JPH1020250A - 多段式光アイソレータ - Google Patents
多段式光アイソレータInfo
- Publication number
- JPH1020250A JPH1020250A JP17198296A JP17198296A JPH1020250A JP H1020250 A JPH1020250 A JP H1020250A JP 17198296 A JP17198296 A JP 17198296A JP 17198296 A JP17198296 A JP 17198296A JP H1020250 A JPH1020250 A JP H1020250A
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- JP
- Japan
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- birefringent crystal
- faraday rotator
- birefringent
- light
- optical
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＰＤＬ、ＰＭＤが低く、組立に時間のかから
ない光アイソレータを提供する。 【解決手段】 本発明の光アイソレータは、複屈折結晶
１、複屈折結晶１に対し２1/2倍の厚さの複屈折結晶
３、複屈折結晶１と同じ厚さの複屈折結晶５、複屈折結
晶１に対し２1/2倍の厚さの複屈折結晶７が光の入射側
からこの順に並べられ、複屈折結晶１・３の間にファラ
デー回転子２が配置され、複屈折結晶３・５の間にファ
ラデー回転子４が配置され、複屈折結晶５・７の間にフ
ァラデー回転子６が配置されており、ファラデー回転子
２の偏光回転方向に対してファラデー回転子４の偏光回
転方向が同一でファラデー回転子６の偏光回転方向が逆
向きで、ファラデー回転子２の回転角、ファラデー回転
子４の回転角およびファラデー回転子６の回転角が同じ
大きさのものである。
ない光アイソレータを提供する。 【解決手段】 本発明の光アイソレータは、複屈折結晶
１、複屈折結晶１に対し２1/2倍の厚さの複屈折結晶
３、複屈折結晶１と同じ厚さの複屈折結晶５、複屈折結
晶１に対し２1/2倍の厚さの複屈折結晶７が光の入射側
からこの順に並べられ、複屈折結晶１・３の間にファラ
デー回転子２が配置され、複屈折結晶３・５の間にファ
ラデー回転子４が配置され、複屈折結晶５・７の間にフ
ァラデー回転子６が配置されており、ファラデー回転子
２の偏光回転方向に対してファラデー回転子４の偏光回
転方向が同一でファラデー回転子６の偏光回転方向が逆
向きで、ファラデー回転子２の回転角、ファラデー回転
子４の回転角およびファラデー回転子６の回転角が同じ
大きさのものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光伝送にお
いて光源である半導体レーザと光伝送部品との間に配置
され、レーザ光が光伝送部品で反射して光源に戻るのを
防止する多段式光アイソレータに関するものである。
いて光源である半導体レーザと光伝送部品との間に配置
され、レーザ光が光伝送部品で反射して光源に戻るのを
防止する多段式光アイソレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光伝送では、光源である半導体レーザか
ら発振した伝送光が伝送路内の各種光伝送部品で反射
し、その反射光が半導体レーザまで戻ることがある。反
射光は半導体レーザの発光作用を乱し、しばしばノイズ
を生じさせる。光アイソレータは、かかるノイズを防止
するために光伝送路内に設けられ、伝送方向に進む光だ
けを透過させ、逆方向から進行してくる反射光を半導体
レーザに戻さないようにするものである。
ら発振した伝送光が伝送路内の各種光伝送部品で反射
し、その反射光が半導体レーザまで戻ることがある。反
射光は半導体レーザの発光作用を乱し、しばしばノイズ
を生じさせる。光アイソレータは、かかるノイズを防止
するために光伝送路内に設けられ、伝送方向に進む光だ
けを透過させ、逆方向から進行してくる反射光を半導体
レーザに戻さないようにするものである。
【０００３】光アイソレータは、入射光の偏光面に影響
される偏光依存型光アイソレータと、入射光の偏光面の
影響を受けない偏光無依存型光アイソレータとに分けら
れる。偏光依存型光アイソレータは、偏光面が合致して
いる光のみを通過させ、それ以外の偏光面の光を通過さ
せることができない。このように偏光依存型光アイソレ
ータは伝送方向での光挿入損失が高いので、複屈折結晶
を用いた偏光無依存型光アイソレータが利用されてい
る。
される偏光依存型光アイソレータと、入射光の偏光面の
影響を受けない偏光無依存型光アイソレータとに分けら
れる。偏光依存型光アイソレータは、偏光面が合致して
いる光のみを通過させ、それ以外の偏光面の光を通過さ
せることができない。このように偏光依存型光アイソレ
ータは伝送方向での光挿入損失が高いので、複屈折結晶
を用いた偏光無依存型光アイソレータが利用されてい
る。
【０００４】偏光無依存型光アイソレータは、複屈折結
晶によってレーザ光を分離・合成し、伝送方向に進む光
を透過させ、逆方向から進行してくる反射光を光路から
遠ざけて半導体レーザに戻さないようにしている。
晶によってレーザ光を分離・合成し、伝送方向に進む光
を透過させ、逆方向から進行してくる反射光を光路から
遠ざけて半導体レーザに戻さないようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】Kok Wai Chang etc. O
ptical Letters April 15,1990 vol.15, No.8 には、多
段型の偏光無依存型光アイソレータが開示されている。
光アイソレータに入射した光は二つに分離され、複屈折
結晶によってそれぞれ軸移動を繰り返し進行していく。
これら二つの光は、光アイソレータ内で軸移動した回数
が異なるので、光アイソレータから出射するまでの光路
の長さが互いに異なったものとなる。このため光アイソ
レータの偏波依存性（ＰＤＬ）や偏波モード分散（ＰＭ
Ｄ）が高くなってしまう。
ptical Letters April 15,1990 vol.15, No.8 には、多
段型の偏光無依存型光アイソレータが開示されている。
光アイソレータに入射した光は二つに分離され、複屈折
結晶によってそれぞれ軸移動を繰り返し進行していく。
これら二つの光は、光アイソレータ内で軸移動した回数
が異なるので、光アイソレータから出射するまでの光路
の長さが互いに異なったものとなる。このため光アイソ
レータの偏波依存性（ＰＤＬ）や偏波モード分散（ＰＭ
Ｄ）が高くなってしまう。
【０００６】特開平4-264516号公報には、光アイソレー
タ内に組み込まれた個々の複屈折結晶の厚みを変えるこ
とで光学特性の劣化を防止する方法が検討されている。
しかし複屈折結晶の厚みの比が定まっていないので光ア
イソレータの構造が複雑になり、組み立てるのに時間が
かかってしまう。
タ内に組み込まれた個々の複屈折結晶の厚みを変えるこ
とで光学特性の劣化を防止する方法が検討されている。
しかし複屈折結晶の厚みの比が定まっていないので光ア
イソレータの構造が複雑になり、組み立てるのに時間が
かかってしまう。
【０００７】実開平4-75311号公報に開示されている多
段型の偏光無依存型光アイソレータも、複屈折部材の厚
さが考慮されていない。さらに分離された二つの光の光
路の長さが異なるのでＰＤＬ、ＰＭＤが高くなりやす
い。
段型の偏光無依存型光アイソレータも、複屈折部材の厚
さが考慮されていない。さらに分離された二つの光の光
路の長さが異なるのでＰＤＬ、ＰＭＤが高くなりやす
い。
【０００８】本発明は前記の課題を解決するためなされ
たもので、ＰＤＬ、ＰＭＤが低く、組立に時間のかから
ない多段式光アイソレータを提供することを目的とす
る。
たもので、ＰＤＬ、ＰＭＤが低く、組立に時間のかから
ない多段式光アイソレータを提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めになされた本発明の多段式光アイソレータは、図１に
示されるとおり、第１の複屈折結晶１、第１の複屈折結
晶１に対して２1/2倍の厚さの第２の複屈折結晶３、第
１の複屈折結晶１と同じ厚さの第３の複屈折結晶５、第
１の複屈折結晶１に対して２1/2倍の厚さの第４の複屈
折結晶７が光の入射側からこの順に並べられており、第
１の複屈折結晶１と第２の複屈折結晶３との間に磁界内
に置かれた第１のファラデー回転子２が配置され、第２
の複屈折結晶３と第３の複屈折結晶５との間に磁界内に
置かれた第２のファラデー回転子４が配置され、第３の
複屈折結晶５と第４の複屈折結晶７との間に磁界内に置
かれた第３のファラデー回転子６が配置されており、第
１のファラデー回転子２の偏光回転方向に対して第２の
ファラデー回転子４の偏光回転方向が同一で第３のファ
ラデー回転子６の偏光回転方向が逆向きであり、第１の
ファラデー回転子２の回転角、第２のファラデー回転子
４の回転角および第３のファラデー回転子６の回転角が
同じ大きさであることを特徴としている。
めになされた本発明の多段式光アイソレータは、図１に
示されるとおり、第１の複屈折結晶１、第１の複屈折結
晶１に対して２1/2倍の厚さの第２の複屈折結晶３、第
１の複屈折結晶１と同じ厚さの第３の複屈折結晶５、第
１の複屈折結晶１に対して２1/2倍の厚さの第４の複屈
折結晶７が光の入射側からこの順に並べられており、第
１の複屈折結晶１と第２の複屈折結晶３との間に磁界内
に置かれた第１のファラデー回転子２が配置され、第２
の複屈折結晶３と第３の複屈折結晶５との間に磁界内に
置かれた第２のファラデー回転子４が配置され、第３の
複屈折結晶５と第４の複屈折結晶７との間に磁界内に置
かれた第３のファラデー回転子６が配置されており、第
１のファラデー回転子２の偏光回転方向に対して第２の
ファラデー回転子４の偏光回転方向が同一で第３のファ
ラデー回転子６の偏光回転方向が逆向きであり、第１の
ファラデー回転子２の回転角、第２のファラデー回転子
４の回転角および第３のファラデー回転子６の回転角が
同じ大きさであることを特徴としている。
【００１０】第１の複屈折結晶１の光軸に対し、第２の
複屈折結晶３の光軸は１３５°異なり、第３の複屈折結
晶５の光軸は１８０°異なり、第４の複屈折結晶７の光
軸は４５°異なっている。
複屈折結晶３の光軸は１３５°異なり、第３の複屈折結
晶５の光軸は１８０°異なり、第４の複屈折結晶７の光
軸は４５°異なっている。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明を適用する多段式
光アイソレータの一実施例を示す斜視図である。同図
（Ａ）に示すように、光の入射側から４枚の複屈折結晶
１・３・５・７が順に並べられている。複屈折結晶１・
３・５・７における厚さをそれぞれｔ1、ｔ3、ｔ5、ｔ7
とすると、ｔ1：ｔ3：ｔ5：ｔ7＝１：２1/2：１：２1/2
である。複屈折結晶１の光軸の向きを０°とすると、複
屈折結晶３・５・７の光軸の向きはそれぞれ１３５°、
１８０°、４５°となっている。複屈折結晶１と複屈折
結晶３との間にはファラデー回転子２が配置され、複屈
折結晶３と複屈折結晶５との間にはファラデー回転子４
が配置され、複屈折結晶５と複屈折結晶７との間にはフ
ァラデー回転子６が配置されている。ファラデー回転子
２・４・６はそれぞれ磁石１２・１４・１６で囲まれて
いる。磁石１４は磁石１２と同一方向に配置されてお
り、磁石１６は逆方向に配置されている。
光アイソレータの一実施例を示す斜視図である。同図
（Ａ）に示すように、光の入射側から４枚の複屈折結晶
１・３・５・７が順に並べられている。複屈折結晶１・
３・５・７における厚さをそれぞれｔ1、ｔ3、ｔ5、ｔ7
とすると、ｔ1：ｔ3：ｔ5：ｔ7＝１：２1/2：１：２1/2
である。複屈折結晶１の光軸の向きを０°とすると、複
屈折結晶３・５・７の光軸の向きはそれぞれ１３５°、
１８０°、４５°となっている。複屈折結晶１と複屈折
結晶３との間にはファラデー回転子２が配置され、複屈
折結晶３と複屈折結晶５との間にはファラデー回転子４
が配置され、複屈折結晶５と複屈折結晶７との間にはフ
ァラデー回転子６が配置されている。ファラデー回転子
２・４・６はそれぞれ磁石１２・１４・１６で囲まれて
いる。磁石１４は磁石１２と同一方向に配置されてお
り、磁石１６は逆方向に配置されている。
【００１２】光源である半導体レーザ（不図示）から発
振された光１０のアイソレータ内での進行が図１（Ａ）
に示されている。光１０は複屈折結晶１に入射し、軸移
動する光１０ａとそのまま直進する光１０ｂとに分離さ
れる。光１０ａ・１０ｂはファラデー回転子２でそれぞ
れ４５°回転し、複屈折結晶３で光１０ａのみが軸移動
する。光１０ａ・１０ｂはファラデー回転子４に入射し
て前回の回転方向と同一方向にそれぞれ４５°回転し、
複屈折結晶５で光１０ｂのみが軸移動する。光１０ａ・
１０ｂはファラデー回転子６に入射してこれまでとは逆
方向にそれぞれ４５°回転し、複屈折結晶７に入射す
る。光１０ｂのみが軸移動し、結果的に光１０ａ・１０
ｂが複屈折結晶７で合成され、光アイソレータから出射
して光伝送部品（不図示）に向かう。このように光１０
ａと光１０ｂは、軸移動した回数が同じなので、光路長
が互いに同一である。
振された光１０のアイソレータ内での進行が図１（Ａ）
に示されている。光１０は複屈折結晶１に入射し、軸移
動する光１０ａとそのまま直進する光１０ｂとに分離さ
れる。光１０ａ・１０ｂはファラデー回転子２でそれぞ
れ４５°回転し、複屈折結晶３で光１０ａのみが軸移動
する。光１０ａ・１０ｂはファラデー回転子４に入射し
て前回の回転方向と同一方向にそれぞれ４５°回転し、
複屈折結晶５で光１０ｂのみが軸移動する。光１０ａ・
１０ｂはファラデー回転子６に入射してこれまでとは逆
方向にそれぞれ４５°回転し、複屈折結晶７に入射す
る。光１０ｂのみが軸移動し、結果的に光１０ａ・１０
ｂが複屈折結晶７で合成され、光アイソレータから出射
して光伝送部品（不図示）に向かう。このように光１０
ａと光１０ｂは、軸移動した回数が同じなので、光路長
が互いに同一である。
【００１３】ほとんどの光１０が光伝送部品へと向かう
が、図１（Ｂ）に示すように、光伝送部品等（不図示）
で反射した一部の光が逆方向から反射光２０として、複
屈折結晶７に入射する。反射光２０は複屈折結晶７で分
離され、そのまま直進する光２０ａと軸移動された光２
０ｂとなる。光２０ａ・２０ｂはファラデー回転子６に
入射し４５°回転した後、複屈折結晶５に入射する。光
２０ａのみが軸移動して光２０ａ・２０ｂの分離距離が
拡大する。光２０ａ・２０ｂはファラデー回転子４に入
射して４５°回転してから、複屈折結晶３に入射する。
複屈折結晶３によって光２０ａのみが軸移動し、光２０
ａ・２０ｂの分離距離がさらに拡大する。その後、これ
ら光２０ａ・２０ｂはファラデー回転子２に入射しそれ
ぞれ４５°回転してから、複屈折結晶１に入射する。複
屈折結晶１で光２０ｂのみが軸移動するので、これらの
光２０ａ・２０ｂは光源である半導体レーザに戻ること
がない。
が、図１（Ｂ）に示すように、光伝送部品等（不図示）
で反射した一部の光が逆方向から反射光２０として、複
屈折結晶７に入射する。反射光２０は複屈折結晶７で分
離され、そのまま直進する光２０ａと軸移動された光２
０ｂとなる。光２０ａ・２０ｂはファラデー回転子６に
入射し４５°回転した後、複屈折結晶５に入射する。光
２０ａのみが軸移動して光２０ａ・２０ｂの分離距離が
拡大する。光２０ａ・２０ｂはファラデー回転子４に入
射して４５°回転してから、複屈折結晶３に入射する。
複屈折結晶３によって光２０ａのみが軸移動し、光２０
ａ・２０ｂの分離距離がさらに拡大する。その後、これ
ら光２０ａ・２０ｂはファラデー回転子２に入射しそれ
ぞれ４５°回転してから、複屈折結晶１に入射する。複
屈折結晶１で光２０ｂのみが軸移動するので、これらの
光２０ａ・２０ｂは光源である半導体レーザに戻ること
がない。
【００１４】上記の光アイソレータを実際に製造し、そ
のＰＤＬ、ＰＭＤを測定した。その実験例は以下のとお
りである。
のＰＤＬ、ＰＭＤを測定した。その実験例は以下のとお
りである。
【００１５】実験例 複屈折結晶１と複屈折結晶１に対して２1/2倍の厚さの
複屈折結晶３との間に、磁石１２で囲まれたファラデー
回転子２を配置し、これらを一つのユニットとした。複
屈折結晶３の光軸の向きは、複屈折結晶１と１３５°異
なっている。
複屈折結晶３との間に、磁石１２で囲まれたファラデー
回転子２を配置し、これらを一つのユニットとした。複
屈折結晶３の光軸の向きは、複屈折結晶１と１３５°異
なっている。
【００１６】これとは別に、複屈折結晶５と複屈折結晶
５に対して２1/2倍の厚さの複屈折結晶７との間に、磁
石１６で囲まれたファラデー回転子６を配置し、新たな
ユニットを作製した。複屈折結晶７の光軸の向きは、複
屈折結晶５と１３５°異なっている。
５に対して２1/2倍の厚さの複屈折結晶７との間に、磁
石１６で囲まれたファラデー回転子６を配置し、新たな
ユニットを作製した。複屈折結晶７の光軸の向きは、複
屈折結晶５と１３５°異なっている。
【００１７】各ユニットの複屈折結晶３と複屈折結晶５
とを向かい合わせて、複屈折結晶３と複屈折結晶５との
間に、磁石１４で囲まれたファラデー回転子４を配置し
た。磁石１２・１４・１６の方向は全て同一である。
とを向かい合わせて、複屈折結晶３と複屈折結晶５との
間に、磁石１４で囲まれたファラデー回転子４を配置し
た。磁石１２・１４・１６の方向は全て同一である。
【００１８】複屈折結晶１、ファラデー回転子２および
複屈折結晶３のユニットとファラデー回転子４とを固定
しておき、複屈折結晶５、ファラデー回転子６および複
屈折結晶７のユニットを１８０°回転させて光アイソレ
ータとした。
複屈折結晶３のユニットとファラデー回転子４とを固定
しておき、複屈折結晶５、ファラデー回転子６および複
屈折結晶７のユニットを１８０°回転させて光アイソレ
ータとした。
【００１９】片方のユニットを１８０°回転させること
によって、複屈折結晶１の光軸に対し複屈折結晶５の光
軸は１８０°異なったものとなり、複屈折結晶７の光軸
は４５°異なったものとなった。さらに磁石１６の方向
は、磁石１２・１４とは逆向きになった。
によって、複屈折結晶１の光軸に対し複屈折結晶５の光
軸は１８０°異なったものとなり、複屈折結晶７の光軸
は４５°異なったものとなった。さらに磁石１６の方向
は、磁石１２・１４とは逆向きになった。
【００２０】得られた光アイソレータを２本の斜め研磨
ファイバーの間に組み込み光学特性を測定したところ、
光順方向挿入損失０．５５ｄＢ、光逆方向挿入損失６５
ｄＢ、ＰＤＬ ０．０２ｄＢ、ＰＭＤ ０．０１ｐｓであ
った。
ファイバーの間に組み込み光学特性を測定したところ、
光順方向挿入損失０．５５ｄＢ、光逆方向挿入損失６５
ｄＢ、ＰＤＬ ０．０２ｄＢ、ＰＭＤ ０．０１ｐｓであ
った。
【００２１】
【発明の効果】本発明の多段式光アイソレータは入射光
を二つに分離し、分離光を同じ回数だけ軸移動させてか
ら出射する。二つの分離光が光アイソレータ内で同一の
光路長をとるので、光アイソレータの光順方向挿入損
失、ＰＤＬ、ＰＭＤが低下する。しかも複屈折結晶の光
軸を調整しやすいので、光アイソレータを組み立てる時
間が短縮される。
を二つに分離し、分離光を同じ回数だけ軸移動させてか
ら出射する。二つの分離光が光アイソレータ内で同一の
光路長をとるので、光アイソレータの光順方向挿入損
失、ＰＤＬ、ＰＭＤが低下する。しかも複屈折結晶の光
軸を調整しやすいので、光アイソレータを組み立てる時
間が短縮される。
【図１】本発明を適用する多段式光アイソレータの一実
施例を示す斜視図である。
施例を示す斜視図である。
１・３・５・７は複屈折結晶、２・４・６はファラデー
回転子、１０は入射光、２０は反射光、１２・１４・１
６は磁石である。
回転子、１０は入射光、２０は反射光、１２・１４・１
６は磁石である。
Claims (2)
- 【請求項１】 第１の複屈折結晶、第１の複屈折結晶に
対して２1/2倍の厚さの第２の複屈折結晶、第１の複屈
折結晶と同じ厚さの第３の複屈折結晶、第１の複屈折結
晶に対して２1/2倍の厚さの第４の複屈折結晶が光の入
射側からこの順に並べられており、第１の複屈折結晶と
第２の複屈折結晶との間に磁界内に置かれた第１のファ
ラデー回転子が配置され、第２の複屈折結晶と第３の複
屈折結晶との間に磁界内に置かれた第２のファラデー回
転子が配置され、第３の複屈折結晶と第４の複屈折結晶
との間に磁界内に置かれた第３のファラデー回転子が配
置されており、第１のファラデー回転子の偏光回転方向
に対して第２のファラデー回転子の偏光回転方向が同一
で第３のファラデー回転子の偏光回転方向が逆向きであ
り、第１のファラデー回転子の回転角、第２のファラデ
ー回転子の回転角および第３のファラデー回転子の回転
角が同じ大きさであることを特徴とする多段式光アイソ
レータ。 - 【請求項２】 前記第１の複屈折結晶の光軸に対し、前
記第２の複屈折結晶の光軸が１３５°異なり、前記第３
の複屈折結晶の光軸が１８０°異なり、前記第４の複屈
折結晶の光軸が４５°異なっていることを特徴とする請
求項１に記載の多段式光アイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17198296A JPH1020250A (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | 多段式光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17198296A JPH1020250A (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | 多段式光アイソレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1020250A true JPH1020250A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=15933349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17198296A Pending JPH1020250A (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | 多段式光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1020250A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5973832A (en) * | 1998-10-19 | 1999-10-26 | Uniphase Corporation | High performance optical circulators |
| CN103985941A (zh) * | 2013-02-07 | 2014-08-13 | 中国计量学院 | 基于石墨烯的磁可调法拉第式隔离器 |
| CN103985940A (zh) * | 2013-02-07 | 2014-08-13 | 中国计量学院 | 一种基于石墨烯磁电双可调的新型隔离器 |
| CN103985939A (zh) * | 2013-02-07 | 2014-08-13 | 中国计量学院 | 一种基于石墨烯的新型隔离器 |
| CN105319740A (zh) * | 2014-07-29 | 2016-02-10 | 河南省鑫宇光实业有限公司 | 制作长波长光隔离器的原理及采用该原理的长波长隔离器 |
-
1996
- 1996-07-02 JP JP17198296A patent/JPH1020250A/ja active Pending
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