JPH11295564A

JPH11295564A - 光アイソレータモジュールと光アイソレータ部品

Info

Publication number: JPH11295564A
Application number: JP10116206A
Authority: JP
Inventors: Akio Watanabe; 章夫渡辺
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1998-04-10
Filing date: 1998-04-10
Publication date: 1999-10-29
Anticipated expiration: 2018-04-10
Also published as: JP3809724B2

Abstract

(57)【要約】【課題】レーザ光（ＬＤ光）の光ファイバに対する結
合効率を低下させることなく反射ＬＤ光の半導体レーザ
素子（ＬＤ）への再結合が防止される光アイソレータモ
ジュールを提供すること。【解決手段】先端が傾斜する光ファイバ２を装着した
フェルール４と、フェルールの光入射側に配置された光
アイソレータ７と、光アイソレータの光入射側に配置さ
れた透明体８を備え、ＬＤから出射されかつ集光レンズ
で集光されたＬＤ光を透明体と光アイソレータを透過さ
せて光ファイバ先端へ入射させる光アイソレータモジュ
ールであって、光ファイバ先端の傾斜方向とは逆方向に
傾斜した光入射面を有する断面楔状の透明材により透明
体が構成され、かつ光アイソレータおよび透明体につい
て光アイソレータの各光入出射面と透明体の光アイソレ
ータ側光入出射面がフェルール内における光ファイバの
光軸に対し光ファイバ先端の傾斜方向と同一方向へ傾斜
するように斜め配置したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ素子
と集光レンズを備えた半導体レーザモジュールに組込ま
れて光通信や光情報システム等に使用される光電子装置
を構成する光アイソレータモジュールに係り、特に、光
ファイバで構成される伝送系にレーザ光を入射させた際
に、光ファイバに対するレーザ光の結合効率を低下させ
ることなく伝送系で発生した反射レーザ光が半導体レー
ザ素子に戻り難い（すなわち、反射レーザ光の半導体レ
ーザ素子への再結合が起こり難い）光アイソレータモジ
ュールの改良とこの光アイソレータモジュールに組込ま
れる光アイソレータ部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記半導体レーザモジュールに組込まれ
る光アイソレータモジュールの光アイソレータは、半導
体レーザ素子（レーザダイオード：ＬＤと以下略称す
る）から出射されたレーザ光（ＬＤ光と以下略称する）
を光ファイバで構成される伝送系に入射させる際、伝送
系で発生した反射レーザ光（反射ＬＤ光と以下略称す
る）がＬＤ側に戻らないようにする機能、すなわち、反
射戻り光によるＬＤの不安定発振を防止してＬＤの雑音
を抑制する機能を果たすものである。

【０００３】このため、光学素子を上記光アイソレータ
モジュールに搭載する場合、各光学素子界面からの反射
ＬＤ光を極力防止するための処理は光アイソレータモジ
ュールを設計する上において重要な事項となる。

【０００４】ところで、光学素子界面からの反射ＬＤ光
を防止する処理として、通常、反射防止膜を施す方法が
採られるが、この反射防止膜を設けるだけでは不十分な
場合が多い。そこで、光アイソレータモジュールに光学
素子を搭載させる場合、光学素子における光入出射面の
法線ベクトルがＬＤ光の進行方向とは平行にならないよ
うに傾斜角をつけて配置する方法が採られている。すな
わち、ＬＤから出射されたＬＤ光が光学素子の界面で反
射したとき、反射ＬＤ光がＬＤ側に戻らないように光学
素子を配置すればＬＤへの反射戻り光を抑制できるから
である。

【０００５】この様な考え方に基づき構成された光アイ
ソレータモジュールが特開平６−１９４５４８号公報に
開示されている。すなわち、この光アイソレータモジュ
ールは、図５に示すように先端が傾斜する光ファイバａ
を装着したフェルールｂと、このフェルールｂの光入射
側に配置された光アイソレータｃと、この光アイソレー
タｃの光入射側に配置された断面楔状の透明体ｄとでそ
の主要部が構成されており、かつ、光ファイバａと透明
体ｄの各傾斜面は互いに反対方向に傾斜しその傾斜角
（θ）は等しくなるように設定されている。

【０００６】そして、図５に示すようにＬＤｅから出射
されかつ集光レンズｆで集光されたＬＤ光は上記透明体
ｄの作用によりその光路を曲げられて光アイソレータｃ
端面に対し斜め入射するため光アイソレータｃ端面での
反射ＬＤ光が上記ＬＤｅに戻り難くなると共に、光ファ
イバａ端面が傾斜面を構成しているにも拘らずこの光フ
ァイバａ端面に対しては同じく上記透明体ｄの作用によ
り傾斜方向と逆方向に光路が１／２θ程度傾けられた状
態で斜め入射するためその光結合の低下が抑制される。

【０００７】この様に図５に示された光アイソレータモ
ジュールにおいては、各光学素子の界面における反射Ｌ
Ｄ光を上記ＬＤｅから逸らすと同時に、光ファイバａに
おける傾斜面での光の屈折を上記透明体ｄの作用により
補償することができるため、図５に示すようにＬＤｅの
光軸に対し上記光アイソレータｃおよび光ファイバａを
一直線に配置できるといった利点を有していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示さ
れた光アイソレータモジュールにおいて、上記透明体ｄ
のＬＤｅ側表面での反射ＬＤ光は、図６（Ｂ）の光線追
跡図に示すようにＬＤｅ側へ戻ることがないため特開平
６−１９４５４８号公報に記載されているような効果を
得ることは可能であった。

【０００９】しかし、上記透明体ｄ裏面での反射ＬＤ光
は、図６（Ａ）の光線追跡図に示すようにＬＤｅ側表面
ほど方向が逸れないため反射ＬＤ光の一部がＬＤｅ側へ
戻ってしまう場合があった。

【００１０】しかも、半導体レーザモジュールにおいて
は、ＬＤｅから出射されたＬＤ光を集光レンズｆにより
集光させて光ファイバａに結合させている関係上、集光
レンズｆの集光点に近い透明体ｄ裏面での反射ＬＤ光の
方が拡散効果が少なく上記集光レンズｆに再結合され易
いため、透明体ｄ裏面で反射されたかなりの量の反射Ｌ
Ｄ光がＬＤｅ側へ戻ってしまう問題点を有していた。

【００１１】そして、この現象は、上記透明体ｄ裏面に
対し平行な界面を有する光アイソレータｃの各界面の反
射ＬＤ光についても同様で、集光レンズｆの集光点に最
も近い光アイソレータｃの界面（すなわち光ファイバ側
の光アイソレータ界面）からの反射ＬＤ光は更にＬＤｅ
側へ戻り易いといった問題点を有していた。

【００１２】尚、この問題点を解決する方法として上記
透明体ｄにおける傾斜面の角度を特開平６−１９４５４
８号公報に記載されている値（８度）よりも大きな、例
えば２０度程度に設定する方法が考えられる。しかし、
上記傾斜面の角度を２０度と大きく設定した場合、透明
体ｄでの収差に起因して光ファイバａに対するＬＤ光の
結合効率が低下し、光ファイバに入射されるＬＤ光が著
しく低下するといった別な不具合を生ずる問題を有して
いた。

【００１３】また、特開平６−１９４５４８号公報にお
いては、図７に示すように上記ＬＤｅの光軸に対し光ア
イソレータｃや透明体ｄを斜め配置させて反射ＬＤ光が
ＬＤｅ側へ戻り難くなる（すなわち、反射ＬＤ光のＬＤ
への再結合が起こり難い）構造の光アイソレータモジュ
ールも開示されている。

【００１４】しかし、図７に示された光アイソレータモ
ジュールにおいては、断面楔状の透明体に代えて板状透
明体が適用されていることから、光ファイバａ端面に対
しＬＤ光の光路を１／２θ程度傾けた状態で斜め入射さ
せることができないため、光ファイバａに対するＬＤ光
の結合効率が低下する問題点を有していた。

【００１５】本発明はこの様な問題点に着目してなされ
たもので、その課題とするところは、ＬＤ光の光ファイ
バに対する結合効率を低下させることなく反射ＬＤ光の
ＬＤへの再結合が防止される光アイソレータモジュール
を提供し、かつ、この光アイソレータモジュールに組込
まれる光アイソレータ部品を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、先端が傾斜する光ファイバを装着したフェル
ールと、このフェルールの光入射側に配置された光アイ
ソレータと、この光アイソレータの光入射側に配置され
た透明体とを備え、半導体レーザ素子から出射されかつ
集光レンズで集光されたレーザ光を上記透明体と光アイ
ソレータを透過させて上記光ファイバ先端へ入射させる
光アイソレータモジュールを前提とし、光ファイバ先端
の傾斜方向とは逆方向に傾斜した光入射面を有する断面
楔状の透明材により上記透明体が構成され、かつ、光ア
イソレータの各光入出射面と透明体の光アイソレータ側
光入出射面が上記フェルール内における光ファイバの光
軸に対し光ファイバ先端の傾斜方向と同一方向へ傾斜す
るように光アイソレータと透明体について斜め配置した
ことを特徴とするものである。

【００１７】そして、請求項１記載の発明に係る光アイ
ソレータモジュールによれば、光ファイバ先端の傾斜方
向とは逆方向に傾斜した光入射面を有する断面楔状の透
明材により透明体が構成されているため、上記光ファイ
バに対するＬＤ光の結合効率低下の防止を図ることが可
能となる。

【００１８】また、光アイソレータの各光入出射面と透
明体の光アイソレータ側光入出射面がフェルール内にお
ける光ファイバの光軸に対し光ファイバ先端の傾斜方向
と同一方向へ傾斜するように光アイソレータと透明体に
ついて斜め配置しているため、上記透明体の傾斜角度を
上述した２０度程度と大きく設定しなくとも、断面楔状
の上記透明体に入射するまでの光軸方向が光ファイバの
光軸方向と平行若しくは略平行に設定された半導体レー
ザ素子に対する反射ＬＤ光の再結合を防止することが可
能となる。

