JPH02176622A - 光アイソレータ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、強い磁場を必要とするファラデー回転素子を
用いた光アイソレータに関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］一般に
、ＬＰＥ法により作製されたＧｄＢ１１Ｇ等のファラデ
ー回転素子は、温度変化によるファラデー回転角の変化
が起こる。これを改善したＴｂＢ１１Ｇなどの温度特性
改良型のファラデー回転素子は、ＧｄＢｉＩＧの２００
Ｇに対し、７００Ｇ以上の飽和磁化を必要とするため、
当然これを使用した光アイソレータのマグネットの材質
形状は制限されてしまう。このことは、光アイソレータ
の小型化の制限につながる。

第４図及び第５図はマグネットの長さ方向の磁場分布を
示す図である。第５図に示すように、光アイソレータ用
マグネットの空筒内の中心軸の磁場分布は、外径（Ｄｏ
）と内径（Ｄｌ）の寸法比（Ｄ　、　／　Ｄ　１）が小
さくなれば、磁場強度は全体的に弱くなってしまう。

従って、このマグネットの形状は、ファラデー回転素子
を最大磁場の発生している中心位置にくるように設定し
ないと、その主特性であるアイソレーションを劣化させ
てしまう原因となる。

本発明の技術課題はこのような欠点を解消するために、
この光アイソレータに相反する方向の磁場をかけて、こ
の内部の磁場を強めて、アイツレジョンの安定化をはか
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、偏光子と、検光子と、前記偏光子及び
前記検光子に介在するファラデー回転子と、該ファラデ
ー回転子を収容する円筒状マグネットとを有する光アイ
ソレータにおいて、前記円筒状マグネットの両側に円筒
状の第１及び第２の補助マグネットを配置したことを特
徴とする光アイソレータが得られる。

本発明によれば、前記光アイソレータにおいて、前記偏
光子は前記第１の補助マグネット内に配置され、前記検
光子は前記第２の補助マグネット内に配置されているこ
とを特徴とする光アイソレータが得られる。

一般に、本発明のような強磁場が必要なファラデー回転
素子を用いた光アイソレータにおいて、そのマグネット
のファラデー回転子に加わる磁場は、第５図で示したよ
うに、その外型と内径形状が小さくなるに連れて小さく
なり、厚さが薄くなることによって、中心軸上では、単
峰で急峻になる。また、それに伴い、全体平均磁場強度
も減少する。このような状態では、光アイソレータの製
作時にファラデー回転素子がマグネットの中心からずれ
ることによって、飽和磁場を得ることはできない。

そこで、この磁力線と相対する磁力線をかけてやること
によって、磁束の流出を抑え、円筒状マグネット内の磁
場を強める。また、片側のマグネットの磁化方向を揃え
ることによって、相対する方向の磁化の付加によって、
生じた中心軸上の磁化分布の急峻さを抑えることができ
る。

しかし、通常の１段型光アイソレータに対して、このよ
うな両側に補助マグネットを配置したのでは、小型化に
つながらない。

第１図で示したようにむしろ大型化してしまう。

そこで、第２図に示すような両端の補助マグネット内に
偏光結晶板を内臓することにより、本来露出してしまう
偏光結晶部分に補助マグネットが追加された構成と同じ
になるため、大型化を防ぐことができる。

但し、本発明の円筒状マグネット、及びこの円筒状のマ
グネットの両側に配される円筒状の第１及び第２の補助
マグネットを有し、第１及び第２の補助マグネットを中
心に置かれる円筒状マグネットに対して磁化方向を逆向
きにするタイプでは、用いる３つのマグネットは同形状
で、同材質のものを用いる。

片方のマグネットの磁化方向を揃えるタイプでは、相反
する方向に磁化を持つ夫々のマグネットの材質と形状の
選択が必要になる。これらの条件は、お互いのマグネッ
トの保磁力の干渉を防ぐ平文てである。

また、このようにして作製された本発明の光アイソレー
タは、強い飽和磁化を持つ光アイソレタの小型化に対し
て非常に有効である。

［実施例コ 本発明の実施例について述べる。

実施例１、 第１図は本発明の第１の実施例に係る光アイソレータの
組み立てを示す斜視図である。この図において、光アイ
ソレータは、ホルダー本体１４内に設けられたファラデ
ー回転子を有する光アイソレータ部１０及びこれの両側
に設けられた第１及び第２の補助マグネット部２０．２
０−により構成されている。

