(57)【要約】【課題】  光アイソレータの挿入損失を簡単かつ再現性良く効果的に低減させる。【解決手段】  偏波無依存型光アイソレータに使用される楔型複屈折率偏光子３Ａ，３Ｂであって、その楔型の少なくとも１つの側面ｄを鏡面加工された光学平面３１とし、この光学平面３１を位置基準にして楔型複屈折率偏光子のペアリングを行わせる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を導入する入力側光ファイバと出射光を導出する出力側光ファイバ間に、入光用コリメータレンズ、第１の楔型複屈折率偏光子、４５度ファラディ回転子、第２の楔型複屈折率偏光子、出光用コリメータレンズが、それぞれに位置決めされた状態でケーシング内に組み込まれている偏波無依存型光アイソレータにおいて使用される上記楔型複屈折率偏光子であって、その楔型の少なくとも１つの側面を鏡面加工された光学平面としたことを特徴とする光アイソレータ用楔型複屈折率偏光子。
【請求項２】
請求項１において、台形断面をなす楔型の底辺側面に上記光学平面を形成したことを特徴とする光アイソレータ用楔型複屈折率偏光子。
【請求項３】
請求項１，２に記載の光アイソレータ用楔型複屈折率偏光子を用いた偏波無依存型光アイソレータの製造方法であって、上記光学平面を光学位置基準にして行われる光学測定に基づいてペアリングされた複数の楔型複屈折率偏光子を使用し、これらの楔型複屈折率偏光子を上記ケーシング内に組み込む際にはそれぞれ上記光学平面を位置基準にして位置決めを行うことを特徴とする光アイソレータの製造方法。
【請求項４】
請求項１，２に記載の光アイソレータ用楔型複屈折率偏光子を用いたことを特徴とする光アイソレータ。
【請求項５】
請求項３に記載の方法によって製造されたことを特徴とする光アイソレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光アイソレータ用楔型複屈折率偏光子および光アイソレータに関し、さらに詳しくは、偏波無依存型の光アイソレータに用いられる一対の楔型複屈折率偏光子と、この楔型複屈折率偏光子を用いた光アイソレータの製造方法および光アイソレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、波長多重光通信システムの中継器を構成する光増幅器には、光信号出力を一方向だけに伝送させるための部品として偏波無依存型の光アイソレータが用いられている。
【０００３】
この偏波無依存型光アイソレータは、図５に示すように、入射光を導入する入力側光ファイバ１Ａと出射光を導出する出力側光ファイバ１Ｂの間に、入光用コリメータレンズ２Ａ、第１の楔型複屈折率偏光子３Ａ、４５度ファラディ回転子４、第２の楔型複屈折率偏光子３Ｂ、出光用コリメータレンズ２Ｂを順次配置したものであって、各構成要素はそれぞれケーシング６内に位置決めされた状態で組み込まれている（たとえば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
第１の楔型複屈折率偏光子３Ａ、４５度ファラディ回転子４、第２の楔型複屈折率偏光子３Ｂはアイソレータ・ユニット５を形成する。同図に示す例ではユニット５が１つだけの１段構成であるが、アイソレーション（入出力分離性能）を高めるためにユニット５を複数段（２段）直列に重ねた多段構成とする場合もある。
【０００５】
この光アイソレータで用いられている楔型複屈折率偏光子３Ａ，３Ｂは、図６に示すように、光路Ｌｚ方向に対して垂直面ａとテーパ面ｂをそれぞれ有する。２つの偏光子３Ａ，３Ｂは、互いに同じ光学特性に揃えられている（ペアリングされている）とともに、それぞれの垂直面ａ，ａが光路Ｌｚ方向に直交し、かつ垂直面ａ，ａ同士およびテーパ面ｂ，ｂ同士が互いに平行するように位置決めされた状態で設置される。これは、挿入損失とくに順方向での伝送損失を低く抑えるためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭６１−５８８１１
【特許文献２】特公昭６１−５８８０９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光アイソレータでは、アイソレーションを高く確保するとともに、挿入損失をできるだけ低く抑えることが求められている。このためには、各構成要素とくに楔型複屈折率偏光子３Ａ，３Ｂを精度良く組み込む必要がある。
【０００８】
従来においては、楔型複屈折率偏光子の外形状を基準にして組立を行っていた。しかし、デバイスサイズの縮小にともない、要求される組立精度を得ること困難になってきた。また、光学的に無効となる光成分（伝送方向以外に漏れる光）をカメラで捉え、このカメラの撮像を手がかりにして組立時の位置決め調整を行う方法もあるが、この方法による組立精度にも限界があった。
【０００９】
さらに、挿入損失を減らすためには、楔型複屈折率偏光子３Ａ，３Ｂの特性とくにテーパ角度が良く揃っていること、いわゆるペアリング精度の良いことが必要である。このペアリング精度を確保する方法として、従来は、同じ生産ロットで造られたもの同士を組み合わせることが行われていた。これは、同じ生産条件によって製造されたものは特性も同じになるであろうという期待に基づくものであるが、これだけでは、光アイソレータ用楔型複屈折率偏光子に要求されるペアリング精度を確保できないことが、本発明者らによってあきらかにされた。
【００１０】
楔型複屈折率偏光子３Ａ，３Ｂは、図７に示すように、予備加工された長尺の光学素材（複屈折率材料）から切り出して造るが、同じ素材から切り出されたものでも、その光学特性には微妙なバラツキがあり、これが光アイソレータの挿入損失低減を妨げる大きな阻害要因になることが判明した。
【００１１】
本発明は以上のような問題を解決するものであって、その目的は、偏波無依存型光アイソレータの挿入損失を簡単かつ再現性良く低減させるのにとくに有効な楔型複屈折率偏光子、この楔型複屈折率偏光子を用いた光アイソレータの製造方法、および挿入損失とそのバラツキの小さな光アイソレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明が提供する解決手段は以下のとおりである。  
（１）入射光を導入する入力側光ファイバと出射光を導出する出力側光ファイバ間に、入光用コリメータレンズ、第１の楔型複屈折率偏光子、４５度ファラディ回転子、第２の楔型複屈折率偏光子、出光用コリメータレンズが、それぞれに位置決めされた状態でケーシング内に組み込まれている偏波無依存型光アイソレータにおいて使用される上記楔型複屈折率偏光子であって、その楔型の少なくとも１つの側面を鏡面加工された光学平面としたことを特徴とする光アイソレータ用楔型複屈折率偏光子。
【００１３】
（２）手段（１）において、台形断面をなす楔型の底辺側面に上記光学平面を形成したことを特徴とする光アイソレータ用楔型複屈折率偏光子。  
（３）手段（１）（２）に記載の光アイソレータ用楔型複屈折率偏光子を用いた偏波無依存型光アイソレータの製造方法であって、上記光学平面を光学位置基準にして行われる光学測定に基づいてペアリングされた複数の楔型複屈折率偏光子を使用し、これらの楔型複屈折率偏光子を上記ケーシング内に組み込む際にはそれぞれ上記光学平面を位置基準にして位置決めを行うことを特徴とする光アイソレータの製造方法。  
（４）手段（１）（２）に記載の光アイソレータ用楔型複屈折率偏光子を用いたことを特徴とする光アイソレータ。  
（５）手段（３）に記載の方法によって製造されたことを特徴とする光アイソレータ。
【発明の効果】
【００１４】
光アイソレータの挿入損失を簡単かつ再現性良く効果的に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る楔型複屈折率偏光子の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る楔型複屈折率偏光子のペアリングや位置決めを行う際の光学測定方法を例示する概略図である。
【図３】本発明に係る楔型複屈折率偏光子を用いた１段構成の光アイソレータを示す概略図である。
【図４】本発明に係る楔型複屈折率偏光子を用いた２段構成の光アイソレータを示す概略図である。
【図５】偏波無依存型光アイソレータの構成概念を示す概略図である。
【図６】光アイソレータに用いられる楔型複屈折率偏光子の斜視図である。
【図７】楔型複屈折率偏光子の製造方法の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明に係る光アイソレータ用楔型複屈折率偏光子３Ａ，３Ｂを示す。同図に示す楔型複屈折率偏光子３Ａ，３Ｂはそれぞれ矩形板状であって、光路Ｌｚ方向に対して垂直面ａとテーパ面ｂを有する。また、台形断面をなす楔型の底辺側面ｄが、鏡面加工された光学平面３１に形成されている。なお、底辺側面ｄと対向する頂辺側面ｃについては必ずしも光学平面であることを要しないが、この面ｃも光学平面にすることはもちろん好ましい。
【００１７】
２つの偏光子３Ａ，３Ｂはその特性とくにテーパ角度が高精度に揃うべくペアリングされるが、このペアリングは、上記光学平面３１を光学位置基準にして行われる光学測定に基づいて行われる。
【００１８】
光学測定は、図２はその概略を例示するように、オートコリメータを用いて行われる。オートコリメータはレーザ・コリメート光Ｌ１〜Ｌ３の出射光と反射光の位置比較によりテーパ角度差などの特性差を高精度に測定することができる。このとき、その位置基準として上記光学平面３１が用いられる。この光学平面３１を基準にして光学測定される特性がもっとも良く一致するもの同士が選別されて使用される。つまり、ペアリングされる。
【００１９】
図３は、本発明に係る楔型複屈折率偏光子３Ａ，３Ｂを用いて構成された偏波無依存型光アイソレータの実施例を示す。この実施例の光アイソレータは、入射光を導入する入力側光ファイバ１Ａと出射光を導出する出力側光ファイバ１Ｂとの間に、入光用コリメータレンズ２Ａ、第１の楔型複屈折率偏光子３Ａ、４５度ファラディ回転子４、第２の楔型複屈折率偏光子３Ｂ、出光用コリメータレンズ２Ｂを順次配置することにより構成されている。
【００２０】
各構成要素はそれぞれケーシング６内に位置決めされた状態で組み込まれているが、挿入損失にもっとも大きく影響する楔型複屈折率偏光子３Ａ，３Ｂの組み込みについては、オートコリメータによる光学測定下で、テーパ角などを高精度に位置決めしながら行われる。この位置決めも上記光学平面３１を基準にすることにより再現性良く高精度に行わせることができる。
【００２１】
図３に示した光アイソレータはユニット５が１つだけの１段構成であるが、本発明は、図４に示すように、複数段（２段）のアイソレータ・ユニット５１，５２を直列に重ねた多段構成とする場合にも有効である。
【００２２】
この多段構成の光アイソレータは、アイソレーションを高くすることができる反面、ユニット５１，５２間の光学軸合わせが難しいという問題があったが、本発明では、楔型の少なくとも１つの側面に光学平面３１が形成された楔型複屈折率偏光子３Ａ，３Ｂを用いることにより、その光学軸合わせも簡単かつ再現性良く、しかも高精度に行わせることができる。
【００２３】
以上のように本発明に係る光アイソレータ用楔型複屈折率偏光子３Ａ，３Ｂは、その楔型の少なくとも１つの側面を鏡面加工された光学平面としたことにより、次のような効果が得られる。  
（１）対で使用する楔型複屈折率偏光子３Ａ，３Ｂのテーパ角度差により生じる光成分を
減らすことができる。  
（２）対で使用する楔型複屈折率偏光子３Ａ，３Ｂの組立対称性が悪いことにより生じる光成分を減らすことができる。  
（３）対で使用する楔型複屈折率偏光子３Ａ，３Ｂの光学軸角度誤差と、ファラディ回転子４の回転角が、異なることにより生じる光成分を減らすことができる。  
（４）２段（多段）で使用する場合、１段目と２段目間の光学軸にズレがあることにより生じる光成分を減らすことができる。
【００２４】
以上のようにして光アイソレータで無効となる光成分を低減させられることにより、挿入損失が小さく、またそのバラツキも小さな光アイソレータを再現性良く得ることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１Ａ，１Ｂ  光ファイバ
２Ａ，２Ｂ  コリメータレンズ
３，３Ａ，３Ｂ  楔型複屈折率偏光子
３１  鏡面加工された光学平面
４  ファラディ回転子
５，５１，５２  のアイソレータ・ユニット
６  ケーシング
Ｌｚ  光路
ａ  垂直面
ｂ  テーパ面
ｄ  楔型の底辺側面
ｃ  楔型の頂辺側面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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