【００１９】ところで、請求項１に係る光アイソレータ
モジュールにおいて透明体は光アイソレータの光入射側
に配置されるが、上記透明体と光アイソレータが一体化
されている場合には光アイソレータモジュールの組立て
作業の簡便化が図れる。請求項２に係る発明はこのよう
な技術的理由に基づき特定された発明に関する。

【００２０】すなわち、請求項２に係る発明は、請求項
１記載の発明に係る光アイソレータモジュールを前提と
し、光アイソレータの偏光子と透明体とが光学接着剤を
介し接着されていることを特徴とするものである。

【００２１】尚、請求項２に係る発明において上記偏光
子と透明体を構成する各材料に対しその屈折率が近似し
た光学接着剤を適用した場合、上記透明体の光アイソレ
ータとの界面における光反射が低減されて半導体レーザ
素子に対する反射ＬＤ光の再結合をより確実に防止する
ことが可能となる。

【００２２】次に、本発明に係る光アイソレータモジュ
ールを組立てる際、上記透明体が光アイソレータの光入
射側に配置されることから光アイソレータの一部を形成
する筒状磁石の端面に透明体が直接接着される場合があ
る。そして、透明体はガラス等の透明材で構成され、例
えばＳｍ−Ｃｏ等から成る磁石材料とその熱膨張係数が
相違するため、光アイソレータモジュールの製造段階や
光アイソレータモジュールの使用段階において上記熱膨
張係数の違いに起因して透明体が破壊されたり筒状磁石
端面から剥がれたりする場合がある。請求項３に係る発
明はこのような問題を回避する発明に関する。

【００２３】すなわち、請求項３に係る発明は、請求項
１または２記載の発明に係る光アイソレータモジュール
を前提とし、上記フェルールの光入射側端面に、筒状ホ
ルダー若しくは光アイソレータにおける筒状磁石の筒部
と連続した窓部を有する窓枠体が上記筒状ホルダー若し
くは筒状磁石を介して取付けられると共に、この窓枠体
の光入射側に上記透明体が取付けられて窓枠体の窓部が
閉止されていることを特徴とすものである。

【００２４】そして、請求項３記載の発明に係る光アイ
ソレータモジュールによれば、筒状磁石の端面に透明体
を直接接着させる構造に代えて上記筒状ホルダー若しく
は筒状磁石に取付けられた窓枠体を介し透明体を取付け
ているため、この透明体とその熱膨張係数が近似した材
料により上記窓枠体を構成することにより、光アイソレ
ータモジュールの製造段階や光アイソレータモジュール
の使用段階において熱膨張係数の違いに起因した透明体
の破壊や剥離現象を未然に防止することが可能となる。

【００２５】尚、請求項４に係る発明は、透明体の構成
材料として波長１．５５μｍの光に対し１．５の屈折率
を有する光学ガラスを選定すると共に、この光学ガラス
と同一若しくは略同一の熱膨張係数を有する材料により
上記窓枠体を構成させて熱膨張係数の違いに起因した透
明体の破壊や剥離現象を確実に防止する光アイソレータ
モジュールを特定した発明に関する。

【００２６】すなわち、請求項４に係る発明は、請求項
３記載の発明に係る光アイソレータモジュールを前提と
し、上記透明体が波長１．５５μｍの光に対し１．５の
屈折率を有する光学ガラスにより構成され、かつ、上記
窓枠体がこの光学ガラスと同一若しくは略同一の熱膨張
係数を有するステンレス材またはニッケル基合金により
構成されていることを特徴とするものである。

【００２７】尚、上記光学ガラスとしてＢＫ６、ＢＫ
７、Ｃ３（ＨＯＹＡ社製商品名）が例示され、その熱膨
張係数はＢＫ６が９２×１０^-7／Ｋ、ＢＫ７が８９×１
０^-7／Ｋ、Ｃ３が１０３×１０^-7／Ｋである。これ等の
光学ガラスと同一若しくは略同一の熱膨張係数を有する
ステンレス材として、ＳＵＳ４１０（熱膨張係数：９９
×１０^-7／Ｋ）、ＳＵＳ４３０（熱膨張係数：１０４×
１０^-7／Ｋ）、ＳＵＳ４３６（熱膨張係数：９３×１０
^-7／Ｋ）、ＳＵＳ４４０Ａ（熱膨張係数：１０２×１０
^-7／Ｋ）、および、ＳＵＳ４４０Ｃ（熱膨張係数：１０
２×１０^-7／Ｋ）等が例示され、また、上記光学ガラス
と同一若しくは略同一の熱膨張係数を有するニッケル基
合金としてハステロイ（商品名、熱膨張係数：１１３×
１０^-7／Ｋ）、インコネル（熱膨張係数：１１５×１０
^-7／Ｋ）等が例示される。

【００２８】次に、請求項３および４記載の発明に係る
光アイソレータモジュールにおいて、上記窓枠体の光入
射側とは反対側の適宜部位（筒状ホルダーが適用された
光アイソレータモジュールにおいては上記筒状ホルダー
の筒部内でかつ窓枠体の光入射側とは反対側の適宜部
位）に光アイソレータの一部を形成する筒状磁石が配置
されるが、この筒状磁石が取付けられる窓枠体の構成材
料として磁性材料を適用した場合、筒状磁石に隣接した
窓枠体の部位が磁化されることから窓枠体の一部を磁石
として利用することができ、その分、小型の筒状磁石の
適用が可能となる。請求項５に係る発明はこの様な技術
的理由によりなされた発明に関する。

【００２９】すなわち、請求項５に係る発明は、請求項
３記載の発明に係る光アイソレータモジュールを前提と
し、上記窓枠体が磁性材料により構成されていることを
特徴とするものである。

【００３０】次に、本発明においては、断面楔状の透明
体についてこの透明体の光アイソレータ側光入出射面が
上記フェルール内における光ファイバの光軸に対し光フ
ァイバ先端の傾斜方向と同一方向へ傾斜するように斜め
配置していることから、上記透明体の傾斜角度について
は上述した２０度程度と大きく設定しなくとも半導体レ
ーザ素子に対する反射ＬＤ光の再結合を防止でき、か
つ、上記傾斜角度が上述した２０度程度と大きく設定さ
れる必要がないことから透明体での収差に起因した光フ
ァイバに対するＬＤ光結合効率の低下をも防止すること
が可能となる。

【００３１】この場合、斜め配置される上記透明体にお
ける光アイソレータ側光入出射面の光軸に対する傾斜角
や適用される集光レンズの開口数にもよるが、透明体に
おける光入射面の傾斜角（θ）について８度から１８度
の範囲に設定することにより２つの上記効果（すなわち
半導体レーザ素子に対する反射ＬＤ光の再結合防止効果
と、光ファイバに対するＬＤ光の結合効率低下の防止効
果）を有効に発揮させることが可能となる。請求項６に
係る発明はこの様な技術的理由によりなされている。

【００３２】すなわち、請求項６に係る発明は、請求項
１〜５のいずれかに記載の発明に係る光アイソレータモ
ジュールを前提とし、上記透明体における光入射面の傾
斜角（θ）が、８度から１８度の範囲に設定されている
ことを特徴とするものである。

【００３３】次に、請求項７〜１１に係る発明は、請求
項１〜６に係る光アイソレータモジュールに組込まれる
光アイソレータ部品の構成を特定した発明に関する。

【００３４】すなわち、請求項７に係る発明は、請求項
１〜６のいずれかに記載の発明に係る光アイソレータモ
ジュールに組込まれる光アイソレータ部品を前提とし、
筒状磁石と、この磁石の筒部内に嵌入されかつ光学接着
剤を介し一体化された偏光板ガラス、ファラデー回転子
および偏光板ガラスから成る積層体と、上記磁石の光入
射側にその筒部開放面を閉止するように取付けられかつ
隣接する偏光板ガラスに光学接着剤を介し接着されると
共に光入射側に勾配を有する断面楔状の透明体とでその
主要部が構成されることを特徴とし、請求項８に係る発
明は、窓部を有する窓枠体と、この窓枠体の光入射側に
その窓部を閉止するように取付けられかつ光入射側に勾
配を有する断面楔状の透明体と、上記窓枠体の光入射側
とは反対側にその窓部を閉止しないように取付けられた
筒状磁石と、この磁石の筒部内に挿入されると共に光学
接着剤を介し一体化された偏光板ガラス、ファラデー回
転子および偏光板ガラスから成りかつ上記透明体とこれ
に隣接する偏光板ガラスが光学接着剤を介し接着されて
いる積層体とでその主要部が構成され、かつ、積層体の
光入射側における外縁の一部が上記窓枠体における窓部
の開口縁部に係合していることを特徴とするものであ
る。

【００３５】また、請求項９と請求項１０に係る発明
は、いずれも請求項８記載の発明に係る光アイソレータ
部品を前提とし、請求項９に係る発明は、上記透明体が
波長１．５５μｍの光に対し１．５の屈折率を有する光
学ガラスにより構成され、かつ、上記窓枠体がこの光学
ガラスと同一若しくは略同一の熱膨張係数を有するステ
ンレス材またはニッケル基合金により構成されているこ
とを特徴とし、また、請求項１０に係る発明は、上記窓
枠体が磁性材料により構成されていることを特徴とする
ものである。

