JPH0749468A - 光アイソレータ - Google Patents
光アイソレータInfo
- Publication number
- JPH0749468A JPH0749468A JP19462393A JP19462393A JPH0749468A JP H0749468 A JPH0749468 A JP H0749468A JP 19462393 A JP19462393 A JP 19462393A JP 19462393 A JP19462393 A JP 19462393A JP H0749468 A JPH0749468 A JP H0749468A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- faraday element
- polarization
- optical isolator
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型軽量で、製作工程が簡単なアイソレータ
をより安く提供することを目標とする。 【構成】 光入射面および光出射面に偏光膜を具備し、
入射光の偏波面を約４５度回転するファラデー素子１
と、該ファラデー素子に磁界を印加する磁界印加機構３
とから構成される光アイソレータにおいて、前記偏光膜
２は、薄膜の導電物質からなり光の波長の１／１０以下
の間隔を有する一方向性の格子状の形態をなして前記フ
ァラデー素子１の光入射面および光出射面に形成され、
かつ前記光出射面に形成された偏光膜は、光軸に垂直な
面内において、前記光入射面の偏光膜２ａに対して前記
ファラデー素子１による偏波面の回転と同じ向きに約４
５°の角度をなしていることを特徴とする。
をより安く提供することを目標とする。 【構成】 光入射面および光出射面に偏光膜を具備し、
入射光の偏波面を約４５度回転するファラデー素子１
と、該ファラデー素子に磁界を印加する磁界印加機構３
とから構成される光アイソレータにおいて、前記偏光膜
２は、薄膜の導電物質からなり光の波長の１／１０以下
の間隔を有する一方向性の格子状の形態をなして前記フ
ァラデー素子１の光入射面および光出射面に形成され、
かつ前記光出射面に形成された偏光膜は、光軸に垂直な
面内において、前記光入射面の偏光膜２ａに対して前記
ファラデー素子１による偏波面の回転と同じ向きに約４
５°の角度をなしていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信や光を用いた放送
波伝送、光による計測などにおいて、光源となるレーザ
から発射された光波が、種々の原因で光源に戻ることを
防ぐために用いる光アイソレータに関するものである。
波伝送、光による計測などにおいて、光源となるレーザ
から発射された光波が、種々の原因で光源に戻ることを
防ぐために用いる光アイソレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来技術による光アイソレータの
構成を示した図で、基本的にファラデー素子１、第１の
偏光子４ａ、第２の偏光子４ｂ、および永久磁石３から
構成されている。ここに使われるファラデー素子１とし
ては、たとえば、光通信用としてはＬＰＥ（液相エピタ
キシャル）法による希土類・ビスマス・鉄・ガーネット
単結晶厚膜が実用に供されている。また、偏光子２ａ，
２ｂ（一般的に言うと木は単に２と言う。）としては偏
光プリズム、偏光ガラスなどが、さらに永久磁石と３し
ては、円筒形状で軸方向に着磁したフェライト系磁石、
希土類系磁石などが使われている。
構成を示した図で、基本的にファラデー素子１、第１の
偏光子４ａ、第２の偏光子４ｂ、および永久磁石３から
構成されている。ここに使われるファラデー素子１とし
ては、たとえば、光通信用としてはＬＰＥ（液相エピタ
キシャル）法による希土類・ビスマス・鉄・ガーネット
単結晶厚膜が実用に供されている。また、偏光子２ａ，
２ｂ（一般的に言うと木は単に２と言う。）としては偏
光プリズム、偏光ガラスなどが、さらに永久磁石と３し
ては、円筒形状で軸方向に着磁したフェライト系磁石、
希土類系磁石などが使われている。
【０００３】光アイソレータは、その特性を確保する必
要から、光軸に垂直な面において第１の偏光素子４ａと
ファラデー素子１の間の角度、および第１と第２の偏光
素子４ａ，４ｂ相互間の角度を精密に決定しなければな
らない。それゆえに製作に当たっては、これらを有機接
着剤、無機接着剤、あるいは半田等の金属により精度良
く固定する作業がきわめて重要である。
要から、光軸に垂直な面において第１の偏光素子４ａと
ファラデー素子１の間の角度、および第１と第２の偏光
素子４ａ，４ｂ相互間の角度を精密に決定しなければな
らない。それゆえに製作に当たっては、これらを有機接
着剤、無機接着剤、あるいは半田等の金属により精度良
く固定する作業がきわめて重要である。
【０００４】偏光子としては、最近ではたとえばガラス
基板内に形成した、細長い島状でその間隔が光の波長の
１／１０以下の金属薄膜が偏光特性を有することが知ら
れており、光アイソレータ用の偏光子としても使われて
いる。しかしこの場合も、前述と同様の製作工程を経な
ければならないことは当然である。
基板内に形成した、細長い島状でその間隔が光の波長の
１／１０以下の金属薄膜が偏光特性を有することが知ら
れており、光アイソレータ用の偏光子としても使われて
いる。しかしこの場合も、前述と同様の製作工程を経な
ければならないことは当然である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来技術による光アイ
ソレータは、前述したように個々の部品を機械的にある
いは接着剤等を用いて固定するなどの方法によって製作
されている。この工程にはすでに述べたように高い精度
での位置・角度決めが求められ、安定した品質と低コス
トを維持することは容易でない。それを搭載する機器の
小型化が進められていることもあり、光アイソレータは
さらに小型化が求められ、これに応えることは従来技術
のままでは至難である。
ソレータは、前述したように個々の部品を機械的にある
いは接着剤等を用いて固定するなどの方法によって製作
されている。この工程にはすでに述べたように高い精度
での位置・角度決めが求められ、安定した品質と低コス
トを維持することは容易でない。それを搭載する機器の
小型化が進められていることもあり、光アイソレータは
さらに小型化が求められ、これに応えることは従来技術
のままでは至難である。
【０００６】本発明は、これらの問題を改善し、小型軽
量で製作工程が簡単な光アイソレータを提供することを
課題とする。
量で製作工程が簡単な光アイソレータを提供することを
課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、光入射
面および光出射面に偏光膜を具備し、入射光の偏波面を
約４５度回転するファラデー素子と、該ファラデー素子
に磁界を印加する磁界印加機構とから構成される光アイ
ソレータにおいて、前記偏光膜は、薄膜の導電物質から
なり光の波長の１／１０以下の間隔を有する一方向性の
格子状の形態をなして、前記ファラデー素子の光入射面
および光出射面に形成されかつ前記光出射面に形成され
た偏光膜は、光軸に垂直な面内において、前記光入射面
の偏光膜に対して前記ファラデー素子による偏波面の回
転と同じ向きに約４５°の角度をなしていることを特徴
とする光アイソレータが得られる。
面および光出射面に偏光膜を具備し、入射光の偏波面を
約４５度回転するファラデー素子と、該ファラデー素子
に磁界を印加する磁界印加機構とから構成される光アイ
ソレータにおいて、前記偏光膜は、薄膜の導電物質から
なり光の波長の１／１０以下の間隔を有する一方向性の
格子状の形態をなして、前記ファラデー素子の光入射面
および光出射面に形成されかつ前記光出射面に形成され
た偏光膜は、光軸に垂直な面内において、前記光入射面
の偏光膜に対して前記ファラデー素子による偏波面の回
転と同じ向きに約４５°の角度をなしていることを特徴
とする光アイソレータが得られる。
【０００８】
【作用】図４は本発明の光アイソレータの機能を模式的
に示した図である。はじめに（Ａ）を参照して、入射光
（無偏光）は、第１の偏光格子２ａを透過するとき、横
方向の振動成分はこれと平行な金属格子に吸収され、フ
ァラデー素子１への入射光は上下方向の成分のみとな
る。磁界を印加した状態のファラデー素子１によってこ
の入射光の偏波面は４５°回転して出射され、第２の偏
光格子２ｂを通過する成分のみが光アイソレータの出射
光となる。次に（Ｂ）を参照して、逆方向からの入射光
（無偏光）に対しては、第２の偏光格子２ｂを通過した
偏光成分がファラデー素子１によって偏波面が４５°回
転され、これが第１の偏光格子２ａに入射はするものの
通過は阻止される。
に示した図である。はじめに（Ａ）を参照して、入射光
（無偏光）は、第１の偏光格子２ａを透過するとき、横
方向の振動成分はこれと平行な金属格子に吸収され、フ
ァラデー素子１への入射光は上下方向の成分のみとな
る。磁界を印加した状態のファラデー素子１によってこ
の入射光の偏波面は４５°回転して出射され、第２の偏
光格子２ｂを通過する成分のみが光アイソレータの出射
光となる。次に（Ｂ）を参照して、逆方向からの入射光
（無偏光）に対しては、第２の偏光格子２ｂを通過した
偏光成分がファラデー素子１によって偏波面が４５°回
転され、これが第１の偏光格子２ａに入射はするものの
通過は阻止される。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例の光アイソレータを
示す断面図であり、１は両面に偏光格子２を備えたファ
ラデー素子、３は永久磁石である。
示す断面図であり、１は両面に偏光格子２を備えたファ
ラデー素子、３は永久磁石である。
【００１０】ファラデー素子１としては、厚さ０．４５
ｍｍ、直径３ｍｍのテルビウム・ビスマス・鉄・ガーネ
ット単結晶（（ＴｂＢｉ）3 Ｆｅ5 Ｏ12）厚膜（以下、
ガーネット膜）を用いた。
ｍｍ、直径３ｍｍのテルビウム・ビスマス・鉄・ガーネ
ット単結晶（（ＴｂＢｉ）3 Ｆｅ5 Ｏ12）厚膜（以下、
ガーネット膜）を用いた。
【００１１】本実施例では、ガーネット膜の光入射面
に、銀の薄膜（膜厚５００Å）を、格子幅１００Å、間
隔１，０００Åの一方向性の格子状に形成して光入射面
側の偏光格子２ａとし、ガーネット膜の裏面（出射面）
にも、光入射側から見て反時計回りの向きに４５°回転
した角度で、同様に偏光格子２ｂを形成し、これから直
径３ｍｍのチップ状に加工し、これをファラデー素子１
とした。このファラデー素子１を円筒形状の永久磁石３
の内部に装着固定した。
に、銀の薄膜（膜厚５００Å）を、格子幅１００Å、間
隔１，０００Åの一方向性の格子状に形成して光入射面
側の偏光格子２ａとし、ガーネット膜の裏面（出射面）
にも、光入射側から見て反時計回りの向きに４５°回転
した角度で、同様に偏光格子２ｂを形成し、これから直
径３ｍｍのチップ状に加工し、これをファラデー素子１
とした。このファラデー素子１を円筒形状の永久磁石３
の内部に装着固定した。
【００１２】図３は上記の偏光格子２ａ，２ｂがファラ
デー素子１の表裏面にそれぞれ形成した所を拡大して示
した断面図である。
デー素子１の表裏面にそれぞれ形成した所を拡大して示
した断面図である。
【００１３】本実施例による光アイソレータは、波長
１．５５μｍの入射光に対して、偏波面の回転角４５°
を示し、光透過損失は順方向で０．５ｄＢ、逆方向損失
は３０ｄＢであった。また、薄膜をもって偏光格子を形
成した他の実施例においても、前記と同様の特性を得
た。更に、金属薄膜格子の間隔を１，０００Åよりもさ
らに小さくしても良い結果が得られる。
１．５５μｍの入射光に対して、偏波面の回転角４５°
を示し、光透過損失は順方向で０．５ｄＢ、逆方向損失
は３０ｄＢであった。また、薄膜をもって偏光格子を形
成した他の実施例においても、前記と同様の特性を得
た。更に、金属薄膜格子の間隔を１，０００Åよりもさ
らに小さくしても良い結果が得られる。
【００１４】
【発明の効果】本発明による光アイソレータは、ファラ
デー素子の両方に配置する偏光素子として薄い偏光格子
を直接被着させることにより、実質的に２個のバルク状
の偏光素子のスペースを省くことになり、より小型化，
軽量化を実現した。また本発明は、ファラデー素子の光
入射面と出射面に偏光膜を形成することにより、個々の
部品を従来ほど精度よく組み合わせて製作する必要をな
くし、安定した品質でかつ低価格の光アイソレータを提
供した。
デー素子の両方に配置する偏光素子として薄い偏光格子
を直接被着させることにより、実質的に２個のバルク状
の偏光素子のスペースを省くことになり、より小型化，
軽量化を実現した。また本発明は、ファラデー素子の光
入射面と出射面に偏光膜を形成することにより、個々の
部品を従来ほど精度よく組み合わせて製作する必要をな
くし、安定した品質でかつ低価格の光アイソレータを提
供した。
【図１】本発明による光アイソレータの構成を示す説明
図（断面図）。
図（断面図）。
【図２】従来技術による光アイソレータの構成を示す説
明図（断面図）。
明図（断面図）。
【図３】ファラデー素子とその面上に形成した偏光格子
の拡大模式図。
の拡大模式図。
【図４】光アイソレータの機能説明図（模式図）。
１ ファラデー素子 ２ａ，２ｂ 偏光格子 ３ 永久磁石 ４ａ，４ｂ 偏光素子
Claims (1)
- 【請求項１】 光入射面および光出射面に偏光膜を具備
し、入射光の偏波面を約４５度回転するファラデー素子
と、該ファラデー素子に磁界を印加する磁界印加機構と
から構成される光アイソレータにおいて、前記偏光膜
は、薄膜の導電物質からなり光の波長の１／１０以下の
間隔を有する一方向性の格子状の形態をなして、前記フ
ァラデー素子の光入射面および光出射面に形成され、か
つ前記光出射面に形成された偏光膜は、光軸に垂直な面
内において、前記光入射面の偏光膜に対して前記ファラ
デー素子による偏波面の回転と同じ向きに約４５°の角
度をなしていることを特徴とする光アイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19462393A JPH0749468A (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19462393A JPH0749468A (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 光アイソレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0749468A true JPH0749468A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=16327605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19462393A Pending JPH0749468A (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749468A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002025325A1 (fr) * | 2000-09-20 | 2002-03-28 | Namiki Seimitsu Houseki Kabushiki Kaisha | Element polarisant, isolateur optique, module a diode laser et procede de production d'un element polarisant |
| JP2009265545A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光学素子及びそれを用いた光アイソレータ |
-
1993
- 1993-08-05 JP JP19462393A patent/JPH0749468A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002025325A1 (fr) * | 2000-09-20 | 2002-03-28 | Namiki Seimitsu Houseki Kabushiki Kaisha | Element polarisant, isolateur optique, module a diode laser et procede de production d'un element polarisant |
| US7002742B2 (en) | 2000-09-20 | 2006-02-21 | Namiki Seimitsu Houseki Kabushiki Kaisha | Polarizing function element, optical isolator, laser diode module and method of producing polarizing function element |
| JP2009265545A (ja) * | 2008-04-30 | 2009-11-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光学素子及びそれを用いた光アイソレータ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030625 |