JPH07151999A - 光アイソレータ - Google Patents
光アイソレータInfo
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- JPH07151999A JPH07151999A JP30027693A JP30027693A JPH07151999A JP H07151999 A JPH07151999 A JP H07151999A JP 30027693 A JP30027693 A JP 30027693A JP 30027693 A JP30027693 A JP 30027693A JP H07151999 A JPH07151999 A JP H07151999A
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- faraday
- birefringent
- polarization
- optical isolator
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度や光波長の変化およびファラデー素子の
特性ばらつきに対しても、光の透過方向と反対方向の透
過損失特性がほとんど低下せず、偏光方向に依存しな
い、小型で製作容易な光アイソレータを提供する。 【構成】 光の透過方向に、複屈折素子Ｂ１〜Ｂ４と、
偏光回転の向きが異なるものも含めたファラデー素子Ｆ
１〜Ｆ３を交互に配置し、Ｆ１〜Ｆ３に同一方向の磁界
を印加する永久磁石Ｍを備える。３つのファラデー素子
の材質は、透過光偏波面の回転の向きがいずれか１つの
素子と他の２つの素子とで反対になるように選択されて
いる。複屈折素子Ｂ１とＢ２，Ｂ３とＢ４の偏光分離方
向がそれぞれ４５°をなし、複屈折素子Ｂ１、Ｂ２，Ｂ
３，Ｂ４の偏光分離距離の比は、１つの例として１／
１．４１４／１／１．４１４がある。ほかに３種類の構
成がある。
特性ばらつきに対しても、光の透過方向と反対方向の透
過損失特性がほとんど低下せず、偏光方向に依存しな
い、小型で製作容易な光アイソレータを提供する。 【構成】 光の透過方向に、複屈折素子Ｂ１〜Ｂ４と、
偏光回転の向きが異なるものも含めたファラデー素子Ｆ
１〜Ｆ３を交互に配置し、Ｆ１〜Ｆ３に同一方向の磁界
を印加する永久磁石Ｍを備える。３つのファラデー素子
の材質は、透過光偏波面の回転の向きがいずれか１つの
素子と他の２つの素子とで反対になるように選択されて
いる。複屈折素子Ｂ１とＢ２，Ｂ３とＢ４の偏光分離方
向がそれぞれ４５°をなし、複屈折素子Ｂ１、Ｂ２，Ｂ
３，Ｂ４の偏光分離距離の比は、１つの例として１／
１．４１４／１／１．４１４がある。ほかに３種類の構
成がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信や光を用いた放送
波伝送、光による計測などにおいて、光源となるレーザ
から発射された光波が、種々の原因で光源に戻ることを
防ぐために用いる光アイソレータに関するものである。
波伝送、光による計測などにおいて、光源となるレーザ
から発射された光波が、種々の原因で光源に戻ることを
防ぐために用いる光アイソレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術による光アイソレータは、１個
のファラデー素子と２個の複屈折素子の組合せ、あるい
は多い場合でも２個のファラデー素子と４個の複屈折素
子を組合せたものである。
のファラデー素子と２個の複屈折素子の組合せ、あるい
は多い場合でも２個のファラデー素子と４個の複屈折素
子を組合せたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術による光アイ
ソレータにおいては、温度変化によるファラデー素子の
特性変化、光源として用いるレーザ発振波長のばらつ
き、およびファラデー素子の特性のばらつきによって光
アイソレータの特性が低下する問題がある。すなわち、
１個のファラデー素子と２個の複屈折素子から構成され
ている従来技術による光アイソレータにおいては、温度
や波長の変化により、ファラデー素子による偏波面の回
転角は４５°から誤差（Δθ）が生じ、そのときの逆方
向損失はほぼ下記の数式（１）のとおり表される。
ソレータにおいては、温度変化によるファラデー素子の
特性変化、光源として用いるレーザ発振波長のばらつ
き、およびファラデー素子の特性のばらつきによって光
アイソレータの特性が低下する問題がある。すなわち、
１個のファラデー素子と２個の複屈折素子から構成され
ている従来技術による光アイソレータにおいては、温度
や波長の変化により、ファラデー素子による偏波面の回
転角は４５°から誤差（Δθ）が生じ、そのときの逆方
向損失はほぼ下記の数式（１）のとおり表される。
【０００４】 −１０×ｌｏｇ10｛ｓｉｎ2 （Δθ）｝ｄＢ …（１） したがって逆方向損失をつねに大きくとるためには、Δ
θを極力小さくする事、すなわち温度や波長変化による
特性変化がないファラデー素子を使用することが望まし
い。しかしながら現在のところ実現していない。
θを極力小さくする事、すなわち温度や波長変化による
特性変化がないファラデー素子を使用することが望まし
い。しかしながら現在のところ実現していない。
【０００５】本発明は、前記問題を解決すべく、温度や
光波長の変化およびファラデー素子の特性のばらつきに
対しても、光の透過方向と反対方向の透過損失特性がほ
とんど低下せず、偏光方向に依存しない、小型で製作容
易な光アイソレータを提供することにある。
光波長の変化およびファラデー素子の特性のばらつきに
対しても、光の透過方向と反対方向の透過損失特性がほ
とんど低下せず、偏光方向に依存しない、小型で製作容
易な光アイソレータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、第１の
複屈折素子、第１のファラデー素子、第２の複屈折素
子、第２のファラデー素子、第３の複屈折素子、第３の
ファラデー素子、および第４の複屈折素子を光の透過方
向へ順に配置し、前記第１、第２、及び第３のファラデ
ー素子に磁界を印加するための磁界印加機構を備えた光
アイソレータで有って、前記磁界印加機構が全てのファ
ラデー素子に同一方向に磁界を与えるように構成されて
おり、前記第１と第２の複屈折素子の偏光分離方向が透
過光に垂直な面内で互いに約４５°傾いており、前記第
３と第４の複屈折素子の複屈折分離方向が透過光に垂直
な面内で互いに約４５°傾いており、前記第１，第２，
第３および第４の複屈折素子の偏光分離距離の比が１／
１．４１４／１／１．４１４であり、前記第１、第２、
および第３のファラデー素子の透過光偏波面の回転の角
度をいずれも約４５°とすると共に、該３つのフアァデ
ー素子の材質を透過光偏波面の回転の向きがいずれか１
つの素子と他の２つの素子で互いに反対に成るように選
択して前記同一方向の磁界で動作するように設定されて
いることを特徴とする光アイソレータが得られる。
複屈折素子、第１のファラデー素子、第２の複屈折素
子、第２のファラデー素子、第３の複屈折素子、第３の
ファラデー素子、および第４の複屈折素子を光の透過方
向へ順に配置し、前記第１、第２、及び第３のファラデ
ー素子に磁界を印加するための磁界印加機構を備えた光
アイソレータで有って、前記磁界印加機構が全てのファ
ラデー素子に同一方向に磁界を与えるように構成されて
おり、前記第１と第２の複屈折素子の偏光分離方向が透
過光に垂直な面内で互いに約４５°傾いており、前記第
３と第４の複屈折素子の複屈折分離方向が透過光に垂直
な面内で互いに約４５°傾いており、前記第１，第２，
第３および第４の複屈折素子の偏光分離距離の比が１／
１．４１４／１／１．４１４であり、前記第１、第２、
および第３のファラデー素子の透過光偏波面の回転の角
度をいずれも約４５°とすると共に、該３つのフアァデ
ー素子の材質を透過光偏波面の回転の向きがいずれか１
つの素子と他の２つの素子で互いに反対に成るように選
択して前記同一方向の磁界で動作するように設定されて
いることを特徴とする光アイソレータが得られる。
【０００７】
【作用】本発明による光アイソレータにおいては、４個
の複屈折素子と３個のファラデー素子を交互に配置して
構成ししてあるので、Δθ1 ，Δθ2 ，Δθ3 をそれぞ
れのファラデー素子の温度変化等による回転角４５°か
らの誤差逆方向損失とすると、全体をまとめた光アイソ
レータとしての誤差逆方向損失は下記の数式２のように
表される。
の複屈折素子と３個のファラデー素子を交互に配置して
構成ししてあるので、Δθ1 ，Δθ2 ，Δθ3 をそれぞ
れのファラデー素子の温度変化等による回転角４５°か
らの誤差逆方向損失とすると、全体をまとめた光アイソ
レータとしての誤差逆方向損失は下記の数式２のように
表される。
【０００８】 −10× log10{sin2 （Δθ1 ）・ sin2 （Δθ2 ）・ sin2 （Δθ3 )} dB …（２） −10×ｌｏｇ10｛ｓｉｎ2 （Δθ1 ）・ｓｉｎ2 （Δθ2 ）・ ｓｉｎ2 （Δθ ）｝ｄＢ …（２） したがって前述した従来技術による光アイソレータと比
較して、回転角４５°からの誤差（Δθ1 ，Δθ2 ，Δ
θ3 ）による逆方向損失への影響は極めて小さくなる。
すなわち、温度や波長の変化があっても、光アイソレー
タの特性低下にほとんど影響をきたさない。また３つの
フアァデー素子の材質を透過光変波面の回転の向きがい
ずれか１つの素子と他の２つの素子で互いに反対に成る
ように選択してあるので、同一方向の磁界で動作するこ
とが可能である。
較して、回転角４５°からの誤差（Δθ1 ，Δθ2 ，Δ
θ3 ）による逆方向損失への影響は極めて小さくなる。
すなわち、温度や波長の変化があっても、光アイソレー
タの特性低下にほとんど影響をきたさない。また３つの
