Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3645700B2 - Optical isolator element and manufacturing method thereof - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3645700B2 - Optical isolator element and manufacturing method thereof - Google Patents

Optical isolator element and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP3645700B2
JP3645700B2 JP35294597A JP35294597A JP3645700B2 JP 3645700 B2 JP3645700 B2 JP 3645700B2 JP 35294597 A JP35294597 A JP 35294597A JP 35294597 A JP35294597 A JP 35294597A JP 3645700 B2 JP3645700 B2 JP 3645700B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
substrate
optical isolator
bonded
polarizers
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP35294597A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11183842A (en
Inventor
学史 庄田
由紀子 古堅
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.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera 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 Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP35294597A priority Critical patent/JP3645700B2/en
Publication of JPH11183842A publication Critical patent/JPH11183842A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3645700B2 publication Critical patent/JP3645700B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は光源から出射された光を各種光学素子や光ファイバに導入する際に生じる戻り光を除去するために用いられる光アイソレーター用素子およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
レーザー光源等の光源から出射した光は、各種光学素子や光ファイバに入射されるが、入射光の一部は各種光学素子、光ファイバを透過する際、反射や散乱を起こす。反射や散乱した光の一部は光源側に戻るが、この戻り光を遮断するため、光アイソレータが用いられる。従来この種の光アイソレータは、2枚の偏光子の間に平板状のファラデー回転子を設置し、これら3つの部品をリング状の磁石内に部品ホルダを介して配置することによって構成されていた。ファラデー回転子は飽和磁界強度において所定の波長をもつ光の偏光面を45゜回転する厚みを持ち、2つの偏光子はそれぞれの透過方向が45゜回転方向にずれるように回転調整されて構成されている。 このような構成の光アイソレータは、製品ごと
別個に回転調整作業が必要であり組立工数が多くかかる。このため光アイソレーター用素子を以下の(1)乃至(5)の工程により作製する手法が提案されている。
【0003】
(1)1又は2以上の平板状ファラデー回転子と2以上の偏光子を、仮固定用接着剤を介して積層する工程。
【0004】
(2) 前記工程(1)により積層された光学素子を短冊状にカットする工程。
(3) 前記工程(2)によりカットされた光学素子を洗浄し、前記工程(1)にて塗布された仮固定用接着剤を排除する工程。
【0005】
(4) 前記工程(3)により短冊状になった1又は2以上の平板状ファラデー回転子と2以上の偏光子を整列させ、前記工程(2)による切断面に基板を接着する工程。
【0006】
(5) 前記工程(4)により一体化された光学素子、基板をブロック状にカットし光アイソレーター用素子を複数個切り出す工程。上記工程により作製された光アイソレーター用素子の構成を図3に示す。ここに示すように光アイソレーター用素子16は、平板状ファラデー回転子2および偏光子3、3’が基板17上に配置され、接着用部材18によって接着されている。
【0007】
上記工程により作製された光アイソレーター用素子においては、大型の光学素子を光学調整した後、多数個の光学素子に切断するため、均一で、優れた特性の光アイソレーター用素子が容易に多数個作製することができ、組立工数の削減が可能で、量産性に優れる。また基板となる部材に金属平板やガラス平板などの無機材料を用い、接着用部材にも低融点ガラスや半田などの無機材料を用いる場合、有機系のアウトガスが発生しない。そのため半導体レーザーパッケージ内に光アイソレーター用素子を設置することができ、装置の小型化および特性の安定化が実現する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
