的角度取決于楔型雙折射結(jié)晶板1、2中的楔角Y，如果增大角度Y，則隨之需要增大符號α所表示的角度。然而，如果增大角度γ，則回光與入射光形成的角度β也變大，如圖4所示，回光射至磁鐵的內(nèi)壁不僅使磁鐵的溫度上升，而且，其在磁鐵內(nèi)反射后，成為雜散光而到達透鏡4的問題也變的容易發(fā)生。因此，所述楔型雙折射結(jié)晶板1、2中的楔角γ優(yōu)選為10°以下，圖2中由符號α所表示的角度也隨之變?yōu)?0°以下。
[0044]實施例
[0045]以下，列舉比較例對本發(fā)明的實施例進行具體的說明。
[0046][實施例]
[0047]如圖4所示，對實施例中的偏振無關(guān)型光隔離器而言，其主要部分是由一對楔型雙折射結(jié)晶板1、2、設(shè)置于所述楔型雙折射結(jié)晶板1、2之間的截面為平行四邊形狀的法拉第元件30、集合體磁鐵5、水晶制半波長板6、平行平板形狀的YVO4結(jié)晶7所構(gòu)成。
[0048]首先，如圖5(B)所示，所述集合體磁鐵5由第一磁鐵51、第2磁鐵52、以及設(shè)置于所述第I磁鐵51與第2磁鐵52之間的第3磁鐵53所構(gòu)成，其中，所述第I磁鐵51在與所述光路中心軸(無圖示)垂直且朝向光路中心軸的磁化方向(箭頭所表示的方向)上被磁化，所述第2磁鐵52在與光路中心軸垂直且遠離光路中心軸的磁化方向(箭頭所表示的方向)上被磁化，所述第3磁鐵53在與光路中心軸平行并且從第2磁鐵52朝向第I磁鐵51的磁化方向(箭頭所表示的方向)上被磁化，并且，在第I磁鐵、第2磁鐵以及第3磁鐵的各中心上設(shè)置有用于容納所述法拉第元件30的孔部。
[0049]此外，第I磁鐵51、第2磁鐵52、第3磁鐵53分別地由釹-鐵-硼磁鐵構(gòu)成，如圖5(B)所示，聚結(jié)所述磁鐵而構(gòu)成的集合體磁鐵5的長度設(shè)定為40mm，如圖5(A)所示，所述集合體磁鐵5的外徑設(shè)定為32_，各磁鐵中的孔部的內(nèi)徑設(shè)定為3_。
[0050]并且，在所述法拉第元件30中，使用截面為平行四邊形狀的、直徑為2.6mm、長度為12_的鋱鎵石榴石棒，其中，圖2中符號α所表示的角度為14°，在所述楔型雙折射結(jié)晶板1、2中，使用楔角γ為8.5°的YVO4結(jié)晶。
[0051]進一步地，為了使正方向的通過所述楔型雙折射結(jié)晶板2后的尋常光和非尋常光匯聚，添加所述水晶制半波長板6和平行平板形狀的YVO4結(jié)晶7。
[0052]此外，對于所述楔型雙折射結(jié)晶板1、2、法拉第元件30、以及集合體磁鐵5等的尺寸而言，預(yù)先通過模擬進行計算。
[0053]另外，使用圖6所示的隔離度測定系統(tǒng)進行實施例的偏振無關(guān)型光隔離器的隔離度測定。
[0054]此外，圖6所示的隔離度測定系統(tǒng)具有波長為1060nm的半導(dǎo)體激光光源9、光纖準(zhǔn)直器10、11、功率計12、以及光開關(guān)13，作為測定對象的偏振無關(guān)型光隔離器8設(shè)置于光纖準(zhǔn)直器10、11之間。另外，設(shè)定光纖準(zhǔn)直器10、11與偏振無關(guān)型光隔離器8之間的各距離為 50mmo
[0055]然后，在偏振無關(guān)型光隔離器的隔離度測定中，從半導(dǎo)體激光光源9發(fā)射且由實線表示的正方向激光經(jīng)過光開關(guān)13和光纖準(zhǔn)直器10，入射至偏振無關(guān)型光隔離器8，而且，從偏振無關(guān)型光隔離器8出射且由實線表示的激光經(jīng)過光纖準(zhǔn)直器11與光開關(guān)13，入射至功率計12，從而得到功率計12的值Ip
[0056]接下來，從半導(dǎo)體激光光源9發(fā)射且由虛線表示的反向激光經(jīng)過光開關(guān)13和光纖準(zhǔn)直器11，入射至偏振無關(guān)型光隔離器8，而且，從偏振無關(guān)型光隔離器8出射且由虛線表示的激光經(jīng)過光纖準(zhǔn)直器10和光開關(guān)13，入射至功率計12，得到功率計12的值Ib。
[0057]然后，根據(jù)由所述功率計12所分別測定的值I1和值I b，計算-10.1g(IbA1)，作為隔離度。
[0058]測定的結(jié)果確認了實施例的偏振無關(guān)型光隔離器的隔離度為40dB以上的良好的值。
[0059][比較例]
[0060]使用截面為長方形狀的法拉第元件30來代替截面為平行四邊形狀的法拉第元件，除此以外，與實施例同樣地進行操作，得到比較例的偏振無關(guān)型光隔離器，所述偏振無關(guān)型光隔離器與圖4所示的實施例的偏振無關(guān)型光隔離器相比法拉第元件的形狀不同。
[0061]此外，如圖7 (B)所示，在集合體磁鐵5中，使用分別由釹-鐵-硼磁鐵構(gòu)成的第I磁鐵51、第2磁鐵52、第3磁鐵53的集合體，如圖7(B)所示，集合體磁鐵5的長度設(shè)定為50_，如圖7⑷所示，集合體磁鐵5的外徑設(shè)定為36_，各磁鐵中的孔部的內(nèi)徑設(shè)定為5mm ο
[0062]另外，在所述法拉第元件30中，使用截面為長方形狀、且直徑為4.3mm、長度為12mm的鋱鎵石榴石棒，在所述楔型雙折射結(jié)晶板1、2中，使用楔角為8.5 °的YVOgg晶。
[0063]此外，對于所述楔型雙折射結(jié)晶板1、2、法拉第元件30、以及集合體磁鐵5等的尺寸，與實施例同樣地預(yù)先通過模擬進行計算。
[0064]而且，針對所得到的比較例的偏振無關(guān)型光隔離器，與實施例同樣地進行隔離度測定，其結(jié)果為40dB以上的良好的值。
[0065]接下來，從實現(xiàn)比較例的偏振無關(guān)型光隔離器的小型化的觀點出發(fā)，將法拉第元件30的直徑設(shè)定為從所述4.3mm的值依次減小，從而針對各光隔離器進行隔離度的測定。
[0066]測定的結(jié)果是，設(shè)定法拉第元件30的直徑為4.1mm時，隔離度為35dB，而設(shè)定法拉第元件30的直徑為4.0mm時，隔離度下降為30dB。
[0067]隔離度下降的原因在于，通過將法拉第元件30的直徑設(shè)定為從4.3mm的值依次減小，偏離于光路中心軸的回光的一部分到達法拉第元件的側(cè)面，因此不能得到充分的法拉第旋轉(zhuǎn)角。即，在使用截面為長方形狀的法拉第元件來代替截面為平行四邊形狀的法拉第元件的情況下，通過模擬，判斷法拉第元件30的直徑需為4.3mm。
[0068][確認]
[0069]根據(jù)上述結(jié)果，通過使用圖2中符號α所表示的角度為14°的截面為平行四邊形狀的法拉第元件代替截面為長方形狀的法拉第元件，使法拉第元件的體積成為“約3分之1”，而集合體磁鐵的體積成為“約3分之2”，能夠確認，偏振無關(guān)型光隔離器能同時實現(xiàn)法拉第元件的小型化和磁鐵的小型化。
[0070]工業(yè)實用性
[0071]通過本發(fā)明的偏振無關(guān)型光隔離器，能夠?qū)崿F(xiàn)法拉第元件的小型化和磁鐵的小型化，因此，其具有工業(yè)上的實用性，可應(yīng)用在用于光通信系統(tǒng)、激光加工系統(tǒng)中的高功率激光的反射回光對策中。
[0072]附圖標(biāo)記的說明
[0073]I 楔型雙折射結(jié)晶板
[0074]2 楔型雙折射結(jié)晶板
[0075]3 法拉第元件
[0076]4 透鏡
[0077]5 磁鐵
[0078]6 水晶制半波長板
[0079]7 平行平板形狀的YVO4結(jié)晶
[0080]8 偏振無關(guān)型光隔離器
[0081]9 半導(dǎo)體激光光源
[0082]10光纖準(zhǔn)直器
[0083]11光纖準(zhǔn)直器
[0084]12功率計
[0085]13光開關(guān)
[0086]30法拉第元件
[0087]31鈍角部
[0088]51第I磁鐵
[0089]52第2磁鐵
[0090]53第3磁鐵
[0091]100直角部
【主權(quán)項】
1.一種偏振無關(guān)型光隔離器，其具有設(shè)置于光路上的一對楔型雙折射結(jié)晶板和設(shè)置于所述楔型雙折射結(jié)晶板之間的光路上的順磁體所形成的法拉第元件，一對楔型雙折射結(jié)晶板中的傾斜光透過面之間和非傾斜光透過面之間相互平行，并且，各非傾斜光透過面朝向所述法拉第元件一側(cè)配置，其特征在于， 法拉第元件是由具有平行四邊形狀的截面的順磁體所構(gòu)成，且所述順磁體的光出入射面非平行于所述一對楔型雙折射結(jié)晶板中的非傾斜光透過面，并且，以光路中心軸為基準(zhǔn)，各楔型雙折射結(jié)晶板的直角部與法拉第元件的鈍角部配置于同一側(cè)。2.如權(quán)利要求1所述的偏振無關(guān)型光隔離器，其中，所述楔型雙折射結(jié)晶板中的楔角T設(shè)定為8°以上且10°以下。
【專利摘要】本發(fā)明的課題是提供一種可實現(xiàn)法拉第元件和磁鐵的小型化的偏振無關(guān)型光隔離器。本發(fā)明的解決方案是提供一種偏振無關(guān)型光隔離器，具有設(shè)置于光路上的一對楔型雙折射結(jié)晶板1、2和設(shè)置于所述楔型雙折射結(jié)晶板之間的光路上的順磁體所形成的法拉第元件30，一對楔型雙折射結(jié)晶板中的傾斜光透過面之間和非傾斜光透過面之間相互平行，各非傾斜光透過面朝向法拉第元件一側(cè)配置，其特征在于，法拉第元件是由具有平行四邊形狀的截面的順磁體構(gòu)成且所述順磁體的光出入射面是非平行于所述一對楔型雙折射結(jié)晶板中的非傾斜光透過面，并且以光路中心軸為基準(zhǔn)，各楔型雙折射結(jié)晶板的直角部100與法拉第元件的鈍角部31配置于同一側(cè)。
【IPC分類】G02B27/28, G02B5/30
【公開號】CN105339832
【申請?zhí)枴緾N201480036998
【發(fā)明人】中村宣夫, 大井川欽哉
【申請人】住友金屬礦山株式會社
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2014年4月30日
【公告號】EP3021157A1, EP3021157A4, US20160109735, WO2015004976A1