JPH04191815A - 光アイソレータ - Google Patents
光アイソレータInfo
- Publication number
- JPH04191815A JPH04191815A JP32400790A JP32400790A JPH04191815A JP H04191815 A JPH04191815 A JP H04191815A JP 32400790 A JP32400790 A JP 32400790A JP 32400790 A JP32400790 A JP 32400790A JP H04191815 A JPH04191815 A JP H04191815A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarizer
- optical isolator
- light
- total reflection
- reflection mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 80
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 32
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
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〕
本発明は光通信システムの送信機内等のレーザを用いた
発光部において、戻り光等による共振発振ノイズを防止
する為に使用される光アイソレータに関するものである
。 ［従来の技術］ 従来、光通信で使用する発光モジュールにおいて、光学
系による端面反射や光フアイバー内の散乱等による戻り
光が、レーザの活性層に入射することを防止するために
光アイソレータが使用されている。 そしてこれまでの光アイソレータは、通常円筒形の磁石
内に、偏光面を４５″回転させるファラデー回転子を挿
入するとともに、その両側に平行ニコル条件が４５°異
なるように２つの偏光子を挿入する二とによって構成さ
れていた。 この種の光アイソレータにおいては、光源からの入射光
は、その偏光面が両部光子の平行ニコル条件と一致する
為、はぼそのまま通過するが、戻り光の方はファラデー
回転子の非相反効果により入射光と同方向に偏光方向が
４５″回転し、この場合、２つ目の偏光子において垂直
ニコル条件となるため、これを通過できないわ即ちこれ
によって光源への戻り光が防止される。 このように従来の光アイソレータは磁石内に所定の光学
素子を設置することにより構成される。 ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記従来の光アイソレータにおいては、以
下のような問題点があった。 ＄小さな円筒状の磁石内に各光学素子を設置するため、
その組立が容易でない。 ■通常磁石の内側の形状は円形であるのに対して、各光
学素子の外形は方形であるため、両者の形状が合わす、
それによって光アイソレータの有効開口径が小さくなっ
てしまう（通常光アイソレータの外形の１／６〜１／４
）。 ■、先光アイソレータ組立時、各部品間のｗ８整を要し
煩雑であるばかりか、内部を密閉、一体構造とすること
が困難である６ ■磁石内に挿入される各光学素子を光軸に対して斜めに
設置する二とが難しく、このため光の端面反射を防止す
ることが困難である、 ■光アイソレータを構成する部品点数が多く、その組立
に時間を要する。 本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、部品点数が少なく、構造が単純で、
その組立が容易で、その開口径が大きい高性能な光アイ
ソし−５を提供することにある。 ｔｉ題を解決するための手段〕 上記問題点を解決するため本発明は、板状であってその
面に垂直な方向に磁化された磁石と、全反射ミラーと、
ファラデー回転子と、偏光子を、直接或いは間接にこの
順番で層状に積層して一体化するとともに、光の入射方
向に対してその面を所定角度傾斜せしめて設置すること
！こよって光アイソレータを構成した。
発光部において、戻り光等による共振発振ノイズを防止
する為に使用される光アイソレータに関するものである
。 ［従来の技術］ 従来、光通信で使用する発光モジュールにおいて、光学
系による端面反射や光フアイバー内の散乱等による戻り
光が、レーザの活性層に入射することを防止するために
光アイソレータが使用されている。 そしてこれまでの光アイソレータは、通常円筒形の磁石
内に、偏光面を４５″回転させるファラデー回転子を挿
入するとともに、その両側に平行ニコル条件が４５°異
なるように２つの偏光子を挿入する二とによって構成さ
れていた。 この種の光アイソレータにおいては、光源からの入射光
は、その偏光面が両部光子の平行ニコル条件と一致する
為、はぼそのまま通過するが、戻り光の方はファラデー
回転子の非相反効果により入射光と同方向に偏光方向が
４５″回転し、この場合、２つ目の偏光子において垂直
ニコル条件となるため、これを通過できないわ即ちこれ
によって光源への戻り光が防止される。 このように従来の光アイソレータは磁石内に所定の光学
素子を設置することにより構成される。 ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記従来の光アイソレータにおいては、以
