JPS6286326A - 光アイソレ−タ - Google Patents
光アイソレ−タInfo
- Publication number
- JPS6286326A JPS6286326A JP22487085A JP22487085A JPS6286326A JP S6286326 A JPS6286326 A JP S6286326A JP 22487085 A JP22487085 A JP 22487085A JP 22487085 A JP22487085 A JP 22487085A JP S6286326 A JPS6286326 A JP S6286326A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- light
- optical crystal
- polarizer
- polarized light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4207—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback
- G02B6/4208—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback using non-reciprocal elements or birefringent plates, i.e. quasi-isolators
- G02B6/4209—Optical features
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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】
〔概 要〕
光アイソレータであって、薄膜型偏光子と、薄型ファラ
デー回転ｒと、傾斜型−・軸性光学結晶と、端面が斜め
研磨された光ファイバとを相互に密着接合した一体化構
造とするごとにより、小型化ならびに結合効率の同士を
実現したものである。
デー回転ｒと、傾斜型−・軸性光学結晶と、端面が斜め
研磨された光ファイバとを相互に密着接合した一体化構
造とするごとにより、小型化ならびに結合効率の同士を
実現したものである。
〔産業−１，の利用分野〕
本発明は光フアイバ伝送の発信部における光源への光の
反射帰還を阻止する光アイソレータに関する。
反射帰還を阻止する光アイソレータに関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕従来
の光アイソレータは、偏光子としてロション、グラント
ムソンプリズムを用い、またファラデー回転子としては
Ｙ Ｉ Ｇ （Ｙ３Ｆａ５０１２ ）などの光学結晶を
用いている。これらの要素は個々の形状が大きく、光ア
イソレータは全体厚さが１． Ｏａｍ以１−の大型とな
る問題がある。ちなみに、光フアイバ伝送の光源には半
導体レーザ（１，、Ｄ ）が主に用いられており、近年
はこの半導体レーザモジュール内に光アイソレータを組
み込むことが図られているが、従来の大型の光アイソレ
ータをＭ４＝ｂ込んだ場合は半導体レーザモジュールが
非常に大型になるという欠点がある。
の光アイソレータは、偏光子としてロション、グラント
ムソンプリズムを用い、またファラデー回転子としては
Ｙ Ｉ Ｇ （Ｙ３Ｆａ５０１２ ）などの光学結晶を
用いている。これらの要素は個々の形状が大きく、光ア
イソレータは全体厚さが１． Ｏａｍ以１−の大型とな
る問題がある。ちなみに、光フアイバ伝送の光源には半
導体レーザ（１，、Ｄ ）が主に用いられており、近年
はこの半導体レーザモジュール内に光アイソレータを組
み込むことが図られているが、従来の大型の光アイソレ
ータをＭ４＝ｂ込んだ場合は半導体レーザモジュールが
非常に大型になるという欠点がある。
また、大型の光アイソレータを光源と光ファイバとの間
に挿入した場合、両者間の距離が大きいために収差によ
り結合効率がイ」（トする２二いう問題もある。
に挿入した場合、両者間の距離が大きいために収差によ
り結合効率がイ」（トする２二いう問題もある。
従って本発明ばかがるｊＩｌ来技術の問題点を解消する
ことを目的とするものである。
ことを目的とするものである。
本発明の光アイソレータは、１−記問題点解決のため、
薄膜型偏光子と、薄型ファラデー回転子と、傾斜型一軸
性光学結晶とを薄膜型偏光子の透過偏光方向が傾斜型−
輔１ノ１光学結晶の固有偏光方向に対し４５°の角度を
なずように相互に密着接合し７、且つ傾斜型一軸性光学
結晶の端面を化ファイバの斜め研磨された端面に密着接
合して−・体化した構造としたものである。
薄膜型偏光子と、薄型ファラデー回転子と、傾斜型一軸
