(57)【要約】【課題】  従来の光アイソレータアレイは、入出力ポート数の増設変更に手間を要すると共に、大型なものとなっていた。【解決手段】  光ファイバアレイ２は、光軸が互いに平行な２対の光ファイバ１０，１１及び光ファイバ１２，１３が、同一平面上に２５０[μm]の等間隔に並列配置されて一体化されている。各対の一方の光ファイバ１０及び１２は、順方向の光信号を入射する入射光ファイバを構成しており、各対の他方の光ファイバ１１及び１３は、光ファイバ１０及び１２から入射した順方向の光信号を出射する出射光ファイバを構成している。この光ファイバアレイ２は、ルチル結晶３，半波長板５，集束性ロッドレンズ６，着磁ガーネット結晶８，及び全反射鏡９といった機能構成部品を変更することなく、入射光ファイバ及び出射光ファイバの対の数を増減させるだけで、光信号路数の調整を行うことが出来る。【選択図】  図１
2005227659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸が互いに平行で並列配置された，順方向の光信号を入射する入射光ファイバ及びこの入射光ファイバから入射した順方向の光信号を出射する出射光ファイバの複数の対と、結晶光学軸に対して所定方向にある光信号の異常光線に対して空間変位を作用させて前記順方向の光信号を常光線と異常光線とに分離する偏波分離素子と、前記各入射光ファイバの光軸側または前記各出射光ファイバの光軸側のいずれか一方に設けられ，前記順方向とその逆の逆方向との伝搬方向によって前記常光線及び前記異常光線の偏波方向をそれぞれ逆の回転方向に回転させる偏波面回転素子と、光信号の前記常光線及び前記異常光線の集光状態を変換する集光手段と、前記常光線及び前記異常光線の偏波方向を前記伝搬方向に関係なく一定の回転方向に回転させる非相反偏波面回転素子と、この非相反偏波面回転素子から出射される光信号の前記常光線及び前記異常光線を反射し，光信号を再び前記非相反偏波面回転素子に入射させる反射手段とがこの順に整列しており、
前記偏波分離素子により分離された前記常光線及び前記異常光線が、前記偏波面回転素子によって回転される偏波方向の角度と、前記非相反偏波面回転素子によって回転される偏波方向の角度とが、前記常光線及び前記異常光線が前記入射光ファイバの光軸側部分の前記偏波分離素子により分離されて順方向に伝搬するときには同じ回転方向となり、前記出射光ファイバの光軸側部分の前記偏波分離素子によって前記常光線及び前記異常光線が一致する相互位置に戻る空間変位作用を受け、前記常光線及び前記異常光線が前記出射光ファイバの光軸側部分の前記偏波分離素子により分離されて逆方向に伝搬するときには逆の回転方向になって相殺され、前記入射光ファイバの光軸側部分の前記偏波分離素子によって前記常光線及び前記異常光線の相互位置が更に離される空間変位作用を受けるように、前記偏波分離素子，前記偏波面回転素子及び前記非相反偏波面回転素子は相互に配置され、
前記偏波分離素子の結晶光学軸は、前記常光線及び前記異常光線の分離方向が、前記入射光ファイバ及び前記出射光ファイバの対の各光軸を含む平面に垂直で、この各光軸に平行な面内に配置されるように、配向されており、
前記集光手段の集束中心光軸は、対の入射光ファイバ及び出射光ファイバの各光軸から等距離に配置されていると共に、前記集光手段の前記偏波面回転素子と対峙する側において、前記入射光ファイバの光軸側を伝搬する光信号の前記常光線及び前記異常光線、並びに前記入射光ファイバと対になる前記出射光ファイバの光軸側を伝搬する光信号の前記常光線及び前記異常光線の４つの光線の各光軸からほぼ等距離に配置されていることを特徴とする偏波無依存型多心光アイソレータ。
【請求項２】
前記入射光ファイバ及び前記出射光ファイバの複数の対は光ファイバアレイとして一体化され、この光ファイバアレイの端面は、前記入射光ファイバ及び前記出射光ファイバの対の各光軸を含む平面に対して垂直で、いずれの光軸に対しても垂直に形成されており、前記偏波分離素子及び前記偏波面回転素子の各光入出力端面、並びに前記集光手段の前記偏波面回転素子に対峙する端面は、前記光ファイバアレイの前記端面にほぼ平行にされていることを特徴とする請求項１に記載の偏波無依存型多心光アイソレータ。
【請求項３】
前記入射光ファイバ及び前記出射光ファイバの複数の対は光ファイバアレイとして一体化され、この光ファイバアレイの端面は、前記入射光ファイバ及び前記出射光ファイバのいずれの光軸に対しても垂直な面に対して所定角度傾けられ、前記集光手段の前記光ファイバアレイに対峙する面は、前記光ファイバアレイの前記端面とほぼ平行になるように、前記集光手段の前記集束中心光軸に垂直な面に対して所定角度傾けられ、前記偏波分離素子及び前記偏波面回転素子の各光入出力端面は、前記光ファイバアレイの前記端面の傾きにならって傾いて整列していることを特徴とする請求項１に記載の偏波無依存型多心光アイソレータ。
【請求項４】
前記偏波分離素子と前記集光手段との間には、前記各入射光ファイバの光軸側を伝搬する光信号または前記各出射光ファイバの光軸側を伝搬する光信号の一方が通過する位置に前記偏波面回転素子が配置され、他方が通過する位置に非晶性光学素子が配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の偏波無依存型多心光アイソレータ。
【請求項５】
前記集光手段と前記非相反偏波面回転素子との間に断熱手段が設けられていること特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の偏波無依存型多心光アイソレータ。
【請求項６】
前記反射手段は、前記非相反偏波面回転素子の前記集光手段に対峙する面と反対側の面に直接加工されて形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の偏波無依存型多心光アイソレータ。
【請求項７】
前記非相反偏波面回転素子は予め磁化されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の偏波無依存型多心光アイソレータ。
【請求項８】
前記非相反偏波面回転素子は磁性体で覆われて予め磁化されていることを特徴とする請求項７に記載の偏波無依存型多心光アイソレータ。
【請求項９】
前記集光手段は屈折率分布型のロッドレンズから構成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の偏波無依存型多心光アイソレータ。
【請求項１０】
前記光ファイバアレイは、アレイ本体に開口したキャピラリに前記各入射光ファイバ及び前記各出射光ファイバが挿入されて構成されていることを特徴とする請求項２から請求項９のいずれか１項に記載の偏波無依存型多心光アイソレータ。
【請求項１１】
前記光ファイバアレイは、アレイ本体に並列に加工されたＶ溝に前記各入射光ファイバ及び前記各出射光ファイバが載置され固定されて構成されていることを特徴とする請求項２から請求項９のいずれか１項に記載の偏波無依存型多心光アイソレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システム，光センサシステムなどの光信号路において、光信号の逆方向の伝送を遮断（アイソレーション）するために用いられるインライン形の偏波無依存型光アイソレータ、特に、複数の光アイソレータ機能を一体化したインライン形の偏波無依存型多心光アイソレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インライン形光アイソレータは、光通信システムや光センサシステムにおいて、伝送光信号の反射光信号が光伝送装置の信号処理部へ入力されることを防止するために使用される。通常、伝送光信号の偏波状態は一定しないため、偏波無依存型の光アイソレータが必要とされている。また、光信号路が複数の光信号を伝送する場合には、複数の入出力ポートを有するアレイ形光アイソレータが使用される。
【０００３】
従来、この種のアレイ形光アイソレータとしては、１つの偏波無依存型光アイソレータを複数集めて一体構成したものや、下記の特許文献１に開示されている偏波無依存型光アイソレータアレイがある。この偏波無依存型光アイソレータアレイは、逆方向の伝送を遮断するために、レンズを備えた多心光ファイバアレイ（ＦＡ）が入力ポート及び出力ポートに配置され、この間に、２個の複屈折結晶板（ＢＰ）と２個のファラデー回転子（ＦＲ）、及び複数の偏光板（ＰＲ）が配置されて構成されている。この構成において、入力光ファイバから順方向に入射して伝搬する入力光信号は、出力光ファイバから出射されるが、逆方向（アイソレーション方向）では、入力光ファイバ内に戻って入射されない。
【特許文献１】特開平５−１８８３２４号公報（段落[０００７]〜[００１０]、及び図１，図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、１つの偏波無依存型光アイソレータを複数集めて一体構成した上記従来の光アイソレータアレイは、単純に光アイソレータを集める分だけ大型化する。また、特許文献１に開示されている上記従来の光アイソレータアレイは、光アイソレータ機能の数に応じて偏光板（ＰＲ）を縦に複数並べなければならないため、複数の光アイソレータで共通する機能を一体化する機能構成部品（ＢＰ），（ＦＲ）が大型化する。このため、光アイソレータアレイも大型なものとなっていた。また、入出力ポート数を増設する場合、偏光板（ＰＲ）を増設する数に応じたものに交換しなければならず、増設変更に手間を要する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、光軸が互いに平行で並列配置された，順方向の光信号を入射する入射光ファイバ及びこの入射光ファイバから入射した順方向の光信号を出射する出射光ファイバの複数の対と、結晶光学軸に対して所定方向にある光信号の異常光線に対して空間変位を作用させて順方向の光信号を常光線と異常光線とに分離する偏波分離素子と、各入射光ファイバの光軸側または各出射光ファイバの光軸側のいずれか一方に設けられ，順方向とその逆の逆方向との伝搬方向によって常光線及び異常光線の偏波方向をそれぞれ逆の回転方向に回転させる偏波面回転素子と、光信号の常光線及び異常光線の集光状態を変換する集光手段と、常光線及び異常光線の偏波方向を伝搬方向に関係なく一定の回転方向に回転させる非相反偏波面回転素子と、この非相反偏波面回転素子から出射される光信号の常光線及び異常光線を反射し，光信号を再び非相反偏波面回転素子に入射させる反射手段とがこの順に整列しており、偏波分離素子により分離された常光線及び異常光線が、偏波面回転素子によって回転される偏波方向の角度と、非相反偏波面回転素子によって回転される偏波方向の角度とが、常光線及び異常光線が入射光ファイバの光軸側部分の偏波分離素子により分離されて順方向に伝搬するときには同じ回転方向となり、出射光ファイバの光軸側部分の偏波分離素子によって常光線及び異常光線が一致する相互位置に戻る空間変位作用を受け、常光線及び異常光線が出射光ファイバの光軸側部分の偏波分離素子により分離されて逆方向に伝搬するときには逆の回転方向になって相殺され、入射光ファイバの光軸側部分の偏波分離素子によって常光線及び異常光線の相互位置が更に離される空間変位作用を受けるように、偏波分離素子，偏波面回転素子及び非相反偏波面回転素子は相互に配置され、偏波分離素子の結晶光学軸は、常光線及び異常光線の分離方向が、入射光ファイバ及び出射光ファイバの対の各光軸を含む平面に垂直で、この各光軸に平行な面内に配置されるように、配向されており、集光手段の集束中心光軸は、対の入射光ファイバ及び出射光ファイバの各光軸から等距離に配置されていると共に、集光手段の偏波面回転素子と対峙する側において、入射光ファイバの光軸側を伝搬する光信号の常光線及び異常光線、並びに入射光ファイバと対になる出射光ファイバの光軸側を伝搬する光信号の常光線及び異常光線の４つの光線の各光軸からほぼ等距離に配置されていることを特徴とする偏波無依存型多心光アイソレータを構成した。
【０００６】
この構成によれば、各入射光ファイバから入射される光信号は、偏波分離素子において、常光線及び異常光線が入射光ファイバ及び出射光ファイバの対の各光軸を含む平面に垂直で、これら各光軸に平行な方向に分離され、集光手段の偏波面回転素子と対峙する側において、これら常光線及び異常光線の各光軸は、集光手段の集束中心光軸とほぼ平行になると共に、集束中心光軸からほぼ等距離に位置する。また、反射手段で反射した反射光信号のこれら常光線及び異常光線も、集光手段の偏波面回転素子と対峙する側において、その各光軸が集束中心光軸とほぼ平行になると共に、集束中心光軸からほぼ等距離に位置し、偏波分離素子において、入射光ファイバ及び出射光ファイバの対の各光軸を含む平面に垂直で、これら各光軸に平行な方向で再結合する。
【０００７】
このため、複数の光アイソレータで共通する機能を発揮する、偏波分離素子，偏波面回転素子，集光手段，非相反偏波面回転素子，及び反射手段といった機能構成部品を変更することなく、入射光ファイバ及び出射光ファイバの対の数を増減させるだけで、光信号路数の調整を行うことが出来る。従って、光信号路を増設しても機能構成部品が大型化しない、しかも、光信号路の増設時に機能構成部品を交換する必要がなく、増設変更に手間がかからない偏波無依存型の光アイソレータアレイが提供される。また、対の入射光ファイバと出射光ファイバとの間において、再結合が行われる偏波分離素子まで伝搬する常光線及び異常光線の光路長に差はほぼ無く、偏波モード分散の発生はほぼ無い。従って、偏波分離素子まで常光線と異常光線とが伝搬するのに要する時間の差はほぼ無く、高速光伝送装置内にこの偏波無依存型多心光アイソレータを適用する場合、その使用個数などの制限も無い。
【０００８】
また、本発明は、入射光ファイバ及び出射光ファイバの複数の対が光ファイバアレイとして一体化され、この光ファイバアレイの端面が、入射光ファイバ及び出射光ファイバの対の各光軸を含む平面に対して垂直で、いずれの光軸に対しても垂直に形成されており、偏波分離素子及び偏波面回転素子の各光入出力端面、並びに集光手段の偏波面回転素子に対峙する端面が、光ファイバアレイの端面にほぼ平行にされていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、各入射光ファイバから入射される光信号は偏波分離素子の端面に垂直に入射し、偏波分離素子によって分離された常光線及び異常光線は、偏波分離素子、偏波面回転素子の各光入出力端面及び集光手段の偏波面回転素子に対峙する端面に垂直な方向に伝搬する。また、反射手段で反射した反射信号も、集光手段の偏波面回転素子に対峙する端面、偏波面回転素子及び偏波分離素子の各光入出力端面に垂直な方向に伝搬する。
【００１０】
また、本発明は、入射光ファイバ及び出射光ファイバの複数の対が光ファイバアレイとして一体化され、この光ファイバアレイの端面が、入射光ファイバ及び出射光ファイバのいずれの光軸に対しても垂直な面に対して所定角度傾けられ、集光手段の光ファイバアレイに対峙する面が、光ファイバアレイの端面とほぼ平行になるように、集光手段の集束中心光軸に垂直な面に対して所定角度傾けられ、偏波分離素子及び偏波面回転素子の各光入出力端面が、光ファイバアレイの端面の傾きにならって傾いて整列していることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、各入射光ファイバから入射された光信号及びこの入射光信号が反射手段で反射した反射光信号が、偏波分離素子，偏波面回転素子の各光入出力端面、及び集光手段の偏波面回転素子に対峙する端面で反射して生じる反射光は、元の方向に戻ることがなくなり、元の入射光ファイバ内に入射されなくなる。このため、各入射光ファイバから入射された光信号、及びこの入射光信号が反射手段で反射した反射光信号が各端面で反射して生じる反射光の影響は低減される。従って、各入射光ファイバ及び各出射光ファイバに接続される光装置へ、意図しない反射光が入力されることが少なくなり、光信号が順方向に伝搬するときに反射光が光装置のノイズにならなくなる。
【００１２】
また、本発明は、偏波分離素子と集光手段との間には、各入射光ファイバの光軸側を伝搬する光信号または各出射光ファイバの光軸側を伝搬する光信号の一方が通過する位置に偏波面回転素子が配置され、他方が通過する位置に非晶性光学素子が配置されていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、各入射光ファイバから入射された光信号は、その常光線及び異常光線が偏波分離素子で分離された直後にその偏波方向が偏波面回転素子によって所定角度回転されるか、偏波分離素子で分離されて反射手段で反射した後にその偏波方向が偏波面回転素子によって所定角度回転される。このため、偏波面回転素子及び非晶性光学素子の位置を入れ替えても、光信号に対する作用は変わらず、これらの位置を入れ替えることが可能である。
【００１４】
また、本発明は、集光手段と非相反偏波面回転素子との間に断熱手段が設けられていること特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、非相反偏波面回転素子の鉄成分が所定波長の光信号を吸収して熱を発生しても、この熱は、断熱手段により、非相反偏波面回転素子に隣接する集光手段に伝導されなくなる。このため、非相反偏波面回転素子とこれに隣接する集光手段との間を接着する接着剤などが、発熱の温度上昇により変質劣化して特性変化が発生する問題は生じない。
【００１６】
また、本発明は、反射手段が、非相反偏波面回転素子の集光手段に対峙する面と反対側の面に直接加工されて形成されていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、非相反偏波面回転素子の集光手段に対峙する面と反対側の面がそのまま反射手段として機能する。このため、新たに非相反偏波面回転素子に隣接させて別体の反射手段を設ける必要が無く、偏波無依存型多心光アイソレータをコンパクトに構成することが出来る。
【００１８】
また、本発明は、非相反偏波面回転素子が予め磁化されていることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、非相反偏波面回転素子が有する磁界によって、非相反偏波面回転素子を通過する光信号の偏波方向を回転させることができる。このため、外部から非相反偏波面回転素子に磁界を印加する装置を設ける必要がなく、偏波無依存型多心光アイソレータをコンパクトに構成することが出来る。
【００２０】
また、本発明は、光ファイバアレイが、アレイ本体に開口したキャピラリに各入射光ファイバ及び各出射光ファイバが挿入されて構成されている、または、アレイ本体に並列に加工されたＶ溝に各入射光ファイバ及び各出射光ファイバが載置され固定されて構成されていることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、偏波無依存型多心光アイソレータは、光信号路を構成する複数本の光ファイバと、アレイ本体のキャピラリまたはＶ溝に整列させられた光ファイバを介して接続される。このため、偏波無依存型多心光アイソレータは複数本の光ファイバと容易に接続可能となる。また、心数の異なる他の光ファイバアレイと交換するだけで、容易に、入出力ポート数の異なる偏波無依存型多心光アイソレータを構成することが出来る。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による偏波無依存型多心光アイソレータによれば、上記のように、複数の光アイソレータで共通する機能を発揮する機能構成部品を変更することなく、光ファイバ対の構成を変更するだけで、光信号路数の調整が行え、小型で、光信号路の増設変更に手間がかからない偏波無依存型多心光アイソレータを提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２４】
図１（ａ）は本発明を光ファイバ通信システムに適用した第１の実施形態よる偏波無依存型多心光アイソレータ１の平面図、同図（ｂ）はその側面図である。偏波無依存型多心光アイソレータ１は、光ファイバアレイ２，ルチル結晶３，石英ガラス板４並びに半波長板５，集束性ロッドレンズ６，空隙７，着磁ガーネット結晶８及び全反射鏡９がこの順に配列されて構成されている。
【００２５】
光ファイバアレイ２は、光軸が互いに平行な２対の光ファイバ１０，１１及び光ファイバ１２，１３が、同一平面上に２５０[μm]の等間隔に並列配置されて一体化されている。各対の一方の光ファイバ１０及び１２は、順方向の光信号を入射する入射光ファイバを構成しており、各対の他方の光ファイバ１１及び１３は、光ファイバ１０及び１２から入射した順方向の光信号を出射する出射光ファイバを構成している。光ファイバ１０，１１，１２及び１３の各一端１０ａ，１１ａ，１２ａ及び１３ａは、図示しない多心または単心のフェルールで固定されており、光ファイバアレイ２を介して光ファイバからなる光信号路に接続されている。また、光ファイバ１０，１１，１２及び１３の各他端１０ｂ，１１ｂ，１２ｂ及び１３ｂは、光ファイバアレイ２の端面２ａに配置されている。この端面２ａは、光ファイバ１０〜１３のそれぞれの光軸を含む平面に対して垂直で、いずれの光軸に対しても垂直に研磨されて形成されており、ルチル結晶３，石英ガラス板４及び半波長板５の各光入出力端面３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ、及び集束性ロッドレンズ６の石英ガラス板４並びに半波長板５に対峙する端面６ａは、それぞれ端面２ａにほぼ平行に配置されている。
【００２６】
ルチル結晶３は、厚さ３００[μm]の複屈折結晶であり、順方向から入射される光信号Ａ及び光信号Ｂをそれぞれ常光線Ｏと異常光線Ｅとに分離する偏波分離素子を構成している。このルチル結晶３は、その結晶光学軸３ｃに平行な方向の偏波を有する光信号Ａ及び光信号Ｂの常光線Ｏまたは異常光線Ｅに対して空間変位３ｄを作用させる。ルチル結晶３の結晶光学軸３ｃは、常光線Ｏ及び異常光線Ｅの分離方向が、光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に垂直で、光ファイバ１０〜１３の各光軸に平行な面内に配置されるように、配向されている。
【００２７】
ルチル結晶３と集束性ロッドレンズ６との間には、光ファイバ１０及び１２から入射された光信号Ａ及び光信号Ｂが通過する位置に、順方向または逆方向の伝搬方向によって常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波方向を逆に回転させる偏波面回転素子である半波長板５が配置されている。また、全反射鏡９で反射した反射光信号Ａ及び反射光信号Ｂが通過する位置に、非晶性光学素子である石英ガラス板４が配置されている。石英ガラス板４は、順方向動作において、入力光ファイバ１０及び１２から入射された光信号Ａ及び光信号Ｂのみが半波長板５を通過し、全反射鏡９から反射された反射光信号Ａ及び反射光信号Ｂのみが通過するように半波長板５と並列配置されている。半波長板５の光軸は、分離されて順方向に進む常光線Ｏの偏波方向に対して反時計方向に２２．５°の角度で配向されており、半波長板５は、光信号Ａ及び光信号Ｂが同図（ａ）に矢示する順方向に伝搬する場合、常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波方向をそれぞれ反時計方向に４５°回転させ、光信号Ａ及び光信号Ｂが後述する図３（ａ）に矢示する逆方向に伝搬する場合、常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波方向をそれぞれ時計方向に４５°回転させる。
【００２８】
集束性ロッドレンズ６は、位相差が約π／２の屈折率分布型ロッドレンズからなり、常光線Ｏ及び異常光線Ｅの集光状態を変換する集光手段を構成している。この集束性ロッドレンズ６は、常光線Ｏ及び異常光線Ｅが順方向に伝搬するときはこれらの各光線Ｏ，Ｅを平行光線に変換してから近接させて集光し、逆方向に伝搬するときは、端面６ａ側において、これらの各光線Ｏ，Ｅを平行光線に変換すると共に遠ざける。また、集束性ロッドレンズ６の集束中心光軸６ｃは、光ファイバ１０〜１３の各光軸と平行であり、かつ、光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に垂直で光ファイバ１０〜１３の各光軸間の中心線２ｃを含む平面上に配置されている。また、この集束中心光軸６ｃは、端面６ａ側において、対の一方の光ファイバ１０の光軸側を伝搬する常光線Ｏ及び異常光線Ｅ、並びに、対の他方の光ファイバ１１の光軸側を伝搬する常光線Ｏ及び異常光線Ｅの４つの各光線から、ほぼ等距離の位置に配置されている。さらに、他の対の一方の光ファイバ１２の光軸側を伝搬する常光線Ｏ及び異常光線Ｅ、並びに、他の対の他方の光ファイバ１３の光軸側を伝搬する常光線Ｏ及び異常光線Ｅの４つの各光線からも、ほぼ等距離の位置に配置されている。
【００２９】
着磁ガーネット結晶８は、本実施形態においては予め磁化されており、常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波方向を、その伝搬方向に関係なく、常に一定の反時計方向に２２．５°だけ回転させる非相反偏波面回転素子を構成している。また、集束性ロッドレンズ６と着磁ガーネット結晶８との間には、断熱手段として約２００[μm]の空隙７が設けられている。全反射鏡９は、着磁ガーネット結晶８の集束性ロッドレンズ６と対峙する面と反対側の面が蒸着加工されて形成されている。全反射鏡９は、着磁ガーネット結晶８から出射される光信号の常光線Ｏ及び異常光線Ｅを反射して反射光信号とし、この反射光信号を再び着磁ガーネット結晶８に入射させる反射手段を構成している。
【００３０】
次に、上記の構成において、波長１．５５[μm]の光信号Ａ及び光信号Ｂが偏波無依存型多心光アイソレータ１を順方向に伝搬する場合の動作について説明する。前述した図１には、光信号Ａが光ファイバ１０から順方向に入射されたときの光信号経路、及び光信号Ｂが光ファイバ１２から順方向に入射されたときの光信号経路が示されている。また、図２（ａ）〜（ｉ）には、図１に示すＦＡ，ＦＢ，ＦＣ，ＦＤ，ＦＥ，ＦＦ，ＦＧ，ＦＨ，ＦＪの各位置における光信号Ａの常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波状態と配置関係とが示されており、同図（ｊ）〜（ｒ）には、これら各位置における光信号Ｂの常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波状態と配置関係とが示されている。図２は、図１において光ファイバアレイ２側からルチル結晶３側を見た状態で表示されており、紙面に垂直な方向が光ファイバ１０〜１３の各光軸方向になっている。また、同図において、水平に描かれた点線は光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面、垂直に描かれた一点鎖線は、光ファイバアレイ２の前述した中心線２ｃを通り、光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に垂直な平面を示す。この平面は集束性ロッドレンズ６の集束中心光軸６ｃを含んでいる。
【００３１】
光ファイバ１０の他端１０ｂから順方向に入射された光信号Ａは、始めにルチル結晶３の端面３ａに垂直に入射される。図２（ａ）には、このときの光信号Ａの偏波状態及び配置関係が示されており、常光線Ｏと異常光線Ｅとは直交している。前述したように、ルチル結晶３の結晶光学軸３ｃは光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に垂直な方向に配向されているため、光信号Ａは、ルチル結晶３を通過する際に、結晶光学軸３ｃに平行な方向の偏波を有する異常光線Ｅが、結晶光学軸３ｃに垂直な方向の偏波を有する常光線Ｏから空間変位３ｄを受け、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、図２（ｂ）に示すように、光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に対して垂直な方向に分離される。
【００３２】
分離された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは半波長板５の端面５ａに垂直に入射される。このとき、前述したように半波長板５の光軸は、図２（ｂ）に示す状態の常光線Ｏの偏波方向に対して反時計方向に２２．５°の角度で配向されているため、常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波方向は、図２（ｃ）に示すように、それぞれ反時計方向に４５°回転される。
【００３３】
半波長板５を通過した常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、次に、集束性ロッドレンズ６の端面６ａに垂直に入射される。その際、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に平行で集束性ロッドレンズ６の集束中心光軸６ｃを含む平面を、常光線Ｏと異常光線Ｅとがほぼ等間隔に上下で挟む位置に入射される。このとき、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは集束中心光軸６ｃからほぼ等距離の位置にある。集束性ロッドレンズ６内において常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、平行光線に変換され、進むに連れて互いに近接するとともに集束中心光軸６ｃにも近接し、約１°の出射角でレンズ端面から出射される。このときの常光線Ｏ及び異常光線Ｅの状態が図２（ｄ）に示されている。
【００３４】
集束性ロッドレンズ６のレンズ端面から出射された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、次に、約２００[μm]の空隙７を通過して着磁ガーネット結晶８に入射される。常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、この着磁ガーネット結晶８によってその偏波方向が反時計方向に２２．５°回転される。着磁ガーネット結晶８からの光信号Ａは、次に、全反射鏡９によって反射されるが、この全反射鏡９上では、常光線Ｏ及び異常光線Ｅの位置は、図２（ｅ）に示すように、ほぼ一致する。
【００３５】
次に、全反射鏡９によって反射された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、再び着磁ガーネット結晶８に入射され、この着磁ガーネット結晶８によってさらに反時計方向に２２．５°回転される。着磁ガーネット結晶８を往復して通過することで、各光線Ｏ，Ｅはそれぞれの偏波方向が反時計方向に４５°回転されたことになり、半波長板５での４５°の回転と合わせると、結果的に反時計方向に９０°回転されたことになる。この状態が図２（ｆ）に示されている。
【００３６】
また、全反射鏡９での反射により、集束性ロッドレンズ６の集束中心光軸６ｃを通り光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に垂直な面内では、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは物理的位置が入れ替えられるが、各々の偏波状態は反射前と同じ状態を保持している。また、光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に平行な面内では、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは集束性ロッドレンズ６の集束中心光軸６ｃを挟んで、光ファイバ１０側から光ファイバ１１側に空間位置が入れ替えられる。
【００３７】
次に、着磁ガーネット結晶８から出射した常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、約２００[μm]の空隙７を通過して集束性ロッドレンズ６に入射される。集束性ロッドレンズ６の効果により、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは平行光線に変換され、進むに連れて互いに離されるとともに集束中心光軸６ｃからも離される。このときの状態が図２（ｇ）に示されている。続いて、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは石英ガラス板４を通過するが、各光線の偏波方向は影響されない。このときの状態が図２（ｈ）に示されている。
【００３８】
次に、常光線Ｏ及び異常光線Ｅはルチル結晶３の端面３ｂに垂直に入射される。ルチル結晶３内において、常光線Ｏは、その偏波方向が９０°回転されてルチル結晶３の結晶光学軸３ｃに平行な方向の偏波を有する状態になっているため、空間変位作用を受ける。しかし、異常光線Ｅは、その偏波方向が９０°回転されてルチル結晶３の結晶光学軸３ｃに垂直な方向の偏波を有する状態になっているため、空間変位作用を受けずに通過する。従って、空間変位を受けた常光線Ｏは、図２（ｉ）に示すように、異常光線Ｅと再結合する。再結合した常光線Ｏ及び異常光線Ｅは光ファイバ１１に入射し、順方向の出力光信号として外部の光信号路へ伝送される。
【００３９】
また、光ファイバ１２の他端１２ｂから順方向に入射された光信号Ｂは、図２（ｊ）〜（ｒ）に示すように、光信号Ａの外側で光信号Ａと同様な経路で伝搬する。つまり、光信号Ｂは、始めにルチル結晶３の端面３ａに垂直に入射される。図２（ｊ）には、このときの光信号Ｂの偏波状態及び配置関係が示されており、常光線Ｏと異常光線Ｅとは直交している。常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、図２（ｋ）に示すように、ルチル結晶３内で光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に対して垂直な方向に分離された後、図２（ｌ）に示すように、半波長板５によりそれぞれ反時計方向に４５°回転される。続いて、集束性ロッドレンズ６内に入射された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、図２（ｍ）に示すように変換されてレンズ端面から出射される。そして、空隙７を通過してから、着磁ガーネット結晶８に入射され、偏波方向が反時計方向に２２．５°回転される。続いて、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは全反射鏡９により反射される。図２（ｎ）に示すように、この全反射鏡９上では常光線Ｏ及び異常光線Ｅの位置はほぼ一致する。
【００４０】
次に、全反射鏡９によって反射された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、再び着磁ガーネット結晶８によってさらに反時計方向に２２．５°回転される。この状態が図２（ｏ）に示されている。続いて、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、空隙７を通過した後、集束性ロッドレンズ６の効果により、図２（ｐ）に示すように変換される。この後、石英ガラス板４を通過するが各光線の偏波方向は影響されない。このときの状態が図２（ｑ）に示されている。この後、ルチル結晶３内において、常光線Ｏはルチル結晶３により空間変位作用を受けるが、異常光線Ｅは空間変位作用を受けずに通過するため、図２（ｒ）に示すように、常光線Ｏと異常光線Ｅとは再結合する。再結合した常光線Ｏ及び異常光線Ｅは光ファイバ１３に入射し、順方向の出力光信号として外部の光信号路へ伝送される。
【００４１】
次に、波長１．５５[μm]の光信号Ａ及び光信号Ｂが偏波無依存型多心光アイソレータ１を逆方向に伝搬する場合の動作について説明する。図３には、光信号Ａが光ファイバ１１から逆方向に入射されたときの光信号経路、及び光信号Ｂが光ファイバ１３から逆方向に入射されたときの光信号経路が示されており、同図（ａ）は偏波無依存型多心光アイソレータ１の平面図、同図（ｂ）はその側面図である。なお、同図において図１と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。また、図４（ａ）〜（ｉ）には、図３に示すＢＡ，ＢＢ，ＢＣ，ＢＤ，ＢＥ，ＢＦ，ＢＧ，ＢＨ，ＢＪの各位置における光信号Ａの常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波状態と配置関係とが示されており、同図（ｊ）〜（ｒ）には、これら各位置における光信号Ｂの常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波状態と配置関係とが示されている。図４は、上述の図２と同様に、光ファイバアレイ２側からルチル結晶３側を見た状態で表示されており、紙面に垂直な方向が光ファイバ１０〜１３の各光軸方向になっている。また、同図においても、水平に描かれた点線は光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面、垂直に描かれた一点鎖線は、光ファイバアレイ２の中心線２ｃを通り、光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に垂直な平面を示す。この平面は集束性ロッドレンズ６の集束中心光軸６ｃを含んでいる。
【００４２】
図３に示すように波長１．５５[μm]の光信号Ａは光ファイバ１１の他端１１ｂから逆方向に入射され、始めにルチル結晶３の端面３ａに垂直に入射される。このときの状態が図４（ａ）に示されており、常光線Ｏと異常光線Ｅとは直交している。ルチル結晶３に入射された光信号Ａは、前述したようにルチル結晶３内において、図４（ｂ）に示すように、結晶光学軸３ｃに平行な方向の偏波を有する異常光線Ｅが、結晶光学軸３ｃに垂直な方向の偏波を有する常光線Ｏからの空間変位３ｄを受け、常光線Ｏと異常光線Ｅとは光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に対して垂直な方向に分離される。続いて、分離された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは石英ガラス板４を通過するが、常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波方向は影響されず、回転しない。このときの状態が図４（ｃ）に示されている。
【００４３】
次に、石英ガラス板４から出射した常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、集束性ロッドレンズ６の端面６ａに垂直に入射される。その際、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に平行で集束性ロッドレンズ６の集束中心光軸６ｃを含む平面を、ほぼ等間隔に上下で挟む位置に入射される。このとき、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、集束性ロッドレンズ６の集束中心光軸６ｃからほぼ等距離の位置にある。集束性ロッドレンズ６内において常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、平行光線に変換され、進むに連れて互いに近接するとともに集束中心光軸６ｃにも近接し、約１°の出射角でレンズ端面から出射される。このときの常光線Ｏ及び異常光線Ｅの状態が図４（ｄ）に示されている。
【００４４】
集束性ロッドレンズ６のレンズ端面から出射された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、約２００[μm]の空隙７を通過して着磁ガーネット結晶８に入射される。入射された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、この着磁ガーネット結晶８によってその偏波方向が反時計方向に２２．５°回転される。着磁ガーネット結晶８からの光信号Ａは、次に、全反射鏡９によって反射されるが、この全反射鏡９上では常光線Ｏ及び異常光線Ｅの位置は、図４（ｅ）に示すように、ほぼ一致する。全反射鏡９によって反射された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、反射光信号Ａになって再び着磁ガーネット結晶８に入射され、この着磁ガーネット結晶８によってさらに反時計方向に２２．５°回転される。着磁ガーネット結晶８を往復して通過することで、結果的に各光線Ｏ，Ｅはその偏波方向が反時計方向に４５°回転されたことになる。このときの状態が図４（ｆ）に示されている。
【００４５】
また、全反射鏡９での反射により、集束性ロッドレンズ６の集束中心光軸６ｃを通り光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に垂直な面内では、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは物理的位置が入れ替えられるが、各々の偏波状態は反射前と同じ状態を保持している。また、光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に平行な面内では、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは集束性ロッドレンズ６の集束中心光軸６ｃを挟んで、光ファイバ１１側から光ファイバ１０側に空間位置が入れ替えられる。
【００４６】
次に、着磁ガーネット結晶８から出射した常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、約２００[μm]の空隙７を通過して集束性ロッドレンズ６に入射される。常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、集束性ロッドレンズ６の効果により平行光線に変換され、進むに連れて互いに離されるとともに集束中心光軸６ｃからも離される。このときの状態が図４（ｇ）に示されている。
【００４７】
続いて、分離された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは半波長板５の端面５ｂに垂直に入射されるが、半波長板５は、図４（ｇ）に示す状態の常光線Ｏの偏波方向に対して−２２．５°の角度で光軸が配向されているため、常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波方向は反時計方向に−４５°回転される。この結果、半波長板５によって回転される偏波方向の角度−４５°と、着磁ガーネット結晶８によって回転される偏波方向の角度４５°とが相殺され、常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波方向の回転角度の総和は０°になる。この状態が図４（ｈ）に示されている。
【００４８】
半波長板５を通過した常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、次にルチル結晶３の端面３ｂに垂直に入射される。このとき、常光線Ｏは、ルチル結晶３の結晶光学軸３ｃに垂直な方向の偏波を有する状態になっているため、空間変位作用を受けずに通過する。また、異常光線Ｅは、ルチル結晶３の結晶光学軸３ｃに平行な方向の偏波を有するため、図４（ｉ）に示すように、常光線Ｏから離れる空間変位作用を受ける。この結果、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは再結合されず、いずれも光ファイバ１０から３０[μm]程度ずれるため、光ファイバ１０には入射されない。このため、光信号Ａについての逆方向のアイソレーションが実現される。
【００４９】
また、光ファイバ１３の他端１３ｂから逆方向に入射された光信号Ｂは、図４（ｊ）〜（ｒ）に示すように、光信号Ａの外側で光信号Ａと同様な経路で伝搬する。つまり、光信号Ｂは、始めにルチル結晶３の端面３ａに垂直に入射される。図４（ｊ）には、このときの光信号Ｂの偏波状態及び配置関係が示されており、常光線Ｏと異常光線Ｅとは直交している。常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、図４（ｋ）に示すように、ルチル結晶３内で光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に対して垂直な方向に分離される。分離された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、図４（ｌ）に示すように、偏波方向が回転しない状態で石英ガラス板４を通過した後、集束性ロッドレンズ６により、図４（ｍ）に示すように変換される。続いて、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、空隙７を通過した後、着磁ガーネット結晶８により偏波方向が反時計方向に２２．５°回転されてから全反射鏡９によって反射される。図４（ｎ）に示すように、この全反射鏡９上では常光線Ｏ及び異常光線Ｅの位置はほぼ一致する。
【００５０】
次に、全反射鏡９によって反射された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、再び着磁ガーネット結晶８によってさらに反時計方向に２２．５°回転される。この状態が図４（ｏ）に示されている。続いて、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、空隙７を通過し、集束性ロッドレンズ６の効果により、図４（ｐ）に示すように変換される。この後、図４（ｑ）に示すように、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは半波長板５によりそれぞれ反時計方向に−４５°回転される。この後、ルチル結晶３内において、常光線Ｏは空間変位作用を受けずに通過するが、異常光線Ｅはルチル結晶３により空間変位作用を受けるため、図４（ｒ）に示すように、常光線Ｏと異常光線Ｅとは再結合されず、光ファイバ１２には入射されない。このため、光信号Ｂについての逆方向のアイソレーションが実現される。
【００５１】
このような本発明の第１の実施形態による偏波無依存型多心光アイソレータ１によれば、上述したように、光ファイバ１０〜１３から順方向に出射される光信号Ａ及び光信号Ｂは、ルチル結晶３内において、常光線Ｏ及び異常光線Ｅが、２対の光ファイバ１０，１１及び光ファイバ１２，１３の各光軸を含む平面に垂直で、これら各光軸に平行な方向に分離される。また、集束性ロッドレンズ６の端面６ａにおいて、これら常光線Ｏ及び異常光線Ｅの各光軸は、集束性ロッドレンズ６の集束中心光軸６ｃとほぼ平行になると共に、集束中心光軸６ｃからほぼ等距離に位置する。また、全反射鏡９で反射した反射光信号のこれら常光線Ｏ及び異常光線Ｅも、集束性ロッドレンズ６の端面６ａにおいて、その各光軸が集束中心光軸６ｃとほぼ平行になると共に、集束中心光軸６ｃからほぼ等距離に位置し、ルチル結晶３内において、２対の光ファイバ１０，１１及び光ファイバ１２，１３の各光軸を含む平面に垂直で、これら各光軸に平行な方向で再結合する。このため、複数の光アイソレータ部分で共通する機能を発揮する、ルチル結晶３，半波長板５，集束性ロッドレンズ６，着磁ガーネット結晶８，及び全反射鏡９といった機能構成部品を変更することなく、入射光ファイバ及び出射光ファイバの対の数を増減させるだけで、光信号路数の調整を行うことが出来る。従って、光信号路を増設しても機能構成部品が大型化しない、しかも、光信号路の増設時に機能構成部品を交換する必要がなく、増設変更に手間がかからない偏波無依存型の光アイソレータアレイ１が提供される。また、一方の対の光ファイバ１０と光ファイバ１１との間、及び他方の対の光ファイバ１２と光ファイバ１３との間において、再結合が行われるルチル結晶３まで伝搬する常光線Ｏ及び異常光線Ｅの光路長に差はほぼ無く、偏波モード分散の発生はほぼ無い。従って、ルチル結晶３まで常光線Ｏ及び異常光線Ｅとが伝搬するのに要する時間の差は０．０１[psec]以下となってほぼ無く、１０[Gb/s]以上の高速光伝送装置内にこの偏波無依存型多心光アイソレータ１を適用する場合、その使用個数などの制限も無い。
【００５２】
また、上記の実施形態において、半波長板５及び石英ガラス板４の位置を入れ替えても、光信号に対する作用は変わらず、これらの位置を入れ替えることが可能である。つまり、ルチル結晶３と集束性ロッドレンズ６との間に、入射した光信号Ａ及び光信号Ｂ、または反射した反射光信号Ａ及び反射光信号Ｂの一方が通過する位置に半波長板５が配置され、他方が通過する位置に石英ガラス板４が配置されていればよい。いずれの配置においても、光ファイバ１０から入射された光信号Ａ及び光ファイバ１２から入射された光信号Ｂは、その常光線Ｏ及び異常光線Ｅがルチル結晶３で分離された直後にその偏波方向が半波長板５によって４５°回転されるか、ルチル結晶３で分離されて全反射鏡９で反射した後に、その偏波方向が半波長板５によって４５°回転される。
【００５３】
また、上記の実施形態においては、集束性ロッドレンズ６と着磁ガーネット結晶８との間に約２００[μm]の空隙７が設けられているため、着磁ガーネット結晶８の鉄成分が波長０．９８[μm]光を吸収して熱を発生しても、この熱は、空隙７により、着磁ガーネット結晶８に隣接する集束性ロッドレンズ６に伝導されにくくなる。このため、着磁ガーネット結晶８とこれに隣接する集束性ロッドレンズ６とを接着する接着剤などが、発熱の温度上昇により変質劣化して特性変化が発生することはない。波長０．９８[μm]で１００[mW]の光を２４時間実際に照射したところ、照射の前後で特性変化がないことを確認した。
【００５４】
また、上記の実施形態においては、全反射鏡９が、着磁ガーネット結晶８の集束性ロッドレンズ６に対峙する面と反対側の面が蒸着加工されて形成されているため、着磁ガーネット結晶８の集束性ロッドレンズ６に対峙する面と反対側の面がそのまま全反射鏡９として機能する。このため、新たに着磁ガーネット結晶８に隣接させて別体の反射手段を設ける必要が無くなり、偏波無依存型多心光アイソレータ１をコンパクトに構成することが出来る。
【００５５】
また、上記の実施形態においては、着磁ガーネット結晶８が予め磁化されているため、着磁ガーネット結晶８が有する磁界によって、着磁ガーネット結晶８を通過する光信号の偏波方向を回転させることができる。このため、外部から着磁ガーネット結晶８に磁界を印加する装置を設ける必要がなくなり、偏波無依存型多心光アイソレータ１をコンパクトに構成することが出来る。
【００５６】
次に、本発明を光ファイバ通信システムに適用した第２の実施形態による偏波無依存型多心光アイソレータ２０について説明する。
【００５７】
図５（ａ）は、本実施形態による偏波無依存型多心光アイソレータ２０の平面図、同図（ｂ）はその側面図である。なお、本実施形態による偏波無依存型多心光アイソレータ２０の以下の説明においては、第１の実施形態による偏波無依存型多心光アイソレータ１の各構成要素と同一または相当する構成要素には同一の符号を用いてその説明は省略する。
【００５８】
偏波無依存型多心光アイソレータ２０は、光ファイバアレイ２２，ルチル結晶３，石英ガラス板４並びに半波長板５，集束性ロッドレンズ２６，空隙７，着磁ガーネット結晶８及び全反射鏡９がこの順に配列されて構成されている。光ファイバアレイ２２は、第１の実施形態と同様、光軸が互いに平行な２対の光ファイバ１０，１１及び光ファイバ１２，１３が、同一平面上に２５０[μm]の等間隔に並列配置されて一体化されている。
【００５９】
本実施形態における偏波無依存型多心光アイソレータ２０は、光ファイバアレイ２２の端面２２ａが光ファイバ１０〜１３の各光軸に垂直な平面に対して８°傾けられて形成されており、ルチル結晶３，石英ガラス板４及び半波長板５の各光入出力端面３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂは、光ファイバアレイ２２の端面２２ａに平行に、つまり８°傾けられて配置されている。さらに、集束性ロッドレンズ２６の石英ガラス板４並びに半波長板５に対峙する端面２６ａは、光ファイバアレイ２２の端面２２ａほぼ平行になるように、８°傾けられて形成されている。そして、半波長板５は、光信号Ａ及び光信号Ｂが８°斜め入射した場合に光軸が合わせてある。これら以外の構成は、第１の実施形態における偏波無依存型多心光アイソレータ１と同じ構成となっている。
【００６０】
上記の構成において、波長１．５５[μm]の光信号Ａ及び光信号Ｂが偏波無依存型多心光アイソレータ２０を順方向に伝搬する場合の動作について説明する。上述した図５には、光信号Ａが光ファイバ１０から順方向に入射されたときの光信号経路、及び光信号Ｂが光ファイバ１２から順方向に入射されたときの光信号経路が示されている。また、図６（ａ）〜（ｉ）には、図５に示すＦＡ，ＦＢ，ＦＣ，ＦＤ，ＦＥ，ＦＦ，ＦＧ，ＦＨ，ＦＪの各位置における光信号Ａの常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波状態と配置関係とが示されており、同図（ｊ）〜（ｒ）には、これら各位置における光信号Ｂの常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波状態と配置関係とが示されている。同図は、前述の図２，図４と同様に、光ファイバアレイ２２側からルチル結晶３側を見た状態で表示されており、紙面に垂直な方向が光ファイバ１０〜１３の各光軸方向になっている。また、同図においても、水平に描かれた点線は光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面、垂直に描かれた一点鎖線は、光ファイバアレイ２２の中心線２ｃを通り、光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に垂直な平面を示す。この平面は集束性ロッドレンズ２６の集束中心光軸６ｃを含んでいる。
【００６１】
図５に示すように、光ファイバ１０の他端１０ｂから順方向に入射された光信号Ａは、始めにルチル結晶３の端面３ａに所定角度で入射される。図６（ａ）には、このときの光信号Ａの偏波状態及び配置関係が示されており、常光線Ｏと異常光線Ｅとは直交している。前述したように、ルチル結晶３の結晶光学軸３ｃは光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に垂直な方向に配向されている。このため、光信号Ａは、ルチル結晶３を通過する際に、結晶光学軸３ｃに平行な方向の偏波を有する異常光線Ｅが、結晶光学軸３ｃに垂直な方向の偏波を有する常光線Ｏから空間変位３ｄを受け、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、図６（ｂ）に示すように、光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に対して垂直な方向に分離される。
【００６２】
分離された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは半波長板５の端面５ａに所定角度で入射される。半波長板５の光軸は、図６（ｂ）に示す状態の常光線Ｏの偏波方向に対して反時計方向に２２．５°の角度で配向されているため、常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波方向は、図６（ｃ）に示すように反時計方向に４５°回転される。
【００６３】
続いて、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは集束性ロッドレンズ２６の端面２６ａに入射される。その際、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に平行で集束性ロッドレンズ２６の集束中心光軸２６ｃを含む平面を、ほぼ等間隔に上下で挟む位置に入射される。このとき、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは集束中心光軸６ｃからほぼ等距離の位置にある。集束性ロッドレンズ２６内において常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、平行光線に変換され、進むに連れて互いに近接するとともに集束中心光軸６ｃにも近接し、約１°の出射角でレンズ端面から出射される。このときの常光線Ｏ及び異常光線Ｅの状態が図６（ｄ）に示されている。
【００６４】
集束性ロッドレンズ２６のレンズ端面から出射された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、次に、約２００[μm]の空隙７を通過して着磁ガーネット結晶８に入射される。常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、この着磁ガーネット結晶８によってその偏波方向が反時計方向に２２．５°回転される。着磁ガーネット結晶８からの光信号Ａは、次に、全反射鏡９によって反射されるが、この全反射鏡９上では、常光線Ｏ及び異常光線Ｅの位置は、図６（ｅ）に示すように、ほぼ一致する。
【００６５】
全反射鏡９によって反射された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、再び着磁ガーネット結晶８に入射され、この着磁ガーネット結晶８によってさらに反時計方向に２２．５°回転される。着磁ガーネット結晶８を往復して通過することで、各光線Ｏ，Ｅはそれぞれの偏波方向が反時計方向に４５°回転されたことになり、半波長板５での４５°の回転と合わせると、結果的に反時計方向に９０°回転されたことになる。この状態が図６（ｆ）に示されている。
【００６６】
また、全反射鏡９での反射により、集束性ロッドレンズ２６の集束中心光軸６ｃを通り光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に垂直な面内では、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは物理的位置が入れ替えられるが、各々の偏波状態は反射前と同じ状態を保持している。また、光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に平行な面内では、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは集束性ロッドレンズ２６の集束中心光軸６ｃを挟んで、光ファイバ１０側から光ファイバ１１側に空間位置が入れ替えられる。
【００６７】
次に、着磁ガーネット結晶８から出射した常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、約２００[μm]の空隙７を通過して集束性ロッドレンズ２６に入射される。集束性ロッドレンズ２６の効果により、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、平行光線に変換され、進むに連れて互いに離されるとともに集束中心光軸６ｃからも離される。このときの状態が図６（ｇ）に示されている。続いて、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは石英ガラス板４を通過するが、各光線の偏波方向は影響されない。このときの状態が図６（ｈ）に示されている。
【００６８】
次に、常光線Ｏ及び異常光線Ｅはルチル結晶３の端面３ｂに所定角度で入射される。ルチル結晶３内において、常光線Ｏは、その偏波方向が９０°回転されてルチル結晶３の結晶光学軸３ｃに平行な方向の偏波を有する状態になっているため、空間変位作用を受ける。しかし、異常光線Ｅは、その偏波方向が９０°回転されてルチル結晶３の結晶光学軸３ｃに垂直な方向の偏波を有する状態になっているため、空間変位作用を受けずに通過する。従って、空間変位を受けた常光線Ｏは、図６（ｉ）に示すように、異常光線Ｅと再結合する。再結合した常光線Ｏ及び異常光線Ｅは光ファイバ１１に入射し、順方向の出力光信号として外部の光信号路へ伝送される。
【００６９】
また、光ファイバ１２の他端１２ｂから順方向に入射された光信号Ｂは、図６（ｊ）〜（ｒ）に示すように、光信号Ａの外側で光信号Ａと同様な経路で伝搬する。つまり、光信号Ｂは、始めにルチル結晶３の端面３ａに所定角度で入射される。図６（ｊ）には、このときの光信号Ｂの偏波状態及び配置関係が示されており、常光線Ｏと異常光線Ｅとは直交している。常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、図６（ｋ）に示すように、ルチル結晶３内で光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に対して垂直な方向に分離された後、図６（ｌ）に示すように、半波長板５によりそれぞれ反時計方向に４５°回転される。続いて、集束性ロッドレンズ６内に入射された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、図６（ｍ）に示すように変換されてレンズ端面から出射される。そして、空隙７を通過してから、着磁ガーネット結晶８に入射され、偏波方向が反時計方向に２２．５°回転される。続いて、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは全反射鏡９により反射される。図６（ｎ）に示すように、この全反射鏡９上では常光線Ｏ及び異常光線Ｅの位置はほぼ一致する。
【００７０】
次に、全反射鏡９によって反射された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、再び着磁ガーネット結晶８によってさらに反時計方向に２２．５°回転される。この状態が図６（ｏ）に示されている。続いて、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、空隙７を通過した後、集束性ロッドレンズ６の効果により、図６（ｐ）に示すように変換される。この後、石英ガラス板４を通過するが各光線の偏波方向は影響されない。このときの状態が図６（ｑ）に示されている。この後、ルチル結晶３内において、常光線Ｏはルチル結晶３により空間変位作用を受けるが、異常光線Ｅは空間変位作用を受けずに通過するため、図６（ｒ）に示すように、常光線Ｏと異常光線Ｅとは再結合する。再結合した常光線Ｏ及び異常光線Ｅは光ファイバ１３に入射し、順方向の出力光信号として外部の光信号路へ伝送される。
【００７１】
次に、波長１．５５[μm]の光信号Ａ及び光信号Ｂが偏波無依存型多心光アイソレータ２０を逆方向に伝搬する場合の動作について説明する。図７には、光信号Ａが光ファイバ１１から逆方向に入射されたときの光信号経路、及び光信号Ｂが光ファイバ１３から逆方向に入射されたときの光信号経路が示されており、同図（ａ）は偏波無依存型多心光アイソレータ２０の平面図、同図（ｂ）はその側面図である。なお、同図において図５と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。また、図８（ａ）〜（ｉ）には、図７に示すＢＡ，ＢＢ，ＢＣ，ＢＤ，ＢＥ，ＢＦ，ＢＧ，ＢＨ，ＢＪの各位置における光信号Ａの常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波状態と配置関係とが示されており、同図（ｊ）〜（ｒ）には、これら各位置における光信号Ｂの常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波状態と配置関係とが示されている。図８は、前述の図２，図４，図６と同様に、光ファイバアレイ２２側からルチル結晶３側を見た状態で表示されており、紙面に垂直な方向が光ファイバ１０〜１３の各光軸方向になっている。また、同図においても、水平に描かれた点線は光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面、垂直に描かれた一点鎖線は、光ファイバアレイ２２の中心線２ｃを通り、光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に垂直な平面を示す。この平面は集束性ロッドレンズ２６の集束中心光軸６ｃを含んでいる。
【００７２】
図７に示すように波長１．５５[μm]の光信号Ａは光ファイバ１１から逆方向に出射され、始めにルチル結晶３の端面３ａに所定角度で入射される。このときの状態が図８（ａ）に示されており、常光線Ｏと異常光線Ｅとは直交している。ルチル結晶３に入射された光信号Ａは、前述したようにルチル結晶３内において、図８（ｂ）に示すように、結晶光学軸３ｃに平行な方向の偏波を有する異常光線Ｅが、結晶光学軸３ｃに垂直な方向の偏波を有する常光線Ｏからの空間変位を受け、常光線Ｏと異常光線Ｅとは光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に対して垂直な方向に分離される。続いて、分離された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは石英ガラス板４を通過するが、常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波方向は影響されず、回転しない。このときの状態が図８（ｃ）に示されている。
【００７３】
次に、石英ガラス板４から出射した常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、集束性ロッドレンズ２６の端面２６ａに所定角度で入射される。その際、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に平行で集束性ロッドレンズ２６の集束中心光軸６ｃを含む平面を、ほぼ等間隔に上下で挟む位置に入射される。このとき、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、集束性ロッドレンズ２６の集束中心光軸６ｃからほぼ等距離の位置にある。集束性ロッドレンズ２６内において常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、平行光線に変換され、進むに連れて互いに近接するとともに集束中心光軸６ｃにも近接し、約１°の出射角でレンズ端面から出射される。このときの常光線Ｏ及び異常光線Ｅの状態が図８（ｄ）に示されている。
【００７４】
集束性ロッドレンズ２６のレンズ端面から出射された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、約２００[μm]の空隙７を通過して着磁ガーネット結晶８に入射される。入射された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、この着磁ガーネット結晶８によってその偏波方向が反時計方向に２２．５°回転される。着磁ガーネット結晶８からの光信号Ａは、次に、全反射鏡９によって反射されるが、この全反射鏡９上では常光線Ｏ及び異常光線Ｅの位置は、図８（ｅ）に示すように、ほぼ一致する。全反射鏡９によって反射された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、再び着磁ガーネット結晶８に入射され、この着磁ガーネット結晶８によってさらに反時計方向に２２．５°回転される。着磁ガーネット結晶８を往復して通過することで、結果的に各光線Ｏ，Ｅはその偏波方向が反時計方向に４５°回転されたことになる。このときの状態が図８（ｆ）に示されている。
【００７５】
また、全反射鏡９での反射により、集束性ロッドレンズ２６の集束中心光軸６ｃを通り光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に垂直な面内では、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは物理的位置が入れ替えられるが、各々の偏波状態は反射前と同じ状態を保持している。また、光ファイバ１０，１１のそれぞれの光軸を含む平面に平行な面内では、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは集束性ロッドレンズ２６の集束中心光軸６ｃを挟んで、光ファイバ１１側から光ファイバ１０側に空間位置が入れ替えられる。
【００７６】
次に、着磁ガーネット結晶８から出射した常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、約２００[μm]の空隙７を通過して集束性ロッドレンズ２６に入射される。常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、集束性ロッドレンズ２６の効果により平行光線に変換され、進むに連れて互いに離されるとともに集束中心光軸６ｃからも離される。このときの状態が図８（ｇ）に示されている。
【００７７】
続いて、分離された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは半波長板５の端面５ｂに所定角度で入射されるが、半波長板５は、図８（ｇ）に示す状態の常光線Ｏの偏波方向に対して−２２．５°の角度で光軸が配向されているため、常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波方向は反時計方向に−４５°回転される。この結果、半波長板５によって回転される偏波方向の角度−４５°と、着磁ガーネット結晶８によって回転される偏波方向の角度４５°とが相殺され、常光線Ｏ及び異常光線Ｅの偏波方向の回転角度の総和は０°になる。この状態が図８（ｈ）に示されている。
【００７８】
半波長板５を通過した常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、次にルチル結晶３の端面３ｂに所定角度で入射される。このとき、常光線Ｏは、ルチル結晶３の結晶光学軸３ｃに垂直な方向の偏波を有する状態になっているため、空間変位作用を受けずに通過する。また、異常光線Ｅは、ルチル結晶３の結晶光学軸３ｃに平行な方向の偏波を有するため、図８（ｉ）に示すように、常光線Ｏから離れる空間変位作用を受ける。この結果、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは再結合されず、いずれも光ファイバ１０から３０[μm]程度ずれるため、光ファイバ１０には入射されない。このため、光信号Ａについての逆方向のアイソレーションが実現される。
【００７９】
また、光ファイバ１３の他端１３ｂから逆方向に入射された光信号Ｂは、図８（ｊ）〜（ｒ）に示すように、光信号Ａの外側で光信号Ａと同様な経路で伝搬する。つまり、光信号Ｂは、始めにルチル結晶３の端面３ａに所定角度で入射される。図８（ｊ）には、このときの光信号Ｂの偏波状態及び配置関係が示されており、常光線Ｏと異常光線Ｅとは直交している。常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、図８（ｋ）に示すように、ルチル結晶３内で光ファイバ１０〜１３の各光軸を含む平面に対して垂直な方向に分離される。分離された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、図８（ｌ）に示すように、偏波方向が回転しない状態で石英ガラス板４を通過した後、集束性ロッドレンズ２６により、図８（ｍ）に示すように変換される。続いて、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、空隙７を通過した後、着磁ガーネット結晶８により偏波方向が反時計方向に２２．５°回転されてから全反射鏡９によって反射される。図８（ｎ）に示すように、この全反射鏡９上では常光線Ｏ及び異常光線Ｅの位置はほぼ一致する。
【００８０】
次に、全反射鏡９によって反射された常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、再び着磁ガーネット結晶８によってさらに反時計方向に２２．５°回転される。この状態が図８（ｏ）に示されている。続いて、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは、空隙７を通過し、集束性ロッドレンズ２６の効果により、図８（ｐ）に示すように変換される。この後、図８（ｑ）に示すように、常光線Ｏ及び異常光線Ｅは半波長板５によりそれぞれ反時計方向に−４５°回転される。この後、ルチル結晶３内において、常光線Ｏは空間変位作用を受けずに通過するが、異常光線Ｅはルチル結晶３により空間変位作用を受けるため、図８（ｒ）に示すように、常光線Ｏと異常光線Ｅとは再結合されず、光ファイバ１２には入射されない。このため、光信号Ｂについての逆方向のアイソレーションが実現される。
【００８１】
このような本発明の第２の実施形態による偏波無依存型多心光アイソレータ２０においても、第１の実施形態における偏波無依存型多心光アイソレータ１と同様な作用効果が得られる。
【００８２】
さらに、本実施形態による偏波無依存型多心光アイソレータ２０によれば、光ファイバアレイ２２の端面２２ａが光ファイバ１０〜１３の各光軸に垂直な平面に対して８°傾けられており、ルチル結晶３及び半波長板５の各光入出力端面３ａ，３ｂ，５ａ，５ｂ、並びに集束性ロッドレンズ２６の半波長板５に対峙する端面２６ａが、光ファイバアレイ２２の端面２２ａにほぼ平行に配置，形成されている。このため、光ファイバ１０〜１３から入射された入射光信号Ａや入射光信号Ｂ及びこれらが全反射鏡９で反射した反射光信号Ａや反射光信号Ｂが、ルチル結晶３及び半波長板５の各光入出力端面３ａ，３ｂ，５ａ，５ｂ並びに集束性ロッドレンズ２６の半波長板５に対峙する端面２６ａで反射して生じる反射光は、元の方向に戻ることがなくなり、出射元の各光ファイバ１０〜１３内に入射されなくなる。このため、光ファイバ１０〜１３から入射された入射光信号Ａ，Ｂ及び全反射鏡９で反射した反射光信号Ａ，Ｂが各端面３ａ，３ｂ，５ａ，５ｂ及び２６ａで反射して生じる反射光の影響は低減される。従って、光ファイバ１０〜１３に接続される光装置へ反射光が入力されることが少なくなり、光信号が順方向に伝搬するときに反射光が光装置のノイズにならなくなる。
【００８３】
なお、上記の各実施形態においては、２対の光ファイバ１０，１１及び光ファイバ１２，１３が光ファイバアレイ２に並列配置されている場合を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、必要に応じて、光ファイバの対の数を選択することが出来る。
【００８４】
図９は、アレイ本体に開口したキャピラリ、すなわち、毛管状の穴によって入射光ファイバ１０，１２・・・及び出射光ファイバ１１，１３・・・が同一平面上で等間隔に固定された光ファイバアレイ２を、各光ファイバ１０〜１３の光軸に垂直な面で切断した断面図である。同図（ａ）は、２本の光ファイバ１０，１１間の中心を中心線２ｃとして合計２ｎ（ｎ≧２）本のｎ対の光ファイバを、ｎ本ずつ左右に振り分けて配置した場合を示している。同図（ｂ）は、１本の光ファイバの光軸を中心線２ｃとして同じく合計２ｎ本のｎ対の光ファイバを、ｎ本ずつ左右に振り分けて配置した場合を示している。光ファイバアレイ２は、アレイ本体に開口したキャピラリに各入射光ファイバ１０，１２・・・及び各出射光ファイバ１１，１３・・・が挿入されて構成されたり、または、アレイ本体に切削加工されたＶ溝に各入射光ファイバ１０，１２・・・及び各出射光ファイバ１１，１３・・・が載置され固定されて構成される。
【００８５】
この構成によれば、ｎ対の入射光ファイバ１０，１２・・・及び出射光ファイバ１１，１３・・・間の間隔は、光ファイバアレイ２の１本の光ファイバを中心線２ｃとして対称に配置された２本の光ファイバ間の距離、または、光ファイバアレイ２の２本の光ファイバ１０，１１間の中心を中心線２ｃとして対称に配置された２本の光ファイバ間の距離になる。従って、偏波無依存型多心光アイソレータ１，２０の使用用途や使用スペースに応じて、対の入射光ファイバ１０，１２・・・及び出射光ファイバ１１，１３・・・間の間隔を選択することが出来る。また、偏波無依存型多心光アイソレータ１，２０は、光信号路を構成する複数本の光ファイバと、アレイ本体のキャピラリまたはＶ溝に整列させられた光ファイバを介して接続される。このため、偏波無依存型多心光アイソレータ１，２０は光信号路を構成する複数本の光ファイバと容易に接続可能となる。また、光ファイバアレイ２を、心数の異なる他の光ファイバアレイと交換するだけで、容易に、信号路数の異なる偏波無依存型多心光アイソレータ１，２０を構成することが出来る。
【００８６】
また、上記各実施形態では、一方の対の入射光ファイバ１０及び出射光ファイバ１１と、他方の対の入射光ファイバ１２及び出射光ファイバ１３とを同一平面上に並列配置した場合について説明した。しかし、これら各対の光ファイバ１０〜１３は必ずしも同一平面上にある必要はなく、一方の対の入射光ファイバ１０及び出射光ファイバ１１と、他方の対の入射光ファイバ１２及び出射光ファイバ１３とがそれぞれ異なる平面上に配置されていてもよい。また、各光ファイバ１０〜１３は必ずしも等間隔に配置されていなくてもよく、対となる入射光ファイバと出射光ファイバとが光ファイバアレイ２の中心線２ｃから等間隔にあればよい。
【００８７】
また、上記の各実施形態においては、光ファイバ１０から出射された光信号Ａ及び光ファイバ１２から出射された光信号Ｂが通過する側に半波長板５を配置した場合を説明したが、前述したように、全反射鏡９で反射した反射光信号Ａ及び反射光信号Ｂが通過する側に配置しても構わない。さらに、半波長板５と対にして石英ガラス板４を用いる代わりに偏波方向を回転させない媒質を用いることも可能である。
【００８８】
また、非相反偏波面回転素子として着磁ガーネット結晶８を使用したが、使用する光信号波長において、偏波を２２．５°回転させる非相反偏波面回転素子であれば他の媒質を用いることも可能である。例えば、非相反偏波面回転素子が磁性体で覆われている構成、すなわち、着磁されていない非相反偏波面回転素子に所定の磁界を与える磁石を、素子の外部に設置することも可能である。また、集光手段として屈折率分布型の集束性ロッドレンズ６，２６を用いたが、各光ファイバ１０〜１３から入射された光信号Ａ及び光信号Ｂがルチル結晶３によって常光線Ｏと異常光線Ｅとに分離される場合、常光線Ｏ及び異常光線Ｅの分離方向が光ファイバ１０〜１３の対の各光軸を含む平面に対して直交するようにルチル結晶３の結晶光学軸３ｃが配向され、常光線Ｏ及び異常光線Ｅがそれぞれレンズの中心光軸からほぼ等距離の位置に配置されている限りにおいて、多くの異なる集光手段が使用可能である。
【００８９】
また、上述の第２の実施形態では、光ファイバアレイ２２の端面２２ａ、並びにルチル結晶３，石英ガラス板４，半波長板５の各光入出力端面３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ、及び集束性ロッドレンズ２６の端面２６ａを光ファイバ１０，１１，１２，１３の光軸に垂直な平面に対して８°傾けた場合について説明したが、３〜１６°の範囲で傾けるようにしてもよい。
【００９０】
上記のいずれの場合においても、上記の各実施形態と同様な作用効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
上記の各実施形態においては、偏波無依存型多心光アイソレータを光通信システムに適用した場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光センサシステムに適用することも可能である。このような場合においても上記の各実施形態と同様の作用効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１の実施形態による偏波無依存型多心光アイソレータにおいて、順方向に光信号が伝搬するときの構成を示しており、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による偏波無依存型多心光アイソレータ内の各位置における、順方向に伝搬する常光線及び異常光線の偏波状態と配置関係とを示す状態関係図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による偏波無依存型多心光アイソレータにおいて、逆方向に光信号が伝搬するときの構成を示しており、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による偏波無依存型多心光アイソレータ内の各位置における、逆方向に伝搬する常光線及び異常光線の偏波状態と配置関係とを示す状態関係図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による偏波無依存型多心光アイソレータにおいて、順方向に光信号が伝搬するときの構成を示しており、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による偏波無依存型多心光アイソレータ内の各位置における、順方向に伝搬する常光線及び異常光線の偏波状態と配置関係とを示す状態関係図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による偏波無依存型多心光アイソレータにおいて、逆方向に光信号が伝搬するときの構成を示しており、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態による偏波無依存型多心光アイソレータ内の各位置における、逆方向に伝搬する常光線及び異常光線の偏波状態と配置関係とを示す状態関係図である。
【図９】本発明の変形例による偏波無依存型多心光アイソレータにおける、光ファイバアレイの断面図である。
【符号の説明】
【００９３】
１，２０…偏波無依存型多心光アイソレータ
２，２２…光ファイバアレイ
３…ルチル結晶
３ｃ…結晶光学軸
４…石英ガラス板
５…半波長板
６，２６…集束性ロッドレンズ
６ｃ…集束中心光軸
７…空隙
８…着磁ガーネット結晶
９…全反射鏡
１０，１１，１２，１３…光ファイバ
【図１】
2005227659.tif 000003
【図２】
2005227659.tif 000004
【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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