JPH09133896A - 光アイソレータ部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 偏光子又はファラデー回転子からなる光
学素子（１０２）を筒状部材（１０１）内に挿入し、こ
の筒状部材（１０１）に接合剤（５２）により接合して
光アイソレータ部品を製造するに際し、磁石（５０）上
に上記筒状部材（１０１）を載置すると共に、この筒状
部材（１０１）内に上記光学素子（１０２）を挿入し、
この光学素子（１０２）上に接合剤（５２）を介して強
磁性体部材（１０４）を載置し、上記磁石（５０）の磁
界がこの強磁性体部材（１０４）を吸引した状態で上記
光学素子（１０２）を上記筒状部材（１０１）と接合す
ることを特徴とする光アイソレータ部品の製造方法。 【効果】 本発明によれば、光学素子を歪みを生じさせ
ることなく、筒状部材に所望の角度で確実に接合するこ
とができ、消光性能が高い光アイソレータを与えること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光アイソレータの
各部品である偏光子ユニット、検光子ユニット及びファ
ラデー回転子ユニットの製造方法に関し、更に詳述する
と偏光子又はファラデー回転子からなる光学素子を筒状
部材内に挿入し、接合する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】光通信
システム等では、レーザ光源から発振した伝送光が光通
信路中の各種の光伝送部品の入射面等で反射し、その反
射光がレーザ光源まで達することがある。反射光は光源
の発光作用を乱し、しばしばノイズを生じさせる。光ア
イソレータは光源と光伝送部品との間に設けられ、光伝
送部品の方に進む光だけを透過させ、光源方向に向かう
反射光を選択的に遮断するものである。

【０００３】この光アイソレータは、その中央部に円筒
磁石が配置されており、円筒磁石内にはファラデー回転
子が納められ、ファラデー回転子を中心にして光の入射
側には第１の偏光子が設けられ、出射側には第２の偏光
子、即ち検光子が設けられているものである。ファラデ
ー回転子は入射した光の偏光面を４５度回転させるもの
であり、第１偏光子と第２偏光子（検光子）とは互いに
偏光方向が４５度異なって配置されている。

【０００４】光アイソレータに入射した光は第１偏光子
（以下、単に偏光子という場合がある）を透過し、ファ
ラデー回転子によって偏光面が４５度回転する。回転に
より光の偏光面が検光子の偏光面と一致するので、光は
検光子を通過できる。反射光は逆方向から検光子に入射
した後、ファラデー回転子に入射する。反射光はファラ
デー回転子により偏光面が４５度回転して、偏光子の偏
光面と直交するので、偏光子を通過することができなく
なる。

【０００５】一方、光アイソレータの光学端面を光源か
らの光軸と垂直に配置すると、入射光が偏光子、ファラ
デー回転子、検光子の表面で反射して光源に戻り、ノイ
ズとなってしまう。このノイズを防ぐためには、光学端
面を光源からの光軸に対して傾けて配置することで、表
面反射光を光路外に外すことが有効である。例えば、特
開昭６４−２０５２２号公報には、偏光子、ファラデー
回転子、検光子を個別に傾け、偏光子、ファラデー回転
子、検光子の表面反射光が光源に戻らないようにした光
アイソレータが開示されている。

【０００６】ところで、上述したファラデー回転子は円
筒磁石内に接合、固定され、また偏光子、検光子は金属
円筒体内に接合、固定されてそれぞれ使用されるが、こ
の場合、ファラデー回転子や偏光子、検光子（光学素
子）を円筒磁石、金属円筒体（筒状部材）内に接合する
場合、しばしば接合により光学素子の歪みが生じる。

【０００７】そこで、実開平５−１１１２４号公報にお
いては、接合による歪みを解消すべく、光学素子を２つ
の金属部材で挟み込み、隙間を接着剤で埋めて固定する
方法が示されている。

【０００８】また、実開平５−１１１２５号公報におい
ては、接合による歪みを解消すべく、光学素子を２つの
金属部材で挟み込み、隙間を半田で埋めて固定する方法
が示されている。しかし、ただ半田を溶融して金属部材
を固定しても、光学素子と金属部材の間に隙間ができ
て、光学素子が動くことが指摘される。

【０００９】更に、特開平６−１８６５０３号公報にお
いては、磁気光学素子に２〜６ｇ／ｍｍ²の荷重をかけ
ながら金属ホルダと金属半田接合を行う光アイソレータ
の作製方法が開示されている。しかし、光学素子に荷重
をかけるために歪みを生じ、光アイソレータの重要な特
性である消光比が劣化するという問題が生じる。

【００１０】本発明は上記事情を改善するためになされ
たもので、光学素子を歪みを生じることなく筒状部材内
に接合、保持することができ、このため消光性能が高い
光アイソレータを得ることができる光アイソレータ部品
の製造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、第１偏光子、第２偏光子（検光子）などの
偏光子又はファラデー回転子からなる光学素子を筒状部
材内に挿入し、この筒状部材に接合剤により接合して光
アイソレータ部品を製造するに際し、磁石上に上記筒状
部材を載置すると共に、この筒状部材内に上記光学素子
を挿入し、この光学素子上に接合剤を介して強磁性体部
材を載置し、上記磁石の磁界がこの強磁性体部材を吸引
した状態で上記光学素子を上記筒状部材と接合すること
を特徴とする光アイソレータ部品の製造方法を提供す
る。

【００１２】本発明によれば、このように磁石が強磁性
体部材を吸引し、強磁性体部材が磁石の方に引張られる
ので、この磁石と強磁性体部材との間にある光学素子が
固定された状態で接合されるもので、このように磁石が
強磁性体を保持する程度の力を利用して光学素子が外方
に動かないようにして接合が行われるため、光学素子に
歪みが生じず、従って消光性能を低下させるおそれな
く、光アイソレータ部品（偏光子ユニット、ファラデー
回転子ユニット、検光子ユニット）を製造できる。

【００１３】この場合、上記光学素子の下側に接合剤を
介して強磁性体部材を配設して、上記光学素子を接合剤
を介して２個の強磁性体部材により挟んだ状態でこの光
学素子を筒状部材に接合することが好適であり、これに
より、光学素子をより確実に固定できる。

【００１４】

【発明の実施の形態及び実施例】以下、本発明につき図
面を参照して更に詳しく説明する。

【００１５】図１は、光アイソレータ１の一例を示し、
１０は偏光子ユニット、２０はファラデー回転子ユニッ
ト、３０は検光子ユニットである。

【００１６】偏光子ユニット１０は、金属円筒体１１内
中央部に第１の偏光子１２が挿入されると共に、この偏
光子１２を挟んで金属リング体１３，１４が配設され、
これら金属円筒体１１、偏光子１２、金属リング体１
３，１４は互いに接合剤にて接合されている。

【００１７】また、ファラデー回転子ユニット２０は、
ファラデー回転子２２に磁界を印加する円筒磁石２１内
中央部にファラデー回転子２２が挿入されると共に、こ
の回転子２２を挟んで金属リング体２３，２４が配設さ
れ、これら円筒磁石２１、回転子２２、金属リング体２
３，２４は互いに接合剤にて接合されている。

【００１８】更に、検光子ユニット３０は、金属円筒体
３１内中央部に第２の偏光子（検光子）３２が挿入され
ると共に、この検光子３２を挟んで金属リング体３３，
３４が配設され、これら金属円筒体３１、検光子３２、
金属リング体３３，３４は互いに接合剤にて接合されて
いる。そして、上記各ユニット１０，２０，３０は、外
筒４０内に挿入され、接合剤により外筒４０と接合され
ているものである。なお、上記金属リング体１３，１
４，２３，２４，３３，３４はそれぞれ光軸と平行な内
周面及び光軸と垂直な端面に図示していないが黒色の薄
膜が形成されている。

【００１９】本発明は、例えば上記各ユニット１０，２
０，３０（光アイソレータ部品）において、その第１偏
光子１２、ファラデー回転子２２、第２偏光子（検光
子）３２を上記金属円筒体１１、円筒磁石２１、金属円
筒体３１内にそれぞれ接合する方法に係るもので、その
方法を図２を参照して説明する。なお、以下において、
金属円筒体１１、円筒磁石２１、金属円筒体３１を総称
して筒状部材１０１とし、第１偏光子１２、ファラデー
回転子２２、第２偏光子（検光子）３２を総称して光学
素子１０２とし、一方の金属リング体１３，２３，３３
を総称して第１リング体１０３とし、他方の金属リング
体１４，２４，３４を総称して第２リング体１０４とす
る。

【００２０】図２において、５０は台座となる磁石であ
り、この磁石５０上に筒状部材１０１を載置すると共
に、この筒状部材１０１内に第１リング体１０３を上記
磁石５０に当接して挿入し、その上にリング状の接合剤
５１、光学素子１０２、リング状の接合剤５２、第２リ
ング体１０３を順次積層する。この場合、上記接合剤５
１，５２としては半田又は低融点ガラスを用い、これを
溶融することによって接合を行うことができ、あるいは
樹脂接着剤を用いて接合することができるが、本発明は
特に半田を用いて溶融、接合する場合に有効である。な
お、半田を用いる場合、上記筒状部材１０１、第１及び
第２リング体１０３、１０４は、半田接合を可能にする
ための公知の材質にて金属薄膜が形成されている。

【００２１】この場合、第１及び第２リング体１０３、
１０４はそれぞれ金属にて形成されるが、第２リング体
１０４は強磁性体にて形成し、磁石５０に吸引させるこ
とが必要であり、この際、この磁石５０は、上記図２に
示す各部材の配置態様において、磁石５０から最も遠い
位置にある強磁性第２リング体１０４（強磁性体部材）
を吸引、保持し得る磁界を生じさせるものを使用する。
また、第１リング体１０３は、非磁性体、常磁性体にて
形成することもできるが、第２リング体１０４と同様に
強磁性体にて形成することが好ましい。更に、筒状部材
１０１のうち、金属円筒体１１，３１も磁石５０に吸着
される材質にて形成することが好ましく、円筒磁石２１
は通常光アイソレータで用いられている公知の材質にて
形成することができる。なお、上記接合剤として半田を
用いる場合、半田可能にするため、筒状部材１０１、第
１及び第２リング体１０３、１０４には錫、銀、金、パ
ラジウム、銅などやこれらの金属を主体とする薄膜又は
合金薄膜を形成したものを利用する。

【００２２】従って、以上の構成により、磁石５０によ
る強磁性第２リング体１０４の吸引で光学素子１０２が
強磁性第２リング体１０４側に動かず、固定された状態
において、上記接合剤５１，５２が半田又は低融点ガラ
スの場合にはこれを溶融し、筒状部材１０１、第１リン
グ体１０３、光学素子１０２、第２リング体１０４の隙
間を上記接合剤で埋め、これら部材相互を接合、固着す
るものである。なお、接合剤５１，５２として樹脂接着
剤を用いる場合も同様である。この際、第１リング体１
０３も強磁性体にて形成した場合、第１リング体１０３
も磁石５０に吸引されてこれが光学素子１０２に動くお
それもなく、従って光学素子１０２が上記第１及び第２
リング体（強磁性体部材）１０３、１０４間にしっかり
と固定される。

【００２３】このように、本発明においては、磁石５０
が強磁性第２リング体１０４を保持する程度の力を利用
しているので、光学素子１０２に歪みが生じず、しかも
光学素子１０２を挟み込む第１及び第２リング体１０
３，１０４が隙間なく固定され、光学素子１０２が動く
こともないものである。

【００２４】なお、本発明の方法は図２に説明した構成
の光アイソレータ部品に適用される場合に限定されるも
のではなく、例えば図３に示すように、第１及び第２リ
ング体１０３，１０４が光軸に対して傾斜している場合
も同様にして接合でき、また図４に示すように、筒状部
材１０１の一端側内周縁に一体にリング状突起部１０１
ａを設け、この突起部１０１ａと第２リング体１０４と
の間に光学素子１０２を配置した場合も同様にして接合
できる。この場合、光学素子１０２と第２リング体１０
４との間にリング状接合剤５２を介在させる必要がある
が、図示したように光学素子１０２と突起部１０１ａと
の間に接合剤を介在させることを省略し、光学素子１０
２を突起部１０１ａに当接した状態で接合することがで
きる。勿論、光学素子１０２と突起部１０１ａとの間に
リング状接合剤を介在させることは差し支えない。

【００２５】なおまた、上記半田接合に際して、光学素
子１０２には必要により半田付けのための金属薄膜を形
成することができる。そして、このように光学素子１０
２に半田付けのための金属薄膜を形成した場合、上記強
磁性第２リング体１０４は必ずしも半田付け可能な金属
で形成したり半田付け可能な金属薄膜を形成しなくても
よく、この強磁性第２リング体１０４を光学素子１０２
及び筒状部材１０１に接合せずに、接合操作後、第２リ
ング体１０４を取りはずすこともできる。

【００２６】ここで、接合剤はリング状の形状に限られ
ず、球状、ペレット状等適宜選定し得る。また、第１偏
光子及び第２偏光子（検光子）はガラス、ルチル、ＰＢ
Ｓ等、公知の材料にて形成できる。更に、偏光子として
通常水晶にて形成されるインライン型アイソレータの旋
光子に本方法を適用できるなど、種々応用、変更するこ
とができる。

【００２７】次に具体例を示す。 〔具体例〕図１に示す光アイソレータを下記のようにし
て作製した。この場合、第１偏光子１２及び第２偏光子
（検光子）３２にはそれぞれ偏光ガラス（商品名ポーラ
コア）を用い、半田付け可能な膜を表面に付けたコバー
ル材にて形成された金属円筒体１０，３０内に納まる四
角柱状に形成した。また、ファラデー回転子２２はビス
マス置換希土類鉄ガーネット結晶を用い、Ｓｍ−Ｃｏよ
り形成された円筒磁石２１内に納まる四角柱状に形成し
た。更に、第１リング体１０３（金属リング体１３，２
３，３３）はそれぞれコバール材にて形成し、第２リン
グ体１０４（金属リング体１４，２４，３４）はそれぞ
れ強磁性体である鉄−ニッケル合金を使用した。なお、
金属円筒体１１，３１及び円筒磁石２１の外径は同一で
あり、これらの幅（軸長）はそれぞれその光学素子及び
２個の金属リング体の幅（厚さ）の和と同じである。

【００２８】次に、図２で説明した方法に従い、リング
状接合剤として半田を用いてこれを溶融し、各構成部材
間をその隙間を半田で埋めて接合し、磁石を取り除いて
偏光子ユニット１０、ファラデー回転子ユニット２０、
検光子ユニット３０を製造した。この場合、磁石による
金属リング体１４，２４，３４の吸引力で各光学素子１
２，２２，３２を動くことなく接合できた。

【００２９】得られた各ユニット１０，２０，３０を図
１に示すように外筒４０内に挿入し、この外筒４０と各
ユニット１０，２０，３０とを接合し、光アイソレータ
１を作製した。

【００３０】この光アイソレータは、各光学素子１２，
２２，３２に荷重をかけることなく接合しているので、
これによって歪みを生じることがなく、このため消光性
能が高いものであった。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、光学素子を歪みを生じ
させることなく、筒状部材に所望の角度で確実に接合す
ることができ、消光性能が高い光アイソレータを与える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光アイソレータの一例を示す断面図である。

【図２】光アイソレータ部品の接合法の一例を示す断面
図である。

【図３】光アイソレータ部品の接合法の他の例を示す断
面図である。

【図４】光アイソレータ部品の接合法の別の例を示す断
面図である。

【符号の説明】

１ 光アイソレータ １０ 偏光子ユニット １１ 金属筒状体 １２ 第１偏光子 １３ 金属リング体 １４ 金属リング体 ２０ ファラデー回転子ユニット ２１ 円筒磁石 ２２ ファラデー回転子 ２３ 金属リング体 ２４ 金属リング体 ３０ 検光子ユニット ３１ 金属筒状体 ３２ 第２偏光子（検光子） ３３ 金属リング体 ３４ 金属リング体 ４０ 外筒 ５０ 磁石 ５１ リング状接合剤 ５２ リング状接合剤 １０１ 筒状部材 １０２ 光学素子 １０３ 第１リング体１０４ 第２リング体（強磁性体
部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 流王 俊彦 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏光子又はファラデー回転子からなる光
   学素子を筒状部材内に挿入し、この筒状部材に接合剤に
   より接合して光アイソレータ部品を製造するに際し、磁
   石上に上記筒状部材を載置すると共に、この筒状部材内
   に上記光学素子を挿入し、この光学素子上に接合剤を介
   して強磁性体部材を載置し、上記磁石の磁界がこの強磁
   性体部材を吸引した状態で上記光学素子を上記筒状部材
   と接合することを特徴とする光アイソレータ部品の製造
   方法。
2. 【請求項２】 上記光学素子の下側に接合剤を介して強
   磁性体部材を配設して、上記光学素子を接合剤を介して
   ２個の強磁性体部材により挟んだ状態でこの光学素子を
   筒状部材に接合するようにした請求項１記載の製造方
   法。