性光学結晶とを薄膜型偏光子の透過偏光方向が傾斜型−
輔１ノ１光学結晶の固有偏光方向に対し４５°の角度を
なずように相互に密着接合し７、且つ傾斜型一軸性光学
結晶の端面を化ファイバの斜め研磨された端面に密着接
合して−・体化した構造としたものである。
上記の構造によれば、傾斜型一軸１’ｌ尤学結晶の傾斜
角および光フアイバ端面のｆｌ１１斜角を適当に選択す
ることにより、光源からの入射光の場合は偏光子を透過
した直線偏光がファラデー回転子で４５゛回転させられ
て一軸性光学結晶に対し常光となり、屈折率ｎ。を感し
て屈折し、光ファイバに入射４−る。−ノＪ、化ファイ
バからの帰還光の場合は常光成分はファラデー回転子で
４５゛回転さ一ロられろために偏光子で遮られて光源へ
の帰還がＩＩＩ ＋ｌ：され、また異常光成分は一軸性
光学結晶の屈４Ｆ「率ｎ ｅを感じて屈折するごとによ
り入射経路に刑し傾きをもって出射されることに４１す
、光源への帰還が■旧１される。
角および光フアイバ端面のｆｌ１１斜角を適当に選択す
ることにより、光源からの入射光の場合は偏光子を透過
した直線偏光がファラデー回転子で４５゛回転させられ
て一軸性光学結晶に対し常光となり、屈折率ｎ。を感し
て屈折し、光ファイバに入射４−る。−ノＪ、化ファイ
バからの帰還光の場合は常光成分はファラデー回転子で
４５゛回転さ一ロられろために偏光子で遮られて光源へ
の帰還がＩＩＩ ＋ｌ：され、また異常光成分は一軸性
光学結晶の屈４Ｆ「率ｎ ｅを感じて屈折するごとによ
り入射経路に刑し傾きをもって出射されることに４１す
、光源への帰還が■旧１される。
薄ＩＩり型偏光子、薄膜型ファラデー回転子、傾斜型−
・軸性光学結晶を用いたこと、ならびにこれらの素子を
ｊｌｌ ＴＶ−、に１１つ光フγイハの斜め研磨された
端面に対し接合して一体化Ｕまたことにより、光アイソ
レータは全体１１さが非常に小さな小型なものとなり、
従ってまた高い結合効率が得られることになる。
・軸性光学結晶を用いたこと、ならびにこれらの素子を
ｊｌｌ ＴＶ−、に１１つ光フγイハの斜め研磨された
端面に対し接合して一体化Ｕまたことにより、光アイソ
レータは全体１１さが非常に小さな小型なものとなり、
従ってまた高い結合効率が得られることになる。
第１図に本発明の光アイソレータの原理構成をボす。こ
の光アイソレータ心１１基本的には薄膜型偏光子Ｐと薄
型ファラデー回転子Ｆ Ｒと、傾斜型−・軸性光学結晶
ＯＣと、マグネソＩ・（永久磁石）Ｍとで構成されてい
る。尚、符号Ｆは光ファイバを示し、Ｃは光ファ・イム
：１アを示ず。
の光アイソレータ心１１基本的には薄膜型偏光子Ｐと薄
型ファラデー回転子Ｆ Ｒと、傾斜型−・軸性光学結晶
ＯＣと、マグネソＩ・（永久磁石）Ｍとで構成されてい
る。尚、符号Ｆは光ファイバを示し、Ｃは光ファ・イム
：１アを示ず。
薄膜型偏光子Ｐ（以下昨に１偏光子１と略記）は例えば
第２図Ｑこ示ずＪ−うに５ｈｏ２層Ｐｌ と金属層Ｐ２
とを交互に積層してなるものであり、振動面が金属層Ｐ
２と平行な光成分のみがＳｉｎ□層Ｐ１を透過でき、こ
れによりその透過先番１１直線偏光となる。
第２図Ｑこ示ずＪ−うに５ｈｏ２層Ｐｌ と金属層Ｐ２
とを交互に積層してなるものであり、振動面が金属層Ｐ
２と平行な光成分のみがＳｉｎ□層Ｐ１を透過でき、こ
れによりその透過先番１１直線偏光となる。
また薄型ファラデー回転子ＦＲ（以下単に１−回転子」
と略記）は例えばＢ１１１換Ｇｄ：＋ＦｏｓＯ＋□など
の材料から４５°のファラデー回転角が得られる厚さに
形成されている。この回転イは例えば光の波長力月、３
μｍの場合に厚さが約０．２龍で４５゜のファラデー回
転角を得ることができ、従来のＹＩＧからなるファラデ
ー回転子が同し特性のもので厚さが約２１■となるのに
比べて極めて薄型の ・ものである。
と略記）は例えばＢ１１１換Ｇｄ：＋ＦｏｓＯ＋□など
の材料から４５°のファラデー回転角が得られる厚さに
形成されている。この回転イは例えば光の波長力月、３
μｍの場合に厚さが約０．２龍で４５゜のファラデー回
転角を得ることができ、従来のＹＩＧからなるファラデ
ー回転子が同し特性のもので厚さが約２１■となるのに
比べて極めて薄型の ・ものである。
次に傾斜型一軸＋’ｌ光学結晶０Ｃ（Ｊソ下ｍに１光学
結晶」と略記）は例えばルチルなどから模形に形成され
たものであり、記号θはそれの両端のなす角度を示す。
結晶」と略記）は例えばルチルなどから模形に形成され
たものであり、記号θはそれの両端のなす角度を示す。
１以上の偏光子Ｙ）、回転子ＦＲ１光学結晶ＯＣは相互
に密着接合され、更に光学結晶ＯＣの端面ば光ファイバ
ドの斜め研磨された端面に密着接合されて一体化されて
いる。尚、記号φば光フアイバ中心線に垂直な平面に対
する光フアイバ端面のなす角度を示す。
に密着接合され、更に光学結晶ＯＣの端面ば光ファイバ
