JPS62242915A - 光アイソレ−タ及びその製造方法 - Google Patents

光アイソレ−タ及びその製造方法

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JPS62242915A
JPS62242915A JP8732886A JP8732886A JPS62242915A JP S62242915 A JPS62242915 A JP S62242915A JP 8732886 A JP8732886 A JP 8732886A JP 8732886 A JP8732886 A JP 8732886A JP S62242915 A JPS62242915 A JP S62242915A
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JP
Japan
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substrate
parallel plate
magneto
optical
optical axis
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Pending
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JP8732886A
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English (en)
Inventor
Kaoru Matsuda
薫 松田
Kazuo Toda
戸田 和郎
Osamu Kamata
修 鎌田
Satoshi Ishizuka
石塚 訓
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4207Packages, 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
    • G02B6/4208Packages, 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

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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】 産業上の利用分野 本発明は光通信、光計測及び光記録等に用いる半導体レ
ーザへの反射戻り光を阻止する光アイソレータ及びその
製造方法に関するものである。
従来の技術 従来、光アイソレータ用磁気光学結晶として、それぞれ
の使用波長に応じて常磁性ガラスやフラックス法もしく
はフローティングゾーン法で成長されたYIG  が用
いられてきた。これらを使った光アイソレータは通信学
会技術報告OQE −r a −133等に報告されて
いる。また、最近は磁気光学結晶として、量産性に富ん
だ液相エピタキシャル法で成長した磁性ガーネットを用
いたものが報告されている。例えば、第8回日本応用磁
気学会学術講演概要集13pB−s (p47 )及び
13aB−2(P31)があげられる。この液相エピタ
キシャル法で成長した磁性ガーネットを磁気光学結晶と
して用いる場合は、第8回日本応用磁気学会学術講演概
要集131)B−5(p47)や特開昭69−6799
0号公報に示されている様に基板が別の組成である場合
は基板を研磨等で除去した後、磁気光学結晶1の成長方
向と平行に光を通して用いていた。この構成を第5図に
示す。
これは、基板と磁気光学結晶の屈折率差による反射光が
光源である半導体レーザに戻ることを防ぐためであった
。磁気光学素子の両端面には反射防止膜をほどこして用
いていた。
発明が解決しようとする問題点 従来例で述べた液相エピタキシャル成長でファラデー回
転角の大きなりi[ii換磁性ガーネットを成長する場
合、その成長速度は0.5μm/分程度であるため光ア
イソレータ用磁気光学素子として必要な膜厚的300μ
mを片面で成長させると約10時間の長い時間が必要で
ある。
また、膜厚が厚くなるに従って完全結晶を得ることが困
難となり、成長条件のコントロールがきびしくな9、さ
らに割れ等が入ることにより、磁気光学素子を得る歩留
りが悪くなるという問題点があった。その上、光アイソ
レータ製造上において基板をとり去る工程が必要となっ
た。
問題点を解決するための手段 本発明は、従来例で生じた問題点を解決した、基板と基
板の両面にたい積した磁気光学結晶よりなる平行平板を
、光軸に対して上記平行平板の上下の面及び基板と磁気
光学結晶の界面の法線を傾けて配し、かつ上記平行平板
、磁気光学結晶の磁化を飽和させるための永久磁石、偏
光子、光を光ファイバに集光するためのレンズ、及び光
ファイバが光軸に対して同心円状に配された構造の光ア
イソレータを提供するもので、さらに上記構造の光アイ
ソレータの製造方法として、基板と基板の両面にたい積
した磁気光学結晶よりなる平行平板を光軸に対して上記
平行平板の上下の面及び基板と磁気光学結晶の界面の法
線を傾けて、上記平行平板の側面が光軸と平行となる斜
円柱状に加工する工程と、上記斜円柱状の平行平板を、
光軸方向に磁場をもつ上記光軸と平行な側面を有する円
柱状の穴を持つ永久磁石の上記穴の中に配する工程とを
有する製造方法である。
