JPH04360119A - 光アイソレータ - Google Patents

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、光アイソレータ、特に
入射光の偏波面を考慮することなく作動し得るようにし
た偏波無依存型光アイソレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、この種従来の光アイソレータの
構造例を示しているが、この光アイソレータでは入射光
が第１の偏光子１を通過した後にファラデー回転子２に
よってその偏波面が４５度回転し、更に該第１の偏光子
１に対して４５度傾いた偏光面を有する第２の偏光子３
を通過する。一方、上記入射光とは逆方向の反射戻り光
は第２の偏光子３に対して偏波面が一致した成分のみが
該第２の偏光子３を通過し、この後上記ファラデー回転
子２によってその偏波面が更に４５度回転する。従って
、該ファラデー回転子２を通過したかかる反射戻り光は
第１の偏光子１に対してその偏波面が９０度回転してい
ることになり、このため上記入射光の入射側にまでは到
達することができなくなる。このような従来の光アイソ
レータによれば上記逆方向の反射戻り光が遮断され、こ
の種光アイソレータの機能が発揮される。尚、図３に示
した構造の光アイソレータを複数段に構成することによ
り更に大きなアイソレーション効果を得ることができる
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構造の光アイソレータは入射光の偏波面の傾きに依存
する特性を有しており、入射光の偏波面に第１の偏光子
１の偏光面を一致させておく必要があるため、特に入射
光の偏波面が予め特定することができない光伝送系にお
いては光アイソレータとしての機能を十分有効に発揮す
ることができないという問題があった。

【０００４】本発明はかかる実情に鑑み、入射光の偏波
面を全く考慮しないで済み、且つその適正機能を発揮す
ることができる偏波無依存型の光アイソレータを提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による光アイソレ
ータは、入射光の偏波面に依存する構造を有する光アイ
ソレータユニットの入射側に偏光分離・合成素子と偏光
回転子とから成る第１の光学系を、又上記光アイソレー
タユニットの出射側には２枚の偏光回転子と偏光分離・
合成素子とから成る第２の光学系をそれぞれ配設し、上
記第１の光学系において分離された光路の偏光成分の一
方の偏波面を回転させることにより、分離された双方の
光路の偏光成分の偏波面が上記光アイソレータユニット
の入射側の偏光子の偏波面と一致するように該光アイソ
レータユニットに入射させると共に、上記光アイソレー
タユニットの出射側において上記分離されている光路の
偏光成分を上記第２の光学系によって再び結合させるよ
うになっている。

【０００６】

【作用】本発明によれば、入射光は、先ず第１の光学系
の偏光分離・合成素子によって互いに９０度の角度をな
す偏光成分を有する２つの光路に分離される。そして、
一方の光路にのみ配置された偏光回転子により上記２つ
の光路の偏光成分の偏波面を一致させた後にこれら双方
の光路の偏光成分に偏光面を合わせられている光アイソ
レータユニットの偏光子へ入射する。更に該光アイソレ
ータユニットを通過した上記２つの偏光成分は第２の光
学系の第１偏光回転子により該光アイソレータユニット
に入射したときと同一方向の偏光面に戻され、次に一方
の光路にのみ配置された第２回転子により一方の光路の
偏光成分だけがその偏波面を回転されて、２つの光路の
偏光成分が直交する。そして、これら互いに９０度の角
度をなす偏光成分は第２の光学系の偏光分離・合成素子
によって再び結合される。一方、上記入射光とは逆方向
の光は、第２の光学系の偏光分離・合成素子により互い
に９０度の角度をなす偏光成分を有する２つの光路に分
離され、上記とは逆の手順に従って逆方向から光アイソ
レータユニットに入射する。従って、該アイソレータユ
ニットの作用により逆方向の光は上記第１の光学系の入
射側へ戻ることができない。

【０００７】

【実施例】以下、図１に基づき図３を参照して本発明に
よる光アイソレータの第一実施例を説明する。先ず、４
は従来例の光アイソレータ（図３）を奇数個直列に接続
して構成されて成る光アイソレータユニットである。こ
の光アイソレータユニット４を構成する各光アイソレー
タは、従来例の場合と同様に第１の偏光子，ファラデー
回転子及び第２の偏光子から構成されているが、かかる
光アイソレータユニット４の入射側と出射側の偏光面は
互いに４５度の角度をなしている。そして、光アイソレ
ータユニット４の両側には後述する第１の光学系と第２
の光学系とは配置されるようになっているが、ここでは
第１の光学系を入射側とする。

【０００８】更に図中、５は第１の光学系に配置されて
いて例えばＴｉＯ２（ルチル）によって形成された複屈
折板でなる偏光分離・合成素子、６は第１の光学系に配
置されていて例えば１／２波長板で成る偏光回転子、７
及び８は第２の光学系に配置されていて上記偏光回転子
６と同様に構成されて成る第１偏光回転子及び第２偏光
回転子、９は第２の光学系に配置された偏光分離・合成
素子である。

【０００９】上記の場合、第１の光学系において入射光
は偏光分離・合成素子５によって２つの光路ａ及び光路
ｂに分離されるが、上記偏光回転子６は、これらの分離
された光路の偏光成分のうち光路ａの偏光成分のみが通
過し且つ偏波面が９０度回転して光路ｂの偏光成分の偏
波面と一致するように配置されている。又、上記光アイ
ソレータユニット４は、その入射側の偏光子１（図３、
符号１参照）の偏光面が該偏光子１に入射すべき上記光
路ａ，ｂのそれぞれ偏光成分の偏波面と一致するように
配置されている。更に上記第１偏光回転子７は光アイソ
レータユニット４を通過した光路ａ及び光路ｂのそれぞ
れの偏光成分が通過するように、そして上記第２偏光回
転子８は光路ｂの偏光成分のみが通過するように配置さ
えている。

【００１０】本発明による光アイソレータは上記のよう
に構成されているから、第１の光学系において入射光は
先ず偏光分離・合成素子５を通過することにより互いに
直交する偏光成分を有する２つの光路ａ及び光路ｂに分
離される。そして、これらの分離された光路ａ，ｂの偏
光成分のうち光路ａの偏光成分のみが偏光回転子６を通
過することによりその偏波面が９０度回転せしめられ、
これにより該光路ａの偏光成分の偏波面は光路ｂの偏光
成分の偏波面と一致する。更に２つの光路ａ，ｂの偏光
成分は光アイソレータユニット４を通過することにより
それらの偏波面は共に４５度（若しくは３１５度）回転
するが、該光アイソレータユニット４を通過した光路ａ
，ｂの偏光成分は第２の光学系において先ず第１偏光回
転子７によって光アイソレータユニット４の以前の偏波
面の状態に戻される。そして光路ｂの偏光成分のみが第
２偏光回転子８によって９０度回転され、これにより２
つの光路ａ，ｂの偏光成分は直交するが、更にこれら光
路ａ，ｂの偏光成分は偏光分離・合成素子によって再び
結合される。

【００１１】一方、第２の光学系側から入射する上記入
射光とは逆方向の光は、第２の光学系の偏光分離・合成
素子９により互いに９０度の角度をなす偏光成分を有す
る２つの光路ａ，ｂに分離されるが、このうち光路ｂの
偏光成分のみが偏光回転子８を通過することによりその
偏波面が９０度回転せしめられ、これにより該光路ｂの
偏光成分の偏波面は光路ａの偏光成分の偏波面と一致す
る。そしてこれら偏波面が一致した光路ａ，ｂの偏光成
分は上記とは逆の手順に従って逆方向から光アイソレー
タユニット４に入射する。従って、該光アイソレータユ
ニット４の作用により逆方向の光は上記第１の光学系の
入射側へ戻ることができない。尚、上記の場合、２つの
光路ａ及び光路ｂを入れ換えて行っても同様な作用効果
を得ることができる。

【００１２】図２は本発明による光アイソレータの第二
実施例を示す。この第二実施例では、光アイソレータユ
ニット４は従来例の光アイソレータ（図３）を偶数個直
列に接続して構成されて成り、その入射側と出射側の偏
光面は互いに９０度の角度をなしている。そしてその他
の基本的構成は上記第一実施例の場合と同様である。

【００１３】第二実施例によれば、第１の光学系におい
て入射光は上記第一実施例の場合と同様に先ず偏光分離
・合成素子５を通過することにより互いに直交する偏光
成分を有する２つの光路ａ及び光路ｂに分離され、光路
ａの偏光成分のみが偏光回転子６を通過することにより
その偏波面が９０度回転せしめられ、これにより該光路
ａの偏光成分の偏波面は光路ｂの偏光成分の偏波面と一
致する。そして次に２つの光路ａ，ｂの偏光成分は光ア
イソレータユニット４へ入射するが、該光アイソレータ
ユニット４を通過することによりそれらの偏波面は共に
９０度回転する。該光アイソレータユニット４を通過し
た光路ａ，ｂの偏光成分は第２の光学系において先ず第
１偏光回転子７によって光アイソレータユニット４の以
前の偏波面の状態に戻される。そして光路ｂの偏光成分
のみが第２偏光回転子８によって９０度回転され、これ
により２つの光路ａ，ｂの偏光成分は直交するが、更に
これら光路ａ，ｂの偏光成分は偏光分離・合成素子によ
って再び結合される。

【００１４】一方また、第２の光学系側から入射する逆
方向の光の場合も、第２の光学系の偏光分離・合成素子
９により互いに９０度の角度をなす偏光成分を有する２
つの光路ａ，ｂに分離され、上記とは逆の手順に従って
逆方向から光アイソレータユニット４に入射するが、該
アイソレータユニット４の作用により逆方向の光は上記
第１の光学系の入射側へ戻ることができない。

【００１５】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、特に入
射光の偏波面を予め特定し得ない光伝送系に対して偏波
面を光アイソレータユニットの入射側の偏光子の偏光面
と一致させることができ、これにより偏波面の状態を考
慮することなく従来用いられている光アイソレータユニ
ットを利用して光アイソレータの機能を有効且つ十分に
発揮させることができる。更に、入射光と出射光の光軸
が一致しているので優れた実用的効果がある等の利点が
ある。そして又、空間ビーム光や光ファイバー用として
利用することができるのは勿論であるが、その場合に既
存の光アイソレータと簡単に置換することができる等の
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光アイソレータの第一実施例による全
体構成図である。

【図２】本発明の光アイソレータの第二実施例による全
体構成図である。

【図３】従来の光アイソレータの全体構成図である。

【符号の説明】

１　　　　第１の偏光子 ２　　　　ファラデー回転子 ３　　　　第２の偏光子 ４　　　　光アイソレータユニット ５　　　　偏光分離・合成素子 ６　　　　偏光回転子 ７　　　　第１偏光回転子 ８　　　　第２偏光回転子 ９　　　　偏光分離・合成素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　入射光の偏波面に依存する構造を有す
   る光アイソレータユニットの入射側に偏光分離・合成素
   子と偏光回転子とから成る第１の光学系を、又上記光ア
   イソレータユニットの出射側には２枚の偏光回転子と偏
   光分離・合成素子とから成る第２の光学系をそれぞれ配
   設し、上記第１の光学系において分離された光路の偏光
   成分の一方の偏波面を回転させることにより、分離され
   た双方の光路の偏光成分の偏波面が上記光アイソレータ
   ユニットの入射側の偏光子の偏波面と一致するように該
   光アイソレータユニットに入射させると共に、上記光ア
   イソレータユニットの出射側において上記分離されてい
   る光路の偏光成分を上記第２の光学系によって再び結合
   させるようにしたことを特徴とする光アイソレータ。