(57)【要約】【課題】取付基板に光学素子及びマグネットを固定する際に各部品に生ずる応力歪みを低減すると共に、外部機器搭載時に加わる外部応力・外力による変形に対して高靱性・高剛性又は高強度な光アイソレータを提供する。更に、取付基板に対する各部品の接着性の向上と、加工性に優れた高品質で信頼性の高い光アイソレータを実現する。【解決手段】  ２枚以上の偏光子と１枚以上のファラデー回転子及びマグネットとが取付基板上に固定されて成る光アイソレータにおいて、取付基板が脆性材料の第１の基板と、塑性材料の第２の基板とで構成され、第１の及び第２の基板とが固定され一体化された後に、光学素子が第１の基板上に固定されると共にマグネットが第２の基板上に固定されて成る光アイソレータ。【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枚以上の偏光子と１枚以上のファラデー回転子の光学素子及びマグネットとが取付基板上に固定されて成る光アイソレータにおいて、前記取付基板が脆性材料から成る第１の基板と、塑性材料からなる第２の基板とで構成され、前記第１の基板と前記第２の基板とが固定され一体化された後に、前記光学素子が前記第１の基板上に固定されると共に前記マグネットが前記第２の基板上に固定されて成ることを特徴とする光アイソレータ。
【請求項２】
前記第１の基板が酸化物セラミックスから成ると共に、前記第２の基板がフェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、銅タングステン合金、タングステンの何れか一つから成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３】
前記第１の基板と前記第２の基板とに金属膜層が成膜されると共に、更に前記第１の基板と前記第２の基板のどちらか一方若しくは両方の前記金属膜層上に半田層が成膜され、前記第１の基板の金属膜層と前記第２の基板の金属膜層とを面接触させ、その面接触している一部分をNd：YAGレーザのスポット溶接により局所的に加熱させることにより、半田層を溶融させて前記第１の基板と前記第２の基板とを一体化させることを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の光アイソレータ。
【請求項４】
前記光学素子が固定される前記第１の基板上に、光信号の光軸に対して傾き角を有するように溝が前記光学素子の個数分形成されると共に、前記光学素子が溝に挿入されることによって前記第１の基板上に固定されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光アイソレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主として光通信システム等に用いられる光通信モジュール、半導体レーザモジュール、光増幅器等のパッシブ光デバイスとして好適な光アイソレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光アイソレータは、光ファイバでの光通信システムにおけるキーデバイスの１つであり、光通信モジュール、半導体レーザモジュール、光増幅器等において、光路系の光部品からのレーザダイオード（以下、LD）光源側への反射戻り光の防止や、光増幅器内部での光の共振の発生を防止するために用いられている。これらの光アイソレータは、LD光源と光ファイバとの間、或いは２本の対向した光ファイバの間に、偏光子、ファラデー回転子、及び他の一方の偏光子（検光子とも云う。）の光学素子を組み合わせ、更に前記ファラデー回転子の周囲に前記ファラデー回転子を飽和磁化させるためのマグネットを配置させたものである。
【０００３】
具体的な偏波依存型光アイソレータ（以下、光アイソレータ）の構成は、例えば「１段型」の場合には、２枚の偏光子の光信号透過面における偏光透過方向の相対角度が約45度異なるように対面配置させると共に、それらの偏光子の間に、飽和磁場内で所定の波長においてファラデー回転角が約45度となる厚みを有するファラデー回転子を１枚配置させて、互いに保持固定させて成るものである。以上の構成により、順方向の光信号は透過させ、逆方向の光信号を遮断する作用を有する。
【０００４】
そして、上記の光アイソレータにおいては、最近、小型化及び量産化による低価格化が強く望まれており、製造時における組立工数を減じ、或いは各偏光子間の偏光透過方向の回転調整作業を軽減させるための方策の１つとして、例えば平板状の偏光子及びファラデー回転子と直方体のマグネットとを、平板状の取付基板上に固定した構造を有する光アイソレータが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２２７９９６号（第２−４頁、第１図）
【０００５】
図４は、このような光アイソレータ100を示す概略斜視図である。光アイソレータ100を構成する２枚の偏光子1a、1bは、予め所定方向に偏光透過方向が設定されるように平板状に切り出され、ファラデー回転子２も同様に平板状に切り出される。より詳説すると、まず偏光子1aを所定方向に偏光透過方向が設定されるように切り出し、次に、飽和磁場内で光信号の偏光方向が所定方向に回転したときに、その偏光方向が偏光子1aの偏光透過方向と相対的に45度異なるようにファラデー回転子２を切り出す。最後に偏光子1bを、その偏光透過方向が偏光子1aの偏光透過方向と相対的に45度異なると共にファラデー回転子２の回転方向に一致するように切り出す。
【０００６】
切り出された偏光子1a、1b及びファラデー回転子２（以下、必要に応じて光学素子と云う）と、マグネット３、３とは図示しない半田等の固定手段によって１つの平板状の取付基板４上に固定される。その際、マグネット３、３はその着磁方向が光アイソレータ100の光軸と平行になるように着磁される。以上により光アイソレータ100が形成される。
【０００７】
しかしながら、図４に示すような光アイソレータ100の構成では、１つの取付基板４の同一平面上に光学素子とマグネット３、３を配置するため、以下に示すような幾つかの問題がある。
【０００８】
まず第一に、取付基板４が平板状であるために光学素子及びマグネット３、３が固定される面上に光学素子及びマグネット３、３の固定位置を定める構造や基準となる箇所が無く、更に、光学素子と取付基板４との固定面と、マグネット３、３と取付基板４との固定面とが同一平面上であるため、光学素子及びマグネット３、３の位置決めが難しく、１個１個の光アイソレータ100毎に基板４の面上における光学素子及びマグネット３、３の固定位置がばらつきが発生し、光学特性が安定しなかった。
【０００９】
又、各光学素子を間隔をおいて個々に取付基板４に固定するので、良好な特性となる最適位置となるように光学素子間の間隔を調整することが非常に困難であった。そのため光アイソレータとして重要な特性である光信号透過の逆方向挿入損失が各光アイソレータで最大の状態になりにくかった。
【００１０】
第二に、ファラデー回転子２の端部における印加磁場強度が、中央部に比べ相対的に弱くなるため、その端部を通過する光信号については所望の光学特性を得ることができなかった。
【００１１】
そこで、これら問題点を解消するものとして、光学素子固定部平面の高さがその周辺部平面高さと異なるような、段部を有する取付基板上に光学素子を固定して成る光アイソレータが考案されている（特許文献２参照。）。
【特許文献２】特開２００１−２６４６９５号（第２−４頁、第１図）
【００１２】
図５は、このような光アイソレータ101を示す概略斜視図である。なお、光アイソレータ100と同一箇所には同一番号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１３】
光アイソレータ101は、中央に段差4'Dを有する取付基板4'の光学素子固定面4'C上に光学素子を、マグネット固定面4'A、4'B上にマグネット３、３をそれぞれ固定した構造になっている。マグネット固定部平面4'A、4'Bと光学素子固定部平面4'Cに段差を設けることで、取付基板4'中央の段差面上に光学素子を配置し、これを両側のマグネット３、３で挟み込むような形になるのでマグネット３、３及び光学素子の位置決めが容易になると共に、光学素子をマグネット３、３の高さ方向の中心に配置することが可能になり、ファラデー回転子２に対する磁場強度の不足を解消することができるとしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、光アイソレータ101は取付基板4'に偏光子1a、1b及びマグネット３、３（以下、必要に応じて、一括して各部品と云う）を固定する構成なので、各部品を取付基板4'上に固定する際に、各部品が有するそれぞれの熱膨張係数と取付基板4'の熱膨張係数との差に起因して、前記各部品又は取付基板4'の内部で収縮が起こり応力歪みが発生する。このような応力歪みは、光アイソレータ全体の光学特性の劣化等の種々の悪影響を及ぼすため除去されることが望ましい。
【００１５】
そのための有効手段として、前記各部品を固定する取付基板4'の材料を、前記各部品が有する熱膨張係数に近い熱膨張係数の材料に選定することが挙げられる。取付基板4'を近似の熱膨張係数を有する材料にすることにより、前記各部品内部で発生する応力歪みを低減して種々の悪影響を抑制しようとするものである。
【００１６】
しかしながら光アイソレータ101の構成では、光学素子とマグネット３、３を１つの材料からなる取付基板4'上に固定するため、光学素子とマグネット３、３の熱膨張係数が異なっている場合にはどちらかの熱膨張係数に近い材料を選定して取付基板4'を形成せざるを得ない。
【００１７】
このような場合、殆どのケースでは光学素子に近似した熱膨張係数を有する材料を取付基板4'に選定することが多い。その理由として、光学素子はガラス性で応力歪みに対して非常に脆いという事が挙げられる。光アイソレータに一般的に使用されている偏光子1a、1bの熱膨張係数は約6.5×10-6／℃であり、一方ファラデー回転子２の熱膨張係数は約10.2〜11.0×10-6／℃程度であるため、これら光学素子内部で発生する応力歪みの発生を防止するためには、取付基板4'の材料に偏光子1a、1bとファラデー回転子２の各熱膨張係数の中間の値の熱膨張係数を有する材料を選定することが最適である。
【００１８】
しかしながら取付基板4'の材料を、偏光子1a、1bとファラデー回転子２の中間の値の熱膨張係数のものにすると、今度はマグネット３、３の熱膨張係数との差が開かざるを得なくなる。よって、取付基板4'とマグネット３、３との熱膨張差が増大することによってマグネット３、３が取付基板4'から剥離してしまう事態を招いていた。
【００１９】
更に、光アイソレータ101を光通信モジュール、半導体レーザモジュール、光増幅器等の外部機器に搭載するには、取付基板4'を外部機器に実装させることによって行っている。従って、取付基板4'の材料を光学素子の熱膨張係数に近似のものに選定すると、搭載時に加わる外部応力・外力による変形に対して高靱性・高剛性又は高強度な材料とは限らないため、取付基板4'内部で収縮が起こって応力歪みが発生し、この応力歪みが光学素子に伝わって光学素子内部に応力歪みを発生させる原因となっていた。また、外力による変形によって取付基板4'にカケやクラック等が発生するという問題もある。
【００２０】
しかしながら、取付基板4'を外部応力・外力による変形に対して高靱性・高剛性又は高強度な材料に選定すると、今度は取付基板4'の熱膨張係数と光学素子の熱膨張係数との差が大きくなり、光学素子に応力歪みが発生し易くなる。つまり、１種類の材料で相反する２つの要求を満足させることは非常に困難であった。
【００２１】
又、光アイソレータ101では、段差4'Dの高さ寸法によって光学素子をマグネット３、３の高さ方向の中心に配置させるため、マグネット固定面4'A、4'Bに対する段差4'Dの高さ寸法に要求される加工精度は非常に厳しいものになり、更にマグネット固定面4'A、4'Bは互いに離間しているため、4'A、4'Bの両面を水平方向で同一高さに加工しないと２つのマグネット３、３の高さ方向の中心にずれが発生するため、やはり要求される加工精度は非常に厳しいものになる。
【００２２】
更に、段差4'Dの外形形状や、段差4'Dとマグネット固定面4'A、4'Bとの連続面は90度に加工しなければならないため、取付基板4'全体の加工そのものが複雑化すると共に、90度加工部分にバリやカケ・クラック等による変形が発生し易くなるという問題もあった。特に、取付基板4'にステンレス鋼SUS304等の塑性材料を使用すると、加工時の切断、切削によるバリ・カケ・クラック等が発生し易くなる。又、加工性に優れる脆性材料を取付基板4'に使用すると、前記のように光アイソレータ搭載時の外部応力・外力による変形に対する靱性・剛性又は強度が不足することになる。
【００２３】
そこで、本発明は上記各課題に鑑みて成されたものであり、その目的は少なくとも２枚以上の偏光子と１枚以上のファラデー回転子を取付基板上に固定して成る光アイソレータにおいて、取付基板に各部品を固定する際に各部品に生ずる応力歪みを低減すると共に、外部機器搭載時に加わる外部応力・外力による変形に対して高靱性・高剛性又は高強度な光アイソレータを提供することである。更に、取付基板に対する各部品の接着性の向上と、加工性に優れた高品質で信頼性の高い光アイソレータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記各課題を解決するために、本発明の請求項１記載の光アイソレータは、少なくとも２枚以上の偏光子と１枚以上のファラデー回転子の光学素子及びマグネットとが取付基板上に固定されて成る光アイソレータにおいて、前記取付基板が脆性材料から成る第１の基板と、塑性材料からなる第２の基板とで構成され、前記第１の基板と前記第２の基板とが固定され一体化された後に、前記光学素子が前記第１の基板上に固定されると共に前記マグネットが前記第２の基板上に固定されて成ることを特徴とする光アイソレータとしている。
【００２５】
更に、本発明の請求項２記載の光アイソレータは、前記第１の基板が酸化物セラミックスから成ると共に、前記第２の基板がフェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、銅タングステン合金、タングステンの何れか一つから成ることを特徴とする光アイソレータとしている。
【００２６】
又、本発明の請求項３記載の光アイソレータは、前記第１の基板と前記第２の基板とに金属膜層が成膜されると共に、更に前記第１の基板と前記第２の基板のどちらか一方若しくは両方の前記金属膜層上に半田層が成膜され、前記第１の基板の金属膜層と前記第２の基板の金属膜層とを面接触させ、その面接触している一部分をNd：YAGレーザのスポット溶接により局所的に加熱させることにより、半田層を溶融させて前記第１の基板と前記第２の基板とを一体化させることを特徴とする光アイソレータ光アイソレータとしている。
【００２７】
又、本発明の請求項４記載の光アイソレータは、前記光学素子が固定される前記第１の基板上に、光信号の光軸に対して傾き角を有するように溝が前記光学素子の個数分形成されると共に、前記光学素子が溝に挿入されることによって前記第１の基板上に固定されることを特徴とする光アイソレータとしている。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の光アイソレータに依れば取付基板を材質の異なる２種類の材料から成る基板で構成するので、光学素子を固定する第１の基板には脆性材料でその熱膨張係数が偏光子とファラデー回転子の熱膨張係数の中間の値である材料を使用することが可能になる。従って、光学素子内部に発生する応力歪みを抑止することが可能になり、更に、脆性材料を用いるため、切断・切削等の加工性に優れ、バリやカケ・クラック等による変形の発生を防止することが可能になる。
【００２９】
又、光アイソレータが外部機器に搭載される時に、外部機器に接触・固定される第２の基板には塑性材料を使用することに、外部機器搭載時の外部応力・外力の変形に対して強い光アイソレータを形成することが可能になる。又、マグネットの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有すると共にレーザ溶接性に優れる材料を第２の基板に使用することができるため、熱膨張係数差に起因したマグネットの取付基板からの剥離を防止して接着性を高めることが可能となる。
【００３０】
更に、上記第１の基板と第２の基板を、光学素子及びマグネットを固定する前に予めNd：YAGレーザによるスポット溶接で一体化する。第１の基板と第２の基板を一体化することにより、上記第１の基板が有する効果と第２の基板が有する効果を兼ね備えて相反する２つの要求を満足した取付基板を形成することが可能となり、その取付基板を使用した光アイソレータを形成することができる。又、予め第１の基板と第２の基板を一体化することにより、第１の基板上に光学素子を固定した時の位置ズレ発生を防止して光アイソレータ全体の光学特性を所望の特性にすることが可能になる。
【００３１】
更に、溶接後のスポット溶接痕を、光アイソレータの光軸方向における順方向或いは逆方向を示すマーキングとして利用することが可能になる。
【００３２】
更に、第１及び第２の基板の外形形状は平板状に形成させることができるため２つの基板の加工を簡略化することが可能であると共に、要求される加工精度を緩やかにすることができる。又、第２の基板を平板状とすることにより２つのマグネットの固定面の水平方向における高さを同一高さに加工することも極めて容易になり、やはり要求される加工精度が緩やかになる。且つ、低価格で前記条件を全て満足させる取付基板７を形成することができる。
【００３３】
又、第１の基板上に光信号の光軸に対して傾き角を有するように溝を光学素子の個数分形成すると共に、光学素子を溝に挿入することによって第１の基板上に固定することにより、偏光子及びファラデー回転子を溝に挿入するだけで、自動的に光軸に対して傾き角を有するように斜めに配置固定することが可能になる。更に、溝の間隔を予め各光学素子間の最適位置に設定することにより、光学素子を溝に挿入するだけで、自動的に各光学素子間の間隔を良好な特性となる最適位置に調整することも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明に係る光アイソレータについて、図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の光アイソレータの一例を示す概略斜視図であり、図２は図１の光アイソレータを形成する取付基板の一例を示す概略斜視図であり、図３は図１を矢印Ｕ方向から見たときの光アイソレータの平面図である。なお、従来の光アイソレータ100又は101と同一箇所には同一番号を付し、重複する説明は省略もしくは簡略化して記述する。
【００３５】
図１に示す通り、本形態の光アイソレータ１は「１段型」（偏光子２枚及びファラデー回転子１枚による構成）を例にとって説明するため、２枚の偏光子1a、1bの偏光透過方向は、光信号入射方向Ｉにそれぞれ相対的に45度異なるように構成されている。
【００３６】
偏光子1a、1bとマグネット３、３の各部品が載置、固定される取付基板７は、図２に示すように第１の基板５（以下、必要に応じて基板５と云う）と第２の基板６（以下、必要に応じて基板６と云う）の２枚の平板状の基板が固定、一体化されることによって構成されるものである。まず、基板５の両面5a、5bに半田固定が可能なように金属膜層を成膜させ、更に基板６の少なくとも片面6aにも同様に半田固定用の金属膜層を成膜させる。そして、基板５と基板６のどちらか一方若しくは両方の前記金属膜層の上に、スパッタリング法により半田層を成膜させる。次に、基板５の片面5bと基板６の片面6aとを面接触させ、その面接触している一部分を局所的に加熱することにより、両基板５、６の金属膜層間に介在している半田層が溶融し、基板５と基板６とが部分的に接合固定され、一体化された取付基板７が形成される。
【００３７】
基板５と基板６との固定は、光学素子を基板５上に固定する前に行われる。仮に基板５に光学素子を固定した後に、光学素子と基板５から成る光学素子ユニットを基板６に固定すると、光学素子ユニットを基板６の片面6a上に配置・固定させる際に、僅かに位置ズレが生じてしまい、光アイソレータ１全体として所望の光学特性を得ることが困難になるためである。
【００３８】
基板５と基板６との半田固定面を局所的に加熱させる手段としては、Nd：YAGレーザによるスポット溶接が最適である。なお、このようにNd：YAGレーザのスポット溶接を行った場合には、溶接後に発生するスポット溶接痕８を、光アイソレータ１の光軸a方向における順方向（図１の矢印Ｉ方向）或いは逆方向を示すマーキングとしても利用することが可能である。
【００３９】
次に、偏光子1a、1bとファラデー回転子２の各光透過形成面の側面に、半田固定が可能なように、スパッタリング法及びマスキング法によて金属膜層を成膜させ、その金属膜層の上に蒸着法により半田層を成膜させる。そして、基板５の面上に、偏光子1a、ファラデー回転子２、偏光子1bの順で、それぞれの光学素子の１辺を基準にして配置する。その際、光アイソレータ100又は101と同様に各偏光子1a、1bの偏光透過方向が相対的に45度異なるように配置していく。
【００４０】
偏光子1a、1bは平板状であるガラス製偏光子であり、ガラス基板に誘電体粒子を内包するタイプや、ガラス基板上に誘電体を積層させるタイプ等があり、何れも偏光透過方向に対して直交する偏光方向の入射光を吸収・遮断する作用を有していて、例えばコーニング社製「ポーラコア」などを用いることができる。
【００４１】
一方、ファラデー回転子２は、液相エピタキシャル成長法（LPE法）により作製したビスマス置換希土類鉄ガーネット等の単結晶板等が用いられ、光信号入射方向の飽和磁場が印加されている場合に、入射光信号の偏光方向を光軸回りに正確に45度回転させるために、光信号の進行方向に対して所定の厚さを有するように構成されている。
【００４２】
基板５上に光学素子を配置した状態で、取付基板７を電気炉内に挿入して、不活性気体中において、半田層の溶融温度以上の温度に加熱することにより光学素子側面に成膜させた半田層が溶融して、基板５と光学素子とが固定され一体化される。半田層が溶融している間、光学素子には一定の荷重をかける。そして、溶融固化後は室温まで徐々に冷却する。なお、不活性気体は還元雰囲気である窒素などが好ましい。図３に示すように各光学素子は光軸aの垂直方向に対して所定の傾き角θを有するように基板５上に配置、固定される。傾き角θを有するように斜めに光学素子が配置されることによって、各光学素子の光信号透過面で反射した光信号がLD光源に戻ることを防止できる。
【００４３】
次に、直方体状のマグネット３、３の一面に湿式法により金属膜層を成膜させると共に、その金属膜層上に更に半田層を成膜させ、その後、基板６の面上にマグネット３、３を配置し、前記電気炉内で前記半田層を溶融させて基板６にマグネット３、３を固定、一体化させる。一体化後にマグネット３、３を光軸a方向と平行に着磁して、光アイソレータ１を得る。
【００４４】
マグネット３、３は、例えばサマリウムコバルト（Sm-Co）系マグネットやネオジ（Nd-Fe-B）系マグネット、フェライトマグネットなどを用いることができるが、特にサマリウムコバルト系マグネットは高い磁気特性が得られるため小型化に適しており、又、温度安定性及び対酸化性に優れているので最適である。
【００４５】
第１の基板５を構成する材料には、脆性材料であるジルコニアセラミックス、アルミナセラミックス等の酸化物セラミックスを使用することが望ましい。特にジルコニアセラミックスは、高靱性、高剛性及び高強度、高候性であり、かつ熱的環境変化に強く、更に、その熱膨張係数（9.2×10-6／℃）が偏光子1a、1bとファラデー回転子２の熱膨張係数の中間の値であるため望ましい。更に、第１の基板５は脆性材料であるため、切断・切削等の加工性に優れ、バリやカケ・クラック等による変形の発生を防止することが可能になる。
【００４６】
又、第２の基板６を構成する材料としては、塑性材料であるステンレス鋼SUS430（磁性材料、レーザ溶接性良）を使用することが望ましい。SUS430は非磁性材料ではないものの磁場の影響を受けにくく、又、光学素子と非常に近似値の熱膨張係数を有すると共に、第１の基板５の酸化物セラミックスに比べマグネット３、３の熱膨張係数（サマリウムコバルト系：約13×10-6／℃）に近い熱膨張係数を有し、更にレーザ溶接性に優れることから基板６に適切である。又、比較的熱膨張係数が大きい塑性材料のステンレス鋼SUS304（非磁性材料、レーザ溶接性良、熱膨張係数：約16×10-6／℃）もマグネット３、３の熱膨張係数に近いため使用することができる。又、低い熱膨張係数を有する材料で上記ステンレス鋼以外の塑性材料として、タングステン鋼やタングステン合金（例えばCu20W80）なども好適である。タングステンを主成分とする合金は、タングステン鋼と比較してレーザ溶接性が少し劣るものの、高エネルギーでのレーザ溶接であれば溶接可能である。更に、塑性材料は脆性材料に比べ、外部応力・外力の変形に対して強いため、光アイソレータ１を外部機器に搭載する時に使用される基板材料として最適である。
【００４７】
このように本発明の光アイソレータにおいては取付基板７を、２種類の異なる材料から成る２つの基板５、６を一体化させて構成する構造としたため、光学素子を固定する基板とマグネットを固定する基板の材料を分けることが可能になる。従って、それぞれの熱膨張係数に近い材料を選定することが可能となり、光学素子に応力歪みが発生することを抑止することが可能となると共に、熱膨張係数差に起因した取付基板７からのマグネット３、３の剥離も防止することができる。
【００４８】
更に、２つの基板５、６の外形形状を平板状に形成して一体化させることにより、光学素子固定面5aとマグネット固定面6aとで段差を形成することが可能になる。従って、２つの基板５、６の加工を簡略化できると共に、要求される加工精度を緩やかにすることが可能となる。又、基板６を平板状とすることにより２つのマグネット３、３の固定面の水平方向における高さを同一高さに加工することも極めて容易になる。且つ、低価格で前記条件を全て満足させる取付基板７を形成することができる。
【００４９】
前記金属膜層の構成としては、Cr／Pt／Auの３層から成るものが好適である。第１層に形成するCr層は、光学素子との密着力を確保するために形成され、第２層に形成されるPt層は、前記半田層の拡散を防止するために形成される。そして、第３層に形成されるAu層は、半田層の濡れ性を促進させ、半田層に対する接合層を形成し、安定した半田付けが可能となる。なお、金属膜層は十分な密着強度を確保することができれば良いので、Cr／Pt／Auに限らずCr／Ni／AuやTi／Pt／Au等の別構成の金属膜層を用いても良い。
【００５０】
又、前記半田層には、例えばAu／Snを用いることが可能であり、厚みとしては約５μmに設定する。なお、半田層はAu／Snに限らず、Au／Snより溶融温度が高い半田層としてAu／Ge等の別の組成の共晶半田材料を用いることも可能である。
【００５１】
なお、偏光子1a、1bとファラデー回転子２の両光信号透過面には、各光学素子と各光学素子間に介在する空気層との屈折率差によって生ずるフレネル反射を防止し、光アイソレータ１への光信号挿入損失を低減させるために、対空気層用の無反射コート（図示せず）を施しておくことが望ましい。
【００５２】
なお、前記半田層に代わって半田泊を前記金属膜層上で溶融固化させ、各光学素子及びマグネット３、３を取付基板７の面上に固定しても良い。又、半田に代わって低融点ガラスによって各部品を固定しても良い。このように光アイソレータ１を構成する各部品同士の固定に、半田や低融点ガラスといった無機材を使用することにより、高温高湿条件下での耐湿性の向上、長時間或いは高出力のレーザ光中での使用における信頼性の向上、アウトガスによる各部品への影響の未然の防止を図ることが可能になる。
【００５３】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明に係る光アイソレータについて、図４を参照しながら詳細に説明する。図４は第２の実施形態に係る光アイソレータの取付基板の一例を示す概略斜視図である。なお、第１の実施形態の取付基板７と同一箇所には同一番号を付し、重複する説明は省略もしくは簡略化して記述する。
【００５４】
図４に示すように、第２の実施形態に係る取付基板7'の、第１の基板５の光学素子固定面である片面5b上には、光信号の光軸aに対して所定の傾き角θを有するように溝5cが前記光学素子の個数分形成される。光学素子の個数は「１段型」の場合は偏光子が２枚、ファラデー回転子が１枚の計３個であるので、溝5cも３本形成される。
【００５５】
溝5cを傾き角θを有するように形成することによって、偏光子1a、1b及びファラデー回転子２を溝5cに挿入するだけで、自動的に光軸ａに対して傾き角θを有するように斜めに配置固定することが可能になる。更に、溝5cの間隔を予め各光学素子間の最適位置に設定することにより、光学素子を溝5cに挿入するだけで、自動的に各光学素子間の間隔を良好な特性となる最適位置に調整することも可能になる。溝5cはエッチング法などにより形成される。
【００５６】
なお、第１及び第２の実施の形態では、１段型（偏光子２枚及びファラデー回転子１枚）の光アイソレータの構成を示したが、本発明は必ずしも１段型に限定されず、いわゆる1.5段型（偏光子３枚及びファラデー回転子２枚）、或いは２段型（偏光子４枚及びファラデー回転子２枚）などの種々の光アイソレータの構成に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の光アイソレータを光通信システム等に用いられる光通信モジュール、半導体レーザモジュール、光増幅器等のパッシブ光デバイスに利用することにより、LD光源側への反射戻り光の防止や、光増幅器内部での光の共振の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の光アイソレータの一例を示す概略斜視図。（第１の実施形態）
【図２】図１の光アイソレータを形成する取付基板の一例を示す概略斜視図。（第              １の実施形態）
【図３】図１を矢印Ｕ方向から見たときの光アイソレータの平面図。（第１の実施              形態）
【図４】第２の実施形態に係る光アイソレータの取付基板の一例を示す概略斜視図。            （第２の実施形態）
【図５】従来の光アイソレータの一例を示す概略斜視図。
【図６】従来の光アイソレータの別形態を示す概略斜視図。
【符号の説明】
【００５９】
１         光アイソレータ
1a、1b      偏光子
２         ファラデー回転子
３         マグネット
７、7'       取付基板
８         スポット溶接痕
【図１】
2005025088.tif 000003
【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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