JPH11101954A - 光学用アイソレータ - Google Patents
光学用アイソレータInfo
- Publication number
- JPH11101954A JPH11101954A JP27983897A JP27983897A JPH11101954A JP H11101954 A JPH11101954 A JP H11101954A JP 27983897 A JP27983897 A JP 27983897A JP 27983897 A JP27983897 A JP 27983897A JP H11101954 A JPH11101954 A JP H11101954A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temp
- magnet
- isolation
- magnetic field
- optical isolator
- 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- Withdrawn
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可視光〜赤外線領域で、光アイソレータのフ
ァラデー回転用素子としてＣｄＭｎＴｅ系化合物やＣｄ
ＭｎＨｇＴｅ系化合物を使用した場合の、アイソレーシ
ョンの温度変化を低減する光学用アイソレータを提供す
ること。 【解決手段】 ＣｄＭｎＴｅ系化合物及びＣｄＭｎＨｇ
Ｔｅ系化合物単結晶をファラデー回転素子として使用す
る光学用アイソレータにおいて、前記ファラデー回転素
子への磁界印加用磁石の残留磁化Ｂｒの温度変化率を０
〜−０.１％／℃の範囲とする光学用アイソレータ。
ァラデー回転用素子としてＣｄＭｎＴｅ系化合物やＣｄ
ＭｎＨｇＴｅ系化合物を使用した場合の、アイソレーシ
ョンの温度変化を低減する光学用アイソレータを提供す
ること。 【解決手段】 ＣｄＭｎＴｅ系化合物及びＣｄＭｎＨｇ
Ｔｅ系化合物単結晶をファラデー回転素子として使用す
る光学用アイソレータにおいて、前記ファラデー回転素
子への磁界印加用磁石の残留磁化Ｂｒの温度変化率を０
〜−０.１％／℃の範囲とする光学用アイソレータ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、光通信シ
ステムや光計測器に用いられる光学部品であり、特に、
光源から出射した光が光学系の中の光学素子で反射し、
光源に戻るのを防ぐのに適した光学用アイソレータに関
するものである。
ステムや光計測器に用いられる光学部品であり、特に、
光源から出射した光が光学系の中の光学素子で反射し、
光源に戻るのを防ぐのに適した光学用アイソレータに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】光源からの出射光を光学系を用いて伝達
しようとする時、光学系中の光学素子の端面で反射した
光が光源に戻ってくる。例えば、光通信においては、光
源のレーザから出射した光は、結合レンズによって収束
され、光ファイバの端面に集められる。大部分の光は、
光ファイバ中に入りその中を伝搬するが、一部の光はフ
ァイバ端面で反射されて、光源のレーザに戻る。レーザ
中に戻った光は、一般に、位相も偏光方向もレーザ中の
光とは異なり、これによって、レーザ発振が乱され、レ
ーザ光のノイズとなる。
しようとする時、光学系中の光学素子の端面で反射した
光が光源に戻ってくる。例えば、光通信においては、光
源のレーザから出射した光は、結合レンズによって収束
され、光ファイバの端面に集められる。大部分の光は、
光ファイバ中に入りその中を伝搬するが、一部の光はフ
ァイバ端面で反射されて、光源のレーザに戻る。レーザ
中に戻った光は、一般に、位相も偏光方向もレーザ中の
光とは異なり、これによって、レーザ発振が乱され、レ
ーザ光のノイズとなる。
【０００３】このようなノイズを防ぐため、戻り光を遮
断する光アイソレータが用いられる。光アイソレータで
は戻り光の遮断特性（アイソレーション）の高いこと、
入射光の透過損失（挿入損失）の少ないことが要求され
る。
断する光アイソレータが用いられる。光アイソレータで
は戻り光の遮断特性（アイソレーション）の高いこと、
入射光の透過損失（挿入損失）の少ないことが要求され
る。
【０００４】光アイソレータの典型的な構造としては、
図２に示すように、板状のファラデー回転素子３の両側
に偏光子１と検光子１ａを配置し、ファラデー回転素子
３の周囲には、この素子を一方向に磁化させるための筒
型の永久磁石４が配置され、これらの光学素子、磁石等
は、それぞれ金属製ホルダ２に半田付け等によって固定
され、金属製ホルダ２相互は、位置決め後、レーザ溶接
されているのが普通である。
図２に示すように、板状のファラデー回転素子３の両側
に偏光子１と検光子１ａを配置し、ファラデー回転素子
３の周囲には、この素子を一方向に磁化させるための筒
型の永久磁石４が配置され、これらの光学素子、磁石等
は、それぞれ金属製ホルダ２に半田付け等によって固定
され、金属製ホルダ２相互は、位置決め後、レーザ溶接
されているのが普通である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】信号処理系に使用され
る光アイソレータは、温度によるアイソレーションの変
動の小さいことが要求される。特に、アイソレーション
を十分高く設定することが困難なＣｄＭｎＴｅ系化合物
やＣｄＭｎＨｇＴｅ系化合物をファラデー回転素子とし
て使用する場合は、温度変化によるアイソレーションの
減少を低減することが重要となる。
る光アイソレータは、温度によるアイソレーションの変
動の小さいことが要求される。特に、アイソレーション
を十分高く設定することが困難なＣｄＭｎＴｅ系化合物
やＣｄＭｎＨｇＴｅ系化合物をファラデー回転素子とし
て使用する場合は、温度変化によるアイソレーションの
減少を低減することが重要となる。
【０００６】従って、本発明は、可視光〜赤外線領域
で、光アイソレータのファラデー回転用素子として、Ｃ
ｄＭｎＴｅ系化合物やＣｄＭｎＨｇＴｅ系化合物を使用
した場合の、アイソレーションの温度変化を低減する光
学用アイソレータを提供することを目的とする。
で、光アイソレータのファラデー回転用素子として、Ｃ
ｄＭｎＴｅ系化合物やＣｄＭｎＨｇＴｅ系化合物を使用
した場合の、アイソレーションの温度変化を低減する光
学用アイソレータを提供することを目的とする。
【０００７】
【問題を解決するための手段】本発明は、ＣｄＭｎＴｅ
系化合物及びＣｄＭｎＨｇＴｅ系化合物単結晶をファラ
デー回転素子として使用する光学用アイソレータにおい
て、前記ファラデー回転素子への磁界印加用磁石の残留
磁化Ｂｒの温度変化率を０〜−０.１％／℃の範囲とす
る光学用アイソレータである。
系化合物及びＣｄＭｎＨｇＴｅ系化合物単結晶をファラ
デー回転素子として使用する光学用アイソレータにおい
て、前記ファラデー回転素子への磁界印加用磁石の残留
磁化Ｂｒの温度変化率を０〜−０.１％／℃の範囲とす
る光学用アイソレータである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の光学用アイソレータにつ
いて説明する。
いて説明する。
【０００９】一般に、温度変化等を改善する場合は、直
接、作用する物質（ここでは、ＣｄＭｎＴｅ系化合物、
ＣｄＭｎＨｇＴｅ系化合物）の温度特性等を改善する。
しかしながら、本発明の材料系においては、波長特性、
挿入損、結晶育成等の観点から、材質を改善することは
容易ではない。そこで、本発明者は、ファラデー回転素
子に磁界を印加する磁石の温度特性を特定の範囲に限定
することにより、光アイソレータのアイソレーションの
温度変化を低減できることを見い出した。磁界印加用磁
石の温度変化に対する特性は、第一義的には、保磁力I
Ｈｃと残留磁化Ｂｒである。本発明においては、Ｂｒの
温度変化率を０〜−０.１％／℃の範囲とすることによ
り、アイソレーションの温度変化による劣化を小さくで
きる。
接、作用する物質（ここでは、ＣｄＭｎＴｅ系化合物、
ＣｄＭｎＨｇＴｅ系化合物）の温度特性等を改善する。
しかしながら、本発明の材料系においては、波長特性、
挿入損、結晶育成等の観点から、材質を改善することは
容易ではない。そこで、本発明者は、ファラデー回転素
子に磁界を印加する磁石の温度特性を特定の範囲に限定
することにより、光アイソレータのアイソレーションの
温度変化を低減できることを見い出した。磁界印加用磁
石の温度変化に対する特性は、第一義的には、保磁力I
Ｈｃと残留磁化Ｂｒである。本発明においては、Ｂｒの
温度変化率を０〜−０.１％／℃の範囲とすることによ
り、アイソレーションの温度変化による劣化を小さくで
きる。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例について下記に説明する。
【００１１】透過波長帯域が約０.６μｍ以上のＣｄＭ
ｎＴｅ化合物単結晶、及び透過波長帯域が約０.８μｍ
以上のＣｄＭｎＴｅ化合物単結晶、及び透過波長帯域が
約０.９μｍ以上のＣｄＭｎＨｇＴｅ化合物単結晶を、
光学面を有するように厚さ２.５ｍｍに研磨した。
ｎＴｅ化合物単結晶、及び透過波長帯域が約０.８μｍ
以上のＣｄＭｎＴｅ化合物単結晶、及び透過波長帯域が
約０.９μｍ以上のＣｄＭｎＨｇＴｅ化合物単結晶を、
光学面を有するように厚さ２.５ｍｍに研磨した。
【００１２】これらの結晶は、波長が２.４μｍまでは
吸収ピークは確認されなかった。
吸収ピークは確認されなかった。
【００１３】次に、これら各結晶に対し、それぞれ、波
長０.６３μｍ、波長０.８３μｍ、波長０.９８ｕｍに
対応し、ＳｉＯ2を主体としてＡＲコード膜を形成し
た。
長０.６３μｍ、波長０.８３μｍ、波長０.９８ｕｍに
対応し、ＳｉＯ2を主体としてＡＲコード膜を形成し
た。
【００１４】次に、これら結晶を形状が１.５×１.５×
２.５ｍｍの長方体状に切断した後、結晶の両面に偏光
ガラスを配置し、ファラデー回転用素子を構成した。
２.５ｍｍの長方体状に切断した後、結晶の両面に偏光
ガラスを配置し、ファラデー回転用素子を構成した。
【００１５】次に、磁界印加用磁石として、Ｆｅ−Ｃｒ
−Ｃｏ磁石（Ｂｒ１０.０ＫＧ，Ｈｃ０.８ｋＯｅ，Ｂｒ
の温度変化率−０.０４％１℃）、アルニコ磁石（９.５
ＫＧ，１.３ｋＯｅ，−０.０２％／℃）、Ｓｍ2Ｃｏ17
系磁石（１１.０ＫＧ，７.０ｋＯｅ，−０.０３％／
℃）、ＳｍＣｏ5系磁石（９.５ＫＧ，９.０ｋＯｅ，−
０.０５％／℃）、ＮｄＦｅＢ系磁石（１２.８ＫＧ，
９.０ｋＯｅ，−０.１２％／℃）、ＮｄＦｅＢ系磁石１
１.５ＫＧ，１５ｋＯｅ，−０.０９％／℃）、Ｓｒフェ
ライト磁石（４.３ＫＧ，２.９ｋＯｅ，−０.１６％／
℃）を、内径が約１.５ｍｍの角形で、外形がφ３.５〜
１０ｍｍで、長さが２.５〜５ｍｍの範囲となる形状に
加工した後、内径部に前述したファラデー回転用素子を
装着した後、電磁石にて約２０ｋＯｅの磁場を印加し、
磁石の長さの方向に着磁して、光学用アイソレータとし
た。
−Ｃｏ磁石（Ｂｒ１０.０ＫＧ，Ｈｃ０.８ｋＯｅ，Ｂｒ
の温度変化率−０.０４％１℃）、アルニコ磁石（９.５
ＫＧ，１.３ｋＯｅ，−０.０２％／℃）、Ｓｍ2Ｃｏ17
系磁石（１１.０ＫＧ，７.０ｋＯｅ，−０.０３％／
℃）、ＳｍＣｏ5系磁石（９.５ＫＧ，９.０ｋＯｅ，−
０.０５％／℃）、ＮｄＦｅＢ系磁石（１２.８ＫＧ，
９.０ｋＯｅ，−０.１２％／℃）、ＮｄＦｅＢ系磁石１
１.５ＫＧ，１５ｋＯｅ，−０.０９％／℃）、Ｓｒフェ
ライト磁石（４.３ＫＧ，２.９ｋＯｅ，−０.１６％／
℃）を、内径が約１.５ｍｍの角形で、外形がφ３.５〜
１０ｍｍで、長さが２.５〜５ｍｍの範囲となる形状に
加工した後、内径部に前述したファラデー回転用素子を
装着した後、電磁石にて約２０ｋＯｅの磁場を印加し、
磁石の長さの方向に着磁して、光学用アイソレータとし
た。
【００１６】次に、これらアイソレータに対し、それぞ
れの適用波長である０.６３μｍ，０.８３μｍ，０.９
８μｍにて、室温（２５℃）と５０℃におけるアイソレ
ーションを測定した。
れの適用波長である０.６３μｍ，０.８３μｍ，０.９
８μｍにて、室温（２５℃）と５０℃におけるアイソレ
ーションを測定した。
【００１７】この温度上昇によるアイソレーションの減
少値と磁石印加用に使した磁石のＢｒの温度係数との関
係を図１に示す。
少値と磁石印加用に使した磁石のＢｒの温度係数との関
係を図１に示す。
【００１８】図１中は、○印はファラデー回転素子とし
てＣｄＭｎＴｅ化合物を使用し、△印はＣｄＭｎＨｇＴ
ｅ化合物を使用したアイソレータの値である。
てＣｄＭｎＴｅ化合物を使用し、△印はＣｄＭｎＨｇＴ
ｅ化合物を使用したアイソレータの値である。
【００１９】Ｂｒの温度変化率が−０.１％／℃を越え
（図１中で右方向）ると、アイソレーションの減少値が
急激に増加し、減少率は２倍以上となっている。また、
一般的には、永久磁石においては、Ｂｒの温度変化率は
負となるものである。従って、磁界印加用磁石のＢｒの
温度変化率は０〜−０.１％／℃が有用となる。
（図１中で右方向）ると、アイソレーションの減少値が
急激に増加し、減少率は２倍以上となっている。また、
一般的には、永久磁石においては、Ｂｒの温度変化率は
負となるものである。従って、磁界印加用磁石のＢｒの
温度変化率は０〜−０.１％／℃が有用となる。
【００２０】
【発明の効果】本発明の光学用アイソレータによれば、
アイソレーションの温度変化を低減した光学用アイソレ
ータを提供できる。
アイソレーションの温度変化を低減した光学用アイソレ
ータを提供できる。
【図１】本発明の光学用アイソレータに使用した磁界印
加用磁石のＢｒの温度変化率と、想定温度が２５℃から
５０℃に上昇したことによるアイソレータのアイソレー
ションの減少率との関係を示す図。
加用磁石のＢｒの温度変化率と、想定温度が２５℃から
５０℃に上昇したことによるアイソレータのアイソレー
ションの減少率との関係を示す図。
【図２】従来の光アイソレータの典型的な構成を示す断
面説明図。
面説明図。
１ 偏光子 １ａ 検光子 ２ 金属製ホルダ ３ ファラデー回転素子 ４ 永久磁石
Claims (1)
- 【請求項１】 ＣｄＭｎＴｅ系化合物及びＣｄＭｎＨｇ
Ｔｅ系化合物単結晶をファラデー回転素子として使用す
る光学用アイソレータにおいて、前記ファラデー回転素
子への磁界印加用磁石の残留磁化Ｂｒの温度変化率を０
〜−０.１％／℃の範囲とすることを特徴とする光学用
アイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27983897A JPH11101954A (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 光学用アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27983897A JPH11101954A (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 光学用アイソレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11101954A true JPH11101954A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=17616640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27983897A Withdrawn JPH11101954A (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 光学用アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11101954A (ja) |
-
1997
- 1997-09-26 JP JP27983897A patent/JPH11101954A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20050720 |