下のような問題点があった。 ＄小さな円筒状の磁石内に各光学素子を設置するため、
その組立が容易でない。 ■通常磁石の内側の形状は円形であるのに対して、各光
学素子の外形は方形であるため、両者の形状が合わす、
それによって光アイソレータの有効開口径が小さくなっ
てしまう（通常光アイソレータの外形の１／６〜１／４
）。 ■、先光アイソレータ組立時、各部品間のｗ８整を要し
煩雑であるばかりか、内部を密閉、一体構造とすること
が困難である６ ■磁石内に挿入される各光学素子を光軸に対して斜めに
設置する二とが難しく、このため光の端面反射を防止す
ることが困難である、 ■光アイソレータを構成する部品点数が多く、その組立
に時間を要する。 本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、部品点数が少なく、構造が単純で、
その組立が容易で、その開口径が大きい高性能な光アイ
ソし−５を提供することにある。 ｔｉ題を解決するための手段〕 上記問題点を解決するため本発明は、板状であってその
面に垂直な方向に磁化された磁石と、全反射ミラーと、
ファラデー回転子と、偏光子を、直接或いは間接にこの
順番で層状に積層して一体化するとともに、光の入射方
向に対してその面を所定角度傾斜せしめて設置すること
！こよって光アイソレータを構成した。
【作用ｊ
上記の如く構成することにより、偏光子から入射した光
はファラデー回転子でその偏光面を所定角度回転された
後、全反射ミラーで反射され、再びファラデー回転子で
その偏光面を所定角度傾斜せしめられてさらに偏光子を
通過してゆく。つまり偏光子−フアラデー回転子−偏光
子の光アイソレータが構成できる。従ってこれら各光学
部品の機能を予め所定の状態に設定しておけば、戻り光
は有効に除去できる。 二の光アイソレータにおいては板状の磁石がファラデー
回転子に飽和磁界を印加する。従って従来の円筒状の磁
石のように該磁石によってその有効開口径が制限される
ことはない。 また二の光アイソし−５の構造は簡単でその製造も容易
である。 Ｅ実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面Ｉこ基づいて詳細に説明
する。 第１図は本発明にかかる光アイソレータの３実施例を示
す側断面図である。 同図に示すようにこの光アイソレータｌは、平板状の磁
石２の一方の面上に全反射ミラー３を形成し、その上に
ファラデー回転子４を載せ、その上にガラス板５を載せ
、さらにその上に薄板状の偏光子６．７を載せ、これら
を一体に固定することによって構成されている。 以下各構成部品について説明する。 磁石２はその平面に垂直な方向、即ち磁石２の厚み方向
に磁化されている。この実施例においては全反射ミラー
３を設けた側の面をＮ極とし、反対側の面をＳ極として
いるが、どちらでもがまわない。。 全反射ミラー３は、誘電体多層膜等によって構成されて
いる。なおこの全反射ミラー３は磁石２上に形成する代
わりに、ファラデー回転子４上に形成しても良い。 ファラデー回転子４は平板状のものが用いられ、この実
施例においては飽和磁界内におけるファラデー回転角が
光の進行方向に対して２２．５″′となる厚さのものを
用いている。 ガラス板５は板状であって所定の厚みに構成されている
。 偏光子６と偏光子７はいずれも薄板状のものが用いられ
、例えば厚さ０，２ｒｕｍ程度の２色性偏光子で、消光
比の角度依存性の小さいものが使用される。但しこの偏
光子６．７としては、薄板状に構成でき入射する光の内
の］方向の偏光成分を分離或いは吸収する機能を有する
ものであればどのような偏光子でもよく、例えば複屈折
性結晶や回折格子等を用いても良い。 なおこれら偏光子６，７は工性ニコル条件が４５″′ず
れるように設置されている６ そしてこの光アイソし一タ】は第】図に示すように、光
の入射方向に対して所定角度θＯ（この実施例において
は４５゛）傾斜するように設置される。 こ二で第２図は上記第１図に示す光アイソレータ１を同
図に示す矢印へ方向から見た図である。 同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、この光アイ
ソレータ１は円形、長方形、或いは正方形状（菱形形状
）に形成してもよく、またはこれら以外の形状に形成し
てもよい。 次に第３図はこの光アイソレータ１を実際の光学系の中
に設置した場合を示す図である。 同図においては光アイソレータ］の入射側にＬＤＩＯと
集光レンズ１１を配設し、光アイソレータ）の出射側に
集光しンズ１２と光ファイバ１３を配設している。 次に二の光アイソレータ１の作用を第１図と第３図を用
いて説明する。 まず第３図に示すようにＬＤＩＯから発射されたレーザ
光は、集光レンズ］］によって平行光とされた後に光ア
イソレータ１の偏光子６の領域にその面に対して４５°
の角度で入射される６そして第１図に示すように、この
光アイソレータ１の偏光子６の領域に入射された入射光
は、この偏光子６の平行ニコル条件に合致した偏波面を
有する光のみがこの偏光子６を透過する。 次にこの偏光子６を透過した入射光は、ガラス板５を透
過した後に、ファラデー回転子４に入射する。 そして該入射光はファラデー回転子４によってその偏波
