JPH06265819A - 光アイソレータ - Google Patents

光アイソレータ

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JPH06265819A
JPH06265819A JP5049252A JP4925293A JPH06265819A JP H06265819 A JPH06265819 A JP H06265819A JP 5049252 A JP5049252 A JP 5049252A JP 4925293 A JP4925293 A JP 4925293A JP H06265819 A JPH06265819 A JP H06265819A
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JP
Japan
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magnet
optical element
optical
optical isolator
adhesive
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JP5049252A
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Takayuki Suzuki
孝幸 鈴木
Toshiaki Masumoto
敏昭 増本
Takashi Shibuya
隆 渋谷
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NEC Corp
Tokin Corp
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NEC Corp
Tokin Corp
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    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/09—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect
    • G02F1/093—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect used as non-reciprocal devices, e.g. optical isolators, circulators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4207—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback
    • G02B6/4208—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback using non-reciprocal elements or birefringent plates, i.e. quasi-isolators
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    • Y10S372/703—Optical isolater

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 マグネットと光学素子の固定に使用された接
着剤の変形を防止し、高温高湿の環境下においても光学
素子を初期位置からマグネットに対して傾かせず、ＬＤ
モジュールの結合効率が低下しない小型で高信頼性の光
アイソレータを提供する。 【構成】 ファラデー回転素子と偏光子と検光子とから
なる四角柱状の光学素子１０を、マグネット５に設けら
れた断面がほぼ四角形の空孔１１に挿入し、前記光学素
子１０の光軸に平行な４面と相対する前記マグネット５
の空孔１１の壁面とが形成する４つの空隙に接着剤を充
填することにより前記マグネット５と前記光学素子１０
が固定される。前記４つの空隙のうち少くとも１つの空
隙の接着層１２の厚さを１０μｍ以下とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信または光計測な
どの光源である半導体レーザの戻り光による雑音防止の
ために使用される光アイソレータに関するもので、特
に、マグネットとファラデー回転素子の前後に接着剤で
それぞれ偏光子および検光子を固定してなる光学素子の
固定構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光アイソレータとして、ファラデ
ー回転素子であるガーネット膜（縦１１．０ｍｍ，横１
１．０ｍｍ，厚さ０．５ｍｍ）の前後に、それぞれ偏光
子および検光子（縦１１．０ｍｍ，横１１．０ｍｍ，厚
さ１ｍｍ）をその光学軸を光の偏波面に合わせた状態で
接着剤を使用して貼り合せ、ダイシングソーを用いて縦
１．５ｍｍ，横１．５ｍｍ，厚さ２．５ｍｍ程度の小さ
い光学素子に切断し、さらに、前記ファラデー回転素子
を十分に飽和させられる磁界を有し内部に角孔を有する
マグネットの該空孔に挿入し、前記光学素子とマグネッ
トで形成される４つの隙間を接着剤で充填することによ
りマグネットと光学素子を固定してなるものが知られて
いる。
【０００３】一方、光アイソレータが内蔵されるＬＤモ
ジュールには、図４に示すように半導体レーザ１と、レ
ンズ２および光アイソレータ３がそれぞれホルダ−４の
内部に固定されいる。光アイソレータ３は、光学素子１
０とこの外部に配置されたマグネット５とを有してい
る。このマグネット５は、ホルダ−４に固定されたハウ
ジング６，７により固定されている。半導体レーザ１か
ら出射された光８はレンズ２で絞りこまれ光アイソレー
タ３を通過してコア径が１０μｍである光ファイバ９へ
入射するように調整されている。
【０００４】
【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３に使用するマグネット５は、外径が４
ｍｍであり、内径が１．５ｍｍであり、厚さが２ｍｍで
あるように形成されていて非常に小さいため射出成形法
により作られるが、その際金型の精度上、マグネット５
に設けられる断面がほぼ四角形の空孔の４隅部にどうし
ても半径が０．１ｍｍ程度のＲ（丸み）がついてしま
う。
【０００５】光アイソレータ３は、図５および図６に示
すように、ダイシングソーで４角に切断された光学素子
１０をマグネット５の空孔１１に挿入すると、光学素子
１０の角部がマグネット５の空孔１１の壁面Ｒ部にぶつ
かり光学素子１０とマグネット５の隙間の接着層１２の
厚さは最低でも０．０５ｍｍ程度になり接着層１２が薄
くならず、接着層１２の本来の強度が十分に得られな
い。そのため、高温および高湿状態の環境において、光
学素子１０とマグネット５の４つの隙間に充填されてい
る接着層１２は膨張・収縮し変形するが、その分の接着
層１２の変形を抑制することができず、光学素子１０は
マグネット５に対して極僅かに（０．１。）傾く。
【０００６】その結果、図４のＬＤモジュールにおいて
予めレンズ２および光アイソレータ３の位置を微調整し
コア径が１０μｍの光ファイバ９の中心に光が入射する
よう光軸を決めたとしても長時間高温および高湿の環境
下では、光学素子１０の傾きに応じて光アイソレータ３
から出た光の光軸が初期の位置から光ファイバ９の端部
で僅かにずれてしまうから、半導体レーザ１はビーム中
央部の光強度が非常に強いガウシアンビームであるた
め、光学素子１０の傾きが０．１°で光軸のズレが１μ
ｍであっても、結合効率が大幅に低下するという問題が
あった。
【０００７】また、マグネット５の空孔の４隅のＲ部と
光学素子１０の角部がぶつからないようにするために光
学素子１０を全体的に小さくすることが考えられるが、
光の有効ビーム径が確保できず、有効径を確保するため
には全体が大きくなるという問題がある。
【０００８】本発明の課題は、マグネットと光学素子の
固定に使用された接着剤の変形を防止し、高温高湿の環
境下においても光学素子を初期位置からマグネットに対
して傾かせず、ＬＤモジュールの結合効率が低下しない
小型で高信頼性の光アイソレータを提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ファラ
デー回転素子と偏光子と検光子とからなる四角柱状の光
学素子を、マグネットに設けられた断面がほぼ四角形の
空孔に挿入し、前記光学素子の光軸に平行な４面と相対
する前記マグネットの空孔の壁面とが形成する４つの空
隙に接着剤を充填することにより前記マグネットと前記
光学素子が固定される光アイソレータにおいて、前記４
つの空隙のうち少くとも１つの空隙の接着層の厚さを１
０μｍ以下としたことを特徴とする光アイソレータが得
られる。また、本発明によれば、前記光アイソレータに
おいて、前記マグネットの断面がほぼ四角形の空孔の隅
部に、前記空孔と連通する逃げ孔を設けたことを特徴と
する光アイソレータが得られる。
【００１０】また、本発明によれば、前記光アイソレー
タにおいて、前記光学素子は、この稜線部を所定部分だ
け削除したことを特徴とする光アイソレータが得られ
る。
【００１１】
【作用】本発明による光アイソレータにおいては、内部
に空孔を有するマグネットに光学素子を挿入し４つのの
隙間を接着剤で埋める際に、少なくとも１つの隙間の接
着層の厚さを１０μｍ以下に薄くすることで、その他の
隙間に充填されている接着剤が高温高湿の環境下で膨張
収縮し相対的に変形しようとする応力が働いても１つの
隙間の接着層が薄いことでその箇所での接着剤の接着強
度が大きく、変形しようとする応力が抑えられ光学素子
とマグネットの位置はほとんど変化しないことになる。
【００１２】
【実施例】次に、図面を参照にしながら本発明の実施例
を詳細に説明する。
【００１３】［実施例１］図１は、本発明による光アイ
ソレータの１実施例を示す正面図である。図２は、本発
明による光アイソレータの１実施例を示す断面図であ
る。
【００１４】この実施例による光アイソレータ３は、次
のようにして作られる。まず、あらかじめ光学軸を合わ
せた状態で接着剤により貼合せたそれぞれ縦１１．０ｍ
ｍ，横１１．０ｍｍの大きさの偏光子１３とファラデ−
回転素子であるガーネット１４と検光子１５からなる複
合板を１．５ｍｍ×１．５ｍｍの大きさにダイシングソ
ーで切断して光学素子１０を作る。
【００１５】次に、前記光学素子１０を、内部に断面が
ほぼ四角形の空孔１１の４隅部に前記空孔１１に連通す
る逃げ孔１６を設けた外径が３．９ｍｍ，内径が１．５
ｍｍ，厚さが１．８ｍｍのフェライト系プラスチックの
マグネット５（中心磁束密度≧３×１０-2Ｔ）の中に挿
入し、マグネット５と光学素子１０の４つの隙間を接着
層１２で充填してなる。
【００１６】従来の空孔１１の４隅部に壁面Ｒ部がつい
ていたマグネット５とは違いマグネット５の空孔１１の
隅部壁面に光学素子１０の角部がぶつからずマグネット
５が発生する磁界により光学素子１０の１面（図１にお
いて上面）がマグネット５の内壁面に引きつけられその
部分での接着剤１１の層の厚さを１０μｍ以下とするこ
とができた。
【００１７】そのため、本発明の実施例においては、長
時間にわたって高温（８５℃）高湿（８０％ＲＨ）の環
境下におかれても光学素子１０が最初の状態から傾かな
いためＬＤモジュールの結合効率の低下がみられず、非
常に信頼性が高い光アイソレータが得られた。
【００１８】［実施例２］図４は、本発明による光アイ
ソレータの他の実施例を示す正面図である。この実施例
においては、マグネット５の形状は従来と同じであり、
実施例１と同じ方法で光学素子１０を作製後に光学素子
１０の４つの稜線部を０．１ｍｍだけ削除して平面部を
形成してなる。その他は実施例１と同様に光アイソレー
タ３を作製したところ光学素子１０の傾きがほとんど無
く実施例１と同じ効果が得られＬＤモジュールの結合効
率の低下は起こらなかった。
【００１９】［比較例］マグネット５および光学素子１
０ともに従来の形状としてその他は実施例１と同様に光
アイソレータ３を作製したところ、長時間高温（８５
℃）・高湿（８０％ＲＨ）の環境下では光学素子１０が
初期位置から０．１°傾き、結合効率が２ｄＢ低下しＬ
Ｄモジュールの性能が著しく悪化した。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、マグネットと光学素子
の４つの隙間のうちすくなくとも１つの隙間における接
着剤の層の厚さを１０μｍ以下にすることにより、長時
間高温・高湿の環境下でもその他の厚い隙間に充填され
ている接着剤の膨張・収縮による接着剤の変形を抑制す
ることができ、光学素子とマグネットの位置関係が初期
位置から変化することがなく、その結果ＬＤモジュール
としての結合効率の低下が起こらず小型で信頼性の高い
光アイソレータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例を示す正面図である。
【図２】本発明の１実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す正面図である。
【図４】一般的なＬＤモジュールの構造を示す正面断面
図である。
【図５】従来の光アイソレータを示す正面図である。
【図６】従来の光アイソレータを示す断面図である。
【符号の説明】
１ 半導体レ−ザ ２ レンズ ３ 光アイソレ−タ ４ ホルダ− ５ マグネット ６，７ ハウジング ９ 光ファイバ １０ 光学素子 １１ 空孔 １２ 接着層 １６ 逃げ孔
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年３月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
フロントページの続き (72)発明者 渋谷 隆 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ファラデー回転素子と偏光子と検光子と
    からなる四角柱状の光学素子を、マグネットに設けられ
    た断面がほぼ四角形の空孔に挿入し、前記光学素子の光
    軸に平行な４面と相対する前記マグネットの空孔の壁面
    とが形成する４つの空隙に接着剤を充填することにより
    前記マグネットと前記光学素子が固定される光アイソレ
    ータにおいて、前記４つの空隙のうち少くとも１つの空
    隙の接着層の厚さを１０μｍ以下としたことを特徴とす
    る光アイソレータ。
  2. 【請求項２】 前記マグネットの断面がほぼ四角形の空
    孔の隅部に、前記空孔と連通する逃げ孔を設けたことを
    特徴とする請求項１に記載の光アイソレータ。
  3. 【請求項３】 前記光学素子は、この稜線部を所定部分
    だけ削除したことを特徴とする請求項１に記載の光アイ
    ソレータ。
JP5049252A 1993-03-10 1993-03-10 光アイソレータ Pending JPH06265819A (ja)

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JP5049252A JPH06265819A (ja) 1993-03-10 1993-03-10 光アイソレータ
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