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JP2002174802A - Optical attenuator - Google Patents

Optical attenuator

Info

Publication number
JP2002174802A
JP2002174802A JP2000374677A JP2000374677A JP2002174802A JP 2002174802 A JP2002174802 A JP 2002174802A JP 2000374677 A JP2000374677 A JP 2000374677A JP 2000374677 A JP2000374677 A JP 2000374677A JP 2002174802 A JP2002174802 A JP 2002174802A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical attenuator
optical
rare earth
magnetic field
crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000374677A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Sasaki
伸浩 佐々木
Tadakuni Sato
忠邦 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokin Corp filed Critical Tokin Corp
Priority to JP2000374677A priority Critical patent/JP2002174802A/en
Publication of JP2002174802A publication Critical patent/JP2002174802A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical attenuator which shows a nearly constant change of attenuation for the change of control current and is large in the maximum attenuation. SOLUTION: This optical attenuator is provided with a polarizing element, Faraday rotators 11, 12 and a magnetic field applying means which controls so that the direction of magnetization of the Faraday rotators is varied corresponding to the direction of optical path. Therein, the Faraday rotators 11, 12 are constituted by using approx. square planar Bi-substituted rare earth iron garnet crystal and the ratio a/b of thickness (a) in the direction of optical path to length (b) of the side of the approximate square in one sheet of Bi- substituted rare earth iron garnet crystal is a value >=0.5 and, preferably, is >=0.6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システム等
において光強度を減衰して調節する光アッテネータに係
り、特に、波長多重光通信装置に用いるのに好適な、フ
ァラデー回転子を備える可変型の光アッテネータに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical attenuator for attenuating and adjusting light intensity in an optical communication system or the like, and more particularly, to a variable type having a Faraday rotator suitable for use in a wavelength division multiplexing optical communication device. Optical attenuator.

【0002】[0002]

【従来の技術】電流によって、ファラデー回転角を制御
して、光の減衰を行う光アッテネータは、機械的な可動
部分を持たないために、信頼性の高い光アッテネータと
して動作する。特に、ファラデー回転子の磁化を飽和さ
せたまま、磁化の方向と光の透過方向のなす角度を変化
させて、ファラデー回転角を制御するファラデー回転子
を用いた光アッテネータは、磁区の変化による光の散乱
を起こさないので、偏波依存性と過剰損失の少ない減衰
器として動作する。
2. Description of the Related Art An optical attenuator that controls a Faraday rotation angle by an electric current to attenuate light operates as a highly reliable optical attenuator because it has no mechanically movable part. In particular, an optical attenuator using a Faraday rotator that controls the Faraday rotation angle by controlling the Faraday rotation angle by changing the angle between the direction of magnetization and the direction of light transmission while the magnetization of the Faraday rotator is saturated. Does not occur, and operates as an attenuator with little polarization dependence and excess loss.

【0003】図4は、従来の光アッテネータに使用され
る光学部品について、その配置を示す図である。図4に
示すように、光ファイバ41aを出射した光は、レンズ
42aにより平行光束に変換され、くさび形複屈折結晶
43aに入射する。この結晶を通過するとき、光の常光
成分と異常光成分は、それぞれの屈折率に応じた屈折を
受ける。次に、それぞれの光は可変ファラデー回転子4
4により、0〜90°の偏光面の回転を受けた後、くさ
び形複屈折結晶43bを透過して、レンズ42bにより
収束光束に変換されて、一部の光が光ファイバ41bに
結合する。
FIG. 4 is a diagram showing the arrangement of optical components used in a conventional optical attenuator. As shown in FIG. 4, light emitted from the optical fiber 41a is converted into a parallel light beam by a lens 42a, and is incident on a wedge-shaped birefringent crystal 43a. When passing through this crystal, the ordinary light component and the extraordinary light component of light undergo refraction according to their respective refractive indexes. Next, each light is applied to the variable Faraday rotator 4.
After the rotation of the polarization plane of 0 to 90 ° by 4, the light passes through the wedge-shaped birefringent crystal 43 b, is converted into a convergent light beam by the lens 42 b, and a part of the light is coupled to the optical fiber 41 b.

【0004】ここで、くさび形複屈折結晶43aと43
bのc軸(光学軸)の方向は、ほぼ直交している。従っ
て、可変ファラデー回転子44によるファラデー回転角
が、ほぼ90°のとき、くさび形複屈折結晶43aを常
光として通過した光は、くさび形複屈折結晶43bを同
じく常光として通過する。その結果、くさび形複屈折結
晶43aと43bで受ける光の進行方向の変化は打ち消
し合い、すべての常光成分は光ファイバ41bに結合す
る。また、くさび形複屈折結晶43aを異常光として通
過する光に対しても状況は同じである。
Here, wedge-shaped birefringent crystals 43a and 43
The direction of the c-axis (optical axis) of b is substantially orthogonal. Therefore, when the Faraday rotation angle by the variable Faraday rotator 44 is approximately 90 °, light that has passed through the wedge-shaped birefringent crystal 43a as ordinary light also passes through the wedge-shaped birefringent crystal 43b as ordinary light. As a result, changes in the traveling direction of light received by the wedge-shaped birefringent crystals 43a and 43b cancel each other, and all ordinary light components are coupled to the optical fiber 41b. The situation is the same for light passing through the wedge-shaped birefringent crystal 43a as extraordinary light.

【0005】それに対して、ファラデー回転角が0°の
ときには、くさび形複屈折結晶の一方を常光として通過
する光は、他方を異常光として通過するために、2つの
くさび形複屈折結晶を通過するときの進行方向の変化は
打ち消し合わない。その結果、光は光ファイバ41bに
結合しない。
On the other hand, when the Faraday rotation angle is 0 °, light passing through one of the wedge-shaped birefringent crystals as ordinary light passes through the two wedge-shaped birefringent crystals to pass the other as extraordinary light. The change in the direction of travel does not cancel out. As a result, light does not couple to the optical fiber 41b.

【0006】従って、ファラデー回転角が90°のと
き、減衰量はゼロであり、ファラデー回転角が0°に近
づくにつれて、減衰量が増大する。
Accordingly, when the Faraday rotation angle is 90 °, the attenuation is zero, and the attenuation increases as the Faraday rotation angle approaches 0 °.

【0007】図5は、従来の光アッテネータに使用され
るファラデー回転子と磁気回路を示す斜視図である。図
5に示すように、コイル54とヨーク53により電磁石
が構成され、光路に垂直な方向に強度可変の磁界が発生
させられ、ヨーク53の間隙には、3枚からなるファラ
デー回転子が備えられている。一方、光路に平行な方向
には、固定磁界が加えられている。
FIG. 5 is a perspective view showing a Faraday rotator and a magnetic circuit used in a conventional optical attenuator. As shown in FIG. 5, an electromagnet is formed by the coil 54 and the yoke 53, a magnetic field of variable intensity is generated in a direction perpendicular to the optical path, and a gap between the yokes 53 is provided with three Faraday rotators. ing. On the other hand, a fixed magnetic field is applied in a direction parallel to the optical path.

【0008】コイル54に流す電流がゼロのときには、
ファラデー回転子に加えられる磁界の方向は光路の方向
と一致し、約90°のファラデー回転が生じる。コイル
54に流す電流が増加すると、磁界の方向は電磁石の発
生する磁界の方向に近づき、ファラデー回転角は減少す
る。
When the current flowing through the coil 54 is zero,
The direction of the magnetic field applied to the Faraday rotator coincides with the direction of the optical path, and about 90 ° Faraday rotation occurs. When the current flowing through the coil 54 increases, the direction of the magnetic field approaches the direction of the magnetic field generated by the electromagnet, and the Faraday rotation angle decreases.

【0009】従って、減衰量のダイナミックレンジを大
きくとるためには、ファラデー回転角を0〜90°に渡
って変化させなけれならない。また、結晶内部にマクロ
の欠陥があると、結晶内部で磁化の方向がなめらかに変
化することができない。そこで、結晶成長上の要請か
ら、3枚のファラデー回転子が用いられている。
Therefore, in order to increase the dynamic range of the attenuation, the Faraday rotation angle must be changed from 0 to 90 °. Further, if there is a macro defect inside the crystal, the direction of magnetization cannot be smoothly changed inside the crystal. Therefore, three Faraday rotators are used for crystal growth requirements.

【0010】従来の、可変ファラデー回転子を備えた光
アッテネータは、このように構成されていた。
A conventional optical attenuator provided with a variable Faraday rotator is configured as described above.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光アッ
テネータにおいては、コイルに流す電流の変化に対する
減衰量の変化が一定でなく、また最大の減衰量が十分に
とれないということがあった。従来の光アッテネータに
おける減衰特性曲線を図3(b)に示す。横軸は電磁石
に流す電流を示し、縦軸は光の減衰量を示す。電流が5
〜40mAにおいては、減衰量の立ち上がりは大きい
が、電流を増加させていっても、最大の減衰量が伸びて
行かない傾向を持っている。
However, in the conventional optical attenuator, the change in the amount of attenuation with respect to the change in the current flowing through the coil is not constant, and the maximum amount of attenuation may not be sufficient. FIG. 3B shows an attenuation characteristic curve of the conventional optical attenuator. The horizontal axis indicates the current flowing through the electromagnet, and the vertical axis indicates the amount of light attenuation. Current is 5
At 4040 mA, the rise of the attenuation is large, but the maximum attenuation does not tend to increase even if the current is increased.

【0012】従って、本発明の目的は、制御電流の変化
に対して、ほぼ一定の減衰量変化を示し、最大減衰量が
大きい光アッテネータを提供することである。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an optical attenuator that exhibits a substantially constant change in attenuation with respect to a change in control current and has a large maximum attenuation.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、ファラデー回転子内の内部磁界をなめらかに変化さ
せる方法が考えられる。この観点からは、結晶の形状
は、反磁界が結晶内部で一定である回転楕円体であるこ
とが望ましい。しかし、実際には、この形状では、ファ
ラデー回転子が光に対する屈折力を持つことになり、使
いにくい面もあり、直方体状のファラデー回転子の方が
使い易い。
In order to solve the above-mentioned problems, a method of smoothly changing the internal magnetic field in the Faraday rotator can be considered. From this viewpoint, it is desirable that the shape of the crystal is a spheroid whose demagnetizing field is constant inside the crystal. However, in actuality, in this shape, the Faraday rotator has a refractive power for light, and there is a surface that is difficult to use, and the Faraday rotator having a rectangular parallelepiped shape is easier to use.

【0014】そこで、本発明においては、ファラデー回
転子の結晶成長の条件を改善し、ファラデー回転子の光
路方向の厚さを増加させ、直方体形状において、その寸
法比率の選択の自由度を増加させた上で、結晶内部での
合成磁界ベクトルの方向をなめらかに変化させるよう
に、ファラデー回転子の形状を定める。
Therefore, in the present invention, the conditions for crystal growth of the Faraday rotator are improved, the thickness of the Faraday rotator in the optical path direction is increased, and the degree of freedom of selecting the dimensional ratio in the rectangular parallelepiped shape is increased. Then, the shape of the Faraday rotator is determined so as to smoothly change the direction of the resultant magnetic field vector inside the crystal.

【0015】即ち、本発明の光アッテネータは、偏光素
子と、ファラデー回転子と、前記ファラデー回転子の磁
化の方向を光路方向に対して変化させるように制御する
磁界印加手段を備える光アッテネータであって、前記フ
ァラデー回転子は略正方形板状のBi置換希土類鉄ガー
ネット結晶を用いて構成され、1枚のBi置換希土類鉄
ガーネット結晶における光路方向の厚さaと略正方形の
辺の長さbとの比a/bが0.5を超える値であり、好
ましくは0.6以上である光アッテネータである。
That is, the optical attenuator of the present invention is an optical attenuator comprising a polarizing element, a Faraday rotator, and a magnetic field applying means for controlling the direction of magnetization of the Faraday rotator to change in the direction of the optical path. The Faraday rotator is formed using a substantially square plate-shaped Bi-substituted rare earth iron garnet crystal, and has a thickness a in the optical path direction and a length b of a substantially square side of one Bi-substituted rare earth iron garnet crystal. Is an optical attenuator having a ratio a / b of more than 0.5, preferably 0.6 or more.

【0016】また、本発明は、前記Bi置換希土類鉄ガ
ーネット結晶は、液相エピタキシャル法によって作製さ
れ、この結晶成長過程において生じた、構成元素の選択
的な配列に起因する磁気異方性を結晶成長後の熱処理に
よって除去した光アッテネータである。
Further, according to the present invention, the Bi-substituted rare earth iron garnet crystal is produced by a liquid phase epitaxial method, and the magnetic anisotropy caused by the selective arrangement of the constituent elements generated during the crystal growth process is obtained. This is an optical attenuator removed by heat treatment after growth.

【0017】また、本発明は、前記ファラデー回転子の
保磁力Hcを20Oe以下にする 光アッテネータであ
る。
The present invention is also an optical attenuator for reducing the coercive force Hc of the Faraday rotator to 20 Oe or less.

【0018】また、本発明は、前記磁界印加手段を、永
久磁石による光路方向の固定磁界と、光路方向に略垂直
な磁界を発生する電磁石と、この電磁石に流す電流を調
節できる可変電流電源から構成する光アッテネータであ
る。
Further, according to the present invention, the magnetic field applying means includes a fixed magnetic field in a light path direction by a permanent magnet, an electromagnet for generating a magnetic field substantially perpendicular to the light path direction, and a variable current power supply capable of adjusting a current flowing through the electromagnet. An optical attenuator to be configured.

【0019】また、本発明は、前記ファラデー回転子
を、Gd3−xBiFe5−y−zAl Ga
12(ただし、0<x<1.5,0≦y<0.5,0≦z
<0.5)である結晶を用いる光アッテネータである。
The present invention also relates to the above Faraday rotator.
To Gd3-xBixFe5-yzAl yGazO
12(However, 0 <x <1.5, 0 ≦ y <0.5, 0 ≦ z
An optical attenuator using a crystal that is <0.5).

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施に形態によ
る光アッテネータについて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical attenuator according to an embodiment of the present invention will be described below.

【0021】図1は、本発明の実施の形態による光アッ
テネータを示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an optical attenuator according to an embodiment of the present invention.

【0022】図2は、本発明の実施の形態による光アッ
テネータに使用される光学部品の配置を示す斜視図であ
る。21a,21bは光ファイバ、22a,22bはレ
ンズ、23a,23bはくさび形複屈折結晶であり、2
4はファラデー回転子の組であり、2枚のファラデー回
転子11および12から成る。
FIG. 2 is a perspective view showing an arrangement of optical components used in the optical attenuator according to the embodiment of the present invention. 21a and 21b are optical fibers; 22a and 22b are lenses; 23a and 23b are wedge-shaped birefringent crystals;
Reference numeral 4 denotes a set of Faraday rotators, which includes two Faraday rotators 11 and 12.

【0023】ファラデー回転子を、図1を参照して、さ
らに詳しく説明する。ファラデー回転子11,12に
は、光路に平行な固定磁界と、ヨーク13およびコイル
14によって構成される電磁石の磁界が印加されてい
る。なお、ヨーク13は、ケイ素鋼を素材として作製し
た。また、コイル14に流す電流は、可変電流電源によ
り変化させた。
The Faraday rotator will be described in more detail with reference to FIG. A fixed magnetic field parallel to the optical path and a magnetic field of an electromagnet constituted by the yoke 13 and the coil 14 are applied to the Faraday rotators 11 and 12. The yoke 13 was made of silicon steel. The current flowing through the coil 14 was changed by a variable current power supply.

【0024】ファラデー回転子11,12の素材結晶
は、(GdBi)(FeAlGa)12単結晶であり、非
磁性のガーネット基板上に液相エピタキシャル法で作製
し、結晶成長のときの構成元素の選択的な配列によって
生じた磁気異方性を除去するために、1100℃以上
で、10時間以上の熱処理を行った。
The material crystal of the Faraday rotators 11 and 12 is a single crystal of (GdBi) 3 (FeAlGa) 5 O 12, which is formed on a nonmagnetic garnet substrate by a liquid phase epitaxy method, and is configured for crystal growth. In order to remove magnetic anisotropy caused by the selective arrangement of elements, heat treatment was performed at 1100 ° C. or more for 10 hours or more.

【0025】また、得られた(GdBi)(FeAlGa)
12 単結晶の飽和磁化4πMsは150Gaussであ
り、保磁力Hcは約10Oeであった。
Further, the obtained (GdBi) 3 (FeAlGa) 5
The saturation magnetization 4πMs of the O 12 single crystal was 150 Gauss, and the coercive force Hc was about 10 Oe.

【0026】さらに、ファラデー回転子11と12の形
状は正方形板状であり、寸法は厚さaが0.55mm、
光学面の辺の長さbが0.8mmであり、光学面には無
反射コートを行った。
Further, the shapes of the Faraday rotators 11 and 12 are square plates, and the dimensions are as follows: the thickness a is 0.55 mm;
The length b of the side of the optical surface was 0.8 mm, and the optical surface was coated with an anti-reflection coating.

【0027】図3は、本発明の実施の形態および従来の
光アッテネータにおける減衰特性を示す図である。図3
(a)は、本発明の実施の形態による光アッテネータに
おける減衰特性を示す図であり、また、図3(b)は、
従来例として既に説明した光アッテネータの減衰特性を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing attenuation characteristics in the embodiment of the present invention and the conventional optical attenuator. FIG.
FIG. 3A is a diagram illustrating an attenuation characteristic of the optical attenuator according to the embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 11 is a diagram illustrating attenuation characteristics of the optical attenuator already described as a conventional example.

【0028】図3(a)において、横軸はコイルに流す
制御電流を示し、縦軸は光の減衰量を示している。電流
が5mAから80mAの範囲において、減衰量は1.2
3dBから28.0 dBまで、ほぼ直線的に変化してい
る。また、この図とは、別に、偏波依存性損失(PD
L)は、電流値とともに少しずつ増加するが、減衰量1
9.5 dBにおける偏波依存性損失(PDL)は0.5d
Bであった。
In FIG. 3A, the horizontal axis represents the control current flowing through the coil, and the vertical axis represents the amount of light attenuation. When the current ranges from 5 mA to 80 mA, the amount of attenuation is 1.2.
It changes almost linearly from 3 dB to 28.0 dB. Separately from this figure, the polarization dependent loss (PD
L) gradually increases with the current value, but the attenuation amount is 1
The polarization dependent loss (PDL) at 9.5 dB is 0.5d
B.

【0029】一方、従来例を示す図3(b)において
は、電流の増加とともに、減衰量が飽和する傾向を示
し、最大値も電流値85mAにおいて、23.5 dBに
留まっている。また、電流40mA付近において、偏波
依存性損失(PDL)が増大し、0.8dBを越えた。
なお、このとき用いたファラデー回転子は正方形板状で
あり、正方形の辺の長さが0.8mmであり、厚さが0.
37mmのものが3枚から成っている。
On the other hand, in FIG. 3B showing a conventional example, the attenuation tends to saturate as the current increases, and the maximum value remains at 23.5 dB at a current value of 85 mA. At a current of about 40 mA, the polarization dependent loss (PDL) increased to exceed 0.8 dB.
The Faraday rotator used at this time had a square plate shape, the sides of the square were 0.8 mm in length, and the thickness was 0.8 mm.
The 37 mm one consists of three pieces.

【0030】次に、図1に示したファラデー回転子と同
様の可変ファラデー回転子を用いて、電流の変化に対し
て、ファラデー回転角がなめらかに変化する条件を見つ
けるために行った実験について説明する。
Next, a description will be given of an experiment conducted using a variable Faraday rotator similar to the Faraday rotator shown in FIG. 1 to find a condition under which the Faraday rotation angle smoothly changes with respect to a change in current. I do.

【0031】a=0.45〜0.6mm、b=0.6〜1.
0mmの範囲で、2枚の正方形板状ファラデー回転子を
組み合わせて用い、電磁石の電流を変化させて、ファラ
デー回転角の変化を調べた。
A = 0.45-0.6 mm, b = 0.6-1.
Using a combination of two square plate-shaped Faraday rotators within a range of 0 mm, the change in the Faraday rotation angle was examined by changing the current of the electromagnet.

【0032】その結果、a/bが0.5未満では、1枚あ
たりのファラデー回転角が10°付近において、ファラ
デー回転角の変化に不可逆的な振る舞いが観察された。
それに対して、a/bが0.5以上であると、ファラデー
回転角の変化は、なめらかになり、光アッテネータを製
作したところ、減衰量と偏波依存性損失(PDL)にお
いて、実用的に使用可能なものができた。
As a result, when a / b was less than 0.5, an irreversible behavior with respect to the change in the Faraday rotation angle was observed when the Faraday rotation angle per sheet was around 10 °.
On the other hand, when a / b is 0.5 or more, the change in the Faraday rotation angle becomes smooth, and when an optical attenuator is manufactured, the attenuated amount and the polarization dependent loss (PDL) are practically reduced. There is something usable.

【0033】特に、a/bが0.6以上のとき、光減衰量
の電流値に対する直線性、最大減衰量、および偏波依存
性損失(PDL)において、優れた特性が得られた。
In particular, when a / b was 0.6 or more, excellent characteristics were obtained in the linearity of the optical attenuation with respect to the current value, the maximum attenuation, and the polarization dependent loss (PDL).

【0034】なお、a/bが0.6以上であっても、結晶
成長条件の改善によって得られる、優れた均一性を持つ
結晶でなければ、実用的に使用可能な光アッテネータの
ファラデー回転子として用いることはできない。
Even if a / b is 0.6 or more, a Faraday rotator of a practically usable optical attenuator can be used as long as it is not a crystal having excellent uniformity obtained by improving crystal growth conditions. Cannot be used as

【0035】また、ガーネット単結晶の保磁力Hcが2
0Oeを越えると、電磁石の電流変化によって、ファラ
デー回転角をなめらかに変化させることができなくな
る。
The garnet single crystal has a coercive force Hc of 2
If it exceeds 0 Oe, the Faraday rotation angle cannot be smoothly changed due to a change in the current of the electromagnet.

【0036】以上説明したように、ガーネット厚膜を用
いたファラデー回転子において、その厚さを増加させる
ように寸法比を選択したところ、減衰特性の優れた光ア
ッテネータを作製することができた。
As described above, in the Faraday rotator using the garnet thick film, when the dimensional ratio was selected so as to increase the thickness, an optical attenuator having excellent attenuation characteristics could be manufactured.

【0037】ところで、ガーネット厚膜Gd3−xBi
Fe5−y−zAlGa12の組成は、次のように
選ばれる。Biの置換量xについては、大きいほうが、
ファラデー回転能を上げるので好ましいが、実際には結
晶成長上の制限から、1.5未満が選ばれる。
By the way, the garnet thick film Gd 3-x Bi x
The composition of Fe 5-y-z Al y Ga z O 12 is chosen as follows. As for the substitution amount x of Bi, the larger one,
Although it is preferable because the Faraday rotation ability is increased, in practice, less than 1.5 is selected due to the limitation on crystal growth.

【0038】また、Alの置換量yとGaの置換量zにつ
いては、いずれも大きくするほど、飽和磁化4πM
低下させるので、大きいほうが、電磁石の電流を減らす
ことができる。しかし、ファラデー回転能の温度依存性
の制限などから0.5未満が選ばれる。
[0038] Also, the substitution amount z of substitution amount y and Ga of Al, as both increased, so lowering the saturation magnetization 4PaiM S, the larger is, it is possible to reduce the current of the electromagnet. However, a value of less than 0.5 is selected due to the limitation of the temperature dependence of the Faraday rotation ability.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、光の減衰量を制御する
電流の変化に対して、ほぼ一定の減衰量変化を示し、最
大減衰量を大きくとることができる光アッテネータを提
供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide an optical attenuator that exhibits a substantially constant change in the amount of attenuation with respect to a change in the current for controlling the amount of light attenuation, and can increase the maximum amount of attenuation. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態による光アッテネータに使
用されるファラデー回転子と磁気回路を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing a Faraday rotator and a magnetic circuit used in an optical attenuator according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態による光アッテネータに使
用される光学部品について、その配置を示す斜視図。
FIG. 2 is a perspective view showing an arrangement of an optical component used in the optical attenuator according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態および従来の光アッテネー
タにおける減衰特性を示す図。図3(a)は 本発明の実
施の一形態の光アッテネータにおける減衰特性を示す
図、図3(b)は従来の光アッテネータにおける減衰特性
を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing attenuation characteristics in the embodiment of the present invention and a conventional optical attenuator. FIG. 3A is a diagram illustrating an attenuation characteristic in an optical attenuator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a diagram illustrating an attenuation characteristic in a conventional optical attenuator.

【図4】従来の光アッテネータに使用される光学部品に
ついて、その配置を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an arrangement of optical components used in a conventional optical attenuator.

【図5】従来の光アッテネータに使用されるファラデー
回転子と磁気回路を示す斜視図。
FIG. 5 is a perspective view showing a Faraday rotator and a magnetic circuit used in a conventional optical attenuator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,12,51 ファラデー回転子 13,53 ヨーク 14,54 コイル 21a,21b,41a,41b 光ファイバ 22a,22b,42a,42b レンズ 23a,23b,43a,43b くさび形複屈折結
晶 24 ファラデー回転子の組 44 可変ファラデー回転子
11, 12, 51 Faraday rotator 13, 53 Yoke 14, 54 Coil 21a, 21b, 41a, 41b Optical fiber 22a, 22b, 42a, 42b Lens 23a, 23b, 43a, 43b Wedge-shaped birefringent crystal 24 Faraday rotator Pair 44 Variable Faraday rotator

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 偏光素子と、ファラデー回転子と、前記
ファラデー回転子の磁化の方向を光路方向に対して変化
させるように制御する磁界印加手段を備える光アッテネ
ータにおいて、前記ファラデー回転子は略正方形板状の
Bi置換希土類鉄ガーネット結晶を用いて構成され、1
枚のBi置換希土類鉄ガーネット結晶における光路方向
の厚さaと略正方形の辺の長さbとの比a/bが0.5
以上であることを特徴とする光アッテネータ。
1. An optical attenuator comprising: a polarizing element; a Faraday rotator; and magnetic field applying means for controlling a direction of magnetization of the Faraday rotator to change in a direction of an optical path, wherein the Faraday rotator is substantially square. A plate-shaped Bi-substituted rare earth iron garnet crystal,
The ratio a / b of the thickness a of the Bi-substituted rare earth iron garnet crystal in the optical path direction to the length b of the substantially square side is 0.5.
An optical attenuator characterized by the above.
【請求項2】 前記Bi置換希土類鉄ガーネット結晶
は、液相エピタキシャル法によって作製され、この結晶
成長過程において生じた、構成元素の選択的な配列に起
因する磁気異方性を結晶成長後の熱処理によって除去し
たものであることを特徴とする請求項1記載の光アッテ
ネータ。
2. The Bi-substituted rare earth iron garnet crystal is manufactured by a liquid phase epitaxial method, and a magnetic anisotropy caused by a selective arrangement of constituent elements generated during the crystal growth process is subjected to a heat treatment after the crystal growth. The optical attenuator according to claim 1, wherein the optical attenuator has been removed.
【請求項3】 前記Bi置換希土類鉄ガーネット結晶の
保持力Hcが20Oe以下であることを特徴とする請求
項1または2のいずれかに記載の光アッテネータ。
3. The optical attenuator according to claim 1, wherein the Bi-substituted rare earth iron garnet crystal has a holding power Hc of 20 Oe or less.
【請求項4】 前記磁界印加手段は、永久磁石による光
路方向の固定磁界と、光路方向に略垂直な磁界を発生す
る電磁石と、この電磁石に流す電流を調節できる可変電
流電源とから成ることを特徴とする請求項1ないし3の
いずれかに記載の光アッテネータ。
4. The magnetic field applying means includes a fixed magnetic field in a direction of an optical path by a permanent magnet, an electromagnet for generating a magnetic field substantially perpendicular to the direction of the optical path, and a variable current power supply capable of adjusting a current flowing through the electromagnet. The optical attenuator according to claim 1, wherein
【請求項5】 前記Bi置換希土類鉄ガーネット結晶
は、Gd3−xBiFe5−y−zAlGa
12(ただし、0<x<1.5,0≦y<0.5,0≦z
<0.5)であることを特徴とする請求項1ないし4の
いずれかに記載の光アッテネータ。
Wherein said Bi-substituted rare earth iron garnet crystal, Gd 3-x Bi x Fe 5-y-z Al y Ga z O
12 (where 0 <x <1.5, 0 ≦ y <0.5, 0 ≦ z
The optical attenuator according to any one of claims 1 to 4, wherein <0.5).
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