JPH10206632A - １／２波長板とそれを使用した光アイソレータ - Google Patents
１／２波長板とそれを使用した光アイソレータInfo
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- JPH10206632A JPH10206632A JP577697A JP577697A JPH10206632A JP H10206632 A JPH10206632 A JP H10206632A JP 577697 A JP577697 A JP 577697A JP 577697 A JP577697 A JP 577697A JP H10206632 A JPH10206632 A JP H10206632A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】厚さの精度が比較的低く仕上っていても、光ア
イソレータに使用できる１／２波長板、およびその１／
２波長板を使用した光アイソレータを提供する。 【解決手段】光アイソレータは、第１の偏光子１と第２
の偏光子５との間に、ファラデー回転子２および１／２
波長板４が配置され、その１／２波長板４は、常光線と
異常光線との屈折率差△ｎ＝｜ｎo−ｎe｜が０．０１以
下である一軸性結晶からなっている。
イソレータに使用できる１／２波長板、およびその１／
２波長板を使用した光アイソレータを提供する。 【解決手段】光アイソレータは、第１の偏光子１と第２
の偏光子５との間に、ファラデー回転子２および１／２
波長板４が配置され、その１／２波長板４は、常光線と
異常光線との屈折率差△ｎ＝｜ｎo−ｎe｜が０．０１以
下である一軸性結晶からなっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光アイソレータの
光学要素として適した１／２波長板、およびその１／２
波長板を持つ光アイソレータに関するものである。
光学要素として適した１／２波長板、およびその１／２
波長板を持つ光アイソレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光の偏光状態を操作するための光学要素
として、一軸異方性結晶の常光線と異常光線との屈折率
差｜ｎo−ｎe｜＝△ｎを利用した波長板がある。一般
に、物質の屈折率は透過光の波長により異なり、波長板
を構成する一軸異方性結晶も例外ではない。ある波長の
光が一軸異方性結晶を透過するとき、その屈折率差△ｎ
と結晶の厚さｄによって決まるリターデーション△＝△
ｎ・ｄが波長の半分となるとき、光学要素は１／２波長
板と呼ばれている。
として、一軸異方性結晶の常光線と異常光線との屈折率
差｜ｎo−ｎe｜＝△ｎを利用した波長板がある。一般
に、物質の屈折率は透過光の波長により異なり、波長板
を構成する一軸異方性結晶も例外ではない。ある波長の
光が一軸異方性結晶を透過するとき、その屈折率差△ｎ
と結晶の厚さｄによって決まるリターデーション△＝△
ｎ・ｄが波長の半分となるとき、光学要素は１／２波長
板と呼ばれている。
【０００３】１／２波長板の主な性質として、入射直線
偏光の偏波方向を回転させて出射する性質がある。例え
ば「結晶光学」（応用物理学会光学懇話会偏）１２６頁
に説明されているように、入射直線偏光の偏波方向と１
／２波長板の光軸とがなす角度をθとすると、出射直線
偏光の偏波方向と１／２波長板の光軸とがなす角度は−
θとなる。すなわち光軸との角度の２倍だけ偏波方向が
回転する。
偏光の偏波方向を回転させて出射する性質がある。例え
ば「結晶光学」（応用物理学会光学懇話会偏）１２６頁
に説明されているように、入射直線偏光の偏波方向と１
／２波長板の光軸とがなす角度をθとすると、出射直線
偏光の偏波方向と１／２波長板の光軸とがなす角度は−
θとなる。すなわち光軸との角度の２倍だけ偏波方向が
回転する。
【０００４】このような偏波回転素子としての応用例と
して、特公昭６０−４９２９７号公報には偏波無依存型
光アイソレータが開示されている。偏波無依存型光アイ
ソレータは、図１に示すように、入射側の複屈折結晶
１、磁石３の磁界内に配置されるファラデー回転子２、
１／２波長板４、および出射側の複屈折結晶５がこの順
で並べられている。この光アイソレータは、入射光の偏
向状態に影響を受けず、順方向の光を透過させ、逆方向
の光を減衰をさせることができる。光アイソレータの重
要な特性は、逆方向の光を減衰させる割合（アイソレー
ション）であるが、アイソレーションの特性は１／２波
長板、ファラデー回転子の特性に大きく影響される。１
／２波長板、およびファラデー回転子は直線偏光の偏波
方向を回転させる目的で使用されるが、これらの光学要
素を透過後の直線偏光を偏光面が直交する偏光子で消光
した際に、偏波方向の回転が不完全であると、直線偏波
方向の直交する成分が偏光子からのもれ光として観測さ
れる。このもれ光の入射光に対する比を消光比と呼び、
１／２波長板、ファラデー回転子の特性を表している。
して、特公昭６０−４９２９７号公報には偏波無依存型
光アイソレータが開示されている。偏波無依存型光アイ
ソレータは、図１に示すように、入射側の複屈折結晶
１、磁石３の磁界内に配置されるファラデー回転子２、
１／２波長板４、および出射側の複屈折結晶５がこの順
で並べられている。この光アイソレータは、入射光の偏
向状態に影響を受けず、順方向の光を透過させ、逆方向
の光を減衰をさせることができる。光アイソレータの重
要な特性は、逆方向の光を減衰させる割合（アイソレー
ション）であるが、アイソレーションの特性は１／２波
長板、ファラデー回転子の特性に大きく影響される。１
／２波長板、およびファラデー回転子は直線偏光の偏波
方向を回転させる目的で使用されるが、これらの光学要
素を透過後の直線偏光を偏光面が直交する偏光子で消光
した際に、偏波方向の回転が不完全であると、直線偏波
方向の直交する成分が偏光子からのもれ光として観測さ
れる。このもれ光の入射光に対する比を消光比と呼び、
１／２波長板、ファラデー回転子の特性を表している。
【０００５】偏波無依存型光アイソレータに使用する１
／２波長板の消光比に対して予想される光アイソレータ
のアイソレーションを、ファラデー回転子の消光比が４
５ｄＢ、４０ｄＢのそれぞれについて求めた結果を図２
に示す。消光比４５ｄＢのファラデー回転子を使用した
場合、１／２波長板の消光比が４０ｄＢであると、アイ
ソレーションは３８ｄＢ迄劣化してしまう。すなわち高
いアイソレーションを持つ光アイソレータの作製のため
には、高い消光比を持つ１／２波長板が必要である。
／２波長板の消光比に対して予想される光アイソレータ
のアイソレーションを、ファラデー回転子の消光比が４
５ｄＢ、４０ｄＢのそれぞれについて求めた結果を図２
に示す。消光比４５ｄＢのファラデー回転子を使用した
場合、１／２波長板の消光比が４０ｄＢであると、アイ
ソレーションは３８ｄＢ迄劣化してしまう。すなわち高
いアイソレーションを持つ光アイソレータの作製のため
には、高い消光比を持つ１／２波長板が必要である。
【０００６】入射偏波方向と１／２波長板の光軸とがな
す角度（入射偏波角度）をθ、１／２波長板のリターデ
ーションを△とすると、その消光比は以下の式で表され
る。
す角度（入射偏波角度）をθ、１／２波長板のリターデ
ーションを△とすると、その消光比は以下の式で表され
る。
【０００７】 消光比＝２ｓｉｎ2θｃｏｓ2θ（ｃｏｓ△＋１） リターデーション△＝π、すなわち波長の半分のとき、
消光比は無限大となる。ところがリターデーション△が
πからずれることによって、消光比は有限の値を持ち、
入射偏波角度θに対する依存性を持つ。
消光比は無限大となる。ところがリターデーション△が
πからずれることによって、消光比は有限の値を持ち、
入射偏波角度θに対する依存性を持つ。
【０００８】波長λ＝１５５０ｎｍの１／２波長板のリ
ターデーション△＝１５５０／２＝７７５ｎｍに対する
ずれδ＝３ｎｍ、５ｎｍ、１０ｎｍである場合に、入射
偏波角度θに対する消光比の計算してグラフに表したの
が図２である。入射偏波角度θ＝４５°、１３５°のと
き偏波回転角度が最大となり、消光比は極小となる。ず
れδが大きい程、消光比は小さくなる。リターデーショ
ンに対するずれδは、材料の屈折率差を△ｎ、厚さをｄ
とすると、δ＝｜λ／２−△ｎ・ｄ｜で表される。屈折
率差△ｎは材料特有のものであるため、より大きい消光
比、すなわちより０に近いずれδを持つ１／２波長板を
作製するには、板厚ｄを正確に加工する必要がある。
ターデーション△＝１５５０／２＝７７５ｎｍに対する
ずれδ＝３ｎｍ、５ｎｍ、１０ｎｍである場合に、入射
偏波角度θに対する消光比の計算してグラフに表したの
が図２である。入射偏波角度θ＝４５°、１３５°のと
き偏波回転角度が最大となり、消光比は極小となる。ず
れδが大きい程、消光比は小さくなる。リターデーショ
ンに対するずれδは、材料の屈折率差を△ｎ、厚さをｄ
とすると、δ＝｜λ／２−△ｎ・ｄ｜で表される。屈折
率差△ｎは材料特有のものであるため、より大きい消光
比、すなわちより０に近いずれδを持つ１／２波長板を
作製するには、板厚ｄを正確に加工する必要がある。
【０００９】波長板の材料として良く用いられる水晶
は、屈折率差△ｎ＝０．０１４７であるから、これで１
／２波長板を作製するには、厚さｄ＝△／△ｎ＝０．７
７５／０．０１４７＝５２．７μｍに仕上げる必要があ
る。リターデーションのずれδ＝１０ｎｍについて、水
晶の厚さに換算してみると、１０ｎｍ／０．０１４７＝
０．０１μｍ／０．０１４７＝０．６８μｍとなる。前
記の例で示した最も大きいリターデーションのずれδ＝
１０ｎｍの１／２波長板を得るのでさえ、厚さ５２．７
±０．７μｍ程度の精度、すなわち加工誤差を０．７μ
ｍ以内に仕上げる必要がある。
は、屈折率差△ｎ＝０．０１４７であるから、これで１
／２波長板を作製するには、厚さｄ＝△／△ｎ＝０．７
７５／０．０１４７＝５２．７μｍに仕上げる必要があ
る。リターデーションのずれδ＝１０ｎｍについて、水
晶の厚さに換算してみると、１０ｎｍ／０．０１４７＝
０．０１μｍ／０．０１４７＝０．６８μｍとなる。前
記の例で示した最も大きいリターデーションのずれδ＝
１０ｎｍの１／２波長板を得るのでさえ、厚さ５２．７
±０．７μｍ程度の精度、すなわち加工誤差を０．７μ
ｍ以内に仕上げる必要がある。
【００１０】１／２波長板は研磨加工で仕上げられてい
るが、厚さの精度を上げるには技術的に限界があり、所
望の精度で高い歩留りで製造するのは困難である。光ア
イソレータを安価に製造するためには、低い加工精度で
も、より良い消光比を持った１／２波長板が求められて
いる。
るが、厚さの精度を上げるには技術的に限界があり、所
望の精度で高い歩留りで製造するのは困難である。光ア
イソレータを安価に製造するためには、低い加工精度で
も、より良い消光比を持った１／２波長板が求められて
いる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】前記のように１／２波
長板は、光アイソレータに使用するためには、高い消光
比が要求される。しかし従来の１／２波長板（例えば水
晶からなる）は、屈折率差△ｎが比較的大きいので、リ
ターデーション△のずれδを小さくするため、高精度に
厚さを仕上る必要があった。
長板は、光アイソレータに使用するためには、高い消光
比が要求される。しかし従来の１／２波長板（例えば水
晶からなる）は、屈折率差△ｎが比較的大きいので、リ
ターデーション△のずれδを小さくするため、高精度に
厚さを仕上る必要があった。
【００１２】本発明はこのような課題を解決するためな
されたもので、厚さの精度が比較的低く仕上っていて
も、光アイソレータに使用できる１／２波長板、および
その１／２波長板を使用した光アイソレータを提供する
ことを目的とする。
されたもので、厚さの精度が比較的低く仕上っていて
も、光アイソレータに使用できる１／２波長板、および
その１／２波長板を使用した光アイソレータを提供する
ことを目的とする。
【００１３】
【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１／２波長板は、光アイソレータ
の第１の偏光子と第２の偏光子との間に、ファラデー回
転子とともに挿入されるものであり、常光線と異常光線
との屈折率差△ｎ＝｜ｎo−ｎe｜が０．０１以下の一軸
性結晶からなっている。
めになされた本発明の１／２波長板は、光アイソレータ
の第１の偏光子と第２の偏光子との間に、ファラデー回
転子とともに挿入されるものであり、常光線と異常光線
との屈折率差△ｎ＝｜ｎo−ｎe｜が０．０１以下の一軸
性結晶からなっている。
【００１４】この１／２波長板の透過光波長はλ＝１２
００〜１６００ｎｍであることが好ましい。また、一軸
性結晶がＬｉＴａＯ3で、透過光波長がλ＝１５５０ｎ
ｍであると好適に実施できる。
００〜１６００ｎｍであることが好ましい。また、一軸
性結晶がＬｉＴａＯ3で、透過光波長がλ＝１５５０ｎ
ｍであると好適に実施できる。
【００１５】同じく本発明の光アイソレータは、実施例
に対応する図１に示すように、第１の偏光子１と第２の
偏光子５との間に、ファラデー回転子２および１／２波
長板４が配置され、その１／２波長板４は、常光線と異
常光線との屈折率差△ｎ＝｜ｎo−ｎe｜が０．０１以下
である一軸性結晶からなっている。
に対応する図１に示すように、第１の偏光子１と第２の
偏光子５との間に、ファラデー回転子２および１／２波
長板４が配置され、その１／２波長板４は、常光線と異
常光線との屈折率差△ｎ＝｜ｎo−ｎe｜が０．０１以下
である一軸性結晶からなっている。
【００１６】この光アイソレータの透過光波長はλ＝１
２００〜１６００ｎｍであることが好ましい。また、１
／２波長板４を構成する一軸性結晶がＬｉＴａＯ3で、
透過光波長がλ＝１５５０ｎｍであると好適に実施でき
る。
２００〜１６００ｎｍであることが好ましい。また、１
／２波長板４を構成する一軸性結晶がＬｉＴａＯ3で、
透過光波長がλ＝１５５０ｎｍであると好適に実施でき
る。
【００１７】
【発明の作用効果】上記本発明の構成のように、１／２
波長板の屈折率差△ｎ＝｜ｎo−ｎe｜が０．０１以下で
あると、リターデーションのずれδ＝１０ｎｍは、加工
誤差△ｄに換算すると△ｄ＝１０ｎｍ／０．０１＝１μ
ｍとなる。現状の研磨加工技術で加工誤差を１μｍ以内
に仕上げるのは、かなり高い歩留りで可能である。した
がって本発明を適用した１／２波長板、光アイソレータ
は、量産性があり、安価なものとなる。
波長板の屈折率差△ｎ＝｜ｎo−ｎe｜が０．０１以下で
あると、リターデーションのずれδ＝１０ｎｍは、加工
誤差△ｄに換算すると△ｄ＝１０ｎｍ／０．０１＝１μ
ｍとなる。現状の研磨加工技術で加工誤差を１μｍ以内
に仕上げるのは、かなり高い歩留りで可能である。した
がって本発明を適用した１／２波長板、光アイソレータ
は、量産性があり、安価なものとなる。
【００１８】さらに、１／２波長板が従来と同等の加工
精度に仕上げられていると、本発明を適用した１／２波
長板は、屈折率差△ｎが小さいので、高い消光比とな
る。この１／２波長板を使用した光アイソレータは高い
アイソレーションを得ることができる。
精度に仕上げられていると、本発明を適用した１／２波
長板は、屈折率差△ｎが小さいので、高い消光比とな
る。この１／２波長板を使用した光アイソレータは高い
アイソレーションを得ることができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２０】常光線と異常光線との屈折率差の小さい一
軸性結晶としてＬｉＴａＯ3を選び、通常、光アイソレ
ータが使用される光通信の波長λ＝１５５０ｎｍを透過
光波長とする１／２波長板４を試作した。尚、結晶物質
の屈折率は波長により変化するが、屈折率差の変化はさ
ほど大きくないので、ＬｉＴａＯ3の規定値として測定
されているλ＝１４００ｎｍにおける屈折率（ｎo＝
２．１２３６、ｎe＝２．１２７３）から算出した屈折
率差△ｎ＝｜ｎo−ｎe｜＝０．００３７を、そのまま透
過光波長λ＝１５５０ｎｍの屈折率差として使用した。
透過光波長λ＝１５５０ｎｍのリターデーションは△＝
１５５０／２＝７７５ｎｍ＝０．７７５μｍであるか
ら、１／２波長板の厚さはｄ＝△／△ｎ＝０．７７５／
０．００３７＝２０９μｍとなる。
軸性結晶としてＬｉＴａＯ3を選び、通常、光アイソレ
ータが使用される光通信の波長λ＝１５５０ｎｍを透過
光波長とする１／２波長板４を試作した。尚、結晶物質
の屈折率は波長により変化するが、屈折率差の変化はさ
ほど大きくないので、ＬｉＴａＯ3の規定値として測定
されているλ＝１４００ｎｍにおける屈折率（ｎo＝
２．１２３６、ｎe＝２．１２７３）から算出した屈折
率差△ｎ＝｜ｎo−ｎe｜＝０．００３７を、そのまま透
過光波長λ＝１５５０ｎｍの屈折率差として使用した。
透過光波長λ＝１５５０ｎｍのリターデーションは△＝
１５５０／２＝７７５ｎｍ＝０．７７５μｍであるか
ら、１／２波長板の厚さはｄ＝△／△ｎ＝０．７７５／
０．００３７＝２０９μｍとなる。
【００２１】ＬｉＴａＯ3の単結晶ウェハを２枚を、１
枚は厚さを２０６μｍに、もう一枚は厚さを２０９μｍ
に仕上るように研磨した。これらのウェハを各々２ｍｍ
角のチップに切断し、厚さ２０６μｍの１／２波長板
（サンプルＡグループ）を３枚、および厚さ２０９μｍ
の１／２波長板（サンプルＢグループ）を３枚、各々作
成した。
枚は厚さを２０６μｍに、もう一枚は厚さを２０９μｍ
に仕上るように研磨した。これらのウェハを各々２ｍｍ
角のチップに切断し、厚さ２０６μｍの１／２波長板
（サンプルＡグループ）を３枚、および厚さ２０９μｍ
の１／２波長板（サンプルＢグループ）を３枚、各々作
成した。
【００２２】図４に示した測定系で、１／２波長板４の
光軸と入射偏波方向とがなす角度（入射偏波角度）θに
対する消光比の変化を測定した。図４に示す測定系は、
波長λ＝１５５０ｎｍを発振する半導体レーザー６を光
源とし、光軸ｃ上に偏向ビームスプリッタ７、被測定物
である１／２波長板４、偏光子８が並べられ、出射側に
光量検出器９が配置されている。１／２波長板４は光の
進行中心線ｃを中心として回転するようになっている。
光軸と入射偏波方向とがなす角度（入射偏波角度）θに
対する消光比の変化を測定した。図４に示す測定系は、
波長λ＝１５５０ｎｍを発振する半導体レーザー６を光
源とし、光軸ｃ上に偏向ビームスプリッタ７、被測定物
である１／２波長板４、偏光子８が並べられ、出射側に
光量検出器９が配置されている。１／２波長板４は光の
進行中心線ｃを中心として回転するようになっている。
【００２３】図５には光の進行から視た、ａにおける偏
波方向（イ）、１／２波長板４の光軸方向（ロ）、ｂに
おける偏波方向（ハ）、偏光子８の偏波方向（ニ）が示
されている。（イ）に示すａにおける偏波方向のθは入
射偏波角度である。１／２波長板４を中心線ｃで回転さ
せると、（ロ）に示す１／２波長板４の光軸方向が回転
するが、この光軸方向を基準とすれば、（イ）に示す入
射偏波角度θが相対的に変化する。同様に、（ハ）に示
すｂにおける偏波方向の角度（１／２波長板４の出射偏
波角度）−θ、および（ニ）に示す偏光子８の偏波方向
の角度π／２−θも相対的に変化する。
波方向（イ）、１／２波長板４の光軸方向（ロ）、ｂに
おける偏波方向（ハ）、偏光子８の偏波方向（ニ）が示
されている。（イ）に示すａにおける偏波方向のθは入
射偏波角度である。１／２波長板４を中心線ｃで回転さ
せると、（ロ）に示す１／２波長板４の光軸方向が回転
するが、この光軸方向を基準とすれば、（イ）に示す入
射偏波角度θが相対的に変化する。同様に、（ハ）に示
すｂにおける偏波方向の角度（１／２波長板４の出射偏
波角度）−θ、および（ニ）に示す偏光子８の偏波方向
の角度π／２−θも相対的に変化する。
【００２４】１／２波長板４を回転させ、１／２波長板
４の光軸に対する入射偏波角度θを、順次、θ＝０〜９
０°の範囲で変化させながら、半導体レーザー６から発
振した１５５０ｎｍ光が偏向ビームスプリッタ７、１／
２波長板４、偏光子８を透過した光量を光量検出器９で
検出し、その減衰を測定した。尚、入射偏波角度θ＝０
〜９０°とθ＝９０〜１８０°とは等価であるから、測
定範囲はθ＝０〜９０°とした。
４の光軸に対する入射偏波角度θを、順次、θ＝０〜９
０°の範囲で変化させながら、半導体レーザー６から発
振した１５５０ｎｍ光が偏向ビームスプリッタ７、１／
２波長板４、偏光子８を透過した光量を光量検出器９で
検出し、その減衰を測定した。尚、入射偏波角度θ＝０
〜９０°とθ＝９０〜１８０°とは等価であるから、測
定範囲はθ＝０〜９０°とした。
【００２５】上記により測定したθ＝０°、２２．５
°、４５°、６７．５°、９０°における減衰量（ｄ
Ｂ）を消光比とし、図６に示してある。図中の〇はサン
プルＡグループの測定結果、×はサンプルＢグループの
測定結果である。また図６には、リターデーション△＝
７７５ｎｍに対するずれがδ＝５ｎｍ、５０ｎｍ、２０
０ｎｍである場合の、入射偏波角度θに対する消光比の
計算値が合わせて示してある。
°、４５°、６７．５°、９０°における減衰量（ｄ
Ｂ）を消光比とし、図６に示してある。図中の〇はサン
プルＡグループの測定結果、×はサンプルＢグループの
測定結果である。また図６には、リターデーション△＝
７７５ｎｍに対するずれがδ＝５ｎｍ、５０ｎｍ、２０
０ｎｍである場合の、入射偏波角度θに対する消光比の
計算値が合わせて示してある。
【００２６】図６において、サンプルＡグループの測定
結果〇、およびサンプルＢグループの測定結果×は、い
ずれもリターデーションに対するずれδ＝５０ｎｍにお
ける計算上の消光比と、δ＝２００ｎｍにおける計算上
の消光比との間に入る消光比を示している。このような
測定結果が出た原因としては、１／２波長板４を試作す
るにあたって採用したＬｉＴａＯ3の屈折率差△ｎ＝｜
ｎo−ｎe｜＝０．００３７は、λ＝１４００ｎｍにおけ
る値であり、実際の透過光波長λ＝１５５０ｎｍにおけ
る値とずれている点が考えられる。さらにサンプルＡグ
ループの測定結果〇、およびサンプルＢグループの測定
結果×を見れば、サンプルＡグループの消光比の方がサ
ンプルＢグループの消光比よりも、ずれδ＝５０ｎｍの
消光比に近いことが分かる。すなわち、厚さ２０６μｍ
の１／２波長板の方が、厚さ２０９μｍの１／２波長板
よりも、最適な厚さに近いことを示している。
結果〇、およびサンプルＢグループの測定結果×は、い
ずれもリターデーションに対するずれδ＝５０ｎｍにお
ける計算上の消光比と、δ＝２００ｎｍにおける計算上
の消光比との間に入る消光比を示している。このような
測定結果が出た原因としては、１／２波長板４を試作す
るにあたって採用したＬｉＴａＯ3の屈折率差△ｎ＝｜
ｎo−ｎe｜＝０．００３７は、λ＝１４００ｎｍにおけ
る値であり、実際の透過光波長λ＝１５５０ｎｍにおけ
る値とずれている点が考えられる。さらにサンプルＡグ
ループの測定結果〇、およびサンプルＢグループの測定
結果×を見れば、サンプルＡグループの消光比の方がサ
ンプルＢグループの消光比よりも、ずれδ＝５０ｎｍの
消光比に近いことが分かる。すなわち、厚さ２０６μｍ
の１／２波長板の方が、厚さ２０９μｍの１／２波長板
よりも、最適な厚さに近いことを示している。
【００２７】このことから、１／２波長板をさらに薄く
すれば透過光波長λ＝１５５０ｎｍにおける消光比を大
きくできることが予測できたので、ＬｉＴａＯ3の単結
晶ウェハを２０５μｍから１７０μｍまで１μｍ毎に研
磨仕上げした。これら３６種類のウェハを各々２ｍｍ
角、１０枚のチップに切断し、厚さ２０５μｍから１７
０μｍまで厚さの１／２波長板のサンプルを３６０枚作
成した。それらのサンプルを、前記と同様に図４に示し
た測定系で、消光比を測定した。その結果、厚さ１７９
μｍの１／２波長板は、消光比は平均で４５ｄＢと最も
大きく、サンプル１０枚の全てがずれδ＝５ｎｍにおけ
る計算上の消光比よりも大きい消光比であるという良好
な特性を示した。
すれば透過光波長λ＝１５５０ｎｍにおける消光比を大
きくできることが予測できたので、ＬｉＴａＯ3の単結
晶ウェハを２０５μｍから１７０μｍまで１μｍ毎に研
磨仕上げした。これら３６種類のウェハを各々２ｍｍ
角、１０枚のチップに切断し、厚さ２０５μｍから１７
０μｍまで厚さの１／２波長板のサンプルを３６０枚作
成した。それらのサンプルを、前記と同様に図４に示し
た測定系で、消光比を測定した。その結果、厚さ１７９
μｍの１／２波長板は、消光比は平均で４５ｄＢと最も
大きく、サンプル１０枚の全てがずれδ＝５ｎｍにおけ
る計算上の消光比よりも大きい消光比であるという良好
な特性を示した。
【００２８】このようにして得られた厚さ１７９μｍの
ＬｉＴａＯ3の単結晶からなる１／２波長板を、図１に
示す実施例の光アイソレータに組み込み、偏波無依存型
光アイソレータを完成させた。なお、入射側の複屈折結
晶１および出射側の複屈折結晶ム５としてＴｉＯ2を使
用し、ファラデー回転角が４５°になるようにファラデ
ー回転子２を調整した。この光アイソレータに順方向か
ら波長λ＝１５５０ｎｍのレーザー光を透過させたとき
の減衰と、逆方向から透過させたときの減衰とを測定し
たところ、アイソレーショが４３ｄＢであった。
ＬｉＴａＯ3の単結晶からなる１／２波長板を、図１に
示す実施例の光アイソレータに組み込み、偏波無依存型
光アイソレータを完成させた。なお、入射側の複屈折結
晶１および出射側の複屈折結晶ム５としてＴｉＯ2を使
用し、ファラデー回転角が４５°になるようにファラデ
ー回転子２を調整した。この光アイソレータに順方向か
ら波長λ＝１５５０ｎｍのレーザー光を透過させたとき
の減衰と、逆方向から透過させたときの減衰とを測定し
たところ、アイソレーショが４３ｄＢであった。
【図１】本発明を適用する光アイソレータの実施例を示
す図である。
す図である。
【図２】偏波無依存型光アイソレータにおいて、１／２
波長板の消光比に対するアイソレーションの関係を示す
図である。
波長板の消光比に対するアイソレーションの関係を示す
図である。
【図３】入射偏波角度に対する消光比の計算値を示す図
である。
である。
【図４】１／２波長板の消光比を測定する測定系を示す
図である。
図である。
【図５】偏波方向の角度を説明する図である。
【図６】入射偏波角度に対する消光比の計算値および測
定値を示す図である。
定値を示す図である。
１は入射側の複屈折結晶、２はファラデー回転子、３は
磁石４は１／２波長板、５は出射側の複屈折結晶、６は
半導体レーザー、７は偏向ビームスプリッタ、８は偏光
子、９は光量検出器である。
磁石４は１／２波長板、５は出射側の複屈折結晶、６は
半導体レーザー、７は偏向ビームスプリッタ、８は偏光
子、９は光量検出器である。
フロントページの続き (72)発明者 流王 俊彦 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 光アイソレータの第１の偏光子と第２
の偏光子との間に、ファラデー回転子とともに挿入され
る１／２波長板であって、常光線と異常光線との屈折率
差△ｎ＝｜ｎo−ｎe｜が０．０１以下の一軸性結晶から
なることを特徴とする１／２波長板。 - 【請求項２】 請求項１に記載の１／２波長板におい
て、透過光波長がλ＝１２００〜１６００ｎｍであるこ
とを特徴とする１／２波長板。 - 【請求項３】 請求項１に記載の１／２波長板におい
て、透過光波長がλ＝１５５０ｎｍで、該一軸性結晶が
ＬｉＴａＯ3であることを特徴とする１／２波長板。 - 【請求項４】 第１の偏光子と第２の偏光子との間
に、ファラデー回転子および１／２波長板が配置された
光アイソレータであって、該１／２波長板は常光線と異
常光線との屈折率差△ｎ＝｜ｎo−ｎe｜が０．０１以下
である一軸性結晶からなることを特徴とする光アイソレ
ータ。 - 【請求項５】 請求項４に記載の光アイソレータにお
いて、透過光波長がλ＝１２００〜１６００ｎｍである
ことを特徴とする光アイソレータ。 - 【請求項６】 請求項４に記載の光アイソレータにお
いて、透過光波長がλ＝１５５０ｎｍで、該一軸性結晶
がＬｉＴａＯ3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 |
|---|---|---|---|
| JP577697A JPH10206632A (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | １／２波長板とそれを使用した光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP577697A JPH10206632A (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | １／２波長板とそれを使用した光アイソレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10206632A true JPH10206632A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=11620527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP577697A Pending JPH10206632A (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | １／２波長板とそれを使用した光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10206632A (ja) |
-
1997
- 1997-01-16 JP JP577697A patent/JPH10206632A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040427 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040518 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050201 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |