JPH01281415A - Optical isolator - Google Patents
Optical isolatorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
、(発明は、光通信に使用する光アイソレータに関し、
特に光ファイバへの接続を容易にするものである。[Detailed Description of the Invention] "Industrial Application Field" (The invention relates to an optical isolator used in optical communication,
In particular, it facilitates connection to optical fibers.
「従来の技術」
例えば、光源として半導体レーザの発生した光を光ファ
イバーを介して伝搬させようとする場合、光フアイバー
内部での光の分散、屈折率の部分的不均一、接続部の存
在等によって反射光を生じ、光路を逆方向に伝搬して光
源の半導体レーザーに再び結合することがある。このよ
うな状態では、半導体レーザーの発振が不安定となり発
生光の雑音が増加して好ましくない、そこでこのような
場合、前記反射光を抑制するために光アイソレータが使
用されている。"Prior art" For example, when trying to propagate light generated by a semiconductor laser as a light source through an optical fiber, it is difficult to propagate the light generated by a semiconductor laser as a light source. Reflected light may be generated and propagated back down the optical path to be coupled back into the light source semiconductor laser. In such a state, the oscillation of the semiconductor laser becomes unstable and the noise of the generated light increases, which is undesirable. Therefore, in such a case, an optical isolator is used to suppress the reflected light.
従来のアイソレータは、第4図に示すように、ファラデ
ー回路素子FRの両側に偏光子P1. P2を配若した
構成である。同図においてa点から入射した光はレンズ
Bで平行光線に変換されて、光アイソレータの偏光子P
1に入射する。偏光子Piは入射光から一定方向の偏波
光、例えば垂直偏波光だけを選択的に通過させる。偏光
子P1の出射光はYIG (Y20x 、 Fe203
を主成分とする酸化物単結晶)等の単結晶により構成さ
れるファラデー回転素子FRに入射し、偏波方向が45
°回転した出射光を生じる0通常は、ファラデー回路素
子FRは図のように回転軸方向に着磁された円筒形磁石
Mの中央に置かれ、光路とほぼ平行方向に磁化されてい
る。ファラデー回転素子FRの出射光は検光子P2に入
射するが、検光子P2の偏波方向は垂直方向から45°
傾いている。このためファラデー回転素子FRから入射
した光は、検光子P2をそのまま通過して出射し、レン
ズ7を経てb点に収東された出力を生じる。従って、例
えばb点に光ファイバーの端部を置けばa点から入射し
た光を光ファイバーに結合させることができる。As shown in FIG. 4, the conventional isolator has polarizers P1 . This is a configuration in which P2 is arranged. In the same figure, the light incident from point a is converted into parallel light by lens B, and then polarizer P of the optical isolator
1. The polarizer Pi selectively passes only polarized light in a certain direction, for example, vertically polarized light, from the incident light. The light emitted from the polarizer P1 is YIG (Y20x, Fe203
The polarization direction is 45.
Normally, the Faraday circuit element FR is placed at the center of a cylindrical magnet M magnetized in the direction of the rotation axis as shown in the figure, and is magnetized in a direction substantially parallel to the optical path. The emitted light from the Faraday rotation element FR enters the analyzer P2, but the polarization direction of the analyzer P2 is 45° from the vertical direction.
It's leaning. Therefore, the light incident from the Faraday rotation element FR passes through the analyzer P2 and exits, passes through the lens 7, and produces an output focused on point b. Therefore, for example, if the end of the optical fiber is placed at point b, the light incident from point a can be coupled to the optical fiber.
一方、前述のように光ファイバー等において発生した反
射光はb点からレンズ7を経て偏光子P2(前回は検光
子として作用した)に入射し、偏光子P2の偏光方向に
一致した成分光は偏光子P2を通過してファラデー回転
素子FRに入射する。ファラデー回転素子FRは、周知
のように光の入射方向とファラデー回転素子材料の磁化
方向との関係により偏光面の回転方向が変る。この場合
の配置の座標系では、入射光の場合と同方向に45°回
転するので、ファラデー回転素子FRの出射光の偏波方
向は検光子Pi(前回は偏光子として作用)の可伝搬方
向に対して垂直になる。このため、ファラデー回転素子
FRからの入射光は検光子PIにおいて阻止されaの側
に伝搬されない、従って、a点に置かれた半導体レーザ
ーに結合する逆進入光は阻止され、を導体レーザーにお
けるS/Nの劣化が防止される。On the other hand, as mentioned above, the reflected light generated in the optical fiber etc. enters the polarizer P2 (which acted as an analyzer last time) from point b through the lens 7, and the component light that matches the polarization direction of the polarizer P2 is polarized. The light passes through the child P2 and enters the Faraday rotation element FR. As is well known, in the Faraday rotation element FR, the rotation direction of the plane of polarization changes depending on the relationship between the incident direction of light and the magnetization direction of the Faraday rotation element material. In this case, the coordinate system of the arrangement is rotated by 45° in the same direction as the incident light, so the polarization direction of the output light of the Faraday rotation element FR is the propagation direction of the analyzer Pi (which acted as a polarizer in the previous case). perpendicular to. Therefore, the incident light from the Faraday rotary element FR is blocked by the analyzer PI and is not propagated to the side of a. Therefore, the reversely incident light coupled to the semiconductor laser placed at point a is blocked, and the S /N deterioration is prevented.
光アイソレータは上記のように作用するが、それを光フ
ァイバに接続する場合、光ファイバから取り出し、レン
ズを介して光アイソレータに入射させている。The optical isolator functions as described above, but when connecting it to an optical fiber, the light is taken out from the optical fiber and introduced into the optical isolator through a lens.
「発明が解決しようとする課題」
従来、光アイソレータを光ファイバに接続する場合、光
ないったん取り出した後に接続する。そのため、光アイ
ソレータの偏光子に入射する光の偏波面が偏光子の偏波
面と一致するように微調整する必要があり、そのための
lIl、31節装置を設けなければならなかった。また
光アイソレータの偏光子を介してファラデー回転素子に
光を入射ξせるので、光の伝搬あるいは接続損失を上方
に小さくすることができなかった。``Problems to be Solved by the Invention'' Conventionally, when connecting an optical isolator to an optical fiber, the connection is made after light has been extracted. Therefore, it is necessary to make fine adjustments so that the plane of polarization of the light incident on the polarizer of the optical isolator matches the plane of polarization of the polarizer, and it is necessary to provide a device for this purpose. Furthermore, since the light is made incident ξ on the Faraday rotation element via the polarizer of the optical isolator, it is not possible to reduce the propagation of light or the connection loss upward.
そこで本発明は、光アイソレータを光ファイバへ接続す
る構成を簡単にするとともに偏波面の微調整を不要とし
、しかも光の伝搬損失をより小さくすることを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to simplify the configuration for connecting an optical isolator to an optical fiber, eliminate the need for fine adjustment of the plane of polarization, and further reduce the propagation loss of light.
「課題を解決するための手段」
本発明の光アイソレータは、ファラデー回転素子の両側
に、その少くとも一方にレンズを介在させて偏波面保存
ファイバ若しくはファイバ型偏光子を接続したものであ
る。なお、偏波面保存ファイバ若しくはファイバ型偏光
子は、所定の偏波面となるようにして、ファラデー回転
素子に接続される。"Means for Solving the Problems" The optical isolator of the present invention has polarization-maintaining fibers or fiber-type polarizers connected to both sides of a Faraday rotation element with a lens interposed on at least one of them. Note that the polarization-maintaining fiber or fiber-type polarizer is connected to the Faraday rotation element so as to have a predetermined polarization plane.
偏波面保存ファイバは、コアを楕円にしたり、円形コア
に応力を与えて申−モード光ファイバの基本モードの偏
波面を保存したまま伝搬する光ファイバであり、偏光子
として機能させることができす、なおファイバ型偏光子
は、光ファイバをコイル状に巻くことにより、入射光の
うち一方の偏波面のもののみを伝搬できるようにしたも
のである。すなわち一般の光ファイバは、偏波面モード
が2つあり、その1つを選枳して光を入射しても2つの
波の進行速度が同じ場合にはファイバの曲がり、圧力、
屈折率により2つのモードが毛なす合って大きくなり、
モード変換を生じて偏波面が変動する。これに対し、偏
波面保存ファイバあるいはファイバ型偏光子は、2つの
モードの位相定数を大きくしているので、2つのモード
が打ち消し合って結合し、偏波面が変動しない。Polarization-maintaining fiber is an optical fiber that propagates while preserving the polarization plane of the fundamental mode of the polarization optical fiber by making the core elliptical or applying stress to the circular core, and can function as a polarizer. Note that a fiber-type polarizer is made by winding an optical fiber into a coil so that only one plane of polarization of incident light can propagate. In other words, a general optical fiber has two polarization plane modes, and even if one of them is selected and light is input, if the two waves travel at the same speed, the bending of the fiber, the pressure,
Depending on the refractive index, the two modes become larger together,
Mode conversion occurs and the plane of polarization changes. On the other hand, in a polarization-maintaining fiber or a fiber-type polarizer, the phase constants of the two modes are increased, so the two modes cancel each other out and combine, and the polarization plane does not change.
r作用J
上記手段の光アイソレータにおいて、入射側の偏波面保
存ファイバあるいはファイバ型偏光子は、入射光のうち
一方向の偏波面のみをファラデー回転素子に入射させる
。ファラデー回転素子で偏波面が45°回転され、出射
側の偏波面保存ファイバあるいはファイバ型偏光子を介
してそのままの偏波面を有する光が出射される。r Effect J In the optical isolator of the above means, the polarization-maintaining fiber or fiber-type polarizer on the input side allows only one polarization plane of the incident light to enter the Faraday rotation element. The plane of polarization is rotated by 45° by the Faraday rotator, and light with the same plane of polarization is output via a polarization-maintaining fiber or fiber-type polarizer on the output side.
一方、出射側の偏波面保存ファイバあるいはファイバ型
偏光Tを通る反射光は、ファラデー回転素子により前回
と同方向に45°偏波面が回転され、入射側の偏波面保
存ファイバ等の入射光の偏波面に対して90°回転した
状態となるので、光源側に反射光が伝搬されることがな
い。On the other hand, the reflected light passing through the polarization-maintaining fiber or fiber-type polarized light T on the output side has its polarization plane rotated by 45° in the same direction as the previous time by the Faraday rotation element, and the polarization of the incident light through the polarization-maintaining fiber on the input side is Since the wavefront is rotated by 90 degrees, reflected light is not propagated to the light source side.
また偏波面保存ファイバあるいはファイバ型偏光fは、
ファラデー回転素子に固定状j島に接続されるので、従
来の光アイソレータの場合のようにその偏光子と光ファ
イバとの接続部での偏波面の全3ITJが不要となり、
しかも伝搬あるいは接続損失も低減する。In addition, polarization maintaining fiber or fiber type polarized light f is
Since the fixed J-island is connected to the Faraday rotation element, all 3 ITJs of the polarization plane at the connection between the polarizer and the optical fiber are not required as in the case of conventional optical isolators.
Furthermore, propagation or connection loss is also reduced.
「実施例」 本発明の光アイソレータを第1.2図により説明する。"Example" The optical isolator of the present invention will be explained with reference to FIG. 1.2.
Y I G (Y203 、 Fe20)を主成分とす
る酸化物)等の小結晶により構成されるファラデー回転
素子FRの両側に、それぞれレンズla、1bを介して
偏波面保存ファイバ2a、 2bが接続され、さらにそ
れぞれの両端に光コネクタ3a、 3bが接続されて、
光通信の光ファイバに接続できるようになっている。Polarization maintaining fibers 2a and 2b are connected to both sides of the Faraday rotation element FR, which is composed of small crystals such as Y I G (an oxide whose main components are Y203 and Fe20), through lenses la and 1b, respectively. , furthermore, optical connectors 3a and 3b are connected to both ends of each,
It can be connected to optical fiber for optical communications.
偏波面保存ファイバ2a、2bは、入射光のうち一方向
の偏波面のみを伝搬可衡であるので、偏光子として機能
させることができる。また偏波面保存ファイバ2a、
2に+をレンズに接続する場合は、その偏波面を所定の
角度に設定する6g4えば入射側の偏波面保存ファイバ
2dを垂直の偏波面に、そして7アラデ一回転素子FR
の回転出射角を垂直偏波面に吋して45°、出射側の偏
角面保存ファイバ2bの回転出射角を垂直偏波面に対し
て45°傾斜した状態にする。The polarization-maintaining fibers 2a and 2b are capable of propagating only one polarization plane of the incident light, so that they can function as polarizers. In addition, the polarization maintaining fiber 2a,
When connecting + to the lens in 2, set its polarization plane to a predetermined angle.For example, set the polarization maintaining fiber 2d on the input side to the vertical polarization plane, and 7.
The rotational output angle of the polarization-preserving fiber 2b on the output side is set to be inclined at 45° with respect to the vertical polarization plane.
なお偏波面保存ファイバ2a、2bの代りに、光ファイ
バを約2m程ボビンに巻いたファイバ型偏光子を使用し
てもよい、またレンズは、ファラデー回転素子の両側に
配置したが、入射光を平行光線に変換するためのもので
あるので、f行に近い入射光である場合は1片側のレン
ズを設けなくてもよい。Note that instead of the polarization-maintaining fibers 2a and 2b, a fiber-type polarizer made by winding an optical fiber around a bobbin for about 2 m may be used.Also, although the lenses are placed on both sides of the Faraday rotation element, Since it is for converting into parallel light rays, it is not necessary to provide a lens on one side if the incident light is close to the f row.
また前記では、1つの回転素子の両側に偏光子と検光子
とを設けた1殴式光アイソレータの実施例であったが、
同一構成を2個連結した2段式光ア・イソレータ(本発
明者らが先に提案して既に出願している)にも適用可能
である。この場合の系統図は第3図の通りであり、2つ
のファラデー回転素子FRI 、 FR2の間に検光子
4と偏光子5とが設けられ、2つのファラデー回転素子
FRI 、 FR2の外側が偏波面保存ファイバあるい
はファイバ型偏光子2a、 2bにそれぞれ接続される
。Furthermore, in the above example, a single-stroke optical isolator was described in which a polarizer and an analyzer were provided on both sides of one rotating element.
It is also applicable to a two-stage optical isolator (which the present inventors proposed earlier and has already filed an application for), in which two identical configurations are connected. The system diagram in this case is as shown in Figure 3, where an analyzer 4 and a polarizer 5 are provided between two Faraday rotators FRI and FR2, and the polarization plane is on the outside of the two Faraday rotators FRI and FR2. They are connected to storage fibers or fiber-type polarizers 2a and 2b, respectively.
「発明の効果」
未発明の光アイソレータは、ファラデー回転素子の両側
に偏光子と検光子を設けることなく、偏波面保存ファイ
バあるいはファイバ型偏光子にその機能を持たせている
ので、光アイソレータを小型化することができ、しかも
光の伝搬あるいは接続損失を低減できる。また光アイソ
レータは、コネクタを介して、光通信用の光ファイ/く
に接続すればよく、従来のように偏光子の偏波面を光フ
ァイバのそれに合わせる微調整が不要となる。"Effects of the Invention" The uninvented optical isolator does not require a polarizer and an analyzer on both sides of the Faraday rotation element, but instead uses a polarization-maintaining fiber or a fiber-type polarizer to provide that function. It is possible to reduce the size of the device, and to reduce light propagation or connection loss. Further, the optical isolator can be connected to an optical fiber for optical communication via a connector, and there is no need for fine adjustment to match the plane of polarization of the polarizer to that of the optical fiber, as in the conventional art.
第1図は本発明の光アイソレータの系統図、第2図は光
アイソレータの概略図、第3図は別実施例の光アイソレ
ータの系統図、第4図は従来の光アイソレータの系統図
である。
la、 lb; レンズ FR;ファラデー回転素
子2a、2b、偏波面保存ファイバ
第1図Fig. 1 is a system diagram of an optical isolator of the present invention, Fig. 2 is a schematic diagram of an optical isolator, Fig. 3 is a system diagram of an optical isolator of another embodiment, and Fig. 4 is a system diagram of a conventional optical isolator. . la, lb; Lens FR; Faraday rotation elements 2a, 2b, polarization maintaining fiber Fig. 1
Claims (1)
せた光アイソレータにおいて、偏光機能と検光機能とを
偏波面保存ファイバ若しくはファイバ型偏光子により持
たせたことを特徴とする光アイソレータ。An optical isolator having a polarization function and an analysis function on both sides of a Faraday rotation element, characterized in that the polarization function and the analysis function are provided by a polarization preserving fiber or a fiber type polarizer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11194988A JPH01281415A (en) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | Optical isolator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11194988A JPH01281415A (en) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | Optical isolator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01281415A true JPH01281415A (en) | 1989-11-13 |
Family
ID=14574187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11194988A Pending JPH01281415A (en) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | Optical isolator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01281415A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07142798A (en) * | 1993-11-17 | 1995-06-02 | Fujitsu Ltd | Optical fiber amplifier |
-
1988
- 1988-05-09 JP JP11194988A patent/JPH01281415A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07142798A (en) * | 1993-11-17 | 1995-06-02 | Fujitsu Ltd | Optical fiber amplifier |
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