JPH0675189A - 光アイソレータ用素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接着貼合せにより構成された光アイソレータ
用素子の信頼性を向上し、また光学調整の作業性が良
く、量産性が高く、部品点数，組立工数が少なく、且つ
順方向損失の小さい光アイソレータ用素子及びその製造
方法を提供すること。 【構成】 ファラデー回転子基板５と、２枚の偏光子基
板６，７を具備し、これらを可視光硬化性樹脂からなる
接着層９，９を介して交互に積層する工程と、前記積層
した基板５，６，７にレーザ光を当てながら各偏光子基
板６，７の透過偏光方向が相対的に光軸Ｌを中心に所定
角度回転した位置となるように調整する工程と、偏光子
基板６，７の表面から可視光線８を照射して前記各接着
層９，９の硬化を行なう工程と、接着層９，９を硬化し
て一体となった積層基板５，６，７を所望のサイズにカ
ッティングして多数個の光アイソレータ用素子１を複数
個切り出す工程によって光アイソレータ用素子を製造す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光源から出射された光
を各種光学素子や光ファイバに導入した際に生じる戻り
光を除去するために用いられる光アイソレータ用素子及
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来、レーザー光源等の光源から出射した
光は各種光学素子や光ファイバに入射されるが、該入射
光の一部は、該各種光学素子や光ファイバの端面や内部
で反射されたり散乱されたりする。

【０００３】そしてこの反射，散乱された光の内の一部
は戻り光として前記光源に戻ろうとするが、この戻り光
を防止するために光アイソレータが用いられる。

【０００４】従来この種の光アイソレータは、２枚の偏
光子（偏光子と検光子）の間に平板状のファラデー回転
子を設置し、これら３つの部品を筒状の磁石内に部品ホ
ルダを介して収納して構成されていた。ここで通常、フ
ァラデー回転子は飽和磁界内において所定の波長の光の
偏光面を４５°回転する厚みに構成され、また２つの偏
光子はそれぞれの透過偏光方向が４５°回転方向にずれ
るように回転調整されている。

【０００５】上記構造の光アイソレータにおいては、フ
ァラデー回転子と２つの偏光子が別部品であり、このた
めその組立工数が多くなるばかりか、各部品間の光学上
の調整作業が煩雑である。

【０００６】このため、平板状のファラデー回転子の両
面にそれぞれ平板状の偏光子を直接接着した構造の光ア
イソレータ用素子を、筒状の磁石内に配置した光アイソ
レータも提案されている。この接着型の光アイソレータ
用素子を作製する場合には、大型の偏光子基板とファラ
デー回転子基板を交互に接着して、接着完了後にこれを
カットして多数個の光アイソレータ用素子を得るといっ
た方法を用いることによって、作業性や生産性を高くす
ることができるという利点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述のよ
うにファラデー回転子の両面に板状の偏光子を接着し一
体化した光アイソレータ用素子を用いた光アイソレータ
においても、接着貼合せに関して以下のような問題点が
あった。

【０００８】一般に光学部品の貼合せに使用されるエ
ポキシ樹脂系接着剤は、水分による接着層の形状変化，
剥離等の点で問題がある。

【０００９】さらに二液混合硬化型接着剤は、接着剤
完全硬化まで時間がかかるため、完全硬化までの間に各
光学部品間の光学調整がずれてしまい、光アイソレータ
の特性が劣化する場合がある。また生産性も悪い。

【００１０】信頼性，作業性が良好な接着剤として紫
外線硬化型接着剤が上げられるが、上記光アイソレータ
用素子に使用するファラデー回転子と板状の偏光子は、
紫外線領域の光をほとんど透過しないため、該接着剤は
硬化しない。従って該接着剤を硬化させるためには、特
開平３−１２０５１２号公報に記載されているように、
ファラデー回転子と板状偏光子の間に紫外線透過用スペ
ーサーを配置する必要があるが、部品点数，組立工数の
増加となり好ましくない。さらに紫外線透過用スペーサ
ーの配置によって、光アイソレータ用素子の順方向損失
が増大してしまう。

【００１１】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは以下の通りである。 接着貼合せにより構成される光アイソレータ用素子の
接着の信頼性を向上すること。

【００１２】光学調整の作業性が良く、量産性の高い
光アイソレータ用素子を提供すること。

【００１３】部品点数，組立工数が少なく、且つ順方
向損失の小さい光アイソレータ用素子を提供すること。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、１又は２以上の平板状のファラデー回転子
と２以上の平板状の偏光子を、可視光硬化性樹脂からな
る接着層を介して交互に積層して接着一体化して光アイ
ソレータ用素子を構成した。

【００１５】また本発明は、１又は２以上の平板状のフ
ァラデー回転子基板と、２以上の平板状の偏光子基板を
具備し、これらファラデー回転子基板と偏光子基板を可
視光硬化性樹脂からなる接着層を介して交互に積層する
工程と、前記積層した基板にレーザ光を当てながら各偏
光子基板の透過偏光方向が相対的に光軸を中心に所定角
度回転した位置となるように調整する工程と、偏光子基
板の表面から可視光線を照射して前記各接着層を硬化せ
しめる工程と、接着層を硬化して一体となった積層基板
を所望のサイズにカッティングして光アイソレータ用素
子を複数個切り出す工程とを具備することによって光ア
イソレータ用素子の製造方法を構成した。

【００１６】

【作用】接着層として可視光硬化性樹脂を用いたので、
エポキシ樹脂系接着剤の場合に生ずる吸水形状変化や剥
離が低減でき、光アイソレータの信頼性が向上する。

【００１７】可視光による瞬間接着が可能となるため、
接着層硬化中の偏光軸ずれが防止でき、光アイソレータ
用素子の特性の劣化が生じない。

【００１８】さらに可視光は板状の偏光子を透過するの
で、接着剤硬化用のスペーサを配置する必要がなく、該
板状の偏光子表面から直接可視光を照射することによっ
て接着剤は硬化する。従って部品点数，組立工数の削減
が可能となる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明にかかる光アイソレータ用素
子の１実施例を示す斜視図である。同図に示すようにこ
の光アイソレータ用素子１は、平板状のファラデー回転
子２の両面にそれぞれ平板状の偏光子３，４を、可視光
硬化性樹脂からなる接着層９，９を介して接着一体化す
ることによって構成されている。

【００２０】ここでファラデー回転子２は円板状に形成
されたビスマス置換ガーネット板で構成されており、そ
の厚みは、該ファラデー回転子２に光軸Ｌ方向の飽和磁
界を印加した場合に該ファラデー回転子２に入射する光
の偏光面が所定角度（この実施例においては４５°）光
軸まわりに回転するに必要な厚みに構成されている。

【００２１】また２枚の偏光子３，４は円板状に形成さ
れており、光軸Ｌ方向に入射する光の内の１方向の偏光
成分を吸収する機能を有する二色性偏光子、或いは分離
する機能を有する複屈折性偏光子で構成されている。こ
こで両偏光子３，４のそれぞれの透過偏光方向は、所定
角度（ファラデー回転子によって光の偏光面が回転され
る角度であり、この実施例では４５°）光軸回りにずら
されている。

【００２２】一方、接着層９，９は可視光硬化性樹脂に
より構成されており、この実施例においては、硬化時の
屈折率はおよそ１．５０，光透過率９９％以上，２５℃
水中２４時間の吸水率０．５％以下，ガラス転移温度１
００℃以上の特性を持つ可視光硬化性樹脂を用いた。

【００２３】この光アイソレータ用素子１に外部から光
軸Ｌ方向に向かう磁界を印加すれば、光アイソレータと
して機能する。

【００２４】図２は本発明にかかる光アイソレータ用素
子１の製造手順を示す図である。まず同図（ａ）に示す
ように、円板状であってその直径の大きい大型の２枚の
偏光子基板６，７と、この２枚の偏光子基板６，７と同
一直径の大型のファラデー回転子基板５を用意する。

【００２５】次に両偏光子基板６，７の間にファラデー
回転子基板５を配置して、ファラデー回転子基板５と偏
光子基板７の面に可視光硬化性樹脂を塗布し、同図
（ｂ）に示すように、これらを積層し一体化する。

【００２６】次に光軸Ｌ方向に使用するレーザ光を当て
て、両偏光子基板６，７の透過偏光方向が光軸Ｌを中心
に所定角度（この実施例においては４５°）相互に回転
した位置となるように調整した後、偏光子基板６の表面
側から可視光線８（波長４７０nmの青色光）を照射して
接着層９，９の硬化を行なう。

【００２７】なお上記偏光子基板６，７とファラデー回
転子基板５には、予め反射防止コートを施しておくこと
が望ましい。これは各基板５，６，７と接着層９，９及
び空気層の屈折率の違いにより生ずるフレネル反射を防
止するためである。

【００２８】次にこの接着一体化された板を、同図
（ｃ）に示すように、図１に示す光アイソレータ用素子
１のサイズに多数個カッティングして前記図１に示すよ
うな形状の特性が均一な光アイソレータ用素子１を多数
個切り出す。

【００２９】以上のように可視光硬化性樹脂を用いれ
ば、光学調整後瞬時に該樹脂を硬化させることができる
ので、各光学部品間の光学調整位置がずれず、特性の劣
化が生じない。また可視光は偏光子基板を透過するの
で、従来例のように各光学素子間に光透過用スペーサを
用いなくても接着層の硬化が可能であり、組立調整工程
が少なく、短時間で多数個の素子の製造が可能となり量
産性が向上する。

【００３０】図３は板状偏光子を透過した後の紫外光と
可視光を用いて、紫外線硬化性樹脂と可視光硬化性樹脂
の硬化特性を実験により調べた結果を示す図である。

【００３１】ここでこの実験に用いる板状偏光子として
は、複素誘電体媒質中に金属分子を分散させた偏光子を
用い、また紫外線と可視光線はほぼ同じパワーの光源を
用いた。なお紫外線硬化性樹脂，可視光硬化性樹脂の両
者とも、光を樹脂に直接照射した場合は３０秒以内に硬
化する。

【００３２】本実験において、板状偏光子透過後の光を
用いた場合、紫外光は板状偏光子をほとんど透過しない
ので紫外線硬化性樹脂は硬化しないが、可視光は板状偏
光子をある程度透過するので可視光硬化性樹脂は数秒で
硬化することを確認した。この実験結果からも光アイソ
レータ用素子に可視光硬化性樹脂を用いることが有用で
あることが分かる。

【００３３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる光アイソレータ用素子及びその製造方法によれば、
以下のような優れた効果を有する。 組み立て調整工数が少なく、短時間で同時に多数個の
光アイソレータ用素子の製造が可能となる。

【００３４】接着型の光アイソレータ用素子に用いて
いた光透過用スペーサが必要なくなるため、部品点数の
削減が実現する。さらに順方向損失も小さくなる。

【００３５】光学調整後の瞬間接着が可能となり、作
業性の向上が実現する。

【００３６】接着層の吸水形状変化や剥離が低減でき
るため、光アイソレータの信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる光アイソレータ用素子の１実施
例を示す斜視図である。

【図２】本発明にかかる光アイソレータ用素子の製造方
法を示す図である。

【図３】板状偏光子を透過した後の紫外光と可視光を用
いて、紫外線硬化性樹脂と可視光硬化性樹脂の硬化特性
を実験により調べた結果を示す図である。

【符号の説明】

１ 光アイソレータ用素子 ２ ファラデー回転子 ３，４ 偏光子 ５ ファラデー回転子基板 ６，７ 偏光子基板 ８ 可視光光線 ９ 接着層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １又は２以上の平板状のファラデー回転
   子と２以上の平板状の偏光子を、可視光硬化性樹脂から
   なる接着層を介して交互に積層して接着一体化したこと
   を特徴とする光アイソレータ用素子。
2. 【請求項２】 １又は２以上の平板状のファラデー回転
   子基板と、２以上の平板状の偏光子基板を具備し、 これらファラデー回転子基板と偏光子基板を可視光硬化
   性樹脂からなる接着層を介して交互に積層する工程と、 前記積層した基板にレーザ光を当てながら各偏光子基板
   の透過偏光方向が相対的に光軸を中心に所定角度回転し
   た位置となるように調整する工程と、 偏光子基板の表面から可視光線を照射して前記各接着層
   を硬化せしめる工程と、 接着層を硬化して一体となった積層基板を所望のサイズ
   にカッティングして光アイソレータ用素子を複数個切り
   出す工程とを具備することを特徴とする光アイソレータ
   用素子の製造方法。