光学素子と基板との接着に際し、低融点ガラスや半田等の熱処理を必要とする接着用部材を用いる場合、各光学素子および基板の線膨張係数の差異により、光アイソレーター用素子を構成する部材に熱応力が生じ、クラックの発生や光学特性の劣化が生じる。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記問題点に鑑みて本発明は、1又は2以上のファラデー回転子と2以上の偏光子とが積層された各光学素子の少なくとも一端部に接着される基板とから構成された光アイソレーター用素子において、これらの光学素子と前記基板とを接着するための接着用部材および前記基板の材質は光学素子毎に異なり、各光学素子に接着される基板の線膨張係数は、接着される各光学素子の線膨張係数の近傍であり、前記基板部材同士を溶接により接着する。
さらに前記基板および前記接着用部材は無機材料からなることを特徴とする。
さらに前記基板が金属であることを特徴とする。
さらに上記光アイソレーター用素子において、少なくとも以下の(1)乃至(6)の工程により行うことを特徴とする。
(1) 1又は2以上の平板状ファラデー回転子と2以上の偏光子を、仮固定用接着剤を介して積層する工程。
(2) 前記工程(1)により積層された光学素子を短冊状にカットする工程。
(3) 前記工程(2)によりカットされた光学素子を洗浄し、前記工程(1)にて塗布された仮固定用接着剤を排除する工程。
(4) 前記工程(3)により短冊状になった1又は2以上の平板状ファラデー回転子と2以上の偏光子の切断面に各光学素子毎に材質を異ならせた基板部材を接着する工程。
(5) 前記工程(4)により基板部材が接着された1又は2以上の平板状ファラデー回転子と2以上の偏光子を整列させ、前記基板部材同士を溶接により接着する工程。
(6) 前記工程(5)により一体化された光学素子、基板をブロック状にカットし光アイソレーター用素子を複数個切り出す工程。
【0015】
本発明はこのように構成されており、各光学素子に接着される基板の線膨張係数は、接着される各光学素子の線膨張係数の近傍であるため、熱処理による接着方法を用いても生じる熱応力は小さい。また各光学素子に接着されている基板同士は溶接により接着させるため、ここでも熱応力が生じることはない。また本発明の光アイソレーター用素子においては、大型の基板で光学調整行った後多数個を切り出す工程のため、均一で、優れた特性の光アイソレーター用素子が容易に多数個作製することができ、組立工数の削減が可能で量産性に優れる。
【0016】
また光アイソレーター用素子を構成する全部材が無機材料から構成されており有機系のアウトガスが発生しない。そのため半導体レーザーパッケージ内に光アイソレーター用素子を設置することができ、装置の小型化および、特性の安定化が実現する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
図1は本発明光アイソレーター用素子の実施例を示す斜視図である。ここに示すように光アイソレーター用素子1は、平板状ファラデー回転子2および偏光子3、3’が基板4、5、5’上に接着用部材6、7、7’によって接着されている。各基板部材4、5、5’の線膨張係数はそれぞれに接着される各光学素子2、3、3’の線膨張係数の近傍に設定されており、さらに各基板部材4、5、5’は溶接により接着される。
【0018】
ファラデー回転子2は、例えばビスマス置換ガーネット結晶等で、その厚みは入射光線の光軸L方向の飽和磁界を印可した場合に入射光線の偏光面が45゜回転する様に設定する。ファラデー回転子にビスマス置換ガーネット結晶を用いた光アイソレーター用素子を使用する際には、ファラデー回転子2に磁界を印可させるため、光アイソレーター用素子1を磁石内に配置する必要があるが、本実施例では磁石および光アイソレーター用素子1を保持するホルダ等の構成は省略する。また、自己バイアス型のファラデー回転子を用いれば磁石なしでも光アイソレータは動作するため、磁石は不要となる。
【0019】
2枚の偏光子3、3’は吸収型偏光子、あるいは複屈折性偏光子で構成される。吸収型偏光子を用いた場合、2枚の偏光子3、3’の透過偏光面を光軸8のまわりに45゜だけずらした構成とすればよい。基板4、5、5’に用いる部材には金属平板を用いる。また接着用部材6、7、7’にも半田、低融点ガラス等の無機材料を選択し、ファラデー回転子2および偏光子3、3’と基板4、5、5’とを接着する。これにより光アイソレーター用素子は全て無機材料により構成されることとなり、アウトガスは発生しない。
【0020】
一般にGaAs等からなる半導体レーザーチップはわずかな残留酸素によってその表面に酸化膜が形成され、発振効率の低下が見られる。そこで、半導体レーザーチップを設置するパッケージは、窒素ガス等の不活性ガスで気密封止され、当然封止パッケージ内にはアウトガスの発生する部品の設置は不可能である。アウトガスは主に有機系の部材より発生するが、本発明の光アイソレーター用素子は、前述したようにアウトガスの発生がほとんど無く、また小型であるため、半導体レーザーチップやレンズと同様に、パッケージ内に設置が可能となる。従って、高性能で非常に小型の半導体レーザーモジュールが提供できる。
【0021】
図2は、本発明にかかる光アイソレーター用素子1の製造手順の一例を示す図である。 先ず図2(a)に示すように、1枚の平板上ファラデー回転子2と2枚の偏光子3、3’を用意し各光学素子を仮固定用接着剤9を介して積層する。2枚の偏光子3、3’に関しては、重ね合わせた状態でそれぞれの透過偏光方向10、10’が45゜ずれた状態になることが望ましい。
【0022】
次に図2(b)に示す様に、使用する波長のレーザ光を光軸8方向に通過させ、透過するレーザ光の強度、偏光面等確認しながら偏光子3、3’の透過偏光方向が光軸8に対して45゜相互に回転した位置となるよう調整する。その後、仮固定用接着剤9を硬化させ、積層された光学素子11を得る。但し光アイソレータに要求される光学特性が低い場合にはレーザ光を用いた光学調整を行わず、外観上から各光学素子の配置を合わせ、仮固定用接着剤9を硬化させても良い。続いて図2(c)に示す様に、仮固定用接着剤によって積層された光学素11を切断し、短冊状の光学素子12を得る。図中点線は切断部を示す。その後光学素子間の仮固定用接着剤9を洗浄・除去し各光学素子ごとに分離する。
【0023】
次に、図2(d)に示す通り、短冊状に加工されたファラデー回転子2および偏光子3、3’と、これに接着される基板用部材4、5、5’を接着用部材6、7、7’を用いてそれぞれ接着する。ここで基板用部材4、5、5’の線膨張係数はこれに接着される光学素子2、3、3’の近傍に設定されており、光学素子2、3、3’と基板用部材4、5、5’を接着する際に熱処理を行っても熱応力の発生を低く押さえられる。基板用部材4、5、5’としては金属平板等を用い、接着用部材6、7、7’としては半田や低融点ガラス等を用いる。半田を用いる場合は、光学素子4、5、5’の切断面および、基板用部材6、7、7’の接着面側にメタライズ膜を施す。半田材の一例としてはSn63/Pb37(融点185℃)があげられ、メタライズ膜の一例としては、その形成法をRFマグネトロンスパッタリング法とする使用金属 Ti/Ni/Auの3層膜があげられる。
【0024】
次にそれぞれ基板用部材が接着された短冊状の光学素子13を整列させる。この時、図2(e)に示すとおり、各光学素子の配置は短冊状に切断をした工程における配置に等しくし、平坦な面14の上に切断面を接触させ整列させる。偏光子3、3’の配置、特に光軸を中心とした回転方向の配置に変動が生じると前述の光学調整時で得られた光学特性と比較して劣化が生じるが、当工程により偏光子3、3’の回転方向の配置は正確に再現されるため、光学特性の劣化は生じない。この後、各光学素子に接着された基板用部材4、5、5’溶接し、構成部材を一体化する。
【0025】
次に図2(f)に示す様に、一体化された構成部材15をブロック状に切断し、光アイソレーター用素子1を複数個切り出す。図中点線は切断部を示す。この切断の際、ブロック形状を平行四辺形にするならば、光アイソレータを使用するにあたり、各光学素子が入射光線光軸に対して傾斜するため、各光学素子端面からの反射戻り光が光源に入射することを防ぐことが出来る。
【0026】
上記実施例について各部材の設定例を以下に示す。偏光子に線膨張係数が65×10-7のものを用いた場合これに接着される基板用部材として線膨張係数が70×10-7である45Ni−Feを、接着用部材としては線膨張係数が69×10-7である低融点ガラスを用いる。また、ガーネットに線膨張係数が110×10-7のものを用いた場合、これに接着される基板用部材として線膨張係数が110×10-7であるSUS430を、接着用部材としては線膨張係数が110×10-7である低融点ガラスを用いる。基板同士を接着するための方法としてはYAG溶接を用い、光学素子と基板部材との接着に用いられた低融点ガラスを溶融させる事無く構成部材を一体化する。
【0027】
本発明の光アイソレーター用素子において、各光学素子に接着される基板の線膨張係数は、接着される各光学素子の線膨張係数の近傍であるため、熱処理による接着方法を用いても生じる熱応力は小さい。また各光学素子に接着されている基板同士は溶接により接着させるため、ここでも熱応力が生じることはない。また大型の基板で光学調整行い、その後多数個を切り出す工程のため、均一で、優れた特性の光アイソレーター用素子が、容易に多数個作製することができ、組立工数の削減が可能で、量産性に優れる。
【0028】
更に光アイソレーター用素子を構成する全部材が無機材料から構成されており有機系のアウトガスが発生しない。そのため、半導体レーザーパッケージ内に光アイソレーター用素子を設置することができ、装置の小型化および、特性の安定化が実現する。
【0029】
本実施例では偏光子が2枚、ファラデー回転子が1枚である光アイソレーター用素子の構成を用いたが、本発明はこれに限ることなく、さらに多数の偏光子、ファラデー回転子を用いた光アイソレーター用素子であっても上記実施例と同様の効果を得ることができる。
本実施例光学素子毎に基板および接着用部材の両方の材質を異ならせることについて説明しているが、基板の材質は同じであって接着用部材の材質のみを異ならせることもある。また、その反対に接着用部材の材質は同じであって基板のみを異ならせることもある。
【0030】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明にかかる光アイソレータ用素子およびその製造方法によれば、以下のような優れた効果を有する。
【0031】
(1) 各光学素子に接着される基板の線膨張係数は、接着される各光学素子の線膨張係数の近傍であるため、熱処理による接着方法を用いても生じる熱応力は小さい。また各光学素子に接着されている基板同士は溶接により接着させるため、ここでも熱応力が生じることはない。
【0032】
(2) 光アイソレータ用素子の製造方法においては、多数個の光アイソレータ用素子の光学調整を一度に行うことができ、組立工数の削減が可能となる。
【0033】
(3) 光アイソレータ用素子を構成する全部材が無機材料から構成されており有機系のアウトガスが発生しない。そのため半導体レーザーパッケージ内に光アイソレータ用素子を設置することができ、装置の小型化および、特性の安定化が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光アイソレーター用素子の1実施例を示す斜視概略図である。
【図2】(a)乃至(f)は、本発明にかかる光アイソレーター用素子の製造手順を示す図である。
【図3】従来の光アイソレータを示す構成視概略図である。
【符号の説明】
1、16:光アイソレーター用素子
2:ファラデー回転子
3、 3’:偏光子
4、5、5’:基板用部材
6、7、7’:接着用部材
