JP6148973B2 - 光アイソレータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光通信システム、光計測器、レーザ加工システム等に用いられる光アイソレータの製造方法に関する。

光通信システム、光計測器、レーザ加工システム等において、戻り光を遮断するために用いられる光アイソレータのファラデー回転子には、希土類Ｂｉ置換型ガーネットが広く用いられている。希土類Ｂｉ置換型ガーネットは強磁性体であり、外部から磁界を印加すると磁化が飽和点に達する。
一般的な波長１３００ｎｍ帯、１５００ｎｍ帯においては、光の透過性は良好となるが、波長１１００ｎｍ以下では、主成分であり強磁性に寄与する３価の鉄イオンの存在により、光の透過性は低下する。

近年、ファイバレーザ等に使用される波長１０００ｎｍ帯に対応する光アイソレータが必要とされている。
１０００ｎｍ帯では、十分な光透過性を実現できる光アイソレータ用のフェリ磁性体または強磁性体はない。例えば強磁性体である希土類鉄ガーネット膜は光の吸収が大きく使用に耐えられない。
このため、テルビウム・ガリウム・ガーネット（ＴＧＧ）やテルビウムガラス等の常磁性体がアイソレータコアに使われている（例えば、特許文献１を参照）。
しかし、常磁性体を用いた場合には、磁界の強さ等により磁化量が変化するため、ファラデー回転子のファラデー回転角は、ファラデー回転子の長さ寸法や、ファラデー回転子に印加する磁界によって変動しやすい。このため、設計通りの光アイソレータを得るのは容易ではない。

ファラデー回転子において、戻り光の遮断に必要な４５度のファラデー回転角を得るには、ファラデー回転子の長さ寸法、ファラデー回転子に印加する磁界等を、適切な値にする必要がある。これらが適切な値にならない場合には、ファラデー回転角が４５度にならず、透過光の損失が増加したり、戻り光の遮断特性が低下する。このため、透過光の損失によって光アイソレータの温度が上昇したり、戻り光によって光源や光増幅部が悪影響を受けることがある。また、戻り光により光源や光増幅部が破損する場合がある。
そこで、ファラデー回転角が４５度となるように、ファラデー回転子の内部構造の調整が行われることがある（例えば、特許文献２、３を参照）。

特開２００９−２２９８０２号公報 特開昭６４−２５１１９号公報 特開平６−２８１８８７号公報

しかしながら、従来技術では、内部構造の複雑化は避けられず、コスト増大という問題があった。また、当該内部構造の調整作業が煩雑となることも問題であった。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、容易な操作で、確実に戻り光を遮断でき、かつコスト面でも有利となる光アイソレータの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、光源からの順方向の光が導入されるアイソレータコアと、前記アイソレータコアに磁界を印加する磁性構造体と、を備えた光アイソレータを製造する方法であって、前記アイソレータコアは、前記順方向に、検光子と、常磁性材料からなりファラデー効果を有するファラデー回転子と、偏光子とを少なくとも備え、前記磁性構造体は、前記アイソレータコアに対する、前記光の透過方向の位置を調整可能であり、前記アイソレータコアに、前記順方向とは逆の方向から試験光を導入し、このアイソレータコアを透過した試験光のパワーを測定しつつ、この透過した試験光のパワーが極小となるように前記磁性構造体の前記透過方向の位置を調整する光アイソレータの製造方法を提供する。
前記磁性構造体は、押圧機構に押圧されることにより前記光の透過方向の位置を調整可能であり、前記押圧機構は、回転操作によりスピンドルがネジ送り動作されることにより直接的または間接的に前記磁性構造体を押圧するネジ式押圧具を備えており、前記透過した試験光のパワーが極小となるように前記磁性構造体の前記透過方向の位置を調整するにあたっては、前記透過した試験光のパワーを測定しつつ、前記押圧機構によって前記磁性構造体を移動させることが好ましい。
前記光アイソレータは、前記磁性構造体を載置する基台部をさらに備え、前記磁性構造体を、前記透過した試験光のパワーが極小となる位置で固定具により前記基台部に固定することが好ましい。
前記磁性構造体は、スリーブ状に形成され、前記アイソレータコアは、前記磁性構造体の内側空間に挿通していることが好ましい。
前記磁性構造体は、一対の環状の端部磁性体と、これらの間に設けられた環状の中間磁性体とを備え、前記一対の端部磁性体は、前記透過方向に対して垂直、かつ互いに反対の方向に磁化されており、前記中間磁性体は、前記透過方向に沿う方向に磁化されていることが好ましい。

本発明によれば、ファラデー回転子に逆方向から試験光を導入し、ファラデー回転子を透過した試験光のパワーを測定しつつ、磁性構造体を移動させ、透過した試験光のパワーが極小となるように磁性構造体の位置を調整する。
このため、磁性構造体に対するアイソレータコアの位置を、高い遮断特性を有するように定めることができる。
従って、発生磁界にばらつき等が生じた場合でも、容易な操作で、確実に戻り光を遮断できるような調整が可能である。
また、新たな部材の追加や特殊部品の使用などにより光アイソレータの構造が複雑化することがないため、コストを抑制できるという利点もある。

本発明の製造方法の一実施形態によって製造された光アイソレータを示す斜視図である。 図１の光アイソレータの分解斜視図である。 図１の光アイソレータに用いられるアイソレータコアを模式的に示す斜視図である。 図１の光アイソレータの平面図である。 図１の光アイソレータの内部構造図である。 図１の光アイソレータの磁性構造体を模式的に示す分解斜視図である。 （ａ）図１の光アイソレータの磁性構造体の平面図、（ｂ）磁性構造体の後面図、（ｃ）磁性構造体の正面図である。 磁性構造体の内側空間およびその周囲の空間における、光の透過方向の磁束密度分布を示す図である。 アイソレータコアの位置と平均磁束密度との関係を示す図である。 磁性構造体の移動距離と透過した試験光の光パワーとの関係の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１〜図７は、本発明の製造方法の一実施形態によって製造された光アイソレータ１０を有する光アイソレータユニット１１を示す図である。
図１および図２に示すように、光アイソレータユニット１１は、光アイソレータ１０に押圧機構１２を付加したものである。
光アイソレータ１０は、ファイバレーザ等の光源１３からの順方向の光Ｌ１が導入されるアイソレータコア１と、アイソレータコア１に磁界を印加する磁性構造体２（磁界印加手段）と、これらを収容する外装体３とを備えている。

以下、図１〜図７に示すＸＹＺ直交座標系を参照しつつ構造説明を行うことがある。Ｘ方向はアイソレータコア１の長さ方向である。Ｙ方向は底板部２１および基台部２８（図２等を参照）に平行な面内でＸ方向に直交する方向であって、底板部２１の幅方向である。Ｚ方向はＸ方向およびＹ方向と直交する高さ方向である。

図３に示すように、アイソレータコア１は、光源１３からの順方向の光Ｌ１が透過する順に、検光子４と、ファラデー回転子５と、旋光子６と、偏光子７とを備え、これらはホルダ８に保持されている。
光源１３からの光が入射する側のアイソレータコア１の端部を入射端１ａといい、前記光が出射する側のアイソレータコア１の端部を出射端１ｂという。
光源１３からアイソレータコア１に向かう光の方向を順方向といい、その逆の方向を逆方向という。

アイソレータコア１は、偏波無依存型の構造を採用してもよいし、偏波依存型の構造を採用してもよい。
偏波無依存型の構造を採用する場合には、検光子４および偏光子７として、例えば複屈折結晶型の偏光子などの透過型偏光子を使用できる。偏波依存型の構造を採用する場合には、検光子４および偏光子７として、いわゆる吸収型偏光子を使用できる。
検光子４および偏光子７としては、ファイバレーザ等のハイパワー用途を考慮し、耐パワー性に優れた透過型偏光子が好適である。

ファラデー回転子５には、テルビウム・ガリウム・ガーネット（ＴＧＧ）、テルビウム・スカンジウム・ルテチウム・アルミニウム・ガーネット（ＴＳＬＡＧ）、イットリウム・鉄・ガーネット（ＹＩＧ）、テルビウム・アルミニウム・ガーネット（ＴＡＧ）、テルビウムガラスなどの、常磁性体である磁気光学材料（ファラデー結晶）が使用でき、特にＴＧＧの使用が好ましい。
ファラデー回転子５は、ファラデー効果により入射光Ｌ１の偏光面を回転させる。ファラデー回転子５の長さは、入射光に対して出射光の偏光面が約４５度異なるように設定することができる。
旋光子６としては、例えば水晶からなる１／２波長板、水晶旋光子等が使用できる。

