JPH04260019A - 光アイソレータ - Google Patents
光アイソレータInfo
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- JPH04260019A JPH04260019A JP4302791A JP4302791A JPH04260019A JP H04260019 A JPH04260019 A JP H04260019A JP 4302791 A JP4302791 A JP 4302791A JP 4302791 A JP4302791 A JP 4302791A JP H04260019 A JPH04260019 A JP H04260019A
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- optical
- optical isolator
- polarized light
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- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 89
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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- 239000013307 optical fiber Substances 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光アイソレータ、特に
入射光の偏波面を考慮することなく作動し得るようにし
た偏波無依存型光アイソレータに関する。
入射光の偏波面を考慮することなく作動し得るようにし
た偏波無依存型光アイソレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光アイソレータは、例えば図３に
示す構造を備えている。即ち、入射光の偏波面にその偏
光面が一致する第一の偏光子１の後方に、入射光の偏波
面を４５°回転させるファラデー回転子２が配設されて
おり、更にその後方には第一の偏光子１に対して４５°
傾いた偏光面を有する第二の偏光子３が配設されている
。
示す構造を備えている。即ち、入射光の偏波面にその偏
光面が一致する第一の偏光子１の後方に、入射光の偏波
面を４５°回転させるファラデー回転子２が配設されて
おり、更にその後方には第一の偏光子１に対して４５°
傾いた偏光面を有する第二の偏光子３が配設されている
。
【０００３】そして、光源から射出された入射光は、第
一の偏光子１を通過した後、ファラデー回転子２でその
偏波面が４５°回転せしめられ、第二の偏光子３を通過
する。一方、入射光とは逆方向に進む反射戻り光は、第
二の偏光子３に対して偏波面の一致した成分のみがこれ
を通過し、ファラデー回転子２で更に４５°回転させら
れるため、その偏波面は第一の偏光子１の偏光面に対し
て合計９０°回転したことになる。そのため、この反射
戻り光は第一の偏光子１で遮断され、光源側には戻れな
い。このようにして、光アイソレータとしての機能が果
たされる。尚、上記構造の光アイソレータを複数段配設
することによって、更に大きなアイソレーション効果が
得られることになる。
一の偏光子１を通過した後、ファラデー回転子２でその
偏波面が４５°回転せしめられ、第二の偏光子３を通過
する。一方、入射光とは逆方向に進む反射戻り光は、第
二の偏光子３に対して偏波面の一致した成分のみがこれ
を通過し、ファラデー回転子２で更に４５°回転させら
れるため、その偏波面は第一の偏光子１の偏光面に対し
て合計９０°回転したことになる。そのため、この反射
戻り光は第一の偏光子１で遮断され、光源側には戻れな
い。このようにして、光アイソレータとしての機能が果
たされる。尚、上記構造の光アイソレータを複数段配設
することによって、更に大きなアイソレーション効果が
得られることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような構造の光アイソレータは入射光の偏波面の傾きに
依存する特性を有しており、入射光の偏波面に第一の偏
光子１の偏光面を一致させておく必要があるため、特に
入射光の偏波面が予め特定できないような光伝送系にお
いては、光アイソレータとしての機能を十分有効に発揮
することができないという問題があった。
ような構造の光アイソレータは入射光の偏波面の傾きに
依存する特性を有しており、入射光の偏波面に第一の偏
光子１の偏光面を一致させておく必要があるため、特に
入射光の偏波面が予め特定できないような光伝送系にお
いては、光アイソレータとしての機能を十分有効に発揮
することができないという問題があった。
【０００５】本発明はこのような課題に鑑みて、入射光
の偏波面を全く考慮することなく使用し得る偏波無依存
型の光アイソレータを提供することを目的とする。
の偏波面を全く考慮することなく使用し得る偏波無依存
型の光アイソレータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による光アイソレ
ータは、入射光の偏波面に依存する構造を有する光アイ
ソレータユニットと、この光アイソレータユニットの入
射側に配置されていて入射光を互いに直交する偏波面を
有する偏光成分の二つの光路に分離する偏光分離・合成
素子と、この偏光分離・合成素子及び光アイソレータユ
ニットの間の一方の光路上に配置されていて通過する光
の偏波面を９０°回転させる偏光回転子と、偏光回転子
及び光アイソレータユニットの間又は光アイソレータユ
ニットの出射側に配置されていて上述の二つの光路を結
合せしめる光学系とを備えるようにしたものである。
ータは、入射光の偏波面に依存する構造を有する光アイ
ソレータユニットと、この光アイソレータユニットの入
射側に配置されていて入射光を互いに直交する偏波面を
有する偏光成分の二つの光路に分離する偏光分離・合成
素子と、この偏光分離・合成素子及び光アイソレータユ
ニットの間の一方の光路上に配置されていて通過する光
の偏波面を９０°回転させる偏光回転子と、偏光回転子
及び光アイソレータユニットの間又は光アイソレータユ
ニットの出射側に配置されていて上述の二つの光路を結
合せしめる光学系とを備えるようにしたものである。
【０００７】又、光学系が光アイソレータユニットの出
射側に配置されている場合に、この光アイソレータユニ
ットと光学系との間のいずれかの光路上に、通過する光
の偏波面を９０°回転させる別個の偏光回転子が配置さ
れていてもよい。
射側に配置されている場合に、この光アイソレータユニ
ットと光学系との間のいずれかの光路上に、通過する光
の偏波面を９０°回転させる別個の偏光回転子が配置さ
れていてもよい。
【０００８】
【作用】偏波面が特定できない光伝送系による入射光が
光アイソレータに入射すると、偏光分離・合成素子で互
いに直交する偏光成分の二つの光路に分離され、その一
方の偏光成分は偏光回転子で９０°回転されて他方の偏
光成分の偏波面に一致し、これらの偏波面の傾きは光ア
イソレータユニットの入射側偏光子の偏光面に一致する
ことになり、そして二つの光路のまま或いは光学系で結
合されて光アイソレータユニットで入射光の偏波面が所
定角度回転させられ、更に前者の場合には、この後光学
系で二つの光路が結合されることになる。又、反射戻り
光は入射光と逆方向に進み、光学系を介して又はそのま
ま直接光アイソレータユニットへ入射して、光アイソレ
ータユニットの作用によって遮断され、偏光分離・合成
素子側に戻ることはできない。
光アイソレータに入射すると、偏光分離・合成素子で互
いに直交する偏光成分の二つの光路に分離され、その一
方の偏光成分は偏光回転子で９０°回転されて他方の偏
光成分の偏波面に一致し、これらの偏波面の傾きは光ア
イソレータユニットの入射側偏光子の偏光面に一致する
ことになり、そして二つの光路のまま或いは光学系で結
合されて光アイソレータユニットで入射光の偏波面が所
定角度回転させられ、更に前者の場合には、この後光学
系で二つの光路が結合されることになる。又、反射戻り
光は入射光と逆方向に進み、光学系を介して又はそのま
ま直接光アイソレータユニットへ入射して、光アイソレ
ータユニットの作用によって遮断され、偏光分離・合成
素子側に戻ることはできない。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に基づいて図
３を参照して説明する。図１において、４は図３に示す
第一の偏光子１，ファラデー回転子２及び第二の偏光子
３から成る従来の光アイソレータを二組直列に配列した
光アイソレータユニットであり、このユニット４は入射
光の偏波面に依存する構造になっている。５は光アイソ
レータユニット４の入射側に配置されていて入射光を互
いに直交する偏波面を有する偏光成分の二つの光路ａ，
ｂに分離させる偏光分離・合成素子であり、ＴｉＯ２
（ルチル）複屈折板から成っていて、一方の光路ａの偏
波面に光アイソレータユニット４の入射側の第一の偏光
子１の偏光面が一致するようになっている。６は偏光分
離・合成素子５と光アイソレータユニット４との間の他
方の光路ｂ上に配置されていて例えば１／２波長板から
成る偏光回転子であり、通過する光の偏波面を９０°回
転させるようになっている。７は光アイソレータユニッ
ト４の射出側に位置していて光路ａ及びｂを結合せしめ
るレンズ即ち光学系である。尚、本実施例では入射光と
してレーザ光による平行光を用いるものとする。
３を参照して説明する。図１において、４は図３に示す
第一の偏光子１，ファラデー回転子２及び第二の偏光子
３から成る従来の光アイソレータを二組直列に配列した
光アイソレータユニットであり、このユニット４は入射
光の偏波面に依存する構造になっている。５は光アイソ
レータユニット４の入射側に配置されていて入射光を互
いに直交する偏波面を有する偏光成分の二つの光路ａ，
ｂに分離させる偏光分離・合成素子であり、ＴｉＯ２
（ルチル）複屈折板から成っていて、一方の光路ａの偏
波面に光アイソレータユニット４の入射側の第一の偏光
子１の偏光面が一致するようになっている。６は偏光分
離・合成素子５と光アイソレータユニット４との間の他
方の光路ｂ上に配置されていて例えば１／２波長板から
成る偏光回転子であり、通過する光の偏波面を９０°回
転させるようになっている。７は光アイソレータユニッ
ト４の射出側に位置していて光路ａ及びｂを結合せしめ
るレンズ即ち光学系である。尚、本実施例では入射光と
してレーザ光による平行光を用いるものとする。
【００１０】本実施例は上述のように構成されているか
ら、入射光はまず、偏光分離・合成素子５へ入射され、
互いに９０°の角度をなす偏光成分を有する光路ａ及び
光路ｂに分離される。そして、光路ｂの偏光成分は偏光
回転子６で偏波面が９０°回転せしめられ、光路ａの偏
光成分の偏波面と一致することになる。そのため、光路
ａ及びｂの偏光成分は夫々光アイソレータユニット４へ
入射され、各偏光成分の偏波面は図３の光アイソレータ
二組によって合計９０°回転せしめられる。次に光アイ
ソレータユニット４から射出された各偏光成分は、レン
ズ７によって再び結合される。
ら、入射光はまず、偏光分離・合成素子５へ入射され、
互いに９０°の角度をなす偏光成分を有する光路ａ及び
光路ｂに分離される。そして、光路ｂの偏光成分は偏光
回転子６で偏波面が９０°回転せしめられ、光路ａの偏
光成分の偏波面と一致することになる。そのため、光路
ａ及びｂの偏光成分は夫々光アイソレータユニット４へ
入射され、各偏光成分の偏波面は図３の光アイソレータ
二組によって合計９０°回転せしめられる。次に光アイ
ソレータユニット４から射出された各偏光成分は、レン
ズ７によって再び結合される。
【００１１】そして、この入射光が何らかの端面等で反
射して逆方向へ進んでくる反射戻り光は、レンズ７を通
過して光アイソレータユニット４の第二の偏光子３へ入
射するが、上述したように光アイソレータユニット４の
作用により、反射戻り光は光アイソレータユニット４内
で遮断され、偏光分離・合成素子５方向へ戻ることはで
きない。
射して逆方向へ進んでくる反射戻り光は、レンズ７を通
過して光アイソレータユニット４の第二の偏光子３へ入
射するが、上述したように光アイソレータユニット４の
作用により、反射戻り光は光アイソレータユニット４内
で遮断され、偏光分離・合成素子５方向へ戻ることはで
きない。
【００１２】上述のように本実施例によれば、入射光の
偏波面が予め特定できないような光伝送系であっても、
偏波面を光アイソレータユニット４の入射側の偏光子の
偏光面に一致させることができる。そのため、偏波面の
状態を考慮することなく、従来用いられている通常の光
アイソレータユニット４を利用して、光アイソレータと
しての機能を十分有効に発揮することができ、実用的効
果の点で優れている。また、空間ビーム光や光ファイバ
ー用として利用できるのは勿論であるが、その場合に既
存の光アイソレータと簡単に置換することができ、工業
的に利用する上で極めて有利である。
偏波面が予め特定できないような光伝送系であっても、
偏波面を光アイソレータユニット４の入射側の偏光子の
偏光面に一致させることができる。そのため、偏波面の
状態を考慮することなく、従来用いられている通常の光
アイソレータユニット４を利用して、光アイソレータと
しての機能を十分有効に発揮することができ、実用的効
果の点で優れている。また、空間ビーム光や光ファイバ
ー用として利用できるのは勿論であるが、その場合に既
存の光アイソレータと簡単に置換することができ、工業
的に利用する上で極めて有利である。
【００１３】尚、上述の実施例において、光路ａと光路
ｂとを入れ換えて構成してもよい。この場合、光アイソ
レータユニット４の入射側の偏光子の偏光面を光路ｂの
偏光成分の偏波面に一致させておけば、同様の作用及び
効果を得られることはいうまでもない。又、レンズ７を
偏光回転子６と光アイソレータユニット４との間に配置
して、光路ａと光路ｂとを結合せしめた光を光アイソレ
ータユニット４に入射させるようにしてもよい。
ｂとを入れ換えて構成してもよい。この場合、光アイソ
レータユニット４の入射側の偏光子の偏光面を光路ｂの
偏光成分の偏波面に一致させておけば、同様の作用及び
効果を得られることはいうまでもない。又、レンズ７を
偏光回転子６と光アイソレータユニット４との間に配置
して、光路ａと光路ｂとを結合せしめた光を光アイソレ
ータユニット４に入射させるようにしてもよい。
【００１４】尚、図２に示すように、光アイソレータユ
ニット４とその出射側のレンズ７との間の光路ａ上（光
路ｂ上でもよい）に、通過する光の偏波面を９０°回転
させる別個の偏光回転子６′を設けてもよい。この場合
も上述の実施例と同様な効果が得られる。
ニット４とその出射側のレンズ７との間の光路ａ上（光
路ｂ上でもよい）に、通過する光の偏波面を９０°回転
させる別個の偏光回転子６′を設けてもよい。この場合
も上述の実施例と同様な効果が得られる。
【００１５】更に、光アイソレータユニット４を二段以
上の多段構成にすれば、アイソレーション効果を一層高
めることができる。
上の多段構成にすれば、アイソレーション効果を一層高
めることができる。
【００１６】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る光アイソレ
ータは、光アイソレータユニットの入射光側に偏光分離
・合成素子を設けると共に、分離された一方の光路上に
偏光回転子を設けるようにしたから、予め偏波面が特定
できない光伝送系に対しても偏波面を考慮することなく
設置でき、アイソレーション効果を有効に発揮すること
ができる。しかも従来公知の入射光に依存する構造の光
アイソレータをそのまま利用することができるから、製
造コストの上昇を抑制できる。又、空間ビーム光や光ア
イソレータ用として利用できることは勿論、その場合既
存の光アイソレータと簡単に置換できて、工業利用上極
めて有効である。
ータは、光アイソレータユニットの入射光側に偏光分離
・合成素子を設けると共に、分離された一方の光路上に
偏光回転子を設けるようにしたから、予め偏波面が特定
できない光伝送系に対しても偏波面を考慮することなく
設置でき、アイソレーション効果を有効に発揮すること
ができる。しかも従来公知の入射光に依存する構造の光
アイソレータをそのまま利用することができるから、製
造コストの上昇を抑制できる。又、空間ビーム光や光ア
イソレータ用として利用できることは勿論、その場合既
存の光アイソレータと簡単に置換できて、工業利用上極
めて有効である。
【図１】本発明の一実施例による光アイソレータの概略
構成図である。
構成図である。
【図２】図１の実施例の変形例を示す光アイソレータの
概略構成図である。
概略構成図である。
【図３】従来の光アイソレータの概略構成図である。
１ 第一の偏光子
２ ファラデー回転子
３ 第二の偏光子
４ 光アイソレータユニット５
偏光分離・合成素子 ６ 偏光回転子 ６′ 偏光回転子 ７ レンズ
偏光分離・合成素子 ６ 偏光回転子 ６′ 偏光回転子 ７ レンズ
Claims (2)
- 【請求項１】 入射光の偏波面に依存する構造を有す
る光アイソレータユニットと、該光アイソレータユニッ
トの入射側に配置されていて入射光を互いに直交する偏
波面を有する偏光成分の二つの光路に分離する偏光分離
・合成素子と、該偏光分離・合成素子及び光アイソレー
タユニットの間の一方の光路上に配置された偏光回転子
と、該偏光回転子及び光アイソレータユニットの間又は
光アイソレータユニットの出射側に配置されていて前記
二つの光路を結合せしめる光学系とを備えた光アイソレ
ータ。 - 【請求項２】 入射光の偏波面に依存する構造を有す
る光アイソレータユニットと、該光アイソレータユニッ
トの入射側に配置されていて入射光を互いに直交する偏
波面を有する偏光成分の二つの光路に分離する偏光分離
・合成素子と、該偏光分離・合成素子及び光アイソレー
タユニットの間の一方の光路上に配置された偏光回転子
と、前記光アイソレータユニットの出射側に配置されて
いて前記二つの光路を結合せしめる光学系と、前記光ア
イソレータユニット及び光学系の間のいずれかの光路上
に配置された別個の偏光回転子とを備えた光アイソレー
タ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4302791A JPH04260019A (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | 光アイソレータ |
| CA 2058036 CA2058036C (en) | 1990-12-20 | 1991-12-18 | Optical isolator |
| EP19910121786 EP0492437B1 (en) | 1990-12-20 | 1991-12-19 | Polarization independent optical isolator |
| DE1991624955 DE69124955T2 (de) | 1990-12-20 | 1991-12-19 | Polarisationsunabhängiger optischer Isolator |
| US07/931,566 US5267078A (en) | 1990-12-20 | 1992-08-18 | Optical isolator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4302791A JPH04260019A (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | 光アイソレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04260019A true JPH04260019A (ja) | 1992-09-16 |
Family
ID=12652468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4302791A Pending JPH04260019A (ja) | 1990-12-20 | 1991-02-15 | 光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04260019A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5408354A (en) * | 1992-02-17 | 1995-04-18 | Chichibu Cement Co., Ltd. | Optical Isolator |
-
1991
- 1991-02-15 JP JP4302791A patent/JPH04260019A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5408354A (en) * | 1992-02-17 | 1995-04-18 | Chichibu Cement Co., Ltd. | Optical Isolator |
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