8:光軸
9:仮固定用接着剤
10、10’:透過偏波方向
11:積層された光学素子
12:短冊状の光学素子
13:基板用部材が接着された短冊状の光学素子
14:平坦な面
15:一体化された構成部材
17:基板
18:接着用部材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical isolator element used for removing return light generated when light emitted from a light source is introduced into various optical elements and optical fibers, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Light emitted from a light source such as a laser light source is incident on various optical elements and optical fibers, but some of the incident light is reflected and scattered when passing through the various optical elements and optical fibers. A part of the reflected or scattered light returns to the light source side, and an optical isolator is used to block this return light. Conventionally, this type of optical isolator has been configured by installing a flat Faraday rotator between two polarizers and placing these three components in a ring-shaped magnet via a component holder. . The Faraday rotator has a thickness that rotates the plane of polarization of light having a predetermined wavelength at the saturation magnetic field intensity by 45 °, and the two polarizers are rotationally adjusted so that their transmission directions are shifted by 45 °. ing. The optical isolator having such a configuration requires a rotation adjustment work for each product, and requires a large number of assembly steps. For this reason, a method for manufacturing an optical isolator element by the following steps (1) to (5) has been proposed.
[0003]
(1) A step of laminating one or two or more flat-plate Faraday rotators and two or more polarizers via a temporary fixing adhesive.
[0004]
(2) The process of cutting the optical element laminated | stacked by the said process (1) in strip shape.
(3) A step of cleaning the optical element cut in the step (2) and removing the temporarily fixing adhesive applied in the step (1).
[0005]
(4) A step of aligning one or two or more flat-plate Faraday rotators and two or more polarizers that have been formed into a strip shape in the step (3), and bonding the substrate to the cut surface in the step (2).
[0006]
(5) A step of cutting a plurality of optical isolator elements by cutting the optical element and the substrate integrated in the step (4) into blocks. FIG. 3 shows the configuration of the optical isolator element manufactured by the above process. As shown here, in the optical isolator element 16, the flat-plate Faraday rotator 2 and the polarizers 3, 3 ′ are disposed on the substrate 17, and are bonded by an adhesive member 18.