検光子４と、ファラデー回転子５と、旋光子６と、偏光子７との断面形状（ＹＺ平面における形状）はいずれも矩形とすることができる。これらを矩形とすることで、アイソレータコア１の体積を小さくできるため、コスト抑制が可能である。

ホルダ８は、２つの断面Ｌ字形のホルダ部材８ａ、８ｂを、向い合せて組み合わせることによって矩形筒状に形成されている。
ホルダ８には、検光子４、ファラデー回転子５、旋光子６、および偏光子７が収容される。検光子４、ファラデー回転子５、旋光子６、および偏光子７は、ホルダ部材８ａ、８ｂの一方のみに接着固定してもよい。

なお、アイソレータコア１は、少なくとも、検光子４と、ファラデー回転子５と、偏光子７とを備えた構造としてもよい。

図２、図４〜図７に示すように、磁性構造体２は、スリーブ状に形成されており、構造体本体１５と、構造体本体１５を囲む保持体１６と、を有する。

図７に示すように、構造体本体１５は、一対の環状の端部磁性体１７、１８と、これらの間に設けられた環状の中間磁性体１９とを備えている。
第１の端部磁性体１７は、ブロック状の４つの磁性体１７ａ〜１７ｄを組み合わせて構成されている。磁性体１７ａ〜１７ｄは、それぞれ直方体状であり、全体として、中央に矩形の挿通口１７ｅを有する矩形の環状となるように組み合わされている。
第２の端部磁性体１８は、ブロック状の４つの磁性体１８ａ〜１８ｄを組み合わせて構成されている。磁性体１８ａ〜１８ｄは、それぞれ直方体状であり、全体として、中央に矩形の挿通口１８ｅを有する矩形の環状となるように組み合わされている。
４つの磁性体１７ａ〜１７ｄと、４つの磁性体１８ａ〜１８ｄの並び方は、互いに同じである。すなわち、図７（ｂ）において、磁性体１７ａの位置は、その背後にある磁性体１８ａの位置に一致している。同様に、磁性体１７ｂ〜１７ｄの位置は、その背後にある磁性体１８ｂ〜１８ｄの位置にそれぞれ一致している。

中間磁性体１９は、端部磁性体１７、１８の挿通口１７ｅ、１８ｅに連通する断面矩形の挿通口１９ｅを有する矩形角筒状に形成されている。
端部磁性体１７、１８の挿通口１７ｅ、１８ｅと、中間磁性体１９の挿通口１９ｅとは、アイソレータコア１が挿通する内側空間２０を形成している。内側空間２０は、磁性構造体２の軸方向に沿って磁性構造体２を貫通する断面矩形の孔部である。

端部磁性体１７、１８および中間磁性体１９は、十分な磁気特性が得られれば、その材料は特に限定されない。例えば、ネオジム系磁石が使用できる。

図７（ｂ）に示すように、端部磁性体１７、１８を構成する磁性体１７ａ〜１７ｄ、１８ａ〜１８ｄは、それぞれ、構造体本体１５の軸方向（Ｘ方向）に対して垂直な方向に磁化されている。
磁性体１７ａと磁性体１８ａとは互いに逆の方向に磁化されている。同様に、磁性体１７ｂと磁性体１８ｂ、磁性体１７ｃと磁性体１８ｃ、磁性体１７ｄと磁性体１８ｄについても、互いに逆の方向に磁化されている。
図７（ａ）、図７（ｃ）に示すように、中間磁性体１９は、構造体本体１５の軸方向（Ｘ方向）に磁化されている。

磁性体１７ａ〜１７ｄと磁性体１８ａ〜１８ｄとの磁化方向が互いに逆であり、これらの磁化方向は中間磁性体１９の磁化方向に対して垂直であるから、端部磁性体１７、１８および中間磁性体１９はハルバッハ配列されているといえる。磁性構造体２は、この配列の採用により、アイソレータコア１に作用する磁界を強くすることができる。

図６および図７に示すように、保持体１６は、底板部２１と、底板部２１の両側縁に立設された一対の側板部２２と、一対の側板部２２の上端間に架け渡された上板部２３と、底板部２１の長さ方向に間隔をおいて立設された一対の端板部２４とを有する。保持体１６には、ステンレス板などを用いてよい。

底板部２１は、Ｘ方向に延在する長方形の本体部２１ａと、本体部２１ａの長さ方向の一端から外方に延出する一方延出板２１ｂと、本体部２１ａの長さ方向の他端から外方に延出する他方延出板２１ｃとを有する。
一方延出板２１ｂには、幅方向（Ｙ方向）に間隔をおいて、一対の開口部２１ｄが形成されている。開口部２１ｄは、底板部２１の長さ方向（Ｘ方向）に延在する長円形である。
他方延出板２１ｃの先端縁２１ｅには、幅方向（Ｙ方向）に間隔をおいて、一対の凹部２１ｆが形成されている。凹部２１ｆは、底板部２１の長さ方向（Ｘ方向）に延在する形状である。

図４および図５に示すように、一方延出板２１ｂは、固定具４０により基台部２８に固定できる。
固定具４０は、ヘッド部４０ａとこれから延出する軸部４０ｂとを備えている。開口部２１ｄに挿通する軸部４０ｂが基台部２８にネジ止め等により固定されることによって、ヘッド部４０ａが一方延出板２１ｂを基台部２８に押さえつけて位置決めできる。

他方延出板２１ｃは固定具４０により基台部２８に固定できる。
固定具４０は、凹部２１ｆに挿通する軸部４０ｂが基台部２８にネジ止め等により固定されることによって、ヘッド部４０ａが一方延出板２１ｂを基台部２８に押さえつけて位置決めできる。

開口部２１ｄおよび凹部２１ｆは、底板部２１の長さ方向（Ｘ方向）に延在する形状であり、その長さ寸法は固定具４０の軸部４０ｂの外径より大きい。このため、固定具４０のネジ止めを緩めれば、軸部４０ｂが開口部２１ｄおよび凹部２１ｆに挿通したままで固定が解除され、底板部２１は、（幅方向（Ｙ方向）の移動が規制されつつ）長さ方向（Ｘ方向）に移動可能となる。

一対の端板部２４には、それぞれアイソレータコア１が挿通する略矩形の挿通口２４ａが形成されている。挿通口２４ａは、平面視位置が端部磁性体１７、１８の挿通口１７ｅ、１８ｅにほぼ一致する。

図１および図２に示すように、外装体３は、本体部２６と、本体部２６の上部開口２６ａを開閉自在に閉止する蓋部２７とを備えている。
本体部２６は、Ｘ方向に延在する長方形の基台部２８と、基台部２８の両側縁に立設された一対の側板部２９と、基台部２８の両端縁に立設された一対の端板部３０とを有する。
外装体３は、本体部２６の側板部２９、２９間に確保された内部空間２６ｂに磁性構造体２を収容できる。
側板部２９、２９間の離間距離は、磁性構造体２の幅寸法（Ｙ方向の寸法）に近い値に設定すると、磁性構造体２の幅方向移動を規制できるため、後述の工程で磁性構造体２が移動する際に、磁性構造体２が傾斜姿勢となるのを防ぐことができる。

一対の端板部３０のうち、光源１３に近い側の端板部３０（３０Ａ）は、光源１３からアイソレータコア１に向かう順方向の光Ｌ１が通過する通過口３０ａを有する。他方の端板部３０Ｂは、アイソレータコア１を透過した出射光Ｌ２が通過する通過口３０ｂを有する（図４、図５参照）。

図１、図４および図５に示すように、押圧機構１２は、基体３１と、基体３１に設けられたネジ式押圧具３２と、基体３１に回動自在に取り付けられた回動押圧体３３と、を備えている。
ネジ式押圧具３２は、回転ヘッド３４と、本体筒部３５と、回転ヘッド３４の回転操作によりネジ送りされるスピンドル３６とを備えている。本体筒部３５は、基体３１に固定されている。
ネジ式押圧具３２は、回転ヘッド３４を軸回り方向に回転操作することによって、本体筒部３５からのスピンドル３６の突出寸法を調節できる。

