JPH0611664A - 光アイソレータ - Google Patents
光アイソレータInfo
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- JPH0611664A JPH0611664A JP4170693A JP17069392A JPH0611664A JP H0611664 A JPH0611664 A JP H0611664A JP 4170693 A JP4170693 A JP 4170693A JP 17069392 A JP17069392 A JP 17069392A JP H0611664 A JPH0611664 A JP H0611664A
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- Japan
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- polarizer
- optical
- lens
- optical fiber
- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は光アイソレータに関し、偏波分散が生
じない光アイソレータの提供を目的とする。 【構成】光ファイバ１と、光ファイバ１から出射した光
を平行光ビームにするレンズ２と、ウェッジ状の複屈折
結晶からなる偏光子３Ａと、旋光角が４５°に設定され
たファラデー回転子４と、ウェッジ状の複屈折結晶から
なる偏光子３Ｃと、レンズ５と、光ファイバ６とを特定
の形態で配置して構成する。
じない光アイソレータの提供を目的とする。 【構成】光ファイバ１と、光ファイバ１から出射した光
を平行光ビームにするレンズ２と、ウェッジ状の複屈折
結晶からなる偏光子３Ａと、旋光角が４５°に設定され
たファラデー回転子４と、ウェッジ状の複屈折結晶から
なる偏光子３Ｃと、レンズ５と、光ファイバ６とを特定
の形態で配置して構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は偏波分散が生じにくい光
アイソレータに関する。光通信又は光伝送の分野におい
ては、レーザ光源に反射帰還光が戻ることを防止するた
めに、或いは、希土類元素がドープされた光ファイバ等
からなる光増幅器に光共振器構造が構成されることを防
止するために、光アイソレータがよく用いられる。光ア
イソレータの順方向透過率は高く（理想的には１００
％）、逆方向透過率は低い（理想的には０％）。
アイソレータに関する。光通信又は光伝送の分野におい
ては、レーザ光源に反射帰還光が戻ることを防止するた
めに、或いは、希土類元素がドープされた光ファイバ等
からなる光増幅器に光共振器構造が構成されることを防
止するために、光アイソレータがよく用いられる。光ア
イソレータの順方向透過率は高く（理想的には１００
％）、逆方向透過率は低い（理想的には０％）。
【０００２】順方向の透過率（又は損失）が入射光の偏
光状態に依存しない光アイソレータとして、ウェッジ状
の複屈折結晶を用いたものが知られている。この種の光
アイソレータにおいては、入射光の偏光状態に応じて光
アイソレータを順方向に通過するときの光路長が異なる
ので、原理的には偏波分散が生じることになる。この偏
波分散は１つの光アイソレータでは極めて小さいが、光
増幅中継器を多段に接続する場合には、累積された偏波
分散が信号伝送に影響を与えることが予想され、その対
策が望まれている。
光状態に依存しない光アイソレータとして、ウェッジ状
の複屈折結晶を用いたものが知られている。この種の光
アイソレータにおいては、入射光の偏光状態に応じて光
アイソレータを順方向に通過するときの光路長が異なる
ので、原理的には偏波分散が生じることになる。この偏
波分散は１つの光アイソレータでは極めて小さいが、光
増幅中継器を多段に接続する場合には、累積された偏波
分散が信号伝送に影響を与えることが予想され、その対
策が望まれている。
【０００３】
【従来の技術】順方向透過率が入射光の偏光状態に依存
しない光アイソレータとして、特公昭６１−５８８０９
号公報に記載されたものが公知である。この光アイソレ
ータの構成及び動作を図９により説明する。
しない光アイソレータとして、特公昭６１−５８８０９
号公報に記載されたものが公知である。この光アイソレ
ータの構成及び動作を図９により説明する。
【０００４】この光アイソレータは、図９（Ａ）に示さ
れるように、順方向の光の伝搬方向上流側にある光ファ
イバ１と、光ファイバ１から出射した光を平行光ビーム
にするレンズ２と、ウェッジ状の複屈折結晶からなる偏
光子３Ａと、旋光角が４５°に設定されたファラデー回
転子４と、ウェッジ状の複屈折結晶からなる偏光子３Ｂ
と、レンズ５と、光ファイバ６とを備えており、これら
の構成要素はこの順序で配置されている。
れるように、順方向の光の伝搬方向上流側にある光ファ
イバ１と、光ファイバ１から出射した光を平行光ビーム
にするレンズ２と、ウェッジ状の複屈折結晶からなる偏
光子３Ａと、旋光角が４５°に設定されたファラデー回
転子４と、ウェッジ状の複屈折結晶からなる偏光子３Ｂ
と、レンズ５と、光ファイバ６とを備えており、これら
の構成要素はこの順序で配置されている。
【０００５】偏光子３Ａ及び３Ｂは、偏光子３Ａの頂部
及び底部がそれぞれ偏光子３Ｂの底部及び頂部に対向し
且つ対応する面が互いに平行になるように設けられてい
る。偏光子３Ｂの光学軸は偏光子３Ａの光学軸に対して
ファラデー回転子４における旋光の方向と同じ方向に４
５°回転されている。そして、光ファイバ１からの順方
向の光がレンズ２、偏光子３Ａ、ファラデー回転子４及
び偏光子３Ｂをこの順序で通過してレンズ５により焦点
を結んだときこの焦点が光ファイバ６のコア端面内に位
置するようにされ、且つ、光ファイバ６からの逆方向の
光がレンズ５、偏光子３Ｂ、ファラデー回転子４及び偏
光子３Ａをこの順序で通過してレンズ２により焦点を結
んだときこの焦点が光ファイバ１のコア端面外に位置す
るようにされている。
及び底部がそれぞれ偏光子３Ｂの底部及び頂部に対向し
且つ対応する面が互いに平行になるように設けられてい
る。偏光子３Ｂの光学軸は偏光子３Ａの光学軸に対して
ファラデー回転子４における旋光の方向と同じ方向に４
５°回転されている。そして、光ファイバ１からの順方
向の光がレンズ２、偏光子３Ａ、ファラデー回転子４及
び偏光子３Ｂをこの順序で通過してレンズ５により焦点
を結んだときこの焦点が光ファイバ６のコア端面内に位
置するようにされ、且つ、光ファイバ６からの逆方向の
光がレンズ５、偏光子３Ｂ、ファラデー回転子４及び偏
光子３Ａをこの順序で通過してレンズ２により焦点を結
んだときこの焦点が光ファイバ１のコア端面外に位置す
るようにされている。
【０００６】光ファイバ１から出射してレンズ２で平行
光ビームとされた光が偏光子３Ａに順方向に入射する
と、偏光成分によって偏光子３Ａにおける屈折率が異な
るので、入射光は常光線及び異常光線に分かれて別方向
に屈折してファラデー回転子４に入射する。偏光子３Ｂ
の光学軸は偏光子３Ａの光学軸に対してファラデー回転
子４における旋光の方向と同じ方向に４５°回転されて
いるので、偏光子３Ａにおける常光線及び異常光線は、
ファラデー回転子４で４５°旋光されて、偏光子３Ｂに
おいてもそれぞれ常光線及び異常光線となる。従って、
偏光子３Ｂを透過した常光線及び異常光線は互いに平行
となって出射される。この常光線及び異常光線の平行光
線は、レンズ５により集束されて光ファイバ６に入射す
