JPS634214A - 光アイソレ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、磁気光学素子とその両端に配置された偏光子
と永久磁石を組み合わせ一体化した光アイソレータ本体
を、ケース内に回動自在に収容し押さえねじにより任意
の位置で固定可能とした光アイソレータに関するもので
ある。

［従来の技術］ 光アイソレータは一方向のみに光を伝送する性質を有す
る光学素子であり、光通信システムや光学ヘッド等にお
いてレーザ素子への戻り光を取り除（場合等に用いられ
ている。

代表的な光アイソレータの構造は、ファラデー回転素子
のような磁気光学素子の両端近傍にそれぞれ偏光子を配
置し、磁気光学素子に外部磁界を印加するため外側に永
久磁石を設けた構造であり、それぞれの部材をケースに
固定して組み立てられる。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来技術では磁気光学素子と永久磁石と偏光子がそれぞ
れ別々にケースに固定されるため内部にかなり大きな余
分な空間が必要となり大型化するし、組み立てや調整時
に軸ずれが生じる虞れがある等の欠点があった。

レーザ・ダイオードからの光は直線に近い楕円偏光であ
り、これが光ファイバーを通ると振動面が回転し、周囲
温度の変化や光ファイバーの移動等によっても入射光の
楕円率や長軸方向（エネルギーが最大となる振動ベクト
ル方向）が変化する。入射光の長軸と光アイソレータの
入射側偏光子の主軸を一致させることによって光アイソ
レータ全体の損失を最少にできるが、従来技術では外部
の光ファイバー等に接続する際の自由度が低く最適状態
を保つことが難しい。

また従来技術の他の例としてケースに対して磁気光学素
子と両側の偏光子をそれぞれ独立に回動できるようにし
任意の位置で固定させる構成も提案されているが、３つ
の要素が全く独立に変動するため、ある−定の入射光に
対して最適条件を生じさせることは可能であるものの、
前記のように入射光の楕円率や長軸方向が変化するのに
対しては円滑に対応し難い。

本発明の目的は上記のような従来技術の欠点を解消し、
外部の光ファイバー等との接続の際に容易に最適条件に
設定できるような光アイソレータを提供することにある
。

ｃ問題点を解決するための手段フ 上記のような目的を達成することのできる本発明は、磁
気光学素子と、その両端近傍に位置する偏光子と、該磁
気光学素子に外部磁界を印加する筒状永久磁石を結合一
体化して光アイソレータ本体を構成し、このような光ア
イソレータ本体をケース内にその光軸を中心として９０
度以上回動できるように収容し、ケース壁に設けたねし
穴に押さえねじをねじ込むことにより前記光アイソレー
タ本体を任意の回動位置で画定可能とした光アイソレー
タである。

ケースに対して光アイソレータ本体を容易に回動できる
ようにするためには、例えばケース壁の円周方向に９０
度以上にわたってスリットを開口させ、このスリットを
貫通する操作つまみの先端を光アイソレータ本体に固定
する構成や、光アイソレータ本体の一部が露出するよう
にケースに開口を設ける構成等を採用できる。

［作用〕 光アイソレータとしての基本的な作用は従来の場合と同
様である。偏光子は磁気光学素子の偏光面の回転作用に
対応して正しく光アイソレータ作用を呈するように偏光
面が向けられて結合一体化される。

前述のようにレーザ・ダイオードからの光は直線に近い
楕円偏光であり、光ファイバーを通ってくると偏光面が
変化する。本発明では光アイソレータ本体を回転して順
方向入射側の偏光子の主軸を入射光の長軸と一致させ、
その状態で押さえねじにより固定することによって常に
光損失が最少の最適状態で光アイソレータ作用を行わせ
ることができる。

また逆に言えば最適位置からずらせると、そのずれの度
合に応じて積掻的に光損失を与えることも可能となるか
ら、光減衰器（光アッテネータ）としての機能を合わせ
持たせることも可能となる。

［実施例コ 第１図は本発明に係る光アイソレータの一実施例を示す
断面図であり、第２図はそれに組み込まれる光アイソレ
ータ本体の分解斜視図である。光アイソレータ本体１０
は、基本的には従来のものと同様、磁気光学素子１２の
両端近傍にそれぞれ偏光子１４．１６を配置した構成で
ある。ＹＩＧ　（イツトリウム鉄ガーネ・７ト）単結晶
等からなる円柱状の磁気光学素子１２は、その軸長より
もはるかに長く且つ軸方向に着磁された円筒状の永久磁
石１８の内部中央に収容され、周辺部で接着剤により固
着される。永久磁石１８としては希土類磁石のような磁
石特性の高いものが望ましい。それに対して各偏光子１
４．１６はそれぞれ中央に貫通孔２０を備えたホルダ２
２．２４の内面側に取り付けられる。

偏光子１４．１６としては例えばＰＢＳプリズム等が用
いられる。

各ホルダ２２．２４の内面側にはそれぞれ対応する偏光
子１４．１６の一部が嵌合するような溝２６が設けられ
、該導２６に各偏光子１４゜１６を嵌合し接着剤により
固定する。この場合、各偏光子１４．１６は完全にホル
ダ２２．２４内に埋設されるのではなく、その大部分が
突出するような状態とする。そして前記永久磁石１８の
両端面と両ホルダ２２．２４の内側面とを接着剤により
接着一体化する。従ってホルダ２２．２４に取り付けら
れた偏光子１４．１６の大部分は、第１図からも明らか
なように永久磁石１８の内部に侵入する構造となる。

この時、第１のホルダ２２に設けられている第１の偏光
子１４の偏光面と第２のホルダ２４に取り付けられてい
る第２の偏光子１６の偏光面とは磁気光学素子１２によ
る偏光面の回転角に対応した角度だけ回転して接着され
る。磁気光学素子ｌＯの長さは外部磁界によって入射す
る光の偏光面を４５度回転させる長さに選定されるから
、２個の偏光子１４．１６は互いにその偏光面がほぼ４
５度回転した消光比が最良の位置で固着される。

上記のようにホルダ２２．２４に溝２６を形成してそれ
に偏光子１４．１６を嵌め込む構成とすれば、ホルダ２
２．２４への溝２６の加工は極めて高精度に行うことが
できるから、それによって偏光子１４．１６の光軸に対
する垂直度を正確に出せるためホルダ２２．２４への取
り付けは容易となる。また偏光子１４．１６の大部分が
永久磁石１８の内部に侵入する構造だから軸長もかなり
短くできる。

なおホルダ２２．２４として高透磁率磁性材料を用いれ
ば、それらが磁気ヨークとして機能し、永久磁石１８の
軸長が短くなっても磁気光学素子１２に加わる磁束分布
がほぼ均一な状態となり、より一層の小型化を図ること
ができる点で好ましい、また上記の構造とすると磁気光
学素子１２と偏光子１４．１６とは直接接触せず且つ最
小の間隔を保たせることができるため、光の空中伝播距
離が短くなるとともに、それぞれ無反射コートを施すこ
とにより光アイソレータ特性を向上させることができる
。

さてこのような光アイソレータ本体１０は、それが丁度
嵌入する円筒状の空間を有するケース３０内で光軸を中
心として９０度以上回動できるように収容される。ケー
ス３０の周壁面には９０度以上開口したスリット３２が
形成され、そのスリット３２を貫入して光アイソレータ
本体１０に操作つまみ３４が固着される。またケース壁
にはねじ穴３６が設けられ、そのネジ穴３６に押さえね
じ３８をねじ込むことにより光アイソレータ本体１０を
任意の角度回動させた位置で固定できるように構成され
る。従って操作つまみ３４によりケース３０に対して光
アイソレータ本体１０を相対的に回動させ、所望の位置
で押さえねじ３８によりケース３０と光アイソレータ本
体１０とを固定できる。

第３図はこのような光アイソレータの使用状態の一例を
示す説明図である。レーザ・ダイオード等の光ｆＡ４０
からの光が光ファイバー４２を通って光アイソレータ４
４に供給され、さらに光ファイバー４６を通って出射す
る。光アイソレータ４４はケース３０の両端にそれぞれ
光コネクタ４８とレンズ５０が装着され、内部に光アイ
ソレータ本体１０が回動可能に組み込まれた構成である
。光源４０からの光は直線に近い楕円偏光であり、光フ
ァイバー４２を通過する過程でその偏光面が回転し、ま
た周囲温度の変動や光ファイバー４２の移動等によって
楕円率や主軸方向が変化する０本発明では最良のアイソ
レータ特性を呈するように一体化されている光アイソレ
ータ本体１０を回動し、入射側偏光子の主軸を入射光の
長軸方向に合わせて固定することによって光アイソレー
タとしての挿入損失を最少にできる。

また長軸以外の方向に回動させることにより積極的に光
損失を与え、光減衰器としての機能を合わせ持たせるこ
とも可能となる。

第４図および第５図は本発明の他の実施例を示している
。光アイソレータ本体１０の基本的な構成は前記実施例
の場合と同様であってよいから、それらについての説明
は省略する。この実施例ではケース６０の上部に光アイ
ソレータ本体１０の一部が露出するような開口６２を形
成し、光アイソレータ本体１０を直接指で回動させうる
構造となっている。ケース６０に形成したねじ穴６４と
押さえねじ６６により光アイソレータ本体１０を任意の
位置で固定できるようにした点は前記の実施例と同様で
ある。

［発明の効果］ 本発明は上記のように一体化した光アイソレータ本体を
ケース内で回動自在に収容し、押さえねしにより所定角
度回動した位置で固定できるように構成した光アイソレ
ータであるから、高精度で組み立てられた光アイソレー
タ本体がケースに対して相対的に回動できるから光源や
光フアイバー等外部の諸条件に応じて最適状態に設定で
き光アイソレータ作用を行わせることができる効果を有
する。

また本発明では光アイソレータ本体は一体構造であるた
め軸ずれ等が生じ難く信頼性が向上するし、ケースに組
み込んだ後の調整個所がケースと光アイソレータ本体と
の相対的な角度関係という１要素だけであるから、外部
状態の変化に対する調整も極めて容易に行うことができ
る効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる光アイソレータの一実施例を示
す断面図、第２図はそれに組み込む光アイソレータ本体
の一例を示す分解斜視図、第３図は本発明にかかる光ア
イソレータの使用状態の一例を示す説明図、第４図は本
発明の他の実施例を示す断面図、第５図はその側断面図
である。 １０・・・光アイソレータ本体、１２・・・磁気光学素
子、１４．１６・・・偏光子、１８・・・永久磁石、２
２．２４・・・ホルダ、３０・・・ケース、３２・・・
スリット、３４・・・操作つまみ、３６・・・ねじ穴、
３８・・・押さえねじ、４０・・・光源、４２．４６・
・・光ファイバー、４４・・・光アイソレータ。 特許出願人　　富士電気化学株式会社 代　　理　　人　　　　　茂　　見　　　　　穣第１図 旧　　１２ 第３図 第４図　　　　　第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、磁気光学素子と、その両端近傍に位置する偏光子と
   、該磁気光学素子に磁界を印加する筒状永久磁石を結合
   一体化して光アイソレータ本体とし、該光アイソレータ
   本体をケース内にその光軸を中心として９０度以上回動
   できるように収容し、ケース壁に設けたねじ穴に押さえ
   ねじをねじ込むことにより前記光アイソレータ本体を任
   意の回動位置で固定可能とした光アイソレータ。