ドの斜め研磨された端面に密着接合されて一体化されて
いる。尚、記号φば光フアイバ中心線に垂直な平面に対
する光フアイバ端面のなす角度を示す。
次に上記の光アイソレータの作用につき第３図を参照し
て説明する。まず入射光の場合は、第３図（ａｌに示ず
、Ｌうに光源（図示せず）からの光は偏光子Ｐに入射さ
れ、その透過光は水平方向Ｘに対して４５°をなず直線
偏光となり、これが次の回転子ＦＲで４５゛回転されて
水平になる。次の光学結晶ＯＣはそれの光学軸Ｋ（点線
で示す）が偏光子Ｐの透過偏光（水平方向Ｘに対し４５
゛）に対し４５°をなず鉛直方向ｙの方位となるように
配置されている。つまり回転子ＦＲの透過偏光は光学結
晶ＯＣの光学軸Ｋに対して９０゛の角度をなす常光成分
となり、従って光学結晶ＯＣでは常光に対する屈折率ｎ
ｏを感じて屈折させられて光ファイバＦに入射する。光
学結晶〔）０の角田θおよび光フアイバ端面の角度φは
次の関係式を尚早するように選ぶ。
て説明する。まず入射光の場合は、第３図（ａｌに示ず
、Ｌうに光源（図示せず）からの光は偏光子Ｐに入射さ
れ、その透過光は水平方向Ｘに対して４５°をなず直線
偏光となり、これが次の回転子ＦＲで４５゛回転されて
水平になる。次の光学結晶ＯＣはそれの光学軸Ｋ（点線
で示す）が偏光子Ｐの透過偏光（水平方向Ｘに対し４５
゛）に対し４５°をなず鉛直方向ｙの方位となるように
配置されている。つまり回転子ＦＲの透過偏光は光学結
晶ＯＣの光学軸Ｋに対して９０゛の角度をなす常光成分
となり、従って光学結晶ＯＣでは常光に対する屈折率ｎ
ｏを感じて屈折させられて光ファイバＦに入射する。光
学結晶〔）０の角田θおよび光フアイバ端面の角度φは
次の関係式を尚早するように選ぶ。
５ｉｎＸ−−−−ｓｉｎφ
ｓｉｎ （φ−θ） ＝ｒ１ｏｓｉｎ （Ｘ−θ）但
し、ｎ４は光フアイバコアＣの屈折率である。
し、ｎ４は光フアイバコアＣの屈折率である。
例えば、ｎａ ＝１．４．ｎｏ＝２．４とすると、φ＝
２０°である場合は θ−＝ｊ５．５３°となる。
２０°である場合は θ−＝ｊ５．５３°となる。
次に帰還光の場合ＩＪ、それの常光成分及び異常光成分
がそれぞれ光学結晶ＯＣの屈折率ｎ。、ｎ３を感じる。
がそれぞれ光学結晶ＯＣの屈折率ｎ。、ｎ３を感じる。
そして常光成分は第３図（ｂｌに示すように回転子ＦＲ
で偏光方向が４５°回転され、この方向は偏光子Ｐの偏
光方向に直角となるためにこれを透過できずに遮られ、
光源への帰還が［江１＋Ｉニされる。一方、異常光成分
ば屈折率ｎ、を感じるため、 ｓｉｎＸｅ ＝ −ｓｉｎφ Ｑ ｓｉｎＹｅ −ｎ 、、ｓｉｎ （Ｘｅ −−θ
）の式から得られる１Ｙｅ−（φ−θ）１の角度だけ傾
いて光学結晶○Ｃから出射される。
で偏光方向が４５°回転され、この方向は偏光子Ｐの偏
光方向に直角となるためにこれを透過できずに遮られ、
光源への帰還が［江１＋Ｉニされる。一方、異常光成分
ば屈折率ｎ、を感じるため、 ｓｉｎＸｅ ＝ −ｓｉｎφ Ｑ ｓｉｎＹｅ −ｎ 、、ｓｉｎ （Ｘｅ −−θ
）の式から得られる１Ｙｅ−（φ−θ）１の角度だけ傾
いて光学結晶○Ｃから出射される。
例えば ｎ。−２，６，φ＝２．０°、θ＝５．５３゜
の場合、Ｘｅ −１０，６、Ｙｅ ＝ １３．３°とな
幻、従って傾き角ば１Ｙｅ−（φ−θ）ｌ＝］、２°と
なる。
の場合、Ｘｅ −１０，６、Ｙｅ ＝ １３．３°とな
幻、従って傾き角ば１Ｙｅ−（φ−θ）ｌ＝］、２°と
なる。
尚、以下にφを任意に選した場合のθ、Ｘｅ。
Ｙｅ、１Ｙｅ−（φ−θ）１の計算例を示す。
φ θ ＸｅＹｅｌＹｅ−（φ−θ）１３０ ７
．９６ １５．６ ２０．２ １．８４４（１１０
，０２０，２２７，４２，６５０１１，５２４，４３５
，５３，０ ６０１２，４２７，８４３，７３，９ 以」二のような原理により帰還光のアイソレーション作
用が得られる。また光ファイバへの入射光の入射角も当
然に大きくなり、従って入射光の光ファイバ端面での反
射、つまり近端反引も無視できることになる。
．９６ １５．６ ２０．２ １．８４４（１１０
，０２０，２２７，４２，６５０１１，５２４，４３５
，５３，０ ６０１２，４２７，８４３，７３，９ 以」二のような原理により帰還光のアイソレーション作
用が得られる。また光ファイバへの入射光の入射角も当
然に大きくなり、従って入射光の光ファイバ端面での反
射、つまり近端反引も無視できることになる。
以上の如く本発明の光アイ゛月／−夕は、薄１１り型偏
光子、薄型ファラデー回転子、および傾斜型一軸性光学
結晶を用いることにより個々の素子自体を厚さの小さい
ものとし、１−１つこれらの素子を相互に且つ光ファイ
バの端面に密着させて一体化したことにより、従来のも
のにＩＬべて全体厚さの非常に小さい極めて小型なもの
となる。従ってこれを半導体レーザモジュールに３、］