フアァデー素子の材質を透過光変波面の回転の向きがい
ずれか１つの素子と他の２つの素子で互いに反対に成る
ように選択してあるので、同一方向の磁界で動作するこ
とが可能である。
【０００９】なお上記における偏波面の回転方向を３つ
のファラデー素子について説明すると、請求項１は最初
の２つの素子が一方の向きで、あとの１つの素子が他の
向きである場合を規定し、請求項２は最初の１つの素子
が一方の向きで、あとの２つの素子が他の向きである場
合を規定している。また請求項３と請求項４は、両側の
２つが一方の向きで、中間の１つが他方の向きである点
では同じであるが、４つの複屈折素子の偏光分離距離の
比の値が、前者は外側の２つが大きく、後者は外側の２
つが小さい点で異なっている。
のファラデー素子について説明すると、請求項１は最初
の２つの素子が一方の向きで、あとの１つの素子が他の
向きである場合を規定し、請求項２は最初の１つの素子
が一方の向きで、あとの２つの素子が他の向きである場
合を規定している。また請求項３と請求項４は、両側の
２つが一方の向きで、中間の１つが他方の向きである点
では同じであるが、４つの複屈折素子の偏光分離距離の
比の値が、前者は外側の２つが大きく、後者は外側の２
つが小さい点で異なっている。
【００１０】
［実施例１］図１は本発明の第１の実施例である光アイ
ソレータにおける複屈折素子とファラデー素子と永久磁
石の配列を説明する斜視断面図である。この図におい
て、符号Ａ１で示される方向は光アイソレータの光透過
方向（以下「順方向」という）であり、符号Ａ２で示す
方向は光アイソレータの光透過阻止方向（以下「逆方
向」という）である。
ソレータにおける複屈折素子とファラデー素子と永久磁
石の配列を説明する斜視断面図である。この図におい
て、符号Ａ１で示される方向は光アイソレータの光透過
方向（以下「順方向」という）であり、符号Ａ２で示す
方向は光アイソレータの光透過阻止方向（以下「逆方
向」という）である。
【００１１】複屈折素子Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３、およびＢ４
は、ルチル単結晶を素材とする素子で、すべて結晶軸と
素子の面とがほぼ４８°の角度をなしている。４つの素
子のうち複屈折素子Ｂ１およびＢ３の板の厚さは１ｍｍ
であり、複屈折素子Ｂ２およびＢ４の板の厚さは１．４
１４ｍｍである。
は、ルチル単結晶を素材とする素子で、すべて結晶軸と
素子の面とがほぼ４８°の角度をなしている。４つの素
子のうち複屈折素子Ｂ１およびＢ３の板の厚さは１ｍｍ
であり、複屈折素子Ｂ２およびＢ４の板の厚さは１．４
１４ｍｍである。
【００１２】ファラデー素子Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３はビスマ
ス置換希土類、鉄・ガーネット単結晶厚膜からなる素子
であり、これらは偏波面を４５°回転する特性を有して
いる。この３つの素子を素材の面から区分すると、ファ
ラデー素子Ｆ１およびＦ２はテルビウム・ビスマス・鉄
・ガーネット単結晶（化学式（ＴｂＢｉ）3 Ｆｅ
5 Ｏ12）から成り、ファラデー素子Ｆ３はガドリニウム
・ビスマス・鉄・ガリウム・アルミニウム・ガーネット
単結晶（化学式（Ｇｄ1.8 Ｂｉ1.2 ）（Ｆｅ4 Ｇａ0. 5
Ａｌ0.5 ）Ｏ12））から成っている。
ス置換希土類、鉄・ガーネット単結晶厚膜からなる素子
であり、これらは偏波面を４５°回転する特性を有して
いる。この３つの素子を素材の面から区分すると、ファ
ラデー素子Ｆ１およびＦ２はテルビウム・ビスマス・鉄
・ガーネット単結晶（化学式（ＴｂＢｉ）3 Ｆｅ
5 Ｏ12）から成り、ファラデー素子Ｆ３はガドリニウム
・ビスマス・鉄・ガリウム・アルミニウム・ガーネット
単結晶（化学式（Ｇｄ1.8 Ｂｉ1.2 ）（Ｆｅ4 Ｇａ0. 5
Ａｌ0.5 ）Ｏ12））から成っている。
【００１３】上記のファラデー素子Ｆ１，Ｆ２およびＦ
３には、円筒形状の永久磁石Ｍによって順方向に飽和磁
界（矢印）を印加している。下記の表１に示すように、
ファラデー回転係数の符号によって、Ｆ１およびＦ２の
透過光の回転角は反時計回りの方向であり、Ｆ３は時計
方向に回る性質がある。またファラデー素子はそれぞれ
の材料に応じた温度特性を有する。この表１には、偏波
面が４５°回転する条件のとき、温度変化による回転角
の変化（Δθ）の割合を示してある。
３には、円筒形状の永久磁石Ｍによって順方向に飽和磁
界（矢印）を印加している。下記の表１に示すように、
ファラデー回転係数の符号によって、Ｆ１およびＦ２の
透過光の回転角は反時計回りの方向であり、Ｆ３は時計
方向に回る性質がある。またファラデー素子はそれぞれ
の材料に応じた温度特性を有する。この表１には、偏波
面が４５°回転する条件のとき、温度変化による回転角
の変化（Δθ）の割合を示してある。
【００１４】
【表１】
【００１５】図２は本発明の第１の実施例における複屈
折素子とファラデー素子の偏光分離および偏光回転を説
明する図である。複屈折素子Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の
偏光分離方向と距離は図２に示す矢印方向である。永久
磁石による磁界の向きも下側に太い二重の矢印で示して
ある。
折素子とファラデー素子の偏光分離および偏光回転を説
明する図である。複屈折素子Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の
偏光分離方向と距離は図２に示す矢印方向である。永久
磁石による磁界の向きも下側に太い二重の矢印で示して
ある。
【００１６】図２の（ａ）は順方向の透過光の場合で、
複屈折素子Ｂ１では偏光の分離方向が時計の短針の１２
時の方向で距離は１００μｍであり、複屈折素子Ｂ２で
は時計の短針の１時３０分の方向で距離は１４１．４μ
ｍであり、複屈折素子Ｂ３では時計の短針の６時の方向
で距離は１００μｍであり、複屈折素子Ｂ４では時計の
短針の４時３０分の方向で距離は１４１．４μｍであ
る。
複屈折素子Ｂ１では偏光の分離方向が時計の短針の１２
時の方向で距離は１００μｍであり、複屈折素子Ｂ２で
は時計の短針の１時３０分の方向で距離は１４１．４μ
ｍであり、複屈折素子Ｂ３では時計の短針の６時の方向
で距離は１００μｍであり、複屈折素子Ｂ４では時計の
短針の４時３０分の方向で距離は１４１．４μｍであ
る。
【００１７】図２の（ｂ）は逆方向の透過光の場合で、
偏光分離距離は順方向と同じであるが、分離方向は逆方
向となる。ファラデー素子Ｆ１，Ｆ２，およびＦ３によ
る偏波面の回転方向は、準方向の場合も逆方向の場合も
図に細い矢印で示すように、ファラデー素子Ｆ１，Ｆ２
では反時計まわりの方向、ファラデー素子Ｆ３では時計
まわりに回転する方向を取っており、その角度は波長
１．３μｍの光に対しいずれも４５°である。
偏光分離距離は順方向と同じであるが、分離方向は逆方
向となる。ファラデー素子Ｆ１，Ｆ２，およびＦ３によ
る偏波面の回転方向は、準方向の場合も逆方向の場合も
図に細い矢印で示すように、ファラデー素子Ｆ１，Ｆ２
では反時計まわりの方向、ファラデー素子Ｆ３では時計
まわりに回転する方向を取っており、その角度は波長
１．３μｍの光に対しいずれも４５°である。
【００１８】図３はこの第１の実施例の光アイソレータ
の側断面を各要素に分解して、特にその位置の番号付け
を説明するための図である。まず複屈折素子Ｂ１に関し
て順方向入射側の位置を１とし、複屈折素子Ｂ１とファ
ラデー素子Ｆ１の間の位置を２とし、ファラデー素子Ｆ
１と複屈折素子Ｂ２の間の位置を３とし、複屈折素子Ｂ
２とファラデー素子Ｆ２の間の位置を４とし、ファラデ
ー素子Ｆ２と複屈折素子Ｂ３の間の位置を５とし、複屈
折素子Ｂ３とファラデー素子Ｆ３の間の位置を６とし、
ファラデー素子Ｆ３と複屈折素子Ｂ４の間の位置を７と
し、かつ複屈折素子Ｂ４に関して順方向出射側の位置を
８として示す。
の側断面を各要素に分解して、特にその位置の番号付け
を説明するための図である。まず複屈折素子Ｂ１に関し
て順方向入射側の位置を１とし、複屈折素子Ｂ１とファ
ラデー素子Ｆ１の間の位置を２とし、ファラデー素子Ｆ
１と複屈折素子Ｂ２の間の位置を３とし、複屈折素子Ｂ
２とファラデー素子Ｆ２の間の位置を４とし、ファラデ
ー素子Ｆ２と複屈折素子Ｂ３の間の位置を５とし、複屈
折素子Ｂ３とファラデー素子Ｆ３の間の位置を６とし、
ファラデー素子Ｆ３と複屈折素子Ｂ４の間の位置を７と
し、かつ複屈折素子Ｂ４に関して順方向出射側の位置を
８として示す。
【００１９】図４は第１の実施例における透過光の偏光
分離および偏光回転を、上記の各位置について順方向か
らみた偏光状況を説明する図であり、（ａ）は順方向の
透過光の場合、（ｂ）は逆方向の透過光の場合を示して
いる。
分離および偏光回転を、上記の各位置について順方向か
らみた偏光状況を説明する図であり、（ａ）は順方向の
透過光の場合、（ｂ）は逆方向の透過光の場合を示して
いる。
【００２０】図４の（ａ）において、まず位置１では、
順方向の１点から入射する光は無偏光であって２方向に
直交した偏光成分として表される。位置２では複屈折素
子Ｂ１によって、垂直方向の偏光成分（ルチル結晶を透
過する異常光成分）は上方に１００μｍ移動し、水平方
向の偏光成分（ルチル結晶を透過する常光成分）は元の
位置に留まっている。位置３では、ファラデー素子Ｆ１
によって偏光成分はいずれも反時計まわりに４５°回転
している。位置４ではＢ２によって、水平方向より反時
計回り４５°傾いた偏光成分のみが時計の短針の１時３
０分の方向に１４１．４μｍ移動する。位置５ではファ
ラデー素子Ｆ２によって偏光成分は、いずれも反時計ま
わりに４５°回転している。位置６では複屈折素子Ｂ３
によって、垂直方向成分のみ時計の短針の６時の方向に
１００μｍ移動している。位置７では、ファラデー素子
Ｆ３によって、いずれの偏光成分も時計まわりに４５°
回転している。そして位置８では、複屈折素子Ｂ４によ
って、水平方向より時計まわりに４５°傾いた偏光成分
のみが、時計の短針の４時３０分の方向に１４１．４μ
ｍ移動し、直交するもう一方の成分と一致する。以上の
結果、順方向を透過する光は偏光成分に分離することな
く光アイソレータの素子中を通過する。
順方向の１点から入射する光は無偏光であって２方向に
直交した偏光成分として表される。位置２では複屈折素
子Ｂ１によって、垂直方向の偏光成分（ルチル結晶を透
過する異常光成分）は上方に１００μｍ移動し、水平方
向の偏光成分（ルチル結晶を透過する常光成分）は元の
位置に留まっている。位置３では、ファラデー素子Ｆ１
によって偏光成分はいずれも反時計まわりに４５°回転
している。位置４ではＢ２によって、水平方向より反時
計回り４５°傾いた偏光成分のみが時計の短針の１時３
０分の方向に１４１．４μｍ移動する。位置５ではファ
ラデー素子Ｆ２によって偏光成分は、いずれも反時計ま
わりに４５°回転している。位置６では複屈折素子Ｂ３
によって、垂直方向成分のみ時計の短針の６時の方向に
１００μｍ移動している。位置７では、ファラデー素子
Ｆ３によって、いずれの偏光成分も時計まわりに４５°
回転している。そして位置８では、複屈折素子Ｂ４によ
って、水平方向より時計まわりに４５°傾いた偏光成分
のみが、時計の短針の４時３０分の方向に１４１．４μ
ｍ移動し、直交するもう一方の成分と一致する。以上の
結果、順方向を透過する光は偏光成分に分離することな
く光アイソレータの素子中を通過する。
【００２１】次に図４の（ｂ）により逆方向を通過する
光の各位置における順方向から見た偏光状況を説明する
と、まず位置８では、逆方向の１点から入射する無偏光
が２方向に直交した偏光成分と成っているところを示し
ている。位置７では、複屈折素子Ｂ４によって水平方向
より時計まわりに４５°傾いた偏光成分のみが時計の短
針の１０時３０分の方向に１４１．４μｍ移動してい
る。位置６ではファラデー素子Ｆ３によっていずれの偏
光成分も時計まわりに４５°回転している。位置５では
複屈折素子Ｂ３によって、垂直方向偏光成分のみが時計
の短針の１２時の方向に１００μｍ移動している。位置
４ではファラデー素子Ｆ２によって、いずれの偏光成分
も反時計まわりに４５°回転している。位置３では複屈
折素子Ｂ２によって水平方向により反時計まわりに４５
°傾いた偏光成分のみが時計の短針の７時３０分の方向
に１４１．４μｍ移動する。位置２ではファラデー素子
Ｆ１によって、偏光成分はいずれも、反時計回り４５°
回転している。そして位置１では複屈折素子Ｂ１によっ
て、垂直方向の偏光成分のみ短針の６時の方向に１００
μｍ移動している。以上の結果、逆方向を透過する光は
光アイソレータの素子を通過すると偏光成分に分離し、
（ａ）の位置１における入射点に戻ることはない。
光の各位置における順方向から見た偏光状況を説明する
と、まず位置８では、逆方向の１点から入射する無偏光
が２方向に直交した偏光成分と成っているところを示し
ている。位置７では、複屈折素子Ｂ４によって水平方向
より時計まわりに４５°傾いた偏光成分のみが時計の短
針の１０時３０分の方向に１４１．４μｍ移動してい
る。位置６ではファラデー素子Ｆ３によっていずれの偏
光成分も時計まわりに４５°回転している。位置５では
複屈折素子Ｂ３によって、垂直方向偏光成分のみが時計
の短針の１２時の方向に１００μｍ移動している。位置
４ではファラデー素子Ｆ２によって、いずれの偏光成分
も反時計まわりに４５°回転している。位置３では複屈
折素子Ｂ２によって水平方向により反時計まわりに４５
°傾いた偏光成分のみが時計の短針の７時３０分の方向
に１４１．４μｍ移動する。位置２ではファラデー素子
Ｆ１によって、偏光成分はいずれも、反時計回り４５°
回転している。そして位置１では複屈折素子Ｂ１によっ
て、垂直方向の偏光成分のみ短針の６時の方向に１００
μｍ移動している。以上の結果、逆方向を透過する光は
光アイソレータの素子を通過すると偏光成分に分離し、
（ａ）の位置１における入射点に戻ることはない。
【００２２】図５は第１の実施例の光アイソレータの構
成の説明図であり、光アイソレータ１４の素子の両側に
ＰＣコネクターつきシングルモードファイバー１１、Ｇ
ＲＩＮレンズ１２を配置し、ＧＲＩＮレンズによってシ
ングルモードファイバー１１より出射した波長１．３μ
ｍのレーザ光は直径約６０μｍに絞られており、この絞
られた位置１３と光アイソレータ１４の中央とがほぼ一
致するように配置する。なお、シングルモードファイバ
ー１１のレンズ側端面、ＧＲＩＮレンズ１２、光アイソ
レータ１４を構成する各複屈折素子、各ファラデー素子
には波長１．３μｍの光に対する無反射コート膜が施さ
れている。
成の説明図であり、光アイソレータ１４の素子の両側に
ＰＣコネクターつきシングルモードファイバー１１、Ｇ
ＲＩＮレンズ１２を配置し、ＧＲＩＮレンズによってシ
ングルモードファイバー１１より出射した波長１．３μ
ｍのレーザ光は直径約６０μｍに絞られており、この絞
られた位置１３と光アイソレータ１４の中央とがほぼ一
致するように配置する。なお、シングルモードファイバ
ー１１のレンズ側端面、ＧＲＩＮレンズ１２、光アイソ
レータ１４を構成する各複屈折素子、各ファラデー素子
には波長１．３μｍの光に対する無反射コート膜が施さ
れている。
【００２３】以上のようにして構成された光アイソレー
タに対して、発振波長１．３μｍの半導体のレーザの光
をシングルモードファイバー１１より光アイソレータの
素子の順方向に透過させた。この場合の透過損失は０．
７ｄＢであり、一方、逆方向に透過させた場合は透過損
失は７０ｄＢであった。これらの透過損失はレーザ光の
波長１．２９〜１．３２μｍの範囲で変化させても、そ
の値に変化は認められなかった。また光アイソレータの
温度を０℃〜６０℃と変化させた場合も透過損失に変化
は認められなかった。つぎに入射する光の偏光方向を１
８０°変化させた場合透過損失の変化は順方向で０．１
ｄＢ、逆方向の場合で０．５ｄＢであった。
タに対して、発振波長１．３μｍの半導体のレーザの光
をシングルモードファイバー１１より光アイソレータの
素子の順方向に透過させた。この場合の透過損失は０．
７ｄＢであり、一方、逆方向に透過させた場合は透過損
失は７０ｄＢであった。これらの透過損失はレーザ光の
波長１．２９〜１．３２μｍの範囲で変化させても、そ
の値に変化は認められなかった。また光アイソレータの
温度を０℃〜６０℃と変化させた場合も透過損失に変化
は認められなかった。つぎに入射する光の偏光方向を１
８０°変化させた場合透過損失の変化は順方向で０．１
ｄＢ、逆方向の場合で０．５ｄＢであった。
【００２４】［実施例２］図６は本発明の第２の実施例
の光アイソレータにおける複屈折素子とファラデー素子
の偏光分離および偏光回転の状況を示す図である。複屈
折素子の偏光分離方向と距離は矢印で表され、永久磁石
による磁界の向きも矢印で示してある。始めに全般的に
説明すると、複屈折素子Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４はルチ
ル単結晶を素材とする素子で、すべて結晶軸と素子の面
とがほぼ４８°の角度をなしており、複屈折素子Ｂ１お
よびＢ３の板の厚さは１．４１４ｍｍであり、かつ複屈
折素子Ｂ２およびＢ４の厚さは１ｍｍである。ファラデ
ー素子Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は偏波面を４５°回転する特性
を有し、それらのうちＦ１はガドリニウム・ビスマス・
鉄・ガリウム・アルミニウム・ガーネット単結晶（化学
式（Ｇｄ1.8 Ｂｉ1.2）（Ｆｅ4 Ｇａ0.5 Ａｌ0.5 ）Ｏ
12）からなり、Ｆ２およびＦ３はテルビウム・ビスマス
・鉄・ガーネット単結晶（化学式（ＴｂＢｉ）3 Ｆｅ5
Ｏ12）から成っている。なおファラデー素子Ｆ１，Ｆ２
およびＦ３には永久磁石Ｍによって順方向に飽和磁界が
印加されている。
の光アイソレータにおける複屈折素子とファラデー素子
の偏光分離および偏光回転の状況を示す図である。複屈
折素子の偏光分離方向と距離は矢印で表され、永久磁石
による磁界の向きも矢印で示してある。始めに全般的に
説明すると、複屈折素子Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４はルチ
ル単結晶を素材とする素子で、すべて結晶軸と素子の面
とがほぼ４８°の角度をなしており、複屈折素子Ｂ１お
よびＢ３の板の厚さは１．４１４ｍｍであり、かつ複屈
折素子Ｂ２およびＢ４の厚さは１ｍｍである。ファラデ
ー素子Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は偏波面を４５°回転する特性
を有し、それらのうちＦ１はガドリニウム・ビスマス・
鉄・ガリウム・アルミニウム・ガーネット単結晶（化学
式（Ｇｄ1.8 Ｂｉ1.2）（Ｆｅ4 Ｇａ0.5 Ａｌ0.5 ）Ｏ
12）からなり、Ｆ２およびＦ３はテルビウム・ビスマス
・鉄・ガーネット単結晶（化学式（ＴｂＢｉ）3 Ｆｅ5
Ｏ12）から成っている。なおファラデー素子Ｆ１，Ｆ２
およびＦ３には永久磁石Ｍによって順方向に飽和磁界が
印加されている。
【００２５】下記の表２はファラデー回転係数の符号に
よってファラデー素子Ｆ１の透過光の回転角が時計回り
の方向であり、Ｆ２およびＦ３が反時計方向に回る性質
があること、またファラデー素子はそれぞれの材料に応
じた温度特性を有し、この表２には４５°回転する条件
のとき、温度変化による回転角の変化（Δθ）の符号お
よび変化の大きさを示してある。
よってファラデー素子Ｆ１の透過光の回転角が時計回り
の方向であり、Ｆ２およびＦ３が反時計方向に回る性質
