JPS6263913A - 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 ２ページ 本発明は、光通信等の光信号伝送に用いられる光アイソ
レータに関する。

従来の技術 半導体レーザを光通信等の光信号伝送系の光源として用
いる場合、半導体レーザからの出射光の一部が、伝送路
あるいは伝送用光学部品の各接続部で反射・して、半導
体レーザへ帰還した場合、半導体レーザの発振特性の不
安定化や雑音増加をひき起す原因となる。この戻シ光が
帰還するのを防止する為に、一般的に光アイソレータが
使用される。

従来の光アイソレークは、例えば特開昭６６−２１１１
３号公報に示す様に第２図ａ及びｂの様な構成となって
いた。第２図ａはファイバ型光アイソレータ、第２図す
は半導体レーザ結合型光アインレータである。

すなわち、光アイソレータは第２図の様に、光ファイバ
２．あるいは半導体レーザ３．レンズ４゜及び６．偏光
子６．磁気光学素子１４．検光子７゜光ファイバ２′、
よシ構成されている。いま、光７３　・− アイバ２．あるいは半導体レーザ３から出射しだ光１３
は、レンズ４で半行光となり、偏光＋６により直線偏光
成分のみか透過し、磁気光学素子１４により偏光方向が
４６°回転し、検光Ｔ−７を透過し、集光用レンズ５で
、光ファイバ２′に集光される。ここで検光子７は磁気
光字素−ｆ１４を透過後の光がほとんど損失なく透過す
る様に軸が合せである。−力、反射戻り光は、前述と同
径路を逆にたどりレンズ５．検光子７を通シ、磁気光学
素子１４を透過後、偏光方向がさらに４５°回転される
為、偏光子６の偏光軸方向と直交する偏光成分となり、
完全に遮断され、光ファイノく２、あるいは半導体レー
ザ３に戻る事はないというものである０ 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、一般的前記磁気光学素子１４は周囲温度
の変化により偏光方向の回転角が変化する性質を有して
いる。第３図にＹＩＧの例を示す（応用磁気学会研究会
資料、瓜、ＭＳＪ３８−７゜Ｐ４２）。

すなわち、室温付近では、温度上昇に抗い、回転角が減
少し、この為、ある温度で回転角が４５゜となる様に磁
気光学素子１４の厚さを決定しても、温度変化により回
転角が４５°よりずれでしまい、結果的には反射戻り光
の偏光方向が偏光子６の偏光方向に対して９０°よりず
れることになり、前記反射戻り光の一部が偏光子６を透
過し２光ファイバ２．あるいは半導体し・−ν′３へ帰
還してしまうことになる。

問題点を解決するだめの手段 本発明は、上記の問題点を解決するために、厚さが光軸
に対して垂直力向に徐々に変化するくさび状とした磁気
光学素子を、一方の端部を［＾」定された電圧により変
化する圧電素子に設置し、偏光分離素子からの反射光の
変化により、前記くさび状磁気光学素子が光軸に対して
垂直方向に変位させるものである。

作　　用 本発明は」二記の力法により、周囲温度変化に伴い前記
偏光分離素子からの反射光量が変化し、こ５′＼−・ れに対応して、前記くさび状磁気光学素子を光軸に対し
て垂直方向に変位させるものであり、すなわち、周囲温
度変化に対応して、磁気光学素子を透過後の光の偏光方
向の回転角が常に４５°となるように前記磁気光学素子
の厚さを制御することができ、周囲温度が変化しても、
反射戻り光を完全に遮断することが可能となるものであ
る。

実施例 第１図に、本発明の光アイソレータについての一実施例
を示す。第１図ａは光フアイバ型光アイソレータ、第１
図すは、半導体レーザ結合型光アイソレータであり、一
般的に半導体レーザからの出射光は、ＴＥ直線偏光であ
り、半導体レーザへの反射戻り光が半導体レーザからの
出射光に対して直交する直線偏光となっている場合、半
導体レーザ自体に悪影響を及ぼさないことから、偏光子
を省略した構成である。

第１図ａにおいて、光ファイバ２からの出射光は、コリ
メート用レンズ４で平行光となり、偏光分離素子である
偏光子６により直線偏光成分のみが透過した後、磁石９
による磁気回路中の厚さが光軸に対して垂直力向に徐々
に変化するくさび状磁気光学素子１と、前記くさび状磁
気光学素子１と等しい屈折率を有し、且つ磁気光学効果
を持たない光学素子８とを、光の入射面と出射面が互い
に平行となるように一体化した磁気光学部品を透過し、
偏光方向が４５°回転し、偏光分離素子である検光子７
を透過後、集光用レンズ６で光ファイバ２′に集光され
る。また、反射戻り光は同じ径路を逆にたどり、レンズ
５．検光子７を透過し、前記一体化磁気光学部品を透過
後、偏光方向がさらに４５°回転し、偏光子６の偏光方
向と直交する偏光成分となり、ここで完全に光は遮断さ
れる。

ここで周囲温度が変化した場合、例えば今、温度が−ｊ
−昇した場合には、磁気光学素子を透過後の光の偏光方
向の回転は４５°に満たない状態となる。この時、検光
子７において、前記偏光方向の回転が４５°よりずれた
偏光成分は、前記検光イアを透過せず、反射成分となる
。

この反射成分は、前記偏光方向の回転か４５°か７　／
・−５ らずれるほど多くなる。この反射成分を受光素子２ｏで
受光し、光−電気変換後の電気出力を増巾器２１で増巾
後、圧電素子制御器２２に導き、前記受光電素子２０で
の受光パワーに対応した電圧を前記圧電素子制御器２２
から出力し、固定部１１により一方の端部が固定された
圧電素子１０の電極部２３に導くことにより、温度上昇
に伴い、図中矢印の方向に、前記圧電素子１０が変位す
る。

これに伴い、前記圧電素子１０に設置した、磁石９と一
体化されたくさび状磁気光学素子１も、ガイド１２に沿
って、光軸に対して垂直方向に変位、光軸上の厚さが変
化し、（本実施例の場合は厚さが増す方向に作用）、く
さび状磁気光学素子１を透過後の光の偏光方向の回転角
を増加させ、４５゜に補正することが可能となる。また
、温度が降下した場合には上述の逆の作用により偏光方
向の回転角の補正が実現できる。

尚、前記くさび状磁気光学素子１が、光軸が垂直方向に
移動した場合でも、前記くさび状磁気光学素子１と一体
化された、前記くさび状磁気光学素子１と等しい屈折率
を有し、磁気光学効果を持たない光学素子８の効果によ
り、光ファイバ２′に対する焦点位置は変化せず、良好
な結合特性を示すものである。

また、第１図すは、半導体レーザ３からの出射光を、レ
ンズ４によ受光ファイバ２′に集光し、レンズ４と光フ
ァイバ２′との間に磁気光学素子１　。

検光子７、及び磁石９を設置する場合の他の実施例を示
す。この場合でも第１図ａの場合と同様の作用により、
温度変化によるアインレーション比（逆方向損失）の劣
化を防止することができる。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば周囲温度変化に
伴い、くさび状磁気光学素子が光軸に対して垂直方向に
変位するため、周囲温度変化に対応して磁気光学素子透
過後の光の偏光方向の回転角が常に４５°となるように
磁気光学素子の厚さを制御することができ、周囲温度が
変化しても、反射戻受光を完全に遮することが可能とな
るものである。

９′″′　・

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の光アイソレータの一実施例を示す要
部概略構成図、第１図すは本発明の他の実施例を示す要
部概略構成図、Ｍ２図ａ、ｂは従来の光アイソレータを
示す要部概略構成図、第３図は磁気光学素子の一例とし
てＹＩＧのファデー回転角（光の偏光方向の回転角）の
温度特性を示す特性図である。 １・・・・・・くさび状磁気光学素子、２，２′・・・
・・・光ファイバ、３・・・・・・半導体レーザ、４，
５・・・・・・レンズ、６・−・・・・偏光子、７・・
・−・・検光子、８・・・・・・くさび状磁気光学素子
と等しい屈折率を有し磁気光学効果を持たない光学素子
、９・・・−・磁石、１ｏ・・・・・・圧電素子、１１
・・・・・・圧電素子の一方の端部を固定する固定部、
１２・・・−・−ガイド、１３・・・・・・出射ビーム
、２０・・・・・・受光素子、２１・・・・・・増巾器
、２２・・・・・・圧電素子制御器、２３・・・・・・
圧電素子電極部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）偏光分離素子、磁気光学素子、ビーム変換用レン
   ズ、磁気回路材料、及び光ファイバを備え、厚さが光軸
   に対して垂直方向に徐々に変化するくさび状とした前記
   磁気光学素子を、一方の端部が固定された電圧により変
   位する圧電素子に設置し、前記偏光分離素子からの反射
   光の変化により、前記くさび状磁気光学素子が光軸に対
   して垂直方向に変位するようにしてなる光アイソレータ
   。
2. （２）磁気光学素子として、前記くさび状磁気光学素子
   と等しい屈折率を有し、かつ磁気光学効果を持たない光
   学素子と、前記くさび状磁気光学素子とを、光の入射面
   と出射面とが互いに平行となるように一体化した磁気光
   学部品を使用してなる特許請求の範囲第１項記載の光ア
   イソレータ。