JPH11258549A - 光サーキュレータ - Google Patents
光サーキュレータInfo
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- JPH11258549A JPH11258549A JP6128698A JP6128698A JPH11258549A JP H11258549 A JPH11258549 A JP H11258549A JP 6128698 A JP6128698 A JP 6128698A JP 6128698 A JP6128698 A JP 6128698A JP H11258549 A JPH11258549 A JP H11258549A
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- Japan
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- optical
- isolators
- optical circulator
- permanent magnet
- circulator
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で，比較的容易に組み立てられる光アイ
ソレータを複数個使用して，小型で，低廉な光サーキュ
レータを提供することにある。 【解決手段】 光サーキュレータは，ファラデー回転子
に永久磁石から発生する磁界で印加して機能する光アイ
ソレータを複数個備え，その隣り合うアイソレータ同士
の磁化方向が互いに逆向きとなるように配置した構成を
有する。
ソレータを複数個使用して，小型で，低廉な光サーキュ
レータを提供することにある。 【解決手段】 光サーキュレータは，ファラデー回転子
に永久磁石から発生する磁界で印加して機能する光アイ
ソレータを複数個備え，その隣り合うアイソレータ同士
の磁化方向が互いに逆向きとなるように配置した構成を
有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，例えば，光通信シ
ステムや光計測器等に用いられる光学部品であり，送信
波と受信波を分離する等に用いられる光サーキュレータ
に関するものである。
ステムや光計測器等に用いられる光学部品であり，送信
波と受信波を分離する等に用いられる光サーキュレータ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光伝送等のシステムでは，光ファイバー
の使用本数を減らすために，１本の光ファイバーを双方
向伝送路として利用することがある。その場合，光ファ
イバーの両端では送信波と受信波を分離しなければなら
ない。この光波の分離に光サーキュレータが用いられて
いる。
の使用本数を減らすために，１本の光ファイバーを双方
向伝送路として利用することがある。その場合，光ファ
イバーの両端では送信波と受信波を分離しなければなら
ない。この光波の分離に光サーキュレータが用いられて
いる。
【０００３】ところで，双方向伝送においては，光ファ
イバーの両端に方向性結合器，即ち，光カプラを設けて
も実現できる。しかし，方向性結合器光は，損失が大き
く，送受信の合計で６ｄＢ程度の損失となる。そこで，
この方向性結合器の代わりに光サーキュレータを使用す
ると，この損失は著しく低減できるという利点を有して
いる。
イバーの両端に方向性結合器，即ち，光カプラを設けて
も実現できる。しかし，方向性結合器光は，損失が大き
く，送受信の合計で６ｄＢ程度の損失となる。そこで，
この方向性結合器の代わりに光サーキュレータを使用す
ると，この損失は著しく低減できるという利点を有して
いる。
【０００４】一方，従来において，サーキュレータと同
様の非可逆光学回路部品として，光アイソレータがあ
る。光アイソレータは，一方向には光を通すが，反対方
向には光を遮断する機能を有しており，その構成原理に
よりＬＤモジュール型とインライン型に分けられる。
様の非可逆光学回路部品として，光アイソレータがあ
る。光アイソレータは，一方向には光を通すが，反対方
向には光を遮断する機能を有しており，その構成原理に
よりＬＤモジュール型とインライン型に分けられる。
【０００５】図８はＬＤモジュール型光アイソレータの
原理例を示す図である。図８（ａ）には出射光につい
て，図８（ｂ）には戻り光について分けて示している。
図８（ａ）に示すＬＤモジュール型光アイソレータ５０
において，入射光５１は偏光子（Ｐ１）５２を通りファ
ラデー回転子（Ｇ）５３に入射し，磁気光学効果により
偏光面は４５度回転して検光子（Ｐ２）５４を通過して
出射光５５となる。一方，戻り光５６は，ファラデー回
転子５３によってファラデー回転を受け，偏光子５２の
透過偏光方向に対し９０度の方向となるため，遮断され
る。
原理例を示す図である。図８（ａ）には出射光につい
て，図８（ｂ）には戻り光について分けて示している。
図８（ａ）に示すＬＤモジュール型光アイソレータ５０
において，入射光５１は偏光子（Ｐ１）５２を通りファ
ラデー回転子（Ｇ）５３に入射し，磁気光学効果により
偏光面は４５度回転して検光子（Ｐ２）５４を通過して
出射光５５となる。一方，戻り光５６は，ファラデー回
転子５３によってファラデー回転を受け，偏光子５２の
透過偏光方向に対し９０度の方向となるため，遮断され
る。
【０００６】また，図９は，インライン型光アイソレー
タの原理例を示す図である。図９（ａ）には出射光につ
いて，図８（ｂ）には戻り光について分けて示してい
る。図９（ａ）及び（ｂ）に示すように，インライン型
光アイソレータ６０においては，複屈折結晶板（ルチ
ル，ＹＶＯ4 等）（Ｔ１〜Ｔ４）６１〜６４を用い，任
意の偏向方向をもつファイバー出射光６６の光強度を減
じることなく入射光ファイバー（Ｂ）６７へ透過させる
が，戻り光６８は出射光ファイバーには入らぬようにし
てある。
タの原理例を示す図である。図９（ａ）には出射光につ
いて，図８（ｂ）には戻り光について分けて示してい
る。図９（ａ）及び（ｂ）に示すように，インライン型
光アイソレータ６０においては，複屈折結晶板（ルチ
ル，ＹＶＯ4 等）（Ｔ１〜Ｔ４）６１〜６４を用い，任
意の偏向方向をもつファイバー出射光６６の光強度を減
じることなく入射光ファイバー（Ｂ）６７へ透過させる
が，戻り光６８は出射光ファイバーには入らぬようにし
てある。
【０００７】これらのアイソレータのファラデー回転子
（Ｇ）５３，６３には，外部磁界の印加により透過光の
偏光面を回転させる作用であるファラデー効果を有する
磁性ガーネットが使用されている。
（Ｇ）５３，６３には，外部磁界の印加により透過光の
偏光面を回転させる作用であるファラデー効果を有する
磁性ガーネットが使用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】これまで，市場にある
サーキュレータとしては，形状が２０×４０×１０ｍｍ
程度と光学部品としては大きい。また，これらを構成す
る要素部品の点数が多く，かつ高度な組み立て技術が求
められる。そのため，大きくて，高価な光学部品となっ
ている。
サーキュレータとしては，形状が２０×４０×１０ｍｍ
程度と光学部品としては大きい。また，これらを構成す
る要素部品の点数が多く，かつ高度な組み立て技術が求
められる。そのため，大きくて，高価な光学部品となっ
ている。
【０００９】一方，光アイソレータは，サーキュレータ
に比べ，構成部材は小さく，少なく，構成が簡素であ
り，組立てが容易であるという利点を有している。
に比べ，構成部材は小さく，少なく，構成が簡素であ
り，組立てが容易であるという利点を有している。
【００１０】そこで，本発明の技術的課題は，小型で，
比較的容易に組み立てられる光アイソレータを複数個使
用して，小型で，低廉な光サーキュレータを提供するこ
とにある。
比較的容易に組み立てられる光アイソレータを複数個使
用して，小型で，低廉な光サーキュレータを提供するこ
とにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば，ファラ
デー回転子に永久磁石から発生する磁界で印加して機能
する光アイソレータを複数個備え，その隣り合うアイソ
レータ同士の磁化方向が互いに逆向きとなるように配置
した構成を有することを特徴とする光サーキュレータが
得られる。
デー回転子に永久磁石から発生する磁界で印加して機能
する光アイソレータを複数個備え，その隣り合うアイソ
レータ同士の磁化方向が互いに逆向きとなるように配置
した構成を有することを特徴とする光サーキュレータが
得られる。
【００１２】即ち，本発明では，隣り合うアイソレータ
の磁化方向を逆とすることにより，各々のアイソレータ
のファラデー回転子に印加される磁界は隣接する永久磁
石から発生する磁束も取り込むことになり，サーキュレ
ータ素子として磁界を有効に使用でき，より低性能の永
久磁石（安価）の使用を可能にするとともに，永久磁石
間の吸着による組立設定の容易性，永久磁石の経時変化
の低減，サーキュレータ外への漏洩磁束の減少等の効果
もある。
の磁化方向を逆とすることにより，各々のアイソレータ
のファラデー回転子に印加される磁界は隣接する永久磁
石から発生する磁束も取り込むことになり，サーキュレ
ータ素子として磁界を有効に使用でき，より低性能の永
久磁石（安価）の使用を可能にするとともに，永久磁石
間の吸着による組立設定の容易性，永久磁石の経時変化
の低減，サーキュレータ外への漏洩磁束の減少等の効果
もある。
【００１３】また，本発明において，切断加工等の容易
性，組立，位置決めの容易性，部材接着面積大による機
械的強度大等の理由から，アイソレータの構成部材を角
形形状を有していることが好ましいが，必ずしもこの形
状に限定されるものでない。
性，組立，位置決めの容易性，部材接着面積大による機
械的強度大等の理由から，アイソレータの構成部材を角
形形状を有していることが好ましいが，必ずしもこの形
状に限定されるものでない。
【００１４】また，本発明によれば，前記光サーキュレ
ータにおいて，前記永久磁石として角枠状永久磁石を使
用し，該角枠状永久磁石の角枠内部に前記ファラデー回
転子を配置したことを特徴とする光サーキュレータが得
られる。
ータにおいて，前記永久磁石として角枠状永久磁石を使
用し，該角枠状永久磁石の角枠内部に前記ファラデー回
転子を配置したことを特徴とする光サーキュレータが得
られる。
【００１５】また，本発明によれば，前記光サーキュレ
ータにおいて，前記永久磁石として凹形状永久磁石を使
用し，該磁石の溝部に前記ファラデー回転子を配置した
ことを特徴とする光サーキュレータが得られる。
ータにおいて，前記永久磁石として凹形状永久磁石を使
用し，該磁石の溝部に前記ファラデー回転子を配置した
ことを特徴とする光サーキュレータが得られる。
【００１６】即ち，本発明におけるアイソレータ部の印
加磁場用磁石の形状は角枠状又は凹状の外側に平坦面を
多く有するようにしており，その磁石の内部にファラデ
ー回転子を配置することにより，加工容易化，小型化，
低廉化，高強度化等を図っている。
加磁場用磁石の形状は角枠状又は凹状の外側に平坦面を
多く有するようにしており，その磁石の内部にファラデ
ー回転子を配置することにより，加工容易化，小型化，
低廉化，高強度化等を図っている。
【００１７】また，本発明によれば，前記光サーキュレ
ータにおいて，前記永久磁石は多極着磁されており，同
一素子内に磁化方向が逆なるアイソレータ部位を構成し
たことを特徴とする光サーキュレータが得られる。
ータにおいて，前記永久磁石は多極着磁されており，同
一素子内に磁化方向が逆なるアイソレータ部位を構成し
たことを特徴とする光サーキュレータが得られる。
【００１８】即ち，本発明では，同一素子を多極着磁し
て同一素子内に方向性の異なるアイソレータを複数構成
することも，組立部材数及び工数の低減により，低廉化
を図るものである。
て同一素子内に方向性の異なるアイソレータを複数構成
することも，組立部材数及び工数の低減により，低廉化
を図るものである。
【００１９】また，本発明によれば，前記いずれかの光
サーキュレータにおいて，磁化方向の互いに異なる１対
の光アイソレータ機能を有する部位の背後に，光路を１
８０度変更する素子を配置したことを特徴とする光サー
キュレータが得られる。
サーキュレータにおいて，磁化方向の互いに異なる１対
の光アイソレータ機能を有する部位の背後に，光路を１
８０度変更する素子を配置したことを特徴とする光サー
キュレータが得られる。
【００２０】即ち，本発明においては，４個の光アイソ
レータ部を使用し，その隣り合うアイソレータの磁化方
向を逆向きとなるように配置し，その内の１対の磁化方
向の異なるアイソレータの背後に光路を１８０度変更す
る素子等（反射板，プリズム等）を配置することにより
光路Ａ→光路Ｂ，光路Ｂ→光路Ｃ，光路Ｃ→光路Ａに対
してのみ透過を有する本来の意味でのサーキュレータ特
性を得ることもできる。
レータ部を使用し，その隣り合うアイソレータの磁化方
向を逆向きとなるように配置し，その内の１対の磁化方
向の異なるアイソレータの背後に光路を１８０度変更す
る素子等（反射板，プリズム等）を配置することにより
光路Ａ→光路Ｂ，光路Ｂ→光路Ｃ，光路Ｃ→光路Ａに対
してのみ透過を有する本来の意味でのサーキュレータ特
性を得ることもできる。
【００２１】さらに，本発明によれば，前記いずれかの
光サーキュレータにおいて，前記ファラデー回転子は，
膜厚方向が磁化容易方向であるガーネット厚膜を備えて
いることを特徴とする光サーキュレータが得られる。
光サーキュレータにおいて，前記ファラデー回転子は，
膜厚方向が磁化容易方向であるガーネット厚膜を備えて
いることを特徴とする光サーキュレータが得られる。
【００２２】尚，後に述べる本発明の実施の形態におい
ては，ファラデー回転子と偏光子，検光子も磁石内に配
置してあるが，磁気光学効果（ファラデー回転）を有す
るのはファラデー回転子のみであり，この素子以外は磁
石の外に配置してもよい。
ては，ファラデー回転子と偏光子，検光子も磁石内に配
置してあるが，磁気光学効果（ファラデー回転）を有す
るのはファラデー回転子のみであり，この素子以外は磁
石の外に配置してもよい。
【００２３】また，本発明において，使用される磁石は
必要な磁界を印加できれば良く，材質がＳｍ2 Ｃｏ17系
に限られるものでなく，ＳｍＣｏ5 系，アルニコ系，Ｆ
ｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系，Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系，Ｆｅ−Ｍｎ−Ａ
ｌ系，Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系，フェライト系等の永久磁石で
あっても良い。
必要な磁界を印加できれば良く，材質がＳｍ2 Ｃｏ17系
に限られるものでなく，ＳｍＣｏ5 系，アルニコ系，Ｆ
ｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系，Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系，Ｆｅ−Ｍｎ−Ａ
ｌ系，Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系，フェライト系等の永久磁石で
あっても良い。
【００２４】また，本発明における実施の形態について
は，簡便のためにＬＤモジュール型アイソレータを使用
した例について示している。また，偏光子及び検光子と
してポーラコアを使用し，ファラデー回転子としてはＬ
ＤＥ法で育成したＴｂＢｉ系ガーネット厚膜及びＧｄＢ
ｉ系ガーネット厚膜を使用し，磁界印加用磁石としては
Ｓｍ2 Ｃｏ17系焼結磁石及びＳｍ2 Ｃｏ17系ボンド磁石
を使用している。
は，簡便のためにＬＤモジュール型アイソレータを使用
した例について示している。また，偏光子及び検光子と
してポーラコアを使用し，ファラデー回転子としてはＬ
ＤＥ法で育成したＴｂＢｉ系ガーネット厚膜及びＧｄＢ
ｉ系ガーネット厚膜を使用し，磁界印加用磁石としては
Ｓｍ2 Ｃｏ17系焼結磁石及びＳｍ2 Ｃｏ17系ボンド磁石
を使用している。
【００２５】しかしながら，本発明は光アイソレータを
組み合わせて構成するものであり，光アイソレータの原
理，偏光子，検光子，ファラデー回転子の種類，永久磁
石の種類が異なっても，光アイソレータの機能を有して
いれば，本発明に含まれるものである。
組み合わせて構成するものであり，光アイソレータの原
理，偏光子，検光子，ファラデー回転子の種類，永久磁
石の種類が異なっても，光アイソレータの機能を有して
いれば，本発明に含まれるものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下に，本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
いて図面を参照して説明する。
【００２７】（第１の実施の形態）図１（ａ），
（ｂ），及び（ｃ）は，本発明の第１の実施の形態によ
る光サーキュレータの説明に供せられる図である。図１
（ａ），（ｂ），及び（ｃ）を参照して，外寸が２×２
ｍｍで中央部に０．５×０．５ｍｍの穴があいている厚
さ１ｍｍの角枠状Ｓｍ2 Ｃｏ17系焼結磁石（Ｍ1 ，
Ｍ2 ）の中央空隙部に，１．３１μｍにおける偏光面が
４５度となるＴｂＢｉ系ガーネット厚膜（ファラデー回
転子，ここではファラデー回転角が４５度となる様に調
整）に対し，このガーネット膜を挟み込むようにポーラ
コア（偏向子，検光子）の偏向面が４５度となるように
積層したチップ（Ｓ1 ，Ｓ2 ）を配置した後，電磁石を
用いて角板状の厚さ方向に磁化し，光アイソレータを作
製した。
（ｂ），及び（ｃ）は，本発明の第１の実施の形態によ
る光サーキュレータの説明に供せられる図である。図１
（ａ），（ｂ），及び（ｃ）を参照して，外寸が２×２
ｍｍで中央部に０．５×０．５ｍｍの穴があいている厚
さ１ｍｍの角枠状Ｓｍ2 Ｃｏ17系焼結磁石（Ｍ1 ，
Ｍ2 ）の中央空隙部に，１．３１μｍにおける偏光面が
４５度となるＴｂＢｉ系ガーネット厚膜（ファラデー回
転子，ここではファラデー回転角が４５度となる様に調
整）に対し，このガーネット膜を挟み込むようにポーラ
コア（偏向子，検光子）の偏向面が４５度となるように
積層したチップ（Ｓ1 ，Ｓ2 ）を配置した後，電磁石を
用いて角板状の厚さ方向に磁化し，光アイソレータを作
製した。
【００２８】次に，図１（ａ）に示すように，各々のア
イソレータの磁化方向（Ｈ1 ，Ｈ2）が逆向きとなる様
に配置した後，図１（ｂ）に示すような測定経路にて，
波長１．３１μｍにおけるＡ→Ｂ，Ｂ→Ｃ間のアイソレ
ーション及び挿入損を測定した。ちなみに，この素子構
成における磁束線の流れを図１（ｃ）の断面図に示され
ている。このように，隣り合うアイソレータの磁化方向
を逆向きとすることにより，ファラデー回転子の印加磁
界向上に有効となることがわかる。
イソレータの磁化方向（Ｈ1 ，Ｈ2）が逆向きとなる様
に配置した後，図１（ｂ）に示すような測定経路にて，
波長１．３１μｍにおけるＡ→Ｂ，Ｂ→Ｃ間のアイソレ
ーション及び挿入損を測定した。ちなみに，この素子構
成における磁束線の流れを図１（ｃ）の断面図に示され
ている。このように，隣り合うアイソレータの磁化方向
を逆向きとすることにより，ファラデー回転子の印加磁
界向上に有効となることがわかる。
【００２９】下記表１に，サーキュレータ特性を示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】上記表１に示すように，本発明の第１の実
施の形態による光サーキュレータは，良好なサーキュレ
ータ特性を示している。ちなみに，本第１の実施の形態
におけるサーキュレータの断面の最大寸法は約４．５ｍ
ｍとなっている。
施の形態による光サーキュレータは，良好なサーキュレ
ータ特性を示している。ちなみに，本第１の実施の形態
におけるサーキュレータの断面の最大寸法は約４．５ｍ
ｍとなっている。
【００３２】（第２の実施の形態）図２（ａ），
（ｂ），及び（ｃ）は本発明の第２の実施の形態による
光サーキュレータの説明に供せられる図である。図２
（ａ），（ｂ），及び（ｃ）を参照すると，第１の実施
形態と同様にして作製したアイソレータ４個（Ｍ
1 Ｓ1 ，Ｍ2 Ｓ2 ，Ｍ3 Ｓ3 ，Ｍ4 Ｓ4 ）を使用して，
図２（ａ）に示すように，各々の隣り合うアイソレータ
の磁化方向（Ｈ1 ，Ｈ2 ，Ｈ3 ，Ｈ4 ）が逆向きとなる
様に配置し，その内２ケのアイソレータにまたがる様に
誘電体反射膜を施した１８０度方向変更素子（反射素
子）（Ｒ）を配置し，サーキュレータを構成した。
（ｂ），及び（ｃ）は本発明の第２の実施の形態による
光サーキュレータの説明に供せられる図である。図２
（ａ），（ｂ），及び（ｃ）を参照すると，第１の実施
形態と同様にして作製したアイソレータ４個（Ｍ
1 Ｓ1 ，Ｍ2 Ｓ2 ，Ｍ3 Ｓ3 ，Ｍ4 Ｓ4 ）を使用して，
図２（ａ）に示すように，各々の隣り合うアイソレータ
の磁化方向（Ｈ1 ，Ｈ2 ，Ｈ3 ，Ｈ4 ）が逆向きとなる
様に配置し，その内２ケのアイソレータにまたがる様に
誘電体反射膜を施した１８０度方向変更素子（反射素
子）（Ｒ）を配置し，サーキュレータを構成した。
【００３３】次に，図４（ｂ）に示す様な測定経過に
て，波長１．３１μｍにおけるＡ→Ｂ，Ｂ→Ｃ，Ｃ→Ａ
間のアイソレーション及び挿入損を測定した。その結果
を下記表２に示す。
て，波長１．３１μｍにおけるＡ→Ｂ，Ｂ→Ｃ，Ｃ→Ａ
間のアイソレーション及び挿入損を測定した。その結果
を下記表２に示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】上記表２より，本発明の第２の実施の形態
による光サーキュレータは，良好なサーキュレータ特性
を示している。ちなみに，本第２の実施の形態における
サーキュレータの断面の最大寸法は約６ｍｍとなってい
る。
による光サーキュレータは，良好なサーキュレータ特性
を示している。ちなみに，本第２の実施の形態における
サーキュレータの断面の最大寸法は約６ｍｍとなってい
る。
【００３６】（第３の実施の形態）図３（ａ）及び
（ｂ）は本発明の第３の実施の形態による光サーキュレ
ータの説明に供せられる図である。図３（ａ）及び
（ｂ）を参照すると，寸法が２×２ｍｍで中央部に幅
０．５ｍｍで深さ１．３ｍｍの溝を有する厚さ１ｍｍの
凹状Ｓｍ2 Ｃｏ17系焼結磁石（Ｍ1 ，Ｍ2 ）の溝最奥部
に，第１の実施の形態と同様にして，偏光子／ファラデ
ー回転子／検光子を積層したチップ（Ｓ1 ，Ｓ2 ）を配
し，電磁石を用いて磁化し，光アイソレータを作製し
た。
（ｂ）は本発明の第３の実施の形態による光サーキュレ
ータの説明に供せられる図である。図３（ａ）及び
（ｂ）を参照すると，寸法が２×２ｍｍで中央部に幅
０．５ｍｍで深さ１．３ｍｍの溝を有する厚さ１ｍｍの
凹状Ｓｍ2 Ｃｏ17系焼結磁石（Ｍ1 ，Ｍ2 ）の溝最奥部
に，第１の実施の形態と同様にして，偏光子／ファラデ
ー回転子／検光子を積層したチップ（Ｓ1 ，Ｓ2 ）を配
し，電磁石を用いて磁化し，光アイソレータを作製し
た。
【００３７】次に，これら２個のアイソレータを図３
（ａ）に示した様に，アイソレータの磁化方向が逆向き
となる様に，各々の磁石の開口背面部が合わせて配置し
た後，図３（ｂ）に示すような測定経路にて，波長１．
３１μｍにおけるＡ→Ｂ，Ｂ→Ｃ間のアイソレーション
及び挿入損を測定した。
（ａ）に示した様に，アイソレータの磁化方向が逆向き
となる様に，各々の磁石の開口背面部が合わせて配置し
た後，図３（ｂ）に示すような測定経路にて，波長１．
３１μｍにおけるＡ→Ｂ，Ｂ→Ｃ間のアイソレーション
及び挿入損を測定した。
【００３８】その結果を下記表３に示す。下記表３に示
すように，本発明の第３の実施の形態による光サーキュ
レータは，良好なサーキュレータ特性を有していること
が分る。
すように，本発明の第３の実施の形態による光サーキュ
レータは，良好なサーキュレータ特性を有していること
が分る。
【００３９】
【表３】
【００４０】（第４の実施の形態）図４（ａ）及び
（ｂ）は本発明の第４の実施の形態による光サーキュレ
ータの説明に供せられる図である。図４（ａ）及び
（ｂ）を参照すると，第３の実施の形態と同様にして光
アイソレータを作製した後，図４（ａ）に示した様に，
アイソレータの磁化（Ｈ1 ，Ｈ2 ）が逆向きとなる様
に，各々の磁石（Ｍ1 ，Ｍ2 ）の開口部を合わせて配置
した後，図（ｂ）に示すような測定経路にて，波長１．
３１μｍにおけるＡ→Ｂ，Ｂ→Ｃ間のアイソレーション
及び挿入損を測定した。その結果を下記表４に示す。下
記表４から明らかなように，本発明の第４の実施の形態
による光サーキュレータは，良好なサーキュレータ特性
を有している事が分る。
（ｂ）は本発明の第４の実施の形態による光サーキュレ
ータの説明に供せられる図である。図４（ａ）及び
（ｂ）を参照すると，第３の実施の形態と同様にして光
アイソレータを作製した後，図４（ａ）に示した様に，
アイソレータの磁化（Ｈ1 ，Ｈ2 ）が逆向きとなる様
に，各々の磁石（Ｍ1 ，Ｍ2 ）の開口部を合わせて配置
した後，図（ｂ）に示すような測定経路にて，波長１．
３１μｍにおけるＡ→Ｂ，Ｂ→Ｃ間のアイソレーション
及び挿入損を測定した。その結果を下記表４に示す。下
記表４から明らかなように，本発明の第４の実施の形態
による光サーキュレータは，良好なサーキュレータ特性
を有している事が分る。
【００４１】
【表４】
【００４２】（第５の実施の形態）図５（ａ）及び
（ｂ）は本発明の第５の実施の形態による光サーキュレ
ータの説明に供せられる図である。図５（ａ）及び
（ｂ）を参照すると，外寸が２×１．３ｍｍで，長辺中
央部に０．５×０．５ｍｍの溝を有する厚さ１ｍｍの凹
状Ｓｍ2 Ｃｏ17の系焼結磁石（Ｍ1 ，Ｍ3 ）の溝部に，
第１の実施の形態によるものと同様にして作製した偏光
子／ファラデー回転子／検光子の積層チップ（Ｓ1 ，Ｓ
2 ）を配置した。
（ｂ）は本発明の第５の実施の形態による光サーキュレ
ータの説明に供せられる図である。図５（ａ）及び
（ｂ）を参照すると，外寸が２×１．３ｍｍで，長辺中
央部に０．５×０．５ｍｍの溝を有する厚さ１ｍｍの凹
状Ｓｍ2 Ｃｏ17の系焼結磁石（Ｍ1 ，Ｍ3 ）の溝部に，
第１の実施の形態によるものと同様にして作製した偏光
子／ファラデー回転子／検光子の積層チップ（Ｓ1 ，Ｓ
2 ）を配置した。
【００４３】次に，この凹状磁石の開口部を閉じるよう
に，長さ２ｍｍ，幅０．７ｍｍで厚さ１ｍｍの角棒状Ｓ
ｍ2 Ｃｏ17系焼結磁石（Ｍ2 ，Ｍ3 ）を配置し，角板状
の厚さ方向に磁化し，光アイソレータを作製した。
に，長さ２ｍｍ，幅０．７ｍｍで厚さ１ｍｍの角棒状Ｓ
ｍ2 Ｃｏ17系焼結磁石（Ｍ2 ，Ｍ3 ）を配置し，角板状
の厚さ方向に磁化し，光アイソレータを作製した。
【００４４】次に，図５（ａ）に示すように，アイソレ
ータの磁化方向（Ｈ1 ，Ｈ2 ）が逆向きとなるように２
ケのアイソレータを配置した後，（ｂ）に示すような測
定経路にて，波長１．３１μｍにおけるＡ→Ｂ，Ｂ→Ｃ
間のアイソレーション及び挿入損を測定した。その結果
を下記表５に示す。下記表５に示すように，本発明の第
５の実施の形態による光サーキュレータは，良好なサー
キュレータ特性を有していることが分る。
ータの磁化方向（Ｈ1 ，Ｈ2 ）が逆向きとなるように２
ケのアイソレータを配置した後，（ｂ）に示すような測
定経路にて，波長１．３１μｍにおけるＡ→Ｂ，Ｂ→Ｃ
間のアイソレーション及び挿入損を測定した。その結果
を下記表５に示す。下記表５に示すように，本発明の第
５の実施の形態による光サーキュレータは，良好なサー
キュレータ特性を有していることが分る。
【００４５】
【表５】
【００４６】（第６の実施の形態）図６（ａ）及び
（ｂ）は本発明の第６の実施の形態による光サーキュレ
ータの説明に供せられる図である。図６（ａ）及び
（ｂ）を参照して，第３の実施の形態で作製した凹状Ｓ
ｍ2 Ｃｏ17の系焼結磁石（Ｍ1 ，Ｍ2 ）を磁化し，図６
（ａ）に示すように，磁化方向（Ｈ1 ，Ｈ2 ）が異なる
様に２ケの磁石の開口部を合わせて，その中央空隙部に
は，第１の実施の形態によるものと同様にして作製した
偏光子／ファラデー回転子／検光子の長板状積層チップ
（Ｓ）１個を両磁石にわたるように配置した。尚，ここ
ではファラデー回転子としてＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
を使用し，波長１．５５μｍでファラデー回転角が４５
度となる様に調整している。
（ｂ）は本発明の第６の実施の形態による光サーキュレ
ータの説明に供せられる図である。図６（ａ）及び
（ｂ）を参照して，第３の実施の形態で作製した凹状Ｓ
ｍ2 Ｃｏ17の系焼結磁石（Ｍ1 ，Ｍ2 ）を磁化し，図６
（ａ）に示すように，磁化方向（Ｈ1 ，Ｈ2 ）が異なる
様に２ケの磁石の開口部を合わせて，その中央空隙部に
は，第１の実施の形態によるものと同様にして作製した
偏光子／ファラデー回転子／検光子の長板状積層チップ
（Ｓ）１個を両磁石にわたるように配置した。尚，ここ
ではファラデー回転子としてＧｄＢｉ系ガーネット厚膜
を使用し，波長１．５５μｍでファラデー回転角が４５
度となる様に調整している。
【００４７】次に，図６（ｂ）に示すような測定経路
で，波長１．５５μｍにおけるアイソレーション，挿入
損を測定した。その結果を下記表６に示す。下記表６に
示すように，本発明の第６の実施の形態による光サーキ
ュレータは良好なサーキュレータ特性を有していること
が分る。
で，波長１．５５μｍにおけるアイソレーション，挿入
損を測定した。その結果を下記表６に示す。下記表６に
示すように，本発明の第６の実施の形態による光サーキ
ュレータは良好なサーキュレータ特性を有していること
が分る。
【００４８】
【表６】
【００４９】（第７の実施の形態）図７（ａ）及び
（ｂ）は本発明の第７の実施の形態による光サーキュレ
ータの説明に供せられる図である。図７（ａ）及び
（ｂ）を参照して，外寸が２×４ｍｍで中央部に０．５
×２．５ｍｍの穴があいている厚さ１ｍｍの角枠状Ｓｍ
2 Ｃｏ17系ボンド磁石（Ｍ）の中央空隙部に，第６の実
施の形態によるものと同様にして作製した偏光子／ファ
ラデー回転子／検光子の積層体（Ｓ）を配置した後，図
７（ａ）に示すように，この直方体状素子の長手方向ほ
ぼ半分ずつで，厚さ方向に磁化（Ｈ1 ，Ｈ2 ）が逆とな
る様に多極（２極）着磁し，方向性の異なる２ケの光ア
イソレータ部を構成した。
（ｂ）は本発明の第７の実施の形態による光サーキュレ
ータの説明に供せられる図である。図７（ａ）及び
（ｂ）を参照して，外寸が２×４ｍｍで中央部に０．５
×２．５ｍｍの穴があいている厚さ１ｍｍの角枠状Ｓｍ
2 Ｃｏ17系ボンド磁石（Ｍ）の中央空隙部に，第６の実
施の形態によるものと同様にして作製した偏光子／ファ
ラデー回転子／検光子の積層体（Ｓ）を配置した後，図
７（ａ）に示すように，この直方体状素子の長手方向ほ
ぼ半分ずつで，厚さ方向に磁化（Ｈ1 ，Ｈ2 ）が逆とな
る様に多極（２極）着磁し，方向性の異なる２ケの光ア
イソレータ部を構成した。
【００５０】次に，図７（ｂ）に示すような測定経路
で，波長１．５５μｍにおけるアイソレーション及び挿
入損を測定した。その結果を下記表７に示す。下記表７
に示すように，本発明の第７の実施の形態による光サー
キュレータは，良好なサーキュレータ特性を有している
ことが分る。
で，波長１．５５μｍにおけるアイソレーション及び挿
入損を測定した。その結果を下記表７に示す。下記表７
に示すように，本発明の第７の実施の形態による光サー
キュレータは，良好なサーキュレータ特性を有している
ことが分る。
【００５１】
【表７】
【００５２】（第８の実施の形態）第３の実施の形態と
同様にして，ファラデー回転子として膜厚方向が磁化容
易となるＴｂＢｉ系ガーネット厚膜と，磁化容易方向を
有さない（等方的）ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜を使用
し，光アイソレータを組み合わせて，アイソレーション
及び挿入損を測定した。その結果を下記表８に示す。下
記表８から，本発明の第８の実施の形態による光サーキ
ュレータのように，ガーネットの膜厚方向に磁化容易性
を有する方がサーキュレータ特性が向上していることが
分る。
同様にして，ファラデー回転子として膜厚方向が磁化容
易となるＴｂＢｉ系ガーネット厚膜と，磁化容易方向を
有さない（等方的）ＴｂＢｉ系ガーネット厚膜を使用
し，光アイソレータを組み合わせて，アイソレーション
及び挿入損を測定した。その結果を下記表８に示す。下
記表８から，本発明の第８の実施の形態による光サーキ
ュレータのように，ガーネットの膜厚方向に磁化容易性
を有する方がサーキュレータ特性が向上していることが
分る。
【００５３】
【表８】
【００５４】（第９の実施の形態）第７の実施の形態と
同様にして，ファラデー回転子として膜厚方向が磁化容
易となるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜と，磁化容易方向を
有さないＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を使用し，磁石を厚
み方向に２極着磁してアイソレーション及び挿入損を測
定した。その結果を下記表９に示す。下記表９から，本
発明の第９の実施の形態による光サーキュレータのよう
に，ガーネットの膜厚方向に磁化容易性を有する方がサ
ーキュレータ特性が向上していることが分る。
同様にして，ファラデー回転子として膜厚方向が磁化容
易となるＧｄＢｉ系ガーネット厚膜と，磁化容易方向を
有さないＧｄＢｉ系ガーネット厚膜を使用し，磁石を厚
み方向に２極着磁してアイソレーション及び挿入損を測
定した。その結果を下記表９に示す。下記表９から，本
発明の第９の実施の形態による光サーキュレータのよう
に，ガーネットの膜厚方向に磁化容易性を有する方がサ
ーキュレータ特性が向上していることが分る。
【００５５】
【表９】
【００５６】
【発明の効果】以上の説明の通り，本発明によれば，小
型で且つ比較的容易に組み立てられる光アイソレータを
複数個使用して，小型で，低廉な光サーキュレータを提
供することができる。
型で且つ比較的容易に組み立てられる光アイソレータを
複数個使用して，小型で，低廉な光サーキュレータを提
供することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるサーキュレ
ータの説明に供せられる図で，（ａ）は構成を示す斜視
図，（ｂ）は測定経路図，（ｃ）は断面図である。
ータの説明に供せられる図で，（ａ）は構成を示す斜視
図，（ｂ）は測定経路図，（ｃ）は断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態におけるサーキュレ
ータの説明に供せられる図で，（ａ）は構成を示す斜視
図，（ｂ）は測定経路図である。
ータの説明に供せられる図で，（ａ）は構成を示す斜視
図，（ｂ）は測定経路図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態におけるサーキュレ
ータの説明に供せられる図で，（ａ）は構成を示す斜視
図，（ｂ）は測定経路図である。
ータの説明に供せられる図で，（ａ）は構成を示す斜視
図，（ｂ）は測定経路図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態におけるサーキュレ
ータの説明に供せられる図で，（ａ）は構成を示す斜視
図，（ｂ）は測定経路図である。
ータの説明に供せられる図で，（ａ）は構成を示す斜視
図，（ｂ）は測定経路図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態におけるサーキュレ
ータの説明に供せられる図で，（ａ）は構成を示す斜視
図，（ｂ）は測定経路図である。
ータの説明に供せられる図で，（ａ）は構成を示す斜視
図，（ｂ）は測定経路図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態におけるサーキュレ
ータの説明に供せられる図で，（ａ）は構成を示す斜視
図，（ｂ）は測定経路図である。
ータの説明に供せられる図で，（ａ）は構成を示す斜視
図，（ｂ）は測定経路図である。
【図７】本発明の第７の実施の形態におけるサーキュレ
ータの説明に供せられる図で，（ａ）は構成を示す斜視
図，（ｂ）は測定経路図である。
ータの説明に供せられる図で，（ａ）は構成を示す斜視
図，（ｂ）は測定経路図である。
【図８】ＬＤモジュール型光アイソレータの原理例を示
す図で，（ａ）は出射光，（ｂ）は戻り光の挙動につい
て夫々示している。
す図で，（ａ）は出射光，（ｂ）は戻り光の挙動につい
て夫々示している。
【図９】インライン型光アイソレータの原理例を示す図
で，（ａ）は出射光，（ｂ）は戻り光の挙動について夫
々示している。
で，（ａ）は出射光，（ｂ）は戻り光の挙動について夫
々示している。
５０ ＬＤモジュール型光アイソレータ ５１ 入射光 ５２ 偏光子（Ｐ１） ５３ ファラデー回転子（Ｇ） ５４ 検光子（Ｐ２） ５５ 出射光 ５６ 戻り光 ６０ 光アイソレータ ６１，６２，６４，６５ 複屈折結晶板（Ｔ１〜Ｔ
４） ６３ ファラデー回転子（Ｇ） ６６ 出射光 ６７ 入射光ファイバー（Ｂ） ６８ 戻り光 ６９ 出射光ファイバー（Ａ）
４） ６３ ファラデー回転子（Ｇ） ６６ 出射光 ６７ 入射光ファイバー（Ｂ） ６８ 戻り光 ６９ 出射光ファイバー（Ａ）
Claims (6)
- 【請求項１】 ファラデー回転子に永久磁石から発生す
る磁界で印加して機能する光アイソレータを複数個備
え，その隣り合うアイソレータ同士の磁化方向が互いに
逆向きとなるように配置した構成を有することを特徴と
する光サーキュレータ。 - 【請求項２】 請求項１記載の光サーキュレータにおい
て，前記永久磁石として角枠状永久磁石を使用し，該角
枠状永久磁石の角枠内部に前記ファラデー回転子を配置
したことを特徴とする光サーキュレータ。 - 【請求項３】 請求項１記載の光サーキュレータにおい
て，前記永久磁石として凹形状永久磁石を使用し，該磁
石の溝部に前記ファラデー回転子を配置したことを特徴
とする光サーキュレータ。 - 【請求項４】 請求項１記載の光サーキュレータにおい
て，前記永久磁石は多極着磁されており，同一素子内に
磁化方向が逆なるアイソレータ部位を構成したことを特
徴とする光サーキュレータ。 - 【請求項５】 請求項１乃至４の内のいずれかに記載の
光サーキュレータにおいて，磁化方向の互いに異なる１
対の光アイソレータ機能を有する部位の背後に，光路を
１８０度変更する素子を配置したことを特徴とする光サ
ーキュレータ。 - 【請求項６】 請求項１乃至５記載の光サーキュレータ
において，前記ファラデー回転子は，膜厚方向が磁化容
易方向であるガーネット厚膜を備えていることを特徴と
する光サーキュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6128698A JPH11258549A (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 光サーキュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6128698A JPH11258549A (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 光サーキュレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11258549A true JPH11258549A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13166815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6128698A Withdrawn JPH11258549A (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 光サーキュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11258549A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002196282A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-12 | Nec Tokin Corp | 光アイソレータ |
| US7072111B2 (en) | 2003-10-20 | 2006-07-04 | Tdk Corporation | Reflection-type optical device |
| WO2010115393A1 (de) * | 2009-04-09 | 2010-10-14 | Jt Optical Engine Gmbh + Co. Kg | Anordnung mehrer magneten für einen faraday-rotator |
-
1998
- 1998-03-12 JP JP6128698A patent/JPH11258549A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002196282A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-12 | Nec Tokin Corp | 光アイソレータ |
| US7072111B2 (en) | 2003-10-20 | 2006-07-04 | Tdk Corporation | Reflection-type optical device |
| WO2010115393A1 (de) * | 2009-04-09 | 2010-10-14 | Jt Optical Engine Gmbh + Co. Kg | Anordnung mehrer magneten für einen faraday-rotator |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040809 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20050301 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |