DE69428559T2

DE69428559T2 - Magnetooptisches element

Info

Publication number: DE69428559T2
Application number: DE69428559T
Authority: DE
Inventors: Koichi Onodera
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1993-01-25
Filing date: 1994-01-25
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2014-01-26
Also published as: CA2132616C; EP0634684A4; CA2132616A1; DE69428559D1; EP0634684B1; EP0634684A1; WO1994017437A1; US5596447A

Description

TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung bezieht sich auf ein magnetooptisches Element zur Benutzung als optische Isolator in einem optischen Verstärker oder ähnliches und insbesondere auf ein magnetooptisches Element, das geeignet ist zur Benutzung in einem Wellenlängenbereich zwischen 0,8 Mikrometer und 1, 1 Mikrometer. Diese Erfindung bezieht sich weiter auf einen optischen Isolator, bei dem das benutzte magnetooptische Element ein Faraday- Rotator ist.

HINTERGRUNDSTECHNIK

Ein optischer Wanderwellenverstärker eines 1,5 Mikrometerbandes mit einer optischen Faser, zu der Er(Erbium) hinzugefügt ist, weist eine hohe Effektivität, keine Polarisationsabhängigkeit und ein hervorragendes Merkmal des Anpassens an ein Transmissionssystem auf. Seine praktische Anwendung auf das Erregen von Laserdioden (hier im folgenden LD) eines 0,98 Mikrometer- und 1,48 Mikrometerbandes ist heftig studiert worden. Als Resultat der experimentellen Untersuchungen des Signal-Optikgewinnes und der Rauscheigenschaften ist allgemein bekannt, daß höhere Effektivität und niedrigere Rauscheigenschaften erzielt werden durch die Anregung im 0,98 Mikrometerband als bei der Anregung im 1,48 Mikrometerband. Die Entwicklung ist jedoch gegenwärtig im Voranschreiten im Hinblick eines optischen Verstärkers mit einer optischen Einrichtung (wie zum Beispiel ein optischer Isolator), die in dem 1,48- Mikrometerband geeignet sind.
Als optischer 0,98-Mikrometerisolator sind optische Isolatoren gegenwärtig in der praktischen Benutzung unter Benutzung eines Einkristall aus Terbium-Gallium-Granat (TGG). Sie sind wohl zu voluminös im Vergleich mit einer LD und nicht geeignet für zukünftige Gesichtspunkte. Voluminöser Yttrium-Eisen-Granat (YIG) und Bi-substituierter Granat sind hochgradig in dem 0,98-Mikrometerband absorbierend und nicht praktisch wegen eines Einleitungsverlustes von 5 dE. Es ist bestätigt worden, daß Cd1-xMnxTe ein Material ist mit einer großen Verdet- Konstante, und es ist bestätigt, daß es eine praktische Leistung als ein Material für optische Isolatoren der sichtbaren Wellenlänge von 0,85 bis 0,63 Mikrometer zeigt, wenn Mn für einen Teil von Cd des CdTe eines ZnS-Kristallaufbaues substituiert wird (Onodera und Oikawa, 15-th Scientific Lecture Proceedings of the Applied Magnetism Institute of Japan, 30aB-7, Seite 179 (1991)).
Die Verdet-Konstante ist jedoch zu klein bei 0,98 Mikrometer, und es ist schwierig gewesen, in der Praxis benutzt zu werden. Dieses ist der Hauptgrund einer Verzögerung bei der Entwicklung eines optischen Isolators für die 0,98-Mikrometerbanderregung von optischen Verstärkern mit LD-Modulen trotz der inhärent höheren Effektivität und niedrigeren Rauscheigenschaften als die 1,48 Mikrometerbanderregung.
Aus der JP 61-123814 A oder aus der JP 3-229217 A sind magnetooptische Element der allgemeinen Summenformel Cd1-x-yMnxHgyTe bekannt. Insbesondere offenbart die letztere Druckschrift ein Quasi-3-Element-Phasendiagramm, das stark mit dem in Fig. 2 der vorliegenden Anmeldung gezeigten Gebiet überlappt (wenn sie in ein gemeinsames Diagramm übertragen werden). Gemäß dem Herstellungsverfahren wird jedoch stoichiometrische Zusammensetzung benutzt.
Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, ein magnetooptisches Element vorzusehen, das geeignet für die Benutzung in einem Wellenbereich zwischen 0,8 Mikrometer und 1, 1 Mikrometer (insbesondere 0,98 Mikrometer) geeignet ist, und ein Herstellungsverfahren dafür.
Es ist eine andere Aufgabe dieser Erfindung, einen optischen Isolator vorzusehen, bei dem als ein Faraday-Rotator des magnetooptisches Elementes des beschriebenen Types Benutzung gemacht wird.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Diese Aufgaben werden gelöst durch ein magnetooptisches Element, wie es in einem der Ansprüche 1 oder 2 angegeben ist, oder durch ein Verfahren, wie es in Anspruch 4 oder 5 angegeben ist.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Auf die oben beschriebene Weise ist Cd1-xMnxTe ein Material mit einer großen Verdet-Konstanten, und es bestätigt, daß es eine praktische Leistung als optische Isolatoren von sichtbaren Wellenlängen von 0,85 bis 0,63 Mikrometer zeigt, wenn Mn für einen Teil von Cd des CdTe einer ZnS-Kristallstruktur substituiert wird. Die praktische Leistung ist jedoch nicht in einem 0,98 Mikrometerband erzielt aufgrund der kleinen Verdet- Konstanten. Dieses ist so, da die Verdet-Konstante die Neigung des Wachsens zu groß nahe einer optischen Absorptionskante aufweist. Es ist daher untersucht worden zum Erzielen der praktischen Leistung mit diesem Material zum Einstellen der Bandlückenenergie des Materiales und zum Auswählen einer Mn- Zusammensetzung zum Wachsenlassen der Verdet-Konstante auf groß. Es ist möglich, die Bandlückenenergie zu einem 0,9- Mikrometerband zu verschieben durch Substituieren von Hg für einen Teil des Cd. Die voluminöse Kristallinität weist schließlich einen großen Einfluß auf. Die Kristallzusammensetzung wird folglich im Vergleich mit der Kristallinität entschieden.
Mit dem magnetooptischen Element ist es möglich, einen optischen Isolator in einem 0,98 Mikrometerband vorzusehen, der praktische Eigenschaften von mindestens 30-dB Isolation und höchstens 1-dB Einleitungsverlust aufweist und als ein LD- Modul benutzbar ist.
Gemäß dieser Erfindung ist zusätzlich ein optischer Isolator vorgesehen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß Benutzung als ein Faraday-Rotator des magnetooptischen Elementes gemacht wird.
Bei den magnetooptischen Elementen gemäß dem Anspruch wird der Mn-Inhalt im Hinblick auf das Erzielen einer praktischen Leistung mit diesem Material zum Einstellen der Bandlütkenergie des Materiales gewählt, und daß der Verdet-Koeffizient ein großen Absolutwert aufweist. Hg ist für einen Teil von Cd substituiert zum Erzielen einer Verschiebung eines Wellenlängenbandes, bei dem die Bandenergie notwendig ist. Eine kleine Menge von Q oder Zn wird zum Kompensieren des Erweichens des Materiales durch Hinzugeben einer hohen Konzentration (x ≥ 0,1) von Mn für einen großen Verdet-Koeffizienten und zum Erhöhen der Härte des Kristalles hinzugefügt. Diese werden stark durch die Volumenkristallinität beeinflußt. Die optimale Kristallzusammensetzung wird daher als Ausgleich zwischen der Möglichkeit der Kristallherstellung und der Kristallinität entschieden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 zeigt ein MnTe-HgTe-CdTe-Quasi-Drei-Element- Phasendiagramm einer Kristallzusammensetzung eines magnetooptischen Elementes, das für eine erste Referenzausführungsform dient und in einem optischen Isolator einsetzbar ist, der als ein LD-Modul verwendbar ist; Fig. 2 zeigt ein MnTe-HgTe-CdTe- Quasi-Drei-Element-Phasendiagramm einer Kristallzusammensetzung eines magnetooptischen Elementes, das für eine zweite Referenzausführungsform dient und in einem optischen Isolator verwendbar ist, der als ein LD-Modul einsetzbar ist; Fig. 3 zeigt einen Leistungsindex L* zur Dispersion in Wellenlängen λ mit einem Betrag des Dotierens mit Hg, wobei eine variable Konzentration von Mn variiert wird; und Fig. 4 zeigt ein MnTe-HgTe-CdTe-Quasi-Drei-Element-Phasendiagramm von Kristallzusammensetzungen von magnetooptischen Elementen, die für eine erste und eine zweite Ausführungsform dieser Erfindung dienen und in einem optischen Isolator verwendbar sind, der in einem LD-Modul einsetzbar ist.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Ausführungsformen dieser Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

(Erste Referenzausführungsform)

Zuerst wird das Auswählen einer optimalen Zusammensetzung eines magnetooptischen Elementes gemäß einer ersten Referenzausführungsform beschrieben.
Kristalle wurden durch das Bridgman-Verfahren mit verschiedenen Kompositionen in einem MnTe-HgTe-CdTe-Quasi-Drei-Element- Phasendiagramm hergestellt. Cd, Mn, Te und Hg wurden mit den entsprechenden Zusammensetzungen in einer Quarzampulle gemischt und vakuumabgedichtet. Wenn die vollständige Schmelze nicht während des Erwärmens erzielt wird, ist die Quarzampulle möglicherweise wegen eines hohen Dampfdruckes zerbrochen. Eine Gegenmaßnahme war es daher, Zuflucht dazu zu suchen, daß die Quarzampulle mit eine ausreichend dicken Wand hergestellt wurde, und daß ein überschüssiger Te-Gehalt zum Absenken des Schmelzpunktes auf ungefähr 800ºC benutzt wurde, und zum Verringern des inneren Druckes während des Wachsens.
Die Quarzampulle wurde in einen aufrechten Bridgman-Ofen gesetzt und bei einer Schmelztemperatur von 800ºC während zehn Stunden gehalten. Danach wurde ein Quarzschmelztigel langsam zur Kristallisation von einem unteren Temperaturende der Quarzampulle abgesenkt.
Fig. 1 zeigt eine Zusammensetzung eines magnetooptischen Elementes, das für die erste Referenzausführungsform dient und in einem optischen Isolator (9,5 · 10 mm im Durchmesser und in der Länge) verwendbar ist, das als ein LD-Modul mit einer Isolation von mindestens 30 dB und einem Einleitungsverlust von höchstens 1dB eingesetzt wird, wenn es mit einem angelegten Magnetfeld von 3000 Oe beliefert wird. Auf die in Fig. 1 gezeigte Weise weist das magnetooptische Element der ersten Referenzausführungsform einen Cd1-x-yMnxHgyTe-Einkristall auf, der eine Zusammensetzung in einem Gebiet aufweist, das in einem Quasi-Drei-Element-Phasendiagramm von MnTe-HgTe-CdTe durch die folgenden vier Punkt definiert ist:
Mn0,01Hg0,04Cd0,95Te, Mn0,01Hg0,1Cd0,89Te,
Mn0,12Hg0,17Cd0,71Te und Mn0,25Hg0,04Cd0,71Te.
Verglichen mit den Segregationskoeffizienten der anderen Elemente weist Hg einen weitaus größeren Segregationskoeffizienten auf. Dieses resultiert in einer stärkeren Segregation in der Zusammensetzung und gibt Anlaß zu Fluktuationen in den Eigenschaften der hergestellten Einkristalle und einer schlechten Ausbeute, wenn ein Hg-Gehalt größer als 0,17 ist. Andererseits resultiert ein Mn-Gehalt von mehr als 0,25 oft in der Erzeugung von Zwillingsdefekten und einer schlechten Ausbeute.
Ein optischer Isolator wurde hergestellt, indem das magnetooptische Element gemäß der ersten Referenzausführungsform als ein Faraday-Rotator benutzt wurde. Es war möglich, den optischen Isolator als ein LD-Modul einzusetzen.
Beispiele werden in Hinblick auf das magnetooptische Element gemäß der ersten Referenzausführungsform beschrieben.

