JPH103059A - Polarization-independent optical isolator - Google Patents

Polarization-independent optical isolator

Info

Publication number
JPH103059A
JPH103059A JP17568496A JP17568496A JPH103059A JP H103059 A JPH103059 A JP H103059A JP 17568496 A JP17568496 A JP 17568496A JP 17568496 A JP17568496 A JP 17568496A JP H103059 A JPH103059 A JP H103059A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
faraday
birefringent
polarization
elements
transmitted light
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.)
Withdrawn
Application number
JP17568496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Kimura
昌行 木村
Takuya Kawamura
卓也 川村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokin Corp filed Critical Tokin Corp
Priority to JP17568496A priority Critical patent/JPH103059A/en
Publication of JPH103059A publication Critical patent/JPH103059A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To give inverse magnetic fields to a Faraday element without sticking two cylindrical permanent magnets which are magnetized inversely to each other by constituting the combination of directions of Faraday rotations of the Faraday element by a piece of radially oriented permanent magnet. SOLUTION: This polarization-independent isolator has a permanent magnet M which has a sufficient magnetic field to give necessary saturated magnetic field to Faraday elements F1 and F2 and is radially oriented so that it has a N-pole in the inner side of the cylinder part of the permanent magnet M as its pole direction is shown by arrows, and it has a S-pole in the outer side. And the magnet is constituted so as to give inverse magnetic fields to the Faraday elements F1 and F2 respectively. Since the polarization-independent type optical isolator constituted by using this radially oriented permanent magnet M has a sufficient function of an optical isolator and eliminates the need for sticking individual permanent magnets to each other to obtain inverse directions of magnetization, the yield is improved when the optical isolator is produced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention prevents light waves emitted from a laser as a light source from returning to a light source due to various causes in optical communication, transmission of a broadcast wave using light, and measurement using light. The present invention relates to an optical isolator that is used for filtering.

【0002】[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、複屈折素子、及びファラデー素子に磁場
を与えるための永久磁石で構成されており、ファラデー
素子が複数で、それぞれに逆向きのファラデー回転を与
える必要がある場合は、軸方向に着磁した円筒状の永久
磁石を逆向きに張り合わせて、光アイソレータを構成し
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, such an optical isolator is composed of a Faraday element, a birefringent element, and a permanent magnet for applying a magnetic field to the Faraday element. When it is necessary to apply rotation, an optical isolator is formed by bonding cylindrical permanent magnets magnetized in the axial direction in the opposite direction.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来、複数のファラデ
ー素子に逆向きの磁界を与える場合には、円筒状の永久
磁石を逆向きに張り合わせて、ファラデー素子の外側に
配置して光アイソレータを構成しているが、2個の円筒
状磁石を張り合わせる場合、同極同士を近付ける事にな
るので、斥力が働き、磁石が壊れたり構成に手間が掛か
るなどの不都合が生じる。
Conventionally, when applying a magnetic field in opposite directions to a plurality of Faraday elements, an optical isolator is constructed by attaching cylindrical permanent magnets in opposite directions and arranging them outside the Faraday element. However, when two cylindrical magnets are adhered to each other, the same poles are brought close to each other, so that a repulsive force acts to cause inconveniences such as breakage of the magnets and troublesome construction.

【0004】したがって、本発明では、ファラデー素子
に逆向きの磁界を与えるために、それぞれ逆向きに着磁
した2個の円筒状の永久磁石を張り合わせて使用する必
要のない永久磁石を用いた光アイソレータを提供する。
Therefore, in the present invention, in order to apply a magnetic field in the opposite direction to the Faraday element, it is not necessary to use two permanent magnets, which are magnetized in opposite directions, and use a permanent magnet. Provide an isolator.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のファラ
デー素子と、複数の複屈折素子と、前記ファラデー素子
を磁化するための磁界印加機構とからなり、偏光モード
分散を抑えるように構成した偏光無依存型光アイソレー
タにおいて、前記磁界印加機構として、1個のラジアル
配向永久磁石により、前記ファラデー素子のファラデー
回転の方向の組合せを構成したことを特徴とする偏光無
依存型光アイソレータを提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a plurality of Faraday elements, a plurality of birefringent elements, and a magnetic field applying mechanism for magnetizing the Faraday element, so as to suppress polarization mode dispersion. In the polarization-independent optical isolator, there is provided a polarization-independent optical isolator characterized in that a combination of directions of Faraday rotation of the Faraday element is constituted by one radially oriented permanent magnet as the magnetic field applying mechanism. .

【0006】又、本発明は、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
偏光分離距離の比が 21/2−1:1であり、前記第2と
第3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90゜傾いており、前記第2と第3の複屈折
素子の偏光分離距離の比が1:21/2−1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 21/2−1:1であ
り、かつ、前記第1、第2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゜であり、1個のラジ
アル配向永久磁石により、前記第1のファラデー素子と
前記第2のファラデー素子とでは透過光のファラデー回
転の向きが互いに逆向きとなることを特徴とする光アイ
ソレータを提供する。
Further, the present invention provides a first birefringent element, a first birefringent element, a second birefringent element, a third birefringent element, and a third birefringent element which are arranged in the light transmission direction in order. And a fourth birefringent element, wherein the polarization separation directions of the first and second birefringent elements are inclined at about 135 ° with each other in a plane perpendicular to the transmitted light, and the first and second birefringent elements are The ratio of the polarization separation distances of the elements is 2 1/2 -1: 1, and the polarization separation directions of the second and third birefringent elements are inclined by about 90 ° with each other in a plane perpendicular to the transmitted light; The ratio of the polarization separation distance between the second and third birefringent elements is 1: 2 1/2 −1, and the polarization separation direction of the third and fourth birefringent elements is in a plane perpendicular to the transmitted light. At about 135 ° from each other, the third and fourth
Wherein the ratio of the polarization separation distance of the birefringent element is 2 1/2 -1: 1 and the rotation angle of the polarization direction of the transmitted light by the first and second Faraday elements is about 45 °, and 1 The present invention provides an optical isolator characterized in that the radially oriented permanent magnets cause the first Faraday element and the second Faraday element to have the directions of Faraday rotation of transmitted light opposite to each other.

【0007】又、本発明は、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
偏光分離距離の比が1:21/2−1であり、前記第2と
第3の複屈折素子の偏光分離方向が透過光に垂直な面内
で互いに約90゜傾いており、前記第2と第3の複屈折
素子の偏光分離距離の比が21/2−1:1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1:21/2−1であ
り、かつ、前記第1、第2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゜であり、1個のラジ
アル配向永久磁石により、前記第1のファラデー素子と
前記第2のファラデー素子とでは透過光のファラデー回
転の向きが互いに逆向きとなることを特徴とする光アイ
ソレータを提供する。
Further, the present invention provides a first birefringent element, a first birefringent element, a second birefringent element, a third birefringent element, and a third birefringent element which are sequentially arranged in the light transmission direction. And a fourth birefringent element, wherein the polarization separation directions of the first and second birefringent elements are inclined at about 135 ° with each other in a plane perpendicular to the transmitted light, and the first and second birefringent elements are The ratio of the polarization separation distances of the elements is 1: 2 1/2 -1, and the polarization separation directions of the second and third birefringent elements are inclined by about 90 ° with each other in a plane perpendicular to the transmitted light; The ratio of the polarization separation distance between the second and third birefringent elements is 2 1/2 -1: 1, and the polarization separation direction of the third and fourth birefringent elements is in a plane perpendicular to the transmitted light. At about 135 ° from each other, the third and fourth
Wherein the ratio of the polarization separation distance of the birefringent element is 1: 2 1/2 -1 and the rotation angle of the polarization direction of the transmitted light by the first and second Faraday elements is about 45 °, and 1 The present invention provides an optical isolator characterized in that the radially oriented permanent magnets cause the first Faraday element and the second Faraday element to have the directions of Faraday rotation of transmitted light opposite to each other.

【0008】又、本発明は、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
が透過光に垂直な面内で互いに約45゜傾いており、前
記第2と第3の複屈折素子の偏光分離距離の比が1:2
1/2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
1/2:1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
り、1個のラジアル配向永久磁石により、前記第1のフ
ァラデー素子と、前記第2のファラデー素子とでは透過
光のファラデー回転の向きが互いに逆向きであり、前記
第2のファラデー素子と前記第3のファラデー素子とで
は透過光のファラデー回転の向きが同一の向きであるこ
とを特徴とする光アイソレータである。
Further, the present invention provides a first birefringent element, a first birefringent element, a second birefringent element, a second birefringent element, and a third birefringent element which are sequentially arranged in a light transmitting direction. , A third Faraday element and a fourth birefringent element, wherein the polarization separation directions of the first and second birefringent elements are inclined by about 135 ° with each other in a plane perpendicular to the transmitted light. The ratio of the polarization separation distance of the second birefringent element to that of the second birefringent element is 2 1/2 :
1, the polarization separation directions of the second and third birefringent elements are inclined at about 45 ° with each other in a plane perpendicular to the transmitted light, and the polarization separation distance of the second and third birefringent elements is 1: 2 ratio
1/2 , wherein the polarization separation directions of the third and fourth birefringent elements are inclined at about 135 ° with each other in a plane perpendicular to the transmitted light, and the polarization separation direction of the third and fourth birefringent elements is The distance ratio is 2 1/2 : 1 and the rotation angle of the polarization direction of the transmitted light by the first, second, and third Faraday elements is about 45.
が, and the rotation angle of the polarization direction of the transmitted light by the first, second, and third Faraday elements is about 45 °, and the first Faraday element is formed by one radially oriented permanent magnet. The direction of Faraday rotation of transmitted light is opposite to that of the second Faraday element, and the direction of Faraday rotation of transmitted light is the same in the second Faraday element and the third Faraday element. An optical isolator characterized in that:

【0009】又、本発明は、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距離の比が1:2
1/2であり、前記第2と第3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45゜傾いており、
前記第2と第3の複屈折素子の偏光分離距離の比が 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
り、1個のラジアル配向永久磁石により、前記第1のフ
ァラデー素子と、前記第2のファラデー素子とでは透過
光のファラデー回転の向きが同一の向きであり、前記第
2のファラデー素子と前記第3のファラデー素子とでは
透過光のファラデー回転の向きが互いに逆向きであるこ
とを特徴とする光アイソレータである。
Further, the present invention provides a first birefringent element, a first birefringent element, a second birefringent element, a second birefringent element, and a third birefringent element which are sequentially arranged in a light transmission direction. , A third Faraday element and a fourth birefringent element, wherein the polarization separation directions of the first and second birefringent elements are inclined by about 135 ° with each other in a plane perpendicular to the transmitted light. And the ratio of the polarization separation distance of the second birefringent element to 1: 2
1/2 , the polarization separation directions of the second and third birefringent elements are inclined by about 45 ° with each other in a plane perpendicular to the transmitted light,
When the ratio of the polarization separation distance between the second and third birefringent elements is 2
1/2 : 1 and the polarization separation directions of the third and fourth birefringent elements are inclined at about 135 ° with each other in a plane perpendicular to the transmitted light. The ratio of the polarization separation distance is 1: 21/2 , and the rotation angle of the polarization direction of the transmitted light by the first, second, and third Faraday elements is about 45.
が, and the rotation angle of the polarization direction of the transmitted light by the first, second, and third Faraday elements is about 45 °, and the first Faraday element is formed by one radially oriented permanent magnet. The direction of Faraday rotation of transmitted light is the same as that of the second Faraday element, and the direction of Faraday rotation of transmitted light is opposite to that of the second Faraday element and the third Faraday element. An optical isolator characterized in that:

【0010】[0010]

【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、複数のファラデー素子、複
数の複屈折素子及びラジアル配向の永久磁石を実施例で
具体的に示すように組み合わせ、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、製造歩留が良く、作業時間
を短縮できる偏光無依存型光アイソレータを提供するも
のである。以下、実施例により、具体的に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In implementing the means for solving the conventional problems, the present invention combines a plurality of Faraday elements, a plurality of birefringent elements and a radially oriented permanent magnet as specifically shown in the embodiments. The present invention provides a polarization-independent optical isolator that can improve the production yield and shorten the working time by designing the optical path lengths of two orthogonal polarization components of light separated in the optical isolator to be the same. is there. Hereinafter, specific examples will be described.

【0011】(実施例1)本実施例においては、2個の
ファラデー素子と4個の複屈折素子を有する偏光無依存
型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。
(Embodiment 1) In this embodiment, a polarization-independent optical isolator having two Faraday elements and four birefringent elements will be described. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.

【0012】図1では、本実施例の各素子の配列を説明
する。図1において、符号A1で示される方向は、光ア
イソレータ光透過方向(以下、「順方向」という)であ
り、符号A2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
2,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。前
記複屈折素子B1〜B4は、すべて光学軸と素子の面とが
ほぼ48°の角度をなしており、複屈折素子B1,B3
板の厚さは1mmであり、かつ、複屈折素子B2,B4
厚さは、0.41mmである。
FIG. 1 illustrates the arrangement of each element of this embodiment. In FIG. 1, the direction indicated by reference sign A 1 is the light transmission direction of the optical isolator (hereinafter, referred to as “forward direction”), and the direction indicated by reference sign A 2 is the light transmission blocking direction of the optical isolator (hereinafter, “reverse direction”). Direction). The symbols B 1 ,
B 2 , B 3 and B 4 are birefringent elements made of a rutile single crystal. Symbols F 1 and F 2 are Faraday elements made of terbium, bismuth, and iron garnet single crystals. In each of the birefringent elements B 1 to B 4 , the optical axis and the surface of the element form an angle of about 48 °, the thickness of the birefringent elements B 1 and B 3 is 1 mm, and The thickness of the birefringent elements B 2 and B 4 is 0.41 mm.

【0013】図2は、光アイソレータの磁界印加機構と
して、本発明の特徴である円筒状のラジアル配向永久磁
石を用いた状態を模式的に断面図で示す。ラジアル配向
永久磁石Mは、ファラデー素子に必要な飽和磁界を与え
るに十分な磁場を持ち、かつ磁石の磁極の方向が、図2
に矢印で示すように、永久磁石円筒部の内側にN極を持
ち、外側にS極を持つようにラジアルに配向した磁石で
あり、ファラデー素子F1とF2に対して、それぞれ逆向
きの磁界を与えるように構成されている。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a state in which a cylindrical radially oriented permanent magnet which is a feature of the present invention is used as a magnetic field applying mechanism of the optical isolator. The radially-oriented permanent magnet M has a magnetic field sufficient to give a saturation magnetic field required for the Faraday element, and the direction of the magnetic pole of the magnet is as shown in FIG.
As shown by the arrow in FIG. 2, the magnet is radially oriented so as to have an N pole inside the permanent magnet cylindrical portion and an S pole outside, and have opposite directions to the Faraday elements F 1 and F 2 , respectively. It is configured to apply a magnetic field.

【0014】図3に、複屈折素子B1,B2,B3,B4
偏光分離方向と距離を矢印で示している。図3(a)
は、順方向の透過光の場合で、複屈折素子B1では、時
計の短針の12時の方向で、距離は100μmであり、
複屈折素子B2では、時計の短針の4時30分の方向
で、距離は41μmであり、複屈折素子B3では、時計
の短針の1時30分の方向で、距離は100μmであ
り、複屈折素子B4では、時計の短針の9時の方向で距
離は41μmである。
FIG. 3 shows, by arrows, the polarization separation directions and distances of the birefringent elements B 1 , B 2 , B 3 , and B 4 . FIG. 3 (a)
Is the case of the forward direction of the transmitted light, the birefringent element B 1, in the direction of 12 o'clock of the watch hour hand, the distance is 100 [mu] m,
In the birefringent element B 2 , the distance is 41 μm in the direction of the hour hand of the watch at 4:30, and in the birefringent element B 3 , the distance is 100 μm in the direction of the hour hand of the watch at 1:30, the birefringence element B 4, in the direction of 9 o'clock of the watch hour hand distance is 41 .mu.m.

【0015】図3(b)は、逆方向の透過光の場合で、
偏光分離距離は順方向と同じ、分離距離は逆となる。
FIG. 3B shows the case of transmitted light in the reverse direction.
The polarization separation distance is the same as the forward direction, and the separation distance is opposite.

【0016】また、ファラデー素子F1,F2は、波長
1.55μmの光に対して、その偏光方向が45°回転
するように、ファラデー素子F1,F2の外側に配置され
たラジアル配向の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3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
回りに回転する方向、ファラディ素子F2では時計回り
に回転する方向をとる。
The Faraday elements F 1 and F 2 are radially oriented outside the Faraday elements F 1 and F 2 so that the polarization direction of the light having a wavelength of 1.55 μm is rotated by 45 °. Is saturated by a permanent magnet. Its direction of rotation, as viewed from the forward side, in a direction indicated by an arrow in FIG. 3, the Faraday element F 1 is a direction rotated counterclockwise, take direction of rotating clockwise in Faraday element F 2.

【0017】図4は、本実施例の光アイソレータの側断
面を各素子に分解して、光の通過する各位置に番号付け
をしたものである。
FIG. 4 shows the optical isolator of this embodiment in which the side cross section is broken down into individual elements, and the positions through which light passes are numbered.

【0018】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とし、ファラデー素子F1と複屈折素子B2
間の位置を3として、複屈折素子B2と複屈折素子B4
間の位置を4とし、複屈折素子B3とファラデー素子F2
の間の位置を5とし、ファラデー素子F2と複屈折素子
4の間の位置を6とし、かつ、複屈折素子B4に関して
順方向出射側の位置を7として示す。
With respect to the birefringent element B 1 , the position on the forward incident side is set to 1, the position between the birefringent element B 1 and the Faraday element F 1 is set to 2, and the position between the Faraday element F 1 and the birefringent element B 2 is set. Is 3, the position between the birefringent element B 2 and the birefringent element B 4 is 4, and the birefringent element B 3 and the Faraday element F 2
Is 5, the position between the Faraday element F 2 and the birefringent element B 4 is 6, and the position on the forward emission side with respect to the birefringent element B 4 is 7.

【0019】図5に、順方向及び逆方向へ透過する光の
偏光分離状況を示す。順方向を透過する光の、図4で説
明した各位置1〜7における順方向から見た偏光状況を
図5(a)に示す。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、2方向に直交した偏
光成分として表される。2の位置では、複屈折素子B1
によって、垂直方向の偏光成分(ルチル結晶の異常光成
分)は垂直方向に100μm移動し、水平方向の偏光成
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、垂直方向より反時
計回りに45°傾いた偏光成分のみ時計の短針の4時3
0分の方向に41μm移動する。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回りに45°傾
いた偏光成分のみ、時計の短針1時30分の方向に10
0μm移動する。6の位置では、ファラデー素子F2
よって、いずれの偏光成分も時計回りに45°回転して
いる。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41μm
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、光アイソレータを通過する。
FIG. 5 shows the state of polarization separation of light transmitted in the forward and reverse directions. FIG. 5A shows the polarization state of light transmitted in the forward direction as viewed from the forward direction at each of the positions 1 to 7 described with reference to FIG. First, at the position 1, light incident from one point in the forward direction is unpolarized light and is represented as a polarized component orthogonal to the two directions. In the position 2, the birefringent element B 1
As a result, the polarization component in the vertical direction (the extraordinary light component of the rutile crystal) moves 100 μm in the vertical direction, and the polarization component in the horizontal direction (the ordinary light component of the rutile crystal) remains at the original position. In third position, the Faraday element F 1, polarized light component is rotated either 45 ° in a counterclockwise direction. At the position 4, only the polarized light component inclined 45 ° counterclockwise from the vertical direction by the birefringent element B 2 is at 4: 3 of the hour hand of the clock.
Move 41 μm in the direction of 0 minutes. At the position of 5, only the polarized light component inclined 45 ° counterclockwise from the horizontal direction by the birefringent element B 3 is shifted by 10 in the direction of the hour hand at 1:30.
Move by 0 μm. The position of 6, the Faraday element F 2, rotating one of the polarization components is also 45 ° clockwise. At the position 7, only the polarization component in the horizontal direction is 41 μm in the direction of 9 o'clock of the hour hand of the clock by the birefringent element B 4
It moves and coincides with the light of the other orthogonal polarization component.
As a result, light transmitted in the forward direction passes through the optical isolator without being separated into polarized light components.

【0020】次に、逆方向を透過する光の各位置1〜7
における順方向から見た偏光状況を図5(b)に示す。
まず、7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され
る。6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41μ m
移動している。5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。4の位置では、複屈折素子B3によって、 垂直方
向より時計回りに45°傾いた偏光成分のみ時計の短針
の7時30分の方向に100μm移動している。3の位
置では、複屈折素子B2によって、水平方 向より時計回
りに45°傾いた偏光成分のみが時計の短針の10時3
0分の方向に41μm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B
1に よって、垂直方向成分のみ時計の短針の6時の方向
に100μm移動している。
Next, positions 1 to 7 of light transmitted in the opposite direction
5 (b) shows the polarization state as viewed from the forward direction in FIG.
First, at the position 7, light incident from one point in the opposite direction is unpolarized light and is represented as a polarized component orthogonal to the two directions. At the position 6, only the polarization component in the horizontal direction is 41 μm in the 3 o'clock direction of the hour hand of the timepiece by the birefringent element B 4 .
I'm moving. In position 5, the Faraday element F 2, any polarization Mitsunari fraction is also rotated 45 ° clockwise. At the position 4, only the polarized light component inclined 45 ° clockwise from the vertical direction is moved by 100 μm in the direction of 7:30 of the hour hand of the clock by the birefringent element B 3 . At the position 3, only the polarized light component inclined 45 ° clockwise from the horizontal direction due to the birefringent element B 2 is at 10:03 of the hour hand of the clock.
Move 41 μm in the direction of 0 minutes. The second position, the Faraday element F 1, any polarization component is rotated 45 ° counterclockwise. In position 1, the birefringent element B
Due to 1 , only the vertical component moves by 100 μm in the direction of the 6 o'clock of the hour hand of the clock.

【0021】以上の結果、逆方向に透過する光は、光ア
イソレータを通過すると偏光成分に分離し、図5(a)
の1の位置に戻ることはない。
As a result, the light transmitted in the opposite direction is separated into a polarized light component when passing through the optical isolator, and is separated as shown in FIG.
It does not return to the 1 position.

【0022】(実施例2)次に、第2の実施例を、図1
1から図15を用いて、説明する。図11は、本発明の
第2の実施例にかかる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である。図12は、
本発明の第2の実施例にかかる光アイソレータの構成素
子として、ラジアル配向永久磁石を用いた状態の説明図
である。NからSへの矢印は磁力線を表す。図13は、
本発明の第2の実施例にかかる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
の説明図である。図14は、本発明の第2の実施例にか
かる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の位置の番号づけ
の説明図である。図15は、図14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
偏光回転の説明図である。本実施例は、図11から図1
5で分かるように、図1から図5に示す第1の実施例に
対して、各素子の順序とファラデー素子に印加される磁
界の方向を、透過光の順方向に対して、逆に配置したも
のである。第1の実施例の説明で詳しく述べたように、
本実施例においても、逆方向に透過する光は、光アイソ
レータを通過すると、偏光成分に分離し、図15(a)
の1の位置に戻ることはない。
(Embodiment 2) Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is an explanatory diagram of the arrangement of birefringent elements and Faraday elements in an optical isolator according to the second embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a state in which a radially oriented permanent magnet is used as a constituent element of an optical isolator according to a second embodiment of the present invention. Arrows from N to S represent lines of magnetic force. FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram of polarization separation and polarization rotation of a birefringent element and a Faraday element in an optical isolator according to a second example of the present invention. FIG. 14 is an explanatory diagram of position numbering for explaining the functions of the birefringent element and the Faraday element constituting the optical isolator according to the second embodiment of the present invention. FIG. 15 is an explanatory diagram of the polarization separation and the polarization rotation of the forward and backward transmitted light at the respective number positions described in FIG. In the present embodiment, FIGS.
As can be seen from FIG. 5, with respect to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5, the order of each element and the direction of the magnetic field applied to the Faraday element are arranged in reverse to the forward direction of the transmitted light. It was done. As described in detail in the description of the first embodiment,
Also in the present embodiment, the light transmitted in the opposite direction is separated into a polarized light component when passing through the optical isolator, and FIG.
It does not return to the 1 position.

【0023】(実施例3)本発明の第3の実施例におい
ては、3個のファラデー素子と4個の複屈折素子を有す
る偏光無依存型光アイソレータについて説明する。
(Embodiment 3) In a third embodiment of the present invention, a polarization-independent optical isolator having three Faraday elements and four birefringent elements will be described.

【0024】図6は、本実施例の各素子の配列を説明す
る斜視図である。図6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A2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。
FIG. 6 is a perspective view for explaining the arrangement of each element of this embodiment. 6, the direction indicated by the arrow labeled A 1 is an optical isolator light transmission direction (hereinafter, referred to as forward), and the direction indicated by reference numeral A 2 are the optical isolator light transmission blocking direction (hereinafter , The opposite direction)
It is. Symbols B 1 , B 2 , B 3 and B 4 are birefringent elements made of rutile single crystal. Symbols F 1 , F 2 , and F 3 are Faraday elements made of terbium, bismuth, and iron garnet single crystals.

【0025】前記複屈折素子B1〜B4は、すべて光学軸
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。
In each of the birefringent elements B 1 to B 4 , the optical axis and the surface of the element make an angle of about 48 °, and the thickness of the birefringent elements B 1 and B 3 is 1 .41 mm, and the thickness of the birefringent elements B 2 and B 4 is 1.0 mm.

【0026】図7は、光アイソレータの磁界印加機構と
して、本発明の特徴である円筒状のラジアル配向永久磁
石を用いた状態を模式的に断面図で示している。ラジア
ル配向永久磁石Mは、ファラデー素子に必要な飽和磁界
を与えるに十分な磁場を持ち、かつ磁石の磁極の方向
が、図7に矢印で示すように、永久磁石円筒部の内側に
N極を持ち、外側にS極を持つように、ラジアルに配向
した磁石であり、ファラデー素子F1とF2,F3の組に
対して、逆向きの磁界を与えるよう構成されている。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a cylindrical radially oriented permanent magnet which is a feature of the present invention is used as a magnetic field applying mechanism of the optical isolator. The radially-oriented permanent magnet M has a magnetic field sufficient to give a necessary saturation magnetic field to the Faraday element, and the direction of the magnetic pole of the magnet is N-pole inside the permanent magnet cylinder as shown by the arrow in FIG. The Faraday element F 1 is a magnet oriented radially so as to have an S pole on the outside, and is configured to apply an opposite magnetic field to a set of Faraday elements F 1 , F 2 , and F 3 .

【0027】図8に、前記複屈折素子B1,B2,B3
4の偏光分離方向と距離を図の光透過方向と垂直な面
内に示している。図8(a)は、順方向の透過光の場合
で、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
2では、時計の短針の9時の方向で、距離は100μ
m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8(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、分離方向は逆となる。
FIG. 8 shows the birefringent elements B 1 , B 2 , B 3 ,
The polarization separating direction and distance of the B 4 is shown in FIG optical transmission direction and a plane perpendicular. FIG. 8A shows the case of transmitted light in the forward direction. In the birefringent element B 1 , the polarization separation distance is 141 μm in the direction of 4:30 of the short hand of the timepiece, and in the birefringent element B 2 . , In the direction of 9 o'clock of the hour hand, the distance is 100μ
m, and in the birefringent element B 3 , 7:30
In the direction of the minute, the distance is 141 μm and the birefringent element B 4
Then, in the direction of 3 o'clock of the hour hand of the watch, the distance is 100 μm. FIG. 8B shows the case of transmitted light in the reverse direction, where the polarization separation distance is the same as the forward direction and the separation direction is opposite.

【0028】ファラデー素子F1,F2およびF3は、波
長1.55μmの光に対して、その偏光方向が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。
The Faraday elements F 1 , F 2 and F 3 are arranged around the Faraday elements F 1 , F 2 and F 3 such that the polarization direction of the light having a wavelength of 1.55 μm is rotated by 45 °. Saturated magnetization by the permanent magnet.
Its direction of rotation, viewed from the forward direction, a direction indicated by an arrow in FIG. 2, the Faraday element F 1 takes a direction of rotating counterclockwise direction, the clockwise Faraday element F 2, F 3.

【0029】図9は、光アイソレータの側断面を各素子
に分解して、光の通過する各位置に番号付けをしたもの
である。複屈折素子B1に関して、順方向入射側の位置
を1、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。
FIG. 9 is a diagram in which the side cross section of the optical isolator is disassembled into respective elements, and respective positions through which light passes are numbered. Respect birefringent element B 1, 1 to the position of the forward incident side, the birefringent element B 1 and position 2 between the Faraday element F 1, the Faraday element F 1 and position 3 between the birefringent element B 2, birefringent element B 2 and position 4 between the Faraday element F 2, position 5 between the Faraday element F 2 and the birefringent element B 3, a position between the birefringent element B 3 and the Faraday element F 3 6 The position between the Faraday element F 3 and the birefringent element B 4 is 7
And then, and shows the position of the forward emission side as 8 with respect to the birefringent element B 4.

【0030】図10に、順方向及び逆方向へ透過する光
の偏光分離状況を示す。図10(a)に、順方向を透過
する光の図9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
1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4
5°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時方向に
100μm移動する。5の位置では、ファラデー素子F
2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。
FIG. 10 shows the state of polarization separation of light transmitted in the forward and reverse directions. FIG. 10A shows a polarization state of light transmitted in the forward direction at each of the positions 1 to 8 described in FIG. 9 as viewed from the forward direction. First, at the position 1, light incident from one point in the forward direction is unpolarized light and is represented as a polarized light component orthogonal to two directions inclined 45 ° clockwise and counterclockwise from the horizontal direction. At position 2, the polarized light component (the extraordinary light component of the rutile crystal) in the direction inclined 45 ° clockwise from the horizontal direction moves 141 μm in the direction of 4:30 due to the birefringent element B 1 , Polarized light component inclined 45 ° clockwise (ordinary light component of rutile crystal)
Remains in its original position. At the position 3, the polarization components are all rotated counterclockwise by the Faraday element F 1 .
It rotates 5 °. At the position 4, only the horizontal polarization component moves 100 μm in the 9 o'clock direction of the hour hand of the timepiece by the birefringent element B 2 . In the position of No. 5, the Faraday element F
Due to 2 , both polarization components are rotated clockwise by 45 °. At position 6, the birefringent element B 3
Only the component inclined 45 ° counterclockwise from the horizontal direction moves 141 μm in the direction of the short hand at 7:30. The position of 7, the Faraday element F 3, is rotated either of the polarization components is also 45 ° clockwise. At the position 8, only the horizontal polarization component moves 100 μm in the direction of the 3 o'clock of the hour hand of the timepiece by the birefringent element B 4 , and coincides with the light of the other orthogonal polarization component. As a result, light transmitted in the forward direction passes through the element of the optical isolator without being separated into polarized light components.

【0031】次に、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10(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
平方向に傾いた偏光成分のみが時計の短針の9時方向に
100μm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方向に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3
0分の方向に141μm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10(a)の1の位置に戻る
ことはない。
Next, positions 1 to 8 of light transmitted in the reverse direction
FIG. 10B shows the polarization state viewed from the forward direction in FIG. First, at the position 8, light incident from one point in the opposite direction is unpolarized light and is represented as a polarized component orthogonal to the two directions. The position of 7, the birefringent element B 4, only the polarized component tilted in the horizontal direction is 100μm moves in 9 o'clock direction of the timepiece hour hand. At the position 6, all the polarization components are clockwise 45 ° by the Faraday element F 3 .
It is spinning. In position 5, the birefringent element B 3, are 141μm moved in the direction of 1:30 only watch hour hand polarization component inclined 45 ° from the horizontal direction in the counterclockwise direction. The position of the 4, the Faraday element F 2, rotating one of the polarization components is also 45 ° clockwise. In third position, the birefringent element B 2, only the polarized component tilted in the horizontal direction is 100μm moved in the direction of o'clock hour hand 3 of the watch. The second position, the Faraday element F 1, any polarization component is rotated 45 ° counterclockwise.
At the position 1, only the component inclined 45 ° clockwise from the horizontal direction by the birefringent element B 1 is at 10:03 of the hour hand of the clock.
It has moved 141 μm in the direction of 0 minutes. As a result, when the light transmitted in the opposite direction passes through the element of the optical isolator, it is separated into a polarized light component and does not return to the position 1 in FIG.

【0032】(実施例4)次に、第4の実施例を図16
から図20を用いて、説明する。図16は、本発明の他
の実施例にかかる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である。図17は、本発
明の他の実施例にかかる光アイソレータの構成素子とし
て、ラジアル配向永久磁石を用いた状態の説明図であ
る。NからSへの矢印は磁力線を表す。図18は、本発
明の他の実施例にかかる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
図である。図19は、本発明の他の実施例にかかる光ア
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の位置の番号づけの説明図
である。図20は、図19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
の説明図である。本実施例は、図16から図20で分か
るように、図6から図10に示す第3の実施例に対し
て、各素子の順序とファラデー素子に印加される磁界の
方向を、透過光の順方向に対して、逆に配置したもので
ある。第3の実施例の説明で詳しく述べたように、本実
施例においても、逆方向に透過する光は、光アイソレー
タを通過すると、偏光成分に分離し、図20(a)の1
の位置に戻ることはない。
(Embodiment 4) Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. FIG. 16 is an explanatory diagram of an arrangement of birefringent elements and Faraday elements in an optical isolator according to another embodiment of the present invention. FIG. 17 is an explanatory diagram of a state in which a radially oriented permanent magnet is used as a constituent element of an optical isolator according to another embodiment of the present invention. Arrows from N to S represent lines of magnetic force. FIG. 18 is an explanatory diagram of polarization separation and polarization rotation of a birefringent element and a Faraday element in an optical isolator according to another embodiment of the present invention. FIG. 19 is an explanatory diagram of position numbering for explaining respective functions of a birefringent element and a Faraday element constituting an optical isolator according to another embodiment of the present invention. FIG. 20 is an explanatory diagram of the polarization separation and the polarization rotation of the forward and backward transmitted light at each number position described in FIG. This embodiment is different from the third embodiment shown in FIGS. 6 to 10 in that the order of the elements and the direction of the magnetic field applied to the Faraday element are different from those of the third embodiment shown in FIGS. They are arranged in reverse with respect to the forward direction. As described in detail in the description of the third embodiment, also in this embodiment, the light transmitted in the opposite direction is separated into a polarized light component when passing through the optical isolator, and is separated into 1 in FIG.
Never return to the position.

【0033】なお、上述の実施例において、複数のファ
ラデー素子と複数の複屈折素子の構成の仕方を、4つの
例について説明したが、偏光無依存型光アイソレータを
実現するための構成の仕方は他にもあり、本実施例に述
べたようなラジアル配向磁石を逆向きに磁化されたファ
ラデー素子の組合せを実現する磁界印加機構として用い
ることは、これらについても、もちろん有効である。
In the above-described embodiment, four examples of the configuration of the plurality of Faraday elements and the plurality of birefringence elements have been described. However, the configuration of the polarization-independent optical isolator is not limited to four. Of course, the use of the radially oriented magnet as described in the present embodiment as a magnetic field application mechanism for realizing a combination of Faraday elements magnetized in opposite directions is of course also effective.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上、説明したように、ラジアル配向磁
石を用いて構成された偏光無依存型光アイソレータは、
光アイソレータの機能を充分に有し、従来のように、個
々の永久磁石を逆向きの磁化方向になるようにして貼り
合わせる必要がないので、従来よりも、光アイソレータ
を製造する際の歩留が向上し、又、組立の時間が短縮で
きる。
As described above, a polarization-independent optical isolator constituted by using a radially oriented magnet is:
It has a sufficient optical isolator function, and it is not necessary to bond individual permanent magnets in opposite magnetization directions as in the past, so the yield in manufacturing the optical isolator is higher than in the past. And assembly time can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例にかかる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である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an arrangement of a birefringent element and a Faraday element in an optical isolator according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例にかかる光アイソレータの構成
素子として、ラジアル配向永久磁石を用いた状態の説明
図である。NからSへの矢印は磁力線を表す。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a state in which a radially oriented permanent magnet is used as a constituent element of the optical isolator according to the embodiment of the present invention. Arrows from N to S represent lines of magnetic force.

【図3】本発明の実施例にかかる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
転の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of polarization separation and polarization rotation of a birefringent element and a Faraday element in the optical isolator according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例にかかる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
明するための位置の番号づけの説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of position numbering for explaining respective functions of a birefringent element and a Faraday element constituting the optical isolator according to the embodiment of the present invention.

【図5】図4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であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram of polarization separation and polarization rotation of forward and backward transmitted light at each number position described in FIG. 4;

【図6】本発明の第3の実施例にかかる光アイソレータ
における複屈折素子とファラデー素子の配列の説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an arrangement of a birefringent element and a Faraday element in an optical isolator according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施例にかかる光アイソレータ
の構成素子として、ラジアル配向永久磁石を用いた状態
の説明図である。NからSへの矢印は磁力線を表す。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a state where a radially oriented permanent magnet is used as a constituent element of an optical isolator according to a third embodiment of the present invention. Arrows from N to S represent lines of magnetic force.

【図8】本発明の第3の実施例にかかる光アイソレータ
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
偏光回転の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of polarization separation and polarization rotation of a birefringent element and a Faraday element in an optical isolator according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施例にかかる光アイソレータ
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
能を説明するための位置の番号づけの説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of position numbering for explaining respective functions of a birefringent element and a Faraday element constituting the optical isolator according to the third embodiment of the present invention.

【図10】図9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で
ある。
FIG. 10 is an explanatory diagram of polarization separation and polarization rotation of forward and backward transmitted light at each number position described in FIG. 9;

【図11】本発明の第2の実施例にかかる光アイソレー
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
である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of an arrangement of birefringent elements and Faraday elements in an optical isolator according to a second example of the present invention.

【図12】本発明の第2の実施例にかかる光アイソレー
タの構成素子として、ラジアル配向永久磁石を用いた状
態の説明図である。NからSへの矢印は磁力線を表す。
FIG. 12 is an explanatory view of a state where a radially oriented permanent magnet is used as a constituent element of an optical isolator according to a second embodiment of the present invention. Arrows from N to S represent lines of magnetic force.

【図13】本発明の第2の実施例にかかる光アイソレー
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である。
FIG. 13 is an explanatory diagram of polarization separation and polarization rotation of a birefringent element and a Faraday element in an optical isolator according to a second example of the present invention.

【図14】本発明の第2の実施例にかかる光アイソレー
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の位置の番号づけの説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram of position numbering for explaining respective functions of a birefringent element and a Faraday element constituting the optical isolator according to the second embodiment of the present invention.

【図15】図14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
である。
FIG. 15 is a diagram showing the forward direction at each number position shown in FIG. 14;
FIG. 4 is an explanatory view of polarization separation and polarization rotation of backward transmitted light.

【図16】本発明の第4の実施例にかかる光アイソレー
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
である。
FIG. 16 is an explanatory diagram of an arrangement of a birefringent element and a Faraday element in an optical isolator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図17】本発明の第4の実施例にかかる光アイソレー
タの構成素子として、ラジアル配向永久磁石を用いた状
態の説明図である。NからSへの矢印は磁力線を表す。
FIG. 17 is an explanatory diagram of a state where a radially oriented permanent magnet is used as a constituent element of an optical isolator according to a fourth embodiment of the present invention. Arrows from N to S represent lines of magnetic force.

【図18】本発明の第4の実施例にかかる光アイソレー
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である。
FIG. 18 is an explanatory diagram of polarization separation and polarization rotation of a birefringent element and a Faraday element in an optical isolator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第4の実施例にかかる光アイソレー
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の位置の番号づけの説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram of position numbering for explaining respective functions of a birefringent element and a Faraday element constituting the optical isolator according to the fourth embodiment of the present invention.

【図20】図19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
である。
20 is a diagram illustrating the forward direction at each number position described in FIG. 19;
FIG. 4 is an explanatory view of polarization separation and polarization rotation of backward transmitted light.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,A11 光透過方向 A2,A21 光透過素子方向 B1〜B4,B11〜B41 複屈折素子 F1〜F3,F11〜F31 ファラデー素子 M ラジアル配向永久磁石 N,S 永久磁石の磁極A 1 , A 11 Light transmission direction A 2 , A 21 Light transmission element direction B 1 to B 4 , B 11 to B 41 Birefringent element F 1 to F 3 , F 11 to F 31 Faraday element M Radially oriented permanent magnet N , S Permanent magnet poles

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のファラデー素子と、複数の複屈折
素子と、前記ファラデー素子を磁化するための磁界印加
機構とからなり、偏光モード分散を抑えるように構成し
た偏光無依存型光アイソレータにおいて、前記磁界印加
機構として、1個のラジアル配向永久磁石により、前記
ファラデー素子のファラデー回転の方向の組合せを構成
したことを特徴とする偏光無依存型光アイソレータ。
1. A polarization independent optical isolator comprising a plurality of Faraday elements, a plurality of birefringent elements, and a magnetic field applying mechanism for magnetizing the Faraday element, and configured to suppress polarization mode dispersion. A polarization-independent optical isolator, wherein a combination of directions of Faraday rotation of the Faraday element is constituted by one radially oriented permanent magnet as the magnetic field applying mechanism.
【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距離
の比が 21/2−1:1であり、前記第2と第3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9
0゜傾いており、前記第2と第3の複屈折素子の偏光分
離距離の比が1:21/2−1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 21/2−1:1であり、かつ、前
記第1、第2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゜であり、1個のラジアル配向永久
磁石により、前記第1のファラデー素子と前記第2のフ
ァラデー素子とでは透過光のファラデー回転の向きが互
いに逆向きとなることを特徴とする光アイソレータ。
2. A first birefringent element, a first Faraday element, a second birefringent element, which are sequentially arranged in a light transmission direction.
A third birefringent element, a third Faraday element, and a fourth birefringent element, wherein the polarization separation directions of the first and second birefringent elements are inclined at about 135 ° with each other in a plane perpendicular to the transmitted light. Wherein the ratio of the polarization separation distance between the first and second birefringent elements is 2 1/2 -1: 1 and the polarization separation direction of the second and third birefringent elements is perpendicular to the transmitted light. About 9
It is inclined by 0 °, the ratio of the polarization separation distance of the second and third birefringent elements is 1: 2 1/2 −1, and the polarization separation direction of the third and fourth birefringent elements is transparent. Are inclined at about 135 ° with each other in a plane perpendicular to the light, the ratio of the polarization separation distance of the third and fourth birefringent elements is 2 1/2 −1: 1, and the first and second birefringent elements are The rotation angle of the polarization direction of the transmitted light by the second Faraday element is about 45 °, and the Faraday rotation of the transmitted light is performed between the first Faraday element and the second Faraday element by one radially oriented permanent magnet. An optical isolator characterized in that directions are opposite to each other.
【請求項3】 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距離
の比が1:21/2−1であり、前記第2と第3の複屈折
素子の偏光分離方向が透過光に垂直な面内で互いに約9
0゜傾いており、前記第2と第3の複屈折素子の偏光分
離距離の比が21/2−1:1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1:21/2−1であり、かつ、前
記第1、第2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゜であり、1個のラジアル配向永久
磁石により、前記第1のファラデー素子と前記第2のフ
ァラデー素子とでは透過光のファラデー回転の向きが互
いに逆向きとなることを特徴とする光アイソレータ。
3. A first birefringent element, a first Faraday element, a second birefringent element, which are arranged in order in a light transmission direction.
A third birefringent element, a third Faraday element, and a fourth birefringent element, wherein the polarization separation directions of the first and second birefringent elements are inclined at about 135 ° with each other in a plane perpendicular to the transmitted light. Wherein the ratio of the polarization separation distance between the first and second birefringent elements is 1: 2 1/2 -1 and the polarization separation direction of the second and third birefringent elements is perpendicular to the transmitted light. About 9
It is inclined by 0 °, the ratio of the polarization separation distance of the second and third birefringent elements is 2 1/2 −1: 1, and the polarization separation direction of the third and fourth birefringent elements is transmitted. Are inclined by about 135 ° with each other in a plane perpendicular to the light, the ratio of the polarization separation distance of the third and fourth birefringent elements is 1: 2 1/2 −1, and the first and second birefringent elements are The rotation angle of the polarization direction of the transmitted light by the second Faraday element is about 45 °, and the Faraday rotation of the transmitted light is performed between the first Faraday element and the second Faraday element by one radially oriented permanent magnet. An optical isolator characterized in that directions are opposite to each other.
【請求項4】 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が透過光に垂直
な面内で互いに約45゜傾いており、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、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゜であり、1個のラジ
アル配向永久磁石により、前記第1のファラデー素子
と、前記第2のファラデー素子とでは透過光のファラデ
ー回転の向きが互いに逆向きであり、前記第2のファラ
デー素子と前記第3のファラデー素子とでは透過光のフ
ァラデー回転の向きが同一の向きであることを特徴とす
る光アイソレータ。
4. A first birefringent element, a first Faraday element, a second birefringent element, which are sequentially arranged in a light transmission direction.
The first Faraday element, the third birefringent element, the third Faraday element, and the fourth birefringent element;
The polarization separation directions of the first and second birefringent elements are inclined by about 135 ° in a plane perpendicular to the transmitted light, and the ratio of the polarization separation distance of the first and second birefringent elements is 2 1/2 : 1, the polarization separation directions of the second and third birefringent elements are inclined at about 45 ° with each other in a plane perpendicular to the transmitted light, and the polarization separation distance of the second and third birefringent elements is the ratio is 1: 2 1/2, the third and are inclined approximately 135 degrees from each other in a plane perpendicular to the fourth polarization separating direction transmitted light of the birefringent element, said third and fourth double The ratio of the polarization separation distance of the refraction element is 2 1/2 : 1; the rotation angle of the polarization direction of the transmitted light by the first, second, and third Faraday elements is about 45 °; and The rotation angle of the polarization direction of the transmitted light by the first, second, and third Faraday elements is about 45 °, and one radially oriented permanent magnet is used. The directions of the Faraday rotation of the transmitted light are opposite to each other in the first Faraday element and the second Faraday element, and the Faraday rotation of the transmitted light is opposite in the second Faraday element and the third Faraday element. Optical isolators characterized by having the same direction.
【請求項5】 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が透過光に垂直
な面内で互いに約45゜傾いており、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゜であり、1個のラジアル
配向永久磁石により、前記第1のファラデー素子と、前
記第2のファラデー素子とでは透過光のファラデー回転
の向きが同一の向きであり、前記第2のファラデー素子
と前記第3のファラデー素子とでは透過光のファラデー
回転の向きが互いに逆向きであることを特徴とする光ア
イソレータ。
5. A first birefringent element, a first Faraday element, a second birefringent element, which are sequentially arranged in a light transmission direction,
The first Faraday element, the third birefringent element, the third Faraday element, and the fourth birefringent element;
The polarization separation directions of the first and second birefringent elements are inclined by about 135 ° in a plane perpendicular to the transmitted light, and the ratio of the polarization separation distance between the first and second birefringent elements is 1: 2 1 / 2 , the polarization separation directions of the second and third birefringent elements are inclined at about 45 ° with each other in a plane perpendicular to the transmitted light, and the polarization separation distance of the second and third birefringent elements is ratio 2 1/2: 1, the third and are inclined approximately 135 degrees from each other in a plane perpendicular to the fourth polarization separating direction transmitted light of the birefringent element, said third and fourth double The ratio of the polarization separation distance of the refraction element is 1: 2 1/2 , and the rotation angle of the polarization direction of the transmitted light by the first, second, and third Faraday elements is about 45 °, and
The rotation angle of the polarization direction of the transmitted light by the first, second, and third Faraday elements is about 45 °, and the first Faraday element and the second Faraday element are formed by one radially oriented permanent magnet. The direction of Faraday rotation of transmitted light is the same as that of the element, and the directions of Faraday rotation of transmitted light of the second Faraday element and the direction of Faraday rotation of the third Faraday element are opposite to each other. Optical isolator.
JP17568496A 1996-06-14 1996-06-14 Polarization-independent optical isolator Withdrawn JPH103059A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17568496A JPH103059A (en) 1996-06-14 1996-06-14 Polarization-independent optical isolator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17568496A JPH103059A (en) 1996-06-14 1996-06-14 Polarization-independent optical isolator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH103059A true JPH103059A (en) 1998-01-06

Family

ID=16000437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17568496A Withdrawn JPH103059A (en) 1996-06-14 1996-06-14 Polarization-independent optical isolator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH103059A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1996025683A1 (en) Optical isolator
JPH103059A (en) Polarization-independent optical isolator
JP3161885B2 (en) Optical isolator
US6091866A (en) Optical isolator
JP2007248779A (en) Optical isolator
JP2565945B2 (en) Optical isolator
JP3764825B2 (en) Optical attenuator
JP2784896B2 (en) Polarization plane switch and optical switch using the same
JP2571046B2 (en) Optical isolator element
JP3936451B2 (en) Optical attenuator module
JPH06317763A (en) Optical isolator
JP2003315735A (en) Optical isolator
JP3527613B2 (en) Fabrication method of optical non-reciprocal circuit
JP2507601Y2 (en) Optical isolator
JP2000235167A (en) Optical circulator
JPH04233510A (en) Optical isolator
JP2001117060A (en) Optical switch
JPH0862646A (en) Optical switch
JP3049551B2 (en) Optical isolator
JPS6242114A (en) Optical isolator
JPH03191305A (en) Connector with optical isolator
JPH06281885A (en) Optical isolator
JP2006126607A (en) Optical isolator
JP2001174754A (en) Optical isolator and optical circulator
JP2002148578A (en) Faraday rotation device and optical device which uses the same

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Effective date: 20050223

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20050302