JPS62118315A - 光アイソレ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 検光子とファラデー素子のそれぞれの入出射面を平行に
せずに、入出光軸に対して所定の角度をもたせ、且つ、
入出光軸を直線にする。その結果、反射光の戻りがなく
なって安定な発振が得られ、且つ、光軸調整が容易にな
り、同軸構造を有するため構造的に強くなる。

［産業上の利用分野］ 本発明はファラデー素子を用いた光アイソレータの改善
に関する。

半導体レーザを光源とした光通信システムにおいて、レ
ーザチンプの活性層領域に外部で反射されて戻ってきた
レーザ光が入射すれば、発振が乱されて、雑音が増し相
対雑音強度の悪化を生じる。

この不安定をなくして、発振を安定にするために、ファ
ラデー素子を用いた光アイソレータが利用されており、
現在、一応の成果が得られてはいるものの、更にその改
善が望まれている。

［従来の技術］ 第２図は光アイソレータを使用した例を示しており、１
はレーザ光源、２はファラデー素子を用いた光アイソレ
ータ、３はレンズ、４は光ファイバで、光アイソレータ
２は図示のような位置に配置されて、安定な発振をおこ
なうために利用されている。

第３図は従来の光アイソレータの断面を示す図で、１１
．１３はプリズム（検光子；例えばグラントムソンプリ
ズム）、１２はファラデー素子、１４は永久磁石、　１
５．１６はプリズムホルダで、破線が光軸である。第３
図は側断面を図示しているが、第３図に垂直な断面は円
形であり、また、ファラデー素子１２はファラデー効果
を利用した回転素子の略で、材料はイツトリウム、鉄、
ガーネット（ＹＩＧ）からなる結晶である。

この光アイソレータの原理を説明する。順方向にプリズ
ム１１にレーザ光が入ると、その入射光は光軸に対して
一定の偏光面をもつ光成分だけを通過し検光子に入射す
る。逆方向についても同様にプリズム１３で選択される
。次に、その両偏光成分はファラデー素子１２によって
偏光面の方位が４５度回転するが、この回転方向は光の
進行方向に対して非可逆であるから、順方向と逆方向で
はファラデー素子１２を出た同じ偏光成分の偏光面の方
位は９０度異なることになる。このため、プリズム１１
゜１３において逆方向からの光は入射光方向には戻らず
に、プリズムによって光軸に対して垂直方向へ散乱され
る。このようにして、順方向では光ファイバ４　（第１
図）に集光させ、逆方向では両方の偏光成分とも入射光
軸方向に戻らないようにして、光アイソレータとしての
機能をもたせるものである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、第３図に示す従来の光アイソレータでは、プ
リズムおよびファラデー素子の入出射面がすべて平行に
なっており、且つ、光軸に垂直であるために、その入出
射面（入出射表面）で光が反射し、逆行して戻って（る
問題があり、それは、亦、発振を不安定にすることにな
る。従って、現在、すべての入出射面に無反射膜を被覆
する方法が実施されており、この無反射膜の被覆（コー
ト）は、例えば、酸化シリコン膜を表面に真空蒸着する
方法で形成される。

しかし、この無反射膜のコートはある程度の反射光は遮
光されるが、それだけでは未だ十分でなく、僅かながら
の反射が生じる問題がある。

そのため、その僅かの反射光を避けるための方式も提案
されており、第４図にその断面図を示している。図にお
いて、２１．２３はプリズム、２２はファラデー素子、
２４は永久磁石、　２５．２６はプリズムホルダで、フ
ァラデー素子２２は入出射面が光軸（破線）に垂直では
なく、ある角度をもっており、このような構成にすれば
、反射光が逆戻りして光源に入射されない、しかし、こ
の方式は光軸（破線）が直線にはならずに、屈折するこ
とになるから、光軸が同一直線上になく、光軸調整が難
しい欠点がある。更に、その他に、機械的な強度が弱化
する問題がある。それは、通常、第２図に示すレーザ光
源ｌ、光アイソレータ２．レンズ３．光ファイバ４を一
体化して、モジュールに作成しているが、その際、対称
の形状となろないため、構造的に弱くなるものである。

更に、この方式は対称形ではないため、温度変化に対し
てずれを起こし易い欠点もある。

従って、本発明は、このような従来の光アイソレータの
問題点を解消させる光アイソレータを提案するものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ その目的は、検光子（プリズム）とファラデー素子のそ
れぞれの入出射面が、入出光軸に対して所定の角度を有
し、且つ、該入出光軸が一直線上にある光アイソレータ
によって達成される。

［作用］ 即ち、本発明は、プリズムとファラデー素子の入出射面
が平行にならないように、ある角度をもたせる。そうす
ると、入出射面での反射光が逆行して戻ってこなくなり
、発振が安定する。

］実施例二 辺下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。

第１図は本発明にかかる光アイソレータを示す図で、３
１．３３はプリズム、３２はファラデー素子。

３４は永久磁石、　３５．３６はプリズムホルダで、矢
印が光の進行方向、破線が光軸である。図は側面を示し
ているが、第１図に垂直な断面は円形となっている。

図示のように、本発明にかかる光アイソレータは、光軸
の垂直面に対してプリズム３１の入出射面を、例えば、
６°傾け、ファラデー素子３２の入出射面を逆に８°傾
け、更に、プリズム３３の入出射面を６°傾け、る。且
つ、これらの傾斜角度は光軸が一直線上にあるように補
正して、設計した値で、この傾斜角度は入射端の角度（
プリズム３１の角度）を指定すると、光学的な計算（ス
メルの法則）から計算して求められる。

かような傾斜角度は７°前後が妥当と考えられ、それに
は永久磁石３４やプリズムホルダ３５．３６を加工して
作成する。余り大きな傾斜角度は光アイソレータが大型
化するなどの問題が起き易い。

このような本発明にかかる光アイソレータは、実施結果
によれば、反射光が従来品に比べて１０ｄＢ以上改善す
ることができた。且つ、構造的にも強化されて、破壊に
強くなった。

［発明の効果］ 以上の実施例の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、反射光によるアイソレーションの低下が防止されて
、発振の安定化に大きく寄与し、且つ、構造的にも強い
光アイソレータが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる光アイソレータを示す図、第２
図は光アイソレータの利用を示す図、第３図および第４
図は従来の光アイソレータを示す図である。 図において、 １はレーザ光源、　　　　２は光アイソレータ、３はレ
ンズ、　　　　　　４は光ファイバ、１１、１３．２１
．２３．３１．３３はプリズム（検光子）、１２、２２
．３２はファラデー素子、 １４、２４．３４は永久磁石、 １５、１６．２５．２６．３５．３６はプリズムホルダ
を示している。 不震明Ｉ：　Ｉ）＝θ・３克アイソレヲ第１図 老了イソレタのチリ用をネ７図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 検光子とファラデー素子から構成されている光アイソレ
   ータであつて、前記検光子とファラデー素子のそれぞれ
   の入出射面が、入出光軸に対して所定の角度を有し、且
   つ、該入出光軸が一直線上にあることを特徴とする光ア
   イソレータ。