JPS6349728A - 縦続接続型アイソレ−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】 （７）技術分野 この発明は、温度の変化や光源の波長変化があっても、
アイソレーション特性が殆ど低下しない光アイソレータ
に関する。

光アイソレータは、一方向にのみ光を通し、反対方向に
は通さないようにして、戻り光が光源に戻る事を防ぐ光
学部品である。

半導体レーザを光源として、光ファイバを用いて光を伝
送する場合がある。この場合、光ファイバの端面での反
射や、ファイバ内での後方散乱があって、レーザの方へ
光の一部分が戻ってくる。

戻り光という。

戻り光が半導体レーザに入ると発振が不安定になる。望
ましいことではない。

戻り光を防ぐためには、レーザと光ファイバとの間に、
光アイソレータを介挿すればよい。

（イ）従来技術 光アイソレータの構造は、偏光子、ファラデー回転素子
、検光子、磁石などよりなる。

ファラデー回転素子は、直線偏光した光の偏波面を回転
させるものである。

磁気的に飽和されたファラデー回転素子の中を光が伝搬
する時、単位長さあたりのファラデー回転角をファラデ
ー回転係数という。

ファラデー回転機能のある材料は多く知られている。し
かし実用になる強磁性体は少ない。

イツトリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ）　、ガドリニウム
鉄ガーネット、ビスマス置換ガドリニウム鉄ガーネット
（ＣＢＩＧ）などが、ファラデー回転係数の大きい材料
として知られている。

ＧＢＩＧは単結晶を作るのが難しい。しかし、小さいも
のであれば、比較的容易にできる。ファラデー回転係数
も、前二者より大きい。

光アイソレータに於て、従来、偏光子と検光子の偏波面
の方向は４５°ねじれたものになっている。

ファラデー回転素子は、光の偏波面を４５°回転−する
ものである。

ファラデー回転係数は、材料によって大きく異なる。同
じ材料であっても、光の波長や温度によって変化する。

どのように変化するのか、という事は材料に依存する。

ファラデー回転素子は、ファラデー効果を有する材料と
、これに強磁場を与える磁石とよりなっている。多くの
場合、この磁石は材料の飽和磁化以上の磁場を生ずるも
のである。

従来の光アイソレータは、ある波長、ある温度に於て、
ファラデー回転素子のファラデー回転角が４５°になる
ように、素子の長さ、磁石の寸法、強さを設定してある
。

ファラデー素子のファラデー回転係数が、光の波長、温
度によって変化するから、ファラデー回転角が４５°か
らずれてくる。

回転角が４５°から僅かにずれただけでも光アイソレー
タのアイソレーション特性が著しく低下スる。

（ロ）従来技術の問題点 アイソレーション特性という言葉について説明する。

光アイソレータであるから、光が順方向に１００％透過
し、逆方向に０％透過する、という事が理想的である。

こういう事はもちろんあり得ない。これに近い程よい。

そこで、アイソレーション特性というのは、（１）逆方
向損失が高く （１１）順方向損失がＯに近い、 という事である、と定義する。

用途により、　（１）、（ｉｉ）のいずれかに重点が置
かれる。

ビスマス置換ガドリニウム鉄ガーネット（ＧＢＩＧ　）
単結晶をファラデー回転素子に使用した光アイソレータ
について、温度や波長の変化に対し、順方向、逆方向損
失がどのように変わるかを求め六〇第３図は温度変化に
対するものである。これは、従来の光アイソレータの構
造に対するものである。

横軸は温度（℃）、縦軸は順方向損失および逆方向損失
（ｄＢ）である。

逆方向損失は左縦軸に目盛りが付してあり、かつ実線で
損失変化を示す。

順方向損失は、右縦軸に目盛りが付してあり、破線で損
失変化が示されている。

逆方向損失は２５℃で最大になるよう設計してある。２
５℃で１００ｄＢ以上の損失がある。ところが２５℃よ
りずれると、損失が急に減少する。２０℃、３０℃で４
３ｄＢ程度に減少してしまう。

順方向損失は２５℃で最小ＱｄＢ　になるようにしてあ
る。順方向についても、温度が２５℃よりずれると、損
失が変化してくる。

このように、設定温度である２５℃　から外れると、特
に逆方向損失が急激に減少する。このため、アイソレー
ク特性が低下する。

これは、２５℃で最良のアイソレータ特性が得られるよ
うに設計したからである。最適温度を何度に設定するこ
ともできるが、どのような温度に設定しても、広い温度
範囲をカバーする事ができない。

第４図は同じ従来例にかかる光アイソレータに於て、波
長変化に対する逆方向損失、順方向損失（ｄＢ）の変化
を示している。横軸は光の波長である。

この例では、χ＝　１．５７μｍ　に対して逆方向損失
が最大になるようにしてある。この波長に対し逆方向損
失は１００ｄＢ以上である。しかし、この波長から少し
外れると、逆方向損失は急激に低下する。

例えば、λ＝　１．５６μｆｆ１１１．５８μｍに対し
て、損失は４ＱｄＢ程度に低下している。

に）発明が解決すべき問題点 温度に対°する逆方向損失の変動は、どのようなファラ
デー回転素子を用いても大なり小なりあるものである。

温度変化量が±２５℃であるとし、±２５℃の温度変化
に対して、ファラデー回転係数の変化は例えば、次のと
おりである。

（ａ）Ｇｄ２ＢｉＦｅ、０．２ λ＝　０．７８μｍ Δ０＝−３％／２５℃ Ｑ”）Ｇｄ２．６ＢｉＯ，４”５５０１２Δ０＝−４，
２％／２５℃ （ｃ）Ｇｄ２，６Ｂｉｏ、Ｆｅ、Ｏ０２Δ０＝−６％／
２５℃ であると報告されている。ここでΔ０はファラデー回転
係数の変化量である。

このように、ＧＢＩＧのファラデー回転素子は、大体の
ところ一４％７２５℃の温度依存性がある。

このように、ファラデー回転係数の温度依存性が強いの
で、設定温度からずれると、アイソレータ特性が著しく
低下する。

光源、アイソレータなどを一定温度に保てばよいわけで
ある。しかし、こうするには周辺回路が複雑になるので
使いにくい。温度変化を０にするのは難しい。

次に、波長変動によるアイソレータ特性の低下について
説明する。

半導体レーザを光源に用いるとする。この場合レーザダ
イオード自体の発振波長にバラつきがある。

例えば、標準の発振波長が１．３０μｍ　のレーザダイ
オードの場合、１．２７μｍ〜１．３３μｍの範囲の発
振波長のものがある。±０．０３μｍ程度の発振波長の
バラツキがある。

また、レーザダイオードの発振波長は、温度によっても
変動する。±２５℃の温度変化に対し、手００−０１７
ｚ程度、発振波長が変動する。

素子間の発振波長のバラツキ、温度変動による発振波長
の変動により、０．０４μｍ程度波長が変化する。第４
図の例でこれだけ中心波長からずれたとすると、逆方向
損失は、約２７　ｄＢ程度までに減少する。

ＱＯ目　　　　　　　的 温度変動があっても、アイソレータ特性の低下しない光
アイソレータを提供することが本発明の第１の目的であ
る。

光源の発振波長にバラツキ、変動があっても、アイソレ
ータ特性の低下しない光アイソレータを提供する事が本
発明の第２の目的である。

寸法の小さい使いやすい光アイソレータを提供する事が
本発明の第３の目的である。

ａ）構　成 アイソレータ特性゛には、ふたつの意味があった。

ひとつは逆方向損失が大きい、という事である。

もうひとつは、順方向損失が小さいという事である。

光アイソレータなのであるから、戻り光を遮断する、と
いう事が最も重要である。このため、逆方向損失が大き
い、という事が第１に望まれる。

まに１温度、波長に対する依存性が、逆方向損失に於て
特に大きいという事が第３図、第４図によって分る。

さらに、順方向損失は十分小さい、という事がある。十
分小さいので、いくつかの光アイソレータを重ねても、
順方向損失がなお小さい、という事は可能である。

また、順方向損失は、温度変化が小さい、という事があ
る。

このような理由から、光アイソレータに要求されるふｋ
つの条件のうち、逆方向損失が大きい、という条件を選
択する事にする。

設定波長をλ。、設定温度をＴ、とする。従来の光アイ
ソレータは、この時にファラデー回転角が４５℃になる
ように設計してあった。従って、λ０゜Ｔｏ　　に於て
、逆方向損失が最も高かつな。

本発明に於ては、設定波長、設定温度を挾む２つの波長
λ１、λ２．２つの温度Ｔ１、Ｔ２　　を考える。

本発明に於ては、温度、波長変動による変動を抑えるた
め、２つの光アイソレータを縦続接続する。

ひとつの波長、温度の組λ１、Ｔ、に於て、逆方向損失
が最大となる光アイソレータＬ１を作製する。

もうひとつの組λ２、Ｔ２に於ても、逆方向損失が最大
となる光アイソレータＬ２を作製する。

ここで、１組の光アイソレータの逆方向損失を最大にす
るには、ふたつの方法がある。

（１）偏光子を互に４５°をなすよう設定し、λ１　、
’ｒｌまｋはχ２、Ｔ２でファラデー回転角が４５°と
なる様にする方法。

（ＩＩ）λ１、Ｔ、またはλ２、Ｔ２　でのファラデー
回転角を４５°に近いある角度φとするとき、偏光子相
互のなす角を（９００−φ）に設定する方法。

である。

（１１）は（１）よりも広い範囲を包含している。φ＝
４５゜とすれば（＋）に一致する。（１１）は（１）の
拡大と考える事もできる。

（１）については、本発明者は既に特許出願（特願昭６
１−１４８９４５号３６１年６月２５日出願うしている
。これは従来の光アイソレータと全く同じ原理に基づい
ている。４５°に偏光子を配置するのは、順方向損失を
最少にし、逆方向損失を最大にするためである。

（１１）は従来の光アイソレータの思想とは少し異なる
。本発明は（１１）についてなされたものである。従っ
て、（ｉｌ）の条件について、より詳しく説明しなけれ
ばならない。

偏光子のねじれ角を中とし、ファラデー回転をφとする
。

順方向損失を最小にするには、φ＝φという条件が課さ
れる。

逆方向損失を最大にするには、φ十Φ＝９００であると
いう条件が課される。

逆方向に進む戻り光は、検光子を通ることにより１、偏
波面の角度がΦになっている。ファラデー回転素子を進
むうちにφだけ回転するので、偏波面は（φ＋φ）だけ
偏光子に対して回転している。

これが偏光子の偏光面に垂直である時に、逆方向損失が
最大となる。

両方の条件を成立させるなめには、φ＝ｊｐ＝４５゜で
なければならない。従来の光アイソレータは、この条件
に従っている。

ところが、本発明では、逆方向損失が最大である、とい
う事を重視し、順方向損失については最小条件を外して
いる。これについては既に述べた。

そうすると、ファラデー回転角φが（９０’−φ）であ
る、という条件だけが課されることになる。

これが前述の（１１）である。逆方向損失は最大となる
。

しかし、順方向損失が最小である、という条件が外れて
いる。

外れてはいるが、順方向損失も小さい方が良い。

順方向損失はＳｌｌ＋　（φ−Φ）／２によって評価で
きる。

すると、φは４５°に近い角であるという事が要求され
る。

つまり、φ＋Ψ＝　９０’というのは強い条件であるが
、（φ−Φ］　が小さいというのは比較的弱い条件であ
る。このため、ファラデー回転角をφとし、偏光子のな
す角が（９０−φンとするが、φは４５°に近ければよ
いのである。

φと４５°の差の限界については後に述べる。

このような、ふたつの光アイソレータＬ１、Ｂ２を縦に
接続して、ひとつの統合された光アイソレータとする。

これが本発明の光アイソレータである。

λ１、λ２について、ス、を小とする。そして、使用さ
れる可能性のある光源の波長をλとする。

λ、　　　〈　　　λ　　　く　　　ス２（１）である
。

温度についても、使用される可能性のあるアイソレータ
温度をＴとして、 Ｔ、＜　　Ｔ　　＜　　Ｔ２（２） 又は Ｔ２＜　　　　Ｔ　　　＜　　　　’ｒ、　　　　　（
３）である。基準波長λい基準温度Ｔ。は、（１）〜（
３）により限定される範囲に存在する。

Ｔ１、Ｔ２の大小関係が（２）、＋８）のいずれで与え
られるか、という事は後に述べる。

波長と温度の函数としての、光アイソレータＬ１、Ｂ２
の逆方向損失を、ｄＢ単位で、Ｂ、（λ、Ｔ）、Ｂ２（
ス、Ｔ）とする。

ふたつの光アイソレータを縦に接続しているから全損失
Ｂ（λ、Ｔ）は両者の和になる。逆方向の統合光アイソ
レータの損失は、 Ｂ（λ、Ｔ）”Ｂ＋（λ、Ｔ）＋Ｂ２（ス、Ｔ）　　（
４）である。

Ｂｔ（λ、Ｔ）はλ１、Ｔ、に於て最大となる。

Ｂ２（λ、Ｔ）はλ２、Ｔ２に於て最大となる。

Ｂ、（λ、Ｔ）、Ｂ２（λ、Ｔ）のいずれもが、Ｔ、＜
Ｔ＜Ｔ２（又はＴ２　＜　Ｔ　＜　ＴＩ　）　、λ１〈
λくλ２において、両者のピークに続くテールを持つ０ ２つのテールの和が、Ｂ（λ、Ｔ）の値になる。

”ｌ、”ｌに近い部分ではＢ、（λ、Ｔ）の寄与が優勢
である。ス２、Ｔ２に近い部分ではＢ２（λ、Ｔ）の寄
与が優勢である。

両者の寄与が相補的に、（λ１、”１）〜（ス２、Ｔ２
）の間に於ける逆方向損失を高めるように働らく。

これらの中間に基準波長λ。、基準温度Ｔ０がある。

すると、基準波長λ。、基準温度Ｔｏ　に於ても、大き
い逆方向損失が得られる事になる。

ここで重要な事は、２つのピークの中間の領域であるか
ら、（λ７、Ｔ１）〜　（λ２、Ｔ２）の範囲で全損失
Ｂ（λ、Ｔ）の変動が小さい、という事である。

使用環境の温度変化の幅を考慮してＴ１、Ｔ２を適当に
選択する。λ１、λ２も光源の波長のバラツキの限界を
考慮して決定する。

ただし、Ｂ＋（λ、Ｔ）、Ｂ２（大、Ｔ）はＴ１〜Ｔ２
、λ１〜λ２の外側にもテールを持っているから、Ｔｏ
、Ｔ２を最高、最低温度とせず、その中へ入れても良い
。波長についても同様である。

さて、２つのピークが中間でつながる・ために、７アラ
デ一回転角の、λ、Ｔに対する依存性を考慮して、Ｔ１
とＴ２の大小を決定する。

Ｌｌ、Ｂ２のファラデー回転素子の長さが異なるから、
ファラデー回転角φは、Ｌｌ、Ｂ２について異なる。Ｌ
ｌ、Ｂ２についてのφをφ１、φ２と書く。

これは波長、温度の函数であるから、φ１（λ、Ｔ）、
φ２（λ、Ｔ）と書ける。

Ｌｌが（λＩ、”りに於て最大の逆方向損失を与えると
いう事は、 φ１（λ１、ＴＩ）　　＝　　９０−申、（５）という
事である。ただし、Φ１はＬｌに於ける偏光子のねじれ
角である。

Ｂ２が（λ２、Ｔ２）に於て、最大の逆方向損失を与え
るという事は、 φ２（λ２、Ｔ２）　　±　９０−　（Ｂ１２（６）と
いう事である。Φ２、φ２、中１、φ、は４５０に近い
角度であるが、４５’とこれらの角の差の限界について
述べる。

使用波長の範囲がλ、〜λ２、温度の範囲がＴ１〜Ｔ２
である。これによる変動の程度と、φ、又はΦ１の４５
°からの偏差が同程度であれば、順方向の損失が、この
範囲で安定する事になる。

従って、φ７、又は中１の４５０からの偏差を与える事
ができる。φ１は変量であるから、Φ１について範囲を
記すと、 の程度である。微分は基準波長、温度での値である。

