JPH0645932Y2 - 光アイソレータ - Google Patents
光アイソレータInfo
- Publication number
- JPH0645932Y2 JPH0645932Y2 JP4881888U JP4881888U JPH0645932Y2 JP H0645932 Y2 JPH0645932 Y2 JP H0645932Y2 JP 4881888 U JP4881888 U JP 4881888U JP 4881888 U JP4881888 U JP 4881888U JP H0645932 Y2 JPH0645932 Y2 JP H0645932Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical isolator
- polarizer
- permanent magnet
- light
- faraday rotator
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案はレーザ発振器より発射したレーザ光が発振器内
に帰還することを防止する光アイソレータに関する。
に帰還することを防止する光アイソレータに関する。
〈従来の技術〉 レーザ光を用いた情報制御システムにおいては発振器か
ら発振した出力光の一部がシステムの構成素子によって
反射され発振器内に帰還し戻り光となり，レーザの発振
が乱れる現象があり，これを防止するために光アイソレ
ータが用いられている。
ら発振した出力光の一部がシステムの構成素子によって
反射され発振器内に帰還し戻り光となり，レーザの発振
が乱れる現象があり，これを防止するために光アイソレ
ータが用いられている。
この光アイソレータは第４図および第５図に示すよう
に，発振器より発振された矢印Ａの方向の任意の楕円偏
光となっている入射光は第１の偏光子２を透過すると平
面偏光となって出力される。この平面偏光は矢印Ｂの方
向に加えられた磁界の中に設けられたファラデー回転子
１を透過すると矢印Ｒの方向に45°回転した平面偏光と
なって出力され，またこの平面偏光は第２の偏光子２′
を透過しても偏光面の方向は変らない平面偏光の出力光
となる。すなわちファラデー回転子１は入射光の偏光面
と出力光の偏光面との間に偏波面の向きにかかわらずフ
ァラデー回転によって45°回転させ，また偏光子2,2′
は透過光のうちそれぞれの偏光子2,2′に個有な特定の
偏光の成分のみを透過させ，これに垂直な成分は吸収さ
れる。
に，発振器より発振された矢印Ａの方向の任意の楕円偏
光となっている入射光は第１の偏光子２を透過すると平
面偏光となって出力される。この平面偏光は矢印Ｂの方
向に加えられた磁界の中に設けられたファラデー回転子
１を透過すると矢印Ｒの方向に45°回転した平面偏光と
なって出力され，またこの平面偏光は第２の偏光子２′
を透過しても偏光面の方向は変らない平面偏光の出力光
となる。すなわちファラデー回転子１は入射光の偏光面
と出力光の偏光面との間に偏波面の向きにかかわらずフ
ァラデー回転によって45°回転させ，また偏光子2,2′
は透過光のうちそれぞれの偏光子2,2′に個有な特定の
偏光の成分のみを透過させ，これに垂直な成分は吸収さ
れる。
ここで出力光が帰還して矢印Ｃの方向のレーザ光は第５
図のように楕円偏光の戻り光は第２の偏光子２′を透過
して平面偏光となり，またこの平面偏光はファラデー回
転子１で45°偏光面が回転し第１の偏光子２に達する。
しかし第１の偏光子２においては入射される戻り光は偏
光子２の偏波面とは90°の差を生ずるので偏光子２を透
過することができず発振器に戻ることがない。
図のように楕円偏光の戻り光は第２の偏光子２′を透過
して平面偏光となり，またこの平面偏光はファラデー回
転子１で45°偏光面が回転し第１の偏光子２に達する。
しかし第１の偏光子２においては入射される戻り光は偏
光子２の偏波面とは90°の差を生ずるので偏光子２を透
過することができず発振器に戻ることがない。
この種の光アイソレタの例は第６図に示すように，ファ
ラデー回転子１に磁界を発生させる円筒状の永久磁石３
の貫通孔７の中にファラデー回転子１を中央に，その両
側面にそれぞれ偏光子2,2′を密着させて形成されてい
る。
ラデー回転子１に磁界を発生させる円筒状の永久磁石３
の貫通孔７の中にファラデー回転子１を中央に，その両
側面にそれぞれ偏光子2,2′を密着させて形成されてい
る。
また光アイソレータの他の例は第７図に示すように中央
にファラデー回転子１を設けその両側面にリング状の永
久磁石3,3′を貫通孔７をそれぞれの中心を一致密着さ
せ，さらにその両側面にそれぞれ偏光子2,2′を密着さ
せて形成されている。
にファラデー回転子１を設けその両側面にリング状の永
久磁石3,3′を貫通孔７をそれぞれの中心を一致密着さ
せ，さらにその両側面にそれぞれ偏光子2,2′を密着さ
せて形成されている。
〈考案が解決しようとする課題〉 従来光アイソレータにおいてはファラデー回転子1,偏光
子2,2′などの部品は接触面を密着させて組立てられ，
光に対して正しく透過するような加工に精度を要する欠
点がある。また使用される部品は加熱接着固定されるの
で各部品の熱膨張係数の差によって，加熱により生ずる
ひずみ応力のために光アイソレータが破損劣化し，信頼
性に欠ける欠点がある。
子2,2′などの部品は接触面を密着させて組立てられ，
光に対して正しく透過するような加工に精度を要する欠
点がある。また使用される部品は加熱接着固定されるの
で各部品の熱膨張係数の差によって，加熱により生ずる
ひずみ応力のために光アイソレータが破損劣化し，信頼
性に欠ける欠点がある。
〈課題を解決するための手段〉 本考案は従来のかかる欠点を除き，金属材よりなる円筒
形スペーサの外周より内方に向けて複数個の爪が折り曲
げられ他端が開放されたスペーサの爪の内面に１個の偏
光子２と外面に１個のファラデー回転子１を密着させ，
且つ開放端より１個の円筒状の永久磁石３を挿入した光
アイソレータである。
形スペーサの外周より内方に向けて複数個の爪が折り曲
げられ他端が開放されたスペーサの爪の内面に１個の偏
光子２と外面に１個のファラデー回転子１を密着させ，
且つ開放端より１個の円筒状の永久磁石３を挿入した光
アイソレータである。
〈作用〉 ここに光アイソレータからの順方向の出力光を偏光面を
有するファイバで受ける場合，また逆に出力光が偏光で
偏光面に垂直な偏光を持つ場合のようなものでは光ファ
イバー側およびレーザ側の偏光子２を省略でき，部品の
点数が少く組立が容易となる。
有するファイバで受ける場合，また逆に出力光が偏光で
偏光面に垂直な偏光を持つ場合のようなものでは光ファ
イバー側およびレーザ側の偏光子２を省略でき，部品の
点数が少く組立が容易となる。
〈実施例〉 本考案の光アイソレータの実施例を第１図の分解斜視
図，第２の縦断側面図に示す。
図，第２の縦断側面図に示す。
図面に示すように非磁性金属材よりなり軸方向に一端を
開口した円筒状で他端に軸方向内側に向けて折り曲げた
複数個の爪６を設けスペーサ４を形成する。このスペー
サ４に光軸５を中心にして爪６の内側に偏光子２を，外
側にファラデー回転子１を接着固定する。さらにスペー
サ４の偏光子２に接し中央に貫通孔７が貫設された筒状
の永久磁石３を貫通孔７と偏光子2,ファラデー回転子１
の光軸５を合わせて挿入し接触させて光アイソレータが
形成される。ここにおいて光軸５を一致させるために
は，スペーサ４と永久磁石３および偏光子２とは接着し
ないで自由回転させておき，光軸５の位置に基準光を透
過させスペーサ４を回転させて偏光子２が光アイソレー
タとして性能が最大となるように微調整を行なう。その
後永久磁石３とスペーサ４とを接着固定し調整を終り，
高性能な光アイソレータとなる。
開口した円筒状で他端に軸方向内側に向けて折り曲げた
複数個の爪６を設けスペーサ４を形成する。このスペー
サ４に光軸５を中心にして爪６の内側に偏光子２を，外
側にファラデー回転子１を接着固定する。さらにスペー
サ４の偏光子２に接し中央に貫通孔７が貫設された筒状
の永久磁石３を貫通孔７と偏光子2,ファラデー回転子１
の光軸５を合わせて挿入し接触させて光アイソレータが
形成される。ここにおいて光軸５を一致させるために
は，スペーサ４と永久磁石３および偏光子２とは接着し
ないで自由回転させておき，光軸５の位置に基準光を透
過させスペーサ４を回転させて偏光子２が光アイソレー
タとして性能が最大となるように微調整を行なう。その
後永久磁石３とスペーサ４とを接着固定し調整を終り，
高性能な光アイソレータとなる。
ここで偏光子２とファラデー回転子１をスペーサ４に接
着のとき加熱固定の工程が加わっても各光学素子は薄板
のスペーサ４のたわみによってひずみが吸収されるの
で，熱膨張係数の差によって生ずるひずみで破損するこ
とがない。
着のとき加熱固定の工程が加わっても各光学素子は薄板
のスペーサ４のたわみによってひずみが吸収されるの
で，熱膨張係数の差によって生ずるひずみで破損するこ
とがない。
また本考案においては光アイソレータからの順方向の出
力光を偏光面を持っている特殊なファイバーで受ける場
合，逆に出力光が偏光で偏波面に垂直な偏光を持つ戻り
光に対して雑音による発振モードの乱れが小さい分布帰
還型レーザの場合の例においては，光ファイバ側および
レーザ側の偏光子２を省略しても機能に変化はない。
力光を偏光面を持っている特殊なファイバーで受ける場
合，逆に出力光が偏光で偏波面に垂直な偏光を持つ戻り
光に対して雑音による発振モードの乱れが小さい分布帰
還型レーザの場合の例においては，光ファイバ側および
レーザ側の偏光子２を省略しても機能に変化はない。
一般に円筒形の永久磁石３の回転中心となる光軸５上の
磁界は永久磁石３の外形が対称であるので，つねに光軸
５に平行な向きになる。ここで第３図に示すように永久
磁石３として外形4mm,内径2mm,長さ4mmの例で，縦軸に
磁界の相対強度Ｇ横軸に永久磁石３の中央よりの距離0m
mをシュミレーションした特性曲線図を示す。図面に示
すように横軸に対し磁界の相対強度Ｇは永久磁石３の中
央D1で最大となり端面D2に近ずくにつれて減少し，端面
D2よりやや外側で磁界強度が零となり，さらに外側では
負の相対強度となり，増大後再び減少する傾向にある。
したがってファラデー回転子１に飽和した磁界を与える
ために光軸５上の位置は永久磁石３の内部X1と端面より
やや離れた外部X2の２個所となる。しかし本考案による
筒状の永久磁石３を使用するものにあっては外部磁界を
使用しているので内部磁界に比べて若干小さいので使用
する永久磁石３は多少大きなものとなる。しかしファラ
デー回転子１が永久磁石３の外側に設置されているので
組立が容易で微調が可能となる。
磁界は永久磁石３の外形が対称であるので，つねに光軸
５に平行な向きになる。ここで第３図に示すように永久
磁石３として外形4mm,内径2mm,長さ4mmの例で，縦軸に
磁界の相対強度Ｇ横軸に永久磁石３の中央よりの距離0m
mをシュミレーションした特性曲線図を示す。図面に示
すように横軸に対し磁界の相対強度Ｇは永久磁石３の中
央D1で最大となり端面D2に近ずくにつれて減少し，端面
D2よりやや外側で磁界強度が零となり，さらに外側では
負の相対強度となり，増大後再び減少する傾向にある。
したがってファラデー回転子１に飽和した磁界を与える
ために光軸５上の位置は永久磁石３の内部X1と端面より
やや離れた外部X2の２個所となる。しかし本考案による
筒状の永久磁石３を使用するものにあっては外部磁界を
使用しているので内部磁界に比べて若干小さいので使用
する永久磁石３は多少大きなものとなる。しかしファラ
デー回転子１が永久磁石３の外側に設置されているので
組立が容易で微調が可能となる。
〈考案の効果〉 以上に述べたように本考案によれば，ファラデー回転子
1,偏光子2,永久磁石3,スペーサ４はそれぞれ１個を使用
するのみでよく，ファラデー回転子1,偏光子２などの光
学素子およびスペーサ４との接着面のひずみ応力は減少
され，また組立が容易で組立後微調整が可能で性能がよ
い光アイソレータが得られる。
1,偏光子2,永久磁石3,スペーサ４はそれぞれ１個を使用
するのみでよく，ファラデー回転子1,偏光子２などの光
学素子およびスペーサ４との接着面のひずみ応力は減少
され，また組立が容易で組立後微調整が可能で性能がよ
い光アイソレータが得られる。
第１図は本考案の光アイソレータの実施例の分解外観斜
視図，第２図は第１図における光軸にて切断した縦断側
面図，第３図は本考案における永久磁石の中央から光軸
に治った外部磁界の相対強度の関係を示す特性曲線図，
第４図は光アイソレータの順方向の光に対する動作を示
す分解斜視図，第５図は第４図に対する逆方向の光に対
する動作を示す分解斜視図，第６図は従来の光アイソレ
ータの例の縦断側面図および外観正面図，第７図は従来
の光アイソレータの他の例の縦断側面図および外観正面
図である。 なお 1:ファラデー回転子、2,2′：偏光子,3,3′：永久磁石,
4:スペーサ,5:光軸,6:爪,7:貫通孔。
視図，第２図は第１図における光軸にて切断した縦断側
面図，第３図は本考案における永久磁石の中央から光軸
に治った外部磁界の相対強度の関係を示す特性曲線図，
第４図は光アイソレータの順方向の光に対する動作を示
す分解斜視図，第５図は第４図に対する逆方向の光に対
する動作を示す分解斜視図，第６図は従来の光アイソレ
ータの例の縦断側面図および外観正面図，第７図は従来
の光アイソレータの他の例の縦断側面図および外観正面
図である。 なお 1:ファラデー回転子、2,2′：偏光子,3,3′：永久磁石,
4:スペーサ,5:光軸,6:爪,7:貫通孔。
Claims (1)
- 【請求項１】一端に中心軸に向けて複数個の爪６が折り
曲げられ，他端が開放された非磁性材よりなる円筒状ス
ペーサ４の前記爪６の内面に１個の偏光子２と外面に１
個のファラデー回転子１を接着し，かつ前記スペーサ４
内に円筒形の永久磁石３を内接してなる光アイソレー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4881888U JPH0645932Y2 (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4881888U JPH0645932Y2 (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 光アイソレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01155020U JPH01155020U (ja) | 1989-10-25 |
| JPH0645932Y2 true JPH0645932Y2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=31274951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4881888U Expired - Lifetime JPH0645932Y2 (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645932Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-04-13 JP JP4881888U patent/JPH0645932Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01155020U (ja) | 1989-10-25 |
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