JPH0545631U - 光アイソレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐熱性および耐吸湿性に優れ、寸法精度が高い
プラスチック磁石を使用することにより、種々な形状が
可能で小型化しやすく、信頼性が高い光アイソレータを
提供すること。 【構成】偏光子１、ファラデー回転子３、検光子２、お
よびファラデー回転子３を取り囲む磁石１４からなる光
アイソレータにおいて、磁石１４がポリエーテルニトリ
ル、またはポリフェニレンサルファイドをバインダとす
るプラスチック磁石である。偏光子１、ファラデー回転
子３、検光子２の少なくとも１の素子の外周に施してあ
る金属層が、前記プラスチック磁石１４の表面に形成さ
れた金属層１０に半田接合されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば光通信システムや光計測器に使用される光学部品であり、光 源から発した光が光学系の端面で反射し光源に戻るのを防止するための光アイソ レータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

光源からの光を光学系を介して伝達しようとすると、光学系の端面で反射した 光が光源に戻ってくる。例えば光ファイバによる信号伝送で、レーザー光源から 発した光はレンズを介してファイバ端面に投影され、その多くは伝送光としてフ ァイバ内部に入ってゆくが、レンズやファイバの端面で表面反射をしてレーザー 光源まで戻ってその端面で再度表面反射し、ノイズとなってしまう。このような ノイズを消去するために光アイソレータが使用されている。光アイソレータでは 、ノイズを消す能力が高く、光の透過率の損失が少ないこと、すなわち挿入損失 が低いことが要求される。従って、部品の位置がずれた場合、挿入損失が高くな るため光アイソレータに使用される部品は寸法精度が高くなければならない。ま た、光アイソレータは信号伝送の機器の内部で用いられるため、小型であること が要求される。

【０００３】 図５に光アイソレータの断面図を示す。同図で光学素子である偏光子１、ファ ラデー回転子３、検光子２はこの順に配置され、保持治具であるホルダ５、６、 及びファラデー回転子３に磁界を印加する円筒形の磁石４と共に組み立てられ、 外筒７に収納される。光アイソレータは各部品の境界部分を半田８で、または接 着剤で接合することにより固定する。半田で接合する場合は、部品の境界部分に 半田付け可能な金属膜を形成しなければならない。

【０００４】 光アイソレータの各部品の境界部分を半田で接合するときは、部品が高温にさ らされるため部品に歪みが生じ、光アイソレータの性能が劣化することがある。 そのため、半田接合する場合等、部品が高温にさらされるときには、各部品の性 能が劣化しないように工夫しなければならない。部品のうち磁石４については、 半田接合のように高温にさらされる場合、高強度で耐熱性に優れたセラミック系 の磁石が用いられる。しかし、セラミック系磁石は、成形加工する際に割れ欠け が生じやすく、複雑な形状に成形加工しにくく、寸法精度が低い。

【０００５】 セラミック系磁石がもつ欠点を解消できる磁石としては、プラスチック磁石が ある。プラスチック磁石は成形加工する際に割れ欠けがなく、肉薄や扁平、及び 複雑な形状の成形加工が容易にできる。プラスチック磁石は、フェライトまたは ネオジム・鉄・ボロンなどの原料粉に、バインダを加えて成形加工することによ り得られる。これまでバインダとしてエポキシ樹脂、またはナイロンが使用され てきた。しかし、これらの樹脂は吸湿性が大きいためエポキシ樹脂またはナイロ ンをバインダに使用したプラスチック磁石は、寸法精度が低く、耐熱上限温度が １５０℃程度であるため耐熱用途に使用できなかった。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、最近の研究によりプラスチック磁石は、バインダに使用する樹脂を変 えることにより耐熱性、及び耐吸湿性を向上させることができた。

【０００７】 本考案は、耐熱性および耐吸湿性に優れ、寸法精度が高いプラスチック磁石を 使用することにより、種々な形状が可能で小型化しやすく、信頼性が高い光アイ ソレータを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記した耐熱性および耐吸湿性に優れ、寸法精度が高いプラスチック磁石は、 バインダとしてポリエーテルニトリル、またはポリフェニレンサルファイドを使 用したものが好ましい。ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルニトリルを バインダに用いたプラスチック磁石は耐熱上限温度が２００℃以上あり、これは 従来のエポキシ樹脂をバインダとしたプラスチック磁石の耐熱上限温度の約２倍 である。耐吸湿性については、前記プラスチック磁石はナイロンをバインダとし たプラスチック磁石の吸湿性の１／３０である。また、引張り強度もポリエーテ ルエーテルケトン樹脂をバインダとしたプラスチック磁石をしのぐ。

【０００９】 本考案者らは、ポリエーテルニトリル、またはポリフェニレンサルファイドを バインダに使用したプラスチック磁石で、光アイソレータの磁石を成形加工し、 これを他の部品と共に組み立てて光アイソレータを製造することを試みた。

【００１０】 即ち本考案の光アイソレータは、実施例に対応する図１及び図２に示すように 偏光子１、ファラデー回転子３、検光子２、およびファラデー回転子３を取り囲 む磁石１４からなる光アイソレータにおいて、磁石１４がポリエーテルニトリル 、またはポリフェニレンサルファイドをバインダとするプラスチック磁石である 。

【００１１】 前記プラスチック磁石１４は図２に示すように内側に一対の溝が作られており 、金属部材１０が溝の中へ嵌め込まれている。また、偏光子１、ファラデー回転 子３、検光子２は半田で接合するために、光路以外の表面に金属薄膜が形成され ている。ファラデー回転子３の表面の金属薄膜がプラスチック磁石１４の金属部 材１０と半田接合され、偏光子１及び検光子２に接合された金属のホルダ５、６ がプラスチック磁石１４の金属部材１０と半田接合されている。

【００１２】

【作用】

本考案の光アイソレータは、ファラデー回転子３に磁界を印加する磁石１４に プラスチック磁石を使用するため、セラミック系の磁石で成形すると割れ欠けが 出やすい角形状の磁石であっても、割れ欠けせずに成形加工が容易にできる。ま た、使用するプラスチック磁石は耐熱性に優れているため、半田接合も可能であ る。

【００１３】

【実施例】 以下、本考案の実施例を説明する。

【００１４】 図１は本考案を適用した一実施例の光アイソレータの断面図、図２は図１のプ ラスチック磁石１４の斜視図である。

【００１５】 同図の光アイソレータは偏光子１、ファラデー回転子３、検光子２、およびフ ァラデー回転子３を取り囲む円筒形の磁石１４、および金属製のホルダ５、６を 組み立て、外筒７内に配置し、各部品の境界部分、例えば８の部分を半田で接合 し一体に形成している。

【００１６】 円筒形の磁石１４は、ネオジム・鉄・ボロンを原料粉とし、バインダには耐熱 温度が２００℃であるポリエーテルニトリルを使用する。これらを室温下で圧縮 成形後、熱処理をしてプラスチック磁石を作った後、プラスチック磁石を外筒７ に納まる外径に成形加工する。このプラスチック磁石１４は図２に示すように内 側に一対の溝が作られており、真ちゅうを材料とした金属部材１０が溝の中へ嵌 め込まれている。従って、プラスチック磁石１４の内側にファラデー回転子３を 半田付けにより接合できる。

【００１７】 偏光子１は偏光ガラス板（ポラコア：コーニング社製）でホルダ５の内周面に 、検光子２は偏光ガラス板（ポラコア：コーニング社製）でホルダ６の内周面に 納まる外径の円柱状に形成する。ファラデー回転子３は置換ビスマス希土類鉄ガ ーネット結晶で磁石１４に納まる外径の円柱状に形成する。偏光子１、ファラデ ー回転子３、検光子２は、半田付けできるように光路以外の部分にクロムとスズ からなる２層の薄膜処理が施されている。

【００１８】 ファラデー回転子３はプラスチック磁石１４の内側に配置し、境界部分を融点 が200 ℃の鉛−錫の半田で接合して固定する。偏光子１及び検光子２は、夫々ホ ルダ５、６の内側に配置し、各境界部分を半田で接合して固定する。これらを外 筒７の内側に配置し、外筒７とホルダ５、６を半田で接合して固定し、光アイソ レータが完成する。

【００１９】 図３は本考案を適用した別な実施例の光アイソレータの斜視図であり、図４は 図３の光アイソレータに使用されるプラスチック磁石の斜視図である。図３の光 アイソレータは、偏光子１、ファラデー回転子３、検光子２の各素子を前記と同 じ材料で角形に形成する。プラスチック磁石１４は前記と同じ材料で角形に形成 され、同様に内側に一対の溝が作られて金属部材１０が溝の中へ嵌め込まれてい る。夫々の素子はプラスチック磁石１４、および角形の金属製ホルダ５、６の内 周面に納め、各部品の境界部分を半田で接合する。外筒７も同様にして角形に形 成し、前記部品を外筒７内に配置し、境界部分を半田で接合し一体に形成する。 この場合、プラスチック磁石１４は角形に成形加工してもセラミック系磁石のよ うに割れ欠けが生じることがなく、容易に成形できた。

【００２０】

【考案の効果】

以上、詳細に説明したように本考案を適用した光アイソレータは、プラスチッ ク磁石を部品に使用するため種々な形状に成形でき、小型化が容易である。前記 プラスチック磁石は耐吸湿性が優れているため、部品の寸法精度が高く、信頼性 が高い光アイソレータである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用する一実施例の光アイソレータの
断面図である。

【図２】図１のプラスチック磁石の斜視図である。

【図３】本考案を適用する別な実施例の光アイソレータ
の斜視図である。

【図４】図３のプラスチック磁石の斜視図である。

【図５】従来の光アイソレータの断面図である。

【符号の説明】

１は偏光子、２は検光子、３はファラデー回転子、４は
磁石、５及び６はホルダ、７は外筒、８は半田、１０は
金属部材、１４はプラスチック磁石。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏光子、ファラデー回転子、検光子、お
   よび該ファラデー回転子を取り囲む磁石からなる光アイ
   ソレータにおいて、該磁石がポリエーテルニトリル、ま
   たはポリフェニレンサルファイドをバインダとするプラ
   スチック磁石であることを特徴とする光アイソレータ。
2. 【請求項２】 該偏光子、ファラデー回転子、検光子の
   少なくとも１の素子の外周に施してある金属層が、前記
   プラスチック磁石の表面に形成された金属層に半田接合
   されていることを特徴とする請求項１に記載の光アイソ
   レータ。