中２についても同様である。

第１図は本発明のアイソレータの構成を示す。

偏光子１．２．３は偏波面が４５°又はそれに近い角度
ずつねじれた位置にあるように設置されている。偏光子
１．２のねじれ角をψ１、偏光子２．３のねじれ角を中
２とする。

中１、中２は４５０に近い角度である。いずれも４５゜
である事は除外される（φ１＝中２＝４５°は特願昭６
１−１４８９４５　）。

偏光子は、方解石、水晶、ＫＤＰ　、　ＡＤＰ　、ｉど
の結晶を適当にカットして製作されたものが古くから知
られている。これらは結晶の複屈折を用いたものである
。

このような周知の偏光子を用いても良い。

しかし、より小型の偏光子が望ましいという場合がある
。このような時、本発明者が発明した偏光子（特願昭６
０−９７８０４、Ｓ６０．５．３１公開）を用いるのが
良い。

この偏光子は、薄い金属層と、これより厚い誘電体層と
を、何層にも交互に積層したものである。

金属誘電体多層体と呼ぶ。

第２図に金属誘電体多層体の説明用斜視図を示す。

金属誘電体多層体は、厚さｄの誘電体層１０と、厚さｇ
　（ｄｉｇ　）の金属層１１を交互に積層してなる。

光は層面に平行な方向に通す。

層面がｘＺ面とする層１０．１１の面に立てた法線の方
向がＹ方向である。光り伝搬方向をＺ方向にとる。

層面に直角な電界成分を持つものをＴＭモードという。

これは金ＦＩＩ層の法線方向に電界を有するから、金属
層に電流を生じない。このため、殆ど減衰せずに通過で
きる。

層面に平行な電界成分を持つ光をＴＥモードという。こ
れは金属層の中に電流を生ずる。このため、エネルギー
を失い、すみやかに減衰する。

結局、Ｙ方向つまり法線方向に電界成分を持つＴＭモー
ドだけが、この金属誘電体多層体を通過できる。

これは、Ｙ軸方向に偏波面を有する光のみを通すという
事である。つまり、金属誘電体多層体は偏光子として作
用している事になる。

金属層はＡ６．　Ａｕ、　Ａｇ、・・・・・・などであ
る。−層の厚みｇは５０人〜２００人程度である。

誘電体としては、透明な誘電体であれば良い。

例えば石英Ｓｉｎ、、が用いられる。−層の厚みｄは、
４０００人〜１００００人程度である。

金属誘電体層の厚みＴは、数μｍ〜数百μｍ程度で良い
。複屈折に基づ〈従来の偏光子に比べて、著しく小型に
する事ができる。

積層数はビーム径によるが、例えば１０００層ずつであ
っても良い。

偏光子１．２．３の間に、ファラデー回転素子４．５を
設ける。

ファラデー回転素子４．５に飽和磁化以上の磁界を与え
るために、磁場印加機構６が設けられる。

これは永久磁石または、電磁石である。

永久磁石の場合は、例えばＮｄ　−Ｆｅ　−Ｂ系の磁石
、希土類磁石などが用いられる。

既に述べたように、ファラデー回転角をφ１、φ２とす
ると、（λ１、”ｌ）、（λ２、Ｔ２）に於て、逆方向
損失が最大になるように、 中１＝　９０−φ、（λ、、Ｔ、）　　　　（８）中２
＝　９０−φ２（λ２　、Ｔ２　）　　　　（９）とい
う関係を与えておく。

（５）、（６）、（８）、（９）は、本発明の光アイソ
レータを過不足なく定義している。

しかし、この定義は（λＩ、ＴＩ）、（λ２、Ｔ２）と
いう限界の上限、下限を与える必要がある。又、Ｔ、と
Ｔ２のいずれが大きいか分らない。さらに、基準温度Ｔ
。、基準波長λ。が与えられた時にどのようになるのか
、直観的には分り難いという欠点がある。

そこで、（λ。、Ｔｏ）を用いた、等価な定義を以下に
与える事にする。

λ、〜λ２、Ｔ、〜Ｔ２に於て、ファラデー回転角φ】
、φ２は単調函数であるとする。これは、波長、温度の
変域が狭ければ妥当な仮定である。

ス。はλ１〜λ２　の間の値、ＴｏはＴ１〜Ｔ２の間の
値である。

φ＋Φ＝９０°というのが逆方向損失の最大である条件
であった。光アイソレータＬ１は（λ１、ＴＩ）で、Ｌ
２は（λ２、Ｔ２）でこの条件が成り立つ。

すると、（λいＴ。）では、（８）、（９）が不等式に
なり、しかも、不等号の向きが反対になる、という事で
ある。

すなわち、 Φ１〈　９０−φ、（λｏ、Ｔｏ　　）　　　　（１０
）中、〉　９０−φ２　（λｏ１　Ｔｏ）　　　　　（
１１）であるか、又は Φ１〉　９０−φ、（スｏ、Ｔｏ）　　　（１２）φ２
〉　９０−φ２（λｏ、Ｔｏ）　　　（１３）である、
という事である。

ただし、順方向損失が小さいという条件から、中１、中
２、φ１、φ２は４５°に近い角度でなければならない
。

（１０）、（１１）又は（１２）、（１３）と上記の条
件により、本発明の光アイソレータを定義する事ができ
る。

（１）作　用 逆方向損失Ｂ（λ、Ｔ）は、２つの光アイソレータＬ１
、Ｌ２の逆方向損失Ｂ１（λ、Ｔ）、Ｂ２（λ、Ｔ）の
和によって与えられる。

Ｂ（天、Ｔ）　　＝　　８１（λ、Ｔ）＋８２（天、Ｔ
）　　　（１４）Ｂ１はＪ、”ｌに於て最大値をとる。

Ｂ２はλ２、Ｔ２に於て最大値をとる。これらの函数は
、最大点に於て、強いピークとなり、不連続である。し
かし、これらの点を除いて連続函数であり、ピークから
離れるに従い単調に減少する。

基準温度’ｒｏ、基準波長λ。は、Ｔ１〜Ｔ２、λ１〜
λ２の間にある。

従って、この範囲に於て、逆方向損失Ｂ（）、Ｔ）はか
なり大きい。さらに、この範囲でＢ（λ、Ｔ）の値は安
定しており、λ、Ｔに関し変動が少い。

実際、Ｂ（λ、Ｔ）の波長λによる微分、温度Ｔによる
微分は、λ。、Ｔｏに於てほぼＯである。

つまり、温度、波長に変動があっても、優れた光アイソ
レータ特性を与える事ができる。

（り）効　果 温度変動があっても、逆方向損失の高い光アイソレータ
を提供する事ができる。

光源の発振波長にバラツキや、変動があっても逆方向損
失が低下しない光アイソレータを提供する事ができる。

偏光子として、本発明者が発明した金属誘電体多層体を
用いると、寸法の小さい、使いやすい光アイソレータを
作る事ができる。

偏光子の偏光方向のなす角φ１、中２が４５°であると
いう従来の光アイソレータの必要条件が外されている。

従って、（λ１　、”１　）に於て、アイソレータＬ１
のファラデー回転角φ、は、φ１＋Ψ、＝９０゜という
条件を満足しなければならないが、φ、は４５’でなく
て良い事になる。

ファラデー回転角φは結晶の長さに比例する。

磁界によって制御できるほずであるが、結晶の飽和磁化
まで磁界を加えているので、磁界の強さによってφを変
える事ができない。

単結晶の長さは調整可能な量であるが、いったん切出し
てしまえば、より少なくする（薄くする）という事しか
できない。

つまり、ファラデー回転角は、正確にλ１、Ｔ１で４５
０にする、という事が難しい場合がある。

このような場合であっても、本発明では、φ１＝４５’
という条件を外しているから、ファラデー回転素子の寸
法の設定は容易である。φ１に合わせて、偏光子のなす
角中１を決めれば良い。

Ｌ２についても同様である。

つまりファラデー回転素子の製作が容易になる、という
長所がある。

（２）実施例 第１図に示すような縦続接続型光アイソレータを製作し
た。

ファラデー回転素子はビスマス置換ガドリニウム鉄ガー
ネツ）　（ＧＢＩＧ　）単結晶である。偏光子は金属誘
電体多層体である。

第５図はλ＝　１．５７μｍの光に対する逆方向損失、
順方向損失を温度の函数として求めたものを示すグラフ
である。

横軸は温度°Ｃである。左縦軸は逆方向損失で、これは
実線で表わす。右縦軸は順方向損失で、これは破線で示
す。

０°Ｃと５０°Ｃで逆方向損失が極大になっている。

基準温度は２５°Ｃであるが、この時でも５Ｑ　ｄＢ以
上である。−１０°Ｃ〜６０°Ｃの間でも、逆方向損失
が５Ｑ　ｄＢ以上である。

それぞれのピークは、光アイソレータＬ１、Ｌ２のいず
れかに対応している。

第６図は、Ｔ＝２５°Ｃに於て、逆方向損失、順方向損
失を波長の函数として求めたものである。λ＝’１．５
５μｍ１　ス＝　１．５９μｍに於て逆方向損失は極大
値をとる。

基準波長λ＝　１．５７μｍに於ても、１３５　ｄＢの
逆方向損失がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の縦続接続型アイソレータの縦断面図。 第２図は本発明者が発明した金属誘電体多層体を説明す
るための斜視図。 第３図は従来の光アイソレータの逆方向損失、順方向損
失の温度による変化を示すグラフ。 第４図は従来の光アイソレータの逆方向損失、順方向損
失の光源の波長による変化を示すグラフ。 第５図は本発明の光アイソレータの逆方向損失、順方向
損失の温度による変化を示すグラフ。 第６図は本発明の光アイソレータの逆方向損失、順方向
損失の波長による変化を示すグラフ。 １．２．３・・・・・・・・・偏光子 ４、５　　　　・・・・・・・・・　　ファラデー回転
素子６　　　　　　・・・・・・・・・　磁場印加機構
発　明　者　　　　　川　　上　　彰　二　部内　　石
　　和　　　男 特許出願人　　　住友電気工業株式会社第　　　　　１
　　　　　図 （回転角φ＋）　　　　　（回転角φ２）第　　　　　
２　　　　　図 偏　　光　　子 金属誘電体多層体 第　　　　　３　　　　　図 温　　　　　度　　（°Ｃ） 波　　　　　長　　（１ｒｍ） 第　　　　　５　　　　　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）偏光子１と、その後方に設置されたファラデー回
   転素子４と、その後方に設けられ偏光方向が前記偏光子
   １のそれと４５°に近い角度Ψ＿１をなすように設置さ
   れた第２の偏光子２と、その後方に設置されたファラデ
   ー回転素子５と、その後方に設けられ偏光方向が前記偏
   光子１のそれと９０°に近い角度（Ψ＿１＋Ψ＿２）を
   なすように設置された第３の偏光子３とよりなり、基準
   となる温度Ｔ＿０、基準となる波長λ＿０に於て、２つ
   のファラデー回転素子４、５のファラデー回転角をそれ
   ぞれφ＿１、φ＿２とする時、 φ＿１＋Ψ＿１＞９０°、φ＿２＋Ψ＿２＜９０°であ
   るか、又は φ＿１＋Ψ＿１＜９０°、φ＿２＋Ψ＿２＞９０°とな
   るように設定してある事を特徴とする縦続接続型アイソ
   レータ。
2. （２）ファラデー回転素子４の回転角φ＿１の波長λ、
   温度Ｔによる微分を（∂φ＿１／∂λ）、（∂φ＿１／
   ∂Ｔ）とし、使用される光源波長の範囲をλ＿１〜λ＿
   ２とし、使用温度の範囲をＴ＿１〜Ｔ＿２とする時、偏
   光子１と偏光子２のなす角度Ψ＿１と４５°の差を、基
   準温度、波長に於ける微分の値を用い、 ｜Ψ＿１−４５｜≦｜λ＿２−λ＿１｜｜∂φ＿１／∂
   λ｜＿０＋｜Ｔ＿２−Ｔ＿１｜｜∂φ＿１／∂Ｔ｜＿０
   によつて与える事を特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の縦続接続型アイソレータ。
3. （３）偏光子１、２、３は多数の誘電体薄膜と金属薄膜
   を交互に積層して形成した金属誘電体多層体である事を
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の縦続接続型
   アイソレータ。