WO2023218984A1 - 光アイソレータ - Google Patents

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WO2023218984A1
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polarizer
optical isolator
faraday rotator
polarizers
transmission polarization
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Inventor
聡明 渡辺
Original Assignee
信越化学工業株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising

Definitions

  • the present invention relates to an optical isolator.
  • LD laser diode
  • SOA semiconductor optical amplifiers
  • An optical isolator with a 1.5 stage structure (3 polarizers, 2 Faraday rotators, also called 1.5 stage type) has a 1 stage structure (2 polarizers, 1 Faraday rotator, also called 1.5 stage type).
  • higher light blocking performance can be obtained than that of the optical isolator of 2007, the blocking performance was dependent on the extinction performance of the polarizer used in the central part.
  • an optical isolator with a simple two-stage structure four polarizers and two Faraday rotators; also referred to as a two-stage type
  • only the magnetic flux direction, the direction of rotation of the Faraday rotator, and its temperature dependence need to be considered. (for example, Patent Document 1), no attempt has been made to improve the light blocking performance.
  • the present invention was made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical isolator with high light blocking performance.
  • the present invention has been made to achieve the above object, and includes at least a first polarizer, a first Faraday rotator, a second polarizer, a third polarizer, and a second Faraday rotator in the traveling direction of light.
  • a multistage optical isolator comprising an optical element in which a fourth polarizer is arranged in this order, and a permanent magnet that applies a magnetic field to the first Faraday rotator and the second Faraday rotator
  • the second An optical isolator is provided in which the relative angle between the transmission polarization axis of the polarizer and the transmission polarization axis of the third polarizer is 0.1 degree or more.
  • the optical isolator has high light blocking performance.
  • the first polarizer, the first Faraday rotator, and the second polarizer are integrated, and the third polarizer, the second Faraday rotator, and the fourth polarizer are integrated. can be integrated.
  • the second polarizer and the third polarizer may be optical isolators that are flat plate polarizers.
  • the relative angle can be set more stably.
  • optical isolator of the present invention it is possible to provide an optical isolator with high light blocking performance.
  • FIG. 1 An example of a two-stage optical isolator is shown.
  • FIG. 1 Another example of a two-stage optical isolator will be shown. It is a drawing explaining the relative angle ⁇ of the transmission polarization axes of the second and third polarizers. The relationship between the relative angle ⁇ of the transmission polarization axes of the second and third polarizers and the reverse direction insertion loss of the optical isolator is shown. The relationship (enlarged view) between the relative angle ⁇ of the transmission polarization axes of the second and third polarizers and the reverse direction insertion loss of the optical isolator is shown. 2 shows evaluation results of the wavelength dependence of reverse insertion loss in the two-stage optical isolator of Example 1.
  • the relationship between the relative angle ⁇ of the transmission polarization axes of the second and third polarizers and the insertion loss in the forward direction is shown.
  • An example of the wavelength dependence of the reverse direction insertion loss of a two-stage optical isolator and the extinction performance of the second and third polarizers is shown.
  • the present inventors have found that at least a first polarizer, a first Faraday rotator, a second polarizer, a third polarizer, a second Faraday rotator, A multi-stage optical isolator comprising an optical element in which a fourth polarizer is arranged in this order, and a permanent magnet that applies a magnetic field to the first Faraday rotator and the second Faraday rotator, wherein the second polarizer
  • an optical isolator in which the relative angle between the transmission polarization axis of the second polarizer and the transmission polarization axis of the third polarizer is 0.1 degree or more can provide an optical isolator with high light blocking performance, and have completed the present invention.
  • FIG. 1 shows an example of a two-stage optical isolator 100A.
  • the two-stage optical isolator 100A uses four polarizers and two Faraday rotators.
  • An optical element 10 in which a polarizer 13, a second polarizer 2, a third polarizer 3, a second Faraday rotator 14, and a fourth polarizer 4 are arranged in this order, and a permanent magnet that applies a magnetic field to the first Faraday rotator 13. It is equipped with a permanent magnet 12 that applies a magnetic field to a magnet 11 and a second Faraday rotator 14.
  • FIG. 1 shows an example of a two-stage optical isolator 100A.
  • the two-stage optical isolator 100A uses four polarizers and two Faraday rotators.
  • An optical element 10 in which a polarizer 13, a second polarizer 2, a third polarizer 3, a second Faraday rotator 14, and a fourth polarizer 4 are arranged in this
  • first stage first polarizer 1, first Faraday rotator 13, second polarizer 2
  • permanent magnet 11 of the optical element 10
  • second stage third stage
  • polarizer 3 the polarizer 3
  • fourth polarizer 4 the permanent magnet 12
  • the first stage and second stage shown in FIG. 1 can be integrated to form an integrated two-stage optical isolator 100B as shown in FIG.
  • one permanent magnet 15 may be provided as a permanent magnet that applies a magnetic field to the first Faraday rotator 13 and the second Faraday rotator 14.
  • Such an optical isolator can be made smaller by eliminating the gap between the second polarizer and the third polarizer.
  • first polarizer first Faraday rotator, second polarizer, third polarizer, second Faraday rotator, fourth polarizer, and permanent magnet
  • publicly known ones can be appropriately adopted.
  • an example of a two-stage optical isolator was given, but it is also possible to use a multi-stage optical isolator with more stages than two stages.
  • the relative angle ⁇ between the transmission polarization axis of the second polarizer 2 and the transmission polarization axis of the third polarizer 3 is 0.1 degree or more.
  • the transmission polarization axis 5 of the second polarizer 2 and the third polarizer 3 The relative angle ⁇ of the transmission polarization axis 6 can be adjusted.
  • the relative angle ⁇ of the transmission polarization axes of the adjacent second and third polarizers located in the center of the optical element 10 is shifted from 0.0 degrees (°), and the relative angle ⁇ of the transmission polarization axes is set to 0.
  • a high reverse insertion loss can be obtained without being limited by the extinction performance values of the second and third polarizers.
  • the second polarizer and the third polarizer are preferably flat plate polarizers. Such a second polarizer and a third polarizer provide an optical isolator that allows the relative angle ⁇ of the transmission polarization axis to be set more stably.
  • FIG. 8 shows an example of the wavelength dependence of the reverse direction insertion loss of a two-stage optical isolator and the extinction performance of the second and third polarizers.
  • the reverse insertion loss of the optical isolator calculated from the wavelength dependence of the Faraday rotation angle of the Faraday rotator used is as shown by the dashed line in Figure 8.
  • the extinction performance of a polarizer is finite, and the extinction performance of the second and third polarizers has a characteristic as shown by the dotted line with respect to the light wavelength.
  • the actual measured value of the reverse insertion loss of the two-stage optical isolator when the relative angle ⁇ of the transmission polarization axes of the second and third polarizers is 0.0 degree (°) is shown by the solid line in Figure 8. .
  • the value of the reverse insertion loss obtained by inserting two (two stages) isolators is close to the extinction performance of the second and third polarizers. , it is shown that it depends on and is limited by the extinction performance of the polarizer placed in the middle.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the range where the relative angle ⁇ is 0 to 14 degrees (°), and FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the portion where the relative angle ⁇ is 0 to 2 degrees (°).
  • the relative angle ⁇ of the transmission polarization axes of the second and third polarizers is gradually increased from 0.0 degrees (°)
  • the reverse direction insertion loss of the optical isolator is It deviates from the quenching performance of the child and shows a large value. It is thought that by setting the relative angles of the transmission polarization axes, each polarizer acts to have an independent function.
  • the second and third polarizers function as one, resulting in a 1.5-stage light beam. It shows the same behavior as the isolator (3 polarizers, 2 Faraday rotators) and is considered to be more dependent on the performance of the polarizer.
  • the upper limit of the relative angle ⁇ between the transmission polarization axes of the second and third polarizers is not particularly limited.
  • the upper limit of the relative angle ⁇ can be, for example, 10.0 degrees (°) or less, preferably 5.0 degrees (°) or less, and more preferably 1.0 degrees (°) or less.
  • a two-stage optical isolator as shown in FIG. 1 was fabricated.
  • the polarizer a flat glass polarizer (Polarcor, Corning) in which Ag particles were dispersed and oriented was used. Furthermore, (TbEuBi) 3 (FeGa) 5 O 12 was used as a Faraday rotator.
  • a 1550 nm anti-air AR coating was applied to the polarizing glass surfaces (11 mm square, thickness 0.2 mm, extinction performance 52 dB) corresponding to the light incident and exit surfaces.
  • a 45.0 degree Faraday rotator (11 mm ⁇ thickness 0.54 mm) at 1550 nm was coated with anti-epoxy coating on both sides, and bonded to the non-AR coated surface of polarizing glass via epoxy adhesive.
  • the second polarizer was bonded and fixed so that the relative angle of the transmission polarization axis of the second polarizer was 45.0 degrees.
  • the relative angle ⁇ of the transmission polarization axes of the second and third polarizers was set to 0.0 degree (°).
  • the value of the reverse insertion loss obtained by inserting the two isolators was close to the extinction performance of the second and third polarizers.
  • the reverse insertion loss depends on the extinction performance of the polarizer placed in the middle.
  • the second and third polarizers function as one, resulting in the same behavior as a 1.5-stage optical isolator (3 polarizers, 2 Faraday rotators), which is more dependent on the performance of the polarizer. It is thought that
  • Example 1 The relative angle ⁇ of the transmission polarization axes of the second and third polarizers was fixed at 0.3 degrees (°), and the wavelength dependence of the reverse direction insertion loss was evaluated.
  • the results are shown in FIG.
  • the solid line indicates the measured value of the wavelength dependence of the reverse insertion loss in Example 1.
  • the dashed line and dotted line are the same as in FIG. 4.
  • the actual measured value of the wavelength dependence of the reverse insertion loss in Example 1 is different from the solid line in FIG. 8, and shows a higher value in the entire evaluation wavelength range, and the Faraday rotation angle wavelength dependence calculation of the Faraday rotator shown by the dashed-dotted line. It showed behavior close to the value. From this point of view as well, it is considered that a higher reverse insertion loss could be achieved compared to the dependence on the extinction performance of the polarizer.
  • Example 2 An integrated two-stage optical isolator as shown in FIG. 2 was fabricated.
  • a polarizing glass of 15 mm square and 0.12 mm thick (quenching performance 52 dB) used as a polarizer a 1550 nm anti-air AR coating was applied to the surfaces of the first and fourth polarizing glasses.
  • the 45.0 degree Faraday rotator (thickness 0.41 mm) at 1550 nm used as the first and second Faraday rotators of 15 mm square was coated with anti-epoxy coating on both sides, and was coated with polarizing glass via epoxy adhesive.
  • the first and second polarizers and the third and fourth polarizers were bonded and fixed so that the relative angle was 45.0 degrees.
  • the second and third polarizers were bonded and fixed at a relative angle ⁇ of transmission polarization axes of 0.5 degrees to produce an integrated two-stage optical isolator plate. Thereafter, it was cut to 0.8 mm square, inserted into a permanent magnet (outer diameter ⁇ 3.0 x inner diameter ⁇ 1.2 mm x length 1.6 mm) and fixed by bonding. For light with a wavelength of 1550 nm, an optical isolator with a forward insertion loss of 0.20 dB and a reverse insertion loss of 73 dB was able to be produced, which has high light blocking performance.
  • An optical element in which at least a first polarizer, a first Faraday rotator, a second polarizer, a third polarizer, a second Faraday rotator, and a fourth polarizer are arranged in this order in the traveling direction of light. and a multi-stage optical isolator comprising a permanent magnet that applies a magnetic field to the first Faraday rotator and the second Faraday rotator, the transmission polarization axis of the second polarizer and the third polarizer An optical isolator in which the relative angle of the transmission polarization axis is 0.1 degree or more.

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Abstract

本発明は、光の進行方向に、少なくとも第１偏光子、第１ファラデー回転子、第２偏光子、第３偏光子、第２ファラデー回転子、第４偏光子がこの順に配置された光学素子と、前記第１ファラデー回転子及び前記第２ファラデー回転子に磁場を印加する永久磁石を備えた多段型の光アイソレータであって、前記第２偏光子の透過偏光軸と前記第３偏光子の透過偏光軸の相対角度が０．１度以上である光アイソレータである。これにより、高い光遮断性能を有する光アイソレータを提供する。

Description

光アイソレータ
　本発明は、光アイソレータに関する。
　光計測などで、レーザから出た光が、伝送路途中に設けられた部材表面からの反射光としてレーザ光源に戻ってくると、レーザ発振が不安定になる。この反射戻り光を遮断するために、偏光面を非相反で回転させるファラデー回転子を用いた光アイソレータが用いられる。
特開平２－２７２４１９号公報
　光通信や光計測では、高速通信や高精度実現のために、より波長半値幅の狭いレーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ：ＬＤ）光が用いられる。また長距離伝送のために、ＬＤチップの光出力向上や、外部増幅器（半導体光増幅器：ＳＯＡ）と組み合わせて用いられる機会が増えている。波長半値幅の狭い光では外部反射光による干渉の影響が大きくなる。光出力向上では外部反射光で戻る光の強度は相対的に強く（大きく）なる。このため、より光遮断性能の高い光アイソレータが求められている。
　１．５段構造（偏光子３個、ファラデー回転子２個。１．５段型ともいう。）の光アイソレータでは、１段構造（偏光子２個、ファラデー回転子１個。１段型ともいう。）の光アイソレータより高い光遮断性能が得られるが、遮断性能は中央部に用いる偏光子の消光性能に依存していた。また単純に２段構造（偏光子４個、ファラデー回転子２個。２段型ともいう。）の光アイソレータでは、磁束方向やファラデー回転子の回転方向や、その温度依存性等を検討するのみで（例えば、特許文献１）、光遮断性能を向上させる試みがなされていない。
　本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、高い光遮断性能を有する光アイソレータを提供することを目的とする。
　本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、光の進行方向に、少なくとも第１偏光子、第１ファラデー回転子、第２偏光子、第３偏光子、第２ファラデー回転子、第４偏光子がこの順に配置された光学素子と、前記第１ファラデー回転子及び前記第２ファラデー回転子に磁場を印加する永久磁石を備えた多段型の光アイソレータであって、前記第２偏光子の透過偏光軸と前記第３偏光子の透過偏光軸の相対角度が０．１度以上である光アイソレータを提供する。
　このような光アイソレータによれば、高い光遮断性能を有する光アイソレータとなる。
　このとき、前記第１偏光子と前記第１ファラデー回転子と前記第２偏光子が一体化されたものであり、かつ、前記第３偏光子と前記第２ファラデー回転子と前記第４偏光子が一体化されたものとすることができる。
　これにより、小型化された光アイソレータとなる。
　このとき、前記第２偏光子及び前記第３偏光子は平板型偏光子である光アイソレータとすることができる。
　これにより、相対角度の設定をより安定して行うことができるものとなる。
　以上のように、本発明の光アイソレータによれば、高い光遮断性能を有する光アイソレータを提供することが可能となる。
２段型の光アイソレータの一例を示す。 ２段型の光アイソレータの他の例を示す。 第２、第３偏光子の透過偏光軸の相対角度θを説明する図面である。 第２、第３偏光子の透過偏光軸の相対角度θと光アイソレータの逆方向挿入損失の関係を示す。 第２、第３偏光子の透過偏光軸の相対角度θと光アイソレータの逆方向挿入損失の関係（拡大図）を示す。 実施例１の２段型の光アイソレータにおける逆方向挿入損失の波長依存性の評価結果を示す。 第２、第３の偏光子の透過偏光軸の相対角度θと、順方向の挿入損失の関係を示す。 ２段型の光アイソレータの逆方向挿入損失及び第２、第３の偏光子の消光性能の波長依存性の一例を示す。
　以下、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　上述のように、高い光遮断性能を有する光アイソレータが求められていた。
　本発明者らは、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、光の進行方向に、少なくとも第１偏光子、第１ファラデー回転子、第２偏光子、第３偏光子、第２ファラデー回転子、第４偏光子がこの順に配置された光学素子と、前記第１ファラデー回転子及び前記第２ファラデー回転子に磁場を印加する永久磁石を備えた多段型の光アイソレータであって、前記第２偏光子の透過偏光軸と前記第３偏光子の透過偏光軸の相対角度が０．１度以上である光アイソレータにより、高い光遮断性能を有する光アイソレータとなることを見出し、本発明を完成した。
　以下、図面を参照して説明する。
　［光アイソレータ］
　まず、多段型構造の光アイソレータについて説明する。図１に一例として、２段型の光アイソレータ１００Ａの例を示す。図１に示されるように、２段型の光アイソレータ１００Ａは、偏光子４個とファラデー回転子２個を用い、順方向（光の進行方向）において、第１偏光子１、第１ファラデー回転子１３、第２偏光子２、第３偏光子３、第２ファラデー回転子１４、第４偏光子４がこの順に配置された光学素子１０と、第１ファラデー回転子１３に磁場を印加する永久磁石１１、第２ファラデー回転子１４に磁場を印加する永久磁石１２を備えたものである。図１には、光学素子１０の第１段目（第１偏光子１、第１ファラデー回転子１３、第２偏光子２）及び永久磁石１１と、光学素子１０の第２段目（第３偏光子３、第２ファラデー回転子１４、第４偏光子４）及び永久磁石１２とが別体として配置されている例を示している。
　また、複数段を一体化した多段型の光アイソレータとすることも好ましい。例えば、図１に記載の１段目と２段目とを一体化して、図２に示すような一体型の２段型光アイソレータ１００Ｂとすることができる。この場合、第１ファラデー回転子１３と第２ファラデー回転子１４に磁場を印加する永久磁石として一つの永久磁石１５を備えるものとすることができる。このような光アイソレータでは第２偏光子と第３偏光子間の空隙を無くすことで小型化されたものとすることができる。
　第１偏光子、第１ファラデー回転子、第２偏光子、第３偏光子、第２ファラデー回転子、第４偏光子、永久磁石のそれぞれについては、公知のものを適宜採用することができる。例えば、ファラデー回転子としては、（ＴｂＥｕＢｉ）３（ＦｅＧａ）５Ｏ１２や（ＧｄＢｉ）３（ＦｅＧａ）５Ｏ１２を用いることが好ましい。また、上記説明では２段型の光アイソレータの例を挙げたが、２段より多段の多段型光アイソレータとすることも可能である。
　本発明に係る多段型の光アイソレータは、第２偏光子２の透過偏光軸と第３偏光子３の透過偏光軸の相対角度θが０．１度以上とされたものである。例えば図３に示すように、第２偏光子２と第３偏光子３とを、平行としたまま相対的に回転させることで、第２偏光子２の透過偏光軸５と第３偏光子３の透過偏光軸６の相対角度θを調整できる。このように、光学素子１０の中央部に位置し隣り合う第２、第３偏光子の透過偏光軸の相対角度θを０．０度（°）からずらし、透過偏光軸の相対角度θを０．１度（°）以上とすることで、第２、第３偏光子の消光性能値に制限されることなく、高い逆方向挿入損失を得ることができる。
　第２偏光子及び第３偏光子は、平板型偏光子とすることが好ましい。このような第２偏光子及び第３偏光子であれば、透過偏光軸の相対角度θの設定をより安定して行うことができる光アイソレータとなる。
　図８に、２段型の光アイソレータの逆方向挿入損失及び第２、第３の偏光子の消光性能の波長依存性の一例を示した。使用する偏光子の消光性能が無限大に大きいと仮定した場合、用いるファラデー回転子のファラデー回転角度の波長依存性から計算した光アイソレータの逆方向挿入損失は、図８の一点鎖線で示すようになる。実際には偏光子の消光性能は有限であり、第２、第３偏光子の消光性能は光波長に対して点線で示すような特性である。第２、第３偏光子の透過偏光軸の相対角度θを０．０度（°）とした場合の２段型の光アイソレータの逆方向挿入損失の実測値を、図８中の実線で示す。図８中の実線で示されるように、２つ（２段）のアイソレータを挿入して得られる逆方向挿入損失の値は、第２、第３偏光子の消光性能近傍の数値となっており、中間に配置する偏光子の消光性能に依存、制限されることを示している。
　本発明者は、第２、第３偏光子の透過偏光軸の相対角度θを０．０度（°）から徐々に拡大していくと、偏光子の消光性能と離れ、光アイソレータの逆方向挿入損失が大きな値を示すようになることを見出した。図４、図５に、第２、第３偏光子の透過偏光軸の相対角度θと光アイソレータの逆方向挿入損失の関係を示す。比較のために偏光子の消光性能（点線）も示してある。なお、図４は相対角度θが０～１４度（°）の範囲、図５は相対角度θが０～２度（°）の部分を拡大した図である。図４，５に示すように、第２、第３偏光子の透過偏光軸の相対角度θを０．０度（°）から徐々に拡大していくと、光アイソレータの逆方向挿入損失は偏光子の消光性能から離れ、大きな値を示すようになる。透過偏光軸の相対角度を付けることで、各々の偏光子が独立した機能を有するように作用すると考えられる。
　第２、第３偏光子の透過偏光軸の相対角度θが０．０度（°）のときは、第２、第３偏光子が一体化して機能し、結果として１．５段型の光アイソレータ（偏光子３個、ファラデー回転子２個）と同じ挙動を示し、偏光子の性能により強く依存していたと考えられる。
　一方、図７に示すように、第２、第３の偏光子の透過偏光軸の相対角度θを大きくすると、光アイソレータの順方向挿入損失は、透過偏光軸の相対角度θが０．０度（°）のときの０．１８ｄＢから、徐々に増大することが確認された。本発明に係る光アイソレータにおいて、第２、第３の偏光子の透過偏光軸の相対角度θの上限値は特に限定されないが、順方向挿入損失は小さい値が要求される観点から、透過偏光軸の相対角度θの上限値は、例えば、１０．０度（°）以下、好ましくは５．０度（°）以下、より好ましくは１．０度（°）以下とすることができる。
　以下、実施例を挙げて本発明について具体的に説明するが、これは本発明を限定するものではない。
　図１に示すような２段型の光アイソレータを作製した。偏光子としては、Ａｇ粒子を分散配向させた平板型ガラス偏光子（Ｃｏｒｎｉｎｇ社：Ｐｏｌａｒｃｏｒ）を用いた。また、ファラデー回転子は（ＴｂＥｕＢｉ）３（ＦｅＧａ）５Ｏ１２を用いた。
　第１及び第２偏光子として、光の入射面および出射面に相当する偏光ガラス表面（１１ｍｍ□、厚さ０．２ｍｍ、消光性能５２ｄＢ）に１５５０ｎｍの対空気ＡＲコートを施した。１５５０ｎｍにおける４５．０度ファラデー回転子（１１ｍｍ□厚さ０．５４ｍｍ）には、対エポキシコートを両面に施し、エポキシ接着剤を介して、偏光ガラスのＡＲコート無し面と貼り合せ、第１及び第２偏光子の透過偏光軸の相対角度が４５．０度になるように接合固定した。その後、２ｍｍ□に切断加工し、永久磁石（外径φ５．０ｍｍ×内径φ２．９ｍｍ×長さ１．２ｍｍ）中に挿入し接合固定した。これを２段型の光アイソレータの第１段目とし、第２段目の第３偏光子、第４偏光子、第２ファラデー回転子、永久磁石も第１段目と同様の材料、工程で作製した。
　（比較例）
　第２、第３偏光子の透過偏光軸の相対角度θを０．０度（°）とした。このときは、図８中の実線で示されるように、２つのアイソレータを挿入して得られる逆方向挿入損失の値は、第２、第３偏光子の消光性能近傍の数値となった。前述したように、逆方向挿入損失は中間に配置する偏光子の消光性能に依存することを示している。第２、第３偏光子が一体化して機能し、結果として１．５段型の光アイソレータ（偏光子３個、ファラデー回転子２個）と同じ挙動を示し、偏光子の性能により強く依存していたと考えられる。
　（実施例１）
　第２、第３偏光子の透過偏光軸の相対角度θを０．３度（°）に固定して、逆方向挿入損失の波長依存性の評価を行った。結果を図６に示す。図６中、実線は実施例１における逆方向挿入損失の波長依存性の実測値を示す。なお、一点鎖線及び点線は図４と同じである。実施例１における逆方向挿入損失の波長依存性の実測値は、図８の実線と異なり、評価波長域全般においてより高い数値を示し、一点鎖線で示すファラデー回転子のファラデー回転角度波長依存性計算値に近い挙動を示した。この観点からも、偏光子の消光性能依存性に比べて、より高い逆方向挿入損失が実現できたと考えられる。
　（実施例２）
　図２に示すような一体型の２段型光アイソレータを作製した。偏光子として用いた１５ｍｍ□、厚さ０．１２ｍｍの偏光ガラス（消光性能５２ｄＢ）において、第１、第４偏光ガラス表面には１５５０ｎｍの対空気ＡＲコートを施した。１５ｍｍ□の第１、第２ファラデー回転子として用いた１５５０ｎｍにおける４５．０度ファラデー回転子（厚さ０．４１ｍｍ）には、対エポキシコートを両面に施し、エポキシ接着剤を介して、偏光ガラスのＡＲコート無し面と貼り合せ、第１、第２偏光子及び第３、第４偏光子は、それぞれ相対角度が４５．０度になるように接合固定した。その後、第２、第３偏光子の透過偏光軸の相対角度θを０．５度として接合固定し、一体化した２段型の光アイソレータ板を作製した。その後、０．８ｍｍ□に切断加工し、永久磁石中（外径φ３．０×内径φ１．２ｍｍ×長さ１．６ｍｍ）に挿入し接合固定した。波長１５５０ｎｍの光において、順方向挿入損失０．２０ｄＢ、逆方向挿入損失が７３ｄＢと高い光遮断性能を有する光アイソレータを作製できた。
　以上のとおり、本発明の実施例によれば、高い光遮断性能を有する光アイソレータを得ることができた。
　本明細書は、以下の態様を包含する。
　［１］：光の進行方向に、少なくとも第１偏光子、第１ファラデー回転子、第２偏光子、第３偏光子、第２ファラデー回転子、第４偏光子がこの順に配置された光学素子と、前記第１ファラデー回転子及び前記第２ファラデー回転子に磁場を印加する永久磁石を備えた多段型の光アイソレータであって、前記第２偏光子の透過偏光軸と前記第３偏光子の透過偏光軸の相対角度が０．１度以上である光アイソレータ。
　［２］：前記第１偏光子と前記第１ファラデー回転子と前記第２偏光子が一体化されたものであり、かつ、前記第３偏光子と前記第２ファラデー回転子と前記第４偏光子が一体化されたものである上記［１］の光アイソレータ。
　［３］：前記第２偏光子及び前記第３偏光子は平板型偏光子である上記［１］又は上記［２］の光アイソレータ。
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

Claims (3)

  1. 　光の進行方向に、少なくとも第１偏光子、第１ファラデー回転子、第２偏光子、第３偏光子、第２ファラデー回転子、第４偏光子がこの順に配置された光学素子と、前記第１ファラデー回転子及び前記第２ファラデー回転子に磁場を印加する永久磁石を備えた多段型の光アイソレータであって、
    　前記第２偏光子の透過偏光軸と前記第３偏光子の透過偏光軸の相対角度が０．１度以上であることを特徴とする光アイソレータ。
  2. 　前記第１偏光子と前記第１ファラデー回転子と前記第２偏光子が一体化されたものであり、かつ、前記第３偏光子と前記第２ファラデー回転子と前記第４偏光子が一体化されたものであることを特徴とする請求項１に記載の光アイソレータ。
  3. 　前記第２偏光子及び前記第３偏光子は平板型偏光子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光アイソレータ。
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