JPH03260616A - 偏光子一体型ファラデー回転子 - Google Patents
偏光子一体型ファラデー回転子Info
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- JPH03260616A JPH03260616A JP6058890A JP6058890A JPH03260616A JP H03260616 A JPH03260616 A JP H03260616A JP 6058890 A JP6058890 A JP 6058890A JP 6058890 A JP6058890 A JP 6058890A JP H03260616 A JPH03260616 A JP H03260616A
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- Japan
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- faraday rotator
- polarizer
- grating
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 37
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 3
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は光通信、光情報処理技術の分野で使用されるも
ので、例えば光アイソレータの構成部品として最適なフ
ァラデー回転子に関する。
ので、例えば光アイソレータの構成部品として最適なフ
ァラデー回転子に関する。
「従来技術及びその問題点」
光はファラデー回転子中を通過するとき光軸方向に平行
な磁界が与えられるとファラデー効果によりその偏光面
が回転することになる。
な磁界が与えられるとファラデー効果によりその偏光面
が回転することになる。
従来、光通信、光情報処理技術の分野ではファラデー回
転子のこの効果を利用して例えば光アイソレータを構成
している。
転子のこの効果を利用して例えば光アイソレータを構成
している。
第５図は従来の光アイソレータの断面図を示すもので、
１１がファラデー回転子、１２が偏光子、１３が検光子
、１４が円筒状磁石である。
１１がファラデー回転子、１２が偏光子、１３が検光子
、１４が円筒状磁石である。
同図のように従来の光アイソレータは円筒状磁石１４の
中空内に偏光子１２、ファラデー回転子１１、検光子１
３を保持させたもので、偏光子１２に入射した光（順方
向の光）は直線偏光に変えられてファラデー回転子１１
、検光子１３を通過するが、光フアイバ一端面で反射さ
れた戻り光等（逆方向の光）が検光子１３に逆方向から
入射したときは偏光子１２を通過しないよう構成されて
いる。
中空内に偏光子１２、ファラデー回転子１１、検光子１
３を保持させたもので、偏光子１２に入射した光（順方
向の光）は直線偏光に変えられてファラデー回転子１１
、検光子１３を通過するが、光フアイバ一端面で反射さ
れた戻り光等（逆方向の光）が検光子１３に逆方向から
入射したときは偏光子１２を通過しないよう構成されて
いる。
即ち、順方向の光はファラデー回転子１１を通過中に円
筒状磁石１４によって与えられる光軸方向に平行な磁界
により、その偏光面が４５゛回転されて検光子１３に達
する。検光子１３はその偏光面を光軸回りに偏光子１２
の偏光面から４５゛回転（光の偏光面の回転と同方向〉
された状態で保持されている。従って順方向の光は検光
子１３を通過てきる。
筒状磁石１４によって与えられる光軸方向に平行な磁界
により、その偏光面が４５゛回転されて検光子１３に達
する。検光子１３はその偏光面を光軸回りに偏光子１２
の偏光面から４５゛回転（光の偏光面の回転と同方向〉
された状態で保持されている。従って順方向の光は検光
子１３を通過てきる。
一方、逆方向の光が検光子１３に入射した場合、光は検
光子１３で直線偏光とされてファラデー回転子１１を通
過中に順方向の光と同様にその偏光面が４５°回転され
るが、ファラデー効果は非相反で光の進行方向を逆にし
ても偏光面の回転方向が変わらないため、ファラデー回
転子１１を通過した光の偏光面は偏光子１２の偏光面と
光軸口りに９０°の角度を成す。従って逆方向の光は偏
光子１２を通過できない。
光子１３で直線偏光とされてファラデー回転子１１を通
過中に順方向の光と同様にその偏光面が４５°回転され
るが、ファラデー効果は非相反で光の進行方向を逆にし
ても偏光面の回転方向が変わらないため、ファラデー回
転子１１を通過した光の偏光面は偏光子１２の偏光面と
光軸口りに９０°の角度を成す。従って逆方向の光は偏
光子１２を通過できない。
しかしながら以上のようにファラデー回転子は光軸方向
に平行な磁界を与える手段と組み合わせることでファラ
デー効果を利用できるものであるが、上述した光アイソ
レータを構成するためにはさらに偏光子および検光子等
の部品を必要とする。
に平行な磁界を与える手段と組み合わせることでファラ
デー効果を利用できるものであるが、上述した光アイソ
レータを構成するためにはさらに偏光子および検光子等
の部品を必要とする。
一般に偏光子および検光子はＰＢＳ （偏光ビームスプ
リッタ）を用いているが、ＰＢＳに限らず光学部品は高
価である。そのため光アイソレータのように多数の光学
部品を組み合わせて単体の製品とする場合、小型化が困
難でありしかも極めて高価なものになってしまう。
リッタ）を用いているが、ＰＢＳに限らず光学部品は高
価である。そのため光アイソレータのように多数の光学
部品を組み合わせて単体の製品とする場合、小型化が困
難でありしかも極めて高価なものになってしまう。
本発明の目的は上記問題点を解決するために例えば光ア
イソレータのような単体の製品が小型でしかも安価に構
成できる偏光子一体型ファラデー回転子を提供すること
である。
イソレータのような単体の製品が小型でしかも安価に構
成できる偏光子一体型ファラデー回転子を提供すること
である。
「問題点を解決するための手段」
上記問題点を解決するために本発明は、回折格子が有す
る偏光特性を利用して、通過する光の光軸方向に平行な
磁界が与えられたときこの光の偏光面が回転するファラ
デー回転子において、このファラデー回転子には少なく
とも一端面に回折格子が一体的に形成されている偏光子
一体型ファラデー回転子とする。
る偏光特性を利用して、通過する光の光軸方向に平行な
磁界が与えられたときこの光の偏光面が回転するファラ
デー回転子において、このファラデー回転子には少なく
とも一端面に回折格子が一体的に形成されている偏光子
一体型ファラデー回転子とする。
「作用」
上記のように本発明の偏光子一体型ファラデー回転子は
構成されているので、光が回折格子から入射するとＴＭ
波はそのまま通過するがＴＥ波が分離され、しかも光軸
方向に平行な磁界を与えると通過する光（ＴＭ波）の偏
光面を回転させることができる。
構成されているので、光が回折格子から入射するとＴＭ
波はそのまま通過するがＴＥ波が分離され、しかも光軸
方向に平行な磁界を与えると通過する光（ＴＭ波）の偏
光面を回転させることができる。
「実施例」
以下、第１図〜第３図を用いて本発明の一実施例を説明
する。
する。
第１図は本発明の一実施例である偏光子一体型ファラデ
ー回転子１を示す斜視図で、ファラデー回転子２の一端
面に回折格子３を一体形成したものである。回折格子３
はレリーフ格子あるいはブレーズド格子等任意である。
ー回転子１を示す斜視図で、ファラデー回転子２の一端
面に回折格子３を一体形成したものである。回折格子３
はレリーフ格子あるいはブレーズド格子等任意である。
第２図（ａ）はレリーフ格子の側面図で、図のようにレ
リーフ格子３ａはブラッグ条件で入射された光がＴＭ波
とＴＥ波に分離される。従って第１図に示した偏光子一
体型ファラデー回転子１の回折格子３をレリーフ格子と
して光アイソレータを構成する場合、２個の偏光子一体
型ファラデー回転子１をそれぞれ入射光及び戻り光に対
してブラッグ条件で光を入射させるように傾斜させかつ
光軸口りに互いの格子方向が角度４５°を成すよう設け
ればよい。
リーフ格子３ａはブラッグ条件で入射された光がＴＭ波
とＴＥ波に分離される。従って第１図に示した偏光子一
体型ファラデー回転子１の回折格子３をレリーフ格子と
して光アイソレータを構成する場合、２個の偏光子一体
型ファラデー回転子１をそれぞれ入射光及び戻り光に対
してブラッグ条件で光を入射させるように傾斜させかつ
光軸口りに互いの格子方向が角度４５°を成すよう設け
ればよい。
第２図（ｂ）はブレーズド格子の側面図で、図のように
ブレーズド格子３ｂは光を格子面に垂直に入射させても
ＴＭ波とＴＥ波を分離できる。即ち厳密な光の入射角を
必要としないので取扱いが容易である。従って第１図に
示した偏光子一体型ファラデー回転子１の回折格子３を
ブレーズド格子として光アイソレータを構成する場合、
２個の偏光子−体型ファラデー回転子１を背中合わせに
光軸に対してほぼ垂直にかつ光軸口りに互いの格子方向
が角度４５°を成すよう設ければよい。
ブレーズド格子３ｂは光を格子面に垂直に入射させても
ＴＭ波とＴＥ波を分離できる。即ち厳密な光の入射角を
必要としないので取扱いが容易である。従って第１図に
示した偏光子一体型ファラデー回転子１の回折格子３を
ブレーズド格子として光アイソレータを構成する場合、
２個の偏光子−体型ファラデー回転子１を背中合わせに
光軸に対してほぼ垂直にかつ光軸口りに互いの格子方向
が角度４５°を成すよう設ければよい。
なお、第４図はレリーフ格子の偏光特性を示すグラフで
、光の波長λ、格子の溝の深さｄとしたとき横軸をｄ／
λ、縦軸をＴＥ波及びＴＭ波の回折効率としたものであ
る。回折効率は光の入射前と入射後の回折されたＴＥ波
及びＴＭ波それぞれの強さの割合を示すものでＴＥ波と
ＴＭ波の回折効率の差が大きいほど偏光特性が良い。ま
たブレーズド格子等の回折格子においても同様に偏光特
性を示すことが知られている。
、光の波長λ、格子の溝の深さｄとしたとき横軸をｄ／
λ、縦軸をＴＥ波及びＴＭ波の回折効率としたものであ
る。回折効率は光の入射前と入射後の回折されたＴＥ波
及びＴＭ波それぞれの強さの割合を示すものでＴＥ波と
ＴＭ波の回折効率の差が大きいほど偏光特性が良い。ま
たブレーズド格子等の回折格子においても同様に偏光特
性を示すことが知られている。
また回折格子をファラデー回転子に一体に形成する手段
は、例えば露光法のようにフォトレジストをファラデー
回転子に塗布して任意の格子形状に露光（光の干渉縞を
露光してもよい）すること、電子線描画法により電子ビ
ームで格子パターンをファラデー回転子に直接描画する
こと、あるいはこれらの方法で格子パターンの原型を作
成しファラデー回転子にプレスする等がある。なお格子
パターンはレリーフ格子あるいはブレーズド格子などが
あるが、レリーフ格子は電子線描画法、露光性等任意の
方法で作成でき、ブレーズド格子は露光法での作成は一
般に難しいので電子線描画法で作成する。また量産性お
よび価格等を考慮すれば、原型を作成してプレス成形に
より一体成形する。
は、例えば露光法のようにフォトレジストをファラデー
回転子に塗布して任意の格子形状に露光（光の干渉縞を
露光してもよい）すること、電子線描画法により電子ビ
ームで格子パターンをファラデー回転子に直接描画する
こと、あるいはこれらの方法で格子パターンの原型を作
成しファラデー回転子にプレスする等がある。なお格子
パターンはレリーフ格子あるいはブレーズド格子などが
あるが、レリーフ格子は電子線描画法、露光性等任意の
方法で作成でき、ブレーズド格子は露光法での作成は一
般に難しいので電子線描画法で作成する。また量産性お
よび価格等を考慮すれば、原型を作成してプレス成形に
より一体成形する。
第３図は光アイソレータの断面図を示したもので、本発
明の偏光子一体型ファラデー回転子を用いた光アイソレ
ータの一実施例である。偏光子−体型ファラデー回転子
１はファラデー回転子２の両端面にブレーズド格子３ｂ
を端面の法線（光軸と同じ）回りに互いの格子方向が角
度４５゛を成して一体成形されたものである。本実施例
の光アイソレータはファラデー回転子２内を通過する光
の偏光面を４５°回転させる平行磁界発生手段とじて円
筒状磁石４を用いて、この円筒状磁石４の中空内に偏光
子一体型ファラデー回転子１を光軸方向に垂直に設けた
ものである。
明の偏光子一体型ファラデー回転子を用いた光アイソレ
ータの一実施例である。偏光子−体型ファラデー回転子
１はファラデー回転子２の両端面にブレーズド格子３ｂ
を端面の法線（光軸と同じ）回りに互いの格子方向が角
度４５゛を成して一体成形されたものである。本実施例
の光アイソレータはファラデー回転子２内を通過する光
の偏光面を４５°回転させる平行磁界発生手段とじて円
筒状磁石４を用いて、この円筒状磁石４の中空内に偏光
子一体型ファラデー回転子１を光軸方向に垂直に設けた
ものである。
「効果Ｊ
本発明は通過する光の光軸方向に平行な磁界が与えられ
たとき該光の偏光面が回転されるファラデー回転子にお
いて、前記ファラデー回転子は少なくとも一端面に回折
格子を一体に形成されたことを特徴とする偏光子一体型
ファラデー回転子としたので、例えば光アイソレータの
構成部品として用いれば従来必要とされたＰＢＳ等の高
価な部品が不要となり、部品点数が少なく小型化が極め
て容易となる。
たとき該光の偏光面が回転されるファラデー回転子にお
いて、前記ファラデー回転子は少なくとも一端面に回折
格子を一体に形成されたことを特徴とする偏光子一体型
ファラデー回転子としたので、例えば光アイソレータの
構成部品として用いれば従来必要とされたＰＢＳ等の高
価な部品が不要となり、部品点数が少なく小型化が極め
て容易となる。
第１図〜第３図は本発明の一実施例を説明するためのも
ので、第１図は一端面に回折格子を一体形成した偏光子
一体型ファラデー回転子の斜視図、第２図（ａ）はレリ
ーフ格子の側面図、第２図（ｂ）はブレーズド格子の側
面図、第３図は両端面に回折格子を一体に形成した偏光
子一体型ファラデー回転子を用いた光アイソレータの断
面図である。 第４図はレリーフ格子の偏光特性を示すグラフである。 第５図は従来の光アイソレータの断面図である。 １：Ｊ光子一体型フアラデー回転子 ２：ファラデー回転子 ３：回折格子 ４：円筒状磁石 １２：偏光子 １３：検光子
ので、第１図は一端面に回折格子を一体形成した偏光子
一体型ファラデー回転子の斜視図、第２図（ａ）はレリ
ーフ格子の側面図、第２図（ｂ）はブレーズド格子の側
面図、第３図は両端面に回折格子を一体に形成した偏光
子一体型ファラデー回転子を用いた光アイソレータの断
面図である。 第４図はレリーフ格子の偏光特性を示すグラフである。 第５図は従来の光アイソレータの断面図である。 １：Ｊ光子一体型フアラデー回転子 ２：ファラデー回転子 ３：回折格子 ４：円筒状磁石 １２：偏光子 １３：検光子
Claims (1)
- 通過する光の光軸方向に平行な磁界が与えられたとき該
光の偏光面が回転するファラデー回転子において、前記
ファラデー回転子には少なくとも一端面に回折格子が一
体的に形成されていることを特徴とする偏光子一体型フ
ァラデー回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2060588A JP3037357B2 (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | 偏光子一体型ファラデー回転子及びこれを用いた光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2060588A JP3037357B2 (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | 偏光子一体型ファラデー回転子及びこれを用いた光アイソレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03260616A true JPH03260616A (ja) | 1991-11-20 |
| JP3037357B2 JP3037357B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=13146549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2060588A Expired - Lifetime JP3037357B2 (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | 偏光子一体型ファラデー回転子及びこれを用いた光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3037357B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010125901A1 (en) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | Ricoh Company, Ltd. | Optical element, polarization filter, optical isolator, and optical apparatus |
| CN109459871A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-12 | 南京邮电大学 | 一种基于磁光波导的隔离器及其制备方法 |
| CN109507813A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-22 | 南京邮电大学 | 一种基于脊波导结构的光隔离器及其制备方法 |
-
1990
- 1990-03-12 JP JP2060588A patent/JP3037357B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010125901A1 (en) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | Ricoh Company, Ltd. | Optical element, polarization filter, optical isolator, and optical apparatus |
| US8830585B2 (en) | 2009-04-30 | 2014-09-09 | Ricoh Company, Ltd. | Optical element, polarization filter, optical isolator, and optical apparatus |
| CN109459871A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-12 | 南京邮电大学 | 一种基于磁光波导的隔离器及其制备方法 |
| CN109507813A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-22 | 南京邮电大学 | 一种基于脊波导结构的光隔离器及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3037357B2 (ja) | 2000-04-24 |
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Legal Events
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