があること、またファラデー素子はそれぞれの材料に応
じた温度特性を有し、この表２には４５°回転する条件
のとき、温度変化による回転角の変化（Δθ）の符号お
よび変化の大きさを示してある。
【００２６】
【表２】
【００２７】図６の（ａ）は順方向の透過光の場合で、
複屈折素子Ｂ１では偏光の分離方向が時計の短針の１時
３０分の方向で距離は１４１．４μｍであり、複屈折素
子Ｂ２では時計の短針の１２時の方向で距離は１００μ
ｍであり、複屈折素子Ｂ３では時計の短針の４時３０分
の方向で距離は１４１．４μｍであり、複屈折素子Ｂ４
では時計の短針の６時の方向で距離は１００μｍであ
る。
複屈折素子Ｂ１では偏光の分離方向が時計の短針の１時
３０分の方向で距離は１４１．４μｍであり、複屈折素
子Ｂ２では時計の短針の１２時の方向で距離は１００μ
ｍであり、複屈折素子Ｂ３では時計の短針の４時３０分
の方向で距離は１４１．４μｍであり、複屈折素子Ｂ４
では時計の短針の６時の方向で距離は１００μｍであ
る。
【００２８】図６の（ｂ）は逆方向の透過光の場合で、
偏光分離距離は順方向と同じであるが、分離方向は逆方
向となる。これらのファラデー素子による偏波面の回転
方向は順方向から見て矢印で示す方向であって、ファラ
デー素子Ｆ１では時計回りの方向、ファラデー素子Ｆ
２，Ｆ３では反時計回りに回転する方向を取り、その角
度は波長１．３μｍの光に対しそれぞれ４５°である。
偏光分離距離は順方向と同じであるが、分離方向は逆方
向となる。これらのファラデー素子による偏波面の回転
方向は順方向から見て矢印で示す方向であって、ファラ
デー素子Ｆ１では時計回りの方向、ファラデー素子Ｆ
２，Ｆ３では反時計回りに回転する方向を取り、その角
度は波長１．３μｍの光に対しそれぞれ４５°である。
【００２９】図７にはこの第２の実施例における光アイ
ソレータの側断面を各要素に分解して示してある。この
図７に示すように、複屈折素子Ｂ１に関して順方向入射
側の位置を１とし、複屈折素子Ｂ１とファラデー素子Ｆ
１の間の位置を２とし、ファラデー素子Ｆ１と複屈折素
子Ｂ２の間の位置を３として、複屈折素子Ｂ２とファラ
デー素子Ｆ２の間の位置を４とし、ファラデー素子Ｆ２
と複屈折素子Ｂ３の間の位置を５とし、複屈折素子Ｂ３
とファラデー素子Ｆ３の間の位置を６とし、ファラデー
素子Ｆ３と複屈折素子Ｂ４の間の位置を７とし、かつ複
屈折素子Ｂ４に関して順方向出射側の位置を８として示
す。
ソレータの側断面を各要素に分解して示してある。この
図７に示すように、複屈折素子Ｂ１に関して順方向入射
側の位置を１とし、複屈折素子Ｂ１とファラデー素子Ｆ
１の間の位置を２とし、ファラデー素子Ｆ１と複屈折素
子Ｂ２の間の位置を３として、複屈折素子Ｂ２とファラ
デー素子Ｆ２の間の位置を４とし、ファラデー素子Ｆ２
と複屈折素子Ｂ３の間の位置を５とし、複屈折素子Ｂ３
とファラデー素子Ｆ３の間の位置を６とし、ファラデー
素子Ｆ３と複屈折素子Ｂ４の間の位置を７とし、かつ複
屈折素子Ｂ４に関して順方向出射側の位置を８として示
す。
【００３０】図８は図７に示した各番号位置における透
過光の偏光分離および偏光回転を説明する図である。図
８の（ａ）は順方向を透過する光の上記各位置１〜８に
おける順方向から見た偏光状況を示す。まず位置１で
は、順方向の１点から入射する光は無偏光であって２方
向に直交した偏光成分として表される。位置２では複屈
折素子Ｂ１によって、垂直方向より時計回りに４５°傾
いた偏光成分（ルチル結晶を透過する異常光成分）は時
計の短針の１時３０分の方向に１４１．４μｍ移動し、
水平方向より時計回りに４５°傾いた偏光成分（ルチル
結晶を透過する常光成分）は元の位置に留まっている。
位置３では、ファラデー素子Ｆ１によって偏光成分はい
ずれも時計まわりに４５°回転している。位置４では複
屈折素子Ｂ２によって、垂直方向偏光成分のみが時計の
短針の１２時の方向に１００μｍ移動する。位置５では
ファラデー素子Ｆ２によって偏光成分は、いずれも反時
計まわりに４５°回転している。位置６では複屈折素子
Ｂ３によって、垂直方向より時計回り４５°傾いた成分
のみ、時計の短針の４時３０分の方向に１４１．４μｍ
移動している。位置７では、ファラデー素子Ｆ３によっ
て、いずれの偏光成分も反時計まわりに４５°回転して
いる。位置８では複屈折素子Ｂ４によって、垂直方向よ
の偏光成分のみが、時計の短針の６時の方向に１００μ
ｍ移動し、直交するもう一方の成分と一致する。以上の
結果、順方向を透過する光は偏光成分に分離することな
く光アイソレータの素子中を通過する。
過光の偏光分離および偏光回転を説明する図である。図
８の（ａ）は順方向を透過する光の上記各位置１〜８に
おける順方向から見た偏光状況を示す。まず位置１で
は、順方向の１点から入射する光は無偏光であって２方
向に直交した偏光成分として表される。位置２では複屈
折素子Ｂ１によって、垂直方向より時計回りに４５°傾
いた偏光成分（ルチル結晶を透過する異常光成分）は時
計の短針の１時３０分の方向に１４１．４μｍ移動し、
水平方向より時計回りに４５°傾いた偏光成分（ルチル
結晶を透過する常光成分）は元の位置に留まっている。
位置３では、ファラデー素子Ｆ１によって偏光成分はい
ずれも時計まわりに４５°回転している。位置４では複
屈折素子Ｂ２によって、垂直方向偏光成分のみが時計の
短針の１２時の方向に１００μｍ移動する。位置５では
ファラデー素子Ｆ２によって偏光成分は、いずれも反時
計まわりに４５°回転している。位置６では複屈折素子
Ｂ３によって、垂直方向より時計回り４５°傾いた成分
のみ、時計の短針の４時３０分の方向に１４１．４μｍ
移動している。位置７では、ファラデー素子Ｆ３によっ
て、いずれの偏光成分も反時計まわりに４５°回転して
いる。位置８では複屈折素子Ｂ４によって、垂直方向よ
の偏光成分のみが、時計の短針の６時の方向に１００μ
ｍ移動し、直交するもう一方の成分と一致する。以上の
結果、順方向を透過する光は偏光成分に分離することな
く光アイソレータの素子中を通過する。
【００３１】図８の（ｂ）は逆方向を通過する光の各位
置１〜８における順方向から見た偏光状況を示す。まず
位置８では、逆方向の１点から入射する無偏光であっ
て、２方向に直交した偏光成分として表される。位置７
では、複屈折素子Ｂ４によって垂直方向の偏光成分のみ
が時計の短針の１２時の方向に１００μｍ移動してい
る。位置６ではファラデー素子Ｆ３によっていずれの偏
光成分も反時計まわりに４５°回転している。位置５で
は複屈折素子Ｂ３によって、水平方向より時計回り４５
°傾いた偏光成分のみが時計の短針の１０時３０分の方
向に１４１．４μｍ移動している。位置４ではファラデ
ー素子Ｆ２によって、いずれの偏光成分も反時計まわり
に４５°回転している。位置３では複屈折素子Ｂ２によ
って垂直方向の偏光成分のみが時計の短針の６時の方向
に１００μｍ移動する。位置２ではファラデー素子Ｆ１
によって、偏光成分はいずれも時計回り４５°回転して
いる。位置１では複屈折素子Ｂ１によって、水平方向か
ら反時計回りに４５°傾いた偏光成分のみ短針の７時３
０分の方向に１４１．４μｍ移動している。したがって
逆方向を透過する光は光アイソレータの素子を通過する
と偏光成分に分離し、図８の（ａ）の位置１における入
射点に戻ることはない。
置１〜８における順方向から見た偏光状況を示す。まず
位置８では、逆方向の１点から入射する無偏光であっ
て、２方向に直交した偏光成分として表される。位置７
では、複屈折素子Ｂ４によって垂直方向の偏光成分のみ
が時計の短針の１２時の方向に１００μｍ移動してい
る。位置６ではファラデー素子Ｆ３によっていずれの偏
光成分も反時計まわりに４５°回転している。位置５で
は複屈折素子Ｂ３によって、水平方向より時計回り４５
°傾いた偏光成分のみが時計の短針の１０時３０分の方
向に１４１．４μｍ移動している。位置４ではファラデ
ー素子Ｆ２によって、いずれの偏光成分も反時計まわり
に４５°回転している。位置３では複屈折素子Ｂ２によ
って垂直方向の偏光成分のみが時計の短針の６時の方向
に１００μｍ移動する。位置２ではファラデー素子Ｆ１
によって、偏光成分はいずれも時計回り４５°回転して
いる。位置１では複屈折素子Ｂ１によって、水平方向か
ら反時計回りに４５°傾いた偏光成分のみ短針の７時３
０分の方向に１４１．４μｍ移動している。したがって
逆方向を透過する光は光アイソレータの素子を通過する
と偏光成分に分離し、図８の（ａ）の位置１における入
射点に戻ることはない。
【００３２】この第２の実施例の光アイソレータは、第
１の実施例と同じく図５に示すように、両側にＰＣコネ
クターつきシングルモードファイバー１１、ＧＲＩＮレ
ンズ１２を配置し、必要な無反射コーチングを施して使
用する。ＧＲＩＮレンズによってシングルモードファイ
バー１１より出射した波長１．３μｍのレーザ光は直径
約６０μｍに絞られており、この絞られた位置１３と光
アイソレータ１４の中央とがほぼ一致するように配置す
る。シングルモードファイバー１１のレンズ側端面およ
びＧＲＩＮレンズ１２、光アイソレータ１４を構成する
各複屈折素子、各ファラデー素子には波長１．３μｍの
光に対する無反射コート膜が施されている。
１の実施例と同じく図５に示すように、両側にＰＣコネ
クターつきシングルモードファイバー１１、ＧＲＩＮレ
ンズ１２を配置し、必要な無反射コーチングを施して使
用する。ＧＲＩＮレンズによってシングルモードファイ
バー１１より出射した波長１．３μｍのレーザ光は直径
約６０μｍに絞られており、この絞られた位置１３と光
アイソレータ１４の中央とがほぼ一致するように配置す
る。シングルモードファイバー１１のレンズ側端面およ
びＧＲＩＮレンズ１２、光アイソレータ１４を構成する
各複屈折素子、各ファラデー素子には波長１．３μｍの
光に対する無反射コート膜が施されている。
【００３３】以上のようにして構成された光アイソレー
タに対して、振波長１．３μｍの半導体のレーザの光を
シングルモードファイバー１１より光アイソレータの素
子の順方向に透過させた。この場合の透過損失は０．７
ｄＢであり、一方、逆方向に透過させた場合は透過損失
は７０ｄＢであった。これらの透過損失はレーザ光の波
長１．２９〜１．３２μｍの範囲で変化させても、その
値に変化は認められなかった。また光アイソレータの温
度を０℃〜６０℃と変化させた場合も透過損失に変化は
認められなかった。つぎに、入射する光の偏光方向を１
８０°変化させた場合、透過損失の変化は順方向で０．
１ｄＢ、逆方向の場合で０．５ｄＢであった。
タに対して、振波長１．３μｍの半導体のレーザの光を
シングルモードファイバー１１より光アイソレータの素
子の順方向に透過させた。この場合の透過損失は０．７
ｄＢであり、一方、逆方向に透過させた場合は透過損失
は７０ｄＢであった。これらの透過損失はレーザ光の波
長１．２９〜１．３２μｍの範囲で変化させても、その
値に変化は認められなかった。また光アイソレータの温
度を０℃〜６０℃と変化させた場合も透過損失に変化は
認められなかった。つぎに、入射する光の偏光方向を１
８０°変化させた場合、透過損失の変化は順方向で０．
１ｄＢ、逆方向の場合で０．５ｄＢであった。
【００３４】［実施例３］図９は本発明の第３の実施例
である光アイソレータにおける複屈折素子とファラデー
素子と永久磁石の配列を説明する斜視断面図である。こ
の図において、符号Ａ１で示される方向は、図１と同じ
ように、順方向であり、符号Ａ２で示す方向は逆方向で
ある。複屈折素子Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３、およびＢ４は、ル
チル単結晶を素材とする素子で、すべて結晶軸と素子の
面とがほぼ４８°の角度をなしている。４つの素子のう
ち複屈折素子Ｂ１およびＢ４の板の厚さは１ｍｍであ
り、複屈折素子Ｂ２およびＢ３の板の厚さは０．４１４
ｍｍである。
である光アイソレータにおける複屈折素子とファラデー
素子と永久磁石の配列を説明する斜視断面図である。こ
の図において、符号Ａ１で示される方向は、図１と同じ
ように、順方向であり、符号Ａ２で示す方向は逆方向で
ある。複屈折素子Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３、およびＢ４は、ル
チル単結晶を素材とする素子で、すべて結晶軸と素子の
面とがほぼ４８°の角度をなしている。４つの素子のう
ち複屈折素子Ｂ１およびＢ４の板の厚さは１ｍｍであ
り、複屈折素子Ｂ２およびＢ３の板の厚さは０．４１４
ｍｍである。
【００３５】ファラデー素子Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３はビスマ
ス置換希土類、鉄・ガーネット単結晶厚膜からなる素子
であり、これらは偏波面を４５°回転する特性を有して
いる。この３つの素子を素材の面から区分すると、ファ
ラデー素子Ｆ１およびＦ３はテルビウム・ビスマス・鉄
・ガーネット単結晶（化学式（ＴｂＢｉ）3 Ｆｅ
5 Ｏ12）から成り、ファラデー素子Ｆ２はガドリニウム
・ビスマス・鉄・ガリウム・アルミニウム・ガーネット
単結晶（化学式（Ｇｄ1.8 Ｂｉ1.2 ）（Ｆｅ4 Ｇａ0. 5
Ａｌ0.5 ）Ｏ12））から成っている。
ス置換希土類、鉄・ガーネット単結晶厚膜からなる素子
であり、これらは偏波面を４５°回転する特性を有して
いる。この３つの素子を素材の面から区分すると、ファ
ラデー素子Ｆ１およびＦ３はテルビウム・ビスマス・鉄
・ガーネット単結晶（化学式（ＴｂＢｉ）3 Ｆｅ
5 Ｏ12）から成り、ファラデー素子Ｆ２はガドリニウム
・ビスマス・鉄・ガリウム・アルミニウム・ガーネット
単結晶（化学式（Ｇｄ1.8 Ｂｉ1.2 ）（Ｆｅ4 Ｇａ0. 5
Ａｌ0.5 ）Ｏ12））から成っている。
【００３６】上記のファラデー素子Ｆ１，Ｆ２およびＦ
３には、円筒形状の永久磁石Ｍによって順方向に飽和磁
界（矢印）を印加している。下記の表３に示すように、
ファラデー回転係数の符号によって、Ｆ１およびＦ３の
透過光の回転角は反時計回りの方向であり、Ｆ２は時計
方向に回る性質がある。またファラデー素子はそれぞれ
の材料に応じた温度特性を有する。この表３には、偏波
面が４５°回転する条件のとき、温度変化による回転角
の変化（Δθ）の割合を示してある。
３には、円筒形状の永久磁石Ｍによって順方向に飽和磁
界（矢印）を印加している。下記の表３に示すように、
ファラデー回転係数の符号によって、Ｆ１およびＦ３の
透過光の回転角は反時計回りの方向であり、Ｆ２は時計
方向に回る性質がある。またファラデー素子はそれぞれ
の材料に応じた温度特性を有する。この表３には、偏波
面が４５°回転する条件のとき、温度変化による回転角
の変化（Δθ）の割合を示してある。
【００３７】
【表３】
【００３８】図１０はこの第３の実施例における複屈折
素子とファラデー素子の偏光分離および偏光回転を説明
する図である。複屈折素子Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の偏
光分離方向と距離は図１０に示す矢印方向である。永久
磁石による磁界の向きも下側に太い二重の矢印で示して
ある。
素子とファラデー素子の偏光分離および偏光回転を説明
する図である。複屈折素子Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の偏
光分離方向と距離は図１０に示す矢印方向である。永久
磁石による磁界の向きも下側に太い二重の矢印で示して
ある。
【００３９】図１０の（ａ）は順方向の透過光の場合
で、複屈折素子Ｂ１では偏光の分離方向が時計の短針の
１２時の方向で距離は１００μｍであり、複屈折素子Ｂ
２では時計の短針の４時３０分の方向で距離は４１．４
μｍであり、複屈折素子Ｂ３では時計の短針の９時の方
向で距離は４１．４μｍであり、複屈折素子Ｂ４では時
計の短針の１時３０分の方向で距離は１００．０μｍで
ある。また図１０の（ｂ）は逆方向の透過光の場合で、
偏光分離距離は順方向と同じであるが、分離方向は逆方
向となる。
で、複屈折素子Ｂ１では偏光の分離方向が時計の短針の
１２時の方向で距離は１００μｍであり、複屈折素子Ｂ
２では時計の短針の４時３０分の方向で距離は４１．４
μｍであり、複屈折素子Ｂ３では時計の短針の９時の方
向で距離は４１．４μｍであり、複屈折素子Ｂ４では時
計の短針の１時３０分の方向で距離は１００．０μｍで
ある。また図１０の（ｂ）は逆方向の透過光の場合で、
偏光分離距離は順方向と同じであるが、分離方向は逆方
向となる。
【００４０】ファラデー素子Ｆ１，Ｆ２，およびＦ３に
よる偏波面の回転方向は、準方向の場合も逆方向の場合
も図に細い矢印で示すように、ファラデー素子Ｆ１，Ｆ
３では反時計まわりの方向、ファラデー素子Ｆ２では時
計まわりに回転する方向を取っており、その角度は波長
１．３μｍの光に対しいずれも４５°である。
よる偏波面の回転方向は、準方向の場合も逆方向の場合
も図に細い矢印で示すように、ファラデー素子Ｆ１，Ｆ
３では反時計まわりの方向、ファラデー素子Ｆ２では時
計まわりに回転する方向を取っており、その角度は波長
１．３μｍの光に対しいずれも４５°である。
【００４１】図１１はこの第４の実施例の光アイソレー
タの側断面を各要素に分解して、特にその位置の番号付
けを説明するための図であが、まず複屈折素子Ｂ１に関
して順方向入射側の位置を１とし、以下図３と同じよう
に位置１〜８を設定する。
タの側断面を各要素に分解して、特にその位置の番号付
けを説明するための図であが、まず複屈折素子Ｂ１に関
して順方向入射側の位置を１とし、以下図３と同じよう
に位置１〜８を設定する。
【００４２】図１２は第３の実施例における透過光の偏
光分離および偏光回転を、上記の各位置について順方向
からみた偏光状況を説明する図であり、（ａ）は順方向
の透過光の場合、（ｂ）は逆方向の透過光の場合を示し
ている。
光分離および偏光回転を、上記の各位置について順方向
からみた偏光状況を説明する図であり、（ａ）は順方向
の透過光の場合、（ｂ）は逆方向の透過光の場合を示し
ている。
【００４３】図１２の（ａ）において、まず位置１で
は、順方向の１点から入射する光は無偏光であって２方
向に直交した偏光成分として表される。位置２では複屈
折素子Ｂ１によって、垂直方向の偏光成分（ルチル結晶
を透過する異常光成分）は上方に１００μｍ移動し、水
平方向の偏光成分（ルチル結晶を透過する常光成分）は
元の位置に留まっている。位置３では、ファラデー素子
Ｆ１によって偏光成分はいずれも反時計まわりに４５°
回転している。位置４ではＢ２によって、水平方向より
反時計回り４５°傾いた偏光成分のみが時計の短針の４
時３０分の方向に４１．４μｍ移動する。位置５ではフ
ァラデー素子Ｆ２によって偏光成分は、いずれも反時計
まわりに４５°回転している。位置６では複屈折素子Ｂ
３によって、垂直方向成分のみ時計の短針の９時の方向
に４１．４μｍ移動している。位置７では、ファラデー
素子Ｆ３によって、いずれの偏光成分も時計まわりに４
５°回転している。そして位置８では、複屈折素子Ｂ４
によって、水平方向より時計まわりに４５°傾いた偏光
成分のみが、時計の短針の１時３０分の方向に１００μ
ｍ移動し、直交するもう一方の成分と一致する。以上の
結果、順方向を透過する光は偏光成分に分離することな
く光アイソレータの素子中を通過する。
は、順方向の１点から入射する光は無偏光であって２方
向に直交した偏光成分として表される。位置２では複屈
折素子Ｂ１によって、垂直方向の偏光成分（ルチル結晶
を透過する異常光成分）は上方に１００μｍ移動し、水
平方向の偏光成分（ルチル結晶を透過する常光成分）は
元の位置に留まっている。位置３では、ファラデー素子
Ｆ１によって偏光成分はいずれも反時計まわりに４５°
回転している。位置４ではＢ２によって、水平方向より
反時計回り４５°傾いた偏光成分のみが時計の短針の４
時３０分の方向に４１．４μｍ移動する。位置５ではフ
ァラデー素子Ｆ２によって偏光成分は、いずれも反時計
まわりに４５°回転している。位置６では複屈折素子Ｂ
３によって、垂直方向成分のみ時計の短針の９時の方向
に４１．４μｍ移動している。位置７では、ファラデー
素子Ｆ３によって、いずれの偏光成分も時計まわりに４
５°回転している。そして位置８では、複屈折素子Ｂ４
によって、水平方向より時計まわりに４５°傾いた偏光
成分のみが、時計の短針の１時３０分の方向に１００μ
ｍ移動し、直交するもう一方の成分と一致する。以上の
結果、順方向を透過する光は偏光成分に分離することな
く光アイソレータの素子中を通過する。
【００４４】次に図１２の（ｂ）により逆方向を通過す
る光の各位置における順方向から見た偏光状況を説明す
ると、まず位置８では、逆方向の１点から入射する無偏
光が２方向に直交した偏光成分と成っているところを示
している。位置７では、複屈折素子Ｂ４によって水平方
向より反時計まわりに４５°傾いた偏光成分のみが時計
の短針の７時３０分の方向に１００μｍ移動している。
位置６ではファラデー素子Ｆ３によっていずれの偏光成
分も反時計まわりに４５°回転している。位置５では複
屈折素子Ｂ３によって、垂直方向偏光成分のみが時計の
短針の３時の方向に４１．４μｍ移動している。位置４
ではファラデー素子Ｆ２によって、いずれの偏光成分も
時計まわりに４５°回転している。位置３では複屈折素
子Ｂ２によって水平方向により時計まわりに４５°傾い
た偏光成分のみが時計の短針の１０時３０分の方向に４
１．４μｍ移動する。位置２ではファラデー素子Ｆ１に
よって、偏光成分はいずれも、反時計回り４５°回転し
ている。そして位置１では複屈折素子Ｂ１によって、垂
直方向の偏光成分のみ短針の６時の方向に１００μｍ移
動している。以上の結果、逆方向を透過する光は光アイ
ソレータの素子を通過すると偏光成分に分離し、図１２
の（ａ）の位置１における入射点に戻ることはない。こ
の第３の実施例の光アイソレータの構成は第１の実施例
における図５で示されており、説明は省略する。
る光の各位置における順方向から見た偏光状況を説明す
ると、まず位置８では、逆方向の１点から入射する無偏
光が２方向に直交した偏光成分と成っているところを示
している。位置７では、複屈折素子Ｂ４によって水平方
向より反時計まわりに４５°傾いた偏光成分のみが時計
の短針の７時３０分の方向に１００μｍ移動している。
位置６ではファラデー素子Ｆ３によっていずれの偏光成
分も反時計まわりに４５°回転している。位置５では複
屈折素子Ｂ３によって、垂直方向偏光成分のみが時計の
短針の３時の方向に４１．４μｍ移動している。位置４
ではファラデー素子Ｆ２によって、いずれの偏光成分も
時計まわりに４５°回転している。位置３では複屈折素
子Ｂ２によって水平方向により時計まわりに４５°傾い
た偏光成分のみが時計の短針の１０時３０分の方向に４
１．４μｍ移動する。位置２ではファラデー素子Ｆ１に
よって、偏光成分はいずれも、反時計回り４５°回転し
ている。そして位置１では複屈折素子Ｂ１によって、垂
直方向の偏光成分のみ短針の６時の方向に１００μｍ移
動している。以上の結果、逆方向を透過する光は光アイ
ソレータの素子を通過すると偏光成分に分離し、図１２
の（ａ）の位置１における入射点に戻ることはない。こ
の第３の実施例の光アイソレータの構成は第１の実施例
における図５で示されており、説明は省略する。
【００４５】以上のようにして構成された光アイソレー
タに対して、発振波長１．３μｍの半導体のレーザの光
をシングルモードファイバー１１より光アイソレータの
素子の順方向に透過させた。この場合の透過損失は０．
７ｄＢであり、一方、逆方向に透過させた場合は透過損
失は７０ｄＢであった。これらの透過損失はレーザ光の
波長１．２９〜１．３２μｍの範囲で変化させても、そ
の値に変化は認められなかった。また光アイソレータの
温度を０℃〜６０℃と変化させた場合も透過損失に変化
は認められなかった。つぎに入射する光の偏光方向を１
８０°変化させた場合透過損失の変化は順方向で０．１
ｄＢ、逆方向の場合で０．５ｄＢであった。
タに対して、発振波長１．３μｍの半導体のレーザの光
をシングルモードファイバー１１より光アイソレータの
素子の順方向に透過させた。この場合の透過損失は０．
７ｄＢであり、一方、逆方向に透過させた場合は透過損
失は７０ｄＢであった。これらの透過損失はレーザ光の
波長１．２９〜１．３２μｍの範囲で変化させても、そ
の値に変化は認められなかった。また光アイソレータの
温度を０℃〜６０℃と変化させた場合も透過損失に変化
は認められなかった。つぎに入射する光の偏光方向を１
８０°変化させた場合透過損失の変化は順方向で０．１
ｄＢ、逆方向の場合で０．５ｄＢであった。
【００４６】［実施例４］図１３は本発明の第４の実施
例の光アイソレータにおける複屈折素子とファラデー素
子の偏光分離および偏光回転の状況を示す図である。複
屈折素子Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４はルチル単結晶を素材
とする素子で、すべて結晶軸と素子の面とがほぼ４８°
の角度をなしており、複屈折素子Ｂ１およびＢ４の板の
厚さは０．４１４ｍｍであり、かつ複屈折素子Ｂ２およ
びＢ３の厚さは１ｍｍである。ファラデー素子Ｆ１，Ｆ
２，Ｆ３は偏波面を４５°回転する特性を有している。
例の光アイソレータにおける複屈折素子とファラデー素
子の偏光分離および偏光回転の状況を示す図である。複
屈折素子Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４はルチル単結晶を素材
とする素子で、すべて結晶軸と素子の面とがほぼ４８°
の角度をなしており、複屈折素子Ｂ１およびＢ４の板の
厚さは０．４１４ｍｍであり、かつ複屈折素子Ｂ２およ
びＢ３の厚さは１ｍｍである。ファラデー素子Ｆ１，Ｆ
２，Ｆ３は偏波面を４５°回転する特性を有している。
【００４７】それらのうちＦ１およびＦ３はテルビウム
・ビスマス・鉄・ガーネット単結晶（化学式（ＴｂＢ
ｉ）3 Ｆｅ5 Ｏ12）から成っておる、Ｆ２はガドリニウ
ム・ビスマス・鉄・ガリウム・アルミニウム・ガーネッ
ト単結晶（化学式（Ｇｄ1.8 Ｂｉ1.2 ）（Ｆｅ4 Ｇａ
0.5 Ａｌ0.5 ）Ｏ12）から成っている。なおファラデー
素子Ｆ１，Ｆ２およびＦ３には永久磁石Ｍによって順方
向に飽和磁界が印加されている。
・ビスマス・鉄・ガーネット単結晶（化学式（ＴｂＢ
ｉ）3 Ｆｅ5 Ｏ12）から成っておる、Ｆ２はガドリニウ
ム・ビスマス・鉄・ガリウム・アルミニウム・ガーネッ
ト単結晶（化学式（Ｇｄ1.8 Ｂｉ1.2 ）（Ｆｅ4 Ｇａ
0.5 Ａｌ0.5 ）Ｏ12）から成っている。なおファラデー
素子Ｆ１，Ｆ２およびＦ３には永久磁石Ｍによって順方
向に飽和磁界が印加されている。
【００４８】下記の表４はファラデー回転係数の符号に
よってファラデー素子Ｆ１およびＦ３の透過光の回転角
が反時計回りの方向であり、Ｆ２は時計方向に回る性質
がある。またファラデー素子はそれぞれの材料に応じた
温度特性を有し、この表４には４５°回転する条件のと
き、温度変化による回転角の変化（Δθ）の符号および
変化の大きさを示してある。
よってファラデー素子Ｆ１およびＦ３の透過光の回転角
が反時計回りの方向であり、Ｆ２は時計方向に回る性質
がある。またファラデー素子はそれぞれの材料に応じた
温度特性を有し、この表４には４５°回転する条件のと
き、温度変化による回転角の変化（Δθ）の符号および
変化の大きさを示してある。
【００４９】
【表４】
【００５０】図１３は前記複屈折素子Ｂ１，Ｂ２，Ｂ
３，Ｂ４の偏光分離方向と距離を示す図である。永久磁
石による磁界の向きも矢印で示してある。
３，Ｂ４の偏光分離方向と距離を示す図である。永久磁
石による磁界の向きも矢印で示してある。
【００５１】図１３の（ａ）は順方向の透過光の場合
で、複屈折素子Ｂ１では偏光の分離方向が時計の短針の
９時００分の方向で距離は４１．４μｍであり、複屈折
素子Ｂ２では時計の短針の１１時３０分の方向で距離は
１００μｍであり、複屈折素子Ｂ３では時計の短針の１
２時の方向で距離は１００μｍであり、複屈折素子Ｂ４
では時計の短針の４時３０分の方向で距離は４１．１μ
ｍである。
で、複屈折素子Ｂ１では偏光の分離方向が時計の短針の
９時００分の方向で距離は４１．４μｍであり、複屈折
素子Ｂ２では時計の短針の１１時３０分の方向で距離は
１００μｍであり、複屈折素子Ｂ３では時計の短針の１
２時の方向で距離は１００μｍであり、複屈折素子Ｂ４
では時計の短針の４時３０分の方向で距離は４１．１μ
ｍである。
【００５２】図１３の（ｂ）は逆方向の透過光の場合
で、偏光分離距離は順方向と同じであるが、分離方向は
逆方向となる。これらのファラデー素子による偏波面の
回転方向は順方向から見て矢印で示す方向であって、フ
ァラデー素子Ｆ１およびＦ３では反時計回りの方向、フ
ァラデー素子Ｆ２では時計回りに回転する方向を取り、
その角度は波長１．３μｍの光に対しそれぞれ４５°で
ある。
で、偏光分離距離は順方向と同じであるが、分離方向は
逆方向となる。これらのファラデー素子による偏波面の
回転方向は順方向から見て矢印で示す方向であって、フ
ァラデー素子Ｆ１およびＦ３では反時計回りの方向、フ
ァラデー素子Ｆ２では時計回りに回転する方向を取り、
その角度は波長１．３μｍの光に対しそれぞれ４５°で
ある。
【００５３】図１４はこの第４の実施例における光アイ
ソレータの側断面を各要素に分解して示してある。複屈
折素子Ｂ１に関して順方向入射側の位置を１とし、複屈
折素子Ｂ１とファラデー素子Ｆ１の間の位置を２とし、