面が２２．５°回転され、その後、全反射ミラー３によ
って全反射され、再びファラデー回転子４でその偏波面
が２２．５°回転される。 従ってこの反射光は全部で４５゛回転され、その後ガラ
ス板５を透過して偏光子７に入射するので、この光はこ
の偏光子７を平行二フルの条件で通過する。 そしてこの反射光は第３図に示すように集光レンズ】２
によって光ファイバ１３の端面に集光される。 一方該反ｒ光の内、各光学部品の端面で反射されたり光
ファイバ】３内部で散乱されたり等して戻って来た戻り
光は、再び光アイソレータ１の偏光子７に入射される、 偏光子７に入射された戻り光は、第１図に示すように、
偏光子７の平行ニコル条件を満たす光のみがこれを通過
し、光アイソレータｌ内部に入射されるが、二の光はフ
ァラデー回転子４を２回通過することによってさらにそ
の偏波面が４Ｓ″回転される。 従って該戻り光は偏光子６に対して垂直ニコルで入射す
ることとなり、これによって該戻り光はカットされてし
まうのである。 次に第４図は舵記第ｊ図に示す光アイソレータ１内にお
ける入射光と反射光の屈折の状態と有効開口径ｄの関係
を示す図である。なお二の図面においては偏光子６，７
はガラス板５と同質でその厚さはガラス板５に組入れ、
省略している。 同図に示すように表面に偏光子６．７を有するガラス板
５に入射角ｅｏで入射した入射光は、ガラス板５との境
界面において屈折角θ１で屈折され、さらにファラデー
回転子４との境界面において屈折角θ２で屈折される。 そして全反射ミラー３によって反射された光は再び上述
と同一の境界面において同一の角度で屈折された後に、
ガラス板５から外部に出射される。 そして入射光がガラス板５に入射する位置と反射光がガ
ラス板５から出射する位置の間隔ｄがこの光アイソレー
タｌの有効開口径となる。 コニで二の有効開口径ｄは、下式によって求められる。 ｄ ＝ ２ （ｔｌ ｔａｎ Ｏ１＋
ｔ２ ｔａｎ θ ２ ）但し、 θｌ ＝ ｓｉｎ （（ｎｏ ／ｎｌ ） ５ｉｎｅ
ｏ ）−】 θ２ ＝ ｓｉｎ ＜ （ｎｌ ／ｎ２ ） ｓｉｎθ
１）ここで し】２ガラス板５の厚み ｔ２：ファラデー回転子４の厚み ｎＯ空気の屈折率 ｎｌ 、ガラス板５の屈折率 ｎ２ ：ファラデー回転子４の屈折率 次に第５図は上記式から求めたカラス板５の厚みし１
と、有効開口径ｄの関係を示す図である。 なおこのときそれ以外の条件は、ｎｏ ＝］、Ｏ。 ｎｌ ＝１．５． ｎ２ ＝２．４． ｔ２ ＝
０．５ｍｍとした。 同図に示すように、ガラス板５の厚みを厚くすればする
ほど有効開口径ｄは大きくなる、つまり二の実施例にお
いてガラス板５を用いたのは、十分な有効開口径ｄをと
るためである。言い替えれば、光アイソレータ１に入射
する光の位置と光アイソレータｌから出射する光の位置
を所定間隔たけ引き離して偏光子６に入射した光を確実
に偏光子７から出射せしめるためである。なお場合によ
ってはこのガラス板５は省略してもよい。 次に第６図は本発明の他の実施例を示す側断面図である
。 この光アイソレータ２１は２つの光アイソレータを直列
に接続したのと同等の機能を有する２段型の光アイソレ
ータである。 この実施例の光アイソレータ２１においては、平板状の
磁石２２の一方の面上側に全反射ミラー２３を形成した
１枚の偏光子２８を載せ、その上にファラデー回転子２
４を載せ、その上にガラス板２５を載せ、さらにその上
に薄板状の２枚の偏光子２６．２７を載せ、これらを一
体に固定することにはって構成されている。′ ここでこの実施例の揚台は、偏光子２６と偏光子２８は
平行ニコル条件が４５°ずれるように設置され、また偏
光子２６と偏光子２７は平行ニコル条件が９０″ずれる
ように設置されている。 またファラデー回転子２４は二の実施例においては飽和
磁界内におけるファラデー回転角が４５６となる厚さの
ものを用いている。 それ以外の点は上記第１図に示す光アイソし一タ〕と同
等なのでその説明は省略する、次にこの光アイソレータ
２】の作用について説明する。 まずこの光アイソレータ２１の偏光子２６の領域に入射
された入射光は、二の偏光子２６の平行ニコル条件に合
致した偏波面を有する光のみがこの偏光子２６を透過す
る６ 次にこの偏光子２６を透通した入射光は、ガラス板２５
を透過した後に、ファラデー回転子２４に入射する。 次に該入射光はファラデー回転子２４によってその偏波
面が４５゛回転される。 次にこの光は偏光子２８を平行ニコルの条件で通過した
後、全反射ミラー２３で全反射され、再び二の偏光子２
８を平行ニコルの条件で通過するそして二の反射光は再
びファラデー回転子２４でその偏波面がさら（二４５°
回転される。 つまりこの反射光は全部で９Ｑ’回転した状態でガラス
板２５を透過して偏光子２７に入射するので、二の光は
二の偏光子２７を平行ニコルの条件で通過する３ 一方該出射光の内、各光学部品の端面や内部で反射、散
乱等されて戻って来た戻り光は、再び光アイソレータ２
１の偏光子２７に入射される。 偏光子２７に入射された戻り光は、偏光子２７の平行ニ
コル条件を満たす光がこれを通過し、ガラス板２５を通
過した後に、ファラデー回転子２４に入射する。 そしてこの戻り光はこのファラデー回転子２４において
さらにその偏光面を４５° （全体としては１３５″′
）回転された後に偏光子２８に入射する。 二のためこの偏光子２８に入射する戻り光は偏、 光
子２８に対して垂直ニコルとなり、該戻り光はカットさ
