JP2003195218A - 光アイソレータ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １対の偏光子同士の偏光面角度を高精度に調
整し、１対の偏光子とファラデー回転子とを、容易に且
つ高精度に磁石の内部空間に配設することが可能な構造
とされた光アイソレータを提供する。 【解決手段】 第１の偏光子１４と、ファラデー回転子
１５と、第２の偏光子１６とを支持部材１３によって支
持固定し、１対の偏光子同士の偏光面角度を調整した後
に、この支持部材１３の全体を、筒状に形成された磁石
１２の内部空間に挿通して固定する。 【効果】 本発明によれば、光アイソレータにおける１
対の偏光子同士の偏光面角度を容易に且つ高精度に調整
することができ、これによって高アイソレーション及び
低挿入損失を有する低コストな光アイソレータを実現す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源から出射され
た光を各種光学素子や光ファイバに導入した際に生じる
戻り光を除去する目的で用いられる光アイソレータ及び
その製造方法に関し、より詳しくは、１対の偏光子の偏
光面角度の調整を容易とする光アイソレータ及びその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば光通信システムや光コ
ンピュータ等の技術分野においては、レーザ光源等の光
源と、この光源から出射した光が導入される各種の光学
素子や光ファイバ等が利用されている。このとき、光学
素子や光ファイバに導入した光の一部は、これら光学素
子や光ファイバにおける端面や内部で反射や散乱によ
り、戻り光として光源に再び戻ってくるという現象が生
じる。このように光源に戻り光が入射すると、出射光と
戻り光が干渉し合って信号品質が劣化してしまうことな
どが問題となる。

【０００３】そこで、このような戻り光を除去する目的
で、光源から出射される光の光路上には、一般に、光ア
イソレータが配設されている。光アイソレータは、ファ
ラデー効果によって光の偏光面が回転する現象を利用し
たファラデー回転子を４５°の相対角度で配置される２
個の偏光子間に配置し、第１の偏光子を通過した光はフ
ァラデー回転子により４５°回転し、４５°の角度をな
す第２の偏光子を通過することはできるが、通過した光
の戻り光は、第２の偏光子を通過するとファラデー回転
子によって更に４５°回転するため、第１の偏光子を通
過することができず、戻り光を除去する役目を果たして
いる。

【０００４】ここで、従来の光アイソレータの構造を図
７を参照しながら説明する。従来の光アイソレータ１０
０は、図７に示すように、非磁性金属材料によって形成
された磁石ホルダ１０１の内部に、筒状に形成された磁
石１０２が配設されてなる。磁石１０２の内部空間に
は、第１の支持部材１０３によって固定支持された第１
の偏光子１０４と第２の偏光子１０５とが配設され、こ
れら第１の偏光子１０４及び第２の偏光子１０５の間
に、第２の支持部材１０６によって支持されたファラデ
ー回転子１０７が配設されている。

【０００５】このような構造とされた従来の光アイソレ
ータ１００は、ファラデー回転子１０７を第２の支持部
材１０６に組み付けた後に、この第２の支持部材１０
６、第１の偏光子１０４、及び第２の偏光子１０５を第
１の支持部材１０３に組み付け、最終的にこの第１の支
持部材１０３を磁石１０２の内部空間に挿通して固定す
ることにより完成する。このとき、第１の偏光子１０４
と第２の偏光子１０５との偏光面角度は、第１の偏光子
１０４の偏光面角度に対し第２の偏光子１０５の偏光面
角度が４５°をなすように調整して固定される。また、
各部材を固定するに際しては、圧入やネジ込みなどの固
着手法の他、接着剤を用いて固定する手法などが用いら
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した構
造とされた従来の光アイソレータ１００は、各部材を組
み付ける作業と、１対の偏光子同士の偏光面角度を調整
する作業とを同一工程で行うことが要求される。したが
って、複雑な作業が要求されることによって工数が嵩ん
でしまうばかりでなく、偏光面角度を高精度に調整する
ことが困難であるといった問題があった。また、例えば
圧入によって各部材を固定する場合には、各部材の寸法
誤差が製品全体の組み込み誤差として蓄積されてしま
い、高アイソレーション及び低挿入損失を有する製品を
製造することが困難である。

【０００７】そこで、本発明は、上述した従来の実情に
鑑みてなされたものであり、第１の偏光子とファラデー
回転子と第２の偏光子とを、容易に且つ高精度に磁石の
内部空間に配設することが可能な構造とされた光アイソ
レータを提供することを目的とする。また、第１の偏光
子とファラデー回転子と第２の偏光子とを、容易に且つ
高精度に磁石の内部空間に配設することが可能な光アイ
ソレータの製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
光アイソレータは、筒状に形成された磁石の内部に、第
１の偏光子と、ファラデー回転子と、第２の偏光子とが
順に配設されてなる光アイソレータにおいて、少なくと
も前記第１の偏光子と前記ファラデー回転子とを固定支
持する第１の支持部材を備え、前記第１の支持部材が前
記磁石の内部空間に挿通された構造とされていることを
特徴とするものである。

【０００９】以上のように構成された本発明に係る光ア
イソレータによれば、少なくとも第１の偏光子とファラ
デー回転子とが第１の支持部材に固定された状態で磁石
の内部空間に挿通することができることから、第１の支
持部材と磁石とを組み付ける際に、１対の偏光子同士の
偏光面角度を高精度に調整することが容易となる。

【００１０】このとき、第１の支持部材に第２の偏光子
も固定する構造とすることにより、第１の支持部材に組
み付けられた１対の偏光子同士の偏光面角度を調整した
後に磁石の内部空間に挿通することができ、偏光面角度
の調整を容易に行うことができる。

【００１１】また、第２の偏光子を第２の支持部材に固
定して、磁石の両端部からそれぞれ第１の支持部材と第
２の支持部材とを挿通する構造とし、第１の支持部材を
磁石に螺合する際に、偏光面角度の調整を行うことが可
能な構造としてもよい。

【００１２】また、本発明の請求項４に係る光アイソレ
ータの製造方法は、筒状に形成された磁石の内部に、第
１の偏光子と、ファラデー回転子と、第２の偏光子とが
順に配設されてなる光アイソレータの製造方法におい
て、前記第１の偏光子と前記ファラデー回転子と前記第
２の偏光子とを第１の支持部材に組み付ける工程と、前
記第１の偏光子と前記第２の偏光子との偏光面角度を調
整する工程と、前記第１の支持部材を前記磁石の内部空
間に挿通して固定する工程とを有することを特徴とする
ものである。

【００１３】さらに、本発明の請求項５に係る光アイソ
レータの製造方法は、筒状に形成された磁石の内部に、
第１の偏光子と、ファラデー回転子と、第２の偏光子と
が順に配設されてなる光アイソレータの製造方法におい
て、前記第１の偏光子と前記ファラデー回転子とを第１
の支持部材に組み付けるとともに、前記第２の偏光子を
第２の支持部材に組み付ける工程と、前記第２の支持部
材を前記磁石の内部空間に挿通して固定する工程と、前
記第１の支持部材を前記第２の支持部材を挿通する側と
は反対側から前記磁石の内部空間に挿通する工程と、前
記第１の支持部材を前記磁石に対して回転させることに
より、前記第１の偏光子と前記第２の偏光子との偏光面
角度を調整する工程とを有することを特徴とするもので
ある。

【００１４】以上のように構成された本発明に係る光ア
イソレータの製造方法によれば、１対の偏光子同士の偏
光面角度調整作業と、磁石に対する各部材の組み付け作
業とを独立して行うことが可能であることから、第１の
偏光子とファラデー回転子と第２の偏光子とを、容易に
且つ高精度に磁石の内部空間に配設することが可能とな
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、ま
ず、第１の実施の形態として、図１に示す構造とされた
光アイソレータ１０について説明する。

【００１６】光アイソレータ１０は、図１に示すよう
に、非磁性金属材料によって形成された円筒形状の磁石
ホルダ１１の内部に、筒状に形成された磁石１２が配設
されてなる。また、磁石１２の内径と略々同等の径を有
し、磁石１２の内部空間に挿通される円筒形状の支持部
材１３を備え、この支持部材１３の内部に、第１の偏光
子１４と、ファラデー回転子１５と、第２の偏光子１６
とが順に配設されてなる。支持部材１３の一方端部に
は、磁石１２の外径と同等の径を有するストッパー部１
３ａが延在されている。

【００１７】光アイソレータ１０においては、このスト
ッパー部１３ａが磁石１２の端面に接合する位置まで、
支持部材１３が磁石１２の内部空間に挿通された状態
で、これら支持部材１３と磁石１２とが接着剤１７によ
って固定される。また、この状態で、ファラデー回転子
１５が磁石１２により生じる磁界の中央部に配置される
構造とされており、最小限のサイズとされた磁石１２に
よって磁界を効果的にファラデー回転子１５に印加し
て、良好なファラデー効果を得ることが可能とされてい
る。

【００１８】また、第１の偏光子１４、ファラデー回転
子１５、及び第２の偏光子１６は、それぞれの周面で、
第１の固定部材１４ａ、第２の固定部材１５ａ、及び第
３の固定部材１６ａを介して支持部材１３に固定されて
いる。このように各部が固定部材を介して支持部材１３
に固定されていることにより、各部の組み付けを確実且
つ容易とすることができる。ただし、各部がそれぞれ固
定部材を介して支持部材１３に固定された構造とせず
に、各部が直接支持部材１３に組み付けられた構造とし
てもよい。

【００１９】以上のように構成された光アイソレータ１
０は、図２に示すように、第１の偏光子１４、ファラデ
ー回転子１５、及び第２の偏光子１６を支持部材１３に
取り付けた状態で、この支持部材１３ごと磁石１２の内
部空間に挿通することにより製造することができる。

【００２０】したがって、支持部材１３を磁石１２に挿
通する前に、これら第１の偏光子１４、ファラデー回転
子１５、及び第２の偏光子１６の取り付け位置を高精度
に調整することが容易であるばかりでなく、第１の偏光
子１４と第２の偏光子１６との偏光面角度を高精度に且
つ容易に調整することができる。

【００２１】すなわち、各部の取り付け位置や１対の偏
光子同士の偏光面角度を調整する作業と、各部を磁石１
２の内部空間に挿通して固定する作業とを独立して行う
ことができることから、光アイソレータ１０は、高アイ
ソレーション及び低挿入損失を有する高品質な製品とす
ることが容易であり、製造時の不良率を低減して低コス
ト化を図ることができる。また、ファラデー回転子１５
を磁石１２の確実に中央部に配置することができるた
め、磁石１２を小さくすることが可能となり、光アイソ
レータ１０の小型化を図ることができる。

【００２２】なお、支持部材１３は、広い温度範囲にお
いて各部の取り付け位置を高精度に保つために、熱膨張
係数が低い材料で形成されていることが望ましく、磁石
１２により生じる磁界を乱さないために、非磁性材料又
は軟磁性材料により形成されていることが望ましい。こ
のような特性を満足する材料として、例えば、インバー
（Ｆｅ−３６Ｎｉ）、コバール（Ｆｅ−２９Ｎｉ−１７
Ｃｏ）、ＮｉＣｒ合金、ＮｉＭｏ合金等を用いることが
できる。

【００２３】つぎに、本発明の第２の実施の形態とし
て、図３に示す構造とされた光アイソレータ２０につい
て説明する。なお、以下の説明においては、上述した光
アイソレータ１０と同等又は同一の部位については説明
を省略し、図中においては同一の符号を付すこととす
る。

【００２４】光アイソレータ２０は、図３に示すよう
に、支持部材１３が第１の固定部材１４ａを介して第１
の偏光子１４とファラデー回転子１５とを固定され、第
２の偏光子１６が接着剤２１によって直接ファラデー回
転子１５に固定された構造とされている。

【００２５】このような構造とされた光アイソレータ２
０においても、上述した第１の実施の形態と同様に、支
持部材１３によって支持された各部の取り付け位置や変
更面角度を十分に調整した後に、この支持部材１３ごと
磁石１２の内部空間に挿通することができる。したがっ
て、光アイソレータ２０は、第１の実施の形態で説明し
た光アイソレータ１０と同様な効果を奏することとな
る。

【００２６】つぎに、本発明の第３の実施の形態とし
て、図４に示すような構造とされた光アイソレータ３０
について説明する。なお、以下の説明においては、上述
した光アイソレータ１０と同等又は同一の部位について
は説明を省略し、図中においては同一の符号を付すこと
とする。

【００２７】光アイソレータ３０は、図４に示すよう
に、第１の偏光子１４及びファラデー回転子１５がそれ
ぞれ第１の固定部材１４ａ及び第２の固定部材１５ａを
介して、第１の支持部材３１に固定支持され、この第１
の支持部材３１が磁石１２の一方端部から挿通されると
ともに、第２の支持部材３２を介して磁石１２の内部空
間に配設された構造とされている。また、磁石１２の他
方端部には、第２の偏光子１６を第３の固定部材１６ａ
を介して固定支持する第３の支持部材３３が配設されて
いる。

【００２８】ここで、光アイソレータ３０は、第１の支
持部材３１と第２の支持部材３２とが、それぞれの所定
の部位に形成されたネジ部によって互いに螺合される構
造とされている。

【００２９】以上のような構造とされた光アイソレータ
３０は、図５に示すように、磁石１２の両端部の位置
に、それぞれ第２の支持部材３２と、第２の偏光子１６
を支持する第３の支持部材３３とが配設されるととも
に、第１の偏光子１４及びファラデー回転子１５を支持
する第１の支持部材３１が第２の支持部材に螺合される
ことによって完成する。

【００３０】光アイソレータ３０は、第１の偏光子１４
及びファラデー部材１５が、磁石１２に対して螺合され
る構造とされていることから、第１の支持部材３１が磁
石１２に対して回転自在されている。したがって、例え
ば全体の組み立て後に１対の偏光子同士の偏光面角度に
ズレが生じた場合であっても、この偏光面角度を随時調
整することが容易とされている。

【００３１】なお、図４及び図５に示す例においては、
磁石１２に固定される第２の支持部材３２と、第１の偏
光子１４及びファラデー回転子１５を支持する第１の支
持部３１とが螺合される構造とされた光アイソレータ３
０について説明したが、例えば図６に示すように、磁石
１２の端部内周面に直接ネジ部を形成し、磁石１２と第
１の支持部材３１とを螺合する構造とすることによっ
て、第２の支持部材３２を不要としてもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る光アイソレータによれば、
少なくとも第１の偏光子とファラデー回転子とが第１の
支持部材に固定された状態で磁石の内部空間に挿通する
ことができることから、第１の支持部材と磁石とを組み
付ける際に、１対の偏光子同士の偏光面角度を高精度に
調整することが容易となる。

【００３３】本発明に係る光アイソレータの製造方法に
よれば、１対の偏光子同士の偏光面角度の調整作業と、
磁石に対する各部材の組み付け作業とを独立して行うこ
とが可能であることから、第１の偏光子とファラデー回
転子と第２の偏光子とを、容易に且つ高精度に磁石の内
部空間に配設することが可能となる。

【００３４】したがって、本発明によれば、光アイソレ
ータにおける１対の偏光子同士の偏光面角度を容易に且
つ高精度に調整することができ、これによって高アイソ
レーション及び低挿入損失を有する低コストな光アイソ
レータを実現することができる。また、ファラデー回転
子を確実に磁石の中央部に配置することができるため、
磁石を小さくすることが可能となり、光アイソレータの
小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態として示す光アイソ
レータの概略断面図である。

【図２】同光アイソレータの組み立て作業について説明
するための模式図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態として示す光アイソ
レータの概略断面図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態として示す光アイソ
レータの概略断面図である。

【図５】同光アイソレータの組み立て作業について説明
するための模式図である。

【図６】同光アイソレータの別の構成例について示す概
略断面図である。

【図７】従来構造とされた光アイソレータの概略断面図
である。

【符号の説明】

１０ 光アイソレータ １１ 磁石ホルダ １２ 磁石 １３ 支持部材 １４ 第１の偏光子 １５ ファラデー回転子 １６ 第２の偏光子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状に形成された磁石の内部に、第１の
   偏光子と、ファラデー回転子と、第２の偏光子とが順に
   配設されてなる光アイソレータにおいて、 少なくとも前記第１の偏光子と前記ファラデー回転子と
   を固定支持する第１の支持部材を備え、 前記第１の支持部材が前記磁石の内部空間に挿通された
   構造とされていることを特徴とする光アイソレータ。
2. 【請求項２】 前記第１の支持部材には、前記第２の偏
   光子が固定支持されることを特徴とする請求項１記載の
   光アイソレータ。
3. 【請求項３】 前記第２の偏光子を固定支持する第２の
   支持部材をさらに備え、 前記第２の支持部材が前記第１の支持部材が挿通される
   側とは反対側から前記磁石の内部空間に挿通され、 前記第１の支持部材と前記磁石とが螺合され、前記第１
   の支持部材を回転させることにより前記第１の偏光子の
   偏光面角度を調整自在とする構造とされていることを特
   徴とする請求項１記載の光アイソレータ。
4. 【請求項４】 筒状に形成された磁石の内部に、第１の
   偏光子と、ファラデー回転子と、第２の偏光子とが順に
   配設されてなる光アイソレータの製造方法において、 前記第１の偏光子と前記ファラデー回転子と前記第２の
   偏光子とを第１の支持部材に組み付ける工程と、 前記第１の偏光子と前記第２の偏光子との偏光面角度を
   調整する工程と、 前記第１の支持部材を前記磁石の内部空間に挿通して固
   定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。
5. 【請求項５】 筒状に形成された磁石の内部に、第１の
   偏光子と、ファラデー回転子と、第２の偏光子とが順に
   配設されてなる光アイソレータの製造方法において、 前記第１の偏光子と前記ファラデー回転子とを第１の支
   持部材に組み付けるとともに、前記第２の偏光子を第２
   の支持部材に組み付ける工程と、 前記第２の支持部材を前記磁石の内部空間に挿通して固
   定する工程と、 前記第１の支持部材を前記第２の支持部材を挿通する側
   とは反対側から前記磁石の内部空間に挿通する工程と、 前記第１の支持部材を前記磁石に対して回転させること
   により、前記第１の偏光子と前記第２の偏光子との偏光
   面角度を調整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。