(57)【要約】【課題】本発明は、光通信システムに用いられる可変光アッテネータや光変調器、あるいは光スイッチなどの磁気光学光部品に関し、小型、低消費電力で、かつ高速な可変光アッテネータ、光変調器、光スイッチ等の磁気光学光部品を提供することを目的とする。【解決手段】光入出射面に垂直な方向の磁化により構成される磁区Ａと、磁区Ａの磁化方向とは逆向きの方向の磁化により構成される磁区Ｂと、磁区Ａ及び磁区Ｂの境界となる平面状の磁壁Ｉと、進行方向の同じ複数の光がそれぞれ透過し、磁壁Ｉとの間の距離がほぼ等しい２つの光透過領域Ｃ１、Ｃ２とを備えた少なくとも１枚のファラデー回転子２０と、ファラデー回転子２０に可変磁界を印加して磁壁Ｉの位置を可変とする磁界印加機構とを有するように構成する。【選択図】図１
2005208402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入出射面に平行でない方向の磁化により構成される磁区Ａと、前記磁区Ａの磁化方向とは逆向きの方向の磁化により構成される磁区Ｂと、前記磁区Ａ及び磁区Ｂの境界となる平面状の磁壁と、進行方向の同じ複数の光ビームがそれぞれ透過する複数の光透過領域とを備えた少なくとも１枚の磁気光学素子と、
前記磁気光学素子に可変磁界を印加して前記磁壁の位置を可変とする磁界印加機構と
を有することを特徴とする磁気光学光部品。
【請求項２】
請求項１記載の磁気光学光部品であって、
前記複数の光ビームと前記磁壁との距離がほぼ等しいこと
を特徴とする磁気光学光部品。
【請求項３】
請求項２記載の磁気光学光部品であって、
少なくとも２枚の複屈折板をさらに有し、
前記複屈折板の軸ずれ方向は、前記磁壁にほぼ平行であるとともに、
前記磁気光学素子は、第１の前記複屈折板と第２の前記複屈折板との間に配置されていること
を特徴とする磁気光学光部品。
【請求項４】
請求項３記載の磁気光学光部品であって、
前記第１の複屈折板で分離され前記磁気光学素子を透過した２つの光のうち前記第２の複屈折板で合波されない偏光成分を吸収する偏光板と、
前記第２の複屈折板で合波された光の一部を取り出す光学素子と、
前記光学素子で取り出された光を受光して強度を検出する受光部とをさらに有すること
を特徴とする磁気光学光部品。
【請求項５】
請求項２記載の磁気光学光部品であって、
少なくとも３枚の複屈折板をさらに有し、
第１の前記磁気光学素子は第１の前記複屈折板と第２の前記複屈折板との間に配置され、
第２の前記磁気光学素子は前記第２の複屈折板と第３の前記複屈折板との間に配置され、
前記第１及び第２の磁気光学素子の磁壁は互いにほぼ平行であり、
前記第１乃至第３の複屈折板の軸ずれ方向は、前記第１及び第２の磁気光学素子の磁壁にほぼ平行であること
を特徴とする磁気光学光部品。
【請求項６】
請求項５記載の磁気光学光部品であって、
前記第１の磁気光学素子の有する第１の前記磁壁と前記複数の光ビームとの間の距離と、前記第２の磁気光学素子の有する第２の前記磁壁と前記複数の光ビームとの間の距離とは互いに異なること
を特徴とする磁気光学光部品。
【請求項７】
請求項６記載の磁気光学光部品であって、
前記第１の磁壁と前記複数の光ビームとの間の距離と、前記第２の磁壁と前記複数の光ビームとの間の距離との差は、光のビーム径の０．８倍以上であること
を特徴とする磁気光学光部品。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか１項に記載の磁気光学光部品であって、
前記第１の複屈折板の軸ずれ量と前記第３の複屈折板の軸ずれ量との和は、前記第２の複屈折板の軸ずれ量にほぼ等しいこと
を特徴とする磁気光学光部品。
【請求項９】
光入出射面に平行でない方向の磁化により構成される磁区Ａと、前記磁区Ａの磁化方向とは逆向きの方向の磁化により構成される磁区Ｂと、前記磁区Ａ及び磁区Ｂの境界となる平面状の磁壁と、所定方向に進む複数の第１の光ビームがそれぞれ透過する複数の第１の光透過領域と、前記所定方向とほぼ逆方向に進む複数の第２の光ビームがそれぞれ透過する複数の第２の光透過領域とを備えた少なくとも１枚の磁気光学素子と、
前記複数の第１の光ビームを前記複数の第２の光ビームとしてそれぞれ反射する反射部と、
前記磁気光学素子に可変磁界を印加して前記磁壁の位置を可変とする磁界印加機構と
を有することを特徴とする磁気光学光部品。
【請求項１０】
請求項９記載の磁気光学光部品であって、
前記複数の第１の光ビームと前記磁壁との距離がほぼ等しく、
前記複数の第２の光ビームと前記磁壁との距離がほぼ等しいこと
を特徴とする磁気光学光部品。
【請求項１１】
請求項１０記載の磁気光学光部品であって、
前記磁気光学素子における前記第１の光ビームと前記第２の光ビームとの距離は、光のビーム径の０．８倍以上であること
を特徴とする磁気光学光部品。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の磁気光学光部品であって、
外部から入射した光を互いに直交する偏光成分に分離して前記複数の第１の光ビームとして出射する第１の複屈折板と、
前記複数の第１の光ビームの偏光方位を一致させて前記磁気光学素子に入射させる少なくとも１枚の１／２波長板と、
前記磁気光学素子を通過した前記複数の第２の光ビームを合波して外部に出射する第２の複屈折板と
をさらに有することを特徴とする磁気光学光部品。
【請求項１３】
少なくとも２本の光導波機構と、
前記光導波機構からの光が入射する、光入出射面に平行でない方向の磁化により構成される磁区Ａと、前記磁区Ａの磁化方向とは逆向きの方向の磁化により構成される磁区Ｂと、前記磁区Ａ及び磁区Ｂの境界となる平面状の磁壁とを備えた少なくとも１枚の磁気光学素子と、
前記磁気光学素子に可変磁界を印加して前記磁壁の位置を可変とする磁界印加機構と
を有することを特徴とする磁気光学光部品。
【請求項１４】
請求項１３記載の磁気光学光部品であって、
前記光導波機構が、光ファイバと、前記光ファイバの先端にそれぞれ直接固定されたレンズとを有すること
を特徴とする磁気光学光部品。
【請求項１５】
請求項１３記載の磁気光学光部品であって、
前記光導波機構が、先端近傍にコア拡大領域を備える光ファイバを有すること
を特徴とする磁気光学光部品。
【請求項１６】
少なくとも２本の光導波機構と、
前記光導波機構からの光が入射する光入出射面に平行でない方向の磁化により構成される磁区Ａと、前記磁区Ａの磁化方向とは逆向きの方向の磁化により構成される磁区Ｂと、前記磁区Ａ及び磁区Ｂの境界となる平面状の磁壁とを備えた少なくとも１枚の磁気光学素子と、
前記光導波機構に沿って延びるヨークと、前記ヨークに巻き回されたコイルとを備えた電磁石を含み、前記磁気光学素子に可変磁界を印加して前記磁壁の位置を可変とする磁界印加機構と
を有することを特徴とする磁気光学光部品。
【請求項１７】
少なくとも２本の光導波機構をそれぞれ備える複数の光導波機構対と、
前記光導波機構からの光が入射する光入出射面に平行でない方向の磁化により構成される磁区Ａと、前記磁区Ａの磁化方向とは逆向きの方向の磁化により構成される磁区Ｂと、前記光導波機構対に対応して形成され、前記磁区Ａ及び磁区Ｂの境界となる平面状の磁壁とを備えた少なくとも１枚の磁気光学素子と、
前記光導波機構に沿って延びるヨークと、前記ヨークに巻き回されたコイルとを備えた電磁石を含み、前記磁気光学素子に可変磁界を印加して前記磁壁の位置を可変とする磁界印加機構と
を有することを特徴とする磁気光学光部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムに用いられる可変光アッテネータや光変調器、あるいは光スイッチなどの磁気光学光部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムに用いられる磁気光学光部品の１つとして、可変光アッテネータがある。可変光アッテネータとして、印加した磁界の強度によりファラデー回転角を変化させて光の減衰量を制御するいわゆる磁気光学型可変光アッテネータが知られている。磁気光学型可変光アッテネータは、機械的な可動部がないため信頼性が高く、また小型化し易いという利点を有している。磁気光学型可変光アッテネータは、磁気光学素子（磁気光学結晶）と、磁気光学素子に磁界を印加する電磁石とを有している。電磁石のコイルに流す電流量を変化させて磁気光学素子に印加する磁界の強度を制御することにより、磁気光学素子の磁化の強さを変化させてファラデー回転角を制御できるようになっている。
【０００３】
磁気光学素子に印加する磁界を制御する方法は、例えば特許文献１に開示されている。図４３を用いて当該磁界制御方法について説明する。図４３（ａ）は可変光アッテネータを示しており、当該可変光アッテネータはファラデー回転子（磁気光学素子）１１３と偏光子１１２とを備えている。また、当該可変光アッテネータは、ファラデー回転子１１３に対して互いに直交する方向に磁界を印加する永久磁石１１４及び電磁石１１５と、電磁石１１５に駆動電流を与える可変電流源１１６とを有している。
【０００４】
永久磁石１１４によりファラデー回転子１１３に印加される磁界の方向はファラデー回転子１１３における光ビーム１１７の透過方向と平行であり、電磁石１１５によりファラデー回転子１１３に印加される磁界の方向はファラデー回転子１１３における永久磁石１１４による磁界印加方向及び光ビーム１１７の透過方向に垂直である。
【０００５】
図４３（ｂ）において、矢印１０２、１０５はファラデー回転子１１３内の磁化方向とその大きさを表すベクトルであり、矢印１０１、１０４、１０３は外部から印加される印加磁界の方向と大きさを表すベクトルである。図中Ｚ方向はファラデー回転子１１３中の光の伝播方向であり、Ｘ方向はＺ方向に直交している。ファラデー回転子１１３は、外部永久磁石１１４による垂直磁界１０１により飽和磁化１０２の状態となる。次に電磁石１１５による水平磁界１０３を印加すると外部磁界は合成磁界１０４となり、ファラデー回転子１１３は磁化１０５の状態になる。この磁化１０５の大きさは飽和磁化１０２の大きさと同じである。したがってファラデー回転子１１３は飽和磁化の状態にある。
【０００６】
このように、永久磁石１１４によりファラデー回転子１１３に垂直磁界を予め印加してファラデー回転子１１３を飽和磁化の状態にしておいて、さらにファラデー回転子１１３の面内方向に配置した電磁石１１５で水平磁界を印加する。そして、２つの磁界の合成磁界１０４によりファラデー回転子１１３の磁化の方向を磁化１０２から磁化１０５まで角度θだけ回転させてＺ方向の磁化成分１０６の大きさを制御している。この磁化成分１０６の大きさに依存してファラデー回転角は変化する。この方法の場合には、ファラデー回転子１１３は常に飽和磁化領域で使用されるためヒステリシスが生じることがなく、再現性よくファラデー回転角を変化させることができるという特徴を有する。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された磁界印加方法では、永久磁石１１４による垂直方向の磁界を印加した状態で磁化を一様に回転させるために、電磁石１１５により印加する面内方向磁界を強くする必要がある。このため、大型の電磁石１１５を用いるか、あるいは電磁石１１５のコイルに大電流を流す必要がある。したがって、磁気光学光部品の小型化、低消費電力化が困難であるという問題が生じている。また、磁気光学光部品の小型化が困難なため、複数の磁気光学光部品を配列するアレイ化が極めて困難であるという問題が生じる。
【特許文献１】特許第２８１５５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、小型、低消費電力で、かつ高速な可変光アッテネータ、光変調器、光スイッチ等の磁気光学光部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、光入出射面に平行でない方向の磁化により構成される磁区Ａと、前記磁区Ａの磁化方向とは逆向きの方向の磁化により構成される磁区Ｂと、前記磁区Ａ及び磁区Ｂの境界となる平面状の磁壁と、進行方向の同じ複数の光ビームがそれぞれ透過する複数の光透過領域とを備えた少なくとも１枚の磁気光学素子と、前記磁気光学素子に可変磁界を印加して前記磁壁の位置を可変とする磁界印加機構とを有することを特徴とする磁気光学光部品によって達成される。
【００１０】
上記本発明の磁気光学光部品であって、前記複数の光ビームと前記磁壁との距離がほぼ等しいことを特徴とする。
【００１１】
上記本発明の磁気光学光部品であって、少なくとも２枚の複屈折板をさらに有し、前記複屈折板の軸ずれ方向は、前記磁壁にほぼ平行であるとともに、前記磁気光学素子は、第１の前記複屈折板と第２の前記複屈折板との間に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
上記本発明の磁気光学光部品であって、前記第１の複屈折板で分離され前記磁気光学素子を透過した２つの光のうち前記第２の複屈折板で合波されない偏光成分を吸収する偏光板と、前記第２の複屈折板で合波された光の一部を取り出す光学素子と、前記光学素子で取り出された光を受光して強度を検出する受光部とをさらに有することを特徴とする。
【００１３】
上記本発明の磁気光学光部品であって、少なくとも３枚の複屈折板をさらに有し、第１の前記磁気光学素子は第１の前記複屈折板と第２の前記複屈折板との間に配置され、第２の前記磁気光学素子は前記第２の複屈折板と第３の前記複屈折板との間に配置され、前記第１及び第２の磁気光学素子の磁壁は互いにほぼ平行であり、前記第１乃至第３の複屈折板の軸ずれ方向は、前記第１及び第２の磁気光学素子の磁壁にほぼ平行であることを特徴とする。
【００１４】
上記本発明の磁気光学光部品であって、前記第１の磁気光学素子の有する第１の前記磁壁と前記複数の光ビームとの間の距離と、前記第２の磁気光学素子の有する第２の前記磁壁と前記複数の光ビームとの間の距離とは互いに異なることを特徴とする。
【００１５】
上記本発明の磁気光学光部品であって、前記第１の磁壁と前記複数の光ビームとの間の距離と、前記第２の磁壁と前記複数の光ビームとの間の距離との差は、光のビーム径の０．８倍以上であることを特徴とする。
【００１６】
上記本発明の磁気光学光部品であって、前記第１の複屈折板の軸ずれ量と前記第３の複屈折板の軸ずれ量との和は、前記第２の複屈折板の軸ずれ量にほぼ等しいことを特徴とする。
【００１７】
また、上記目的は、光入出射面に平行でない方向の磁化により構成される磁区Ａと、前記磁区Ａの磁化方向とは逆向きの方向の磁化により構成される磁区Ｂと、前記磁区Ａ及び磁区Ｂの境界となる平面状の磁壁と、所定方向に進む複数の第１の光ビームがそれぞれ透過する複数の第１の光透過領域と、前記所定方向とほぼ逆方向に進む複数の第２の光ビームがそれぞれ透過する複数の第２の光透過領域とを備えた少なくとも１枚の磁気光学素子と、前記複数の第１の光ビームを前記複数の第２の光ビームとしてそれぞれ反射する反射部と、前記磁気光学素子に可変磁界を印加して前記磁壁の位置を可変とする磁界印加機構とを有することを特徴とする磁気光学光部品によって達成される。
【００１８】
上記本発明の磁気光学光部品であって、前記複数の第１の光ビームと前記磁壁との距離がほぼ等しく、前記複数の第２の光ビームと前記磁壁との距離がほぼ等しいことを特徴とする。
【００１９】
上記本発明の磁気光学光部品であって、前記磁気光学素子における前記第１の光ビームと前記第２の光ビームとの距離は、光のビーム径の０．８倍以上であることを特徴とする。
【００２０】
上記本発明の磁気光学光部品であって、外部から入射した光を互いに直交する偏光成分に分離して前記複数の第１の光ビームとして出射する第１の複屈折板と、前記複数の第１の光ビームの偏光方位を一致させて前記磁気光学素子に入射させる少なくとも１枚の１／２波長板と、前記磁気光学素子を通過した前記複数の第２の光ビームを合波して外部に出射する第２の複屈折板とをさらに有することを特徴とする。
【００２１】
また、上記目的は、少なくとも２本の光導波機構と、前記光導波機構からの光が入射する、光入出射面に平行でない方向の磁化により構成される磁区Ａと、前記磁区Ａの磁化方向とは逆向きの方向の磁化により構成される磁区Ｂと、前記磁区Ａ及び磁区Ｂの境界となる平面状の磁壁とを備えた少なくとも１枚の磁気光学素子と、前記磁気光学素子に可変磁界を印加して前記磁壁の位置を可変とする磁界印加機構とを有することを特徴とする磁気光学光部品によって達成される。
【００２２】
上記本発明の磁気光学光部品であって、前記光導波機構が、光ファイバと、前記光ファイバの先端にそれぞれ直接固定されたレンズとを有することを特徴とする。
【００２３】
上記本発明の磁気光学光部品であって、前記光導波機構が、先端近傍にコア拡大領域を備える光ファイバを有することを特徴とする。
【００２４】
さらに、上記目的は、少なくとも２本の光導波機構と、前記光導波機構からの光が入射する光入出射面に平行でない方向の磁化により構成される磁区Ａと、前記磁区Ａの磁化方向とは逆向きの方向の磁化により構成される磁区Ｂと、前記磁区Ａ及び磁区Ｂの境界となる平面状の磁壁とを備えた少なくとも１枚の磁気光学素子と、前記光導波機構に沿って延びるヨークと、前記ヨークに巻き回されたコイルとを備えた電磁石を含み、前記磁気光学素子に可変磁界を印加して前記磁壁の位置を可変とする磁界印加機構とを有することを特徴とする磁気光学光部品によって達成される。
