(57)【要約】 【課題】  偏光子が球面に研磨された現状の光アイソレータより、高い結合効率が得られる非球面の構造を有するレンズ機能付き光アイソレータを提供すること。【解決手段】  溝を施した第１の部材６ａの溝に沿って光アイソレータを挿着し、溝に沿って挿着された光アイソレータの露出部分である偏光子８を囲む溝を施した第２の部材６ｂを装着して、全体を球状に研磨して作製したレンズ機能付き光アイソレータにおいて、光アイソレータの溝を施した部材６に使用する素材と２枚の偏光子に使用する素材にモース硬度又はビッカース硬度又は削れやすさの違いに有意差のある素材を使用すること。【選択図】  図１
2007163729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の偏光面を回転させる非相反ファラデー回転素子と、前記非相反ファラデー回転素子の両側に配置された特定偏光を選択する２枚の偏光子とからなる非相反光学素子で構成される光アイソレータを作製し、第１の溝を施した部材の溝に沿って前記光アイソレータを挿着し、前記溝に沿って挿着された前記光アイソレータの露出部分である偏光子を囲む第２の溝を施した部材を装着して、光学面全体を球状に研磨して作製したレンズ機能付き光アイソレータにおいて、前記溝を施した部材に前記光アイソレータの露出部分である偏光子に使用される素材よりモース硬度の高い素材を使用して、光学面全体を球状に研磨した時の前記光アイソレータ露出部分である偏光子の曲面が、球面研磨の球面の形状より緩やかに研磨されたことを特徴とするレンズ機能付き光アイソレータ。
【請求項２】
光の偏光面を回転させる非相反ファラデー回転素子と、前記非相反ファラデー回転素子の両側に配置された特定偏光を選択する２枚の偏光子とからなる非相反光学素子で構成される光アイソレータを作製し、第１の溝を施した部材の溝に沿って前記光アイソレータを挿着し、前記溝に沿って挿着された前記光アイソレータの露出部分である偏光子を囲む第２の溝を施した部材を装着して、光学面全体を球状に研磨して作製したレンズ機能付き光アイソレータにおいて、前記溝を施した部材に前記光アイソレータの露出部分である偏光子に使用する素材よりモース硬度の低い素材を使用して、光学面全体を球状に研磨した時の前記光アイソレータ露出部分である偏光子の曲面が、球面研磨の球面の形状より凸面状に研磨されたことを特徴とするレンズ機能付き光アイソレータ。
【請求項３】
光の偏光面を回転させる非相反ファラデー回転素子と、前記非相反ファラデー回転素子の両側に配置された特定偏光を選択する２枚の偏光子とからなる非相反光学素子で構成される光アイソレータを作製し、第１の溝を施した部材の溝に沿って前記光アイソレータを挿着し、前記溝に沿って挿着された前記光アイソレータの露出部分である偏光子を囲む第２の溝を施した部材を装着して、光学面全体を球状に研磨して作製したレンズ機能付き光アイソレータにおいて、前記溝を施した部材に前記光アイソレータの露出部分である偏光子に使用する素材よりビッカース硬度の高い素材を使用し、光学面全体を球状に研磨したときの前記光アイソレータ露出部分である偏光子の曲面が、球面研磨の球面の形状より緩やかに研磨されたことを特徴とするレンズ機能付き光アイソレータ。
【請求項４】
光の偏光面を回転させる非相反ファラデー回転素子と、前記非相反ファラデー回転素子の両側に配置された特定偏光を選択する２枚の偏光子とからなる非相反光学素子で構成される光アイソレータを作製し、第１の溝を施した部材の溝に沿って前記光アイソレータを挿着し、前記溝に沿って挿着された前記光アイソレータの露出部分である偏光子を囲む第２の溝を施した部材を装着して、光学面全体を球状に研磨して作製したレンズ機能付き光アイソレータにおいて、前記溝を施した部材に前記光アイソレータの露出部分である偏光子に使用する素材よりビッカース硬度の低い素材を使用し、光学面全体を球状研磨したときの前記光アイソレータの露出部分である偏光子の曲面が、球面研磨の球面の形状より凸面状に研磨されたことを特徴とするレンズ機能付き光アイソレータ。
【請求項５】
光の偏光面を回転させる非相反ファラデー回転素子と、前記非相反ファラデー回転素子の両側に配置された特定偏光を選択する２枚の偏光子とからなる非相反光学素子で構成される光アイソレータを作製し、第１の溝を施した部材の溝に沿って前記光アイソレータを挿着し、前記溝に沿って挿着された前記光アイソレータの露出部分である偏光子を囲む第２の溝を施した部材を装着して、光学面全体を球状に研磨して作製したレンズ機能付き光アイソレータにおいて、前記溝を施した部材に前記光アイソレータの露出部分である偏光子に使用する素材より削れにくい素材を使用し、光学面全体を球状に研磨した時の前記光アイソレータ露出部分である偏光子の曲面が、球面研磨の球面の形状より緩やかに研磨されたことを特徴とするレンズ機能付き光アイソレータ。
【請求項６】
光の偏光面を回転させる非相反ファラデー回転素子と、前記非相反ファラデー回転素子の両側に配置された特定偏光を選択する２枚の偏光子とからなる非相反光学素子で構成される光アイソレータを作製し、第１の溝を施した部材の溝に沿って前記光アイソレータを挿着し、前記溝に沿って挿着された前記光アイソレータの露出部分である偏光子を囲む第２の溝を施した部材を装着して、光学面全体を球状に研磨して作製したレンズ機能付き光アイソレータにおいて、前記溝を施した部材に前記光アイソレータの露出部分である偏光子に使用する素材より削れやすい素材を使用し、光学面全体を球状に研磨したときの前記光アイソレータ露出部分である偏光子の曲面が、球面研磨の球面の形状より凸面状に研磨されたことを特徴とするレンズ機能付き光アイソレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光アイソレータに関し、特に光通信分野において使用するのに好適なレンズ機能付き光アイソレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発振素子に代表される光を発振する光源の多くは、光回路を逆進する反射戻り光によって、その発振が不安定になり、発振光の雑音の発生や出力の不安定といった現象を生じる。このような状態では、光を変調させた時に安定した信号伝達を行うことは困難になる。反射戻り光は光回路における光学部品それぞれから発生するばかりでなく、断線等の事故によっても発生する。そこで、この種の反射戻り光を遮断する手段として、発振方向の光は透過し、戻り光を遮断する非相反素子が半導体レーザの直前に配置させる構造が一般的になっている。これを光アイソレータ素子と一般的に称している。この光アイソレータは、光学回路の保守や構造の制限から、半導体レーザの直前ではなく、光回路の途中に配置されることも多くある。
【０００３】
この光アイソレータに内蔵する非相反回転素子はファラデー回転素子と称する。このファラデー回転素子は、Ｃ軸と称される結晶軸に平行なベクトル成分に対して非相反回転機能を有する。発散または収束するような角度を持つ光は、ファラデー回転素子のＣ軸方向成分の偏光回転角度をもつ。光アイソレータを作製する際には、この発散、集光角度を考慮して調整を行う。その発散および集光角度が一定でないことや、生産性の問題から平行光束を対象とするものが多い。
【０００４】
また、平行光束を対象とする光アイソレータを用いるときは、前後に光線束を発散または収束させて実像または虚像を結ぶレンズを配置して平行光束に調整してから光アイソレータを通過させ、再び集光してファイバー等の光回路端に入力する方法が一般的に用いられている。
【０００５】
このようなレンズを用いた構造は、複雑なので、組み立ての生産性が著しく劣化する。そのために、光アイソレータに使用する偏光子の片側の光線束を発散または収束させて実像または虚像を結ぶレンズ化する手法が用いられる。この手法には、一方の偏光子に曲面加工を施す方法がある。この方法の先行例として特許文献１がある。また、擬似部材に光アイソレータチップを挿入して、光学面全体を球状に研磨する方法がある。この方法の先行例として特許文献２がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−９０２８２号公報
【特許文献２】特願２００４−３５５４７９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に係る光アイソレータの場合、片側に平面な偏光子を有するので、光アイソレータ素子の傾きにより光の調芯位置が大きく変動しやすく、高精度の高価な調芯工程を必要とし、小型のパッケージ設計に大きな制約を与えるという問題点があった。
【０００８】
特許文献２に係る光アイソレータの場合、光アイソレータの偏光子面は基本的に球面で、光ファイバ等の入射面への結合効率には限界があった。また、この光アイソレータに使用される擬似部材（溝を施した部材）には、光アイソレータの偏光子に使われる素材と同等の削れやすさを持つ素材が用いられる。そのために、ルチル単結晶等を偏光子に使用した場合には、コストが高くなるばかりでなく、その加工性も制限され、その生産性も悪化するという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その技術課題は、現状の偏光子が球面に研磨された光アイソレータより、高い結合効率が得られる構造を有する非球面のレンズ機能付き光アイソレータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための第１の発明は、光の偏光面を回転させる非相反ファラデー回転素子と、前記非相反ファラデー回転素子の両側に配置された特定偏光を選択する２枚の偏光子とからなる非相反光学素子で構成される光アイソレータを作製し、第１の溝を施した部材の溝に沿って前記光アイソレータを挿着し、前記溝に沿って挿着された前記光アイソレータの露出部分である偏光子を囲む第２の溝を施した部材を装着して、光学面全体を球状に研磨して作製したレンズ機能付き光アイソレータにおいて、前記溝を施した部材に前記光アイソレータの露出部分である偏光子に使用される素材よりモース硬度の高い素材を使用して、光学面全体を球状に研磨した時の前記光アイソレータ露出部分である偏光子の曲面が、球状研磨の球面の形状より緩やかに研磨されたレンズ機能付き光アイソレータである。
【００１１】
上記目的を達成するための第２の発明は、光の偏光面を回転させる非相反ファラデー回転素子と、前記非相反ファラデー回転素子の両側に配置された特定偏光を選択する２枚の偏光子とからなる非相反光学素子で構成される光アイソレータを作製し、第１の溝を施した部材の溝に沿って前記光アイソレータを挿着し、前記溝に沿って挿着された前記光アイソレータの露出部分である偏光子を囲む第２の溝を施した部材を装着して、光学面全体を球状に研磨して作製したレンズ機能付き光アイソレータにおいて、前記溝を施した部材に前記光アイソレータの露出部分である偏光子に使用する素材よりモース硬度の低い素材を使用して、光学面全体を球状に研磨した時の前記光アイソレータ露出部分である偏光子の曲面が、球面研磨の球面の形状より凸面状に研磨されたレンズ機能付き光アイソレータである。
【００１２】
上記目的を達成するための第３の発明は、光の偏光面を回転させる非相反ファラデー回転素子と、前記非相反ファラデー回転素子の両側に配置された特定偏光を選択する２枚の偏光子とからなる非相反光学素子で構成される光アイソレータを作製し、第１の溝を施した部材の溝に沿って前記光アイソレータを挿着し、前記溝に沿って挿着された前記光アイソレータの露出部分である偏光子を囲む第２の溝を施した部材を装着して、光学面全体を球状に研磨して作製したレンズ機能付き光アイソレータにおいて、前記溝を施した部材に前記光アイソレータの露出部分である偏光子に使用する素材よりビッカース硬度の高い素材を使用し、光学面全体を球状に研磨したときの前記光アイソレータ露出部分である偏光子の曲面が、球面研磨の球面の形状より緩やかに研磨されたレンズ機能付き光アイソレータである。
【００１３】
上記目的を達成するための第４の発明は、光の偏光面を回転させる非相反ファラデー回転素子と、前記非相反ファラデー回転素子の両側に配置された特定偏光を選択する２枚の偏光子とからなる非相反光学素子で構成される光アイソレータを作製し、第１の溝を施した部材の溝に沿って前記光アイソレータを挿着し、前記溝に沿って挿着された前記光アイソレータの露出部分である偏光子を囲む第２の溝を施した部材を装着して、光学面全体を球状に研磨して作製したレンズ機能付き光アイソレータにおいて、前記溝を施した部材に前記光アイソレータの露出部分である偏光子に使用する素材よりビッカース硬度の低い素材を使用し、光学面全体を球状研磨したときの前記光アイソレータの露出部分である偏光子の曲面が、球状研磨の球面の形状より凸面状に研磨されたレンズ機能付き光アイソレータである。
【００１４】
上記目的を達成するための第５の発明は、光の偏光面を回転させる非相反ファラデー回転素子と、前記非相反ファラデー回転素子の両側に配置された特定偏光を選択する２枚の偏光子とからなる非相反光学素子で構成される光アイソレータを作製し、第１の溝を施した部材の溝に沿って前記光アイソレータを挿着し、前記溝に沿って挿着された前記光アイソレータの露出部分である偏光子を囲む第２の溝を施した部材を装着して、光学面全体を球状に研磨して作製したレンズ機能付き光アイソレータにおいて、前記溝を施した部材に前記光アイソレータの露出部分である偏光子に使用する素材より削れにくい素材を使用し、光学面全体を球状に研磨した時の前記光アイソレータ露出部分である偏光子の曲面が、球状研磨の球面の形状より緩やかに研磨されたレンズ機能付き光アイソレータである。
【００１５】
上記目的を達成するための第６の発明は、光の偏光面を回転させる非相反ファラデー回転素子と、前記非相反ファラデー回転素子の両側に配置された特定偏光を選択する２枚の偏光子とからなる非相反光学素子で構成される光アイソレータを作製し、第１の溝を施した部材の溝に沿って前記光アイソレータを挿着し、前記溝に沿って挿着された前記光アイソレータの露出部分である偏光子を囲む第２の溝を施した部材を装着して、光学面全体を球状に研磨して作製したレンズ機能付き光アイソレータにおいて、前記溝を施した部材に前記光アイソレータの露出部分である偏光子に使用する素材より削れやすい素材を使用し、光学面全体を球状に研磨したときの前記光アイソレータ露出部分である偏光子の曲面が、球面研磨の球面の形状より凸面状に研磨されたレンズ機能付き光アイソレータである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るレンズ機能付き光アイソレータによれば、光アイソレータの溝を施した部材に使用する素材と２枚の偏光子に使用する素材にモース硬度又はビッカース硬度又は削れやすさの違いに有意差のある素材を使用することで、光アイソレータの特性を劣化させることなく２枚の偏光子の曲面化を可能にし、全体を楕円球状に研磨でき、光アイソレータの偏光子面が非球面レンズになり、偏光子が球面に研磨された現状の光アイソレータより高い結合効率が得られる非球面の構造を実現できる。その結果、現状の、偏光子が球面に研磨された光アイソレータより高い結合効率が得られる構造を有する非球面のレンズ機能付き光アイソレータの提供が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を実施するための最良の形態のレンズ機能付き光アイソレータを以下に図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の最良の形態に係るレンズ機能付き光アイソレータの製造方法を説明する概念図である。図２は、本発明の最良の形態に係る非球面状のレンズ機能付き光アイソレータの概念図である。
【００１９】
通常光アイソレータを通過する光は、ビーム直径が数百ミクロンである。光アイソレータを通過する光のビーム径に必要な曲率は直径にして１．０〜２．５ｍｍである。球状の研磨加工すると、直径１．０〜２．５ｍｍの光アイソレータ機能を内蔵したレンズを作製できる。しかし、ビームが通過する部分は一部分で、その他の部位の材料は無駄になる。また、球状研磨の加工性を重視すれば、加工前の形状は加工寸法における曲率半径の１．２倍以上の大きさが必要になる。
【００２０】
本発明のレンズ機能付き光アイソレータは、レーザダイオード内に配置して使用され、必要なビームの直径は、０．７ｍｍである。なお、光アイソレータを通過するレーザ光の有効領域のみに光アイソレータを機能させ、それ以外の部分は光アイソレータとして機能しない溝を施した部材を使用することで、材料費を大幅に低減できる。
【００２１】
しかしながら、使用する溝を施した部材は、内蔵する光アイソレータチップの光学面を露出する構造なので、高温で溶かした樹脂使用時に光アイソレータチップに使用している無反射コートや接着層を劣化させるという問題があった。それ故に、形成した溝を施した部材に光アイソレータチップを埋め込むような構造が好ましい。
【００２２】
本発明のレンズ機能付き光アイソレータは、数珠玉の整形に用いられる丸玉研磨機と呼ばれる装置で研磨加工される。この装置は、回転する電着研磨板の外周を壁で囲い、内部でワークが跳ねることで、ワークの角を落とす装置である。通常、光アイソレータに使われる脆い光学結晶に適用すれば、その衝撃により破損してしまうという問題が発生する。この破損現象を防止するために、壁材に衝撃を吸収できる樹脂を用い、通常は９０°に設定される角度を調整することで、ワークが壁材に接触しながら転がる現象を起こさせる。
【００２３】
この方法で研磨すると理論的に球状になるが、溝を施した部材の削れやすさの違いを利用すれば、全体を楕円球状に研磨でき、光アイソレータの偏光子と比較した硬さを調整することで、光アイソレータ偏光子面を非球面レンズ形状にできる。
【００２４】
光アイソレータに使用される偏光子は、吸収型偏光子としてポーラコア（登録商標）やキューポ（登録商標）材に代表されるガラス表面に金属粒子を延ばした偏光子と、分離型偏光してルチル単結晶に代表される偏光分離型偏光子が用いられる。
【００２５】
ガラスは、モース硬度４程度で、ルチルは、モース硬度６程度ある。ここで、分離型偏光子にルチル単結晶を用いた光アイソレータの溝を施した部材にルチル単結晶より柔らかく削れ易い素材を用いた場合は、２つの偏光子の光学面の中心を結ぶ線分を長径とする楕円形状に球状に研磨できる。この場合の偏光子の光学面における曲面は、球状研磨の球面に比べてより凸状になる。逆に、吸収型偏光子にポーラコアを用いた光アイソレータを使用し、ポーラコアよりも硬く、削れにくい素材を溝を施した部材として形成した場合（例えば、ルチル単結晶を用いる場合）は、中心を長径とする楕円形状に球状に研磨できる。このとき、偏光子の主面における曲面は、球状研磨の球面に比べて平坦になる。
【００２６】
偏光子に使用する素材を基準にして、硬さ（ビッカース硬度やモース硬度）又は削れやすさを選択した素材を溝を施した部材に適用する場合に、硬く削れにくい素材を溝を施した部材に適用した場合は、球状研磨の球面に比べてより緩やかな凸面の非球面になる。また、柔らかく削れやすい素材を用いる場合は、球状研磨の球面に比べてより凸面の非球面となる。その結果、互いの削れやすさや研磨速度を調整することで、偏光子の曲面は任意の非球面に調整できるようになる。
【００２７】
（実施の形態１）
ＧｄＢｉＩＧガーネット膜を非相反ファラデー回転素子として用いる。ＧｄＢｉＩＧガーネット膜は、膜厚３５６（±２）μｍで、光の波長１．３１μｍで４５°のファラデー回転角を持ち、使用する接着剤との反射を考慮して、両面屈折率対１．５無反射コートを施している。偏光子として厚さ１．１ｍｍのルチル単結晶板を用い、空気との屈折率差による反射を考慮して片面屈折率対１．０、使用する接着剤との反射を考慮して片面対屈折率１．５の無反射コートを施している。ＧｄＢｉＩＧガーネット膜及びルチル単結晶板に施した無反射コートの設定波長は１．３１μｍである。なお、使用したＧｄＢｉＩＧガーネット膜とルチル単結晶は、□１１ｍｍの寸法にする。
【００２８】
まず、屈折率１．５の無反射コートを施した一枚のルチル単結晶板側にエポッテック社の３５３ＮＤ有機接着剤を塗布し、ＧｄＢｉＩＧガーネット膜をそれぞれの端辺を合わせて接着固定する。次に、屈折率１．５の無反射コートを施したもう一方のルチル単結晶板側にエポッテック社の３５３ＮＤ有機接着剤を塗布し、ＧｄＢｉＩＧガーネット膜側に接着する。接着硬化前に、検光子側のルチル単結晶板からレーザ光を入射し、磁場を印加して、その消光比が最大になるようにルチル単結晶の偏光軸合わせを行い、固定した状態で熱硬化する。
【００２９】
なお、ここでのチップの切り出し寸法は、使用する光アイソレータの位置をレーザダイオード直近とし、シミュレーションによって発振するガウシアンビームの１／ｅ2の２倍の大きさであるφ０．６８８ｍｍを参考に、□０．７ｍｍに設定する。この硬化した試料をダイシングソーにより、□０．７ｍｍに切断する（なお、この素子の厚さは、測定値で２．６ｍｍであった）。
【００３０】
次に、溝を施した部材としてＢＫ７ガラスを用いる。ＢＫ７ガラスをそれぞれ厚さ１．３ｍｍに研磨し、□２．６ｍｍにダイシングソーによって研削加工した。ダイシングソーを用いて、この研削された□２．６ｍｍ部材の中央に幅０．７２ｍｍ、深さ０．３６ｍｍの溝加工を施し、溝を施した部材とする。なお、ＢＫ７ガラスのモース硬度は、４程度で、ビッカース硬度５５０ｋｇｆ／ｍｍ2程度である。また、偏光子であるルチル単結晶のモース硬度は、６．５程度で、ビッカース硬度１２００ｋｇｆ／ｍｍ2程度である。偏光子に使用する素材を基準にして、硬さが柔らかく、削れやすい素材を用いる場合に相当する。
【００３１】
この溝を施した第１の部材６ａに先に作製したチップ１５を嵌め込み、エポッテック社の３５３ＮＤ有機接着剤で固定する。その後、この溝を施した第２の部材６ｂで蓋をして、エポッテック社の３５３ＮＤ有機接着剤で固定する（図１参照）。
【００３２】
このように作製されたブロック１６を丸く研磨加工し、表面を鏡面に磨いて楕円球状レンズとする。作製された球状レンズの寸法は長辺径２．０ｍｍ±０．００２ｍｍ、短辺径１．６ｍｍ±０．００３ｍｍの楕円球であった。長辺径軸に偏光子を持ち、この偏光子面の曲率半径を測定したところ、中心からφ０．１ｍｍでＲ１．４ｍｍ、その周囲φ０．３ｍｍでＲ１．６ｍｍが得られ、非球面であった。
【００３３】
以上に示したように、光の偏光面を回転させる非相反ファラデー回転素子と、非相反ファラデー回転素子の両側に配置された特定偏光を選択する２枚の偏光子とからなる非相反光学素子で構成される光アイソレータを作製し、第１の溝を施した部材の溝に沿って光アイソレータを挿着し、溝に沿って挿着された光アイソレータの露出部分である偏光子を囲む第２の溝を施した部材を装着して、光学面全体を球状に研磨して作製したレンズ機能付き光アイソレータにおいて、溝を施した部材に光アイソレータの露出部分である偏光子に使用される素材よりモース硬度の低い素材又はビッカース硬度又は削りやすい素材を使用することで、光学面全体を球状に研磨した時の光アイソレータ露出部分である偏光子の曲面が、球面研磨の球面の形状より凸状に研磨されたレンズ機能付き光アイソレータになる。
【００３４】
（実施の形態２）
非相反ファラデー回転素子としてＧｄＢｉＩＧガーネット膜を用いる。ＧｄＢｉＩＧガーネット膜は膜厚３５８（±２）μｍで、光の波長１．３１μｍで、４５°のファラデー回転角を持ち、使用する接着剤との反射を考慮して、両面屈折率対１．５無反射コートを施してある。偏光子として厚さ０．５ｍｍのポーラコア吸収型偏光子を用い、空気との屈折率差による反射を考慮して片面屈折率対１．０の無反射コートを施した。もう片面は接着層になる。なお、ポーラコアの屈折率が使用波長でこれに近いことから、この面のＡＲコートは不要としている。ＧｄＢｉＩＧガーネット膜及びルチル単結晶膜に施した無反射コートの設定波長は１．３１μm である。また、使用したＧｄＢｉＩＧガーネット膜とポーラコアは□１１ｍｍの寸法にしている。
【００３５】
まず、ポーラコア一枚の非無反射コート側にエポッテック社の３５３ＮＤ有機接着剤を塗布し、ＧｄＢｉＩＧガーネット膜をそれぞれの端辺を合わせて接着固定する。次に、もう一枚のポーラコア板の非無反射コート側にエポッテック社の３５３ＮＤ有機接着剤を塗布し、貼り合わせたＧｄＢｉＩＧガーネット膜とポーラコアのＧｄＢｉＩＧガーネット膜側に接着し、硬化前に検光子となる側のポーラコアからレーザ光を入力し、磁場を印加してその消光比が最大になるようにポーラコアの偏光軸合わせを行い、固定した状態で熱硬化する。
【００３６】
なお、ここでのチップの切り出しは、使用される場所をレーザダイオード直近とし、シミュレーションによって発振するガウシアンビームの１／ｅ2の２倍の大きさであるφ０．６８８ｍｍを参考に、□０．７ｍｍに設定する。硬化した試料をダイシングソーにより、□０．７ｍｍに切断する。なお、この素子の厚さは測定値で１．４ｍｍであった。
【００３７】
次に、溝を施した部材６は、ＢＫ７ガラスを用いる。ＢＫ７ガラスをそれぞれ厚さ０．７ｍｍに研磨し、□１．４ｍｍにダイシングソーによって研削加工する。この研削された□１．４ｍｍ部材の中央に幅０．７２ｍｍ、深さ０．３６ｍｍの溝加工をダイシングソーによって施し、溝を施し部材とする。
【００３８】
この溝を施した第１の部材６ａに先に作製したチップ１５をはめ込み、エポッテック社の３５３ＮＤ有機接着剤で固定する。その後、溝を施した第２の部材６ｂで蓋をして、エポッテック社の３５３ＮＤ有機接着剤で固定する（図１参照）。
【００３９】
なお、ＢＫ７ガラスのモース硬度は、４程度で、ビッカース硬度は、５５０ｋｇｆ／ｍｍ2程度である。また、ポーラコアのモース硬度は、４程度で、ＢＫ７ガラスより約１０％程度やわらかく、ビッカース硬度は、４８１ｋｇｆ／ｍｍ2程度である。
【００４０】
このように作製されたブロック１６を丸く研磨加工し、光学面１７を鏡面に磨いて球状レンズとする。作製される球状レンズの寸法は、長辺径１．２ｍｍ±０．００２ｍｍ、短辺径１．０ｍｍ±０．００３ｍｍの楕円球である。短辺径軸に偏光子を持ち、この偏光子面の曲率半径を測定したところ、中心からφ０．１ｍｍでＲ１．５ｍｍ、その周囲φ０．２ｍｍでＲ１．４ｍｍが得られ、非球面であった。
【００４１】
この場合は、実施形態１と同様な効果が得られる。
【００４２】
実施形態１および２と同様に、次に溝を施した部材に、ルチル単結晶を用い、ポーラコアを偏光子に用いると、光学面径と側面径の比で表されるアスペクト比は、０．９±０．０５になり、光学面が球面研磨の球面より緩やかになる。
【００４３】
以上に示したように、光の偏光面を回転させる非相反ファラデー回転素子と、非相反ファラデー回転素子の両側に配置された特定偏光を選択する２枚の偏光子とからなる非相反光学素子で構成される光アイソレータを作製し、第１の溝を施した部材の溝に沿って光アイソレータを挿着し、溝に沿って挿着された光アイソレータの露出部分である偏光子を囲む第２の溝を施した部材を装着して、光学面全体を球状に研磨して作製したレンズ機能付き光アイソレータにおいて、溝を施した部材に光アイソレータの露出部分である偏光子に使用する素材よりモース硬度の高い素材又はビッカース硬度の高い又は削りにくい素材を使用することで、光学面全体を球状に研磨した時の前記光アイソレータ露出部分である偏光子の曲面が、球面研磨の球面の形状より緩やかにに研磨されたレンズ機能付き光アイソレータになる。
【００４４】
以上に示された結果により、現状の偏光子が球面に研磨された光アイソレータより、高い結合効率が得られる非球面の構造を有するレンズ機能付き光アイソレータの提供が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の最良の形態に係るレンズ機能付き光アイソレータの製造方法を説明する概念図。
【図２】本発明の最良の形態に係る非球面状のレンズ機能付き光アイソレータの概念図。
【符号の説明】
【００４６】
１    半導体レーザ発振チップ
２    レンズ
３    光アイソレータ
４    ビーム光束
５    フェルール
６    溝を施した部材
６ａ    溝を施した第１の部材
６ｂ    溝を施した第２の部材
７    ファラデー回転素子
８    偏光子
１５    チップ
１６    ブロック
１７    光学面
【図１】
2007163729.tif 000003
【図２】
2007163729.tif 000004