【００３６】更に、請求項１１に係る発明は、請求項
７、８、９または１０記載の光アイソレータ部品を前提
とし、上記透明体における光入射面の傾斜角（θ）が、
８度から１８度の範囲に設定されていることを特徴とす
るものである。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００３８】この実施の形態に係る光アイソレータモジ
ュール１は、図１（Ａ）〜（Ｂ）に示すように先端が１
３度傾斜し同じく１３度の傾斜面を有する光ファイバ２
先端を保持するセラミック製のキャピラリー３と、この
キャピラリー３により先端を保持した光ファイバ２が装
着されかつ鍔部４０を有するステンレス材（ＳＵＳ３０
４）製のフェルール４と、このフェルール４先端が嵌入
されかつ鍔部５０を有するステンレス材（ＳＵＳ３０
４）製の筒状ホルダー５と、この筒状ホルダー５の光入
射側端面に取付けられかつ筒状ホルダー５の筒部と連続
した窓部６０を有するステンレス材（ＳＵＳ４３０若し
くはＳＵＳ４４０Ｃ）製の窓枠体６と、この窓枠体６の
筒状ホルダー５側壁面に取付けられその筒部内径が窓部
６０の大きさと略同一に設定されると共に光アイソレー
タ７の一部を形成するＳｍ−Ｃｏの筒状磁石７０と、上
記窓枠体６の光入射側に窓枠体６の窓部６０を閉止する
ように取付けられかつ上記光ファイバ２先端の傾斜方向
とは逆方向に１３度傾斜した光入射面を有すると共にそ
の裏面（すなわち光アイソレータ側光入出射面）が上記
光ファイバ２の光軸に対し光ファイバ２先端の傾斜方向
と同一方向へ３度傾斜するように斜め配置された断面楔
状で光学ガラス（ＢＫ７）製の透明体８と、この透明体
８の裏面側に光学接着剤（エポキシ系接着剤）９を介し
て接着され上記光アイソレータ７の一部を形成する偏光
板ガラス（偏光子）７１、ＲＩＧファラデー回転子７
２、同じく偏光板ガラス（偏光子）７３と、上記窓枠体
６の光入射側壁面に取付けられかつステンレス材（ＳＵ
Ｓ３０４）製の円筒体で形成された透明体８のガードリ
ング１０とでその主要部が構成され、かつ、上記偏光板
ガラス（偏光子）７１、ＲＩＧファラデー回転子７２、
偏光板ガラス（偏光子）７３の各光入出射面も上記光フ
ァイバ２の光軸に対し光ファイバ２先端の傾斜方向と同
一方向へ３度傾斜して斜め配置されている。尚、ＲＩＧ
は磁性ガーネット（希土類−鉄ガーネット）の略称であ
る。

【００３９】そして、この光アイソレータモジュール１
は以下のような組立て手順に従って製造されている。

【００４０】まず、予めメタライズしておいた透明体８
を、図２に示すように上記窓枠体６における窓部６０の
周囲に設けられた矩形状の嵌合凹部（この凹部底面の深
さは図２の下側より上側が深くなっている）６１に嵌め
込むと共に、この透明体８を上記窓枠体６にＡｕ−Ｓｎ
半田により固定した後、窓枠体６の透明体８が取付けら
れた面側に透明体８のガードリングを電気溶接により溶
接する。尚、上記嵌合凹部６１に透明体８が嵌合される
ことにより透明体８は斜め配置されるようになってい
る。

【００４１】次に、上記窓枠体６に対しその透明体８が
取付けられた面とは反対側から、光学接着剤を介し一体
化された偏光板ガラス（偏光子）７１、ＲＩＧファラデ
ー回転子７２および偏光板ガラス（偏光子）７３から成
る断面矩形状の積層体（ＰＦＲＰと称する）をその先端
側の下方外縁が窓枠体６における窓部６０の開口縁部６
２に係合するように配置し、かつ、透明なエポキシ系接
着剤を用いて上記透明体８に積層体の偏光板ガラス（偏
光子）７１を接着固定させた後、上記筒状磁石７０を窓
枠体６の壁面に接着剤で固定する。

【００４２】次に、上記窓枠体６と筒状ホルダー５の接
合箇所を電気溶接法によりその全周に亘り溶接する。
尚、窓枠体６と筒状ホルダー５とをその全周に亘り溶接
しているのは、この実施の形態に係る光アイソレータモ
ジュール１を図示外の半導体レーザモジュールと接続す
る際に、ハーメチックシールを実現するためである。

【００４３】最後に、光ファイバ２が装着されたフェル
ール４先端に位置するキャピラリー３を上記筒状ホルダ
ー５に嵌入し、調心（位置合わせ）の後、接合部位をＹ
ＡＧレーザ溶接して実施の形態に係る光アイソレータモ
ジュール１が得られる。

【００４４】尚、光ファイバ２の上記調心において、集
光レンズによるＬＤ光の集光点と上記光ファイバ２先端
とを一致させる（すなわち光ファイバ２の光軸方向の位
置合わせ）ための調整は、上記フェルール４の鍔部４０
から光ファイバ２の先端までの距離を予め調整しておく
ことにより調整不要となる。また、図１においてその紙
面の上下方向（すなわち上記光軸方向と直交する方向）
および紙面に垂直な方向の位置合わせも、筒状ホルダー
５とフェルール４の嵌合部分において筒状ホルダー５の
内径とフェルール４の外径を合わせておけば調整不要と
なる。

【００４５】しかし、光ファイバ２の光軸を中心とする
回転調心に関しては、本発明において上記光ファイバ２
先端を傾斜させていることから必須の調整事項となる。

【００４６】そして、上記光ファイバ２として一般的な
単一モードファイバが適用されている場合には、集光レ
ンズによりＬＤ光を光ファイバ２先端に結合させ、か
つ、光ファイバ２を回転させながら光ファイバ２に結合
する光量が最大となる位置に調心すればよい。

【００４７】また、上記光ファイバ２として偏波保持フ
ァイバが適用されている場合には、まず、光ファイバ２
における偏光軸の向きが光アイソレータ７における光フ
ァイバ側偏光板ガラス（偏光子）７３の偏光方向と一致
するような状態で、上記透明体８における光入射面の傾
斜方向とは反対方向に傾斜するように光ファイバ２先端
の傾斜面を研磨しておく。そして、集光レンズによりＬ
Ｄ光を光ファイバ２先端に結合させ、かつ、光ファイバ
２を回転させながら光ファイバ２に結合したＬＤ光の光
ファイバ終端（他端）における偏光消光比が最大となる
位置に調心すればよい。

【００４８】このようにして製造された実施の形態に係
る光アイソレータモジュール１は、半導体レーザ素子
（ＬＤ）と集光レンズを備えた上記半導体レーザモジュ
ールに組込まれて上述した光電子装置を構成する。

【００４９】そして、実施の形態に係る光アイソレータ
モジュール１によれば、上記光アイソレータ７の各光入
出射面と透明体８の光アイソレータ側光入出射面がフェ
ルール４内における光ファイバ２の光軸に対し光ファイ
バ２先端の傾斜方向と同一方向へ３度傾斜するように光
アイソレータ７と透明体８について斜め配置しているた
め、図３（Ａ）の光線追跡図に示すように透明体８の裏
面側で反射した反射ＬＤ光が集光レンズ１１や半導体レ
ーザ素子（ＬＤ）１２側へ戻ることがなく、かつ、透明
体８裏面に対し平行な界面を有する上記光アイソレータ
７の各構成面（すなわち偏光子７１、ＲＩＧファラデー
回転子７２、偏光子７３の各光入出射面）で反射した反
射ＬＤ光も集光レンズ１１やＬＤ１２側へ戻ることがな
いと共に、図３（Ｂ）の光線追跡図に示すように透明体
８の表面側（すなわち透明体８のＬＤ１２側表面）で反
射した反射ＬＤ光も、従来同様、ＬＤ１２側へ戻ること
がない。従って、ＬＤ１２に対する反射ＬＤ光の再結合
を確実に防止できる利点を有している。

【００５０】また、この光アイソレータモジュール１に
おいては、光ファイバ２先端の傾斜方向とは逆方向に１
３度傾斜した光入射面を有する断面楔状の透明体８が適
用されているため、光ファイバ２端面が傾斜面を構成し
ているにも拘らず光ファイバ２に対するＬＤ光の結合効
率が低下することもない利点を有している。

【００５１】更に、光学ガラス（ＢＫ７）製の上記透明
体８をステンレス材（ＳＵＳ４３０若しくはＳＵＳ４４
０Ｃ）製の窓枠体６にＡｕ−Ｓｎ半田により固定してい
る。従って、Ｓｍ−Ｃｏ筒状磁石７０に透明体８を直接
固定させた場合に較べて両者間の熱膨張係数の差が小さ
いため、光アイソレータモジュールの製造段階や光アイ
ソレータモジュールの使用段階において、熱膨張係数の
違いに起因して透明体８が破壊されたり筒状磁石７０端
面から透明体８が剥がれたりすることがない利点も有し
ている。

【００５２】また、光アイソレータ７の一部を形成する
屈折率１．５の偏光板ガラス（偏光子）７１と屈折率
１．５の光学ガラス（ＢＫ７）製透明体８との間に屈折
率１．５のエポキシ系接着剤を介在させて光アイソレー
タ７と透明体８との一体化を図っているため、上記偏光
板ガラス（偏光子）７１と透明体８との界面における光
反射が低減されてＬＤ１２に対する反射ＬＤ光の再結合
をより確実に防止できると共に、光アイソレータモジュ
ールの組立て作業の簡便化も図れる利点を有している。

【００５３】尚、この実施の形態において光アイソレー
タモジュールに組込まれる光アイソレータ部品は、窓部
６０を有する上記窓枠体６と、この窓枠体６の光入射側
とは反対側壁面に取付けられた上記筒状磁石７０と、上
記窓枠体６の光入射側にその窓部６０を閉止するように
取付けられた断面楔状の上記透明体８と、この透明体８
の裏面側に光学接着剤９を介して接着された偏光板ガラ
ス（偏光子）７１、ＲＩＧファラデー回転子７２、同じ
く偏光板ガラス（偏光子）７３から成る積層体と、上記
窓枠体６の光入射側壁面に取付けられた透明体８のガー
ドリング１０とでその主要部が構成されている。

【００５４】次に、図４は他の実施の形態に係る光アイ
ソレータモジュールの概略構成を示した説明図である。

【００５５】すなわち、この実施の形態に係る光アイソ
レータモジュール１は、先端が上記キャピラリー３で保
持されかつこのキャピラリー３と同様の傾斜面（傾斜角
１３度）を有する光ファイバ２を装着すると共に鍔部４
０を有するフェルール４と、このフェルール４の光入射
側に取付けられその筒部内に偏光板ガラス（偏光子）７
１、ＲＩＧファラデー回転子７２、偏光板ガラス（偏光
子）７３がそれぞれ配置されたＳｍ−Ｃｏの筒状磁石７
０と、この筒状磁石７０の光入射側に取付けられ上記筒
部を閉止すると共に光ファイバ２先端の傾斜方向とは逆
方向に同一角度傾斜した光入射面を有する断面楔状でガ
ラス製の透明体８とでその主要部が構成され、かつ、光
アイソレータ７と透明体８については、光アイソレータ
７の各構成面（すなわち偏光子７１、ＲＩＧファラデー
回転子７２、偏光子７３の各構成面）と透明体８の光ア
イソレータ側光入出射面がフェルール４内における光フ
ァイバ２の光軸に対し光ファイバ２先端の傾斜方向と同
一方向へ３度傾斜するように斜め配置されている。

【００５６】そして、この実施の形態に係る光アイソレ
ータモジュール１においては、上記光アイソレータ７や
透明体８について光アイソレータ７の各構成面と透明体
８の光アイソレータ側光入出射面がフェルール４内にお
ける光ファイバ２の光軸に対し光ファイバ２先端の傾斜
方向と同一方向へ３度傾斜するように斜め配置されてい
るためＬＤに対する反射ＬＤ光の再結合を確実に防止で
きる利点を有していると共に、光ファイバ２先端の傾斜
方向とは逆方向に１３度傾斜した光入射面を有する断面
楔状の透明体８が適用されているため光ファイバ２端面
が傾斜面を構成しているにも拘らず光ファイバ２に対す
るＬＤ光の結合効率が低下することもない利点を有して
いる。

【００５７】尚、この実施の形態において光アイソレー
タモジュールに組込まれる光アイソレータ部品は、Ｓｍ
−Ｃｏの筒状磁石７０と、この筒部内に配置された偏光
板ガラス（偏光子）７１、ＲＩＧファラデー回転子７
２、偏光板ガラス（偏光子）７３から成る積層体と、筒
状磁石７０の光入射側に取付けられた断面楔状でガラス
製の上記透明体８とでその主要部が構成されている。

【００５８】

【発明の効果】請求項１記載の発明に係る光アイソレー
タモジュールによれば、光ファイバ先端の傾斜方向とは
逆方向に傾斜した光入射面を有する断面楔状の透明材に
より透明体が構成されているため、上記光ファイバに対
するＬＤ光の結合効率低下の防止を図ることが可能とな
り、かつ、光アイソレータの各光入出射面と透明体の光
アイソレータ側光入出射面がフェルール内における光フ
ァイバの光軸に対し光ファイバ先端の傾斜方向と同一方
向へ傾斜するように光アイソレータと透明体について斜
め配置しているため、上記透明体の傾斜角度を例えば２
０度程度と大きく設定しなくとも断面楔状の上記透明体
に入射するまでの光軸方向が光ファイバの光軸方向と平
行若しくは略平行に設定された半導体レーザ素子に対す
る反射ＬＤ光の再結合をも防止できる効果を有してい
る。

【００５９】また、請求項２記載の発明に係る光アイソ
レータモジュールによれば、光アイソレータの偏光子と
透明体とが光学接着剤を介し接着されて一体化されてい
るため、光アイソレータモジュールの組立て作業の簡便
化が図れる効果を有している。

【００６０】また、請求項３記載の発明に係る光アイソ
レータモジュールによれば、筒状磁石の端面に透明体を
直接接着させる構造に代えて筒状ホルダー若しくは筒状
磁石に取付けられた窓枠体を介し透明体を取付けている
ため、この透明体とその熱膨張係数が近似した材料にて
上記窓枠体を構成することにより、光アイソレータモジ
ュールの製造段階や光アイソレータモジュールの使用段
階において熱膨張係数の違いに起因した透明体の破壊や
剥離現象を未然に防止できる効果を有している。

【００６１】同様に、請求項４記載の発明に係る光アイ
ソレータモジュールによれば、上記透明体が波長１．５
５μｍの光に対し１．５の屈折率を有する光学ガラスに
より構成され、かつ、上記窓枠体がこの光学ガラスと同
一若しくは略同一の熱膨張係数を有するステンレス材ま
たはニッケル基合金により構成されているため、光アイ
ソレータモジュールの製造段階や光アイソレータモジュ
ールの使用段階において熱膨張係数の違いに起因した透
明体の破壊や剥離現象を未然に防止できる効果を有して
いる。

【００６２】次に、請求項５記載の発明に係る光アイソ
レータモジュールによれば、上記窓枠体が磁性材料によ
り構成され、筒状磁石に隣接した窓枠体の部位が磁化さ
れることから窓枠体の一部を磁石として利用することが
できるため、その分、小型の筒状磁石の適用が可能とな
る効果を有している。

【００６３】また、請求項６記載の発明に係る光アイソ
レータモジュールによれば、上記透明体における光入射
面の傾斜角（θ）が８度から１８度の範囲に設定されて
いることから、半導体レーザ素子に対する反射ＬＤ光の
再結合を有効に防止することができ、かつ、光ファイバ
に対するＬＤ光の結合効率の低下をも有効に防止するこ
とができる効果を有している。

【００６４】次に、請求項７〜１１記載の発明に係る光
アイソレータ部品によれば、光アイソレータモジュール
に組込まれることにより請求項１〜６のいずれかに記載
の発明に係る光アイソレータモジュールを確実に構成で
きる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は本発明の実施の形態に係る光アイ
ソレータモジュールの概略構成説明図、図１（Ｂ）は上
記光アイソレータモジュールの光入射側から見た正面
図。

【図２】上記実施の形態に係る光アイソレータモジュー
ルに組込まれる光アイソレータ部品の組立て分解斜視
図。

【図３】図３（Ａ）と（Ｂ）は上記実施の形態に係る光
アイソレータモジュールにおける断面楔状透明体の作用
を示す光線追跡図。

【図４】他の実施の形態に係る光アイソレータモジュー
ルの概略構成説明図。

【図５】従来例に係る光アイソレータモジュールの概略
構成と作用を示す説明図。

【図６】図６（Ａ）と（Ｂ）は従来例に係る光アイソレ
ータモジュールにおける断面楔状透明体の作用を示す光
線追跡図。

【図７】従来の変形例に係る光アイソレータモジュール
の概略構成説明図。

【符号の説明】

１光アイソレータモジュール２光ファイバ４フェルール７光アイソレータ８透明体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端が傾斜する光ファイバを装着したフェ
ルールと、このフェルールの光入射側に配置された光ア
イソレータと、この光アイソレータの光入射側に配置さ
れた透明体とを備え、半導体レーザ素子から出射されか
つ集光レンズで集光されたレーザ光を上記透明体と光ア
イソレータを透過させて上記光ファイバ先端へ入射させ
る光アイソレータモジュールにおいて、光ファイバ先端の傾斜方向とは逆方向に傾斜した光入射
面を有する断面楔状の透明材により上記透明体が構成さ
れ、かつ、光アイソレータの各光入出射面と透明体の光
アイソレータ側光入出射面が上記フェルール内における
光ファイバの光軸に対し光ファイバ先端の傾斜方向と同
一方向へ傾斜するように光アイソレータと透明体につい
て斜め配置したことを特徴とする光アイソレータモジュ
ール。
【請求項２】光アイソレータの偏光子と上記透明体とが
光学接着剤を介し接着されていることを特徴とする請求
項１記載の光アイソレータモジュール。
【請求項３】上記フェルールの光入射側端面に、筒状ホ
ルダー若しくは光アイソレータにおける筒状磁石の筒部
と連続した窓部を有する窓枠体が上記筒状ホルダー若し
くは筒状磁石を介して取付けられると共に、この窓枠体
の光入射側に上記透明体が取付けられて窓枠体の窓部が
閉止されていることを特徴とする請求項１または２記載
の光アイソレータモジュール。
【請求項４】上記透明体が波長１．５５μｍの光に対し
１．５の屈折率を有する光学ガラスにより構成され、か
つ、上記窓枠体がこの光学ガラスと同一若しくは略同一
の熱膨張係数を有するステンレス材またはニッケル基合
金により構成されていることを特徴とする請求項３記載
の光アイソレータモジュール。
【請求項５】上記窓枠体が磁性材料により構成されてい
ることを特徴とする請求項３記載の光アイソレータモジ
ュール。
【請求項６】上記透明体における光入射面の傾斜角
（θ）が、８度から１８度の範囲に設定されていること
を特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の光ア
イソレータモジュール。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の光アイソ
レータモジュールに組込まれる光アイソレータ部品にお
いて、筒状磁石と、この磁石の筒部内に嵌入されかつ光学接着
剤を介し一体化された偏光板ガラス、ファラデー回転子
および偏光板ガラスから成る積層体と、上記磁石の光入
射側にその筒部開放面を閉止するように取付けられかつ
隣接する偏光板ガラスに光学接着剤を介し接着されると
共に光入射側に勾配を有する断面楔状の透明体とでその
主要部が構成されることを特徴とする光アイソレータ部
品。
【請求項８】請求項１〜６のいずれかに記載の光アイソ
レータモジュールに組込まれる光アイソレータ部品にお
いて、窓部を有する窓枠体と、この窓枠体の光入射側にその窓
部を閉止するように取付けられかつ光入射側に勾配を有
する断面楔状の透明体と、上記窓枠体の光入射側とは反
対側にその窓部を閉止しないように取付けられた筒状磁
石と、この磁石の筒部内に挿入されると共に光学接着剤
を介し一体化された偏光板ガラス、ファラデー回転子お
よび偏光板ガラスから成りかつ上記透明体とこれに隣接
する偏光板ガラスが光学接着剤を介し接着されている積
層体とでその主要部が構成され、かつ、積層体の光入射
側における外縁の一部が上記窓枠体における窓部の開口
縁部に係合していることを特徴とする光アイソレータ部
品。
【請求項９】上記透明体が波長１．５５μｍの光に対し
１．５の屈折率を有する光学ガラスにより構成され、か
つ、上記窓枠体がこの光学ガラスと同一若しくは略同一
の熱膨張係数を有するステンレス材またはニッケル基合
金により構成されていることを特徴とする請求項８記載
の光アイソレータ部品。
【請求項１０】上記窓枠体が磁性材料により構成されて
いることを特徴とする請求項８記載の光アイソレータ部
品。
【請求項１１】上記透明体における光入射面の傾斜角
（θ）が、８度から１８度の範囲に設定されていること
を特徴とする請求項７、８、９または１０記載の光アイ
ソレータ部品。