JPH05224150A - 光アイソレータ装置 - Google Patents
光アイソレータ装置Info
- Publication number
- JPH05224150A JPH05224150A JP2357492A JP2357492A JPH05224150A JP H05224150 A JPH05224150 A JP H05224150A JP 2357492 A JP2357492 A JP 2357492A JP 2357492 A JP2357492 A JP 2357492A JP H05224150 A JPH05224150 A JP H05224150A
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- Japan
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- optical isolator
- isolator
- polarization
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 偏波成分間で光路長差が生じない偏波無依存
形の光アイソレータ装置を提供すること。 【構成】 偏波成分間で光路長が異なる第１の光アイソ
レータＩ１と、この第１の光アイソレータＩ１と同一の
光路長差を有する第２の光アイソレータＩ２とを空間的
に光線進行方向に直列に配置し、更に第２の光アイソレ
ータＩ２を光線進行方向を中心軸に回転して配置するこ
とにより偏波成分間の光路長差を打ち消す。
形の光アイソレータ装置を提供すること。 【構成】 偏波成分間で光路長が異なる第１の光アイソ
レータＩ１と、この第１の光アイソレータＩ１と同一の
光路長差を有する第２の光アイソレータＩ２とを空間的
に光線進行方向に直列に配置し、更に第２の光アイソレ
ータＩ２を光線進行方向を中心軸に回転して配置するこ
とにより偏波成分間の光路長差を打ち消す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信などに用いられ
る偏波依存性の無い光アイソレータ装置に関するもので
ある。
る偏波依存性の無い光アイソレータ装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の偏波依存性のない光アイ
ソレータの構成例を示す（特公昭６１−５８８０９号公
報参照）。ここでＦ１とＦ２は光ファイバであり、Ｌ１
とＬ２は光学レンズであり、Ｂ１とＢ２はくさび形複屈
折結晶であり、Ｒは４５度ファラデー回転子である。従
来の光アイソレータは、くさび形複屈折結晶Ｂ１および
Ｂ２間に４５度アァラデー回転子Ｒを配置し、かつ、く
さび形複屈折結晶Ｂ２の光学軸をくさび形複屈折結晶Ｂ
１の光学軸に対して偏光の回転方向と同じ方向に４５度
回転させて構成されている。
ソレータの構成例を示す（特公昭６１−５８８０９号公
報参照）。ここでＦ１とＦ２は光ファイバであり、Ｌ１
とＬ２は光学レンズであり、Ｂ１とＢ２はくさび形複屈
折結晶であり、Ｒは４５度ファラデー回転子である。従
来の光アイソレータは、くさび形複屈折結晶Ｂ１および
Ｂ２間に４５度アァラデー回転子Ｒを配置し、かつ、く
さび形複屈折結晶Ｂ２の光学軸をくさび形複屈折結晶Ｂ
１の光学軸に対して偏光の回転方向と同じ方向に４５度
回転させて構成されている。
【０００３】図４（ａ），（ｂ）は、この光アイソレー
タの順方向の動作を説明するための図である。図中
（ア）〜（エ）は光線進行方向に対して垂直な面での通
過点における光線の偏光状態を表している。Ｃ１，Ｃ２
はそれぞれ、光線進行方向から見たくさび形複屈折結晶
Ｂ１，Ｂ２の各光学軸を表している。図４（ａ）に示し
たように、光線の進行方向が左の光ファイバＦ１から右
の光ファイバＦ２の方向（以下、順方向という）の場
合、光ファイバＦ１からレンズＬ１を経由してくさび形
複屈折結晶Ｂ１に入射した光線が、このくさび形複屈折
結晶Ｂ１を通過するとき常光線ｏと異常光線ｅとに分か
れ互いに異なる角度で屈折する。本図では光学軸Ｃ１が
垂直方向であるので、水平方向が常光線ｏ、垂直方向が
異常光線ｅとなる。
タの順方向の動作を説明するための図である。図中
（ア）〜（エ）は光線進行方向に対して垂直な面での通
過点における光線の偏光状態を表している。Ｃ１，Ｃ２
はそれぞれ、光線進行方向から見たくさび形複屈折結晶
Ｂ１，Ｂ２の各光学軸を表している。図４（ａ）に示し
たように、光線の進行方向が左の光ファイバＦ１から右
の光ファイバＦ２の方向（以下、順方向という）の場
合、光ファイバＦ１からレンズＬ１を経由してくさび形
複屈折結晶Ｂ１に入射した光線が、このくさび形複屈折
結晶Ｂ１を通過するとき常光線ｏと異常光線ｅとに分か
れ互いに異なる角度で屈折する。本図では光学軸Ｃ１が
垂直方向であるので、水平方向が常光線ｏ、垂直方向が
異常光線ｅとなる。
【０００４】次いで、４５度ファラデー回転子Ｒにより
常光線ｏ、異常光線ｅとも偏光方向が右回りに４５度回
転させられた後、くさび形複屈折結晶Ｂ２に入射する。
このとき、前述の如くくさび形複屈折結晶Ｂ２の光学軸
をくさび形複屈折結晶Ｂ１の光学軸に対して偏光の回転
方向と同じ方向（右回り）に４５度回転しているので、
常光線ｏ、異常光線ｅはくさび形複屈折結晶Ｂ２に対し
ても常光線ｏ、異常光線ｅとなっている。従って、くさ
び形複屈折結晶Ｂ２を通過した常光線ｏ、異常光線ｅは
２本の平行光線となる。次に、これら２本の平行光線
ｏ，ｅはレンズ２によって集光され光ファイバＦ２に結
合される。
常光線ｏ、異常光線ｅとも偏光方向が右回りに４５度回
転させられた後、くさび形複屈折結晶Ｂ２に入射する。
このとき、前述の如くくさび形複屈折結晶Ｂ２の光学軸
をくさび形複屈折結晶Ｂ１の光学軸に対して偏光の回転
方向と同じ方向（右回り）に４５度回転しているので、
常光線ｏ、異常光線ｅはくさび形複屈折結晶Ｂ２に対し
ても常光線ｏ、異常光線ｅとなっている。従って、くさ
び形複屈折結晶Ｂ２を通過した常光線ｏ、異常光線ｅは
２本の平行光線となる。次に、これら２本の平行光線
ｏ，ｅはレンズ２によって集光され光ファイバＦ２に結
合される。
【０００５】光線の進行方向が右の光ファイバＦ２から
左の光ファイバＦ１（逆方向）の場合は、ここでは詳し
く述べないが、図４（ｂ）に示したように、常光線ｏ、
異常光線ｅはくさび形複屈折結晶Ｂ１を通過後は平行光
線でないため光ファイバＦ１に結合せず、高いアイソレ
ーションが得られる。
左の光ファイバＦ１（逆方向）の場合は、ここでは詳し
く述べないが、図４（ｂ）に示したように、常光線ｏ、
異常光線ｅはくさび形複屈折結晶Ｂ１を通過後は平行光
線でないため光ファイバＦ１に結合せず、高いアイソレ
ーションが得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光アイソレータでは、図４（ａ）の順方向の光線経路図
から分かるように、常光線ｏ、異常光線ｅとで光路長が
異なってしまうという欠点があった。従って、従来の光
アイソレータを通過した光線は、光ファイバＦ２に結合
する時点で偏波成分間で時間遅延が生じてしまい、光フ
ァイバＦ１からの入射光とはパルス波形、偏光状態が変
化してしまうという欠点があった。
光アイソレータでは、図４（ａ）の順方向の光線経路図
から分かるように、常光線ｏ、異常光線ｅとで光路長が
異なってしまうという欠点があった。従って、従来の光
アイソレータを通過した光線は、光ファイバＦ２に結合
する時点で偏波成分間で時間遅延が生じてしまい、光フ
ァイバＦ１からの入射光とはパルス波形、偏光状態が変
化してしまうという欠点があった。
【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、偏波成分間で光路長が異ならな
い光アイソレータ装置を提供することにある。
のであり、その目的は、偏波成分間で光路長が異ならな
い光アイソレータ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の光アイソレータ
装置の構成は、偏波成分間で光路長が異なる第１の光ア
イソレータと、第１の光アイソレータと同一の光路長差
を有する第２の光アイソレータを備え、第１及び第２の
光アイソレータが空間的に光線進行方向に直列に配置さ
れ、且つ、第１の光アイソレータに入射するときに常光
線となる偏波成分が第２の光アイソレータに入射すると
きに異常光線となるように、第２の光アイソレータが光
線進行方向を中心軸にして回転して配置されていること
を特徴とするものである。
装置の構成は、偏波成分間で光路長が異なる第１の光ア
イソレータと、第１の光アイソレータと同一の光路長差
を有する第２の光アイソレータを備え、第１及び第２の
光アイソレータが空間的に光線進行方向に直列に配置さ
れ、且つ、第１の光アイソレータに入射するときに常光
線となる偏波成分が第２の光アイソレータに入射すると
きに異常光線となるように、第２の光アイソレータが光
線進行方向を中心軸にして回転して配置されていること
を特徴とするものである。
【０００９】
【作用】本発明の光アイソレータ装置では、第１の光ア
イソレータで生じた偏波による光路長差を、同一の光路
長差を有する第２の光アイソレータで打ち消すため、偏
光方向で光路長が異ならない偏波無依存型光アイソレー
タ装置となる。
イソレータで生じた偏波による光路長差を、同一の光路
長差を有する第２の光アイソレータで打ち消すため、偏
光方向で光路長が異ならない偏波無依存型光アイソレー
タ装置となる。
【００１０】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。図１は本発明の一実施例に係る光アイソレータ
装置の構成を示す。図１中、Ｉ１，Ｉ２はそれぞれ空間
的に直列に光進行方向配置された同一構造を持つ第１、
第２の偏波無依存形光アイソレータのうち、光ファイバ
Ｆ１，Ｆ２および光学レンズＬ１，Ｌ２以外の構成要素
である。Ｉ１，Ｉ２は図３で述べた従来の構造のみなら
ず、他のどのような構造の偏波無依存形光アイソレータ
でも適用できる。Ｃ１，Ｃ２はそれぞれ光線進行方向か
ら見た、第１、第２の偏波無依存形光アイソレータＩ
１，Ｉ２の入射側の複屈折媒質の光学軸方向を示す。Ｐ
１，Ｐ２は光線進行方向から見た偏波方向を表し、それ
ぞれ第１の偏波無依存形光アイソレータＩ１の入射側の
複屈折媒質に対しては常光線、異常光線となる。この常
光線、異常光線は互いに直交する直線偏波である。前述
の如く、本実施例の光アイソレータ装置は同一の構造の
２つの光アイソレータＩ１とＩ２を光線進行方向に直列
に配置している。このとき、第１の光アイソレータＩ１
への入射時に常光線である光線Ｐ１が、第２の光アイソ
レータＩ２への入射時に異常光線となるように、第２の
光アイソレータＩ２を光線進行方向を中心に回転して配
置している。従って、Ｐ２成分については第１及び第２
の光アイソレータＩ１，Ｉ２に入射するとき、それぞれ
異常光線及び常光線となる。
明する。図１は本発明の一実施例に係る光アイソレータ
装置の構成を示す。図１中、Ｉ１，Ｉ２はそれぞれ空間
的に直列に光進行方向配置された同一構造を持つ第１、
第２の偏波無依存形光アイソレータのうち、光ファイバ
Ｆ１，Ｆ２および光学レンズＬ１，Ｌ２以外の構成要素
である。Ｉ１，Ｉ２は図３で述べた従来の構造のみなら
ず、他のどのような構造の偏波無依存形光アイソレータ
でも適用できる。Ｃ１，Ｃ２はそれぞれ光線進行方向か
ら見た、第１、第２の偏波無依存形光アイソレータＩ
１，Ｉ２の入射側の複屈折媒質の光学軸方向を示す。Ｐ
１，Ｐ２は光線進行方向から見た偏波方向を表し、それ
ぞれ第１の偏波無依存形光アイソレータＩ１の入射側の
複屈折媒質に対しては常光線、異常光線となる。この常
光線、異常光線は互いに直交する直線偏波である。前述
の如く、本実施例の光アイソレータ装置は同一の構造の
２つの光アイソレータＩ１とＩ２を光線進行方向に直列
に配置している。このとき、第１の光アイソレータＩ１
への入射時に常光線である光線Ｐ１が、第２の光アイソ
レータＩ２への入射時に異常光線となるように、第２の
光アイソレータＩ２を光線進行方向を中心に回転して配
置している。従って、Ｐ２成分については第１及び第２
の光アイソレータＩ１，Ｉ２に入射するとき、それぞれ
異常光線及び常光線となる。
【００１１】図１に示した構成の光アイソレータ装置の
動作を図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）によって説明する。
光ファイバＦ１を出射した光線（図２（ａ））は、第１
の偏波無依存形光アイソレータＩ１の入射側の複屈折媒
質により、光学軸Ｃ１と垂直方向の偏波成分（常光線）
Ｐ１と、平行な偏波成分（異常光線）Ｐ２に分離する。
そして、第１の偏波無依存形光アイソレータＩ１内部の
偏波による光路長差により、出射されたときに、偏波成
分Ｐ１，Ｐ２間に光路長差ΔＬが生じる（図２（ｂ）。
このとき、偏波成分Ｐ１，Ｐ２は、第１の偏波無依存形
光アイソレータＩ１内部のファラデー回転子や波長板等
によりある角度Δθだけ回転している。
動作を図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）によって説明する。
光ファイバＦ１を出射した光線（図２（ａ））は、第１
の偏波無依存形光アイソレータＩ１の入射側の複屈折媒
質により、光学軸Ｃ１と垂直方向の偏波成分（常光線）
Ｐ１と、平行な偏波成分（異常光線）Ｐ２に分離する。
そして、第１の偏波無依存形光アイソレータＩ１内部の
偏波による光路長差により、出射されたときに、偏波成
分Ｐ１，Ｐ２間に光路長差ΔＬが生じる（図２（ｂ）。
このとき、偏波成分Ｐ１，Ｐ２は、第１の偏波無依存形
光アイソレータＩ１内部のファラデー回転子や波長板等
によりある角度Δθだけ回転している。
【００１２】このように光路長差ΔＬが生じ、また角度
Δθ回転して第１の偏波無依存形光アイソレータＩ１を
出射した偏波成分Ｐ１，Ｐ２は、次に第２の偏波無依存
形光アイソレータＩ２に入射する。このとき、前述の如
く第１の光アイソレータＩ１への入射時に常光線である
光線Ｐ１が、第２の光アイソレータＩ２への入射時に異
常光線となるように、第２の偏波依存形光アイソレータ
Ｉ２を光線進行方向を中心軸に回転して配置してあるの
で、第２の偏波無依存形光アイソレータＩ２の入射側の
複屈折媒質の光学軸方向Ｃ２が、偏光成分Ｐ１に平行と
なる。従って、偏波成分Ｐ１，Ｐ２はそれぞれ第１の偏
波無依存形光アイソレータＩ１に入射される偏波方向の
条件を入れ換えて第２の偏波無依存形光アイソレータＩ
２を通過する。その結果、第２の偏波無依存形光アイソ
レータＩ２を出射する時は（図２（ｃ））、第１の偏波
無依存形光アイソレータＩ１で生じた光路長差ΔＬは、
第２の偏波無依存形光アイソレータＩ２で生じた−ΔＬ
の光路長差によって完全に打ち消されることになる。そ
の後、偏波成分Ｐ１，Ｐ２は同時に光ファイバＦ２に結
合される。従って、偏波成分間で時間遅延はない。
Δθ回転して第１の偏波無依存形光アイソレータＩ１を
出射した偏波成分Ｐ１，Ｐ２は、次に第２の偏波無依存
形光アイソレータＩ２に入射する。このとき、前述の如
く第１の光アイソレータＩ１への入射時に常光線である
光線Ｐ１が、第２の光アイソレータＩ２への入射時に異
常光線となるように、第２の偏波依存形光アイソレータ
Ｉ２を光線進行方向を中心軸に回転して配置してあるの
で、第２の偏波無依存形光アイソレータＩ２の入射側の
複屈折媒質の光学軸方向Ｃ２が、偏光成分Ｐ１に平行と
なる。従って、偏波成分Ｐ１，Ｐ２はそれぞれ第１の偏
波無依存形光アイソレータＩ１に入射される偏波方向の
条件を入れ換えて第２の偏波無依存形光アイソレータＩ
２を通過する。その結果、第２の偏波無依存形光アイソ
レータＩ２を出射する時は（図２（ｃ））、第１の偏波
無依存形光アイソレータＩ１で生じた光路長差ΔＬは、
第２の偏波無依存形光アイソレータＩ２で生じた−ΔＬ
の光路長差によって完全に打ち消されることになる。そ
の後、偏波成分Ｐ１，Ｐ２は同時に光ファイバＦ２に結
合される。従って、偏波成分間で時間遅延はない。
【００１３】上記説明では、使用する第１、第２の２つ
の偏波無依存形光アイソレータＩ１，Ｉ２は同一構造で
あったが、偏波成分間の光路長差が一致している偏波無
依存形光アイソレータであれば、構造が異なってもよ
い。その場合、第１の偏波無依存形光アイソレータＩ１
において光路長が長い（または短い）偏波成分が、第２
の偏波無依存形光アイソレータＩ２においては光路長が
短い（または長い）偏波成分となるように、第２の偏波
無依存形光アイソレータＩ２を光線進行方向を中心軸に
回転して配置すれば良い。
の偏波無依存形光アイソレータＩ１，Ｉ２は同一構造で
あったが、偏波成分間の光路長差が一致している偏波無
依存形光アイソレータであれば、構造が異なってもよ
い。その場合、第１の偏波無依存形光アイソレータＩ１
において光路長が長い（または短い）偏波成分が、第２
の偏波無依存形光アイソレータＩ２においては光路長が
短い（または長い）偏波成分となるように、第２の偏波
無依存形光アイソレータＩ２を光線進行方向を中心軸に
回転して配置すれば良い。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
偏波成分で光路長差を生じるあらゆる構造の光アイソレ
ータを２段に直列配置することにより、容易に、偏波成
分間の光路長差をなくすことができた偏波依存性の無い
光アイソレータ装置を得ることができる、という優れた
効果を奏する。
偏波成分で光路長差を生じるあらゆる構造の光アイソレ
ータを２段に直列配置することにより、容易に、偏波成
分間の光路長差をなくすことができた偏波依存性の無い
光アイソレータ装置を得ることができる、という優れた
効果を奏する。
【図１】本発明による光アイソレータ装置の実施例を示
す構成図。
す構成図。
【図２】図１の実施例装置の動作説明図。
【図３】従来の光アイソレータ装置の構成図。
【図４】図３の従来装置の動作説明図。
Ｆ１，Ｆ２ 光ファイバ Ｌ１，Ｌ２ 光学レンズ Ｃ１，Ｃ２ 複屈折媒質の光学軸 Ｉ１ 第１の偏波無依存形光アイソレータ Ｉ２ 第２の偏波無依存形光アイソレータ Ｐ１，Ｐ２ 偏波成分 Δθ 回転角 ΔＬ 光路長差 Ｂ１．Ｂ２ 複屈折媒質 Ｒ ファラデー回転子 ｏ 常光線 ｅ 異常光線
Claims (1)
- 【請求項１】 偏波成分間で光路長が異なる第１の光ア
イソレータと、第１の光アイソレータと同一の光路長差
を有する第２の光アイソレータを備え、 第１及び第２の光アイソレータが空間的に光線進行方向
に直列に配置され、且つ、第１の光アイソレータに入射
するときに常光線となる偏波成分が第２の光アイソレー
タに入射するときに異常光線となるように、第２の光ア
イソレータが光線進行方向を中心軸にして回転して配置
されていることを特徴とする光アイソレータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2357492A JPH05224150A (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 光アイソレータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2357492A JPH05224150A (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 光アイソレータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05224150A true JPH05224150A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=12114320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2357492A Pending JPH05224150A (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 光アイソレータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05224150A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01287528A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-20 | Tdk Corp | 光アイソレータ及び光サーキユレータ |
| JPH03290612A (ja) * | 1990-04-09 | 1991-12-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光アイソレータ装置 |
-
1992
- 1992-02-10 JP JP2357492A patent/JPH05224150A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01287528A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-20 | Tdk Corp | 光アイソレータ及び光サーキユレータ |
| JPH03290612A (ja) * | 1990-04-09 | 1991-12-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光アイソレータ装置 |
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