Beispiel 1

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von Mn0,1Hg0,1Cd0,8Te bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch Schmelzen mit Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen wurde ausgeführt, wie zuvor beschrieben wurde. Aus dem so gezogenen Einkristall wurden Proben in einer rechteckigen Plattenform von 2 mm · 2 mm x 1,7 mm in der Dicke hergestellt, wobei (1 1 1)-Oberflächen als Kristallflächen benutzt wurden. Es ist bestätigt worden, daß eine Faraday-Rotation von 45º erzielt wurde für einen Laserstrahl der Wellenlänge von 0,98 Mikrometer durch Anwenden eines Magnetfeldes von 3000 Oe, und daß ein optischer Isolator befriedigend verwendbar war, so daß er eine Isolatorgröße von 8 · Smm im Durchmesser und der Länge, eine 30-dB-Isolation und einen 0,7-dB- Einleitungsverlust aufwies.

Beispiel 2

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall mit einer Zusammensetzung von Mn0,05Hg0,05Cd0,9Te bei einer niedrigen Schmelztemperatur (850ºC) durch Schmelzen mit Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen wurde ausgeführt, wie zuvor beschrieben wurde. Aus dem so gezogenen Einkristall wurden Proben in einer rechteckigen Plattenform von 2 mm · 2 mm · 2,5 mm hergestellt, wobei die (1 1 1)-Oberflächen als Kristallflächen benutzt wurden. Es ist bestätigt worden, daß eine Faraday-Rotation von 45º erzielt wurde für einen Laserstrahl von einer Wellenlänge von 0,98 Mikrometer bei dem Anlegen eines Magnetfeldes von 5000 Oe und daß ein optischer Isolator befriedigend verwendbar war, der eine Größe von 13 · 10mm im Durchmesser und in der Länge, eine 30-dB-Isolation und einen 0,7-dB- Einleitungsverlust aufwies, was ziemlich voluminös für die Anwendung für eine Laserdiode ist.

Referenz

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von Mn0,03Hg0,00Cd0,97Te bei einer niedrigen Schmelztemperatur (1000ºC) durch Schmelzen mit Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen wurde ausgeführt, wie zuvor beschrieben wurde. Aus dem so gezogenen Einkristall wurden Proben in Rechteckplattenform von 2 mm · 2 mm · 2 mm · 7,0 mm hergestellt, wobei die (1 1 1)-Oberflächen als Kristalloberflächen benutzt wurden. Mit dem Anlegen eines Magnetfeldes von 5000 Oe betrug die Faraday-Rotation 45º für einen Laserstrahl der Wellenlänge von 0,98 Mikrometer. Ein optischer Isolator hatte die Größe von 13 · 15 mm im Durchmesser und in der Länge, eine 25-dB- Isolation und einen 1,0-dB-Einleitungsverlust, so daß er eine unzureichende Leistung bei der Anwendung aufwies und in der Praxis im Vergleich mit einer Laserdiode zu voluminös war.
Auf diese Weise ist es für die erste Referenzausführungsform möglich, ein magnetooptisches Element vorzusehen, das geeignet in einem optischen Isolator für einen Wellenlängenbereich zwischen 0,8 und 1, 1 Mikrometer geeignet ist.

(Zweite Referenzausführungsform)

Die Auswahl einer optimalen Zusammensetzung wird nun beschrieben in Hinblick auf ein magnetooptisches Element gemäß einer zweiten Referenzausführungsform.
Kristalle wurden durch das Bridgman-Verfahren mit verschiedenen Zusammensetzungen in einem MnTe-HgTe-CdTe-Quasi-Drei- Element-Phasendiagramm hergestellt. Cd, Mn, Te und Hg wurden mit den entsprechenden Zusammensetzungen in einer Quarzampulle gemischt und vakuumabgedichtet. Wenn eine komplette Schmelze nicht während des Erwärmens erzielt wird, ist die Quarzampulle möglicherweise aufgrund eines hohen Dampfdruckes gebrochen. Es wurde daher zu einer Gegenmaßnahme Zuflucht genommen, die Quarzampulle mit eine ausreichend dicken Wand herzustellen, und einen Überschuß an Te-Gehalt zum Senken des Schmelzpunktes auf ungefähr 800ºC und zum Verringern eines Innendruckes während des Ziehens zu benutzen.
Die Quarzampulle wurde in einen aufrechten Bridgman-Ofen gesetzt und bei einer Schmelztemperatur von 800ºC während zehn Stunden gehalten. Danach wurde ein Quarzschmelztiegel langsam zur Kristallisation von einem unteren Temperaturende der Quarzampulle abgesenkt.
Fig. 2 zeigt eine Zusammensetzung eines magnetooptischen Elementes gemäß der zweiten Referenzausführungsform und ist verwendbar in einem optischen Isolator (9,5 · 10 mm im Durchmesser und in der Länge), der als ein LD-Modul mit einer Isolation von mindestens 30 dB und einem Einleitungsverlust von höchstens 1 dB einsetzbar ist, wenn ein angelegtes Magnetfeld von 3000 Oe angelegt wird. Auf die in Fig. 2 gezeigte Weise weist das magnetooptische Element der zweiten Referenzausführungsform dieser Erfindung einen Cd1-x-yMnxHgyTe-Einkristall auf, der eine Zusammensetzung in einem Gebiet aufweist, das in einem Quasi-Drei-Element-Phasendiagramm von MnTe-HgTe-CdTe durch die vier Punkt definiert ist:
Mn0,41Hg0,1Cd0,49Te, Mn0,41Hg0,2Cd0,39Te,
Mn0,45Hg0,25Cd0,3Te und Mm0,48Hg0,2Cd0,32Te.
Wenn das magnetooptische Element gemäß der zweiten Referenzausführungsform als Faraday-Rotator benutzt wurde, ist ein optischer Isolator ein als LD-Modul eingesetzter optischer Isolator.
Fig. 3 zeigt einen Leistungsindex L* für eine Dispersion in Wellenlängen λ mit einem Betrag des Dotierens mit Hg, das in einem variablen Gehalt Mn variiert wurde, wobei:
L* = (450/ln 10) (α/θF),
wobei α wiederum eine Absorptionskonstante und θF einen Winkel der Faraday-Rotation, wenn ein Magnetfeld H von 5000 Oe angelegt wird, x eine Mn-Konzentration und y eine Hg-Konzentration darstellen.
Beispiele werden als nächstes in Hinblick auf das magnetooptische Element gemäß der zweiten Referenzausführungsform beschrieben.

Beispiel

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von Mn0,45Hg0,2Cd0,35Te bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch Schmelzen mit Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen wurde wie oben beschrieben ausgeführt. Aus dem so gezogenen Einkristall wurden Proben hergestellt in einer rechteckigen Plattenform von 2 mm · 2 mm · 1,7 mm in der Dicke, wobei (1 1 1)-Oberflächen als Kristalloberflächen benutzt wurden. Es wurde bestätigt, daß eine Faraday-Rotation von 45º für einen Laserstrahl der Wellenlänge von 0,98 Mikrometer erzielt wurde durch Anlegen eines Magnetfeldes von 3000 Oe, und daß ein optischer Isolator befriedigend verwendbar war, mit einer Isolatorgröße von 8 · 5 mm im Durchmesser und der Länge, einer 30-dB-Isolation und einem 0,7-dB-Einleitungsverlust.

Referenz 1

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von Mn0,45Hg0,1Cd0,45Te bei einer niedrigen Schmelztemperatur (850ºC) durch Schmelzen mit Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen wurde wie oben beschrieben ausgeführt. Aus dem so gezogenen Einkristall wurden Proben hergestellt in einer rechteckigen Plattenform von 2 mm · 2 mm · 7,0 mm, wobei die (1 1 1)-Oberflächen als Kristalloberflächen benutzt wurden. Mit dem Anlegen eines Magnetfeldes von 5000 Oe betrug die Faraday-Rotation 45º für einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 0,98 Mikrometer. Ein optischer Isolator wies eine Größe von 13 · 15 mm im Durchmesser und in der Länge, eine 25-dB- Isolation und einen 1,0-dB-Einleitungsverlust auf. In der Leistung war die Isolation so schlecht wie 25 dB. In der Praxis war er mehr oder weniger voluminös im Vergleich mit einer Laserdiode.

Referenz 2

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von Mn0,45Hg0,03Cd0,52Te bei einer niedrigen Schmelztemperatur (970ºC) durch Schmelzen mit Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen wurde wie oben beschrieben ausgeführt. Von dem so gezogenen Einkristall wurden Proben hergestellt in einer rechteckigen Plattenform von 2 mm · 2 mm · 10 mm, wobei die (1 1 1)-Oberflächen als Kristalloberflächen benutzt wurden. Mit dem Anlegen eines Magnetfeldes von 5000 Oe betrug die Faraday-Rotation 45º für einen Laserstrahl einer Wellenlänge von 0,98 Mikrometer. Ein optischer Isolator hatte eine Größe von 13 · 20 mm im Durchmesser und der Länge, eine 20-dB-Isolation und einen 1,3-dB-Einleitungsverlust, so daß er eine unzureichende Leistung bei der Anwendung aufwies.
Auf diese Weise ist es möglich mit der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung, ein magnetooptisches Element vorzusehen, das in einem optischen Isolator für einen Wellenlängenbereich zwischen 0,8 und 1,1 Mikrometer geeignet ist.

(Erste Ausführungsform)

Die Auswahl einer optimalen Zusammensetzung wird nun beschrieben in Hinblick eines magnetooptischen Elementes gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung beschrieben.
Kristalle wurden durch das Bridgman-Verfahren mit verschiedenen Zusammensetzungen in einem MnTe-HgTe-CdTe-Qte-Quasi-Vier- Element-Phasendiagramm hergestellt, wobei Q mindestens ein Teil darstellt, das aus einer Gruppe gewählt ist, die Se und S besteht. Cd, Mn, Te, Hg und Q wurden mit den entsprechenden Zusammensetzungen in einer Quarzampulle gemischt und vakuumabgedichtet. Wenn komplette Schmelze nicht während des Erwärmens erzielt wurde, ist die Quarzampulle möglicherweise aufgrund eines hohen Dampfdruckes gebrochen. Als Gegenmaßnahme wurde daher Zuflucht dazu genommen, die Quarzampulle mit einer ausreichend dicken Wand herzustellen, und einen Überschuß Te- Gehalt zum Senken des Schmelzpunktes auf ungefähr 800ºC und zum Verringern eines Innendruckes während des Ziehens zu benutzen.
Die Quarzampulle wurde in einen aufrechten Bridgman-Ofen gesetzt und bei einer Schmelztemperatur von 800ºC während zehn Stunden gehalten. Danach wurde ein Quarzschmelztiegel langsam zur Kristallisation von einem unteren Temperaturende der Quarzampulle abgesenkt.
Fig. 4 zeigt eine Zusammensetzung eines magnetooptischen Elementes gemäß ersten Ausführungsform dieser Erfindung, das in einem optischen Isolator (9,5 · 10 mm im Durchmesser und Länge) verwendbar ist, der als ein LD-Modul eingesetzt ist mit einer Isolation von mindestens 30 dB und einem Einleitungsverlust von höchstens 1 dB, wenn ein angelegtes Magnetfeld von 3000 Oe angelegt wird. Auf die in Fig. 4 gezeigte Weise weist das magnetooptische Element der ersten Ausführungsform dieser Erfindung einen Einkristall einer Zusammensetzung auf, die in einem Gebiet definiert ist in einem Quasi-Drei-Element- Phasendiagramm von MnTe-HgTe-CdTe durch die folgenden sechs Punkt:
Mn0,2Hg0,3Cd0,5Te, Mn0,3Hg0,2Cd0,5Te,
Mn0,30Hg0,05Cd0,65Te, Mn0,15Hg0,05Cd0,80Te,
Mn0,10Hg0,06Cd0,85Te, und Mn0,10Hg0,25Cd0,65Te,
und der mit einem vorbestimmten Konzentrationsbereich durch mindestens ein Teil Q dotiert ist, das aus einer Gruppe gewählt ist, die aus Se und S besteht. Der vorbestimmte Konzentrationsbereich der Dotierung mit Q ist in (Cd1-x-yMnxHg)QzTe1-z:
0,01 ≤ z ≤ 0,10.
Wenn das magnetooptische Element gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung als ein Faraday-Rotator benutzt wurde, ist ein optischer Isolator als ein in einem LD-Modul eingesetzter optischer Modulator.
Beispiele werden nun beschrieben, in denen Se als Q benutzt wird.

Beispiel 1

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von (Mn0,2Hg0,3Cd0,5)Se0,10Te0,90 bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch Schmelzen mit Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen wurde wie oben beschrieben ausgeführt. Aus dem so gezogenen Einkristall wurden Proben hergestellt in einer rechteckigen Plattenform von 2 mm · 2 mm · 1,7 mm, wobei (1 1 1)-Oberflächen als Kristalloberflächen benutzt wurden. Es wurde bestätigt, daß eine Faraday-Rotation von 45º für einen Laserstrahl der Wellenlänge von 1,02 Mikrometer erzielt wurde durch Anlegen eines Magnetfeldes von 3000 Oe, und daß ein optischer Isolator befriedigend verwendbar war, mit einer Größe von 8 · 5 mm im Durchmesser und der Länge, einer 30-dB- Isolation und einem 0,7-dB-Einleitungsverlust.

Beispiel 2

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von (Mn0,10Hg0,25Cd0,65)Se0,05Te0,95 bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch Schmelzen mit einem Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen und die Form und die Kristallflächen der Proben des gezogenen waren ähnlich zu jenen in Beispiel 1. Das Anlegen des Magnetfeldes von 3000 Oe zeigt ähnliche Resultate wie im Beispiel 1 mit der Bestätigung einer befriedigenden Benutzung als ein optischer Isolator einer Isolatorgröße von 8 · 5 mm im Durchmesser und der Länge.

Beispiel 3

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von (Mn0,3Hg0,2Cd0,5)Se0,05Te0,95 bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch Schmelzen mit einem Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen und die Form und die Kristallflächen der Proben des gezogenen waren ähnlich zu jenen in Beispiel 1. Das Anlegen des Magnetfeldes von 3000 Oe zeigte ähnliche Resultate wie im Beispiel 2 mit der Bestätigung der befriedigenden Benutzung als ein optischer Isolator einer Isolatorgröße von 8 · 5 mm im Durchmesser und der Länge.

Beispiel 4

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von (Mn0,15Hg0,05Cd0,80)Se0,05Te0,95 bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch Schmelzen mit einem Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen und die Form und die Kristallflächen der Proben des gezogenen waren ähnlich zu jenen von Beispiel 1. Das Anlegen des Magnetfeldes von 3000 Oe zeigte ähnliche Resultate wie im Beispiel 3 mit der Bestätigung einer befriedigenden Benutzung als ein optischer Isolator mit einer Isolatorgröße von 8 · 5 mm im Durchmesser und der Länge.

Referenz 1

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von (Mn0,2Hg0,3Cd0,5)Se0,20Te0,80 bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch Schmelzen mit einem Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen und die Form und die Kristallflächen der Proben des gezogenen waren ähnlich zu jenen in Beispiel 1. Anwenden des Magnetfeldes von 3000 Oe zeigt ähnliche Resultate wie im Beispiel 4 mit der Ausnahme der Isolatorgröße. Eine ausreichende Benutzung war möglich als ein optischer Isolator einer Isolatorgröße von 16 · 5 mm im Durchmesser und Länge. Unzureichend war es jedoch zum Herstellen eines LD- Modules.

Referenz 2

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von (Mn0,10Hg0,25Cd0,65)Se0,15Te0,85 bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch Schmelzen mit einem Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen und die Form und die Kristallflächen der Proben des gezogenen waren ähnlich zu jenen in Beispiel 1. Das Anwenden des Magnetfeldes von 3000 Oe zeigte ähnliche Resultate wie im Beispiel 4 mit der Ausnahme der Isolatorgröße. Ausreichende Benutzung war möglich als ein optischer Isolator einer Isolatorgröße von 16 · 5 mm im Durchmesser und der Länge. Unzureichend war es jedoch für die Herstellung eines LD-Modules.
Die Gründe sind wie folgt, warum der Konzentrationsbereich von Se bestimmt war zu
0,01 ≤ z ≤ 0,10.
Die Benutzung von 0,1 oder größer für z löscht einen Effekt des Ersetzens durch Hg zum Vergrößern der Verdet-Konstante durch eine Verschiebung der Absorptionskante zu einer längeren Wellenlänge aus (Substituieren durch Se verschiebt die Absorptionskante zu einer kürzeren Wellenlänge zum Verringern der Verdet-Konstanten). Mit und ohne Zusatz Se, hat der Kristall eine größere Vickers Mikrohärte (in MPa), wie in Tabelle 1 im folgenden angegeben wird bei der Substitution durch Se als bei keiner Substitution. Dieses macht es möglich, mechanisches Schleifen in einem Schleifschritt ohne Spannung anzuwenden und die Probleme der übertragenen Wellenfronten zu lösen.

Tabelle 1

Mn0,15Hg0,13Cd0,72Te: 500 MPa
(Mn0,15Hg0,13Cd0,72)Se0,09Te0,91: 950 Mpa
Beispiele werden als nächstes beschrieben, in denen S als Q benutzt wird.

Beispiel 1

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von (Mn0,2Hg0,3Cd0,5)S0,10Te0,90 bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch Schmelzen mit Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen wurde wie oben ausgeführt. Aus dem so gezogenen Einkristall wurden Proben hergestellt in einer rechteckigen Plattenform von 2 mm · 2 mm · 1,7 mm, wobei (1 1 1)- Oberflächen als Kristallflächen benutzt wurden. Es wurde bestätigt, daß eine Faraday-Rotation von 45º für einen Laserstrahl der Wellenlänge von 1,02 Mikrometer durch Anlegen eines Magnetfeldes von 3000 Oe erzielt wurde, und daß ein optischer Isolator befriedigend verwendbar war, mit einer Größe von 8 x 5 mm im Durchmesser und der Länge, einer 30-dB-Isolation und einem 0,7-dB-Einleitungsverlust.

Beispiel 2

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von (Mn0,10Hg0,25Cd0,65)S0,05Te0,95 bei einem niedrigen Schmelzpunkt (800ºC) durch Schmelzen mit einem Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen und die Form und die Kristallflächen der Proben des gezogenen waren ähnlich zu jenen in Beispiel 1. Anlegen des Magnetfeldes von 3000 Oe zeigte ähnliche Resultate wie im Beispiel 1 mit der Bestätigung des befriedigenden Benutzens als ein optischer Isolator einer Isolatorgröße von 8 · 5 mm im Durchmesser und in der Länge.

Beispiel 3

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von (Mn0,3Hg0,2Cd0,5)S0,05Te0,95 bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch Schmelzen mit einem Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen und die Form und die Kristallflächen der Proben des Gezogenen waren ähnlich zu jenen in Beispiel 1. Anlegen des Magnetfeldes von 3000 Oe zeigte ähnliche Resultate wie in Beispiel 2 mit der Bestätigung der befriedigenden Benutzung als ein optischer Isolator einer Isolatorgröße von 8 · 5 mm im Durchmesser und in der Länge.

Beispiel 4

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von (Mn0,15Hg0,05Cd0,80)S0,05Te0,95 bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch Schmelzen mit einem Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen und die Form und die Kristallflächen der Proben des gezogenen waren ähnlich zu jenen in Beispiel 1. Anlegen des Magnetfeldes von 3000 Oe zeigte ähnliche Resultate wie im Beispiel 3 mit der Bestätigung einer befriedigenden Benutzung als ein optischer Isolator einer Isolatorgröße von 8 · 5 mm im Durchmesser und in der Länge.

Referenz 1

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von (Mn0,2Hg0,3Cd0,5)S0,20Te0,80 bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch Schmelzen mit einem Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen und die Form und die Kristallflächen der Proben des gezogenen waren ähnlich zu jenen in Beispiel 1. Anlegen des Magnetfeldes von 3000 Oe zeigte ähnliche Resultate wie im Beispiel 4 mit der Ausnahme der Isolatorgröße. Befriedigende Benutzung war möglich als ein optischer Isolator einer Isolatorgröße von 16 · 5 mm im Durchmesser und in der Länge. Unzureichend war es jedoch zum Herstellen eines LD-Modules.

Referenz 2

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von (Mn0,10Hg0,25Cd0,65)S0,15Te0,85 bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch Schmelzen mit einem Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen und die Form und die Kristallflächen der Proben des gezogenen waren ähnlich zu jenen in Beispiel 1. Anlegen des Magnetfeldes von 3000 Oe zeigte ähnliche Resultate wie im Beispiel 3 mit der Ausnahme der Isolatorgröße. Befriedigende Benutzung war möglich als ein optischer Isolator einer Isolatorgröße von 16 · 5 mm im Durchmesser und in der Länge. Unzureichend war es jedoch für die Herstellung eines LD-Modules.
Die Gründe sind wie folgt, warum der Konzentrationsbereich von S bestimmt war zu
0,01 ≤ z ≤ 0,10.
Die Benutzung von 0,1 oder größer für z löscht den Effekt des Substituieren durch Hg zum Vergrößern der Verdet-Konstante durch eine Verschiebung der Absorptionskante zu einer längeren Wellenlänge (Substitution durch S verschiebt die Absorptionskante zu einer kürzeren Wellenlänge zum Verringern der Verdet- Konstanten). Mit oder ohne Zugabe von S hatte der Kristall eine größere Vickers Mikrohärte (in MPa), wie in Tabelle 1 im folgenden angegeben ist mit der Substitution von S und ohne Substitution überhaupt. Dieses macht es möglich, mechanisches Schleifen in einem Schleifschritt anzuwenden ohne Spannung und die Probleme der übertragenen Wellenfronten zu lösen.

Tabelle 2

Mn0,15Hg0,13Cd0,72Te: 500 MPa
(Mn0,15Hg0,13Cd0,72)S0,09Te0,91: 850 Mpa

(Zweite Ausführungsform)

Die Auswahl einer optimalen Zusammensetzung wird nun beschrieben in Hinblick eines magnetooptischen Elementes gemäß eine r zweiten Ausführungsform dieser Erfindung.
Kristalle wurden durch das Bridgman-Verfahren mit verschiedenen Kompositionen in einem MnTe-HgTe-CdTe-ZnTe-Quasi-Vier- Element-Phasendiagramm hergestellt. Cd, Mn, Te, Hg und Zn wurden mit den entsprechenden Zusammensetzungen in einer Quarzampulle gemischt und vakuumversiegelt. Wenn die vollständige Schmelze nicht während des Erwärmens erzielt wird, ist die Quarzampulle möglicherweise aufgrund eines hohen Dampfdruckes zerbrochen. Eine Gegenmaßnahme ist die Zuflucht dazu, die Quarzampulle mit einer ausreichend dicken Wand herzustellen und einen Überschuß an Te-Gehalt zum Senken des Schmelzpunktes auf ungefähr 800ºC und zum Verringern eines inneren Druckes während des Wachstums zu benutzen.
Die Quarzampulle wurde in einen aufrechten Bridgman-Ofen gesetzt und bei einer Schmelztemperatur von 800ºC während zehn Stunden gehalten. Danach wurde ein Quarzschmelztiegel langsam zur Kristallisation von einem unteren Temperaturende der Quarzampulle abgesenkt.
Fig. 4 zeigt eine Zusammensetzung eines magnetooptischen Elementes gemäß der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung und ist verwendbar in einem optischen Isolator (9,5 · 10 mm im Durchmesser und in der Länge), der als ein LD-Modul eingesetzt ist mit einer Isolation von mindestens 30 dB und einem Einleitungsverlust von höchstens 1dB, wenn ein angelegtes Magnetfeld von 3000 Oe angelegt wird. Auf die in Fig. 4 gezeigte Weise weist das magnetooptische Element der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung einen Einkristall einer Zusammensetzung auf, die in einem Gebiet in einem Quasi-Drei-Element-Phasendiagramm von MnTe-HgTe-CdTe durch die folgenden sechs Punkt definiert ist:
Mn0,2Hg0,3Cd0,5Te, Mn0,3Hg0,2Cd0,5Te,
Mn0,30Hg0,05Cd0,65Te, Mn0,15Hg0,05Cd0,80Te,
Mn0,10Hg0,05Cd0,85Te und Mn0,10Hg0,25Cd0,65Te
und es ist in einem vorbestimmten Konzentrationsbereich durch Zn dotiert. Der vorbestimmte Bereich der Dotierung mit Zn ist in (Cd1-x-yMnxHgy)1-zZnzTe:
0,01 ≤ z ≤ 0,10.
Wenn von dem magnetooptischen Element gemäß der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung Benutzung gemacht wird als ein Faraday-Rotator wird ein optischer Isolator als ein optischer Isolator als ein LD-Modul implementiert.
Beispiele werden nun beschrieben, in denen Zn dotiert ist.

Beispiel 1

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von Mn0,19Hg0,28Cd0,48Zn0,05Te bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch eine Schmelze mit einem Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen wurde wie oben ausgeführt. Aus dem so gezogenen Einkristall wurden Proben hergestellt in einer rechteckigen Plattenform von 2 mm · 2 mm · 1,7 mm Dicke, wobei (1 1 1)-Oberflächen als Kristallflächen benutzt wurden. Es ist bestätigt worden, daß eine Faraday-Rotation von 45º für einen Laserstrahl einer Wellenlänge von 1,02 Mikrometer erzielt wurde durch Anlegen eines Magnetfeldes von 3000 Oe, und daß ein optischer Isolator befriedigend verwendbar war mit einer Größe von 8 · 5 mm im Durchmesser und in der Länge, einer 30-dB-Isolation und einem 0,7-dB-Einleitungsverlust.

Beispiel 2

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von Mn0,27Hg0,18Cd0,45Zn0,10Te bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch eine Schmelze mit einem Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen und die Form und die Kristallflächen der Proben es Gezogenen waren ähnlich zu jenen in Beispiel 1. Anlegen des Magnetfeldes von 3000 Oe zeigte ähnliche Resultate wie in Beispiel 1 mit der Bestätigung eine r befriedigenden Benutzung als ein optischer Isolator einer Isolatorgröße von 8 · 5 mm im Durchmesser und in der Länge.

Beispiel 3

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von Mn0,28Hg0,05Cd0,62Zn0,05Te bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch eine Schmelze mit einem Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen und die Form und die Kristallflächen der Proben des Gezogenen waren ähnlich zu jenen in Beispiel 1. Anlegen des Magnetfeldes von 3000 Oe zeigte ähnliche Resultate wie in Beispiel 2 mit der Bestätigung der befriedigenden Benutzung als ein optischer Isolator einer Isolatorgröße von 8 · 5 mm im Durchmesser und in der Länge.

Beispiel 4

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von Mn0,14Hg0,05Cd0,76Zn0,05Te bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch eine Schmelze mit einem Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen und die Form und die Kristallflächen der Proben des gezogenen waren ähnlich zu jenen in Beispiel 1. Anlegen des Magnetfeldes von 3000 Oe zeigte ähnliche Resultate wie im Beispiel 3 mit der Bestätigung der befriedigenden Benutzung als ein optischer Isolator einer Isolatorgröße von 8 · 5 mm im Durchmesser und in der Länge.

Referenz 1

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung aus Mn0,15Hg0,20Cd0,45Zn0,20Te bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch Schmelzen mit einem Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen und die Form und die Kristallflächen der Proben des Gezogenen waren ähnlich zu denen in Beispiel 1. Anwenden des Magnetfeldes von 3000 Oe zeigte ähnliche Resultate wie im Beispiel 4 mit der Ausnahme der Isolatorgröße. Eine befriedigende Benutzung war möglich als optischer Isolator eines Isolators der Größe 16 · 5 mm im Durchmesser und in der Länge. Unzureichend war es jedoch für die Herstellung eines LD-Modules.

