JPH0743640A - 偏波無依存型光アイソレータ - Google Patents
偏波無依存型光アイソレータInfo
- Publication number
- JPH0743640A JPH0743640A JP20251093A JP20251093A JPH0743640A JP H0743640 A JPH0743640 A JP H0743640A JP 20251093 A JP20251093 A JP 20251093A JP 20251093 A JP20251093 A JP 20251093A JP H0743640 A JPH0743640 A JP H0743640A
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- Japan
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- optical isolator
- polarization
- mfd
- diameter
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 偏波無依存型光アイソレータにおいて、偏波
依存性を最低限に抑制する。 【構成】 ２本の光ファイバの光入出射端面の間に複屈
折板を含む光アイソレータ素子とレンズを配置した偏波
無依存型光アイソレータにおいて、少なくとも一方の光
ファイバ端面近傍のコア径を該端面に向けてテーパ状に
拡大したことを特徴とする。
依存性を最低限に抑制する。 【構成】 ２本の光ファイバの光入出射端面の間に複屈
折板を含む光アイソレータ素子とレンズを配置した偏波
無依存型光アイソレータにおいて、少なくとも一方の光
ファイバ端面近傍のコア径を該端面に向けてテーパ状に
拡大したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光結合すべき一対の光フ
ァイバの端面の間に、複屈折板を用いた偏波依存性の少
ない光アイソレータに関する。
ァイバの端面の間に、複屈折板を用いた偏波依存性の少
ない光アイソレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】複屈折板を用いた偏波無依存型光アイソ
レータは、偏光方向が互いに直交した偏光成分の光路を
分離あるいは結合させることにより機能するようになっ
ている（特公昭６０−４９２９７号、特開平４−１４６
４１１号等）。図１は従来の偏波無依存型光アイソレー
タを示し、光ファイバ１の端面と光ファイバ２端面との
間にレンズ３と複屈折素子４（単純に複屈折素子を含む
意味ではなく、所定の順方向結合作用と逆方向アイソレ
ーション作用を有する素子を意味する）を配置したもの
であり、光ファイバ１から順方向に入射する直交する２
つの偏光はレンズ３及び複屈折素子４を通過する際に２
つに分離された後、再び集光されて再結合され、光ファ
イバ２に入る。一方、逆方向の戻り光の直交する偏光は
複屈折素子４により２つに分かれるがレンズ１を通る時
に軸はずれ光となって光ファイバ１に戻ることはない。
レータは、偏光方向が互いに直交した偏光成分の光路を
分離あるいは結合させることにより機能するようになっ
ている（特公昭６０−４９２９７号、特開平４−１４６
４１１号等）。図１は従来の偏波無依存型光アイソレー
タを示し、光ファイバ１の端面と光ファイバ２端面との
間にレンズ３と複屈折素子４（単純に複屈折素子を含む
意味ではなく、所定の順方向結合作用と逆方向アイソレ
ーション作用を有する素子を意味する）を配置したもの
であり、光ファイバ１から順方向に入射する直交する２
つの偏光はレンズ３及び複屈折素子４を通過する際に２
つに分離された後、再び集光されて再結合され、光ファ
イバ２に入る。一方、逆方向の戻り光の直交する偏光は
複屈折素子４により２つに分かれるがレンズ１を通る時
に軸はずれ光となって光ファイバ１に戻ることはない。
【０００３】偏波無依存型光アイソレータを光ファイバ
の間に挿入する際には、順方向で一度分離した光を精度
良く再結合しなければ光アイソレータの挿入損失が大き
くなり、また偏波依存性を生じてしまう。光のスポット
径が小さければ小さいほどより高精度に光軸を合わさな
ければ装入損失が大きくなってしまう。分離した２つの
偏光を再結合して光ファイバのコアに整列させることは
一般に困難を伴い、２つの偏光の損失は異なる。したが
って、従来の偏波無依存型光アイソレータでは偏波依存
性を小さくすることが困難であった。従来この問題を解
決するために図１のレンズ３の他にさらに１枚以上のレ
ンズを追加して挿入損失を減少していたが、その理由は
組立時の許容軸ずれ量を１レンズ系に比べて大きくする
ことができるからである。しかし、これによると部品点
数が増え、組み立て工数が増大し、大型化し、高コスト
化する。
の間に挿入する際には、順方向で一度分離した光を精度
良く再結合しなければ光アイソレータの挿入損失が大き
くなり、また偏波依存性を生じてしまう。光のスポット
径が小さければ小さいほどより高精度に光軸を合わさな
ければ装入損失が大きくなってしまう。分離した２つの
偏光を再結合して光ファイバのコアに整列させることは
一般に困難を伴い、２つの偏光の損失は異なる。したが
って、従来の偏波無依存型光アイソレータでは偏波依存
性を小さくすることが困難であった。従来この問題を解
決するために図１のレンズ３の他にさらに１枚以上のレ
ンズを追加して挿入損失を減少していたが、その理由は
組立時の許容軸ずれ量を１レンズ系に比べて大きくする
ことができるからである。しかし、これによると部品点
数が増え、組み立て工数が増大し、大型化し、高コスト
化する。
【０００４】
【発明が解決使用とする課題】本発明は、偏波無依存型
光アイソレータにおいて、従来よりも単純な手段により
偏波無依存性を改善することを課題とする。
光アイソレータにおいて、従来よりも単純な手段により
偏波無依存性を改善することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、２本の光ファ
イバの光入出射端面の間に複屈折板を含む光アイソレー
タ素子とレンズを配置した偏波無依存型光アイソレータ
にいて、少なくとも一方の光ファイバ端面近傍のコア径
をテーパ状の拡大部としたことを特徴とする光アイソレ
ータである。モードフィールド径ＭＦＤ（光ファイバ端
面のコア直径）は、直交する２つの偏光成分の分離距離
をｄとした時、ＭＦＤ＜０．６６ｄを満足すれば良い。
イバの光入出射端面の間に複屈折板を含む光アイソレー
タ素子とレンズを配置した偏波無依存型光アイソレータ
にいて、少なくとも一方の光ファイバ端面近傍のコア径
をテーパ状の拡大部としたことを特徴とする光アイソレ
ータである。モードフィールド径ＭＦＤ（光ファイバ端
面のコア直径）は、直交する２つの偏光成分の分離距離
をｄとした時、ＭＦＤ＜０．６６ｄを満足すれば良い。
【０００６】
【作用】この点をより詳しく説明するに、常光に対する
屈折率ｎo 、異常光に対する屈折率ｎe 及び厚さｔの複
屈折性平行平板に垂直に光が入射した場合、出射点での
常光と異常光と分離距離ｄは次式で表される。 ｄ＝（ｎe 2 −ｎo 2 ）ｔ／（ｎe 2 ＋ｎo 2 ） 一方、複屈折板を使用した光アイソレータのはその複屈
折性により逆方向から入射光の位置を光ファイバのコア
位置からずらすことにより、アイソレーション（逆進す
る光が光ファイバのコアから分離される度合いを示す）
を確保するが、アイソレーションはモードフィールド径
ＭＦＤの関数となる。 アイソレーション＝１７．３６×ｄ2 ／（ＭＦＤ）2 したがって、アイソレーションを４０ｄＢ以上確保する
には、 ＭＦＤ＜０．６６ｄ を満足する範囲でＭＦＤを最大値に設定すれば、逆方向
に４０ｄＢ以上のアイソレーションが確保できると共
に、順方向における光ビームの直径が増大して損失を低
下し再結合される光の強度を増すことができるととも
に、光の直径が増すことにより偏波の方向依存性が抑制
され、偏波無依存型光アイソレータの性能を上げること
ができる。一般に、素子を通過した後の常光と異常光の
位置は微小にずれるが、コアを拡大すればその微小なず
れに対する損失を小さくすることができるので、結果と
して偏波依存性は抑制できる。
屈折率ｎo 、異常光に対する屈折率ｎe 及び厚さｔの複
屈折性平行平板に垂直に光が入射した場合、出射点での
常光と異常光と分離距離ｄは次式で表される。 ｄ＝（ｎe 2 −ｎo 2 ）ｔ／（ｎe 2 ＋ｎo 2 ） 一方、複屈折板を使用した光アイソレータのはその複屈
折性により逆方向から入射光の位置を光ファイバのコア
位置からずらすことにより、アイソレーション（逆進す
る光が光ファイバのコアから分離される度合いを示す）
を確保するが、アイソレーションはモードフィールド径
ＭＦＤの関数となる。 アイソレーション＝１７．３６×ｄ2 ／（ＭＦＤ）2 したがって、アイソレーションを４０ｄＢ以上確保する
には、 ＭＦＤ＜０．６６ｄ を満足する範囲でＭＦＤを最大値に設定すれば、逆方向
に４０ｄＢ以上のアイソレーションが確保できると共
に、順方向における光ビームの直径が増大して損失を低
下し再結合される光の強度を増すことができるととも
に、光の直径が増すことにより偏波の方向依存性が抑制
され、偏波無依存型光アイソレータの性能を上げること
ができる。一般に、素子を通過した後の常光と異常光の
位置は微小にずれるが、コアを拡大すればその微小なず
れに対する損失を小さくすることができるので、結果と
して偏波依存性は抑制できる。
【０００７】光ファイバ端面近傍のコア径を端面に向け
てテーパ状に拡大する技術は、特開昭６３−３３７０６
号に記載されているので、本発明でも同手法を採用し光
ファイバ端部を構成できる。なお、同公報の技術は本発
明のような偏波無依存型光アイソレータの偏波依存性を
抑制するものではなく、ファイバ端部内を伝達する光ビ
ームの径を拡大したり偏光度を調整する等により、結合
損失を低下させる技術を記載するに過ぎない。
てテーパ状に拡大する技術は、特開昭６３−３３７０６
号に記載されているので、本発明でも同手法を採用し光
ファイバ端部を構成できる。なお、同公報の技術は本発
明のような偏波無依存型光アイソレータの偏波依存性を
抑制するものではなく、ファイバ端部内を伝達する光ビ
ームの径を拡大したり偏光度を調整する等により、結合
損失を低下させる技術を記載するに過ぎない。
【０００８】
【実施例】図２に示すように、導波コア１６、１８を有
する一対の光ファイバ１１、１２の間に、レンズ１３
と、複屈折板１４、１４として厚さｔ＝０．５ｍｍのル
チル板を２枚使用し、それらの間にガーネット膜よりな
るファラデー回転子１５を挟んで接合したものとを挿入
した。複屈折板はｎo ＝２．４４、ｎe ＝２．６９であ
り、上に挙げた分離距離はｄ＝（ｎe 2 −ｎo 2 ）ｔ／
（ｎe 2 ＋ｎo 2 ）2＝０．０４８６ｍｍであった。従
って、ＭＦＤ＜０．６６×ｄ＝３２．０８μｍとなる。
すなわち、モードフィールド径ＭＦＤが３２．０８μｍ
未満を満足すれば、戻り光ビームに対して４０ｄＢ以下
のアイソレーションが確保できるので、この範囲でテー
パ状コア拡大部１７（逆方向の入射光がある場合には拡
大部１９も）の端面直径を選択すれば良い。一方、順方
向の光ビーム径は大きくなるから、分離した偏向の再結
合が増すだけでなく、光偏波依存性が減少する。
する一対の光ファイバ１１、１２の間に、レンズ１３
と、複屈折板１４、１４として厚さｔ＝０．５ｍｍのル
チル板を２枚使用し、それらの間にガーネット膜よりな
るファラデー回転子１５を挟んで接合したものとを挿入
した。複屈折板はｎo ＝２．４４、ｎe ＝２．６９であ
り、上に挙げた分離距離はｄ＝（ｎe 2 −ｎo 2 ）ｔ／
（ｎe 2 ＋ｎo 2 ）2＝０．０４８６ｍｍであった。従
って、ＭＦＤ＜０．６６×ｄ＝３２．０８μｍとなる。
すなわち、モードフィールド径ＭＦＤが３２．０８μｍ
未満を満足すれば、戻り光ビームに対して４０ｄＢ以下
のアイソレーションが確保できるので、この範囲でテー
パ状コア拡大部１７（逆方向の入射光がある場合には拡
大部１９も）の端面直径を選択すれば良い。一方、順方
向の光ビーム径は大きくなるから、分離した偏向の再結
合が増すだけでなく、光偏波依存性が減少する。
【０００９】
【効果】本発明によると、アイソレーションを犠牲にし
ないで順方向の光ビーム径を大きくできるから、偏波無
依存型光アイソレータの偏波依存性が減少する。
ないで順方向の光ビーム径を大きくできるから、偏波無
依存型光アイソレータの偏波依存性が減少する。
【図１】従来の偏波無依存型光アイソレータの動作を説
明する図である。
明する図である。
【図２】本発明の実施例による偏波無依存型光アイソレ
ータを示す図である。
ータを示す図である。
１１、１２ 光ファイバ １３ レンズ １４ 複屈折板 １５ ガーネット板 １６、１８ コア １７、１９ コア拡大部
Claims (3)
- 【請求項１】 ２本の光ファイバの光入出射端面の間に
複屈折板を含む光アイソレータ素子とレンズを配置した
偏波無依存型光アイソレータにおいて、少なくとも一方
の光ファイバ端面近傍のコア径を該端面に向けてテーパ
状に拡大したことを特徴とする光アイソレータ。 - 【請求項２】 コア端面の直径モードフィールド径ＭＦ
Ｄが、直交する２つの偏光成分の分離距離をｄとした時 ＭＦＤ＜０．６６ｄ であることを特徴とする請求項１の光アイソレータ。 - 【請求項３】 レンズは一個である請求項１または２の
光アイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20251093A JP3261391B2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 偏波無依存型光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20251093A JP3261391B2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 偏波無依存型光アイソレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743640A true JPH0743640A (ja) | 1995-02-14 |
| JP3261391B2 JP3261391B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=16458682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20251093A Expired - Fee Related JP3261391B2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 偏波無依存型光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3261391B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997007425A1 (fr) * | 1995-08-14 | 1997-02-27 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Isolateur optique independant de la polarisation |
| EP0863425A2 (en) * | 1997-02-24 | 1998-09-09 | Jds Fitel Inc. | Optical device for splitting an input beam into two orthogonal polarization states |
| EP0874263A1 (en) * | 1997-04-07 | 1998-10-28 | Jds Fitel Inc. | Optical circulator |
| US6014475A (en) * | 1995-12-14 | 2000-01-11 | Australian Technology Park Photonic Technologies Pty. Ltd. | Fiber optic circulator |
| US7389630B2 (en) | 2003-10-16 | 2008-06-24 | Kyoritsu Siyaku Corporation | Packaging device and trash box |
-
1993
- 1993-07-26 JP JP20251093A patent/JP3261391B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997007425A1 (fr) * | 1995-08-14 | 1997-02-27 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Isolateur optique independant de la polarisation |
| US5848203A (en) * | 1995-08-14 | 1998-12-08 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Polarization-independent optical isolator |
| US6014475A (en) * | 1995-12-14 | 2000-01-11 | Australian Technology Park Photonic Technologies Pty. Ltd. | Fiber optic circulator |
| EP0863425A2 (en) * | 1997-02-24 | 1998-09-09 | Jds Fitel Inc. | Optical device for splitting an input beam into two orthogonal polarization states |
| EP0863425A3 (en) * | 1997-02-24 | 1999-12-15 | Jds Fitel Inc. | Optical device for splitting an input beam into two orthogonal polarization states |
| EP0874263A1 (en) * | 1997-04-07 | 1998-10-28 | Jds Fitel Inc. | Optical circulator |
| US7389630B2 (en) | 2003-10-16 | 2008-06-24 | Kyoritsu Siyaku Corporation | Packaging device and trash box |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3261391B2 (ja) | 2002-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010612 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20011204 |
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