(57)【要約】 【課題】  レーザーダイオードモジュールへの組み込みが容易な低価格の光アイソレータを提供すること。【解決手段】  光アイソレータ素子２，３，４とレンズアレイ１とを接着固定することで一体化することにより、レンズアレイ１と光アイソレータ素子２，３，４との位置調整を省略することができ、レーザーダイオードモジュールへの組み込みが容易になる。また、大板素材から一括に切り出す製造方法により、特性が均一な光アイソレータチップ６を、短時間で同時に、多数個製作することが可能となり、安価な光アイソレータの提供が可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２枚以上の偏光板と、１枚以上のファラデー回転子とからなる光アイソレータであって、入射側，射出側のいずれか、或いはその双方にレンズを接着固定することで一体化したことを特徴とする光アイソレータ。
【請求項２】
前記レンズが、プラスチックより製作されたことを特徴とする請求項１記載の光アイソレータ。
【請求項３】
前記レンズが、結像効果を有する回折光学素子であることを特徴とする請求項１記載の光アイソレータ。
【請求項４】
少なくとも２枚以上の偏光板と、１枚以上のファラデー回転子及びレンズアレイを、前記各要素の光学面が対向するように接着固定することで一体化した上で、所望のレンズ付の光アイソレータチップを多数個切断する工程を具備することを特徴とする光アイソレータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に光ファイバ通信に用いられる光アイソレータ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ通信においては、光源であるレーザーダイオードへの戻り光を防止するため、光アイソレータが用いられる。光アイソレータは、偏光子とファラデー回転子とを組合せ、レーザーダイオードから発せられたレーザービームは透過し、光ファイバなどの光導波路からレーザーダイオードへ入るビームは遮蔽するものであり、これによりレーザーダイオードの安定発振を確保できる。
【０００３】
このような光アイソレータの例として、例えば特許文献１に示される光アイソレータが開発されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７０５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１にかかる光アイソレータの場合、レーザーダイオードを射出した光束を光導波路に結合させるために別途レンズを用意するが、このレンズは光アイソレータと別体となっているため、光アイソレータをレーザーダイオードモジュールに組み込む場合に、レンズと光アイソレータとの位置合わせが必要となり、光アイソレータ組み込みの際の工数が増大する原因となっていた。また、レンズと光アイソレータとを密着させることが困難であるため、レーザーダイオードモジュールの全長を縮めることが困難となっていた。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、組立容易でかつレーザーダイオードモジュールの小型化に寄与できる光アイソレータ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、少なくとも２枚以上の偏光板と、１枚以上のファラデー回転子とからなる光アイソレータであって、入射側或、射出側のいずれか、その双方にレンズを接着固定することで一体化したことを特徴とする光アイソレータが得られる。
【０００８】
更に、上記第一の発明の光アイソレータであって、前記レンズがプラスチックより製作されたことを特徴とする光アイソレータが得られる。
【０００９】
更に、上記第一の発明の光アイソレータであって、前記レンズが結像効果を有する回折光学素子であることを特徴とする光アイソレータが得られる。
【００１０】
更に、上記第一の発明の光アイソレータであって、少なくとも２枚以上の偏光板と、１枚以上のファラデー回転子及びレンズアレイを、前記各要素の光学面が対向するように接着固定することで一体化した上で、レンズと光アイソレータチップとの位置調整を省略し、所望のレンズ付の光アイソレータチップを多数個切断する工程を具備することを特徴とする光アイソレータの製造方法が得られる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光アイソレータの場合、光アイソレータとレンズとを接着固定することで組立時に一体化することにより、レンズと光アイソレータチップとの位置調整を省略することができ、光アイソレータのレーザーダイオードモジュールへの組み込みが容易となり、コストダウンができる。また、レンズと光アイソレータが密着することにより、レーザーダイオードモジュールの全長を大幅に短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の最良の形態に係る光アイソレータは、少なくとも光学素子としての偏光子及びファラデー回転子を備えてなる光アイソレータの周知の構造を持つものにおいて、光アイソレータの入射側、出射側のいずれか、その双方にレンズを取り付ける。この場合のレンズは、プラスチック製の結像作用を有する回折素子を用いると良い。
【００１３】
更に、レンズをアレイ化しておき、光アイソレータ素子を構成する偏光子及びファラデー回転子としての磁性ガーネット厚膜のプレート等を接着固定することで一体化したものにアレイ化したレンズを接着固定することで一体化し、所望のアイソレータチップに切断すれば、一度のプロセスで多数の光アイソレータを作製することが可能になる。
【実施例】
【００１４】
以下に、本発明の光アイソレータについて、幾つかの実施例を上げ、図面を参照して具体的に説明する。
【００１５】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１に係る光アイソレータの製作工程の概要を示した斜視図、図２は本発明の実施例１に係る光アイソレータに用いられるレンズアレイの断面図である。
【００１６】
図１において、１はレンズアレイであり、光学プラスチック（例えば、ゼオネクス330R（日本ゼオン製））上に、直径０．８ｍｍの非球面レンズがアレイ状に形成されたものである。非球面形状は、数１で表される。
【００１７】
【数１】
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【００１８】
数１において、
Z：非球面たる光学面の周辺部における、面頂に対する光軸方向の変位量（所謂サグ量）、
c：中心部付近における曲率、ｋ：円錐係数、ｒ：面頂からの距離、ａ1：ｒの２次の係数、
ａ2：ｒの４次の係数、ａ3：ｒの６次の係数、ａ4：ｒの８次の係数である。
【００１９】
本実施例の非球面においては、
ｃ＝２．５００７６３、ｋ＝−０．３７８７７８、ａ1＝０．７８２４８５、ａ2＝−５．１５０１４８、ａ3＝０、ａ4＝０である。
また、中心部の厚み（面頂部から反対側の平面までの厚み）は０．２ｍｍである。
【００２０】
レンズアレイ１は、光学プラスチックのプレートを、射出成形により上記形状に成形したものである。２は第一の偏光子及び４は第二の偏光子である。これらは、吸収型偏光子であるＣＵＰＯ（ＨＯＹＡ製）であり、ファラデー回転子の偏光回転方向に応じて、順方向（レンズアレイ１から第二の偏光子４へ光ビームが伝搬する方向）にて入射ビームが通るように、透過偏光方向の角度は４５度を成している。また第一の偏光子２、第二の偏光子４とも、その厚みは０．２ｍｍである。
【００２１】
３はファラデー回転子を構成する磁性ガーネット厚膜であり、内部磁界が飽和するような磁界を印加すると、入射偏光方向を回転させる作用がある。磁性ガーネット厚膜３は、１５５０ｎｍで入射偏光方向を４５度回転させるよう、その厚みは０．５ｍｍである。
【００２２】
本実施例１のアイソレータを製作する場合には、まず、第一の偏光子２、磁性ガーネット厚膜３、第二の偏光子４を貼り合わせる。この場合、光学特性を重視する場合には、第二の偏光子４の側から使用波長の光ビームを入射し、第一の偏光子２の側に射出してくる漏れ光が極力少なくなるように、第一の偏光子２と第二の偏光子４との相対角度を調整する。これに対して製造タクトの短縮を優先する場合には、相対角度が一定とできるように偏光子のプレートの形状を設定しておき、第一の偏光子２、磁性ガーネット厚膜３、第二の偏光子４、の３枚の部材の縁を揃えて接着する。
【００２３】
光アイソレータを構成する３つの部材を接着した後に、レンズアレイ１を接着固定し、複合体５を作製する。接着固定した後に、図示しないが、ダイシングソー、ワイヤーカッター等を用い、光アイソレータ素子１個にレンズアレイ１を構成していた非球面レンズが１個組み合わされるように切断分離し、所望の多数個のレンズ付の光アイソレータチップ６を製作することが可能となる。図示しないが、この光アイソレータチップ６に、磁性ガーネット厚膜３に磁界を印加するための永久磁石を付加することにより、光アイソレータとして動作する。このような大板素材から一括に切り出す製造方法により、個々のレンズと光アイソレータチップとの位置調整を省略でき、特性が均一なレンズ付きの光アイソレータチップ６を、短時間で同時に、多数個製作することが可能となり、安価な光アイソレータの提供が可能となる。
【００２４】
本実施例１においては、波長１５５０ｎｍでの屈折率が１．５である非球面の結像効果を有する回折光学素子であるモールド用光学プラスチックをレンズの材質に用いたことにより、レンズ系の収差を良好に補正することができ、射出ビームの開口数０．４のレーザーダイオードを、開口数０．１のシングルモードファイバに結合させる場合には、レーザーダイオード端面〜レンズ面を０．６ｍｍ、第二偏光子４の射出面〜シングルモードファイバとの距離を１．８ｍｍとし、ビーム伝搬方向に直交する方位の位置を調整することで、レーザーダイオードからシングルモードファイバ迄の距離を３．５ｍｍと短くした上で、波長１５５０ｎｍにおいて結合効率８０％を得ることができた。さらに、より屈折率の高いプラスチックレンズを用いることにより、レーザーダイオードからシングルモードファイバ迄の距離を３．５ｍｍより短くすることが可能となる。また、ここで用いたプラスチックレンズは、従来のガラスレンズと比較して、安価で大量生産できる特徴がある。
【００２５】
なお、本実施例１においては、レーザーダイオード側（光アイソレータの入射側）にレンズを配置したが、レーザーダイオード〜レンズとの距離を大きく取ることができる場合には、第二の偏光子側（光アイソレータの射出側）に、光学面の形状が最適化されたレンズを配置しても同様の効果を得ることができる。
【００２６】
また、本実施例１においては、偏光子としてＣＵＰＯ（ＨＯＹＡ製）を用いたが、同様の吸収型偏光子であるポーラーコア（コーニング製）や、分離型の偏光子であるルチルを用いても同様の効果を得ることができる。
【００２７】
以上、本発明に係る光アイソレータにおいて、実施例を基に説明した。この実施例において、光アイソレータ素子は、第一の偏光子と磁性ガーネット薄膜、及び第二の偏光子とからなる、所謂一段型の光アイソレータであったが、１段型光アイソレータを直列に２つ並べた、所謂２段型光アイソレータであっても、或いは、１段型光アイソレータの射出側に、更に磁性ガーネット薄膜と、第三の偏光子とを配置した、１．５段型光アイソレータであっても差し支えなく、本発明の効果は同様に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例１に係る光アイソレータの製作工程の概略を示す斜視図。
【図２】本発明の実施例１に係る光アイソレータに用いられるレンズアレイの断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１    レンズアレイ
２    第一の偏光子
３    磁性ガーネット厚膜
４    第二の偏光子
５    複合体
６    光アイソレータチップ
【図１】
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【図２】
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