(57)【要約】【課題】傾斜状態で配置された各光学素子の各光入射面と各光出射面との間で発生する光路ずれに伴うクリアアパーチャの減少と、光アイソレータの入射側と出射側とで生ずる光路ずれを、各光学素子を取り付け収納させるだけで解消可能なマグネットを有する光アイソレータを実現する。【解決手段】マグネットに貫通孔が設けられ、ファラデー回転子を貫通孔から露出されるようにマグネット内部に収納すると共に、２つの偏光子及びファラデー回転子を平板状に構成し、更に光アイソレータの光入射側と光出射側におけるマグネット両端部に、それぞれ１つずつの偏光子をマグネット両端部から延出すること無しに収納できる凹部を形成すると共に、２つの偏光子をそれぞれ凹部内に収納し、更に、マグネットの一表面を平面状に形成する光アイソレータ。【選択図】  図１
2005181803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの偏光子の間にファラデー回転子を配置すると共に、ファラデー回転子に磁界を印加するマグネットを配設した光アイソレータにおいて、
マグネットには貫通孔が設けられ、光入射方向から見たときにファラデー回転子はその光学面が貫通孔から露出されるようにマグネット内部に収納されると共に、
２つの偏光子及びファラデー回転子は平板状に構成され、更に光アイソレータの光入射側と光出射側におけるマグネット両端部には、それぞれ１つずつの偏光子をマグネット両端部から延出すること無しに収納できる凹部が形成されると共に、２つの偏光子はそれぞれ凹部内に収納され、
更に、マグネットの一表面は平面状に形成されることを特徴とする光アイソレータ。
【請求項２】
請求項１記載の光アイソレータにおいて、光入射方向から見たときに１番目にマグネット内部に収納される光学素子である偏光子の屈折率がn1、厚さがt1、高さがh1、更に光入射方向に対して垂直な方向を基準としたときの前記偏光子の光入射面の傾き角度がθ1と設定されると共に、
前記光入射方向から見たときに２番目にマグネット内部に収納される光学素子であるファラデー回転子の屈折率がn2、厚さがt2、高さがh2、更に光入射方向に対して垂直な方向を基準としたときの前記ファラデー回転子の光入射面の傾き角度がθ2と設定され、
更に、前記２つの凹部は、その内側面の一面が前記光入射方向において同一線上に来るように前記マグネット両端部に形成されると共に、
前記１番目の偏光子がその稜線を前記内側面の一面に当接させて、光入射側のマグネット端部に形成される凹部に収納され、
前記光入射方向から見たときに３番目にマグネット内部に収納される光学素子である偏光子の屈折率がn3、厚さがt3、高さがh3、更に光入射方向に対して垂直な方向を基準としたときの前記偏光子の光入射面の傾き角度がθ3と設定されるときに、
前記３番目の偏光子を収納する凹部の、前記光入射方向に対する垂直方向の寸法が、
【数１】
2005181803.tif 000013
に設定されることを特徴とする光アイソレータ。
【請求項３】
請求項１記載の光アイソレータにおいて、前記光入射方向から見たときに１番目にマグネット内部に収納される光学素子である偏光子の屈折率がn1、厚さがt1と設定されると共に、
前記光入射方向から見たときに２番目にマグネット内部に収納される光学素子であるファラデー回転子の屈折率がn2、厚さがt2と設定され、
前記光入射方向から見たときに３番目にマグネット内部に収納される光学素子である偏光子の屈折率がn3、厚さがt3と設定され、
更に、前記２つの凹部は、その内側面の一面が光入射方向に対して垂直な方向を基準としたときに傾き角度θ1及びθ3を有するように前記マグネット両端部に形成されると共に、
前記１番目と３番目の偏光子がその光学面を前記内側面の一面に当接させて、マグネット両端部に形成される凹部にそれぞれ収納されることで、前記１番目と３番目の偏光子の光入射面が光入射方向に対して垂直な方向を基準としたときに傾き角度θ1及びθ3を有し、
更に、前記ファラデー回転子が、その光入射面が光入射方向に対して垂直な方向を基準としたときに傾き角度θ2となるようにマグネット内部に収納されるとき、
前記２つの偏光子とファラデー回転子に入射する入射光と出射する出射光との光路ずれz1、z2、z3が、
【数２】
2005181803.tif 000014
となるように構成されたことを特徴とする光アイソレータ。
【請求項４】
前記各光学素子を挟んで、前記マグネットの一表面と反対側のマグネット表面が取り除かれ、前記貫通孔の内周面の一部が開放されたことを特徴とする請求項３に記載の光アイソレータ。
【請求項５】
前記各光学素子を挟んで、前記マグネットの一表面と反対側のマグネット表面から前記貫通孔にかけて、前記光入射方向に平行な溝が形成されたことを特徴とする請求項１乃至３記載の光アイソレータ。
【請求項６】
前記各光学素子を挟んで、前記マグネットの一表面と反対側のマグネット表面から前記貫通孔にかけて、前記光入射方向に非平行な溝が形成されたことを特徴とする請求項１乃至３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、光源からの出射光が各種光学素子や光ファイバーに入射される際に生じる戻り光を除去するための光アイソレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザー光源等の光源から出射された光は各種光学素子や光ファイバーに入射されるが、入射される光の一部は、各種光学素子や光ファイバーの端面や内部で反射されたり散乱されたりする。そして反射、散乱された光の内の一部は戻り光として前記光源に戻ろうとするが、この戻り光を防止するために光アイソレータが用いられる。このような光アイソレータは、光源と光ファイバとの間、或いは２本の光ファイバの間に、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）の各光学素子を組み合わせ、更に、ファラデー回転子の近傍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設させたものである。
【０００３】
具体的な偏波依存型の光アイソレータは、例えば「１段型」の場合には、２枚の偏光子のそれぞれの偏光面が相対的に光軸回りに45゜異なるように対面配置させ、それらの偏光子の間に、飽和磁場内で所定の波長に於いて入射光の偏光面を45゜回転する厚みに形成された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。このような光アイソレータの一例として、図１３に示すようなものが考案されている（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開昭６２−１１８３１５号（第２−３頁、第１図）
【０００４】
図１３に示す光アイソレータ100の原理を説明する。光アイソレータ100に入射された光が偏光子１を透過すると、光軸に対して一定の偏光面を持つ偏光成分だけが透過し、ファラデー回転子２に入射される。次に、その偏光成分はファラデー回転子２によって偏光面の方位が45°回転させられ、偏光子３から外部に出射される。一方、光ファイバーの端面や各種光学素子等で反射、散乱された戻り光は、光アイソレータ100に再び入射し、図１３に示すように偏光子３で一定の偏光面を有する偏光成分のみが透過されるが、ファラデー回転子２によってその偏光面が更に45゜回転されるため、結局偏光子１に戻ってくる光の偏光面は、偏光子３の偏光面より90゜回転しているので偏光子１によって吸収され、通過できない。このようにして光入射方向の光は通過させ、逆方向からの戻り光は除去されるのである。
【０００５】
更に、２つの偏光子１、３はそれぞれ筒状の偏光子ホルダ５、６内に取り付けられると共に、これら偏光子ホルダ５、６は筒状のマグネット４の両端面にそれぞれ接合される。ここで筒状マグネット４に対するファラデー回転子２の取付角度、偏光子１、３と偏光子ホルダ５、６の取付角度、それに筒状マグネット４と両偏光子ホルダ５、６の取付角度を工夫し、ファラデー回転子２、及び偏光子１、３が光入射方向（矢印Ｉ方向）に対して傾斜状態に配置されている。このように光入射方向に対して各光学素子を傾斜させることで、各光学素子の光学面における反射光が光源側に戻るのを防ぐようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１３の構成では、２つの偏光子１、３がそれぞれ筒状偏光子ホルダ５、６を介して筒状マグネット４の両端面に取付けられているため、全体を小型化するには限界があった。また、偏光子ホルダ５、６という別部品も必要になるため光アイソレータ100を形成するための部品点数が増加し、製造コストも高騰する原因となっていた。
【０００７】
更に、各光学素子は傾斜されて配置されるため各光入射面と各光出射面との間で光路ずれが発生し、各光学素子の光透過面における光信号透過面積（以下、クリアアパーチャと云う）の減少や、光アイソレータの入射側と出射側とで光路ずれが発生して、外部の光学部品との光結合時の位置決め作業が困難になるなどの問題点もあった。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、ファラデー回転子、偏光子が光透過方向に対して傾斜状態に配置された光アイソレータの小型化と、部品点数の減少を図ることで製造コストを抑制することである。
【０００９】
更に、傾斜状態で配置された各光学素子の各光入射面と各光出射面との間で発生する光路ずれに伴うクリアアパーチャの減少、及び光アイソレータの入射側と出射側とで生ずる光路ずれを、各光学素子を取り付け収納させるだけで解消可能なマグネットを有する光アイソレータを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１記載の発明は、２つの偏光子の間にファラデー回転子を配置すると共に、ファラデー回転子に磁界を印加するマグネットを配設した光アイソレータにおいて、マグネットには貫通孔が設けられ、光入射方向から見たときにファラデー回転子はその光学面が貫通孔から露出されるようにマグネット内部に収納されると共に、２つの偏光子及びファラデー回転子は平板状に構成され、更に光アイソレータの光入射側と光出射側におけるマグネット両端部には、それぞれ１つずつの偏光子をマグネット両端部から延出すること無しに収納できる凹部が形成されると共に、２つの偏光子はそれぞれ凹部内に収納され、更に、マグネットの一表面は平面状に形成されることを特徴とする光アイソレータを提供するものである。
【００１１】
更に、本発明の請求項２記載の発明は、光入射方向から見たときに１番目にマグネット内部に収納される光学素子である偏光子の屈折率がn1、厚さがt1、高さがh1、更に光入射方向に対して垂直な方向を基準としたときの前記偏光子の光入射面の傾き角度がθ1と設定されると共に、前記光入射方向から見たときに２番目にマグネット内部に収納される光学素子であるファラデー回転子の屈折率がn2、厚さがt2、高さがh2、更に光入射方向に対して垂直な方向を基準としたときの前記ファラデー回転子の光入射面の傾き角度がθ2と設定され、更に、前記２つの凹部は、その内側面の一面が前記光入射方向において同一線上に来るように前記マグネット両端部に形成されると共に、前記１番目の偏光子がその稜線を前記内側面の一面に当接させて、光入射側のマグネット端部に形成される凹部に収納され、前記光入射方向から見たときに３番目にマグネット内部に収納される光学素子である偏光子の屈折率がn3、厚さがt3、高さがh3、更に光入射方向に対して垂直な方向を基準としたときの前記偏光子の光入射面の傾き角度がθ3と設定されるときに、前記３番目の偏光子を収納する凹部の、前記光入射方向に対する垂直方向の寸法が、
【数３】
2005181803.tif 000003
に設定されることを特徴とする光アイソレータを提供するものである。
【００１２】
更に、本発明の請求項３記載の発明は、前記光入射方向から見たときに１番目にマグネット内部に収納される光学素子である偏光子の屈折率がn1、厚さがt1と設定されると共に、前記光入射方向から見たときに２番目にマグネット内部に収納される光学素子であるファラデー回転子の屈折率がn2、厚さがt2と設定され、前記光入射方向から見たときに３番目にマグネット内部に収納される光学素子である偏光子の屈折率がn3、厚さがt3と設定され、更に、前記２つの凹部は、その内側面の一面が光入射方向に対して垂直な方向を基準としたときに傾き角度θ1及びθ3を有するように前記マグネット両端部に形成されると共に、前記１番目と３番目の偏光子がその光学面を前記内側面の一面に当接させて、マグネット両端部に形成される凹部にそれぞれ収納されることで、前記１番目と３番目の偏光子の光入射面が光入射方向に対して垂直な方向を基準としたときに傾き角度θ1及びθ3を有し、更に、前記ファラデー回転子が、その光入射面が光入射方向に対して垂直な方向を基準としたときに傾き角度θ2となるようにマグネット内部に収納されるとき、前記２つの偏光子とファラデー回転子に入射する入射光と出射する出射光との光路ずれz1、z2、z3が、
【数４】
2005181803.tif 000004
となるように構成されたことを特徴とする光アイソレータを提供するものである。
【００１３】
更に、本発明の請求項４記載の発明は、前記各光学素子を挟んで、前記マグネットの一表面と反対側のマグネット表面が取り除かれ、前記貫通孔の内周面の一部が開放されたことを特徴とする光アイソレータを提供するものである。
【００１４】
更に、本発明の請求項５記載の発明は、前記各光学素子を挟んで、前記マグネットの一表面と反対側のマグネット表面から前記貫通孔にかけて、前記光入射方向に平行な溝が形成されたことを特徴とする光アイソレータを提供するものである。
【００１５】
更に、本発明の請求項６記載の発明は、前記各光学素子を挟んで、前記マグネットの一表面と反対側のマグネット表面から前記貫通孔にかけて、前記光入射方向に非平行な溝が形成されたことを特徴とする光アイソレータを提供するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光アイソレータに依れば、マグネットの一表面を平面状に形成したので、外部機器への実装が容易な光アイソレータを提供することが可能になる。更に、マグネットの形状及び寸法を限定することにより、光学素子をマグネット内部に取り付け収納するだけで傾斜状態で配置された各光学素子の各光入射面と各光出射面との間で発生する光路ずれに対応した最適位置に各光学素子の光透過部分を配置させることが出来る。従って、前記光路ずれに伴う各光学素子のクリアアパーチャの減少を解消することが可能となる。
【００１７】
又、マグネットの形状及び寸法を更に変更することにより、光学素子をマグネット内部に収納するだけで、光アイソレータの入射側と出射側とで生じる入射光の光路ずれを解消することが可能となる。
【００１８】
更にこれら光アイソレータを、マグネット内部に各光学素子を収納・固定させることで形成することにより、偏光子ホルダ等の別部品を削除して光アイソレータ全体の小型化及び製造コストの抑制を図ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明に係る光アイソレータの第１の実施形態について図１〜図４を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態の光アイソレータ７の外観を示す概略斜視図であり、図２は図１の右側面図であり、図３は図１、２から１つの光学素子を取り出した拡大図であり、図４は図２の光アイソレータ７から光学素子のみを取り出した光学素子配置図である。
【００２０】
図１及び図２に示すように、この光アイソレータ７は、偏光子１とファラデー回転子２と偏光素子３とを光入射方向（矢印Ｉ方向）から見たときにこの順番で直列に配置してなる。従って、ファラデー回転子２は２つの偏光子１、３の間に配置される。更に、前記各光学素子を収納してファラデー回転子に飽和磁界を印加するマグネット４が配設されている。
【００２１】
以下、光アイソレータ７を構成する各部品について説明する。ファラデー回転子２はLPE法により作製したBi置換希土類鉄ガーネット等の単結晶等が用いられ、光入射方向に飽和磁界が印加されている場合に、入射された光の偏光方向を光軸回りに正確に45度回転させるために、光の入射方向（矢印Ｉ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。その外形は正方形の平板状に構成される。
【００２２】
２つの偏光子１、３は、いずれも正方形の平板状に構成され平板状のガラス基板から成る。偏光子１、３は、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、例えばコーニング社製「商品名ポーラコア」などを用いることが出来る。偏光子３の光透過部分における偏光方向は、偏光子１の偏光方向に対して相対的に約45度異なるように、ファラデー回転子２の回転方向と同一に形成される。
【００２３】
マグネット４は、略ブロック状に形成され、更に光アイソレータ７の光入射側と光出射側におけるマグネット両端部4a、4bには、それぞれ前記偏光子１、３を１つずつ収納可能な凹部８、９が形成される。マグネット４の一表面4cは、光アイソレータの光入射方向に対して平行となるように、平面状に形成される。又、マグネット４の中央部には光通過用の貫通孔10が設けられている。
【００２４】
凹部８、９の幅ｗはそれぞれ偏光子１、３の幅より若干大きく構成されると共に、その奥行き（矢印Ｉ方向における寸法）は、それぞれ凹部８、９内に偏光子１、３を収納したときに、偏光子１、３が前記両端部4a、4bから矢印Ｉ方向における前後に向かって延出すること無しに収納できる程に形成されている。貫通孔10の内径は、ファラデー回転子２の正方形状の対角線の寸法よりも大きく設定される。
【００２５】
更に、貫通孔10を横断するように、ファラデー回転子２の厚みより若干広めの幅を有する溝11が形成される。溝11は、各光学素子を挟んでマグネットの一平面4cに対して反対側のマグネット表面4dから貫通孔10にかけて、光入射方向に対し非平行となるように形成されている。より詳説すると、光入射方向の垂直方向に対して所定の傾き角θ2を有するように斜めに形成されている。ファラデー回転子２はこの溝11からマグネット４内部へとスライドするように収納されていき、４つの頂角が貫通孔10の内周面に当接するように貫通孔10内に収納される。従って、光入射方向から見たときにファラデー回転子２はその光学面の全面が貫通孔10から露出する。
【００２６】
更に、凹部８、９の内側面の一面である底面8a、9aは光入射方向の垂直方向に対して所定の傾き角θ1及びθ3を有するように斜めに形成されている。従って、底面8a、9aに偏光子１、３を面接触させて凹部８、９内に収納することにより、偏光子１、３を光入射方向に対して傾き角θ1、θ3で斜めに配置することが可能になるため、偏光子１、３の光学面で反射した光信号が光源側に戻ることを防止できる。
【００２７】
偏光子１、３は底面8a、9aに光学接着剤により固定される。凹部８、９内に偏光子１、３が収納される際、偏光子１、３の稜線の一つが、凹部の内側面8b、9cに当接するように固定される。図２に示すように、光入射方向から見たときに１番目にマグネット４内部に収納される光学素子である偏光子１は、その稜線の一つが下側の内側面8bに当接するように固定され、光入射方向から見たときに３番目にマグネット４内部に収納される光学素子である偏光子３は、その稜線の一つが上側の内側面9cに当接するように固定される。
【００２８】
以上のように構成された光アイソレータ７に光が入射されると、各光学素子の各光入射面は傾き角度θ1、θ2、θ3を有するように設定されているため、光入射方向に対する垂直方向を基準としたとき、光入射方向から見たときにｉ番目に配置される光学素子の光入射面に入射する光は、その光学素子の傾き角度をθとすると、図３に示すように光入射面の法線Ｎに対し入射角θで入射し、光入射面で屈折する。ここでｉ番目の光学素子の屈折率がni、その光学素子の厚さがtiと設定されると、スネルの法則により、入射した光と出射する光との間で
【数５】
2005181803.tif 000005
なる距離の光路ずれsが発生する。
【００２９】
図４に示すように、ファラデー回転子２及び２つの偏光子１、３は、いずれも同一方向に傾けられてマグネット４に収納されているため、１番目の光学素子である偏光子１の光入射面の中央（光透過部分）に入射した光は、３番目の光学素子である偏光子の光入射面に到達する時には、１番目の偏光子１による光路ずれと、光入射方向から見たときに２番目にマグネット４内部に収納される光学素子であるファラデー回転子２による光路ずれを合わせた光路ずれ量scだけ図４の上方にシフトされる。ここで、偏光子１の屈折率をn1、厚さをt1、高さをh1、傾き角度をθ1、更にファラデー回転子２の屈折率をn2、厚さをt2、高さをh2、傾き角度をθ2と設定されると、前記光路ずれ量scは、
【数６】
2005181803.tif 000006
と表される。従って、３番目の偏光子３を１番目の偏光子１と同一高さに固定すると、前記光路ずれ量sc分だけ光入射面の中央からずれることとなる。よって、偏光子３の光入射面における光透過面積のうち、実際に光が透過するために使用される光通過使用可能面積（以後、クリアアパーチャと記す）が低減してしまう。
【００３０】
そこで、偏光子３を収納する凹部９の高さ寸法、即ち光入射方向に対する垂直方向の寸法をこの光路ずれ量scを考慮した寸法に設定することにより、偏光子３をその稜線の一つを当接させてマグネット４に収納するだけで、３番目（光出射側）の偏光子３の光透過部分中央に光を入射させることが可能となる。
【００３１】
凹部９の垂直方向の寸法は、次のようにして求められる。最初に偏光子３の厚さをt3、高さをh3と設定し、その偏光子３が傾き角度θ3を以て収納される際に必要となる垂直方向の寸法m3を求めると、
【数７】
2005181803.tif 000007
と表される。ここで、偏光子１に対する偏光子３の光路ずれ量scを正確に導出するため、凹部８、９の内側面の一面が光入射方向において同一直線上に来るように、凹部８、９をマグネット４両端部4a、4bに形成するようにしなければならない。具体的には、側面8bと9bとを同一直線上に来るように凹部８、９を形成することが望ましい。何故なら、側面8bに偏光子１の稜線の一つが当接されて収納されており、当接された状態で偏光子１の光入射面の中央に光が入射されているためであり、側面8bと9bを基準面として、更に数６で表される光路ずれ量sc分だけ上方にシフトさせることにより、偏光子３の光入射面の中央に光を入射させることが可能になるためである。
【００３２】
以上から、凹部９の垂直方向の寸法hは数７の寸法に数６の光路ずれ量を足し合わせた寸法、即ち、
【数８】
2005181803.tif 000008
なる寸法に設定されることが導き出される。凹部９の垂直方向の寸法hを数８に設定することにより、偏光子３を収納する際、その稜線の一つが側面9cに当接していれば、光入射面の中央に光を入射させられていることが分かり、当接していなければ前記中央に光を入射させられていないことが判明する。この様に、稜線の一つが当接しているかしていないかという明快な判定条件を以て、偏光子３をマグネット４に収納させるだけで光路ずれ量scに対応した最適位置に偏光子３を載置させることが可能となる。
【００３３】
更に、マグネット４の一表面を、光入射方向に対し平行な平面となるように形成したので、マグネット４を平坦な表面に容易に取り付けることが可能となる。従って、通信機器内部への光アイソレータ７の取り付けを容易なものとすることが出来る。
【００３４】
なお、本実施形態はその技術的思想に基づいて種々変更可能であり、例えば溝は、ファラデー回転子の搭載の容易性を確保するという目的を保持したままで、図５〜７に示すように各光学素子を挟んでマグネット４の一平面4cと反対側のマグネット表面4dから前記貫通孔10にかけて、光入射方向に平行な形態の溝11を形成しても良い。
【００３５】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明に係る光アイソレータの第２の実施形態について、図８〜１０を参照して詳細に説明する。図８は本実施形態の光アイソレータ１２の外観を示す概略斜視図であり、図９は図８の右側面図であり、図１０は図８の光アイソレータ１２から光学素子のみを取り出した光学素子配置図である。なお、第１の実施形態で説明した光アイソレータ７と同一箇所には同一番号を付し、重複する説明は省略若しくは簡略化して記述する。
【００３６】
マグネット４には貫通孔10を横断するように、ファラデー回転子２の厚みより若干広めの幅を有する溝11が形成される。溝11は、各光学素子を挟んでマグネットの一平面4cに対して反対側のマグネット表面4dから貫通孔10にかけて、光入射方向（矢印Ｉ方向）に対し非平行となるように形成されている。より詳説すると、光入射方向の垂直方向に対して所定の傾き角θ2を有するように斜めに形成されている。ファラデー回転子２はこの溝11からマグネット４内部へとスライドするように収納されていき、４つの頂角が貫通孔10の内周面に当接するように貫通孔10内に収納される。従って、ファラデー回転子２は溝11内に収納されると、その光入射面が、光入射方向に対して垂直な方向を基準としたときに傾き角度θ2を有するように、マグネット４内部に収納される。
【００３７】
光アイソレータ12の光入射側と光出射側におけるマグネット両端部4a、4bには凹部８、９が形成される。更に、凹部８、９の内側面の一面である底面8a、9aは、光入射方向に対して垂直な方向を基準としたときに、所定の傾き角θ1及びθ3を有するように斜めに形成されている。従って、底面8a、9aに偏光子１、３の光学面（偏光子１の場合は光出射面であり、偏光子３の場合は光入射面）を当接させて凹部８、９内に収納することにより、偏光子１、３を光入射方向に対して傾き角θ1、θ3で斜めに配置することが可能になる。
【００３８】
なお、θ1・θ2・θ3の傾き角はいずれも０度ではない。こうすることにより、図９及び図１０に示すように、光学素子をそれぞれの傾き角θ1・θ2・θ3で斜めに配置することが可能になるので、各光学素子の光学面で反射した入射光が光源に戻ることを防止できる。
【００３９】
図１０に示すように、偏光子１、及び偏光子３を同一方向に傾け、ファラデー回転子２のみ別方向に傾けた光学素子構成を有する光アイソレータ12に光が入射すると、偏光子１に入射した光は、偏光子１内を透過するときにその光路が上方向にz1だけずれ、更にファラデー回転子２を透過するときにその光路は下方向にz2だけずれる。次に偏光子３を透過するときは、光路は上方向にz3だけずれる。
【００４０】
そして、本実施形態では、この光路ずれの合計が、
【数９】
2005181803.tif 000009
となるように前記傾き角θ1、θ2、θ3を定めれば良いのだが、次にその選定方法について説明する。
【００４１】
図３より、光学素子の光学面が入射光に垂直な方向に対して、角度θだけ傾くように配置した場合の入射光と出射光の光路のずれｓを求める。同図に示すように、光学素子の屈折率をni、厚みをtiと設定すれば、入射光の光路に対する出射光の光路のずれｓは、
【数１０】
2005181803.tif 000010
で与えられる。従って、前記偏光子１、３とファラデー回転子２の光路ずれの合計は各光学素子の数１０の合計により求められる。図１０の例では、偏光子１と偏光子３による上方向の光路ずれの和と、ファラデー回転子２による下方向の光路ずれとが等しくなるように傾き角θ1、θ2、θ3を設定すれば、光路ずれが解消されることになる。今、偏光子１の屈折率がn1、厚さがt1、ファラデー回転子２の屈折率がn2、厚さがt2、偏光子３の屈折率がn3、厚さがt3と設定されると、
【数１１】
2005181803.tif 000011
となるように各傾き角θ1、θ2、θ3を求めれば、光学素子に入射する入射光と、出射光との光路ずれを解消することが出来る。光学素子の厚みtiと屈折率niは、寸法の選定や光学素子材料の選定等により予め設定することが可能なので、各光学素子の傾き角θ1、θ2、θ3も一義的に求められる。
【００４２】
なお、図８〜図１０に示す光アイソレータ１２において、全体の光路ずれが０、つまり
数１１となる傾き角θ1、θ2、θ3を一例として具体的に求めると、n1 = n3 = 1.5、n2 = 2.3、t1 = t3 = 0.2mm、t2 = 0.5mmの条件（θ1 = θ3の場合）で、
【表１】
2005181803.tif 000012
のような結果となった。ファラデー回転子２の負号は逆方向を表す。表１に示された結果に基づき、マグネット４の各光学素子を収納する凹部底面8a、9a、及び溝11を、予め各傾き角θ1、θ2、θ3に形成すれば、各光学素子をマグネットに収納するだけで光路ずれを殆ど解消することが可能となる。これにより、この光アイソレータを外部機器内部に設置する際の光路調整を容易なものとすることが出来る。更に、マグネット４の一表面を、光入射方向に対し平行な平面となるように形成したので、マグネット４を平坦な表面に容易に取り付けることが可能となる。従って、通信機器内部への光アイソレータ７の取り付けを容易なものとすることが出来る。
【００４３】
なお、本実施形態はその技術的思想に基づいて種々変更可能であり、例えばマグネット４は、収納による光路ずれの解消という目的を保持したままで、図１１に示すように、光学素子を挟んで、マグネット４の一平面4cと反対側のマグネット表面4dを取り除き、貫通孔10の内周面の一部を開放するように形成しても良い。
【００４４】
又、溝をファラデー回転子の搭載の容易性を確保するという目的を保持したままで、図１２に示すように、光学素子を挟んで、マグネット４の一平面4cと反対側のマグネット表面4dから前記貫通孔10にかけて、光入射方向に平行な形態の溝11を形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
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、半導体レーザ光源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】
【００４６】
【図１】第１の実施形態の光アイソレータの外観を示す概略斜視図。
【図２】図１の右側面図。
【図３】図１及び図２から１つの光学素子を取り出した拡大図。
【図４】図２の光アイソレータから光学素子のみを取り出した光学素子配置図。
【図５】第１の実施形態のマグネットの変更例を示す概略斜視図。
【図６】図５のマグネットに各光学素子を収納して形成した光アイソレータの外観を示す概略斜視図。
【図７】図６の平面図。
【図８】第２の実施形態の光アイソレータの外観を示す概略斜視図。
【図９】図８の右側面図。
【図１０】図８の光アイソレータから光学素子のみを取り出した光学素子配置図。
【図１１】第２の実施形態のマグネットの変更例を示す光アイソレータの概略斜視図。
【図１２】第２の実施形態のマグネットの更に別の変更例を示す光アイソレータの概略斜視図。
【図１３】従来の光アイソレータの部分側断面図。
【符号の説明】
【００４７】
１、３      偏光子
２          ファラデー回転子
４          マグネット
５、６      偏光子ホルダ
７、12      光アイソレータ
８、９      凹部
10          貫通孔
11          溝
【図１】
2005181803.tif 000015
【図２】
2005181803.tif 000016
【図３】
2005181803.tif 000017
【図４】
2005181803.tif 000018
【図５】
2005181803.tif 000019
【図６】
2005181803.tif 000020
【図７】
2005181803.tif 000021
【図８】
2005181803.tif 000022
【図９】
2005181803.tif 000023
【図１０】
2005181803.tif 000024
【図１１】
2005181803.tif 000025
【図１２】
2005181803.tif 000026
【図１３】
2005181803.tif 000027