JPH01281415A - 光アイソレータ - 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】 「産業上の利用分野」 、（発明は、光通信に使用する光アイソレータに関し、
特に光ファイバへの接続を容易にするものである。

「従来の技術」 例えば、光源として半導体レーザの発生した光を光ファ
イバーを介して伝搬させようとする場合、光フアイバー
内部での光の分散、屈折率の部分的不均一、接続部の存
在等によって反射光を生じ、光路を逆方向に伝搬して光
源の半導体レーザーに再び結合することがある。このよ
うな状態では、半導体レーザーの発振が不安定となり発
生光の雑音が増加して好ましくない、そこでこのような
場合、前記反射光を抑制するために光アイソレータが使
用されている。

従来のアイソレータは、第４図に示すように、ファラデ
ー回路素子ＦＲの両側に偏光子Ｐ１．　Ｐ２を配若した
構成である。同図においてａ点から入射した光はレンズ
Ｂで平行光線に変換されて、光アイソレータの偏光子Ｐ
１に入射する。偏光子Ｐｉは入射光から一定方向の偏波
光、例えば垂直偏波光だけを選択的に通過させる。偏光
子Ｐ１の出射光はＹＩＧ　（Ｙ２０ｘ　、　Ｆｅ２０３
を主成分とする酸化物単結晶）等の単結晶により構成さ
れるファラデー回転素子ＦＲに入射し、偏波方向が４５
°回転した出射光を生じる０通常は、ファラデー回路素
子ＦＲは図のように回転軸方向に着磁された円筒形磁石
Ｍの中央に置かれ、光路とほぼ平行方向に磁化されてい
る。ファラデー回転素子ＦＲの出射光は検光子Ｐ２に入
射するが、検光子Ｐ２の偏波方向は垂直方向から４５°
傾いている。このためファラデー回転素子ＦＲから入射
した光は、検光子Ｐ２をそのまま通過して出射し、レン
ズ７を経てｂ点に収東された出力を生じる。従って、例
えばｂ点に光ファイバーの端部を置けばａ点から入射し
た光を光ファイバーに結合させることができる。

一方、前述のように光ファイバー等において発生した反
射光はｂ点からレンズ７を経て偏光子Ｐ２（前回は検光
子として作用した）に入射し、偏光子Ｐ２の偏光方向に
一致した成分光は偏光子Ｐ２を通過してファラデー回転
素子ＦＲに入射する。ファラデー回転素子ＦＲは、周知
のように光の入射方向とファラデー回転素子材料の磁化
方向との関係により偏光面の回転方向が変る。この場合
の配置の座標系では、入射光の場合と同方向に４５°回
転するので、ファラデー回転素子ＦＲの出射光の偏波方
向は検光子Ｐｉ（前回は偏光子として作用）の可伝搬方
向に対して垂直になる。このため、ファラデー回転素子
ＦＲからの入射光は検光子ＰＩにおいて阻止されａの側
に伝搬されない、従って、ａ点に置かれた半導体レーザ
ーに結合する逆進入光は阻止され、を導体レーザーにお
けるＳ／Ｎの劣化が防止される。

光アイソレータは上記のように作用するが、それを光フ
ァイバに接続する場合、光ファイバから取り出し、レン
ズを介して光アイソレータに入射させている。

「発明が解決しようとする課題」 従来、光アイソレータを光ファイバに接続する場合、光
ないったん取り出した後に接続する。そのため、光アイ
ソレータの偏光子に入射する光の偏波面が偏光子の偏波
面と一致するように微調整する必要があり、そのための
ｌＩｌ、３１節装置を設けなければならなかった。また
光アイソレータの偏光子を介してファラデー回転素子に
光を入射ξせるので、光の伝搬あるいは接続損失を上方
に小さくすることができなかった。

そこで本発明は、光アイソレータを光ファイバへ接続す
る構成を簡単にするとともに偏波面の微調整を不要とし
、しかも光の伝搬損失をより小さくすることを目的とす
る。

「課題を解決するための手段」 本発明の光アイソレータは、ファラデー回転素子の両側
に、その少くとも一方にレンズを介在させて偏波面保存
ファイバ若しくはファイバ型偏光子を接続したものであ
る。なお、偏波面保存ファイバ若しくはファイバ型偏光
子は、所定の偏波面となるようにして、ファラデー回転
素子に接続される。

偏波面保存ファイバは、コアを楕円にしたり、円形コア
に応力を与えて申−モード光ファイバの基本モードの偏
波面を保存したまま伝搬する光ファイバであり、偏光子
として機能させることができす、なおファイバ型偏光子
は、光ファイバをコイル状に巻くことにより、入射光の
うち一方の偏波面のもののみを伝搬できるようにしたも
のである。すなわち一般の光ファイバは、偏波面モード
が２つあり、その１つを選枳して光を入射しても２つの
波の進行速度が同じ場合にはファイバの曲がり、圧力、
屈折率により２つのモードが毛なす合って大きくなり、
モード変換を生じて偏波面が変動する。これに対し、偏
波面保存ファイバあるいはファイバ型偏光子は、２つの
モードの位相定数を大きくしているので、２つのモード
が打ち消し合って結合し、偏波面が変動しない。

ｒ作用Ｊ 上記手段の光アイソレータにおいて、入射側の偏波面保
存ファイバあるいはファイバ型偏光子は、入射光のうち
一方向の偏波面のみをファラデー回転素子に入射させる
。ファラデー回転素子で偏波面が４５°回転され、出射
側の偏波面保存ファイバあるいはファイバ型偏光子を介
してそのままの偏波面を有する光が出射される。

一方、出射側の偏波面保存ファイバあるいはファイバ型
偏光Ｔを通る反射光は、ファラデー回転素子により前回
と同方向に４５°偏波面が回転され、入射側の偏波面保
存ファイバ等の入射光の偏波面に対して９０°回転した
状態となるので、光源側に反射光が伝搬されることがな
い。

また偏波面保存ファイバあるいはファイバ型偏光ｆは、
ファラデー回転素子に固定状ｊ島に接続されるので、従
来の光アイソレータの場合のようにその偏光子と光ファ
イバとの接続部での偏波面の全３ＩＴＪが不要となり、
しかも伝搬あるいは接続損失も低減する。

「実施例」 本発明の光アイソレータを第１．２図により説明する。

Ｙ　Ｉ　Ｇ　（Ｙ２０３　、　Ｆｅ２０）を主成分とす
る酸化物）等の小結晶により構成されるファラデー回転
素子ＦＲの両側に、それぞれレンズｌａ、１ｂを介して
偏波面保存ファイバ２ａ、　２ｂが接続され、さらにそ
れぞれの両端に光コネクタ３ａ、　３ｂが接続されて、
光通信の光ファイバに接続できるようになっている。

偏波面保存ファイバ２ａ、２ｂは、入射光のうち一方向
の偏波面のみを伝搬可衡であるので、偏光子として機能
させることができる。また偏波面保存ファイバ２ａ、　
２に＋をレンズに接続する場合は、その偏波面を所定の
角度に設定する６ｇ４えば入射側の偏波面保存ファイバ
２ｄを垂直の偏波面に、そして７アラデ一回転素子ＦＲ
の回転出射角を垂直偏波面に吋して４５°、出射側の偏
角面保存ファイバ２ｂの回転出射角を垂直偏波面に対し
て４５°傾斜した状態にする。

なお偏波面保存ファイバ２ａ、２ｂの代りに、光ファイ
バを約２ｍ程ボビンに巻いたファイバ型偏光子を使用し
てもよい、またレンズは、ファラデー回転素子の両側に
配置したが、入射光を平行光線に変換するためのもので
あるので、ｆ行に近い入射光である場合は１片側のレン
ズを設けなくてもよい。

また前記では、１つの回転素子の両側に偏光子と検光子
とを設けた１殴式光アイソレータの実施例であったが、
同一構成を２個連結した２段式光ア・イソレータ（本発
明者らが先に提案して既に出願している）にも適用可能
である。この場合の系統図は第３図の通りであり、２つ
のファラデー回転素子ＦＲＩ　、　ＦＲ２の間に検光子
４と偏光子５とが設けられ、２つのファラデー回転素子
ＦＲＩ　、　ＦＲ２の外側が偏波面保存ファイバあるい
はファイバ型偏光子２ａ、　２ｂにそれぞれ接続される
。

「発明の効果」 未発明の光アイソレータは、ファラデー回転素子の両側
に偏光子と検光子を設けることなく、偏波面保存ファイ
バあるいはファイバ型偏光子にその機能を持たせている
ので、光アイソレータを小型化することができ、しかも
光の伝搬あるいは接続損失を低減できる。また光アイソ
レータは、コネクタを介して、光通信用の光ファイ／く
に接続すればよく、従来のように偏光子の偏波面を光フ
ァイバのそれに合わせる微調整が不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光アイソレータの系統図、第２図は光
アイソレータの概略図、第３図は別実施例の光アイソレ
ータの系統図、第４図は従来の光アイソレータの系統図
である。 ｌａ、　ｌｂ；　レンズ　　　ＦＲ；ファラデー回転素
子２ａ、２ｂ、偏波面保存ファイバ 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ファラデー回転素子の両側に偏光機能と検光機能を持た
   せた光アイソレータにおいて、偏光機能と検光機能とを
   偏波面保存ファイバ若しくはファイバ型偏光子により持
   たせたことを特徴とする光アイソレータ。