れる３ ところで該偏光子２８でカット乙きれずに、二の偏光子
２８を通過した戻り光は、全反射ミラー２３で反射され
て再び偏光子２８に入射する。 そしてこのカットしきれなかった戻り光はこの偏光子２
８に対しても垂直ニコルとなり、従って該戻り光は二こ
で更に除去される。 しかしなからそこにおいてもわずかに平行二ニル条件で
通過した光は更にファラデー回転子２．．８で再び４５
゛回転し、偏光子２６に対し、垂直ニコル条件となり、
そこで確実に除去される。 二のようにこの光アイソレータ２１は２段型に構成され
ているため、前記第１図に示す光アイツレータコに比べ
て倍高いアイソレーションか得られる。 次に第７図は本発明のさらに他の実施例を示す側断面図
である。 この光アイソレータ３】は本発明にかかる光アイソレー
タを透過型に適用した場合のものである、即ち二の実施
例の光アイ几−夕３〕においては、１枚の平板状のファ
ラデー回転子３４を２つの領域ａ、ｂに分け、領域ａに
は平板状の磁石３２ａと全反射ミラー３３ａと一体構造
のガラス板３５ａと前記ファラデー回転子３４と偏光子
３６ごとを二の順番で積層し、また領域すにはｍ５記領
域ａとは逆方向に平板状の磁石３２ｂと全反射ミラー３
３ｂとガラス板３５ｂと前記ファラデー回転子３４と偏
光子３６ｂとをこの順番で積層し、これらを一体に固定
することによって構成されている。 ここでこの実施例の揚台は、偏光子３６ａと偏光子３６
ｂは平行ニコル条件が４５°ずれるように設置されてい
る。 またファラデー回転子３４はこの実施例においては飽和
磁界内におけるファラデー回転角が光の進行方向に対し
て１５″となる厚さのものを用いている。 またこの実施例（二おいて、磁石３２ ａの全反射ミラ
ー３３ａを設けた面側を：く極とした場合、磁石３２ｂ
の全反射ミラー３３ｂを設けた面側はＳ極としている。 それ以外の点は上記第１図（二示オ光アイソレータ〕と
同等なのでその説明（＝省略する。 次にこの光アイソレータ３１の作用について説明する。 まずこの光アイソレータ３１の偏光子３６ａに入射され
た入射光は、この偏光子３６ａの平行ニコル条件に合致
した偏波面を有する光のみがこれを透過し、ファラデー
回転子３４によってその偏波面が１５゛回転される。 次に二の光はガラス板３５ａを介して全反射ミラー３３
ａで全反射された後に再びファラデー回転子３４に入
射してその偏光面が１５゛ （全体として３０′）回転
される。 そしてこの光はガラス板３５ｂを介して全反射ミラー３
３ｂで全反射された後に、ざらにファラデー回転子３４
においてその偏光面が】５゛ （全体として４５°）回
転された後、偏光子３６ｂを平行ニコルの条件で通過す
る。 一方偏光子３６ｂに入射する戻り光は、平行ニコル条件
を満たす光のみがこれを通過し、ファラデー回転子３４
においてその偏光面を】５° （全体として６０６）回
転する。 次に該光はガラス板３５ｂを介して全反射ミラー３３ｂ
で全反射された後に、再びファラデー回転子３４によっ
てその偏光面がＩ５° （全体として７５’）回転され
、さらにガラス板３５ａを介して全反射ミラー３３ａに
よって全反射された後にファラデー回転子３４によって
その偏光面が１５° （全体として９０°）回転され、
偏光子３６ａに入射する。 ここでこの戻り光の偏光面は偏光子３６ａに対して垂直
ニコルとなるので、該戻り光はカットされることとなる
。 以上本発明に係る光アイソレータの実施例を詳細に説明
したが、本発明はこれに限定されるもめではなく種々の
変更が可能であり、要は板状であってその面に垂直な方
向に磁化された磁石と全反射ミラーとファラデー回転子
と偏光板を直接或いはガラス板や他の偏光子等を介して
間接に二の順番で層状に積層して一体化する構造の光フ
イソレータであれば、とのような構造のものでもよい。 ［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明に係る光フイソレー
タによれば、以下のような優れた効果を有する。 ＄客先学部品を積層するたけで構成できるので、小型化
が図れ、アラでンブル等の調整が不要な為その製造も容
易となるや ■カットによりその形状を任意に容易に設定できる。 ■光アイソレータ中の所定位置にガラス板を積層すれば
、該ガラス板の厚さを調整することにより、その有効開
口径を自白に設定可能となる。 ■この光アイソレータは光の入射方向に対してその面を
所定角度傾斜せしめて設置されるので、端面反射が防止
できる。 ■ホルダー等の部品が不要で、部品点数も少なくてすむ
６
はファラデー回転子でその偏光面を所定角度回転された
後、全反射ミラーで反射され、再びファラデー回転子で
その偏光面を所定角度傾斜せしめられてさらに偏光子を
通過してゆく。つまり偏光子−フアラデー回転子−偏光
子の光アイソレータが構成できる。従ってこれら各光学
部品の機能を予め所定の状態に設定しておけば、戻り光
は有効に除去できる。 二の光アイソレータにおいては板状の磁石がファラデー
回転子に飽和磁界を印加する。従って従来の円筒状の磁
石のように該磁石によってその有効開口径が制限される
ことはない。 また二の光アイソし−５の構造は簡単でその製造も容易
である。 Ｅ実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面Ｉこ基づいて詳細に説明