る。
光ビームとされた光が偏光子３Ａに順方向に入射する
と、偏光成分によって偏光子３Ａにおける屈折率が異な
るので、入射光は常光線及び異常光線に分かれて別方向
に屈折してファラデー回転子４に入射する。偏光子３Ｂ
の光学軸は偏光子３Ａの光学軸に対してファラデー回転
子４における旋光の方向と同じ方向に４５°回転されて
いるので、偏光子３Ａにおける常光線及び異常光線は、
ファラデー回転子４で４５°旋光されて、偏光子３Ｂに
おいてもそれぞれ常光線及び異常光線となる。従って、
偏光子３Ｂを透過した常光線及び異常光線は互いに平行
となって出射される。この常光線及び異常光線の平行光
線は、レンズ５により集束されて光ファイバ６に入射す
る。
【０００７】一方、図示しない光コネクタ端面等で反射
してきた反射帰還光は、図９（Ｂ）に示すように、偏光
子３Ｂに入射した後、常光線及び異常光線に分かれて別
方向に屈折され、ファラデー回転子４に入射して偏光面
を４５°回転させられて出射する。偏光面が４５°回転
した偏光子３Ｂにおける常光線は、偏光子３Ａにおいて
異常光線としての屈折を受ける。また、偏光面が４５°
回転した偏光子３Ｂにおける異常光線は、偏光子３Ａに
おいて常光線としての屈折を受ける。従って、偏光子３
Ａから逆方向に出射する光の伝搬方向は、順方向の光の
伝搬方向とは異なる。そのため、逆方向の光をレンズ２
で光ファイバ１に絞り込むときに、この光は光ファイバ
１には結合されない。
してきた反射帰還光は、図９（Ｂ）に示すように、偏光
子３Ｂに入射した後、常光線及び異常光線に分かれて別
方向に屈折され、ファラデー回転子４に入射して偏光面
を４５°回転させられて出射する。偏光面が４５°回転
した偏光子３Ｂにおける常光線は、偏光子３Ａにおいて
異常光線としての屈折を受ける。また、偏光面が４５°
回転した偏光子３Ｂにおける異常光線は、偏光子３Ａに
おいて常光線としての屈折を受ける。従って、偏光子３
Ａから逆方向に出射する光の伝搬方向は、順方向の光の
伝搬方向とは異なる。そのため、逆方向の光をレンズ２
で光ファイバ１に絞り込むときに、この光は光ファイバ
１には結合されない。
【０００８】このように、図９の構成によると、順方向
透過率が入射光の偏光状態に依存せずしかも逆方向の光
については十分な消光作用を呈する光アイソレータの機
能が達成される。
透過率が入射光の偏光状態に依存せずしかも逆方向の光
については十分な消光作用を呈する光アイソレータの機
能が達成される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図９に示された光アイ
ソレータのように、光路中に複屈折結晶がある場合、複
屈折結晶内における常光線の位相速度と異常光線の位相
速度の差により偏波分散が生じる。この偏波分散は、複
屈折結晶がルチルである場合には、常光線と異常光線の
遅延時間差にして０．３ピコ秒程度に過ぎず、光アイソ
レータの通常の使用法では全く問題にはならない。
ソレータのように、光路中に複屈折結晶がある場合、複
屈折結晶内における常光線の位相速度と異常光線の位相
速度の差により偏波分散が生じる。この偏波分散は、複
屈折結晶がルチルである場合には、常光線と異常光線の
遅延時間差にして０．３ピコ秒程度に過ぎず、光アイソ
レータの通常の使用法では全く問題にはならない。
【００１０】ところで、近年、Ｅｒ（エルビウム）等の
希土類元素をドープした光ファイバを用いた光増幅器が
実用されつつある。この光増幅器は、１台で１つ以上
（通常は２つ）の光アイソレータを備えている。従っ
て、このような光増幅器を光中継器として用いて多段中
継を行う場合には、光アイソレータにおける偏波分散の
累積を考慮することが要求される。
希土類元素をドープした光ファイバを用いた光増幅器が
実用されつつある。この光増幅器は、１台で１つ以上
（通常は２つ）の光アイソレータを備えている。従っ
て、このような光増幅器を光中継器として用いて多段中
継を行う場合には、光アイソレータにおける偏波分散の
累積を考慮することが要求される。
【００１１】例えば、光中継器を１００台直列に接続す
る場合を想定すると、送信側から受信側に至る伝送路中
に挿入される光アイソレータの数は２００となり、１つ
の光アイソレータにおける偏波分散が０．３ピコ秒であ
るとすれば、このシステムでは最悪の場合６０ピコ秒の
偏波分散が生じることになる。６０ピコ秒の偏波分散は
１０Ｇｂ／ｓの変調に対して障害となり得るものであ
る。
る場合を想定すると、送信側から受信側に至る伝送路中
に挿入される光アイソレータの数は２００となり、１つ
の光アイソレータにおける偏波分散が０．３ピコ秒であ
るとすれば、このシステムでは最悪の場合６０ピコ秒の
偏波分散が生じることになる。６０ピコ秒の偏波分散は
１０Ｇｂ／ｓの変調に対して障害となり得るものであ
る。
【００１２】本発明の目的は、偏波分散が生じない或い
は著しく小さい光アイソレータを提供することである。
は著しく小さい光アイソレータを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は本
発明の光アイソレータの第１乃至第３の構成のいずれか
により解決される。
発明の光アイソレータの第１乃至第３の構成のいずれか
により解決される。
【００１４】本発明の光アイソレータの第１の構成にお
いては、順方向の光の伝搬方向上流側にある第１の光フ
ァイバと、該第１の光ファイバから出射した光を平行光
ビームにする第１のレンズと、ウェッジ状の複屈折結晶
からなる第１の偏光子と、旋光角が４５°に設定された
ファラデー回転子と、ウェッジ状の複屈折結晶からなる
第２の偏光子と、第２のレンズと、第２の光ファイバと
がこの順序で配置され、上記第１及び第２の偏光子は、
上記第１の偏光子の頂部及び底部がそれぞれ上記第２の
偏光子の頂部及び底部に対向し且つ上記ファラデー回転
子を基準にして互いに面対称になるように設けられ、上
記第２の偏光子の光学軸は上記第１の偏光子の光学軸に
対して上記ファラデー回転子における旋光の方向と逆の
方向に４５°回転されており、上記第１の光ファイバか
らの順方向の光が上記第１のレンズ、上記第１の偏光
子、上記ファラデー回転子及び上記第２の偏光子をこの
順序で通過して上記第２のレンズにより焦点を結んだと
き該焦点は上記第２の光ファイバのコア端面内に位置
し、該第２の光ファイバからの逆方向の光が上記第２の
レンズ、上記第２の偏光子、上記ファラデー回転子及び
上記第１の偏光子をこの順序で通過して上記第１のレン
ズにより焦点を結んだとき該焦点は上記第１の光ファイ
バのコア端面外に位置するようにされている。
いては、順方向の光の伝搬方向上流側にある第１の光フ
ァイバと、該第１の光ファイバから出射した光を平行光
ビームにする第１のレンズと、ウェッジ状の複屈折結晶
からなる第１の偏光子と、旋光角が４５°に設定された
ファラデー回転子と、ウェッジ状の複屈折結晶からなる
第２の偏光子と、第２のレンズと、第２の光ファイバと
がこの順序で配置され、上記第１及び第２の偏光子は、
上記第１の偏光子の頂部及び底部がそれぞれ上記第２の
偏光子の頂部及び底部に対向し且つ上記ファラデー回転
子を基準にして互いに面対称になるように設けられ、上
記第２の偏光子の光学軸は上記第１の偏光子の光学軸に
対して上記ファラデー回転子における旋光の方向と逆の
方向に４５°回転されており、上記第１の光ファイバか
らの順方向の光が上記第１のレンズ、上記第１の偏光
子、上記ファラデー回転子及び上記第２の偏光子をこの
順序で通過して上記第２のレンズにより焦点を結んだと
き該焦点は上記第２の光ファイバのコア端面内に位置
し、該第２の光ファイバからの逆方向の光が上記第２の
レンズ、上記第２の偏光子、上記ファラデー回転子及び
上記第１の偏光子をこの順序で通過して上記第１のレン
ズにより焦点を結んだとき該焦点は上記第１の光ファイ
バのコア端面外に位置するようにされている。
【００１５】本発明の光アイソレータの第２の構成にお
いては、順方向の光の伝搬方向上流側にある第１の光フ
ァイバと、該第１の光ファイバから出射した光を平行光
ビームにする第１のレンズと、ウェッジ状の複屈折結晶
からなる第１の偏光子と、旋光角が４５°に設定された
ファラデー回転子と、ウェッジ状の複屈折結晶からなる
第２の偏光子と、第２のレンズと、第２の光ファイバと
がこの順序で配置され、上記第１及び第２の偏光子は、
上記第１の偏光子の頂部及び底部がそれぞれ上記第２の
偏光子の底部及び頂部に対向し且つ対応する面が互いに
平行になるように設けられ、上記第２の偏光子の光学軸
は上記第１の偏光子の光学軸に対して上記ファラデー回
転子における旋光の方向と同じ方向に４５°回転されて
おり、上記第１の光ファイバからの順方向の光が上記第
１のレンズ、上記第１の偏光子、上記ファラデー回転子
及び上記第２の偏光子をこの順序で通過して上記第２の
レンズにより焦点を結んだとき該焦点は上記第２の光フ
ァイバのコア端面内に位置し、該第２の光ファイバから
の逆方向の光が上記第２のレンズ、上記第２の偏光子、
上記ファラデー回転子及び上記第１の偏光子をこの順序
で通過して上記第１のレンズにより焦点を結んだとき該
焦点は上記第１の光ファイバのコア端面外に位置するよ
うにされた光アイソレータにおいて、上記第２の偏光子
から順方向に出射した異常光線の位相を進めさせ又は常
光線の位相を遅らせる位相補償手段がさらに設けられて
いる。
いては、順方向の光の伝搬方向上流側にある第１の光フ
ァイバと、該第１の光ファイバから出射した光を平行光
ビームにする第１のレンズと、ウェッジ状の複屈折結晶
からなる第１の偏光子と、旋光角が４５°に設定された
ファラデー回転子と、ウェッジ状の複屈折結晶からなる
第２の偏光子と、第２のレンズと、第２の光ファイバと
がこの順序で配置され、上記第１及び第２の偏光子は、
上記第１の偏光子の頂部及び底部がそれぞれ上記第２の
偏光子の底部及び頂部に対向し且つ対応する面が互いに
平行になるように設けられ、上記第２の偏光子の光学軸
は上記第１の偏光子の光学軸に対して上記ファラデー回
転子における旋光の方向と同じ方向に４５°回転されて
おり、上記第１の光ファイバからの順方向の光が上記第
１のレンズ、上記第１の偏光子、上記ファラデー回転子
及び上記第２の偏光子をこの順序で通過して上記第２の
レンズにより焦点を結んだとき該焦点は上記第２の光フ
ァイバのコア端面内に位置し、該第２の光ファイバから
の逆方向の光が上記第２のレンズ、上記第２の偏光子、
上記ファラデー回転子及び上記第１の偏光子をこの順序
で通過して上記第１のレンズにより焦点を結んだとき該
焦点は上記第１の光ファイバのコア端面外に位置するよ
うにされた光アイソレータにおいて、上記第２の偏光子
から順方向に出射した異常光線の位相を進めさせ又は常
光線の位相を遅らせる位相補償手段がさらに設けられて
いる。
【００１６】本発明の光アイソレータの第３の構成にお
いては、順方向の光の伝搬方向上流側にある第１の光フ
ァイバと、該第１の光ファイバから出射した光を平行光
ビームにする第１のレンズと、それぞれが、ウェッジ状
の複屈折結晶からなる第１及び第２の偏光子並びにこれ
らの間に位置する旋光角が４５°に設定されたファラデ
ー回転子を有する偶数組の偏光ユニットと、第２のレン
ズと、第２の光ファイバとがこの順序で配置され、上記
偏光ユニットの各々における上記第１及び第２の偏光子
は、上記第１の偏光子の頂部及び底部がそれぞれ上記第
２の偏光子の底部及び頂部に対向し且つ対応する面が互
いに平行になるように設けられ、上記偏光ユニットの各
々における上記第２の偏光子の光学軸は上記第１の偏光
子の光学軸に対して上記ファラデー回転子における旋光
の方向と同じ方向に４５°回転されており、上記第１の
レンズの側から奇数番目の偏光ユニットにおける上記第
２の偏光子の光学軸は次の偶数番目の偏光ユニットにお
ける上記第１の偏光子の光学軸に対して９０°回転され
ており、上記第１の光ファイバからの順方向の光が上記
第１のレンズ及び上記偶数組の偏光ユニットをこの順序
で通過して上記第２のレンズにより焦点を結んだとき該
焦点は上記第２の光ファイバのコア端面内に位置し、該
第２の光ファイバからの逆方向の光が上記第２のレンズ
及び上記偶数組の偏光ユニットをこの順序で通過して上
記第１のレンズにより焦点を結んだとき該焦点は上記第
１の光ファイバのコア端面外に位置するようにされてい
る。
いては、順方向の光の伝搬方向上流側にある第１の光フ
ァイバと、該第１の光ファイバから出射した光を平行光
ビームにする第１のレンズと、それぞれが、ウェッジ状
の複屈折結晶からなる第１及び第２の偏光子並びにこれ
らの間に位置する旋光角が４５°に設定されたファラデ
ー回転子を有する偶数組の偏光ユニットと、第２のレン
ズと、第２の光ファイバとがこの順序で配置され、上記
偏光ユニットの各々における上記第１及び第２の偏光子
は、上記第１の偏光子の頂部及び底部がそれぞれ上記第
２の偏光子の底部及び頂部に対向し且つ対応する面が互
いに平行になるように設けられ、上記偏光ユニットの各
々における上記第２の偏光子の光学軸は上記第１の偏光
子の光学軸に対して上記ファラデー回転子における旋光
の方向と同じ方向に４５°回転されており、上記第１の
レンズの側から奇数番目の偏光ユニットにおける上記第
２の偏光子の光学軸は次の偶数番目の偏光ユニットにお
ける上記第１の偏光子の光学軸に対して９０°回転され
ており、上記第１の光ファイバからの順方向の光が上記
第１のレンズ及び上記偶数組の偏光ユニットをこの順序
で通過して上記第２のレンズにより焦点を結んだとき該
焦点は上記第２の光ファイバのコア端面内に位置し、該
第２の光ファイバからの逆方向の光が上記第２のレンズ
及び上記偶数組の偏光ユニットをこの順序で通過して上
記第１のレンズにより焦点を結んだとき該焦点は上記第
１の光ファイバのコア端面外に位置するようにされてい
る。
【００１７】
【作用】本発明の光アイソレータの第１乃至第３の構成
のいずれかによると、構成部材が特定の形態で配置され
（第１、第３の構成）、或いは特定の構成部材が付加的
に設けられている（第２の構成）ので、複屈折結晶にお
ける常光線と異常光線の伝搬遅延時間差を相殺させて、
偏波分散を効果的に抑制することができる。
のいずれかによると、構成部材が特定の形態で配置され
（第１、第３の構成）、或いは特定の構成部材が付加的
に設けられている（第２の構成）ので、複屈折結晶にお
ける常光線と異常光線の伝搬遅延時間差を相殺させて、
偏波分散を効果的に抑制することができる。
【００１８】
【実施例】以下本発明の実施例を詳細に説明する。図１
（Ａ）は本発明の光アイソレータの第１実施例を示す図
であり、この実施例は前述の第１の構成の実施例に相当
している。
（Ａ）は本発明の光アイソレータの第１実施例を示す図
であり、この実施例は前述の第１の構成の実施例に相当
している。
【００１９】光ファイバ１と、レンズ２と、偏光子３Ａ
と、ファラデー回転子４と、偏光子３Ｃと、レンズ５
と、光ファイバ６とが順方向の光の伝搬方向上流側から
この順序で配置されている。以下の説明では、図の裏面
側から表面側に向かう方向をＸ軸方向とし、図の下から
上に向かう方向をＹ軸方向とし、図の左から右に向かう
方向をＺ軸方向とする直交三次元座標系Ｘ−Ｙ−Ｚを用
いる。
と、ファラデー回転子４と、偏光子３Ｃと、レンズ５
と、光ファイバ６とが順方向の光の伝搬方向上流側から
この順序で配置されている。以下の説明では、図の裏面
側から表面側に向かう方向をＸ軸方向とし、図の下から
上に向かう方向をＹ軸方向とし、図の左から右に向かう
方向をＺ軸方向とする直交三次元座標系Ｘ−Ｙ−Ｚを用
いる。
【００２０】偏光子３Ａ及び３Ｃはウェッジ状の複屈折
結晶からなり、偏光子３Ａの頂部は偏光子３Ｃの頂部に
対向し、偏光子３Ａの底部は偏光子３Ｃの底部に対向し
ている。また、偏光子３Ａ及び３Ｃはファラデー回転子
４を基準にして互いに面対称になるように設けられてい
る。
結晶からなり、偏光子３Ａの頂部は偏光子３Ｃの頂部に
対向し、偏光子３Ａの底部は偏光子３Ｃの底部に対向し
ている。また、偏光子３Ａ及び３Ｃはファラデー回転子
４を基準にして互いに面対称になるように設けられてい
る。
【００２１】ファラデー回転子４は、ＹＩＧ（イットリ
ウム・鉄・ガーネット）等の磁気光学結晶に所定方向に
磁界を印加して構成されており、その旋光角は４５°に
設定されている。この実施例では、Ｚ軸方向に向かって
ファラデー回転子４に入射した光は、その偏波面を時計
回りに４５°回転させられてファラデー回転子４から出
射する。
ウム・鉄・ガーネット）等の磁気光学結晶に所定方向に
磁界を印加して構成されており、その旋光角は４５°に
設定されている。この実施例では、Ｚ軸方向に向かって
ファラデー回転子４に入射した光は、その偏波面を時計
回りに４５°回転させられてファラデー回転子４から出
射する。
【００２２】図２は、図１の偏光子３Ａ及び３Ｃ並びに
後述する偏光子３Ｂとして使用することができるウェッ
ジ状の複屈折結晶の斜視図である。この複屈折結晶３は
ルチルから形成され、頂部に相当する上面３１と底部に
相当する下面３２は互いに平行である。また、側面３３
及び３４も互いに平行である。光が透過する２つの主面
３５及び３６がなす角θは例えば１°乃至４°程度に設
定される。主面３５は上面３１及び下面３２並びに側面
３３及び３４と垂直であり、上面３１と側面３３は垂直
である。
後述する偏光子３Ｂとして使用することができるウェッ
ジ状の複屈折結晶の斜視図である。この複屈折結晶３は
ルチルから形成され、頂部に相当する上面３１と底部に
相当する下面３２は互いに平行である。また、側面３３
及び３４も互いに平行である。光が透過する２つの主面
３５及び３６がなす角θは例えば１°乃至４°程度に設
定される。主面３５は上面３１及び下面３２並びに側面
３３及び３４と垂直であり、上面３１と側面３３は垂直
である。
【００２３】そして、この複屈折結晶３の光学軸（Ｃ
軸）は側面３３又は３４に対して２２．５°傾斜してい
る。このような特定な光学軸の方向が設定された複屈折
結晶を用いると、同じ製造プロセスで製造された２つの
複屈折結晶をそれぞれ図１の偏光子３Ａ及び３Ｃとして
用いることができる。即ち、このような複屈折結晶を前
述のような特定の形態に配置した場合、図１の偏光子３
Ａの光学軸と偏光子３Ｃの光学軸のなす角度が４５°に
なるのである。
軸）は側面３３又は３４に対して２２．５°傾斜してい
る。このような特定な光学軸の方向が設定された複屈折
結晶を用いると、同じ製造プロセスで製造された２つの
複屈折結晶をそれぞれ図１の偏光子３Ａ及び３Ｃとして
用いることができる。即ち、このような複屈折結晶を前
述のような特定の形態に配置した場合、図１の偏光子３
Ａの光学軸と偏光子３Ｃの光学軸のなす角度が４５°に
なるのである。
【００２４】図３は、図１における偏光子３Ａ及び３Ｃ
における光学軸の説明図である。いま、偏光子３Ａの光
学軸Ｃ1 と偏光子３Ａの側面３４がなす角をαとする
と、偏光子３Ｃの光学軸Ｃ2 が偏光子３Ｃの側面３４と
なす角もαとなり、この角度は前述したように２２．５
°に設定されている。このとき、光学軸Ｃ2 は光学軸Ｃ
1 をＺ軸方向に向いて反時計回りに４５°回転させた位
置にある。
における光学軸の説明図である。いま、偏光子３Ａの光
学軸Ｃ1 と偏光子３Ａの側面３４がなす角をαとする
と、偏光子３Ｃの光学軸Ｃ2 が偏光子３Ｃの側面３４と
なす角もαとなり、この角度は前述したように２２．５
°に設定されている。このとき、光学軸Ｃ2 は光学軸Ｃ
1 をＺ軸方向に向いて反時計回りに４５°回転させた位
置にある。
【００２５】まず、図１（Ａ）を用いて、順方向の光の
挙動について説明する。光ファイバ１から出射してレン
ズ２により平行光ビームとされた順方向の光が偏光子３
Ａに入射すると、偏光成分によって偏光子３Ａでの屈折
率が異なるので、順方向の光は、常光線及び異常光線に
分かれて別方向に屈折されてファラデー回転子４に入射
する。
挙動について説明する。光ファイバ１から出射してレン
ズ２により平行光ビームとされた順方向の光が偏光子３
Ａに入射すると、偏光成分によって偏光子３Ａでの屈折
率が異なるので、順方向の光は、常光線及び異常光線に
分かれて別方向に屈折されてファラデー回転子４に入射
する。
【００２６】複屈折結晶がルチルであり順方向の光の波
長が１．５３μｍである場合には、常光線に対するルチ
ルの屈折率は２．４５１であり、異常光線に対するルチ
ルの屈折率は２．７０９である。また、複屈折結晶がカ
ルサイトであり、順方向の光の波長が１．４９７μｍで
ある場合には、常光線に対する複屈折結晶の屈折率は
１．６３５であり、異常光線に対する複屈折結晶の屈折
率は１．４７７である。
長が１．５３μｍである場合には、常光線に対するルチ
ルの屈折率は２．４５１であり、異常光線に対するルチ
ルの屈折率は２．７０９である。また、複屈折結晶がカ
ルサイトであり、順方向の光の波長が１．４９７μｍで
ある場合には、常光線に対する複屈折結晶の屈折率は
１．６３５であり、異常光線に対する複屈折結晶の屈折
率は１．４７７である。
【００２７】偏光子３Ａにおける常光線がファラデー回
転子４によりＺ軸方向に向いて時計回りに偏波面を４５
°回転されると、この光は偏光子３Ｃにおいて異常光線
となる。一方、偏光子３Ａにおける異常光線は、同じく
ファラデー回転子４で偏波面を時計回りに４５°回転さ
れると、この光は偏光子３Ｃにおいて常光線となる。
転子４によりＺ軸方向に向いて時計回りに偏波面を４５
°回転されると、この光は偏光子３Ｃにおいて異常光線
となる。一方、偏光子３Ａにおける異常光線は、同じく
ファラデー回転子４で偏波面を時計回りに４５°回転さ
れると、この光は偏光子３Ｃにおいて常光線となる。
【００２８】前者の光路は、図１（Ａ）に実線で示すよ
うに、偏光子３Ａで比較的小さく屈折されて偏光子３Ｃ
で比較的大きく屈折され、後者の光路は、破線で示すよ
うに、偏光子３Ａで比較的大きく屈折され偏光子３Ｃで
比較的小さく屈折される。従って、偏光子３Ｃから出射
する偏光子３Ｃにおける常光線及び異常光線は、偏光子
３Ａへの入射光に対して同一の偏向角で伝搬方向を変え
られ、互いに平行な状態でレンズ５に入射する。従っ
て、これらの光がレンズ５により焦点を結んだときに、
この焦点が光ファイバ６の端面内に位置するようにして
おくことによって、順方向の光を偏波状態にかかわらず
しかも高効率で光ファイバ６に結合することができる。
うに、偏光子３Ａで比較的小さく屈折されて偏光子３Ｃ
で比較的大きく屈折され、後者の光路は、破線で示すよ
うに、偏光子３Ａで比較的大きく屈折され偏光子３Ｃで
比較的小さく屈折される。従って、偏光子３Ｃから出射
する偏光子３Ｃにおける常光線及び異常光線は、偏光子
３Ａへの入射光に対して同一の偏向角で伝搬方向を変え
られ、互いに平行な状態でレンズ５に入射する。従っ
て、これらの光がレンズ５により焦点を結んだときに、
この焦点が光ファイバ６の端面内に位置するようにして
おくことによって、順方向の光を偏波状態にかかわらず
しかも高効率で光ファイバ６に結合することができる。
【００２９】この場合、偏光子３Ａにおける常光線は偏
光子３Ｃにおける異常光線となり、偏光子３Ａにおける
異常光線は偏光子３Ｃにおける常光線となるので、これ
らの間の伝搬遅延時間差は相殺され、偏波分散は殆ど生
じない。
光子３Ｃにおける異常光線となり、偏光子３Ａにおける
異常光線は偏光子３Ｃにおける常光線となるので、これ
らの間の伝搬遅延時間差は相殺され、偏波分散は殆ど生
じない。
【００３０】一方、図示しない光コネクタの端面等で反
射してきた反射帰還光は、図１（Ｂ）に示すように、偏
光子３Ｃに入射した後、常光線及び異常光線に分かれて
別方向に屈折してファラデー回転子４に入射する。ファ
ラデー回転子４では、今度は、Ｚ軸方向と反対の方向即
ち反射帰還光の伝搬方向に向いて反時計回りに４５°の
旋光を受ける。従って、偏光子３Ｃで比較的小さな屈折
を受けた常光線は、実線で示すように、偏光子３Ａにお
いても常光線として比較的小さな屈折を受け、また、偏
光子３Ｃで比較的大きな屈折を受けた異常光線は、破線
で示すように、偏光子３Ａでも異常光線として比較的大
きな屈折を受け、これら偏光子３Ａから出射した２つの
光は互いに平行でないから、レンズ２によって光ファイ
バ１に結合しない。
射してきた反射帰還光は、図１（Ｂ）に示すように、偏
光子３Ｃに入射した後、常光線及び異常光線に分かれて
別方向に屈折してファラデー回転子４に入射する。ファ
ラデー回転子４では、今度は、Ｚ軸方向と反対の方向即
ち反射帰還光の伝搬方向に向いて反時計回りに４５°の
旋光を受ける。従って、偏光子３Ｃで比較的小さな屈折
を受けた常光線は、実線で示すように、偏光子３Ａにお
いても常光線として比較的小さな屈折を受け、また、偏
光子３Ｃで比較的大きな屈折を受けた異常光線は、破線
で示すように、偏光子３Ａでも異常光線として比較的大
きな屈折を受け、これら偏光子３Ａから出射した２つの
光は互いに平行でないから、レンズ２によって光ファイ
バ１に結合しない。
【００３１】このように、本実施例によると、順方向の
光に対しては偏波状態によらず常に高い透過率でしかも
偏波分散のない光アイソレータの提供が可能になる。図
１の第１実施例を実施する場合、偏光子３Ａ及び３Ｃを
面対称の位置関係に配置している結果、光ファイバ１の
端面近傍の部分の幾何学的中心線と光ファイバ６の端面
近傍の部分の幾何学的中心線とが平行にはならず、光ア
イソレータの組立作業が煩雑になることがある。このよ
うな場合には、次のようにガラス等からなるくさび板を
付加的に設けるとよい。
光に対しては偏波状態によらず常に高い透過率でしかも
偏波分散のない光アイソレータの提供が可能になる。図
１の第１実施例を実施する場合、偏光子３Ａ及び３Ｃを
面対称の位置関係に配置している結果、光ファイバ１の
端面近傍の部分の幾何学的中心線と光ファイバ６の端面
近傍の部分の幾何学的中心線とが平行にはならず、光ア
イソレータの組立作業が煩雑になることがある。このよ
うな場合には、次のようにガラス等からなるくさび板を
付加的に設けるとよい。
【００３２】図４は、光アイソレータの製造作業性に適
した本発明の第２実施例を示す図であり、この実施例は
前述の第１の構成の他の実施例に相当している。この実
施例では、偏光子３Ｃとレンズ５の間にウェッジ状のガ
ラス等の等方性結晶からなるくさび板７を配置し、これ
により偏光子３Ｃから出射した常光線及び異常光線をく
さび板７で同じ屈折率で屈折させて、くさび板７から光
ファイバ６に至る光路と光ファイバ１から偏光子３Ａに
至る光路とが平行になるようにしている。
した本発明の第２実施例を示す図であり、この実施例は
前述の第１の構成の他の実施例に相当している。この実
施例では、偏光子３Ｃとレンズ５の間にウェッジ状のガ
ラス等の等方性結晶からなるくさび板７を配置し、これ
により偏光子３Ｃから出射した常光線及び異常光線をく
さび板７で同じ屈折率で屈折させて、くさび板７から光
ファイバ６に至る光路と光ファイバ１から偏光子３Ａに
至る光路とが平行になるようにしている。
【００３３】この構成によると、光ファイバ１の端面近
傍の部分の幾何学的中心線と光ファイバ６の端面近傍の
部分の幾何学的中心線を互いに平行にすることができる
ので、図１の第１実施例の効果に加えて、光アイソレー
タの製造作業性を改善することができるという効果が生
じる。
傍の部分の幾何学的中心線と光ファイバ６の端面近傍の
部分の幾何学的中心線を互いに平行にすることができる
ので、図１の第１実施例の効果に加えて、光アイソレー
タの製造作業性を改善することができるという効果が生
じる。
【００３４】図５は本発明の第３実施例を示す図であ
り、この実施例は本発明の光アイソレータの第２の構成
の実施例に相当している。この光アイソレータは、図９
の光アイソレータの構成を基本にしており、さらに、偏
光子３Ｂから順方向に出射した異常光線の位相を進めさ
せ又は常光線の位相を遅らせる位相補償手段を備えてい
る。
り、この実施例は本発明の光アイソレータの第２の構成
の実施例に相当している。この光アイソレータは、図９
の光アイソレータの構成を基本にしており、さらに、偏
光子３Ｂから順方向に出射した異常光線の位相を進めさ
せ又は常光線の位相を遅らせる位相補償手段を備えてい
る。
【００３５】具体的には、この位相補償手段は、偏光子
３Ｂとレンズ５の間に配置された複屈折平板８であり、
複屈折平板８の厚みは、偏光子３Ｂからの異常光線及び
常光線が複屈折平板８から出射するときにこれらの間の
位相差がなくなるように設定されている。
３Ｂとレンズ５の間に配置された複屈折平板８であり、
複屈折平板８の厚みは、偏光子３Ｂからの異常光線及び
常光線が複屈折平板８から出射するときにこれらの間の
位相差がなくなるように設定されている。
【００３６】偏光子３Ａ及び３Ｂ並びに複屈折平板８の
光学軸の相対関係を図６に示す。偏光子３Ａの光学軸Ｃ
1 が偏光子３Ａの側面に対する角度と偏光子３Ｂの光学
軸Ｃ 3 が偏光子３Ｂの側面に対する角度は共にα（＝２
２．５°）であり、これらの光学軸Ｃ1 及びＣ3 が互い
になす角度は４５°である。尚、偏光子３Ｂの光学軸Ｃ
3 は偏光子３Ａの光学軸Ｃ1 に対してファラデー回転子
４（図５参照）における旋光の方向と同じ方向、即ち反
時計回り方向に４５°回転されている。
光学軸の相対関係を図６に示す。偏光子３Ａの光学軸Ｃ
1 が偏光子３Ａの側面に対する角度と偏光子３Ｂの光学
軸Ｃ 3 が偏光子３Ｂの側面に対する角度は共にα（＝２
２．５°）であり、これらの光学軸Ｃ1 及びＣ3 が互い
になす角度は４５°である。尚、偏光子３Ｂの光学軸Ｃ
3 は偏光子３Ａの光学軸Ｃ1 に対してファラデー回転子
４（図５参照）における旋光の方向と同じ方向、即ち反
時計回り方向に４５°回転されている。
【００３７】複屈折平板８は偏光子３Ａ及び３Ｂと同じ
ように例えばルチル等の複屈折性結晶からなり、その光
学軸Ｃ4 は偏光子３Ｂの光学軸Ｃ3 に対して９０°回転
されている。
ように例えばルチル等の複屈折性結晶からなり、その光
学軸Ｃ4 は偏光子３Ｂの光学軸Ｃ3 に対して９０°回転
されている。
【００３８】このように、図９の構成の光アイソレータ
に複屈折平板８が付加的に設けられていると、偏光子３
Ｂから順方向に出射する、偏波面が互いに直交する２つ
の偏光成分間における位相差が相殺されるので、順方向
に透過する光についての偏波分散が生じない。尚、この
光アイソレータにおいては、順方向の透過率における偏
波依存性がないことは前述した通りである。
に複屈折平板８が付加的に設けられていると、偏光子３
Ｂから順方向に出射する、偏波面が互いに直交する２つ
の偏光成分間における位相差が相殺されるので、順方向
に透過する光についての偏波分散が生じない。尚、この
光アイソレータにおいては、順方向の透過率における偏
波依存性がないことは前述した通りである。
【００３９】図７は本発明の第４実施例を示す図であ
り、この実施例は本発明の光アイソレータの第３の構成
の実施例に相当している。この光アイソレータは、光フ
ァイバ１と、レンズ２と、偏光ユニット９Ａ及び９Ｂ
と、レンズ５と、光ファイバ６とを備えており、これら
の構成部材はこの順序で配置されている。
り、この実施例は本発明の光アイソレータの第３の構成
の実施例に相当している。この光アイソレータは、光フ
ァイバ１と、レンズ２と、偏光ユニット９Ａ及び９Ｂ
と、レンズ５と、光ファイバ６とを備えており、これら
の構成部材はこの順序で配置されている。
【００４０】偏光ユニット９Ａは、ウェッジ状の複屈折
結晶からなる偏光子３Ａ及び３Ｂとこれらの間に位置す
る旋光角が４５°に設定されたファラデー回転子４とを
有している。同じく偏光ユニット９Ｂも、ウェッジ状の
複屈折結晶からなる偏光子３Ａ′及び３Ｂ′とこれらの
間に位置する旋光角が４５°に設定されたファラデー回
転子４′とを有している。
結晶からなる偏光子３Ａ及び３Ｂとこれらの間に位置す
る旋光角が４５°に設定されたファラデー回転子４とを
有している。同じく偏光ユニット９Ｂも、ウェッジ状の
複屈折結晶からなる偏光子３Ａ′及び３Ｂ′とこれらの
間に位置する旋光角が４５°に設定されたファラデー回
転子４′とを有している。
【００４１】偏光ユニット９Ａにおける偏光子３Ａは、
偏光子３Ａの頂部及び底部がそれぞれ偏光子３Ｂの底部
及び頂部に対向し且つ対応する面が互いに平行になるよ
うに設けられている。また、偏光ユニット９Ｂにおける
偏光子３Ａ′は、偏光子３Ａ′の頂部及び底部がそれぞ
れ偏光子３Ｂ′の底部及び頂部に対向し且つ対応する面
が互いに平行になるように設けられている。
偏光子３Ａの頂部及び底部がそれぞれ偏光子３Ｂの底部
及び頂部に対向し且つ対応する面が互いに平行になるよ
うに設けられている。また、偏光ユニット９Ｂにおける
偏光子３Ａ′は、偏光子３Ａ′の頂部及び底部がそれぞ
れ偏光子３Ｂ′の底部及び頂部に対向し且つ対応する面
が互いに平行になるように設けられている。
【００４２】偏光ユニット９Ａのファラデー回転子４の
旋光角は、順方向（Ｚ軸方向）に向かって反時計回り方
向に４５°であり、偏光ユニット９Ｂのファラデー回転
子４′の旋光角は同方向に向かって時計回りに４５°で
ある。
旋光角は、順方向（Ｚ軸方向）に向かって反時計回り方
向に４５°であり、偏光ユニット９Ｂのファラデー回転
子４′の旋光角は同方向に向かって時計回りに４５°で
ある。
【００４３】各偏光子の光学軸の相対的な関係を図８に
示す。各偏光子の光学軸がその偏光子の側面に対する角
度αはそれぞれ２２．５°に設定されている。偏光子３
Ｂの光学軸Ｃ3 は、偏光子３Ａの光学軸Ｃ1 に対して反
時計回り方向（ファラデー回転子４における旋光方向と
同じ方向）に４５°回転されており、一方、偏光子３
Ｂ′の光学軸Ｃ3 ′は、偏光子３Ａ′の光学軸Ｃ1 ′に
対して時計回り方向（ファラデー回転子４′における旋
光方向と同じ方向）に４５°回転されている。また、偏
光子３Ａ′の光学軸Ｃ1 ′は偏光子３Ｂの光学軸Ｃ3 に
対して９０°回転されている。
示す。各偏光子の光学軸がその偏光子の側面に対する角
度αはそれぞれ２２．５°に設定されている。偏光子３
Ｂの光学軸Ｃ3 は、偏光子３Ａの光学軸Ｃ1 に対して反
時計回り方向（ファラデー回転子４における旋光方向と
同じ方向）に４５°回転されており、一方、偏光子３
Ｂ′の光学軸Ｃ3 ′は、偏光子３Ａ′の光学軸Ｃ1 ′に
対して時計回り方向（ファラデー回転子４′における旋
光方向と同じ方向）に４５°回転されている。また、偏
光子３Ａ′の光学軸Ｃ1 ′は偏光子３Ｂの光学軸Ｃ3 に
対して９０°回転されている。
【００４４】光ファイバ１から出射してレンズ２により
平行光ビームとされた光のうち偏光ユニット９Ａの偏光
子３Ａにおける常光線に対応する偏光成分（以下「第１
偏光成分」という。）は、ファラデー回転子４によりそ
の偏波面を反時計回り方向に４５°回転され、偏光子３
Ｂをその常光線として透過する。この第１偏光成分は、
偏光ユニット９Ｂの偏光子３Ａ′に対しては異常光線と
なり、この第１偏光成分はファラデー回転子４′で時計
回り方向に４５°回転され、さらに偏光子３Ｂ′をその
異常光線として透過する。この第１偏光成分は、レンズ
５により集束されて光ファイバ６に入射する。
平行光ビームとされた光のうち偏光ユニット９Ａの偏光
子３Ａにおける常光線に対応する偏光成分（以下「第１
偏光成分」という。）は、ファラデー回転子４によりそ
の偏波面を反時計回り方向に４５°回転され、偏光子３
Ｂをその常光線として透過する。この第１偏光成分は、
偏光ユニット９Ｂの偏光子３Ａ′に対しては異常光線と
なり、この第１偏光成分はファラデー回転子４′で時計
回り方向に４５°回転され、さらに偏光子３Ｂ′をその
異常光線として透過する。この第１偏光成分は、レンズ
５により集束されて光ファイバ６に入射する。
【００４５】一方、光ファイバ１から出射してレンズ２
により平行光ビームとされた光のうち、偏光ユニット９
Ａの偏光子３Ａにおける異常光線に対応する偏光成分
（以下「第２偏光成分」という。）は、ファラデー回転
子４でその偏波面を反時計回り方向に４５°回転され、
偏光子３Ｂをその異常光線として透過する。この第２偏
光成分は、偏光ユニット９Ｂの偏光子３Ａ′に対しては
常光線となり、偏光子３Ａ′を透過した第２偏光成分
は、ファラデー回転子４′でその偏波面を時計回り方向
に４５°回転され、偏光子３Ｂ′をその常光線として透
過する。偏光子３Ｂ′を透過した第２偏光成分は、第１
偏光成分と同じくレンズ５により集束されて光ファイバ
６に入射する。
により平行光ビームとされた光のうち、偏光ユニット９
Ａの偏光子３Ａにおける異常光線に対応する偏光成分
（以下「第２偏光成分」という。）は、ファラデー回転
子４でその偏波面を反時計回り方向に４５°回転され、
偏光子３Ｂをその異常光線として透過する。この第２偏
光成分は、偏光ユニット９Ｂの偏光子３Ａ′に対しては
常光線となり、偏光子３Ａ′を透過した第２偏光成分
は、ファラデー回転子４′でその偏波面を時計回り方向
に４５°回転され、偏光子３Ｂ′をその常光線として透
過する。偏光子３Ｂ′を透過した第２偏光成分は、第１
偏光成分と同じくレンズ５により集束されて光ファイバ
６に入射する。
【００４６】光ファイバ６から出射した反射帰還光は、
偏光ユニット９Ｂ及び９Ａをこの順に透過するうちに、
これまでの実施例におけるのと同じように光路を分離さ
れ、レンズ２により集束されたときに光ファイバ１には
結合しない。従って、この光アイソレータは、順方向の
透過率が偏波状態に依存しない光アイソレータとして機
能する。
偏光ユニット９Ｂ及び９Ａをこの順に透過するうちに、
これまでの実施例におけるのと同じように光路を分離さ
れ、レンズ２により集束されたときに光ファイバ１には
結合しない。従って、この光アイソレータは、順方向の
透過率が偏波状態に依存しない光アイソレータとして機
能する。
【００４７】さて、この光アイソレータにおいては、順
方向の第１偏光成分は、偏光ユニット９Ａにおいて偏光
子３Ａ及び３Ｂのそれぞれの常光線に対応し、且つ、偏
光ユニット９Ｂにおいて偏光子３Ａ′及び３Ｂ′のそれ
ぞれの異常光線に対応する。一方、順方向の第２偏光成
分は、偏光ユニット９Ａにおいて偏光子３Ａ及び３Ｂに
対しては異常光線となり、且つ、偏光ユニット９Ｂにお
いて偏光子３Ａ′及び３Ｂ′に対してはそれぞれ常光線
となる。従って、光ファイバ１から出射して偏光ユニッ
ト９Ａ及び９Ｂをこの順に透過した光が光ファイバ６に
入射するとき、第１及び第２偏光成分の遅延時間差は相
殺され、この光アイソレータにおいては偏波分散が生じ
ない。
方向の第１偏光成分は、偏光ユニット９Ａにおいて偏光
子３Ａ及び３Ｂのそれぞれの常光線に対応し、且つ、偏
光ユニット９Ｂにおいて偏光子３Ａ′及び３Ｂ′のそれ
ぞれの異常光線に対応する。一方、順方向の第２偏光成
分は、偏光ユニット９Ａにおいて偏光子３Ａ及び３Ｂに
対しては異常光線となり、且つ、偏光ユニット９Ｂにお
いて偏光子３Ａ′及び３Ｂ′に対してはそれぞれ常光線
となる。従って、光ファイバ１から出射して偏光ユニッ
ト９Ａ及び９Ｂをこの順に透過した光が光ファイバ６に
入射するとき、第１及び第２偏光成分の遅延時間差は相
殺され、この光アイソレータにおいては偏波分散が生じ
ない。
【００４８】このように２組の偏光ユニットを特定の形
態で配置することによって、偏波分散が生じない光アイ
ソレータの提供が可能になる。尚、本実施例では２組の
偏光ユニットを用いたが、４組以上の偶数組の偏光ユニ
ットを用いて本発明の第３の構成を実施してもよい。
態で配置することによって、偏波分散が生じない光アイ
ソレータの提供が可能になる。尚、本実施例では２組の
偏光ユニットを用いたが、４組以上の偶数組の偏光ユニ
ットを用いて本発明の第３の構成を実施してもよい。
【００４９】尚、本実施例において、これまでの実施例
におけるのと同じように、側面に対して２２．５°傾斜
した光学軸を有する偏光子を用いているのは、偏光ユニ
ット９Ａ及び９Ｂの各々における偏光子として、同じ製
造プロセスで製造された複屈折結晶を使用することがで
きるようにするためである。
におけるのと同じように、側面に対して２２．５°傾斜
した光学軸を有する偏光子を用いているのは、偏光ユニ
ット９Ａ及び９Ｂの各々における偏光子として、同じ製
造プロセスで製造された複屈折結晶を使用することがで
きるようにするためである。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
偏波分散が生じない光アイソレータの提供が可能になる
という効果を奏する。本発明の光アイソレータを多段に
接続して用いた場合、従来のように偏波分散が累積する
ことがないので、信号伝送に対する悪影響が防止され
る。
偏波分散が生じない光アイソレータの提供が可能になる
という効果を奏する。本発明の光アイソレータを多段に
接続して用いた場合、従来のように偏波分散が累積する
ことがないので、信号伝送に対する悪影響が防止され
る。
【図１】本発明の第１実施例を示す光アイソレータの構
成及び動作の説明図である。
成及び動作の説明図である。
【図２】本発明の実施に使用することができる偏光子の
斜視図である。
斜視図である。
【図３】図１の光アイソレータにおける偏光子の光学軸
の説明図である。
の説明図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す光アイソレータの構
成及び動作の説明図である。
成及び動作の説明図である。
【図５】本発明の第３実施例を示す光アイソレータの構
成及び動作の説明図である。
成及び動作の説明図である。
【図６】図５の光アイソレータにおける偏光子の光学軸
の説明図である。
の説明図である。
【図７】本発明の第４実施例を示す光アイソレータの構
成及び動作の説明図である。
成及び動作の説明図である。
【図８】図７の光アイソレータにおける偏光子の光学軸
の説明図である。
の説明図である。
【図９】従来技術の説明図である。
１，６ 光ファイバ ２，５ レンズ ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 偏光子 ４ ファラデー回転子
Claims (10)
- 【請求項１】 順方向の光の伝搬方向上流側にある第１
の光ファイバ(1) と、 該第１の光ファイバ(1) から出射した光を平行光ビーム
にする第１のレンズ(2) と、 ウェッジ状の複屈折結晶からなる第１の偏光子(3A)と、 旋光角が４５°に設定されたファラデー回転子(4) と、 ウェッジ状の複屈折結晶からなる第２の偏光子(3C)と、 第２のレンズ(5) と、 第２の光ファイバ(6) とがこの順序で配置され、 上記第１及び第２の偏光子(3A,3C) は、上記第１の偏光
子(3A)の頂部及び底部がそれぞれ上記第２の偏光子(3C)
の頂部及び底部に対向し且つ上記ファラデー回転子(4)
を基準にして互いに面対称になるように設けられ、 上記第２の偏光子(3C)の光学軸は上記第１の偏光子(3A)
の光学軸に対して上記ファラデー回転子(4) における旋
光の方向と逆の方向に４５°回転されており、 上記第１の光ファイバ(1) からの順方向の光が上記第１
のレンズ(2) 、上記第１の偏光子(3A)、上記ファラデー
回転子(4) 及び上記第２の偏光子(3C)をこの順序で通過
して上記第２のレンズ(5) により焦点を結んだとき該焦
点は上記第２の光ファイバ(6) のコア端面内に位置し、
該第２の光ファイバ(6) からの逆方向の光が上記第２の
レンズ(5) 、上記第２の偏光子(3C)、上記ファラデー回
転子(4)及び上記第１の偏光子(3A)をこの順序で通過し
て上記第１のレンズ(2) により焦点を結んだとき該焦点
は上記第１の光ファイバ(1) のコア端面外に位置するこ
とを特徴とする光アイソレータ。 - 【請求項２】 上記複屈折結晶の光学軸は該結晶の側面
に対して２２．５°傾斜しており、 上記第１及び第２の偏光子(3A,3C) は同じ製造プロセス
で製造された複屈折結晶からなることを特徴とする請求
項１に記載の光アイソレータ。 - 【請求項３】 上記第２の偏光子(3C)と上記第２のレン
ズ(5) の間にウェッジ状の等方性結晶からなるくさび板
(7) がさらに配置され、 上記第１及び第２の光ファイバ(1,6) の端面近傍の部分
の幾何学的中心線は互いに平行であることを特徴とする
請求項１に記載の光アイソレータ。 - 【請求項４】 順方向の光の伝搬方向上流側にある第１
の光ファイバ(1) と、 該第１の光ファイバ(1) から出射した光を平行光ビーム
にする第１のレンズ(2) と、 ウェッジ状の複屈折結晶からなる第１の偏光子(3A)と、 旋光角が４５°に設定されたファラデー回転子(4) と、 ウェッジ状の複屈折結晶からなる第２の偏光子(3B)と、 第２のレンズ(5) と、 第２の光ファイバ(6) とがこの順序で配置され、 上記第１及び第２の偏光子(3A,3B) は、上記第１の偏光
子(3A)の頂部及び底部がそれぞれ上記第２の偏光子(3B)
の底部及び頂部に対向し且つ対応する面が互いに平行に
なるように設けられ、 上記第２の偏光子(3B)の光学軸は上記第１の偏光子(3A)
の光学軸に対して上記ファラデー回転子(4) における旋
光の方向と同じ方向に４５°回転されており、 上記第１の光ファイバ(1) からの順方向の光が上記第１
のレンズ(2) 、上記第１の偏光子(3A)、上記ファラデー
回転子(4) 及び上記第２の偏光子(3B)をこの順序で通過
して上記第２のレンズ(5) により焦点を結んだとき該焦
点は上記第２の光ファイバ(6) のコア端面内に位置し、
該第２の光ファイバ(6) からの逆方向の光が上記第２の
レンズ(5) 、上記第２の偏光子(3B)、上記ファラデー回
転子(4)及び上記第１の偏光子(3A)をこの順序で通過し
て上記第１のレンズ(2) により焦点を結んだとき該焦点
は上記第１の光ファイバ(1) のコア端面外に位置するよ
うにされた光アイソレータにおいて、 上記第２の偏光子(3B)から順方向に出射した異常光線の
位相を進めさせ又は常光線の位相を遅らせる位相補償手
段がさらに設けられていることを特徴とする光アイソレ
ータ。 - 【請求項５】 上記位相補償手段は上記第２の偏光子(3
B)と上記第２のレンズ(5) の間に配置された複屈折平板
(8) であり、 該複屈折平板(8) の厚みは、上記第２の偏光子(3B)から
の異常光線及び常光線が上記複屈折平板(8) から出射す
るときに位相差がなくなるように設定されていることを
特徴とする請求項４に記載の光アイソレータ。 - 【請求項６】 上記複屈折平板(8) の光学軸は上記第２
の偏光子(3B)の光学軸に対して９０°回転されているこ
とを特徴とする請求項５に記載の光アイソレータ。 - 【請求項７】 上記複屈折結晶の光学軸は該結晶の側面
に対して２２．５°傾斜しており、 上記第１及び第２の偏光子(3A,3B) は同じ製造プロセス
で製造された複屈折結晶からなることを特徴とする請求
項４に記載の光アイソレータ。 - 【請求項８】 順方向の光の伝搬方向上流側にある第１
の光ファイバ(1) と、 該第１の光ファイバ(1) から出射した光を平行光ビーム
にする第１のレンズ(2) と、 それぞれが、ウェッジ状の複屈折結晶からなる第１及び
第２の偏光子並びにこれらの間に位置する旋光角が４５
°に設定されたファラデー回転子(4) を有する偶数組の
偏光ユニット(9A,9B) と、 第２のレンズ(5) と、 第２の光ファイバ(6) とがこの順序で配置され、 上記偏光ユニット(9A,9B) の各々における上記第１及び
第２の偏光子は、上記第１の偏光子(3A,3A′) の頂部及
び底部がそれぞれ上記第２の偏光子(3B,3B′)の底部及
び頂部に対向し且つ対応する面が互いに平行になるよう
に設けられ、 上記偏光ユニット(9A,9B) の各々における上記第２の偏
光子(3B,3B′) の光学軸は上記第１の偏光子(3A,3A′)
の光学軸に対して上記ファラデー回転子(4) における旋
光の方向と同じ方向に４５°回転されており、 上記第１のレンズ(2) の側から奇数番目の偏光ユニット
(9A)における上記第２の偏光子(3B)の光学軸は次の偶数
番目の偏光ユニット(9B)における上記第１の偏光子 (3
A′) の光学軸に対して９０°回転されており、 上記第１の光ファイバ(1) からの順方向の光が上記第１
のレンズ(2) 及び上記偶数組の偏光ユニット(9A,9B) を
この順序で通過して上記第２のレンズ(5) により焦点を
結んだとき該焦点は上記第２の光ファイバ(6) のコア端
面内に位置し、該第２の光ファイバ(6) からの逆方向の
光が上記第２のレンズ(5) 及び上記偶数組の偏光ユニッ
ト(9B,9A) をこの順序で通過して上記第１のレンズ(2)
により焦点を結んだとき該焦点は上記第１の光ファイバ
(1) のコア端面外に位置することを特徴とする光アイソ
レータ。 - 【請求項９】 上記複屈折結晶の光学軸は該結晶の側面
に対して２２．５°傾斜しており、 上記偏光ユニット(9A,9B) の各々における上記第１及び
第２の偏光子は同じ製造プロセスで製造された複屈折結
晶からなることを特徴とする請求項８に記載の光アイソ
レータ。 - 【請求項１０】 上記偏光ユニットは２組設けられてい
ることを特徴とする請求項９に記載の光アイソレータ。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP17069392A JP3317999B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17069392A JP3317999B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 光アイソレータ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0661579A1 (en) * | 1993-12-29 | 1995-07-05 | AT&T Corp. | Optical isolator without polarization mode dispersion |
| WO2001065311A1 (fr) * | 2000-03-01 | 2001-09-07 | Fdk Corporation | Attenuateur optique |
| US7336418B1 (en) | 2000-03-01 | 2008-02-26 | Fdk Corporation | Optical attenuator |
| US7431770B2 (en) | 2003-04-07 | 2008-10-07 | Seiko Epson Corporation | Table device, film-forming apparatus, optical element, semiconductor element, and electric apparatus |
| JP2013041882A (ja) * | 2011-08-11 | 2013-02-28 | Fujitsu Ltd | 光増幅装置 |
-
1992
- 1992-06-29 JP JP17069392A patent/JP3317999B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0661579A1 (en) * | 1993-12-29 | 1995-07-05 | AT&T Corp. | Optical isolator without polarization mode dispersion |
| US5602673A (en) * | 1993-12-29 | 1997-02-11 | Lucent Technologies Inc. | Optical isolator without polarization mode dispersion |
| WO2001065311A1 (fr) * | 2000-03-01 | 2001-09-07 | Fdk Corporation | Attenuateur optique |
| US7336418B1 (en) | 2000-03-01 | 2008-02-26 | Fdk Corporation | Optical attenuator |
| US7431770B2 (en) | 2003-04-07 | 2008-10-07 | Seiko Epson Corporation | Table device, film-forming apparatus, optical element, semiconductor element, and electric apparatus |
| JP2013041882A (ja) * | 2011-08-11 | 2013-02-28 | Fujitsu Ltd | 光増幅装置 |
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