以下同様にして、最後に複屈折素子Ｂ４に関して順方向
出射側の位置を８として示す。
ソレータの側断面を各要素に分解して示してある。複屈
折素子Ｂ１に関して順方向入射側の位置を１とし、複屈
折素子Ｂ１とファラデー素子Ｆ１の間の位置を２とし、
以下同様にして、最後に複屈折素子Ｂ４に関して順方向
出射側の位置を８として示す。
【００５４】図１５は第４の実施例における偏光状況を
説明する図である。
説明する図である。
【００５５】図１５の（ａ）に順方向に透過する光の上
記各位置１〜８における順方向から見た偏光状況を示
す。まず位置１では、順方向の１点から入射する光は無
偏光であって２方向に直交した偏光成分として表され
る。位置２では複屈折素子Ｂ１によって、水平方向の偏
光成分（ルチル結晶を透過する異常光成分）は上方に４
１．４μｍ移動し、垂直方向の偏光成分（ルチル結晶を
透過する常光成分）は元の位置に留まっている。位置３
では、ファラデー素子Ｆ１によって偏光成分はいずれも
反時計まわりに４５°回転している。位置４では複屈折
素子Ｂ２によって、水平方向より反時計方向に４５゜傾
いた偏光成分のみが時計の短針の１時３０分の方向に１
００μｍ移動する。位置５ではファラデー素子Ｆ２によ
って偏光成分は、いずれも時計まわりに４５°回転して
いる。位置６では複屈折素子Ｂ３によって、垂直方向の
成分のみ、時計の短針の１２時の方向に１００μｍ移動
している。位置７では、ファラデー素子Ｆ３によって、
いずれの偏光成分も反時計まわりに４５°回転してい
る。そして位置８では複屈折素子Ｂ４によって、水平方
向より時計回りに４５゜傾いた偏光成分のみが、時計の
短針の４時３０分の方向に４１．４μｍ移動し、直交す
るもう一方の成分と一致する。以上の結果、順方向を透
過する光は偏光成分に分離することなく光アイソレータ
の素子中を通過する。
記各位置１〜８における順方向から見た偏光状況を示
す。まず位置１では、順方向の１点から入射する光は無
偏光であって２方向に直交した偏光成分として表され
る。位置２では複屈折素子Ｂ１によって、水平方向の偏
光成分（ルチル結晶を透過する異常光成分）は上方に４
１．４μｍ移動し、垂直方向の偏光成分（ルチル結晶を
透過する常光成分）は元の位置に留まっている。位置３
では、ファラデー素子Ｆ１によって偏光成分はいずれも
反時計まわりに４５°回転している。位置４では複屈折
素子Ｂ２によって、水平方向より反時計方向に４５゜傾
いた偏光成分のみが時計の短針の１時３０分の方向に１
００μｍ移動する。位置５ではファラデー素子Ｆ２によ
って偏光成分は、いずれも時計まわりに４５°回転して
いる。位置６では複屈折素子Ｂ３によって、垂直方向の
成分のみ、時計の短針の１２時の方向に１００μｍ移動
している。位置７では、ファラデー素子Ｆ３によって、
いずれの偏光成分も反時計まわりに４５°回転してい
る。そして位置８では複屈折素子Ｂ４によって、水平方
向より時計回りに４５゜傾いた偏光成分のみが、時計の
短針の４時３０分の方向に４１．４μｍ移動し、直交す
るもう一方の成分と一致する。以上の結果、順方向を透
過する光は偏光成分に分離することなく光アイソレータ
の素子中を通過する。
【００５６】図１５の（ｂ）に逆方向を通過する光の各
位置１〜８における順方向から見た偏光状況を示す。ま
ず位置８では、逆方向の１点から入射する無偏光であっ
て、２方向に直交した偏光成分として表される。位置７
では、複屈折素子Ｂ４によって水平方向より時計回りに
４５゜傾いた偏光成分のみが時計の短針の１０時３０分
の方向に１００μｍ移動している。位置６ではファラデ
ー素子Ｆ３によっていずれの偏光成分も反時計まわりに
４５°回転している。位置５では複屈折素子Ｂ３によっ
て、垂直方向の偏光成分のみが時計の短針の６時の方向
に１００μｍ移動している。位置４ではファラデー素子
Ｆ２によって、いずれの偏光成分も時計まわりに４５°
回転している。位置３では複屈折素子Ｂ２によって水平
方向により反時計回りに４５゜傾いた偏光成分のみが時
計の短針の７時３０分の方向に１００μｍ移動する。位
置２ではファラデー素子Ｆ１によって、偏光成分はいず
れも反時計回りに４５°回転している。位置１では複屈
折素子Ｂ１によって、水平方向の偏光成分のみ短針の９
時の方向に４１．４μｍ移動している。従って逆方向を
透過する光は光アイソレータの素子を通過すると偏光成
分に分離し、（ａ）の位置１における入射点に戻ること
はない。
位置１〜８における順方向から見た偏光状況を示す。ま
ず位置８では、逆方向の１点から入射する無偏光であっ
て、２方向に直交した偏光成分として表される。位置７
では、複屈折素子Ｂ４によって水平方向より時計回りに
４５゜傾いた偏光成分のみが時計の短針の１０時３０分
の方向に１００μｍ移動している。位置６ではファラデ
ー素子Ｆ３によっていずれの偏光成分も反時計まわりに
４５°回転している。位置５では複屈折素子Ｂ３によっ
て、垂直方向の偏光成分のみが時計の短針の６時の方向
に１００μｍ移動している。位置４ではファラデー素子
Ｆ２によって、いずれの偏光成分も時計まわりに４５°
回転している。位置３では複屈折素子Ｂ２によって水平
方向により反時計回りに４５゜傾いた偏光成分のみが時
計の短針の７時３０分の方向に１００μｍ移動する。位
置２ではファラデー素子Ｆ１によって、偏光成分はいず
れも反時計回りに４５°回転している。位置１では複屈
折素子Ｂ１によって、水平方向の偏光成分のみ短針の９
時の方向に４１．４μｍ移動している。従って逆方向を
透過する光は光アイソレータの素子を通過すると偏光成
分に分離し、（ａ）の位置１における入射点に戻ること
はない。
【００５７】この第４の実施例である光アイソレータ
は、第１の実施例と同じく図５に示すように、両側にＰ
Ｃコネクターつきシングルモードファイバー１１、ＧＲ
ＩＮレンズ１２を配置し、必要な無反射コーチングを施
して使用する。ＧＲＩＮレンズによってシングルモード
ファイバー１１より出射した波長１．３μｍのレーザ光
は直径約６０μｍに絞られており、この絞られた位置１
３と光アイソレータ１４の中央とがほぼ一致するように
配置する。シングルモードファイバー１１のレンズ側端
面およびＧＲＩＮレンズ１２、光アイソレータ１４を構
成する各複屈折素子、各ファラデー素子には波長１．３
μｍの光に対する無反射コート膜が施されている。
は、第１の実施例と同じく図５に示すように、両側にＰ
Ｃコネクターつきシングルモードファイバー１１、ＧＲ
ＩＮレンズ１２を配置し、必要な無反射コーチングを施
して使用する。ＧＲＩＮレンズによってシングルモード
ファイバー１１より出射した波長１．３μｍのレーザ光
は直径約６０μｍに絞られており、この絞られた位置１
３と光アイソレータ１４の中央とがほぼ一致するように
配置する。シングルモードファイバー１１のレンズ側端
面およびＧＲＩＮレンズ１２、光アイソレータ１４を構
成する各複屈折素子、各ファラデー素子には波長１．３
μｍの光に対する無反射コート膜が施されている。
【００５８】以上のようにして構成されら光アイソレー
タに対して、振波長１．３μｍの半導体のレーザの光を
シングルモードファイバー１１より光アイソレータの素
子の順方向に透過させた。この場合の透過損失は０．７
ｄＢであり、一方、逆方向に透過させた場合は透過損失
は７０ｄＢであった。これらの透過損失はレーザ光の波
長１．２９〜１．３２μｍの範囲で変化させても、その
値に変化は認められなかった。また、光アイソレータの
温度を０℃〜６０℃と変化させた場合も透過損失に変化
は認められなかった。つぎに入射する光の偏光方向を１
８０°変化させた場合透過損失の変化は順方向で０．１
ｄＢ、逆方向の場合で０．５ｄＢであった。
タに対して、振波長１．３μｍの半導体のレーザの光を
シングルモードファイバー１１より光アイソレータの素
子の順方向に透過させた。この場合の透過損失は０．７
ｄＢであり、一方、逆方向に透過させた場合は透過損失
は７０ｄＢであった。これらの透過損失はレーザ光の波
長１．２９〜１．３２μｍの範囲で変化させても、その
値に変化は認められなかった。また、光アイソレータの
温度を０℃〜６０℃と変化させた場合も透過損失に変化
は認められなかった。つぎに入射する光の偏光方向を１
８０°変化させた場合透過損失の変化は順方向で０．１
ｄＢ、逆方向の場合で０．５ｄＢであった。
【００５９】
【発明の効果】以上述べたとおり、本発明によれば３個
のファラデー素子と４個の複屈折素子とをアイソレータ
素子とし、温度や光波長等の変化によっても光アイソレ
ータとしての諸特性にほとんど低下を来たさない有用性
の高い偏光無依存型光アイソレータが得られる。
のファラデー素子と４個の複屈折素子とをアイソレータ
素子とし、温度や光波長等の変化によっても光アイソレ
ータとしての諸特性にほとんど低下を来たさない有用性
の高い偏光無依存型光アイソレータが得られる。
【００６０】また本発明は、透過光の偏波面の回転方向
を異にする複数の材料のファラデー素子を使うことによ
り、同一向きに磁化する構成が実現し、単一の永久磁石
で磁界を印加することが可能となり、光アイソレータの
小型化および製作工程の簡素化を図ることを示してい
る。
を異にする複数の材料のファラデー素子を使うことによ
り、同一向きに磁化する構成が実現し、単一の永久磁石
で磁界を印加することが可能となり、光アイソレータの
小型化および製作工程の簡素化を図ることを示してい
る。
【図１】本発明の第１の実施例である光アイソレータに
おける複屈折素子とファラデー素子および永久磁石の配
列の説明図。
おける複屈折素子とファラデー素子および永久磁石の配
列の説明図。
【図２】本発明の第１の実施例である光アイソレータに
おける複屈折素子とファラデー素子の偏光分離および偏
光回転の説明図。（ａ）は順方向の透過光を対象にし、
（ｂ）は逆方向の透過光を対象とする。
おける複屈折素子とファラデー素子の偏光分離および偏
