(57)【要約】【課題】偏光子の発熱によって生じる偏光子やファラデー回転子の位置ずれ等を低減する光アイソレータモジュールならびに光素子モジュールを提供する。【解決手段】光アイソレータモジュールは、平板状のファラデー回転子１２と、光が入射または出射されるファラデー回転子１２の各主面に、光入出射面がそれぞれ接着剤を介して接着された第１偏光子１１ａおよび第２偏光子１１ｂと、を有する光アイソレータ素子１０と、光が伝送する貫通孔を塞ぐように、第２偏光子１１ｂが一端面に接着された筒状の保持部材３２と、ファラデー回転子１２の外周と接触した状態で、ファラデー回転子１２を覆う保護材２５とを備え、保護材２５は、樹脂を含んでなり、かつ第１偏光子１１ａに比し、熱伝導率が高い。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状のファラデー回転子と、光が入射または出射される前記ファラデー回転子の各主面に、光入出射面がそれぞれ接着剤を介して接着された第１偏光子および第２偏光子と、を有する光アイソレータ素子と、
光が伝送される貫通孔を塞ぐように、前記第２偏光子が一端面に接着された筒状の保持部材と、
前記ファラデー回転子の外周と接触した状態で、前記ファラデー回転子を覆う保護材と、を備え、
前記保護材は、樹脂を含んでなり、かつ前記第１偏光子に比し、熱伝導率が高いことを特徴とする光アイソレータモジュール。
【請求項２】
前記保護材は、金属粉を含有したシリコーン樹脂から成ることを特徴とする請求項１に記載の光アイソレータモジュール。
【請求項３】
前記保護材は、前記ファラデー回転子の外周面と前記保持部材との間に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の光アイソレータモジュール。
【請求項４】
前記保護材は、前記第１偏光子および前記第２偏光子の外周と接触した状態で、前記第１偏光子および前記第２偏光子を覆うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光アイソレータモジュール。
【請求項５】
孔部内に前記光アイソレータ素子を内包するように配された筒状の磁石をさらに備え、
前記保護材が前記磁石の内周面と接触した状態で配置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光アイソレータモジュール。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の光アイソレータモジュールと、
前記保持部材の一端部が挿入固定された筒状の第１のホルダと、
前記第１のホルダが挿入された第２のホルダと、
前記光アイソレータ素子を介して前記保持部材の貫通孔に向けて光を伝送する発光素子と、
該発光素子を収納するとともに、前記第２のホルダと接合されたケースと、を備えた光素子モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信用送信器のような光素子モジュールに内蔵され、ＬＤ（レーザダイオード）等の発光素子への反射戻り光を抑止する光アイソレータを有する光アイソレータモジュールおよび、それを搭載した光素子モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
長距離系で使用される光通信用半導体レーザモジュールは、高速広帯域化、小型化とともに高出力化が強く要求されている。また、このような半導体レーザモジュールには、光源に光が戻るのを抑制すべく、光アイソレータが用いられている。
【０００３】
図６は、光アイソレータが光ファイバ末端に取り付けられた、従来の光アイソレータモジュールを示す縦断面図である。光アイソレータモジュール４００は、光アイソレータ素子１００と磁石２１０からなる光アイソレータ部２００と、透光性部材１５０と、光ファイバ３１０と筒状体３２０と、を備えている。
【０００４】
光アイソレータ素子１００は、光入射側と光出射側の偏光子１１０ａ、１１０ｂ、その間に介在するファラデー回転子１２０とからなり、偏光子１１０ｂの外側面にはガラス材からなる透光性部材１５０が配置され、透光性部材１５０の他方の面は、光ファイバ３１０の端面を覆うように筒状体３２０の先端面３２０ａに配置されている。
【０００５】
円筒形状からなる磁石２１０は、ファラデー回転子１２０に磁界を印加するため、光アイソレータ素子１００を覆うように光ファイバ固定部３００の筒状体３２０の外周部に配置されている。また、磁石２１０の内周面と光アイソレータ素子１００および透光性部材１５０の外周面とは、低融点ガラスまたは半田からなる接合剤２５０により接合されている。
【特許文献１】特開２００６−３０９１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光アイソレータモジュール４００では、光アイソレータ素子１００および透光性部材１５０を低融点ガラスまたは半田からなる接合剤２５０で磁石２１０に接合しているため、その接合時に、２００〜３５０℃程度の作業温度まで過熱される。そのため、従来の光アイソレータモジュール４００において、光アイソレータ素子１００を構成する偏光子１１０ａ、１１０ｂおよびファラデー回転子１２０を接合する接着剤に、低耐熱性の樹脂などの有機接着剤を使用できず、光入射側と光出射側の偏光子１１０ａ、１１０ｂの偏波方向を調整して最適位置に固定するのが困難であった。
【０００７】
また、偏光子の偏波光透過方向と直交する偏波面を有する高出力のＬＤ光が偏光子に入射されると、透過されない光が吸収されることによって偏光子が発熱しやすかった。この発熱作用によって発生した熱は、偏光子とファラデー回転子とを接合する有機接着剤の接着強度を劣化させ、偏光子やファラデー回転子が位置ずれする場合があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みて案出されたものであり、その目的は、光アイソレータ素子の組立てを容易にするとともに、偏光子の発熱によって生じる劣化を低減する光アイソレータモジュールならびに光素子モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光アイソレータモジュールは、平板状のファラデー回転子と、光が入射または出射される前記ファラデー回転子の各主面に、光入出射面がそれぞれ接着剤を介して接着された第１偏光子および第２偏光子と、を有する光アイソレータ素子と、光が伝送される貫通孔を塞ぐように、前記第２偏光子が一端面に接着された筒状の保持部材と、前記ファラデー回転子の外周と接触した状態で、前記ファラデー回転子を覆う保護材と、を備え、前記保護材は、樹脂を含んでなり、かつ前記第１偏光子に比し、熱伝導率が高いことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の光アイソレータモジュールにおいて、前記保護材は、金属粉を含有したシリコーン樹脂から成ることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の光アイソレータモジュールにおいて、前記保護材は、前記ファラデー回転子と前記保持部材との間に配置されていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の光アイソレータモジュールにおいて、前記保護材は、前記第１偏光子および前記第２偏光子の外周と接触した状態で、前記第１偏光子および前記第２偏光子を覆うことが好ましい。
【００１３】
また、本発明の光素子モジュールでは、孔部内に前記光アイソレータ素子を内包するように配された筒状の磁石をさらに備え、前記保護材が前記磁石の内周面と接触した状態で配置されていることが好ましい。
【００１４】
本発明の光素子モジュールは、本発明の光アイソレータモジュールと、前記保持部材の一端部が挿入固定された筒状の第１のホルダと、前記第１のホルダが挿入された第２のホルダと、前記光アイソレータ素子を介して前記保持部材の貫通孔に向けて光を伝送する発光素子と、該発光素子を収納するとともに、前記第２のホルダと接合されたケースと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光アイソレータモジュールでは、第１偏光子に比べて熱伝導率が高いファラデー回転子の外周を、第１偏光子よりも熱伝導率が高い保護材で覆っているため、ファラデー回転子を介して保護材から外部に熱が放出されやすくなり、光アイソレータ素子の放熱性を高めることができる。その結果、本発明の光アイソレータモジュールでは、偏光子の透過軸と異なるレーザ光の吸収によって第１偏光子に熱が発生しても、第１偏光子とファラデー回転子との間にある接着剤の熱劣化を低減することができるため、信頼性を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の光素子モジュールは、本発明の光アイソレータモジュールを備えているため、第１偏光子の放熱性を高め、信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の光アイソレータモジュールの実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る光アイソレータモジュール４０の中心軸を含む縦断面図である。光アイソレータモジュール４０は、光アイソレータ素子１０および磁石２１からなる光アイソレータ部２０と、保護材２５と、光ファイバ固定部３０と、を備えている。
【００１８】
光アイソレータ２０は、光アイソレータ素子１０と、該光アイソレータ素子１０のファラデー回転子１２に磁界を印加するための円筒状の磁石２１とから構成されている。光アイソレータ素子１０は、第１偏光子（以下、偏光子１１ａとする）と第２偏光子（以下、偏光子１１ｂとする）と、その間に介在するファラデー回転子１２とからなる。そして、光アイソレータ素子１０は、偏光子１１ａとファラデー回転子１２との間、およびファラデー回転子１２と偏光子１１ｂとの間に、透光性を有する有機接着剤（たとえばエポキシ系やアクリル系樹脂からなる接着剤）により、各素子が張り合わされている。
【００１９】
ファラデー回転子１２は、所定の磁界が印加されることにより、入射される光の偏波方向を所定角度回転させる機能（ファラデー効果）を担う部材であり、例えばビスマス置換ガーネット結晶により構成される。ファラデー回転子１２の厚さは、例えば入射される光の偏波方向が４５°回転するように設定される。また、ファラデー回転子１２は、少なくとも２つの光の入出射面を有する形状であれば足り、たとえば外形が多角形、円形の平板状、等が挙げられる。また、ファラデー回転子１２は、たとえばＴｂ、Ｇｄ、Ｈｏを添加したビスマス置換ガーネットやＹＩＧガーネットにより構成される。また、このような材料で構成されたファラデー回転子の熱伝導率は、４．０〜５．０Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。
【００２０】
偏光子１１ａ、１１ｂは、所定角度の偏波光を選択的に透過させるための部材であり、光入射側の偏光子１１ａの透光偏波角と光出射側の偏光子１１ｂの透光偏波角とはファラデー回転子１２によって光の偏波方向が回転される回転角度と同等の角度分ずらすように配されている。すなわち、ファラデー回転子１２に入射される光の偏波方向が４５°回転するように設定されていれば、光入射側の偏光子１１ａの透光偏波方向と光出射側の偏光子１１ｂの透光偏波方向とは４５°回転させるようにずらして配される。
【００２１】
偏光子１１ａ、１１ｂには、たとえばソーダガラスやホウケイ酸ガラス等からなる偏光ガラスが用いられる。偏光ガラスは、ガラス中において長く延伸された金属粒子を一方向に配列させることにより偏光特性を持たせた部材であり、金属粒子の延伸方向に垂直な偏波方向を有する光を透過し、該延伸方向に平行な偏波方向を有する光を吸収する。偏光子１１ａ、１１ｂを形成するガラスとしては、たとえばホウ珪酸ガラス内に金属が内在したものを利用することができる。また、偏光子１１ａ、１１ｂの形状としては、たとえば平板状、円板状、楔形状等、種々の形状が挙げられる。また、偏光子１１ａ、１１ｂの熱伝導率は、上述したホウケイ酸ガラスで構成される場合、０．９４〜１．０５Ｗ／ｍ・Ｋであり、ファラデー回転子１２の熱伝導率よりも小さい。
【００２２】
光アイソレータ素子１０の光入出射面は、入射する光のビームスポット径よりも充分大きく、かつ光ファイバ３１との光軸ズレも考慮した大きさとすればよい。
【００２３】
磁石２１は、光アイソレータ素子１０を覆うように光ファイバ端末３０の保持部材３２の外周部に挿入して接着固定されている。なお、本実施の形態では、磁石２１が保持部材３２に接着固定されているが、高温高湿環境下における信頼性向上という観点から、圧入で固定してもよい。また、磁石２１の材質としては、たとえばＳｍ−Ｃｏ等を用いることができる。また、磁石２１の熱伝導率は、上記材質であれば、１１〜１２Ｗ／ｍ・Ｋであり、偏光子１１ａおよびファラデー回転子１２よりも極めて高い。
【００２４】
光ファイバ端末３０は、光ファイバ３１と、筒状の保持部材３２と、第１のホルダ３３と、を備えている。
【００２５】
光ファイバ３１は、光を伝送するための部材であり、たとえばシングルモードファイバ、マルチモードファイバのような光ファイバを用いることができ、用途に応じて適宜変更可能なものである。
【００２６】
保持部材３２は、貫通孔３２ｂを有し、該貫通孔３２ｂ内で光ファイバ３１の被覆３１ａが除去された一端部を、接着剤を介して保持するための部材である。保持部材３２の材質としては、たとえば酸化ジルコニウム（ジルコニア）、酸化アルミニウム（アルミナ）、ムライト、窒化ケイ素、炭化ケイ素および窒化アルミニウムなどの単体もしくはこれらを主成分として含むセラミックス、結晶化ガラスなどのガラスセラミックスなどが挙げられ、中でも耐候性や靭性に優れたジルコニア系セラミックス（ジルコニアを主成分とするセラミックス）が好適である。光アイソレータ素子１０は、光出射側の偏光子１１ｂの光出射面が保持部材３２の先端面３２ａに、たとえばエポキシ系の接着剤を介して固定される。
【００２７】
第１のホルダ３３は、ザグリ部３３ａで保持部材３２を保持するとともに、ザグリ部３３ａに連通する第２貫通孔３３ｂで光ファイバ３１の被覆部３１ａを固定するための部材であり、筒状を成している。保持部材３２は、ザグリ部３３ａ内に圧入されている。第１のホルダ３３は、たとえばステンレスやＮｉ−Ｆｅ等の金属部材で形成することができる。
【００２８】
保護材２５は樹脂から構成されている。このような樹脂としては、たとえばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂などが利用でき、熱伝導率が高いという観点から、シリコーン樹脂が好適である。さらに、保護材２５は、放熱特性を容易に向上させるという観点から、金属粉が含有されていてもよい。このような金属粉としては、たとえば金、銀、銅、酸化アルミや酸化亜鉛等が用いられる。特に、保護材２５は、６０〜９０重量％の酸化アルミフィラーを含有させたシリコーン樹脂であれば、熱伝導率を２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上まで高めることができるため、好適である。
【００２９】
また、保護材２５において、樹脂と金属粉の混合比は、全体量に対して、金属粉が６０〜９０重量％であれば、高い熱伝導性を得るとともに、保護材２５の成形性を維持することができるという観点から好適である。このような保護材２５の熱伝導率は、たとえばレーザフラッシュ法で測定できる。このレーザフラッシュ法では、レーザ発振器からレーザ光を発射し被測定物の表面に直接当て、被測定物の裏面から出てくる、熱量とその時間を測定し、比熱と熱拡散率を導き出すことによって、熱伝導率を算出している。
【００３０】
一方で、保護材２５は、図１に示すように、光アイソレータ素子１０の側面と磁石２１の内周面とを連接するように配されていれば、光アイソレータ素子１０に滞留する熱が保護材２５を介して、熱伝導率が比較的高い磁石２１に伝わるため、光アイソレータ素子１０の放熱性をより高めることができる。また、保護材２５は、光アイソレータ素子１０において、最も熱伝導率の高いファラデー回転子１２の外周面と接触するように配置されていればよいが、偏光子１１ａおよび偏光子１１ｂの外周も同様に覆うようにすれば、光アイソレータ素子１０の放熱性をさらに高めることができる。また、保護材２５は、保持部材３２にも接触させるように配置するのがよい。
【００３１】
保護材２５の作製方法としては、たとえば硬化前の樹脂を注射器に注入し、該注射器でもって、光アイソレータ素子１０の外周面と磁石２１の内周面との間に充填した後、熱硬化させることによって作製できる。保護材２５を構成する樹脂は、磁石２１の内周面と光アイソレータ素子１０の外周面との狭い隙間に充填するため、硬化前の粘度が、細径な注射針による注出でも可能となるよう、１００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。この保護材２５の前駆体である樹脂は、少なくともファラデー回転子１２が覆われるまで充填する。また、必要に応じて、偏光子１１ａ、１１ｂの外周面と磁石２１との間にも樹脂を充填してもよい。
【００３２】
その後、ヒーターまたは恒温槽などの加熱手段により、樹脂を加熱硬化させて保護材２５が形成される。また、上記樹脂としては、光アイソレータ素子１０および該光アイソレータ素子１０と保持部材３２の張り合わせに使用する接着剤、および光ファイバ３１および被覆３１ａに加熱や機械的応力による影響が小さい１２０℃以下で硬化し、かつ硬化後、ゴム弾性体またはゲル状物となるシリコーン樹脂が望ましい。
【００３３】
本発明の光アイソレータモジュールでは、半田や低融点ガラスではなく、ファラデー回転子の外周を覆う樹脂で光アイソレータ素子を固定することができるため、組み立て時に、光アイソレータ素子の偏光子とファラデー回転子との間にある接着剤の熱による劣化を低減することができる。
【００３４】
なお、保護材２５は光アイソレータ１０または磁石２１と熱的に接続されていればよく、必ずしも接着剤によって機械的に接合させる必要はない。例えば、筒状等の予め所定形状に成形した樹脂に光アイソレータ１０を挿入し、これを磁石２１の内側に挿入してもよい。
【００３５】
図２は、本発明の光アイソレータモジュール４０の光アイソレータ部２０を斜視して示す模式図である。半導体レーザなどの光源から出射された光は、光軸上を通って光アイソレータ素子１０に達するが、光源の電源を入れた後、一般にＬＤの動作が安定するまでの数十秒間は不安定な出力光を発振する場合がある。最近、この一時的に不安定となる出力光を排除する方法として、光アイソレータ素子１０の光入射側の偏光子１１ａの偏波方向と光源の偏波方向を図のように直交させることで、入射側の偏光子１１ａに光を吸収させ、半導体レーザ光の光ファイバ３１への入力を一旦遮断するという手段を用いるものがある。このとき、遮断された光が熱エネルギーに変換され、光アイソレータ素子１０に熱が発生しやすくなる。本発明の光アイソレータモジュール１０において、発生した熱は、ファラデー回転子１２から保護材２５に伝搬され、保護材２５から外部へ放熱されるとともに、磁石２１からも放熱される。
【００３６】
ここで、保護材２５の熱抵抗Ｒは、
Ｒ＝ｔ／（λ・Ａ）
（ｔは光アイソレータ素子の外周部と磁石の内壁部との距離、λは熱伝導率、Ａは表面積）で示される。偏光子１１ａの発熱を効率よく外部へ放熱するためには、保護材２５の熱抵抗を偏光子１１ａの熱抵抗より小さくする必要がある。そのため、ファラデー回転子１２を介して保護材２５から放熱する場合、保護材２５の熱伝導率は、偏光子１１ａの熱伝導率より大きいものを選択する必要がある。
【００３７】
偏光子１１ａの熱伝導率は、上述したように、０．９４〜１．０５Ｗ／ｍ・Ｋであるため、保護材２５の熱伝導率は、偏光子１１ａの熱伝導率の２倍以上の２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが望ましい。
【００３８】
次に、図３は、本発明の光アイソレータモジュール５０の他の実施形態の例を示す縦断面図である。図３において、光アイソレータモジュール５０は、光アイソレータ素子１０と、光ファイバ固定部３０と、光アイソレータ素子１０と光ファイバ固定部３０とを繋ぐ保護材２５とを備えている。光ファイバ固定部３０は、保持部材３２と保持部材３２が嵌入された第１のホルダ３３とから構成され、それらの内側を貫通する貫通孔３３ｂ，３２ｂに光ファイバ３１が通されている。
【００３９】
そして、光アイソレータ素子１０の外周側面から保持部材３２の端面３２ａおよび第１ホルダ３３の端面にかけて保護材２５が取り付けられている。これによって、光アイソレータ素子１０で発生する熱は、保護材２５を介して保持部材３２および第１ホルダ３３に放熱される。なお、図３に示すように、保護材２５は、光アイソレータ素子１０から第１ホルダ３３への熱流路の断面積を確保するために、外側に向けて凸の曲面を形成するように設けるのが好ましい。また、熱は、保持部材３２に接着された偏光子１１ｂを介しても保持部材３２に放熱される。さらに、偏光子１１ａの表面１０ａおよび保護材２５の表面は、外気に曝される構造であるため、これら表面からも熱が放射される。
【００４０】
図３の実施の形態において、光アイソレータ素子１０のファラデー回転子１２には、磁性ガーネットが用いられている。従って、図３の実施の形態において、図１の実施の形態における磁石２１は省略可能とされている。なお、その他の構成は図１の実施の形態の例と同様であるので、説明を省略する。
【００４１】
次に、本発明の光アイソレータモジュールの第３の実施形態について図４を参照しつつ説明する。図４は、本発明の第３の実施形態に係る光アイソレータモジュール６０を示す縦断面図である。
【００４２】
光アイソレータモジュール６０は、偏光子およびファラデー回転子の数が多くなっている点で光アイソレータモジュール４０と相違する。具体的に、光アイソレータモジュール６０おいて、光アイソレータ素子１０Ａは、３枚の偏光子１１ａ、１１ｂ、１１ｃと２枚のファラデー回転子１２ａ、１２ｂとで構成され、各々、交互に配置されている。光入射側の偏光子１１ａの透光偏波方向と中間に挟まれる偏光子１１ｂの透光偏波方向とは４５°ずらして配され、光出射側の偏光子１１ｃはさらに４５°ずらして配され、入射された偏光方向は９０°回転して出射されることになる。このような光アイソレータ素子１０Ａのアイソレーション特性は、光アイソレータ素子１０のような３枚の光学素子から成るタイプに比し、約１．５倍良好になり、特に長距離系の半導体レーザモジュールなどへの使用が好適である。
【００４３】
図５は、本発明の光素子モジュール７０の一実施形態を示す縦断面図である。本発明の一実施形態に係る光素子モジュール７０は、ＬＤなどの発光素子６１、レンズ６２、ステム６３、電子冷却素子６４からなる光学ユニット６５と、光学ユニット６５を収容するケース７１と、光アイソレータモジュール４０と、光アイソレータモジュール４０を保持する第２のホルダ７２と、を備えている。なお、ケース７１に内蔵されるモニタ用ＰＤ（フォトダイオード）および配線用リード線等は省略する。
【００４４】
光学ユニット６５は、発光素子６１を半田によりステム６３上に搭載固定し、発光素子６１の出射光を集光するレンズ６２をステム６３上に半田またはＹＡＧレーザにより搭載し、ステム６３を電子冷却素子６４上に半田により搭載固定することによって形成される。この光学ユニット６０は、ケース７１内に収容して半田等により固定する。また、光アイソレータモジュール４０は、第２のホルダ７２に挿通して、第２のホルダ７２のフランジ部７２ａをケース７１に具備されたステンレスまたはＦｅ−Ｎｉ材からなるパイプ部材７１ａに面合わせをする。最後に、光学ユニット６５から出射された光の光軸に対し、光アイソレータモジュール４０をＸＹＺ方向に調整した後、第２のホルダ７２のフランジ部７２ａをパイプ部材７１ａに、光アイソレータモジュール４０の第１のホルダ３３を第２のホルダ７２にＹＡＧレーザにより溶接して光素子モジュール７０が完成する。このように、光素子モジュール７０では、本発明の光アイソレータモジュール４０を備えているため、光アイソレータ素子１０に発生する熱を効率よく放熱することができ、コストアップも抑えることができる。
【００４５】
なお、本実施形態では、光ファイバ３１を有する光アイソレータモジュール４０、５０、６０および光素子モジュール７０の例を示したが、本発明ではこのような形態に限定されることなく、たとえば光ファイバ３１の代わりに保持部材３２の貫通孔３２ａに透光性部材を充填したもの、または単に貫通孔を介して光を伝送させるような形態であってもよい。また、光ファイバ固定部３０は、光レセプタクルであってもよい。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明の実施例として図１に示す光アイソレータモジュール４０を作製した。
【００４７】
図１において、中央部に貫通孔３２ａを有するジルコニアセラミックスからなる保持部材３２をステンレス材からなる第１のホルダ３３のザグリ部３３ａに圧入固定した。次に、第１のホルダ３３の第２貫通孔３３ｂに光ファイバ３１を挿入し、被覆３１ａが除去された光ファイバ３１の先端部を保持部材３２の貫通孔３２ｂ内に接着剤で固定し、第１のホルダ３３の第２貫通孔３３ｂに光ファイバ３１の被覆部３１ａを接着剤で固定した。保持部材３２の先端面３２ａは、貫通孔３２ｂと直交する面に対し４°傾斜するように設定した。これにより、光ファイバ固定部３０を作製した。
【００４８】
次に、２枚の偏光子１１ａ、１１ｂの透過偏波面の角度が互いに４５°となるよう回転調芯した後、偏光子１１ａ、１１ｂの間に透光性の接着剤を用いてファラデー回転子１２を張り合わせて固定した。偏光子１１ａ、１１ｂの光入出射面は、縦約０．４ｍｍ×横約０．４ｍｍ＝約０．１６ｍｍ２の大きさとした。また、光アイソレータ素子１０の底面１０ａを形成するための光軸方向の角度は、保持部材３２の先端面３２ａの角度と同じ４°に裁断して形成した。２枚の偏光子１１ａ、１１ｂおよびファラデー回転子１２は、いずれも厚さが約０．５ｍｍである。
光アイソレータ素子１０の偏光子１１ｂの光出射面を保持部材３２の先端面３２ａに光ファイバ３１とほぼ同等の屈折率約１．５を有する透光性のエポキシ系接着剤により固定した。
【００４９】
次に、光アイソレータ素子１０を覆うように保持部材３２の外周部に外径φ１．８ｍｍ、内径φ１．０５ｍｍ、長さ２．１５ｍｍの円筒状の磁石２１を挿入して接着固定した。光アイソレータ素子１０のファラデー回転子１２および偏光子１１ｂの外周面と磁石２１の内周面との隙間に、粘度が６０Ｐａ・ｓ程度である、酸化アルミを含有したシリコーン樹脂を充填した後、１２０℃で加熱硬化（ゲル状化）して光アイソレータモジュール４０を作製した。なお、保護材２５となるシリコーン樹脂は、光出射側偏光子１１ｂとファラデー回転子１２の側面を全て保護する位置、具体的には深さ方向で約１〜１．３ｍｍまで充填した。
【００５０】
そして、本発明の実施例である光アイソレータモジュールと保護材２５のない光アイソレータモジュールにおいて、光スポットサイズがφ１５０μｍで偏光子１１ａの光吸収パワーが１００ｍＷとなる光入射を１分間行ない、光ファイバ出力の低下量を比較した。
【００５１】
この結果によれば、保護材２５のない光アイソレータモジュールでは光アイソレータ素子１０の偏光子１１ａとファラデー回転子１２の接合部が２５０℃以上の過熱状態となるため、接着剤が劣化して光ファイバ出力が０．５ｄＢ低下した。これに対し、本発明の実施例である光アイソレータモジュールでは、光アイソレータ素子１０の偏光子１１ａとファラデー回転子１２の接合部が７０℃程度であり、上記した比較例に比べて、発熱を抑えることができるため、光ファイバの出力低下を低減でき、良好な結果を得ることができた。また、本発明の実施例である光アイソレータモジュールは、保護材２５がゲル状物であるため、温度サイクル（−４０〜８５℃、５００サイクル）投入前後も光ファイバの出力劣化が小さく、機械的応力による影響も少ないことも確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光アイソレータモジュールを示す縦断面図である。
【図２】光アイソレータ素子に入射される光の様子を示す模式図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光アイソレータモジュールを示す縦断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る光アイソレータモジュールを示す縦断面図である。
【図５】本発明の光素子モジュールの一実施形態示す縦断面図である。
【図６】従来の光アイソレータモジュールを示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０、１０’…光アイソレータ素子
１０ａ…光アイソレータ素子の底面
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…偏光子
１２、１２’…ファラデー回転子
２０…光アイソレータ部
２１…磁石
２５…保護材
３０…光ファイバ端末
３１…光ファイバ
３１ａ…光ファイバの被腹部
３２…筒状体（保持部材）
３２ａ…筒状体の先端面
３２ｂ…貫通孔
３３…第１のホルダ
３３ａ…ザグリ部
３３ｂ…第２貫通孔
４０、５０…光アイソレータモジュール
６０…光学ユニット
６１…発光素子
６２…レンズ
６３…ステム
６４…電子冷却素子
７０…光素子モジュール
７１…ケース
７１ａ…ケースのパイプ
７２…第２のホルダ
７２ａ…保持部材のフランジ
【図１】
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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２】
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