JPS63144301A - 光学結晶板の製造方法 - 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 光学結晶板の一対の対向面を平行に研磨し、該対向面以
外の少なくとも一つの側面を該対向面と所定の角度をな
すように研磨した後に、前記対向面及び側面に交わる面
で切断して例えば２枚の光学結晶板を１募る。これらの
結晶板は、前記対向面及び側面に対応する面同士を平行
に設定することにより、厚さ及び結晶軸方向を容易に一
致させることができるものである。

産業上の利用分野 本発明は、光アイソレータ等に用いる光学結晶板の製造
方法に関する。

一般に、光ファイバを伝送路とする光通信システムにお
いては、半導体レーザを時系列の電気信号で直接変調し
て、該変調光を光ファイバの入射端に入射させ、出＠端
から出射された信号光を光電変換素子で受光するように
している。光ファイバに入射された光の一部は、光フア
イバ同士の接続部等で反射して、反射帰還光として半導
体レーザの発光部に戻ってしまい、半導体レーザの動作
が不安定になったり雑音特性が低下したりすることがあ
る。このため、光を順方向にだけ通過させることのでき
る光アイソレータが、通常、伝送路内に介挿されている
。

実用的な光アイソレータとしては、例えば、複屈折性の
光学結晶板を偏光分離・合成用として２枚用い、これら
の複屈折結晶板間において、順方向の透過光と逆方向の
反射帰還光とで異なる偏光の制御を行なうようにしたも
のを挙げることができる。上記用途で用いられる光学結
晶板対には、両結晶板の厚み、平行度及び結晶軸（光学
軸）方向が一致することが要求される。このように、光
アイソレータのような透過光制御型デバイスに用いる光
学結晶板においては、上記各特性を満足覆るための簡便
な製造方法の実現が要望されている。

従来の技術 第２図は従来の光）フイソレータの構成の−・例を示す
ものであり、同構成に加えて（ａ）には順方向透過光の
経路、（ｔｌ）には逆方向反射帰還光の経路が示されて
いる。

２はその出射端に図示しないレンズを有する光源側光フ
ァイバ、３は略紙面上に矢印方向の光学軸３ａを有する
単軸結晶からなる複屈折板、４は所定の磁界ト１を印加
されて透過光を順方向に向かって時計回りに４５°旋光
するファラデー回転子、５は透過光の偏波面をその進行
方向に向かって時計回りに４５°回転させる１／２波長
板、６は複屈折板３と同様に形成され光学軸３ａと同方
向を向いた光学軸６ａを有する複屈折板、７はその入射
端に図示しない集光レンズを有する伝送路側光ファイバ
をそれぞれ示す。

光源側光ファイバ２から複屈折板３に入射された光線の
うち、紙面に垂直な撮動面を有する偏光成分（複屈折板
３の常光線成分：以下ＲＯという）は、直進してファラ
デー回転子４により進行方向に向かって時計回りに４５
°旋光され、更にその偏波面を１／２波長板５により同
方向に４５°回転させられ、つまり合計で偏波面が９０
°回転した状態で複屈折板６に入射されて、今度は複屈
折板６の異常光線として進行方向を所定角度曲げられた
後に、入射光と平行に出射される。光源側光ファイバ２
から複屈折板３に入射された光線のうち、紙面に平行な
振動面を有する偏光成分（複屈折板３の異常光線成分：
以下ＲＥという）は、複屈折板３内で進行方向を所定角
度曲げられてＲＯと平行に複屈折板３の異なる位置から
出射され、ＲＯと同様にファラデー回転子４及び１／２
波長板５により偏波面を９０’回転させられて、今度は
複屈折板６の常光線として複屈折板６内を直進して、複
屈折板６のＲＯと同じ位置から出射される。そして、こ
れらの各成分ＲＯ，Ｒ［は、同一・光路で伝送路側光フ
ァイバ７に結合される。

このように、複屈折板３．６間に介挿された）？ラブ−
回転子４及び１／２波長板５は、順方向の光に対しては
共にその偏波面を４５°回転させるので、入射光の偏波
面は合計９０°回転することになるが、逆方向の光に対
しては、１／２波長板５は偏波面を進行方向（逆方法）
に向かって時計回りに４５°回転させるものの、ファラ
デー回転子４は同方向に向かって反時計回りに４５°回
転させるので、両光学要素５，４を透過した光は、実質
的にはちとの偏光状態が保存されている、つまり全く回
転していないことになる。

