JPS61279806A - 薄膜形光アイソレ−タ - Google Patents
薄膜形光アイソレ−タInfo
- Publication number
- JPS61279806A JPS61279806A JP12198485A JP12198485A JPS61279806A JP S61279806 A JPS61279806 A JP S61279806A JP 12198485 A JP12198485 A JP 12198485A JP 12198485 A JP12198485 A JP 12198485A JP S61279806 A JPS61279806 A JP S61279806A
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- Japan
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- light
- polarization
- plane
- filter
- incident
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4207—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback
- G02B6/4208—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback using non-reciprocal elements or birefringent plates, i.e. quasi-isolators
- G02B6/4209—Optical features
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は光集積回路に用いる光アイソレータに関する
ものである。
ものである。
第２図は例えば昭和５４年電子通信学会総合全国大会予
稿集４−２３５に示された光アイソレータである。図番
こおいて、（ｌａ） 、 （ｌｂ）は集束性ロンドレン
ズ、（２ａ）、 （２ｂ）はロショ／プリズム、１３）
はイツトリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ）単結晶からなる
ファラデー回転子、（４）は希土類磁石である。
（次に動作について説明する。ロンドレンズ
（１＆）によって集束された光はロツショングリズム（
２ａ） ”によって直線偏光の光となり、ファラ
デー回転子（３）に侵入する。希土類磁石（４）によっ
て磁化が飽和されたＹＩＧ結晶は、光の偏光面を回転す
るいわゆ ［るファラデー回転を生じさせ、１．３
μｍの波長の光 １に対し約２００シｉの偏光面の
回転を与えるので、約２．２ ｍの長さにすることによ
って４５０の回転角を与えるように構成されている。プ
リズム（２ｂ）は、上 ：記の偏光面が４５°回転し
た光が通過できるよう番こ ′構成され、その光は
レンズ（１ｂ）を通して外部に放 ゛ゎあｔ、、６
゜４□あ１゜おい、□わ−。よＱＶ＝ｙＸ Ｉ：：
・ （Ｔｏ）に進入した光はプリズム（２ｂ）によって直線
側゛［゛ 光となりファラデー回転子（３）に侵入する。この光
１、は上記に述べたようにプリズム（′ｈ）に到達
した際に４５０のファラデー回転をうけるので、プリズ
ム □（２ａ）を通過できる偏光面と直交する偏光
面となり、通過することができなくなる。従って、光は
レンズ（１ａ）の側からレンズ（Ｔｏ）の側へのみしか
透過しないことになる。
稿集４−２３５に示された光アイソレータである。図番
こおいて、（ｌａ） 、 （ｌｂ）は集束性ロンドレン
ズ、（２ａ）、 （２ｂ）はロショ／プリズム、１３）
はイツトリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ）単結晶からなる
ファラデー回転子、（４）は希土類磁石である。
（次に動作について説明する。ロンドレンズ
（１＆）によって集束された光はロツショングリズム（
２ａ） ”によって直線偏光の光となり、ファラ
デー回転子（３）に侵入する。希土類磁石（４）によっ
て磁化が飽和されたＹＩＧ結晶は、光の偏光面を回転す
るいわゆ ［るファラデー回転を生じさせ、１．３
μｍの波長の光 １に対し約２００シｉの偏光面の
回転を与えるので、約２．２ ｍの長さにすることによ
って４５０の回転角を与えるように構成されている。プ
リズム（２ｂ）は、上 ：記の偏光面が４５°回転し
た光が通過できるよう番こ ′構成され、その光は
レンズ（１ｂ）を通して外部に放 ゛ゎあｔ、、６
゜４□あ１゜おい、□わ−。よＱＶ＝ｙＸ Ｉ：：
・ （Ｔｏ）に進入した光はプリズム（２ｂ）によって直線
側゛［゛ 光となりファラデー回転子（３）に侵入する。この光
１、は上記に述べたようにプリズム（′ｈ）に到達
した際に４５０のファラデー回転をうけるので、プリズ
ム □（２ａ）を通過できる偏光面と直交する偏光
面となり、通過することができなくなる。従って、光は
レンズ（１ａ）の側からレンズ（Ｔｏ）の側へのみしか
透過しないことになる。
このよう≦こして構成された光アインＶ−夕は、外形ロ
８Ｘ１６ｍｍ程度の大きさとなる。
８Ｘ１６ｍｍ程度の大きさとなる。
又、第３図は昭和５７年日本応用磁気学会第２５回研究
会資料ｐ９に示された磁性ガーネット薄膜を用□いた光
導波路を使った光アイソレータの導波路部分である。第
２図において、（５）はガーネット基板、Ｃ３）はＢｉ
：ＹＩＧ薄膜のファラデー回転子（６ａ）。
会資料ｐ９に示された磁性ガーネット薄膜を用□いた光
導波路を使った光アイソレータの導波路部分である。第
