(57)【要約】【課題】レーザ素子の適用波長毎に適合した偏波無依存型光アイソレータを簡便かつ低コストで提供すること。【解決手段】磁石体とファラデー素子とで構成されるファラデー回転子と一対の楔型複屈折結晶板を備え、上記磁石体が、光軸と垂直で光軸から離れる方向に磁化された第１の磁石6と、光軸と垂直で光軸に向かう方向に磁化された第２の磁石7と、これ等間に配置されかつ光軸と平行で第１の磁石から第２の磁石に向かう方向に磁化された第３の磁石8とで構成され、各磁石の中心にはファラデー素子を配置する孔部が設けられている偏波無依存型光アイソレータであって、第１の磁石6と第３の磁石8との間および／または第２の磁石7と第３の磁石8との間に隙間が設けられ、該隙間の合計距離が４ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする。【選択図】図５
2017032639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が通過する貫通孔を中心に有する磁石体と上記貫通孔内に配置されかつ光が透過する常磁性体から成るファラデー素子で構成されるファラデー回転子と、当該ファラデー回転子の順方向入射側および出射側に設けられた一対の楔型複屈折結晶板とを備え、
上記磁石体が、磁化方向が光軸と垂直でかつ光軸から離れる方向に磁化されている第１の磁石と、磁化方向が光軸と垂直でかつ光軸に向かう方向に磁化されている第２の磁石と、上記第１の磁石と第２の磁石間に配置され磁化方向が光軸と平行でかつ第１の磁石から第２の磁石に向かう方向に磁化されている第３の磁石とで構成され、かつ、第１、第２および第３の磁石の各中心には上記磁石体の貫通孔を構成する孔部が設けられていると共に、これ等孔部で構成される貫通孔の長さ方向中央部に上記ファラデー素子が配置されている偏波無依存型光アイソレータにおいて、
上記第１の磁石と第３の磁石との間および／または上記第２の磁石と第３の磁石との間に隙間が設けられ、かつ、上記隙間の合計距離が４ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする偏波無依存型光アイソレータ。
【請求項２】
第１の磁石、第２の磁石および第３の磁石を構成する磁石の残留磁束密度が１．１Ｔ以上１．５Ｔ以下であることを特徴とする請求項１に記載の偏波無依存型光アイソレータ。
【請求項３】
第１の磁石と第３の磁石との間および／または第２の磁石と第３の磁石との間に設けられた上記隙間に非磁性体が介在していることを特徴とする請求項１または２に記載の偏波無依存型光アイソレータ。
【請求項４】
上記第１の磁石、第２の磁石および第３の磁石がサマリウムコバルト系磁石で構成されると共に、第１の磁石および第２の磁石における光軸方向の厚さが第３の磁石における光軸方向の厚さの１倍以上３倍以下に設定され、かつ、第３の磁石における光軸方向の厚さが上記ファラデー素子の長さ未満に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の偏波無依存型光アイソレータ。
【請求項５】
８個以上の磁石片を組み合わせて成る集合磁石により上記第１の磁石および第２の磁石それぞれ構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の偏波無依存型光アイソレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石（磁石体）とその貫通孔内に組み込まれたファラデー素子から成るファラデー回転子と、該ファラデー回転子の光入射側と出射側に配置された一対の楔型複屈折結晶板を備え、光通信システムやレーザ加工システムに用いられるレーザ素子の反射戻り光対策に使用される偏波無依存型光アイソレータに係り、特に、レーザ素子の適用波長毎にそれぞれ適合した光アイソレータを簡便かつ低コストで提供することができる偏波無依存型光アイソレータの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムに用いられる半導体レーザやレーザ加工システムに用いられる固体レーザ等のレーザ素子においては、レーザ共振器外部の光学面や加工面で反射した反射戻り光がレーザ素子に戻るとレーザ発振が不安定になる。レーザ発振が不安定になると、光通信システムであれば信号ノイズとなり、レーザ加工システムであればレーザ素子が破壊されてしまう。このため、反射戻り光がレーザ素子に戻らないように遮断する光アイソレータが使用される。
【０００３】
上記偏波無依存型光アイソレータとしては、図１（Ａ）〜（Ｂ）に示すように貫通孔を有する永久磁石５と該貫通孔内に組み込まれたファラデー素子３から成るファラデー回転子と、該ファラデー回転子の順方向入射側と出射側に配置された一対の楔型複屈折結晶板１ａ、１ｂとで構成された構造のものが知られている。尚、図１（Ａ）〜（Ｂ）中、符号４はコリメータレンズ、符号２は遮蔽板を示している。
【０００４】
図１（Ａ）は偏波無依存型光アイソレータの順方向に光（レーザ）が進むときの様子を示しており、レーザ素子（図示せず）から出射してコリメータレンズ４と遮蔽板２を通過した光（レーザ）は、楔形複屈折結晶板１ａに入射した後に常光と異常光に分離するが、ファラデー回転子により偏光面を４５度回転させられ、かつ、楔形複屈折結晶板１ｂの光学軸が上記楔形複屈折結晶板１ａと４５度ずれているため、楔形複屈折結晶板１ｂに常光は常光として異常光は異常光として入射され、順方向のレーザ光（入射光）と再び平行な状態となって偏波無依存型光アイソレータから出射される。
【０００５】
一方、逆方向からの光（戻り光）は、図１（Ｂ）に示すように楔形複屈折結晶板１ｂに入射した後に常光と異常光に分離され、分離した常光と異常光は楔形複屈折結晶板１ａに到達するまで順方向と同じ経路を辿るが、ファラデー回転子により偏光面を４５度回転させられた後、常光は異常光として異常光は常光として楔形複屈折結晶板１ａに入射し、該楔形複屈折結晶板１ａを出た光は平行光にならず、コリメータレンズ４を避けるように進んでコリメータレンズ４に結合しないため光アイソレータとして機能する。
【０００６】
ところで、従来から光通信システムで使われる光の波長帯域は主に１．３〜１．７μｍであり、光アイソレータの一部を構成するファラデー素子として希土類鉄ガーネット膜が永久磁石の貫通孔内に組み込まれていた。近年、加工機用ファイバーレーザの励起に使われる半導体レーザの保護に使用される光アイソレータの光の波長は、光通信帯域よりも短い波長であり主に１μｍ付近の波長である。１μｍ付近の波長では、希土類鉄ガーネット膜は光の吸収が大きく吸収熱で破壊に至るため使用に耐えられないことから、テルビウム・ガリウム・ガーネット（以下、ＴＧＧと略記する）やテルビウムガラス等の常磁性体がファラデー素子として使われている。
【０００７】
ここで、ファラデー回転子を上記光アイソレータに使用する場合、ファラデー効果により光の偏光面を回転させる回転角度（以下ファラデー回転角と称する）は一般に４５度であり、ファラデー素子の長さをＬ、ベルデ定数をＶ、光軸方向の磁界をＨとすると、以下に示す式（１）の関係にある。
ファラデー回転角＝Ｖ×Ｌ×Ｈ      式（１）
【０００８】
ＴＧＧやテルビウムガラス等の常磁性体はベルデ定数（Ｖ）が希土類鉄ガーネット膜に比べて小さい値であり、ＴＧＧにおいては３５ｒａｄ／Ｔ／ｍである。そして、従来のファラデー回転子に使用されたＴＧＧの長さは２０ｍｍであることから、ファラデー回転角を４５度（＝０．７８５ｒａｄ）回転させるには上記式（１）から１．１２Ｔ（テスラ）の大きな磁界が必要とされ、これを実現するためにネオジム鉄ボロン系の高磁束密度の材料を用いて上記永久磁石（磁石体）を構成している。
【０００９】
また、より大きな磁界を実現させるため、特許文献１においては、図２および図３に示すように、磁化方向が光軸と垂直でかつ光軸から離れる方向に磁化されている第１の磁石６と、磁化方向が光軸と垂直でかつ光軸に向かう方向に磁化されている第２の磁石７と、第１の磁石６と第２の磁石７間に配置され磁化方向が光軸と平行でかつ第１の磁石６から第２の磁石７に向かう方向に磁化されている第３の磁石８とで上記永久磁石（磁石体）を構成し、かつ、第１、第２および第３の磁石の各中心に上記磁石体の貫通孔を構成する孔部が設けられていると共に、これ等孔部で構成される貫通孔の長さ方向中央部にファラデー素子９を配置したファラデー回転子が提案されている。
【００１０】
ところで、ファラデー素子９を構成するＴＧＧやテルビウムガラス等のベルデ定数には波長依存性が存在し、レーザ素子に適用するレーザ波長毎にファラデー素子の長さ寸法や磁束密度等を適宜値に調整する必要があった。
【００１１】
例えば、ファラデー素子９の材料にＴＧＧが用いられ、適用するレーザ波長が１０６４ｎｍであるファラデー回転子を構成する場合、波長１０６４ｎｍにおけるＴＧＧのベルデ定数は３５(ｒａｄ／Ｔ／ｍ)であるため、ファラデー回転角を４５度（＝０．７８５ｒａｄ）回転させるには、表１に示すように、ファラデー素子の長さが０．０１ｍ（１０ｍｍ）のとき、磁石体（永久磁石）孔部の平均磁束密度が２．２４Ｔ（テスラ）、ファラデー素子の長さが０．０２ｍ（２０ｍｍ）のとき、磁石体（永久磁石）孔部の平均磁束密度が１．１２Ｔ（テスラ）、ファラデー素子の長さが０．０３ｍ（３０ｍｍ）のとき、磁石体（永久磁石）孔部の平均磁束密度が０．７５Ｔ（テスラ）、および、ファラデー素子の長さが０．０４ｍ（４０ｍｍ）のとき、磁石体（永久磁石）孔部の平均磁束密度が０．５６Ｔ（テスラ）となるように、長さ寸法や平均磁束密度が予め決定されているファラデー素子と磁石体（永久磁石）を用いてファラデー回転子が構成されている。
【００１２】
ファラデー素子９の材料にＴＧＧが用いられ、適用するレーザ波長が１０３０ｎｍであるファラデー回転子を構成する場合、波長１０３０ｎｍにおけるＴＧＧのベルデ定数は３８(ｒａｄ／Ｔ／ｍ)であるため、ファラデー回転角を４５度（＝０．７８５ｒａｄ）回転させるには、表２に示すように、ファラデー素子の長さが０．０１ｍ（１０ｍｍ）のとき、磁石体（永久磁石）孔部の平均磁束密度が２．０７Ｔ（テスラ）、ファラデー素子の長さが０．０２ｍ（２０ｍｍ）のとき、磁石体（永久磁石）孔部の平均磁束密度が１．０３Ｔ（テスラ）、ファラデー素子の長さが０．０３ｍ（３０ｍｍ）のとき、磁石体（永久磁石）孔部の平均磁束密度が０．６９Ｔ（テスラ）、および、ファラデー素子の長さが０．０４ｍ（４０ｍｍ）のとき、磁石体（永久磁石）孔部の平均磁束密度が０．５２Ｔ（テスラ）となるように、長さ寸法や平均磁束密度が予め決定されているファラデー素子と磁石体（永久磁石）を用いてファラデー回転子が構成されている。
【００１３】
また、ファラデー素子９の材料にＴＧＧが用いられ、適用するレーザ波長が１０８０ｎｍであるファラデー回転子を構成する場合、波長１０８０ｎｍにおけるＴＧＧのベルデ定数は３４(ｒａｄ／Ｔ／ｍ)であるため、ファラデー回転角を４５度（＝０．７８５ｒａｄ）回転させるには、表３に示すように、ファラデー素子の長さが０．０１ｍ（１０ｍｍ）のとき、磁石体（永久磁石）孔部の平均磁束密度が２．３２Ｔ（テスラ）、ファラデー素子の長さが０．０２ｍ（２０ｍｍ）のとき、磁石体（永久磁石）孔部の平均磁束密度が１．１６Ｔ（テスラ）、ファラデー素子の長さが０．０３ｍ（３０ｍｍ）のとき、磁石体（永久磁石）孔部の平均磁束密度が０．７７Ｔ（テスラ）、および、ファラデー素子の長さが０．０４ｍ（４０ｍｍ）のとき、磁石体（永久磁石）孔部の平均磁束密度が０．５８Ｔ（テスラ）となるように、長さ寸法や平均磁束密度が予め決定されているファラデー素子と磁石体（永久磁石）を用いてファラデー回転子が構成されている。
【００１４】
尚、ベルデ定数がＸ(ｒａｄ／Ｔ／ｍ)であるファラデー素子の場合、ファラデー回転角を４５度（＝０．７８５ｒａｄ）回転させるには、表１〜表３に示すように、ファラデー素子の長さが０．０１ｍ（１０ｍｍ）のとき、磁石体（永久磁石）孔部の平均磁束密度が７８．５／Ｘ（テスラ）、ファラデー素子の長さが０．０２ｍ（２０ｍｍ）のとき、磁石体（永久磁石）孔部の平均磁束密度が３９．３／Ｘ（テスラ）、ファラデー素子の長さが０．０３ｍ（３０ｍｍ）のとき、磁石体（永久磁石）孔部の平均磁束密度が２６．２／Ｘ（テスラ）、および、ファラデー素子の長さが０．０４ｍ（４０ｍｍ）のとき、磁石体（永久磁石）孔部の平均磁束密度が１９．６／Ｘ（テスラ）となるように、長さ寸法や平均磁束密度が予め決定されているファラデー素子と磁石体（永久磁石）を用いてファラデー回転子を構成することを要する。
【００１５】
【表１】
2017032639.tif 000003
【００１６】
【表２】
2017032639.tif 000004
【００１７】
【表３】
2017032639.tif 000005
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００９−２２９８０２号公報（段落００３５参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
光アイソレータは、一般に波長１０６４ｎｍのレーザ素子に適合するようにファラデー回転子における磁石体（永久磁石）の磁界強度（平均磁束密度）およびファラデー素子の長さ寸法が決定されている。
【００２０】
しかしながら、レーザ加工システムに用いられるレーザ素子に適用されるレーザ波長は、上記１０６４ｎｍ以外にも、１０３０ｎｍ、１０５０ｎｍおよび１０８０ｎｍ等多くの種類があるため、従来は、表１〜表３に示すように、適用するレーザ波長毎に磁石体（永久磁石）の磁界強度（平均磁束密度）またはファラデー素子の長さ寸法の仕様を定め、あるいは、これ等双方の仕様を定めて対応することを必要としていた。
【００２１】
このため、ファラデー回転子を構成する磁石体（永久磁石）とファラデー素子に関してレーザ波長毎に数多くの種類が必要となり、これにより部品点数が増大し部材価格を低減させることが困難となる結果、工業用製品として高価なものとなり、需要増に対して普及の妨げとなる問題が存在した。
【００２２】
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、ファラデー回転子を構成する磁石体（永久磁石）とファラデー素子について部品点数の低減が図れる偏波無依存型光アイソレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
そこで、上記課題を解決するため本発明者が鋭意研究を行った結果、磁化方向が光軸と垂直でかつ光軸から離れる方向に磁化されている第１の磁石６と、磁化方向が光軸と垂直でかつ光軸に向かう方向に磁化されている第２の磁石７と、第１の磁石６と第２の磁石７間に配置され磁化方向が光軸と平行でかつ第１の磁石６から第２の磁石７に向かう方向に磁化されている第３の磁石８とで構成される図２の永久磁石（磁石体）について、上記第１の磁石６と第３の磁石８との間および／または上記第２の磁石７と第３の磁石８との間に隙間を設けることにより磁石体（永久磁石）における磁界強度（平均磁束密度）の調整を図ることが可能となり、この結果、ファラデー回転子を構成する磁石体（永久磁石）とファラデー素子の部品点数を低減できることを見出すに至った。本発明はこのような技術的発見に基づき完成されたものである。
【００２４】
すなわち、本発明に係る第１の発明は、
光が通過する貫通孔を中心に有する磁石体と上記貫通孔内に配置されかつ光が透過する常磁性体から成るファラデー素子で構成されるファラデー回転子と、当該ファラデー回転子の順方向入射側および出射側に設けられた一対の楔型複屈折結晶板とを備え、
上記磁石体が、磁化方向が光軸と垂直でかつ光軸から離れる方向に磁化されている第１の磁石と、磁化方向が光軸と垂直でかつ光軸に向かう方向に磁化されている第２の磁石と、上記第１の磁石と第２の磁石間に配置され磁化方向が光軸と平行でかつ第１の磁石から第２の磁石に向かう方向に磁化されている第３の磁石とで構成され、かつ、第１、第２および第３の磁石の各中心には上記磁石体の貫通孔を構成する孔部が設けられていると共に、これ等孔部で構成される貫通孔の長さ方向中央部に上記ファラデー素子が配置されている偏波無依存型光アイソレータにおいて、
上記第１の磁石と第３の磁石との間および／または上記第２の磁石と第３の磁石との間に隙間が設けられ、かつ、上記隙間の合計距離が４ｍｍ以下に設定されていることを特徴とするものである。
【００２５】
次に、本発明に係る第２の発明は、
第１の発明に記載の偏波無依存型光アイソレータにおいて、
第１の磁石、第２の磁石および第３の磁石を構成する磁石の残留磁束密度が１．１Ｔ以上１．５Ｔ以下であることを特徴とし、
第３の発明は、
第１の発明または第２の発明に記載の偏波無依存型光アイソレータにおいて、
第１の磁石と第３の磁石との間および／または第２の磁石と第３の磁石との間に設けられた上記隙間に非磁性体が介在していることを特徴とし、
第４の発明は、
第１の発明〜第３の発明のいずれかに記載の偏波無依存型光アイソレータにおいて、
上記第１の磁石、第２の磁石および第３の磁石がサマリウムコバルト系磁石で構成されると共に、第１の磁石および第２の磁石における光軸方向の厚さが第３の磁石における光軸方向の厚さの１倍以上３倍以下に設定され、かつ、第３の磁石における光軸方向の厚さが上記ファラデー素子の長さ未満に設定されていることを特徴とし、
また、第５の発明は、
第１の発明〜第４の発明のいずれかに記載の偏波無依存型光アイソレータにおいて、
８個以上の磁石片を組み合わせて成る集合磁石により上記第１の磁石および第２の磁石がそれぞれ構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る偏波無依存型光アイソレータによれば、
単一の磁石体（永久磁石）および単一のファラデー素子の組み合わせから成るファラデー回転子と該ファラデー回転子の光入射側と出射側に配置された一対の楔型複屈折結晶板で構成される偏波無依存型光アイソレータであっても、第１の磁石と第３の磁石との間および／または上記第２の磁石と第３の磁石との間に隙間を設けることで多種類のレーザ波長に適合させることが可能となり、この結果、部品数が大幅に減ることで部材価格の低減が図れて工業用製品として広く普及させることが可能となる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１（Ａ）は偏波無依存型光アイソレータの概略構成と順方向に光（レーザ）が進むときの光路を示す説明図、図１（Ｂ）は反射戻り光（レーザ）が進むときの光路を示す説明図。
【図２】第１、第２および第３の磁石から成る磁石体（永久磁石）とファラデー素子とで構成される従来例に係るファラデー回転子の概略構成説明図。
【図３】図２に示す従来例に係るファラデー回転子の「第２の磁石」の概略断面図。
【図４】図４（Ａ）は従来例に係るファラデー回転子の「第１の磁石」の概略断面図、図４（Ｂ）は従来例に係るファラデー回転子の概略構成説明図。
【図５】図５（Ａ）は実施例（本発明）に係るファラデー回転子の「第１の磁石」の概略断面図、図５（Ｂ）は実施例に係るファラデー回転子の概略構成説明図。
【図６】実施例に係る第１、第２および第３の磁石の孔部（貫通孔）内における磁束密度の分布を表したグラフ図。
【図７】第１の磁石と第３の磁石間および第２の磁石と第３の磁石間にそれぞれ設けられた隙間の寸法ａが０．０ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍおよび２．０ｍｍである磁石体（永久磁石）とファラデー素子から成るファラデー回転子と該ファラデー回転子の順方向入射側と出射側に配置された一対の楔型複屈折結晶板とで構成される実施例１に係る偏波無依存型光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「アイソレーションピーク波長(ｎｍ)」との関係、および、実施例１に係る偏波無依存型光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「ファラデー回転角(°)」との関係をそれぞれ示すグラフ図。
【図８】第１の磁石と第３の磁石間および第２の磁石と第３の磁石間にそれぞれ設けられた隙間の寸法ａが０．０ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍおよび２．０ｍｍである磁石体（永久磁石）とファラデー素子から成るファラデー回転子と該ファラデー回転子の順方向入射側と出射側に配置された一対の楔型複屈折結晶板とで構成される実施例２に係る偏波無依存型光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「アイソレーションピーク波長(ｎｍ)」との関係、および、実施例２に係る偏波無依存型光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「ファラデー回転角(°)」との関係をそれぞれ示すグラフ図。
【図９】第１の磁石と第３の磁石間および第２の磁石と第３の磁石間にそれぞれ設けられた隙間の寸法ａが０．０ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍおよび２．０ｍｍである磁石体（永久磁石）とファラデー素子から成るファラデー回転子と該ファラデー回転子の順方向入射側と出射側に配置された一対の楔型複屈折結晶板とで構成される実施例３に係る偏波無依存型光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「アイソレーションピーク波長(ｎｍ)」との関係、および、実施例３に係る偏波無依存型光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「ファラデー回転角(°)」との関係をそれぞれ示すグラフ図。
【図１０】第１の磁石と第３の磁石間および第２の磁石と第３の磁石間にそれぞれ設けられた隙間の寸法ａが０．０ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍおよび２．０ｍｍである磁石体（永久磁石）とファラデー素子から成るファラデー回転子と該ファラデー回転子の順方向入射側と出射側に配置された一対の楔型複屈折結晶板とで構成される実施例４に係る偏波無依存型光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「アイソレーションピーク波長(ｎｍ)」との関係、および、実施例４に係る偏波無依存型光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「ファラデー回転角(°)」との関係をそれぞれ示すグラフ図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２９】
実施の形態に係る偏波無依存型光アイソレータは、図５（Ａ）〜図５（Ｂ）に示すように光が通過する貫通孔を中心に有する磁石体と貫通孔内に配置されかつ光が透過する常磁性体から成るファラデー素子（図示せず）で構成されるファラデー回転子と、当該ファラデー回転子の順方向入射側および出射側に設けられた一対の楔型複屈折結晶板（図示せず）とを備え、上記磁石体が、磁化方向が光軸と垂直でかつ光軸から離れる方向に磁化されている第１の磁石６と、磁化方向が光軸と垂直でかつ光軸に向かう方向に磁化されている第２の磁石７と、上記第１の磁石６と第２の磁石７間に配置され磁化方向が光軸と平行でかつ第１の磁石６から第２の磁石７に向かう方向に磁化されている第３の磁石８とで構成され、かつ、第１、第２および第３の磁石の各中心には上記磁石体の貫通孔を構成する孔部が設けられていると共に、これ等孔部で構成される貫通孔の長さ方向中央部に上記ファラデー素子が配置されている偏波無依存型光アイソレータであって、上記第１の磁石６と第３の磁石８との間および上記第２の磁石７と第３の磁石８との間に隙間が設けられ、かつ、上記隙間の合計距離（ａ＋ａ＝２ａ）が４ｍｍ以下に設定されていることを特徴とするものである。
【００３０】
尚、上記第１の磁石６と第３の磁石８間および上記第２の磁石７と第３の磁石８間に設けられる隙間の合計距離（ａ＋ａ＝２ａ）が４ｍｍ以下に設定されている理由は、レーザ加工システムに用いられるレーザ素子の波長（上述した１０３０ｎｍ、１０５０ｎｍ、１０６４ｎｍおよび１０８０ｎｍ等）を考慮し、残留磁束密度が１．０Ｔ〜１．５Ｔ（テスラ）の磁石を用いて上記隙間寸法ａが０．０ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍおよび２．０ｍｍである磁石体（永久磁石）とファラデー素子から成るファラデー回転子と、該ファラデー回転子の順方向入射側と出射側に配置された一対の楔型複屈折結晶板とで複数組の偏波無依存型光アイソレータを実験的に組み立て、該光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「アイソレーションピーク波長(ｎｍ)」との関係、および、「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「ファラデー回転角(°)」との関係を示す図７〜図１０のグラフ図に示された結果に基づいて設定されている。すなわち、隙間の合計距離（ａ＋ａ＝２ａ）が４ｍｍを超えた場合、ファラデー素子の長さ寸法を最長の２０ｍｍに例え設定したとしても、図９のグラフ図に示すように波長１０６４ｎｍにおけるファラデー回転子のファラデー回転角が目標とする４５°に設定できなくなるケース（但し、図９のグラフ図は残留磁束密度の低い磁石を適用している）が生ずるからである。
【００３１】
ところで、図５（Ａ）〜図５（Ｂ）に示す実施の形態に係る偏波無依存型光アイソレータにおいては、第１の磁石６と第３の磁石８との間および第２の磁石７と第３の磁石８との間に設けられる隙間寸法は共に同一値（ａ）に設定されているが、一方の隙間寸法をａ１、他方の隙間寸法をａ１とは異なるａ２に設定してもよく、更にａ１若しくはａ２を０ｍｍに設定してもよい。
但し、(ａ１＋ａ２) ≦ ４ｍｍ          式（２）
の条件を満たすことを要する。
【００３２】
また、第１の磁石６、第２の磁石７および第３の磁石８から成る磁石体（永久磁石）は、アルミニウム等の非磁性材料で構成される筒状ケーシング内に収容されており、かつ、筒状ケーシングにおける一方の開放端を閉止する蓋材に第１の磁石６または第２の磁石７がネジ止め若しくは下記接着剤等の方法で固定され、他方の開放端を閉止する蓋材に第２の磁石７または第１の磁石６がネジ止め若しくは下記接着剤等の方法で固定され、更に、第１の磁石６と第２の磁石７間に隙間を介して第３の磁石８が保持されている。また、第１の磁石６または第２の磁石７を上記蓋材に固定する際、複数のネジを用いて蓋材との位置関係を微調整することも可能である。
【００３３】
そして、第１の磁石６、第２の磁石７および第３の磁石８が上記式（２）の位置関係を保持する理想的な方法としては、第１の磁石６と第２の磁石７を上述した筒状ケーシング内に接着剤等で強固に固定する一方、第３の磁石８は、第１の磁石６および第２の磁石７との反発磁力を利用して第一の磁石６と第２の磁石７の中央で浮遊した状態で保持されることが好ましい。第１の磁石６と第２の磁石７の反発磁力を利用して第３の磁石８を浮遊した状態で保持する上述の方法においては、第３の磁石８は第１の磁石６と第２の磁石７間にある理想的な磁界の中心に自動的に位置決めされる。但し、浮遊した状態で保持される第３の磁石８が何らかの原因で筒状ケーシングの軸方向に移動した場合、当初に設定した保持位置に戻ることができるために満たすべき寸法の範囲が存在し、第１、第２、第３の各磁石の孔部で構成される貫通孔内に形成される磁界の磁束密度が１．０Ｔ（テスラ）以上であることを要し、好ましくは１．５Ｔ（テスラ）以上である。第１、第２、第３の各磁石の孔部で構成される貫通孔内に形成される磁界の磁束密度が１．０Ｔ（テスラ）未満の場合、第３の磁石８の保持力が不十分となり第３の磁石８の保持位置が不安定になるが、磁束密度が１．５Ｔ（テスラ）以上であれば、第３の磁石８自体が破損しない程度の落下等の外力が加わった場合でも第１の磁石６と第２の磁石７間で浮遊した状態で保持される第３の磁石８の位置ずれは極めて発生し難いからである。尚、第３の磁石８を接着剤等で筒状ケーシング内に強固に固定しても何ら支障は存在しない。
【００３４】
また、第１の磁石６、第２の磁石７および第３の磁石８間の隙間は上述したように各磁石の反発磁力を利用して形成してもよい（この場合、隙間に空気が介在する）が、真鍮、アルミニウム、ガラス、プラスチック等の非磁性体を第１の磁石６、第２の磁石７および第３の磁石８間に介在させて隙間を形成してもよい。非磁性体を介在させた場合、磁石の位置決めの自由度は低下するものの、より精度よく隙間を形成することが可能となる。
【００３５】
また、上記ファラデー素子に力が加わると光学特性が極端に劣化する性質を有しており、特に高い戻り光の遮断特性が要求される場合、ファラデー素子を接着・固定するだけで上記遮断特性が満たされなくなることがある。そこで、ファラデー素子が有する常磁性と、該ファラデー素子を第１、第２、第３の各磁石の孔部で構成される貫通孔内に組み込む磁石体の磁界を利用することにより、上記貫通孔内の理想的な磁界中心にファラデー素子を自動的に位置決めすることが好ましい。
【００３６】
但し、磁束密度の分布の中でファラデー素子が軸方向に移動しても元の位置に戻れるために満たすべき寸法の範囲として、ファラデー素子の軸方向の長さをＣ、第１および第２の磁石における光軸方向の長さをＬ２、第３の磁石の光軸方向の長さをＬ３としたとき、下記式（３）を満たすことがより好ましい。
Ｌ３ ＜ Ｃ ≦ Ｌ２＋Ｌ３          式（３）
【００３７】
本発明において磁石の種類は問わないが、高い残留磁束密度が得られるネオジウム鉄ボロン系の磁石や、安価で熱減磁温度の高いサマリウムコバルト系の磁石が好ましい。
【００３８】
また、第１と第２の磁石を図５に示すように８分割したものを組み合わせて形成することで、より強い磁力が得られる。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明の実施例について参考例を挙げて具体的に説明する。
【００４０】
尚、実施例を説明する前に、特許文献１に記載された従来例に係る磁石体の構造、すなわち、第１、第２および第３の磁石間に隙間が形成されていない磁石体の構造を図４(Ａ)〜(Ｂ)に示す。
【００４１】
［従来例に係る磁石体］
従来例に係る磁石体は、図４(Ａ)〜(Ｂ)に示すように磁化方向が光軸と垂直でかつ光軸から離れる方向に磁化されている第１の磁石６と、磁化方向が光軸と垂直でかつ光軸に向かう方向に磁化されている第２の磁石７と、上記第１の磁石６と第２の磁石７間に配置され磁化方向が光軸と平行でかつ第１の磁石６から第２の磁石７に向かう方向に磁化されている第３の磁石８とで構成され、第１の磁石６、第２の磁石７および第３の磁石８の各中心には貫通孔を構成する孔部がそれぞれ設けられている。
【００４２】
また、第１の磁石６、第２の磁石７および第３の磁石８は、図４(Ａ)に示すように８個の磁石片を組み合わせて成る外形８角形の集合磁石（サマリウムコバルト系磁石）でそれぞれ構成され、かつ、集合磁石で構成される第１の磁石６、第２の磁石７および第３の磁石８の残留磁束密度は１．１Ｔから１．５Ｔ（テスラ）であると共に、上記８角形の対辺距離は３２ｍｍに設定されている。尚、第３の磁石８は単体の磁石で構成してもよい。
【００４３】
更に、第１の磁石６、第２の磁石７および第３の磁石８の光軸方向の厚み合計が４０ｍｍ、および、第１の磁石６、第２の磁石７および第３の磁石８に設けられた孔部（磁石体の貫通孔を構成）の直径は３ｍｍに設定されている。
【００４４】
尚、図４(Ａ)〜(Ｂ)に示した磁石体の第１の磁石６、第２の磁石７および第３の磁石８における磁化方向の向きが、特許文献１の図２に示された磁石体の各磁石における磁化方向の向きとは逆に設定されているが、ファラデー回転子としての機能に差異はない。
【００４５】
［実施例１］
実施例１に係る磁石体は、その外形、長さ、孔部（貫通孔）寸法、および、残留磁束密度が、図４(Ａ)〜(Ｂ)に示した従来例に係る磁石体と同一である一方、図５(Ａ)〜(Ｂ)に示すように第１の磁石６と第３の磁石８間および第２の磁石７と第３の磁石８間に寸法ａの隙間が設けられていることを特徴としている。
尚、隙間の寸法ａは、以下の式（４）を満たす範囲に設定されている。
０（ｍｍ） ≦ ａ ≦ ２（ｍｍ）        式（４）
【００４６】
また、ファラデー素子が挿入される第１の磁石６、第２の磁石７および第３の磁石８における孔部（貫通孔）内の磁束密度分布を表したのが図６のグラフ図であり、図６のグラフ図では、磁石体の残留磁束密度が１．２Ｔでかつ隙間の寸法ａが０ｍｍから２ｍｍまで変化した時の磁束密度分布を示している。
【００４７】
最大磁束密度は隙間の寸法ａが０ｍｍで約２Ｔ（テスラ）、隙間の寸法ａが１ｍｍで約１．８Ｔ（テスラ）、隙間の寸法ａが２ｍｍで約１．６Ｔ（テスラ）となり、隙間の寸法ａが大きくなるにつれて最大磁束密度は低下する。
【００４８】
そこで、上記磁石体を用い、波長１０６４ｎｍでのベルデ定数が３５ｒａｄ／Ｔ／ｍであるＴＳＡＧ（テルビウム・スカンジウム・アルミニウム・ガーネット）から成るファラデー素子を用いてファラデー回転子を構成し、かつ、当該ファラデー回転子の順方向入射側および出射側に一対の楔型複屈折結晶板（ＹＶＯ４単結晶）を配置して実施例１に係る偏波無依存型光アイソレータを組み立てた。
【００４９】
実施例１に係る偏波無依存型光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「アイソレーションピーク波長(ｎｍ)」との関係、および、実施例１に係る偏波無依存型光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「ファラデー回転角(°)」との関係をそれぞれ示す図７のグラフ図に示す。
【００５０】
そして、上記隙間の寸法ａが０ｍｍに設定された磁石体を用いて構成された偏波無依存型光アイソレータにおいては、ファラデー素子の長さ(ｍｍ)を１３．４ｍｍ程度に設定した場合にファラデー回転角が４５度の光アイソレータを構成できることが図７におけるグラフ図の実線から確認することができる。尚、適用波長を１０６４ｎｍから１０８４ｎｍに変更した場合、「アイソレーションピーク波長(ｎｍ)」と「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」との関係を示す上記実線からファラデー素子の長さ(ｍｍ)を１５ｍｍに設定することでファラデー回転角が４５度の光アイソレータを構成できることが確認される。すなわち、実線（隙間の寸法ａが０ｍｍ）で示される上記グラフ図における「アイソレーションピーク波長(ｎｍ)」と「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」の関係から、隙間の寸法ａが０ｍｍに設定された磁石体を用いてファラデー回転角が４５度の光アイソレータを組み立てる場合の適用波長（ファイバレーザ波長）とファラデー素子の長さの関係を知ることができる。同様に、破線（隙間の寸法ａが０．５ｍｍ）で示される上記グラフ図における「アイソレーションピーク波長(ｎｍ)」と「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」の関係から、隙間の寸法ａが０．５ｍｍに設定された磁石体を用いてファラデー回転角が４５度の光アイソレータを組み立てる場合の適用波長とファラデー素子の長さの関係を知ることができる。
【００５１】
更に、ファラデー素子の長さ(ｍｍ)が１５ｍｍに固定されている場合に、ファラデー回転角が４５度の光アイソレータを組み立てられる適用波長域を図７のグラフ図から求めることも可能である。すなわち、図７の横軸「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」から１５ｍｍを選択し、かつ、図７の実線（隙間の寸法ａが０ｍｍ）および図７の一点鎖線（隙間の寸法ａが２．０ｍｍ）と図７の横軸「ファラデー素子の長さ(１５ｍｍ)」が交わる領域から適用波長（ファイバレーザ波長）「１０３９ｎｍ〜１０８４ｎｍ」の範囲を導くことができる。
【００５２】
そして、図７のグラフ図における実線（隙間の寸法ａが０ｍｍ）、破線（隙間の寸法ａが０．５ｍｍ）、間隔の狭い太字破線（隙間の寸法ａが１．０ｍｍ）、間隔の広い太字破線（隙間の寸法ａが１．５ｍｍ）および一点鎖線（隙間の寸法ａが２．０ｍｍ）に示された結果から、ファラデー素子長さ毎に適用可能なレーザ波長範囲を表４にまとめたところ、一般に用いられる加工用ファイバーレーザの波長範囲(１０３０ｎｍ〜１０８０ｎｍ)を実現できるファラデー素子の最適長さは１４ｍｍ〜１５ｍｍであった。
【００５３】
具体的には、隙間の寸法ａを０ｍｍ〜２ｍｍまで可変としかつ残留磁束密度が１．２Ｔの第１、第２および第３の磁石から成る図５(Ａ)〜(Ｂ)に示す磁石体と、磁石体における直径３ｍｍの孔部（貫通孔）中央に保持した長さ１５ｍｍのファラデー素子を組み合わせたファラデー回転子で構成した実施例１に係る偏波無依存型光アイソレータによれば、アイソレーションのピーク波長を１０３９ｎｍから１０８４ｎｍまで可変できる。更に、アイソレーションピーク波長を可変できることから、実施例１に係る偏波無依存型光アイソレータであればレーザ波長を１０３９ｎｍから１０８４ｎｍまで任意に設定できる。
【００５４】
【表４】
2017032639.tif 000006
【００５５】
すなわち、所定の長さに設定されたファラデー素子と、所定の寸法に設定された第１、第２および第３の磁石を事前に複数個準備しておくことにより、一般に用いられる加工用ファイバーレーザの波長範囲(１０３０ｎｍ〜１０８０ｎｍ)に適合した個々の偏波無依存型光アイソレータについて、所定の寸法に設定されたファラデー素子と第１、第２および第３の磁石を用いかつ上記隙間の寸法ａを適宜調整することにより簡便かつ低コストで製造できることが確認された。
【００５６】
［実施例２］
残留磁束密度が１．２Ｔ（テスラ）のサマリウムコバルト系磁石に代えて、残留磁束密度が１．４Ｔ（テスラ）のネオジウム鉄ボロン系磁石（日立金属株式会社製商品名「ＮＭＸ４９」に相当）を用いた以外は実施例１と同様にして実施例２に係る偏波無依存型光アイソレータを組み立てた。
【００５７】
そして、組み立てられた実施例２に係る偏波無依存型光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「アイソレーションピーク波長(ｎｍ)」との関係、および、実施例２に係る偏波無依存型光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「ファラデー回転角(°)」との関係をそれぞれ示す図８のグラフ図に示す。
【００５８】
図８のグラフ図における実線（隙間の寸法ａが０ｍｍ）、破線（隙間の寸法ａが０．５ｍｍ）、間隔の狭い太字破線（隙間の寸法ａが１．０ｍｍ）、間隔の広い太字破線（隙間の寸法ａが１．５ｍｍ）および一点鎖線（隙間の寸法ａが２．０ｍｍ）に示された結果から、ファラデー素子長さ毎に適用可能なレーザ波長範囲を表５にまとめたところ、一般に用いられる加工用ファイバーレーザの波長範囲(１０３０ｎｍ〜１０８０ｎｍ)を実現できるファラデー素子の最適長さは１１ｍｍ〜１２ｍｍであった。
【００５９】
具体的には、隙間の寸法ａを０ｍｍ〜２ｍｍまで可変としかつ残留磁束密度が１．４Ｔの第１、第２および第３の磁石から成る図５(Ａ)〜(Ｂ)に示す磁石体と、磁石体における直径３ｍｍの孔部（貫通孔）中央に保持した長さ１１ｍｍ〜１２ｍｍのファラデー素子を組み合わせたファラデー回転子で構成した実施例２に係る偏波無依存型光アイソレータによれば、一般に用いられる加工用ファイバーレーザの波長範囲(１０３０ｎｍから１０８０ｎｍ)を任意に設定できることが確認できた。
【００６０】
【表５】
2017032639.tif 000007
【００６１】
すなわち、所定の長さに設定されたファラデー素子と、所定の寸法に設定された第１、第２および第３の磁石を事前に複数個準備しておくことにより、一般に用いられる加工用ファイバーレーザの波長範囲(１０３０ｎｍ〜１０８０ｎｍ)に適合した個々の偏波無依存型光アイソレータについて、所定の寸法に設定されたファラデー素子と第１、第２および第３の磁石を用いかつ上記隙間の寸法ａを適宜調整することにより簡便かつ低コストで製造できることが確認された。
【００６２】
［実施例３］
残留磁束密度が１．２Ｔ（テスラ）のサマリウムコバルト系磁石に代えて、残留磁束密度が１．０Ｔ（テスラ）のサマリウムコバルト系磁石（ＴＤＫ社製商品名「ＲＥＣ２６」相当）を用いた以外は実施例１と同様にして実施例３に係る偏波無依存型光アイソレータを組み立てた。
【００６３】
そして、組み立てられた実施例３に係る偏波無依存型光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「アイソレーションピーク波長(ｎｍ)」との関係、および、実施例３に係る偏波無依存型光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「ファラデー回転角(°)」との関係をそれぞれ示す図９のグラフ図に示す。
【００６４】
図９のグラフ図における実線（隙間の寸法ａが０ｍｍ）、破線（隙間の寸法ａが０．５ｍｍ）、間隔の狭い太字破線（隙間の寸法ａが１．０ｍｍ）、間隔の広い太字破線（隙間の寸法ａが１．５ｍｍ）および一点鎖線（隙間の寸法ａが２．０ｍｍ）に示された結果から、ファラデー素子長さ毎に適用可能なレーザ波長範囲を表６にまとめたところ、一般に用いられる加工用ファイバーレーザの波長範囲(１０１０ｎｍ〜１０３４ｎｍ)を実現できるファラデー素子の最適長さは２０ｍｍであった。
【００６５】
具体的には、隙間の寸法ａを０ｍｍ〜２ｍｍまで可変としかつ残留磁束密度が１．０Ｔの第１、第２および第３の磁石から成る図５(Ａ)〜(Ｂ)に示す磁石体と、磁石体における直径３ｍｍの孔部（貫通孔）中央に保持した長さ２０ｍｍのファラデー素子を組み合わせたファラデー回転子で構成した実施例３に係る偏波無依存型光アイソレータによれば、一般に用いられる加工用ファイバーレーザの波長範囲(１０１０ｎｍ〜１０３４ｎｍ)を任意に設定できることが確認できた。
【００６６】
【表６】
2017032639.tif 000008
【００６７】
すなわち、所定の長さに設定されたファラデー素子と、所定の寸法に設定された第１、第２および第３の磁石を事前に複数個準備しておくことにより、一般に用いられる加工用ファイバーレーザの波長範囲(１０１０ｎｍ〜１０３４ｎｍ)に適合した個々の偏波無依存型光アイソレータについて、所定の寸法に設定されたファラデー素子と第１、第２および第３の磁石を用いかつ上記隙間の寸法ａを適宜調整することにより簡便かつ低コストで製造できることが確認された。
【００６８】
［参考例１］
尚、実施例３に係る偏波無依存型光アイソレータは、適用波長範囲(１０１０ｎｍ〜１０３４ｎｍ)のレーザ素子用に用途が限定されている。
【００６９】
しかし、今後、高ベルデ定数のファラデー素子が開発された場合（例えば、表６に記載した７０ｒａｄ／Ｔ／ｍ）、光アイソレータにおけるファイバーレーザ波長の範囲が拡大することが予想され、ファラデー素子の長さを８ｍｍとするとファイバーレーザ波長の範囲は１０３０ｎｍから１１５０ｎｍになると予測されている。
【００７０】
従って、実施例３に係る偏波無依存型光アイソレータの適用波長範囲(１０１０ｎｍ〜１０３４ｎｍ)について、波長範囲(１０３０ｎｍ〜１１５０ｎｍ)への用途が考えられる。
【００７１】
［実施例４］
残留磁束密度が１．２Ｔ（テスラ）のサマリウムコバルト系磁石に代えて、残留磁束密度が１．５Ｔ（テスラ）のネオジウム鉄ボロン系磁石（日立金属株式会社製商品名「ＮＭＸ５０」に相当）を用いた以外は実施例１と同様にして実施例４に係る偏波無依存型光アイソレータを組み立てた。
【００７２】
そして、組み立てられた実施例４に係る偏波無依存型光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「アイソレーションピーク波長(ｎｍ)」との関係、および、実施例４に係る偏波無依存型光アイソレータの「ファラデー素子の長さ(ｍｍ)」と「ファラデー回転角(°)」との関係をそれぞれ示す図１０のグラフ図に示す。
【００７３】
図１０のグラフ図における実線（隙間の寸法ａが０ｍｍ）、破線（隙間の寸法ａが０．５ｍｍ）、間隔の狭い太字破線（隙間の寸法ａが１．０ｍｍ）、間隔の広い太字破線（隙間の寸法ａが１．５ｍｍ）および一点鎖線（隙間の寸法ａが２．０ｍｍ）に示された結果から、ファラデー素子長さ毎に適用可能なレーザ波長範囲を表７にまとめたところ、一般に用いられる加工用ファイバーレーザの波長範囲(１０３０ｎｍ〜１０８０ｎｍ)を実現できるファラデー素子の長さは１１ｍｍであった。
【００７４】
具体的には、隙間の寸法ａを０ｍｍ〜２ｍｍまで可変としかつ残留磁束密度が１．５Ｔの第１、第２および第３の磁石から成る図５(Ａ)〜(Ｂ)に示す磁石体と、磁石体における直径３ｍｍの孔部（貫通孔）中央に保持した長さ１１ｍｍのファラデー素子を組み合わせたファラデー回転子で構成した実施例４に係る偏波無依存型光アイソレータによれば、一般に用いられる加工用ファイバーレーザの波長範囲(１０３０ｎｍ〜１０８０ｎｍ)を任意に設定できることが確認できた。
【００７５】
【表７】
2017032639.tif 000009
【００７６】
すなわち、所定の長さに設定されたファラデー素子と、所定の寸法に設定された第１、第２および第３の磁石を事前に複数個準備しておくことにより、一般に用いられる加工用ファイバーレーザの波長範囲(１０３０ｎｍ〜１０８０ｎｍ)に適合した個々の偏波無依存型光アイソレータについて、所定の寸法に設定されたファラデー素子と第１、第２および第３の磁石を用いかつ上記隙間の寸法ａを適宜調整することにより簡便かつ低コストで製造できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明に係る偏波無依存型光アイソレータによれば、単一の磁石体（永久磁石）および単一のファラデー素子の組み合わせから成るファラデー回転子と該ファラデー回転子の光入射側と出射側に配置された一対の楔型複屈折結晶板で構成される偏波無依存型光アイソレータであっても、第１の磁石と第３の磁石との間および／または上記第２の磁石と第３の磁石との間に隙間を設けることで多種類のレーザ波長に適合させることが可能となり、この結果、部品数が大幅に減ることで部材価格の低減が図れる。このため、光通信やレーザ加工等における高出力レーザ用の光アイソレータとして電子および精密機械分野等の産業に広範に利用される可能性を有している。
【符号の説明】
【００７８】
１ａ  楔型複屈折結晶板
１ｂ  楔型複屈折結晶板
２  遮蔽板
３  ファラデー素子
４  コリメータレンズ
５  永久磁石（磁石体）
６  第１の磁石
７  第２の磁石
８  第３の磁石
９  ファラデー素子（常磁性体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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