１み込んだ場合でもそれを小型なものとすることが可能
である。
光子、薄型ファラデー回転子、および傾斜型一軸性光学
結晶を用いることにより個々の素子自体を厚さの小さい
ものとし、１−１つこれらの素子を相互に且つ光ファイ
バの端面に密着させて一体化したことにより、従来のも
のにＩＬべて全体厚さの非常に小さい極めて小型なもの
となる。従ってこれを半導体レーザモジュールに３、］
１み込んだ場合でもそれを小型なものとすることが可能
である。
またこのような小型の光アイソ１／−夕を用いれば、光
源と光ファイバとの間隔を小さくできるので、収差によ
る結合率低下を１（１１＋Ｉシ、高い結合効率を実現で
きる。
源と光ファイバとの間隔を小さくできるので、収差によ
る結合率低下を１（１１＋Ｉシ、高い結合効率を実現で
きる。
更に本発明の光アイソレータはＷ、ファイバからの帰還
光を効果的に遮断あるいは偏向セしめるごとができ、高
いアイソレーシゴン効果が実現１１）能である。
光を効果的に遮断あるいは偏向セしめるごとができ、高
いアイソレーシゴン効果が実現１１）能である。
第１図は本発明の光アイソレータの原理構成図、第２図
は薄１１り型偏光子の斜視図、 第３図は本発明の光アイソレータの作用説明図である。 第１図から第３図において、 Ｐは薄膜型偏光子、 ＦＲは薄型ファラデー回転子、 ＯＣは（…剥型 軸性光学結晶、 １？は光コア・イハ、 Ｍはマグネソ［である。 特許出Ｉｎ人 富十通株式会社 特許出願代理人
は薄１１り型偏光子の斜視図、 第３図は本発明の光アイソレータの作用説明図である。 第１図から第３図において、 Ｐは薄膜型偏光子、 ＦＲは薄型ファラデー回転子、 ＯＣは（…剥型 軸性光学結晶、 １？は光コア・イハ、 Ｍはマグネソ［である。 特許出Ｉｎ人 富十通株式会社 特許出願代理人
Claims (1)
- １、薄膜型偏光子と、薄型ファラデー回転子と、傾斜型
一軸性光学結晶とを薄膜型偏光子の透過偏光方向が傾斜
型一軸性光学結晶の固有偏光方向に対し４５°の角度を
なすように相互に密着接合し、且つ傾斜型一軸性光学結
晶の端面を光ファイバの斜め研磨された端面に密着接合
して一体化した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 |
|---|---|---|---|
| JP22487085A JPS6286326A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 光アイソレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22487085A JPS6286326A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 光アイソレ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6286326A true JPS6286326A (ja) | 1987-04-20 |
Family
ID=16820456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22487085A Pending JPS6286326A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 光アイソレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6286326A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5922026A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-04 | Fujitsu Ltd | 光アイソレ−タ |
| JPS6097304A (ja) * | 1983-11-01 | 1985-05-31 | Shojiro Kawakami | 偏光子 |
-
1985
- 1985-10-11 JP JP22487085A patent/JPS6286326A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5922026A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-04 | Fujitsu Ltd | 光アイソレ−タ |
| JPS6097304A (ja) * | 1983-11-01 | 1985-05-31 | Shojiro Kawakami | 偏光子 |
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