[發(fā)明專利]法拉第旋轉(zhuǎn)器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480048140.4
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN105556376A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 中村宣夫
• 申請（專利權(quán)）人: 住友金屬礦山株式會社
• 主分類號: G02B27/28
• 分類號: G02B27/28;G02F1/09
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 張永康;李英艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于光通信、加工中使用的高輸出激光的反射返回光對 策的光隔離器，特別地，涉及構(gòu)成所述光隔離器的一部分的法拉第旋轉(zhuǎn)器的 改良。

背景技術(shù)

對在光通信中利用的半導(dǎo)體激光器和在激光加工等中利用的固體激光器 等而言，若在激光諧振器外部的光學(xué)面或加工面所反射的光返回到激光元件， 則會使激光振蕩變得不穩(wěn)定。若激光振蕩變得不穩(wěn)定，則在光通信的情況下 會成為信號噪聲，而在加工用激光器的情況下會導(dǎo)致激光元件被損壞。因此， 采用光隔離器以進(jìn)行屏蔽，從而使上述反射的返回光不會返回到激光元件中。 通常，光隔離器由法拉第旋轉(zhuǎn)器、偏振器、檢偏振器以及永久磁鐵構(gòu)成。

以往，作為組裝至高輸出激光用的光隔離器的法拉第旋轉(zhuǎn)器，能夠使用 鋱鎵石榴石晶體(以下，稱為TGG)、鋱鋁石榴石晶體(以下，稱為TAG)。

但是，TGG、TAG的每單位長度的法拉第旋轉(zhuǎn)系數(shù)較小，為了獲得45 度的偏振光旋轉(zhuǎn)角以發(fā)揮作為光隔離器的功能，需要加長光程長度，并且必 須采用長度為6cm左右的大的晶體。另外，為了獲得高光隔離度，需要對晶 體施加均勻且強(qiáng)大的磁場，因此使用了強(qiáng)力的大磁鐵。由此，光隔離器的尺 寸形成得較大。另外，由于光程長度長的緣故，存在激光器的射線束形狀在 晶體內(nèi)變形的問題，有時也需要用于修正變形的光學(xué)系統(tǒng)。而且，由于TGG 昂貴，因此，一直需求小型且廉價的法拉第旋轉(zhuǎn)器。

另一方面，在光通信領(lǐng)域中專用的鉍置換型稀土類鐵石榴石晶體膜(以 下，稱為RIG膜)，每單位長度的法拉第旋轉(zhuǎn)系數(shù)與上述TGG、TAG相比 顯著地大，因此，能夠使光隔離器進(jìn)行大幅地小型化。但是，已知，如果使 用的光的波長從光通信領(lǐng)域中專用的1.3μm波段、1.55μm波段變短至加工 用激光中使用的1.1μm附近，則所述RIG膜通過鐵離子的光吸收變大，通 過所述光吸收導(dǎo)致的溫度上升引起性能劣化。

因此，在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中，提出了改善RIG膜中的溫度上升 的問題的方法。

首先，在專利文獻(xiàn)1中提出了一種方法，其是在非磁性石榴石基板的單 面生長了RIG膜后，在殘留非磁性石榴石基板的情形下直接作為法拉第旋轉(zhuǎn) 器使用。根據(jù)該方法，通過非磁性石榴石基板進(jìn)行放熱，能夠防止RIG膜的 溫度上升。此外，在這樣的結(jié)構(gòu)的法拉第旋轉(zhuǎn)器中，在RIG膜與非磁性石榴 石基板的界面產(chǎn)生反射光，通過在激光元件(光源)一側(cè)配置RIG膜，上述 反射光在通過RIG膜時偏振光旋轉(zhuǎn)90度，與從光隔離器外返回的光相同地 處理，因此，不會導(dǎo)致隔離度的降低。

另外，在專利文獻(xiàn)2中提出了一種方法，其是在通過磨削以及研磨加工 除去用于RIG膜的生長的非磁性石榴石基板后，在RIG膜的兩面粘合由藍(lán)寶 石晶體、金紅石晶體構(gòu)成的放熱用基板，防止RIG膜的溫度上升。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2000-66160號公報(參考權(quán)利要求1)；

專利文獻(xiàn)2：日本特開2006-215491號公報(參考權(quán)利要求1)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

在此，在專利文獻(xiàn)1中提出的方法中，非磁性石榴石基板的導(dǎo)熱率為 7W/m·k左右，不是很高，因此，在功率高的激光入射至法拉第旋轉(zhuǎn)器的情 況下，不能通過非磁性石榴石基板充分進(jìn)行放熱，依然存在引起RIG膜的溫 度上升的問題。