JPH01121817A - 光アイソレータ - Google Patents
光アイソレータInfo
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- JPH01121817A JPH01121817A JP27922887A JP27922887A JPH01121817A JP H01121817 A JPH01121817 A JP H01121817A JP 27922887 A JP27922887 A JP 27922887A JP 27922887 A JP27922887 A JP 27922887A JP H01121817 A JPH01121817 A JP H01121817A
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- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 7
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は磁気光学効果媒体をファラデー回転子の材料と
した光アイソレータに係シ、特に光アイソレータが実用
上使用される温度および波長範囲内において高いアイソ
レーションを得ることを可能にした光アイソレータに関
する。 〔従来の技術〕 光アイソレータは光通信機、 １ｌｌｌｊ定器等の各装
置内に完装され、反射光がレーザダイオードに入ること
によるレーザ発振の不安定化に基くエラーを除去するた
めに使用される。光アイソレータの使用温度は前記装置
周辺温度より１０℃乃至１５℃高く、一般に装置周辺温
度が０℃以上５０℃以下と規定されていることから下限
１０℃、上限６５℃となる。また使用中心波長は例えば
１．３１０μｍ近傍である。 光アイソレータの概要構成としてはレーザダイオードか
らの出射光を偏光するポーラライザ、この光を回転させ
るファラデー回転子、検光用のアナライザおよび磁石等
が上げられる。第３図はその概要構造を示すものでポー
ラライザ１、ファラデー回転子２およびアナライザ３が
直列に連結される。また第４図に示す如くボーラナイザ
１を消略したものも使用される。 一般に前記構成の光アイソレータにおいて、７アラデ一
回転子２のファラデー回転角は使用中心波長、実温（Ｔ
Ｒ＝２５℃）において４５度に設定されていた（オプト
テクノロジーと高機能材料（ＣＭＣ：出版）Ｐ２６ない
しｐ２９に記載）。すなわちレーザダイオードからの出
射光はファラデー回転子２を通過することにより４５度
回転し、戻シ光はファラデー回転子２を再び通過するこ
とによシ更に４５度回転する。これにより３０ｄＢない
し４０ｄＢ程度のアイソレージ璽ンが行われる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ファラデー回転子の材料としては、前記磁気光学効果媒
体であるＹ、Ｆ、５０．２（ＹＩＧ） 、 （ＧｄＢｉ
）、Ｆ、。 ０．２等の磁性が−ネット単結晶が使用される。これ等
の磁性が−ネット単結晶の場合、ファラデー回転係数（
ファラデー回転子の回転子長あたシのファラデー回転角
ａｅｇ／ｃｍ）は温度、波長によって変り易く、前記使
用温度、波長範囲で一定とならず４５度からずれる問題
点が有った。これにより高いアイソレーション値が実用
システム上の使用温度、波長範囲で得られない問題点が
有った。 従来技術においても、第１０回日本応用磁気学会学術講
演概要集４ＰＢ−５（１９８６年１１月）のｐ９８に記
載する技術および特公昭６１−１７３１号公報に開示す
る技術により７アラデ一回転係数の温度、波長特性を改
善するものが上げられる。これ等の技術は第３図に示す
構成を改善して、問題点を解決する所にポイントが有シ
、第３図および第４図の構成のままで前記問題点を解決
する従来技術は見当らない。 本発明は、第３図および第４図に示す如き一般的構成の
ものにおいて、実用システム上の使用温度範囲、広波長
範囲で高いアイソレーションｔ−ｉることかできる光ア
イソレータを提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 磁気光学効果媒体のファラデー回転係数θＦ （ｄ ｅ
ｇＺ儒）は室温付近（０℃乃至７０℃）と光通信波長
領域の近赤外波長領域（ＣＬ８μｍないし２．０μｍ）
において〔１〕式の如くなる。 θ＝Ａ・−＋Ｂ（τ） ・・・・・・・・・
（１］２ λ２ ここでλ〔μｍ〕は波長、ＴＣＣ）は温度、Ａは定数、
Ｂ （Ｔ）は温度Ｔに関する一次関数である。 また第３図の如き構成の光アイソレータのアイソレーシ
ョン値り、（ｄＢ）は、 ７アラデ一回転子２のファラ
デー回転角設定値の４５度からのずれ角Δθ（ｄｅｇ
］を用いて〔２〕式の如く表示される。 ここでＰ２（：ｄＢ）はポーラライザ１の消光比である
。 光アイソレータの使用上限温度をＴ、（’Ｃ）、使用下
限温度をＴ２（’Ｃ”ｌとし、室温をＴＲ（’Ｃ）とじ
Ｔ２＜ＴＲ≦Ｔ、とする。 波長λが使用中心波長λ。〔μ創〕で、温度’Ｉ’＝’
ｌ’。 〔℃〕の条件下でファラデー回転子２による回転角が４
５度になるに要するファラデー回転子長ｔ。 〔ｍ〕は〔３〕式の如くなる。 次にファラデー回転子長り。のファラデー回転子２の温
度Ｔ、およびＴ２における７アラデ一回転角のファラデ
ー回転角の７アラデ一回転角設定値の４５度からのずれ
角をΔθ、 （ｄｏｇ）およびΔθ２Ｃｄｅｇ〕とする
とこれ等は〔４〕式および〔５〕式の如くなる。 Δθ２＝ｔｏＣＡ −；＋Ｂ（Ｔ２）］−４５−・・−
・−［５）次にファラデー回転子長ｔ。のファラデー回
転子２を用いた光アイソレーダのアイソレージ嘗ン値Ｌ
Ｂが両温度’Ｉ’、、Ｔ２において等値になるときの波
長λをλ８〔帰〕 とすると〔６〕式で求められる。 ここで波長λＸを使用中心波長λ。と等値にするために
は波長λ１＝２λ。−λ８にて室温（ＴＲ）でファラデ
ー回転角が４５度になるファラデー回転子長ｔ、Ｃｃｍ
３を設定すればよく〔７〕式で求められる。 また波長λ、は〔８〕式の如く表示される。 ・・・・・・ 〔８〕 以上によυ〔８〕式の波長λ１を〔７〕式に代入して求
められる７アラデ一回転子ｔ、のファラデー回転子２を
有する光アイソレータは温度範囲Ｔ２からＴ１で使用中
心波長λ。全中心とする波長範囲で高いアイソレーショ
ンが得られるものとなる。この光アイソレータの使用中
心波長λ。および室温（ＴＲ）におけるファラデー回転
子２のファラデー回転角θ、。８は１．＞１ｏの関係か
ら４５度より必然的に大きい値となる。 以上より前記した問題点は光アイソレーダのファラデー
回転子２の７アラデ一回転角を使用中心波長λ。、室温
ＴＲで４５度以上にすることにより解決される。 〔作用〕 使用中心波長、室温でファラデー回転角を４５度以上に
するファラデー回転子長のアイソレータを設定すること
によシ使用中心波長の比較的近傍の波長範囲内のアイソ
レーション値が所定値以上に保持され、実用システム上
で高いアイソレージ冒ン値を保持することができる。 〔実施例〕 以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。 ファラデー回転子２の材料としてＹ５Ｆ、５０．２（Ｙ
ＩＧ）を使用し、使用中心波長λ。’（ｚｌ、３１０μ
ｍ、使用上限温度Ｔ、を６５℃、使用下限温度Ｔ２を１
０℃、室温ＴＲを２５℃とする。前記材料のファラデー
回転子２の場合、前記〔１〕式のファラデー回転係数θ
。 は〔１了の如くなる。 〔３〕式ｔ。＝０．１９９４ｃ１ｎとなり、〔６〕式よ
りλ、＝ １．５０５５μｍ、［７］式より１．＝α２
０１０μｍとなる。 以上より、ＴＲ＝２５℃、λ。＝１．３１０ｃｙ＋＋に
おけるファラデー回転角θＦＯＲは
した光アイソレータに係シ、特に光アイソレータが実用
上使用される温度および波長範囲内において高いアイソ
レーションを得ることを可能にした光アイソレータに関
する。 〔従来の技術〕 光アイソレータは光通信機、 １ｌｌｌｊ定器等の各装
置内に完装され、反射光がレーザダイオードに入ること
によるレーザ発振の不安定化に基くエラーを除去するた
めに使用される。光アイソレータの使用温度は前記装置
周辺温度より１０℃乃至１５℃高く、一般に装置周辺温
度が０℃以上５０℃以下と規定されていることから下限
１０℃、上限６５℃となる。また使用中心波長は例えば
１．３１０μｍ近傍である。 光アイソレータの概要構成としてはレーザダイオードか
らの出射光を偏光するポーラライザ、この光を回転させ
るファラデー回転子、検光用のアナライザおよび磁石等
が上げられる。第３図はその概要構造を示すものでポー
ラライザ１、ファラデー回転子２およびアナライザ３が
直列に連結される。また第４図に示す如くボーラナイザ
１を消略したものも使用される。 一般に前記構成の光アイソレータにおいて、７アラデ一
回転子２のファラデー回転角は使用中心波長、実温（Ｔ
Ｒ＝２５℃）において４５度に設定されていた（オプト
テクノロジーと高機能材料（ＣＭＣ：出版）Ｐ２６ない
しｐ２９に記載）。すなわちレーザダイオードからの出
射光はファラデー回転子２を通過することにより４５度
回転し、戻シ光はファラデー回転子２を再び通過するこ
とによシ更に４５度回転する。これにより３０ｄＢない
し４０ｄＢ程度のアイソレージ璽ンが行われる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ファラデー回転子の材料としては、前記磁気光学効果媒
体であるＹ、Ｆ、５０．２（ＹＩＧ） 、 （ＧｄＢｉ
）、Ｆ、。 ０．２等の磁性が−ネット単結晶が使用される。これ等
の磁性が−ネット単結晶の場合、ファラデー回転係数（
ファラデー回転子の回転子長あたシのファラデー回転角
ａｅｇ／ｃｍ）は温度、波長によって変り易く、前記使
用温度、波長範囲で一定とならず４５度からずれる問題
点が有った。これにより高いアイソレーション値が実用
システム上の使用温度、波長範囲で得られない問題点が
有った。 従来技術においても、第１０回日本応用磁気学会学術講
演概要集４ＰＢ−５（１９８６年１１月）のｐ９８に記
載する技術および特公昭６１−１７３１号公報に開示す
る技術により７アラデ一回転係数の温度、波長特性を改
善するものが上げられる。これ等の技術は第３図に示す
構成を改善して、問題点を解決する所にポイントが有シ
、第３図および第４図の構成のままで前記問題点を解決
する従来技術は見当らない。 本発明は、第３図および第４図に示す如き一般的構成の
ものにおいて、実用システム上の使用温度範囲、広波長
範囲で高いアイソレーションｔ−ｉることかできる光ア
イソレータを提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 磁気光学効果媒体のファラデー回転係数θＦ （ｄ ｅ
ｇＺ儒）は室温付近（０℃乃至７０℃）と光通信波長
領域の近赤外波長領域（ＣＬ８μｍないし２．０μｍ）
において〔１〕式の如くなる。 θ＝Ａ・−＋Ｂ（τ） ・・・・・・・・・
（１］２ λ２ ここでλ〔μｍ〕は波長、ＴＣＣ）は温度、Ａは定数、
Ｂ （Ｔ）は温度Ｔに関する一次関数である。 また第３図の如き構成の光アイソレータのアイソレーシ
ョン値り、（ｄＢ）は、 ７アラデ一回転子２のファラ
デー回転角設定値の４５度からのずれ角Δθ（ｄｅｇ
］を用いて〔２〕式の如く表示される。 ここでＰ２（：ｄＢ）はポーラライザ１の消光比である
。 光アイソレータの使用上限温度をＴ、（’Ｃ）、使用下
限温度をＴ２（’Ｃ”ｌとし、室温をＴＲ（’Ｃ）とじ
Ｔ２＜ＴＲ≦Ｔ、とする。 波長λが使用中心波長λ。〔μ創〕で、温度’Ｉ’＝’
ｌ’。 〔℃〕の条件下でファラデー回転子２による回転角が４
５度になるに要するファラデー回転子長ｔ。 〔ｍ〕は〔３〕式の如くなる。 次にファラデー回転子長り。のファラデー回転子２の温
度Ｔ、およびＴ２における７アラデ一回転角のファラデ
ー回転角の７アラデ一回転角設定値の４５度からのずれ
角をΔθ、 （ｄｏｇ）およびΔθ２Ｃｄｅｇ〕とする
とこれ等は〔４〕式および〔５〕式の如くなる。 Δθ２＝ｔｏＣＡ −；＋Ｂ（Ｔ２）］−４５−・・−
・−［５）次にファラデー回転子長ｔ。のファラデー回
転子２を用いた光アイソレーダのアイソレージ嘗ン値Ｌ
Ｂが両温度’Ｉ’、、Ｔ２において等値になるときの波
長λをλ８〔帰〕 とすると〔６〕式で求められる。 ここで波長λＸを使用中心波長λ。と等値にするために
は波長λ１＝２λ。−λ８にて室温（ＴＲ）でファラデ
ー回転角が４５度になるファラデー回転子長ｔ、Ｃｃｍ
３を設定すればよく〔７〕式で求められる。 また波長λ、は〔８〕式の如く表示される。 ・・・・・・ 〔８〕 以上によυ〔８〕式の波長λ１を〔７〕式に代入して求
められる７アラデ一回転子ｔ、のファラデー回転子２を
有する光アイソレータは温度範囲Ｔ２からＴ１で使用中
心波長λ。全中心とする波長範囲で高いアイソレーショ
ンが得られるものとなる。この光アイソレータの使用中
心波長λ。および室温（ＴＲ）におけるファラデー回転
子２のファラデー回転角θ、。８は１．＞１ｏの関係か
ら４５度より必然的に大きい値となる。 以上より前記した問題点は光アイソレーダのファラデー
回転子２の７アラデ一回転角を使用中心波長λ。、室温
ＴＲで４５度以上にすることにより解決される。 〔作用〕 使用中心波長、室温でファラデー回転角を４５度以上に
するファラデー回転子長のアイソレータを設定すること
によシ使用中心波長の比較的近傍の波長範囲内のアイソ
レーション値が所定値以上に保持され、実用システム上
で高いアイソレージ冒ン値を保持することができる。 〔実施例〕 以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。 ファラデー回転子２の材料としてＹ５Ｆ、５０．２（Ｙ
ＩＧ）を使用し、使用中心波長λ。’（ｚｌ、３１０μ
ｍ、使用上限温度Ｔ、を６５℃、使用下限温度Ｔ２を１
０℃、室温ＴＲを２５℃とする。前記材料のファラデー
回転子２の場合、前記〔１〕式のファラデー回転係数θ
。 は〔１了の如くなる。 〔３〕式ｔ。＝０．１９９４ｃ１ｎとなり、〔６〕式よ
りλ、＝ １．５０５５μｍ、［７］式より１．＝α２
０１０μｍとなる。 以上より、ＴＲ＝２５℃、λ。＝１．３１０ｃｙ＋＋に
おけるファラデー回転角θＦＯＲは
〔９〕式の如くなる
。 すなわち４５度以上のファラデー回転角が得られ、この
７アラデ一回転角を有するファラデー回転子２を使用す
ることにより目的が達成されることになる。 第１図は本実施例の効果を示す線図であり、第２図は従
来技術を示す線図である。 第１図および第２図において横軸は波長λ（μｍ）を示
し、縦軸はアイソレージ冨ン値−［：ｄＢ］を水筒１図
において、波長λが使用中心波長λ＝１３１μｍの所で
は、前記した如く温度Ｔ、＝６５℃およびＴ０＝１０℃
におけるアイソレーション値−が等値になっている。こ
の交点を中心にして温度Ｔ、の場合は右下シの曲線でア
イソレーション値ＬＢが表示され、温度Ｔ２の場合は左
下りの曲線で示されている。なお温度ＴＲ（室温）の場
合波長λ。近傍を頂点とする凸曲線状に表示されている
。 アイソレーション値ＬＢが３０ｄＢ以上の波長λを求め
ると温度Ｔ、からＴ２の範囲波長λは１．６１±０．０
０７μｍの広範囲にわたる。すなわちファラデー回転角
θ、。Ｒを４５度以上にした場合には使用温度範囲にお
いて広範囲波長間で高いアイソレーション値ＬＢを得る
ことができる。一方、第２図において使用中心波長λ。 の所で、温度Ｔ２の場合には３０ｄＢ以上のアイソレー
ション値ＬＢが得られるが、温度Ｔ、ではギリギリの値
となシ、波長人がλ。以上ではＬＢが３０ｄＢ以下とな
ることがわかる。 本実施例は第３図に示した構成の光アイソレータについ
て説明したがポーラライザ１を油路した第４図の如き構
成の光アイソレータについても前記と同様の結果が得ら
れた（説明省略）。 〔発明の効果〕 本発明によれば、使用中心波長を中心にして広温度範囲
、広波長範囲において高いアイソレージ冒ン値を有する
光アイソレータを作ることができる。
。 すなわち４５度以上のファラデー回転角が得られ、この
７アラデ一回転角を有するファラデー回転子２を使用す
ることにより目的が達成されることになる。 第１図は本実施例の効果を示す線図であり、第２図は従
来技術を示す線図である。 第１図および第２図において横軸は波長λ（μｍ）を示
し、縦軸はアイソレージ冨ン値−［：ｄＢ］を水筒１図
において、波長λが使用中心波長λ＝１３１μｍの所で
は、前記した如く温度Ｔ、＝６５℃およびＴ０＝１０℃
におけるアイソレーション値−が等値になっている。こ
の交点を中心にして温度Ｔ、の場合は右下シの曲線でア
イソレーション値ＬＢが表示され、温度Ｔ２の場合は左
下りの曲線で示されている。なお温度ＴＲ（室温）の場
合波長λ。近傍を頂点とする凸曲線状に表示されている
。 アイソレーション値ＬＢが３０ｄＢ以上の波長λを求め
ると温度Ｔ、からＴ２の範囲波長λは１．６１±０．０
０７μｍの広範囲にわたる。すなわちファラデー回転角
θ、。Ｒを４５度以上にした場合には使用温度範囲にお
いて広範囲波長間で高いアイソレーション値ＬＢを得る
ことができる。一方、第２図において使用中心波長λ。 の所で、温度Ｔ２の場合には３０ｄＢ以上のアイソレー
ション値ＬＢが得られるが、温度Ｔ、ではギリギリの値
となシ、波長人がλ。以上ではＬＢが３０ｄＢ以下とな
ることがわかる。 本実施例は第３図に示した構成の光アイソレータについ
て説明したがポーラライザ１を油路した第４図の如き構
成の光アイソレータについても前記と同様の結果が得ら
れた（説明省略）。 〔発明の効果〕 本発明によれば、使用中心波長を中心にして広温度範囲
、広波長範囲において高いアイソレージ冒ン値を有する
光アイソレータを作ることができる。
第１図は本発明一実施例の効果を示す線図、第２図は従
来技術の場合の第１図と同一内容の効果を示す線図、第
３図および第４図は光アイソレータの概要構成図である
。 １・・・ポーラライザ ２・・・ファラデー回転子 ３・・・アナライザ λ・・・波長 λ・・・使用中心波長 Ｔ、・・・使用上限温度 Ｔ２・・・使用下限温度 ＴＲ・・・室温 −・・・アイソレーション値。 第１図 入（ＡＡ霜〕 第２図 入〔，４４−ＩｒＬ〕
来技術の場合の第１図と同一内容の効果を示す線図、第
３図および第４図は光アイソレータの概要構成図である
。 １・・・ポーラライザ ２・・・ファラデー回転子 ３・・・アナライザ λ・・・波長 λ・・・使用中心波長 Ｔ、・・・使用上限温度 Ｔ２・・・使用下限温度 ＴＲ・・・室温 −・・・アイソレーション値。 第１図 入（ＡＡ霜〕 第２図 入〔，４４−ＩｒＬ〕
Claims (1)
- 磁気光学効果媒体をファラデー回転子の材料とする光ア
イソレータにおいて、該光アイソレータの使用中心波長
および室温におけるファラデー回転角を少くとも４５度
以上に設定する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 |
|---|---|---|---|
| JP27922887A JPH01121817A (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | 光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27922887A JPH01121817A (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | 光アイソレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01121817A true JPH01121817A (ja) | 1989-05-15 |
Family
ID=17608218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27922887A Pending JPH01121817A (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | 光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01121817A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03213818A (ja) * | 1989-11-14 | 1991-09-19 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | 光アイソレータの製造方法 |
| JP2010271292A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Adamant Kogyo Co Ltd | 電流測定装置 |
-
1987
- 1987-11-06 JP JP27922887A patent/JPH01121817A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03213818A (ja) * | 1989-11-14 | 1991-09-19 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | 光アイソレータの製造方法 |
| JP2564689B2 (ja) * | 1989-11-14 | 1996-12-18 | 並木精密宝石株式会社 | 光アイソレータの製造方法 |
| JP2010271292A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Adamant Kogyo Co Ltd | 電流測定装置 |
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