JPS5868718A - 光アイソレ−タ装置 - Google Patents
光アイソレ−タ装置Info
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- JPS5868718A JPS5868718A JP16701781A JP16701781A JPS5868718A JP S5868718 A JPS5868718 A JP S5868718A JP 16701781 A JP16701781 A JP 16701781A JP 16701781 A JP16701781 A JP 16701781A JP S5868718 A JPS5868718 A JP S5868718A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
用できる広帯域で、かつアイソレーションの大きな光ア
イソレータに関するものＹ゛ある。
イソレータに関するものＹ゛ある。
従来、波長かＯ。９μＩＮ’．を下の領域でｆＩＪ．！
ＩＩ＋する光アイソレータには、ファラデイ効宋を有す
るｊｊ’ｌ明な物質として、Ｔｂ（テルビウム）を含ん
た′結紙性のファラデイガラスを使用してい′／ｖｏ通
常、光アイソレータを構成する場合、ファラデイ素子の
長さをｌ１ベルデ定数をＶとし、外部から印加ず′□る
磁場の強さをＨとすると、入り・［光の偏光の回転角θ
＝ＶＨｌをｌｌ．ｔｏに定める必要がある。常磁性の物
質はベルデ定数が絶対温度Ｔの逆数に比例するので、前
記のガラスを便用すると、所佑の回転角ψ５０が温度に
より大きく変動する。したがって １ＹＩＧ結晶等の強
磁性物質が得らｉｌ．ｔ．ｒいリＡｊ波長用の光アイソ
レータでは、ｒ＝ ＩＣ’ｋ Ｒ化でアイソレーション
の値が１０ （ＩＢ以」二劣化する欠点が免かれなかっ
た。また、半導体レーザを便用したアナログ光伝送では
、レーザに戻る光をなくすため光アイソレータ夕を使用
し°Ｃいるが、アイソレーションの（＋Ｎｉが１、２左
〜３０ ｄ）３で寸だ十分ではなく、改善する必要があ
った。
ＩＩ＋する光アイソレータには、ファラデイ効宋を有す
るｊｊ’ｌ明な物質として、Ｔｂ（テルビウム）を含ん
た′結紙性のファラデイガラスを使用してい′／ｖｏ通
常、光アイソレータを構成する場合、ファラデイ素子の
長さをｌ１ベルデ定数をＶとし、外部から印加ず′□る
磁場の強さをＨとすると、入り・［光の偏光の回転角θ
＝ＶＨｌをｌｌ．ｔｏに定める必要がある。常磁性の物
質はベルデ定数が絶対温度Ｔの逆数に比例するので、前
記のガラスを便用すると、所佑の回転角ψ５０が温度に
より大きく変動する。したがって １ＹＩＧ結晶等の強
磁性物質が得らｉｌ．ｔ．ｒいリＡｊ波長用の光アイソ
レータでは、ｒ＝ ＩＣ’ｋ Ｒ化でアイソレーション
の値が１０ （ＩＢ以」二劣化する欠点が免かれなかっ
た。また、半導体レーザを便用したアナログ光伝送では
、レーザに戻る光をなくすため光アイソレータ夕を使用
し°Ｃいるが、アイソレーションの（＋Ｎｉが１、２左
〜３０ ｄ）３で寸だ十分ではなく、改善する必要があ
った。
本発明は常磁性物質を使用した短波長用の光アイソレー
タにおいて、温度変化によるアイソレーションの劣化ヲ
なくシ、かつアイソレーションの値の改善を図ったもの
である。以下に図面により本発明の詳細な説明する。
タにおいて、温度変化によるアイソレーションの劣化ヲ
なくシ、かつアイソレーションの値の改善を図ったもの
である。以下に図面により本発明の詳細な説明する。
第１図には光アイソレータの原理図を示す。／は入射側
偏光子、２はフ了うデイ素子、３は出射゛側部光子であ
る。光が左下から右上へ第１図に示すように進行する場
合（これを順方向とする）、この光の偏光方向を水平方
向とすると、偏光子／の透過偏光方向は水平方向にして
、偏光子３の偏光方向はファラディ素子で回転されたｌ
ｌＳ０方向の偏光方向に合わせる。この場合、順方向の
光は損失なく光アイソレータを通過する。第１図中では
右回りにり５０回転するとしたが、この方向は外部磁場
を逆向きにかげれば変るか、光の４１行方向を変えても
変らない。したがって破線で示した逆方向の光がもどる
と、偏光子３で順方向の出力と平１行な偏光方向（水平
から右１リ１リ４Ｚｊ’ ）のみ通過してファラディ素
子に入射し、それがさらに右回りＩＩＳｏの回転を受け
るので、偏光子／に入射する時点ではＩＩＩｆｆ＋方向
に直交した垂直方向の偏光となる。
偏光子、２はフ了うデイ素子、３は出射゛側部光子であ
る。光が左下から右上へ第１図に示すように進行する場
合（これを順方向とする）、この光の偏光方向を水平方
向とすると、偏光子／の透過偏光方向は水平方向にして
、偏光子３の偏光方向はファラディ素子で回転されたｌ
ｌＳ０方向の偏光方向に合わせる。この場合、順方向の
光は損失なく光アイソレータを通過する。第１図中では
右回りにり５０回転するとしたが、この方向は外部磁場
を逆向きにかげれば変るか、光の４１行方向を変えても
変らない。したがって破線で示した逆方向の光がもどる
と、偏光子３で順方向の出力と平１行な偏光方向（水平
から右１リ１リ４Ｚｊ’ ）のみ通過してファラディ素
子に入射し、それがさらに右回りＩＩＳｏの回転を受け
るので、偏光子／に入射する時点ではＩＩＩｆｆ＋方向
に直交した垂直方向の偏光となる。
したがって偏光子ｌにより逆方向の光ｃＪ阻屯され光ア
イソレータが構成される。ところで短波長帯で使用する
ファラデイガラスのベルブ定ｉ ｖ ｌｊ 。
イソレータが構成される。ところで短波長帯で使用する
ファラデイガラスのベルブ定ｉ ｖ ｌｊ 。
温度や波長に依存し、それはｖ■１／Ｔ，ｖ■λ−２・
４で表わされる。したがって波長がず１したり、温度□
が変化すると、同転角θが４’ｊ−０よりΔθ（Ｔ，λ
）たけずれ、アイソレーションが ｓｉｎ２Δθに劣化
することがわかる。
４で表わされる。したがって波長がず１したり、温度□
が変化すると、同転角θが４’ｊ−０よりΔθ（Ｔ，λ
）たけずれ、アイソレーションが ｓｉｎ２Δθに劣化
することがわかる。
第２図は本発明の原」４１１を説明する構成図である．
、／，３′および３はそれぞれ偏光分離プリズムであ□
リ、常光に対する角度を水平方向に苅してそれぞれ０度
，ｔｔＳ（リ， ９０度にしである。また一およびグは
ファラデイガラスで使用１する磁石のａｌｌ Ｊ易Ｈに
対して、回転角がθ、お」：びθ２になるように長さを
ｌよ，ｌ２に選んである。磁場Ｈが同じであれば、ｌｌ
：７２−〇、＝０２となる。この構成は回転角θが１異
なるアイソレータを２段Ｇこつなげたものに相当し、そ
の効果を以下に記す。ベルデ定数の波長および温度特性
より、回転角はαを比例定数とし、θ（Ｔ，λｔｌ）一
α（Ｔｏ／Ｔ）（λ０ハ）２°４ 、 ｔで与えられる
。
、／，３′および３はそれぞれ偏光分離プリズムであ□
リ、常光に対する角度を水平方向に苅してそれぞれ０度
，ｔｔＳ（リ， ９０度にしである。また一およびグは
ファラデイガラスで使用１する磁石のａｌｌ Ｊ易Ｈに
対して、回転角がθ、お」：びθ２になるように長さを
ｌよ，ｌ２に選んである。磁場Ｈが同じであれば、ｌｌ
：７２−〇、＝０２となる。この構成は回転角θが１異
なるアイソレータを２段Ｇこつなげたものに相当し、そ
の効果を以下に記す。ベルデ定数の波長および温度特性
より、回転角はαを比例定数とし、θ（Ｔ，λｔｌ）一
α（Ｔｏ／Ｔ）（λ０ハ）２°４ 、 ｔで与えられる
。
ただし磁場Ｈは一定とした。ここで
（ｌ１＋ノ２）／２−ｌｏとし、Ｔ＝Ｔｏ，λ＝λ。、
ｌ二！。
ｌ二！。
のときθ一＋ｔ０（すなわちαｌｏ一’ｌ！；°）とす
ると、第２図のアイソレータの順方向の透過ｔＥｌｌＬ
ｆ）および逆方向の重過損失（Ｌｒ）は、それぞれ以下
のようになる。
ると、第２図のアイソレータの順方向の透過ｔＥｌｌＬ
ｆ）および逆方向の重過損失（Ｌｒ）は、それぞれ以下
のようになる。
Ｌｆ−＝ｃｏｓ２（θ、（１°，λ，ｌ１）−４５°）
・ｃｏｓ （θ、（Ｔ，λ，ｌ２）−４５°）一ｃｏｓ
α（（ Ｔｏ／Ｔ ） （λ０／λ）２・４［ｏ＋Δｌ
）−１ｏ）・ｃｏｓ”α（（ Ｔ Ｏ／／Ｔ ） （λ
／２） ２．４＜ ｔｏ−ｌｌ）−１。）−−−−−
（１） Ｌｒ−Ｓ１ｎ２α（−（Ｔｏ／’Ｉ’）（λ０ハ）２．
４ （ｌｏ＋Δｌ）−１ｏ）・ｓｉｎ２α（（Ｔｏ／Ｔ
）（λ０ハ）（ｌｏ一Δｌ） −１。）−−−−− （
２） ここで従来のアイソレータの特性は前記のパラメ−夕で
以下のように表わされる。
・ｃｏｓ （θ、（Ｔ，λ，ｌ２）−４５°）一ｃｏｓ
α（（ Ｔｏ／Ｔ ） （λ０／λ）２・４［ｏ＋Δｌ
）−１ｏ）・ｃｏｓ”α（（ Ｔ Ｏ／／Ｔ ） （λ
／２） ２．４＜ ｔｏ−ｌｌ）−１。）−−−−−
（１） Ｌｒ−Ｓ１ｎ２α（−（Ｔｏ／’Ｉ’）（λ０ハ）２．
４ （ｌｏ＋Δｌ）−１ｏ）・ｓｉｎ２α（（Ｔｏ／Ｔ
）（λ０ハ）（ｌｏ一Δｌ） −１。）−−−−− （
２） ここで従来のアイソレータの特性は前記のパラメ−夕で
以下のように表わされる。
Ｌｆ＝ ０Ｏ３２α（（Ｔ ｏ／’ｆ’ ） （λＯハ
）２°４−’ｌ） ｔｏ−−−−−ｔｅｌ＋Ｌｒ＝ ５
ｉｎ２α（ＬＴｏ／Ｔ）（λＯ／λ）２，４−１） ｔ
ｏ−一−−−−（、ｉ）第３図は従来σ）アイソレータ
σ）逆方向挿入１ｔ１失を波長および１晶度相性につい
てｄ１算した結果を示す。アイソレーションが３０ ｄ
Ｂ Ｉソー］二とれる領域は２００人程度で、その中心
波長（，１０“Ｃからｓｏ′Ｃの温ＬＷ変化でｏ、ｔｒ
ｐμｍから０．７にμｍ ｉでずれてしまう。実際に試
作した例でもはば同し特性（参考文献二パ光ファイバ曲
信用光アイソレータ′″（Ｈ学技報ＯＱＥ ７８−１３
３ ）であ【）。アイソレーションの最大値としては、
結晶や磁界の不メＪ−件から３５ｄＢ以上とることは困
難である。
）２°４−’ｌ） ｔｏ−−−−−ｔｅｌ＋Ｌｒ＝ ５
ｉｎ２α（ＬＴｏ／Ｔ）（λＯ／λ）２，４−１） ｔ
ｏ−一−−−−（、ｉ）第３図は従来σ）アイソレータ
σ）逆方向挿入１ｔ１失を波長および１晶度相性につい
てｄ１算した結果を示す。アイソレーションが３０ ｄ
Ｂ Ｉソー］二とれる領域は２００人程度で、その中心
波長（，１０“Ｃからｓｏ′Ｃの温ＬＷ変化でｏ、ｔｒ
ｐμｍから０．７にμｍ ｉでずれてしまう。実際に試
作した例でもはば同し特性（参考文献二パ光ファイバ曲
信用光アイソレータ′″（Ｈ学技報ＯＱＥ ７８−１３
３ ）であ【）。アイソレーションの最大値としては、
結晶や磁界の不メＪ−件から３５ｄＢ以上とることは困
難である。
ところで本発明の逆方向挿入４ｔＪ ％ ４ｊ、 、式
（２）から第１図に示すＪ：うになる。第１図から明ら
かなように、アイソレーションが１１０６１３１）Ｊ、
十と第１る範囲は、００７６μｍからＯｏに７μｍまで
のムい波長範囲（こ広がっている。したがって第３図（
、ユ示したように湿度変化により中心波長が±３００人
ずれても、本・発明ではアイソレーション１１０ ｄＢ
以上は常に確保できる。従来のアイソレータでは使用す
る磁石の磁場の強度を、使用する波長ではぼｌｌ５０と
なるように選ぶ必要がある。この設定かずれると中心波
長がずれたことに相当し、たとえは品温側で特性が著し
く劣化するなどの現象が生じる。
（２）から第１図に示すＪ：うになる。第１図から明ら
かなように、アイソレーションが１１０６１３１）Ｊ、
十と第１る範囲は、００７６μｍからＯｏに７μｍまで
のムい波長範囲（こ広がっている。したがって第３図（
、ユ示したように湿度変化により中心波長が±３００人
ずれても、本・発明ではアイソレーション１１０ ｄＢ
以上は常に確保できる。従来のアイソレータでは使用す
る磁石の磁場の強度を、使用する波長ではぼｌｌ５０と
なるように選ぶ必要がある。この設定かずれると中心波
長がずれたことに相当し、たとえは品温側で特性が著し
く劣化するなどの現象が生じる。
本発明は波長の設定精度は温度によるベルデ定数の変化
を見込んでも００７９μｍからｏ３１Ｉμｍの間にあれ
ばよく、磁石のほらつきや、磁力の経年的な変動に対し
ても、アイソレータとしての性能劣化は極めて小ざいこ
とがわかる。
を見込んでも００７９μｍからｏ３１Ｉμｍの間にあれ
ばよく、磁石のほらつきや、磁力の経年的な変動に対し
ても、アイソレータとしての性能劣化は極めて小ざいこ
とがわかる。
本発明は以上説明したように、アイソレータとしての性
能を広帯域で、かつ高いアイソレーションを得るように
工夫したものであるか、中心波長におけるアイソレーシ
ョンを１．２゜ＳｄＢよりもつと大きくするには、第２
図に示した結晶長１１と！２の比を１に近づければよい
。
能を広帯域で、かつ高いアイソレーションを得るように
工夫したものであるか、中心波長におけるアイソレーシ
ョンを１．２゜ＳｄＢよりもつと大きくするには、第２
図に示した結晶長１１と！２の比を１に近づければよい
。
第を図にはｌ工：ｔ、＝１：１にしたときの逆方向損失
を破線で示した。第１図よりアイソレーションは原理的
に従来の糸の２倍とれることがわかる・るが、広帯域特
性がｌよ・（１２の場合より悪くなる。
を破線で示した。第１図よりアイソレーションは原理的
に従来の糸の２倍とれることがわかる・るが、広帯域特
性がｌよ・（１２の場合より悪くなる。
したがって必要なアイソレーションにルれ＼じてｌ工と
１２の比を選べばよい。
１２の比を選べばよい。
第Ｓ図（ａ）は本発明の一実施例を示し、／−／は入射
側偏光子（偏光分離プリズム）、Ｊ’−／は中間に１５
いである偏光子（ｆｌｉｌＩ光分離プリズム）、ｊ−／
は出射側偏光子（偏光分離プリズム〕である。
側偏光子（偏光分離プリズム）、Ｊ’−／は中間に１５
いである偏光子（ｆｌｉｌＩ光分離プリズム）、ｊ−／
は出射側偏光子（偏光分離プリズム〕である。
ファラデイガラスにの１（ドごは入射側偏光子／−／が
ら中間においである偏光子３′−／ に入るまでｑ回反
射をしているので、ガラスの長さをｌどすると光路長は
Ｋｌとなる。偏光子３’−ＩＣ１より子方に平行移動さ
れた光はｒｌびガラスｔ＆こ人射し３回反射、すなわち
リノの光路長を通過して出射側偏光子ｊ−ｌに入射する
。したかつて７個のファラデイガラスと１個の磁石を使
って、第２図に示した本発明が実施できる。なお光が反
射するガラスの側面には反射膜が施されている（図示せ
ず）。ここで各素子を通過する偏光状卯について考察す
る。
ら中間においである偏光子３′−／ に入るまでｑ回反
射をしているので、ガラスの長さをｌどすると光路長は
Ｋｌとなる。偏光子３’−ＩＣ１より子方に平行移動さ
れた光はｒｌびガラスｔ＆こ人射し３回反射、すなわち
リノの光路長を通過して出射側偏光子ｊ−ｌに入射する
。したかつて７個のファラデイガラスと１個の磁石を使
って、第２図に示した本発明が実施できる。なお光が反
射するガラスの側面には反射膜が施されている（図示せ
ず）。ここで各素子を通過する偏光状卯について考察す
る。
第５図の）には第Ｓ図（ａ）に示したそれぞれの素子を
通る偏光状１心を示した。偏光子の透過偏光は ・ｙｓ
ｏ（右手）にしてあり、入射偏光もこれに一致させる。
通る偏光状１心を示した。偏光子の透過偏光は ・ｙｓ
ｏ（右手）にしてあり、入射偏光もこれに一致させる。
ガラス乙を通過した後は、通常４５°＋Δθ回転させて
いる。この例ではｔｌ： １２＝５ ： ４であるので
、Δθ＝５°まわりずきている。偏光子３’−／は水平
方向のみ取り出せるようにして、全反射するどき偏光向
の回転か生じないようにした。偏光子３′−／から折り
返された光は、ガラス乙を再び通過して４５°−Δθ−
４０°回転する。この光を偏光子３−／で取り出して出
射光の光軸を入射光の光軸と平行にするため、１７２波
長板７を使用して水平方向の偏光を得る。これは１／２
波長板の光学軸を水平から２２．５度傾けて配朧するこ
とにより実現できる。ガラス乙に再入射した先番オθだ
け１（１］転が不足しているが、この大きさが水平方向
からのずれΔθになっている。次に偏光子ｊ−／を水平
方向の偏光が透過して入射ビームと平行なビームが得ら
れる。
いる。この例ではｔｌ： １２＝５ ： ４であるので
、Δθ＝５°まわりずきている。偏光子３’−／は水平
方向のみ取り出せるようにして、全反射するどき偏光向
の回転か生じないようにした。偏光子３′−／から折り
返された光は、ガラス乙を再び通過して４５°−Δθ−
４０°回転する。この光を偏光子３−／で取り出して出
射光の光軸を入射光の光軸と平行にするため、１７２波
長板７を使用して水平方向の偏光を得る。これは１／２
波長板の光学軸を水平から２２．５度傾けて配朧するこ
とにより実現できる。ガラス乙に再入射した先番オθだ
け１（１］転が不足しているが、この大きさが水平方向
からのずれΔθになっている。次に偏光子ｊ−／を水平
方向の偏光が透過して入射ビームと平行なビームが得ら
れる。
ここで使用する偏光プリズムｊ−／はローションプリズ
ムやセナルモンプリズムが適する。
ムやセナルモンプリズムが適する。
すなわち方解石を使用して、第６図（ａ）に示すように
光学軸を選べば、紙面内にある偏ｙｃ（水平方向）は、
もとの光学軸と一致させることができろ。
光学軸を選べば、紙面内にある偏ｙｃ（水平方向）は、
もとの光学軸と一致させることができろ。
偏光プリズム３′−／については、たとえｃ、ｆ第６図
（ｂ） 、 Ｕで示したプリズム〔（ｂ）は平面図、（
Ｃ）は側面図〕か使用できる。すなわちげｒ望σ）偏光
方向（図では紙面に垂直方向）については、光路は平行
移動して折り返す。アイソレータに入射する逆方向の光
については、偏光子ｊ−／によりＩＴＩｚ直方向（紐、
面に垂直に相当）は直進するので、偏光−ｆ／−／がつ
いていないガラス乙の土面を１ｌＴＩ ｉ／ｉｌｈする
。水平方向の成分は順方向と同じ光路をｉ！Ｔｉす、偏
光子３′−７に入射する所では、第５図（′ｂ）の破線
で示したように、垂面方向からΔθだけ不足した偏光と
／「る。
（ｂ） 、 Ｕで示したプリズム〔（ｂ）は平面図、（
Ｃ）は側面図〕か使用できる。すなわちげｒ望σ）偏光
方向（図では紙面に垂直方向）については、光路は平行
移動して折り返す。アイソレータに入射する逆方向の光
については、偏光子ｊ−／によりＩＴＩｚ直方向（紐、
面に垂直に相当）は直進するので、偏光−ｆ／−／がつ
いていないガラス乙の土面を１ｌＴＩ ｉ／ｉｌｈする
。水平方向の成分は順方向と同じ光路をｉ！Ｔｉす、偏
光子３′−７に入射する所では、第５図（′ｂ）の破線
で示したように、垂面方向からΔθだけ不足した偏光と
／「る。
偏光子３′−／に入射する「ｉｌ？では、第５図（１）
）の破線で示したように、垂内方向がらΔθだケ」り足
した偏光となる。偏光子３′−／では垂面方向の偏光〔
第３図（Ｃ）の紙面内の偏光〕は、光路が曲げられるの
で、順方向の光路がら分離される。順方向と同じ水平方
向の偏光のわずかな光は、μ）びガラス乙の中をもどっ
て偏光子／−／に到達するが、偏光方向は入射惧：］偏
光とほぼ直交する４５°＋Δθの偏光となる。したがっ
てここまで：４；ＩＩ Ｍしたわずかのもどり光のはと
んとか耐重される。
）の破線で示したように、垂内方向がらΔθだケ」り足
した偏光となる。偏光子３′−／では垂面方向の偏光〔
第３図（Ｃ）の紙面内の偏光〕は、光路が曲げられるの
で、順方向の光路がら分離される。順方向と同じ水平方
向の偏光のわずかな光は、μ）びガラス乙の中をもどっ
て偏光子／−／に到達するが、偏光方向は入射惧：］偏
光とほぼ直交する４５°＋Δθの偏光となる。したがっ
てここまで：４；ＩＩ Ｍしたわずかのもどり光のはと
んとか耐重される。
以上の説明から明らかなように、第５図に示した構成例
では、一つのファラディ素子を使っテ回転角か４５°＋
Δθと４５°−Δθの二つのアイソレータを直列につな
いだ効果が得られる。Δθを変えるには、入射側のプリ
ズムｌと最初の反射面の距離を短くするとか、反射回数
ｎＥ増減させてｎ＋１：ｎの値を変えるようにしてもよ
い。たとえば順方向に６間尺射を使えはｌ工：１２＝’
／：６にすることができる。
では、一つのファラディ素子を使っテ回転角か４５°＋
Δθと４５°−Δθの二つのアイソレータを直列につな
いだ効果が得られる。Δθを変えるには、入射側のプリ
ズムｌと最初の反射面の距離を短くするとか、反射回数
ｎＥ増減させてｎ＋１：ｎの値を変えるようにしてもよ
い。たとえば順方向に６間尺射を使えはｌ工：１２＝’
／：６にすることができる。
第５図では入射偏光をグｊ度としたが、水平方向として
も同様の構成か可能となる。この場合は偏光プリズム３
′−７でグ５°傾いた偏光を取り出せるように、偏光プ
リズム３′−／を第５図の配置から入射光軸を中心軸と
してｌｌｊｏ回転させればよい。
も同様の構成か可能となる。この場合は偏光プリズム３
′−７でグ５°傾いた偏光を取り出せるように、偏光プ
リズム３′−／を第５図の配置から入射光軸を中心軸と
してｌｌｊｏ回転させればよい。
なおこのとき偏光プリズム３−／に接して配置した１／
２波長板７は不要となる。この場合の構成例企第７図に
示した。
２波長板７は不要となる。この場合の構成例企第７図に
示した。
ここでは回転角の異なる二つのアイソレータを直列につ
ないだ効果を得るため、ファラディ素子を通過する光路
長をｌよ’１２と変えることで実現したが、断しい光路
長ｌ工すなわち４’ｊ ｌＴ、Ｉ’の回転角が得られる
条件を使Ｊ１１シて、第２図の原理図に示した第２の偏
光プリズム３′の偏光方向をＩＩ３ ＢがらΔθだけ１
頃けることも実Ｊ児できる。このとき第１の偏光プリズ
ムと第２の偏光プリズムの偏光方向のなす角か（４５＋
Δθ）度、第２と第３のプリズムの偏光方向のなす角が
（４５−Δθ）度であれは、第１と第λのプリズムで構
成されるアイソレータ番」、Δθ〉Ｏのときには！が短
い場合、第２と第３のプリズムで構成されるアイソレー
タはｌか長い方に対応する。
ないだ効果を得るため、ファラディ素子を通過する光路
長をｌよ’１２と変えることで実現したが、断しい光路
長ｌ工すなわち４’ｊ ｌＴ、Ｉ’の回転角が得られる
条件を使Ｊ１１シて、第２図の原理図に示した第２の偏
光プリズム３′の偏光方向をＩＩ３ ＢがらΔθだけ１
頃けることも実Ｊ児できる。このとき第１の偏光プリズ
ムと第２の偏光プリズムの偏光方向のなす角か（４５＋
Δθ）度、第２と第３のプリズムの偏光方向のなす角が
（４５−Δθ）度であれは、第１と第λのプリズムで構
成されるアイソレータ番」、Δθ〉Ｏのときには！が短
い場合、第２と第３のプリズムで構成されるアイソレー
タはｌか長い方に対応する。
以上説明したように、不発１！１１の尤アイソレータ装
置は１個のファラデイガラスと７個の磁石を使って中心
波長を任意の値だけずらした一個のアイソレータを直列
につないたものと同じ効果を有するものであり、短波長
用のアイソレータとして高いアイソレーションが実現て
・きるだけでなく、広帯域の特性か得られる利点がある
。したがって短波長用のアイソレータとして、従来は温
度変化によるアイソレーションの大幅な劣化や、使用す
る磁石の磁場が変化することにより特性劣化が生じてい
たが、本発明により温度変化や磁場の変化に強い高性能
のアイソレータが実現できる。この発明は半導体レーザ
の反射によるＳ／Ｎ劣化を抑えるため、レーザとファイ
バの結合部に挿入してアナログ伝送用のレーザモジュー
ルに使用することができる。
置は１個のファラデイガラスと７個の磁石を使って中心
波長を任意の値だけずらした一個のアイソレータを直列
につないたものと同じ効果を有するものであり、短波長
用のアイソレータとして高いアイソレーションが実現て
・きるだけでなく、広帯域の特性か得られる利点がある
。したがって短波長用のアイソレータとして、従来は温
