移動可能とすることにより、磁気光学素子１と磁石４
の相対位置を変化させることができるので、磁気光学素
子１に印加する磁界強度を調節することが可能となる。
また、本実施例の磁石４には、中心磁界が８０００Ｇの
ＮｄＦｅＢ系の磁石を用いた。
【００１２】すなわち、ファラデー回転素子であるＣｄ
ＭｎＴｅ結晶は、回転角の波長依存性が大きい。この素
子を通る偏波面が４５度回転するために必要な磁界と波
長の関係を図２に示す。ここで明らかなように、素子を
通る偏波面が４５度回転するために必要な磁界は、波長
が長くなるほど大きくなり、０．６〜０．８μｍで１５
００Ｇ〜８０００Ｇと変化する。そこで、本実施例のよ
うに、最大８０００Ｇの磁界を発生させることができる
磁石４と磁気光学素子１（ファラデー回転素子）の相対
位置を変化させることにより目的とする波長の最適磁界
を得ることができる。
ＭｎＴｅ結晶は、回転角の波長依存性が大きい。この素
子を通る偏波面が４５度回転するために必要な磁界と波
長の関係を図２に示す。ここで明らかなように、素子を
通る偏波面が４５度回転するために必要な磁界は、波長
が長くなるほど大きくなり、０．６〜０．８μｍで１５
００Ｇ〜８０００Ｇと変化する。そこで、本実施例のよ
うに、最大８０００Ｇの磁界を発生させることができる
磁石４と磁気光学素子１（ファラデー回転素子）の相対
位置を変化させることにより目的とする波長の最適磁界
を得ることができる。
【００１３】図３及び図４に消光比の測定方法を示す。
図３及び図４において、レーザ光源７を出た光は、レン
ズ８で集光され、偏光子２を通り規定される偏光成分の
みの光が磁気光学素子１（ファラデー回転素子）に入射
する。このファラデー回転素子を通過した光をパワーメ
ータ９により光電変換して電気信号に変換する。
図３及び図４において、レーザ光源７を出た光は、レン
ズ８で集光され、偏光子２を通り規定される偏光成分の
みの光が磁気光学素子１（ファラデー回転素子）に入射
する。このファラデー回転素子を通過した光をパワーメ
ータ９により光電変換して電気信号に変換する。
【００１４】図３に示す入射光の順方向損失ＦＬは、次
の数１で示される。
の数１で示される。
【００１５】
【数１】
【００１６】図４に示す入射光の逆方向損失ＢＬは、次
の数２で示される。
の数２で示される。
【００１７】
【数２】
【００１８】また、消光比（ＢＬ−ＦＬ）は、次の数３
で定義される。
で定義される。
【００１９】
【数３】
【００２０】数３で示すように、Ｉｏｕｔ1 とＩｏｕｔ
2 の出射光の強度比により消光比（ＢＬ−ＦＬ）が測定
できる。
2 の出射光の強度比により消光比（ＢＬ−ＦＬ）が測定
できる。
【００２１】図１に示した本発明によるアイソレータ装
置では、波長可変型レーザを用いて、０．６〜０．８μ
ｍの光を通したときに、磁界調整を行なうことで３０ｄ
Ｂ以上の消光比が得られた。
置では、波長可変型レーザを用いて、０．６〜０．８μ
ｍの光を通したときに、磁界調整を行なうことで３０ｄ
Ｂ以上の消光比が得られた。
【００２２】なお、上記実施例では、光アイソレータの
磁気光学素子１として、Ｃｄ（０．８）Ｍｎ（０．２）
Ｔｅ結晶を用いたが、この素子としては、組成比がＣｄ
（１−Ｘ）Ｍｎ（Ｘ）Ｔｅ（０≦Ｘ≦０．６）であれば
よく、組成が変化した場合、結晶の厚さと必要磁界が変
化するがその傾向は実施例と同一である。
磁気光学素子１として、Ｃｄ（０．８）Ｍｎ（０．２）
Ｔｅ結晶を用いたが、この素子としては、組成比がＣｄ
（１−Ｘ）Ｍｎ（Ｘ）Ｔｅ（０≦Ｘ≦０．６）であれば
よく、組成が変化した場合、結晶の厚さと必要磁界が変
化するがその傾向は実施例と同一である。
【００２３】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、磁気
光学素子（ファラデー回転素子）に印加される磁界強度
を常時最適な値に可変できる。
光学素子（ファラデー回転素子）に印加される磁界強度
を常時最適な値に可変できる。
【図１】本発明の光アイソレータ装置の一実施例の構成
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図２】ファラデー回転素子を通る偏波面が４５度回転
するために必要な磁界と波長の関係を示す線図である。
するために必要な磁界と波長の関係を示す線図である。
【図３】上記光アイソレータ装置における入射光の順方
向損失を測定する装置の概略図である。
向損失を測定する装置の概略図である。
【図４】上記光アイソレータ装置における入射光の逆方
向損失を測定する装置の概略図である。
向損失を測定する装置の概略図である。
【図５】従来の光アイソレータ装置の構成を示す概略斜
視図である。
視図である。
１ 磁気光学素子 ２ 偏光子 ３ 検光子 ４ 磁石 ５ 調整棒 ６ ナット ７ レーザ光源 ８ レンズ ９ パワーメータ
Claims (1)
- 【請求項１】 ファラデー効果を有する磁気光学素子に
ＣｄＭｎＴｅ結晶を用い、このＣｄＭｎＴｅ結晶素子の
周辺に磁石を配置した光アイソレータ装置において、上
記磁石を移動可能とした磁界強度調節手段により上記磁
気光学素子に印加する磁界強度を調節することを特徴と
する光アイソレータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07132793A JP3348257B2 (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 光アイソレータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07132793A JP3348257B2 (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 光アイソレータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281887A JPH06281887A (ja) | 1994-10-07 |
| JP3348257B2 true JP3348257B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=13457350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07132793A Expired - Fee Related JP3348257B2 (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 光アイソレータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3348257B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6148973B2 (ja) * | 2013-12-04 | 2017-06-14 | 株式会社フジクラ | 光アイソレータの製造方法 |
| JP2020201415A (ja) * | 2019-06-11 | 2020-12-17 | 株式会社フジクラ | 光アイソレータ |
-
1993
- 1993-03-30 JP JP07132793A patent/JP3348257B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06281887A (ja) | 1994-10-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020814 |
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