JPH09311296A - 偏光無依存型光アイソレータ - Google Patents
偏光無依存型光アイソレータInfo
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- JPH09311296A JPH09311296A JP15032396A JP15032396A JPH09311296A JP H09311296 A JPH09311296 A JP H09311296A JP 15032396 A JP15032396 A JP 15032396A JP 15032396 A JP15032396 A JP 15032396A JP H09311296 A JPH09311296 A JP H09311296A
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- birefringent
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- optical isolator
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度や光波長等の変化、及びファラデー素子
特性にばらつきがあっても、アイソレーション特性が、
ほとんど低下せず、更に、偏光モード分散が小さく、優
れた特性を有する光アイソレータを供すること。 【解決手段】 光の透過方向への順に配置された第１の
複屈折素子Ｂ1、第１のファラデー素子Ｆ1、第２の複屈
折素子Ｂ2、第２の複屈折素子Ｆ2、第３の複屈折素子Ｂ
3、第３のファラデー素子Ｆ3、及び第４の複屈折素子Ｂ
4からなり、前記第１と第２の複屈折素子の偏光分離方
向が透過光に垂直な面内で互いに約１３５゜傾いてお
り、前記第１と第２の複屈折素子の偏光分離の比が２
1/2：１であり、前記第３と第４の複屈折素子の偏光分
離方向が透過光に垂直な面内で互いに約１３５゜傾いて
おり、前記第３と第４の複屈折素子の偏光分離距離の比
が２1/ 2：１であり、かつ、前記第１と第２と第３のフ
ァラデー素子による透過光の偏光方向の回転角度が約４
５゜であるように構成する。
特性にばらつきがあっても、アイソレーション特性が、
ほとんど低下せず、更に、偏光モード分散が小さく、優
れた特性を有する光アイソレータを供すること。 【解決手段】 光の透過方向への順に配置された第１の
複屈折素子Ｂ1、第１のファラデー素子Ｆ1、第２の複屈
折素子Ｂ2、第２の複屈折素子Ｆ2、第３の複屈折素子Ｂ
3、第３のファラデー素子Ｆ3、及び第４の複屈折素子Ｂ
4からなり、前記第１と第２の複屈折素子の偏光分離方
向が透過光に垂直な面内で互いに約１３５゜傾いてお
り、前記第１と第２の複屈折素子の偏光分離の比が２
1/2：１であり、前記第３と第４の複屈折素子の偏光分
離方向が透過光に垂直な面内で互いに約１３５゜傾いて
おり、前記第３と第４の複屈折素子の偏光分離距離の比
が２1/ 2：１であり、かつ、前記第１と第２と第３のフ
ァラデー素子による透過光の偏光方向の回転角度が約４
５゜であるように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信や光を用い
た放送波伝送、及び光による計測等において、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。
た放送波伝送、及び光による計測等において、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】従来、このような光アイソレータは、フ
ァラデー素子として１枚、あるいは２枚使用する場合が
多く、さらに、大きな偏光モード分散が存在するもので
あった。
ァラデー素子として１枚、あるいは２枚使用する場合が
多く、さらに、大きな偏光モード分散が存在するもので
あった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の光アイソレータ
においては、温度変化によるファラデー素子の特性変
化、光源として用いるレーザの発振波長のばらつき、お
よびファラデー素子の特性のばらつきによって、光アイ
ソレータの特性であるアイソレーションが低下してしま
う問題がある。また、光アイソレータ中で分離する光の
直交する２偏光成分の光路長が異なることから、偏光モ
ード分散が大きいという問題がある。
においては、温度変化によるファラデー素子の特性変
化、光源として用いるレーザの発振波長のばらつき、お
よびファラデー素子の特性のばらつきによって、光アイ
ソレータの特性であるアイソレーションが低下してしま
う問題がある。また、光アイソレータ中で分離する光の
直交する２偏光成分の光路長が異なることから、偏光モ
ード分散が大きいという問題がある。
【０００４】本発明の課題は、温度や光波長等の変化及
びファラデー素子の特性のばらつきによっても、光アイ
ソレータのアイソレーションがほとんど低下せず、さら
に、偏光モード分散特性が小さい、優れた光アイソレー
タを提供することにある。
びファラデー素子の特性のばらつきによっても、光アイ
ソレータのアイソレーションがほとんど低下せず、さら
に、偏光モード分散特性が小さい、優れた光アイソレー
タを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、光の透
過方向へ順に配置された第１の複屈折素子、第１のファ
ラデー素子、第２の複屈折素子、第２のファラデー素
子、第３の複屈折素子、第３のファラデー素子および第
４の複屈折素子からなり、前記第１と第２の複屈折素子
の偏光分離方向は透過光に垂直な面内で互いに約１３５
°傾き、前記第１と第２の複屈折素子の偏光分離距離の
比が２1/2：１であり、前記第２と第３の複屈折素子の
偏光分離方向は透過光に垂直な面内で互いに約４５°傾
き、前記第２と第３の複屈折素子の偏光分離距離の比が
１：２1/2であり、前記第３と第４の複屈折素子の偏光
分離方向は透過光に垂直な面内で互いに約１３５゜傾
き、前記第３と第４の複屈折素子の偏光分離距離の比が
２1/2：１であり、かつ、前記第１、第２、第３のファ
ラデー素子による透過光の偏光方向の回転角度が約４５
°であることを特徴とする光アイソレータが得られる。
過方向へ順に配置された第１の複屈折素子、第１のファ
ラデー素子、第２の複屈折素子、第２のファラデー素
子、第３の複屈折素子、第３のファラデー素子および第
４の複屈折素子からなり、前記第１と第２の複屈折素子
の偏光分離方向は透過光に垂直な面内で互いに約１３５
°傾き、前記第１と第２の複屈折素子の偏光分離距離の
比が２1/2：１であり、前記第２と第３の複屈折素子の
偏光分離方向は透過光に垂直な面内で互いに約４５°傾
き、前記第２と第３の複屈折素子の偏光分離距離の比が
１：２1/2であり、前記第３と第４の複屈折素子の偏光
分離方向は透過光に垂直な面内で互いに約１３５゜傾
き、前記第３と第４の複屈折素子の偏光分離距離の比が
２1/2：１であり、かつ、前記第１、第２、第３のファ
ラデー素子による透過光の偏光方向の回転角度が約４５
°であることを特徴とする光アイソレータが得られる。
【０００６】又、本発明によれば、光の透過方向へ順に
配置された第１の複屈折素子、第１のファラデー素子、
第２の複屈折素子、第２のファラデー素子、第３の複屈
折素子、第３のファラデー素子および第４の複屈折素子
からなり、前記第１と第２の複屈折素子の偏光分離方向
は透過光に垂直な面内で互いに約１３５°傾き、前記第
１と第２の複屈折素子の偏光分離距離の比が１：２1/2
であり、前記第２と第３の複屈折素子の偏光分離方向は
透過光に垂直な面内で互いに約４５°傾き、前記第２と
第３の複屈折素子の偏光分離距離の比が２1/2：１であ
り、前記第３と第４の複屈折素子の偏光分離方向は透過
光に垂直な面内で互いに約１３５゜傾き、前記第３と第
４の複屈折素子の偏光分離距離の比が１：２1/2であ
り、かつ、前記第１、第２、第３のファラデー素子によ
る透過光の偏光方向の回転角度が約４５°であることを
特徴とする光アイソレータが得られる。
配置された第１の複屈折素子、第１のファラデー素子、
第２の複屈折素子、第２のファラデー素子、第３の複屈
折素子、第３のファラデー素子および第４の複屈折素子
からなり、前記第１と第２の複屈折素子の偏光分離方向
は透過光に垂直な面内で互いに約１３５°傾き、前記第
１と第２の複屈折素子の偏光分離距離の比が１：２1/2
であり、前記第２と第３の複屈折素子の偏光分離方向は
透過光に垂直な面内で互いに約４５°傾き、前記第２と
第３の複屈折素子の偏光分離距離の比が２1/2：１であ
り、前記第３と第４の複屈折素子の偏光分離方向は透過
光に垂直な面内で互いに約１３５゜傾き、前記第３と第
４の複屈折素子の偏光分離距離の比が１：２1/2であ
り、かつ、前記第１、第２、第３のファラデー素子によ
る透過光の偏光方向の回転角度が約４５°であることを
特徴とする光アイソレータが得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、従来の課題を解決する
手段を実施するに当たって、３個のファラデー素子と４
個の複屈折素子を後述の実施例のごとく組み合わせ、か
つ、光アイソレータ中で分離する光の直交する２偏光成
分の光路長が同じになるように設計することによって、
温度変化やレーザ発振波長の変化にかかわらず、光アイ
ソレータのアイソレーション特性の変化が認められず、
さらに、順方向に透過する光に対して偏光モード分散が
小さい、優れた光アイソレータを提供するものである。
手段を実施するに当たって、３個のファラデー素子と４
個の複屈折素子を後述の実施例のごとく組み合わせ、か
つ、光アイソレータ中で分離する光の直交する２偏光成
分の光路長が同じになるように設計することによって、
温度変化やレーザ発振波長の変化にかかわらず、光アイ
ソレータのアイソレーション特性の変化が認められず、
さらに、順方向に透過する光に対して偏光モード分散が
小さい、優れた光アイソレータを提供するものである。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の具体的な実施例を詳述する。
【０００９】以下、第１の実施例の光アイソレータにつ
いて説明する。図１は、本発明の一実施例を示す斜視図
である。図１において、符号Ａ1を付した矢印で示され
る方向は、光アイソレータの光透過方向（以下、「順方
向」という）であり、符号Ａ 2で示す方向は、光アイソ
レータの光透過阻止方向（以下、「逆方向」という）で
ある。符号Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3、Ｂ4、はルチル単結晶を素材
とする複屈折素子である。符号Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3は、テル
ビウム・ビスマス・鉄ガーネット単結晶を素材とするファ
ラデー素子である。
いて説明する。図１は、本発明の一実施例を示す斜視図
である。図１において、符号Ａ1を付した矢印で示され
る方向は、光アイソレータの光透過方向（以下、「順方
向」という）であり、符号Ａ 2で示す方向は、光アイソ
レータの光透過阻止方向（以下、「逆方向」という）で
ある。符号Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3、Ｂ4、はルチル単結晶を素材
とする複屈折素子である。符号Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3は、テル
ビウム・ビスマス・鉄ガーネット単結晶を素材とするファ
ラデー素子である。
【００１０】前記複屈折素子Ｂ1〜Ｂ4は、すべて光学結
晶軸と素子の面とがほぼ４８°の角度をなしており、複
屈折素子Ｂ1、Ｂ3の板の厚さは１．４１ｍｍであり、か
つ、複屈折素子Ｂ2、Ｂ4の厚さは、１．０ｍｍである。
晶軸と素子の面とがほぼ４８°の角度をなしており、複
屈折素子Ｂ1、Ｂ3の板の厚さは１．４１ｍｍであり、か
つ、複屈折素子Ｂ2、Ｂ4の厚さは、１．０ｍｍである。
【００１１】図２に、前記複屈折素子Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3、
Ｂ4の偏光分離方向と距離を各素子のの光透過面に矢印
で示している。図２（ａ）は、順方向の透過光の場合を
示し、複屈折素子Ｂ1では、時計の短針の４時３０分の
方向で偏光分離の距離は１４１μｍであり、複屈折素子
Ｂ2では時計の短針の９時の方向で距離は１００μｍで
あり、複屈折素子Ｂ3では時計の短針の７時３０分の方
向で距離は１４１μｍであり、複屈折素子Ｂ4では時計
の短針の３時の方向で距離は１００μｍである。図２
（ｂ）は、逆方向の透過光の場合を示し、偏光分離距離
は順方向と同じで、分離方向は逆となる。
Ｂ4の偏光分離方向と距離を各素子のの光透過面に矢印
で示している。図２（ａ）は、順方向の透過光の場合を
示し、複屈折素子Ｂ1では、時計の短針の４時３０分の
方向で偏光分離の距離は１４１μｍであり、複屈折素子
Ｂ2では時計の短針の９時の方向で距離は１００μｍで
あり、複屈折素子Ｂ3では時計の短針の７時３０分の方
向で距離は１４１μｍであり、複屈折素子Ｂ4では時計
の短針の３時の方向で距離は１００μｍである。図２
（ｂ）は、逆方向の透過光の場合を示し、偏光分離距離
は順方向と同じで、分離方向は逆となる。
【００１２】ファラデー素子Ｆ1，Ｆ2およびＦ3は、波
長１.５５μｍの光に対して、その偏波方向が４５°回
転するように、ファラデー素子Ｆ1，Ｆ2およびＦ3の周
囲に配置された永久磁石によって飽和磁化されている。
その回転方向は、順方向側から見て、図２において、矢
印で示す方向であって、ファラデー素子Ｆ1は反時計回
りの方向、ファラデー素子Ｆ2、Ｆ3では時計回りに回転
する方向をとる。
長１.５５μｍの光に対して、その偏波方向が４５°回
転するように、ファラデー素子Ｆ1，Ｆ2およびＦ3の周
囲に配置された永久磁石によって飽和磁化されている。
その回転方向は、順方向側から見て、図２において、矢
印で示す方向であって、ファラデー素子Ｆ1は反時計回
りの方向、ファラデー素子Ｆ2、Ｆ3では時計回りに回転
する方向をとる。
【００１３】図３は、光アイソレータの側断面図を各素
子に分解して、光の通過する各位置に番号を付したもの
である。複屈折素子Ｂ1に関して順方向入射側の位置を
１とし、複屈折素子Ｂ1とファラデー素子Ｆ1の間の位置
を２、ファラデー素子Ｆ1と複屈折素子Ｂ2の間の位置を
３、複屈折素子Ｂ2とファラデー素子Ｆ2の間の位置を
４、ファラデー素子Ｆ2と複屈折素子Ｂ3の間の位置を
５、複屈折素子Ｂ3とファラデー素子Ｆ3の間の位置を
６、ファラデー素子Ｆ3と複屈折素子Ｂ4の間の位置を７
とし、かつ、複屈折素子Ｂ4に関して順方向出射側の位
置を８として示す。
子に分解して、光の通過する各位置に番号を付したもの
である。複屈折素子Ｂ1に関して順方向入射側の位置を
１とし、複屈折素子Ｂ1とファラデー素子Ｆ1の間の位置
を２、ファラデー素子Ｆ1と複屈折素子Ｂ2の間の位置を
３、複屈折素子Ｂ2とファラデー素子Ｆ2の間の位置を
４、ファラデー素子Ｆ2と複屈折素子Ｂ3の間の位置を
５、複屈折素子Ｂ3とファラデー素子Ｆ3の間の位置を
６、ファラデー素子Ｆ3と複屈折素子Ｂ4の間の位置を７
とし、かつ、複屈折素子Ｂ4に関して順方向出射側の位
置を８として示す。
【００１４】図４に、順方向、逆方向の透過光の偏光分
離、及び偏光回転の状況を示す。図４（ａ）に、順方向
を透過する光の図３で説明した各位置１〜８における順
方向から見た偏光状況を示す。まず、１の位置では、順
方向の一点から入射する光は無偏光であって、水平方向
より時計方向及び反時計方向に４５°傾いた２方向に直
交した偏光成分として表わされる。２の位置では、複屈
折素子Ｂ1によって、水平方向より時計方向に４５°傾
いた方向の偏光成分（ルチル結晶の異常光成分）は４時
３０分の方向に１４１μｍ移動し、水平方向より反時計
方向に４５°傾いた方向の偏光成分（ルチル結晶の常光
成分）は元の位置に留まっている。３の位置では、ファ
ラデー素子Ｆ1によって偏光成分はいずれも反時計回り
に４５°回転している。４の位置では、複屈折素子Ｂ2
によって、水平方向の偏光成分のみ時計の短針の９時の
方向に１００μｍ移動する。５の位置では、ファラデー
素子Ｆ2によって偏光成分は、いずれも時計回りに４５
°回転している。６の位置では、複屈折素子Ｂ3によっ
て、水平方向より反時計方向に４５°傾いた成分のみ、
時計の短針７時３０分の方向に１４１μｍ移動する。７
の位置では、ファラデー素子Ｆ3によって、いずれの偏
光成分も時計回りに４５°回転している。８の位置で
は、複屈折素子Ｂ4によって、水平方向の偏光成分のみ
が時計の短針の３時の方向に１００μｍ移動し、直交す
るもう一方の偏光成分の光と一致する。以上の結果、順
方向を透過する光は偏光成分に分離することなく光アイ
ソレータの素子中を通過する。
離、及び偏光回転の状況を示す。図４（ａ）に、順方向
を透過する光の図３で説明した各位置１〜８における順
方向から見た偏光状況を示す。まず、１の位置では、順
方向の一点から入射する光は無偏光であって、水平方向
より時計方向及び反時計方向に４５°傾いた２方向に直
交した偏光成分として表わされる。２の位置では、複屈
折素子Ｂ1によって、水平方向より時計方向に４５°傾
いた方向の偏光成分（ルチル結晶の異常光成分）は４時
３０分の方向に１４１μｍ移動し、水平方向より反時計
方向に４５°傾いた方向の偏光成分（ルチル結晶の常光
成分）は元の位置に留まっている。３の位置では、ファ
ラデー素子Ｆ1によって偏光成分はいずれも反時計回り
に４５°回転している。４の位置では、複屈折素子Ｂ2
によって、水平方向の偏光成分のみ時計の短針の９時の
方向に１００μｍ移動する。５の位置では、ファラデー
素子Ｆ2によって偏光成分は、いずれも時計回りに４５
°回転している。６の位置では、複屈折素子Ｂ3によっ
て、水平方向より反時計方向に４５°傾いた成分のみ、
時計の短針７時３０分の方向に１４１μｍ移動する。７
の位置では、ファラデー素子Ｆ3によって、いずれの偏
光成分も時計回りに４５°回転している。８の位置で
は、複屈折素子Ｂ4によって、水平方向の偏光成分のみ
が時計の短針の３時の方向に１００μｍ移動し、直交す
るもう一方の偏光成分の光と一致する。以上の結果、順
方向を透過する光は偏光成分に分離することなく光アイ
ソレータの素子中を通過する。
【００１５】つぎに、逆方向を透過する光の各位置１〜
８における順方向から見た偏光状況を図４（ｂ）に示
す。まず８の位置では、逆方向の一点から入射する光は
無偏光であって、２方向に直交した偏光成分として表わ
される。７の位置では、複屈折素子Ｂ4によって水平方
向の偏光成分のみが時計の短針の９時の方向に１００μ
ｍ移動している。６の位置では、ファラデー素子Ｆ3に
よって、いずれの偏光成分も時計回りに４５°回転して
いる。５の位置では、複屈折素子Ｂ3によって、水平方
向より反時計に４５°傾いた偏光成分のみ時計の短針の
１時３０分の方向に１４１μｍ移動している。４の位置
では、ファラデー素子Ｆ2によって、いずれの偏光成分
も時計回りに４５°回転している。３の位置では、複屈
折素子Ｂ2によって、水平方向に傾いた偏光成分のみが
時計の短針３時の方向に１００μｍ移動する。２の位置
ではファラデー素子Ｆ1によって、偏光成分はいずれ
も、反時計回りに４５°回転している。１の位置では、
複屈折素子Ｂ1によって、水平方向より時計回りに４５
°傾いた成分のみ時計の短針の１０時３０分の方向に１
４１μｍ移動している。以上の結果、逆方向を透過する
光は光アイソレータの素子を通過すると偏光成分に分離
し、図４（ａ）の１の位置に戻ることはない。
８における順方向から見た偏光状況を図４（ｂ）に示
す。まず８の位置では、逆方向の一点から入射する光は
無偏光であって、２方向に直交した偏光成分として表わ
される。７の位置では、複屈折素子Ｂ4によって水平方
向の偏光成分のみが時計の短針の９時の方向に１００μ
ｍ移動している。６の位置では、ファラデー素子Ｆ3に
よって、いずれの偏光成分も時計回りに４５°回転して
いる。５の位置では、複屈折素子Ｂ3によって、水平方
向より反時計に４５°傾いた偏光成分のみ時計の短針の
１時３０分の方向に１４１μｍ移動している。４の位置
では、ファラデー素子Ｆ2によって、いずれの偏光成分
も時計回りに４５°回転している。３の位置では、複屈
折素子Ｂ2によって、水平方向に傾いた偏光成分のみが
時計の短針３時の方向に１００μｍ移動する。２の位置
ではファラデー素子Ｆ1によって、偏光成分はいずれ
も、反時計回りに４５°回転している。１の位置では、
複屈折素子Ｂ1によって、水平方向より時計回りに４５
°傾いた成分のみ時計の短針の１０時３０分の方向に１
４１μｍ移動している。以上の結果、逆方向を透過する
光は光アイソレータの素子を通過すると偏光成分に分離
し、図４（ａ）の１の位置に戻ることはない。
【００１６】図５に、本発明の光アイソレータの構成を
示す。光アイソレータ１４の素子の両側に、ＰＣコネク
ター付シングルモード光ファイバー１１、ＧＲＩＮレン
ズ１２を配置し、ＧＲＩＮレンズ１２によって、シング
ルモード光ファイバー１１より出射した波長１.５５μ
ｍのレーザ光は、直径約６０μｍに絞られており、この
絞られた位置１３と光アイソレータ１４の中央とがほぼ
一致するように配列する。シングルモード光ファイバー
１１のレンズ側端面、およびＧＲＩＮレンズ１２、光ア
イソレータ１４を構成する各複屈折素子、各ファラデー
素子には波長１.５５μｍの光に対する無反射コート膜
が施されている。
示す。光アイソレータ１４の素子の両側に、ＰＣコネク
ター付シングルモード光ファイバー１１、ＧＲＩＮレン
ズ１２を配置し、ＧＲＩＮレンズ１２によって、シング
ルモード光ファイバー１１より出射した波長１.５５μ
ｍのレーザ光は、直径約６０μｍに絞られており、この
絞られた位置１３と光アイソレータ１４の中央とがほぼ
一致するように配列する。シングルモード光ファイバー
１１のレンズ側端面、およびＧＲＩＮレンズ１２、光ア
イソレータ１４を構成する各複屈折素子、各ファラデー
素子には波長１.５５μｍの光に対する無反射コート膜
が施されている。
【００１７】以上のようにして構成された光アイソレー
タに対して、発振波長１.５５μｍの半導体レーザの光
をシングルモード光ファイバー１１より光アイソレータ
の素子の順方向に透過させた。光アイソレータの温度を
０℃〜６０℃と変化させた場合、複屈折素子は４枚で、
ファラデー素子を１枚使用した場合、アイソレーション
が５０ｄＢより２０ｄＢに劣化し、２枚使用した場合、
５０ｄＢより４０ｄＢ程度に劣化するのに比較して、３
枚のファラデー素子を使用した場合は、アイソレーショ
ンは５０ｄＢの値の変化は認められていない。また、３
枚のファラデー素子を使用した光アイソレータの場合、
発振レーザ波長を１.５１〜１.５９μｍの範囲で変化さ
せても、アイソレーションの値に変化は認められなかっ
た。さらに、順方向に透過する光に対して偏光モード分
散（ＰＭＤ）を応用光電（株）製ＰＭＤ測定器で測定し
た結果、本発明による光アイソレータの場合、０.０５
ピコ秒以下であった。これは、光アイソレータ中を透過
する光の直交する偏光成分の水平方向成分と垂直方向成
分が、光アイソレータ中での光路長が同じになるように
設計されているためである。これに比較して、直交する
２偏光成分の光アイソレータ中での光路長が異なる市販
の光アイソレータでは、偏光モード分散が３ピコ秒であ
った。
タに対して、発振波長１.５５μｍの半導体レーザの光
をシングルモード光ファイバー１１より光アイソレータ
の素子の順方向に透過させた。光アイソレータの温度を
０℃〜６０℃と変化させた場合、複屈折素子は４枚で、
ファラデー素子を１枚使用した場合、アイソレーション
が５０ｄＢより２０ｄＢに劣化し、２枚使用した場合、
５０ｄＢより４０ｄＢ程度に劣化するのに比較して、３
枚のファラデー素子を使用した場合は、アイソレーショ
ンは５０ｄＢの値の変化は認められていない。また、３
枚のファラデー素子を使用した光アイソレータの場合、
発振レーザ波長を１.５１〜１.５９μｍの範囲で変化さ
せても、アイソレーションの値に変化は認められなかっ
た。さらに、順方向に透過する光に対して偏光モード分
散（ＰＭＤ）を応用光電（株）製ＰＭＤ測定器で測定し
た結果、本発明による光アイソレータの場合、０.０５
ピコ秒以下であった。これは、光アイソレータ中を透過
する光の直交する偏光成分の水平方向成分と垂直方向成
分が、光アイソレータ中での光路長が同じになるように
設計されているためである。これに比較して、直交する
２偏光成分の光アイソレータ中での光路長が異なる市販
の光アイソレータでは、偏光モード分散が３ピコ秒であ
った。
【００１８】次に、図６及び図７に示す第２の実施例の
光アイソレータについて説明する。図６は、第２の実施
例の光アイソレータにおける複屈折素子とファラデー素
子の偏光分離及び偏光回転の説明図である。図７は、図
６に記した各番号位置における順方向、透過光の偏光分
離、及び偏光回転の説明図である。図よりわかるよう
に、第２の実施例は、第１の実施例における各素子の位
置関係を逆に配置した光アイソレータである。本例にお
いても、第１の実施例の光アイソレータと同様の結果が
得られた。
光アイソレータについて説明する。図６は、第２の実施
例の光アイソレータにおける複屈折素子とファラデー素
子の偏光分離及び偏光回転の説明図である。図７は、図
６に記した各番号位置における順方向、透過光の偏光分
離、及び偏光回転の説明図である。図よりわかるよう
に、第２の実施例は、第１の実施例における各素子の位
置関係を逆に配置した光アイソレータである。本例にお
いても、第１の実施例の光アイソレータと同様の結果が
得られた。
【００１９】
【発明の効果】本発明の光アイソレータは、温度や光波
長等の変化およびファラデー素子の特性のばらつきによ
っても、アイソレーション特性がほとんど低下せず、さ
らに、光アイソレータ中で分離する光の直交する２偏光
成分の光路長が同じであることから、偏光モード分散が
小さく、優れた特性を持つことを特徴とする光アイソレ
ータを提供することができる。
長等の変化およびファラデー素子の特性のばらつきによ
っても、アイソレーション特性がほとんど低下せず、さ
らに、光アイソレータ中で分離する光の直交する２偏光
成分の光路長が同じであることから、偏光モード分散が
小さく、優れた特性を持つことを特徴とする光アイソレ
ータを提供することができる。
【図１】本発明の光アイソレータにおける複屈折素子と
ファラデー素子の配列の説明図。
ファラデー素子の配列の説明図。
【図２】本発明の第１の実施例の光アイソレータにおけ
る複屈折素子とファラデー素子の偏光分離および偏光回
転の説明図。
る複屈折素子とファラデー素子の偏光分離および偏光回
転の説明図。
【図３】本発明の第１の実施例の光アイソレータを構成
する複屈折素子およびファラデー素子の各々の機能を説
明するために付された位置の番号の説明図。
する複屈折素子およびファラデー素子の各々の機能を説
明するために付された位置の番号の説明図。
【図４】本発明の第１の実施例の光アイソレータについ
て、図３で記した各番号位置における順方向、および逆
方向透過光の偏光分離および偏光回転の説明図。
て、図３で記した各番号位置における順方向、および逆
方向透過光の偏光分離および偏光回転の説明図。
【図５】本発明の光アイソレータの構成の説明図。
【図６】本発明の第２の実施例の光アイソレータにおけ
る複屈折素子とファラデー素子の偏光分離および偏光回
転の説明図。
る複屈折素子とファラデー素子の偏光分離および偏光回
転の説明図。
【図７】本発明の第２の実施例の光アイソレータについ
て、図６で記した各番号位置における順方向、および逆
方向透過光の偏光分離および偏光回転の説明図。
て、図６で記した各番号位置における順方向、および逆
方向透過光の偏光分離および偏光回転の説明図。
Ｂ1〜Ｂ4 複屈折素子 Ｆ1〜Ｆ3 ファラディー素子 １１ シングルモードファイバー １２ ＧＲＩＮレンズ １３ レーザー光の絞られた位置 １４ 光アイソレータ
Claims (2)
- 【請求項１】 光の透過方向へ順に配置された第１の複
屈折素子、第１のファラデー素子、第２の複屈折素子、
第２のファラデー素子、第３の複屈折素子、第３のファ
ラデー素子および第４の複屈折素子からなり、前記第１
と第２の複屈折素子の偏光分離方向は透過光に垂直な面
内で互いに約１３５°傾き、前記第１と第２の複屈折素
子の偏光分離距離の比が２1/2：１であり、前記第２と
第３の複屈折素子の偏光分離方向は透過光に垂直な面内
で互いに約４５°傾き、前記第２と第３の複屈折素子の
偏光分離距離の比が１：２1/2であり、前記第３と第４
の複屈折素子の偏光分離方向は透過光に垂直な面内で互
いに約１３５゜傾き、前記第３と第４の複屈折素子の偏
光分離距離の比が２1/2：１であり、かつ、前記第１、
第２、第３のファラデー素子による透過光の偏光方向の
回転角度が約４５°であることを特徴とする光アイソレ
ータ。 - 【請求項２】 光の透過方向へ順に配置された第１の複
屈折素子、第１のファラデー素子、第２の複屈折素子、
第２のファラデー素子、第３の複屈折素子、第３のファ
ラデー素子および第４の複屈折素子からなり、前記第１
と第２の複屈折素子の偏光分離方向は透過光に垂直な面
内で互いに約１３５°傾き、前記第１と第２の複屈折素
子の偏光分離距離の比が１：２1/2であり、前記第２と
第３の複屈折素子の偏光分離方向は透過光に垂直な面内
で互いに約４５°傾き、前記第２と第３の複屈折素子の
偏光分離距離の比が２1/2：１であり、前記第３と第４
の複屈折素子の偏光分離方向は透過光に垂直な面内で互
いに約１３５゜傾き、前記第３と第４の複屈折素子の偏
光分離距離の比が１：２1/2であり、かつ、前記第１、
第２、第３のファラデー素子による透過光の偏光方向の
回転角度が約４５°であ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 |
|---|---|---|---|
| JP15032396A JPH09311296A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 偏光無依存型光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15032396A JPH09311296A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 偏光無依存型光アイソレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09311296A true JPH09311296A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=15494517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15032396A Pending JPH09311296A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 偏光無依存型光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09311296A (ja) |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP15032396A patent/JPH09311296A/ja active Pending
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