２図において、（５）はガーネット基板、Ｃ３）はＢｉ
：ＹＩＧ薄膜のファラデー回転子（６ａ）。
（６ｂ）は光をファラデー回転子（３）の導波路に導く
ためのプリズム、（７ａ） 、 （７ｂ）はモードセレ
クター、（８）はＺｎＯ薄膜、（９）はモードコンバー
ターである。このような薄膜構造の場合には薄膜導波路
と外部との結合に適したようにモードセレクター（７ａ
）、 （７ｂ）によって偏光面を選定する。
ためのプリズム、（７ａ） 、 （７ｂ）はモードセレ
クター、（８）はＺｎＯ薄膜、（９）はモードコンバー
ターである。このような薄膜構造の場合には薄膜導波路
と外部との結合に適したようにモードセレクター（７ａ
）、 （７ｂ）によって偏光面を選定する。
モードコンバーター（９）はファラデー回転によって４
５０の回転した偏光面をモードセレクター（７ｂ）の偏
光面に一致するように再び４５ｏ偏光面を回転させる作
用をもつものであるが、光の進行方向に対して相反性を
もつものである。
５０の回転した偏光面をモードセレクター（７ｂ）の偏
光面に一致するように再び４５ｏ偏光面を回転させる作
用をもつものであるが、光の進行方向に対して相反性を
もつものである。
ｆＪＸａ図に示した導波路を磁石等による磁場中にＪく
ことによってＢｉ：ＹＩＧ膜のファラデー回転子（３）
の磁化を飽和させることによって光アイソレータが構成
される。
ことによってＢｉ：ＹＩＧ膜のファラデー回転子（３）
の磁化を飽和させることによって光アイソレータが構成
される。
従来の光アイソレータは以上のように構成されているの
でプリズムなどの光導波路と外部との結合のための部品
やモードコンバータ、モードセレクタが必要で、小形化
が困難であるという問題点があった。
でプリズムなどの光導波路と外部との結合のための部品
やモードコンバータ、モードセレクタが必要で、小形化
が困難であるという問題点があった。
この発明は上記のような従来のものの問題点を解消する
ためになされたもので、半導体レーザとも集積化が可能
なような小形の光アイソレータを提供することを目的と
するものである。
ためになされたもので、半導体レーザとも集積化が可能
なような小形の光アイソレータを提供することを目的と
するものである。
この発明に係る薄膜型光アイソレータは、ファラデー回
転素子材料を薄膜化し、さらにその端面を適切な方位面
になるように加工し、その端面に多層膜をコーティング
して干渉フィルターとし、光の進行方向と、端面との方
位によって特定の偏 光のみを通過させる偏光子を
形成した。
転素子材料を薄膜化し、さらにその端面を適切な方位面
になるように加工し、その端面に多層膜をコーティング
して干渉フィルターとし、光の進行方向と、端面との方
位によって特定の偏 光のみを通過させる偏光子を
形成した。
この発明で用いる多層膜干渉フィルターによる偏光子の
場合、光の偏光面は、入射面の法線と、光の進行方向の
直線とを含む平面となるので、ファラデー回転材料薄膜
の両端面はその法線が光の進行方向の直線を軸として４
５０回転した方向になるように加工されていれば、４５
°の角度差をもつ２つの偏光子が形成できる。ファラデ
ー回転材料は外部の磁場によって偏光面を回転する作用
があるので、両端で偏光面が４５°の角度をもつように
その長さと外部磁場の大きさとを設定すれば光アイソレ
ータが構成できる。
場合、光の偏光面は、入射面の法線と、光の進行方向の
直線とを含む平面となるので、ファラデー回転材料薄膜
の両端面はその法線が光の進行方向の直線を軸として４
５０回転した方向になるように加工されていれば、４５
°の角度差をもつ２つの偏光子が形成できる。ファラデ
ー回転材料は外部の磁場によって偏光面を回転する作用
があるので、両端で偏光面が４５°の角度をもつように
その長さと外部磁場の大きさとを設定すれば光アイソレ
ータが構成できる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図Ａはこの実施例の斜視図、第１図Ｂはその平面図であ
る。図において、（５）はガーネット基板、（３）はフ
ァラデー回転材料であるＢｉ：ＹＩＧ薄膜、（８）はＺ
ｎＯ薄膜、（１０ａ）、αＯｂ）は多層膜干渉フィルタ
ーであり、（１ｈ）は入射光、（ＩＴｏ）は出射光であ
り、矢印はそれぞれの偏光面をあられす。
図Ａはこの実施例の斜視図、第１図Ｂはその平面図であ
る。図において、（５）はガーネット基板、（３）はフ
ァラデー回転材料であるＢｉ：ＹＩＧ薄膜、（８）はＺ
ｎＯ薄膜、（１０ａ）、αＯｂ）は多層膜干渉フィルタ
ーであり、（１ｈ）は入射光、（ＩＴｏ）は出射光であ
り、矢印はそれぞれの偏光面をあられす。
基板面と平行な偏光面をもった入射光（ｌｌａ）はフ
゛アラデー回転材料膜（３）の端面につくられた多
層膜干渉フィルター（１０ａ）に入射する。この多層膜
干渉フィルター（ｌｏａ）は入射光の方向に垂直でなく
、約 ４５°の傾きを持つようにしてあり、従って
、第１図Ａに示したように基板（５）に平行な偏光面を
もつ ゛し 光（１１°）″透過Ｌｒ°゛０′・″。偏光Ｗ′＆ｂｖ
光 Ｆ：は反射される。したがってファラデー回転
材料（３）！中には基板（５）に平行な偏光面をもった
光が入射さ ：れることになる。これを適当な強さ
の磁場中にお ′くことによって、反対側の端面で
偏光面が４５Ｑ傾 ご〔 ＜１°ｉｔ ７７ ′ｆ−Ｄｏ＠”°６°″“１１°“
１゜入射１″″同様°０多層膜ｚ−ｆ Ｗ ７ ｆ“″
′″６干＃″［イルター（１０ｂ）を入射面を光線の進
行方向を軸とじ トて４５ｏ傾けた方向に加工した
面にとりつけである 塾ので、４５’のファラデー
回転をした偏光面をもつ □光のみが透過すること
になる。この端面で反射し、入射面にもどる光、または
干渉フィルタ（１０ｂ）を通 １゛遇してきた逆方
向入射光はさらに４５０のファラデ ゛一回転をす
るので、入射面の偏光方向と直焚する ・′ことに
なり干渉フィルター（ｌｏａ）を通過できなくなる。し
たがって、光は（ＩＱａ）側から（１０ｂ）側への方向
にしか通過できないことになる。
゛アラデー回転材料膜（３）の端面につくられた多
層膜干渉フィルター（１０ａ）に入射する。この多層膜
干渉フィルター（ｌｏａ）は入射光の方向に垂直でなく
、約 ４５°の傾きを持つようにしてあり、従って
、第１図Ａに示したように基板（５）に平行な偏光面を
もつ ゛し 光（１１°）″透過Ｌｒ°゛０′・″。偏光Ｗ′＆ｂｖ
光 Ｆ：は反射される。したがってファラデー回転
材料（３）！中には基板（５）に平行な偏光面をもった
光が入射さ ：れることになる。これを適当な強さ
の磁場中にお ′くことによって、反対側の端面で
偏光面が４５Ｑ傾 ご〔 ＜１°ｉｔ ７７ ′ｆ−Ｄｏ＠”°６°″“１１°“
１゜入射１″″同様°０多層膜ｚ−ｆ Ｗ ７ ｆ“″
′″６干＃″［イルター（１０ｂ）を入射面を光線の進
行方向を軸とじ トて４５ｏ傾けた方向に加工した
面にとりつけである 塾ので、４５’のファラデー
回転をした偏光面をもつ □光のみが透過すること
になる。この端面で反射し、入射面にもどる光、または
干渉フィルタ（１０ｂ）を通 １゛遇してきた逆方
向入射光はさらに４５０のファラデ ゛一回転をす
るので、入射面の偏光方向と直焚する ・′ことに
なり干渉フィルター（ｌｏａ）を通過できなくなる。し
たがって、光は（ＩＱａ）側から（１０ｂ）側への方向
にしか通過できないことになる。
なお、上記実施例では入射光の偏光方向を基板と平行な
而にしたが、これは任意の方向でよく、ファラデー回転
子材料の両端の面の法線が互いに４５°の角度を持つよ
うになっていればよい。父、基板としてガーネット基板
、ファラデー回転材料としてＢｉ：ＹＩＧ薄膜、クラッ
ド層として、ＺｎＯ薄膜を用いたが、これらは他の材料
でもよく、ファラデー回転材料の薄膜が導波路となりさ
えすれば十分で、上記実施例と同様の効果を奏する。
而にしたが、これは任意の方向でよく、ファラデー回転
子材料の両端の面の法線が互いに４５°の角度を持つよ
うになっていればよい。父、基板としてガーネット基板
、ファラデー回転材料としてＢｉ：ＹＩＧ薄膜、クラッ
ド層として、ＺｎＯ薄膜を用いたが、これらは他の材料
でもよく、ファラデー回転材料の薄膜が導波路となりさ
えすれば十分で、上記実施例と同様の効果を奏する。
以とのように、この発明によれば、光アイソレータに２
ける偏光子をファラデー回転材料の薄膜の両端面に多層
膜干渉フィルターをつけることによって形成したので、
非常に小形の薄膜形光アイソノー夕を構成することかで
きるという効果がある。
ける偏光子をファラデー回転材料の薄膜の両端面に多層
膜干渉フィルターをつけることによって形成したので、
非常に小形の薄膜形光アイソノー夕を構成することかで
きるという効果がある。
第１図Ａはこの発明の一実施例の構造を模式に示す斜視
図、第１図Ｂはその平面図、第２図は従来の光アイソレ
ータの模式構造を示す平面図、第３図は従来のｉｖ模形
光アインレータの模式構造を示す斜睨図である。 図において、（３）はファラデー回転素子材料薄膜（Ｂ
ｉ：ＹＩＧ薄膜）、（５）は基板、（１０ａ） 、 （
１０ｂ）は偏光子である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
図、第１図Ｂはその平面図、第２図は従来の光アイソレ
ータの模式構造を示す平面図、第３図は従来のｉｖ模形
光アインレータの模式構造を示す斜睨図である。 図において、（３）はファラデー回転素子材料薄膜（Ｂ
ｉ：ＹＩＧ薄膜）、（５）は基板、（１０ａ） 、 （
１０ｂ）は偏光子である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）平板状の基板上に形成され、両端面それぞれ多層
膜コーティングによつて形成された干渉フィルタからな
る偏光子が互いに４５°の角度をなすような上記２つの
端面を有するファラデー回転素子材料薄膜を備えたこと
を特徴とする薄膜形光アイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12198485A JPS61279806A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 薄膜形光アイソレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12198485A JPS61279806A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 薄膜形光アイソレ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61279806A true JPS61279806A (ja) | 1986-12-10 |
Family
ID=14824685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12198485A Pending JPS61279806A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 薄膜形光アイソレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61279806A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0328886A2 (de) * | 1988-02-19 | 1989-08-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Isoliereinrichtung zum optischen Isolieren integrierter Komponenten |
| JPH03135512A (ja) * | 1989-10-20 | 1991-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ファラデー回転子 |
| EP1096298A1 (en) * | 1999-10-27 | 2001-05-02 | Minebea Co., Ltd. | Optical isolator with a compact dimension |
| US6862126B2 (en) | 2002-03-14 | 2005-03-01 | Fujitsu Limited | Transmission wavelength characteristics variable optical element, and wavelength characteristics variable apparatus, optical amplifier, optical transmission system, and control method of transmission wavelength characteristics, using same |
| US7016096B2 (en) | 2002-05-21 | 2006-03-21 | Fujitsu Limited | Transmission wavelength characteristics variable optical element, and wavelength characteristics variable apparatus, optical amplifier, and optical transmission system, using same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744110A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-12 | Fujitsu Ltd | Polarizer |
-
1985
- 1985-06-05 JP JP12198485A patent/JPS61279806A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744110A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-12 | Fujitsu Ltd | Polarizer |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0328886A2 (de) * | 1988-02-19 | 1989-08-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Isoliereinrichtung zum optischen Isolieren integrierter Komponenten |
| JPH03135512A (ja) * | 1989-10-20 | 1991-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ファラデー回転子 |
| EP1096298A1 (en) * | 1999-10-27 | 2001-05-02 | Minebea Co., Ltd. | Optical isolator with a compact dimension |
| US6359722B1 (en) | 1999-10-27 | 2002-03-19 | Minebea Co., Ltd. | Optical isolator with a compact dimension |
| US6862126B2 (en) | 2002-03-14 | 2005-03-01 | Fujitsu Limited | Transmission wavelength characteristics variable optical element, and wavelength characteristics variable apparatus, optical amplifier, optical transmission system, and control method of transmission wavelength characteristics, using same |
| US7016096B2 (en) | 2002-05-21 | 2006-03-21 | Fujitsu Limited | Transmission wavelength characteristics variable optical element, and wavelength characteristics variable apparatus, optical amplifier, and optical transmission system, using same |
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