JPH0255313A - 光アイソレータ - Google Patents
光アイソレータInfo
- Publication number
- JPH0255313A JPH0255313A JP20673288A JP20673288A JPH0255313A JP H0255313 A JPH0255313 A JP H0255313A JP 20673288 A JP20673288 A JP 20673288A JP 20673288 A JP20673288 A JP 20673288A JP H0255313 A JPH0255313 A JP H0255313A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- prisms
- long side
- optical isolator
- rotor
- 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
Links
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〕
光通信回路網に組み込まれる光アイソレータに関し、
部品点数の削減による組立・調整の容易化と生産性の向
上を目的とし、 ２個の等しい大きさの三角プリズムの各長辺面を該長辺
面の対頂角を形成する二面がそれぞれ平行になるように
対向させ、該長辺面と同じ大きさで偏光分離膜を片側全
面に被着形成したファラデー効果を有する結晶板を該長
辺面の間に挟着固定して全体を一体化して構成する。
上を目的とし、 ２個の等しい大きさの三角プリズムの各長辺面を該長辺
面の対頂角を形成する二面がそれぞれ平行になるように
対向させ、該長辺面と同じ大きさで偏光分離膜を片側全
面に被着形成したファラデー効果を有する結晶板を該長
辺面の間に挟着固定して全体を一体化して構成する。
また、第１の三角プリズムの長辺面と、該第１の三角プ
リズムと等しい大きさでその長辺面のみに偏光分離膜を
被着形成した第２め三角プリズムの該長辺面とを、該長
辺面の対頂角を形成する二面がそれぞれ平行になるよう
に対向させ、該長辺面と同じ大きさのファラデー効果を
有する上記長辺面と同じ大きさの結晶板を該長辺面の間
に挟着固定して全体を一体化して構成する。
リズムと等しい大きさでその長辺面のみに偏光分離膜を
被着形成した第２め三角プリズムの該長辺面とを、該長
辺面の対頂角を形成する二面がそれぞれ平行になるよう
に対向させ、該長辺面と同じ大きさのファラデー効果を
有する上記長辺面と同じ大きさの結晶板を該長辺面の間
に挟着固定して全体を一体化して構成する。
本発明は、光通信回路網に組み込む光アイソレータに係
り、特に部品点数の削減による組立・調整の容易化と生
産性の向上を図った光アイソレータに関する。
り、特に部品点数の削減による組立・調整の容易化と生
産性の向上を図った光アイソレータに関する。
一般に光通信の光源として用いるレーザダイオードに光
ファイバの接続点等から逆方向に伝送されてくる反射光
が入射すると、半導体レーザの発振が不安定になって順
方向の光信号にノイズが発生する。
ファイバの接続点等から逆方向に伝送されてくる反射光
が入射すると、半導体レーザの発振が不安定になって順
方向の光信号にノイズが発生する。
そこで反射光をできるだけ少なくして半導体レザの動作
を安定させるため、例えばレーザダイオードから出てく
る光ビームや光ファイバの途中に光アイソレータを挿入
し、順方向の光信号はそのまま透過させると共に反射光
を遮断しまたは光ビームまたは光ファイバの外に逸らす
と云う操作を行っている。
を安定させるため、例えばレーザダイオードから出てく
る光ビームや光ファイバの途中に光アイソレータを挿入
し、順方向の光信号はそのまま透過させると共に反射光
を遮断しまたは光ビームまたは光ファイバの外に逸らす
と云う操作を行っている。
第３図は従来の光アイソレータの構成例を示した図であ
る。
る。
図で、光軸上で所定位置間隔を保って配置されている２
個の等しい大きさの偏光子１，１１は、断面が直角二等
辺三角形を示す同じ大きさの各２個の直角光学プリズム
（以下プリズムとする）２ａ、２ｂの該直角対向面を誘
電体多層膜よりなる偏光分離膜３を介して固定し構成し
たものである。
個の等しい大きさの偏光子１，１１は、断面が直角二等
辺三角形を示す同じ大きさの各２個の直角光学プリズム
（以下プリズムとする）２ａ、２ｂの該直角対向面を誘
電体多層膜よりなる偏光分離膜３を介して固定し構成し
たものである。
また４は該各個光子Ｌｌ”を結ぶ光軸上に配置した４５
度ファラデー回転子であり、該ファラデー回転子４は図
示されていない永久磁石に囲まれた状態で光の進行方向
と同じ方向に磁界が加えられるようになっている。
度ファラデー回転子であり、該ファラデー回転子４は図
示されていない永久磁石に囲まれた状態で光の進行方向
と同じ方向に磁界が加えられるようになっている。
なお上記２個の偏光子１．１′の内の偏光子１は、偏光
子１の偏光面を例えば図示Ａの方向（図の場合は水平方
向）とすると該偏光子１“の偏光面を図示Ａ′の如くＡ
方向に対して上記ファラデー回転子４のファラデー回転
角に等しい角度α（図の場合には４５度）だけファラデ
ー回転方向（図の場合には左回転方向）に回転させて配
置している。
子１の偏光面を例えば図示Ａの方向（図の場合は水平方
向）とすると該偏光子１“の偏光面を図示Ａ′の如くＡ
方向に対して上記ファラデー回転子４のファラデー回転
角に等しい角度α（図の場合には４５度）だけファラデ
ー回転方向（図の場合には左回転方向）に回転させて配
置している。
ここで偏光子１の端面１ａに、図示されていないレーザ
ダイオード（以下ＬＤとする）１等から円内図■の如く
上記偏光面Ａに等しい方向すなわち水平方向に偏光面を
持つレーザ光りを照射すると、該レーザ光りの偏光面は
水平方向にあるため偏光分離膜３で反射されることなく
そのまま偏光子１を透過して透過光Ｌ１となる。
ダイオード（以下ＬＤとする）１等から円内図■の如く
上記偏光面Ａに等しい方向すなわち水平方向に偏光面を
持つレーザ光りを照射すると、該レーザ光りの偏光面は
水平方向にあるため偏光分離膜３で反射されることなく
そのまま偏光子１を透過して透過光Ｌ１となる。
この場合の該透過光Ｌ１の偏光面は円内図■の如く水平
方向にある。
方向にある。
次に該透過光Ｌ１は４５度ファラデー回転子４を透過し
て透過光Ｌ２となるが、該透過光Ｌ２は４５度ファラデ
ー回転子４を通過している間に該ファラデー回転子４の
周囲に設けられている図示されない永久磁石からの磁界
によって円内図■に示す如くその偏光面が水平方向に対
してファラデー回転角７度すなわち図の場合には４５度
左方向（反時計方向）に回転させられる。
て透過光Ｌ２となるが、該透過光Ｌ２は４５度ファラデ
ー回転子４を通過している間に該ファラデー回転子４の
周囲に設けられている図示されない永久磁石からの磁界
によって円内図■に示す如くその偏光面が水平方向に対
してファラデー回転角７度すなわち図の場合には４５度
左方向（反時計方向）に回転させられる。
更に該透過光Ｌ２は偏光子１“を透過して透過光Ｌ３と
なるが、前述の如（該偏光子１゛はその偏光面を偏光子
１のＡ方向に対して予めファラデー回転角の分だけ回転
させであるため偏光面が変わることなくまた偏光分離膜
３で分離されることなく円内図■の如くそのまま透過す
る。
なるが、前述の如（該偏光子１゛はその偏光面を偏光子
１のＡ方向に対して予めファラデー回転角の分だけ回転
させであるため偏光面が変わることなくまた偏光分離膜
３で分離されることなく円内図■の如くそのまま透過す
る。
一方通常ランダムの方向に偏光面を持つ反射光Ｌ３ °
が逆行する場合には、該反射光Ｌ３゛が偏光子１′を通
過する間に偏光分離膜３によってＳ偏光成分とＰ偏光成
分に分離されるが、Ｓ偏光成分がカットされＰ偏光成分
のみが通過して前述の円内図■に示す方向に偏光面を持
つ透過光Ｌ２となる。
が逆行する場合には、該反射光Ｌ３゛が偏光子１′を通
過する間に偏光分離膜３によってＳ偏光成分とＰ偏光成
分に分離されるが、Ｓ偏光成分がカットされＰ偏光成分
のみが通過して前述の円内図■に示す方向に偏光面を持
つ透過光Ｌ２となる。
その後、４５度ファラデー回転子４を通過している間に
該透過光Ｌ２ °の偏光面は更に左方向（反時計方向）
にα度すなわち図の場合には４５度回転されて円内図■
の如く当初のＡ方向と直交するＢ方向に偏光面を持つ透
過光Ｌ１ ′となる。
該透過光Ｌ２ °の偏光面は更に左方向（反時計方向）
にα度すなわち図の場合には４５度回転されて円内図■
の如く当初のＡ方向と直交するＢ方向に偏光面を持つ透
過光Ｌ１ ′となる。
ここで該透過光Ｌ＋ ’は偏光子１に入射するが、該
偏光子１の偏光面Ａと反射透過光Ｌ＋ ’の偏光面Ｂ
とが相互に直交しているため、該反射透過光Ｌ１ “は
該偏光子１で別の方向に反射して当初の光路を逆行する
ことがない。
偏光子１の偏光面Ａと反射透過光Ｌ＋ ’の偏光面Ｂ
とが相互に直交しているため、該反射透過光Ｌ１ “は
該偏光子１で別の方向に反射して当初の光路を逆行する
ことがない。
従ってＬＤから射出する順光線りのみが通過し、逆行す
る反射光ＬＩ ｆが遮断される光アイソレータが構成さ
れる。
る反射光ＬＩ ｆが遮断される光アイソレータが構成さ
れる。
しかしかかる構成になる光アイソレータでは、偏光子や
ファラデー回転子等複数の各構成要素を光軸を合わせて
正確に配置整列させることが必要であり、多（の工数を
掛けて組立や調整を行っている。
ファラデー回転子等複数の各構成要素を光軸を合わせて
正確に配置整列させることが必要であり、多（の工数を
掛けて組立や調整を行っている。
従来の構成になる光アイソレータでは構成部品点数が多
いため、光アイソレータとしての組立や調整に多くの工
数を必要とすると云う問題があった。
いため、光アイソレータとしての組立や調整に多くの工
数を必要とすると云う問題があった。
上記問題点は、２個の等しい大きさの三角プリズムの各
長辺面を該長辺面の対頂角を形成する二面がそれぞれ平
行になるように対向させ、該長辺面と同じ大きさで偏光
分離膜を片側全面に被着形成したファラデー効果を有す
る結晶板を該長辺面の間に挟着固定して全体を一体化し
てなる光アイソレータによって解決される。
長辺面を該長辺面の対頂角を形成する二面がそれぞれ平
行になるように対向させ、該長辺面と同じ大きさで偏光
分離膜を片側全面に被着形成したファラデー効果を有す
る結晶板を該長辺面の間に挟着固定して全体を一体化し
てなる光アイソレータによって解決される。
また、第１の三角プリズムの長辺面と、該第１の三角プ
リズムと等しい大きさでその長辺面のみに偏光分離膜を
被着形成した第２の三角プリズムの該長辺面とを、該長
辺面の対頂角を形成する二面がそれぞれ平行になるよう
に対向させ、該長辺面と同じ大きさのファラデー効果を
有する上記長辺面と同じ大きさの結晶板を該長辺面の間
に決着固定して全体を一体化してなる光アイソレータに
よって解決される。
リズムと等しい大きさでその長辺面のみに偏光分離膜を
被着形成した第２の三角プリズムの該長辺面とを、該長
辺面の対頂角を形成する二面がそれぞれ平行になるよう
に対向させ、該長辺面と同じ大きさのファラデー効果を
有する上記長辺面と同じ大きさの結晶板を該長辺面の間
に決着固定して全体を一体化してなる光アイソレータに
よって解決される。
光アイソレータを構成する複数の各構成要素を一体化さ
せれば、アイソレータとしての組立、調整を容易にする
ことができる。
せれば、アイソレータとしての組立、調整を容易にする
ことができる。
本発明では、２個の等しい大きさの三角プリズムの各長
辺面（最長辺が形成する光通過面）を該長辺面の対頂角
を形成する二面がそれぞれ平行になるように対向させ、
該長辺面の間に誘電体多層膜よりなる偏光分離膜とファ
ラデー回転角を与えるためのファラデー効果を有する結
晶板を挟着固定して全体を一体化している。
辺面（最長辺が形成する光通過面）を該長辺面の対頂角
を形成する二面がそれぞれ平行になるように対向させ、
該長辺面の間に誘電体多層膜よりなる偏光分離膜とファ
ラデー回転角を与えるためのファラデー効果を有する結
晶板を挟着固定して全体を一体化している。
従って複数の光アイソレータ構成要素が一体化されたこ
とになって、アイソレータとしての組立。
とになって、アイソレータとしての組立。
調整の容易化と小型低価格化を実現することができる。
第１図は本発明になる光アイソレータの構成例を示した
図であり、また第２図は偏光分離膜の分光特性の一実験
例を示した図である。
図であり、また第２図は偏光分離膜の分光特性の一実験
例を示した図である。
第１図で、本発明になる光アイソレータは、例えば光学
ガラスＢＫ７等で形成した等しい大きさで光軸に沿った
断面が直角を頂角とする三角形をなす２個の直角プリズ
ム５ａ、５ｂの頂角対向面すなわち長辺面を、該頂角を
形成する二面が互いに平行になるように向かい合わせて
多少の間隔を保って配置し、その間に二酸化チタン（Ｔ
ｉＯ２） 、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）を交互に２０
数層蒸着した総膜厚数μｍ程度の偏光分離膜７を片面に
のみ被着形成した上記長辺面とほぼ同じ大きさを持つ板
状の４５度ファラデー回転子（結晶板）６を挿入し、更
に該ファラデー回転子６の両面で例えばスタイキャスト
等の接着剤を使用して該プリズム５ａ、５ｂの各長辺面
と接着固定して一体化したものである。
ガラスＢＫ７等で形成した等しい大きさで光軸に沿った
断面が直角を頂角とする三角形をなす２個の直角プリズ
ム５ａ、５ｂの頂角対向面すなわち長辺面を、該頂角を
形成する二面が互いに平行になるように向かい合わせて
多少の間隔を保って配置し、その間に二酸化チタン（Ｔ
ｉＯ２） 、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）を交互に２０
数層蒸着した総膜厚数μｍ程度の偏光分離膜７を片面に
のみ被着形成した上記長辺面とほぼ同じ大きさを持つ板
状の４５度ファラデー回転子（結晶板）６を挿入し、更
に該ファラデー回転子６の両面で例えばスタイキャスト
等の接着剤を使用して該プリズム５ａ、５ｂの各長辺面
と接着固定して一体化したものである。
なお上記４５度ファラデー回転子６は、特にファラデー
回転角が大きく取れるようにビスマス（Ｂｉ）を一部置
換して形成した厚さ３００μｍ程度の磁性ガーネット結
晶板よりなり、その外部から与えられる磁界が充分大き
い場合に４５度のファラデー回転角が得られるように形
成されている。
回転角が大きく取れるようにビスマス（Ｂｉ）を一部置
換して形成した厚さ３００μｍ程度の磁性ガーネット結
晶板よりなり、その外部から与えられる磁界が充分大き
い場合に４５度のファラデー回転角が得られるように形
成されている。
そこでこの一体止した光アイソレータを図示されないリ
ング状の永久磁石の内部で且つ、ブリズム５ａ、５ｂの
上面５ａ’、５ｂ’面をＬＤからの射出光りの円内図■
に示す方向の偏光面に対して相対的に４５度左回転（反
時計方向）させた円内図■の状態に配置する。
ング状の永久磁石の内部で且つ、ブリズム５ａ、５ｂの
上面５ａ’、５ｂ’面をＬＤからの射出光りの円内図■
に示す方向の偏光面に対して相対的に４５度左回転（反
時計方向）させた円内図■の状態に配置する。
かかる構成になる光アイソレータでは、例えば上記円内
図■に示す方向（図では水平方向に対して４５度右回転
させた方向）に偏光面を持つレーザ光りがプリズム５ａ
の端面５ａ″に入射すると、該光線りは４５度ファラデ
ー回転子６でその偏光面が４５度左回転して水平方向と
なりそのまま偏光分離膜７を通過する。
図■に示す方向（図では水平方向に対して４５度右回転
させた方向）に偏光面を持つレーザ光りがプリズム５ａ
の端面５ａ″に入射すると、該光線りは４５度ファラデ
ー回転子６でその偏光面が４５度左回転して水平方向と
なりそのまま偏光分離膜７を通過する。
従って■に示す如く入射光りの偏光面に対して４５度左
回転した方向（図では水平方向）に偏光面を持った光線
Ｌ３となって射出する。
回転した方向（図では水平方向）に偏光面を持った光線
Ｌ３となって射出する。
またランダム方向に偏光面を持つ逆行する反射光Ｌ３
′は、第３図で説明した如く偏光分離膜７でＰ偏光成分
のみが通過し、その後４５度ファラデー回転子６によっ
て偏光面が４５度左回転させられ■で示す如く入射光り
の偏光面と直交する方向に偏光面を持つ透過光Ｌ゛とな
って光源に戻るが、この場合にはＬＤに影響を及ぼすこ
とがない。
′は、第３図で説明した如く偏光分離膜７でＰ偏光成分
のみが通過し、その後４５度ファラデー回転子６によっ
て偏光面が４５度左回転させられ■で示す如く入射光り
の偏光面と直交する方向に偏光面を持つ透過光Ｌ゛とな
って光源に戻るが、この場合にはＬＤに影響を及ぼすこ
とがない。
なお、上記の場合には偏光分離膜７をファラデー回転子
６の片面に被着形成しているが、これに代えて２個のプ
リズム５ａ、５ｂの片側ｉ個例えば直角プリズム５ｂの
直角に対向する面すなわち長辺面に該偏光分離膜７を被
着形成しても全（同じ効果が得られることを実験的に確
認している。
６の片面に被着形成しているが、これに代えて２個のプ
リズム５ａ、５ｂの片側ｉ個例えば直角プリズム５ｂの
直角に対向する面すなわち長辺面に該偏光分離膜７を被
着形成しても全（同じ効果が得られることを実験的に確
認している。
偏光分離膜の実験結果の一例を示す第２図で、横軸Ｘは
ＬＤからのレーザ光の波長をｎｍでまた縦軸Ｙは該レー
ザ光の透過損失をｄＢ単位で示したものである。
ＬＤからのレーザ光の波長をｎｍでまた縦軸Ｙは該レー
ザ光の透過損失をｄＢ単位で示したものである。
通常光通信に多く使用される波長域が１３１０±２０
ｎｍ程度のレーザ光の場合には、図（Ａ）から明らかな
如く実線で示すＰ偏光成分（イ）はほぼ９９％通過する
がそれと直交する方向に偏光面を持つ破線で示すＳ偏光
成分のレーザ光（ロ）は殆ど通過せず遮断されることを
実証している。
ｎｍ程度のレーザ光の場合には、図（Ａ）から明らかな
如く実線で示すＰ偏光成分（イ）はほぼ９９％通過する
がそれと直交する方向に偏光面を持つ破線で示すＳ偏光
成分のレーザ光（ロ）は殆ど通過せず遮断されることを
実証している。
従って特性の優れた光アイソレータを得ることができる
。
。
上述の如く本発明により、部品点数の削減による組立・
調整の容易化が実現できて小型低価格の光アイソレータ
を提供することができる。
調整の容易化が実現できて小型低価格の光アイソレータ
を提供することができる。
なお本発明の説明に当たっては、プリズムに直角プリズ
ムを使用した場合について行っているが、直角プリズム
でな（でも同等の効果を得ることができる。
ムを使用した場合について行っているが、直角プリズム
でな（でも同等の効果を得ることができる。
６は４５度ファラデー回転子（結晶板）、７は偏光分離
膜、 をそれぞれ表わす。
膜、 をそれぞれ表わす。
第１図は本発明になる光アイソレータの構成例を示した
図、 第２図は偏光分離膜の分光特性の一実験例を示した図、 第３図は従来の光アイソレータの構成例を示した図、 である。図において、 ５ａ、５ｂは直角プリズム、 ５ａ ’ ＋ ５ｂ ’は上面、 ５ａ″は端面、 水金θ月にグろＬ？インＵ−夕司構・ぺ伊ｊΣ示（た国
策 ｊ 図 偏尤今紐用１ｍ分光勾１１シー賞乃会脅り乏示しに国策
２ 図 イＬ来ｎＬ？イソムータのイ４へイ列Σホした国策 図
図、 第２図は偏光分離膜の分光特性の一実験例を示した図、 第３図は従来の光アイソレータの構成例を示した図、 である。図において、 ５ａ、５ｂは直角プリズム、 ５ａ ’ ＋ ５ｂ ’は上面、 ５ａ″は端面、 水金θ月にグろＬ？インＵ−夕司構・ぺ伊ｊΣ示（た国
策 ｊ 図 偏尤今紐用１ｍ分光勾１１シー賞乃会脅り乏示しに国策
２ 図 イＬ来ｎＬ？イソムータのイ４へイ列Σホした国策 図
Claims (2)
- （１）２個の等しい大きさの三角プリズム（５ａ、５ｂ
）の各長辺面を該長辺面の対頂角を形成する二面がそれ
ぞれ平行になるように対向させ、 該長辺面と同じ大きさで偏光分離膜（７）を片側全面に
被着形成したファラデー効果を有する結晶板（６）を該
長辺面の間に挟着固定して全体を一体化してなることを
特徴とする光アイソレータ。 - （２）第１の三角プリズム（５ａ）の長辺面と、該第１
の三角プリズム（５ａ）と等しい大きさでその長辺面の
みに偏光分離膜（７）を被着形成した第２の三角プリズ
ム（５ｂ）の該長辺面とを、該長辺面の対頂角を形成す
る二面がそれぞれ平行になるように対向させ、 該長辺面と同じ大きさのファラデー効果を有する上記長
辺面と同じ大きさの結晶板（６）を該長辺面の間に挟着
固定して全体を一体化して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 |
|---|---|---|---|
| JP20673288A JPH0255313A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20673288A JPH0255313A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 光アイソレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0255313A true JPH0255313A (ja) | 1990-02-23 |
Family
ID=16528188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20673288A Pending JPH0255313A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0255313A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011049842A3 (en) * | 2009-10-19 | 2011-07-28 | Ipg Photonics Corporation | Assembly for monitoring power of randomly polarized light |
-
1988
- 1988-08-19 JP JP20673288A patent/JPH0255313A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011049842A3 (en) * | 2009-10-19 | 2011-07-28 | Ipg Photonics Corporation | Assembly for monitoring power of randomly polarized light |
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