JPH02214803A

JPH02214803A - 偏光子装置及びこの偏光子装置を用いた光学装置

Info

Publication number: JPH02214803A
Application number: JP3767289A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Kobayashi; 正明小林; Shinji Iwatsuka; 信治岩塚; Yoshikazu Narumiya; 成宮　義和
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1989-02-16
Filing date: 1989-02-16
Publication date: 1990-08-27
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: JP2895847B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、光通信システムに適用される偏光子装置及び
この偏光子装置を用いた光学装置に関する。

（従来の技術）光通信システムの一例として第３図に示すような構成が
知られている。１はレーザ光源、２は光学装置である光
アイソレータ、３はレンズ、４は光ファイバで、レーザ
光源１で発振された光は光アイソレータ２を介してレン
ズ３に入射され、ここで集光された後、光ファイバ４に
入射されて所望の通信先に送信される。

このような光通信システムで、送信されたレザ光が何ら
かの原因で外部から反射されて戻ってきてレーザ光源１
に入射されると、レーザ光源１の発振が不安定になり、
通信に支障を来たすようになる。このため、反射光が入
射し、更にレーザ光源１へこの反射光が戻るのを防止し
て、安定なレーザ発振が行われるように光アイソレータ
２が用いられている。

第４図は従来の光学装置の例として特開昭６２−１１８
３１５号に示されている光アイソレータ２の構造を示す
もので、５はプリズムから成る第１の偏光子、６はプリ
ズムから成る第２の偏光子で、この偏光子５，６の光学
軸は光軸りに直交する方向に配置されている。７は両者
間に配置されたガーネット結晶等から成るファラデー回
転子、８は第１の偏光子５を支持するステンレスから成
る偏光子ホルダ、９は第２の偏光子６を支持するステン
レスから成る偏光子ホルダ、１０はサマリウムコバルト
等から成る永久磁石で、偏光子５，６は偏光子ホルダ８
，９に接着剤にて結合されている。

第５図は本出願人が特願昭６３−２６９０９８号で提案
している偏光子の支持構造を示す偏光子装置の断面図で
ある。

９ａはステンレスから成る挟持部材である偏光子ホルダ
、９ｂはステンレスから成る挟持部材である挟持板で、
偏光子ホルダ９ａと挟持板９ｂとにより第２の偏光子６
を挟持し、・印でレーザ溶接している。この溶接による
方法では、溶接によって偏光子ホルダ９ａ、挟持板９ｂ
が歪んで、第２の偏光子６に亀裂や歪みが発生すること
がある。

従って、通常は、この亀裂や歪みの発生防止を図る目的
で、偏光子５，６を固定する方法は接着剤で行われてい
る。

ところが、接着剤による方法には次の問題点がある。

（ａ）偏光子５，６とこの偏光子５．６を支持する部材
との熱膨張差があるため温度変化によって偏光子５，６
の光学軸がずれることがあり、偏光特性が変化してしま
うことがある。

（ｂ）接着剤からの発生ガスにより偏光子５，６゜ファ
ラデー回転子７等の光学素子の表面がくもる。

（Ｃ）偏光子５，６は小型部品なので接着工程に手間が
かかる。

（発明が解決しようとする課題）このように、偏光子を直接支持する支持部材と偏光子と
の接合方法には上述の問題があった。

そこで、本発明の目的は、上述の問題を解決し、偏光子
の光学軸のずれを防止した偏光特性の安定した偏光子装
置及びこの偏光子装置を用いた光学装置を提供すること
にある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明の請求項１記載の構成は、溶接結合された金属か
ら成る挟持部材により挟持された偏光子を光軸上に配置
する偏光子装置において、前記挟持部材の溶接歪みを吸
収する弾性体を前記挟持部材と前記偏光子との間に設け
たことにある。

また、請求項２記載の構成は、光学装置において、ファ
ラデー回転子と、この両側に配置され、かつ、溶接結合
された金属から成る挟持部材により挟持された偏光子を
光軸上に配置し、前記挟持部材の溶接歪みを吸収する弾
性体を前記挟持部材と前記偏光子との間に設けた偏光子
装置とを有することにある。

（作　用）挟持部材は金属から成るものなので溶接等により確実に
挟持部材同士を結合することができ、溶接によって挟持
部材が歪んでも、この歪みを弾性体で吸収できるので偏
光子が歪むことがないため、偏光特性が安定する。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の偏光子装置３０の一実施例を示す断面
図である。また、第１図の・印はレーザ溶接による固定
位置を示している。

５は例えばルチル偏光プリズムから成る第１の偏光子、
１１．１３はステンレスから成る部材で、１１は第１の
偏光子５を挟持する挟持部材である偏光子ホルダ、１３
は第１の偏光子５を固定する挟持部材であるベースであ
る。

第１の偏光子５は、断面直角三角形状のプリズムを２組
、傾斜面同士を接し、光学軸Ｃが光軸りに直交するよう
に偏光子ホルダ１１の内面部１１ａ内に装着され、弾性
体であるゴム１７と共に偏光子ホルダ１１とベース１３
とで挟まれて、図中・印の溶接箇所で溶接されて挟持さ
れている。

次に、弾性体であるゴム１７の働きについて説明する。

第１の偏光子５をゴム１７と共に偏光子ホルダ１１に装
着した後、偏光子ホルダ１１とベース１３とをレーザ溶
接で結合すると、偏光子５を挟持している挟持部材１１
．１３はゴム１７の弾性変形内で歪む。ゆえに、この歪
みの力が偏光子５に加わることがないため、偏光子５に
亀裂や歪みが発生することがないので偏光特性が安定す
る。

第２図は本発明の偏光子装置３０を光学装置である光ア
イソレータ２０に用いた場合の断面図である。また、第
２図の・印のレーザ溶接による固定位置を示している。

３０は第１の偏光子５を挟持する偏光子装置、４０は前
記第２の偏光子６を挟持する偏光子装置である。６は例
えばルチル偏光プリズムから成り前記第１の偏光子５と
相対位置が光軸りの回りに４５度異なる第２の偏光子、
７はファラデー回転角が４５度の例えば高格子定数のＧ
ＧＧ　（ガドリニウム・ガリウム・ガーネット：　Ｇｄ
５Ｇａ５０□２）基板に液相エピタキシャル厚膜（ＬＰ
Ｅ厚膜）が形成されたファラデー回転子、１０はサマリ
ウムコバルト等から成る永久磁石、１６はステンレスか
ら成るスリーブである。

前記偏光子装置４０は、前記偏光子装置３ｏと同様に挟
持部材である偏光子ファラデー回転子ボルダ１４と挟持
部材である偏光子ホルダ１２と弾性体であるゴム１７と
から構成されている。第２の偏光子６は、第１の偏光子
５と同様に断面直角三角形状のプリズムを２組、傾斜面
同士を接し、光学軸が光軸りに直交するように偏光子ホ
ルダ１２の内面部１２ａ内に接着され、ゴム１７と共に
偏光子ホルダ１２とファラデー回転子１４とで挟まれて
、図中・印の溶接箇所で溶接され、更に、ファラデー回
転子ホルダ１４の外周部１４ｂがス’Ｊ−７’１６の内
面１６ａに装着され固定されている。また、第２の偏光
子６はファラデー回転子ボルダ１４の内面部１４ａと偏
光子ホルダ１２の凸部１２ｂにより光軸り方向が規制さ
れている。

ファラデー回転子７は、ファラデー回転子ホルダ１４の
段部１４ｄと規制板１５の段部１５ｃに装着され、ファ
ラデー回転子７と規制板１５との間に溶接歪みの逃げ空
間１５ｂを有して支持されている。また、このファラデ
ー回転子７はホルダ１４の内面部１４ａと規制板１５の
内面部１５ａとによって光軸り方向に規制されている。

ベース１３は基台であるスリーブ１６に接着されレーザ
溶接により固定されている。また、ファラデー回転子ホ
ルダ１４は段部１４ｃが永久磁石１０の内面１０ａに装
着され、外面１４ｂは基台であるスリーブ１６に装着さ
れレーザ溶接により固定されている。スリーブ１６の内
面１６ａは光学素子である偏光子５，６．ファラデー回
転子７゜永久磁石１０の組立ての基準面となっている。

このように各光学素子の偏光子５，６．ファラデー回転
子７．永久磁石１０はスリーブの内面１６ａを基準面と
して内面１６ａの内側に配置されているので、これら光
学素子５．　６．　７．　１０の中心は光軸りと一致し
、しかも光軸Ｃに対し傾くことな（配置されている。

次に、上述した溶接構造を有する光学装置である光アイ
ソレータ２０の全体的作用について説明する。

第２図の光アイソレータ２０において、例えば左側から
の順方向にレーザ光源から第１の偏光子５に光軸りに沿
って光が入射されると、この入射光は光軸りに対して一
定の偏光面を持った光成分だけが通過される。次に、フ
ァラデー回転子７によってこの偏光面の方位が４５度回
転され、この同じ偏光面を持った光成分だけが通過され
る。第２の偏光子６に対して逆方向に反射光が入射され
たときも同様に偏光成分のみが通過される。これら両偏
光成分はファラデー回転子７によってその偏光面の方位
が４５度回転され、この回転方向は光の進行方向に対し
て非可逆となるので順方向と逆方向ではファラデー回転
子７を出射した同じ偏光成分の偏光面は９０度異なるよ
うになる。従って第１及び第２の偏光子５，６において
逆方向からの光は入射光方向には戻らず、光軸りに対し
て傾斜した方向に散乱される。よって順方向の偏光成分
のみが出射されて光ファイバに入射され、逆方向では両
方の偏光とも入射光方向には戻らないようになる。

以上本発明は構成されているので以下の効果を奏する。

（ａ）部材１１乃至１６をレーザ溶接によって、結合し
ているので組立作業の工程が短縮できる。

（ｂ）各光学素子５．　６．　７．　１０はスリーブ１
６の基準面１６ａに対して組立てる構造となっているの
で、各光学素子５．　６．　７．　１０の中心は光軸り
に対し芯ずれや傾斜することがないので偏光特性が安定
する。

（Ｃ）偏光子５．６を挟持する挟持部材の結合に接着剤
を用いていないので接着剤からの発生ガスによる光学素
子の表面がくもることがない。

（（１）偏光子ホルダ５とベース１３、また、偏光子ホ
ルダ６とファラデー回転子ホルダ１４とはレーザ溶接に
より溶接されているので温度変化に対して偏光特性が変
化することがない。

（ｅ）溶接歪みを吸収するゴム１７を有しているので、
溶接歪みによって偏光子５，６に無理な力が加わること
がないので、偏光子５，６に亀裂や歪みが発生すること
がない。従って、偏光子５．６の光学軸がずれないので
偏光特性が安定する。

（ｆ）スリーブ１６によって光学軸が光軸りに対して直
角又は平行となるように容易に組立てることができるの
で偏光特性の安定化が確実に図れる。

このような本実施例の偏光子装置３０及び光アイソレー
タ２０では、特に部材１１乃至１６を溶接によって結合
する例で示したが、第１図のように・印において、ろう
付けによって固定することもできる。

第１及び第２の偏光子５，６、ファラデー回転子７等の
材料については一例を示したが、これに限らずこの目的
に用いられる材料ならば任意のものを選択することがで
きる。

また、ゴム１７はゴム系接着剤でもよい。

以上、光学装置として光アイソレータについて説明した
が、例えば光スィッチ、光サーキュレータ、エリプソメ
ータ等としても同様に偏光特性が安定した光学装置とす
ることができる。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、偏光子を挟持する挟
持部材を溶接によって結合しても溶接歪みを吸収する弾
性体を有しているので、偏光子に亀裂や歪みが発生する
のを防止することができるので、偏光子の光学軸がずれ
ないため、偏光特性の安定した偏光子装置及びこの偏光
子装置を用いた光学装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の偏光子装置の断面図、第２
図は本発明の一実施例の光学装置の断面図、第３図は光
通信システムの一例を示すブロック図、第４図は従来の
光学装置の例を示す断面図、第５図は偏光子装置の一例
を示す断面図である。５・・・第１の偏光子、　６・・・第２の偏光子、７・
・・ファラデー回転子、１１．１２・・・偏光子ホルダ（挟持部材）、１３・・
・ベース（挟持部材）、１４・・・ファラデー回転子ホルダ（挟持部材）、１６
・・・スリーブ（基台）、１７・・・ゴム（弾性体）、２０・・・光アイソレータ（光学装置）、３０・・・偏
光子装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溶接結合された金属から成る挟持部材により挟持
された偏光子を光軸上に配置する偏光子装置において、
前記挟持部材の溶接歪みを吸収する弾性体を前記挟持部
材と前記偏光子との間に設けたことを特徴とする偏光子
装置。
（２）ファラデー回転子と、この両側に配置され、かつ
、溶接結合された金属から成る挟持部材により挟持され
た偏光子を光軸上に配置し、前記挟持部材の溶接歪みを
吸収する弾性体を前記挟持部材と前記偏光子との間に設
けた偏光子装置を用いた光学装置。