[0007]
In the optical isolator element manufactured by the above process, a large optical element is optically adjusted and then cut into a large number of optical elements, so a large number of uniform and excellent optical isolator elements can be easily manufactured. It is possible to reduce the number of assembling steps and is excellent in mass productivity. Further, when an inorganic material such as a metal flat plate or a glass flat plate is used for the member to be the substrate and an inorganic material such as low melting glass or solder is used for the bonding member, organic outgas is not generated. For this reason, an optical isolator element can be installed in the semiconductor laser package, and the apparatus can be downsized and the characteristics can be stabilized.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
When using an adhesive member that requires heat treatment, such as low-melting glass or solder, for bonding the optical element and the substrate, due to the difference in linear expansion coefficient between each optical element and the substrate, the member constituting the optical isolator element Thermal stress is generated, and cracks and optical characteristics are deteriorated.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above problems, the present invention provides an optical isolator element comprising a substrate bonded to at least one end of each optical element in which one or two or more Faraday rotators and two or more polarizers are laminated. In the above, the bonding member for bonding these optical elements and the substrate and the material of the substrate are different for each optical element, and the linear expansion coefficient of the substrate bonded to each optical element is the optical element to be bonded. The substrate members are bonded together by welding.
Further, the substrate and the bonding member are made of an inorganic material.
Further, the substrate is made of metal.
Further, the optical isolator element is characterized by performing at least the following steps (1) to (6).
(1) A step of laminating one or two or more flat-plate Faraday rotators and two or more polarizers via a temporary fixing adhesive.
(2) The process of cutting the optical element laminated | stacked by the said process (1) in strip shape.
(3) A step of cleaning the optical element cut in the step (2) and removing the temporarily fixing adhesive applied in the step (1).
(4) A step of adhering a substrate member made of a different material for each optical element to one or two or more flat-plate Faraday rotators and the two or more polarizers cut into strips in the step (3). .
(5) The process of aligning the 1 or 2 or more flat Faraday rotator to which the board | substrate member was adhere | attached by the said process (4), and 2 or more polarizers, and adhere | attaching the said board | substrate members by welding.
(6) A step of cutting a plurality of optical isolator elements by cutting the optical element and the substrate integrated in the step (5) into blocks.
[0015]
The present invention is configured as described above, and the linear expansion coefficient of the substrate bonded to each optical element is in the vicinity of the linear expansion coefficient of each optical element to be bonded. Thermal stress is small. Further, since the substrates bonded to the optical elements are bonded to each other by welding, no thermal stress is generated here. Further, in the optical isolator element of the present invention, a large number of optical isolator elements having excellent characteristics can be easily produced for the step of cutting out a large number after performing optical adjustment with a large substrate, It is possible to reduce assembly man-hours and is excellent in mass productivity.
[0016]
In addition, all members constituting the optical isolator element are made of an inorganic material, and organic outgas is not generated. Therefore, an optical isolator element can be installed in the semiconductor laser package, and the apparatus can be downsized and the characteristics can be stabilized.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an optical isolator element of the present invention. As shown here, in the optical isolator element 1, the flat Faraday rotator 2 and the polarizers 3, 3 ′ are bonded on the substrates 4, 5, 5 ′ by bonding members 6, 7, 7 ′. The linear expansion coefficients of the substrate members 4, 5, 5 ′ are set in the vicinity of the linear expansion coefficients of the optical elements 2, 3, 3 ′ to be bonded to each of the substrate members 4, 5, 5 ′. Are bonded by welding.
[0018]
The Faraday rotator 2 is made of, for example, a bismuth-substituted garnet crystal, and the thickness thereof is set so that the polarization plane of the incident light rotates 45 ° when a saturation magnetic field in the direction of the optical axis L of the incident light is applied. When an optical isolator element using a bismuth-substituted garnet crystal is used for the Faraday rotator, the optical isolator element 1 needs to be arranged in a magnet in order to apply a magnetic field to the Faraday rotator 2. In the embodiment, the configuration of a holder and the like for holding the magnet and the optical isolator element 1 is omitted. If a self-bias type Faraday rotator is used, the optical isolator operates without a magnet, so that no magnet is required.
[0019]
The two polarizers 3 and 3 ′ are composed of absorption polarizers or birefringent polarizers. When an absorptive polarizer is used, the transmission polarization planes of the two polarizers 3, 3 ′ may be shifted by 45 ° around the optical axis 8. A metal flat plate is used as a member used for the substrates 4, 5, 5 ′. In addition, an inorganic material such as solder or low-melting glass is selected for the bonding members 6, 7, 7 ′, and the Faraday rotator 2 and the polarizers 3, 3 ′ are bonded to the substrates 4, 5, 5 ′. As a result, the optical isolator element is entirely composed of an inorganic material, and no outgas is generated.
[0020]
In general, a semiconductor laser chip made of GaAs or the like has an oxide film formed on its surface by a slight residual oxygen, and a decrease in oscillation efficiency is observed. Therefore, the package in which the semiconductor laser chip is installed is hermetically sealed with an inert gas such as nitrogen gas. Of course, it is impossible to install components that generate outgas in the sealed package. Outgas is mainly generated from organic materials, but the optical isolator element of the present invention hardly generates outgas as described above, and is small in size. It becomes possible to install it. Therefore, a high performance and very small semiconductor laser module can be provided.
[0021]
FIG. 2 is a diagram showing an example of a manufacturing procedure of the optical isolator element 1 according to the present invention. First, as shown in FIG. 2A, one flat Faraday rotator 2 and two polarizers 3, 3 ′ are prepared, and each optical element is laminated via a temporary fixing adhesive 9. With respect to the two polarizers 3 and 3 ′, it is desirable that the transmitted polarization directions 10 and 10 ′ are shifted by 45 ° in a superposed state.
[0022]
Next, as shown in FIG. 2B, the laser light having the wavelength to be used is passed in the direction of the optical axis 8 and the transmitted polarization direction of the polarizers 3 and 3 ′ while confirming the intensity and polarization plane of the transmitted laser light. Is adjusted to a position rotated 45 ° relative to the optical axis 8. Thereafter, the temporary fixing adhesive 9 is cured to obtain a laminated optical element 11. However, when the optical characteristics required for the optical isolator are low, the optical adjustment using the laser beam may not be performed, and the arrangement of the optical elements may be matched from the appearance, and the temporary fixing adhesive 9 may be cured. Subsequently, as shown in FIG. 2C, the optical element 11 laminated with the temporary fixing adhesive is cut to obtain a strip-shaped optical element 12. A dotted line in the figure indicates a cut portion. Thereafter, the temporary fixing adhesive 9 between the optical elements is washed and removed to separate each optical element.
[0023]
Next, as shown in FIG. 2 (d), the Faraday rotator 2 and the polarizers 3 and 3 ′ processed into a strip shape, and the substrate members 4, 5, and 5 ′ bonded to the Faraday rotator 2 and the polarizers 3 and 3 ′ are bonded. , 7 and 7 ′. Here, the linear expansion coefficients of the substrate members 4, 5, 5 ′ are set in the vicinity of the optical elements 2, 3, 3 ′ bonded thereto, and the optical elements 2, 3, 3 ′ and the substrate member 4 are set. Even if heat treatment is performed when bonding 5, 5 ′, the generation of thermal stress can be kept low. A metal flat plate or the like is used as the board members 4, 5, 5 ′, and solder, low-melting glass or the like is used as the bonding members 6, 7, 7 ′. When solder is used, a metallized film is applied to the cut surfaces of the optical elements 4, 5, 5 ′ and the bonding surfaces of the substrate members 6, 7, 7 ′. An example of the solder material is Sn63 / Pb37 (melting point 185 ° C.), and an example of the metallized film is a three-layer film of Ti / Ni / Au used metal whose forming method is RF magnetron sputtering.
[0024]
Next, the strip-shaped optical elements 13 to which the substrate members are bonded are aligned. At this time, as shown in FIG. 2E, the arrangement of each optical element is equal to the arrangement in the step of cutting into strips, and the cut surface is brought into contact with the flat surface 14 and aligned. If the arrangement of the polarizers 3 and 3 ′, particularly the arrangement in the rotation direction around the optical axis, varies, the optical characteristics are deteriorated as compared with the optical characteristics obtained during the optical adjustment described above. Since the arrangement in the rotation direction of 3, 3 ′ is accurately reproduced, the optical characteristics are not deteriorated. Thereafter, the substrate members 4, 5, 5 ′ bonded to the optical elements are welded to integrate the constituent members.
[0025]
Next, as shown in FIG. 2 (f), the integrated component 15 is cut into blocks, and a plurality of optical isolator elements 1 are cut out. A dotted line in the figure indicates a cut portion. If the block shape is a parallelogram at the time of cutting, each optical element is inclined with respect to the incident light optical axis when the optical isolator is used. The incident can be prevented.
[0026]
The setting example of each member is shown below about the said Example. When a polarizer having a linear expansion coefficient of 65 × 10 −7 is used, 45Ni—Fe having a linear expansion coefficient of 70 × 10 −7 is used as a substrate member to be bonded thereto, and linear expansion is used as an adhesive member. A low melting glass having a coefficient of 69 × 10 −7 is used. Further, if the linear expansion coefficient garnet used was a 110 × 10 -7, linear expansion is a SUS430 linear expansion coefficient of 110 × 10 -7 as a substrate member to be bonded thereto, as the adhesive member A low melting glass having a coefficient of 110 × 10 −7 is used. As a method for bonding the substrates together, YAG welding is used, and the constituent members are integrated without melting the low melting point glass used for bonding the optical element and the substrate member.
[0027]
In the optical isolator element of the present invention, since the linear expansion coefficient of the substrate bonded to each optical element is close to the linear expansion coefficient of each optical element to be bonded, thermal stress generated even when using a bonding method by heat treatment Is small. Further, since the substrates bonded to the optical elements are bonded to each other by welding, no thermal stress is generated here. In addition, optical adjustment is performed on a large substrate, and then a large number of elements are cut out, so that a large number of uniform and excellent optical isolator elements can be easily manufactured, reducing the number of assembly steps, and mass production. Excellent in properties.
[0028]
Further, all members constituting the optical isolator element are made of an inorganic material, and organic outgas is not generated. Therefore, an optical isolator element can be installed in the semiconductor laser package, and the device can be downsized and the characteristics can be stabilized.
[0029]
In this embodiment, the configuration of an optical isolator element having two polarizers and one Faraday rotator was used. However, the present invention is not limited to this, and more polarizers and Faraday rotators were used. Even if it is an element for optical isolators, the same effect as the said Example can be acquired.
Although it has been described that the material of both the substrate and the bonding member is different for each optical element of the present embodiment, the material of the substrate is the same and only the material of the bonding member may be different. On the contrary, the material of the bonding member is the same, and only the substrate may be different.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, the optical isolator element and the manufacturing method thereof according to the present invention have the following excellent effects.
[0031]
(1) Since the linear expansion coefficient of the substrate bonded to each optical element is in the vicinity of the linear expansion coefficient of each optical element to be bonded, the thermal stress generated even when using the bonding method by heat treatment is small. Further, since the substrates bonded to the optical elements are bonded to each other by welding, no thermal stress is generated here.
[0032]
(2) In the method for manufacturing an optical isolator element, optical adjustment of a large number of optical isolator elements can be performed at a time, and the number of assembling steps can be reduced.
[0033]
(3) All members constituting the optical isolator element are made of an inorganic material, and no organic outgas is generated. Therefore, an optical isolator element can be installed in the semiconductor laser package, and the device can be downsized and the characteristics can be stabilized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing one embodiment of an optical isolator element of the present invention.
FIGS. 2A to 2F are diagrams showing a manufacturing procedure of an optical isolator element according to the present invention. FIGS.
FIG. 3 is a schematic structural view showing a conventional optical isolator.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,16: Optical isolator element 2: Faraday rotator 3, 3 ': Polarizers 4, 5, 5': Substrate members 6, 7, 7 ': Adhesive member 8: Optical axis 9: Adhesion for temporary fixing Agents 10 and 10 ': Transmission polarization direction 11: Stacked optical element 12: Strip-shaped optical element 13: Strip-shaped optical element 14 to which a substrate member is bonded: Flat surface 15: Integrated configuration Member 17: Substrate 18: Adhesive member

Claims (4)

1又は2以上のファラデー回転子と2以上の偏光子とが積層された各光学素子の少なくとも一端部に接着される基板とから構成された光アイソレーター用素子において、これらの光学素子と前記基板とを接着するための接着用部材および前記基板の材質は光学素子毎に異なり、各光学素子に接着される基板の線膨張係数は、接着される各光学素子の線膨張係数の近傍であり、前記基板部材同士を溶接により接着することを特徴とする光アイソレーター用素子。In an optical isolator element comprising a substrate bonded to at least one end of each optical element in which one or more Faraday rotators and two or more polarizers are laminated, these optical elements and the substrate The material of the bonding member for bonding the substrate and the substrate is different for each optical element, and the linear expansion coefficient of the substrate bonded to each optical element is in the vicinity of the linear expansion coefficient of each optical element to be bonded, An optical isolator element, wherein substrate members are bonded together by welding. 前記基板および前記接着用部材は無機材料からなることを特徴とした請求項1記載の光アイソレーター用素子。2. The optical isolator element according to claim 1, wherein the substrate and the bonding member are made of an inorganic material. 前記基板が金属であることを特徴とする請求項1および2記載の光アイソレーター用素子。3. The optical isolator element according to claim 1, wherein the substrate is a metal. 請求項1乃至3に記載の光アイソレーター用素子において、少なくとも以下の(1)乃至(6)の工程により行うことを特徴とする光アイソレーター用素子の製造方法。
(1) 1又は2以上の平板状ファラデー回転子と2以上の偏光子を、仮固定用接着剤を介して積層する工程。
(2) 前記工程(1)により積層された光学素子を短冊状にカットする工程。
(3) 前記工程(2)によりカットされた光学素子を洗浄し、前記工程(1)にて塗布された仮固定用接着剤を排除する工程。
(4) 前記工程(3)により短冊状になった1又は2以上の平板状ファラデー回転子と2以上の偏光子の切断面に各光学素子毎に材質を異ならせた基板部材を接着する工程。
(5) 前記工程(4)により基板部材が接着された1又は2以上の平板状ファラデー回転子と2以上の偏光子を整列させ、前記基板部材同士を溶接により接着する工程。
(6) 前記工程(5)により一体化された光学素子、基板をブロック状にカットし光アイソレーター用素子を複数個切り出す工程。
4. The optical isolator element according to claim 1, wherein the optical isolator element is manufactured by at least the following steps (1) to (6).
(1) A step of laminating one or two or more flat-plate Faraday rotators and two or more polarizers via a temporary fixing adhesive.
(2) The process of cutting the optical element laminated | stacked by the said process (1) in strip shape.
(3) A step of cleaning the optical element cut in the step (2) and removing the temporarily fixing adhesive applied in the step (1).
(4) A step of adhering a substrate member made of a different material for each optical element to one or two or more flat-plate Faraday rotators and the two or more polarizers cut into strips in the step (3). .
(5) The process of aligning the 1 or 2 or more flat Faraday rotator to which the board | substrate member was adhere | attached by the said process (4), and 2 or more polarizers, and adhere | attaching the said board | substrate members by welding.
(6) A step of cutting a plurality of optical isolator elements by cutting the optical element and the substrate integrated in the step (5) into blocks.
JP35294597A 1997-12-22 1997-12-22 Optical isolator element and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP3645700B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35294597A JP3645700B2 (en) 1997-12-22 1997-12-22 Optical isolator element and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35294597A JP3645700B2 (en) 1997-12-22 1997-12-22 Optical isolator element and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11183842A JPH11183842A (en) 1999-07-09
JP3645700B2 true JP3645700B2 (en) 2005-05-11

Family

ID=18427534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35294597A Expired - Fee Related JP3645700B2 (en) 1997-12-22 1997-12-22 Optical isolator element and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3645700B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4351339B2 (en) * 1999-10-28 2009-10-28 株式会社精工技研 Manufacturing method of optical components

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11183842A (en) 1999-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3645700B2 (en) Optical isolator element and manufacturing method thereof
JP3570869B2 (en) Optical isolator element and method of manufacturing the same
JP3439275B2 (en) Manufacturing method of optical isolator
KR100286956B1 (en) Optical element assembly for optical isolator and manufacturing method thereof
JP2003255269A (en) Optical isolator
JP3554140B2 (en) Optical isolator element and method of manufacturing the same
JP2001125045A (en) Optical component, non-reciprocal element and method of manufacturing the same
JP3439279B2 (en) Manufacturing method of optical isolator
JP2000105354A (en) Elements for optical isolators
JPH0712969Y2 (en) Optical isolator
JP2001091899A (en) Surface mount isolator
JP2004354646A (en) Optical isolator and method of assembling the same
JP3347198B2 (en) Fabrication method of optical isolator
JP3556010B2 (en) Optical isolator
JP4395365B2 (en) Optical isolator
JP2005189353A (en) Optical isolator element and manufacturing method thereof
JPH0954284A (en) Method for manufacturing optical isolator
JP2003255137A (en) Optical component
JP2001125043A (en) Optical isolator
JP2006098493A (en) Composite optical component and optical isolator element
JPH09318912A (en) Optical element chip for optical isolator, method for manufacturing optical element chip for optical isolator, and optical isolator
JPH0862538A (en) Optical isolator fabrication method
JPH11183841A (en) Optical isolator element, method of manufacturing the same, and optical module
JP3688865B2 (en) Method for manufacturing device for optical isolator
JP2005157010A (en) Optical isolator

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040427

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040624

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040803

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041004

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041102

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050125

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050204

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees