(57)【要約】構成を簡単にすると共に、部品点数を減らし、製造組み立てを容易にする。  アイソレータホルダ１の内部から外部の引出し用開口部１ｃを経て導き出されている放熱フィン２に接している熱伝導性の良い部材からなる放熱ステイ３に接し、かつアイソレータホルダ１と同一の熱伝導部材からなる保持ステイ４を備え、保持ステイ４とアイソレータホルダ１との間を溶接用開口部３ｆを介して柱状の溶接部５で結合し、溶接部５は放熱ステイ３に対して保持ステイ４を通じてアイソレータホルダ１に向かう引っ張り力を付与しており、放熱ステイ３は上記引っ張り力により放熱フィン２を押圧しアイソレータホルダ１に固定されている。
2016157509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に光アイソレータ本体を構成している複数の素子を配置してあり、外部に上記内部に達している引出し用開口部が形成されている筒状のアイソレータホルダと、
このアイソレータホルダの内部から外部の引出し用開口部を経て導き出されている放熱用引出し部材と、
熱伝導性の良い部材からなり、上記アイソレータホルダの外側にこのアイソレータホルダを囲むように配置されており、上記放熱用引出し部材に接している当接板部を有する放熱ステイと、
この放熱ステイの当接板部と接している保持ステイと、
この保持ステイと上記アイソレータホルダとを溶接用開口部を介して結合している溶接部と
を備えており、上記当接板部は上記アイソレータホルダと上記保持ステイとの間に位置しており、上記溶接用開口部は上記保持ステイ側から上記アイソレータホルダ側に向けて上記当接板部に貫通状態に開けられており、上記溶接部は上記保持ステイと上記アイソレータホルダとを引き寄せる引っ張り力を付与しており、上記当接板部は上記引っ張り力を通じて上記放熱用引出し部材を押圧している
ことを特徴とする光アイソレータの放熱構造。
【請求項２】
熱伝導性の良い部材からなる放熱シートを備えており、この放熱シートは当接板部とアイソレータホルダの外部との間に配置されていると共に、上記当接板部と共に放熱用引出し部材を挟んでいることを特徴とする請求項１記載の光アイソレータの放熱構造。
【請求項３】
放熱ステイは、アイソレータホルダの両側を囲む側板部と、上記アイソレータホルダの外部側を囲みかつ両側板部間に連なっている当接板部である連結当接板部とを備えており、保持ステイには溶接用の肉厚部が形成されており、上記保持ステイの肉厚部は上記溶接用開口部に嵌め込まれており、溶接部は上記肉厚部を通じて上記保持ステイと上記アイソレータホルダとを結合していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光アイソレータの放熱構造。
【請求項４】
連結当接板部に有底の位置保持溝を設けてあり、この位置保持溝内に保持ステイが嵌め込まれており、溶接用開口部は上記位置保持溝の底部に開けられていることを特徴とする請求項３記載の光アイソレータの放熱構造。
【請求項５】
保持ステイの肉厚部とアイソレータホルダの外部との間には溶接可能な隙間が開けられていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の光アイソレータの放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、温度上昇を抑えるための光アイソレータの放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は光アイソレータで用いられるファラデー回転子における光吸収に伴う温度上昇を抑える放熱構造として、特許第４０７７８６７号公報（発行日：平成２０年４月２３日）に記載のものを提案した。この放熱構造は、内部に光アイソレータ本体の構成素子として、磁気光学結晶膜である磁性ガーネット結晶膜、偏光子及び磁石をそれぞれ配置してあるアイソレータホルダと、このアイソレータホルダを被覆している外熱伝導カバー体と、上記アイソレータホルダ内に設けてある第１及び第２の熱伝導部と、この第２の熱伝導部の一部である屈曲可能な放熱フィンとを具備しているものである。上記アイソレータホルダはステンレスなどでパイプ状に形成されており、上部に上記外熱伝導カバー体に向けて開口している放熱フィン用のガイド開口部を形成してある。