JPH04233510A

JPH04233510A - 光アイソレータ

Info

Publication number: JPH04233510A
Application number: JP40922090A
Authority: JP
Inventors: Masao Hirano; 平野　雅夫
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1990-12-28
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1992-08-21

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に、光通信分野等に
おいて利用できる小型の光アイソレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、光通信モジュール等に組み込む
ことができる小型の光アイソレータは、磁界発生手段と
しての永久磁石に孔形状が略四角形をなした貫通孔を形
成し、この貫通孔に磁気光学素子としてのファラデーガ
ラスや偏光器としての偏光板を挿入して固定したもので
あった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来の光アイソレータは、永久磁石の貫通孔にファラ
デーガラスや偏光板を直接挿入固定するものであるが、
これら光学部品は極めて小さい上に傷付きやすいので挿
入作業の際にこれら部品を傷付けるおそれが大きかった
。また、精密加工が必ずしも容易でないこの様な小さな
光学部品どうしを直接所定の位置関係に正確に配置する
ことは極めて困難であり、各部品間に必要以上のスキマ
が生じたりして、所望の性能を発揮できなくなるおそれ
もあった。さらに、これら各光学部品を配置後、２つの
偏光板の偏光面が所定の関係になるように偏光板の角度
調整が必要であるが、従来の光アイソレータはこの角度
調整が困難であった。加えて、従来の光アイソレータは
、各光学部品の固定に有機系接着剤を用いるのが一般的
であるが、この有機系の接着剤は使用条件によっては信
頼性が必ずしも十分でないという問題点もある。

【０００４】本発明は、上述の背景のもとでなされたも
のであり、すぐれた信頼性を有すると共に、組み立て調
整が容易である光アイソレータを提供することを目的と
したものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の各構成
とすることにより上述の課題を解決している。

【０００６】（１）　　互いの透過偏光面が異なると共
に光軸を共通にして配置された２つの偏光器と、これら
偏光器の間に光軸を共通にして配置された磁気光学素子
と、この磁気光学素子に磁界を形成する磁界形成手段と
を備えた光アイソレータにおいて、　　筒状の外ケース
に少なくとも前記偏光器及び磁気光学素子を光軸を共通
にして収納するようにし、前記２つの偏光器、磁気光学
素子及び磁界形成手段のうちの１以上を内ケースに収納
してこの内ケースを前記外ケースに収納したことを特徴
とする構成。

【０００７】（２）　　構成１に記載の光アイソレータ
において、前記筒状外ケースがその筒内の空洞部の断面
形状が円形をなしたものであり、かつ、前記内ケースの
外形が前記外ケースの空洞部の内径にほぼ等しい外径を
有する円柱状をなしたものであることを特徴とする構成
。

【０００８】（３）　　構成２に記載の光アイソレータ
において、前記２つの偏光器を別個の内ケ−スに収納し
てこれら内ケースを前記外ケースに収納するようにした
ことを特徴とする構成。

【０００９】（４）　　構成１ないし３のいずれかに記
載の光アイソレータにおいて、前記磁界発生手段として
永久磁石を用い、この永久磁石を外ケースに収納するよ
うにしたことを特徴とする構成。

【００１０】（５）　　構成４に記載の光アイソレータ
において、前記永久磁石を複数の部分で構成し、これら
永久磁石を前記外ケース内に前記磁気光学素子を囲むよ
うにして配置したことを特徴とする光アイソレータ。

【００１１】

【作用】前記構成１によれば、各光学部品を外ケースに
収納するようにし、かつ、少なくとも一方の偏光器を内
ケースに収納してこの内ケースを外ケースに収納するよ
うにしたことにより、従来のように永久磁石の貫通孔内
に他の光学部品を挿入固定する場合に比較して組み付け
や偏光器の角度調整等が著しく容易になる。また、構成
２及び３によれば、偏光器を収納した内ケースを外ケー
スに挿入した後、内ケースを外ケースに対して回転させ
ることにより偏光器の角度調整ができるからさらに調整
が容易となる。さらに、構成４及び５によれば、より小
型コンパクトで組み付け調整が容易な光アイソレータを
得ることができる。

【００１２】

【実施例】（第１実施例）図１は本発明の第１実施例に
かかる光アイソレータの縦断面図、図２は第１実施例の
組立図である。以下、これら図面を参照しながら本発明
の第１実施例を詳述する。

【００１３】図において、符号１１０は外ケース、符号
１２０は内ケース、符号１３１，１３２，１３３は磁界
発生手段たる磁石、符号１４０は磁気光学素子、符号１
５１，１５２は偏光板である。

【００１４】外ケース１１０は、非磁性体ステンレスを
外径３〜４ｍｍφ、内径２．５〜３．７ｍｍφ（厚さ０
．１〜０．４ｍｍ）、長さ２〜３ｍｍ程度の円筒状に形
成したしたものである。この外ケース１１０内に内ケー
ス１２０、磁石１３２、偏光板１５２及び磁石１３３が
収納固定される。

【００１５】内ケース１２０は、外ケースの内径とほぼ
同じ外径を有しており、外ケース１１０内に嵌合性良く
収納できる円筒状のケースであって、長さが１〜２ｍｍ
、材料及び厚みは外ケース１１０と略同じである。図２
に示されるように、この内ケース１２０には磁石１３１
及び偏光板１５１が挿入固定される。

【００１６】磁石１３１は希土類永久磁石等を厚さ０．
５ｍｍ内外の円板状に形成し、その中心に光通過孔１３
１ａを形成したもので、内ケース１２０内に嵌合性良く
挿入できる外径を有している。図２に示されるように、
この磁石１３１は内ケース１２０内に左端面部を揃えて
内ケース１２０の外径が変形しない程度の力で圧入固定
される。

【００１７】偏光板１５１は周知の複屈折性結晶板等で
構成されたもので、通過する光を該光の進行方向を含む
特定の平面を偏光面とする直線偏光にする。この偏光板
１５１は、対角線の長さが内ケース１２０の内径に略等
しい厚さ０．２〜０．５ｍｍ内外の四角形状の板状体で
あり、図２に示されるように、内ケース１２０内に収納
されて、内ケース１２０の内周面及び磁石１３１の一端
面に接着固定される。磁石１３２は希土類永久磁石等を
外径が外ケース１１０の内径にほぼ等しく、厚さが０．
５ｍｍ内外の円板状体に形成し、中心部に四角形状の収
納孔１３２ａを形成し、図２に示されるように、この収
納孔１３２ａに磁気光学素子１４０を収納し、接着剤等
で固定したものである。

【００１８】磁気光学素子１４０は、通過する光をファ
ラデー効果（磁気光学効果）によってその偏光面を所定
角度（４５°）だけ回転するもので、この実施例では、
周知のＢｉ置換ガーネット厚膜を用いている。なお、こ
の磁気光学素子１４０は磁石１３２の収納孔１３２ａ内
に嵌合性良く収納できる形状・寸法に形成されたもので
ある。

【００１９】偏光板１５２は前記偏光板１５１と寸法の
みが異なるほかは同じ構成のものである。この偏光板１
５２は、対角線の距離が外ケース１１０の内径に略等し
い厚さ０．５ｍｍ内外の四角形状の板状体であり、図２
に示されるように、外ケース１１０内に収納されて、外
ケース１１０の内周面及び磁石１３３の一端面に接着固
定される。この場合、この偏光板１５２と前記偏光板１
５１とは、互いにその偏光面が４５°なすように偏光面
の角度関係が調整されて配置される。

【００２０】磁石１３３は、希土類永久磁石等を外径が
外ケース１１０の内径にほぼ等しく、厚さが０．５ｍｍ
内外の円板状体に形成し、中心部に光通過光１３３ａを
形成したもので、外ケース１１０内に嵌合性良く挿入で
きる外径を有している。図２に示されるように、この磁
石１３３は外ケース１１０内に右端部を揃えて外ケース
１１０の外径が変形しない程度の力で圧入固定される。

【００２１】なお、外ケース１１０内に、内ケース１２
０、磁石１３２、偏光板１５２及び磁石１３３を収納固
定する場合には、まず、磁石１３３を外ケース１１０に
互いの右端部を揃えて圧入固定し、次に、偏光板１５２
を外ケース１１０に挿入し、該偏光板１５２の右端面を
磁石１３３の左端面に接するようにして接着固定し、次
に、磁気光学素子１４０を収納固定した磁石１３２を外
ケース１１０に挿入して接着固定し、次いで、偏光板１
５１と磁石１３１とを収納固定した内ケース１２０を外
ケース１１０に挿入する。しかるのち、この内ケース１
２０を外ケース１１０内で回転して偏光板１５１と偏光
板１５２の互いの偏光面が正確に４５°なすように角度
調整する。そして、この調整が終了したら、内ケース１
２０を外ケース１１０にハンダづけ等の手段で固定する
。

【００２２】上述の構成の光アイソレータにおいて、図
中、左側から右側に進行するレーザ光等の光（往路光）
を、磁石１３１の光透過孔１３１ａを通じて入射すると
、該光は、偏光板１５１によって直線偏光にされ、さら
に、この直線偏光にされた光は磁気光学素子１４０によ
ってその偏光面を４５°変えられて偏光板１５２を通過
して磁石１３３の光通過孔１３３ａを通じて外部に出射
される。一方、図中、この光と反対方向に進む光、すな
わち、図中、右側から左側に進行する戻り光等の光（復
路光）は、偏光板１５２を通過することにより、直線偏
光となり、この直線偏光は磁気光学素子１４０を通過す
ることによって再度４５°回転させられる。この場合、
この復路光の回転方向は、絶対的な座標からみると前記
往路光の回転方向と同じ方向であるから、結局、磁気光
学素子１４０を通過した復路光の偏光面は偏光板１５１
の偏光面と９０°なすことになり、この偏光板１５１を
通過することができない。これにより光アイソレーショ
ンがなされる。

【００２３】この実施例によれば、各光学部品を外ケー
ス１１０に収納するようにし、かつ、一方の偏光板１５
１を内ケース１２０に収納してこの内ケース１２０を外
ケース１１０に収納するようにしたことにより、偏光板
１５１を収納した内ケース１２０を外ケース１１０に挿
入した後、内ケース１２０を外ケース１１０に対して回
転させることにより偏光板１５１と偏光板１５２との偏
光面の角度調整が正確にかつ容易にできると共に、従来
のように永久磁石の貫通孔内に直接他の光学部品を挿入
固定する場合に比較して組み付け作業が容易となり、さ
らには、組み付けの際の光学部品を破損したりするおそ
れを軽減することが可能となる。また、磁気光学素子１
４０を磁石１３２の収納孔１３２ａ内に予め収納固定し
、この磁石１３２を外ケース１１０内に収納すると共に
、この磁気光学素子１４０を挾むようにして磁石１３１
及び１３３を外ケース１１０内に配置したことにより、
さらに、組み付けを容易にすると共に、磁界を所定の強
さに確保しつつ装置を小型コンパクトに形成することを
可能にしている。

【００２４】（第２実施例）図３は本発明の第２実施例
にかかる光アイソレータの縦断面図、図４は第２実施例
の組立図である。以下、これら図面を参照しながら本発
明の第２実施例を詳述する。なお、以下説明する各実施
例は、基本的構成は上述の第１実施例と共通し、各構成
要素で機能を同じくするものは上述の第１実施例と略同
じものを用いているので、これらの詳細説明は省略し、
以下では、各構成要素の簡単な機能と第１実施例と異な
る点を中心に説明するこの実施例では、２つの偏光板２
５１と２５２とをそれぞれ内ケース２２１と２２２とに
収納固定し、これら内ケース２２１と２２２とを外ケー
ス２１０に収納するようにし、２つの偏光板２５１と２
５２とを外ケース２１０内で独立に回転調節できるよう
にして偏光板の角度調節の自由度を拡げると共に、組み
付け作業をより容易にできるようにしたものである。な
お、２つの内ケース２２１と２２２とには、偏光板２５
１と２５２の外に、それぞれ磁石２３１及び２３３を圧
入固定し、また、２つの内ケース２２１と２２２との間
には、磁気光学素子２４０を挿入固定した磁石２３２を
配置するようにした点は、上述の第１実施例の構成と略
同じである。なお、図３において、符号２３１ａ，２３
３ａは光通過孔、符号２３２ａは収納孔である。

【００２５】（第３実施例）図５は本発明の第３実施例
にかかる光アイソレータの縦断面図、図６は第３実施例
の組立図である。

【００２６】この実施例は、３枚の磁石３３１，３３２
，３３３の間に一方の偏光板３５１と磁気光学素子３４
０とを挾み込むように配置し、これらを１つの内ケース
３２０内に収納し、この内ケース３２０を外ケース３１
０内に挿入固定すると共に、他方の偏光板３５２と磁石
３１０とを外ケース３１０内に直接収納固定するように
したもので、磁気光学素子を予め内ケースに収納してお
くことにより、組み付け作業の能率化を図ったものであ
る。なお、図５において、３３１ａ，３３２ａ，３３３
ａ，３３４ａは光通過孔である。

【００２７】（第４実施例）図７は本発明の第４実施例
にかかる光アイソレータの縦断面図、図８は第４実施例
の組立図である。

【００２８】この実施例は、２枚の磁石４３１及び４３
２と、一方の偏光板４５１及び磁気光学素子４４０とを
交互に配置してこれらを第１の内ケース４２１内に収納
固定し、また、第２の内ケース４２２内には他方の偏光
板４５２を収納してこれら２つの内ケース４２１と４２
２とを外ケース４１０内に収納固定し、さらに、外ケー
ス４１０の両端開口部にステンレス板材等からなる固定
板金具４６１及び４６２を固着したもので、外ケース４
１０内に収納する光学部品の全てを予め内ケース４２１
と４２２とに収納しておき、これら内ケースを外ケース
４１０内に挿入固定するようにして、組み付け調整をよ
り容易にすると共に、外ケースの両端開口部に固定板金
具４６１及び４６２を固着することにより、光学部品の
固定をより強固なものにしたものである。

【００２９】（第５実施例）図９は本発明の第５実施例
にかかる光アイソレータの縦断面図、図１０は第５実施
例の組立図である。

【００３０】この実施例は、第１の内ケース５２１に一
方の偏光板５５１と磁石５３１とを収納固定し、第２の
内ケース５２２に他方の偏光板５５２と磁石５３２とを
収納固定し、これら内ケースで磁気光学素子５４０を挾
むようにして、これら内ケース５２１，５２２及び磁気
光学素子５４０を外ケース５１０内に収納固定すると共
に、外ケースの両端開口部にそれぞれ固定板金具５６１
と５６２とを固着したもので、ほぼ上記第４実施例と同
様の利点がある。

【００３１】（第６実施例）図１１は本発明の第６実施
例にかかる光アイソレータの縦断面図である。この実施
例は、上述の第５実施例の内ケース５２１と固定板金具
５６１とを用いる代わりに、これらを一体にしたような
有底筒状の内ケース６２１を用い、また、内ケース５２
２と固定板金具５６２とを用いる代わりにこれらを一体
にしたような有底筒状の内ケース６２２を用いたもので
、これにより、組み付け工数を軽減可能にしたものであ
る。その他の点は第５実施例と同じである。なお、図１
１において、符号６５１，６５２は偏光板、符号６３１
，６３２は磁石、符号６２１ａ，６３１ａ，６３２ａ，
６２２ａは光通過孔である。

【００３２】なお、上述の各実施例では、磁界発生手段
として永久磁石を用い、この永久磁石を外ケース内に組
み込む例を掲げたが、これは、ソレノイドコイルを外ケ
ースの外に配置するようにしても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明は、筒状
の外ケースに少なくとも偏光器及び磁気光学素子を光軸
を共通にして収納するようにし、偏光器、磁気光学素子
及び磁界形成手段のうちの１以上を内ケースに収納して
この内ケースを前記外ケースに収納するようにしたこと
により、すぐれた信頼性を有すると共に、組み立て調整
が容易である小型光アイソレータを得ているものである
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかる光アイソレータの
縦断面図である。

【図２】第１実施例の組立図である。

【図３】本発明の第２実施例にかかる光アイソレータの
縦断面図である。

【図４】第２実施例の組立図である。

【図５】本発明の第３実施例にかかる光アイソレータの
縦断面図である。

【図６】第３実施例の組立図である。

【図７】本発明の第４実施例にかかる光アイソレータの
縦断面図である。

【図８】第４実施例の組立図である。

【図９】本発明の第５実施例にかかる光アイソレータの
縦断面図である。

【図１０】第５実施例の組立図である。

【図１１】本発明の第５実施例にかかる光アイソレータ
の縦断面図である。

【符号の説明】

１１０，２１０，３１０，４１０，５１０，６１０　　
　　　　外ケース１２０，２２１，２２２，３２０，４２１，４２２，５
２１，５２２，６２１，６２２　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　内ケース１５１，１５２，２５１，２５２，３５１，３５２，４
５１，４５２，５５１，５５２，６５１，６５２　　　
　　　　　　　偏光板１３１，１３２，１３３，２３１，２３２，２３３，３
３１，３３２，３３３，３３４，４３１，４３２，５３
１，５３２，６３１，６３２　　磁石１４０，２４０，３４０，４４０，５４０，６４０　　
　　　　　　磁気光学素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　互いの透過偏光面が異なると共に光軸
を共通にして配置された２つの偏光器と、これら偏光器
の間に光軸を共通にして配置された磁気光学素子と、こ
の磁気光学素子に磁界を形成する磁界形成手段とを備え
た光アイソレータにおいて、筒状の外ケースに少なくと
も前記偏光器及び磁気光学素子を光軸を共通にして収納
するようにし、前記２つの偏光器、磁気光学素子及び磁
界形成手段のうちの１以上を内ケースに収納してこの内
ケースを前記外ケースに収納したことを特徴とする光ア
イソレータ。
【請求項２】　　請求項１に記載の光アイソレータにお
いて、前記筒状外ケースがその筒内の空洞部の断面形状
が円形をなしたものであり、かつ、前記内ケースの外形
が前記外ケースの空洞部の内径にほぼ等しい外径を有す
る円柱状をなしたものであることを特徴とする光アイソ
レータ。
【請求項３】　　請求項２に記載の光アイソレータにお
いて、前記２つの偏光器を別個の内ケ−スに収納してこ
れら内ケースを前記外ケースに収納するようにしたこと
を特徴とする光アイソレータ。
【請求項４】　　請求項１ないし３のいずれかに記載の
光アイソレータにおいて、前記磁界発生手段として永久
磁石を用い、この永久磁石を外ケースに収納するように
したことを特徴とする光アイソレータ。
【請求項５】　　請求項４に記載の光アイソレータにお
いて、前記永久磁石を複数の部分で構成し、これら永久
磁石を前記外ケース内に前記磁気光学素子を囲むように
して配置したことを特徴とする光アイソレータ。