このため、伝送路側光ファイバ７から複屈折板６に入射
された逆方向反射帰還光のうち、紙面に垂直な振動面を
有する偏光成分（複屈折板６の常光線成分二双下ＬＯと
いう）は、直進してそのままの偏光状態で、複屈折板３
にその常光線として入射され、更に直進して複屈折板３
から出射される。伝送路側光ファイバ７から複屈折板６
に入射された逆方向反射帰還光のうち、紙面に平行な振
動面を有する偏光成分（複屈折板６の異常光線成分二双
下ＬＥという）は、複屈折板６内で進行方向を所定角度
曲げられてＬＯと平行に複屈折板６の異なる位置から出
射され、更に複屈折板３でその異常光線として同様に所
定角度曲げられて、ＬＯの出射位置と更に離間した位置
からＬＯと平行に出射される。従って、半導体レーザ２
からの順方向の光を光ファイバ７に導くような上記光学
的結合構造であれば、逆方内反（ト）帰ｉ！光は、複屈
折板３から２つの偏光成分に分離して出射され、半導体
レーザ２に戻ることはない。

このような別能を有する光アイソレータにおいては、一
旦複屈折板３で分離した順方向の光線を、複屈折板６で
複屈折板３内と回転対称な光路をもって再び単一の光線
に戻しているので、両複屈折板３，６の厚み、対応する
面同士の平行度、及び結晶軸（光学軸に一致するもの二
双下Ｃ＃Ｉという）方向が厳密に一致するように両複屈
折板３，６を製造・配置しないと、分離した光線を単一
の光線に戻すことができず、伝送路側光ファイバ７への
結合効率が低下することになる。

発明が解決しようとする問題点 複屈折板３，６の前記製造・配置条件のうち、対応する
面同士の平行度に関しては、平行ビーム化したＨｅ−Ｈ
ｅレーザの当該面にお【ノる反射光を利用して比較的簡
単に精度良く設定することができるが、Ｃ軸方向の一致
性に関しては、Ｃ軸を目視により確認することができな
いのでＸ線回折像等を用いてＣ軸方向を確認する必要が
あり、この作業は極めて繁雑であると共に必ずしも良好
な精度が得られない。また、複屈折板３．６を別々に研
磨して、両者の厚みを揃えることは極めて困難である。

従って、実用的な挿入損失特性の光アイソレータを提供
しようとすると、複屈折板の製造コストが上昇してしま
うという問題がある。

本発明はこの問題に鑑みて創作されたもので、厚さ及び
Ｃ軸方向を容易に一致させることのできる上記複屈折板
のような光学結晶板の製造方法を提供°することにより
、光学結晶板の製造コストを低減することを目的として
いる。

問題点を解決するための手段 上述した従来技術の問題は、次に示す光学結晶板の製造
方法により解決される。

先ず、光学結晶板の一対の対向面を平行に研磨する。

次に、この対向面以外の少なくとも−・つの側面を該対
向面と所定の角度をなすように研磨する。

最後に、これらの対向面及び側面に交わる面で光学結晶
板を切断する。

作　　　用 本発明の方法により得られる２枚の光学結晶板は、対向
面を平行に研磨された同一の光学結晶板を切断してなる
ので、これらの厚°みは一致するものであり、また、そ
れぞれの対向面及び前記側面とそれぞれのＣ＠とがなす
角度は一致するものである。従って、２枚の光学結晶板
の対向面同士及び前記側面同士の平行度を達成すれば、
これに伴い両光学結晶板のＣ軸方向が一致することにな
る。

実　　施　　例 以下、本発明の望ましい実施例を図面にもとづいて詳細
に説明づる。

第１図を参照すると、本発明方法の適用さ札る複屈折板
の切断前（ａ）及びり断接ｆｂ）が示されており、同図
に従って複屈折板の製造方法を説明する。

先ず、ルチル（Ｔ　ｌ　０２単結晶）からなる略直方体
の複屈折板１を、少なくとも光線の透過面となる一対の
対向面が平行となるように、対向面１１．１２を通常の
方法ｒ：鏡面研磨する。次に、対向面１１．１２以外の
少なくとも一つの側面１３と対向面１１．１２とのなず
角度が所定の角度（例えば垂直）になるように、側面１
３を鏡面研磨する。この実施例のように複屈折板１が略
直方体の場合には、側面１３は対向面１１．１２に隣接
しているが、他の形状の複屈折板の場合には、必ずしも
対向面にＩｌｊ！接している必要はない。最後に、対向
面１１．１２及び側面１３と例えば垂直に交わる切断面
１４で切断して、２つの複屈折板１ａ、１ｂに分割する
。このとき、切断前の複屈折板１の隣接する２隅に切溝
面１６，１７を形成すると共に、対向面１１．１２及び
側面１３を除く面を粗研磨面としておくごとにより、切
断後の複屈折板１ａ、１ｂの各面をこれらの相対的な位
置関係から特定することができ便利である。

分割された一方の複屈折板１ａにおいては、分割前の対
向面１１．１２に対応する対向面１１ａ。

１２ａは互いに平行であり、他方の複屈折板１ｂにおい
ても、分割前の対向面１１．’２に対応する対向面１１
ｂ、１２ｂは互いに平行である。また、両夜屈折板１ａ
、ｌｂ１．：おける、分割前の側面１３に対応する側面
１３ａ、１３ｂとそれぞれの対向面１１ａ、１１ｂとの
なす角度は一致している。更に、切断前の複屈折板１の
Ｃ軸１５と対向面１１．１２及び側面１３との位置関係
は切断後にも保存される。従って、対向面１１ａと対向
面１１ｂあるいは対向面１２ａと対向面１２ｂを平行に
設定し、側面１３ａと側面１３ｂを平行に設定すること
により、複屈折板１ａのＣ軸１５ａの方向と複屈折板１
ｂのＣ軸１５ｂの方向とは一致することになる。

これらの複屈折板１ａ、１ｂを用いて例えば光アイソレ
ータを構成する場合・には、それぞれのＣ軸１５ａ、１
５ｂの方向さえ厳密に一致していれば、コノ方向と各対
向面１１ａ、１２ａ、１１ｂ。

１２ｂとがなす角度は必ずしも所定の角度と厳密に一致
している必要はなく、例えば第１図に示すように、切断
面１４と概略平行でかつ対向面１１゜１２となす角度が
概略４５°　（切断前）となるように設定されていれば
十分である。

複屈折板１ａ、１ｂを平行に配置するためには、例えば
Ｈｅ−Ｎｅレーザの平行ビームを用いることができる。

先ず、複屈折板１ａの一方の対向面１１ａから適当な入
射角で１本の平行ビームを入射させると、一部は対向面
１１ａで反射され、一部は複屈折板１ａ内で屈折して対
向面１２ａから入射光と平行に出射されて、更に複屈折
板１ｂの対向面１１ｂで反射される。このため、当該両
反射光が平行になるように両夜屈折板１ａ、１ｂを配置
すれば、各対向面１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは全
て平行となる。また、側面１３ａ、１３ｂを平行とする
ためには、同レーザビームを側面１３ａで適当な反射角
で反射させ、光源を平行移動させて同様に側面１３ｂで
も反射させたときに、当該両反射光路が平行になるよう
にすればよい。

本実施例では、１枚の複屈折板を２枚の複屈折板に分割
しているが、本発明はこの例に限定されるものではない
。例えば、対向面以外の２つの側面を対向面と所定角度
をなすように研磨することにより、１枚の複屈折板から
４枚の複屈折板を得ることができる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明方法によれば、複数枚の光
学結晶板の厚みを厳密に一致することができ、Ｘ線解析
等の繁雑な作業を要することなく複数の結晶板のＣ軸方
向を厳密に一致することができ、その結果、光学結晶板
の製造コストを低減することが可能になるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法の適用される複屈折板の斜視図（
（ａ）切断前、（ｂ）切断後）、第２図は、従来の一般
的な光アイソレータの構成図（（ａ）順方向透過光、（
ｂ）逆方向反射帰還光）である。 １．１　ａ、　１ｂ、３．６−・・複屈折板、２・・・
光源側光ファイバ、 ４・・・ファラデー回転子・ ５・・・１／２波長板、 ７・・・伝送路側光ファイバ、 １４・・・切断面、 １５．１５ａ、１５ｂ−ｃ軸、 １６．１７・・・切落面。 ８、−ル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光学結晶板（１）の一対の対向面（１１）、（１２）を
   平行に研磨し、 該対向面（１１）、（１２）以外の少なくとも一つの側
   面（１３）を該対向面（１１）、（１２）と所定の角度
   をなすように研磨し、 光学結晶板（１）を前記対向面（１１）、（１２）及び
   側面（１３）に交わる切断面（１４）で切断するように
   したことを特徴とする光学結晶板の製造方法。