作  用 本発明の構成または製造方法をとることにより、光アイ
クレータの磁気光学結晶を基板をとり除くことなく用い
ることができ、液相エピタキシャル法で磁気光学結晶を
成長させる場合は、基板全体を溶液中に浸すことによっ
て基板の両面に磁気光学結晶を成長させることができ、
その両面で磁気光学結晶に必要な膜厚的300μmを成
長させればよく、従来例の約半分の時間に成長時間の短
縮を実現できた。さらに、片面の膜厚は従来例の約半分
の厚さであるために、磁気光学結晶に割れや欠陥がなく
、磁気光学績□晶生産の歩留りが向上し、崎磁気光学結
晶の消光比等の性能が向上した。
その上、光アイソレータ製造上において、基板をとり除
く工程をはふくことができた。
しかも、本発明の構成または製造方法を用いれば、基板
と磁気光学結晶の屈折率差より生じる反射光が光源であ
る半導体レーザに戻ることはなく、磁気光学結晶と空気
の界面での反射光も半導体レーザには戻らないので磁気
光学結晶と空気の界面における反射防止膜も不要となる
また、本発明の構成または製造方法により磁気光学結晶
を傷つくことなく安定に磁石内に配することができる。
以上の作用により、本発明の構成または製造方法を用い
れば、さらに生産性に富み安価で高性能な光アイソレー
タを得ることができる。
実施例 本発明の実施例として光アイソレータを光源である半導
体レーザと一体化した光アイソレータ付LDモジュール
の場合を示す。
第1図に示す基板11は使用波長λ=1.3μmで透明
で、λ=1.3μmでの屈折率’M=1.93のCa 
−Zr −Mg置換Gd5Gaso12を用い、磁気光
学結晶1は上記基板110両面にBil、1(LuGd
)、 、9Ffa 601゜を基板11との格子定数の
ミスマツチなく、それぞれ片面125μmずつ液相エピ
タキシャル成長させた。この膜厚の磁気光学結晶1を成
長するのに要した時間は約4時間であり、1インチ基板
を用いた場合そこから約2n角の磁気光学結晶12が3
6個、2インチ基板を用いた場合は約160個とること
ができた。この磁気光学結晶1両面の厚さで得られるフ
ァラデ回転角は46゜であった。
約2u角に切られた基板11の両面に成長した磁気光学
結晶1は第2図(a)に示す様な接着端13−aの直径
が2jl’lφをなし接着面13−bの垂線が芯出し治
具の回転軸14に対して約8°の角度をなす芯出し治具
13の接着端13−aの接着面13−bにエレクトロン
ワックスまたはピセイン等で接着した。次に上記基板1
1の両面に成長した磁気光学結晶1を接着した芯出し治
具13を芯出し治具の回転軸14のまわりに回転させ、
同時に第2図中)に示す様な円柱型のと石16を芯出し
治具の回転軸14と平行なと石の回転軸16のまわりに
、芯出し治具13と同じ方向に回転させ、芯出し治具の
回転軸14とと石の回転軸16を徐々に接近することに
より、基板11及び基板11の両面に成長した磁気光学
結晶1とと石16をすわ合わせ、第3図に示した様に基
板11と基板11の両面に成長した磁気光学結晶1を斜
円柱状に研磨した。
斜円柱状に研磨した基板11と基板110両面に成長し
た磁気光学結晶1よりなる直径約2Hφの平行平板12
を第4図に示す様な沸素樹脂(たとえばテトラフルオロ
エチレン)よりなる内径的2fflφ、外径的3WII
φの円筒管17中に斜円柱の側面と円筒管17の内側面
が接する様に、さらに平行平板12が円筒管17のほぼ
中央に位置する様に配し接着した。その後、平行平板1
2を内部に配した円筒管17を内径が約3flφの円柱
状の穴を持ち、上記円柱状の穴の中心軸方向に約350
0ガウスの磁場を有するサマリウムコバルト磁石22中
に配した。
上記の基板11及び基板11の両面に成長した円柱状の
穴の中に配したサマリウムコバルト磁石22を用いて作
製した光アイソレータ付LDモジュールの構成を第1図
に示す。半導体レーザ23より出射した光はレンズ21
によって集光され光ファイバ19に結合される。その間
に基板11の両面の磁気光学結晶1.サマリウムコバル
ト磁石22及び偏光子3を半導体レーザ23からの出射
光の光軸に対して同心円状に配して光アイソレータを構
成した。半導体レーザ23からの出射した直線偏光はレ
ンズ21を通過した後、基板11の両面に成長した磁気
光学結晶1を通過時に偏光方向が46°回転され、偏光
子3の偏光方向と平行となり、偏光子3を透過して光フ
ァイバ19に結合される。逆に、伝送途中の光回路の結
合部等からの光ファイバ19を経由した反射光のうち偏
光子3を通過した半導体レーザ23の出射光の偏光方向
と460をなす偏光方向の光は、磁気光学結晶1通過時
に磁気光学結晶1のもつファラデー効果の非相反性より
、偏光方向がさらに46°回転されて半導体レーザ23
へ反射光が戻る時には半導体レーザ23の発振光の偏光
方向と直交するため、半導体レーザ23の雑音の原因に
はならない。
以上の様にして光アイソレータとしての機能をはたすの
であるが、本実施例では光軸に対して基板11と磁気光
学結晶1の境界面を約8°傾けているために、上記境界
面での反射光は半導体レーザ23に戻ることはなく光ア
イソレータとしての機能は劣化しない。さらに、本実施
例の構成、もしくは製造方法を用うれば、光軸に対して
斜めに配した磁気光学結晶1がサマリウムコバルト磁石
22内の磁力によって引きつけられ、衝撃をうけて傷つ
くことなく、上記サマリウムコバルト磁石22内に斜め
に配することができる。
なお、第1図において、18は光フアイバ端部保持部、
20はホルダー、24は磁石及びレンズホルダ7.25
はパッケージステム、26は電極である。
本実施例のアイソレータによれば、+odBと高いアイ
ソレーション比を得ることができた。
本実施例により、磁気光学結晶の生産性が向上し、高性
能で安価な光アイソレータを得ることができた。
なお、本発明は本実施例に示した磁気光学結晶や基板の
材料、光軸と境界のなす角、光アイソレータの構成、及
び芯出し方法等だけに限らず、本発明の趣旨を有し同様
の効果が得られるものであればよい。さらに、本実施例
では、磁気光学結晶1と基板11との境界面の法線方向
に入射した光のファラデー回転角が450となる様に膜
厚を決定したが、アイソレータ構成時の境界面と光軸の
傾きが8° と小さかったため、磁気光学結晶1内の光
路長がほとんど変化なく、従ってファラデー回転角もほ
ぼ45o であり、高アイソレーノヨン比が得られた。
しかし、実際の境界面と光軸との傾き角より得られる磁
気光学結晶内の光路長を計算して、それに従って成長す
る膜厚を決定してもよい。また、膜厚は厚く成長後、研
磨によつて調節してもよい。
発明の効果 本発明により、磁気光学結晶の生産性を向上し、光アイ
ソレータ作製中に磁気光学結晶が傷つくことを防ぎ、安
価で高性能な光アイソレータを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例である光アイソレータ付LDモ
ジュールの断面図、第2図(、) 、 (b)は本発明
の実施例の光アイソレータの製造方法を説明する図、第
3図は本発明の実施例で得られた斜円柱状の平行平板の
構成図、第4図は本発明の実施例の平行平板を円筒管中
に配した後、サマリウムコバルト磁石中に配した、平行
平板、円筒管及びサマリウムコバルト磁石の構成図、第
5図は従来例の光アイソレータの構成図である。 1・・・・・・磁気光学結晶、11・・・・・・基板、
12・・・・・・平行平板、13・・・・・・芯出し治
具、14・・・・・・回転軸。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 −一一−1−−ノ 第2図 (久) (レラ 第3図 第4図 コバルト濯み石

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板とこの基板の両面にたい積した磁気光学結晶
    よりなる平行平板を、光軸に対して上記平行平板の上下
    の面及び上記基板と上記磁気光学結晶との界面の法線を
    傾けて配し、かつ上記平行平板、上記磁気光学結晶の磁
    化を飽和させるための永久磁石、偏光子、光を光ファイ
    バに集光するためのレンズ及び、上記光ファイバを光軸
    に対して円心円状に配したことを特徴とする光アイソレ
    ータ。
  2. (2)平行平板を上記平行平板の側面が光軸と平行とな
    る斜円柱状とし、上記平行平板を光軸方向に磁場をもつ
    上記光軸と平行な側面を有する円柱状の穴を持つ永久磁
    石の上記穴の中に配した特許請求の範囲第1項記載の光
    アイソレータ。
  3. (3)平行平板を上記平行平板の側面が光軸と平行とな
    る斜円柱状とし、上記平行平板を円筒管内に配し、さら
    に上記平行平板及び円筒管を、光軸方方向に磁場をもつ
    上記光軸と平行な側面を有する円柱状の穴を持つ永久磁
    石の上記穴の中に配した特許請求の範囲第1項記載の光
    アイソレータ。
  4. (4)基板の両面に液相エピタキシャル成長により磁気
    光学結晶をたい積した特許請求の範囲第1項記載の光ア
    イソレータ。
  5. (5)基板とこの基板の両面にたい積した磁気光学結晶
    よりなる平行平板を、光軸に対して上記平行平板の上下
    の面及び上記基板と上記磁気光学結晶の界面の法線を傾
    けて、上記平行平板の側面が光軸と平行となる斜円柱状
    に加工する工程と、上記斜円柱状の平行平板を、光軸方
    向に磁場をもつ上記光軸と平行な側面を有する円柱状の
    穴をもつ永久磁石の上記穴の中に配する工程とを有する
    ことを特徴とする光アイソレータの製造方法。
  6. (6)平行平板を永久磁石の穴の中に配する工程が、平
    行平板を円筒管内に配する工程と上記平行平板及び円筒
    管を永久磁石中に配する工程よりなる特許請求の範囲第
    5項記載の光アイソレータの製造方法。
JP8732886A 1986-04-16 1986-04-16 光アイソレ−タ及びその製造方法 Pending JPS62242915A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63291028A (ja) * 1987-05-25 1988-11-28 Furukawa Electric Co Ltd:The ファラデ−素子
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US5712728A (en) * 1994-10-06 1998-01-27 Chen; Peter Methods and devices incorporating wideband faraday rotation
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