光アイソレータ部１０は、ファラデー回転子を収容した
円筒形状のマグネット１１ａと、この主マグネット１１
．　ａの両側に設けられた互いの偏光軸が４５ｄｅｇの
角度をなすように配置した偏光子及び検光子を構成する
ルチル結晶板１２．１．２−とを有する。

第１の補助マグネット部は、外周面にねじを有するホル
ダーキャップ１３と、このホルダーキャップ１３内に挿
入される円筒状の第１の補助マグネットｌｌｂとを有し
、偏光結晶板１５にシリコンゴム材よりなるシート１２
を介して接合して、光アイソレータ１０部一端と、この
光アイソレターの中心軸に沿う光軸を共有するように結
合される。

一方、第２の補助マグネット部は、第１の補助マグネッ
ト部と同様のホルダーキャップ１３−円筒状の第２の補
助マグネットｌｌｂとを有し、偏光結晶板１５−に、シ
リコンゴムシート１２を介して光アイソレータ部の他端
とこの光アイソレターの中心軸に沿う光軸を共有するよ
うに結合される。

第１の実施例に係るの光アイソレータは次のように組み
立てられた。

飽和磁場強度８０００Ｇのφ３　ｍ　ｍ　Ｘφ９ｍｍＸ
７ｍｍの主マグネットｌｌａ内にＴｂＢｉＩＧ（θｐ”
４５ｄｅｇ）を丸く切り出し接着した。

この主マグネットｌｌａは、計算上ＴｂＢｉＩＧを飽和
させるだけの磁場強度をもっていない。その両端には、
ルチル偏光結晶板１２．１２”を互いの偏光軸が４５ｄ
ｅｇの角度をなすように配置して接着した。こうしてで
きた光アイソレータ部１０の光アイソレーション比を測
定したところ、２７ｄＢが得られた。

第３図は本発明の第１の実施例に係る補助マグネット部
２０を示す図である。第３図において、補助マグネット
部は、光アイソレータ部に使用した円筒状マグネットｌ
ｌａと同様の第１及び第２の補助マグネットｌｌｂ、ｌ
ｉｅと、一端に開口及び他端の中心に小径の孔を有する
ホルダーキャップ１３とを有し、またホルダーキャップ
の外周面に捩子が切られている。このホルダーキャップ
１３．１３−に第１及び第２の補助マグネット１１ｂ、
ｌｌｃが夫々内蔵される。

実施例１で組立てたアイソレータ部１ｏを第３図の第１
及び第２の補助マグネットｌｌｂ、１１Ｃが夫々内蔵さ
れたホルダーキャップ１３．１３″よりなる第１及び第
２の補助マグネット部２ｏ。

２０′によって、第１図に示すように主マグネット１１
ａに対して第１及び第２の補助マグネット１１ｂ、ｌｌ
ｃがＭの矢印で示される磁化方向が夫々逆向きになるよ
うにして、内面に捩子の設けられたホルダー本体１４内
に螺込み固定した。

光学面の保護と光アイソレータの固定を強くするために
、第１及び第２の補助マグネット部２０゜２０′と光ア
イソレータ部１０間には、シリコンゴムシート１５．１
５″を夫々介在させた。こうしてできた光アイソレータ
１のアイソレーションの比は、３６ｄＢとアイソレーシ
ョン比の向上がみられた 実施例２゜ 第２図は本発明の第２の実施例に係る光アイソレータの
組立てを示す斜視図である。この図において、光アイソ
レターは、ホルダー本体２６内に設けられたファラデー
回転子を有するファラデー回転部３０、これの一端に設
けられた偏光子２３を有する偏光部４０、及びファラデ
ー回転部の他端に設けられた検光子２３′を有する検光
部により構成されている。

ファラデー回転部３ｏは、ファラデー回転子２２を中央
部に収容した円筒状マグネット２１ａとを有する。

偏光部は、外周面にねじを有するホルダーキャップ２５
、このホルダーキャップ２５．′内に挿入される段をも
つ貫通孔が設けられた円筒状の第１の補助マグネット２
１ｂ１及びこの第１の補助マグネット２１ｂの貫通孔に
挿入されるルチル偏光結晶板の偏光子２３を有する。こ
の偏光部は、中央部に置かれる円筒状マグネット２１ａ
の一端に、スペーサ２４を介して接合され、同時に補助
マグネット２１ｂはファラデー回転部３０の一端面に結
合される。

一方、検光部４０−は、偏光部４０と同様にホルダーキ
ャップ、円筒状の第２の補助マグネット２１Ｃ１ルチル
□偏光板よりなる検光子２３−によって構成され、中央
部に置かれる円筒状マグネット２１ａの他端にスペーサ
２４−を介して接合され、同時に補助マグネット２１ｃ
はファラデー回転部３０の他端面に結合される。

第２の実施例に係る光アイソレータは次のように組立て
られた。

飽和磁場強度８５００Ｇのφ３ｍｍＸφ９ｍｍＸ７ｍｍ
のマグネット２１ａ内にＴｂＢｉＩＧ（θｐ＝４５ｄｅ
ｇ）のファラデー回転素子２２を丸く切り出して接着し
た。この円筒状マグネット２１ａは、計算上ＴｂＢ１１
Ｇを飽和させるだけの磁場強度はもっていない。

偏光板を固定し易い様に階段型にくりぬいたφ３ｍｍＸ
φ９ｍｍＸ３ｍｍｘφ４ｍｍの第１及び第２の補助マグ
ネット２１ｂ及び２１ｃ内に丸くくりぬいたルチル偏光
結晶板２３．２３−を固定して接着した。

第２図に示すように円筒状マグネット、第１及び第２の
補助マグネット２１ａ、２１ｂ、２１ｃをお互いの磁化
方向が相対するように設置し、スペーサー２４．２４−
を介してホルダー２６内にホルダーキャップ２５．２５
−で螺込み固定した。

但し、固定する際、両端の偏光結晶板の偏光軸が４５ｄ
ｅｇの角度になるように調節を行った。

第２の実施例に係るアイソレータ２の測定されたアイソ
レーション比は３７ｄＢであった。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のアイソレータによれば、
ＴｂＢ１１Ｇのような、強飽和磁場を必堡とするファラ
デー回転素子を用いても、十分に小型化か可能になり、
これにより材料コストの低減（特にファラデー回転素子
）も図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る光アイソレータを
示す斜視図、第２図に本発明の第２の実施例に係る光ア
イソレータを示す斜視図、第３図は本発明の第１の実施
例に係る光アイソレータの補助マグネット部の組立てを
示す斜視図、第４図及び第５図は光アイソレータのマグ
ネットの長さ方向の磁場分布を示す図である。 図中１，２は光アイソレータ、１０は光アイソレータ部
、ｌｌａは円筒状マグネット、１１ｂ。 １１ｃは補助マグネット、１２．１２−は偏光子及び検
光子、１３．１３−はホルダーキャップ、１４はホルダ
ー本体、１５　１５−はシリコンゴ］　１ ムンート、２０．２０−は第１及び第２の補助マグネッ
ト部、２１ａは円筒状マグネット、２１ｂ２１ｃは第１
及び第２の補助マグネット、２２はファラデー回転子、
２３．２３−は偏光子及び検光子、２４．２４−はスペ
ーサー　２５．２５はホルダーキャップ、２６はホルダ
ー本体、３０はファラデー回転部、４０は偏光部、４０
−は検光部である。 第４図 磁場 マクオツドＯ長さ方向の（ｎ置 第５図 乞烏 マグネットの長さ方向の位置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、偏光子と、検光子と、前記偏光子及び前記検光子に
   介在するファラデー回転子と、該ファラデー回転子を収
   容する円筒状マグネットとを有する光アイソレータにお
   いて、前記円筒状マグネットの両側に円筒状の第１及び
   第２の補助マグネットを配置したことを特徴とする光ア
   イソレータ。 ２、第１の請求項記載の光アイソレータにおいて、前記
   偏光子は前記第１の補助マグネット内に配置され、前記
   検光子は前記第２の補助マグネット内に配置されている
   ことを特徴とする光アイソレータ。