上記外熱伝導カバー体は銅などからなり、上記ガイド開口部側に開口している放熱フィン用の引き出し開口部を形成してある。上記第１の熱伝導部は板状であって上記磁性ガーネット結晶膜を中心としてその両側に設けてあり、上記第２の熱伝導部も板状であって上記第１の熱伝導部を挟んで上記磁性ガーネット結晶膜とは反対側に位置しかつ、上記第１の熱伝導部に隣接して設け、光路上に穴を開けている。上記放熱フィンは上記磁石内から間隙を開けてその側方に延伸し、上記ガイド開口部から引き出し開口部を経て上記外熱伝導カバー体の外部に導き出されていると共に外端部が上記外部に接触している。また、実際の使用に際しては、上記外熱伝導カバー体をその上側に配置した押え板と、そして下側に配置した受け板とを用いてその上下両側から挟むのであり、上記押え板により上記放熱フィンの外端部の上面を押えるのであるが、同時に上記押え板が、この押え板の四隅にボルトを通してボルトネジ締めにより上記放熱フィンの外端部と上記外熱伝導カバー体の外部溝の底面との接触を確実かつ強固にしている。また、受け板の四隅にボルトを通してボルトネジ締めにより上記押え板の四隅のボルトネジ締め力を下側から受けている。
光アイソレータの放熱について説明すれば、上記磁性ガーネット結晶膜で発生した熱は、直接的には第１の熱伝導部を経て第２の熱伝導部へ、さらに各放熱フィンによって外熱伝導カバー体の外部へ導かれる。そして導かれた熱は、各放熱フィンがアイソレータホルダや、第１及び第２の各熱伝導部の本体部分以外に接触されていないので、外部放熱がされて、この結果、光アイソレータは温度上昇が抑制され、光学特性の劣化など熱による悪影響が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０７７８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来例によれば、磁性ガーネット結晶膜にて発生した熱は、確実に外熱伝導カバー体及び押え板の外へ放熱することができるので、広く内外で有効に利用されている。本出願人は、長年の使用によってさらなる改善点を見出した。
改善点として、第１は外熱伝導カバー体の存在である。この外熱伝導カバー体として、光アイソレータ本体を左右から挟み込み、保持する１対（２個）のキャップ状のブロックで形成された第１及び第２の外熱伝導カバー部からなり、第１及び第２の外熱伝導カバー部の上部中央部分には放熱フィン用の引き出し開口部を形成している。そして、左右の第１及び第２の外熱伝導カバー部を２本のボルトのネジ締めにより連結固定していることである。このことは、上記外熱伝導カバー体が放熱構造を複雑にし、部品点数を減らし、組み立てを容易にするにはさらなる改良の余地があった。
第２は、押え板及び受け板の存在である。水平に折り曲げられた１対（２枚）の放熱フィンの外端部を上記外熱伝導カバー体の第１及び第２の外熱伝導カバー部に接触させると同時に、上記放熱フィンの固定と押圧を図るために、上記押え板を用い、受け板で上記押え板を支える他に、各板１枚当たり各４本（計８本）のボルトを使用していることである。上記押え板及び受け板を用い、また多数のボルトを使用することは、上述の第１の改善点と共に放熱構造の単純化に、そして部品点数をより少なくすることに、さらに組み立ての容易化にいずれも悪影響を与え、改良が期待されていたのである。
この発明の目的は、構成を簡単にすると共に、部品点数を減らし、製造組み立てを容易にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る光アイソレータの放熱構造は、内部に光アイソレータ本体を構成している複数の素子を配置してあり、外部に上記内部に達している引出し用開口部が形成されている筒状のアイソレータホルダと、このアイソレータホルダの内部から外部の上記引出し用開口部を経て導き出されている放熱用引出し部材と、熱伝導性の良い部材からなり、上記アイソレータホルダの外側にこのアイソレータホルダを囲むように配置されており、上記放熱用引出し部材に接している当接板部を有している放熱ステイと、この放熱ステイの当接板部に接している保持ステイと、この保持ステイと上記アイソレータホルダとを溶接用開口部を介して結合している溶接部とを備えている。上記当接板部は上記アイソレータホルダと上記保持ステイとの間に位置しており、上記溶接用開口部は上記保持ステイ側から上記アイソレータホルダ側に向けて上記当接板部に貫通状態に開けられている。上記溶接部は上記保持ステイと上記アイソレータホルダとを引き寄せる引っ張り力を付与しており、上記当接板部は上記引っ張り力を通じて上記放熱用引出し部材を押圧している。
放熱効果を高めるために、熱伝導性の良い部材からなる放熱シートを用いて、この放熱シートを上記当接板部と上記アイソレータホルダの外部との間に配置すると共に、上記放熱シートと上記当接板部との間で放熱用引出し部材を挟むようにしても良い。
上記放熱ステイをアイソレータホルダの両側を囲む側板部と、上記アイソレータホルダの外部側を囲みかつ両側板部間に連なっている当接板部である連結当接板部とにより構成し、保持ステイには溶接用の肉厚部を形成し、上記保持ステイの肉厚部は上記溶接用開口部に嵌め込むようにし、溶接部は上記肉厚部を通じて上記保持ステイと上記アイソレータホルダとを結合するようにしても良い。
上記連結当接板部に有底の位置保持溝を設け、この位置保持溝内に上記保持ステイを嵌め込み可能とし、上記溶接用開口部は上記位置保持溝の底部に開けるようにしても良い。
保持ステイの肉厚部とアイソレータホルダの外部との間に溶接可能な隙間を開けて、確実な溶接を可能にすると良い。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造における一実施形態を示す断面図である。
図２は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造における一実施形態を示す平面図である。
図３は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造に用いるアイソレータホルダを示す斜視図である。
図４は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造に用いるアイソレータホルダを示す側面図であって、本体の一部を切欠している図である。
図５は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造における光アイソレータ本体の主要部を構成している素子の組み合わせの概略を説明するための構成図である。
図６は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造に使用する放熱ステイを示す斜視図である。
図７は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造に使用する放熱ステイを示す断面図である。
図８は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造に用いる保持ステイを示す斜視図である。
図９は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造に用いる保持ステイの肉厚部と放熱ステイの溶接用開口部との対応関係を示す拡大断面図である。
図１０は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造に用いる保持ステイが放熱フィンを押圧固定している状態を説明するための拡大断面図である。
図１１は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造の組み立て過程を段階的に示す縮小斜視図であって、（ｉ）アイソレータホルダを基準台上に乗せて、アイソレータホルダの基準位置を固定する過程を示し、（ｉｉ）は放熱ステイによってアイソレータホルダから露出している放熱フィンの外端部側を押えている過程を示し、（ｉｉｉ）は組み立て過程を完了した状態を示す図である。
図１２は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造における他の実施形態を示す断面図である。
図１３は、この発明に係る光アイソレータの放熱構造における他の実施形態を示す一部切欠しかつ断面にして示す側面図である。
図１４は、図１２における光アイソレータの放熱構造に用いるアイソレータホルダと放熱シートとの対応関係を示す斜視図である。
図１５は、図１２における光アイソレータの放熱構造に用いる放熱ステイと保持ステイとの対応関係を示す斜視図である。
図１６（ａ），（ｂ），（ｃ）は、放熱フィンの枚数及び配置状態の他の例を概略して示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明に係る光アイソレータの放熱構造における一実施形態について図１〜図１１に基づいて説明する。
図１及び図２に示す光アイソレータの放熱構造ＨＤ１はアイソレータホルダ１、放熱用引出し部材である放熱フィン２、放熱ステイ３、保持ステイ４及び溶接部５を備えている。
上記光アイソレータの放熱構造における構成要素の主な役割を要約すれば、放熱フィン２及び放熱ステイ３は放熱機能を果たし、アイソレータホルダ１、保持ステイ４及び溶接部５は上記放熱フィン及び放熱ステイを連結しかつ保持固定するために協働してその機能を果たすものである。
図１〜図４に示すアイソレータホルダ１はステンレス材などで丸型又は角形の筒状に形成されており、図３の例ではステンレス材によって丸パイプ状に形成されている。図３及び図４に示すように、アイソレータホルダ１の上部は本体胴部の軸心方向に向けてカットされた平坦上面１ａとなっており、下部の底部が平坦に切り込まれた平坦台面１ｂとなっている。平坦台面１ｂは、アイソレータホルダ１の回転方向を制御する基準面の役割を持っている。アイソレータホルダ１の外部である平坦上面１ａには、アイソレータホルダの内部に達している長孔状の引出し用開口部１ｃが形成されている。図５に示すように、アイソレータホルダ１の内部には、光アイソレータ本体を構成している複数の素子６Ａ，６Ｂ１，６Ｂ２，６Ｃ１，６Ｃ２，６Ｄ１，６Ｄ２，６Ｅ１，６Ｅ２，６Ｆが配置されている。図５に示す例においては、素子６Ａには磁性光学的結晶膜である磁性ガーネット結晶膜が、素子６Ｂ１，６Ｂ２，６Ｃ１，６Ｃ２には第１及び第２の熱伝導板が、素子６Ｄ１，６Ｄ２，６Ｅ１，６Ｅ２には偏光子である第１及び第２の複屈折結晶板が、素子６Ｆには磁石がそれぞれ用いられている。これら素子６Ａ，６Ｂ１，６Ｂ２，６Ｃ１，６Ｃ２，６Ｄ１，６Ｄ２，６Ｅ１，６Ｅ２，６Ｆのうち、磁石６Ｆを除く上記各素子は、順方向のビームの光路に沿って直線状に配置されているが、磁石を含むいずれの素子もアイソレータホルダ１内に収納されている素子保持ケース７（図１）内に保持されている。素子保持ケース７は上端が開口されている断面溝形に形成されている。
図５において、第１の熱伝導板６Ｂ１，６Ｂ２は磁性ガーネット結晶膜６Ａを挟んでサンドイッチ状態に配置されている。第１の熱伝導板６Ｂ１，６Ｂ２は磁性ガーネット結晶膜６Ａの外側面にそれぞれ光学接着、圧着などの手段により装着されている。そして第２の熱伝導板６Ｃ１，６Ｃ２は、その中央部にビームの通路である光路上に位置するように穴部（図示せず。）が開けられており、そして上部に対の放熱フィン２が延伸されている。第１及び第２の熱伝導板６Ｂ１，６Ｂ２，６Ｃ１，６Ｃ２は銅材などの熱伝導部材が使用されている。
磁性ガーネット結晶膜６Ａと第１の熱伝導板６Ｂ１，６Ｂ２とは筒状の磁石６Ｆ内に配置されており、磁性ガーネット結晶膜６Ａはファラデー素子である。
放熱フィン２について説明すると、放熱フィンは対をなすと共に第２の熱伝導板６Ｃ１，６Ｃ２の一部としてこれと一体にそれぞれ成形され、かつ屈曲可能である。各放熱フィン２の材質は図示の例では銅材であるために、熱伝導性が良く、加工がしやすくかつ任意の形状に折り曲げかつ変形形状の維持が可能である。各放熱フィン２は、図５に示すように、磁石６Ｆの側方において磁石側面から離れた位置から次第にさらに離れるように上方に伸び、磁石内から磁石の内周面に接触することなく、外端部２ａが間隙を開けて外側にかつ互いに反対方向に延伸され折り曲げられている。折り曲げられている各放熱フィン２の外端部２ａのそれぞれは、アイソレータホルダ１の平坦上面１ａに接触されている。
放熱ステイ３について図１、図２、図６及び図７を参照して説明する。
放熱ステイ３は銅材やカーボン材などからなる熱伝導性の良い部材からなる。放熱ステイ３はアイソレータホルダ１の外側にこのアイソレータホルダを囲むように配置されている。放熱ステイ３の形状は、図６の例ではブリッジ状（具体的にはハット形）に形成されている。図１及び図６に示すように、放熱ステイ３は、取付け孔３ａ１を有する座板部３ａから側板部３ｂが立ち上がり、そして側板部３ｂはアイソレータホルダ１の両側に配置され、さらに両側板間に当接板部である連結当接板部３ｃが連なっている。換言すれば、放熱ステイ３は、両側板部３ｂと連結当接板部３ｃとによってアイソレータホルダ１の本体胴部の外側を底部を除いて囲んで（覆って）いる。
連結当接板部３ｃの下面は放熱フィン２に当接している。図６及び図７に示すように、連結当接板部３ｃには底板部３ｅを底とする位置保持溝３ｃ１が形成されている。位置保持溝３ｃ１は仕切り３ｄを挟んで２列のスリット３ｃ１１と両スリットの両端部を結ぶ連結溝３ｃ１２とからなる。位置保持溝３ｃ１において、長辺に相当する２列のスリット３ｃ１１と短辺に相当する連結溝３ｃ１２は全体として「口」字状に形成されている。２列のスリット３ｃ１１は中央の仕切り３ｄによって左右に仕切られている（図７参照）。底板部３ｅであって各スリット３ｃ１１に対応する位置には底板部を厚み方向に貫通する溶接用開口部３ｆが開けられており、図６では上下左右に４か所開けられている。連結当接板部３ｃの各溶接用開口部３ｆは、後述するように、アイソレータホルダ１と保持ステイ４とを適切な溶接手段により確実に結合できるようにするためのものである。
保持ステイ４について図１、図２、図８及び図９を参照して説明する。
保持ステイ４はステンレス材などで板状に形成されており、図８の例ではステンレス材によって「口」字状に形成されている。保持ステイ４の下面側にはブロック状の溶接用の肉厚部４ａが突設されており、図８の例では４か所に設けられている。
アイソレータホルダ１、放熱ステイ３及び保持ステイ４の二者及び三者の関係について図１、図２、図９及び図１０を参照して説明する。
放熱ステイ３と保持ステイ４との関係において、保持ステイは放熱ステイの連結当接板部３ｃ上に接触状態に配置されている。具体的には、図１及び図１０に示すように保持ステイ４は連結当接板部３ｃの位置保持溝３ｃ１すなわちスリット３ｃ１１及び連結溝３ｃ１２内に嵌め込まれている。保持ステイ４の肉厚部４ａはスリット３ｃ１１の底部に開けてある溶接用開口部３ｆに嵌合して位置保持されている。
そして、アイソレータホルダ１と保持ステイ４との関係において、保持ステイはアイソレータホルダの平坦上面１ａの上方に配置され、肉厚部４ａと平坦上面との間には溶接用の隙間ｄ１が開けられている（図１０参照）。肉厚部４ａにより、溶接用の隙間ｄ１が保たれる。
さらに、アイソレータホルダ１、放熱ステイ３及び保持ステイ４の関係において、保持ステイは、溶接用開口部３ｆを介すると共に、溶接用の隙間ｄ１を経由する後述の柱状の溶接部５によってアイソレータホルダ１の上部に結合される。レーザー溶接により溶融している溶接部５が固化される過程において、アイソレータホルダ１と保持ステイ４とが、図１０矢印Ｐ２，Ｐ３の方向に引き寄せられる。このため、放熱ステイ３は保持ステイ４を介して放熱フィン２を上方から押圧し、かつアイソレータホルダ１の平坦上面１ａに固定される。この結果、アイソレータホルダ１の平坦上面１ａ上には、放熱フィン２を上にして放熱ステイ３（底板部３ｅ）及び保持ステイ４が積層されるので、上記放熱フィンから上記放熱ステイへの熱伝導が確実に図られる。
溶接部５について図１、図２及び図１０を参照して説明する。
溶接部５は柱状である。図１０に示すように、保持ステイ４の肉厚部４ａは溶接用開口部３ｆに嵌め込まれ、保持ステイの上面から例えばＹＡＧレーザーＬを肉厚部の下面に向けて照射させると、保持ステイの上面が徐々に溶融され、溶融金属が図矢印Ｐ１の方向に降下しながら溶接部５を次第に形成する。溶接部５が保持ステイの肉厚部４ａを貫通してアイソレータホルダ１の平坦上面１ａに達すると、上記保持ステイ側の溶接部上端面が図１０下方に湾曲した凹部状に形成される。このため、溶接部５の下端面がアイソレータホルダ１の平坦上面１ａの一部も溶融して、図１０下方に湾曲した凸部状に形成される。結局、柱状の溶接部５が保持ステイ４とアイソレータホルダ１の上部とを結合する。
保持ステイ４に肉厚部４ａを設けることを要しないが、肉厚部を設けると、より良く溶接をするための隙間ｄ１が確保でき、肉厚部の厚みを調整することにより溶接用の距離（隙間ｄ１）を最適なものに設定することができる。
光アイソレータの放熱構造ＨＤ１の組み立て方法について主に図１、図９〜図１１を参照して説明する。
予め、図１１（ｉ），（ｉｉ）に示すアイソレータホルダ１、放熱ステイ３及び保持ステイ４を組み立て台（図示せず。）上に置いておく。
そこで、まず、図１１（ｉ）に示すように、アイソレータホルダ１の平坦台面１ｂを基準台８の上面に載せて、この基準台によってアイソレータホルダの回転方向を制御して位置の安定を図ると共に基準位置を固定する。アイソレータホルダ１を側方から見た時に、放熱ステイ３の溶接用の肉厚部４ａの下端面とアイソレータホルダの平坦上面１ａとは均一な溶接用の隙間ｄ１（図１０）を保つように上記アイソレータホルダの平坦台面１ｂを基準台８の上面に載せる。
そして、図１１（ｉ）鎖線に示すように、放熱フィン２の外端部２ａ側をアイソレータホルダ１内から取り出し、外端部２ａ側を上記アイソレータホルダの平坦上面１ａに折り込む。
放熱フィン２の外端部２ａ側を折り込んでから、図１１（ｉｉ）に示すようにアイソレータホルダ１の真上から、放熱ステイ３を降下させて、外端部２ａ側の上から放熱ステイを被せる。被せた段階で、放熱ステイ３の連結当接板部３ｃの下面は放熱フィン２の外端部２ａ側上面と接触し、そして、この外端部側を上記下面とアイソレータホルダ１の平坦上面１ａとで挟む。
その後、図９及び図１１（ｉｉｉ）に示すように、保持ステイ４の溶接用の肉厚部４ａを放熱ステイの溶接用開口部３ｆに対向させた状態で、保持ステイ４を放熱ステイの位置保持溝３ｃ１内に嵌め込む。この時、保持ステイ４の肉厚部４ａは放熱ステイ３の溶接用開口部３ｆ内に嵌合される。そして、図１０矢印Ｌの方向よりレーザー溶接を行う。すなわち、保持ステイ４の肉厚部４ａの上面の図８鎖線に示す円形の位置から裏側（図１０下側）に向けてよりＹＡＧレーザー溶接を行う。溶接により保持ステイ４の肉厚部４ａが溶融し、溶融金属が溶接用開口部３ｆを抜けてアイソレータホルダ１の平坦上面１ａに到達する。さらに、アイソレータホルダ１の一部も溶融され、最終的に図１０に示すような柱状の溶接部５が形成される。溶接部５が固まる過程で、アイソレータホルダ１の平坦上面１ａ及び保持ステイ４が矢印Ｐ２，Ｐ３の方向に引き寄せられ、放熱ステイ３がアイソレータホルダ１に強固に押圧・固定される。
光アイソレータ本体において、図５に示すように、順方向のビームは図左側から入射光として、第１及び第２の複屈折結晶板６Ｄ１，６Ｅ１を経て第２の熱伝導板６Ｃ１、第１の熱伝導板６Ｂ１、磁性ガーネット結晶膜６Ａ、第１の熱伝導板６Ｂ２、第２の熱伝導板６Ｃ２並びに第１及び第２の複屈折結晶板６Ｄ２，６Ｅ２を通過する。磁性ガーネット結晶膜６Ａは、通過する光を吸収することによって発熱する。発生した熱は、第１及び第２の熱伝導板６Ｂ１，６Ｂ２，６Ｃ１，６Ｃ２へ放散され、さらに熱が放熱フィン２の外端部２ａ側を介してアイソレータホルダ１の外部へ導かれ、しかも各放熱フィンが冷却素子としての機能が発揮されるから、効率の良い放熱が可能となる。
この結果、光アイソレータは温度上昇が抑制され、光学特性の劣化など熱による影響が抑制される。発熱体である磁性ガーネット結晶膜６Ａからアイソレータホルダ１の平坦上面１ａに至る熱伝導経路中には、第１の熱伝導板６Ｂ１，６Ｂ２と第２の熱伝導板６Ｃ１，６Ｃ２以外の部材が存在していないので、熱伝導経路が短くかつ単純化され、熱応答性が高い。
この発明の光アイソレータの放熱構造ＨＤ１の実施形態によれば、ボルトネジによる手段を抑制し、従来例のような外熱伝導カバー体を省略したので、部品点数や組み立てを少なくすることができる。そして、保持ステイ４には溶接用開口部３ｆに嵌合する溶接用の肉厚部４ａを設けているので、溶接部５によって放熱ステイ３が付与される引っ張り力によってしかも放熱フィン２がアイソレータホルダ１に強く固定される。また、連結当接板部３ｃに有底の位置保持溝３ｃ１を設け、この位置保持溝内に保持ステイ４が嵌め込まれ、上記位置保持溝の底部に溶接用開口部３ｆを開け、肉厚部４ａが上記溶接用開口部に嵌合可能にすることにより、保持ステイ４の位置保持が簡単となり、溶接が確実となる。保持ステイ４の肉厚部４ａとアイソレータホルダ１の外部、図１の例では平坦上面１ａとの間には溶接可能な隙間ｄ１が開けられているので、溶接時に高い引き寄せ力が得られる。アイソレータホルダ１の外部は、必ずしも平坦であることを要しない。
本発明に係る光アイソレータの放熱構造における他の実施形態について図１２〜図１５に基づいて説明する。
図１２及び図１３に示す光アイソレータの放熱構造ＨＤ２の基本構成及び作用効果は、図１及び図２に示す光アイソレータの放熱構造ＨＤ１のそれと共通している。このため、光アイソレータの放熱構造ＨＤ１に対する光アイソレータの放熱構造ＨＤ２の相違点（特徴）について主に説明する。共通点については、必要な場合のみ説明し、詳細な説明は省略する。
なお、光アイソレータの放熱構造ＨＤ２においても、光アイソレータの放熱構造ＨＤ１に使用したアイソレータホルダ１、放熱フィン２及び光アイソレータ本体を構成している複数の素子（図１２では素子６Ｄ１のみ図示。）並びに素子保持ケース７をそのまま使用する。
光アイソレータの放熱構造ＨＤ２の主たる特徴は、放熱構造ＨＤ１よりさらに放熱効果を高めるために放熱シート１９を付加したことである。
図１２〜図１４に示すように、放熱シート１９は熱伝導性の良い部材、図１４の例では銅により平面が長方形板状に形成され、アイソレータホルダ１の平坦上面１ａ上を覆っている。放熱シート１９は、アイソレータホルダ１の平坦上面１ａと折り曲げられた放熱フィン２の外端部２ａ側との間に介在されている。放熱シート１９は、放熱ステイ１３の連結当接板部１３ｃと共に、図１２上下方向から放熱フィン２の外端部２ａ側を挟む。外端部２ａ側を挟むことにより、この外端部側の熱は、連結当接板部１３ｃはもちろん放熱シート１９にも放熱されることになる。この結果、光アイソレータの放熱構造ＨＤ２の放熱機能が向上することになる。
放熱シート１９の中央部分には、図１３及び図１４に示すように放熱フィン２の外端部２ａ側を通すための１対の長孔状の挿入孔１９ａが開けられている。各挿入孔１９ａは、光アイソレータの放熱構造ＨＤ２の最初の組み立て時に用いられる。また、放熱シート１９には、各挿入孔１９ａに隣接しかつ間隔を置いて複数の逃げ孔１９ｂを設けてある。図１４に示す例によれば、各逃げ孔１９ｂは各挿入孔１９ａに対して図左右２か所ずつ配置されている。各逃げ孔１９ｂは、光アイソレータの放熱構造ＨＤ２の最終組み立ての工程における溶接部１５の形成時に、溶融金属が放熱シート１９に触れることなく、円滑に溶接可能にするための開口部である。
光アイソレータの放熱構造ＨＤ２の附随的な特徴は、放熱構造ＨＤ１の位置保持溝３ｃ１に代えて位置保持溝１３ｇを備えていることである。
光アイソレータの放熱構造ＨＤ１における位置保持溝３ｃ１は放熱ステイ３の連結当接板部３ｃに設けられている。しかし、図１２、図１３及び図１５に示すように、放熱構造ＨＤ２における位置保持溝１３ｇは、両側板部１３ｂの上端部１３ｂ１及び連結当接板部１３ｃに囲まれた空間により形成されているものである。そして、放熱ステイ１３の連結当接板部１３ｃには、前記溶接用開口部３ｆと同様の複数の溶接用開口部１３ｆを開けてある。連結当接板部１３ｃが位置保持溝１３ｇの底部を形成している。前記保持ステイ４と同様の保持ステイ１４は、位置保持溝１３ｇ内に差し入れることができる。保持ステイ１４の下面から突設している肉厚部１４ａは連結当接板部１３ｃに設けてある溶接用開口部１３ｆに嵌合可能である。図１２及び図１３に示すように、光アイソレータの放熱構造ＨＤ２の最終組み立ての工程において、溶接部１５は肉厚部１４ａとアイソレータホルダ１の上部とを連結する。
光アイソレータの放熱構造ＨＤ２の組み立て工程を概略すると、まず、図１４に示すように基準台１８（図１２）によってアイソレータホルダ１の回転方向を制御して位置の安定を図ると共に基準位置を固定する。
そして、図１４に示すように、放熱フィン２の外端部２ａ側をアイソレータホルダ１内から引き出し、起立状態にする。起立している放熱フィン２の各外端部２ａ側に放熱シート１９の各挿入孔１９ａを対向させながら放熱シートを図１４矢印方向に降下させ、アイソレータホルダの平坦上面１ａ上に載せ、この平坦上面を覆う。放熱シート１９の降下過程において、放熱フィン２の各外端部２ａ側は、放熱シート１９の各挿入孔１９ａを貫通するので、降下動作は妨げられない。その後、図１４鎖線に示すように、各外端部２ａ側をアイソレータホルダ１の平坦上面１ａに向けて折り曲げ、放熱シート上面に重ねる。重ね後に、図１２及び図１３に示すように、放熱ステイ１３によって放熱フィン２の各外端部２ａ側及び放熱シート１９を上側から被せる。被せた段階で、放熱ステイ１３の連結当接板部１３ｃの下面は放熱フィン２の外端部２ａ側上面と接触し、そして、この外端部側を上記下面と放熱シート１９とで挟む。
その後、図１５に示すように保持ステイ１４の溶接用の肉厚部１４ａを放熱ステイの溶接用開口部１３ｆに対向させた状態で、図矢印方向に保持ステイ１４を放熱ステイ１３の位置保持溝１３ｇ内に差し入れる。この時、保持ステイ１４の肉厚部１４ａは放熱ステイ１３の溶接用開口部１３ｆ内に嵌合される。そして、保持ステイ１４の上面であって各肉厚部１４ａに対向する位置から裏側である保持ステイの下面側（図１２下側）に向けてＹＡＧレーザー溶接を行う。溶接により保持ステイ１４の肉厚部１４ａが溶融し、溶融金属が溶接用開口部１３ｆを抜けてアイソレータホルダ１の平坦上面１ａに到達する。さらに、アイソレータホルダ１の一部も溶融され、最終的に図１２及び図１３に示すような柱状の溶接部１５が形成される。溶接部１５が固まる過程で、アイソレータホルダ１の平坦上面１ａ及び保持ステイ１４が次第に結合されて行き、互いに引き寄せられ、保持ステイを通じて放熱ステイ１３がアイソレータホルダ１に強固に押圧・固定される。
この結果、放熱フィン２の外端部２ａ側は放熱ステイ１３の連結当接板部１３ｃと放熱シート１９とによって押圧状態に挟持される。放熱フィン２の外端部２ａ側の熱は放熱ステイ１３及び放熱シート１９側に確実に放熱される。
図１２及び図１３において、取付け孔１３ａ１を有する座板部１３ａは、図１及び図２に示す取付け孔３ａ１を有する座板部３ａに対応している。
放熱フィン２の数や配置状態は図５に示すものに限定されない。既に述べた特許第４０７７８６７号公報に開示されている例えば図２０Ｃ、図２１Ａ、図２１Ｃに示すような各放熱フィンなどであっても良い。
すなわち、光アイソレータ本体を形成している複数の素子の構成により、アイソレータホルダ１から引き出される放熱フィンの枚数や引き出す位置は図５に示すものに限定されない。
図１６（ａ）においては、中央に１枚の放熱フィン２を配置し、この放熱フィンを挟んで別の放熱フィン２Ａを配置し、放熱フィン２の外端部２ａを片側の放熱フィン２Ａの外端部２Ａａ側に折り曲げて、外端部２Ａａ上に重ねるようにしている。
図１６（ｂ）においては、中央に位置している２枚の放熱フィン２を互いに背中合わせに折り曲げ、この放熱フィンを挟んで別の放熱フィン２Ａを配置し、各放熱フィンの外端部２ａをそれぞれの放熱フィン２Ａの外端部２Ａａ側に折り曲げて、外端部２Ａａ上に重ねるようにしている。
図１６（ｃ）においては、中央に位置している２枚の放熱フィン２を互いに背中合わせに折り曲げ、この放熱フィンを挟んで別の各２枚の放熱フィン２Ａ，２Ｂを配置し、各放熱フィンの外端部２ａをそれぞれ重合状態にある放熱フィンの外端部２Ａａ，２Ｂａ側に折り曲げて、外端部２Ａａ，２Ｂａ上に重ねるようにしている。
【符号の説明】
【０００８】
ＨＤ１，ＨＤ２        光アイソレータの放熱構造
１                    アイソレータホルダ
１ａ                  平坦上面
１ｃ                  引出し用開口部
２，２Ａ，２Ｂ        放熱フィン（放熱用引出し部材）
２ａ，２Ａａ，２Ｂａ  放熱フィンの外端部
３，１３              放熱ステイ
３ｂ，１３ｂ          側板部
３ｃ，１３ｃ          連結当接板部（当接板部）
３ｃ１，１３ｇ        位置保持溝
３ｃ１１              スリット
３ｃ１２              連結溝
３ｆ，１３ｆ          溶接用開口部
４，１４              保持ステイ
４ａ，１４ａ          肉厚部
５，１５              溶接部
６Ａ                  磁性ガーネット結晶膜（素子）
６Ｂ１，６Ｂ２        第１の熱伝導板（素子）
６Ｃ１，６Ｃ２        第２の熱伝導板（素子）
６Ｄ１，６Ｄ２        第１の複屈折結晶板（素子）
６Ｅ１，６Ｅ２        第２の複屈折結晶板（素子）
６Ｆ                  磁石（素子）
ｄ１                  溶接用の隙間
１９                    放熱シート
１９ａ                挿入孔
１９ｂ                逃げ孔
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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