CN1119880A - 磁性光学元件 - Google Patents

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Abstract

本发明的以(Cd1-x-yMnxHgy)1Te1(0＜x＜1、0＜y＜1)表示的磁性光学元件在MnTe-HgTe-CdTe的拟三元体系相图中具有包含在由Mn0.5Hg0.5Te、Mn0.6Hg0.4Te、Cd0.83Mn0.13Hg0.04Te、Cd0.83Mn0.05Hg0.12Te的a、b、c、d 4点包围的范围内的组成，而且具有300μm以上的厚度，并且是由实质上不含双晶及组成偏析的单晶组成，以便本发明的磁性光学元件可以在波长范围为0.98μm、1.071μm、1.047μm、1.064μm波段的各波长附近使用。

Description

磁性光学元件
本发明涉及在光敏感元件方面作为法拉第旋转器使用的，透过光的波长范围实质上是0.98μm、1.017μm、1.047μm、1.064μm波段的磁性光学元件，特别是涉及在光放大器中用的激发光源(例如激光二极管)附近使用的光隔离器及适合于在相同波长范围作为光磁场敏感元件使用的磁性光学元件，本发明还涉及上述磁性光学元件的制造方法。
在光通信系统中，近年来正在研究不需将光信号变换成电信号而是直接地将光信号放大的光纤放大器的使用。在此情况下，在上述放大器内使用添加Er(铒)的光纤，在这种添加Er的光纤中，可以透过放大的信号光和激励光，从而获得放大光。在光通信系统中，已经确认，在采用一般波长为1.55μm的信号光的情况下，上述激励光的波长为1.48μm或0.98μm的场合可以获得特别良好的效果。
其中，在1.48μm波段激励的光纤放大器，与0.98μm波段激励的光纤放大器的情况相比，在光学性能方面未必能占优势，但是，在1.48μm波段已可以获得具有高可靠性的激励用激光光源，而且对应于1.48μm波段的光隔离器同样已完成了开发，已经达到实用化。
另一方面，已经通过实验确认，与1.48μm波段激励的光纤放大的情况相比，0.98μm波段激励的光纤放大器具有高效率和低杂音的特性，但是至今尚未获得在0.98μm波段具有大功率的适用于激励的激光光源及光隔离器，这就成为开发的障碍。
可是，对于1.48μm波段中用的光纤放大器来说，在光隔离器中用的法拉第旋转器方面一般是使用磁性石榴石薄膜的元件，但是同样的元件在0.98μm波段的插入损耗很大，因此没有实用性。另一方面，对于0.98μm波段来说，最近正在开发作为激励用激光光源的半导体激光器，因此利用0.98μm波段的光纤放大器正在受到重视。因此，对于小型、低损耗的0.98μm波段用光隔离器的需求正日益增长，要求开发适合在该波段使用的法拉第旋转器。另外，对于那些对应于将来有较大实用可能性的1.3μm信号光的添加Pr的光纤放大器的激励光源(1.017μm和1.047μm)、作为光CATV输送中用的光源使用的激光二极管激励Nd：YAG激光光源(1.064μm)，也在要求小型、低损耗的光隔离器。
作为在0.98μm、1.017μm、1.047μm、1.064μm各波段范围附近具有低损耗和高法拉第旋转系数的材料，适合的有MnTe-HgTe-CdTe的三元体系半磁性半导体材料，这从特开昭61-123814号(即123814/1986号)公报可以得知。而且，在同样的三元体系材料中法拉第旋转系数显示高数值的组成范围已由上述的特开昭61—123814号公报、特开平3—229217号(即229217/1991号)公报和平成5年(1993年1月25日申请的特愿平5—9984号说明书(平成6年(1994)8月12日公开的特开平6—222309号(即222309/1994号)公报)等提出。
然而，这些公报所记载的CdMnHgTe结晶的任何一种皆是用MBE(分子束外延)法或以往的布里奇曼(Bridgeman)法制备的，这些方法均很难说是在工业上可以按批量生产获得均一单晶材料的方法。
MBE法是一种将原料的构成元素蒸镀到基底材料上的制备方法，这样制得的结晶通常是只有数μm至数十μm左右的极薄的结晶，这种结晶虽然可获得对光隔离器所必需的45°法拉第旋转角，但是却很难制得具有足够尺寸形状，至少厚度为300μm左右的元件。而且，通常用该方法制得的结晶在多数情况下都是成为其他结晶体膜，难以制得作为法拉第元件用的光学均一性优良的单晶的元件材料。
另一方面，按照以往的布里奇曼法虽然可以制得足够大的元件，但是在制造过程中或是产生双晶，或是在结晶生长过程中其组成中产生被称为结晶偏析的变化，因此，通常只能获得组成不均一而且光学质量较差的元件材料，这就成为合格率低以及光学质量和性能差的原因，因此还不能说是实用的方法。以下详细说明使用这种以往的布里奇曼法制备CdMnHgTe结晶(单晶)的情况。
在使用这种以前的布里奇曼法制备CdMnHgTe结晶(单晶)的场合，如下面所述那样，把起始原料在相变点以上熔融，再将熔融的原料慢慢冷却，而这种由于慢慢冷却导致的结晶化过程必定要通过相变点，这时就产生了双晶。而且在此情况下，由于非同质熔融，随着结晶的生长而导致晶体和熔融液相的组成都发生变化，在所获得的结晶中产生局部组成上的差异，因此不能获得具有均一组成的结晶。
在存在双晶的场合，其晶界附近的光学性能差，为了满足作为法拉第旋转器的实用光学特性，必须按照相对于双晶界面的特定方向(通常是垂直于双晶面的方向)把生成的结晶切出，而且在这样制得的元件中由于入射光透过双晶面，故光学质量差，光学特性的偏差大。并且用这种方法制得的结晶其组成偏析(结晶组成的变化)大，在结晶生长方向的维尔德常数和插入损耗的数值发生大的变化，因此适合于作为法拉第旋转器使用的组成范围的区域在制得的结晶中只是占很有限的部分。这些缺点在按以前的布里奇曼法制得的结晶中是不可避免的，因此人们寻求不会产生双晶，而且组成偏析小的CdMnHgTe结晶。
下面将对上述的公报中公开的MnTe-HgTe-CdTe的三元体系半磁性半导体材料的光学特性加以说明。为了获得优良的光学特性，作为MnTe-HgTe-CdTe的三元体系半磁性半导体材料的组成，上述各公报所示的组成范围未必能说是适当的范围。通常对法拉第元件所要求的光学特性对于透过光的波长来说具有如下两点：
(1)维尔德常数(每单位长度·单位外加磁场的法拉第旋转角)大；
(2)透过光的插入损耗小。可是，关于插入损失，在0.7～0.9μm的区域，存在被称为截止(カツトオン)波长的插入损耗急剧增加的区域，并且在其附近以及比其更短波长一侧的区域，插入损耗过大，因此不能作为法拉第旋转器使用。在CdMnHgTe半磁性半导体的场合，截止波长的数值对应于其组成而变化，因此，把目的波长区域以外的光学特性数据单纯地进行外插，由此来判断在使用元件的波长区域内是否具有作为法拉第旋转器来说是充分的光学特性是不可能的。
根据这种情况，回顾上述特开昭61-123814公报和上述特开平3-229217公报，前者在其实施例中记载的实测波长只有0.8μm、1.3μm和1.5μm3个波长，而后者只限定于0.50～0.78μm的区域。
因此，对于在使用0.98μm波段的光隔离器中应用为前提的法后第旋转器来说，没有理由认为上述2份公报所示的组成范围可以直接地作为能够获得优良光学特性的范围，为了确定适合的组成范围，必须重新制备各种组成的CdMnHgTe半磁性半导体，并在必须的波长范围内重新测定作为其光学特性的维尔德常数和截止波长。
另外，在上述特愿平5—9984号说明书中虽然在其对应的波长范围内包含0.98μm波段，但作为使用对象的波长范围取在0.8～1.1μm相当宽的范围内，与使用波长限定为0.98μm附近的情况相比较，请求保护的组成范围反而明显地狭小，因此不能说仅仅在此组成范围内才适合于作为可以获得良好光学特性的0.98μm波段附近波长中用的法拉第旋转元件的组成范围。
如上所述，对于用在0.98μm波段附近波长的光隔离器上的CdMnHgTe半磁性半导体的法拉第旋转器来说，要求达到下述2点
(1)能在工业上以稳定产量制造的手段；
(2)在相同波长范围内提示透过光的插入损耗小，而且维尔德常数充分大的半磁性导体的组成范围。但是上述的先有技术对上述的任一点都没有作明确的表示。另外，根据上述说明，把利用CdMnHgTe半磁性半导体制成的法拉第旋转器在0.98μm波段附近波长的光隔离器中使用为前提，然而，即使是在作为利用相同波长的透过光的光磁场敏感元件中用的法拉第旋转器而使用的情况来说，也是完全相同的。
因此，本发明的课题是提供一种可作为法拉第元件使用的，组成均一并且光学质量高的磁性光学元件。
本发明的另一个课题是提供一种制造可作为法拉第元件使用的，组成均一并且光学质量高的磁性光学元件的方法。
根据本发明，可以获得如下的一种磁性光学元件，其特征在于，在以(Cd1-X-YMnXHgY)1Te1(0＜x＜1、0＜y＜1)表示的磁性光学元件中，在MnTe-HgTe-CdTe的拟3元体系相图中，具有包含在由Mn0.5Hg0.5Te、Mn0.6Hg0.4Te、Cd0.83Mn0.13Hg0.04Te、Cd0.83Mn0.05Hg0.12Te4点所包围的范围内的组成，而且具有300μm以上的厚度，并且是由实际上不含双晶及组成偏析的单晶组成。
另外，根据本发明，可以获得如下的一种磁性光学元件的制造方法，所说的磁性光学元件由(Cd1-X-YMnxHgy)1Te1(0＜x＜1，0＜y＜1)表示，它具有在MnTe-HgTe-CdTe的拟三元体系相图中包含在由Mn0.5Hg0.5Te、Mn0.6Hg0.4Te、Cd0.83Mn0.13Hg0.04Te、Cd0.83Mn0.05Hg0.12Te4点所包围的范围内的组成，而且具有300μm以上的厚度，并且是由实际上不含双晶及组成偏析的单晶组成，该制造方法的特征在于，它包含原料准备工序、原料熔融工序、制成多晶体的工序和再结晶生长的工序，其中
原料准备工序是以金属Cd、金属Mn、金属Te和金属HgTe组成的原料，或者以金属Cd、金属Mn、金属Te和金属Hg组成的原料作为起始原料，其中，对于在上述拟三元体系相图中在上述范围内包含的目标组成，Te以外的元素的比例直接按规定的比例，而Te则以0.001以上至0.1以下的过剩的比例进行配合；
原料熔融工序是将上述的起始原料放置在维持对应于Hg的蒸气压的压力以及维持能够将上述起始原料熔融的温度的气氛中，将上述起始原料熔解于已熔融的原料中；
制成多晶体的工序是将上述已熔融的原料通过快速冷却进行凝固而制成多晶体；
再结晶生长工序是将上述的多晶体放置在维持对应于Hg的蒸气压的压力以及维持上述多晶体的相变温度要低的温度的气氛中，通过固相反应使上述的多晶体再结晶生长。
图1把按照本发明的第一个实施例制得的磁性光学元件的组成范围表示于MnTe—HgTe—CdTe的拟3元体系相图中。
图2(a)和(b)用于说明实施以前的布里奇曼法的结晶制造装置的工作情况。
图3是具有以用上述以往的布里奇曼法制造的CdMnHgTe所示组成的半磁性半导体结晶的结构的红外偏光显微照片。
图4(a)和(b)用于说明实施本发明的制造方法的结晶制造装置的工作情况。
图5是具有以用上述本发明的制造方法制造的CdMnHgTe所示组成的半磁性半导体结晶的结构的红外偏光显微照片。
图6用于表示用上述以前的布里奇曼法和用上述本发明的制造方法制得的结晶的组成偏析的分布进行比较的情况。
图7用于表示在MnTe-HgTe-CdTe的拟三元体系相图中相应于半磁性半导体单晶的各种组成的维尔德常数的值。
下面详细说明本发明的实施例。
参照图1，按本发明的一个实施例制得的磁性光学元件是一种由(Cd1-X-YMnXHgY)1Te1(0＜x＜1，0＜y＜1)表示的磁性光学元件，在MnTe-HgTe-CdTe的拟三元体系相图中，具有包含在由Mn0.5Hg0.5Te、Mn0.6Hg0.4Te、Cd0.83Mn0.13Hg0.04Te、Cd0.83Mn0.05Hg0.12Te的a、b、c、d4点所包围的范围内的组成，以便可以在波长区域0.98μm、1.017μm、1.047μm、1.064μm波段的各波长附近使用，而且具有300μm以上的厚度，并且是由实际上不含双晶及组成偏析的单晶组成。
下面要进行详细的叙述，但是简单地来说，由上述单晶组成的磁性光学元件是以下述的方式进行制造的。即以金属Cd、金属Mn、金属Te和金属HgTe组成的原料(或以金属Cd、金属Mn、金属Te和金属Hg组成的原料)作为起始原料，其中，相对于上述拟三元体系相图中在上述范围内含有的目标组成来说，Te以外的元素的比例直接按上述比例，而Te则按0.001～0.1过剩的比例配合，将这些起始原料装入石英坩埚中。将该装有起始原料的石英坩埚的压力维持于对应于Hg的蒸气压的压力，把充填了起始原料的石英坩埚放置于加热炉内均匀加热的区域，从而使起始原料熔融。然后将此熔融的原料通过快速冷却进行凝固而制成多晶体。然后将此装有多晶体的石英坩埚移入加热炉内保持特定温度梯度(如下所述)的区域，将此装有多晶体的石英坩埚在维持于比多晶体的相变温度低的温度，并且在维持于对应于Hg的蒸气压的压力的气氛中放置数日，通过固体反应而使上述的多晶体再结晶生长。
该制造方法是把通过淬火法(高压熔融冷却法)制得的，具有几乎与目标组成相对应组成的多晶原料棒在真空下封装入安瓿瓶状的坩埚中，用加热装置将该坩埚在低于该多晶原料相变点的温度下保持数日，使该多晶原料进行再结晶生长，从而制造单晶体。按照这种制造方法，可以克服以前的布里奇曼法所存在的上述缺点，可以大量地生产不产生双晶的，而且组成偏析极小的质量单晶。
把由上述单晶组成的磁性光学元件作为法拉第旋转器来制备时，可以获得一种具有下述性能的光隔离器：它具有隔离度为30dB以上，插入损耗为0.5dB以下的实质性高性能，而且呈小型状可以安装于LD模子内，可以在0.98μm、1.017μm、1.047μm、1.064μm各波长附近的波段使用。同样，把由上述单晶组成的磁性光学元件作为法拉第旋转器来制备时，也可以获得使用上述波段内透过光的高性能的光磁场敏感元件。
把具有ZnS型结构的CdTe中的一部分Cd置换成Mn而制得的Cd1-xMnxTe(0＜X＜1)是一种具有大的维尔德常数的元件，这一点是已知的，而且这种元件在0.63～0.85μm的透过光区域可作为用于光隔离器的法拉第旋转器使用也是大家熟知的。但是，该种元件在作为本发明的对象范围的0.98μm、1.017μm、1.047μm、1.064μm各波段的附近波长处，其维尔德常数很少，因此，直接将其作为法拉第旋转器就不能获得足够好的光学特性。这是因为，通常对于CdMnTe元件来说，它具有的特征是在靠近其截止波长处维尔德常数变大，而对该种元件来说其截止波长是0.6～0.7μm的缘故。在使用这种元件时，为了在上述各波段的附近获得足够大的维尔德常数，可以改变Mn的组成值来增大维尔德常数的绝对值，同时用Hg来置换Cd的一部分来使上述截止波长向0.9μm波段移动。但是，在截止波长本身的领域内，元件的插入损耗增大，因此不能作为法拉第旋转器使用。从插入损耗方面考虑，为了在上述各波段附近使用CdMnHgTe元件，截止波长希望在0.94μm以下。这时，在波长0.98μm处的插入损耗为0.5dB以下(透过率在90％以上)，该数值是为了作为用于光隔离器的法拉第旋转器使用所必需的小的数值。另外，对于最终的元件的光学特性来说，控制作为体元件的光学质量的结晶性也会起到很大的影响。
另一方面，在CdMnHgTe单晶的制造方法中，按照本发明提出的制造方法也能期望获得显著的改善。即，把通过淬火法(高压熔融冷却法)制得的，具有与目标组成相对应组成的多晶原料棒在真空下封装入安瓿瓶状的坩埚中，用加热装置将该坩埚保持在低于目的组成结晶的相变点的温度下，使该多晶原料再结晶生长，从而制造单晶。这时，为了防止结晶生长方面产生问题(向石英坩埚施加的压力发生偏移、Hg的析出等)，必须经常地将压力、温度及温度梯度适当地保持在预定值，这样就可以用同一装置返复多次地制造具有稳定组成的元件用结晶。按照以上的方法，就可以把按照以前的布里奇曼法生产时，对于光学质量来说成为大问题的双晶的产生的可能性从原理上降低为零，同时可把能够造成结晶的光学特性发生很大变化的组成偏析控制在实用上不产生问题的的范围内，因此可以高的合格率制造具有良好光学特性的法拉第旋转元件结晶，因此，使用该方法就使工业上的批量生产开始成为可能。
下面说明本发明的具体例。
这里，对于在制造相当于图1C点组成的Cd0.83Mn0.13Hg0.04Te的单晶的场合，下面对以前的布里奇曼法和本发明的制造方法二者进行说明。
图2示出用于实施以前的布里奇曼法的制造装置的概略构成。按照目标比例称量出金属Cd、金属Mn、金属HgTe及金属Te(摩尔数比，Cd∶Mn∶HgTe∶Te＝0.83∶0.13∶0.04∶0.96)作为起始原料，然后将此起始原料装填入石英坩埚3中，在加压容器8内有氩气9的存在下进行真空密封，在高压布里奇曼炉的电炉1中的熔融区域H处熔融(条件：熔点约1050℃，压力约20dtm)，制成熔体4，然后使石曲坩埚3按照3～7mm/h的速度下降并在其下部侧进行冷却，从石英坩埚3的下端侧开始按顺序进行结晶生长，从而形成单晶5。按照该方法获得的结晶，首先在从熔点(1050℃)至相变点(950℃)之间成为纤锌矿型结构，然后在相变点以下的温度变为闪锌矿型结构。由于以上情况，如采用这种制造方法，则所获的结晶产生双晶，而且由于组成的变动而在结晶生长方向上发生光学特性的变化。因此，要把获得的结晶作为光学元件的材料使用时，只有在其特定面的方位，并且是特定区域内的部分才可以使用，因此合格率很低。因此，这种结晶可以作为法拉第旋转器利用的区域只是全体结晶的特定部分，而且质量也不够好。
图3是按以前的布里奇曼法制造的半磁性半导体结晶的结构的红外偏光显微照片。在图3中，照片的里面侧是结晶生长的开始部分，结晶从此处向照片的表面侧生长。从该照片的斜向一面可以明显地观察到线状的结构，这就是已产生的双晶的晶体界面。晶体界面相互之间的间隔，也就是均一单晶区域的厚度，在此情况下约为30μm。
