JP3380331B2 - 光アイソレータ - Google Patents
光アイソレータInfo
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- JP3380331B2 JP3380331B2 JP16768294A JP16768294A JP3380331B2 JP 3380331 B2 JP3380331 B2 JP 3380331B2 JP 16768294 A JP16768294 A JP 16768294A JP 16768294 A JP16768294 A JP 16768294A JP 3380331 B2 JP3380331 B2 JP 3380331B2
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- Japan
- Prior art keywords
- glass
- thermal expansion
- holder
- polarizer
- analyzer
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信等の光源に用い
られる半導体レーザモジュールにおいて、前記半導体レ
ーザを安定に発振させるため、半導体レーザへの戻り光
を防止する光アイソレータに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の光アイソレータの構成を図２に示
す。図中偏光子７及び検光子８は赤外偏光ガラスで、ホ
ルダ２及びホルダ３は金属であり、固着剤Ｇ２及びＧ３
は主成分が酸化鉛である低融点ガラスとなっており、ホ
ルダ２、ホルダ３、低融点ガラスＧ２、及び低融点ガラ
スＧ３はすべて熱膨張係数を偏光子７、及び検光子８つ
まり赤外偏光ガラスに整合させていた（特開平４−２９
６７１３公報参照）。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】前記従来の光アイソレ
ータの固定方法では、赤外偏光ガラス、金属ホルダ、及
び低融点ガラスの熱膨張係数の公称値は同一に整合させ
ても、そのロット内ばらつき及びロット間ばらつきがあ
るために、低融点ガラスの焼成後の冷却中、赤外偏光ガ
ラスが割れることがあった。又、焼成直後の明らかな割
れがなくても、その時に生じたマイクロクラックにより
常温で保存中に赤外偏光ガラスが割れることがあった。 【０００４】これは、上記赤外偏光ガラスは、引張応力
に弱い脆性材料であるガラスが主成分であり、しかも、
小さな銀含有粒子を有するガラスを比較的高い応力下で
延伸して製作している。そのため、ガラスの表面に生じ
ている微小傷が、わずかな引張力でも、応力集中のため
に破壊する原因となる。 【０００５】そのため、試作程度には可能ではあるが、
製品として量産化するには大きな問題であった。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記課題に鑑みて本発明
の光アイソレータは、赤外偏光ガラスから成る偏光子７
及び検光子８をそれぞれ固定するホルダ２及びホルダ３
の熱膨張係数を７０〜１１０×１０-7／℃にするととも
に、赤外偏光ガラスとこのホルダ２、３の熱膨張係数の
間の熱膨張係数値を有する低融点ガラスＧ２及び低融点
ガラスＧ３で偏光子７及び検光子８をそれぞれホルダ２
及びホルダ３に固定するものである。 【０００７】 【実施例】以下本考案実施例を図によって説明する。こ
の光アイソレータは図１に示すように、６はファラデー
回転子、７は偏光子、８は検光子、５は磁石、４はファ
ラデー回転子ホルダ、２は偏光子ホルダ、３は検光子ホ
ルダ、１はケースである。ファラデー回転子６には、例
えばＢｉ置換ガーネット厚膜を使用し、偏光子７及び検
光子８には熱膨張係数が６５×１０-7／℃の赤外偏光ガ
ラス（コーニング社製、商品名ポーラコア）、偏光子ホ
ルダ２及び検光子ホルダ３には熱膨張係数１００×１０
-7／℃のニッケル−鉄合金、低融点ガラスＧ２及びＧ３
には熱膨張係数８３×１０-7／℃の鉛ガラス系低融点ガ
ラスを、ファラデー回転子ホルダ４はニッケル−鉄合
金、そして低融点ガラスＧ１には鉛ガラス系低融点ガラ
スを用いている。ケース１とホルダ２及びホルダ３の固
定は、Ｙ１，Ｙ２の接合箇所をＹＡＧレーザーで溶接し
ている。 【０００８】上記、低融点ガラスは、３５０℃以上の温
度で焼成固着させる。つまり、焼成後常温に戻るまで
に、３３０℃以上の温度変化がある。また、上記赤外偏
光ガラスは、引張応力に弱い脆性材料であるガラスが主
成分であり、しかも、小さな銀含有粒子を有するガラス
を比較的高い応力下で延伸して製作している。そのた
め、ガラスの表面に生じている微小傷が、わずかな引張
力でも、応力集中のために破壊する原因となる。しかし
ながら、圧縮力に付いては、逆に脆性材料の長所である
が非常に強い。 【０００９】このため、赤外偏光ガラスには、偏光子・
検光子ホルダの収縮力により圧縮力がかかり、又、赤外
偏光ガラスと偏光子・検光子の中間層として熱膨張係数
が両者の間の値である低融点ガラスが緩衝材として存在
するので、その圧縮力により赤外偏光ガラスの破壊は生
じない。 【００１０】この様に、ホルダ２及びホルダ３の熱膨張
係数を７０〜１１０×１０-7／℃、低融点ガラスＧ２及
び低融点ガラスＧ３の熱膨張係数を、偏光子７及び検光
子８の熱膨張係数とそれを固定するホルダ２及びホルダ
３の熱膨張係数の間の値と設定しているので、赤外偏光
ガラスの破壊は生じない。 【００１１】また、本発明の他の実施例として、偏光子
ホルダ２及び検光子ホルダ３には熱膨張係数８０×１０
-7／℃のニッケル−鉄合金、低融点ガラスＧ２及びＧ３
には熱膨張係数６８×１０-7／℃の鉛ガラス系低融点ガ
ラスを用いることも出来る。さらに、本発明の他の実施
例として、偏光子ホルダ２及び検光子ホルダ３には熱膨
張係数１１０×１０-7／℃のステンレス綱、低融点ガラ
スＧ２及びＧ３には熱膨張係数７５×１０-7／℃の鉛ガ
ラス系低融点ガラスを用いる事もできる。 【００１２】実験例 ここで、以下に示す方法で実験を行った。本発明実施例
として、熱膨張係数６５×１０-7／℃の赤外偏光ガラス
と、熱膨張係数１００×１０-7／℃のニッケル−鉄合金
製ホルダと、熱膨張係数８３×１０-7／℃の低融点ガラ
スを用意し、比較例として従来の、熱膨張係数６５×１
０-7／℃の赤外偏光ガラスと、熱膨張係数６５×１０-7
／℃の金属製ホルダと、熱膨張係数６５×１０-7／℃の
低融点ガラスを用意した。それぞれ、封着温度の４５０
℃〜４６０℃で焼成し固着する実験を行った。結果は、
表１に示す本発明実施例は比較例に比べて、焼成後の赤
外偏光ガラスの割れ発生に対して、優れている。 【００１３】 【表１】 【００１４】次に、ホルダ（２、３）と低融点ガラス
（Ｇ２，Ｇ３）の熱膨張係数を様々に変化させて同様の
実験を行った。結果は、表２に示すように、ホルダの熱
膨張係数の値は７０〜１１０×１０-7／℃と、低融点ガ
ラスの熱膨張係数の値は６７×１０-7／℃以上でホルダ
の熱膨張係数からマイナス２×１０-7／℃の範囲のもの
が優れていることがわかる。 【００１５】 【表２】 【００１６】 【発明の効果】このように、本発明によれば、偏光子及
び検光子を固定するホルダの熱膨張係数を７０〜１１０
×１０-7／℃とし、偏光子及び検光子を固着する低融点
ガラスの熱膨張係数を、赤外偏光ガラスの熱膨張係数と
固定するホルダの熱膨張係数の間の値としたことによっ
て、以下のような優れた効果を有する。 【００１７】（１）低融点ガラスの焼成後の冷却中、赤
外偏光ガラスが割れることがなくなった。又、焼成直後
の明らかな割れがなくても、その時に生じたマイクロク
ラックにより常温で保存中に赤外偏光ガラスが割れるこ
ともなくなった。 【００１８】（２）量産においても、不良率が良くなっ
たため、極端な原価低減を行うことが出来た。
られる半導体レーザモジュールにおいて、前記半導体レ
ーザを安定に発振させるため、半導体レーザへの戻り光
を防止する光アイソレータに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の光アイソレータの構成を図２に示
す。図中偏光子７及び検光子８は赤外偏光ガラスで、ホ
ルダ２及びホルダ３は金属であり、固着剤Ｇ２及びＧ３
は主成分が酸化鉛である低融点ガラスとなっており、ホ
ルダ２、ホルダ３、低融点ガラスＧ２、及び低融点ガラ
スＧ３はすべて熱膨張係数を偏光子７、及び検光子８つ
まり赤外偏光ガラスに整合させていた（特開平４−２９
６７１３公報参照）。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】前記従来の光アイソレ
ータの固定方法では、赤外偏光ガラス、金属ホルダ、及
び低融点ガラスの熱膨張係数の公称値は同一に整合させ
ても、そのロット内ばらつき及びロット間ばらつきがあ
るために、低融点ガラスの焼成後の冷却中、赤外偏光ガ
ラスが割れることがあった。又、焼成直後の明らかな割
れがなくても、その時に生じたマイクロクラックにより
常温で保存中に赤外偏光ガラスが割れることがあった。 【０００４】これは、上記赤外偏光ガラスは、引張応力
に弱い脆性材料であるガラスが主成分であり、しかも、
小さな銀含有粒子を有するガラスを比較的高い応力下で
延伸して製作している。そのため、ガラスの表面に生じ
ている微小傷が、わずかな引張力でも、応力集中のため
に破壊する原因となる。 【０００５】そのため、試作程度には可能ではあるが、
製品として量産化するには大きな問題であった。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記課題に鑑みて本発明
の光アイソレータは、赤外偏光ガラスから成る偏光子７
及び検光子８をそれぞれ固定するホルダ２及びホルダ３
の熱膨張係数を７０〜１１０×１０-7／℃にするととも
に、赤外偏光ガラスとこのホルダ２、３の熱膨張係数の
間の熱膨張係数値を有する低融点ガラスＧ２及び低融点
ガラスＧ３で偏光子７及び検光子８をそれぞれホルダ２
及びホルダ３に固定するものである。 【０００７】 【実施例】以下本考案実施例を図によって説明する。こ
の光アイソレータは図１に示すように、６はファラデー
回転子、７は偏光子、８は検光子、５は磁石、４はファ
ラデー回転子ホルダ、２は偏光子ホルダ、３は検光子ホ
ルダ、１はケースである。ファラデー回転子６には、例
えばＢｉ置換ガーネット厚膜を使用し、偏光子７及び検
光子８には熱膨張係数が６５×１０-7／℃の赤外偏光ガ
ラス（コーニング社製、商品名ポーラコア）、偏光子ホ
ルダ２及び検光子ホルダ３には熱膨張係数１００×１０
-7／℃のニッケル−鉄合金、低融点ガラスＧ２及びＧ３
には熱膨張係数８３×１０-7／℃の鉛ガラス系低融点ガ
ラスを、ファラデー回転子ホルダ４はニッケル−鉄合
金、そして低融点ガラスＧ１には鉛ガラス系低融点ガラ
スを用いている。ケース１とホルダ２及びホルダ３の固
定は、Ｙ１，Ｙ２の接合箇所をＹＡＧレーザーで溶接し
ている。 【０００８】上記、低融点ガラスは、３５０℃以上の温
度で焼成固着させる。つまり、焼成後常温に戻るまで
に、３３０℃以上の温度変化がある。また、上記赤外偏
光ガラスは、引張応力に弱い脆性材料であるガラスが主
成分であり、しかも、小さな銀含有粒子を有するガラス
を比較的高い応力下で延伸して製作している。そのた
め、ガラスの表面に生じている微小傷が、わずかな引張
力でも、応力集中のために破壊する原因となる。しかし
ながら、圧縮力に付いては、逆に脆性材料の長所である
が非常に強い。 【０００９】このため、赤外偏光ガラスには、偏光子・
検光子ホルダの収縮力により圧縮力がかかり、又、赤外
偏光ガラスと偏光子・検光子の中間層として熱膨張係数
が両者の間の値である低融点ガラスが緩衝材として存在
するので、その圧縮力により赤外偏光ガラスの破壊は生
じない。 【００１０】この様に、ホルダ２及びホルダ３の熱膨張
係数を７０〜１１０×１０-7／℃、低融点ガラスＧ２及
び低融点ガラスＧ３の熱膨張係数を、偏光子７及び検光
子８の熱膨張係数とそれを固定するホルダ２及びホルダ
３の熱膨張係数の間の値と設定しているので、赤外偏光
ガラスの破壊は生じない。 【００１１】また、本発明の他の実施例として、偏光子
ホルダ２及び検光子ホルダ３には熱膨張係数８０×１０
-7／℃のニッケル−鉄合金、低融点ガラスＧ２及びＧ３
には熱膨張係数６８×１０-7／℃の鉛ガラス系低融点ガ
ラスを用いることも出来る。さらに、本発明の他の実施
例として、偏光子ホルダ２及び検光子ホルダ３には熱膨
張係数１１０×１０-7／℃のステンレス綱、低融点ガラ
スＧ２及びＧ３には熱膨張係数７５×１０-7／℃の鉛ガ
ラス系低融点ガラスを用いる事もできる。 【００１２】実験例 ここで、以下に示す方法で実験を行った。本発明実施例
として、熱膨張係数６５×１０-7／℃の赤外偏光ガラス
と、熱膨張係数１００×１０-7／℃のニッケル−鉄合金
製ホルダと、熱膨張係数８３×１０-7／℃の低融点ガラ
スを用意し、比較例として従来の、熱膨張係数６５×１
０-7／℃の赤外偏光ガラスと、熱膨張係数６５×１０-7
／℃の金属製ホルダと、熱膨張係数６５×１０-7／℃の
低融点ガラスを用意した。それぞれ、封着温度の４５０
℃〜４６０℃で焼成し固着する実験を行った。結果は、
表１に示す本発明実施例は比較例に比べて、焼成後の赤
外偏光ガラスの割れ発生に対して、優れている。 【００１３】 【表１】 【００１４】次に、ホルダ（２、３）と低融点ガラス
（Ｇ２，Ｇ３）の熱膨張係数を様々に変化させて同様の
実験を行った。結果は、表２に示すように、ホルダの熱
膨張係数の値は７０〜１１０×１０-7／℃と、低融点ガ
ラスの熱膨張係数の値は６７×１０-7／℃以上でホルダ
の熱膨張係数からマイナス２×１０-7／℃の範囲のもの
が優れていることがわかる。 【００１５】 【表２】 【００１６】 【発明の効果】このように、本発明によれば、偏光子及
び検光子を固定するホルダの熱膨張係数を７０〜１１０
×１０-7／℃とし、偏光子及び検光子を固着する低融点
ガラスの熱膨張係数を、赤外偏光ガラスの熱膨張係数と
固定するホルダの熱膨張係数の間の値としたことによっ
て、以下のような優れた効果を有する。 【００１７】（１）低融点ガラスの焼成後の冷却中、赤
外偏光ガラスが割れることがなくなった。又、焼成直後
の明らかな割れがなくても、その時に生じたマイクロク
ラックにより常温で保存中に赤外偏光ガラスが割れるこ
ともなくなった。 【００１８】（２）量産においても、不良率が良くなっ
たため、極端な原価低減を行うことが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の光アイソレータを示す断面
図。 【図２】従来の光アイソレータを示す断面図。 【符号の説明】 １ ケース ２ 偏光子ホルダ ３ 検光子ホルダ ４ ファラデー回転子ホルダ ５ 磁石 ６ ファラデー回転子 ７ 偏光子 ８ 検光子 Ｇ１ ファラデー回転子固定用低融点ガラス Ｇ２ 偏光子固定用低融点ガラス Ｇ３ 検光子固定用低融点ガラス Ｙ１ 偏光子ホルダとケースとのＹＡＧレーザ溶接箇所 Ｙ２ 検光子ホルダとケースとのＹＡＧレーザ溶接箇所
図。 【図２】従来の光アイソレータを示す断面図。 【符号の説明】 １ ケース ２ 偏光子ホルダ ３ 検光子ホルダ ４ ファラデー回転子ホルダ ５ 磁石 ６ ファラデー回転子 ７ 偏光子 ８ 検光子 Ｇ１ ファラデー回転子固定用低融点ガラス Ｇ２ 偏光子固定用低融点ガラス Ｇ３ 検光子固定用低融点ガラス Ｙ１ 偏光子ホルダとケースとのＹＡＧレーザ溶接箇所 Ｙ２ 検光子ホルダとケースとのＹＡＧレーザ溶接箇所
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】偏光子及び検光子と、これらの間に配置さ
れたファラデー回転子と、ファラデー回転子に磁界を与
える磁石とが具備された光アイソレータにおいて、赤外
偏光ガラスから成る偏光子及び検光子を、熱膨張係数７
０〜１１０×１０-7／℃の材質から成るホルダ手段に、
このホルダ手段と赤外偏光ガラスの間の熱膨張係数を有
する低融点ガラスで焼成固着することによって、焼成後
のホルダ手段の収縮により上記赤外偏光ガラスに圧縮力
が加わるように固定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 |
|---|---|---|---|
| JP16768294A JP3380331B2 (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | 光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16768294A JP3380331B2 (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | 光アイソレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0829730A JPH0829730A (ja) | 1996-02-02 |
| JP3380331B2 true JP3380331B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=15854278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16768294A Expired - Lifetime JP3380331B2 (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | 光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3380331B2 (ja) |
-
1994
- 1994-07-20 JP JP16768294A patent/JP3380331B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0829730A (ja) | 1996-02-02 |
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Legal Events
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