度変化によるアイソレーションの大幅な劣化や、使用す
る磁石の磁場が変化することにより特性劣化が生じてい
たが、本発明により温度変化や磁場の変化に強い高性能
のアイソレータが実現できる。この発明は半導体レーザ
の反射によるＳ／Ｎ劣化を抑えるため、レーザとファイ
バの結合部に挿入してアナログ伝送用のレーザモジュー
ルに使用することができる。
第１図は従来の光アイソレータの原理図、第２図は本発
明装置の原理を説明する原理図、第３図は従来の短波長
用アイソレータの逆方向挿入損失特性を表わす計算値を
示す図、第１図は本発明装置の逆方向挿入損失特性を表
わす計算値を示す図、第３図（ａ）は本発明装置の一実
施例の構成を示す斜視図、第Ｓ図（ｂ）は第５図（ａ）
に示したそれぞれの素子を通る偏光状態を示すＮ、第６
図（ａ）は本発明装置に使用する偏光プリズムの平面図
、第６図（ｂ目１不発明装置ａに使用する他の偏ｙ「′
、プリズムの平面図、第６図（Ｃ）は第を図（ｂ）の側
面図、第７図は本発明装置の他の実施例を示す側面図で
ある〇／・・・入射側偏光子（偏光分離ブリズノ、〕、
２・・・ファラデイ素子、３・・・出射側偏光子（偏光
分離ブＩＪ スＡ ） 、３’、３’−７・・・中間に
ある偏光分離プリズム、ｌ・・・ファラディ素子、３
、 Ｓ−／・・・出射側偏光子（ｉ光分離プリズム）、
乙・・・ファラデイガラス、７・・・１／２波長板。 特許出願人 日本電信′ｒＬ話公社 第１Ｆξ１ 第れ ＨＨ （ＥＩ７）） ￥／ＪＭＹ＃叩伝”？ （ＥＩｐ）￥１ｌｔＹψＩ叩ダ？ １み開昭５８− ６８ンｉ８ （６）
明装置の原理を説明する原理図、第３図は従来の短波長
用アイソレータの逆方向挿入損失特性を表わす計算値を
示す図、第１図は本発明装置の逆方向挿入損失特性を表
わす計算値を示す図、第３図（ａ）は本発明装置の一実
施例の構成を示す斜視図、第Ｓ図（ｂ）は第５図（ａ）
に示したそれぞれの素子を通る偏光状態を示すＮ、第６
図（ａ）は本発明装置に使用する偏光プリズムの平面図
、第６図（ｂ目１不発明装置ａに使用する他の偏ｙ「′
、プリズムの平面図、第６図（Ｃ）は第を図（ｂ）の側
面図、第７図は本発明装置の他の実施例を示す側面図で
ある〇／・・・入射側偏光子（偏光分離ブリズノ、〕、
２・・・ファラデイ素子、３・・・出射側偏光子（偏光
分離ブＩＪ スＡ ） 、３’、３’−７・・・中間に
ある偏光分離プリズム、ｌ・・・ファラディ素子、３
、 Ｓ−／・・・出射側偏光子（ｉ光分離プリズム）、
乙・・・ファラデイガラス、７・・・１／２波長板。 特許出願人 日本電信′ｒＬ話公社 第１Ｆξ１ 第れ ＨＨ （ＥＩ７）） ￥／ＪＭＹ＃叩伝”？ （ＥＩｐ）￥１ｌｔＹψＩ叩ダ？ １み開昭５８− ６８ンｉ８ （６）
Claims (3)
- （１）光アイソレータ装置において、第１．第２および
第３の３個の偏光プリズムと７個のファラデイ素子およ
び磁界を発生する装置を使用し、順方向の光路は第１偏
光ブ１）ズム、ファラデイ素子、第１偏光プリズム、光
路折返し用光学素子、ファラデイ素子および第３偏光プ
リズムのＭ＆こ通過するように構成してあり、第１．第
２および第３偏光プリズムの透過偏光方向は、第１と第
２間でＩＡＳ度、第２と第３間で＋ｓｇずらしてあり、
第１と第１偏光プリズム間に挿入されたファラディ素子
内では、偏光の回転角が（４５＋Δθ）度になるように
ファラデイ素子内の光路長！、を定め、第２と第３偏光
プリズム間に挿入されたファラデイ素子内では、偏光の
回転角が（４５−Δθ）度になるようにファラディ素子
内の光路長！２を定めてあり（ここに１Δθ１≦１０度
）、両者の光路は７個のファラデイ素子内に光路１折返
し用光学素子を用いて分離されて構成されていることを
特徴とする光アイソレータ装置。 - （２） 特許請求の範囲第１項記載の光アイソレータ
装置において、光路長ｌ およびｌ、は等しくしておき
、第２偏光プリズムの透過偏光方向を第１偏光プリズム
に対して（４５＋Δθ）度に配置して、二つの光路長ｌ
および１２が異なつた場合と同じ効果をもたせること
を特徴とする光アイソレータ装置。 - （３）特許請求の範囲第１項記載の光アイソレータ装置
においてファラディ素子内の光路長ｌ工を形成する第１
の光路■」、は、ファラデイ素子内で多重反射させるこ
とで一平面内にあり、光路長ｌ を形成する第２の光路
Ｌ２は、光路］チ１返し用光学素子を月１いて前記ファ
ラディ素子内のイｍの平面内に多重反射させて形成され
ていることを１、″１徽とする光アイソレータ装せイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16701781A JPS5868718A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 光アイソレ−タ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16701781A JPS5868718A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 光アイソレ−タ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5868718A true JPS5868718A (ja) | 1983-04-23 |
| JPS611731B2 JPS611731B2 (ja) | 1986-01-20 |
Family
ID=15841837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16701781A Granted JPS5868718A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 光アイソレ−タ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5868718A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61122624A (ja) * | 1984-11-20 | 1986-06-10 | Fujitsu Ltd | 光アイソレ−タ |
| JPS61147224A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-04 | Fujitsu Ltd | 光アイソレ−タ |
| JPS62189422A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-19 | Copal Electron Co Ltd | 光アイソレ−タ |
-
1981
- 1981-10-21 JP JP16701781A patent/JPS5868718A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61122624A (ja) * | 1984-11-20 | 1986-06-10 | Fujitsu Ltd | 光アイソレ−タ |
| JPS61147224A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-04 | Fujitsu Ltd | 光アイソレ−タ |
| JPS62189422A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-19 | Copal Electron Co Ltd | 光アイソレ−タ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS611731B2 (ja) | 1986-01-20 |
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