JPH0717057Y2

JPH0717057Y2 - 光アイソレータ

Info

Publication number: JPH0717057Y2
Application number: JP1988098238U
Authority: JP
Inventors: 清司寺井; 洋介古田; 勉西川; 省一三浦; 英治菊池
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-07-25
Filing date: 1988-07-25
Publication date: 1995-04-19
Anticipated expiration: 2003-07-25
Also published as: JPH0219113U

Description

【考案の詳細な説明】〔概要〕光アイソレータの改良に関し、小形で、且つ低コストの光アイソレータを提供すること
を目的とし、光軸に対して傾斜した入射側端面を有する平行六面体
で、半導体レーザの出射光の偏波面を45度回転するファ
ラデー回転子と、該ファラデー回転子の出射側端面に形
成した偏光分離膜とで構成するものとする。

〔産業上の利用分野〕

本考案は、光アイソレータの改良に関する。

光通信システムの送信部は、半導体レーザと光ファイバ
等の伝送路とを光結合するレーザモジュールで構成され
ているものが多い。

この場合、光回路に挿入されたレンズ，光コネクタ，光
ファイバ，光ファイバ等の光学部品面で反射した反射光
が、半導体レーザに帰還すると、半導体レーザの発振が
不安定になり、その結果信号に含まれる雑音が増加す
る。したがって、このレーザモジュールには、光アイソ
レータを半導体レーザの直ぐ後に挿入するのが一般であ
る。

〔従来の技術〕

第２図は、従来の光アイソレータの構成図である。

第２図において、１は、接合面が紙面に平行するように
設置した半導体レーザである。

半導体レーザの出射光は、偏波光であって、電界が接合
面に平行な偏波、即ち図においては電界が紙面に平行な
Ｐ波（入射光の電界が入射面に平行する偏波をＰ波とい
う）と、出射光の電界が接合面に垂直な偏波、即ち図に
おいては、電界が紙面に垂直なＳ波（入射光の電界が入
射面に垂直な偏波をＳ波という）と、よりなっている。

そして近年は、このＰ波とＳ波の比率が著しく異なるも
のが提供されており、図に示す半導体レーザ１の出射光
の殆どは、Ｐ波（電界が接合面に平行な偏波）である。

半導体レーザ１の光軸上に配列してあるファラデー回転
子２は、例えばYIG等の磁気光学材料よりなり、入射側
端面2Aが、光軸に対して傾斜面をもつ平行六面体で、リ
ング形の永久磁石３内に収容してある。

この永久磁石３の磁界方向は半導体レーザ１の光軸に平
行の図示の矢印Ａ方向である。

５は、短冊形のガラス板４の表面に、屈折率の異なる誘
電体膜を所定の膜厚で、交互に積層した偏光分離膜であ
って、入射角を選択して光を入射すると、Ｐ波は透過し
Ｓ波は反射するという、偏光分離性を有する。

このような偏光分離膜５を設けたガラス板４を、ファラ
デー回転子２の後方の光軸上に、ファラデー回転子２の
出射側端面2Bに対向して配設して、光アイソレータを構
成させている。

上述のように構成した光アイソレータに、半導体レーザ
１の出射光（殆どがＰ波）を、順光として入射させる
と、ファラデー回転子２の入射側端面2Aで一部は反射す
るが、大部分はファラデー回転子２内に進行する。そし
て、ファラデー回転子２を透過する間に、偏波面10が45
度回転して出射側端面2Bから出射する。

なお、入射側端面2Aで反射した光は、入射側端面2Aが光
軸に傾斜しているため、半導体レーザ１とは異なる方向
に反射して、半導体レーザ１に帰還しない。

偏波面10が紙面に45度傾斜した出射側端面2Bから出射し
た偏波光のうち、Ｐ波成分は、偏光分離膜５を透過して
直進する。また、Ｓ波成分は偏光分離膜５により、光軸
とは異なる方向に反射し散乱消滅する。

一方、半導体レーザ１の発振した光が、光回路に挿入し
た光部品面で反射すると、点線で示すように光路を遡行
して、遡光として偏光分離膜５に入射する。

この遡光は一般に楕円偏光波であって、偏光分離膜５に
入射すると、そのＳ波成分は光軸とは異なる方向に反射
する。

また、そのＰ波成分は、偏光分離膜5,ガラス板４を透過
して、ファラデー回転子２の出射側端面2Bに入射する。
そして、ファラデー回転子２を透過する間に、偏波面が
45度回転してＳ波となって、入射側端面2Aから半導体レ
ーザ１に向かって出射し、半導体レーザ１に入射する。

しかしながら、半導体レーザ１の出射光は、殆どの大部
分がＰ波である。したがって、遡行して帰還した光がＳ
波の場合には、半導体レーザの発振状態に、殆ど影響を
与えない。即ち、光信号の雑音が増加する恐れがない。

上述の如く図示の光アイソレータは、半導体レーザの発
振に悪影響を及ぼすＰ波の遡行を阻止し、影響の恐れの
ないＳ波は遡行するという、アイソレイション機能を備
えた光アイソレータである。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来例の光アイソレータは、ガラス板
の表面に設けた偏光分離膜を、ファラデー回転子の後方
に配列してあるため、半導体レーザと光アイソレータと
より構成されるレーザモジュールの小形化の障害となる
ばかりでなく、ファラデー回転子と偏光分離膜との組み
合わせ構造が複雑で、コスト高であるという問題点があ
った。

本考案はこのような点に鑑みて創作されたもので、小形
で、且つ低コストの光アイソレータを提供することを目
的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本考案は、第１図に例示し
たように、光軸に対して傾斜した入射側端面2Aを有する
平行六面体で、半導体レーザ１の出射光の偏波面10を45
度回転するファラデー回転子２を設ける。

そして、このファラデー回転子２の出射側端面2Bに、偏
光分離膜５を形成するものとする。

〔作用〕

上述のように、ファラデー回転子２の出射側端面2Bに、
偏光分離膜５を設けてあるので、ファラデー回転子２を
透過して偏光分離膜５に入射する順光のＰ波は、偏光分
離膜５を透過して直進する。なお、入射側端面2Aが光軸
に対して傾斜しているので、順光に混在しているＳ波
は、入射側端面2Aで半導体レーザ１とは異なる方向に反
射する。

一方、光回路を遡行して光アイソレータに入射する遡光
は、まず偏光分離膜５に入射するが、偏光分離膜５によ
りＳ波成分の直進が阻止される。

そして、Ｐ波成分のみが偏光分離膜５を透過して、ファ
ラデー回転子２に進行し、偏波面10が45度回転してＳ波
となって、入射側端面2Aから半導体レーザ１に向かって
出射する。

即ち、本考案の光アイソレータは、半導体レーザの発振
に悪影響を及ぼすＰ波の遡行は阻止し、発振に影響のな
いＳ波は遡行するという、アイソレイション機能を備え
ている。

〔実施例〕

以下図を参照しながら、本考案を具体的に説明する。な
お、全図を通じて同一符号は同一対象物を示し、また、はＰ波を、はＳ波を示す。

第１図は本考案の実施例の構成図であって、（ａ）は順
光の光路を、（ｂ）は遡光の光路を示す。

第１図において、接合面が紙面に平行するように設置し
た半導体レーザ１（出射光の殆どがＰ波とする）の光軸
上に、ファラデー回転子２を配列してある。

ファラデー回転子２の形状は、入射側端面2Aが光軸に対
して傾斜面をもつ平行六面体であって、出射側端面2Bの
表面に偏光分離膜５を形成してある。そしてこのような
ファラデー回転子２を、永久磁石３の磁界内（磁界方向
は光軸に平行の図示の矢印Ａ方向）に設置してある。

なお、偏光分離膜５は、Ｐ波は透過しＳ波は反射すると
いう、偏光分離性を有する。

上述のように構成した光アイソレータに、第１図（ａ）
のように、半導体レーザ１の出射光（殆どがＰ波）を、
順光として入射させると、ファラデー回転子２の入射側
端面2Aで一部は反射するが、大部分はファラデー回転子
２内に進行し、ファラデー回転子２を透過する間に、偏
波面10が45度回転して出射側端面2Bの表面に設けた偏光
分離膜５に入射する。

偏波面10が紙面に45度傾斜した順光のＰ波成分は、偏光
分離膜５を透過して直進する。また、Ｓ波成分は偏光分
離膜５により、光軸とは異なる方向に反射し散乱消滅す
る。

一方、半導体レーザ１の発振した光が、光回路に挿入し
た光部品面で反射すると、第１図（ｂ）に示すように光
路を遡行して、遡光として偏光分離膜５に入射する。

この遡光は一般に楕円偏光波であるが、偏光分離膜５に
入射すると、そのＳ波成分は光軸とは異なる方向に反射
し、ファラデー回転子２内には進行しない。

Ｐ波成分は、偏光分離膜５を透過して、ファラデー回転
子２を直進し、ファラデー回転子２を透過する間に、偏
波面10が45度回転してＳ波となって、入射側端面2Aから
半導体レーザ１に向かって出射する。

しかし、半導体レーザ１の出射光は、前述のように殆ど
の大部分がＰ波であるので、遡行して帰還した光がＳ波
の場合には、半導体レーザの発振状態に、殆ど悪影響を
与えない。

上述のように本考案は、偏光分離膜５をファラデー回転
子２の出射側端面2Bに形成することにより、従来のファ
ラデー回転子と偏光分離膜を設けたガラス板とよりなる
２つの光学素子を一体化したものである。

よって、構成素子数が少なく、またそれだけ組み合わせ
構造が簡単で、光アイソレータの小形化が推進され、且
つ低コストとなる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案は、ファラデー回転子と偏光
分離膜を一体化した光アイソレータであって、構成素子
数が少なく、組立構造が簡単で、小形，且つ低コストで
あるという、実用上で優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の構成図で、（ａ）は順光の光路、（ｂ）は遡光の光路を示す図、第２図は従来例の構成図である。図において、１は半導体レーザ、２はファラデー回転子、2Aは入射側
端面、2Bは出射側端面、３は永久磁石、４はガラス板、
５は偏光分離膜をそれぞれ示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者三浦省一神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)考案者菊池英治神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (56)参考文献特開昭60−33528（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−202415（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−43327（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】光軸に対して傾斜した入射側端面（2A）を
有する平行六面体で、半導体レーザ（１）の出射光の偏
波面（10）を45度回転するファラデー回転子（２）と、該ファラデー回転子（２）の出射側端面（2B）に形成し
た偏光分離膜（５）とで、構成されたことを特徴とする
光アイソレータ。