JPH0248635A - Optical isolator - Google Patents
Optical isolatorInfo
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- JPH0248635A JPH0248635A JP19945588A JP19945588A JPH0248635A JP H0248635 A JPH0248635 A JP H0248635A JP 19945588 A JP19945588 A JP 19945588A JP 19945588 A JP19945588 A JP 19945588A JP H0248635 A JPH0248635 A JP H0248635A
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- light
- polarizer
- window
- prism holder
- optical isolator
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、偏光子とファラデー回転子と検光子とをこの
順序で配列した光アイソレータに関し、更に詳しくは、
偏光子側プリズムホルダの光通過窓の面積を小さくして
アイソレーション特性を向上させた光アイソレータに関
するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an optical isolator in which a polarizer, a Faraday rotator, and an analyzer are arranged in this order.
This invention relates to an optical isolator with improved isolation characteristics by reducing the area of the light passing window of the polarizer-side prism holder.
[従来の技術]
光アイソレータは、一方向への光の通過は許容するが逆
方向への光の通過は阻止する機能をもつ非可逆光デバイ
スであり、例えば半導体レーザを光源とする光通信シス
テムにおいてレーザ光が反射によって光源側に戻るのを
防止するため等に用いられている。[Prior Art] An optical isolator is an irreversible optical device that allows light to pass in one direction but blocks light to pass in the opposite direction, and is used, for example, in optical communication systems that use a semiconductor laser as a light source. It is used to prevent laser light from returning to the light source side due to reflection.
光アイソレータの7(表的な構造としては、ともにプリ
ズムホルダ内にプリズムを装着した偏光子と検光子との
間に、永久磁石内に磁気光学結晶を装着したファラデー
回転子を配置して結合一体化したものがある。ファラデ
ー回転子は、入射する光の偏波面を45度回転させるも
のであり、偏光子と検光子とはそれぞれ通過偏波面が4
5度異なる向きで組み合わせている。Optical isolator 7 (Typically, a Faraday rotator with a magneto-optic crystal mounted in a permanent magnet is placed between a polarizer and an analyzer, both of which have prisms mounted in a prism holder, and are coupled together. A Faraday rotator rotates the plane of polarization of incident light by 45 degrees, and a polarizer and an analyzer each rotate the plane of polarization of incident light by 45 degrees.
They are combined in five different directions.
[発明が解決しようとする課題]
一般にこの種の光アイソレータにおいては、中心軸近傍
では高いアイソレーションが得られるが、中心軸から離
れるにつれ・てアイソレーション特性は悪くなる。[Problems to be Solved by the Invention] Generally, in this type of optical isolator, high isolation can be obtained near the central axis, but the isolation characteristics worsen as the distance from the central axis increases.
従来の光アイソレータでは、プリズムを保持するプリズ
ムホルダは偏光子側及び検光子側とも同一の外形になっ
ており、光通過窓は入射側及び出射側とも十分大きな面
積を有し、光を全て通過させるようになっている。従っ
て光源からの光は広がっても、そのほとんど全てが光ア
イソレータに入射し、出射側からの反射戻り光のうち光
アイソレータを逆進した成分は偏光子側プリズムホルダ
の光通過窓を通り抜ける。このためアイソレーションの
低下が生じていた。In conventional optical isolators, the prism holder that holds the prism has the same external shape on both the polarizer and analyzer sides, and the light passing window has a sufficiently large area on both the entrance and exit sides, allowing all light to pass through. It is designed to let you do so. Therefore, even though the light from the light source spreads, almost all of it enters the optical isolator, and the component of the reflected return light from the output side that travels backward through the optical isolator passes through the light passing window of the polarizer-side prism holder. This resulted in a decrease in isolation.
本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、反射戻り光のうち中心軸から太き(外れた成分が光源
側に達するのを防止して、アイソレージ町ン特性を高め
た光アイソレータを提供することにある。The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art as described above, and to improve isolation characteristics by preventing components of the reflected return light that are thick (deviating from the central axis) from reaching the light source side. Our purpose is to provide optical isolators.
Caaを解決するための手段〕
本発明は、ともにプリズムホルダ内にプリズムを装着し
た偏光子と検光子との間に、永久磁石内に磁気光学結晶
を装着したファラデー回転子を配置した光アイソレータ
構造を前提としている。そして前記のような目的を達成
するため本発明では、偏光子側プリズムホルダの光通過
窓を、アイソレータとしての有効ビーム径にほぼ等しい
穴径まで小さくしたことを特徴とするものである。Means for Solving Caa] The present invention provides an optical isolator structure in which a Faraday rotator, in which a magneto-optic crystal is mounted in a permanent magnet, is arranged between a polarizer and an analyzer, both of which have prisms mounted in a prism holder. It is assumed that In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that the light passing window of the polarizer-side prism holder is reduced to a hole diameter approximately equal to the effective beam diameter of the isolator.
また好ましい実施例としては、偏光子側プリズムホルダ
の光入射側の窓の周辺部をテーバ形状にしたり、黒体に
する構造がある。Further, as a preferred embodiment, there is a structure in which the peripheral part of the window on the light incident side of the polarizer side prism holder is made into a Taber shape or a black body.
[作用]
本発明では偏光子側プリズムホルダの光通過窓がアイソ
レータの有効ビーム径にほぼ等しいような小さな穴径に
なっているから、それを通過する光は中心軸近傍に限ら
れ、アイソレーションは極めて良好なものとなる。また
出射側からの反射戻り光は、広がった部分が小さな光通
過窓のために遮断され、光源側に戻る量が極力少なくな
る。[Function] In the present invention, the light passing window of the polarizer side prism holder has a small hole diameter that is almost equal to the effective beam diameter of the isolator, so the light passing through it is limited to the vicinity of the central axis, and the isolation is extremely good. Further, the reflected return light from the emission side is blocked by the small light passing window in the expanded portion, and the amount returning to the light source side is minimized.
偏光子側プリズムホルダの光通過窓の周辺部をテーパ形
状としたり黒体にすると、入射光が広がって光通過窓の
周辺に当たったものは拡散されたり吸収されるため光源
に直接戻ることがなくなる。このため光源として半導体
レーザを使用した場合にその動作の安定性は更に向上す
る。If the periphery of the light passing window of the polarizer side prism holder is made into a tapered shape or a black body, the incident light will spread out and the light that hits the periphery of the light passing window will be diffused or absorbed and will not return directly to the light source. It disappears. Therefore, when a semiconductor laser is used as a light source, the stability of its operation is further improved.
[実施例]
第1図は本発明に係る光アイソレータの一実施例を示す
分解斜視図である。この光アイソレータは、プリズムホ
ルダ10内にプリズム12を装着した偏光子14と、同
じくプリズムホルダ16内にプリズム18を装着した検
光子2゜との間に、円筒状の永久磁石22内に円柱状磁
気光学結晶24を装着したファラデー回転子26を配置
して結合一体化した構造である。[Embodiment] FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of an optical isolator according to the present invention. This optical isolator has a cylindrical permanent magnet 22 between a polarizer 14 having a prism 12 mounted inside a prism holder 10 and an analyzer 2° having a prism 18 mounted inside a prism holder 16. It has a structure in which a Faraday rotator 26 equipped with a magneto-optic crystal 24 is arranged and integrated.
ファラデー回転子26は永久磁石22によって磁気光学
結晶24に磁界を印加し、通過する光の偏波面をほぼ4
5度回転させるものである。The Faraday rotator 26 applies a magnetic field to the magneto-optic crystal 24 using a permanent magnet 22, and changes the plane of polarization of the light passing through it to about 4
It is rotated 5 degrees.
それに対応して偏光子14のプリズム12と検光子20
のプリズム18とはそれぞれ光の通過偏波面が45度異
層る向きで組み合わせられる。Correspondingly, the prism 12 of the polarizer 14 and the analyzer 20
The prisms 18 and 18 are combined in such a way that the planes of polarization through which the light passes are 45 degrees different from each other.
本発明の特徴は第1図からも明らかなように、偏光子側
プリズムホルダIOの光通過窓3oを、アイソレータの
有効ビーム径にほぼ等しい穴径まで小さくした点にある
。それに対して検光子側のプリズムホルダ16の光通過
窓32は従来構造と同程度の大きさの穴径である。As is clear from FIG. 1, the feature of the present invention is that the light passing window 3o of the polarizer side prism holder IO is made small to a hole diameter approximately equal to the effective beam diameter of the isolator. On the other hand, the light passing window 32 of the prism holder 16 on the analyzer side has a hole diameter comparable to that of the conventional structure.
この偏光子側プリズムホルダ10の光通過窓30の窓面
積は、光の挿入損失が大きくならない程度で且つできる
だけ小さな面積とするのが望ましい0例えば半導体レー
ザのビーム径は直径約10−程度であるから、偏光子側
プリズムホルダ10の光通過窓30の直径もそれにほぼ
一致する大きさとする。It is desirable that the window area of the light passing window 30 of the polarizer side prism holder 10 be as small as possible without increasing the insertion loss of light. For example, the beam diameter of a semiconductor laser is about 10-10 mm in diameter. Therefore, the diameter of the light passing window 30 of the polarizer-side prism holder 10 is also set to approximately match the diameter.
第2図A、Bはこの光アイソレータの動作を誇張して描
いである゛、同図Aは光が順方向に進む場合であり、同
図Bは逆方向の場合である。2A and 2B are exaggerated depictions of the operation of this optical isolator. Figure 2A shows the case where the light travels in the forward direction, and Figure 2B shows the case where the light travels in the reverse direction.
第2図Aに示すように、光源からの光は偏光子側プリズ
ムホルダlOの小さな光通過窓30を通って光アイソレ
ータに入射する。光通過窓30のためほぼ中心軸に沿っ
た光のみ通過するからアイソレージロンは極めて良好と
なる。光アイソレータとしての基本的な動作は従来技術
の場合と同様である。偏光子プリズム12を通った直線
偏光はファラデー回転子26でその偏波面が45度回転
し、検光子20を遣って出射する。As shown in FIG. 2A, light from the light source enters the optical isolator through a small light passage window 30 of the polarizer-side prism holder IO. Because of the light passing window 30, only light substantially along the central axis passes through, resulting in extremely good isolation. The basic operation as an optical isolator is the same as that of the prior art. The linearly polarized light that has passed through the polarizer prism 12 is rotated by 45 degrees in its plane of polarization by a Faraday rotator 26, and then outputted by an analyzer 20.
光ファイバの端面等で反射した反射戻り光は第2図Bに
示すように光アイソレータを逆方向に進む。検光子20
を通った光はファラデー回転子26で偏波面が45度回
転し偏光子14に入る。この時、反射戻り光の偏光面は
プリズムI2の通過許容偏波面方向に対して90度ずれ
ているため通過が阻止されるはずであるが、様々な要因
によって少ない成分ではあるがプリズム12を通過する
9本発明では光通過窓30が小さな開口面積に設定され
ているため、破線の斜線で示した部分がその光通過窓3
0によって遮断され、光源側には戻らない。光源側に戻
る可能性のあるのは光アイソレータの中心軸近傍を逆進
した成分であるが、前述のように光アイソレータの中心
軸近傍を通る光は本来アイソレーション特性が極めて良
好であることから、それらの効果が相俟て光源側に実際
に戻る光量を大幅に低減することが可能となる。The reflected return light reflected from the end face of the optical fiber, etc., travels through the optical isolator in the opposite direction as shown in FIG. 2B. Analyzer 20
The plane of polarization of the light that has passed is rotated by 45 degrees by the Faraday rotator 26 and enters the polarizer 14. At this time, the polarization plane of the reflected return light is deviated by 90 degrees from the direction of the polarization plane that is allowed to pass through the prism I2, so it should be blocked from passing, but due to various factors, a small amount of the light passes through the prism 12. 9 In the present invention, since the light passing window 30 is set to have a small opening area, the portion indicated by the dashed diagonal line is the light passing window 3.
0 and does not return to the light source side. What may return to the light source side is the component that travels backwards near the center axis of the optical isolator, but as mentioned above, light that passes near the center axis of the optical isolator originally has extremely good isolation characteristics. , these effects together make it possible to significantly reduce the amount of light that actually returns to the light source side.
さて第3図及び第4図は本発明の他の実施例を示す斜視
図及び断面図である。基本的な構成は前記第1図に示す
ものと同様であるから、対応する部分には同一符号を付
し、それらについての説明は省略する。この実施例が前
記の実施例と顕著に相違する点は偏光子側のプリズムホ
ルダ10の入射面側の形状である。つまり偏光子側プリ
ズムホルダ10の光通過窓30の周辺部がテーパ面34
になっている。このようなテーパ面34にすると、第4
図に示すように光源からの光が光アイソレータに入射す
る際、中心軸近傍から広がった成分はそのテーパ面34
に当たり、大きく外側に反射するため反射光が直接光源
側に戻るのを防止できる。従って光源として半導体レー
ザを使用した場合に安定な発振動作を妨げる反射戻り光
をより一層低減することができる。Now, FIGS. 3 and 4 are perspective views and sectional views showing other embodiments of the present invention. Since the basic configuration is the same as that shown in FIG. 1, corresponding parts are denoted by the same reference numerals and a description thereof will be omitted. This embodiment is significantly different from the previous embodiments in the shape of the entrance surface side of the prism holder 10 on the polarizer side. In other words, the peripheral part of the light passing window 30 of the polarizer side prism holder 10 is the tapered surface 34.
It has become. If the tapered surface 34 is made like this, the fourth
As shown in the figure, when the light from the light source enters the optical isolator, the component that spreads from the vicinity of the central axis is transmitted to the tapered surface 34.
The reflected light can be prevented from returning directly to the light source because it is largely reflected outward. Therefore, when a semiconductor laser is used as a light source, it is possible to further reduce reflected return light that interferes with stable oscillation operation.
更に偏光子側プリズムホルダを黒体にすると、不要な光
はそれにより吸収されるため、光源側への反射光をより
一層低減できる。Furthermore, if the polarizer-side prism holder is made of a black body, unnecessary light is absorbed thereby, so that reflected light toward the light source side can be further reduced.
[発明の効果コ
本発明は上記のように偏光子側プリズムホルダの光i1
?1ilA窓をアイソレータの有効ビーム径程度まで小
さくしたから、光アイソレータの中心軸近傍の光だけが
通過し、反射戻り光のうち中心軸から広がった光は遮断
され、そのため光源への反射戻り光が減少しアイソレー
ションが向上する。従って本発明では従来技術と同等の
光学部品を使用していてもアイソレーションの良好な光
アイソレータを製作することが可能となる。[Effects of the Invention] As described above, the present invention provides the light i1 of the polarizer side prism holder.
? Since the 1ilA window is made as small as the effective beam diameter of the isolator, only the light near the center axis of the optical isolator passes through, and the light that spreads from the center axis of the reflected return light is blocked, which reduces the amount of reflected return light to the light source. decreases and improves isolation. Therefore, according to the present invention, it is possible to manufacture an optical isolator with good isolation even if optical components equivalent to those of the prior art are used.
特に偏光子側プリズムホルダの光通過窓の周辺をテーパ
形状にしたり、黒体にすることにより、光源への直接の
反射光を減少させることができる。In particular, by making the periphery of the light passing window of the polarizer side prism holder tapered or making it a black body, it is possible to reduce the amount of light reflected directly to the light source.
第1図は本発明に係る光アイソレータの一実施例を示す
分解斜視図、第2図A、Bはその動作を示す断面図、第
3図は本発明の他の実施例を示す斜視図、第4図はその
動作を示す断面図である。
10・・・プリズムホルダ、12・・・プリズム、14
・・・偏光子、16・・・プリズムホルダ、18・・・
プリズム、20・・・検光子、22・・・永久磁石、2
4・・・磁気光学結晶、26・・・ファラデー回転子、
30.32川光通過窓、34・・・テーパ面。
特許出願人 富士電気化学株式会社
代 理 人 茂 見 礪第
図
第
図FIG. 1 is an exploded perspective view showing one embodiment of the optical isolator according to the present invention, FIGS. 2A and B are sectional views showing its operation, and FIG. 3 is a perspective view showing another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a sectional view showing the operation. 10... Prism holder, 12... Prism, 14
... Polarizer, 16... Prism holder, 18...
Prism, 20... Analyzer, 22... Permanent magnet, 2
4... Magneto-optic crystal, 26... Faraday rotator,
30.32 River light passing window, 34... Tapered surface. Patent applicant: Fuji Electrochemical Co., Ltd. Agent: Shigeru Mi
Claims (1)
子と検光子との間に、永久磁石内に磁気光学結晶を装着
したファラデー回転子を配置した光アイソレータにおい
て、偏光子側プリズムホルダの光通過窓を、アイソレー
タの有効ビーム径にほぼ等しい穴径まで小さくしたこと
を特徴とする光アイソレータ。 2、偏光子側プリズムホルダの光通過窓の周辺部をテー
パ形状とした請求項1記載の光アイソレータ。[Claims] 1. In an optical isolator in which a Faraday rotator, in which a magneto-optic crystal is mounted in a permanent magnet, is arranged between a polarizer and an analyzer, both of which have prisms mounted in a prism holder, the polarizer side An optical isolator characterized in that the light passing window of the prism holder is reduced to a hole diameter approximately equal to the effective beam diameter of the isolator. 2. The optical isolator according to claim 1, wherein the peripheral portion of the light passing window of the polarizer-side prism holder is tapered.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19945588A JPH0248635A (en) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | Optical isolator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19945588A JPH0248635A (en) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | Optical isolator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0248635A true JPH0248635A (en) | 1990-02-19 |
Family
ID=16408098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19945588A Pending JPH0248635A (en) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | Optical isolator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0248635A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0596830U (en) * | 1992-05-28 | 1993-12-27 | 信越化学工業株式会社 | Optical isolator |
| JP2006178188A (en) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Kyocera Corp | Optical isolator |
| JP2009060990A (en) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Panasonic Corp | Washing machine |
-
1988
- 1988-08-10 JP JP19945588A patent/JPH0248635A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0596830U (en) * | 1992-05-28 | 1993-12-27 | 信越化学工業株式会社 | Optical isolator |
| JP2006178188A (en) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Kyocera Corp | Optical isolator |
| JP2009060990A (en) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Panasonic Corp | Washing machine |
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