图4示出用于实施本发明制造方法的制造装置的概略构成。在制造相当于图1C点组成的Cd0.83Mn0.13Hg0.04Te的单晶的场合，按照目标比例并且使Te稍稍过剩地称量高纯度的金属Cd、金属Mn、金属HgTe和金属Te(Te过剩量为0.001(即0.1％)以上，0.1(即10％)以下，在本例中为0.01(即1.0％)过剩。摩尔数比，Cd∶Mn∶HgTe∶Te＝0.83∶0.13∶0.04∶1.01)作为起始原料。然后将起始原料装填入石英坩埚3中，在加压容器8内，在氩气9的存在下进行真空密封，在电炉1的熔融区域H进行熔融(条件：熔点约1050℃，压力约20atm)，变成熔体后，通过急冷制成多晶的烧结棒6。然后使用坩埚移动机构的装置把石英坩埚移动到将加热区域设定成适当温度梯度(按上下方向存在～10℃/cm的温度梯度，而且是向下方移动时温度变低)的位置，将温度保持在低于相变点的温度(～880℃)，将压力保持约15atm，以此进行再结晶，进行单晶5的生长。由于单晶5生长时时的温度(约900℃)在相变点(约950℃)以下，因此单晶5从一开始就成为闪锌矿型的结构。因此在该情况下，由于在结晶冷却过程不通过相变点，所以不会产生双晶。另外，由于在熔点以下进行结晶生长，因此结晶的组成偏析十分小，按照上述组成进行的结晶，可以按90％以上的合格率获得具有单晶化区域的生长晶体。
图5是按本发明方法制造的半磁性半导体结晶结构的红外偏光显微照片。在图5中，照片的里面侧是生长的开始部分，结晶从此处向照片的表面侧生长。与图3所示的按以前的布里奇曼法制造的场合不同，完全看不到由于双晶的产生而导致的纵向的线状结构，这表明它是光学质量均一的产品。
参照图6，其中示出按上述本发明制造方法培养的结晶在长度方向上Hg的浓度分布a和按上述从前的布里奇曼法培养的结晶在长度方向上Hg的浓度分布b。另外，C表示结晶的目标组成。另外，在该图中，纵轴的Hg浓度对应于由结晶的组成式Cd1-x-yMnxHgyTe(0＜X＜1，0＜Y＜1)中示出的Y的值。
使用以上说明的本发明的制造方法，制备在MnTe-HgTe-CdTe的拟三元体系相图中各种不同组成的CdMnHgTe的单晶，测定其维尔德常数及插入损耗，研究作为法拉第旋转器的适用组成范围。图7中示出，通过实际制造结晶后测定光学特性的组成位置及在该组成时的维尔德常数值。在图中示出的测定位置合计30个点。
通常，在CdMnHgTe单晶的场合，从使用上的条件考虑，法拉第旋转器的维尔德常数的值在使用波长处必须在0.03度/cm·Oe以上。这是因为，如果使用磁场强度为3000 Oe的永久磁铁，则为了使透过光的偏振面旋转45°的法拉第旋转器的全长应为5mm，然而从工业上大量生产光隔离器、光磁场敏感元件来考虑，使用磁场强度超过3000 Oe的永久磁铁并使CdMnHgTe单晶的全长超过5mm的设计是不现实的。因此在图7中示出了维尔德常数的值在0.03度/cm·Oe以上的区域，在该图中用虚线表示的通过连结a、b、c、d4点而构成的四边形的周边及其内部共同形成了该区域，该区域相当于图1中由a、b、c、d4点包围而成的组成范围。应予指出，对于法拉第旋转器的光学特性来说，很重要的一点是维尔德常数要大，同时插入损耗要小。已经确认，在图中四边形内的点，每一点的截止波长皆在940nm以下，并且在作为隔离器使用的情况下的插入损耗皆在0.5dB以下。
下面示出使用由图1中a、b、c、d4点包围而成的组成范围内的CdMnHgTe单晶来制造0.98μm波段用光隔离器的例子。按照上述本发明的制造方法来制备相当于图1及图7中C点组成的Cd0.83Mn0.13Hg0.04Te单晶，再将其制成法拉第旋转器，通过将其插入一个磁场强度为3000 Oe的Nd-Fe-B圆筒形永久磁铁的内部而制成具有外加磁场结构的光隔离器。法拉第旋转器的形状为1.7mm×1.7mm×5mm，在光透过区域的两个表面上涂敷0.98μm用的无反射涂层。另外，作为偏振元件，使用2片同样地涂敷有无反射涂层的玻璃偏振元件。光隔离器的尺寸为Ф8mm×8Lmm的小型物。另外，其光学特性为，隔离度：30dB，插入损耗：0.5dB，其中的每一个数值都是在作为用于光纤放大器的、在0.98μm波段应用的光隔离器使用时，能够达到满意地使用的数值。
与此相反，在使用按照以前的布里奇曼方法制造的结晶的情况下，即使利用最好的结晶部分，具有同样结构的用于0.98μm波段的光隔离器的特性为，隔离度：25dB，插入损耗1.0dB，在实用上是非常不够的。
如上所述，按照本发明，可以提供适合作为用于放大器的激励光源等(0.98μm～1.064μm)的光隔离器中用的磁性光学元件的，其组成为由Cd1-X-YMnXHgYTe(0＜X＜1，0＜Y＜1)表示的半磁性半导体结晶所构成的磁性光学元件。
另外，根据本发明可以获得能够将上述半磁性半导体作为没有双晶的，组成偏析十分小的高质量单晶，高效率地进行制造的方法。
另外，根据本发明，通过将上述磁性光学元件作为法拉第旋转体使用，可以获得适用于放大器中用的激光光源(0.98μm波段、1.017μm波段、1.047μm波段及1.064μm波段)的小型、高性能的光隔离器。
另外，根据本发明，将上述磁性光学元件作为法拉第旋转器使用，可以获得使用波长为0.98μm波段、1.017μm波段、1.047μm波段及1.064μm波段的高性能光磁场敏感元件。

Claims (8)

1.一种由(Cd1-X-YMnXHgY)1Te1(0＜x＜1、0＜y＜1)表示的磁性光学元件，其特征是在MnTe-HgTe-CdTe的拟三元体系相图中，具有包含在由Mn0.5Hg0.5Te、Mn0.6Hg0.4Te、Cd0.83Mn0.13Hg0.04Te、Cd0.83Mn0.05Hg0.12Te4点所包围的范围内的组成，而且具有300μm以上的厚度，并且是由实际上不含双晶及组成偏析的单晶组成。
2.权利要求1所述的一种磁性光学元件，其特征还包括，实质上在0.98μm波段的波长范围内使用。
3.权利要求1所述的一种磁性光学元件，其特征还包括，实质上在1.017μm波段的波长范围内使用。
4.权利要求1所述的一种磁性光学元件，其特征还包括，实质上在1.047μm波段的波长范围内使用。
5.权利要求1所述的一种磁性光学元件，其特征还包括，实质上在1.064μm波段的波长范围内使用。
6.一种光隔离器，其特征在于，它是将权利要求1所述磁性光学元件作为法拉第旋转器制备而形成的。
7.一种光磁场敏感元件，其特征在于，它是将权利要求1所述的磁性光学元件作为法拉第旋转器制备而形成的。
8.一种由(Cd1-X-YMnXHgY)1Te1(0＜x＜1、0＜y＜1)表示的磁性光学元件的制造方法，该磁性光学元件在MnTe-HgTe-CdTe的拟三元体系相图中具有包含在由Mn0.5Hg0.5Te、Mn0.6Hg0.4Te、Cd0.83Mn0.13Hg0.04Te、Cd0.83Mn0.05Hg0.12Te4点所包围的范围内的组成，而且具有300μm以上的厚度，并且是由实际上不含双晶及组成偏析的单晶组成，该制造方法的特征在于包含原料准备工序、原料熔融工序、制成多晶体的工序和再结晶生长的工序，其中：
原料准备工序是以金属Cd、金属Mn、金属Te和金属HgTe组成的原料或者以金属Cd、金属Mn、金属Te和金属Hg组成的原料作为起始原料，其中，Te以外的元素的比例直接按规定的比例，而Te则以0.001以上至0.1以下过剩的比例进行配合；
原料熔融工序是将上述的起始原料置于维持相应于Hg的蒸气压的压力，以及维持能够将上述起始原料熔融的温度的气氛中，将上述的原料熔化成熔融的原料；
制成多晶体的工序是将上述熔融的原料通过快速冷却进行凝固而制成多晶体；
再结晶生长工序是将上述的多晶体置于维持相应于Hg的蒸气压的压力以及维持在比上述多晶体的相变温度要低的温度的气氛中，通过固相反应使上述的多晶体再结晶生长。
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