光回転の説明図。（ａ）は順方向の透過光を対象にし、
（ｂ）は逆方向の透過光を対象とする。
【図３】本発明の第１の実施例である光アイソレータを
構成する複屈折素子およびファラデー素子の各々の機能
を説明するための位置の番号づけの説明図。
構成する複屈折素子およびファラデー素子の各々の機能
を説明するための位置の番号づけの説明図。
【図４】図３に記した各番号位置における順方向、およ
び逆方向透過光の偏光分離および偏光回転の説明図。
び逆方向透過光の偏光分離および偏光回転の説明図。
【図５】本発明の一実施例の光アイソレータの構成の説
明図。
明図。
【図６】本発明の第２の実施例である光アイソレータに
おける複屈折素子とファラデー素子の偏光分離および偏
光回転の説明図。（ａ）は順方向の透過光を対象にし、
（ｂ）は逆方向の透過光を対象とする。
おける複屈折素子とファラデー素子の偏光分離および偏
光回転の説明図。（ａ）は順方向の透過光を対象にし、
（ｂ）は逆方向の透過光を対象とする。
【図７】本発明の第２の実施例である光アイソレータを
構成する複屈折素子およびファラデー素子の各々の機能
を説明するための位置の番号づけの説明図。
構成する複屈折素子およびファラデー素子の各々の機能
を説明するための位置の番号づけの説明図。
【図８】図７に記した各番号位置における順方向、およ
び逆方向透過光の偏光分離および偏光回転の説明図。
び逆方向透過光の偏光分離および偏光回転の説明図。
【図９】本発明の第３の実施例である光アイソレータに
おける複屈折素子とファラデー素子および永久磁石の配
列の説明図。
おける複屈折素子とファラデー素子および永久磁石の配
列の説明図。
【図１０】本発明の第３の実施例である光アイソレータ
における複屈折素子とファラデー素子の偏光分離および
偏光回転の説明図。（ａ）は順方向の透過光を対象に
し、（ｂ）は逆方向の透過光を対象とする。
における複屈折素子とファラデー素子の偏光分離および
偏光回転の説明図。（ａ）は順方向の透過光を対象に
し、（ｂ）は逆方向の透過光を対象とする。
【図１１】本発明の第３の実施例である光アイソレータ
を構成する複屈折素子およびファラデー素子の各々の機
能を説明するための位置の番号づけの説明図。
を構成する複屈折素子およびファラデー素子の各々の機
能を説明するための位置の番号づけの説明図。
【図１２】図１１に記した各番号位置における順方向、
および逆方向透過光の偏光分離および偏光回転の説明
図。
および逆方向透過光の偏光分離および偏光回転の説明
図。
【図１３】本発明の第４の実施例である光アイソレータ
における複屈折素子とファラデー素子の偏光分離および
偏光回転の説明図。（ａ）は順方向の透過光を対象に
し、（ｂ）は逆方向の透過光を対象とする。
における複屈折素子とファラデー素子の偏光分離および
偏光回転の説明図。（ａ）は順方向の透過光を対象に
し、（ｂ）は逆方向の透過光を対象とする。
【図１４】本発明の第２の実施例である光アイソレータ
を構成する複屈折素子およびファラデー素子の各々の機
能を説明するための位置の番号づけの説明図。
を構成する複屈折素子およびファラデー素子の各々の機
能を説明するための位置の番号づけの説明図。
【図１５】図１４に記した各番号位置における順方向、
および逆方向透過光の偏光分離および偏光回転の説明
図。
および逆方向透過光の偏光分離および偏光回転の説明
図。
１〜８ 位置番号 Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４ 複屈折素子 Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３ ファラデー素子 Ｍ 永久磁石 １１ シングルモードファイバー １２ ＧＲＩＮレンズ １４ 光アイソレータ
Claims (4)
- 【請求項１】 第１の複屈折素子、第１のファラデー素
子、第２の複屈折素子、第２のファラデー素子、第３の
複屈折素子、第３のファラデー素子、および第４の複屈
折素子を光の透過方向へ順に配置し、前記第１、第２、
及び第３のファラデー素子に磁界を印加するための磁界
印加機構を備えた光アイソレータで有って、 前記磁界印加機構が全てのファラデー素子に同一方向に
磁界を与えるように構成されており、前記第１と第２の
複屈折素子の偏光分離方向が透過光に垂直な面内で互い
に約４５°傾いており、前記第３と第４の複屈折素子の
複屈折分離方向が透過光に垂直な面内で互いに約４５°
傾いており、前記第１，第２，第３および第４の複屈折
素子の偏光分離距離の比が１／１．４１４／１／１．４
１４であり、前記第１、第２、および第３のファラデー
素子の透過光偏波面の回転の角度をいずれも約４５°と
すると共に、該３つのフアァデー素子の材質を透過光偏
波面の回転の向きがいずれか１つの素子と他の２つの素
子で互いに反対に成るように選択して前記同一方向の磁
界で動作するように設定されていることを特徴とする光
アイソレータ。 - 【請求項２】 第１の複屈折素子、第１のファラデー素
子、第２の複屈折素子、第２のファラデー素子、第３の
複屈折素子、第３のファラデー素子、および第４の複屈
折素子を光の透過方向へ順に配置し、前記第１、第２、
及び第３のファラデー素子に磁界を印加するための磁界
印加機構を備えた光アイソレータで有って、 前記磁界印加機構が全てのファラデー素子に同一方向に
磁界を与えるように構成されており、前記第１と第２の
複屈折素子の偏光分離方向が透過光に垂直な面内で互い
に約４５°傾いており、前記第３と第４の複屈折素子の
複屈折分離方向が透過光に垂直な面内で互いに約４５°
傾いており、前記第１，第２，第３および第４の複屈折
素子の偏光分離距離の比が１．４１４／１／１．４１４
／１であり、前記第１、第２、および第３のファラデー
素子の透過光偏波面の回転の角度をいずれも約４５°と
すると共に、該３つのフアァデー素子の材質を透過光偏
波面の回転の向きがいずれか１つの素子と他の２つの素
子で互いに反対に成るように選択して前記同一方向の磁
界で動作するように設定されていることを特徴とする光
アイソレータ。 - 【請求項３】 第１の複屈折素子、第１のファラデー素
子、第２の複屈折素子、第２のファラデー素子、第３の
複屈折素子、第３のファラデー素子、および第４の複屈
折素子を光の透過方向へ順に配置し、前記第１、第２、
及び第３のファラデー素子に磁界を印加するための磁界
印加機構を備えた光アイソレータで有って、 前記磁界印加機構が全てのファラデー素子に同一方向に
磁界を与えるように構成されており、前記第１と第２の
複屈折素子の偏光分離方向が透過光に垂直な面内で互い
に約４５°傾いており、前記第３と第４の複屈折素子の
複屈折分離方向が透過光に垂直な面内で互いに約４５°
傾いており、前記第１，第２，第３および第４の複屈折
素子の偏光分離距離の比が１／０．４１４／０．４１４
／１であり、前記第１、第２、および第３のファラデー
素子の透過光偏波面の回転の角度をいずれも約４５°と
すると共に、該３つのフアァデー素子の材質を透過光偏
波面の回転の向きがいずれか１つの素子と他の２つの素
子で互いに反対に成るように選択して前記同一方向の磁
界で動作するように設定されていることを特徴とする光
アイソレータ。 - 【請求項４】 第１の複屈折素子、第１のファラデー素
子、第２の複屈折素子、第２のファラデー素子、第３の
複屈折素子、第３のファラデー素子、および第４の複屈
折素子を光の透過方向へ順に配置し、前記第１、第２、
及び第３のファラデー素子に磁界を印加するための磁界
印加機構を備えた光アイソレータであって、 前記磁界印加機構が全てのファラデー素子に同一方向に
磁界を与えるように構成されており、前記第１と第２の
複屈折素子の偏光分離方向が透過光に垂直な面内で互い
に約４５°傾いており、前記第３と第４の複屈折素子の
複屈折分離方向が透過光に垂直な面内で互いに約４５°
傾いており、前記第１，第２，第３および第４の複屈折
素子の偏光分離距離の比が０．４１４／１／１／０．４
１４であり、前記第１、第２、および第３のファラデー
素子の透過光偏波面の回転の角度をいずれも約４５°と
すると共に、該３つのフアァデー素子の材質を透過光偏
波面の回転の向きがいずれか１つの素子と他の２つの素
子で互いに反対に成るように選択して前記同一方向の磁
界で動作するように設定されてい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 |
|---|---|---|---|
| JP30027693A JPH07151999A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30027693A JPH07151999A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 光アイソレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07151999A true JPH07151999A (ja) | 1995-06-16 |
Family
ID=17882845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30027693A Pending JPH07151999A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07151999A (ja) |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP30027693A patent/JPH07151999A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040121 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |