JPH0115845B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は光波およびミリ波の通信に有用な広
帯域な無偏波性の進行波結合形サーキユレータに
関する。

波長が1.0ミクロンから1.5ミクロンの範囲に含
まれるレーザ光線をよく伝えるガラスフアイバ線
路を用いた光通信は大容量近距離通信として今日
重要性を増している。サーキユレータはこの光波
通信における双方向通信、反射波の除去、増巾、
変調、復調などの回路構成にも欠かせない素子で
あるが、未だ良好な特性のものが実現されていな
い。またミリ波、準ミリ波などの電波帯において
も、従来、マイクロ波帯で実現されていた高性能
なサーキユレータの構造原理を直接的に応用でき
ないために、同様のことが言える。

この発明は光波およびミリ波通信に有用なサー
キユレータを提供することを目的とする。

この発明のサーキユレータは柱状の光学磁性体
又は強磁性体を用い、この光学磁性体又は強磁性
体内に生じるフアラデイ効果を利用して構成され
る。

マイクロ波帯においてフアラデイ効果を利用し
たサーキユレータは従来フアラデイ回転形サーキ
ユレータとして知られている。このフアラデイ回
転形サーキユレータは円柱状強磁性体を円形導波
管内に装入し、その軸方向に偏倚磁場を加えてお
り、入出力側に垂直偏波、水平偏波に別々に結合
できる結合用導波管窓が円形矩形導波管変換用テ
ーパを介して接続されている。入力電磁波は円柱
状強磁性体の軸方向にその端面から結合する、い
わゆる、フアラデイ配置をとつて結合動作する。
フアラデイ回転を受けた直線偏波が強磁性体の他
端から放射されるので、出力結合用導波、管窓は
この回転偏波成分を選択的に取出すために導波管
の偏波面を合わすように通常45゜回転をして接続
されている。このフアラデイ回転形サーキユレー
タは45゜回転を利用するために４ポート形のサー
キユレータである。

また上記フアラデイ回転形サーキユレータの原
理を応用した光サーキユレータが1966年デイロン
（米）により発表されており、最近、わが国にお
いてもこれに類したものが発表されている。この
フアラデイ回転形光サーキユレータは光学磁性体
の柱状試料を偏光用プリズム、たとえば、グラン
テーラプリズムの１組で光軸上で挾むように配列
して構成されており、偏倚用磁場と光軸とが平行
するフアラデイ配置をとる構成である。このフア
ラデイ回転形光サーキユレータも同様に４ポート
形となる。これら従来のフアラデイ回転形サーキ
ユレータは偏光依存性があり、マイクロ波帯、ミ
リ波帯で導波管を用いることができる場合には便
利であるが、光波領域でガラスフアイバ線路を用
いる場合には問題が生じる。すなわち一般にガラ
スフアイバ線路の伝送モードはハイブリツド伝送
モードであるため信号波の結合が悪く、出力電力
に大きな損失が生じる。また媒質と信号波の結合
において隙間があるため表面反射が起り反射損失
が生じる。また小形繊細なガラスフアイバ線路に
比較して大きな構造となる。さらに重要なこと
は、フアラデイ回転角が媒質内の伝播距離に依存
する最大利用帯域限度より狭い帯域のものになる
ので特性が悪くなる。

この発明は上記従来のフアラデイ回転形のサー
キユレータの欠点を除去するとともに偏波依存性
のない高性能な光波およびミリ波サーキユレータ
を提供している。

この発明の基本原理は、フアラデイ効果を示す
光学磁性体や強磁性体などの柱状媒質に信号波を
伝送する伝送線路を軸方向に平行に密接させて、
伝送波を連続的に円柱状媒質内に結合放射させる
ことにある。これにより、柱状媒質内に結合伝送
波を醸成する。この結合伝送波にある距離だけ進
むと出力用伝送線路に結合するに必要なフアラデ
イ回転をして、空間的位相的に出力用伝送線路に
結合放射する望ましい状態になる。結局、入力伝
送線路内の入力波は連続的にかつ軸方向に分布し
て円柱状活性媒質内に入射し、適当な距離を伝播
したあとで出力用伝送線路に再放射されることに
なり、サーキユレータ動作が行なわれる。入力放
射波と結合する光学磁性体又は強磁性体柱状媒質
内の電磁界モードはそれぞれHEまたはEH形の
ハイブリツド伝送波モードであるから、入力用伝
送線路には多重伝送波モードを含む、それぞれ、
HEまたはEH形の伝送波モードである方がかえ
つて有効なフアラデイ効果を行なわせる上で、望
ましく、偏光依存性が除去されることになる。

光波用サーキユレータには、光波に対して吸収
が小さくフアラデイ効果を持つ光学磁性体媒質を
用いる。この光学磁性体媒質としては光波に対し
て優れた性質を示す鉄イツトリウムガーネツト
（YIG）などの希土類鉄ガーネツトなどの単結晶
材を用いることができる。YIGはマイクロ波やミ
リ波でもフアラデイ効果を示し有用な強磁性体で
ある。しかしミリ波では、むしろ、ニツケル
（Ni）系の高飽和磁化のフエライトがすぐれてい
るので用いられる。光波における光学磁性体とミ
リ波における強磁性体とはフアラデイ効果を起す
作用機構が異なつている。すなわち、光波におい
てはテンソル誘電率と直接に電界成分が結合して
フアラデイ効果が生じるのに対して、ミリ波では
テンソル透磁率が磁界成分と結合してフアラデイ
効果が生じる。そこでこの対応関係を考えて相互
変換を行なえば、光波サーキユレータと同様にミ
リ波サーキユレータも設計製作が可能になる。

またこの発明では、光学磁性体または強磁性体
柱の外周上に３線またはそれ以上の伝送線路を結
合配置しているので、構造的には断面内形状はマ
イクロ波サーキユレータのＹ分岐またはＸ分岐な
どの構造になつている。しかも上記柱状媒質内に
できる共振モードの中で、軸方向の伝送波モード
の他に断面方向の多重共振も利用することができ
る。そこで、たとえば、角度方向の共振モードの
結合した動作モードを利用して、多周波数動作、
ダイブレクサ動作、広帯域動作を実現することが
できる。このような円柱状媒質の軸方向に沿う伝
送波を利用しながら、断面方向の多重共振を利用
できるので、マイクロ波帯で実現された動作モー
ドの調整のための技術を利用して多様な動作が実
現できる。

以下、この発明を添付図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は３本のガラスフアイバ線路を光学磁性
体円柱に120゜回転対称に結合した縦Ｙ形軸対称接
合光サーキユレータの構造を示す。第１図ａは斜
視図で半径ａの光学磁性体円柱１０の外周上には
ガラスフアイバ線路１１，１１′，１１″がそのコ
ア部分１１ａ，１１′ａ，１１″ａを接触できるよ
うにクラツド１１ｂ，１１′ｂ，１１″ｂの片側が
切除された状態で互いに120゜毎の角度をもち、対
称軸LL′に平行に接続されている。断面内の配列
は第１図ｂに示すように軸対称をなす。結合フア
イバ線路は第１図ｃに示すようにクラツド部分１
１ｂ，１１′ｂ，１１″ｂが片削られていて、連続
的に伝送波がフアイバ線路から光学磁性体円柱１
０に放射される。フアイバ線路のコア部分１１
ａ，１１′ａ，１１″ａと光学磁性体円柱１０との
接合境界面１２上では、電界成分は角度方向の
E〓成分と軸方向のE_Z成分をもつ。光学磁性体円
柱１０内には、ｚ軸方向に電界と磁界との成分を
持つHE形伝送波が形成される。これをフアイバ
線路の線路伝送波と区別するために光磁性体円柱
伝送波または光磁性体伝送波とよぶ。光磁性体伝
送波は角度方向に時計方向と反時計方向に回転す
る共振を含んでいる。光磁性体円柱１０に直流偏
倚磁場H_DCをｚ軸に平行に加えると、同じ次数に
属する時計、反時計方向回転の共振モードの位相
速度に差異ができる。このとき、ｚ軸方向に進む
光磁性体伝送波と線路伝送波の伝送速度を同じに
なるように調整することができる。このような状
態は特に角度方向の最低次のｎ＝１の共振モード
については比較的容易に達成される。これをサー
キユレーシヨン調整が完了した状態と言う。

つぎに、サーキユレーシヨン調整ができた状態
における動作を第２図を用いて説明する。この図
は光学磁性体内の光波の現象と強磁性体内のマイ
クロ波現象に共通に適用できるように概念的に描
いたものである。これは光学磁性体については半
径a_pの外周上で電界の接線成分、E〓とE_Z、が消滅
する電気壁境界条件を満足する伝送波モード（電
気壁形伝送波モード）の伝送特性に関係し、強磁
性体については半径a_pの外周上で磁界の接線成
分、H〓とH_Z、が消滅する磁気壁境界条件を満足
する伝送波モード（磁気壁形伝送波モード）の伝
送特性に関係している。その他の伝送波モードは
これらよりも寄与が少ないとみられる。伝送特性
は半径方向でHEまたはEH波に関連する２つの
波数半径積、x₁とx₂、およびＺ軸方向の伝播定数
と無偏倚磁場状態下のそれとの比をそれぞれの
媒質の非等方性分離因子η／ε、κ／μの関係で
示される。ηとε、κとμはそれぞれ光磁性体の
テンソル誘電率と強磁性体のテンソル透磁率の断
面内成分の非対角要素と対角要素である。x₁とx₂
の中でも極小値のx₁が特に表示されている。円柱
１０の半径ａが無偏倚状態下での波長のｍ倍であ
ればｍ組の曲線が対応してえられるが、説明の便
のために、最小値のx₁の組について述べる。光学
磁性体に偏倚用外部磁場が加えられると、光磁性
体伝送波のｎ＝±１の反対方向に回転するモード
の間に位相差ができる。この状態が第２図ａに示
されているものである。

いま、第２図ｄに示されているように＃１のポ
ートから入射した波はｎ＝±１の時計方向とｎ＝
−１の反時計方向の回転する波に分けられる。偏
倚磁場（または内部磁場）Hiがあるために反対
方向に回転する波の間に周波数差があり、信号波
の周波数sが２つの回転共振周波数₁、₂の間で
₁＜s＜₂に選べるので、進み位相にある₁の波
は入力インピーダンスは容量的であり、遅れ位相
にある₂の波は誘導的入力インピーダンスを＃１
ポートで示す。これらの誘導的リアクタンス成分
と容量的リアクタンス成分の大きさが等しくなる
ように信号周波数が選ばれていると入力インピー
ダンスは純抵抗値を示す。このような状態はｎ＝
１の２つの回転波の合成電界の８字形パターンが
＃１のポート位置方向から30゜だけ回転したこと
になる。この結果、＃２ポートでみた出力インピ
ーダンスは純抵抗値になる。＃３ポートの方向は
零インピーダンスになる。この状態を側面から描
いたのが第２図ｅである。＃１ポートの接合境界
面上のＰで入射した波は光磁性体内で時計方向に
回転しながら進む波Ａと反時計方向に進む波Ｂに
分かれる。２つの波Ａ、Ｂは同じ伝送速度を持つ
ように、₊＝_-の関係にあると、それぞれに、
矢印の方向に進行して最小作用距離lFだけ通過し
たときに丁度＃２ポートの接合境界面上のＱに会
合する。このＱ点では出力インピーダンスが純抵
抗になつているため、＃２のフアイバ線路に２つ
の波の電力が放射される。このような状態は＃１
と＃２のポートの接合境界面上で連続して行なわ
れることになる。＃３のポートには信号波の電力
は出て来ない。この動作は、＃２ポートを入力波
用に選ぶと＃３ポートに出力波がでて、＃１ポー
トには何らの出力も現われない。同様のことが、
＃３ポートと＃１ポートに対しても言える。こう
してｎ＝１のモードを用いた進行波結合形のサー
キユレータ動作を行うことがわかる。

さらに付加すべきことは、各ポートの接合境界
面上で結合入射する線路伝送波は電界成分がθ方
向とＺ方向を持つために光磁性体伝送波はＺ方向
に電界成分と磁界成分をもつHEモードになつて
いる。この光磁性体伝送波は出力側の接合境界面
上に再び電界がE〓とE_Zの成分を持つ線路伝送波
を励振する。こうして、入射波の偏波依存性が除
かれ、直線偏波を必要としないことがわかる。

光学磁性体伝送波または強磁性体伝送波のｎ＝
±１の伝送特性は、第２図ａに示す断面内半径方
向の波数半径積x₁の変化に対応して、同じ偏倚磁
場軌跡Hiと同じη／ε（またはκ／μ）の値（た
とえば１、０、２で示す）を持つｚ軸方向の伝播
定数比の関係で示される。すなわち、第２図ｂ
はｎ＝＋１の波の共振周波₁で伝播定定数比₊
＝₁、ｎ＝−１の波は周波数₂で伝播定数比_-
＝₂で、₁＜₂の関係にあるからｎ＝＋１の
波はｎ＝−１の波よりも速い位相速度を持つ。第
２図ｃはこれと逆の関係にあつて、ｎ＝＋１の波
はｎ＝−１の波よりも遅い位相速度を持つ。今こ
の様な状態にあるｎ＝＋１とｎ＝−１の２つの波
が＃１ポート上のＰ点から同時に出発した場合に
２軸方向の伝播の模様を第２図ｆ，ｇに示す。第
２図ｂに示した状態では、ｎ＝＋１の波がｎ＝−
１の波よりも速い位相速度で進む場合で、＃２ポ
ート上に到達したときには、ｎ＝＋１の波は
Q′でＰからl_Fだけ離れた点Ｑよりも前に進んでお
り、ｎ＝−１の波はQ″で、Ｑよりも遅れた位置
に達する。信号周波数sの波はこれらのｎ＝＋１
とｎ＝−１の波に分かれてＺ軸方向に進み、進み
位相のｎ＝＋１の波は速い位相速度で、ｎ＝−１
の波は遅れ位相でしかも遅い位相速度で進む。し
たがつてｎ＝＋１とｎ＝−１の波は＃２ポートの
線路上に前進する進行波を誘起する。＃１ポート
の線路上の前進する進行波が＃２ポート上に前進
する進行波に変換されることになる。

他方、第２図ｃに示した状態では、ｎ＝＋１の
波は進み位相であるが遅い位相速度にあるため
＃１ポート上のＰから出発して、＃２ポート上の
距離l_Fの点Ｑよりも手前のQ′に到達するときに、
ｎ＝−１の遅れ位相の波は速い位相速度でＱより
も前方のQ″に到達する。周波数sの信号波はこ
のような波に分かれて伝送されるので＃２ポート
の線路上にはＺ軸方向の負の方向に進む後進波を
励振する。こうして、＃１ポート上の進行波は
＃２ポートの後進波に変換される。この後進波に
変換される場合もサーキユレータ動作が実現され
ており、前進波に変換された場合と同様に偏波依
存性はない。

第２図ｆに示された進行波結合形サーキユレー
タ動作は進行波−進行波変換または進行波変換、
第２図ｇの動作は進行波−後進波変換または後進
波変換と言える。これらの異なる２つの伝送方向
変換は、光磁性体に加える偏倚磁場、半径、信号
波の周波数、結合線路の結合状態を定める結合幅
（接合部分の幅）と結合係数を定めることできま
る。結合係数は線路伝送波が光磁性体伝送波また
は強磁性体伝送波に変換される最大の結合距離lc
を与える。この結合距離を短縮するために結合線
路を断面内で変形したり、接合面が連続的に広く
なるように線路を片削ずるなどする。サーキユレ
ータの全長は、概略、この結合距離で定まる。上
に述べたことは、光学磁性体と強磁性体とに共通
に言えることである。

光学磁性体電気壁形伝送波および強磁性体磁気
壁形伝送波の伝送特性は、第２図ａ−ｃに示した
以外に偏倚磁場Hiの軌跡上で、ｎ＝＋１と−１
の波の共振周波数₁と₂が₁＞₂と逆転している
場合がある。この状態を動作に用いると、出力ポ
ートが＃１から＃３と循環方向が逆転した逆方向
動作になる。

以上のサーキユレータ動作は角度方向の次数が
最低のｎ＝１のモードを応用した場合である。ｎ
＝２以上の高次のモードを応用することができ
る。これによつて、多周波数動作が実現される。
多周波数動作を行うためには、第２図ａに示した
偏倚磁場または内部磁場強度Hiの示す軌跡上に
互いに反対方向に回転する共振モードの少くとも
２つの組の入力インピーダンスと出力インピーダ
ンスが実数値の等しい値をとる断面内でのサーキ
ユレーシヨン調整が満足されている他に、Ｚ方向
の作用伝送距離が同じになる必要がある。このよ
うな条件はある程度満足されるので、２周波数ま
たは３周波数の動作は比較的容易に実現される。
さらに、同一偏倚磁場上で、順方向と逆方向の動
作を含むようにするとダイプレクサ動作が実現で
きる。これによつて異なる入力信号波を異なる出
力ポートから取出すことができる。この場合にさ
らに進行波変換、後進波変換が組み合わされるの
で、ダイプレクサ動作に変化を持たせることにな
る。すなわち、進行波変換のみのダイプレクサ動
作、後進波変換のみのダイプレクサ動作、および
これらの混合したダイプレクサ動作が実現され
る。

第３図には結合距離lcの半分にした場合の構造
を示す。これは、光学磁性体円柱の周囲に３本の
伝送線路を接合させた断面内構造は第１図と同じ
であるが、結合距離l_cをl_c/2とし、この位置に完全
反射面を設けたものである。こうすることによ
り、反射波を含めて丁度結合距離がl_cとなりサー
キユレータに必要な軸方向の結合距離l_cがえられ
る。さらに円柱構造の他方の端末を緩やかなテー
パ状に加工する。こうすることによつて光磁性体
伝送波の位相速度を増すことになり、この伝送波
電力を出力側の線路伝送波に変換しやすくする。
そして光磁性体構造物内で線路伝送波に変換され
ないリアクテイブエネルギを減少させ、サーキユ
レータの特性を改善する。

光磁性体円柱または強磁性体円柱内の伝送波
は、通常はHE波またはEH波で、Ｅ波とＨ波の
混成した２つ解からなり、それぞれが円柱内の断
面内領域に体積的に分布して伝わる。これらの２
つの解に対応した断面内半径方向の波数半径積が
x₁，x₂で第２図ａに示したものである。構造、周
波数、磁場に依存するが、x₁、またはx₁とx₂がと
もに虚数になり、光学磁性体伝送波または強磁性
体伝送波は１解または２解ともが表面に近い領域
に分布して伝わる。そこで体積・体積モード、表
面・体積モード、表面・表面モードと言う。

進行波結合形サーキユレータの動作は、単一周
波数の場合あるいは２周波数以上の多周波数の場
合でも、ある偏倚磁場の下での動作周波数で、入
力ポートと出力ポートに関して、第２図で示した
ように、断面内波数とｚ軸方向の波数についての
位相関係が満足されるほかに、接合境界面でのイ
ンピーダンス整合がえられる必要がある。通常、
構造上で結合線路を光磁性体円柱に第１図に示し
たように配設した後には、偏倚磁場が調整のため
の唯一の手段になる。サーキユレータの広帯域動
作とともに広い調整巾をえるための方法は、第４
図に示すように、３本の結合線路の中間に誘電体
または金属の薄板帯１６を結合線路１１に平行に
光磁性体１０の外周上に配設する。誘電体薄板帯
は光磁性体円柱内の断面内で定まる境界が平均的
に半径方向に移動した効果を持つ。効果の影響
は、モードの次数や体積・体積モード、表面体積
モードなどの違いによつて異なるが、高次モード
や表面モードの接合境界での入力インピーダンス
を低下すると共に広帯域動作を実現する上に有効
であり、装置の調整巾を広げることで有用であ
る。金属の場合には、この場所に完全反射面が設
けられたことになり、伝送モードの中でこの位置
に最大電界の接線成分を持つものが強調されるこ
とになり、モードの選択ができるので、サーキユ
レータ動作特性の改善に用いる。薄板帯は幅Ｗ、
厚さＴで与えられる。

第５図は光磁性体円柱を三角柱に替えた場合の
実施例を示す。第５図ａは光磁性体３角柱１７の
頂点位置に結合線路１１を配設した構造である。
動作の上からは、光磁性体３角柱に内接する円柱
部分の主要な動作に残余の光磁性体部分が断面内
方向でインピーダンス変換の役割を持つ導波機構
になつている。第５図ｂは、光磁性体３角柱１８
の辺縁上に結合線路を配設した構造である。この
構造の動作は光磁性体３角柱に内接する光磁性体
円柱部分の主要動作に残余の光磁性体部分が第４
図について説明した誘電体薄板帯の効果を持つサ
ーキユレータ動作になる。比較的にはこの頂点部
分の効果が強調されることになり、帯域特性の上
では狭帯域である。しかし、結合線路を接合境界
上で角θ_sだけ共通軸に傾ける方法ができるので、
調整に利用できる。θ_sだけ傾けることにより、結
合係数と位相調整が可能である。第５図ｃは線路
の接合位置は第５図ｂに同じで、ただ頂点部分１
９を除いたもので、第５図ｂに比較してこの部分
の効果を弱めて、調整に利用できる。第５図ｄは
線路の接合位置を頂点からＳだけずらした配置
で、Ｓを加減することにより、結合量と入力イン
ピーダンスを変化できる。第５図ｅは線路の接合
位置を第５図ｄに同じに選び、頂点部分を切除し
た面２１が光磁性体２０内の伝送波の導波性を高
める効果があつて、動作特性の改善ができる。同
様の構成を４角柱と４線路以上の場合にも応用で
きる。

次に以上に述べた光学磁性体を用いた光波領域
における実施例を強磁性体を用いたマイクロ波特
にミリ波、サブミリ波領域に応用した場合につい
て述べる。光波領域では多重モード伝送のガラス
フアイバ線路を用いるが、ミリ波サブミリ波では
これに対応する便利な誘電体線路が開発されてい
ないために、導波管伝送線路が用いられる。

第６図には、光波領域における第４図に対応し
た実施例の断面内構造を示す。軸方向に偏倚直流
磁場が加えられている。結合用線路には、単１モ
ード用導波管または直方形のEH波用導波管を用
いる。この導波管形線路２３から強磁性体円柱２
２に線路伝送波を結合するために誘電体結合部２
４を強磁性体円柱２２と線路２３の間に置く。こ
うすることによつて、EH波の有効な励振と結合
がえられる。線路伝送波は強磁性体伝送波に変換
され、出力ポートの線路に再結合される。この模
様は図２に関連してすでに述べた。光磁性体の場
合と同様にサーキユレータ動作が実現される。こ
の動作は光磁性体について明らかにしたものに似
ている。

この基本動作の特性改善する目的で誘電体板帯
２５を強磁性体円柱２２に結合線路の中間に配設
する。誘電体板帯２５はサーキユレータの外囲篋
体２６の内壁に加工した凹部に嵌合させるか、図
に示すように接触する形式でも有効である。また
凸形にして導体を接触させるようにすることもで
きる。この場合には強磁性体伝送モードの中で、
この部分に電界極大値をとるものが影響を強く被
る。この方法で動作特性の調整に用いる。第６図
は篋体を３部分から組立てる形を示す断面内配置
図である。

第６図に示した実施例は、第１回から発展した
第４図の光波サーキユレータの実施例をミリ波サ
ブミリ波領域に応用した例である。円柱形構造を
三角柱形に替えた第５に示した実施例の応用が可
能である。以上の実施例は３本の線路を結合した
３線路形であるが、４線路、５線路の多線路結合
の構成も可能である。

以上説明したようにこの発明によれば、広帯域
で、無偏光無偏波性の光波およびミリ波サブミリ
波サーキユレータが実現でき、構造的に小形で、
しかも高能率であり、双方向通信回線、種々な回
路の測定、素子の開発などに利用できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の進行波結合形サーキユレー
タの光波領域に応用した実施例を示したもので第
１図ａは斜視図、第１図ｂは横断面図、第１図ｃ
は縦断面図、第２図は第１図に示した基本構造に
ついて動作原理を示したもので第２図ａは光学磁
性体円柱また強磁性体円柱内の断面内のｎ＝±１
のモードの共振特性を示すグラフ、第２図ｂ，ｃ
はＺ軸方向のｎ＝±１のモードの伝播特性を示す
グラフ、第２図ｄはサーキユレーシヨン調整がで
きた状態における断面内の動作を示すパターン
図、第２図ｅはＺ軸方向の動作を示す図、第２図
ｆは伝送特性が第２図ａ，ｂで表わされる場合の
Ｚ軸方向の動作を示す図、第２図ｇは伝送特性が
第２図ａ，ｃで表わされる場合のＺ軸方向の動作
を示す図、第３図は一端に完全反射面を持つ構造
を示す他の実施例を示す側面図、第４図は調整用
の誘電体薄板帯を有する構成を示す断面図、第５
図は光学磁性体角柱を用いた他の実施例を示した
もので第５図ａはフアイバ線路を３角柱の頂点に
配設した構成図、第５図ｂはフアイバ線路を３角
柱の辺縁に配設した構成図、第５図ｃは第５図ｂ
に同じ辺縁配設の場合で３角柱の頂点部分を切除
した六角柱形の光磁性体柱を応用した構成図、第
５図ｄは第５図ｂの場合において線路の接合位置
を頂点方向に近ずけた構成図、第５図ｅは第５図
ｄについて頂点付近を切除した構成図、第６図は
強磁性体円柱を用いて、ミリ波サブミリ波領域に
応用した一実施例を示す横断面図である。 １０……光学磁性体円柱、１１〜１１″……ガ
ラスフアイバ線路、１２〜１２″……接合境界面、
１３……篋体、１４……テーパ付光学磁性体円
柱、１５……完全反射面、１６……調整用誘電体
または金属薄板帯、１７……光学磁性体３角柱
（頂点部分を切除した）、１８……光学磁性体３角
柱、２２……強磁性体円柱、２３……ミリ波サブ
ミリ波溝形導波路、２４……誘電体結合部、２５
……誘電体薄板帯、２６……篋体部品、２７……
固定用ネジ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸方向に与えられた偏倚用外部磁場下におい
   て光学異方性を示し軸方向に通過する光信号に対
   し所定のフアラデイ回転を与える柱状光学磁性体
   と、前記柱状光学磁性体の外周面に軸方向に沿つ
   て回転対称に配設され、かつ所定区間にわたつて
   前記柱状光学磁性体と結合する少なくとも３本の
   入出力ガラスフアイバ線路と、前記柱状光学磁性
   体に軸方向から偏倚用外部磁場を加える手段とを
   具えた光波サーキユレータ。 ２ 前記柱状光学磁性体が円柱である特許請求の
   範囲第１項記載の光波サーキユレータ。 ３ 前記柱状光学磁性体が角柱である特許請求の
   範囲第１項記載の光波サーキユレータ。 ４ 前記柱状光学磁性体が各稜部分を切除したも
   のである特許請求の範囲第３項記載の光波サーキ
   ユレータ。 ５ 前記柱状光学磁性体が少なくともその１端を
   テーパ状に形成したものである特許請求の範囲第
   １項記載の光波サーキユレータ。 ６ 前記柱状光学磁性体がその１端に反射面を形
   成したものである特許請求の範囲第１項記載の光
   波サーキユレータ。 ７ 前記柱状光学磁性体が前記入出力ガラスフア
   イバ線路の配設位置間にそれぞれ調整用薄板帯を
   配設したものである特許請求の範囲第１項記載の
   光波サーキユレータ。 ８ 軸方向に与えられた偏倚用外部磁場下におい
   て磁気的異方性を示し、軸方向に通過するミリ波
   信号波に対し所定のフアラデイ回転を与える柱状
   強磁性体と、前記柱状強磁性体の外周面に軸方向
   に沿つて回転対称に配設され、かつ所定区間にわ
   たつて前記柱状強磁性体と結合する少なくとも３
   つの入出力導波路と、前記柱状強磁性体に軸方向
   から偏倚用外部磁場を加える手段とを具えたミリ
   波サーキユレータ。 ９ 前記柱状強磁性体が円柱である特許請求の範
   囲第８項記載のミリ波サーキユレータ。 １０ 前記柱状強磁性体が角柱である特許請求の
   範囲第８項記載のミリ波サーキユレータ。 １１ 前記柱状強磁性体が前記入出力導波路の配
   設位置間にそれぞれ調整用薄板帯を配設したもの
   である特許請求の範囲第８項記載のミリ波サーキ
   ユレータ。