JPH02116815A - 光アイソレータ - Google Patents
光アイソレータInfo
- Publication number
- JPH02116815A JPH02116815A JP27135488A JP27135488A JPH02116815A JP H02116815 A JPH02116815 A JP H02116815A JP 27135488 A JP27135488 A JP 27135488A JP 27135488 A JP27135488 A JP 27135488A JP H02116815 A JPH02116815 A JP H02116815A
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- Japan
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- optical fiber
- light
- face
- gradient index
- index lens
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4207—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
- G02B6/327—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends with angled interfaces to reduce reflections
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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】
〔概要〕
光アイソレータに関し、
低コストで且つ小形化の容易な光アイソレータを提供す
ることを目的とし、 光軸に直交した入射端面、および光軸に所望の角度傾斜
した出射端面を有する、光軸長が進行波の１７２ピッチ
に等しい屈折率分布形レンズと、入射端面が該屈折率分
布形レンズの出射端面の中心に当接した、シングルモー
ド光ファイバよりなる受光側光ファイバと、出射端面の
コアの直径が該受光側光ファイバのコアの直径よりも所
望に小さく、該出射端面が該屈折率分布形レンズの入射
端面（１６）の中心に当接した出射側光ファイバとで構
成する。
ることを目的とし、 光軸に直交した入射端面、および光軸に所望の角度傾斜
した出射端面を有する、光軸長が進行波の１７２ピッチ
に等しい屈折率分布形レンズと、入射端面が該屈折率分
布形レンズの出射端面の中心に当接した、シングルモー
ド光ファイバよりなる受光側光ファイバと、出射端面の
コアの直径が該受光側光ファイバのコアの直径よりも所
望に小さく、該出射端面が該屈折率分布形レンズの入射
端面（１６）の中心に当接した出射側光ファイバとで構
成する。
本発明は、光アイソレータに関する。
光通信システムの光源には、半導体レーザが用いられて
いる。この際、光伝送路に挿入されたレンズ、光コネク
タ等の光学部品の端面で反射した光が光伝送路を遡行し
て、半導体レーザに帰還すると発振が不安定になり、そ
の結果信号に含まれる雑音が増加する。
いる。この際、光伝送路に挿入されたレンズ、光コネク
タ等の光学部品の端面で反射した光が光伝送路を遡行し
て、半導体レーザに帰還すると発振が不安定になり、そ
の結果信号に含まれる雑音が増加する。
したがって、光通信システムにおいては、光アイソレー
タを光伝送路に挿入して、半導体レーザの発振の安定化
を計っている。
タを光伝送路に挿入して、半導体レーザの発振の安定化
を計っている。
従来の光アイソレータは、第３図の構成図に示すように
、磁性体のファラデー効果とプリズムを利用したもので
ある。
、磁性体のファラデー効果とプリズムを利用したもので
ある。
詳述すると、第３図に示すように、出射側光ファイバ１
−偏光子３−偏波面を４５度回転させるファラデー回転
子４−偏波面が偏光子３に対して４５度傾斜した検光子
５−受光側光ファイバ２を、順次配列したもので、ファ
ラデー回転子４の外周に永久磁石６を設置して、矢印方
向の磁界を付与しファラデー効果が発生するように構成
しである。
−偏光子３−偏波面を４５度回転させるファラデー回転
子４−偏波面が偏光子３に対して４５度傾斜した検光子
５−受光側光ファイバ２を、順次配列したもので、ファ
ラデー回転子４の外周に永久磁石６を設置して、矢印方
向の磁界を付与しファラデー効果が発生するように構成
しである。
いま、出射側光ファイバ１を順方向に進んだ円偏光は、
偏光子３によって偏光子の偏波面と一致する偏光成分（
Ｐ波）のみ通過し、直線偏光となってファラデー回転子
４に進む。
偏光子３によって偏光子の偏波面と一致する偏光成分（
Ｐ波）のみ通過し、直線偏光となってファラデー回転子
４に進む。
また、偏波面と一致しない偏光成分（Ｓ波）は、反射し
て進行を阻止される。
て進行を阻止される。
Ｐ波は、ファラデー回転子４を進む間にファラデー効果
により偏波面が４５度時計方向に回転して、検光子５に
進み、検光子５を通過して受光側光ファイバ２に入射し
て受光側光ファイバ２を順方向に進行する。
により偏波面が４５度時計方向に回転して、検光子５に
進み、検光子５を通過して受光側光ファイバ２に入射し
て受光側光ファイバ２を順方向に進行する。
一方、光部品端面で反射して受光側光ファイバ２を逆行
する円偏光は、検光子５の偏波面に一致した偏光成分の
みが、検光子５を通過してファラデー回転子４に進む。
する円偏光は、検光子５の偏波面に一致した偏光成分の
みが、検光子５を通過してファラデー回転子４に進む。
そして、ファラデー回転子４を進む間に偏波面が反時計
方向（入射側光フアイバｌ側から見ると時計方向）に４
５度回転して、偏光子３に進む。
方向（入射側光フアイバｌ側から見ると時計方向）に４
５度回転して、偏光子３に進む。
即ち、逆行光は、順光の偏波面に対して９０度回転し偏
波面になって偏光子３に戻り、偏光子３の偏波面と一致
しない。したがって、偏光子３によって進行が阻止され
、出射側光ファイバ１に入射しない。
波面になって偏光子３に戻り、偏光子３の偏波面と一致
しない。したがって、偏光子３によって進行が阻止され
、出射側光ファイバ１に入射しない。
しかしながら上記従来例の光アイソレータに用いるファ
ラデー回転子は、永久磁石の磁界による回転機能が大き
く、且つ光学的に透明である材料が要求され、材料上の
制約が多くて高価である。
ラデー回転子は、永久磁石の磁界による回転機能が大き
く、且つ光学的に透明である材料が要求され、材料上の
制約が多くて高価である。
さらに、光アイソレータを構成する構成部品点数が多く
、且つ組立調整に手間がかかり、低価格化、小形化の推
進が困難であるという問題点があった。
、且つ組立調整に手間がかかり、低価格化、小形化の推
進が困難であるという問題点があった。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、低コ
ストで且つ小形化の容易な光アイソレータを提供するこ
とを目的としている。
ストで且つ小形化の容易な光アイソレータを提供するこ
とを目的としている。
上記の目的を達成するために本発明は、第１図に例示し
たように、光軸長が進行波の１７２ピッチに等しい屈折
率分布形レンズ１５を用い、その入射端面１６は、光軸
に直交する平面とする。一方、出射端面１７は、光軸に
対して所望の角度θだけ傾斜させる。
たように、光軸長が進行波の１７２ピッチに等しい屈折
率分布形レンズ１５を用い、その入射端面１６は、光軸
に直交する平面とする。一方、出射端面１７は、光軸に
対して所望の角度θだけ傾斜させる。
受光側光ファイバ１２は、シングルモード光ファイバを
用い、受光側光ファイバ１２の入射端面を屈折率分布形
レンズ１５の出射端面１７の中心に、当接せしめる。
用い、受光側光ファイバ１２の入射端面を屈折率分布形
レンズ１５の出射端面１７の中心に、当接せしめる。
出射側光ファイバ１１はシングルモード光ファイバとし
、出射端面のコアの直径を受光側光ファイバ１２のコア
の直径よりも所望に小さくして、その出射端面を屈折率
分布形レンズ１５の入射端面１６の中心に当接した構成
とする。
、出射端面のコアの直径を受光側光ファイバ１２のコア
の直径よりも所望に小さくして、その出射端面を屈折率
分布形レンズ１５の入射端面１６の中心に当接した構成
とする。
上述のように屈折率分布形レンズ１５の光軸長は、正弦
波状に進む進行波の１７２ピッチである。
波状に進む進行波の１７２ピッチである。
よって、出射側光ファイバ１１を進行する順光２１は、
第２図（ａ）のように屈折率分布形レンズ１５０入射端
面１６から屈折率分布形レンズ１５内に進み、光軸に対
称な紡錘形の光路２１Ａ、２１Ａに拡開した後、出射端
面１７の光軸上のＰ点に集光し、受光側光ファイバ１２
に入射し、光結合して受光側光ファイバ１２を進行する
。
第２図（ａ）のように屈折率分布形レンズ１５０入射端
面１６から屈折率分布形レンズ１５内に進み、光軸に対
称な紡錘形の光路２１Ａ、２１Ａに拡開した後、出射端
面１７の光軸上のＰ点に集光し、受光側光ファイバ１２
に入射し、光結合して受光側光ファイバ１２を進行する
。
なお、この際屈折率分布形レンズ１５の出射端面１７は
、光軸に所望の角度だけ傾斜している。即ち、屈折率分
布形レンズ１５と受光側光ファイバ１２とは角度ずれし
ているので、傾斜角に応じた光結合損失がある。
、光軸に所望の角度だけ傾斜している。即ち、屈折率分
布形レンズ１５と受光側光ファイバ１２とは角度ずれし
ているので、傾斜角に応じた光結合損失がある。
一方、受光側光ファイバ１２を逆行する逆行光２２は、
第２図（ｂ）の如くにＰ点から屈折率分布形レンズ１５
に入射する。この際、受光側光ファイバ１２と屈折率分
布形レンズ１５とは角度ずれしているので、屈折率分布
形レンズ１５の一方の側に偏った方向に断面が三日月形
の光路２２Ａ 、２２Ｂに拡開した後、入射端面１６の
中心よりずれたＱ点に集光する。
第２図（ｂ）の如くにＰ点から屈折率分布形レンズ１５
に入射する。この際、受光側光ファイバ１２と屈折率分
布形レンズ１５とは角度ずれしているので、屈折率分布
形レンズ１５の一方の側に偏った方向に断面が三日月形
の光路２２Ａ 、２２Ｂに拡開した後、入射端面１６の
中心よりずれたＱ点に集光する。
なお、このＱ点が出射側光ファイバ１１の出射端面の外
側に位置するように、予め屈折率分布形レンズ１５の出
射端面１７の傾斜角と、出射側光ファイバ１１のコア径
とを設定しである。
側に位置するように、予め屈折率分布形レンズ１５の出
射端面１７の傾斜角と、出射側光ファイバ１１のコア径
とを設定しである。
したがって、受光側光ファイバ１２からの逆行光２２は
、出射側光ファイバ１１に殆ど入射しない。
、出射側光ファイバ１１に殆ど入射しない。
即ち、上述のデバイスは、アイソレイション機能を有す
る。
る。
以下図を参照しながら、本発明を具体的に説明する。な
お、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
お、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
第１図は本発明の一実施例の構成図であり、第２図（ａ
）、 （ｂ）は本発明の詳細な説明する図である。
）、 （ｂ）は本発明の詳細な説明する図である。
第１図において、１５は、光軸長が正弦波状に進む進行
波の１７２ピッチに等しい屈折率分布形レンズ１５であ
る。
波の１７２ピッチに等しい屈折率分布形レンズ１５であ
る。
屈折率分布形レンズ１５の入射端面１６は、光軸に直交
する平面であり、一方、屈折率分布形レンズ１５の出射
端面１７は、光軸に対して所望の角度θだけ（頃斜させ
である。
する平面であり、一方、屈折率分布形レンズ１５の出射
端面１７は、光軸に対して所望の角度θだけ（頃斜させ
である。
受光側光ファイバ１２は、シングルモード光ファイバで
あって、そのコアの直径は１０μｍである。
あって、そのコアの直径は１０μｍである。
出射側光ファイバ１１はシングルモード光ファイバであ
って、その端末を先細のテーパーにして、出射端面のコ
アの直径を受光側光ファイバ１２のコアの直径よりも所
望に小さく、例えば約５μｍにしである。
って、その端末を先細のテーパーにして、出射端面のコ
アの直径を受光側光ファイバ１２のコアの直径よりも所
望に小さく、例えば約５μｍにしである。
そして、出射側光ファイバ１１の出射端面を屈折率分布
形レンズ１５の入射端面１６の中心に当接させて固定し
てあり、また受光側光ファイバ１２の入射端面ば、屈折
率分布形レンズ１５の出射端面１７の中心に、当接させ
て固定しである。
形レンズ１５の入射端面１６の中心に当接させて固定し
てあり、また受光側光ファイバ１２の入射端面ば、屈折
率分布形レンズ１５の出射端面１７の中心に、当接させ
て固定しである。
なお、前述の出射端面１７の所望の角度θとは、受光側
光ファイバ１２と屈折率分布形レンズ１５との角度ずれ
の角度であって、受光側光ファイバ１２を逆行した光が
、屈折率分布形レンズ１５を進み、入射端面１６で集光
するＱ点が、出射側光ファイバ１１の出射端面の外側に
位置するような角度である。
光ファイバ１２と屈折率分布形レンズ１５との角度ずれ
の角度であって、受光側光ファイバ１２を逆行した光が
、屈折率分布形レンズ１５を進み、入射端面１６で集光
するＱ点が、出射側光ファイバ１１の出射端面の外側に
位置するような角度である。
したがって、この傾斜角θは出射側光ファイバ１１の出
射端面の直径に関係して定まるものであるが、傾斜角θ
を大きくとりすぎると、順光の屈折率分布形レンズ１５
と受光側光ファイバ１２との光結合損失が大きくなるの
で、そのことに留意する必要がある。
射端面の直径に関係して定まるものであるが、傾斜角θ
を大きくとりすぎると、順光の屈折率分布形レンズ１５
と受光側光ファイバ１２との光結合損失が大きくなるの
で、そのことに留意する必要がある。
上述のように構成した光アイソレータにおいて、出射側
光ファイバー１を進行する順光２１は、第２図（ａ）に
示したように、屈折率分布形レンズ１５の入射端面１６
の中心から屈折率分布形レンズ１５内に進み、光軸に対
称な紡錘形の光路２ＬＡ、２１斉に拡開した後、出射端
面１７の光軸上のＰ点で集光する。
光ファイバー１を進行する順光２１は、第２図（ａ）に
示したように、屈折率分布形レンズ１５の入射端面１６
の中心から屈折率分布形レンズ１５内に進み、光軸に対
称な紡錘形の光路２ＬＡ、２１斉に拡開した後、出射端
面１７の光軸上のＰ点で集光する。
そして、受光側光ファイバ１２に入射し、光結合して受
光側光ファイバー２を進行する。
光側光ファイバー２を進行する。
なおこの際、屈折率分布形レンズ１５内を光路２１Ａを
経て進行する光は、受光側光ファイバー２に進行するが
、受光側光ファイバー２に大きい入射角で入射する光路
２１Ａを進む光は、受光側光ファイバー２の周壁で全反
射しないので、受光側光ファイバー２を進行しない。即
ち、角度ずれの角度θに応じた光結合損失がある。
経て進行する光は、受光側光ファイバー２に進行するが
、受光側光ファイバー２に大きい入射角で入射する光路
２１Ａを進む光は、受光側光ファイバー２の周壁で全反
射しないので、受光側光ファイバー２を進行しない。即
ち、角度ずれの角度θに応じた光結合損失がある。
一方、受光側光ファイバー２を逆行する点線で示す逆行
光２２は、出射端面１７の中心であるＰ点から屈折率分
布形レンズ１５に入射する。
光２２は、出射端面１７の中心であるＰ点から屈折率分
布形レンズ１５に入射する。
そして、第２図（ｂ）に点線で示すように、屈折率分布
形レンズ１５の一方の側に偏った方向に断面が三日月形
の光路２２Ａ 、２２Ｂに拡開した後、入射端面１６の
中心よりずれた、出射側光ファイバ１１の入射端面の外
側のＱ点に集光する。
形レンズ１５の一方の側に偏った方向に断面が三日月形
の光路２２Ａ 、２２Ｂに拡開した後、入射端面１６の
中心よりずれた、出射側光ファイバ１１の入射端面の外
側のＱ点に集光する。
即ち、受光側光ファイバ１２からの逆行光２２は、出射
側光ファイバ１１に殆ど入射しないので、アイソレイシ
ョン機能を有する。
側光ファイバ１１に殆ど入射しないので、アイソレイシ
ョン機能を有する。
上述のように本発明の光アイソレータは、出射側光ファ
イバ１１、屈折率分布形レンズ１５及び受光側光ファイ
バ１２だけで構成れており、部品点数が少な（、且つ組
立調整作業も殆ど必要でない。
イバ１１、屈折率分布形レンズ１５及び受光側光ファイ
バ１２だけで構成れており、部品点数が少な（、且つ組
立調整作業も殆ど必要でない。
また、屈折率分布形レンズ１５も広く普及している市販
のものを用いて、所望の傾斜角で切断すれば良い。した
がって、光アイソレータが低コストである。
のものを用いて、所望の傾斜角で切断すれば良い。した
がって、光アイソレータが低コストである。
以上説明したように本発明は、出射端面を所望の角度に
傾斜した屈折率分布形レンズを用いた光アイソレータで
あって、構成部品数が少なく、且組立調整作業が容易で
低コストであり、また小形である等、実用上で優れた効
果がある。
傾斜した屈折率分布形レンズを用いた光アイソレータで
あって、構成部品数が少なく、且組立調整作業が容易で
低コストであり、また小形である等、実用上で優れた効
果がある。
第１図は本発明の実施例の構成図、
第２図の（ａ）、 （ｂ）は本発明の詳細な説明する図
、第３図は従来例の構成図である。 図において、 １．１１は出射側光ファイバ、 ２．１２は受光側光ファイバ、 ３は偏光子、 ４はファラデー回転子、 ５は検光子、 １５は屈折率分布形レンズ、 １６は入射端面、 １７は出射端面、 ２１は順光、 ２２は逆行光、 ２１＾、 ２１Ｂ、 ２２八、２２Ｂは光路をそれぞれ
示す。 第１０ イＬ未１列Ｃすａａ図 蔓３図 本心ｇ門の作円と賛９哨１ろ口 寥２ ロ
、第３図は従来例の構成図である。 図において、 １．１１は出射側光ファイバ、 ２．１２は受光側光ファイバ、 ３は偏光子、 ４はファラデー回転子、 ５は検光子、 １５は屈折率分布形レンズ、 １６は入射端面、 １７は出射端面、 ２１は順光、 ２２は逆行光、 ２１＾、 ２１Ｂ、 ２２八、２２Ｂは光路をそれぞれ
示す。 第１０ イＬ未１列Ｃすａａ図 蔓３図 本心ｇ門の作円と賛９哨１ろ口 寥２ ロ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光軸に直交した入射端面（１６）、および光軸に所望の
角度傾斜した出射端面（１７）を有する、光軸長が進行
波の１／２ピッチに等しい屈折率分布形レンズ（１５）
と、 入射端面が該屈折率分布形レンズ（１５）の出射端面（
１７）の中心に当接した、シングルモード光ファイバよ
りなる受光側光ファイバ（１２）と、出射端面のコアの
直径が該受光側光ファイバのコアの直径よりも所望に小
さく、該出射端面が該屈折率分布形レンズ（１５）の入
射端面（１６）の中心に当接した出射側光ファイバ（１
１）と、よりなることを特徴とする光アイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27135488A JPH02116815A (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27135488A JPH02116815A (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 光アイソレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02116815A true JPH02116815A (ja) | 1990-05-01 |
Family
ID=17498899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27135488A Pending JPH02116815A (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02116815A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000003279A1 (en) * | 1998-07-08 | 2000-01-20 | Optical Switch Corporation | Method and apparatus for connecting optical fibers |
-
1988
- 1988-10-27 JP JP27135488A patent/JPH02116815A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000003279A1 (en) * | 1998-07-08 | 2000-01-20 | Optical Switch Corporation | Method and apparatus for connecting optical fibers |
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