図５に示すように、回動押圧体３３は、側面視で直角二等辺三角形のブロック状に形成され、磁性構造体２の幅方向（Ｙ方向）に延在する回動軸３７において回動自在に基体３１に取り付けられている。回動軸３７は、直角である第１角部３３ａに近い位置に設けられている。
回動押圧体３３は、回動軸３７を中心として、下端である第２角部３３ｂが磁性構造体２に接近および離間するように回動することができる。

回動押圧体３３は、第３角部３３ｃに近い位置がスピンドル３６により下方に押圧されることによって（図５の右回りに）回動し、第２角部３３ｂを含む下部３３ｄが、磁性構造体２の端板部２４に設けられた突起部３９を、磁性構造体２の軸方向（Ｘ方向）に押圧し、磁性構造体２をこの方向（図５の左方。アイソレータコア１の入射端１ａ方向）に移動させることができる。
押圧機構１２は、光アイソレータ１０に対して着脱可能である。

光アイソレータユニット１１には、磁性構造体２をアイソレータコア１の出射端１ｂ方向（図５の右方）に付勢する付勢手段（コイルスプリング等。図示略）を設けてもよい。付勢手段は、例えば端板部３０（３０Ａ）の内面に反力をとって同方向に付勢する構成としてよい。
また、光アイソレータユニット１１は、押圧機構１２と同じ構成の第２の押圧機構を設けてもよい。第２の押圧機構は、磁性構造体２をアイソレータコア１の出射端１ｂ方向（図５の右方）に移動させることができる構成としてよい。
なお、この例の押圧機構１２は、スピンドル３６が回動押圧体３３を介して間接的に磁性構造体２を押圧するが、押圧機構は、スピンドルが直接に磁性構造体２を押圧し移動させる構成であってもよい。

図３および図４に示すように、偏波無依存型の構造を採用する場合には、光源１３からの順方向の入射光Ｌ１は、端板部３０（３０Ａ）の通過口３０ａを通って入射端１ａからアイソレータコア１に入射し、検光子４で互いに直交する２つの偏光成分（常光と異常光）に分離する。この光は、ファラデー回転子５および旋光子６でそれぞれ偏光面が光軸回りに回転し、偏光子７によって１つの光線に合成され、出射光Ｌ２として出射する。

逆方向の戻り光Ｌ３は、出射端１ｂからアイソレータコア１に入射し、偏光子７で互いに直交する２つの偏光成分（常光と異常光）に分離し、旋光子６およびファラデー回転子５でそれぞれ偏光面が光軸回りに回転し、検光子４に達する。
ファラデー回転子５での偏光面の回転角度が所定の角度（例えば約４５度）である場合には、前記光は、常光と異常光の関係が逆転して検光子４を透過することにより光路が大きくずれて透過光Ｌ４として出射し、大部分が端板部３０（３０Ａ）に遮られる。
一方、ファラデー回転子５での偏光面の回転角度が所定の角度（例えば約４５度）を外れる場合には、前記光は、検光子４を透過する際に、常光と異常光からそれぞれ逆の成分の光が分離される。このため、透過光Ｌ４の一部は通過口３０ａを通過する。

偏波依存型の構造を採用する場合には、光源１３からの順方向の入射光Ｌ１は検光子４に入射し、検光子４と同じ偏光面を有する光のみが検光子４を通過する。この光は、ファラデー回転子５および旋光子６でそれぞれ偏光面が光軸回りに回転し、偏光子７を通過して、出射光Ｌ２として出射する。
逆方向の戻り光Ｌ３は、偏光子７と同じ偏光面を有する光のみが偏光子７を通過し、旋光子６およびファラデー回転子５でそれぞれ偏光面が光軸回りに回転し、検光子４に達する。
ファラデー回転子５での偏光面の回転角度が所定の角度（例えば約４５度）である場合には、前記光は、検光子４の偏光面に対し略直交する偏光面を有することにより、大部分が検光子４で遮断される。
一方、ファラデー回転子５での偏光面の回転角度が所定の角度（例えば約４５度）を外れる場合には、前記光の偏光面が検光子４の偏光面に対し略直交からずれることにより、検光子４を透過して通過口３０ａを通過する透過光Ｌ４は多くなる。

光源１３からアイソレータコア１に入射される光の波長は、例えば、９００ｎｍ〜１１００ｎｍ（好ましくは１０００ｎｍ〜１１００ｎｍ）としてよい。

次に、本発明の光アイソレータの製造方法の一実施形態を説明する。
アイソレータコア１で得られるファラデー回転角は、例えば、ファラデー回転子５の長さをＬ、ベルデ定数をＶ、アイソレータコア１に印加される磁界をＨとすると、「Ｖ×Ｌ×Ｈ」となる。
アイソレータコア１に印加される磁界「Ｈ」は、磁性構造体２とアイソレータコア１の相対位置に応じて変動することから、この相対位置が変化すると、ファラデー回転子５でのファラデー回転角も変動する。

図８は、磁性構造体２の内側空間２０における、光の透過方向（Ｘ方向）の磁束密度分布を示す図である。横軸はＸ方向位置であり、縦軸は磁束密度である。
この図より、磁性構造体２の内側空間２０の中央付近では磁束蜜度が高く、中央付近から外れた位置では当該中央付近からの距離に応じて磁束密度が低くなることがわかる。

図９は、磁性構造体２の内側空間２０の平均磁束密度を示す図である。横軸はＸ方向位置であり、縦軸は平均磁束密度である。平均磁束密度とは、アイソレータコア１のファラデー回転子５の長さ方向の平均値である。
この図より、磁性構造体２の内側空間２０においてアイソレータコア１の位置が変動すると、ファラデー回転子５に印加される磁界が変動することがわかる。

図５に示すように、光アイソレータユニット１１を用意する。アイソレータコア１には、出射端１ｂに試験光用の光源４１を接続するとともに、入射端１ａに光パワーメータ４２を接続する。磁性構造体２は、Ｘ方向に移動可能としておく。
光源４１からの試験光Ｌ５を、出射端１ｂ側からアイソレータコア１に導入する。
試験光Ｌ５の波長は、例えば、９００ｎｍ〜１１００ｎｍ（好ましくは１０００ｎｍ〜１１００ｎｍ）としてよい。試験光Ｌ５は、光源１３（図１参照）が発する光と同じ波長の光であってよい。

偏波無依存型の構造を採用する場合には、試験光Ｌ５は、偏光子７で互いに直交する２つの偏光成分（常光と異常光）に分離し、旋光子６およびファラデー回転子５でそれぞれ偏光面が光軸回りに回転し、検光子４に達する。
ファラデー回転子５での偏光面の回転角度が所定の角度（例えば約４５度）である場合には、前記光は、常光と異常光の関係が逆転して検光子４を透過することにより光路が大きくずれて出射し、大部分が端板部３０（３０Ａ）に遮られる。このため、光パワーメータ４２で検出される透過光Ｌ６の光パワーは小さくなる。
一方、ファラデー回転子５での偏光面の回転角度が所定の角度（例えば約４５度）を外れる場合には、前記光は、検光子４を透過する際に、常光と異常光からそれぞれ逆の成分の光が分離される。このため、透過光の一部は通過口３０ａを通過し、光パワーメータ４２で検出される透過光Ｌ６の光パワーは大きくなる。

偏波依存型の構造では、吸収型偏光子を用いた場合、試験光Ｌ５は、偏光子７と同じ偏光面を有する成分のみが偏光子７を透過して、旋光子６およびファラデー回転子５で偏光面が光軸回りに回転し、検光子４に達する。
ファラデー回転子５での偏光面の回転角度が所定の角度（例えば約４５度）である場合には、前記光は、検光子４の偏光面に対し略直交する偏光面を有することにより、大部分が検光子４で遮断される。このため、光パワーメータ４２で検出される透過光Ｌ６の光パワーは小さくなる。
一方、ファラデー回転子５での偏光面の回転角度が所定の角度（例えば約４５度）を外れる場合には、前記光の偏光面が検光子４の偏光面に対し略直交からずれることにより、検光子４を透過する光は多くなり、通過口３０ａを通過する透過光Ｌ６の光パワーは大きくなる。

複屈折結晶等の透過型の偏光子を用いた場合、試験光Ｌ５は、偏光子７で常光と異常光に分離される。この光は、旋光子６で偏光面が光軸回りに回転し、ファラデー回転子５で偏光面が光軸回りに例えば約４５°回転して検光子４に達する。
この光は、検光子４では常光と異常光の関係が逆転し検光子４を透過することにより光路が大きくずれて端板部３０で外部に光が漏れないように遮断され、光パワーメータ４２で検出される透過光Ｌ６の光パワーは小さくなる。
一方、ファラデー回転子５で偏光面が例えば約４５°回転しない場合、検光子４に達した光は、常光と異常光の関係が逆転し検光子４を透過するが、常光と異常光からそれぞれ逆の成分の光が分離され、その分離された光が端板部３０から漏れ、光パワーメータ４２で検出される透過光Ｌ６の光パワーは大きくなる。

次いで、透過光Ｌ６のパワーを測定しつつ、押圧機構１２を用いて、アイソレータコア１に対する磁性構造体２をＸ方向に移動させる。
例えば、回転ヘッド３４の回転操作により、回動押圧体３３の第３角部３３ｃに近い位置がスピンドル３６により押圧されることによって（図５の右回りに）回動押圧体３３が回動すると、第２角部３３ｂを含む下部３３ｄが磁性構造体２に向かって移動する。
これによって、磁性構造体２の突起部３９を、磁性構造体２の軸方向（Ｘ方向）に押圧し、磁性構造体２をこの方向（図５の左方。アイソレータコア１の入射端１ａ方向）に移動させることができる。

図１０は、磁性構造体２の移動距離と透過光Ｌ６の光パワーとの関係の一例を示す図である。横軸はＸ方向位置であり、縦軸は透過光Ｌ６の光パワーである。
この図では、磁性構造体２の移動距離１ｍｍの点が透過光Ｌ６の光パワーの極小値であるから、この位置において優れた遮断特性が得られたことがわかる。この位置は、４５度に近いファラデー回転角が得られる位置であると認められる。
図５に示すように、この位置において、磁性構造体２を固定具４０により基台部２８に固定し位置決めできる。

なお、磁性構造体２は、透過光Ｌ６の光パワーを指標として、必要に応じて、逆方向（図５の右方。アイソレータコア１の出射端１ｂ方向）に移動させてもよい。この方向の移動については、操作者が手指で磁性構造体２を同方向に移動させてもよいし、前述の付勢手段（コイルスプリング等）や第２の押圧機構を用いてもよい。
また、作業終了後は、押圧機構１２を光アイソレータ１０から取り外すことができる。

本実施形態の製造方法では、アイソレータコア１に試験光Ｌ５を導入し、光パワーメータ４２で透過光Ｌ６の光パワーを測定しつつ、押圧機構１２等を用いて磁性構造体２をＸ方向に移動させ、透過光Ｌ６の光パワーが極小となるように磁性構造体２の位置を調整する。
このため、磁性構造体２に対するアイソレータコア１の位置を、高い遮断特性を有するように定めることができる。
従って、発生磁界にばらつき等が生じた場合でも、容易な操作で、確実に戻り光を遮断できるように調整できる。戻り光を遮断できるため、光源１３（ファイバレーザ等）への影響を防ぎ、そのレーザ発振を安定させ、発光特性を良好にすることができる。また、ファイバーレーザ等の戻り光による破損を防止できる。
また、新たな部材の追加や特殊部品の使用などにより光アイソレータ１０の構造が複雑化することがないため、コストを抑制できるという利点もある。

前記製造方法では、検光子４を光軸回り方向に回転させる必要はないため、検光子４の断面形状は円形以外の形状、例えば矩形とすることができる。このため、磁性構造体２の内側空間２０の断面形状を、磁性構造体２の外形（矩形）に合わせて矩形とすることができる。
よって、磁性構造体２の構造を簡略化するとともに小型化を図ることができ、コスト面で有利になる。また、磁性構造体２の内面とアイソレータコア１との隙間を小さくできるため、アイソレータコア１に対する磁気的作用の点で好ましい。

以下、本発明の実施例について図面を用いて具体的に説明する。
（実施例１）
図５等に示す光アイソレータユニット１１を作製した。
アイソレータコア１のファラデー回転子５には、テルビウム・スカンジウム・ルテチウム・アルミニウム・ガーネット（ＴＳＬＡＧ）を使用した。ファラデー回転子５の長さは２０ｍｍとした。
アイソレータコア１に試験光Ｌ５（波長１０８０ｎｍ）を導入し、光パワーメータ４２で透過光Ｌ６の光パワーを測定しつつ、押圧機構１２を用いて磁性構造体２をＸ方向に移動させた。
透過光Ｌ６の光パワーの測定結果を表１に示す。表１中、「位置」は基準位置からの磁性構造体２の位置（Ｘ方向の位置）である。

表１より、磁性構造体２の位置が１ｍｍであるときに、ファラデー回転角は、最適値である約４５度となることがわかる。

本発明の光アイソレータの製造方法は、光アイソレータを調整する方法（光アイソレータの調整方法）として位置付けることもできる。
また、前記製造方法では、押圧機構１２を用いて磁性構造体２を押圧し移動させたが、操作者が磁性構造体２を同方向に移動させてもよい。この場合には、押圧機構１２を用いずに光アイソレータ１０の製造が可能である。

本発明は、光通信システム、光計測器、レーザ加工システム等に用いられる光アイソレータに適用できる。

１・・・アイソレータコア、２・・・磁性構造体、４・・・検光子、５・・・ファラデー回転子、６・・・旋光子、７・・・検光子、１０・・・光アイソレータ、１２・・・押圧機構、１３・・・光源、１７・・・第１の端部磁性体、１８・・・第２の端部磁性体、１９・・・中間磁性体、２０・・・内側空間、２８・・・基台部、３２・・・ネジ式押圧具、３４・・・回転ヘッド、３６・・・スピンドル、４０・・・固定具、４１・・・試験光用の光源、４２・・・光パワーメータ、Ｌ１・・・光源からの入射光、Ｌ２・・・出射光、Ｌ５・・・試験光、Ｌ６・・・透過光（アイソレータコアを透過した試験光）。

Claims (5)

1. 光源からの順方向の光が導入されるアイソレータコアと、前記アイソレータコアに磁界を印加する磁性構造体と、を備えた光アイソレータを製造する方法であって、
   前記アイソレータコアは、前記順方向に、検光子と、常磁性材料からなりファラデー効果を有するファラデー回転子と、偏光子とを少なくとも備え、
   前記磁性構造体は、前記アイソレータコアに対する、前記光の透過方向の位置を調整可能であり、
   前記アイソレータコアに、前記順方向とは逆の方向から試験光を導入し、このアイソレータコアを透過した試験光のパワーを測定しつつ、この透過した試験光のパワーが極小となるように前記磁性構造体の前記透過方向の位置を調整することを特徴とする光アイソレータの製造方法。
2. 前記磁性構造体は、押圧機構に押圧されることにより前記光の透過方向の位置を調整可能であり、
   前記押圧機構は、回転操作によりスピンドルがネジ送り動作されることにより直接的または間接的に前記磁性構造体を押圧するネジ式押圧具を備えており、
   前記透過した試験光のパワーが極小となるように前記磁性構造体の前記透過方向の位置を調整するにあたっては、前記透過した試験光のパワーを測定しつつ、前記押圧機構によって前記磁性構造体を移動させることを特徴とする請求項１に記載の光アイソレータの製造方法。
3. 前記磁性構造体を載置する基台部をさらに備え、
   前記磁性構造体を、前記透過した試験光のパワーが極小となる位置で固定具により前記基台部に固定することを特徴とする請求項１または２に記載の光アイソレータの製造方法。
4. 前記磁性構造体は、スリーブ状に形成され、
   前記アイソレータコアは、前記磁性構造体の内側空間に挿通していることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の光アイソレータの製造方法。
5. 前記磁性構造体は、一対の環状の端部磁性体と、これらの間に設けられた環状の中間磁性体とを備え、
   前記一対の端部磁性体は、前記透過方向に対して垂直、かつ互いに反対の方向に磁化されており、
   前記中間磁性体は、前記透過方向に沿う方向に磁化されていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の光アイソレータの製造方法。

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