JPS6262324A - 光アイソレ−タ - Google Patents
光アイソレ−タInfo
- Publication number
- JPS6262324A JPS6262324A JP20263885A JP20263885A JPS6262324A JP S6262324 A JPS6262324 A JP S6262324A JP 20263885 A JP20263885 A JP 20263885A JP 20263885 A JP20263885 A JP 20263885A JP S6262324 A JPS6262324 A JP S6262324A
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- permanent magnet
- optical element
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- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (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〕
本発明は、光通信や光情報処理に使用される光アイソレ
ータに関する。
ータに関する。
光アイソレータは磁気光学効果の一つとしてのファラデ
ー効果を利用した装置で、光ファイバ端から発振器側に
戻ろうとする光を遮断し、レーザ光の発振を安定化させ
るために用いられるものである。
ー効果を利用した装置で、光ファイバ端から発振器側に
戻ろうとする光を遮断し、レーザ光の発振を安定化させ
るために用いられるものである。
第４図は、従来の光アイソレータとその周辺装置を表わ
したものである。同図に示すレーザ光発振用のパッケー
ジ１内には半導体レーザ２と、この出力をモニタするた
めのフォトダイオード３が配置されている。半導体レー
ザ２から出力されるレーザ光は窓４を透過してパッケー
ジ１の外に出力され、レンズ５によって平行光となる。
したものである。同図に示すレーザ光発振用のパッケー
ジ１内には半導体レーザ２と、この出力をモニタするた
めのフォトダイオード３が配置されている。半導体レー
ザ２から出力されるレーザ光は窓４を透過してパッケー
ジ１の外に出力され、レンズ５によって平行光となる。
この平行光は、光アイソレータ６を構成する偏光子７に
入射し、直線偏波される。偏光子７と接合された磁気光
学素子８は偏光面を４５度回転させる。これはこの磁気
光学素子８の周囲を覆う円筒状の永久磁石９によるファ
ラデー効果を利用したものである。磁気光学素子８の他
の端面と接合された検光子１１はこの４５度回転した光
線と同一の偏光面を有しており、磁気光学素子８を透過
した光をそのままレンズ１２に入射させる。レンズ１２
はこれを集光して、光ファイバ１３へ入射させることに
なる。
入射し、直線偏波される。偏光子７と接合された磁気光
学素子８は偏光面を４５度回転させる。これはこの磁気
光学素子８の周囲を覆う円筒状の永久磁石９によるファ
ラデー効果を利用したものである。磁気光学素子８の他
の端面と接合された検光子１１はこの４５度回転した光
線と同一の偏光面を有しており、磁気光学素子８を透過
した光をそのままレンズ１２に入射させる。レンズ１２
はこれを集光して、光ファイバ１３へ入射させることに
なる。
ところで、従来の光アイソレータ６には、磁気光学素子
８としてＴｂ３＋を添加した常磁性ガラスやＹ ＩＧ
（Ｙ３ Ｆ ｅｓ ０１２）の単結晶が使用されて
いた。常磁性ガラスのファラデー係数は約１４度／ｃｍ
（磁界強度は約１０４ガウス）であるため、永久磁石
９を含めたこの部分の大きさは、２０ｍｍＸ２０ｍｍｘ
３５ｍｍ程度とかなり大きくなる。またＹＩＧの単結晶
の場合にはファラデー係数が約２００度／ｃｍ （磁界
強度は約１８００ガウス）のため、永久磁石９を含めた
この部分の大きさは７ｍｍｘ ７ ｍｍｘ １２ｍｍ程
度であり、やはり大きい。
８としてＴｂ３＋を添加した常磁性ガラスやＹ ＩＧ
（Ｙ３ Ｆ ｅｓ ０１２）の単結晶が使用されて
いた。常磁性ガラスのファラデー係数は約１４度／ｃｍ
（磁界強度は約１０４ガウス）であるため、永久磁石
９を含めたこの部分の大きさは、２０ｍｍＸ２０ｍｍｘ
３５ｍｍ程度とかなり大きくなる。またＹＩＧの単結晶
の場合にはファラデー係数が約２００度／ｃｍ （磁界
強度は約１８００ガウス）のため、永久磁石９を含めた
この部分の大きさは７ｍｍｘ ７ ｍｍｘ １２ｍｍ程
度であり、やはり大きい。
このため、従来では半導体レーザ２を気密封止したパッ
ケージ１の外に光アイソレータ６を配置していた。この
結果、従来ではパッケージ１側の窓４を介して両者を光
学的に結合する必要があり、これら発振側の装置全体を
十分小型化することができないという問題があった。
ケージ１の外に光アイソレータ６を配置していた。この
結果、従来ではパッケージ１側の窓４を介して両者を光
学的に結合する必要があり、これら発振側の装置全体を
十分小型化することができないという問題があった。
そこで本発明の目的は、半導体レーザと同一のパッケー
ジ内に収容させることのできる光アイソレータを提供す
ることをその目的とする。
ジ内に収容させることのできる光アイソレータを提供す
ることをその目的とする。
本発゛明では、光アイソレータを構成する偏光子、磁気
光学素子、検光子等の小型化やこれらの部品の配置の工
夫等によって、これらを半導体レーザと同一のパッケー
ジ内に実装させる。部品配置の工夫の一例としては、半
導体レーザの収容されるパッケージの全部または一部を
永久磁石そのもので構成することが挙げられる。また半
導体レーザの種類によっては、偏光子を不要とし光アイ
ソレータを更に小型化することができる。
光学素子、検光子等の小型化やこれらの部品の配置の工
夫等によって、これらを半導体レーザと同一のパッケー
ジ内に実装させる。部品配置の工夫の一例としては、半
導体レーザの収容されるパッケージの全部または一部を
永久磁石そのもので構成することが挙げられる。また半
導体レーザの種類によっては、偏光子を不要とし光アイ
ソレータを更に小型化することができる。
以下実施例につき本発明の詳細な説明する。
〔第１の実施例〕
第１図は本発明の第１の実施例にふける光アイソレータ
の収容されたバッケ、−ジを表わしたものである。この
パッケージ２１の直径８ｍｍ程度の円板状のベース２２
には、円筒状の支持部材２３と、これを覆うような形の
パッケージ部材２４のそれぞれの端部が固定されている
。支持部材２３におけるベース２２と反対側に位置する
端部近傍には、円筒状の永久磁石２６が嵌合されている
。
の収容されたバッケ、−ジを表わしたものである。この
パッケージ２１の直径８ｍｍ程度の円板状のベース２２
には、円筒状の支持部材２３と、これを覆うような形の
パッケージ部材２４のそれぞれの端部が固定されている
。支持部材２３におけるベース２２と反対側に位置する
端部近傍には、円筒状の永久磁石２６が嵌合されている
。
永久磁石２６は検光子２９と、また検光子２９は磁気光
学素子２８と、さらに磁気光学素子２８は偏光子２７と
それぞれ接着されており、全体として一体化された構造
となっている。
学素子２８と、さらに磁気光学素子２８は偏光子２７と
それぞれ接着されており、全体として一体化された構造
となっている。
パッケージ部材２４には、検光子２９と対向する位置に
窓３１が設けられており、レーザ光がここから外部に出
力されるようになっている。レーザ光の発振源としての
半導体レーザ３３は、支持部材２３の中空部に支持部材
３４によって固定されている。この支持部材３４には、
半導体レーザ３３の出力をモニタするためのフォトダイ
オード３５も固定されている。これら半導体レーザ３３
等の部品は、パッケージ部材２４とベース２２の接合に
よって気密封止されている。ベース２２にはその反対側
に半導体レーザ３３とフォトダイオード３５の電極と接
続された電極端子３６が突設されている。また半導体レ
ーザ３３と偏光子２７の間には、レーザ光をコリメート
するためのレンズ３７が配置されている。
窓３１が設けられており、レーザ光がここから外部に出
力されるようになっている。レーザ光の発振源としての
半導体レーザ３３は、支持部材２３の中空部に支持部材
３４によって固定されている。この支持部材３４には、
半導体レーザ３３の出力をモニタするためのフォトダイ
オード３５も固定されている。これら半導体レーザ３３
等の部品は、パッケージ部材２４とベース２２の接合に
よって気密封止されている。ベース２２にはその反対側
に半導体レーザ３３とフォトダイオード３５の電極と接
続された電極端子３６が突設されている。また半導体レ
ーザ３３と偏光子２７の間には、レーザ光をコリメート
するためのレンズ３７が配置されている。
以上のような構成のパッケージ２１内の磁気光学素子２
８としては、ファラデー係数の大きな物質が使用される
。本実施例では、液相エピタキシャル成長させた（Ｇｄ
Ｂｉ）３ （ＦｅＡＩＧａ）５ｏ１□を使用している。
８としては、ファラデー係数の大きな物質が使用される
。本実施例では、液相エピタキシャル成長させた（Ｇｄ
Ｂｉ）３ （ＦｅＡＩＧａ）５ｏ１□を使用している。
その大きさは一辺１．５ｍｍ程度の立方体あるいはこの
