(57)【要約】【課題】逆方向における反射減衰量を良好に保ち得る光アイソレータ付光端末を提供すること。【解決手段】この光アイソレータ付光端末の場合、光アイソレータが光ファイバ素線部８を軸芯位置に装着保持したキャピラリ５と接着固定された周知の構造を持つが、ここでの光アイソレータは、出射側偏光子３とキャピラリ５との間に配置挿入された使用波長の光を透過するための光透過板９を有し、出射側偏光子３と光ファイバ素線部８及びフェルール６との間が拡大される構造としているため、出射側偏光子３の内部の金属粒子で生じた散乱光が逆方向でフェルール６内に収納されたキャピラリ５に保持された光ファイバ７のコアである光ファイバ素線部８に戻る量を減少させることができ、結果として反射減衰量を低下させる要因となる出射側偏光子３からの散乱光による悪影響を排除することができる。【選択図】図１
2006011019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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成る光アイソレータが光ファイバ素線部を保持したキャピラリと接着固定された構造を持つ光アイソレータ付光端末において、前記光アイソレータは、前記偏光子としての出射側偏光子と前記光ファイバ素線部を保持した前記キャピラリとの間に配置されると共に、使用波長の光を透過するための前記光学素子としての光透過板を備えたことを特徴とする光アイソレータ付光端末。
【請求項２】
請求項１記載の光アイソレータ付光端末において、前記光透過板は、表裏面が平行な形状の平行平面板であることを特徴とする光アイソレータ付光端末。
【請求項３】
請求項１記載の光アイソレータ付光端末において、前記光透過板は、表裏面が非平行な楔状板であることを特徴とする光アイソレータ付光端末。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一つに記載の光アイソレータ付光端末において、前記光ファイバ素線部を持つ光ファイバがピグテール型であることを特徴とする光アイソレータ付光端末。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一つに記載の光アイソレータ付光端末において、前記光ファイバ素線部を持つ光ファイバを覆うように装着したフェルール内で該光ファイバ素線部を軸芯位置に装着保持して成る前記キャピラリを一部が一端面側で露呈されるように配置保持した構造のレセプタクル型であることを特徴とする光アイソレータ付光端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として光通信や光情報処理等における各種機器で使用される光モジュールに属されると共に、光ファイバに対して光の一方向透過機能を有する光アイソレータを備えて成る光アイソレータ付光端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光通信用に使用される光モジュールとしては、光信号を送信するためのＬＤモジュールや光信号を受信するためのＰＤモジュールが知られている。又、特に大容量化，高速化，長距離中継通信機能が要求される光情報処理システムの場合、ＬＤモジュールの内部に実装される光／電（Ｏ／Ｅ）変換用の発光素子として、分布帰還型半導体レーザ（以下、ＤＦＢレーザとする）が使用される。このＤＦＢレーザは、発振スペクトルが狭くて分散特性に優れるという特徴を持つが、その反面、反射光による戻り光に対しては非常に敏感であり、光ファイバヘの結合端面やその他の不連続界面からの反射光が戻ると特性が不安定状態となってしまうという難点がある。
【０００３】
そこで、光モジュールにおいて、反射光が発光素子へ戻るのを防止するため、発光素子と光ファイバとの間に光の一方向透過機能（順方向の光を透過し、逆方向の光を遮断する）を有する光アイソレータを配置し、光ファイバから発光素子の方向への反射光の戻り光を光アイルータで遮断し、発光素子に対して常に安定動作を行わせることを可能にした所謂光アイソレータ付光端末も開発されている（特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１に係る光アイソレータ付光端末（光アイソレータ付光ファイバ）は、光ファイバを覆うように装着したフェルール内で光ファイバ素線部を軸芯位置に装着保持して成るキャピラリを一部が一端面側で露呈されるように配置保持すると共に、キャピラリに対して光アイソレータ素子を直接的に貼り付けるように接着固定したレセプタクル型の構造となっている。ここでの光アイソレータ素子は、相対角が約４５度の入射側偏光子及び出射側偏光子の間にファラデー回転子を設置固定し、その周囲に永久磁石を配置して構成されるもので、ファラデー回転子が永久磁石から印加される磁界により光信号の偏波面を回転させる作用を有し、入射側偏光子，出射側偏光子が或る一定方向の偏光のみを通過させる作用を有する。
【０００５】
ところで、光モジュールを成す光アイソレータ素子に対して要求される技術的な項目は、小型化，高信頼性の確保，低コスト化の具現である。これは光アイソレータ素子を光ファイバの端部へ配置して一体化する構造であることによる。
【０００６】
このような光アイソレータ付光端末に使用される光アイソレータの場合、従来使用されている汎用的なバルク型光アイソレータと比較すれば、光アイソレータが集光位置である光ファイバの端部へ配置されるため、光アイソレータを通過する光ビームの径が小さくなり、全体のサイズも小さくすることが可能であり、小型化，低コスト化が可能となっている。又、バルク型光アイソレータは、ＬＤモジュールへ接続する工程が必要となっているのに対し、光ファイバと一体化される光アイソレータの場合には発光素子と光ファイバとを調芯固定するだけで良いため、製造工程が簡単で作製時間を短縮化できるようになっている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２５５２７０（要約、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１に係る光アイソレータ付光端末の場合、光アイソレータ素子における出射側偏光子が光ファイバ及びフェルールと近接した構造であるため、光アイソレータ素子における出射側偏光子が内部に金属粒子を有する吸収型タイプであればその金属粒子でビームが散乱して散乱光を生じることにより、散乱光が逆方向で光ファイバに入射したときに反射減衰量が劣化してしまうという難点がある。
【０００９】
具体的に言えば、特許文献１に係る光アイソレータ付光端末の場合、順方向からビームが入射した場合においては、光アイソレータ素子の入射面での反射減衰量を確保するために入射面が数度傾けてあることにより、入射側偏光子の内部で生じた散乱光の束も側方に伝搬することになるために問題とならないが、逆方向から光アイソレータ素子にビームが入射した場合においては、出射側偏光子の内部で生じた散乱光が出射側偏光子に近接した光ファイバに入射し、これによって反射減衰量が悪化してしまう場合がある。
【００１０】
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、逆方向における反射減衰量を良好に保ち得る光アイソレータ付光端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、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成る光アイソレータが光ファイバ素線部を保持したキャピラリと接着固定された構造を持つ光アイソレータ付光端末において、光アイソレータは、偏光子としての出射側偏光子と光ファイバ素線部を保持したキャピラリとの間に配置されると共に、使用波長の光を透過するための光学素子としての光透過板を備えた光アイソレータ付光端末が得られる。
【００１２】
又、上記光アイソレータ付光端末において、光透過板は、表裏面が平行な形状の平行平面板である光アイソレータ付光端末が得られる。
【００１３】
更に、上記光アイソレータ付光端末において、光透過板は、表裏面が非平行な楔状板である光アイソレータ付光端末が得られる。
【００１４】
一方、上記何れか一つの光アイソレータ付光端末において、光ファイバ素線部を持つ光ファイバがピグテール型である光アイソレータ付光端末が得られる。
【００１５】
他方、上記何れか一つの光アイソレータ付光端末において、光ファイバ素線部を持つ光ファイバを覆うように装着したフェルール内で該光ファイバ素線部を軸芯位置に装着保持して成るキャピラリを一部が一端面側で露呈されるように配置保持した構造のレセプタクル型である光アイソレータ付光端末が得られる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光アイソレータ付光端末の場合、光アイソレータの光学素子として使用波長の光を透過するための光透過板を用い、出射側偏光子と光ファイバ素線部を保持したキャピラリとの間に光透過板を配置挿入した構成とし、出射側偏光子と光ファイバ素線部及びフェルールとの間が拡大される構造としているため、出射側偏光子の内部の金属粒子で生じた散乱光が逆方向でフェルール内に収納されたキャピラリに保持された光ファイバのコアである光ファイバ素線部に戻る量を顕著に減少させることができ、その結果として逆方向における反射減衰量が良好な特性を保ち得るようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の最良の形態に係る光アイソレータ付光端末は、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成る光アイソレータが光ファイバ素線部を保持したキャピラリと接着固定された周知の構造を持つものにおいて、光アイソレータの光学素子として使用波長の光を透過するための光透過板を別途に用い、出射側偏光子と光ファイバ素線部を保持したキャピラリとの間に光透過板を配置挿入した構成とし、出射側偏光子と光ファイバ素線部及びフェルールとの間が拡大される構造とするものである。
【００１８】
ここでの光透過板は、表裏面が平行な形状の平行平面板か、或いは表裏面が非平行な楔状板を用いることができる。又、光ファイバ素線部を持つ光ファイバをピグテール型とすることが汎用的であるために好ましい。更に、光ファイバ素線部を持つ光ファイバを覆うように装着したフェルール内で光ファイバ素線部を軸芯位置に装着保持して成るキャピラリを一部が一端面側で露呈されるように配置保持した構造のレセプタクル型として適用することが汎用的であるために好ましい。
【００１９】
以下は、本発明の光アイソレータ付光端末について、幾つかの実施例を挙げ、図面を参照して具体的に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の実施例１に係る光アイソレータ付光端末の基本構造を示した側面断面図である。
【００２１】
この光アイソレータ付光端末の場合も、基本構造上は特許文献１で説明したものと共通しており、具体的には外径φがφ＝０．９ｍｍの外被で保護された光ファイバ７を覆うように装着したステンレス製のフェルール６内で光ファイバ素線部８を軸芯位置に装着保持して成るジルコニアによるキャピラリ５を一部が一端面側で露呈されるように配置保持すると共に、キャピラリ５に対して少なくとも偏光子及びファラデー回転子を含んだ幾つかの光学素子を組み合わせて成る光アイソレータを直接的に貼り付けるように接着固定し、且つその周囲に永久磁石４を配置したレセプタクル型の構造となっている。
【００２２】
但し、ここでの光アイソレータは、外方から奥側へ向かって、ポーラコア（商品名）による入射側偏光子１，磁性ガーネット厚膜２，ポーラコア（商品名）による出射側偏光子３，及び使用波長の光を透過するための光透過板９がこの順で配置固定されて構成されるもので、永久磁石４から印加される磁界により磁性ガーネット厚膜２が光信号の偏波面を回転させるファラデー回転子の作用を有し、入射側偏光子１，出射側偏光子３が或る一定方向の偏光のみを通過させる作用を有する。
【００２３】
この実施例１に係る光アイソレータ付光端末において、光アイソレータに逆方向からビームが入射した場合を想定すると、光ファイバ７を介して光ファイバ素線部８の端面より出射したビームは、光透過板９を透過して出射側偏光子３に入射する。ここで出射側偏光子３の内部では、配合されている金属粒子により散乱光が発生して光ファイバ素線部８の側に戻る成分が散乱光として発生し、光透過板９を逆方向に伝搬するが、その散乱光は光透過板９の内部を伝搬する間に拡散して光ファイバ素線部８の端面にはその殆どが結合しない。従って、反射減衰量を低下させる要因となる出射側偏光子３からの散乱光による悪影響を排除することができる。
【実施例２】
【００２４】
図２は、本発明の実施例２に係る光アイソレータ付光端末の基本構造を示した側面断面図である。
【００２５】
この光アイソレータ付光端末の場合も、実施例１の構成のものと同様に外径φがφ＝０．９ｍｍの外被で保護された光ファイバ１７を覆うように装着したステンレス製のフェルール１６内で光ファイバ素線部１８を軸芯位置に装着保持して成るジルコニアによるキャピラリ１５を一部が一端面側で露呈されるように配置保持すると共に、キャピラリ１５に対して少なくとも偏光子及びファラデー回転子を含んだ幾つかの光学素子を組み合わせて成る光アイソレータを直接的に貼り付けるように接着固定し、且つその周囲に永久磁石１４を配置したレセプタクル型の構造となっている。
【００２６】
但し、ここでの光アイソレータは、外方から奥側へ向かって、ポーラコア（商品名）による入射側偏光子１１，磁性ガーネット厚膜１２，ポーラコア（商品名）による出射側偏光子１３，及び使用波長の光を透過するための表裏面が平行な形状の平行平面板１９（オハラ株式会社製の光学ガラスであるＳ−ＢＳＬ７で製作された厚みが０．３ｍｍのもの）がこの順で配置固定されて構成されるもので、永久磁石１４から印加される磁界により磁性ガーネット厚膜１２が光信号の偏波面を回転させるファラデー回転子の作用を有し、入射側偏光子１１，出射側偏光子１３が或る一定方向の偏光のみを通過させる作用を有する。
【００２７】
この実施例２に係る光アイソレータ付光端末において、光アイソレータに逆方向からビームが入射した場合を想定すると、光ファイバ１７を介して光ファイバ素線部１８の端面より出射したビームは、平行平面板１９を透過して出射側偏光子１３に入射する。ここで、ポーラコアによる出射側偏光子１３の内部では、配合されている銀粒子により散乱光が発生して光ファイバ素線部１８の端面に一部が戻るが、厚みが０．３ｍｍの平行平面板１９が出射側偏光子１３と光ファイバ素線部１８との間に存在するため、散乱光は平行平面板１９の内部を伝搬する間に拡散して弱められ、光ファイバ素線部８の端面にはその殆どが結合しない。従って、反射減衰量を低下させる要因となる出射側偏光子１３からの散乱光による悪影響を排除することができる。
【００２８】
具体的には、平行平面板１９の有無以外では同様な構成の光アイソレータ付光端末について反射減衰量を対比したところ、平行平面板１９を挿入しない場合では最悪４０ｄＢ程度となったのに対し、平行平面板１９を挿入した場合（実施例２の構成）では５０ｄＢ程度まで改善することが判った。
【実施例３】
【００２９】
図３は、本発明の実施例３に係る光アイソレータ付光端末の基本構造を示した側面断面図である。
【００３０】
この光アイソレータ付光端末の場合、実施例１，実施例２の構成とは幾分異なり、ステンレス鋼によるホルダ２６内で光ファイバ素線部２８を軸芯位置に装着保持して成るジルコニアによるキャピラリ２５を一部が一端面側近傍で露呈されるようにスタブ２４とセラミックジルコニアによる割スリーブ２７とを用いて配置保持すると共に、キャピラリ２５に対して少なくとも偏光子及びファラデー回転子を含んだ幾つかの光学素子を組み合わせて成る光アイソレータを直接的に貼り付けるように接着固定したレセプタクル型の構造となっている。
【００３１】
但し、ここでの光アイソレータは、外方から奥側へ向かって、ＣＵＰＯ（商品名）による入射側偏光子２１，着磁後は磁力を保持し続ける所謂硬磁性ガーネットによる磁性ガーネット厚膜２２，ＣＵＰＯ（商品名）による出射側偏光子２３，及び使用波長の光を透過するための表裏面が平行な形状のシリコン単結晶による平行平面板２９（厚みが０．６５ｍｍのもの）がこの順で配置固定されて構成される。尚、ここでの光アイソレータは、磁性ガーネット厚膜２２が磁力を持つ硬磁性ガーネットから成り、単独でファラデー回転子として機能するために実施例１，実施例２で使用した場合のような永久磁石が不要となっている。
【００３２】
この実施例３に係る光アイソレータ付光端末において、光アイソレータに逆方向からビームが入射した場合を想定すると、光ファイバ素線部２８の端面より出射したビームは、平行平面板２９を透過して出射側偏光子２３に入射する。ここで、ＣＵＰＯによる出射側偏光子２３の内部では、配合されている銀粒子により散乱光が発生して光ファイバ素線部２８の端面に一部が戻るが、厚みが０．６５ｍｍの平行平面板２９が出射側偏光子２３と光ファイバ素線部２８との間に存在するため、散乱光は平行平面板２９の内部を伝搬する間に拡散して弱められ、光ファイバ素線部２８の端面にはその殆どが結合しない。従って、反射減衰量を低下させる要因となる出射側偏光子２３からの散乱光による悪影響を排除することができる。
【００３３】
具体的には、平行平面板２９の有無以外では同様な構成の光アイソレータ付光端末について反射減衰量を対比したところ、平行平面板２９を挿入しない場合では最悪４０ｄＢ程度となったのに対し、平行平面板２９を挿入した場合（実施例３の構成）では５５ｄＢ程度まで改善することが判った。
【００３４】
因みに、実施例３に係る光アイソレータ付光端末の場合、平行平面板２９の材質としてシリコン単結晶を用いた場合を説明したが、これは使用波長領域が光ファイバ通信で汎用的に使用される波長１．３μｍ〜１．６μｍの範囲においてシリコン単結晶がその波長領域の光束を透過させるために適していることによるものであるが、こうした波長領域で適用できる透明な物質であれば、その他に光学ガラス等の材質を代用させることも可能である。又、平行平面板２９は、表裏面がほぼ平行な形状のものを出射側偏光子２３と光ファイバ素線部２８との間に挿入する場合を説明したが、これに代えて光アイソレータにおける各光学素子の傾き角度並びに光路調整のために表裏面が非平行な楔状板を挿入するようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例１に係る光アイソレータ付光端末の基本構造を示した側面断面図である。
【図２】本発明の実施例２に係る光アイソレータ付光端末の基本構造を示した側面断面図である。
【図３】本発明の実施例３に係る光アイソレータ付光端末の基本構造を示した側面断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，１１，２１  入射側偏光子
２，１２，２２  磁性ガーネット厚膜
３，１３，２３  出射側偏光子
４，１４  永久磁石
５，１５，２５  キャピラリ
６，１６  フェルール
７，１７  光ファイバ
８，１８，２８  光ファイバ素線部
９  光透過板
１９，２９  平行平面板
２４  スタブ
２６  ホルダ
２７  割スリーブ
【図１】
2006011019.tif 000003
【図２】
2006011019.tif 000004
【図３】
2006011019.tif 000005