JP3556010B2 - 光アイソレータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光通信、光計測等に使用されるファラデー効果を利用した光アイソレータに関し、特に、量産性に優れた構造の光アイソレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体レーザを光源とした光通信システムや、半導体レーザを使用した光応用機器が利用されてきており、更に、その用途及び規模が拡大されている。
【０００３】
これら光通信システムや光応用機器の精度や安定性を向上させるため、半導体レーザへの戻り光を除去する目的に、光アイソレータが使用されている。この光アイソレータの構成は、偏光子、検光子、ファラデー回転子からなる光学素子と、磁界発生用の永久磁石、及びそれらを固定保護するためのホルダーからなっている。
【０００４】
従来、各光学素子とホルダーとの固定接着の方法として、有機接着剤が使用されてきたが、長期にわたる接着力の安定性に乏しく、特に、温・湿度等の環境変化に対して、特性が劣化していた。このため、光通信用中継器等のように、長期間にわたる高度の信頼性を要求される光アイソレータは、従来の有機接着剤による固定法に代わり、金属融着法によって形成された光アイソレータが提案されている。
【０００５】
ここで、従来の金属融着型光アイソレータについて説明する。図４は、従来の金属融着型光アイソレータの断面図を示している。偏光子１、ファラデー回転子２、及び検光子３からなる光学素子と偏光子側端部ホルダー４が、同時に半田材７によって固定され、マグネット５は、検光子側端部ホルダー６に半田固定される。この偏光子側端部ホルダー４と検光子側端部ホルダー６は、外部リング１２を介してレーザ溶接により接合され、一段型光アイソレータが構成される。この時、各光学素子の半田固定用メタライズ膜１１は、光が通過しない部分に形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の製造方法では、量産性及びコストに重大な問題があった。即ち、光アイソレータを構成する各光学素子及びマグネットの固定のため、偏光子側及び検光子側端部ホルダー及び外部ホルダー（外部リングともいう）を使用しなければならず、部品点数が多くなり、製造工数も多くなるため、コスト高を招いていた。
【０００７】
本発明の技術的課題は、金属融着型光アイソレータを構成する部品の点数を減らして、製造費用の低減ができる構造の光アイソレータを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、金属融着型光アイソレータにおいて、接合する板状の偏光子、ファラデー回転子、及び検光子からなる光学素子同士の接合に際して、少なくとも光学素子の一面に段差を形成し、この段差部及び接合面にメタライズ膜を形成した後、光学素子同士の半田接合を行い、金属めっきされた永久磁石の金属めっき膜と光学素子の半田接合部で半田接合した構成とすることにより、従来、必要とされた端部ホルダーや外部ホルダー等を使用せず、光アイソレータの部品点数を低減し、安価な光アイソレータを提供することができる。
【０００９】
【作用】
従来型の光アイソレータでは、光学素子の半田接合部は、接合された光学素子の側面には露出していない。このため、この部分を利用して、光学素子とマグネットを半田接合することはできない。
【００１０】
そこで、以下に述べる方策によって、第１の半田材によって接合された光学素子の側面に、半田接合面を露出させ、第２の半田材によってマグネットと光学素子の接合を、側面に露出した第１の半田材を利用して行うことができるようにした。
【００１１】
即ち、図１に示すように、予め光学素子の接合面となる各辺に段差部Ｓを設ける。次に、従来法と同様に、メタライズ膜１１を形成する。この時、段差部Ｓを設けたことにより、接合面だけではなく、段差部の側面１３及びステップ面１４にもメタライズ膜を形成する。
【００１２】
この後、半田材（第１の半田材と称する）により、偏光子１、ファラデー回転子２、及び検光子３を半田接合させる。
【００１３】
この時、図２に示すように、段差部の側面１３およびステップ面１４に形成されたメタライズ膜１１上にも第１の半田材８は流れ込むため、接合された光学素子の側面に、第１の半田材を露出させることができる。
【００１４】
次に、露出した第１の半田材８とマグネット５表面のめっき膜９を第２の半田材１０で接合させることにより、各ホルダーを使用せず、メタル接合型光アイソレータを作製することができる。
【００１５】
【実施例】
以下に、実施例により詳細に説明する。
【００１６】
（実施例１）
反射防止膜が形成された偏光子、検光子、及びファラデー回転子に、予め図１のように、接合面の４辺に段差部Ｓを形成する。
【００１７】
その後、各接合面及び段差部Ｓにメタライズ膜１１を形成する。この時のメタライズ膜１１は、下地膜としてＣｒを０．３５μｍ、中間膜としてＮｉを０．３５μｍ、接合膜としてＡｕを０．１５μｍの３層膜として形成した。
【００１８】
その後、第１の半田材（Ａｕ−Ｓｎ：融点２８０℃）８により、光学素子を半田接合した（図２参照）。
【００１９】
次に、図３に示すような円柱状で、中心軸方向に直方体状の穴が開き、その４隅に逃げ溝１５を設けたＮｉめっき膜（膜厚１０μｍ）９が施されたマグネット５に接合して一体化した光学素子ブロックを挿入し、第２の半田材（Ｐｂ−Ｓｎ：１７５℃）１０により、マグネットと光学素子を半田接合し、光アイソレータを作製した。
【００２０】
以上、述べたように、光学素子に段差部を形成し、第１の半田材、又はメタライズ膜を半田接合した光学素子の側面に露出させ、第２の半田材により、マグネットと光学素子を半田接合させることにより、端部ホルダー及び外部ホルダーを使用することなく、光アイソレータを作製することができる。
【００２１】
なお、本発明の意図するところは、光学素子に段差部を形成し、第１の半田材、又はメタライズ膜を半田接合した光学素子の側面に露出させることにあり、メタライズ膜の材質、及び半田材の材質において、本発明の実施例に制限されない。
【００２２】
【発明の効果】
以上、述べたように、本発明の構造によれば、高信頼性の光アイソレータの量産性を向上させ、コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の概略を説明する外観斜視図。
【図２】本発明の実施例を示す側面断面図。
【図３】本発明に使用するマグネットに光学素子を挿入し接合する状態を説明する図。図３（ａ）は部分破砕外観斜視図、図３（ｂ）は断面図。
【図４】従来の半田接合型光アイソレータを示す断面図。
【符号の説明】
１ 偏光子
２ ガーネット単結晶板
３ 検光子
４ 偏光子側端部ホルダー
５ マグネット（永久磁石）
６ 検光子側端部ホルダー
７ 半田材
８ 第１の半田材
９ Ｎｉめっき膜
１０ 第２の半田材
１１ メタライズ膜
１２ 外部リング
１３ 側面
１４ ステップ面
１５ 逃げ溝
Ｓ 段差部
【産業上の利用分野】
本発明は、光通信、光計測等に使用されるファラデー効果を利用した光アイソレータに関し、特に、量産性に優れた構造の光アイソレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体レーザを光源とした光通信システムや、半導体レーザを使用した光応用機器が利用されてきており、更に、その用途及び規模が拡大されている。
【０００３】
これら光通信システムや光応用機器の精度や安定性を向上させるため、半導体レーザへの戻り光を除去する目的に、光アイソレータが使用されている。この光アイソレータの構成は、偏光子、検光子、ファラデー回転子からなる光学素子と、磁界発生用の永久磁石、及びそれらを固定保護するためのホルダーからなっている。
【０００４】
従来、各光学素子とホルダーとの固定接着の方法として、有機接着剤が使用されてきたが、長期にわたる接着力の安定性に乏しく、特に、温・湿度等の環境変化に対して、特性が劣化していた。このため、光通信用中継器等のように、長期間にわたる高度の信頼性を要求される光アイソレータは、従来の有機接着剤による固定法に代わり、金属融着法によって形成された光アイソレータが提案されている。
【０００５】
ここで、従来の金属融着型光アイソレータについて説明する。図４は、従来の金属融着型光アイソレータの断面図を示している。偏光子１、ファラデー回転子２、及び検光子３からなる光学素子と偏光子側端部ホルダー４が、同時に半田材７によって固定され、マグネット５は、検光子側端部ホルダー６に半田固定される。この偏光子側端部ホルダー４と検光子側端部ホルダー６は、外部リング１２を介してレーザ溶接により接合され、一段型光アイソレータが構成される。この時、各光学素子の半田固定用メタライズ膜１１は、光が通過しない部分に形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の製造方法では、量産性及びコストに重大な問題があった。即ち、光アイソレータを構成する各光学素子及びマグネットの固定のため、偏光子側及び検光子側端部ホルダー及び外部ホルダー（外部リングともいう）を使用しなければならず、部品点数が多くなり、製造工数も多くなるため、コスト高を招いていた。
【０００７】
本発明の技術的課題は、金属融着型光アイソレータを構成する部品の点数を減らして、製造費用の低減ができる構造の光アイソレータを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、金属融着型光アイソレータにおいて、接合する板状の偏光子、ファラデー回転子、及び検光子からなる光学素子同士の接合に際して、少なくとも光学素子の一面に段差を形成し、この段差部及び接合面にメタライズ膜を形成した後、光学素子同士の半田接合を行い、金属めっきされた永久磁石の金属めっき膜と光学素子の半田接合部で半田接合した構成とすることにより、従来、必要とされた端部ホルダーや外部ホルダー等を使用せず、光アイソレータの部品点数を低減し、安価な光アイソレータを提供することができる。
【０００９】
【作用】
従来型の光アイソレータでは、光学素子の半田接合部は、接合された光学素子の側面には露出していない。このため、この部分を利用して、光学素子とマグネットを半田接合することはできない。
【００１０】
そこで、以下に述べる方策によって、第１の半田材によって接合された光学素子の側面に、半田接合面を露出させ、第２の半田材によってマグネットと光学素子の接合を、側面に露出した第１の半田材を利用して行うことができるようにした。
【００１１】
即ち、図１に示すように、予め光学素子の接合面となる各辺に段差部Ｓを設ける。次に、従来法と同様に、メタライズ膜１１を形成する。この時、段差部Ｓを設けたことにより、接合面だけではなく、段差部の側面１３及びステップ面１４にもメタライズ膜を形成する。
【００１２】
この後、半田材（第１の半田材と称する）により、偏光子１、ファラデー回転子２、及び検光子３を半田接合させる。
【００１３】
この時、図２に示すように、段差部の側面１３およびステップ面１４に形成されたメタライズ膜１１上にも第１の半田材８は流れ込むため、接合された光学素子の側面に、第１の半田材を露出させることができる。
【００１４】
次に、露出した第１の半田材８とマグネット５表面のめっき膜９を第２の半田材１０で接合させることにより、各ホルダーを使用せず、メタル接合型光アイソレータを作製することができる。
【００１５】
【実施例】
以下に、実施例により詳細に説明する。
【００１６】
（実施例１）
反射防止膜が形成された偏光子、検光子、及びファラデー回転子に、予め図１のように、接合面の４辺に段差部Ｓを形成する。
【００１７】
その後、各接合面及び段差部Ｓにメタライズ膜１１を形成する。この時のメタライズ膜１１は、下地膜としてＣｒを０．３５μｍ、中間膜としてＮｉを０．３５μｍ、接合膜としてＡｕを０．１５μｍの３層膜として形成した。
【００１８】
その後、第１の半田材（Ａｕ−Ｓｎ：融点２８０℃）８により、光学素子を半田接合した（図２参照）。
【００１９】
次に、図３に示すような円柱状で、中心軸方向に直方体状の穴が開き、その４隅に逃げ溝１５を設けたＮｉめっき膜（膜厚１０μｍ）９が施されたマグネット５に接合して一体化した光学素子ブロックを挿入し、第２の半田材（Ｐｂ−Ｓｎ：１７５℃）１０により、マグネットと光学素子を半田接合し、光アイソレータを作製した。
【００２０】
以上、述べたように、光学素子に段差部を形成し、第１の半田材、又はメタライズ膜を半田接合した光学素子の側面に露出させ、第２の半田材により、マグネットと光学素子を半田接合させることにより、端部ホルダー及び外部ホルダーを使用することなく、光アイソレータを作製することができる。
【００２１】
なお、本発明の意図するところは、光学素子に段差部を形成し、第１の半田材、又はメタライズ膜を半田接合した光学素子の側面に露出させることにあり、メタライズ膜の材質、及び半田材の材質において、本発明の実施例に制限されない。
【００２２】
【発明の効果】
以上、述べたように、本発明の構造によれば、高信頼性の光アイソレータの量産性を向上させ、コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の概略を説明する外観斜視図。
【図２】本発明の実施例を示す側面断面図。
【図３】本発明に使用するマグネットに光学素子を挿入し接合する状態を説明する図。図３（ａ）は部分破砕外観斜視図、図３（ｂ）は断面図。
【図４】従来の半田接合型光アイソレータを示す断面図。
【符号の説明】
１ 偏光子
２ ガーネット単結晶板
３ 検光子
４ 偏光子側端部ホルダー
５ マグネット（永久磁石）
６ 検光子側端部ホルダー
７ 半田材
８ 第１の半田材
９ Ｎｉめっき膜
１０ 第２の半田材
１１ メタライズ膜
１２ 外部リング
１３ 側面
１４ ステップ面
１５ 逃げ溝
Ｓ 段差部
Claims (1)
- 偏光子、ファラデー回転子、及び検光子からなる光学素子と永久磁石とで構成した金属融着型光アイソレータにおいて、前記光学素子同士を接合する接合面のうち、少なくとも一面に段差部を形成し、前記接合面及び段差部にメタライズ膜を形成し、このメタライズ膜部分で光学素子同士が半田接合され、前記永久磁石に金属めっきが施され、前記光学素子の半田接合部と永久磁石のめっき部とを半田接合して構成したことを特徴とする光アイソレータ。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09445195A JP3556010B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 光アイソレータ |
| PCT/JP1995/002740 WO1996020423A1 (fr) | 1994-12-27 | 1995-12-27 | Ensemble de dispositifs optiques pour isolateur optique et son procede de fabrication |
| DE69503039T DE69503039T2 (de) | 1994-12-27 | 1995-12-27 | Verfahren zur herstellung einer optischen anordnung für optischen isolator |
| EP95942297A EP0747747B1 (en) | 1994-12-27 | 1995-12-27 | Production method of optical device assembly for optical isolator |
| CN95192601A CN1146245A (zh) | 1994-12-27 | 1995-12-27 | 光隔离器用光学元件组件的制造方法 |
| CA002184054A CA2184054A1 (en) | 1994-12-27 | 1995-12-27 | Optical device assembly for optical isolator and production method thereof |
| KR1019960704694A KR100286956B1 (ko) | 1994-12-27 | 1995-12-27 | 광 아이솔레이터용 광학 소자 조립체 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09445195A JP3556010B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 光アイソレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08262373A JPH08262373A (ja) | 1996-10-11 |
| JP3556010B2 true JP3556010B2 (ja) | 2004-08-18 |
Family
ID=14110636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09445195A Expired - Fee Related JP3556010B2 (ja) | 1994-12-27 | 1995-03-27 | 光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3556010B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002082309A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-03-22 | Tokin Corp | 光アイソレータ |
-
1995
- 1995-03-27 JP JP09445195A patent/JP3556010B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08262373A (ja) | 1996-10-11 |
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