光隔离器和半导体激光器组件制造技术

本发明专利技术涉及一种光隔离器和半导体激光器组件。小型、低成本的1.5阶光隔离器在正方向上具有平行的入射光偏振方向和出射光偏振方向。所述隔离器包括在光透射路径上依次设置的第一法拉第旋转器、第一偏光器、第二法拉第旋转器和第二偏光器，并且设置磁铁以对所述第一法拉第旋转器和所述第二法拉第旋转器施加同一方向的磁场。所述第一法拉第旋转器中的法拉第旋转和所述第二法拉第旋转器中的法拉第旋转在相反的方向上产生。

【技术实现步骤摘要】
光隔离器和半导体激光器组件相关申请的交叉引用本非临时申请在35U.S.C.§119(a)下要求2017年6月7日在日本提交的专利申请No.2017-112252的优先权，由此通过引用将其全部内容并入本文。
本专利技术涉及光隔离器，其为在光通信和光测量中使用以使从光纤端或透镜端反射的光不返回至用作光源的激光器的光学部件。本专利技术还涉及使用这样的光隔离器的半导体激光器组件。
技术介绍
在光通信和光测量中，当已离开用作光源的半导体激光器的光从沿着透射路径布置的零件的表面反射并且返回至半导体激光器时，激光振荡变得不稳定。含有非相反地使光的偏振面旋转的法拉第(Faraday)旋转器的光隔离器用于阻挡这样的反射返回光。近来，在光通信中使用的半导体激光器组件中，具有宽振荡波长范围的可调谐激光源的使用在不断增加。希望用于可调谐激光源的光隔离器在宽波长范围显示高的隔离性能。当使用可调谐激光源时，目前为止已采用了通过将光隔离器放置在温度调节器(珀耳帖元件)上来增加波长稳定性的方法。但是，为了节省电力，不再使用温度调节器；而且，现在常常将组件内部设定为高温。因此，也希望可调谐激光源中使用的光隔离器适于宽温度范围。考虑这种要求，通常将1.5阶光隔离器和2阶光隔离器用于采用可调谐激光源的组件以及要求高可靠性的用途中。参照图5，1.5阶光隔离器为具有在光透射路径(图中用符号X表示)上依次设置的第一偏光器51、第一法拉第旋转器52、第二偏光器53、第二法拉第旋转器54、第三偏光器55和半波片56并且将磁铁57和58设置在其周围的光隔离器50。图6表示图5中的光透射路径上的多个位置a’至g’的各处的光偏振方向。图6中的a’至g’处的箭头表示从光入射侧看到的偏振方向。图6中，在竖直方向上偏振的入射光在通过第一偏光器51、第一法拉第旋转器52、第二偏光器53、第二法拉第旋转器54和第三偏光器55的过程中变为在水平方向上偏振的光。然后，由半波片56使偏振面旋转90°，此时入射光和出射光的偏振方向变为相同。常常将半导体激光芯片、光隔离器和波导型调制器依次设置在半导体激光器组件中。由于半导体激光芯片具有出射偏振方向依赖性并且波导型调制器具有入射偏振方向依赖性，因此需要使进入位于它们之间的光隔离器的光的偏振方向与离开隔离器的光的偏振方向一致。因此，希望这样的1.5阶光隔离器具有高隔离性能并且还具有较小的尺寸和较低的成本，因此期待着改进的技术。为了解决这点，JP-A2004-233385记载了排斥型1.5阶光隔离器，其中设置极性相反的两个磁铁并且其没有使用半波片。但是，在该方法中，两个磁铁彼此排斥，使得组装困难并且在固定磁铁中也必需高可靠性。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供小型、低成本、1.5阶光隔离器和使用这样的光隔离器的半导体激光器组件。作为广泛研究的结果，已发现了下述的光隔离器，其在正方向上具有平行的入射光偏振方向和出射光偏振方向。即，在这样的光隔离器中，当在光透射路径上依次设置第一法拉第旋转器、第一偏光器、第二法拉第旋转器和第二偏光器，而且设置磁铁以在与通过该隔离器的光传播的正方向相同的方向上对所述第一法拉第旋转器和所述第二法拉第旋转器施加磁场并且施加该相同方向的磁场时，通过选择和调整所述第一法拉第旋转器和所述第二法拉第旋转器的材料等使得所述第一法拉第旋转器和所述第二法拉第旋转器的法拉第旋转方向彼此相反，不再需要常规的1.5阶光隔离器的两个结构部件，即偏光器之一和半波片，导致较小的尺寸、较低的成本和宽波长范围和温度范围中的高隔离性能。因此，在一个方面，本专利技术提供光隔离器，其在正方向上具有平行的入射光偏振方向和出射光偏振方向。所述隔离器包括在光透射路径上依次设置的第一法拉第旋转器、第一偏光器、第二法拉第旋转器和第二偏光器，并且设置磁铁以对所述第一法拉第旋转器和所述第二法拉第旋转器施加同一方向的磁场。所述第一法拉第旋转器中的法拉第旋转和所述第二法拉第旋转器中的法拉第旋转在相反的方向上产生。在本专利技术的光隔离器的优选实施方案中，所述磁铁在两端被磁化为不同的磁极并且所述磁铁位于所述第一法拉第旋转器、所述第一偏光器、所述第二法拉第旋转器和所述第二偏光器的周围。在另一优选的实施方案中，将所述第一法拉第旋转器、所述第一偏光器、所述第二法拉第旋转器和所述第二偏光器安装在平板基台的平坦表面上，并且所述第二偏光器具有与所述基台的平坦安装表面平行的透射偏振方向。在又一优选的实施方案中，在所述正方向上，所述第一法拉第旋转器的入射面相对于所述入射光的光轴倾斜。根据另一方面，本专利技术提供半导体激光器组件，其包括半导体激光器芯片、本专利技术的第一方面的光隔离器和波导型调制器。专利技术的有利效果本专利技术的光隔离器不需要在常规的1.5阶隔离器中使用的两个结构部件-偏光器之一和半波片，因此更小且成本更低。而且，其在宽波长范围和宽温度范围显示出高隔离性能。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施方案的光隔离器的示意图。图2是表示通过图1中的光隔离器的光的偏振方向的概念图，图2A表示在正方向上穿行的光的偏振，并且图2B表示在反方向上穿行的光的偏振。图3是根据本专利技术的另一实施方案的光隔离器的顶视示意图。图4是图3中的光隔离器的正视示意图。图5是常规的1.5阶光隔离器的示意图。图6表示通过图5中的光隔离器的光的偏振方向的概念图，图6A表示在正方向上穿行的光的偏振并且图6B表示在反方向上穿行的光的偏振。具体实施方案由以下结合附图对其实施方案的详细说明，本专利技术的目的、特征和优点将变得更为清楚，但本专利技术并不限于以下所示的实施方案。本专利技术的光隔离器是在正方向上具有平行的入射光偏振方向和出射光偏振方向的部件。这样的光隔离器能够有利地用于例如将其布置在具有出射偏振方向依赖性的半导体激光芯片与具有入射偏振方向依赖性的波导型调制器之间的情形。参照图1和2对本专利技术的光隔离器的结构进行说明。图1为表示根据本专利技术的光隔离器的示意图。参照图1，光隔离器10在光透射路径(由符号X表示)上依次设置有第一法拉第旋转器12、第一偏光器13、第二法拉第旋转器14和第二偏光器15。而且，设置磁铁17和18以向第一法拉第旋转器12和第二法拉第旋转器14施加同一方向的磁场，并且第一法拉第旋转器中的法拉第旋转和第二法拉第旋转器中的法拉第旋转在相反方向上产生。图2A和B表示图1中光透射路径上不同位置a至e处的光偏振方向。图2的a至e中的箭头表示从光入射侧看到的偏振方向。该设置中，如图2A中所示那样，在特定方向(参见图中的符号a)中偏振的入射光具有由第一法拉第旋转器12旋转45°的偏振面(图中的b)。然后，其偏振面已由第一法拉第旋转器12旋转了的光经过第一偏光器(图中的c)。接下来，由第二法拉第旋转器14在与由第一法拉第旋转器12产生的法拉第旋转的方向相反的方向上使偏振面旋转45°(图中的d)。然后，其偏振面已由第二法拉第旋转器14旋转了的光经过第二偏光器15(图中的e)并且离开光隔离器。此时，出射光的偏振方向与入射光的偏振方向平行。接下来，参照描述在相反方向上行进的返回光的图2B，首先，只透过由第二偏光器15在特定方向上偏振的返回光(图中的d)。接下来，第二法拉第旋转器14在与可使光经过第一偏光器13的偏振面不同的方向上使偏振面旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.光隔离器，其在正方向上具有平行的入射光偏振方向和出射光偏振方向，包括在光透射路径上依次设置的第一法拉第旋转器、第一偏光器、第二法拉第旋转器和第二偏光器，并且设置磁铁以对所述第一法拉第旋转器和所述第二法拉第旋转器施加同一方向的磁场，其中所述第一法拉第旋转器中的法拉第旋转和所述第二法拉第旋转器中的法拉第旋转在相反的方向上产生。

【技术特征摘要】
2017.06.07 JP 2017-1122521.光隔离器，其在正方向上具有平行的入射光偏振方向和出射光偏振方向，包括在光透射路径上依次设置的第一法拉第旋转器、第一偏光器、第二法拉第旋转器和第二偏光器，并且设置磁铁以对所述第一法拉第旋转器和所述第二法拉第旋转器施加同一方向的磁场，其中所述第一法拉第旋转器中的法拉第旋转和所述第二法拉第旋转器中的法拉第旋转在相反的方向上产生。2.根据权利要求1所述的光隔离器，其中所述磁铁的两端被磁化为不同的磁极并且所述磁铁位于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边聪明，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP