专利名称：光隔离器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于防止由作为光源的激光所发射的光波在光通信、使用光的广播波传送和用光的计测等时由于各种原因返回到光源的光隔离器。
背景技术：
图1示出了根据现有技术的光隔离器的构成图，基本上由法拉第元件1、第一偏光元件4a、第二偏光元件4b和永久磁铁3构成。作为法拉第元件1，这里供实用的可以是例如用作光通信的基于LPE(液相外延)法提供的稀土类·铋·铁·柘榴石单晶厚膜。另外，作为偏振器2a、2b(一般只称为2)使用偏光棱镜、偏光玻璃等，进而作为永久磁铁3使用圆筒状、轴向着磁的铁淦氧磁铁、稀土类磁铁等。
因为需要确保其特性，光隔离器必须精密地确定在垂直于光轴的面中的第一偏光元件4a和法拉第元件1间的角度以及第一、第二偏光元件4a和4b相互间的角度。因此在制作时，用有机粘合剂、无机粘合剂或焊锡等金属把它们高精度地固定的工作就很重要。
作为偏振器，最近已知例如在玻璃基板内形成的、细长岛状的、其间隔在光波波长1/10以下的金属薄膜具有偏光特性，也用作光隔离器用的偏振器。但是在这种场合，当然也必须经过和上述相同的制作工艺。
现有技术的光隔离器如上所述是通过使用机械或粘合剂等固定的方法来制作的。在已在该工艺中所述那样要求高精度地确定位置/角度，想维持稳定的质量和低成本并不容易。往往要进行装载光隔离器的机器的小型化，这又进而要求光隔离器的小型化，对此只用现有技术是非常困难的。
本发明的目的在于改善这些问题、提供小型轻量的、制作工艺简单的光隔离器。
发明的公开根据本发明，在光入射面和光出射面有偏光膜、由旋转入射光的偏波面约45°的法拉第元件和向该法拉第元件施加磁场的磁场施加机构构成的光隔离器，其特征在于，上述偏光膜由薄膜的导电物质构成，具有小于光波波长1/10间隔的、单向性晶格状的形态，形成在上述法拉第元件的光入射面和光出射面，并且在上述光出射面上形成的偏光膜在与光轴垂直的面内、相对于上述光入射面的偏光膜、沿与上述法拉第元件的偏波面的旋转相同的方向转动45°的角度。
附图简单说明图1示出了根据现有技术的光隔离器一个构成例的说明图(断面图)，图2示出了根据本发明的光隔离器的一个构成例的说明图(断面图)，图3是法拉第元件及在其面上形成的偏光晶格的放大模式图，以及图4是光隔离器的功能说明图(模式图)。
发明优选实施例根据附图来更详细地说明本发明。
图2是表示本发明一个实施例光隔离器的断面图，1是两面具有偏光晶格2的法拉第元件，3是永久磁铁。
作为法拉第元件1，使用了厚0.45mm、直径3mm的铽·铋·铁·柘榴石单结晶((TbBi)3Fe5O12)厚膜(以下称柘榴石膜)。
在本实施例中，在柘榴石膜的光入射面上形成晶格宽度为100、间隔为1000的单向性晶格状银薄膜(膜厚500)作为光入射面侧的偏光晶格2a，在柘榴石膜的里面(出射面)，从光入射侧看去沿反时针旋转方向旋转45°角度同样形成偏光晶格2b，然后加工成直径3mm的片状，就成为法拉第元件1。把该法拉第元件1安装固定在圆筒形永久磁铁3的内部。
图3是示出了将上述偏光晶格2a、2b分别形成在法拉第元件1的正反面处的放大了的断面图。
本实施例的光隔离器示出了对波长为1.55μm的入射光在偏波面的旋转角度为45°时，光透过的损失在顺方向时是0.5dB，在逆方向时是30dB。另外，在使用薄膜形成偏光晶格的其它实施例中，也能得到和上述相同的特性。而且，即使金属薄膜晶格的间隔比1,000还小时也能得到良好的结果。
图4是示出了本发明的光隔离器的功能模式的图。首先参看图4(A)，入射光(无偏光)透过第一偏光晶格2a时，横向的振动成分被与之平行的金属晶格吸收，射向法拉第元件1的入射光成为只有上下方向的成分。根据施加的磁场状态下的法拉第元件1把该入射光的偏波面旋转45°并射出，只有通过第2偏光晶格2b的成分成为光隔离器的出射光。其次参看图4(B)，对于逆方向的入射光(无偏光)，通过第2偏光晶格2b的偏光成分根据法拉第元件1把偏波面旋转45°，这样来阻止入射到第一偏光晶格2a上的光通过。
如以上所述，根据本发明的光隔离器通过把配置在法拉第元件两边的作为偏光元件的薄偏光晶格直接粘合、实质上是通过减少二个整体型的偏光元件的应力来实现进一步的小型化和轻量化。另外在本发明中，通过在法拉第元件的光入射面和光出射面上形成偏光膜而不需要组合制作和先前精度同样高的各个部件，可以提供稳定质量和低价格的光隔离器。
工业上的可利用性本发明的光隔离器用于光通信、使用光的广播波传送以及用光的计测等。另外，也能用于光盘的光提取等。该光隔离器防止由作为光源的激光所发射的光波因各种原因返回到光源，因此用于各种仪表中。
权利要求
1.在一种在光入射面和光出射面有偏光膜、由旋转入射光的偏波面约45°的法拉第元件和向该法拉第元件施加磁场的磁场施加机构构成的光隔离器中，该光隔离的特征在于上述偏光膜由薄膜的导电物质构成，具有小于光波波长1/10间隔的、单向性晶格状的形态，形成在上述法拉第元件的光入射面和光出射面，并且在上述光出射面上形成的偏光膜在与光轴垂直的面内、相对于上述光入射面的偏光膜、沿与上述法拉第元件的偏波面的旋转相同的方向转动45°的角度。
全文摘要
目的在于廉价地提供小型轻量、制作工艺简单的隔离器。在光入射面和光出射面有偏光膜、由旋转入射光的偏波面约45°的法拉第元件和向该法拉第元件旋加磁场的磁场施加机构构成的光隔离器中，上述偏光膜由薄膜的导电物质构成，具有小于光波波长1/10间隔的、单向性晶格状的形态，形成在上述法拉第元件的光入射面和光出射面，并且在上述光出射面上形成的偏光膜在与光轴垂直的面内、相对于上述光入射面的偏光膜、沿与上述法拉第元件的偏波面的旋转相同的方向转动45°的角度。
文档编号G02B27/28GK1146246SQ9519260
公开日1997年3月26日 申请日期1995年2月16日 优先权日1995年2月16日
发明者白木健一 申请人:株式会社东金