【００２５】
また、上記目的は、少なくとも２本の光導波機構をそれぞれ備える複数の光導波機構対と、前記光導波機構からの光が入射する光入出射面に平行でない方向の磁化により構成される磁区Ａと、前記磁区Ａの磁化方向とは逆向きの方向の磁化により構成される磁区Ｂと、前記光導波機構対に対応して形成され、前記磁区Ａ及び磁区Ｂの境界となる平面状の磁壁とを備えた少なくとも１枚の磁気光学素子と、前記光導波機構に沿って延びるヨークと、前記ヨークに巻き回されたコイルとを備えた電磁石を含み、前記磁気光学素子に可変磁界を印加して前記磁壁の位置を可変とする磁界印加機構とを有することを特徴とする磁気光学光部品によって達成される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、小型、低消費電力で、かつ高速な可変光アッテネータ、光変調器、光スイッチ等の磁気光学光部品を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態による磁気光学光部品について図１乃至図８を用いて説明する。まず、本実施の形態による磁気光学光部品の動作原理について図１乃至図３を用いて説明する。図１乃至図３は、磁気光学素子であるファラデー回転子２０にそれぞれ条件を変えて磁界を印加している状態を示している。図１（ａ）、図２（ａ）、及び図３（ａ）は、ファラデー回転子２０を光入出射面に垂直な方向に見た状態を示している。ここで、光学では「光入射面」を入射光線と境界面の法線を含む面と定義する場合があるが、本明細書での「光入出射面」は、この定義ではなく、ファラデー回転子２０（あるいは他の光学素子）において光が入射／出射する面のことを意味する。ファラデー回転子２０の中央付近の２つの円でそれぞれ囲んだ図中上下方向に配列する２つの領域は、進行方向が同じ２つの光ビームが透過する光透過領域Ｃ１、Ｃ２である。例えば互いに直交する偏光方位を有し、紙面手前から紙面後方に向かって進む２つの直線偏光の光は、ファラデー回転子２０の光透過領域Ｃ１、Ｃ２にそれぞれ入射し、偏光方位を所定角度回転させられて紙面後方に射出する。ファラデー回転子２０は、例えば液相エピタキシャル（ＬＰＥ）法により育成され、膜成長面に垂直な方向に磁化容易軸が現れる垂直磁化性を備えた磁性ガーネット単結晶膜で形成されている。ファラデー回転子２０の両側には、後述する電磁石とともに磁界印加機構を構成する永久磁石Ｍ１、Ｍ２が配置されている。２つの永久磁石Ｍ１、Ｍ２は、例えばほぼ同一の磁力を有しており、互いの磁極は逆向き（着磁の方向が正反対）に配置されている。例えば永久磁石Ｍ１内部の磁束は紙面後方から手前に向いており、永久磁石Ｍ２内部の磁束は紙面手前から後方に向いている。また、永久磁石Ｍ１より永久磁石Ｍ２の方が、ファラデー回転子２０の光透過領域Ｃ１、Ｃ２から遠い位置に配置されている。
【００２８】
図１（ｂ）、図２（ｂ）、及び図３（ｂ）は、図１（ａ）、図２（ａ）、及び図３（ａ）のそれぞれに示したＸ−Ｘ線で切断したファラデー回転子２０の断面での磁区構造を模式的に示している。図１（ｂ）、図２（ｂ）、及び図３（ｂ）において、永久磁石Ｍ１内部の磁束は下向きであり、永久磁石Ｍ２内部の磁束は上向きである。
【００２９】
図１（ｃ）、図２（ｃ）、及び図３（ｃ）は、光軸に平行な方向（ファラデー回転子２０の光入出射面に垂直な方向）に印加される磁界の向きと強さを矢印の向きと長さで模式的に表している。図示において、横方向はファラデー回転子２０の断面の横方向の位置に対応し、縦方向は光軸に平行な方向を表している。
【００３０】
さて、図１（ａ）〜（ｃ）は、永久磁石Ｍ１、Ｍ２だけでファラデー回転子２０に磁界を印加している状態を示している。図１（ｃ）に示すように、ファラデー回転子２０の永久磁石Ｍ１に近い左側部分では磁界は図中上向きに（つまり、図１（ａ）において紙面後方に向かって）印加されている。一方、永久磁石Ｍ２に近い右側部分では磁界は図中下向きに（つまり、図１（ａ）において紙面手前に向かって）印加される。ファラデー回転子２０に印加される磁界成分は、光入出射面内の所定方向で単調に変化している。図１（ｂ）のファラデー回転子２０内の矢印で示すように、ファラデー回転子２０内の磁化の向きは、永久磁石Ｍ１と永久磁石Ｍ２によりファラデー回転子２０に印加される磁界の向きと同じになる。永久磁石Ｍ１、Ｍ２はほぼ等しい磁力を有しているが、互いに磁極が逆向きであってファラデー回転子２０からの距離は永久磁石Ｍ１の方が近いため、ファラデー回転子２０内部では図１（ｃ）に示すように上向きの磁界、つまり光の進行方向と同方向の磁界が支配的になる。飽和磁界以上の強さの磁界が印加された領域には、磁化を一様に一方向にした磁区が形成される。したがって、図１（ｂ）に示すように、ファラデー回転子２０内部では、磁化を一様に上向き（光の進行方向と同方向）にした磁区Ａの領域の方が、磁化を一様に下向き（光の進行方向と逆方向）にした磁区Ｂの領域より支配的になる。これにより、図１（ｃ）に示すように光入出射面に垂直方向の磁界が０となる位置Ｏにおいて、図１（ａ）、（ｂ）に示すように磁区Ａと磁区Ｂとの平面状の境界（以下、「磁壁Ｉ」という）が形成される。
【００３１】
磁壁Ｉをほぼ平面状に維持するには、図１（ｃ）、図２（ｃ）、及び図３（ｃ）に示した光入出射面に対する垂直方向磁界が０となる位置Ｏ近傍での磁界強度の勾配が、十分大きければよい。また、位置Ｏが光入射面内で直線状になるように一様な垂直方向磁界を印加することにより、磁壁Ｉを再現性良く安定して移動させることができる。これにより、従来から問題とされている磁区構造のヒステリシスが生じない、繰り返し再現性に優れた磁気光学光部品を実現できる。
【００３２】
光透過領域Ｃ１、Ｃ２は、共に磁区Ａの領域内に完全に包含される。また光透過領域Ｃ１と磁壁Ｉとの距離（光透過領域Ｃ１を透過する光ビームの中心位置と磁壁Ｉとの距離）と、光透過領域Ｃ２と磁壁Ｉとの距離（光透過領域Ｃ２を透過する光ビームの中心位置と磁壁Ｉとの距離）とはほぼ等しくなっている。ここで、光透過領域Ｃ１、Ｃ２が磁区Ａ領域内にあるときのファラデー回転角を＋θｆｓ（飽和のファラデー回転角）とする。すなわち、紙面手前からファラデー回転子２０に入射し、光透過領域Ｃ１、Ｃ２をそれぞれ透過した２つの直線偏光の光は、共に偏光方位を＋θｆｓだけ回転させられて紙面後方に射出する。
【００３３】
ここでは、永久磁石Ｍ１を永久磁石Ｍ２よりファラデー回転子２０に近づけることにより光透過領域Ｃ１、Ｃ２を磁区Ａの領域内に入るようにしているが、例えば、永久磁石Ｍ１の磁力を永久磁石Ｍ２のそれより強くして、ファラデー回転子２０に対して両者がほぼ等距離になるように配置して光透過領域Ｃ１、Ｃ２を磁区Ａの領域内に入れるようにしてもよい。あるいは、永久磁石Ｍ２を用いずに永久磁石Ｍ１だけを用いて光透過領域Ｃ１、Ｃ２を磁区Ａの領域内に入れるようにしてもよい。
【００３４】
次に、図２（ａ）〜（ｃ）では、不図示の電磁石に通電して、永久磁石Ｍ１、Ｍ２による磁界に加えて光の進行方向と逆方向の磁界をさらに印加して、光入出射面に垂直方向の磁界が０となる位置Ｏを図の左方向に移動させ、ファラデー回転子２０のほぼ中央に位置させる。これにより図２（ｃ）に示すように、ファラデー回転子２０内部は左半分に図中上向き（光の進行方向と同方向）の磁界が印加され、右半分に下向き（光の進行方向と逆方向）の磁界が印加される状態となる。したがって、図２（ｂ）に示すように、磁壁Ｉも図の左方向に移動してファラデー回転子２０のほぼ中央に位置する。ファラデー回転子２０には、磁化を一様に上向き（光の進行方向と同方向）にした磁区Ａの領域と、磁化を一様に下向き（光の進行方向と逆方向）にした磁区Ｂの領域とが、中央の磁壁Ｉを境界として左右半々に形成される。これにより図２（ｂ）に示すように、光透過領域Ｃ１、Ｃ２には、磁区Ａの領域と磁区Ｂの領域とがほぼ半々に存在するようになり、両方の磁区が均等に含まれるためファラデー回転角θｆは共に０°となる。すなわち、紙面手前からファラデー回転子２０に入射し、光透過領域Ｃ１、Ｃ２をそれぞれ透過した２つの直線偏光の光は、偏光方位を回転させられずに紙面後方に射出する。
【００３５】
次に、図３（ａ）〜（ｃ）では、不図示の電磁石のコイルにさらに大電流を流して光の進行方向と逆方向の磁界をさらに印加し、図３（ｃ）に示すように、光入出射面に垂直方向の磁界が０となる位置Ｏをさらに図の左方向に移動させる。これにより図３（ｃ）に示すように、ファラデー回転子２０内部では図中下向き（光の進行方向と逆方向）の磁界が支配的になる。したがって、図３（ｂ）に示すように、ファラデー回転子２０には、磁化を一様に下向き（光の進行方向と逆方向）にした磁区Ｂの領域の方が、磁化を一様に上向き（光の進行方向と同方向）にした磁区Ａの領域より支配的になる。これにより図３（ｃ）に示すように、光透過領域Ｃ１、Ｃ２は、共に磁区Ｂの領域内に完全に包含される。光透過領域Ｃ１、Ｃ２が磁区Ｂの領域内にあるときのファラデー回転角は−θｆｓとなる。すなわち、紙面手前からファラデー回転子２０に入射し、光透過領域Ｃ１、Ｃ２をそれぞれ透過した２つの直線偏光の光は、共に偏光方位を−θｆｓだけ回転させられて紙面後方に射出する。
【００３６】
図４乃至図６は、本実施の形態による磁気光学光部品に対する比較例としての磁気光学光部品のファラデー回転子２０にそれぞれ条件を変えて磁界を印加している状態を示している。図４（ａ）〜（ｃ）は図１（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ対応し、永久磁石Ｍ１、Ｍ２だけでファラデー回転子２０に磁界を印加している状態を示している。また、図５（ａ）〜（ｃ）は図２（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ対応し、永久磁石Ｍ１、Ｍ２による磁界に加えて、電磁石により光の進行方向と逆方向の磁界を印加している状態を示している。図６（ａ）〜（ｃ）は図３（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ対応し、光の進行方向と逆方向の磁界をさらに強く印加している状態を示している。図４乃至図６に示すように、ファラデー回転子２０の光透過領域Ｃ１、Ｃ２は磁壁Ｉとの間の距離が互いに異なり、図４（ａ）に示す状態では光透過領域Ｃ２と磁壁Ｉとの距離より光透過領域Ｃ１と磁壁Ｉとの距離の方が近くなっている。図４（ａ）〜（ｃ）に示す状態では、図１（ａ）〜（ｃ）に示す状態と同様に、光透過領域Ｃ１、Ｃ２には磁区Ａの領域のみが存在している。ところが、図５（ａ）〜（ｃ）に示す状態では、光透過領域Ｃ１には磁区Ａの領域と磁区Ｂの領域との双方が存在しているのに対して、光透過領域Ｃ２には磁区Ａの領域だけが存在している。また、図６（ａ）〜（ｃ）に示す状態では、光透過領域Ｃ１には磁区Ｂの領域だけが存在しているのに対して、光透過領域Ｃ２には磁区Ａの領域と磁区Ｂの領域との双方が存在している。
【００３７】
このように、光透過領域Ｃ１、Ｃ２と磁壁Ｉとの間の距離が互いに異なる場合、光透過領域Ｃ１、Ｃ２をそれぞれ透過する２つの光ビームに対するファラデー回転角が互いに異なってしまう。したがって、磁気光学光部品の偏波依存性が大きくなってしまうという問題がある。これに対し、図１乃至図３に示す本実施の形態では、光透過領域Ｃ１、Ｃ２をそれぞれ透過する２つの光ビームに対するファラデー回転角はどの状態でも同一であるため、磁気光学光部品の偏波無依存化を実現できる。
【００３８】
図７は、上記の動作原理を用いた本実施の形態による磁気光学光部品として透過型可変光アッテネータ１の構成を模式的に示している。図７（ａ）〜（ｃ）では、光の進行方向にＺ軸をとり、ファラデー回転子２０の磁壁ＩがＹＺ面に平行になるようにＹ軸をとっている。またＹＺ面に直交する方向にＸ軸をとっている。図７（ａ）は可変光アッテネータ１を−Ｙ方向に見た構成を示し、図７（ｂ）、（ｃ）は可変光アッテネータ１を＋Ｘ方向に見た構成を示している。図７（ａ）、（ｂ）は２つの光透過領域が磁区Ａの領域に完全に包含された状態（第１の状態）を示し、図７（ｃ）は２つの光透過領域が磁区Ｂの領域に完全に包含された状態（第２の状態）を示している。
【００３９】
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、可変光アッテネータ１は、−Ｚ方向側に配置された光ファイバ４１と、＋Ｚ方向側に配置された光ファイバ４２とに接続されている。光ファイバ４１の−Ｚ側の端部は、外部から光が入射する光入射ポートＰ１（図では（１）と示している）になっている。光ファイバ４２の＋Ｚ側の端部は、外部に光が出射する光出射ポートＰ２（図では（２）と示している）になっている。
【００４０】
光ファイバ４１の＋Ｚ方向には、光ファイバ４１から出射した発散光を平行光に変換するレンズ５１が配置されている。レンズ５１の＋Ｚ方向には、複屈折板１１、ファラデー回転子２０、１／２波長板２４、複屈折板１２がこの順に配置されている。複屈折板１１、１２、１／２波長板２４、及びファラデー回転子２０は平行平板型の光学素子であり、ＸＹ面にほぼ平行な光入出射面を有している。複屈折板１２の＋Ｚ方向には、複屈折板１２から出射した平行光を収束光に変換して光ファイバ４２に入射させるレンズ５２が配置されている。
【００４１】
ＹＺ面に平行なファラデー回転子２０の磁壁Ｉは、電磁石（図示せず）に流す電流を制御することにより±Ｘ方向に移動するようになっている。ファラデー回転子２０の磁区Ａのファラデー回転角（＋θｆｓ）は＋４５°であり、磁区Ｂのファラデー回転角（−θｆｓ）は−４５°である。また１／２波長板２４は、入射した光の偏光方位を＋４５°回転させるようになっている。すなわち、ファラデー回転子２０の磁区Ａに入射した偏光光は、ファラデー回転子２０及び１／２波長板２４を透過して偏光方位が９０°回転させられて１／２波長板２４から出射する。一方、ファラデー回転子２０の磁区Ｂに入射した偏光光は、ファラデー回転子２０及び１／２波長板２４を透過して偏光方位が回転させられずに１／２波長板２４から出射する。なお、本例では１／２波長板２４がファラデー回転子２０の＋Ｚ方向側（ファラデー回転子２０と複屈折板１２の間）に配置されているが、１／２波長板２４をファラデー回転子２０の−Ｚ方向側（複屈折板１１とファラデー回転子２０の間）に配置してもよい。
【００４２】
ここで、図８を用いて複屈折板１１、１２の光学軸について説明する。図８（ａ）は図７のＸＹＺ座標系に複屈折板ＢＰを配置して＋Ｚ方向に見た状態を示し、図８（ｂ）は複屈折板ＢＰを＋Ｘ方向に見た状態を示している。図８（ａ）、（ｂ）に示すように、複屈折板ＢＰの光学軸ＯＡはＹＺ面に平行に配置されている。光学軸ＯＡがＺ軸となす角度は、＋Ｘ方向に見てＸ軸について時計回りに約４５°になっている。＋Ｚ方向に進み、複屈折板ＢＰの光入出射面（本例ではＸＹ面に平行）ＢＰａに垂直に入射した光は、常光と異常光とに分離して互いに異なる光路上に出射する。このとき、常光は直進し、異常光は常光に対して例えば図８（ｂ）に示すように下方（−Ｙ方向）に所定の軸ずれ量だけ軸ずれする。図８（ｂ）では、異常光の軸ずれ方向及び軸ずれ量を矢印Ｄの方向及び長さで表している。また−Ｚ方向に進む光が複屈折板ＢＰの光入出射面ＢＰｂに垂直に入射した場合には、異常光は常光に対して上方（＋Ｙ方向）に上記の軸ずれ量と同じだけ軸ずれする。
以下、図８（ａ）のように複屈折板ＢＰを＋Ｚ方向に見た図では、＋Ｚ方向に入射した光の異常光が下方（−Ｙ方向）に軸ずれすることを下向きの片矢印Ｃで表すことにする。
【００４３】
図７に示す複屈折板１１は、図８に示す複屈折板ＢＰと同じ方向に光学軸（図７では光学軸の方向を両矢印で示している）を有している。したがって、複屈折板１１に対して＋Ｚ方向に入射した光は常光と異常光とに分離し、互いに異なる光路上に出射する。このとき、異常光は常光に対して−Ｙ方向に所定の軸ずれ量だけ軸ずれする。
【００４４】
複屈折板１２は、複屈折板１１と同じ方向に光学軸を有している。このため、複屈折板１２の軸ずれ方向は、複屈折板１１の軸ずれ方向と同一になっている。また、複屈折板１１、１２は、例えば同一の結晶から同一形状に切り出した同一仕様の素子である。このため、複屈折板１２の軸ずれ量は、複屈折板１１の軸ずれ量と同一になっている。複屈折板１１、１２を構成する結晶としては、ルチル（ＴｉＯ２）やイットリウム・バナデート（ＹＶＯ４）等が用いられる。なお、複屈折性結晶の光学特性により、図８に示す光学軸ＯＡの配置で＋Ｚ方向に進む光が＋Ｙ方向に軸ずれする複屈折板１１、１２を組み合わせて用いるようにしてもよい。
【００４５】
また複屈折板１１、１２は、その軸ずれ方向がファラデー回転子２０の磁壁Ｉにほぼ平行になるように配置されている。これにより、複屈折板１１を常光として透過した光がファラデー回転子２０を透過する光透過領域と磁壁Ｉとの距離と、複屈折板１１を異常光として透過して軸ずれした光がファラデー回転子２０を透過する光透過領域と磁壁Ｉとの距離とがほぼ等しくなる。
【００４６】
次に、本実施の形態による透過型可変光アッテネータ１の動作について説明する。まず、２つの光透過領域が磁区Ａの領域に完全に包含された第１の状態について説明する。第１の状態は、電磁石に通電されず永久磁石Ｍ１、Ｍ２によってのみファラデー回転子２０に磁界が印加されている状態である（図１参照）。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、光入射ポートＰ１（１）から入射した光は、光Ｌ１０として複屈折板１１に入射する。複屈折板１１に入射した光Ｌ１０は、常光Ｌ１１ａと異常光Ｌ１２ｂとに分離する。すなわち常光成分の光Ｌ１１ａは複屈折板１１を直進し、異常光成分の光Ｌ１１ｂは複屈折板１１で−Ｙ方向に所定の軸ずれ量だけ軸ずれする。複屈折板１１から出射した２つの光Ｌ１１ａ、Ｌ１１ｂは、ファラデー回転子２０に入射する。ここで、複屈折板１１を常光として透過した光Ｌ１１ａがファラデー回転子２０を透過する光透過領域と、複屈折板１１を異常光として透過した光Ｌ１１ｂがファラデー回転子２０を透過する光透過領域とは、共に磁区Ａの領域に包含されている。このため、ファラデー回転子２０に入射した２つの光Ｌ１１ａ、Ｌ１１ｂは、ファラデー回転子２０及び１／２波長板２４を透過し、偏光方位を９０°回転させられて１／２波長板２４から出射して複屈折板１２に入射する。複屈折板１２の光学軸の方向は複屈折板１１の光学軸の方向と同じであるため、複屈折板１１を常光として透過して偏光方位が９０°回転した光Ｌ１１ａは複屈折板１２を異常光として透過し、複屈折板１１を異常光として透過して偏光方位が９０°回転した光Ｌ１１ｂは複屈折板１２を常光として透過することになる。したがって、光Ｌ１１ａは複屈折板１２で−Ｙ方向に所定の軸ずれ量だけ軸ずれし、光Ｌ１１ｂは複屈折板１２を直進する。複屈折板１１での軸ずれ量と複屈折板１２での軸ずれ量とは等しいため、２つの光Ｌ１１ａ、Ｌ１１ｂは合波して光Ｌ１２として複屈折板１２から出射する。光Ｌ１２は光出射ポートＰ２（２）に入射して外部に出射する。第１の状態で光入射ポートＰ１（１）に入射した光は、偏光に依存せずに全て光出射ポートＰ２（２）から出射することになる。したがって、第１の状態では光の減衰量は最小（ほぼ０）になる。
【００４７】
次に、２つの光透過領域が完全に磁区Ｂの領域に包含された第２の状態について説明する。第２の状態は、電磁石のコイルに大電流が流され、電磁石と永久磁石Ｍ１、Ｍ２とによってファラデー回転子２０に磁界が印加されている状態である（図３参照）。図７（ｃ）に示すように、光入射ポートＰ１（１）から入射した光は、光Ｌ１３として複屈折板１１に入射する。複屈折板１１に入射した光Ｌ１３は、常光Ｌ１４ａと異常光Ｌ１４ｂとに分離して複屈折板１１から出射する。すなわち常光成分の光Ｌ１４ａは複屈折板１１を直進し、異常光成分の光Ｌ１４ｂは複屈折板１１で−Ｙ方向に所定の軸ずれ量だけ軸ずれする。複屈折板１１から出射した２つの光Ｌ１４ａ、Ｌ１４ｂは、ファラデー回転子２０に入射する。ここで、複屈折板１１を常光として透過した光Ｌ１４ａがファラデー回転子２０を透過する光透過領域と、複屈折板１１を異常光として透過して軸ずれした光Ｌ１４ｂがファラデー回転子２０を透過する光透過領域とは、共に磁区Ｂの領域に包含されている。このため、ファラデー回転子２０に入射した２つの光Ｌ１４ａ、Ｌ１４ｂは、ファラデー回転子２０及び１／２波長板２４を透過し、偏光方位を回転させられずに１／２波長板２４から出射して複屈折板１２に入射する。複屈折板１２の光学軸の方向は複屈折板１１の光学軸の方向と同じであるため、複屈折板１１を常光として透過した光Ｌ１４ａは複屈折板１２も常光として透過し、複屈折板１１を異常光として透過した光Ｌ１４ｂは複屈折板１２も異常光として透過することになる。したがって、光Ｌ１４ａは複屈折板１２を直進し、光Ｌ１４ｂは複屈折板１２で再び−Ｙ方向に所定の軸ずれ量だけ軸ずれする。このため、２つの光Ｌ１４ａ、Ｌ１４ｂは合波せずに複屈折板１２から異なる光路上に出射する。これらの光Ｌ１４ａ、Ｌ１４ｂは光出射ポートＰ２（２）に入射せず、外部に出射しない。第２の状態で光入射ポートＰ１（１）に入射した光は、偏光に依存せず光出射ポートＰ２（２）から全く出射しないことになる。したがって、第２の状態では光の減衰量は最大になる。
【００４８】
このように可変光アッテネータ１は、第１の状態では光の減衰量がほぼ０になり、第２の状態では光の減衰量が最大になる。また可変光アッテネータ１は、電磁石のコイルに流す電流を制御して磁壁Ｉを移動させ、光透過領域Ｃ１、Ｃ２内の磁区構造を第１の状態と第２の状態との間で徐々に変化させることによって光の減衰量を連続的に変化させることができる。
【００４９】
本実施の形態のような磁壁移動方式では、ファラデー回転子２０の磁化の方向が一様でなく面内方向で光学特性が異なるため、偏波依存性を小さくするのは困難とも考えられる。しかし、本実施の形態では複屈折板１１、１２での軸ずれ方向はＹ方向であり、磁壁ＩはＹＺ面に平行である。図７（ａ）に示すように、磁壁Ｉに垂直なＸＺ面に射影した２つの光Ｌ１１ａ、Ｌ１１ｂの光路は一致している。図示していないが、第２の状態における２つの光Ｌ１４ａ、Ｌ１４ｂを同様に射影しても２つの光路は一致している。複屈折板１１、１２での軸ずれ方向と磁壁Ｉとは平行であるため、分離された２つの光Ｌ１１ａ、Ｌ１１ｂ（Ｌ１４ａ、Ｌ１４ｂ）はファラデー回転子２０の同一の磁区を通り、同一の光学効果を受けるようになっている。したがって、本実施の形態によれば偏波依存性の小さい可変光アッテネータ１を実現できる。また、光Ｌ１１ａと光Ｌ１１ｂの光路長が等しくなっているので、偏波モード分散も非常に小さい。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態による可変光アッテネータ１によれば、上述の特許文献１に開示されたような、磁気光学素子の磁化を一様に回転させる磁界印加方式ではなく、光透過領域Ｃ１、Ｃ２内の磁区構造を変化させる方式としたため、小型の電磁石でファラデー回転角を変化させることができ、小型の磁気光学光部品が実現できる。また、応答速度は、通常、電磁石のＬ（インダクタンス）により制限されており、電磁石が小型化できればＬを低減できるため、応答速度の高速化が実現できる。
【００５１】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態による磁気光学光部品について図９を用いて説明する。図９は、本実施の形態による磁気光学光部品として２段型の透過型可変光アッテネータ２の構成を模式的に示している。図９（ａ）〜（ｃ）では、図７と同様に座標系をとっている。図９（ａ）は可変光アッテネータ２を−Ｙ方向に見た構成を示し、図９（ｂ）、（ｃ）は可変光アッテネータ２を＋Ｘ方向に見た構成を示している。図９（ａ）、（ｂ）は光透過領域が磁区Ａの領域に完全に包含された状態（第１の状態）を示し、図９（ｃ）は光透過領域が磁区Ｂの領域に完全に包含された状態（第２の状態）を示している。
【００５２】
図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、可変光アッテネータ２は、−Ｚ方向側に配置された光ファイバ４１と、＋Ｚ方向側に配置された光ファイバ４２とに接続されている。光ファイバ４１の−Ｚ側の端部は、外部から光が入射する光入射ポートＰ１（１）になっている。光ファイバ４２の＋Ｚ側の端部は、光出射ポートＰ２（２）になっている。光ファイバ４１の＋Ｚ方向には、光ファイバ４１から出射した発散光を平行光に変換するレンズ５１が配置されている。レンズ５１の＋Ｚ方向には、複屈折板１１、ファラデー回転子２０、１／２波長板２４、複屈折板１２、ファラデー回転子２１、１／２波長板２５、及び複屈折板１３がこの順に配置されている。複屈折板１１、１２、１３、１／２波長板２４、２５、及びファラデー回転子２０、２１は平行平板型の光学素子であり、ＸＹ面にほぼ平行な光入出射面を有している。複屈折板１３の＋Ｚ方向には、複屈折板１３から出射した平行光を収束光に変換して光ファイバ４２に入射させるレンズ５２が配置されている。
【００５３】
ファラデー回転子２０の磁壁Ｉとファラデー回転子２１の磁壁Ｉは、共にＹＺ面にほぼ平行であり、例えば同一平面内に配置されている。ファラデー回転子２０の磁壁Ｉとファラデー回転子２１の磁壁Ｉは、電磁石（図示せず）に流す電流を制御することにより±Ｘ方向に移動するようになっている。ファラデー回転子２０、２１の磁区Ａのファラデー回転角（＋θｆｓ）は＋４５°であり、磁区Ｂのファラデー回転角（−θｆｓ）は−４５°である。また１／２波長板２４、２５は、入射した光の偏光方位を＋４５°回転させるようになっている。すなわち、ファラデー回転子２０の磁区Ａに入射した偏光光は、ファラデー回転子２０及び１／２波長板２４を透過して偏光方位が９０°回転させられて１／２波長板２４から出射する。同様に、ファラデー回転子２１の磁区Ａに入射した偏光光は、ファラデー回転子２１及び１／２波長板２５を透過して偏光方位が９０°回転させられて１／２波長板２５から出射する。一方、ファラデー回転子２０の磁区Ｂに入射した偏光光は、ファラデー回転子２０及び１／２波長板２４を透過して偏光方位が回転させられずに１／２波長板２４から出射する。同様に、ファラデー回転子２１の磁区Ｂに入射した偏光光は、ファラデー回転子２１及び１／２波長板２５を透過して偏光方位が回転させられずに１／２波長板２５から出射する。なお、本例では１／２波長板２４がファラデー回転子２０の＋Ｚ方向側（ファラデー回転子２０と複屈折板１２の間）に配置されているが、１／２波長板２４をファラデー回転子２０の−Ｚ方向側（複屈折板１１とファラデー回転子２０の間）に配置してもよい。また本例では１／２波長板２５がファラデー回転子２１の＋Ｚ方向側（ファラデー回転子２１と複屈折板１３の間）に配置されているが、１／２波長板２５をファラデー回転子２１の−Ｚ方向側（複屈折板１２とファラデー回転子２１の間）に配置してもよい。
【００５４】
複屈折板１１、１２、１３は、図８に示した複屈折板ＢＰと同じ光学軸の方向を有している。このため、複屈折板１１、１２、１３の軸ずれ方向は全て同一になっている。複屈折板１１の軸ずれ量Ｄ１は、複屈折板１３の軸ずれ量Ｄ３と同一になっている。すなわち複屈折板１１、１３は、同一の軸ずれ方向及び同一の軸ずれ量を有し、例えば同一の結晶から同一形状に切り出した同一仕様の素子が用いられる。また、複屈折板１２の軸ずれ方向は複屈折板１１、１３の軸ずれ方向と同一であり、複屈折板１２の軸ずれ量Ｄ２は複屈折板１１、１３の軸ずれ量Ｄ１、Ｄ３の２倍になっている（Ｄ１：Ｄ２：Ｄ３＝１：２：１）。なお、軸ずれ量Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の関係は上記に限られず、軸ずれ量Ｄ１、Ｄ３の和と軸ずれ量Ｄ２とがほぼ等しければよい（Ｄ１＋Ｄ３≒Ｄ２）。
【００５５】
また複屈折板１１、１２、１３は、その軸ずれ方向がファラデー回転子２０の磁壁Ｉ及びファラデー回転子２１の磁壁Ｉにほぼ平行になるように配置されている。これにより、ファラデー回転子２０の２つの光透過領域は、ファラデー回転子２０の磁壁Ｉとの間の距離が互いにほぼ等しくなっている。同様に、ファラデー回転子２１の２つの光透過領域は、ファラデー回転子２１の磁壁Ｉとの間の距離が互いにほぼ等しくなっている。
【００５６】
次に、本実施の形態による透過型可変光アッテネータ１の動作について説明する。まず、ファラデー回転子２０の２つの光透過領域とファラデー回転子２１の２つの光透過領域とが磁区Ａの領域に完全に包含された第１の状態について説明する。第１の状態は、電磁石に通電されず永久磁石によってのみファラデー回転子２０、２１に磁界が印加されている状態である。図９（ａ）、（ｂ）に示すように、光入射ポートＰ１（１）から入射した光は、光Ｌ２０として複屈折板１１に入射する。複屈折板１１に入射した光Ｌ２０は、常光Ｌ２１ａと異常光Ｌ２１ｂとに分離して複屈折板１１から出射する。すなわち常光成分の光Ｌ２１ａは複屈折板１１を直進し、異常光成分の光Ｌ２１ｂは複屈折板１１で−Ｙ方向に軸ずれ量Ｄ１だけ軸ずれする。複屈折板１１から出射した２つの光Ｌ２１ａ、Ｌ２１ｂは、ファラデー回転子２０に入射する。ここで、複屈折板１１を常光として透過した光Ｌ２１ａがファラデー回転子２０を透過する光透過領域と、複屈折板１１を異常光として軸ずれして透過した光Ｌ２１ｂがファラデー回転子２０を透過する光透過領域とは、共に磁区Ａの領域に包含されている。このため、ファラデー回転子２０に入射した２つの光Ｌ２１ａ、Ｌ２１ｂは、ファラデー回転子２０及び１／２波長板２４を透過し、偏光方位を９０°回転させられて１／２波長板２４から出射して複屈折板１２にそれぞれ入射する。複屈折板１２の光学軸の方向は複屈折板１１の光学軸の方向と同じであるため、複屈折板１１を常光として透過して偏光方位が９０°回転した光Ｌ２１ａは複屈折板１２を異常光として透過し、複屈折板１１を異常光として透過して偏光方位が９０°回転した光Ｌ２１ｂは複屈折板１２を常光として透過することになる。したがって、光Ｌ２１ａは複屈折板１２で−Ｙ方向に軸ずれ量Ｄ２だけ軸ずれし、光Ｌ２１ｂは複屈折板１２を直進する。
【００５７】
複屈折板１２から出射した２つの光Ｌ２１ａ、Ｌ２１ｂは、ファラデー回転子２１に入射する。ここで、複屈折板１２を異常光として透過した光Ｌ２１ａがファラデー回転子２１を透過する光透過領域と、複屈折板１２を常光として透過した光Ｌ２１ｂがファラデー回転子２１を透過する光透過領域とは、共に磁区Ａの領域に包含されている。このため、ファラデー回転子２１に入射した２つの光Ｌ２１ａ、Ｌ２１ｂは、ファラデー回転子２１及び１／２波長板２５を透過し、偏光方位を９０°回転させられて１／２波長板２５から出射して複屈折板１３に入射する。複屈折板１３の光学軸の方向は複屈折板１１、１２の光学軸の方向と同じであるため、複屈折板１２を異常光として透過して偏光方位が９０°回転した光Ｌ２１ａは複屈折板１３を常光として透過し、複屈折板１２を常光として透過して偏光方位が９０°回転した光Ｌ２１ｂは複屈折板１３を異常光として透過することになる。したがって、光Ｌ２１ａは複屈折板１３を直進し、光Ｌ２１ｂは複屈折板１３で−Ｙ方向に軸ずれ量Ｄ３だけ軸ずれする。
【００５８】
光Ｌ２１ａは複屈折板１２で−Ｙ方向に軸ずれ量Ｄ２だけ軸ずれしているのに対し、光Ｌ２１ｂは複屈折板１１で−Ｙ方向に軸ずれ量Ｄ１だけ軸ずれし、さらに複屈折板１３で−Ｙ方向に軸ずれ量Ｄ３だけ軸ずれしている。上述のようにＤ１＋Ｄ３＝Ｄ２であるため、２つの光Ｌ２１ａ、Ｌ２１ｂは合波し、光Ｌ２２として複屈折板１３から出射する。光Ｌ２２は光出射ポートＰ２（２）に入射して外部に出射する。第１の状態で光入射ポートＰ１（１）に入射した光は、偏光に依存せずに全て光出射ポートＰ２（２）から出射することになる。したがって、第１の状態では光の減衰量は最小（ほぼ０）になる。
【００５９】
ここで、第１の状態で光出射ポートＰ２（２）から光が入射した場合について説明する。光出射ポートＰ２（２）から入射した光は、複屈折板１３に入射する。複屈折板１３に入射した光は、常光と異常光とに分離して複屈折板１３から出射する。すなわち常光成分の光は複屈折板１３を直進し、異常光成分の光は複屈折板１３で＋Ｙ方向に軸ずれ量Ｄ３だけ軸ずれする。複屈折板１３から出射した２つの光は、１／２波長板２５を透過してファラデー回転子２１に入射する。ここで、複屈折板１３を常光として透過した光がファラデー回転子２１を透過する光透過領域と、複屈折板１３を異常光として透過した光がファラデー回転子２１を透過する光透過領域とは、共に磁区Ａの領域に包含されている。ファラデー回転子２１は非相反性を有しているので、ファラデー回転子２１の光入出射面のいずれから光が入射しても上述の回転角の条件が保たれることを考慮すると、１／２波長板２５及びファラデー回転子２１の磁区Ａを透過した２つの光は、偏光方位を回転させられずにファラデー回転子２１から出射する。ファラデー回転子２１から出射した２つの光は、複屈折板１２に入射する。複屈折板１２の光学軸の方向は複屈折板１３の光学軸の方向と同じであるため、複屈折板１３を常光として透過した光は複屈折板１２も常光として透過し、複屈折板１３を異常光として透過した光は複屈折板１２も異常光として透過する。したがって、複屈折板１３を常光として透過した光は複屈折板１２を直進し、複屈折板１３を異常光として透過した光は複屈折板１２で再び＋Ｙ方向に軸ずれ量Ｄ２だけ軸ずれする。
【００６０】
複屈折板１２から出射した２つの光は、１／２波長板２４を透過してファラデー回転子２０に入射する。ここで、複屈折板１３、１２を常光として透過した光がファラデー回転子２０を透過する光透過領域と、複屈折板１３、１２を異常光として透過した光がファラデー回転子２０を透過する光透過領域とは、共に磁区Ａの領域に包含されている。ファラデー回転子２０は非相反性を有しているので、ファラデー回転子２０の光入出射面のいずれから光が入射しても上述の回転角の条件が保たれることを考慮すると、１／２波長板２４及びファラデー回転子２０の磁区Ａを透過した２つの光は、偏光方位を回転させられずにファラデー回転子２０から出射する。ファラデー回転子２０から出射した２つの光は、複屈折板１１に入射する。複屈折板１１の光学軸の方向は複屈折板１３、１２の光学軸の方向と同じであるため、複屈折板１３、１２を常光として透過した光は複屈折板１１も常光として透過し、複屈折板１３、１２を異常光として透過した光は複屈折板１１も異常光として透過する。したがって、複屈折板１３、１２を常光として透過した光は複屈折板１１を直進し、複屈折板１３、１２を異常光として透過した光は複屈折板１１で再び＋Ｙ方向に軸ずれ量Ｄ１だけ軸ずれする。
【００６１】
複屈折板１３を常光として透過した光は、複屈折板１２、１１も常光として透過するので、複屈折板１３、１２、１１を軸ずれせずに透過することになる。これに対し、複屈折板１３を異常光として透過した光は、複屈折板１２、１１も異常光として透過するので、複屈折板１３、１２、１１を透過することによって＋Ｙ方向に軸ずれ量（Ｄ３＋Ｄ２＋Ｄ１）だけ軸ずれすることになる。したがって、複屈折板１３から出射した２つの光は合波せず、またいずれの光も光入射ポートＰ１（１）に入射しない。光出射ポートＰ２（２）に入射した光は光入射ポートＰ１（１）から全く出射しないことになるので、可変光アッテネータ２が光アイソレータとして機能していることが分かる。
【００６２】
次に、ファラデー回転子２０の２つの光透過領域とファラデー回転子２１の２つの光透過領域とが磁区Ｂの領域に完全に包含された第２の状態について説明する。第２の状態は、電磁石のコイルに大電流が流され、電磁石と永久磁石によってファラデー回転子２０、２１に磁界が印加されている状態である。図９（ｃ）に示すように、光入射ポートＰ１（１）から入射した光は、光Ｌ２３として複屈折板１１に入射する。複屈折板１１に入射した光Ｌ２３は、常光Ｌ２４ａと異常光Ｌ２４ｂとに分離して複屈折板１１から出射する。すなわち常光成分の光Ｌ２４ａは複屈折板１１を直進し、異常光成分の光Ｌ２４ｂは複屈折板１１で−Ｙ方向に軸ずれ量Ｄ１だけ軸ずれする。複屈折板１１から出射した２つの光Ｌ２４ａ、Ｌ２４ｂは、ファラデー回転子２０に入射する。ここで、複屈折板１１を常光として透過した光Ｌ２４ａがファラデー回転子２０を透過する光透過領域と、複屈折板１１を異常光として軸ずれして透過した光Ｌ２４ｂがファラデー回転子２０を透過する光透過領域とは、共に磁区Ｂの領域に包含されている。このため、ファラデー回転子２０に入射した２つの光Ｌ２４ａ、Ｌ２４ｂは、ファラデー回転子２０及び１／２波長板２４を透過し、偏光方位を回転させられずに１／２波長板２４から出射して複屈折板１２に入射する。複屈折板１２の光学軸の方向は複屈折板１１の光学軸の方向と同じであるため、複屈折板１１を常光として透過した光Ｌ２４ａは複屈折板１２も常光として透過し、複屈折板１１を異常光として透過した光Ｌ２４ｂは複屈折板１２も異常光として透過することになる。したがって、光Ｌ２４ａは複屈折板１２を直進し、光Ｌ２４ｂは複屈折板１２で−Ｙ方向に軸ずれ量Ｄ２だけさらに軸ずれする。
【００６３】
複屈折板１２から出射した２つの光Ｌ２４ａ、Ｌ２４ｂは、ファラデー回転子２１に入射する。ここで、複屈折板１２を常光として透過した光Ｌ２４ａがファラデー回転子２１を透過する光透過領域と、複屈折板１２を異常光として透過した光Ｌ２４ｂがファラデー回転子２１を透過する光透過領域とは、共に磁区Ｂの領域に包含されている。このため、ファラデー回転子２１に入射した２つの光Ｌ２４ａ、Ｌ２４ｂは、ファラデー回転子２１及び１／２波長板２５を透過し、偏光方位を回転させられずに１／２波長板２５から出射して複屈折板１３に入射する。複屈折板１３の光学軸の方向は複屈折板１１、１２の光学軸の方向と同じであるため、複屈折板１２を常光として透過した光Ｌ２４ａは複屈折板１３も常光として透過し、複屈折板１２を異常光として透過した光Ｌ２４ｂは複屈折板１３も異常光として透過することになる。したがって、光Ｌ２４ａは複屈折板１３を直進し、光Ｌ２４ｂは複屈折板１３で−Ｙ方向に軸ずれ量Ｄ３だけさらに軸ずれする。
【００６４】
光Ｌ２４ａは複屈折板１１、１２、１３を軸ずれせずに透過するのに対し、光Ｌ２４ｂは複屈折板１１、１２、１３を透過することによって−Ｙ方向に軸ずれ量（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）だけ軸ずれすることになる。このため、２つの光Ｌ２４ａ、Ｌ２４ｂは合波せずに複屈折板１３から異なる光路上に出射する。これらの光Ｌ２４ａ、Ｌ２４ｂは光出射ポートＰ２（２）に入射せず、外部に出射しない。第２の状態で光入射ポートＰ１（１）に入射した光は、偏光に依存せず光出射ポートＰ２（２）から全く出射しないことになる。したがって、第２の状態では光の減衰量は最大になる。
【００６５】
このように可変光アッテネータ２は、第１の状態では光の減衰量がほぼ０になり、第２の状態では光の減衰量が最大になる。また可変光アッテネータ２は、電磁石のコイルに流す電流を制御して磁壁Ｉを移動させ、光透過領域内の磁区構造を第１の状態と第２の状態との間で徐々に変化させることによって光の減衰量を連続的に変化させることができる。
【００６６】
本実施の形態による可変光アッテネータ２によれば、上記第１の実施の形態と同様に光透過領域内の磁区構造を変化させる方式としたため、小型で高速な磁気光学光部品が実現できる。
【００６７】
また本実施の形態では、複屈折板１１、１２、１３での軸ずれ方向はＹ方向であり、ファラデー回転子２０の磁壁Ｉ及びファラデー回転子２１の磁壁ＩはＹＺ面に平行である。図９（ａ）に示すように、磁壁Ｉに垂直なＸＺ面に射影した２つの光Ｌ２１ａ、Ｌ２１ｂの光路は一致している。複屈折板１１、１２、１３での軸ずれ方向と磁壁Ｉとは平行であるため、分離された２つの光Ｌ２１ａ、Ｌ２１ｂはファラデー回転子２０、２１の同一の磁区を通り、同一の光学効果を受けるようになっている。したがって、本実施の形態によれば偏波依存性の小さい可変光アッテネータ２を実現できる。また、光Ｌ２１ａと光Ｌ２１ｂは、光路長が等しくなっており、偏波モード分散もない。さらに、図９の構成は、図７の構成を２段にしており、５０ｄＢ以上の非常に高い減衰量が得られるので、光シャッタとしても使用できる。第１の実施の形態によれば、入射偏光が９０°回転して出射されるが、本実施の形態によれば、入射偏光は元の状態に戻されて出射されるので、入射光と出射光の偏光方向が保存される。
【００６８】
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施の形態による磁気光学光部品について図１０乃至図１３を用いて説明する。図１０は、本実施の形態の前提として、透過光量をモニタするモニタＰＤ（フォトダイオード）３２を上記第１の実施の形態による可変光アッテネータ１に追加した構成を示している。図１０では、図７と同様に座標系をとっている。図１０に示すように、複屈折板１２とレンズ５２との間には、ガラス板３０が配置されている。ガラス板３０は、ＸＹ面を＋Ｘ方向に見てＸ軸について時計回りに４５°回転させた面に平行に配置され、＋Ｚ方向に進む光の一部を＋Ｙ方向に反射させるようになっている。ガラス板３０の＋Ｙ方向には、ガラス板３０で反射した光を受光するモニタＰＤ３２が配置されている。モニタＰＤ３２で光の強度を検出することにより、可変光アッテネータ１を透過する透過光量をモニタできるようになっている。
【００６９】
図１１は、本実施の形態の前提として、モニタＰＤ３２を上記第２の実施の形態による可変光アッテネータ２に追加した構成を示している。図１１では、図７と同様に座標系をとっている。図１１に示すように、複屈折板１３とレンズ５２との間にはガラス板３０が配置されている。ガラス板３０は、ＸＹ面を＋Ｘ方向に見てＸ軸について時計回りに４５°回転させた面に平行に配置され、＋Ｚ方向に進む光の一部を＋Ｙ方向に反射させるようになっている。ガラス板３０の＋Ｙ方向には、ガラス板３０で反射した光を受光するモニタＰＤ３２が配置されている。モニタＰＤ３２で光の強度を検出することにより、可変光アッテネータ２を透過する透過光量をモニタできるようになっている。
【００７０】
ところが、図１０及び図１１に示す構成では、光出射ポートＰ２（２）に結合する光（図中実線で示す）だけでなく、光出射ポートＰ２（２）に結合しない光（図中破線で示す）もモニタＰＤ３２に入射してしまうため、透過光量を正しくモニタすることが困難であるという問題が生じる。光出射ポートＰ２（２）に結合する光のみをモニタＰＤ３２に入射させるには、モニタＰＤ３２の受光面やガラス板３０を小さくし、さらにモニタＰＤ３２やガラス板３０を精密に位置調整する必要がある。このため、モニタＰＤ３２を備えた可変光アッテネータ２を作製する工程が煩雑になってしまうという問題が生じる。
【００７１】
図１２は、上記の問題を解決する本実施の形態による磁気光学光部品として可変光アッテネータ３の構成を模式的に示している。図１２では、図７と同様に座標系をとっている。図１２に示すように、可変光アッテネータ３は、複屈折板１１と、複屈折板１１の＋Ｚ方向に配置された２枚の１／２波長板２６、２７とを有している。１／２波長板２６は複屈折板１１を常光として透過した光の偏光方位を＋４５°回転させ、１／２波長板２７は複屈折板１１を異常光として透過した光の偏光方位を−４５°回転させるようになっている。これにより１／２波長板２６を透過した光の偏光方位と１／２波長板２７を透過した光の偏光方位とが一致する。なお１／２波長板は、複屈折板１１を常光として透過した光の偏光方位と、複屈折板１１を異常光として透過した光の偏光方位とを一致させるように配置すればよい。したがって、例えば複屈折板１１を常光として透過した光の光路上に光の偏光方位を＋９０°回転させる１／２波長板２６を配置すれば、複屈折板１１を異常光として透過した光の光路上に１／２波長板２７を配置しなくてもよい。１／２波長板２６、２７の＋Ｚ方向には、ファラデー回転子２０が配置されている。ファラデー回転子２０には、第１の実施の形態と同様に、不図示の磁界印加機構により所定の分布の磁界が印加され、磁区構造が形成されている。ＹＺ面に平行な磁壁Ｉ（図示せず）は、電磁石のコイルに流す電流を制御することにより±Ｘ方向に移動できるようになっている。ファラデー回転子２０の光透過領域内の磁区構造を徐々に変化させることによって光の減衰量を連続的に変化させることができる。ファラデー回転子２０の＋Ｚ方向には、偏光板（偏光ガラス）３４が配置されている。偏光板３４は、光入射ポートＰ１（１）からの光のうち、光出射ポートＰ２（２）に結合しない偏光成分の光を吸収するようになっている。偏光板３４の＋Ｚ方向には２枚の１／２波長板２８、２９が配置され、１／２波長板２８、２９の＋Ｚ方向には複屈折板１２が配置されている。１／２波長板２８は、偏光板３４を透過した光が複屈折板１２に異常光として入射するように偏光方位を回転させるようになっている。１／２波長板２９は、偏光板３４を透過した光が複屈折板１２に常光として入射するように偏光方位を回転させるようになっている。なお、複屈折板１２の向きを調整すれば、１／２波長板２８、２９はどちらか一方のみでも可能である。複屈折板１２の＋Ｚ方向には、光の一部を取り出す光学素子であるガラス板３０が配置されている。ガラス板３０は、ＸＹ面を＋Ｘ方向に見てＸ軸について時計回りに４５°回転させた面に平行に配置され、＋Ｚ方向に進む光の一部を＋Ｙ方向に反射させるようになっている。ガラス板３０の＋Ｙ方向には、ガラス板３０で反射した光を受光して強度を検出するするモニタＰＤ（受光部）３２が配置されている。モニタＰＤ３２で光の強度を検出することにより、可変光アッテネータ２を透過する透過光量をモニタできるようになっている。
【００７２】
本実施の形態による可変光アッテネータ３によれば、上記第１の実施の形態と同様に光透過領域内の磁区構造を変化させる方式としたため、小型で高速な磁気光学光部品が実現できる。
【００７３】
また、本実施の形態では、光出射ポートＰ２（２）に結合しない光は偏光板３４で吸収される。したがって、複屈折板１２から出射する光は全て光出射ポートＰ２（２）に結合するようになっているため、可変光アッテネータ３の透過光量をモニタするのが容易になる。
【００７４】
図１３は、本実施の形態による磁気光学光部品の変形例として可変光アッテネータ３’の構成を模式的に示している。図１３では、図７と同様に座標系をとっている。図１３に示すように、可変光アッテネータ３’は、複屈折板１１と、複屈折板１１の＋Ｚ方向に配置された２枚の１／２波長板２６、２７とを有している。１／２波長板２６は複屈折板１１を常光として透過した光の偏光方位を＋４５°回転させ、１／２波長板２７は複屈折板１１を異常光として透過した光の偏光方位を−４５°回転させるようになっている。これにより、１／２波長板２６を透過した光の偏光方位と１／２波長板２７を透過した光の偏光方位とが一致する。１／２波長板２６、２７の＋Ｚ方向には、ファラデー回転子２０、偏光板３４、ファラデー回転子２１、及び偏光板３５がこの順に配置されている。偏光板３４、３５は、光入射ポートＰ１（１）側からの光のうち、光出射ポートＰ２（２）に結合しない偏光成分の光を吸収するようになっている。偏光板３５の＋Ｚ方向には２枚の１／２波長板２８、２９が配置され、１／２波長板２８、２９の＋Ｚ方向には複屈折板１２が配置されている。１／２波長板２８は、偏光板３５を透過した光が複屈折板１２に異常光として入射するように偏光方位を回転させるようになっている。１／２波長板２９は、偏光板３５を透過した光が複屈折板１２に常光として入射するように偏光方位を回転させるようになっている。複屈折板１２の＋Ｚ方向には、ガラス板３０が配置されている。ガラス板３０は、ＸＹ面を＋Ｘ方向に見てＸ軸について時計回りに４５°回転させた面に平行に配置され、＋Ｚ方向に進む光の一部を＋Ｙ方向に反射させるようになっている。ガラス板３０の＋Ｙ方向には、ガラス板３０で反射した光をモニタするモニタＰＤ３２が配置されている。モニタＰＤ３２で光の強度を検出することにより、可変光アッテネータ２を透過する透過光量をモニタできるようになっている。
【００７５】
本変形例では、光出射ポートＰ２（２）に結合しない光は偏光板３４、３５で吸収される。したがって、複屈折板１２から出射する光は全て光出射ポートＰ２（２）に結合するようになっているため、可変光アッテネータ３’の透過光量をモニタするのが容易になる。
【００７６】
〔第４の実施の形態〕
次に、本発明の第４の実施の形態による磁気光学光部品について図１４乃至図２０を用いて説明する。図１４は、本実施の形態による磁気光学光部品として反射型可変光アッテネータ４の構成を模式的に示している。図１４では、光の進行方向にＺ軸をとり、外部からの光が反射型可変光アッテネータ４の備える２面反射体（反射部）３８に向かう方向を＋Ｚ方向としている。また、反射型可変光アッテネータ４の備えるファラデー回転子２０の磁壁ＩがＹＺ面に平行になるようにＹ軸をとり、ＹＺ面に直交する方向にＸ軸をとっている。図１４（ａ）は反射型可変光アッテネータを＋Ｙ方向に見た構成を示し、図１４（ｂ）は反射型可変光アッテネータを−Ｘ方向に見た構成を示している。
【００７７】
図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、反射型可変光アッテネータ４は、２本の光ファイバ４１、４２に接続されている。光ファイバ４１の−Ｚ側の端部は、外部から光が入射する光入射ポートＰ１（１）になっている。光ファイバ４２の＋Ｚ側の端部は、外部に光を出射する光出射ポートＰ２（２）になっている。各光ファイバ４１、４２の＋Ｚ方向には、光ファイバ４１、４２から出射した発散光を平行光に変換するレンズ５１、５２がそれぞれ配置されている。
【００７８】
レンズ５１の＋Ｚ方向には複屈折板１４が配置され、レンズ５２の＋Ｚ方向には複屈折板１６が配置されている。２つの複屈折板１４、１６はＸＹ面に平行に隣接配置されて、Ｚ軸に垂直な光入出射面を有している。複屈折板１４の光学軸ＯＡ１４（不図示）の向き及び異常光の軸ずれ方向は、図８に示した複屈折板ＢＰのそれらと同じである。また、複屈折板１６の光学軸ＯＡ１６（不図示）の向き及び異常光の軸ずれ方向は、複屈折板１４をＺ軸回りに１８０°回転した状態に等しい。複屈折板１４、１６の＋Ｚ方向であってレンズ５１に対応する位置には１／２波長板３６が配置され、レンズ５２に対応する位置には１／２波長板３７が配置されている。１／２波長板３６、３７の＋Ｚ方向には、ファラデー回転子２０が配置されている。ファラデー回転子２０には、不図示の磁界印加機構により所定の分布の磁界が印加され、磁区構造が形成されている。ＹＺ面に平行な磁壁Ｉは、電磁石のコイルに流す電流を制御することにより±Ｘ方向（図中矢印で示す）に移動できるようになっている。
【００７９】
ファラデー回転子２０の＋Ｚ方向には、複屈折板１５が配置されている。複屈折板１５の光学軸ＯＡ１５（不図示）はＸＺ面内にあり、Ｘ軸とのなす角度は＋Ｙ方向に見てＹ軸について反時計回りに約４５°になっている。複屈折板１５の＋Ｚ側には、例えば直角プリズム等の２面反射体３８が配置されている。２面反射体３８は、２面反射により光路を変更する機能を有する。２面反射体３８は、図１４に示すような直角プリズム以外に、２枚の反射鏡を組み合わせた構造でもよい。
【００８０】
複屈折板１４により分離した２つの光がファラデー回転子２０をそれぞれ透過する２つの光透過領域は、磁壁Ｉとの間の距離が互いに等しくなっている。また、２面反射体３８で反射して光路が変更された２つの光が再度ファラデー回転子２０を透過する２つの光透過領域も、磁壁Ｉとの間の距離が互いに等しくなっている。
【００８１】
次に、本実施の形態による反射型可変光アッテネータ４の動作について説明する。図１５乃至図２０は、反射型可変光アッテネータ４を構成する各光学素子を通過する光の偏光状態を＋Ｚ方向に見た図である。図１５乃至図２０の（ａ）は、図１４に示すように、複屈折板１４、１６の−Ｚ側の光入出射面Ｚ１での光の偏光状態を示している。図１５乃至図２０の（ｂ）は、複屈折板１４、１６の＋Ｚ側の光入出射面Ｚ２での光の偏光状態を示している。図１５乃至図２０の（ｃ）は、ファラデー回転子２０の−Ｚ側の光入出射面Ｚ３での光の偏光状態を示している。図１５乃至図２０の（ｄ）は、ファラデー回転子２０の＋Ｚ側の光入出射面Ｚ４での光の偏光状態を示している。図１５乃至図２０の（ｅ）は、複屈折板１５の＋Ｚ側の光入出射面Ｚ５での光の偏光状態を示している。
【００８２】
図１５乃至図２０では、理解を容易にするために、複屈折板１４、１６、１／２波長板３６、３７、ファラデー回転子２０、及び複屈折板１５を＋Ｚ方向に見た状態と、２面反射体３８を−Ｙ方向に見た状態とを併せて模式的に図示している。また、各（ａ）〜（ｅ）には各光の位置を示すために仮想方眼を示している。また、各光の偏光方位は両矢印で示している。
【００８３】
まず、図１５を用いて、不図示の磁界印加機構によりファラデー回転子２０に磁区Ａが形成されている状態（第１の状態）における光入射ポートＰ１（１）から入射した光の状態について説明する。図１５は、光入射ポートＰ１（１）から入射して光出射ポートＰ２（２）から外部に出射する光を示している。図１５（ａ）の左側に示すように、光入射ポートＰ１（１）から入射した光Ｌ３１は、複屈折板１４に入射する。図１５（ｂ）の左側に示すように、複屈折板１４に入射した光Ｌ３１は、常光Ｌ３２ａと矢印Ｃ１１方向へ軸ずれした異常光Ｌ３２ｂとに分離し、複屈折板１４から出射する。次いで、常光成分の光Ｌ３２ａは１／２波長板３６に入射し、異常光成分の光Ｌ３２ｂは１／２波長板３７に入射する。図１５（ｃ）の左側に示すように、光Ｌ３２ａは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ３３ａとして１／２波長板３６から出射する。光Ｌ３２ｂは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ３３ｂとして１／２波長板３７から出射する。光Ｌ３３ａ、Ｌ３３ｂの偏光方位は同一になる。次に、光Ｌ３３ａ、Ｌ３３ｂはファラデー回転子２０の磁区Ａに入射する。図１５（ｄ）の左側に示すように、光Ｌ３３ａ、Ｌ３３ｂは、それぞれ偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ３４ａ、Ｌ３４ｂとなってファラデー回転子２０から出射する。これにより、光Ｌ３４ａ、Ｌ３４ｂの偏光方位は、光Ｌ３４ａ、Ｌ３４ｂの進行方向に平行な直線と複屈折板１５の光学軸に平行な直線とが交差して形成される平面に垂直になる。図１５（ｅ）の左側に示すように、光Ｌ３４ａ、Ｌ３４ｂは、複屈折板１５の一方の表面に入射して常光となって、共に軸ずれせずに直進して複屈折板１５の他方の表面から光Ｌ３５ａ、Ｌ３５ｂとして出射する。光Ｌ３５ａ、Ｌ３５ｂは２面反射体３８で反射して、図１５（ｅ）の右側に示すように、それぞれ光路が変更された光Ｌ３６ａ、Ｌ３６ｂとして複屈折板１５の他方の表面に入射する。
【００８４】
図１５（ｄ）の右側に示すように、光Ｌ３６ａ、Ｌ３６ｂは、軸ずれせずに直進して複屈折板１５の他方の表面から光Ｌ３７ａ、Ｌ３７ｂとして出射する。光Ｌ３７ａ、Ｌ３７ｂは、ファラデー回転子２０の磁区Ａに入射する。ここで、光Ｌ３７ａの入射位置と図１５（ｄ）の左側に示す光Ｌ３４ａの出射位置との距離、及び光Ｌ３７ｂの入射位置と図１５（ｄ）の左側に示す光Ｌ３４ｂの出射位置との距離は、光のビーム径の０．８倍以上になっている。図１５（ｃ）の右側に示すように、光Ｌ３７ａ、Ｌ３７ｂは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ３８ａ、Ｌ３８ｂとしてファラデー回転子２０から出射する。光Ｌ３８ａは１／２波長板３６に入射し、光Ｌ３８ｂは１／２波長板３７に入射する。図１５（ｂ）の右側に示すように、光Ｌ３８ａは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ３９ａとして１／２波長板３６から出射する。光Ｌ３８ｂは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ３９ｂとして１／２波長板３７から出射する。光Ｌ３９ａは複屈折板１６に入射して異常光となり、光Ｌ３９ｂは複屈折板１６に入射して常光となる。図１５（ａ）の右側に示すように、光Ｌ３９ａは矢印Ｃ１３の逆方向に軸ずれして光Ｌ３９ｂと合波し、光Ｌ４０として複屈折板１６から出射する。光Ｌ４０は、光出射ポートＰ２（２）に入射して外部に出射する。したがって、光入射ポートＰ１（１）に入射した光は、偏光に依存せずに全て光出射ポートＰ２（２）から出射することになる。
【００８５】
次に、図１６を用いて、不図示の磁界印加機構により、ファラデー回転子２０の＋Ｘ側の領域に磁区Ａが形成され、−Ｘ側の領域に磁区Ｂが形成されている状態（第２の状態）における光入射ポートＰ１（１）から入射した光の状態について説明する。図１６は、光入射ポートＰ１（１）から入射した光を示している。図１６（ａ）の左側に示すように、光入射ポートＰ１（１）から入射した光Ｌ４１は、複屈折板１４に入射する。図１６（ｂ）の左側に示すように、光Ｌ４１は常光Ｌ４２ａと矢印Ｃ１１方向へ軸ずれした異常光Ｌ４２ｂとに分離し、複屈折板１４から出射する。次いで、常光成分の光Ｌ４２ａは１／２波長板３６に入射し、異常光成分の光Ｌ４２ｂは１／２波長板３７に入射する。図１６（ｃ）の左側に示すように、光Ｌ４２ａは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ４３ａとして１／２波長板３６から出射する。光Ｌ４２ｂは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ４３ｂとして１／２波長板３７から出射する。光Ｌ４３ａ、Ｌ４３ｂの偏光方位は同一になる。次に、光Ｌ４３ａ、Ｌ４３ｂはファラデー回転子２０の磁区Ａに入射する。図１６（ｄ）の左側に示すように、光Ｌ４３ａ、Ｌ４３ｂは、それぞれ偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ４４ａ、Ｌ４４ｂとなってファラデー回転子２０から出射する。これにより、光Ｌ４４ａ、Ｌ４４ｂの偏光方位は、光Ｌ４４ａ、Ｌ４４ｂの進行方向に平行な直線と複屈折板１５の光学軸に平行な直線とが交差して形成される平面に垂直になる。図１６（ｅ）の左側に示すように、光Ｌ４４ａ、Ｌ４４ｂは、複屈折板１５の一方の表面に入射して常光となって、共に軸ずれせずに直進して複屈折板１５の他方の表面から光Ｌ４５ａ、Ｌ４５ｂとして出射する。光Ｌ４５ａ、Ｌ４５ｂは２面反射体３８で反射して、図１６（ｅ）の右側に示すように、それぞれ光路が変更された光Ｌ４６ａ、Ｌ４６ｂとして複屈折板１５の他方の表面に入射する。
【００８６】
図１６（ｄ）の右側に示すように、光Ｌ４６ａ、Ｌ４６ｂは、軸ずれせずに直進して複屈折板１５の他方の表面から光Ｌ４７ａ、Ｌ４７ｂとして出射する。光Ｌ４７ａ、Ｌ４７ｂは、ファラデー回転子２０の磁区Ｂに入射する。ここで、光Ｌ４７ａの入射位置と図１６（ｄ）の左側に示す光Ｌ４４ａの出射位置との距離、及び光Ｌ４７ｂの入射位置と図１５（ｄ）の左側に示す光Ｌ４４ｂの出射位置との距離は、光のビーム径の０．８倍以上になっている。図１６（ｃ）の右側に示すように、光Ｌ４７ａ、Ｌ４７ｂは、偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ４８ａ、Ｌ４８ｂとしてファラデー回転子２０から出射する。光Ｌ４８ａは１／２波長板３６に入射し、光Ｌ４８ｂは１／２波長板３７に入射する。図１６（ｂ）の右側に示すように、光Ｌ４８ａは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ４９ａとして１／２波長板３６から出射する。光Ｌ４８ｂは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ４９ｂとして１／２波長板３７から出射する。光Ｌ４９ａは複屈折板１６に入射して常光となり、光Ｌ４９ｂは複屈折板１６に入射して異常光となる。図１６（ａ）の右側に示すように、光Ｌ４９ａは軸ずれせずに光Ｌ５０ａとして複屈折板１６から出射し、光Ｌ４９ｂは矢印Ｃ１３の逆方向に軸ずれして光Ｌ５０ｂとして複屈折板１６から出射する。光Ｌ５０ａ、Ｌ５０ｂは合波せず、いずれも光出射ポートＰ２（２）に入射しない。したがって、光入射ポートＰ１（１）に入射した光は、偏光に依存せずに光出射ポートＰ２（２）から出射しないことになる。
【００８７】
次に、図１７を用いて、不図示の磁界印加機構により、ファラデー回転子２０に磁区Ｂが形成されている状態（第３の状態）における光入射ポートＰ１（１）から入射した光の状態について説明する。図１７は、光入射ポートＰ１（１）から入射した光を示している。図１７（ａ）の左側に示すように、光入射ポートＰ１（１）から入射した光Ｌ５１は、複屈折板１４に入射して、図１７（ｂ）の左側に示すように、常光Ｌ５２ａと矢印Ｃ１１方向へ軸ずれした異常光Ｌ５２ｂとに分離し、複屈折板１４から出射する。次いで、常光成分の光Ｌ５２ａは１／２波長板３６に入射し、異常光成分の光Ｌ５２ｂは１／２波長板３７に入射する。図１７（ｃ）の左側に示すように、光Ｌ５２ａは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ５３ａとして１／２波長板３６から出射する。光Ｌ５２ｂは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ５３ｂとして１／２波長板３７から出射する。光Ｌ５３ａ、Ｌ５３ｂの偏光方位は同一になる。次に、光Ｌ５３ａ、Ｌ５３ｂはファラデー回転子２０の磁区Ｂに入射する。図１７（ｄ）の左側に示すように、光Ｌ５３ａ、Ｌ５３ｂは、それぞれ偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ５４ａ、Ｌ５４ｂとなってファラデー回転子２０から出射する。これにより、光Ｌ５４ａ、Ｌ５４ｂの偏光方位は、光Ｌ５４ａ、Ｌ５４ｂの進行方向に平行な直線と複屈折板１５の光学軸に平行な直線とが交差して形成される平面に平行になる。図１７（ｅ）の左側に示すように、光Ｌ５４ａ、Ｌ５４ｂは、複屈折板１５の一方の表面に入射して異常光となって、矢印Ｃ１２の方向に軸ずれして複屈折板１５の他方の表面から光Ｌ５５ａ、Ｌ５５ｂとして出射する。光Ｌ５５ａ、Ｌ５５ｂは２面反射体３８で反射して、図１７（ｅ）の右側に示すように、それぞれ光路が変更された光Ｌ５６ａ、Ｌ５６ｂとして複屈折板１５の他方の表面に入射する。
【００８８】
図１７（ｄ）の右側に示すように、光Ｌ５６ａ、Ｌ５６ｂは、矢印Ｃ１２の逆方向に軸ずれして複屈折板１５の他方の表面から光Ｌ５７ａ、Ｌ５７ｂとして出射する。光Ｌ５７ａ、Ｌ５７ｂはファラデー回転子２０の磁区Ｂに入射する。図１７（ｃ）の右側に示すように、光Ｌ５７ａ、Ｌ５７ｂは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ５８ａ、Ｌ５８ｂとしてファラデー回転子２０から出射する。光Ｌ５８ａは１／２波長板３６に入射し、光Ｌ５８ｂは１／２波長板３７に入射する。図１７（ｂ）の右側に示すように、光Ｌ５８ａは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ５９ａとして１／２波長板３６から出射する。光Ｌ５８ｂは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ５９ｂとして１／２波長板３７から出射する。光Ｌ５９ａは複屈折板１６に入射して異常光となり、光Ｌ５９ｂは複屈折板１６に入射して常光となる。図１７（ａ）の右側に示すように、光Ｌ５９ａは矢印Ｃ１３の逆方向に軸ずれして光Ｌ５９ｂと合波し、光Ｌ６０として複屈折板１６から出射する。光Ｌ６０は、光出射ポートＰ２（２）に入射しない。したがって、光入射ポートＰ１（１）に入射した光は、偏光に依存せずに光出射ポートＰ２（２）から出射しないことになる。
【００８９】
次に、図１８を用いて、第１の状態における光出射ポートＰ２（２）から入射した光の状態について説明する。図１８は、光出射ポートＰ２（２）から入射した光を示している。図１８（ａ）の右側に示すように、光出射ポートＰ２（２）から入射した光Ｌ６１は、複屈折板１６に入射する。図１８（ｂ）の右側に示すように、光Ｌ６１は常光Ｌ６２ａと矢印Ｃ１３方向へ軸ずれした異常光Ｌ６２ｂとに分離し、複屈折板１６から出射する。次いで、常光成分の光Ｌ６２ａは１／２波長板３７に入射し、異常光成分の光Ｌ６２ｂは１／２波長板３６に入射する。図１８（ｃ）の右側に示すように、光Ｌ６２ａは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ６３ａとして１／２波長板３７から出射する。光Ｌ６２ｂは、偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ６３ｂとして１／２波長板３６から出射する。光Ｌ６３ａ、Ｌ６３ｂの偏光方位は同一になる。次に、光Ｌ６３ａ、Ｌ６３ｂは、ファラデー回転子２０の磁区Ａに入射する。図１８（ｄ）の右側に示すように、光Ｌ６３ａ、Ｌ６３ｂは、それぞれ偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ６４ａ、Ｌ６４ｂとなってファラデー回転子２０から出射する。これにより、光Ｌ６４ａ、Ｌ６４ｂの偏光方位は、光Ｌ６４ａ、Ｌ６４ｂの進行方向に平行な直線と複屈折板１５の光学軸に平行な直線とが交差して形成される平面に平行になる。図１８（ｅ）の右側に示すように、光Ｌ６４ａ、Ｌ６４ｂは、複屈折板１５の一方の表面に入射して異常光となって、矢印Ｃ１２の方向に軸ずれして複屈折板１５の他方の表面から光Ｌ６５ａ、Ｌ６５ｂとして出射する。光Ｌ６５ａ、Ｌ６５ｂは２面反射体３８で反射して、図１８（ｅ）の左側に示すように、それぞれ光路が変更された光Ｌ６６ａ、Ｌ６６ｂとして複屈折板１５の他方の表面に入射する。
【００９０】
図１８（ｄ）の左側に示すように、光Ｌ６６ａ、Ｌ６６ｂは、矢印Ｃ１２の逆方向に軸ずれして複屈折板１５の他方の表面から光Ｌ６７ａ、Ｌ６７ｂとして出射する。光Ｌ６７ａ、Ｌ６７ｂは、ファラデー回転子２０の磁区Ａに入射する。図１８（ｃ）の左側に示すように、光Ｌ６７ａ、Ｌ６７ｂは、偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ６８ａ、Ｌ６８ｂとしてファラデー回転子２０から出射する。光Ｌ６８ａは１／２波長板３７に入射し、光Ｌ６８ｂは１／２波長板３６に入射する。図１８（ｂ）の左側に示すように、光Ｌ６８ａは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ６９ａとして１／２波長板３７から出射する。光Ｌ６８ｂは、偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ６９ｂとして１／２波長板３６から出射する。光Ｌ６９ａは複屈折板１４に入射して異常光となり、光Ｌ６９ｂは複屈折板１４に入射して常光となる。図１８（ａ）の左側に示すように、光Ｌ６９ａは矢印Ｃ１１の逆方向に軸ずれして光Ｌ６９ｂと合波し、光Ｌ７０として複屈折板１４から出射する。光Ｌ７０は、光入射ポートＰ１（１）に入射しない。したがって、光出射ポートＰ２（２）に入射した光は、偏光に依存せずに光入射ポートＰ１（１）から出射しないことになる。
【００９１】
次に、図１９を用いて、第２の状態における光出射ポートＰ２（２）から入射した光の状態について説明する。図１９は、光出射ポートＰ２（２）から入射した光を示している。図１９（ａ）の右側に示すように、光出射ポートＰ２（２）から入射した光Ｌ７１は、複屈折板１６に入射する。図１９（ｂ）の右側に示すように、光Ｌ７１は常光Ｌ７２ａと矢印Ｃ１３方向へ軸ずれした異常光Ｌ７２ｂとに分離し、複屈折板１６から出射する。次いで、常光成分の光Ｌ７２ａは１／２波長板３７に入射し、異常光成分の光Ｌ７２ｂは１／２波長板３６に入射する。図１９（ｃ）の右側に示すように、光Ｌ７２ａは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ７３ａとして１／２波長板３７から出射する。光Ｌ７２ｂは、偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ７３ｂとして１／２波長板３６から出射する。光Ｌ７３ａ、Ｌ７３ｂの偏光方位は同一になる。次に、光Ｌ７３ａ、Ｌ７３ｂはファラデー回転子２０の磁区Ｂに入射する。図１９（ｄ）の右側に示すように、光Ｌ７３ａ、Ｌ７３ｂは、それぞれ偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ７４ａ、Ｌ７４ｂとなってファラデー回転子２０から出射する。これにより、光Ｌ７４ａ、Ｌ７４ｂの偏光方位は、光Ｌ７４ａ、Ｌ７４ｂの進行方向に平行な直線と複屈折板１５の光学軸に平行な直線とが交差して形成される平面に垂直になる。図１９（ｅ）の右側に示すように、光Ｌ７４ａ、Ｌ７４ｂは、複屈折板１５の一方の表面に入射して常光となって、軸ずれせずに複屈折板１５の他方の表面から光Ｌ７５ａ、Ｌ７５ｂとして出射する。光Ｌ７５ａ、Ｌ７５ｂは２面反射体３８で反射して、図１９（ｅ）の左側に示すように、それぞれ光路が変更された光Ｌ７６ａ、Ｌ７６ｂとして複屈折板１５の他方の表面に入射する。
【００９２】
図１９（ｄ）の左側に示すように、光Ｌ７６ａ、Ｌ７６ｂは、軸ずれせずに複屈折板１５の他方の表面から光Ｌ７７ａ、Ｌ７７ｂとして出射する。光Ｌ７７ａ、Ｌ７７ｂは、ファラデー回転子２０の磁区Ａに入射する。図１９（ｃ）の左側に示すように、光Ｌ７７ａ、Ｌ７７ｂは、偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ７８ａ、Ｌ７８ｂとしてファラデー回転子２０から出射する。光Ｌ７８ａは１／２波長板３７に入射し、光Ｌ７８ｂは１／２波長板３６に入射する。図１９（ｂ）の左側に示すように、光Ｌ７８ａは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ７９ａとして１／２波長板３７から出射する。光Ｌ７８ｂは、偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ７９ｂとして１／２波長板３６から出射する。光Ｌ７９ａは複屈折板１４に入射して常光となり、光Ｌ７９ｂは複屈折板１４に入射して異常光となる。図１９（ａ）の左側に示すように、光Ｌ７９ａは矢印Ｃ１１の逆方向に軸ずれして光Ｌ８０ａとして複屈折板１４から出射し、光Ｌ７９ｂは軸ずれせずに光Ｌ８０ｂとして複屈折板１４から出射する。光Ｌ８０ａ、Ｌ８０ｂは合波せず、いずれも光入射ポートＰ１（１）に入射しない。したがって、光出射ポートＰ２（２）に入射した光は、偏光に依存せずに光入射ポートＰ１（１）から出射しないことになる。
【００９３】
次に、図２０を用いて、第３の状態における光出射ポートＰ２（２）から入射した光の状態について説明する。図２０は、光出射ポートＰ２（２）から入射した光を示している。図２０（ａ）の右側に示すように、光出射ポートＰ２（２）から入射した光Ｌ８１は、複屈折板１６に入射する。図２０（ｂ）の右側に示すように、光Ｌ８１は常光Ｌ８２ａと矢印Ｃ１３方向へ軸ずれした異常光Ｌ８２ｂとに分離し、複屈折板１６から出射する。次いで、常光成分の光Ｌ８２ａは１／２波長板３７に入射し、異常光成分の光Ｌ８２ｂは１／２波長板３６に入射する。図２０（ｃ）の右側に示すように、光Ｌ８２ａは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ８３ａとして１／２波長板３７から出射する。光Ｌ８２ｂは、偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ８３ｂとして１／２波長板３６から出射する。光Ｌ８３ａ、Ｌ８３ｂの偏光方位は同一になる。次に、光Ｌ８３ａ、Ｌ８３ｂはファラデー回転子２０の磁区Ｂに入射する。図２０（ｄ）の右側に示すように、光Ｌ８３ａ、Ｌ８３ｂは、それぞれ偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ８４ａ、Ｌ８４ｂとなってファラデー回転子２０から出射する。これにより、光Ｌ８４ａ、Ｌ８４ｂの偏光方位は、光Ｌ８４ａ、Ｌ８４ｂの進行方向に平行な直線と複屈折板１５の光学軸に平行な直線とが交差して形成される平面に垂直になる。図２０（ｅ）の右側に示すように、光Ｌ８４ａ、Ｌ８４ｂは、複屈折板１５の一方の表面に入射して常光となって、軸ずれせずに複屈折板１５の他方の表面から光Ｌ８５ａ、Ｌ８５ｂとして出射する。光Ｌ８５ａ、Ｌ８５ｂは２面反射体３８で反射して、図２０（ｅ）の左側に示すように、それぞれ光路が変更された光Ｌ８６ａ、Ｌ８６ｂとして複屈折板１５の他方の表面に入射する。
【００９４】
図２０（ｄ）の左側に示すように、光Ｌ８６ａ、Ｌ８６ｂは、軸ずれせずに複屈折板１５の他方の表面から光Ｌ８７ａ、Ｌ８７ｂとして出射する。光Ｌ８７ａ、Ｌ８７ｂは、ファラデー回転子２０の磁区Ｂに入射する。図２０（ｃ）の左側に示すように、光Ｌ８７ａ、Ｌ８７ｂは、偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ８８ａ、Ｌ８８ｂとしてファラデー回転子２０から出射する。光Ｌ８８ａは１／２波長板３７に入射し、光Ｌ８８ｂは１／２波長板３６に入射する。図２０（ｂ）の左側に示すように、光Ｌ８８ａは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ８９ａとして１／２波長板３７から出射する。光Ｌ８８ｂは、偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ８９ｂとして１／２波長板３６から出射する。光Ｌ８９ａは複屈折板１４に入射して異常光となり、光Ｌ８９ｂは複屈折板１４に入射して常光となる。図２０（ａ）の左側に示すように、光Ｌ８９ａは矢印Ｃ１１の逆方向に軸ずれして光Ｌ８９ｂと合波し、光Ｌ９０として複屈折板１６から出射する。光Ｌ９０は、光入射ポートＰ１（１）に入射して外部に出射する。したがって、光出射ポートＰ２（２）に入射した光は、偏光に依存せずに光入射ポートＰ１（１）から出射することになる。
【００９５】
＋Ｚの進行方向の部分（図１５〜図２０の左側）と、−Ｚの進行方向の部分（図１５〜図２０の右側）の２つに分けて考えると、図１５の第１の状態では、両方とも透過状態（光入射ポートＰ１に入射して光出射ポートＰ２から出射するための光路上を光が通っている状態）になっており、図１６の第２の状態では、＋Ｚ方向では透過状態であるが、−Ｚ方向では非透過状態になっている。ここで、非透過状態であっても波長温度変化や作製誤差に起因する複屈折板、波長板、ファラデー回転子の角度ずれにより、図１５と同じ光路を進む光が少しは存在する。図１７の第３の状態では、＋Ｚ方向及び−Ｚ方向の両方で非透過状態になっており、非常に高い減衰量が得られる。
【００９６】
このように、本実施の形態による可変光アッテネータ４によれば、磁界印加機構により磁壁Ｉを移動させ、ファラデー回転子２０の磁区構造を第１の状態、第２の状態と第３の状態との間で徐々に変化させることによって、光入射ポートＰ１（１）に入射した光の減衰量を連続的に変化させることができる。また可変光アッテネータ４は、第１及び第２の状態では光出射ポートＰ２（２）に入射した光は光入射ポートＰ１（１）から出射しないため、光アイソレータとしての機能も有する。さらに可変光アッテネータ４は、第３の状態では非常に高い減衰量が得られるので、光シャッタとしての機能も有する。
【００９７】
本実施の形態による可変光アッテネータ４によれば、上記第１の実施の形態と同様に光透過領域内の磁区構造を変化させる方式としたため、小型で高速な磁気光学光部品が実現できる。
また、図９に示す透過型の構成と比較して、１枚のファラデー回転子２０のみで２段型の構成を実現するとともに、一方のみに光ファイバ４１、４２が配置されているので、小型化、低価格化が容易という特徴を有している。
【００９８】
図２１は、本実施の形態による磁気光学光部品の変形例として反射型可変光アッテネータ４’の構成を模式的に示している。図２１では図１４と同様に座標系をとっている。図２１（ａ）は反射型可変光アッテネータ４’を＋Ｙ方向に見た構成を示し、図２１（ｂ）は反射型可変光アッテネータ４’を−Ｘ方向に見た構成を示している。図２１（ａ）、（ｂ）に示すように、本変形例では、図１４に示す反射型可変光アッテネータ４と比較すると、複屈折板１５に代えて偏光ガラス１７が配置され、２面反射体３８に代えて反射膜１８が配置されている。反射膜１８は、例えば偏光ガラス１７の＋Ｚ側表面に成膜されている。また本変形例では、光ファイバ４１、４２が複屈折板１４、１６の光入出射面に対してＸＺ面内で斜めに配置され、光を斜め入射させるようになっている。
【００９９】
図２２乃至図２７は、反射型可変光アッテネータ４’を構成する各光学素子を通過する光の偏光状態を＋Ｚ方向に見た図である。図２２乃至図２７の（ａ）は、図２１に示す複屈折板１４、１６の−Ｚ側の光入出射面Ｚ１での光の偏光状態を示している。図２２乃至図２７の（ｂ）は、複屈折板１４、１６の＋Ｚ側の光入出射面Ｚ２での光の偏光状態を示している。図２２乃至図２７の（ｃ）は、ファラデー回転子２０の−Ｚ側の光入出射面Ｚ３での光の偏光状態を示している。図２２乃至図２７の（ｄ）は、ファラデー回転子２０の＋Ｚ側の光入出射面Ｚ４での光の偏光状態を示している。図２２乃至図２７の（ｅ）は、偏光ガラス１７の＋Ｚ側の光入出射面Ｚ５での光の偏光状態を示している。
図２２乃至図２７では、理解を容易にするために、複屈折板１４、１６、１／２波長板３６、３７、ファラデー回転子２０、偏光ガラス１７及び反射膜１８を＋Ｚ方向に見た状態を併せて模式的に図示している。また、偏光ガラス１７の透過軸の方向を両矢印で表している。
【０１００】
図２２を用いて、不図示の磁界印加機構によりファラデー回転子２０に磁区Ａが形成されている状態（第１の状態）における光入射ポートＰ１（１）から入射した光の状態について説明する。図２２は、光入射ポートＰ１（１）から入射して光出射ポートＰ２（２）から外部に出射する光を示している。図２２（ａ）の左側に示すように、光入射ポートＰ１（１）から入射した光Ｌ１３１は、複屈折板１４に入射する。図２２（ｂ）の左側に示すように、複屈折板１４に入射した光Ｌ１３１は、常光Ｌ１３２ａと矢印Ｃ１１方向へ軸ずれした異常光Ｌ１３２ｂとに分離し、複屈折板１４から出射する。次いで、常光成分の光Ｌ１３２ａは１／２波長板３６に入射し、異常光成分の光Ｌ１３２ｂは１／２波長板３７に入射する。図２２（ｃ）の左側に示すように、光Ｌ１３２ａは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ１３３ａとして１／２波長板３６から出射する。光Ｌ１３２ｂは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ１３３ｂとして１／２波長板３７から出射する。光Ｌ１３３ａ、Ｌ１３３ｂの偏光方位は同一になる。次に、光Ｌ１３３ａ、Ｌ１３３ｂはファラデー回転子２０の磁区Ａに入射する。図２２（ｄ）の左側に示すように、光Ｌ１３３ａ、Ｌ１３３ｂは、それぞれ偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ１３４ａ、Ｌ１３４ｂとなってファラデー回転子２０から出射する。これにより、光Ｌ１３４ａ、Ｌ１３４ｂの偏光方位は、偏光ガラス１７の透過軸に平行になる。図２２（ｅ）の左側に示すように、光Ｌ１３４ａ、Ｌ１３４ｂは偏光ガラス１７の一方の表面に入射し、偏光ガラス１７で吸収されずに透過して、他方の表面から光Ｌ１３５ａ、Ｌ１３５ｂとして出射する。光Ｌ１３５ａ、Ｌ１３５ｂは反射膜１８で反射して、図２２（ｅ）の右側に示すように、それぞれ光路が変更された光Ｌ１３６ａ、Ｌ１３６ｂとして偏光ガラス１７の他方の表面に入射する。
【０１０１】
図２２（ｄ）の右側に示すように、光Ｌ１３６ａ、Ｌ１３６ｂは、偏光ガラス１７の他方の表面から光Ｌ１３７ａ、Ｌ１３７ｂとしてそのまま出射する。光Ｌ１３７ａ、Ｌ１３７ｂは、ファラデー回転子２０の磁区Ａに入射する。ここで、光Ｌ１３７ａの入射位置と図２２（ｄ）の左側に示す光Ｌ１３４ａの出射位置との距離、及び光Ｌ１３７ｂの入射位置と図２２（ｄ）の左側に示す光Ｌ１３４ｂの出射位置との距離は、光のビーム径の０．８倍以上になっている。図２２（ｃ）の右側に示すように、光Ｌ１３７ａ、Ｌ１３７ｂは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ１３８ａ、Ｌ１３８ｂとしてファラデー回転子２０から出射する。光Ｌ１３８ａは１／２波長板３６に入射し、光Ｌ１３８ｂは１／２波長板３７に入射する。図２２（ｂ）の右側に示すように、光Ｌ１３８ａは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について反時計回りに４５°回転した光Ｌ１３９ａとして１／２波長板３６から出射する。光Ｌ１３８ｂは偏光方位が＋Ｚ方向に見てＺ軸について時計回りに４５°回転した光Ｌ１３９ｂとして１／２波長板３７から出射する。光Ｌ１３９ａは複屈折板１６に入射して異常光となり、光Ｌ１３９ｂは複屈折板１６に入射して常光となる。図２２（ａ）の右側に示すように、光Ｌ１３９ａは矢印Ｃ１３の逆方向に軸ずれして光Ｌ１３９ｂと合波し、光Ｌ１４０として複屈折板１６から出射する。光Ｌ１４０は、光出射ポートＰ２（２）に入射して外部に出射する。したがって、光入射ポートＰ１（１）に入射した光は、偏光に依存せずに全て光出射ポートＰ２（２）から出射することになる。
【０１０２】
図２３は、ファラデー回転子２０の＋Ｘ側の領域に磁区Ａが形成され、−Ｘ側の領域に磁区Ｂが形成されている状態（第２の状態）における光入射ポートＰ１（１）から入射した光の状態を示し、図２４は、ファラデー回転子２０に磁区Ｂが形成されている状態（第３の状態）における光入射ポートＰ１（１）から入射した光の状態を示している。また、図２５乃至図２７は、第１乃至第３の状態における光出射ポートＰ２（２）から入射した光の状態をそれぞれ示している。
【０１０３】
図２３乃至図２７に示す光の状態は、図１６乃至図２０に示す光の状態とほぼ同様であるので詳しい説明を省略する。例えば図２３に示す第２の状態における光の状態は、図１６に示す光の状態と同様であり、光入射ポートＰ１（１）に入射した光は、偏光に依存せずに光出射ポートＰ２（２）から出射しない。
また、図２４（ａ）〜（ｄ）の左側に示す第３の状態における光の状態は、図１７（ａ）〜（ｄ）の左側に示す光の状態と同様である。ここで、図２４（ｄ）の左側に示す光Ｌ１５４ａ、Ｌ１５４ｂの偏光方位は、偏光ガラス１７の透過軸に垂直になる。したがって、光Ｌ１５４ａ、Ｌ１５４ｂは偏光ガラス１７で吸収され、偏光ガラス１７を透過しない。なお、ファラデー回転子２０の作製誤差や温度波長変化に伴うファラデー回転角の角度ずれ、又は各光学素子の光学軸の角度ずれ等によって、光Ｌ１５４ａ、Ｌ１５４ｂの偏光方位が偏光ガラス１７の透過軸に垂直にならず、一部の光が偏光ガラス１７を透過してしまうこともあり得る。しかし偏光ガラス１７を透過した光は、光出射ポートＰ２（２）に入射しないようになっている。したがって、光入射ポートＰ１（１）に入射した光は、偏光に依存せずに光出射ポートＰ２（２）から出射しない。
【０１０４】
図２５（ａ）〜（ｄ）の右側に示す第１の状態における光の状態は、図１８（ａ）〜（ｄ）の右側に示す光の状態と同様である。ここで、図２５（ｄ）の右側に示す光Ｌ１６４ａ、Ｌ１６４ｂの偏光方位は、偏光ガラス１７の透過軸に垂直になる。したがって、光Ｌ１６４ａ、Ｌ１６４ｂは偏光ガラス１７で吸収され、偏光ガラス１７を透過しない。上記と同様に一部の光が偏光ガラス１７を透過してしまうこともあり得るが、偏光ガラス１７を透過した光は、光入射ポートＰ１（１）に入射しないようになっている。したがって、光出射ポートＰ２（２）に入射した光は、偏光に依存せずに光入射ポートＰ１（１）から出射しない。
図２６に示す第２の状態における光の状態は、図１９に示す光の状態と同様であり、光出射ポートＰ２（２）に入射した光は、偏光に依存せずに光入射ポートＰ１（１）から出射しない。
図２７に示す第３の状態における光の状態は、図２０に示す光の状態と同様であり、光出射ポートＰ２（２）に入射した光は、偏光に依存せずに光入射ポートＰ１（１）から出射する。
【０１０５】
本変形例によれば、２面反射体３８を用いる必要がないことに加え、複屈折板１５より厚さの薄い偏光ガラス１７を用いているため、図１４に示す構成よりさらに小型化、低価格化が可能である。
【０１０６】
〔第５の実施の形態〕
次に、本発明の第５の実施の形態による磁気光学光部品について図２８乃至図３４を用いて説明する。図２８は、本実施の形態による磁気光学光部品として透過型可変光アッテネータ５の要部構成を模式的に示している。図２８では図７と同様に座標系をとっている。また、光ビームの中心軸上をＸ＝０としている。図２８に示すように、可変光アッテネータ５は、外部から光の入射する光入射ポートＰ１（図示せず）側から順に、偏光子６１、ファラデー回転子２０、偏光子６２、ファラデー回転子２１、及び偏光子６３を有している。ファラデー回転子２０、２１には、不図示の磁界印加機構により所定の分布の磁界が印加され、磁区構造が形成されている。ファラデー回転子２０は、例えば磁化の向きを一様に＋Ｚ方向にした磁区Ａ１と、磁化の向きを一様に−Ｘ方向にした磁区Ｂ１と、磁区Ａ１、Ｂ１の境界でありＹＺ面に平行な磁壁Ｉ１とを有している。ファラデー回転子２１は、磁化の向きを一様に磁区Ａ１の磁化の向きと同一にした磁区Ａ２と、磁化の向きを一様に磁区Ｂ１の磁化の向きと同一にした磁区Ｂ２と、磁区Ａ２、Ｂ２の境界でありＹＺ面に平行な磁壁Ｉ２とを有している。ファラデー回転子２０の磁壁Ｉ１とファラデー回転子２１の磁壁Ｉ２とは、電磁石のコイルに流す電流を制御することにより±Ｘ方向に移動できるようになっている。磁壁Ｉ１、Ｉ２は例えば同一平面内に配置されておらず、図２８に示す構成では磁壁Ｉ１を含む平面が磁壁Ｉ２を含む平面よりも＋Ｘ方向に配置されている。
【０１０７】
ここで、ファラデー回転子２０の磁区Ａのファラデー回転角は＋θｆ１とし、磁区Ｂのファラデー回転角は−θｆ１とする。また、ファラデー回転子２１の磁区Ａのファラデー回転角は＋θｆ２とし、磁区Ｂのファラデー回転角は−θｆ２とする。偏光子６１の光学軸と偏光子６２の光学軸との間の相対角度をφ１とし、偏光子６２の光学軸と偏光子６３の光学軸との間の相対角度をφ２とする。また、ファラデー回転子２０の磁壁Ｉ１のＸ座標をＸ１とし、ファラデー回転子２１の磁壁Ｉ２のＸ座標をＸ２とする。
【０１０８】
偏光子６１、６２、６３の消光比がファラデー回転子２０、２１の消光比Ｓより十分大きいとすると、磁区Ａｉを通過した光の順方向（＋Ｚ方向）透過率Ｆａｉ、及び磁区Ａｉを通過した光の逆方向（−Ｚ方向）透過率Ｂａｉは、次式のようになる。
Ｆａｉ＝（１−Ｓ）ｃｏｓ２（φｉ−θｆｉ）＋Ｓｓｉｎ２（φｉ−θｆｉ）
Ｂａｉ＝（１−Ｓ）ｃｏｓ２（−φｉ−θｆｉ）＋Ｓｓｉｎ２（−φｉ−θｆｉ）
【０１０９】
一方、磁区Ｂｉを通過した光の順方向透過率Ｆｂｉ、及び磁区Ｂｉを通過した光の逆方向透過率Ｂｂｉは、次式のようになる。
Ｆｂｉ＝（１−Ｓ）ｃｏｓ２（φｉ＋θｆｉ）＋Ｓｓｉｎ２（φｉ＋θｆｉ）
Ｂｂｉ＝（１−Ｓ）ｃｏｓ２（−φｉ＋θｆｉ）＋Ｓｓｉｎ２（−φｉ＋θｆｉ）
【０１１０】
ここでｉ＝１ｏｒ２である。これらの式より、Ｂａｉ＝Ｆｂｉ、Ｂｂｉ＝Ｆａｉの関係が成り立つ。例えば、φｉ＝θｆｉ＝４５°、Ｓ＝０．００１の場合、Ｆａｉ＝Ｂｂｉ＝０．９９９であり、Ｆｂｉ＝Ｂａｉ＝０．００１である。
【０１１１】
２つのファラデー回転子２０、２１を通過する光の透過率は、通過する各磁区の透過率の積になる。例えば磁区Ａ１、Ａ２を通過する光の順方向透過率はＦａ１×Ｆａ２、磁区Ａ１、Ｂ２を通過する光の順方向透過率はＦａ１×Ｆｂ２というようになる。
ここで、光ビームをガウシアンビームと仮定し、磁壁Ｉ１、Ｉ２の位置（Ｘ座標）が互いの相対的位置を保ちつつ可変である可変光アッテネータの順方向損失と逆方向損失とを算出した。φ１＝θｆ１＝φ２＝θｆ２＝４５°とし、ファラデー回転子２０、２１の消光比を０．００１とした。
以下では、可変光アッテネータとして、順方向損失が０〜１０ｄＢの範囲を光量調整で使用すると考え、また、光アイソレータの機能としては最低１５ｄＢ以上の逆方向損失が必要と考えた。
【０１１２】
図２９は、磁壁Ｉ１と光透過領域との間の距離と磁壁Ｉ２と光透過領域との間の距離との差がビーム径の１．５倍である可変光アッテネータ（（Ｘ１−Ｘ２）／（ビーム径）＝１．５）の順方向損失及び逆方向損失を示すグラフである。グラフの横軸はビーム径で規格化した磁壁Ｉ１のＸ座標（Ｘ１／（ビーム径））を表し、縦軸は損失（ｄＢ）を表している。図２９に示すように、順方向損失が０〜１０ｄＢの範囲において、逆方向損失は３０ｄＢ以上の値が維持されている。したがって、この可変光アッテネータは光アイソレータとして機能している。
【０１１３】
図３０は、磁壁Ｉ１と光透過領域との間の距離と磁壁Ｉ２と光透過領域との間の距離との差がビーム径の０．８倍である可変光アッテネータ（（Ｘ１−Ｘ２）／（ビーム径）＝０．８）の順方向損失及び逆方向損失を示すグラフである。図３０に示すように、順方向損失が０〜１０ｄＢの範囲において、逆方向損失は約１５ｄＢ以上の値が維持されている。したがって、この可変光アッテネータは光アイソレータとして機能している。
【０１１４】
図３１は、磁壁Ｉ１と光透過領域との間の距離と磁壁Ｉ２と光透過領域との間の距離との差が０である可変光アッテネータ（（Ｘ１−Ｘ２）／（ビーム径）＝０）の順方向損失及び逆方向損失を示すグラフである。図３１に示すように、順方向損失が１０ｄＢのときの逆方向損失は１ｄＢ以下になっている。したがって、この可変光アッテネータは光アイソレータとして機能していない。
このように、磁壁Ｉ１と光透過領域との間の距離と磁壁Ｉ２と光透過領域との間の距離との差がビーム径の０．８倍以上であれば、光アイソレータとして機能する可変光アッテネータが得られる。
【０１１５】
図３２は、本実施の形態による透過型可変光アッテネータ５の構成を示している。図３２に示すように、可変光アッテネータ５は、偏光子６１、ファラデー回転子２０、偏光子６２、ファラデー回転子２１、及び偏光子６３がこの順に並んで配置された光学素子を有している。偏光子６１、６２、６３としては、例えば、偏光ガラス、くさび複屈折偏光子、複屈折板等を用いることができる。
【０１１６】
また、可変光アッテネータ５は、ファラデー回転子２０、２１に対し光軸に平行な方向に飽和磁界を印加する永久磁石６６、６７、６８、６９と、ファラデー回転子２０、２１に対し光軸に平行な方向に可変磁界を印加する電磁石７０とを有している。電磁石７０はコの字状のヨーク７１とヨーク７１に巻き回されたコイル７２とを有している。ヨーク７１の一端部（図中左方）のうち図中上方には永久磁石６６が埋め込まれ、図中下方には永久磁石６７が埋め込まれている。ヨーク７１の他端部（図中右方）のうち図中上方には永久磁石６８が埋め込まれ、図中下方には永久磁石６９が埋め込まれている。永久磁石６６、６８の磁極の向きは図中右向きであり、永久磁石６７、６９の磁極の向きは図中左向きである。永久磁石６８は光軸との距離が永久磁石６６より近く、永久磁石６７は光軸との距離が永久磁石６９より近くなっている。各永久磁石６６、６７、６８、６９の位置を調整することにより、２つのファラデー回転子２０、２１の磁壁Ｉ１、Ｉ２の位置を調整できる。
【０１１７】
電磁石７０のヨーク７１両端部には、光を透過させるための光導入窓７３がそれぞれ設けられている。偏光子６１、ファラデー回転子２０、偏光子６２、ファラデー回転子２１、及び偏光子６３は、ヨーク７１の両端部間に位置している。ヨーク７１の一端部の光導入窓７３から入射した光は、各光学素子の光軸を通ってヨーク７１の他端部の光導入窓７３から射出するようになっている。電磁石７０のコイル７２に通電することによりヨーク７１及びヨーク７１両端部間の光学素子を通る閉磁路が形成されて、予め光軸に平行に飽和磁界が印加されているファラデー回転子２０、２１に対し、光軸に平行な所望の磁界を印加できるようになっている。これにより、ファラデー回転子２０、２１の磁壁Ｉ１、Ｉ２を移動させることができる。
【０１１８】
図３３は、本実施の形態による磁気光学光部品の変形例として可変光アッテネータ５’の構成を模式的に示している。図３３に示すように、永久磁石６６、６７、６８、６９は不図示の電磁石７０のヨーク７１から離して配置してもよい。また、電磁石７０を設けず、永久磁石６６、６７、６８、６９の位置を可変にすることによりファラデー回転子２０、２１の磁壁Ｉ１、Ｉ２を移動させるようにしてもよい。
【０１１９】
図３４は、本実施の形態による磁気光学光部品の他の変形例として可変光アッテネータ５’’の構成を模式的に示している。図３４に示すように、偏光子６１、ファラデー回転子２０、偏光子６２、ファラデー回転子２１、及び偏光子６３は、光入出射面が光路に対して斜めに傾くように配置されている。本例では、各光学素子は図中上方の端部が右側に傾くように配置され、それぞれの光入出射面は互いにほぼ平行になっている。光ビームは各光学素子に入射する度に屈折するため、徐々に図中下方に移動している。これにより、ファラデー回転子２０には光入出射面中央の領域αに光ビームが入射するのに対して、ファラデー回転子２１には光入出射面中央より下方の領域βに光ビームが入射する。ファラデー回転子２０、２１には、共通の永久磁石６６、６７により磁界が印加されているが、ファラデー回転子２０の磁壁Ｉ１と光透過領域との距離と、ファラデー回転子２１の磁壁Ｉ２と光透過領域との距離とが互いに異なっている。各光学素子の傾斜角度を調整することにより、磁壁Ｉ１と光透過領域との距離と、磁壁Ｉ２と光透過領域との距離との差を調整できる。また、各光学素子を光路に対して斜めに傾くように配置することで、各光学素子からの反射戻り光が光導波路などの光導波機構（不図示）に結合することを防止できる。なお、本例では各光学素子の光入出射面は互いにほぼ平行になっているが、各光学素子の傾斜方向及び傾斜角度をそれぞれ独立に設定してもよい。また、各光学素子の傾斜方向及び傾斜角度を調整して、入射光と出射光の光軸を一致させるようにしてもよい。このようにすると、各光学素子に光を入出射させる例えば２本の光導波機構を同軸に配置できるので、組み立てやすくなる。
【０１２０】
図１４及び図２１に示す反射型可変光アッテネータ４、４’では、図２８に示す２枚のファラデー回転子２０、２１が１枚のファラデー回転子２０で構成されていると考えることができる。この場合は、＋Ｚ方向に進む光のファラデー回転子２０における光透過領域と、反射部で反射して−Ｚ方向に進む光のファラデー回転子２０における光透過領域との距離が、光のビーム径の０．８倍以上であればよい。例えば、図１５では、光Ｌ３３ａと光Ｌ３８ａとの距離、及び光Ｌ３３ｂと光Ｌ３８ｂとの距離を、共に光のビーム径の０．８倍以上にすることにより、光アイソレータとして機能する可変光アッテネータが得られる。２つの光透過領域間の距離は、図１４に示す反射型可変光アッテネータ４では２面反射体３８への光の入射位置を変化させることにより、調整できる。また、図２１に示す反射型可変光アッテネータ４’では、反射膜１８への光の入射角度や反射膜１８とファラデー回転子２０の距離を変化させることにより、２つの光透過領域間の距離を調整できる。
【０１２１】
本実施の形態による可変光アッテネータ５、５’、５’’によれば、上記第１の実施の形態と同様に光透過領域内の磁区構造を変化させる方式としたため、小型で高速な磁気光学光部品が実現できる。
【０１２２】
また本実施の形態によれば、磁壁Ｉ１と光透過領域との間の距離と磁壁Ｉ２と光透過領域との間の距離との差をビーム径の０．８倍以上にすることにより、光アイソレータとして機能する可変光アッテネータが得られる。
【０１２３】
〔第６の実施の形態〕
次に、本発明の第６の実施の形態による磁気光学光部品について図３５乃至図３７を用いて説明する。一般に、可変の光学特性を有する磁気光学光部品は、電磁石のコイルに流す電流を制御することにより、ファラデー回転子に可変磁界を印加するようになっている。このため、磁気光学光部品の消費電力が大きくなってしまうという問題が生じる。この問題を解決するために、本実施の形態では、ファラデー回転子に磁壁Ｉを形成し、可変磁界を印加して磁壁Ｉを移動させることにより光学特性を可変にする磁壁移動方式の可変光アッテネータにおいて、ファラデー回転子を透過する光ビームのビーム径を小さくすることを特徴としている。
【０１２４】
光ビームのビーム径を異ならせたときの可変光アッテネータの減衰量とコイルに流れる電流との関係について説明する。図３５は、減衰量と電流との関係の測定に用いた可変光アッテネータを示している。図３５に示すように、可変光アッテネータは、偏光子６１、ファラデー回転子２０、偏光子６３がこの順に並んで配置された光学素子を有している。
【０１２５】
また、可変光アッテネータは、ファラデー回転子２０に対し光軸に平行な方向に飽和磁界を印加する永久磁石６６、６７、６８、６９と、ファラデー回転子２０に対し光軸に平行な方向に可変磁界を印加する電磁石７０とを有している。電磁石７０はコの字状のヨーク７１とヨーク７１に巻き回されたコイル７２とを有している。ヨーク７１の一端部（図中左方）のうち図中上方には永久磁石６６が埋め込まれ、図中下方には永久磁石６７が埋め込まれている。ヨーク７１の他端部（図中右方）のうち図中上方には永久磁石６８が埋め込まれ、図中下方には永久磁石６９が埋め込まれている。永久磁石６６、６８の磁極の向きは図中右向きであり、永久磁石６７、６９の磁極の向きは図中左向きである。
【０１２６】
電磁石７０のヨーク７１両端部には、光を透過させるための光導入窓７３がそれぞれ設けられている。偏光子６１、ファラデー回転子２０、偏光子６３は、ヨーク７１の両端部間に位置している。ヨーク７１の一端部の光導入窓７３から入射した光は、各光学素子の光軸を通ってヨーク７１の他端部の光導入窓７３から射出するようになっている。電磁石７０のコイル７２に通電することによりヨーク７１及びヨーク７１両端部間の光学素子を通る閉磁路が形成されて、予め光軸に平行に飽和磁界が印加されているファラデー回転子２０に対し、光軸に平行な所望の磁界を印加できるようになっている。これにより、ファラデー回転子２０の磁壁Ｉを移動させることができる。
【０１２７】
図３６は、ビーム径の違いによる電流と減衰量との関係を示すグラフである。横軸はコイル７２に流す電流（ｍＡ）を表し、縦軸は可変光アッテネータを透過した光の減衰量（ｄＢ）を表している。線Ｅはビーム径が６２μｍの場合の電流と減衰量との関係を示し、線Ｆはビーム径が３４０μｍの場合の電流と減衰量との関係を示している。図３６の線Ｆに示すように、ビーム径が３４０μｍの場合には減衰量３０ｄＢにおける電流は７５ｍＡであり、消費電力は１１８ｍＷであった。一方、線Ｅに示すように、ビーム径が６２μｍの場合には減衰量３０ｄＢにおける電流は２１ｍＡであり、消費電力は９ｍＷであった。光ビームのビーム径を小さく（例えば１００μｍ以下）すると磁壁Ｉの移動量を小さくできるため、可変光アッテネータの消費電力を大幅に低減できる。
【０１２８】
図３７は、光ビームのビーム径を小さくするのに有効でかつ小型化が可能なマイクロコリメータを備えた光導波機構の構成例を示している。図３７（ａ）に示すように、コア４０ａを備えるシングルモードの光ファイバ４０の先端部には、光ファイバ４０と同軸の円柱形状を有する屈折率分布レンズ（ＧＩ（Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｉｎｄｅｘ）レンズ）５０が融着されて直接固定されている。ＧＩレンズ５０は、シングルモードの光ファイバ４０の直径の１倍（例えば１２５μｍ）から４倍程度の範囲の直径を有している。光ファイバ４０及びＧＩレンズ５０は、互いに一体化されてレンズ付き光ファイバとして機能する。ＧＩレンズ５０は、その円柱軸に垂直な端面５０ａを有している。光ファイバ４０からＧＩレンズ５０に入射した光は平行光もしくは収束光に変換され、端面５０ａから端面５０ａに垂直な方向（光ファイバ４０及びＧＩレンズ５０の円柱軸に平行な方向）に出射する。ＧＩレンズ５０は、球面レンズ等と比較して外径を小さくできる。
【０１２９】
図３７（ｂ）は、マイクロコリメータを備えた光導波機構の構成の変形例を示している。図３７（ｂ）に示すように、ＧＩレンズ５０’の端面５０ａ’は、円柱軸に対して斜めに研磨されている。この構成では、光ファイバ４０からＧＩレンズ５０’に入射した光は平行光に変換され、端面５０ａ’から光ファイバ４０及びＧＩレンズ５０’の円柱軸に対して斜め方向に出射する。このため、光を光学素子の光入出射面に対して斜めに入射させる場合には、ＧＩレンズ５０’はＧＩレンズ５０よりさらに適している。すなわち、ＧＩレンズ５０’を用いれば、光ファイバ４０を光学素子の光入出射面に対して垂直に配置しても、端面５０ａ’から所望の斜め方向に光を出射できるようになる。
【０１３０】
図３７（ｃ）は、マイクロコリメータを備えた光導波機構の構成の他の変形例を示している。図３７（ｃ）に示すように、ＧＩレンズ５０の代わりに小型の球レンズ５９を光ファイバ４０に固着したレンズ付き光ファイバも本実施の形態に好適である。
【０１３１】
図３７（ｄ）は、マイクロコリメータを備えた光導波機構の構成のさらに他の変形例を示している。図３７（ｄ）に示すように、コア４０ａが拡大されてレンズと同様の機能を有するコア拡大領域４０ｂを先端近傍に備えるコア拡大（ＴＥＣ；Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｅｘｐａｎｄ  Ｃｏｒｅ）ファイバ４０’を用いることもできる。
【０１３２】
図３８は、上記以外の変形例の光導波機構を備えた磁気光学光部品の構成を模式的に示している。図３８に示すように、光導波路基板８０は、図中中央部に形成された溝部８４と、溝部８４を介して対向し、導波する光のスポットサイズを拡大する一対のスポットサイズ拡大部８２ａを備えた光導波路（ＳＳＣ：Ｓｐｏｔ  Ｓｉｚｅ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）８２とを有している。溝部８４には、スポットサイズ拡大部８２ａ間に配置する偏光子６１、ファラデー回転子２０、偏光子６３等の光学素子が埋め込まれている。ここで図３８中のスポットサイズ拡大部８２ａは、物理的なコアを表しているのではなく、光のスポットサイズ（電磁界分布）を表している。スポットサイズ拡大部８２ａの物理的なコアの幅は、他の領域でのコアの幅よりも太くなっている場合もあれば、細くなっている場合もある。また図３８では、磁界印加機構の図示は省略している。このように、ＳＳＣを光導波機構として用いることもできる。
【０１３３】
本実施の形態による可変光アッテネータによれば、上記第１の実施の形態と同様に光透過領域内の磁区構造を変化させる方式としたため、小型で高速な磁気光学光部品が実現できる。
【０１３４】
また本実施の形態によれば、光ビームのビーム径を小さくすることにより磁壁の移動量を小さくできるため、低消費電力の磁気光学光部品が得られる。なお、従来の磁化回転方式の磁気光学光部品では、光ビームのビーム径に関わらずファラデー回転子の磁化を一様に回転させているため、ビーム径を小さくしても低消費電力化は実現できない。
【０１３５】
〔第７の実施の形態〕
次に、本発明の第７の実施の形態による磁気光学光部品について図３９及び図４０を用いて説明する。図３９は、本実施の形態による磁気光学光部品として可変光アッテネータ７の構成を示している。図４０は、可変光アッテネータ７の電磁石及び光ファイバの構成を示している。図３９及び図４０では、光の進行方向にＺ軸をとり、Ｚ軸に直交する面内で互いに直交する２方向にＸ軸及びＹ軸をとっている。図３９及び図４０に示すように、可変光アッテネータ７は、偏光子６１、ファラデー回転子２０、偏光子６２、ファラデー回転子２１、及び偏光子６３がこの順に並んで配置され、ガラス基板４５上に固定された光学素子を有している。本例では各光学素子はそれぞれの光入出射面が光軸に対して斜めになるように配置されている。偏光子６１、ファラデー回転子２０、及び偏光子６２はそれぞれの光入出射面が互いに平行になるように配置されている。ファラデー回転子２１及び偏光子６３は、それぞれの光入出射面が互いに平行になり、偏光子６１、ファラデー回転子２０、及び偏光子６２の光入出射面とは非平行になるように配置されている。各光学素子は、先端部にマイクロコリメータを備える入力光ファイバ４３及び出力光ファイバ４４（光導波機構）の両先端部間に配置されている。なお光学素子の構成は一例であり、上記以外にも種々の構成を適用できる。
【０１３６】
また、可変光アッテネータ７は、ファラデー回転子２０、２１に対し光軸に平行な方向に飽和磁界を印加する直方体状の永久磁石６６、６７、６８、６９と、ファラデー回転子２０、２１に対し光軸に平行な方向に可変磁界を印加する電磁石７０（図３９ではヨーク７１の端部７１ｂ、７１ｃのみを示している）とを有している。永久磁石６６、６９の磁極の向き（磁化方向）は例えば図中右向きであり、永久磁石６７、６８の磁極の向きは図中左向きである。永久磁石６６は光軸との距離が永久磁石６８より近く、永久磁石６９は光軸との距離が永久磁石６７より近くなっている。各永久磁石６６、６７、６８、６９の位置を調整することにより、２つのファラデー回転子２０、２１の磁壁Ｉの位置をそれぞれ調整できる。電磁石７０は、コの字状のヨーク７１とヨーク７１に巻き回されたコイル７２とを有している。ヨーク７１は、コイル７２が巻き回された中央部７１ａと、光学素子を挟んで対向する両端部７１ｂ、７１ｃとを有している。ヨーク７１の一方の端部７１ｂは入力光ファイバ４３に沿ってほぼ平行に延びており、他方の端部７１ｃは出力光ファイバ４４に沿ってほぼ平行延びている。また、ヨーク７１の中央部７１ａ及びコイル７２も入力光ファイバ４３及び出力光ファイバ４４に沿ってほぼ平行に延びている。電磁石７０のコイル７２に通電することによりヨーク７１とヨーク７１両端部７１ｂ、７１ｃ間の光学素子とを通る閉磁路が形成されて、予め光軸に平行に飽和磁界が印加されているファラデー回転子２０、２１に対し、光軸に平行な所望の磁界を印加できるようになっている。これにより、ファラデー回転子２０、２１の磁壁Ｉを移動させることができる。
【０１３７】
本実施の形態による可変光アッテネータ７によれば、上記第１の実施の形態と同様に光透過領域内の磁区構造を変化させる方式としたため、小型で高速な磁気光学光部品が実現できる。
【０１３８】
また本実施の形態による可変光アッテネータ７は、入力光ファイバ４３及び出力光ファイバ４４に沿って延びるヨーク７１及びコイル７２を有している。本実施の形態のような光ファイバ付き光部品の場合、入力光ファイバ４３及び出力光ファイバ４４のためのスペースは必ず必要になるため、入力光ファイバ４３及び出力光ファイバ４４に沿ってヨーク７１やコイル７２を配置するのは光部品全体としての小型化のために極めて有効である。本実施の形態では、可変光アッテネータ７のＺ方向の長さが４０ｍｍであり、Ｙ方向の幅が３．８ｍｍである。また、本実施の形態は、例えばＹ方向に複数個の可変光アッテネータ７を配列するアレイ化にも適している。
【０１３９】
〔第８の実施の形態〕
次に、本発明の第８の実施の形態による磁気光学光部品について図４１及び図４２を用いて説明する。図４１は、本実施の形態による磁気光学光部品として、アレイ化された可変光アッテネータ８の構成を模式的に示している。光の進行方向にＺ軸をとり、Ｚ軸に直交する面内で互いに直交する２方向にＸ軸及びＹ軸をとっている。図４１に示すように、可変光アッテネータ８は、第７の実施の形態による可変光アッテネータ７と同様の磁界印加機構を有する４つの可変光アッテネータ８ａ〜８ｄをアレイ化した構成を有している。可変光アッテネータ８には、Ｙ方向に並列する４組の入力光ファイバ４３ａ〜４３ｄ及び出力光ファイバ４４ａ〜４４ｄ（光ファイバ対（４３ａ，４４ａ）〜（４３ｄ，４４ｄ））が接続されている。可変光アッテネータ８は、入力光ファイバ４３ａ〜４３ｄの端部と出力光ファイバ４４ａ〜４４ｄの端部との間に、１枚の偏光子６１、１枚のファラデー回転子２０、及び１枚の偏光子６２がこの順に配置された光学素子を有している。各光学素子は、４つの可変光アッテネータ８ａ〜８ｄで共有されるようになっている。なお光学素子の構成は一例であり、上記以外にも種々の構成を適用できる。
【０１４０】
図４２は、ファラデー回転子２０の磁区構造を示している。図４２に示すように、所定の向きの磁極を有する複数の永久磁石６６、６７、６８、６９と電磁石７０（図示せず）とにより、ファラデー回転子２０には所定の分布の磁界が印加されるようになっている。これによって、ファラデー回転子２０には、磁区Ａ、磁区Ｂ及び磁壁Ｉ（Ｉａ〜Ｉｄ）が複数形成される多磁区構造（図４２では磁化の向きを太矢印で示している）が形成される。ここで、磁壁Ｉａ〜Ｉｄは、４つの可変光アッテネータ８ａ〜８ｄに対応してそれぞれ形成される。各可変光アッテネータ８ａ〜８ｄの電磁石７０のコイル７２に流す電流を制御することによって、各磁壁Ｉａ〜Ｉｄを±Ｙ方向に移動させることができるようになっている。また、永久磁石６６、６７、６８、６９は、隣り合う可変光アッテネータ８ａ〜８ｄ間で共有されるようになっている。例えば＋Ｙ側の永久磁石６９は、可変光アッテネータ８ａ、８ｂで共有されている。
【０１４１】
本実施の形態による可変光アッテネータ８によれば、上記第１の実施の形態と同様に光透過領域内の磁区構造を変化させる方式としたため、小型で高速な磁気光学光部品が実現できる。
【０１４２】
また本実施の形態によれば、複数の可変光アッテネータを単に組み合わせた構成と比較すると、各光学素子や永久磁石を複数の可変光アッテネータ８ａ〜８ｄで共有できるため部品点数が減少し、可変光アッテネータの小型化及び低価格化が実現できる。
【０１４３】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、磁気光学素子に対し、光入出射面に垂直な方向の磁界を印加する磁界印加機構として永久磁石を用いているが、本発明はこれに限られない。例えば、永久磁石に代えて、永久磁石より保磁力が小さく磁化を反転できる半硬質磁石を用いてももちろんよい。
【０１４４】
また、上記実施の形態では可変光アッテネータを例に挙げたが、本発明はこれに限らず、光変調器、光スイッチなどの他の磁気光学光部品にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明の第１の実施の形態による磁気光学光部品の動作原理を説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による磁気光学光部品の動作原理を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による磁気光学光部品の動作原理を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による磁気光学光部品に対する比較例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による磁気光学光部品に対する比較例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態による磁気光学光部品に対する比較例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態による磁気光学光部品として透過型可変光アッテネータの構成を示す図である。
【図８】複屈折板の光学軸について説明する図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態による磁気光学光部品として透過型可変光アッテネータの構成を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態の前提として、透過光量をモニタするモニタＰＤを本発明の第１の実施の形態による可変光アッテネータに追加した構成を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態の前提として、透過光量をモニタするモニタＰＤを本発明の第２の実施の形態による可変光アッテネータに追加した構成を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態による磁気光学光部品として可変光アッテネータの構成を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態による磁気光学光部品として可変光アッテネータの構成の変形例を示す図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態による磁気光学光部品として反射型可変光アッテネータの構成を示す図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態による第１の状態における反射型可変光アッテネータを構成する各光学素子を通過する光の偏光状態を示す図である。
【図１６】本発明の第４の実施の形態による第２の状態における反射型可変光アッテネータを構成する各光学素子を通過する光の偏光状態を示す図である。
【図１７】本発明の第４の実施の形態による第３の状態における反射型可変光アッテネータを構成する各光学素子を通過する光の偏光状態を示す図である。
【図１８】本発明の第４の実施の形態による第１の状態における反射型可変光アッテネータを構成する各光学素子を通過する光の偏光状態を示す図である。
【図１９】本発明の第４の実施の形態による第２の状態における反射型可変光アッテネータを構成する各光学素子を通過する光の偏光状態を示す図である。
【図２０】本発明の第４の実施の形態による第３の状態における反射型可変光アッテネータを構成する各光学素子を通過する光の偏光状態を示す図である。
【図２１】本発明の第４の実施の形態による磁気光学光部品の変形例として反射型可変光アッテネータの構成を示す図である。
【図２２】本発明の第４の実施の形態の変形例による第１の状態における反射型可変光アッテネータを構成する各光学素子を通過する光の偏光状態を示す図である。
【図２３】本発明の第４の実施の形態の変形例による第２の状態における反射型可変光アッテネータを構成する各光学素子を通過する光の偏光状態を示す図である。
【図２４】本発明の第４の実施の形態の変形例による第３の状態における反射型可変光アッテネータを構成する各光学素子を通過する光の偏光状態を示す図である。
【図２５】本発明の第４の実施の形態の変形例による第１の状態における反射型可変光アッテネータを構成する各光学素子を通過する光の偏光状態を示す図である。
【図２６】本発明の第４の実施の形態の変形例による第２の状態における反射型可変光アッテネータを構成する各光学素子を通過する光の偏光状態を示す図である。
【図２７】本発明の第４の実施の形態の変形例による第３の状態における反射型可変光アッテネータを構成する各光学素子を通過する光の偏光状態を示す図である。
【図２８】本発明の第５の実施の形態による磁気光学光部品として透過型可変光アッテネータの要部構成を示す図である。
【図２９】磁壁Ｉ１と磁壁Ｉ２との距離がビーム径の１．５倍である可変光アッテネータの順方向損失及び逆方向損失を示すグラフである。
【図３０】磁壁Ｉ１と磁壁Ｉ２との距離がビーム径の０．８倍である可変光アッテネータの順方向損失及び逆方向損失を示すグラフである。
【図３１】磁壁Ｉ１と磁壁Ｉ２とが同一平面内に存在する可変光アッテネータの順方向損失及び逆方向損失を示すグラフである。
【図３２】本発明の第５の実施の形態による磁気光学光部品として透過型可変光アッテネータの構成を示す図である。
【図３３】本発明の第５の実施の形態による磁気光学光部品の変形例として透過型可変光アッテネータの構成を示す図である。
【図３４】本発明の第５の実施の形態による磁気光学光部品の他の変形例として透過型可変光アッテネータの構成を示す図である。
【図３５】ビーム径の違いによる電流と減衰量との関係を測定した可変光アッテネータの構成を示す図である。
【図３６】ビーム径の違いによる電流と減衰量との関係を示すグラフである。
【図３７】光ビームのビーム径を小さくするのに有効でかつ小型化が可能なマイクロコリメータを備えた光導波機構の構成例を示す図である。
【図３８】光導波機構を備えた磁気光学光部品の構成を模式的に示す図である。
【図３９】本発明の第７の実施の形態による磁気光学光部品として透過型可変光アッテネータの構成を示す図である。
【図４０】本発明の第７の実施の形態による磁気光学光部品の電磁石及び光ファイバの構成を示す図である。
【図４１】本発明の第８の実施の形態による磁気光学光部品として、アレイ化された可変光アッテネータの構成を示す図である。
【図４２】ファラデー回転子の磁区構造を示す図である。
【図４３】従来の磁気光学光部品として可変光アッテネータの概略構造及び動作原理を説明する図である。
【符号の説明】
【０１４６】
１、２、３、３’、５、５’、５’’、７、８  透過型可変光アッテネータ
４、４’  反射型可変光アッテネータ
１１、１２、１３、１４、１５、１６、ＢＰ  複屈折板
１７  偏光ガラス
１８  反射膜
２０、２１  ファラデー回転子
２４、２５、２６、２７、２８、２９、３６、３７  １／２波長板
３０  ガラス板
３２  モニタＰＤ
３４、３５  偏光板
３８  ２面反射体
４０、４１、４２  光ファイバ
４０ａ  コア
４０ｂ  コア拡大領域
４３  入力光ファイバ
４４  出力光ファイバ
４５  ガラス基板
５０、５０’  ＧＩレンズ
５０ａ、５０ａ’  端面
５１、５２  レンズ
５９  球レンズ
６１、６２、６３  偏光子
６６、６７、６８、６９  永久磁石
７０  電磁石
７１  ヨーク
７１ａ  中央部
７１ｂ、７１ｃ  端部
７２  コイル
７３  光導入窓
８０  光導波路基板
８２  光導波路
８２ａ  スポットサイズ拡大部
８４  溝部
ＢＰａ、ＢＰｂ  光入出射面
【図１】
2005208402.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】
2005208402.tif 000008
【図７】
2005208402.tif 000009
【図８】
2005208402.tif 000010
【図９】
2005208402.tif 000011
【図１０】
2005208402.tif 000012
【図１１】
2005208402.tif 000013
【図１２】
2005208402.tif 000014
【図１３】
2005208402.tif 000015
【図１４】
2005208402.tif 000016
【図１５】
2005208402.tif 000017
【図１６】
2005208402.tif 000018
【図１７】
2005208402.tif 000019
【図１８】
2005208402.tif 000020
【図１９】
2005208402.tif 000021
【図２０】
2005208402.tif 000022
【図２１】
2005208402.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2005208402.tif 000029
【図２８】
2005208402.tif 000030
【図２９】
2005208402.tif 000031
【図３０】
2005208402.tif 000032
【図３１】
2005208402.tif 000033
【図３２】
2005208402.tif 000034
【図３３】
2005208402.tif 000035
【図３４】
2005208402.tif 000036
【図３５】
2005208402.tif 000037
【図３６】
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【図３７】
2005208402.tif 000039
【図３８】
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【図３９】
2005208402.tif 000041
【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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