程度の大きさの円柱体が適当である。磁気光学素子２８
のファラデー係数が大きいと、磁界強度を小さくでき、
永久磁石２６をそれだけ小型化することができる。
程度の大きさの円柱体が適当である。磁気光学素子２８
のファラデー係数が大きいと、磁界強度を小さくでき、
永久磁石２６をそれだけ小型化することができる。
（ＧｄＢ １ ）３ （Ｆ ｅＡ ＩＧａ）ｓ ０１
２は、その磁界強度が２００ガウスと通常の十分の一程
度なので、円筒形の永久磁石２６の外形を４ｍｍ程度と
かなり小さくすることができる。
２は、その磁界強度が２００ガウスと通常の十分の一程
度なので、円筒形の永久磁石２６の外形を４ｍｍ程度と
かなり小さくすることができる。
次に検光子２９および偏光子２７については、方解石等
の複屈折光学結晶あるいは２色性有機高分子薄膜を使用
することにより小型化が可能である。本実施例ではこれ
らに方解石を用い、これらの各辺を１．５ｍｍ程度の大
きさにまで小型化している。
の複屈折光学結晶あるいは２色性有機高分子薄膜を使用
することにより小型化が可能である。本実施例ではこれ
らに方解石を用い、これらの各辺を１．５ｍｍ程度の大
きさにまで小型化している。
この実施例のパッケージ２１では、半導体レーザ３３の
出力がレンズ３７によってコリメートされ、偏光子２７
によって直線偏波される。この光は磁気光学素子２８に
よって偏光面を４５度だけ回転される。検光子２９の偏
光面は偏光子２７のそれに対して４５度傾けられている
ので、磁気光学素子２８から出力されるレンズ光はその
まま検光子２９を通過して窓３１から外部へ出力される
ことになる。
出力がレンズ３７によってコリメートされ、偏光子２７
によって直線偏波される。この光は磁気光学素子２８に
よって偏光面を４５度だけ回転される。検光子２９の偏
光面は偏光子２７のそれに対して４５度傾けられている
ので、磁気光学素子２８から出力されるレンズ光はその
まま検光子２９を通過して窓３１から外部へ出力される
ことになる。
一方、外部から窓３１を通って入射してきた光は、検光
子２９によって偏光面を選択され、磁気光学素子２８に
よって偏光面を４５度回転させる。
子２９によって偏光面を選択され、磁気光学素子２８に
よって偏光面を４５度回転させる。
回転後の偏光面は偏光子２７のそれに対して９０度の角
度になるので、この光は偏光子２７を通過することがで
きない。本実施例の光アイソレータでは、挿入損失を０
．５〜１ｄＢに、またアイソレーションを３０ｄＢ以上
にするこ゛とができ、光アイソレータとして十分な特性
を得ることができた。
度になるので、この光は偏光子２７を通過することがで
きない。本実施例の光アイソレータでは、挿入損失を０
．５〜１ｄＢに、またアイソレーションを３０ｄＢ以上
にするこ゛とができ、光アイソレータとして十分な特性
を得ることができた。
〔第２の実施例〕
第２図は本発明の第２の実施例を説明するためのもので
ある。第１図と同一部分には同一の符号を付してそれら
の説明を適宜省略する。さてこの実施例では、パッケー
ジ４１のベース２２にやや肉の厚い円筒状部材４２のフ
ランジ部を接合し、他方の端面にこの円筒状部材４２の
外径と同一の外径を宥する永久磁石４３をこれらの中心
軸が一致するような配置状態で接合している。円筒状部
材４２の内面にはレンズ３７が固定されている。
ある。第１図と同一部分には同一の符号を付してそれら
の説明を適宜省略する。さてこの実施例では、パッケー
ジ４１のベース２２にやや肉の厚い円筒状部材４２のフ
ランジ部を接合し、他方の端面にこの円筒状部材４２の
外径と同一の外径を宥する永久磁石４３をこれらの中心
軸が一致するような配置状態で接合している。円筒状部
材４２の内面にはレンズ３７が固定されている。
また永久磁石４３は、第１の実施例と同様に偏光子２７
、磁気光学素子２８および検光子２９と一体化され、光
アイソレータを構成している。
、磁気光学素子２８および検光子２９と一体化され、光
アイソレータを構成している。
永久磁石４３の反対の面には、これと同一の外径で中央
部に窓３１を有した蓋４４の縁が同様に中心軸を一致さ
せた配置状態で接合されている。
部に窓３１を有した蓋４４の縁が同様に中心軸を一致さ
せた配置状態で接合されている。
円筒状部材４２、永久磁石４３および蓋４４は一体とし
てパッケージ部材を構成しており、内部に存在する半導
体レーザ３３等の部品を気密封止している。
てパッケージ部材を構成しており、内部に存在する半導
体レーザ３３等の部品を気密封止している。
この第２の実施例によれば、比較的大きな永久磁石を使
用することができる。この実施例でも光アイソレータと
して先の実施例とほぼ同様な特性を得ることができた。
用することができる。この実施例でも光アイソレータと
して先の実施例とほぼ同様な特性を得ることができた。
〔第３の実施例〕
第３図は本発明の第３の実施例を説明するためのもので
ある。第１図と同一部分には同一の符号を付してそれら
の説明を適宜省略する。さてこの第３の実施例では、パ
フケー゛ジ５１のベース２２に円筒状の永久磁石５２の
一端を直接固定している。永久磁石５２のベース２２と
反対側の端部近傍には円板状に形成された磁気光学素子
５３が嵌合されており、これらによって先の実施例のパ
ッケージ部材２４と同様に内部に存在する半導体レーザ
３３等の部品を気密封止している。この実施例では、永
久磁石によって形成される中空部に同心円的１ご円筒状
の支持部材５４を配置し、これにレンズ３７を固定して
いる。もちろん永久磁石の内面にレンズ３７を直接取り
つけて支持部材５４を省略することも可能である。
ある。第１図と同一部分には同一の符号を付してそれら
の説明を適宜省略する。さてこの第３の実施例では、パ
フケー゛ジ５１のベース２２に円筒状の永久磁石５２の
一端を直接固定している。永久磁石５２のベース２２と
反対側の端部近傍には円板状に形成された磁気光学素子
５３が嵌合されており、これらによって先の実施例のパ
ッケージ部材２４と同様に内部に存在する半導体レーザ
３３等の部品を気密封止している。この実施例では、永
久磁石によって形成される中空部に同心円的１ご円筒状
の支持部材５４を配置し、これにレンズ３７を固定して
いる。もちろん永久磁石の内面にレンズ３７を直接取り
つけて支持部材５４を省略することも可能である。
この第３の実施例によれば、パッケージを気密にするた
めの特別のパフケージ部材を必要としない。また永久磁
石として比較的大きなサイズの磁石を使用することがで
きる。この第３の実施例でも光アイソレータとして先の
実施例とほぼ同様な特性を得ることができた。
めの特別のパフケージ部材を必要としない。また永久磁
石として比較的大きなサイズの磁石を使用することがで
きる。この第３の実施例でも光アイソレータとして先の
実施例とほぼ同様な特性を得ることができた。
以上第１ないし第３の実施例ではレーザ光を偏光させる
ために偏光子を使用したが、光アイソレータを小型化す
るために、用途によってはこれを省略してもよい。すな
わち半導体レーザはＴＥあるいはＴＭの単一モードで発
振し、例えばファブリペロ−型では出力されるＴＥ波と
ＴＭ波の比が約２０〜２５ｄＢと十分な比率がある。そ
こで特に精度を要求しない場合には半導体レーザの主と
する偏波方向と４５度回転した位置に検光子の偏光面を
合わせることで、偏光子の使用を省略することができた
。
ために偏光子を使用したが、光アイソレータを小型化す
るために、用途によってはこれを省略してもよい。すな
わち半導体レーザはＴＥあるいはＴＭの単一モードで発
振し、例えばファブリペロ−型では出力されるＴＥ波と
ＴＭ波の比が約２０〜２５ｄＢと十分な比率がある。そ
こで特に精度を要求しない場合には半導体レーザの主と
する偏波方向と４５度回転した位置に検光子の偏光面を
合わせることで、偏光子の使用を省略することができた
。
以上説明したように本発明によれば、光アイソレータを
半導体レーザと同一のパッケージに内蔵したので、実装
上の制約を解消することができ、また半導体レーデを含
めた発振側の装置を小型かつ安価に製造することができ
る。
半導体レーザと同一のパッケージに内蔵したので、実装
上の制約を解消することができ、また半導体レーデを含
めた発振側の装置を小型かつ安価に製造することができ
る。
第１図は本発明の第１の実施例による光アイソレータの
収容されたパッケージの断面図、第２図は本発明の第２
の実施例による光アイソレークの収容されたパッケージ
の断面図、第３図は本発明の第３の実施例による光アイ
ソレータの収容されたパッケージの断面図、第４図は従
来の光アイソレータとその周辺装置を示す断面図である
。 ２６．４３．５２・・・・・・永久磁石、２７・・・・
・・偏光子、 ２８．５３・・・・・・磁気光学素子、２９・・・・・
・検光子、 ３３・・・・・・半導体レーザ。 第１図 第２０ 第３図 第４図
収容されたパッケージの断面図、第２図は本発明の第２
の実施例による光アイソレークの収容されたパッケージ
の断面図、第３図は本発明の第３の実施例による光アイ
ソレータの収容されたパッケージの断面図、第４図は従
来の光アイソレータとその周辺装置を示す断面図である
。 ２６．４３．５２・・・・・・永久磁石、２７・・・・
・・偏光子、 ２８．５３・・・・・・磁気光学素子、２９・・・・・
・検光子、 ３３・・・・・・半導体レーザ。 第１図 第２０ 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザから出射された後の直線偏波された光
を入射し磁界内で４５度回転した偏波面の光として出射
させる磁気光学素子と、この磁気光学素子から出射され
る光線を透過させるような偏波面の傾きを有する検光子
と、前記磁気光学素子に磁界を与える永久磁石とが、前
記半導体レーザと同一のパッケージ内に実装されている
ことを特徴とする光アイソレータ。 ２、前記パッケージの全部または一部が前記永久磁石で
構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の光アイソレータ。 ３、半導体レーザから出射された光自体が直線偏波され
た光であり、これがそのまま磁気光学素子に入射される
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光アイソ
レータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60202638A JPH077156B2 (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 光アイソレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60202638A JPH077156B2 (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 光アイソレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6262324A true JPS6262324A (ja) | 1987-03-19 |
| JPH077156B2 JPH077156B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=16460650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60202638A Expired - Lifetime JPH077156B2 (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 光アイソレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077156B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH036076A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-11 | Tokin Corp | 半導体レーザ装置 |
| EP0416195A2 (en) * | 1989-09-05 | 1991-03-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device |
| EP0714157A3 (en) * | 1994-11-23 | 1996-08-21 | At & T Corp | System and method for eliminating unstable distortion levels in analog laser modules |
| JP2007086472A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Seikoh Giken Co Ltd | 半導体レーザ用キャップ及び光モジュール |
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| JPS5871714U (ja) * | 1981-11-09 | 1983-05-16 | 三菱電機株式会社 | 光結合器 |
| JPS6033528A (ja) * | 1983-08-04 | 1985-02-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光アイソレ−タ付半導体レ−ザ装置 |
-
1985
- 1985-09-12 JP JP60202638A patent/JPH077156B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH077156B2 (ja) | 1995-01-30 |
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