JPH085960A - 2段型光アイソレータ - Google Patents
2段型光アイソレータInfo
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- JPH085960A JPH085960A JP13573194A JP13573194A JPH085960A JP H085960 A JPH085960 A JP H085960A JP 13573194 A JP13573194 A JP 13573194A JP 13573194 A JP13573194 A JP 13573194A JP H085960 A JPH085960 A JP H085960A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型かつ挿入損失の小さい2段型光アイソレ
ータを提供する。 【構成】 縦列接続された2台の光アイソレータ11
a,11b,は、それぞれ磁気光学素子12a,12b
と、永久磁石13a,13bと、偏光子14a,14b
と、検光子15a,15bとを有している。永久磁石1
3a,13bは、双方の発生する磁界が、互いに逆方向
を向くように配置されている。
ータを提供する。 【構成】 縦列接続された2台の光アイソレータ11
a,11b,は、それぞれ磁気光学素子12a,12b
と、永久磁石13a,13bと、偏光子14a,14b
と、検光子15a,15bとを有している。永久磁石1
3a,13bは、双方の発生する磁界が、互いに逆方向
を向くように配置されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光アイソレータに関
し、特に、光アイソレータを2台組み合わせた2段型光
アイソレータに関する。
し、特に、光アイソレータを2台組み合わせた2段型光
アイソレータに関する。
【0002】
【従来の技術】光計測等の光信号伝送系において、光源
から出射した光の一部は、伝送路及び伝送用光学部品の
接続部で反射され光源に帰還する。光源に可視光半導体
レーザを使用した場合、帰還した光は、半導体レーザの
発振特性を不安定化し雑音の増加を引き起こす。そこ
で、反射光が半導体レーザに帰還するのを防止するため
に、光アイソレータが一般的に用いられている。
から出射した光の一部は、伝送路及び伝送用光学部品の
接続部で反射され光源に帰還する。光源に可視光半導体
レーザを使用した場合、帰還した光は、半導体レーザの
発振特性を不安定化し雑音の増加を引き起こす。そこ
で、反射光が半導体レーザに帰還するのを防止するため
に、光アイソレータが一般的に用いられている。
【0003】光アイソレータは、例えば、図4に示すよ
うに、ファラデー効果を有する磁気光学素子41と磁気
光学素子41に磁界を印加する円筒状の永久磁石42と
で構成されるファラデー回転子43と、ファラデー回転
子43の前後に偏光面選択方向が互いに45度となるよ
うに配設された偏光子44及び検光子45とを有してい
る。なお、磁気光学素子41、偏光子44、及び検光子
45は、正確に光軸調整がなされている。
うに、ファラデー効果を有する磁気光学素子41と磁気
光学素子41に磁界を印加する円筒状の永久磁石42と
で構成されるファラデー回転子43と、ファラデー回転
子43の前後に偏光面選択方向が互いに45度となるよ
うに配設された偏光子44及び検光子45とを有してい
る。なお、磁気光学素子41、偏光子44、及び検光子
45は、正確に光軸調整がなされている。
【0004】この種の光アイソレータに入射する光は、
次のようにして透過、あるは阻止される。即ち、図4の
矢印A方向に進む光は、偏光子44に入射し、直線偏光
となって出射される。偏光子44から出射された光は、
磁気光学素子41に入射し、その偏波面を通常磁界の方
向に対して右ねじ方向に45度回転させた状態で出射さ
れる。磁気光学素子41から出射した光は、検光子45
に入射する。検光子45は、偏光子44に対して偏波面
選択方向を45度傾けた状態(入射光の偏波面と偏波面
選択方向を一致させた状態)で配設されており、入射し
てくる光をそのまま通過させる。
次のようにして透過、あるは阻止される。即ち、図4の
矢印A方向に進む光は、偏光子44に入射し、直線偏光
となって出射される。偏光子44から出射された光は、
磁気光学素子41に入射し、その偏波面を通常磁界の方
向に対して右ねじ方向に45度回転させた状態で出射さ
れる。磁気光学素子41から出射した光は、検光子45
に入射する。検光子45は、偏光子44に対して偏波面
選択方向を45度傾けた状態(入射光の偏波面と偏波面
選択方向を一致させた状態)で配設されており、入射し
てくる光をそのまま通過させる。
【0005】一方、図4の矢印B方向に進む光は、検光
子45に入射して直線偏光として磁気光学素子41に入
射する。磁気光学素子41は、入射した光を磁界の方向
に対して右ねじ方向に45度回転させた状態で出射す
る。したがって、磁気光学素子41から出射した光は、
偏光子44の偏波面選択方向に対して90度傾いた偏波
面を有する。したがって、磁気光学素子41から出射し
た光は、偏光子44を通過することができない。
子45に入射して直線偏光として磁気光学素子41に入
射する。磁気光学素子41は、入射した光を磁界の方向
に対して右ねじ方向に45度回転させた状態で出射す
る。したがって、磁気光学素子41から出射した光は、
偏光子44の偏波面選択方向に対して90度傾いた偏波
面を有する。したがって、磁気光学素子41から出射し
た光は、偏光子44を通過することができない。
【0006】この様にして、光アイソレータは、特定方
向の光のみを通過させ、特定方向と逆方向の光を遮断す
る。従って、予め特定方向に偏光させた光を信号光とし
て用いれば、理論上、信号光を100%透過し、逆方向
の光を100%遮断することができる。
向の光のみを通過させ、特定方向と逆方向の光を遮断す
る。従って、予め特定方向に偏光させた光を信号光とし
て用いれば、理論上、信号光を100%透過し、逆方向
の光を100%遮断することができる。
【0007】通常、1台の光アイソレータで得られるア
イソレーション効果は、30dB程度である。そこで、大
容量高速通信のように、もっと高いアイソレーション効
果を必要とする場合には、2台の光アイソレータを接続
した2段型光アイソレータを用いることにより、60dB
のアイソレーション効果を得ることが行われている。
イソレーション効果は、30dB程度である。そこで、大
容量高速通信のように、もっと高いアイソレーション効
果を必要とする場合には、2台の光アイソレータを接続
した2段型光アイソレータを用いることにより、60dB
のアイソレーション効果を得ることが行われている。
【0008】従来の2段型アイソレータは、2台の光ア
イソレータを、双方の永久磁石の磁界方向が一致するよ
うに接続して構成されている。
イソレータを、双方の永久磁石の磁界方向が一致するよ
うに接続して構成されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の2段型光アイソ
レータは、2台の光アイソレータを双方の永久磁石の磁
界方向が一致するように接続しているため、これら永久
磁石は、図に示すような位置関係となり、相互作用によ
って磁石内部(磁石円筒内部)の磁界強度が弱められ
る。ファラデー回転子を通過する光の偏光面の回転角
は、磁界強度と磁気光学素子の厚さとに比例するので、
必要な回転角を得るためには、磁気強度の低下を補うよ
うに、磁気光学素子の厚さを厚くしなければならない。
即ち、従来の2段型光アイソレータでは、各磁気光学素
子の厚さをそれぞれ1段型光アイソレータよりも厚くす
る必要があり、挿入損失が大きくなるという問題点があ
る。
レータは、2台の光アイソレータを双方の永久磁石の磁
界方向が一致するように接続しているため、これら永久
磁石は、図に示すような位置関係となり、相互作用によ
って磁石内部(磁石円筒内部)の磁界強度が弱められ
る。ファラデー回転子を通過する光の偏光面の回転角
は、磁界強度と磁気光学素子の厚さとに比例するので、
必要な回転角を得るためには、磁気強度の低下を補うよ
うに、磁気光学素子の厚さを厚くしなければならない。
即ち、従来の2段型光アイソレータでは、各磁気光学素
子の厚さをそれぞれ1段型光アイソレータよりも厚くす
る必要があり、挿入損失が大きくなるという問題点があ
る。
【0010】また、各永久磁石の内部の磁界強度の低下
を防ぐために、2つの永久磁石間で相互作用が生じない
距離にまで、2つの光アイソレータ間の距離を大きくす
ると、サイズが大きくなり過ぎるという問題点がある。
を防ぐために、2つの永久磁石間で相互作用が生じない
距離にまで、2つの光アイソレータ間の距離を大きくす
ると、サイズが大きくなり過ぎるという問題点がある。
【0011】本発明は、小型で、挿入損失の小さい2段
型光アイソレータを提供することを目的とする。
型光アイソレータを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ファラ
デー効果を有する磁気光学素子と、該磁気光学素子に磁
界を印加する永久磁石とをそれぞれ有する2台の光アイ
ソレータを縦列接続した2段型光アイソレータにおい
て、前記永久磁石が発生する磁界の方向が互いに逆向き
となるように前記2台の光アイソレータを縦列接続した
ことを特徴とする2段型光アイソレータが得られる。
デー効果を有する磁気光学素子と、該磁気光学素子に磁
界を印加する永久磁石とをそれぞれ有する2台の光アイ
ソレータを縦列接続した2段型光アイソレータにおい
て、前記永久磁石が発生する磁界の方向が互いに逆向き
となるように前記2台の光アイソレータを縦列接続した
ことを特徴とする2段型光アイソレータが得られる。
【0013】
【作用】2つの光アイソレータを、双方の永久磁石磁石
が形成する磁界の方向が、互いに逆向きとなるように配
置すると、双方の磁力線は反発し合い、磁石内部を通過
する磁力線が増加する。即ち、磁石内部の磁界強度が増
加する。従って、磁気光学素子の厚さを薄くすることが
でき、挿入損失は減少する。
が形成する磁界の方向が、互いに逆向きとなるように配
置すると、双方の磁力線は反発し合い、磁石内部を通過
する磁力線が増加する。即ち、磁石内部の磁界強度が増
加する。従って、磁気光学素子の厚さを薄くすることが
でき、挿入損失は減少する。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1に本発明の一実施例の2段型光アイソレータ
を示す。この2段型光アイソレータは、2つの光アイソ
レータ11a及び11bを縦列接続(光軸を一致させて
接続)したものである。各光アイソレータ11a、11
bは、それぞれ、ファラデー効果を有する磁気光学素子
12a,12bと、磁気光学素子12a,12bを内部
に収容し、これら磁気光学素子12a,12bに磁界を
印加する円筒状の永久磁石13a,13bと、磁気光学
素子12a,12bの前後に配置された偏光子14a,
14b及び検光子15a,15bとを有している。な
お、検光子15aと偏光子14aとは、一方を省略する
ことができる。ただし、検光子15aと偏光子14aと
を双方有する2段型光アイソレータのほうが、一方を省
略したものよりも高いアイソレーション効果が得られ
る。
する。図1に本発明の一実施例の2段型光アイソレータ
を示す。この2段型光アイソレータは、2つの光アイソ
レータ11a及び11bを縦列接続(光軸を一致させて
接続)したものである。各光アイソレータ11a、11
bは、それぞれ、ファラデー効果を有する磁気光学素子
12a,12bと、磁気光学素子12a,12bを内部
に収容し、これら磁気光学素子12a,12bに磁界を
印加する円筒状の永久磁石13a,13bと、磁気光学
素子12a,12bの前後に配置された偏光子14a,
14b及び検光子15a,15bとを有している。な
お、検光子15aと偏光子14aとは、一方を省略する
ことができる。ただし、検光子15aと偏光子14aと
を双方有する2段型光アイソレータのほうが、一方を省
略したものよりも高いアイソレーション効果が得られ
る。
【0015】磁気光学素子12a,12bとしては、波
長0.63〜0.85μm帯の光に対して、ファラデー
効果を示し、しかも挿入損失の小さいCd1-x Mnx T
e(0≦x≦0.6)単結晶が使用できる。また、永久
磁石13a,13bとしては、SmCo系の永久磁石、
偏光子14a,14b及び検光子15a,15bとして
は、ポーラコアが使用できる。
長0.63〜0.85μm帯の光に対して、ファラデー
効果を示し、しかも挿入損失の小さいCd1-x Mnx T
e(0≦x≦0.6)単結晶が使用できる。また、永久
磁石13a,13bとしては、SmCo系の永久磁石、
偏光子14a,14b及び検光子15a,15bとして
は、ポーラコアが使用できる。
【0016】この2段型光アイソレータでは、2つの光
アイソレータ11aと11bとが、双方の永久磁石13
a、13bが発生する磁界の向きが、互いに逆方向とな
るように接続されている。永久磁石13a及び13bの
N極から出る磁力線は、図2に示すように、他方の永久
磁石の反発を受けて、それぞれの内部を通過する。従っ
て、永久磁石13a及び13bの内部に配された磁気光
学素子12a,12bにそれぞれ印加される磁界は、各
光アイソレータ11a,11bが単独で存在する場合よ
りも強くなる。
アイソレータ11aと11bとが、双方の永久磁石13
a、13bが発生する磁界の向きが、互いに逆方向とな
るように接続されている。永久磁石13a及び13bの
N極から出る磁力線は、図2に示すように、他方の永久
磁石の反発を受けて、それぞれの内部を通過する。従っ
て、永久磁石13a及び13bの内部に配された磁気光
学素子12a,12bにそれぞれ印加される磁界は、各
光アイソレータ11a,11bが単独で存在する場合よ
りも強くなる。
【0017】実際に、この様な2段型アイソレータを作
成し、その挿入損失の測定を行った。この測定では、磁
気光学素子12a,12bとして、厚さ1mmのCd0.8
Mn0.2 Te単結晶を用い、この厚さ1mmのCd0.8 M
n0.2 Te単結晶における偏波面の回転角が、45度と
なるようなSmCo系の永久磁石を用いた。
成し、その挿入損失の測定を行った。この測定では、磁
気光学素子12a,12bとして、厚さ1mmのCd0.8
Mn0.2 Te単結晶を用い、この厚さ1mmのCd0.8 M
n0.2 Te単結晶における偏波面の回転角が、45度と
なるようなSmCo系の永久磁石を用いた。
【0018】測定は、図3(a)及び(b)に示すよう
に、レーザ光源31からのレーザ光をレンズ32で集光
し、偏光子33を通過させて、所定の偏光成分を有する
光のみを2段型光アイソレータ34に入射させて行っ
た。そして、順方向(図3(a)に示す)及び逆方向
(図3(b)に示す)に関して、アイソレータ34を通
過した光をパワーメータ35で光電変換して挿入損失F
L,及びBLを求めた。なお、順方向挿入損失FLは、
FL=10log (Iin/Iout1)で表わされ、逆方向挿
入損失BLは、BL=10log (Iin/Iout2)で表わ
される。
に、レーザ光源31からのレーザ光をレンズ32で集光
し、偏光子33を通過させて、所定の偏光成分を有する
光のみを2段型光アイソレータ34に入射させて行っ
た。そして、順方向(図3(a)に示す)及び逆方向
(図3(b)に示す)に関して、アイソレータ34を通
過した光をパワーメータ35で光電変換して挿入損失F
L,及びBLを求めた。なお、順方向挿入損失FLは、
FL=10log (Iin/Iout1)で表わされ、逆方向挿
入損失BLは、BL=10log (Iin/Iout2)で表わ
される。
【0019】測定の結果を表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】表1から明らかなように、本実施例の2段
型光アイソレータ(試料1)では、その順方向挿入損失
が、従来の(2つの永久磁石が発生する磁界の方向を一
致させた)同一サイズの光アイソレータに比べ、半分以
下になっている。また、本実施例の2段型光アイソレー
タでは、従来の光アイソレータに比べ、半分のサイズ
(長さ)で同程度の順方向挿入損失を達成している。な
お、逆方向挿入損失については、いずれの場合もほぼ同
程度であった。
型光アイソレータ(試料1)では、その順方向挿入損失
が、従来の(2つの永久磁石が発生する磁界の方向を一
致させた)同一サイズの光アイソレータに比べ、半分以
下になっている。また、本実施例の2段型光アイソレー
タでは、従来の光アイソレータに比べ、半分のサイズ
(長さ)で同程度の順方向挿入損失を達成している。な
お、逆方向挿入損失については、いずれの場合もほぼ同
程度であった。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、2台の光アイソレータ
を接続する2段型アイソレータにおいて、双方の光アイ
ソレータの永久磁石が発生する磁界の方向が互いに逆方
向となるように、2つの光アイソレータを接続するよう
にしたことで、小型で、挿入損の小さい2段型アイソレ
ータが得られる。
を接続する2段型アイソレータにおいて、双方の光アイ
ソレータの永久磁石が発生する磁界の方向が互いに逆方
向となるように、2つの光アイソレータを接続するよう
にしたことで、小型で、挿入損の小さい2段型アイソレ
ータが得られる。
【図1】本発明の一実施例の断面図である。
【図2】図1の永久磁石の相互作用を説明するための図
である。
である。
【図3】図1の2段型光アイソレーションの特性を測定
を行う測定装置の概略図である。
を行う測定装置の概略図である。
【図4】一般的な光アイソレータの構成を示す図であ
る。
る。
【図5】従来の2段型光アイソレータにおける永久磁石
の相互作用を説明するための図である。
の相互作用を説明するための図である。
11a,11b 光アイソレータ 12a,12b 磁気光学素子 13a,13b 永久磁石 14a,14b 偏光子 15a,15b 検光子 31 レーザ光源 32 レンズ 33 偏光子 34 2段型光アイソレータ 35 パワーメータ 41 磁気光学素子 42 永久磁石 43 ファラデー回転子 44 偏光子 45 検光子
Claims (2)
- 【請求項1】 ファラデー効果を有する磁気光学素子
と、該磁気光学素子に磁界を印加する永久磁石とをそれ
ぞれ有する2台の光アイソレータを縦列接続した2段型
光アイソレータにおいて、前記永久磁石が発生する磁界
の方向が互いに逆向きとなるように前記2台の光アイソ
レータを縦列接続したことを特徴とする2段型光アイソ
レータ。 - 【請求項2】 前記磁気光学素子が、CdMnTe結晶
であることを特徴とする請求項1の2段型光アイソレー
タ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13573194A JPH085960A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 2段型光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13573194A JPH085960A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 2段型光アイソレータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH085960A true JPH085960A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15158563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13573194A Pending JPH085960A (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 2段型光アイソレータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH085960A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012206934A (ja) * | 2011-03-16 | 2012-10-25 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | セラミックス磁気光学材料及びその選定方法 |
WO2022195893A1 (ja) * | 2021-03-19 | 2022-09-22 | ギガフォトン株式会社 | 紫外線レーザ装置及び電子デバイスの製造方法 |
-
1994
- 1994-06-17 JP JP13573194A patent/JPH085960A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012206934A (ja) * | 2011-03-16 | 2012-10-25 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | セラミックス磁気光学材料及びその選定方法 |
KR20140011370A (ko) * | 2011-03-16 | 2014-01-28 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 세라믹스 자기 광학 재료 및 그 선정 방법 |
US9052415B2 (en) | 2011-03-16 | 2015-06-09 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Magneto-optical ceramic material and method for selecting same |
WO2022195893A1 (ja) * | 2021-03-19 | 2022-09-22 | ギガフォトン株式会社 | 紫外線レーザ装置及び電子デバイスの製造方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040609 |