JPH01274111A - シャッタ機能付き光アイソレータ - Google Patents
シャッタ機能付き光アイソレータInfo
- Publication number
- JPH01274111A JPH01274111A JP10272888A JP10272888A JPH01274111A JP H01274111 A JPH01274111 A JP H01274111A JP 10272888 A JP10272888 A JP 10272888A JP 10272888 A JP10272888 A JP 10272888A JP H01274111 A JPH01274111 A JP H01274111A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarization
- polarizer
- shutter
- faraday element
- plane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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】
［産業上の利用分立］
この発明はシャッタ機能を有する光アイソレータに関す
るものである。
るものである。
［従来の技術］
最近においてはレーザの応用９升が拡大され、特に半導
体レーザは小型で消費電力が小さい割にパルス出力が大
きいので、計／Ｉ！ｌｌｎなど各種の用途に使用されて
いる。〒１へ導体レーザを使用する場合、いわゆる戻り
ノイズの問題がある。第３図（ａ）において、１へ導体
レーザ素子１を光源とし、レーザビームは光路に設けら
れた対象物２により反射されて光源に戻り、光源より射
出されたビームにト渉して発振波長または出力レベルの
変動が生ずる。
体レーザは小型で消費電力が小さい割にパルス出力が大
きいので、計／Ｉ！ｌｌｎなど各種の用途に使用されて
いる。〒１へ導体レーザを使用する場合、いわゆる戻り
ノイズの問題がある。第３図（ａ）において、１へ導体
レーザ素子１を光源とし、レーザビームは光路に設けら
れた対象物２により反射されて光源に戻り、光源より射
出されたビームにト渉して発振波長または出力レベルの
変動が生ずる。
これが戻りノイズである。戻りノイズが発生するときは
発振が不安定になるばかりでなく、正確な波長を必要と
するシステムの障害となり、また波長を基準としてａｌ
ｌｌ長するレーザ測長器においては測定、ごｔ差の型内
となる。このような戻りノイズの発生を防屯するために
、レーザ光源に対して光アイソレータが使用されている
。
発振が不安定になるばかりでなく、正確な波長を必要と
するシステムの障害となり、また波長を基準としてａｌ
ｌｌ長するレーザ測長器においては測定、ごｔ差の型内
となる。このような戻りノイズの発生を防屯するために
、レーザ光源に対して光アイソレータが使用されている
。
第３図（ｂ）、（Ｃ）は光アイソレータの１形式を説明
するもので、゛１ｔ−導体レーザ素子ｔよりのレーザビ
ームに対して、−・定方向の偏光面の成分、例えばａに
、ドす水平方向の偏光ビームを透過する偏光−ｊ’−３
を設け、これを透過した偏光ビームをファラデー素子４
を透過させる。ファラデー素子には矢印に／１（す磁界
Ｈがθ゛えられており、これを適当な強度に設定すると
、透過したビームの偏光而はｂのように角度π／４回転
する。ファラデー素子より出力されたビームは対象物２
により反射されるが、その偏光面はｂと同じ方向で再び
ファラデー素子に人力して、さらに角度π／４だけ同じ
方向に回転してＣの垂直方向となる。この偏光ビームは
偏光子３を透過せず、すなわち戻りノイズが発生しない
。４−記において、ファラデー素子の磁界Ｈを５える方
法には固定磁石を使用することができるが、第３図（Ｃ
）のように、鉛ガラスなどの透明媒体４ａに励磁コイル
４ｂを捲線したものは、励磁電機により磁界強度を調整
することができるので好都合である。なお、光アイソレ
ータには」−記のファラデー素子・によるもののほか、
偏光子とλ／４板を組合わせる方式のものがある。
するもので、゛１ｔ−導体レーザ素子ｔよりのレーザビ
ームに対して、−・定方向の偏光面の成分、例えばａに
、ドす水平方向の偏光ビームを透過する偏光−ｊ’−３
を設け、これを透過した偏光ビームをファラデー素子４
を透過させる。ファラデー素子には矢印に／１（す磁界
Ｈがθ゛えられており、これを適当な強度に設定すると
、透過したビームの偏光而はｂのように角度π／４回転
する。ファラデー素子より出力されたビームは対象物２
により反射されるが、その偏光面はｂと同じ方向で再び
ファラデー素子に人力して、さらに角度π／４だけ同じ
方向に回転してＣの垂直方向となる。この偏光ビームは
偏光子３を透過せず、すなわち戻りノイズが発生しない
。４−記において、ファラデー素子の磁界Ｈを５える方
法には固定磁石を使用することができるが、第３図（Ｃ
）のように、鉛ガラスなどの透明媒体４ａに励磁コイル
４ｂを捲線したものは、励磁電機により磁界強度を調整
することができるので好都合である。なお、光アイソレ
ータには」−記のファラデー素子・によるもののほか、
偏光子とλ／４板を組合わせる方式のものがある。
次に、レーザビームはたとえ出力パワーが小さくて数〜
数ｔ−ｍ Ｗ程度でも、これを細いビームに集束すると
きは、単位面積あたりのパワーすなわち強度が非常人き
くなり、人体特に眼に対して自゛害、危険である。゛ト
導体レーザの波長は近赤外領域のものが多（使用されて
おり、不ｉ＋）視であるために装置の取り扱いに注意を
髪する。この場合、レーザビームの光路が解放された、
例えばレーザ測長器の場合などにおいては、装置の取り
扱い者は勿論、それ以外の人畜に対して危険防止がフグ
である。これに対して、長時間にｄっで装置を使用しな
いときには勿論光源の電源を停止するが、使用中に暫時
休止する場合においては、レーザ光源は一般に電源投入
後、発振波長が安定するに一定時間がフグなため電源停
止はり！ましくない。そこで、レーザビームの射出を遮
断する光ンヤッタが用いられている。
数ｔ−ｍ Ｗ程度でも、これを細いビームに集束すると
きは、単位面積あたりのパワーすなわち強度が非常人き
くなり、人体特に眼に対して自゛害、危険である。゛ト
導体レーザの波長は近赤外領域のものが多（使用されて
おり、不ｉ＋）視であるために装置の取り扱いに注意を
髪する。この場合、レーザビームの光路が解放された、
例えばレーザ測長器の場合などにおいては、装置の取り
扱い者は勿論、それ以外の人畜に対して危険防止がフグ
である。これに対して、長時間にｄっで装置を使用しな
いときには勿論光源の電源を停止するが、使用中に暫時
休止する場合においては、レーザ光源は一般に電源投入
後、発振波長が安定するに一定時間がフグなため電源停
止はり！ましくない。そこで、レーザビームの射出を遮
断する光ンヤッタが用いられている。
［解決しようとする課題］
光シャッタには機械式のもの、または光学式のものがあ
る。機械式は機構の信頼性、耐久性に問題があり、また
光学式はやや特殊な部品により構成して部品の移動によ
りビームを遮断をするものであるので、小型化を必要と
する装置に適用する場合には取り付はスペース１−に問
題がある。また、両者いずれもそれなりのコストがかか
る欠点がある。
る。機械式は機構の信頼性、耐久性に問題があり、また
光学式はやや特殊な部品により構成して部品の移動によ
りビームを遮断をするものであるので、小型化を必要と
する装置に適用する場合には取り付はスペース１−に問
題がある。また、両者いずれもそれなりのコストがかか
る欠点がある。
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、光ア
イソレータに僅かな部品を追加してシャッタ機能を持た
せた、簡易でコスト、取り付はスペースに６利なシャッ
タ機能付き光アイソレータを提供することを目的とする
ものである。
イソレータに僅かな部品を追加してシャッタ機能を持た
せた、簡易でコスト、取り付はスペースに６利なシャッ
タ機能付き光アイソレータを提供することを目的とする
ものである。
［課題を解決するためのｆ段コ
この発明は、シャッタ機能付きの光アイソレータであっ
て、一定方向の偏光而を有する偏光ビームを透過する偏
光子と、透明媒体に捲線された励磁コイルにより透明媒
体を励磁して、偏光子より入力した偏光ビームの偏光而
を励磁の方向に対応した方向に一定角度回転する）Ｔラ
ブ−素子とよりなる光アイソレータにおいて、励磁コイ
ルの励磁電流の反転１段と、ファラデー素子の出力側に
、ファラデー素子により偏光而が一定角度回転した偏光
ビームを透過し、励磁電流の反転ｆ段により偏光而が１
−記の回転と逆方向に回転した偏光ビームを遮断するシ
ャッタ偏光子とを設けたものである。
て、一定方向の偏光而を有する偏光ビームを透過する偏
光子と、透明媒体に捲線された励磁コイルにより透明媒
体を励磁して、偏光子より入力した偏光ビームの偏光而
を励磁の方向に対応した方向に一定角度回転する）Ｔラ
ブ−素子とよりなる光アイソレータにおいて、励磁コイ
ルの励磁電流の反転１段と、ファラデー素子の出力側に
、ファラデー素子により偏光而が一定角度回転した偏光
ビームを透過し、励磁電流の反転ｆ段により偏光而が１
−記の回転と逆方向に回転した偏光ビームを遮断するシ
ャッタ偏光子とを設けたものである。
［作用コ
［・、記の構成によるこの発明のシャッタ機能付き光ア
イソレータにおいては、レーザビームを使用するときは
、ファラデー素子の励磁コイルに一定方向の励磁電流を
加えて偏光面を一定方向に一定角度回転してシャッタ偏
光子を透過させる。透過したビームは装置に使用され、
装置の対象物による反射ビームがあるときは、その反射
ビームはシャッタ偏光子を逆方向に透過してファラデー
素子に人力するが、その偏光而はファラデー毒ｒにより
さらに同じ方向に回転して、戻りノイズは発生しない。
イソレータにおいては、レーザビームを使用するときは
、ファラデー素子の励磁コイルに一定方向の励磁電流を
加えて偏光面を一定方向に一定角度回転してシャッタ偏
光子を透過させる。透過したビームは装置に使用され、
装置の対象物による反射ビームがあるときは、その反射
ビームはシャッタ偏光子を逆方向に透過してファラデー
素子に人力するが、その偏光而はファラデー毒ｒにより
さらに同じ方向に回転して、戻りノイズは発生しない。
シャッタ偏光γ自身による反射ビームも同様である。次
に、ビームを遮断するときは、反転手段によりファラデ
ー素子の励磁方向を一１ユ記と反転して偏光面を逆方向
に回転することにより、ンヤフタ偏光子によりビームが
遮断されるものである。
に、ビームを遮断するときは、反転手段によりファラデ
ー素子の励磁方向を一１ユ記と反転して偏光面を逆方向
に回転することにより、ンヤフタ偏光子によりビームが
遮断されるものである。
［実施例コ
第１図は、この発明によるシャッタ機能付き光アイソレ
ータの実施例の構成図である。図において、′ト導体し
−ザ素丁１より射出されたレーザビームは、コリメータ
レンズ１ａにより・１行とされる。光アイソレータは偏
光子３とファラデー素子４により構成され、１−記の平
行ビームは偏光子３に入力し、一定方向、例えば水・１
４方向の偏光面のビームがこれを透過する。透過した偏
光ビームの偏光面はファラデー素子４の磁界ＨまたはＨ
′の方向に対応した方向にπ／４だけ回転する。磁界Ｈ
またはＨ′の方向は励磁′電源６の極性をスイッチ７に
より切り替えて反転する。）ｒラブ−素子の出力側には
、水・トカ向に対してπ／４の１９度の偏光面をイｒす
るシャッタ偏光子５が設けられて、偏光ビームは偏光面
の方向に従ってシャッタ偏光子を透過し、または遮断さ
れる。透過または遮断のいずれの場合も、対象物２また
はシャッタ偏光子による反射ビームはファラデー素子に
より最初と同一方向にさらにπ／４回転して川向方向と
なって偏光子３により遮断されて戻りノイズは発生しな
い。
ータの実施例の構成図である。図において、′ト導体し
−ザ素丁１より射出されたレーザビームは、コリメータ
レンズ１ａにより・１行とされる。光アイソレータは偏
光子３とファラデー素子４により構成され、１−記の平
行ビームは偏光子３に入力し、一定方向、例えば水・１
４方向の偏光面のビームがこれを透過する。透過した偏
光ビームの偏光面はファラデー素子４の磁界ＨまたはＨ
′の方向に対応した方向にπ／４だけ回転する。磁界Ｈ
またはＨ′の方向は励磁′電源６の極性をスイッチ７に
より切り替えて反転する。）ｒラブ−素子の出力側には
、水・トカ向に対してπ／４の１９度の偏光面をイｒす
るシャッタ偏光子５が設けられて、偏光ビームは偏光面
の方向に従ってシャッタ偏光子を透過し、または遮断さ
れる。透過または遮断のいずれの場合も、対象物２また
はシャッタ偏光子による反射ビームはファラデー素子に
より最初と同一方向にさらにπ／４回転して川向方向と
なって偏光子３により遮断されて戻りノイズは発生しな
い。
第２図（ａ）、（ｂ）に、−１ユ記に対する偏光ビーム
の偏光面の方向を示す。図（ａ）はレーザビームを使用
する場合を示し、偏光子３を透過した水平の偏光面ａは
、ファラデー素子４の磁界Ｈにより偏光面すに回転し、
シャッタ偏光子５を透過してｂと同じ偏光面ｂ′として
対象物２に照射される。対象物による反射ビームはシャ
ッタ偏光子を透過し、その偏光面ｂ′はファラデー素子
４により再び同一方向に回転して垂直方向のＣとなる。
の偏光面の方向を示す。図（ａ）はレーザビームを使用
する場合を示し、偏光子３を透過した水平の偏光面ａは
、ファラデー素子４の磁界Ｈにより偏光面すに回転し、
シャッタ偏光子５を透過してｂと同じ偏光面ｂ′として
対象物２に照射される。対象物による反射ビームはシャ
ッタ偏光子を透過し、その偏光面ｂ′はファラデー素子
４により再び同一方向に回転して垂直方向のＣとなる。
図（ｂ）はレーザビームを遮断する場合で、磁界Ｈ°を
上記のＨに対して反転すると偏光面が逆方向に回転した
ｄとなって、シャッタ偏光子５により遮断される。シャ
ッタ偏光−ｒによる反射ビームの偏光面ｄはファラデー
素子により垂直方向のｅとなって、使用の場合と同様に
遮断されて戻りノイズを発生しない。これにより、レー
ザビームの遮断時においても、光源の発振波長、発振レ
ベルが変動する弊害が除去される。
上記のＨに対して反転すると偏光面が逆方向に回転した
ｄとなって、シャッタ偏光子５により遮断される。シャ
ッタ偏光−ｒによる反射ビームの偏光面ｄはファラデー
素子により垂直方向のｅとなって、使用の場合と同様に
遮断されて戻りノイズを発生しない。これにより、レー
ザビームの遮断時においても、光源の発振波長、発振レ
ベルが変動する弊害が除去される。
［発明の効果コ
以上の説明により明らかなように、この発明によるシャ
ッタ付き光アイソレータにおいては、従来のファラデー
素子による光アイソレータに、磁界の方向を反転する励
磁電流の反転手段と、ファラデー素子の出力側にシャッ
タ偏光子を設けて、反転１段の切り替えにより電気的に
レーザビームの透過と遮断を任意に行うもので、透過お
よび遮断のいずれにおいても、戻りノイズが発生するこ
となく光アイソレータとして機能する簡易な構造であっ
て、１つ導体レーザ素子を光源とし、レーザビームが解
放された名神の装置において、レーザビームの戻りノイ
ズの防＋１−と人畜に対する危険防１１−に寄すする効
果には人きいものがある。
ッタ付き光アイソレータにおいては、従来のファラデー
素子による光アイソレータに、磁界の方向を反転する励
磁電流の反転手段と、ファラデー素子の出力側にシャッ
タ偏光子を設けて、反転１段の切り替えにより電気的に
レーザビームの透過と遮断を任意に行うもので、透過お
よび遮断のいずれにおいても、戻りノイズが発生するこ
となく光アイソレータとして機能する簡易な構造であっ
て、１つ導体レーザ素子を光源とし、レーザビームが解
放された名神の装置において、レーザビームの戻りノイ
ズの防＋１−と人畜に対する危険防１１−に寄すする効
果には人きいものがある。
第１図は、この発明によるシャッタ機能付き光アイソレ
ータの実施例の構成図、第２図（ａ）および（ｂ）は、
第１図の各部における偏光ビームの偏光面の方向の説明
図、第３図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、半導体レー
ザにおける戻りノイズと、戻りノイズの防止に使用する
光アイソレータの説明図である。 ｌ・・パト導体レーザ素子、２・・・対象物、３・・・
偏光子、 ４・・・ファラデー素子、４ａ・
・・透明媒体、 ４ｂ・・・励磁コイル、５・・
・シャッタ偏光子、 ６・・・励磁電源、７・・・スイ
ッチ。
ータの実施例の構成図、第２図（ａ）および（ｂ）は、
第１図の各部における偏光ビームの偏光面の方向の説明
図、第３図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、半導体レー
ザにおける戻りノイズと、戻りノイズの防止に使用する
光アイソレータの説明図である。 ｌ・・パト導体レーザ素子、２・・・対象物、３・・・
偏光子、 ４・・・ファラデー素子、４ａ・
・・透明媒体、 ４ｂ・・・励磁コイル、５・・
・シャッタ偏光子、 ６・・・励磁電源、７・・・スイ
ッチ。
Claims (1)
- 一定方向の偏光面を有する偏光ビームを透過する偏光子
と、透明媒体に捲線された励磁コイルにより該透明媒体
を励磁して、上記偏光子より入力した偏光ビームの偏光
面を該励磁の方向に対応した方向に一定角度回転するフ
ァラデー素子とよりなる光アイソレータにおいて、上記
励磁コイルの励磁電流の反転手段と、上記ファラデー素
子の出力側に、上記ファラデー素子により偏光面が上記
一定角度回転した偏光ビームを透過し、上記励磁電流の
反転手段により偏光面が上記回転と逆方向に回転した偏
光ビームを阻止するシャッタ偏光子とを設けたことを特
徴とする、シャッタ機能付き光アイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10272888A JPH01274111A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | シャッタ機能付き光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10272888A JPH01274111A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | シャッタ機能付き光アイソレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01274111A true JPH01274111A (ja) | 1989-11-01 |
Family
ID=14335317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10272888A Pending JPH01274111A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | シャッタ機能付き光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01274111A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0932069A1 (en) * | 1998-01-27 | 1999-07-28 | Hewlett-Packard Company | Reversible optical isolator for optical networks and amplifier |
-
1988
- 1988-04-27 JP JP10272888A patent/JPH01274111A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0932069A1 (en) * | 1998-01-27 | 1999-07-28 | Hewlett-Packard Company | Reversible optical isolator for optical networks and amplifier |
| US6101026A (en) * | 1998-01-27 | 2000-08-08 | Agilent Technologies, Inc. | Reversible amplifier for optical networks |
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