する。 第１図は本発明にかかる光アイソレータの３実施例を示
す側断面図である。 同図に示すようにこの光アイソレータｌは、平板状の磁
石２の一方の面上に全反射ミラー３を形成し、その上に
ファラデー回転子４を載せ、その上にガラス板５を載せ
、さらにその上に薄板状の偏光子６．７を載せ、これら
を一体に固定することによって構成されている。 以下各構成部品について説明する。 磁石２はその平面に垂直な方向、即ち磁石２の厚み方向
に磁化されている。この実施例においては全反射ミラー
３を設けた側の面をＮ極とし、反対側の面をＳ極として
いるが、どちらでもがまわない。。 全反射ミラー３は、誘電体多層膜等によって構成されて
いる。なおこの全反射ミラー３は磁石２上に形成する代
わりに、ファラデー回転子４上に形成しても良い。 ファラデー回転子４は平板状のものが用いられ、この実
施例においては飽和磁界内におけるファラデー回転角が
光の進行方向に対して２２．５″′となる厚さのものを
用いている。 ガラス板５は板状であって所定の厚みに構成されている
。 偏光子６と偏光子７はいずれも薄板状のものが用いられ
、例えば厚さ０，２ｒｕｍ程度の２色性偏光子で、消光
比の角度依存性の小さいものが使用される。但しこの偏
光子６．７としては、薄板状に構成でき入射する光の内
の］方向の偏光成分を分離或いは吸収する機能を有する
ものであればどのような偏光子でもよく、例えば複屈折
性結晶や回折格子等を用いても良い。 なおこれら偏光子６，７は工性ニコル条件が４５″′ず
れるように設置されている６ そしてこの光アイソし一タ】は第】図に示すように、光
の入射方向に対して所定角度θＯ（この実施例において
は４５゛）傾斜するように設置される。 こ二で第２図は上記第１図に示す光アイソレータ１を同
図に示す矢印へ方向から見た図である。 同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、この光アイ
ソレータ１は円形、長方形、或いは正方形状（菱形形状
）に形成してもよく、またはこれら以外の形状に形成し
てもよい。 次に第３図はこの光アイソレータ１を実際の光学系の中
に設置した場合を示す図である。 同図においては光アイソレータ］の入射側にＬＤＩＯと
集光レンズ１１を配設し、光アイソレータ）の出射側に
集光しンズ１２と光ファイバ１３を配設している。 次に二の光アイソレータ１の作用を第１図と第３図を用
いて説明する。 まず第３図に示すようにＬＤＩＯから発射されたレーザ
光は、集光レンズ］］によって平行光とされた後に光ア
イソレータ１の偏光子６の領域にその面に対して４５°
の角度で入射される６そして第１図に示すように、この
光アイソレータ１の偏光子６の領域に入射された入射光
は、この偏光子６の平行ニコル条件に合致した偏波面を
有する光のみがこの偏光子６を透過する。 次にこの偏光子６を透過した入射光は、ガラス板５を透
過した後に、ファラデー回転子４に入射する。 そして該入射光はファラデー回転子４によってその偏波
面が２２．５°回転され、その後、全反射ミラー３によ
って全反射され、再びファラデー回転子４でその偏波面
が２２．５°回転される。 従ってこの反射光は全部で４５゛回転され、その後ガラ
ス板５を透過して偏光子７に入射するので、この光はこ
の偏光子７を平行二フルの条件で通過する。 そしてこの反射光は第３図に示すように集光レンズ】２
によって光ファイバ１３の端面に集光される。 一方該反ｒ光の内、各光学部品の端面で反射されたり光
ファイバ】３内部で散乱されたり等して戻って来た戻り
光は、再び光アイソレータ１の偏光子７に入射される、 偏光子７に入射された戻り光は、第１図に示すように、
偏光子７の平行ニコル条件を満たす光のみがこれを通過
し、光アイソレータｌ内部に入射されるが、二の光はフ
ァラデー回転子４を２回通過することによってさらにそ
の偏波面が４Ｓ″回転される。 従って該戻り光は偏光子６に対して垂直ニコルで入射す
ることとなり、これによって該戻り光はカットされてし
まうのである。 次に第４図は舵記第ｊ図に示す光アイソレータ１内にお
ける入射光と反射光の屈折の状態と有効開口径ｄの関係
を示す図である。なお二の図面においては偏光子６，７
はガラス板５と同質でその厚さはガラス板５に組入れ、
省略している。 同図に示すように表面に偏光子６．７を有するガラス板
５に入射角ｅｏで入射した入射光は、ガラス板５との境
界面において屈折角θ１で屈折され、さらにファラデー
回転子４との境界面において屈折角θ２で屈折される。 そして全反射ミラー３によって反射された光は再び上述
と同一の境界面において同一の角度で屈折された後に、
ガラス板５から外部に出射される。 そして入射光がガラス板５に入射する位置と反射光がガ
ラス板５から出射する位置の間隔ｄがこの光アイソレー
タｌの有効開口径となる。 コニで二の有効開口径ｄは、下式によって求められる。 ｄ ＝ ２ （ｔｌ ｔａｎ Ｏ１＋
ｔ２ ｔａｎ θ ２ ）但し、 θｌ ＝ ｓｉｎ （（ｎｏ ／ｎｌ ） ５ｉｎｅ
ｏ ）−】 θ２ ＝ ｓｉｎ ＜ （ｎｌ ／ｎ２ ） ｓｉｎθ
１）ここで し】２ガラス板５の厚み ｔ２：ファラデー回転子４の厚み ｎＯ空気の屈折率 ｎｌ 、ガラス板５の屈折率 ｎ２ ：ファラデー回転子４の屈折率 次に第５図は上記式から求めたカラス板５の厚みし１
と、有効開口径ｄの関係を示す図である。 なおこのときそれ以外の条件は、ｎｏ ＝］、Ｏ。 ｎｌ ＝１．５． ｎ２ ＝２．４． ｔ２ ＝
０．５ｍｍとした。 同図に示すように、ガラス板５の厚みを厚くすればする
ほど有効開口径ｄは大きくなる、つまり二の実施例にお
いてガラス板５を用いたのは、十分な有効開口径ｄをと
るためである。言い替えれば、光アイソレータ１に入射
する光の位置と光アイソレータｌから出射する光の位置
を所定間隔たけ引き離して偏光子６に入射した光を確実
に偏光子７から出射せしめるためである。なお場合によ
ってはこのガラス板５は省略してもよい。 次に第６図は本発明の他の実施例を示す側断面図である
。 この光アイソレータ２１は２つの光アイソレータを直列
に接続したのと同等の機能を有する２段型の光アイソレ
ータである。 この実施例の光アイソレータ２１においては、平板状の
磁石２２の一方の面上側に全反射ミラー２３を形成した
１枚の偏光子２８を載せ、その上にファラデー回転子２
４を載せ、その上にガラス板２５を載せ、さらにその上
に薄板状の２枚の偏光子２６．２７を載せ、これらを一
体に固定することにはって構成されている。′ ここでこの実施例の揚台は、偏光子２６と偏光子２８は
平行ニコル条件が４５°ずれるように設置され、また偏
光子２６と偏光子２７は平行ニコル条件が９０″ずれる
ように設置されている。 またファラデー回転子２４は二の実施例においては飽和
磁界内におけるファラデー回転角が４５６となる厚さの
ものを用いている。 それ以外の点は上記第１図に示す光アイソし一タ〕と同
等なのでその説明は省略する、次にこの光アイソレータ
２】の作用について説明する。 まずこの光アイソレータ２１の偏光子２６の領域に入射
された入射光は、二の偏光子２６の平行ニコル条件に合
致した偏波面を有する光のみがこの偏光子２６を透過す
る６ 次にこの偏光子２６を透通した入射光は、ガラス板２５
を透過した後に、ファラデー回転子２４に入射する。 次に該入射光はファラデー回転子２４によってその偏波
面が４５゛回転される。 次にこの光は偏光子２８を平行ニコルの条件で通過した
後、全反射ミラー２３で全反射され、再び二の偏光子２
８を平行ニコルの条件で通過するそして二の反射光は再
びファラデー回転子２４でその偏波面がさら（二４５°
回転される。 つまりこの反射光は全部で９Ｑ’回転した状態でガラス
板２５を透過して偏光子２７に入射するので、二の光は
二の偏光子２７を平行ニコルの条件で通過する３ 一方該出射光の内、各光学部品の端面や内部で反射、散
乱等されて戻って来た戻り光は、再び光アイソレータ２
１の偏光子２７に入射される。 偏光子２７に入射された戻り光は、偏光子２７の平行ニ
コル条件を満たす光がこれを通過し、ガラス板２５を通
過した後に、ファラデー回転子２４に入射する。 そしてこの戻り光はこのファラデー回転子２４において
さらにその偏光面を４５° （全体としては１３５″′
）回転された後に偏光子２８に入射する。 二のためこの偏光子２８に入射する戻り光は偏、 光
子２８に対して垂直ニコルとなり、該戻り光はカットさ
れる３ ところで該偏光子２８でカット乙きれずに、二の偏光子
２８を通過した戻り光は、全反射ミラー２３で反射され
て再び偏光子２８に入射する。 そしてこのカットしきれなかった戻り光はこの偏光子２
８に対しても垂直ニコルとなり、従って該戻り光は二こ
で更に除去される。 しかしなからそこにおいてもわずかに平行二ニル条件で
通過した光は更にファラデー回転子２．．８で再び４５
゛回転し、偏光子２６に対し、垂直ニコル条件となり、
そこで確実に除去される。 二のようにこの光アイソレータ２１は２段型に構成され
ているため、前記第１図に示す光アイツレータコに比べ
て倍高いアイソレーションか得られる。 次に第７図は本発明のさらに他の実施例を示す側断面図
である。 この光アイソレータ３】は本発明にかかる光アイソレー
タを透過型に適用した場合のものである、即ち二の実施
例の光アイ几−夕３〕においては、１枚の平板状のファ
ラデー回転子３４を２つの領域ａ、ｂに分け、領域ａに
は平板状の磁石３２ａと全反射ミラー３３ａと一体構造
のガラス板３５ａと前記ファラデー回転子３４と偏光子
３６ごとを二の順番で積層し、また領域すにはｍ５記領
域ａとは逆方向に平板状の磁石３２ｂと全反射ミラー３
３ｂとガラス板３５ｂと前記ファラデー回転子３４と偏
光子３６ｂとをこの順番で積層し、これらを一体に固定
することによって構成されている。 ここでこの実施例の揚台は、偏光子３６ａと偏光子３６
ｂは平行ニコル条件が４５°ずれるように設置されてい
る。 またファラデー回転子３４はこの実施例においては飽和
磁界内におけるファラデー回転角が光の進行方向に対し
て１５″となる厚さのものを用いている。 またこの実施例（二おいて、磁石３２ ａの全反射ミラ
ー３３ａを設けた面側を：く極とした場合、磁石３２ｂ
の全反射ミラー３３ｂを設けた面側はＳ極としている。 それ以外の点は上記第１図（二示オ光アイソレータ〕と
同等なのでその説明（＝省略する。 次にこの光アイソレータ３１の作用について説明する。 まずこの光アイソレータ３１の偏光子３６ａに入射され
た入射光は、この偏光子３６ａの平行ニコル条件に合致
した偏波面を有する光のみがこれを透過し、ファラデー
回転子３４によってその偏波面が１５゛回転される。 次に二の光はガラス板３５ａを介して全反射ミラー３３
ａで全反射された後に再びファラデー回転子３４に入
射してその偏光面が１５゛ （全体として３０′）回転
される。 そしてこの光はガラス板３５ｂを介して全反射ミラー３
３ｂで全反射された後に、ざらにファラデー回転子３４
においてその偏光面が】５゛ （全体として４５°）回
転された後、偏光子３６ｂを平行ニコルの条件で通過す
る。 一方偏光子３６ｂに入射する戻り光は、平行ニコル条件
を満たす光のみがこれを通過し、ファラデー回転子３４
においてその偏光面を】５° （全体として６０６）回
転する。 次に該光はガラス板３５ｂを介して全反射ミラー３３ｂ
で全反射された後に、再びファラデー回転子３４によっ
てその偏光面がＩ５° （全体として７５’）回転され
、さらにガラス板３５ａを介して全反射ミラー３３ａに
よって全反射された後にファラデー回転子３４によって
その偏光面が１５° （全体として９０°）回転され、
偏光子３６ａに入射する。 ここでこの戻り光の偏光面は偏光子３６ａに対して垂直
ニコルとなるので、該戻り光はカットされることとなる
。 以上本発明に係る光アイソレータの実施例を詳細に説明
したが、本発明はこれに限定されるもめではなく種々の
変更が可能であり、要は板状であってその面に垂直な方
向に磁化された磁石と全反射ミラーとファラデー回転子
と偏光板を直接或いはガラス板や他の偏光子等を介して
間接に二の順番で層状に積層して一体化する構造の光フ
イソレータであれば、とのような構造のものでもよい。 ［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明に係る光フイソレー
タによれば、以下のような優れた効果を有する。 ＄客先学部品を積層するたけで構成できるので、小型化
が図れ、アラでンブル等の調整が不要な為その製造も容
易となるや ■カットによりその形状を任意に容易に設定できる。 ■光アイソレータ中の所定位置にガラス板を積層すれば
、該ガラス板の厚さを調整することにより、その有効開
口径を自白に設定可能となる。 ■この光アイソレータは光の入射方向に対してその面を
所定角度傾斜せしめて設置されるので、端面反射が防止
できる。 ■ホルダー等の部品が不要で、部品点数も少なくてすむ
６
Ｍ】図は本発明にががる光アイソレータの１実施例を示
す側断面図、第２図は第１図に示す光アイソレータ１を
同図に示す矢印入方向から見た図、第３図は光アイソレ
ータ１を実際の光学系の中に設置した場合を示す図、第
４図は前記第１図に示す光アイソレータ１内における入
射光と反射光の屈折の状態と有効開口径ｄの関係を示す
図、第５図はガラス板５の厚みＬｌと有効開口径ｄの関
係を示す図、第６図は本発明の他の実施例を示す側断面
図、第７図は本発明のさらに他の実施例を示す側断面図
である。 図中、ｌ、２１，３］・・・光アイソレータ、２Ｉ２２
．３２ａ、３２ｂ−磁石、３，２３．３３ａ、３３ｂ＝
−全反射ミラー、４，２４．３４＝・ファラデー回転子
、５，２５，３５ａ、３５ｂ・・・ガラス板、６．．７
，２６゜２７，３６ａ、３６ｂ、２８・・・偏光子、で
ある、 特許出願人 京セラ株式会社 代理人 弁理士 熊谷 隆 （外１名）第１図 （ρ） （ｂ）
（り第２図 第３図 刀ブスオに５φ４−む 第５図 第６図 ／Ｉ扁七 第７図
す側断面図、第２図は第１図に示す光アイソレータ１を
同図に示す矢印入方向から見た図、第３図は光アイソレ
ータ１を実際の光学系の中に設置した場合を示す図、第
４図は前記第１図に示す光アイソレータ１内における入
射光と反射光の屈折の状態と有効開口径ｄの関係を示す
図、第５図はガラス板５の厚みＬｌと有効開口径ｄの関
係を示す図、第６図は本発明の他の実施例を示す側断面
図、第７図は本発明のさらに他の実施例を示す側断面図
である。 図中、ｌ、２１，３］・・・光アイソレータ、２Ｉ２２
．３２ａ、３２ｂ−磁石、３，２３．３３ａ、３３ｂ＝
−全反射ミラー、４，２４．３４＝・ファラデー回転子
、５，２５，３５ａ、３５ｂ・・・ガラス板、６．．７
，２６゜２７，３６ａ、３６ｂ、２８・・・偏光子、で
ある、 特許出願人 京セラ株式会社 代理人 弁理士 熊谷 隆 （外１名）第１図 （ρ） （ｂ）
（り第２図 第３図 刀ブスオに５φ４−む 第５図 第６図 ／Ｉ扁七 第７図
Claims (4)
- （１）板状であってその面に垂直な方向に磁化された磁
石と、全反射ミラーと、ファラデー回転子と、偏光子を
、直接或いは間接にこの順番で層状に積層して一体化す
るとともに、光の入射方向に対してその面を所定角度傾
斜せしめて設置したことを特徴とする光アイソレータ。 - （２）前記偏光子は入射光が通過する領域と反射光が通
過する領域に分割され、両領域の平行ニコル条件を所定
角度異ならしめたことを特徴とする請求項（１）記載の
光アイソレータ。 - （３）前記全反射ミラーとファラデー回転子の間に偏光
板を積層したことを特徴とする請求項（１）又は（２）
記載の光アイソレータ。 - （４）請求項（１）記載の光アイソレータを略同等の２
つの領域に分け、一方の領域における磁石と全反射ミラ
ーとファラデー回転子と偏光子の積層方向と他方の領域
における磁石と全反射ミラーとファラデー回転子と偏光
子の積層方向を逆方向とせしめ、且つ一方の偏光子から
入射した光が２つの全反射ミラーで反射されて他方の偏
光子から外部に出射するように配置せしめたことを特徴
とする光アイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32400790A JP2869677B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32400790A JP2869677B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 光アイソレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04191815A true JPH04191815A (ja) | 1992-07-10 |
| JP2869677B2 JP2869677B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=18161091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32400790A Expired - Fee Related JP2869677B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2869677B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6817532B2 (en) | 1992-02-12 | 2004-11-16 | Lenscard U.S., Llc | Wallet card with built-in light |
| JP2008077113A (ja) * | 2007-12-10 | 2008-04-03 | Fujitsu Ltd | 磁気光学効果を利用した光デバイス |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP32400790A patent/JP2869677B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6817532B2 (en) | 1992-02-12 | 2004-11-16 | Lenscard U.S., Llc | Wallet card with built-in light |
| US6902116B2 (en) | 2002-06-11 | 2005-06-07 | Innovative Card Technologies, Inc. | Method for making a financial transaction card with embedded electronic circuitry |
| JP2008077113A (ja) * | 2007-12-10 | 2008-04-03 | Fujitsu Ltd | 磁気光学効果を利用した光デバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2869677B2 (ja) | 1999-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6249619B1 (en) | Optical isolator | |
| JPS6118481Y2 (ja) | ||
| KR20000015885A (ko) | 광 아이솔레이터 | |
| JP3718152B2 (ja) | 可変光アッテネータ | |
| JPH04191815A (ja) | 光アイソレータ | |
| JPS61122624A (ja) | 光アイソレ−タ | |
| JPH05313094A (ja) | 光アイソレータ | |
| JP2000180789A (ja) | 光アイソレータ | |
| JPH04221922A (ja) | 偏光無依存型光アイソレータ | |
| JPS6257012B2 (ja) | ||
| JPH06324289A (ja) | 偏光ビームスプリッタとこれを用いた光サーキュレータ及び光スイッチ | |
| JPS61279806A (ja) | 薄膜形光アイソレ−タ | |
| JP2002296544A (ja) | ３ポート小型光サーキュレータ | |
| JPH0820623B2 (ja) | 光アイソレータ | |
| JP3154169B2 (ja) | 光サーキュレータ | |
| JP2775499B2 (ja) | 光アイソレータ | |
| JP2004029335A (ja) | 光アイソレータと光アイソレータモジュール | |
| JP3049551B2 (ja) | 光アイソレータ | |
| JPH08166561A (ja) | 光アイソレータ用光学素子及び光アイソレータ | |
| JP2002228984A (ja) | 光サーキュレータ | |
| JPH0255313A (ja) | 光アイソレータ | |
| JPH04140709A (ja) | 光アイソレータ | |
| JPS60238813A (ja) | 光アイソレ−タ | |
| JPH06265820A (ja) | 光受動部品 | |
| JP3569873B2 (ja) | 偏光無依存型光アイソレータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |