JP4077867B1 - 光アイソレータの放熱構造 - Google Patents

Abstract

放熱フィンを外熱伝導カバー体内から外部に延ばして磁性ガーネット結晶膜における光吸収に伴う温度上昇を抑制する光アイソレータの放熱構造である。光アイソレータの放熱構造は、外熱伝導カバー体（３）内に磁性ガーネット結晶膜（１２）、第１及び第２の熱伝導板（６，７，８，９）及び磁石（１８）を配置し、第２の熱伝導板に放熱フィン（１０，１１）を設け、磁性ガーネット結晶膜の両面に第１の熱伝導板（６，７）を装着し、第１の熱伝導板の外側面に第２の熱伝導板（８，９）を並べ、放熱フィンをアイソレータホルダ２のガイド開口部（２ａ，２ｂ）を通過させ、外熱伝導カバー体の引き出し開口部（３ｃ）から外熱伝導カバー体の外部に導き、外部溝（４ｄ，５ｄ）に接触させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、光アイソレータに用いられているファラデー回転子における光吸収に伴う温度上昇を抑制するための光アイソレータの放熱構造に関するものである。

近年、高出力のレーザーを用いる分析医療その他の技術分野において、光アイソレータのような偏光制御モジュールは、高パワーの光が入射されても十分対応できることが要請されている。その理由は、偏光を回転させる機能を備えたファラデー回転子にガーネット結晶を用いている光アイソレータにおいて、特に、近赤外波長域が７３０ｎｍ〜８００ｎｍや１０００ｎｍ〜１２００ｎｍのような大きなパワーを有する光が入射された場合、上記ガーネット結晶の光吸収に伴って発生する熱が上昇し、ファラデー回転子の光学特性が高温によって劣化するなどの問題を起こすからである。
この問題を解決するために特開平７−２８１１２９号公報に記載の高パワー用光アイソレータ、特開２００５−２５１３８号公報に記載の短波長高パワー用光アイソレータ及び特開２００５−４３８５３号公報に記載の光アイソレータが提案されている。
例えば特開２００５−２５１３８号公報に記載の短波長高パワー用光アイソレータ（以下「従来例１」という。）における放熱構造について説明する。
この放熱構造において、筒状のマグネット及びリング状の放熱板はケース内にそれぞれの外周面が上記ケース内周面に接するように収納されている。ファラデー回転子は、上記マグネットの内部に配置されている。このファラデー回転子の片側面又は両側面は上記放熱板の片面に固定されていると共に、この放熱板の上記片面は上記マグネットの側面に固定されている。そしてこの短波長高パワー用光アイソレータは、高パワーの入射光がファラデー回転子に入射されると、ファラデー回転子がその光信号透過部分で光吸収により発熱され、発生した熱は放熱板を介してマグネットへ放熱される。このために、上記短波長高パワー用光アイソレータの上記ファラデー回転子は、その放熱効率の向上と温度上昇の抑制が図られる。
特開２００５−４３８５３号公報に記載の光アイソレータ（以下「従来例２」という。）における放熱構造について説明する。
この放熱構造において、ファラデー回転子は筒状の外装ホルダ内に設けてある筒状のマグネットの内部に配置されている。このファラデー回転子の両側面にはサファイア結晶からなる伝熱材が接触されている。熱伝導性を有する充填材は上記マグネットの内周面と上記ファラデー回転子及び伝熱材の外周面の空隙部に充填されている。そしてこの光アイソレータは、高パワーの入射光がファラデー回転子に入射されると、ファラデー回転子の光信号透過部分で光吸収により発熱され、発生した熱は上記伝熱材から充填材を介してマグネットへ伝導され、さらにマグネットの外周面からこれに接触している外装ホルダの内周面へ放熱される。
上記従来例１及び上記従来例２は次のような課題がある。
すなわち、上記従来例１の放熱板はマグネットに直接接触されている。また従来例２の充填材はマグネットに直接接触されている。このために、上記従来例１及び上記従来例２の各ファラデー回転子の光信号透過部分で光吸収により発生した熱はマグネットに伝導され、特にこの熱が高い場合には、この高温がマグネットによる磁場を減少させ、光アイソレータの機能が損なわれる可能性がある。また光アイソレータ内で発生した熱は光アイソレータ内で放熱処理されるために、素子が熱の影響を受け、安定した光学特性を得るための改良を必要としていた。
この発明の目的は、光アイソレータの機能を損なうことなくファラデー素子の温度上昇の抑制を図ると共に、安定した光学特性を得ることにある。

この発明の光アイソレータの放熱構造は、内部に光アイソレータの本体を構成している素子である磁気光学結晶膜、偏光子及び磁石をそれぞれ配置してあるアイソレータホルダと、上記アイソレータホルダを被覆している外熱伝導カバー体と、上記アイソレータホルダ内に設けてある第１及び第２の熱伝導部と、上記第２の熱伝導部の一部である屈曲可能な放熱フィンとを具備している。上記アイソレータホルダは、上記外熱伝導カバー体に向けて開口している放熱フィン用のガイド開口部を形成してある。上記外熱伝導カバー体は、下記ガイド開口部側に開口している放熱フィン用の引き出し開口部を形成してある。上記第１の熱伝導部は、上記磁気光学結晶膜の少なくとも片面側に設けてある。上記第２の熱伝導部は、上記第１の熱伝導部を挟んで上記磁気光学結晶膜とは反対側に位置しかつ、上記第１の熱伝導部に隣接して設け、光路上に穴を開けてある。上記放熱フィンは、上記磁石内から間隙を空けてその側方に延伸し、上記ガイド開口部から引き出し開口部を経て上記外熱伝導カバー体の外部に導き出されていると共に外端部が上記外部に接触している。
この発明の光アイソレータの放熱構造は、放熱効率を良くするために上記第１の熱伝導部が磁気光学結晶膜の両面にこれを挟むように配置される。
この発明の光アイソレータの放熱構造は、放熱効率をより一層良くするために、磁気光学結晶膜と、その両側に配置されている第１の熱伝導部とからなるユニットの２組が互いに隣接されており、両ユニット間及び各ユニットの外側にそれぞれ第２の熱伝導部が設けられており、また両ユニット間に設けられている第２の熱伝導部は複数であり、さらに両ユニット間及び各ユニットの外側にそれぞれ複数の第２の熱伝導部が設けられている。
この発明の光アイソレータの放熱構造は、磁気光学結晶膜から生じる熱を第１の熱伝導部から第２の熱伝導部へ熱伝導させて、さらに第２の熱伝導部の放熱フィンへ熱伝導させ、放熱フィンが外熱伝導カバー体の外部へ放熱させるために、磁気光学結晶膜から発生する熱を外部へ効率的に放熱することができ、その結果、温度上昇が抑制され、安定した光学特性を有する光アイソレータが実現される。

図１は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造を示す正面図であって、外熱伝導カバー体を切欠して内部を示す図である。
図２は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造を分解した状態を縮小して示す正面図である。
図３は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造を示す平面図である。
図４は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造を分解した状態を縮小して示す平面図である。
図５は、図１のＶ−Ｖ線断面図である。
図６は、図１のＶＩ−ＶＩ線拡大断面図である。
図７は、図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線拡大断面図である。
図８は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造における素子保持ケースを示す正面図である。
図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
図１０は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造におけるアイソレータホルダを示す断面図である。
図１１は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造におけるスペーサを示す斜視図である。
図１２は、図２のＸＩＩ−ＸＩＩ線拡大断面図である。
図１３は、図２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線拡大断面図である。
図１４は、第２の熱伝導板の取付け状態を示す一部切欠拡大正面図である。
図１５は、図１４の左側面図である。
図１６は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造を示す一部切欠正面図であって、放熱フィンの外端部を押え板で固定している状態を示す図である。
図１７は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造の他の形態を示す正面図であって、外熱伝導カバー体を切欠して内部を示す図である。
図１８は、図１７に示している外熱伝導カバー体の第１の外熱伝導カバー部を示す側面図である。
図１９は、図１７に示している外熱伝導カバー体の第２の外熱伝導カバー部を示す側面図である。
図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃ及び図２０Ｄは、この発明に係る光アイソレータの放熱構造の主要部を構成している素子の組合せパターンをそれぞれ示す構成図である。
図２１Ａ、図２１Ｂ、図２１Ｃ及び図２１Ｄは、この発明に係る光アイソレータの放熱構造の主要部を構成している素子の他の組合せパターンをそれぞれ示す構成図である。
図２２は、図２１Ａに示す組合せパターンを用いている光アイソレータの放熱構造の組み立て工程を示す図であって、素子を素子保持ケースに組み込んだ工程を示す一部切欠正面図である。
図２３Ａ及び図２３Ｂは、図２１Ａに示す組合せパターンを用いている光アイソレータの放熱構造の組み立て工程を示す一部切欠正面図であり、図２３Ａは放熱フィンを折り曲げて素子保持ケースの外周にスペーサ及び磁石を組み込んだ工程を、図２３Ｂは外熱伝導カバー体の外部溝に放熱フィンの各先端部を折り曲げて接触させている工程をそれぞれ示す図である。
図２４は、図２１Ｃに示す組合せパターンを用いている光アイソレータの放熱構造の組み立て工程を示す図であって、素子を素子保持ケースに組み込んだ工程を示す一部切欠正面図である。
図２５は、図２１Ｃに示す組合せパターンを用いている光アイソレータの放熱構造の組み立て工程を示す図であって、放熱フィンを折り曲げて素子保持ケースの外周にスペーサ及び磁石を組み込んだ工程を示す一部切欠正面図である。
図２６は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造に使用するスペーサの他の形態を示す斜視図である。

この発明の光アイソレータの放熱構造について図面を参照して説明する。
図１〜図４に示すように、光アイソレータＳは、内部に素子保持ケース１を配置してあるアイソレータホルダ２、このアイソレータホルダを被覆している外熱伝導カバー体３、第１の熱伝導部６，７、第２の熱伝導部８，９及び各第２の熱伝導部から伸びている放熱フィン１０，１１を具備している。
素子保持ケース１は、図１、図５〜図９に示すように上端が開口されている断面溝状であって、その一端部（図８左端部）が蓋部１ａとなっている。図１及び図５に示すように、光アイソレータＳの構成素子となっている磁気光学結晶膜である磁性ガーネット結晶膜１２、第１の熱伝導部である第１の熱伝導板６，７、第２の熱伝導部である第２の熱伝導板８，９、第１及び第２のレンズ１３，１４、偏光子である第１及び第２の複屈折結晶板１５，１６は、素子保持ケース１内に収納され保持されている。
光アイソレータＳに入射するビームにおけるビームパワー密度は１００Ｗ／ｃｍ^２以上に設定されている。光アイソレータＳにおける各構成素子は、順方向のビームの光路に沿って配置されており、図１では、左側から右側に向けて第１のレンズ１３、第１の複屈折結晶板１５、一方の第２の熱伝導板８、一方の第１の熱伝導板６、磁性ガーネット結晶膜１２、他方の第１の熱伝導板７、他方の第２の熱伝導板９、第２の複屈折結晶板１６及び第２のレンズ１４の順に配列されている。各構成素子６，７，８，９，１２，１３，１４，１５，１６は、素子保持ケース１内の両端部に配置している透光性部材からなるストッパ１７によって安定的に保持されている。
図１に示すように、磁性ガーネット結晶膜１２は、素子保持ケース１の外側の中間部分に位置され、筒状の磁石１８によって周りを囲まれている。
アイソレータホルダ２は、図１及び図５〜図７に示すように熱伝導率の低い部材、例えばステンレスなどによってパイプ状に形成されている。アイソレータホルダ２は、図４及び図１０に示すようにその上部の２箇所に放熱フィン用のガイド開口部２ａ，２ｂが開けられている。各ガイド開口部２ａ，２ｂの形状は図４に示す例では円形である。磁石１８は、図１及び図６に示すように、アイソレータホルダ２内の中間部分に収納されている。磁石１８の両側にはスペーサ１９が配置されている。両スペーサ１９は図１１に示すようにリング状に形成され、上部に開口溝１９ａが設けられている。開口溝１９ａは割り溝となっており、各スペーサ１９の全長に渡って形成されている。割り溝１９ａはスペーサ１９の外周面から中心に向けて切り込まれている。スペーサ１９の外観は、割り溝１９ａによって側面Ｃ形となっている。割り溝１９ａの幅は後述する放熱フィン１０，１１が通過可能の大きさである。両スペーサ１９はアイソレータホルダ２内における磁石１８の位置保持の安定化に寄与している。
アイソレータホルダ２は、図１及び図７に示すように外熱伝導カバー体３のホルダ収納空間３ａに収納されている。
アイソレータホルダ２の収納状態に関して説明すると、アイソレータホルダ２の外周面と外熱伝導カバー体３の内周面との間に空隙部２０が開けられている。そして図１に示すように、アイソレータホルダ２の側面側についても、外熱伝導カバー体３との間であってアイソレータホルダの各側面の上下の２箇所の接触部分を除いて空隙部２１が開けられている。
空隙部２０，２１は、外熱伝導カバー体３の熱がアイソレータホルダ２に伝導することを抑制する機能を果たしている。
外熱伝導カバー体３は、図１〜図５に示すように、第１の外熱伝導カバー部４と第２の外熱伝導カバー部５とを組み合わせたものである。第１の外熱伝導カバー部４と第２の外熱伝導カバー部５とはいずれもキャップ状に形成されている。第１及び第２の外熱伝導カバー部４，５には例えば銅、カーボン、アルミニウム、表面にアルマイト処理をしたものなどの熱伝導部材が用いられており、本例では銅が使用されている。
図２及び図４の左側に位置している第１の外熱伝導カバー部４は、図右端部の内周縁部に係合穴部４ａ（図１２）を設けている。また図２及び図４の右側に位置している第２の外熱伝導カバー部５は、図左端部に係合穴部４ａに差込み可能であるパイプ状の係合突部５ａ（図１３）を設けてある。第１の外熱伝導カバー部４と第２の外熱伝導カバー部５とは、第１の外熱伝導カバー部の係合穴部４ａ内に第２の外熱伝導カバー部の係合突部５ａを嵌め込むことによって、互いに結合される。この結合によって、図１及び図５に示すように外熱伝導カバー体３が組み立てられ、アイソレータホルダ２全体を覆うホルダ収納空間３ａが上記外熱伝導カバー体の内部に形成される。
図２、図４及び図５に示すように、第１の外熱伝導カバー部４と第２の外熱伝導カバー部５はボルト２２によって結合される。雌ねじ付きのボルト挿入孔４ｂは、第１の外熱伝導カバー部４の両側に図５左右方向に貫通されている。ボルト挿入孔５ｂは、両ボルト挿入孔４ｂに対向して第２の外熱伝導カバー部５の両側に図５左右方向に貫通されている。ボルト２２は第２の外熱伝導カバー部５のボルト挿入孔５ｂから挿入され、ボルトの雄ねじ２２ａが第１の外熱伝導カバー部４のボルト挿入孔４ｂの雌ねじと噛み合って、第１の外熱伝導カバー部と第２の外熱伝導カバー部とを結合させる。
図１及び図５に示すように、ビーム案内孔３ｂは外熱伝導カバー体３の両側中央部分に貫通されており、両ビーム案内孔は外熱伝導カバー体内部のホルダ収納空間３ａに達している。
図１及び図３に示すように、放熱フィン用の引き出し開口部３ｃは外熱伝導カバー体３の上部中央部分に形成されている。引き出し開口部３ｃの形状は図３に示す例では長方形である。引き出し開口部３ｃは、図２、図４、図１２及び図１３に示す第１の外熱伝導カバー部４の上部に形成してある平面コ字形の切込み穴部４ｃと、第２の外熱伝導カバー部５の上部であって本体と係合突部５ａに切り込んである切込み穴部５ｃとからなる。
図１及び図４に示すように、外部溝４ｄ，５ｄは第１の外熱伝導カバー部４及び第２の外熱伝導カバー部５のそれぞれの上部に形成されている浅い帯状の溝である。外部溝４ｄ，５ｄは引き出し開口部３ｃの端部に連続して形成され、この引き出し開口部とは反対側に延びている。
図１、図５及び図１４に示すように、第１の熱伝導板６，７は磁性ガーネット結晶膜１２を挟んでサンドイッチ状態に配置されている。第１の熱伝導板６，７は磁性ガーネット結晶膜１２の側面にそれぞれ装着されている。
第１の熱伝導板６，７はいずれも下記の熱伝導部材（１）〜（９）から適宜選択される。
（１）ガドリニウム・ガリウム・ガーネット（ＧＧＧ）
（２）酸化チタン（ＴｉＯ_２）
（３）サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）
（４）ポリタイプＳＩＣ（３Ｃ−ＳｉＣ）
（５）ポリタイプＳＩＣ（４Ｈ−ＳｉＣ）
（６）ポリタイプＳＩＣ（６Ｈ−ＳｉＣ）
（７）六方晶窒化アルミニウム（ｈｅｘ．ＡＩＮ）
（８）六方晶窒化ガリウム（ｈｅｘ．ＧａＮ）
（９）ダイヤモンド（Ｃ）
一方の第１の熱伝導板６の熱伝導部材として、（１）ガドリニウム・ガリウム・ガーネット（以下「ＧＧＧ」という。）を選択した場合には、他方の第１の熱伝導板７の熱伝導部材としては、上記（２）酸化チタン（ＴｉＯ_２）〜（９）ダイヤモンド（Ｃ）の中からいずれかを選択するのが望ましい。
また一方の第１の熱伝導板６の熱伝導部材として、上記（２）酸化チタン（ＴｉＯ_２）〜（９）ダイヤモンド（Ｃ）の中からいずれかを選択した場合には、他方の第１の熱伝導板７の熱伝導部材も、上記（１）ＧＧＧ〜（９）ダイヤモンド（Ｃ）の中からいずれかを選択するのが望ましい。
上記それぞれの選択は、図１に示す放熱構造では、磁性ガーネット結晶膜１２を挟む第１の熱伝導板６，７がいずれもＧＧＧ基板を使用した場合と比較して、熱伝導率はかなり高められ、放熱効率が向上する利点がある。
図示の例では第１の熱伝導板６，７の双方にサファイアを使用している。
第１の熱伝導板６，７は、それぞれ磁性ガーネット結晶膜１２との境界面に光吸収のない状態で光学接着、圧着などの装着手段によって貼り付けられる。
磁性ガーネット結晶膜１２と各第１の熱伝導板６，７とは、筒状の磁石１８内に配置されている（図１及び図６）。磁性ガーネット結晶膜１２はファラデー素子である。
第２の熱伝導部８，９及び放熱フィン１０，１１について説明する。
図１４及び図１５に示すように、第２の熱伝導板８，９は第１の熱伝導板６，７の外側に設けられている。第２の熱伝導板８，９の熱伝導部材として、銅、銀、金、カーボン、アルミニウムなどから選択される。第２の熱伝導板８，９は、図示の例では銅からなり、第１の熱伝導板６，７の片側に装着されている。そして第２の熱伝導板８，９は、その中央部に穴部８ａ，９ａを開けてあり、上部に放熱フィン１０，１１が延伸されている。穴部８ａ，９ａはビームの通路である光路上に位置している。
各放熱フィン１０，１１は、第２の熱伝導板８，９の一部としてこれと一体に成形され、かつ屈曲可能である。各放熱フィン１０，１１はその材質が第２の熱伝導板８，９と同様に図示の例では銅であるために、熱伝導性が良く、加工がしやすくかつ任意の形状に折り曲げかつ変形形状の維持が可能である。各放熱フィン１０，１１は、図１４及び図１５に示すように、磁石１８内から磁石の内周面に接触することなく、間隙２３を開けて外側に水平に折り曲げられており、磁石の側方において磁石側面から離れた位置から次第にさらに離れるように斜め上方に伸びている。各放熱フィン１０，１１の外端部１０ａ，１１ａはアイソレータホルダ２を被覆している外熱伝導カバー体３の外面に接続されている（図１）。各放熱フィン１０，１１の外端部１０ａ，１１ａは、図１、図６及び図７に示すように、第１の外熱伝導カバー部４及び第２の外熱伝導カバー部５のそれぞれの外部溝４ｄ，５ｄの各底面上に接触されている。外端部１０ａ，１１ａは、熱伝導性の接着剤、溶接などの接触補強手段によって上記底面への接触が強化されている。
放熱フィン１０，１１と、第１の熱伝導板６，７、第２の熱伝導板８，９、磁石１８、スペーサ１９、アイソレータホルダ２及び外熱伝導カバー体３との関係について説明する。
図１及び図８に示すように各放熱フィン１０，１１と一体である第２の熱伝導板８，９は、第１の熱伝導板６，７にそれぞれ接触している。
なお、第１の熱伝導板６，７は磁性ガーネット結晶膜１２に接触されている。
各放熱フィン１０，１１は磁石１８に接触することなく、この磁石内から屈曲して側方に延伸されている（図１４）。各放熱フィン１０，１１は、図１及び図７に示すように各スペーサ１９に接触することなく割り溝１９ａを通過し上方へ延伸され、さらにアイソレータホルダ２の各ガイド開口部２ａ，２ｂを貫通してアイソレータホルダに接触せずに、その外周面から上方に向けて延伸されている（図２）。上方へ延伸されている各放熱フィン１０，１１の上部は、図１及び図３に示すように外熱伝導カバー体３の内部からこれに接触することなく、引き出し開口部３ｃを通って外熱伝導カバー体３の外方に引き出されている。各放熱フィン１０，１１の外端部１０ａ，１１ａは水平に折り曲げられ、外部溝４ｄ，５ｄの底面に接触されている。
各放熱フィン１０，１１は磁石１８、スペーサ１９及びアイソレータホルダ２のいずれにも接触することなく、外熱伝導カバー体３の外部へ引き出されている。このために、磁性ガーネット結晶膜１２にて発生した熱は、第１の熱伝導板６，７及び第２の熱伝導板８，９を経て放熱フィン１０，１１に熱伝導されるものの、磁石１８及びアイソレータホルダ２に伝導されず、直接外熱伝導カバー体３の外部溝４ｄ，５ｄに達する。
このように、磁性ガーネット結晶膜１２にて発生した熱は、簡単な構成によってかつ確実に外熱伝導カバー体３の外へ放熱することができる。
図１に示すように、光アイソレータＳにおいて、順方向のビームは第１のレンズ１３から入射した入射光は、第１の複屈折結晶板１５を経て第２の熱伝導板８の穴部８ａを通過して、第１の熱伝導板６、磁性ガーネット結晶膜１２、第１の熱伝導板７及び第２の熱伝導板９の穴部９ａを通過する。磁性ガーネット結晶膜１２は、通過する光を吸収することによって発熱する。磁性ガーネット結晶膜１２にて発生した熱は、第１の熱伝導板６，７を経て第２の熱伝導板８，９へ放散され、さらに熱が放熱フィン１０，１１を介して外熱伝導カバー体３の外部へ導かれ、しかも各放熱フィンが冷却素子としての機能が発揮されるから、効率の良い放熱が可能となる。磁性ガーネット結晶膜１２で発生した熱は、第１段階では第１の熱伝導板６，７に伝えられ、第２段階では第２の熱伝導板８，９から放熱フィン１０，１１へ導かれ、最終的には外熱伝導カバー体３の外部溝４ｄ，５ｄへ導かれる。熱伝導経路を構成する素子は、実質的に第１の熱伝導板６，７と第２の熱伝導板８，９（第２の熱伝導板の一部を形成している放熱フィン１０，１１を含む。）である。外熱伝導カバー体３の外部への放熱は、熱伝導経路の単純化によって、スムーズに行われる。
図１に示す放熱構造において、磁性ガーネット結晶膜１２から発生する熱は第１の熱伝導板６，７及び第２の熱伝導板８，９を介して外熱伝導カバー体３の外部へ放熱されるために、熱容量と放熱面積を大きく確保することができる。図１に示す例において、磁石１８への熱の影響を回避する構造であるために、熱による磁石１８の機能低下の防止が図られ、放熱を効率的・効果的に行える。
磁性ガーネット結晶膜１２で発生した熱は、これに接触していないが接近している磁石１８に及ぶものの、直接的には第１の熱伝導板６，７を経て第２の熱伝導板８，９へ、さらに放熱フィン１０，１１によって外熱伝導カバー体３の外部へ導かれる。そして、導かれた熱は、各放熱フィン１０，１１がアイソレータホルダ２や、第１及び第２の外熱伝導カバー部４，５の外部溝４ｄ，５ｄ以外の本体部分に接触していないので、効率的かつ確実な外部放熱がされることになる。この結果、光アイソレータは温度上昇が抑制され、光学特性の劣化など熱による影響が抑制される。発熱体である磁性ガーネット結晶膜１２から外熱伝導カバー体３の外部溝４ｄ，５ｄに至る熱伝導経路中には、第１の熱伝導板６，７と第２の熱伝導板８，９（その一部としての放熱フィン１０，１１を含む。）以外の部材が存在していないので、熱伝導経路が短くかつ単純化され、熱応答性が高い。
アイソレータホルダ２は外熱伝導カバー体３のホルダ収納空間３ａ内に空隙部２０，２１を置いて収納されると共に、両側面の上下に２箇所で外熱伝導カバー体に２点支持され、さらに材質として例えば熱伝導率が低いステンレスを用いる。このことから、光アイソレータＳは、熱による光学特性の影響を少なくすることができる。
放熱フィン１０，１１は屈曲可能であるから、光アイソレータＳの組み立ての過程で、必要な箇所を必要な方向に折り曲げることができる。放熱フィン１０，１１は、例えば図８に示すように素子保持ケース１から立ち上がっている状態にあっても、一時的に折り曲げることにより組み立ての障害とならない。また放熱フィン１０，１１は、図２に示すようにアイソレータホルダ２から立ち上がっている状態にあっても、第１の外熱伝導カバー部４と第２の外熱伝導カバー部５とを結合させる過程で、容易に折り曲げることができるから、組み立ての障害とならず、外端部１０ａ，１１ａの外部溝４ｄ，５ｄへの位置決めや接触操作が容易となる。
素子保持ケース１はガイド開口部２ａ，２ｂ側（図１上側）が開口されている限り、図１に示すように全長に渡って形成している溝形のものに限られない。素子保持ケース１は各構成素子６，７，８，９，１２，１３，１４，１５，１６を保持できれば、内部形状が溝形であっても良い。また図示する素子保持ケース１は、全長に渡って開けられている開口を蓋で覆い、この蓋に放熱フィン１０，１１が通過可能の開口部を設けるものであっても良い。各構成素子６，７，８，９，１２，１３，１４，１５，１６の全ては素子保持ケース１内に納められているので、組み立て時の取り扱いが容易となるが、必ずしも全ての素子を収納する必要はない。
図２に示す例では、外熱伝導カバー体３はキャップ状の第１の外熱伝導カバー部４と第２の外熱伝導カバー部５とを嵌め込み式に組み合わせられているために、光アイソレータＳの組み立てが簡易となる。外熱伝導カバー体３は複数の部材からなるものである必要はなく、単一の管体で構成したものであっても良い。また外部溝４ｄ，５ｄはこの発明に不可欠な構成ではないが、外部溝を設ければ、放熱フィン１０，１１の外端部１０ａ，１１ａの位置決めがしやすくなると共に、納まりが良くなる利点がある。
第１の熱伝導板６，７の材質としてダイヤモンドを選択して、そのダイヤモンド薄膜を磁性ガーネット結晶膜１２の両側面に蒸着などの方法によって形成しても良い。
第１の熱伝導板６，７において、ダイヤモンド薄膜を使用するものにあっては、第１の熱伝導板としてＧＧＧなどの結晶材料などを使用しているものと比較して、薄型化及び構造の簡素化が可能となり、また熱上昇が抑制され、安定した光学特性が得られる。
放熱フィン１０，１１の幅は、第２の熱伝導板８，９と同一幅であっても良い。
各放熱フィン１０，１１の外端部１０ａ，１１ａと外部溝４ｄ，５ｄの底面との接触補強手段は、上述した熱伝導性の接着剤、溶接などに限られない。
各放熱フィン１０，１１の外端部１０ａ，１１ａは図１に示すように外熱伝導カバー体３の上面から突出されていることを利用して、例えば図１６に示すように板材２４によって各外端部を押圧するようにしても良い。
図１６に示す例では、板材である押え板２４は外熱伝導カバー体３の上面から突出している各放熱フィン１０，１１の外端部１０ａ，１１ａの上面を押圧している。押え板２４はボルト２５によって外熱伝導カバー体３に固定されている。ボルト２５は四角形の外熱伝導カバー体３の四隅に開けてあるボルトねじ孔３ｄにねじ込まれている。押え板２４は外熱伝導カバー体３の上面全面を覆っている。
押え板２４を用いることによって、簡単な構成によって各放熱フィン１０，１１の外端部１０ａ，１１ａを外部溝４ｄ，５ｄの底面に確実かつ強固に接触させることができる。
図１７〜図１９に示す光アイソレータＳ１において、放熱経路を短縮するために、外熱伝導カバー体１０３の第１の外熱伝導カバー部１０４及び第２の外熱伝導カバー部１０５の中心から上面に至る距離ｄは、図１に示す外熱伝導カバー体３の第１の外熱伝導カバー部４及び第２の外熱伝導カバー部５のそれより短く設定されている。
光アイソレータＳ１の構成は、距離ｄを短くした点を除いて、光アイソレータＳとは同一であるので、構成部分を示す符号を光アイソレータＳのそれと一致させて対応関係を明確にしている。
図１に示す放熱構造において、各放熱フィン１０，１１はアイソレータホルダ２との接触を回避させることによって、磁性ガーネット結晶膜１２で発生した熱をアイソレータホルダ２へ伝わりにくくしているが、さらに熱伝導率の関係を以下に設定するのが望ましい。
第１の熱伝導板６，７の熱伝導率は、磁性ガーネット結晶膜１２の熱伝導率以上であって、第２の熱伝導板８，９の熱伝導率以下であり、この第２の熱伝導板８，９（放熱フィン１０，１１を含む。）の熱伝導率は外熱伝導カバー体３の熱伝導率以下である。
熱伝導部材の配置順として、発熱体である磁性ガーネット結晶膜１２からの熱を熱伝導率が次第に高くなるように熱伝導部材を並べ、低い方から高い方へ熱伝導させることによって熱抵抗を少なくする。
図１に示す放熱構造において、磁性ガーネット結晶膜１２の熱はこの磁性ガーネット結晶膜の熱伝導率と同じ又は大きい第１の熱伝導板６，７に放熱され、第１の熱伝導板からこの第１の熱伝導板の熱伝導率と同じ又は大きい第２の熱伝導板８，９に放熱され、第２の熱伝導板の一部である各放熱フィン１０，１１に熱伝導され、各放熱フィンからこの放熱フィンの熱伝導率と同じ又は大きい外熱伝導カバー体３の外部溝４ｄ，５ｄに放熱される。
磁性ガーネット結晶膜１２を中心として放熱素子を構成している第１の熱伝導板６，７、第２の熱伝導板８，９及び放熱フィン１０，１１を備えている放熱手段に関して、上記各放熱素子の組合せパターンを図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃ及び図２０Ｄに示す。
図２０Ａに示す組合せパターンについて説明する。
この組合せパターンは、回転角４５度の磁性ガーネット結晶膜１２が第１の熱伝導板７の片側面に成膜されているものである。この組合せパターンにおいて、一方の第１の熱伝導板７は上述するように磁性ガーネット結晶膜に対して一体化されているが、他方の第１の熱伝導板６は独立されており、組み立て時に磁性ガーネット結晶膜に第１の熱伝導板６が接触される。
第１の熱伝導板６はサファイア放熱板が使用され、第１の熱伝導板７はＧＧＧ基板が使用され、磁性ガーネット結晶膜１２はＧＧＧ基板付きのガーネットである。放熱フィン１０，１１はフレキシブル放熱フィンである。
図２０Ｂに示す組合せパターンについて説明する。
この組合せパターンは、第１の熱伝導板６及び第１の熱伝導板７は磁性ガーネット結晶膜１２に対してそれぞれ独立されている。第１の熱伝導板６及び第１の熱伝導板７は、磁性ガーネット結晶膜に対して、これに対向する面を組み立て時に接触又は接合させることにより、この磁性ガーネット結晶膜と一体化される。第１の熱伝導板６，７はサファイア放熱板が使用され、放熱フィン１０，１１はフレキシブル放熱フィンである。
この組合せパターン及び上記図２０Ａに示すパターンは図１に示す放熱構造の主要部のパターンの具体例である。
図２０Ｃに示す組合せパターンについて説明する。
この組合せパターンは、磁性ガーネット結晶膜１２１，１２２と、第１の熱伝導板６１，６２，７１，７２と、３枚の第２の熱伝導板８，９，２６とが組み合されているものである。磁性ガーネット結晶膜として、２枚の回転角２２．５度の磁性ガーネット結晶膜１２１，１２２が使用されている。
すなわち、一方の磁性ガーネット結晶膜１２１は第１の熱伝導板７１の片側面に成膜され、第１の熱伝導板７１と一体化されている。第１の熱伝導板６１は磁性ガーネット結晶膜１２１に対して独立されているが、組み立て時に磁性ガーネット結晶膜の側面に接触されている。同様に、他方の磁性ガーネット結晶膜１２２は第１の熱伝導板７２の片側面に成膜され、第１の熱伝導板７２と一体化されているが、第１の熱伝導板６２から独立され、組み立て時に第１の熱伝導板６２に接触される。
第１の熱伝導板６１は第２の熱伝導板８に、第１の熱伝導板６２は第２の熱伝導板９にそれぞれ接触されている。第２の熱伝導板２６は、第１の熱伝導板７１と第１の熱伝導板７２との間に配置されている。第２の熱伝導板２６はその両側面で第１の熱伝導板７１，７２の対向面とそれぞれ接触され、これらの第１の熱伝導板の放熱材料を兼用している。第２の熱伝導板２６から放熱フィン２７が上方に延伸されている。
第１の熱伝導板６１，６２はサファイア放熱板が使用され、第１の熱伝導板７１，７２はＧＧＧ基板が使用されて、磁性ガーネット結晶膜１２１，１２２はＧＧＧ基板付きのガーネットである。放熱フィン１０，１１，２７はフレキシブル放熱フィンである。
なお、放熱フィン１０，１１，２７の先端部分は図面上省略されている。
図２０Ｄに示す組合せパターンについて説明する。
この組合せパターンは、上記図２０Ｃに示す組合せパターンと下記の相違点を除いて、同一構成であるので、詳細な説明を省略する。
この相違点は、この組合せパターンにおける第１の熱伝導板７１，７２の各片側面に磁性ガーネット結晶膜１２１，１２２が成膜されていない点である。
すなわち、一方の磁性ガーネット結晶膜１２１に対して第１の熱伝導板６１，７１が独立されている。組み立て時に第１の熱伝導板６１，７１は磁性ガーネット結晶膜１２１と一体化される。他方の磁性ガーネット結晶膜１２２に対して第１の熱伝導板６２，７２が独立されている。組み立て時に第１の熱伝導板６２，７２は磁性ガーネット結晶膜１２２と一体化される。
この組合せパターン及び上記図２０Ｃに示す組合せパターンは図１に示す放熱構造を基礎にしたパターンの応用例である。
各放熱素子の組合せパターンの他の例を図２１Ａ、図２１Ｂ、図２１Ｃ及び図２１Ｄに示す。
図示する各組合せパターンの特徴は、４枚以上の第２の熱伝導板を用いて磁性ガーネット結晶膜から生じる熱を効果的に放熱することにある。
図２１Ａに示す組合せパターンについて説明する。
この組合せパターンの特徴は、対向している第１の熱伝導板７１と第１の熱伝導板７２との間に２枚の第２の熱伝導板２６，２８が配置されていることにある。この組合せパターンにおけるその他の構成は上記図２０Ｃに示す組合せパターンのそれと共通している。
この組合せパターンでは、第２の熱伝導板２６，２８のうち、一方の第２の熱伝導板２８は第１の熱伝導板７１に、他方の第２の熱伝導板２６は第１の熱伝導板７２にそれぞれ接触されている。第２の熱伝導板２６，２８がそれぞれ放熱材料として独立されており、第１の熱伝導板７１，７２からの熱を吸収可能である。
各第２の熱伝導板２６，２８から放熱フィン２７，２９が上方に延伸されている。放熱フィン２７，２９の先端部分は図面上省略されている。
この組合せパターンにおいて、２枚の第２の熱伝導板２６，２８は放熱材料として用いられており、第１の熱伝導板７１，７２からの熱を吸収可能としているので、高い放熱効率が得られる。
図２１Ｂの組合せパターンについて説明する。
この組合せパターンの特徴は、対向している第１の熱伝導板７１と第１の熱伝導板７２との間に２枚の第２の熱伝導板２６，２８が配置されていることにある。この組合せパターンの他の構成は上記図２０Ｄに示す組合せパターンのそれと共通している。
この組合せパターンにおいて、第２の熱伝導板２６，２８のうち、一方の第２の熱伝導板２８は第１の熱伝導板７１に、他方の第２の熱伝導板２６は第１の熱伝導板７２にそれぞれ接触されている。第２の熱伝導板２６，２８がそれぞれ放熱材料として、第１の熱伝導板７１，７２からの熱を吸収可能である。
各第２の熱伝導板２６，２８から放熱フィン２７，２９が上方に延伸されている。放熱フィン２７，２９の先端部分は図面上省略されている。
この組合せパターンでは、２枚の第２の熱伝導板２６，２８は放熱材料として用いられ、第１の熱伝導板７１，７２からの熱を吸収可能としているので、高い放熱効率が得られる。
図２１Ｃに示す組合せパターンについて説明する。
この組合せパターンは上記図２１Ａに示す組合せパターンの応用例である。
この組合せパターンの特徴は、第２の熱伝導板８，９のそれぞれの外側に放熱材料である第２の熱伝導板３０，３２が配置されていることにある。この組合せパターンの他の構成は図２１Ａに示す組合せパターンのそれと共通している。
この組合せパターンでは、第２の熱伝導板３０，３２のうち、一方の第２の熱伝導板３０は第１の熱伝導板６１側に配置されかつ隣接している第２の熱伝導板８に接触されている。他方の第２の熱伝導板３２は第１の熱伝導板６２側に配置されかつ隣接している第２の熱伝導板９に接触されている。
図２１Ｃの左側に位置している２枚の第２の熱伝導板８，３０は第１の熱伝導板６１からの熱を吸収可能としている。また図２１Ｃの右側に位置している２枚の第２の熱伝導板９，３２は第１の熱伝導板６２からの熱を吸収可能としている。
第２の熱伝導板３０，３２から放熱フィン３１，３３が上方に延伸されている。
なお、放熱フィン３１，３３の先端部分は図面上省略されている。
この組合せパターンではそれぞれ左側の２枚の第２の熱伝導板８，３０、右側の２枚の第２の熱伝導板９，３２及び中央の２枚の第２の熱伝導板２６，２８は放熱材料として用いられているので、放熱効率がより一層高められる。
図２１Ｄに示す組合せパターンについて説明する。
この組合せパターンは上記図２１Ｂに示す組合せパターンの応用例である。
この組合せパターンは、上記図２１Ｃに示す組合せパターンとは下記の相違点を除いて、同一構成であるので、詳細な説明を省略する。
この相違点は、この組合せパターンにおける第１の熱伝導板７１，７２は、それぞれの片側面に磁性ガーネット結晶膜１２１，１２２が成膜されていない（換言すれば、磁性ガーネット結晶膜１２１，１２２と一体化されてない）点である。
この組合せパターンでは、第２の熱伝導板３０，３２のうち、一方の第２の熱伝導板３０は第１の熱伝導板６１側に配置されかつ隣接している第２の熱伝導板８と接触されている。他方の第２の熱伝導板３２は第１の熱伝導板６２側に配置されかつ隣接している第２の熱伝導板９と接触されている。
図２１Ｄの左側に位置している２枚の第２の熱伝導板８，３０は第１の熱伝導板６１からの熱を吸収可能とし、また図２１Ｄの右側に位置している２枚の第２の熱伝導板９，３２は第１の熱伝導板６２からの熱を吸収可能としている。
各第２の熱伝導板３０，３２には放熱フィン３１，３３が上方に延伸されている。
この組合せパターンによる放熱効率についても、上記図２１Ｃに示す組合せパターンと同様である。
図２１Ａ、図２１Ｂ、図２１Ｃ及び図２１Ｄに示す各組合せパターンにおいて、磁性ガーネット結晶膜１２１と、これを挟んで位置している第１の熱伝導板６１，７１は１ユニットを形成し、同様に磁性ガーネット結晶膜１２２と、これを挟んで位置している第１の熱伝導板６２，７２は１ユニットを形成し、そして両ユニットの間に複数枚（図では２枚）の第２の熱伝導板２６，２８が配置されている。このことにより、上記各組合せパターンは高い放熱効率をもたらす。
上記図２１Ｃ及び図２１Ｄに示す各組合せパターンにあっては、外側の放熱材料として、複数枚（図では２枚）の第２の熱伝導板８，３０と、複数枚（図では２枚）の第２の熱伝導板９，３２が配置されているために、より一層高い放熱効果が得られる。
図２１Ａに示す組合せパターンを用いている光アイソレータの組み立て工程について図２２、図２３Ａ及び図２３Ｂを参照して説明する。
なお、この組み立て工程を説明する際に用いる符号に関して、図示されている素子保持ケース、アイソレータホルダ、外熱伝導カバー体、外部溝、磁石、スペーサ及び割り溝は、図１に示す素子保持ケース１、アイソレータホルダ２、外熱伝導カバー体３、外部溝４ｄ，５ｄ、磁石１８、スペーサ１９及び割り溝１９ａと実質的に同一構成であるので、図１に付した符号をそのまま使用して対応関係を明確にしている。
また光アイソレータの構成素子に関して、図１の例では、左側から右側に向けて第１のレンズ１３、第１の複屈折結晶板１５、一方の第２の熱伝導板８、一方の第１の熱伝導板６、磁性ガーネット結晶膜１２、他方の第１の熱伝導板７、他方の第２の熱伝導板９、第２の複屈折結晶板１６及び第２のレンズ１４の順に配列されている。
図２２に示す例では、第１のレンズ１３及び第２のレンズ１４に代えて偏光子３４，３５を用いている。このために、説明上、偏光子３４は第１の複屈折結晶板に、上記第１の複屈折結晶板１５は第２の複屈折結晶板１５１に、第２の複屈折結晶板１６は第３の複屈折結晶板１６１に、さらに偏光子３５は第４の複屈折結晶板に置き換えられる。
組み立て工程において、まず、図２２に示すように素子保持ケース１内に、入射側（図左側）から出射側に向けて第１の複屈折結晶板３４、第２の複屈折結晶板１５１、第２の熱伝導板８、第１の熱伝導板６１、磁性ガーネット結晶膜１２１を一体化している第１の熱伝導板７１、第２の熱伝導板２８，２６、磁性ガーネット結晶膜１２２を右側面に一体化している第１の熱伝導板７２、第１の熱伝導板６２、第２の熱伝導板９、第３の複屈折結晶板１６１及び第４の複屈折結晶板３５を順次組み込んで行く。
もちろん、これらの素子の組み込み手順は上例に限らず適宜である。
組み込んだ後、上記各素子はストッパ１７によって素子保持ケース１内に固定される。
組み込んだ段階では、第２の熱伝導板８，９，２６，２８は放熱フィン１０，１１，２７，２９が真上に起立されているので、これらをその下端側を中心として図２２の鎖線に示すように外側に折り曲げる。すなわち、図２２左側に位置している第２の熱伝導板８と、中央の左側の第２の熱伝導板２８をその下端を中心として図反時計方向に折り曲げ、鎖線に示すように放熱フィン１０，２９を山形状に折り曲げる。また図２２右側に位置している第２の熱伝導板９と、中央の右側の第２の熱伝導板２６をその下端を中心として図時計方向に折り曲げて、鎖線に示すように放熱フィン１１，２７側を素子保持ケース１に平行状態に設定する。
次いで、図２３Ａに示すように、素子保持ケース１の外周に磁石１８及びスペーサ１９を取り付ける。磁石１８を取り付ける際、第２の熱伝導板８，２８及び第２の熱伝導板９，２６は重ねられた状態で素子保持ケース１に平行状態に折り曲げられているので、磁石の差し入れに障害がない。そして図２３Ａに示すように、右側の第２の熱伝導板９，２６を磁石１８の端部に接触しない位置を起点として持ち上げて、図右側に伸びている放熱フィン１１，２７を上側に折り曲げる。
その後、図２３Ｂに示すように、右側の第２の熱伝導板９，２６を下方にばね力に抗して押圧した状態を維持したまま、アイソレータホルダ２を図右側（出射側）から左側に向けて素子保持ケース１に差し入れ、図左側の放熱フィン１０，２９の先端部側を、右側の放熱フィン１１，２７の先端部側をそれぞれアイソレータホルダの外側に引っ張りながら外側に引出す。
引出した後、外熱伝導カバー体３をアイソレータホルダ２の外側に被せて、図２３Ｂ鎖線に示すように放熱フィン１０，２９及び放熱フィン１１，２７の各先端部を折り曲げ外部溝４ｄ，５ｄに接触させる。
図２１Ｃに示す組合せパターンを用いている光アイソレータの組み立て工程を図２４及び図２５を参照して説明する。
なお、この組み立て工程を説明する際に用いる符号に関して、図示されている素子保持ケース、磁石、スペーサ及び割り溝は、図１に示す素子保持ケース１、磁石１８、スペーサ１９及び割り溝１９ａと実質的に同一構成であるので、図１に付した符号をそのまま使用している。
また光アイソレータの構成素子に関して、図１の例では、左側から右側に向けて第１のレンズ１３、第１の複屈折結晶板１５、一方の第２の熱伝導板８、一方の第１の熱伝導板６、磁性ガーネット結晶膜１２、他方の第１の熱伝導板７、他方の第２の熱伝導板９、第２の複屈折結晶板１６及び第２のレンズ１４の順に配列されている。
図２４に示す例では、第１のレンズ１３及び第２のレンズ１４に代えて偏光子３４，３５を用いている。このために、説明上、偏光子３４は第１の複屈折結晶板に、上記第１の複屈折結晶板１５は第２の複屈折結晶板１５１に、第２の複屈折結晶板１６は第３の複屈折結晶板１６１に、さらに偏光子３５は第４の複屈折結晶板に置き換えられる。
組み立て工程において、まず、図２４に示すように素子保持ケース１内に、入射側（図左側）から出射側に向けて第１の複屈折結晶板３４、第２の複屈折結晶板１５１、第２の熱伝導板３０，８、第１の熱伝導板６１、磁性ガーネット結晶膜１２１を一体化している第１の熱伝導板７１、第２の熱伝導板２８，２６、磁性ガーネット結晶膜１２２を一体化している第１の熱伝導板７２、第１の熱伝導板６２、第２の熱伝導板９，３２、第３の複屈折結晶板１６１及び第４の複屈折結晶板３５を順次組み込んで行く。
もちろん、これらの素子の組み込み手順は上例に限らず適宜である。
組み込んだ後、上記素子は、ストッパ１７によって素子保持ケース１内に固定される。
組み込んだ段階では、第２の熱伝導板８，９，２６，２８，３０，３２は放熱フィン１０，１１，２７，２９，３１，３３が真上に起立されているので、これらをその下端側を中心として外側に折り曲げる。すなわち、図２４左側に位置している第２の熱伝導板８，３０と、中央の左側の第２の熱伝導板２８をその下端を中心として図反時計方向に折り曲げる。折り曲げ操作は、素子保持ケース１に平行状態になった段階で停止する。また図２４右側に位置している第２の熱伝導板９，３２と、中央の右側の第２の熱伝導板２６をその下端を中心として図時計方向に折り曲げる。折り曲げ操作は、素子保持ケース１に平行状態になった段階で停止する。
次いで、図２５に示すように、素子保持ケース１の外周に磁石１８及びスペーサ１９を取り付ける。磁石１８を取り付ける際、第２の熱伝導板８，２８，３０及び第２の熱伝導板９，２６，３２は重ねられた状態で素子保持ケース１に平行状態に折り曲げられているので、磁石の差し入れに障害がない。そして図２５両側の第２の熱伝導板８，２８，３０及び第２の熱伝導板９，２６，３２を磁石１８の端部に接触しない位置を起点として持ち上げる。
その後、図示していないが、図２３Ｂに示す組み立て工程で説明したと同様の方法で組み立て、最終段階において、図示しない外熱伝導カバー体をアイソレータホルダ（図示せず。）の外側に被せて、図２５鎖線に示すように重なりあっている図左側に位置している放熱フィン１０，２９，３１及び右側に位置している放熱フィン１１，２７，３３の各先端部を水平に折り曲げ外熱伝導カバー体の外部溝の底面に接触させる。
スペーサの開口溝は図１１に示す例では各スペーサ１９の全長に渡って形成されている割り溝となっているが、図２６に示すスペーサ１１９において、部分的に切り欠けられた切り欠き１１９ａ内を放熱フィンが通過できるようにしても良い。

この発明の光アイソレータの放熱構造によれば、高パワーの光に対応することができるから、高出力のレーザーを用いる分析医療その他の光学技術の分野に有用である。

Claims (12)

1. 内部に光アイソレータの本体を構成している素子である磁気光学結晶膜、偏光子及び磁石をそれぞれ配置してあるアイソレータホルダと、上記アイソレータホルダを被覆している外熱伝導カバー体と、上記アイソレータホルダ内に設けてある第１及び第２の熱伝導部と、上記第２の熱伝導部の一部である屈曲可能な放熱フィンとを具備しており、
   上記アイソレータホルダは、上記外熱伝導カバー体に向けて開口している放熱フィン用のガイド開口部を形成してあり、
   上記外熱伝導カバー体は、上記ガイド開口部側に開口している放熱フィン用の引き出し開口部を形成してあり、
   上記第１の熱伝導部は、上記磁気光学結晶膜の少なくとも片面側に設けてあり、
   上記第２の熱伝導部は、上記第１の熱伝導部を挟んで上記磁気光学結晶膜とは反対側に位置しかつ、上記第１の熱伝導部に隣接して設け、光路上に穴を開けてあり、
   上記放熱フィンは、上記磁石内から間隙を空けてその側方に延伸し、上記ガイド開口部から引き出し開口部を経て上記外熱伝導カバー体の外部に導き出されていると共に外端部が上記外部に接触している
   ことを特徴とする光アイソレータの放熱構造。
2. 第１の熱伝導部は磁気光学結晶膜を中心としてその両側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の光アイソレータの放熱構造。
3. 磁気光学結晶膜と、その両側に配置されている第１の熱伝導部とからなるユニットの２組が互いに隣接されており、両ユニット間及び各ユニットの外側にそれぞれ第２の熱伝導部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の光アイソレータの放熱構造。
4. 磁気光学結晶膜と、その両側に配置されている第１の熱伝導部とからなるユニットの２組が互いに隣接されており、両ユニット間及び各ユニットの外側にそれぞれ第２の熱伝導部が設けられており、両ユニット間に設けられている第２の熱伝導部は複数であることを特徴とする請求項１記載の光アイソレータの放熱構造。
5. 磁気光学結晶膜と、その両側に配置されていている第１の熱伝導部とからなるユニットの２組が互いに隣接されており、両ユニット間及び各ユニットの外側にそれぞれ複数の第２の熱伝導部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の光アイソレータの放熱構造。
6. 第２の熱伝導部は熱伝導板からなり、放熱フィンは上記第２の熱伝導部から延伸されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光アイソレータの放熱構造。
7. アイソレータホルダは、外熱伝導カバー体内のホルダ収納空間に空隙部をもって収納されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の光アイソレータの放熱構造。
8. アイソレータホルダ内には、ガイド開口部側が開口され、磁気光学結晶膜、第１の熱伝導部、第２の熱伝導部及び偏光子を保持している素子保持ケースを設けてあることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の光アイソレータの放熱構造。
9. アイソレータホルダ内には、ガイド開口部側が開口され、磁気光学結晶膜、第１の熱伝導部、第２の熱伝導部及び偏光子を保持している素子保持ケースを設けてあり、上記素子保持ケースの外周であって磁石の両側にリング状のスペーサを配置してあり、両スペーサには上記ガイド開口部側に開口しかつ放熱フィンが通過可能である開口溝を形成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の光アイソレータの放熱構造。
10. 外熱伝導カバー体の外部に引き出し開口部に連続して外部溝を形成し、この外部溝の底面に放熱フィンの外端部が接触されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の光アイソレータの放熱構造。
11. 第１の熱伝導部の熱伝導率は、磁性ガーネット結晶膜の熱伝導率以上であって、第２の熱伝導部の熱伝導率以下であり、上記第２の熱伝導部の熱伝導率は外熱伝導カバー体の熱伝導率以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の光アイソレータの放熱構造。
12. 外熱伝導カバー体はいずれもキャップ状の第１の外熱伝導カバー部と第２の外熱伝導カバー部とからなり、互いに対向する第１及び第２の外熱伝導カバー部の開口部側端部に引き出し開口部を形成するための切込み穴部をそれぞれ切り込んであることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の光アイソレータの放熱構造。

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