Referenz 2

Durch das Bridgman-Verfahren wurde ein Einkristall einer Zusammensetzung von Mn0,30Hg0,10Cd0,45Zn0,15Te bei einer niedrigen Schmelztemperatur (800ºC) durch Schmelzen mit einem Überschuß von Te gezogen. Das Ziehen und die Form und die Kristallflächen der Proben des gezogenen waren ähnlich zu jenen in Beispiel 1. Anwenden des Magnetfeldes von 3000 Oe zeigte ähnliche Resultate wie im Beispiel 4 mit der Ausnahme der Isolatorgröße. Eine befriedigende Benutzung war möglich als ein optischer Isolator einer Isolatorgröße von 16 · 5 mm im Durchmesser und in der Länge. Unzureichend war es jedoch zur Herstellung eines LD-Modules.
Die Gründe sind wie folgt, warum der Konzentrationsbereich von Zn bestimmt war als
0,01 ≤ z ≤ 0,10.
Die Benutzung von 0,1 oder größer für z schließt einen Effekt der Substitution durch Hg zum Vergrößern des Verdet- Koeffizienten aus durch eine Verschiebung der Absorptionskante zu einer längeren Wellenlänge (Substitution durch Zn verschiebt die Absorptionskante zu einer kürzeren Wellenlänge zum Verringern der Verdet-Konstanten). Mit oder ohne Zusatz Zn wies der Kristall eine größere Vickers Mikrohärte (in MPa) auf, wie in Tabelle 3 im folgenden angegeben ist mit einer Substitution durch Zn und ohne irgend eine Substitution. Dieses macht es möglich, mechanisches Schleifen in einem Schleifschritt ohne Spannung anzuwenden und die Probleme der übertragenen Wellenfronten zu lösen.

Tabelle 3

Mn0,15Hg0,13Cd0,72Te: 500 MPa
Mn0,15Hg0,13Cd0,63Zn0,09Te: 1200 Mpa
Mit den magnetooptischen Elementen gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung ist es möglich, einen optischen Isolator vorzusehen, der eine große Verdet-Konstante (≥ 0,06), einen niedrigen Einleitungsverlust (≤ 0,5 dB pro optische Länge, die notwendig ist zum Erzielen einer 45º Faraday-Rotation) und übertragene Wellenfronten einer praktischen Oberflächengenauigkeit aufweist, und er wird benutzt beim Vermeiden eines zurückkehrenden Strahles entweder in einer LD (0,9 bis 1,1-Mikrometerband) zum Erregen eines optischen Verstärkers oder in einem System zum Erzeugen einer einzelnen Wellenlänge (blauer Laser) durch Erregen mit einer LD (0,8 bis 0,9-Mikrometerband) eines SHG-Kristalles (KnbO&sub3;, KTP, LN oder LT).
Auf diese Weise ist es mit den Ausführungsformen dieser Erfindung möglich, ein magnetooptisches Element vorzusehen, das für einen optischen Isolator eines 0,8 bis 1,1- Mikrometerwellenlängenbereich geeignet ist.

VORTEILHAFTE EFFEKTE

Wie soweit beschrieben worden ist, ist es möglich mit dieser Erfindung, ein magnetooptisches Element vorzusehen, das geeignet ist für einen optischen Isolator für einen Wellenlängenbereich zwischen 0,8 und 1,1-Mikrometer geeignet ist, und einen optischen Isolator, der solch ein magnetooptisches Element als Faraday-Rotator enthält.

Claims

1. Magnetooptisches Element mit einem Einkristall aus Cd1-x-yMnxHgyTe einschließlich Mn und Hg,

worin der Einkristall, damit er in dem Bereich zwischen 0,8 und 1,1 Mikrometer betreibbar ist, eine Zusammensetzung in einem Gebiet aufweist, das in einem Quasi-Dreielement-Phasendiagramm von MnTe-HgTe-CdTe durch die folgenden sechs Punkte definiert ist:

Mn0,2Hg0,3Cd0,5Te, Mn0,3Hg0,2Cd0,5Te,

Mn0,30Hg0,05Cd0,65Te, Mn0,15Hg0,05Cd0,80Te,

Mn0,10Hg0,05Cd0,85Te, und Mn0,10Hg0,25Cd0,65Te,

worin der Einkristall mit mindestens einem Teil Q, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Se und S besteht, zu einem vorbestimmten Konzentrationsbereich dotiert ist und worin der Konzentrationsbereich des Dotierens mit Q in (Cd1-x-yMnxHgu) QZTe1-z bestimmt ist durch

0,01 ≤ z ≤ 0,10.

2. Magnetooptisches Element mit einem Einkristall aus Cd1-x-yMnxHgyTe einschließlich Mn und Hg,

worin der Einkristall, damit er in einem Bereich zwischen 0,8 und 1,1 Mikrometer betreibbar ist, eine Zusammensetzung in einem Gebiet aufweist, das in einem Quasi-Dreielement-Phasendiagramm von MnTe-HgTe-CdTe durch die folgenden sechs Punkte definiert ist: Mn0,2Hg0,3Cd0,5Te, Mn0,3Hg0,2Cd0,5Te,

Mn0,30Hg0,05Cd0,65Te, Mn0,15Hg0,05Cd0,80Te,

Mn0,10Hg0,05Cd0,85Te, und Mn0,10Hg0,25Cd0,65Te,

worin der Einkristall mit Zn zu einem vorbestimmten Konzentrationsbereich dotiert ist und

worin der Konzentrationsbereich des Dotierens mit Zn in (Cd1-x-yMnxHgy)1-zZnzTe bestimmt ist durch

0,01 ≤ z ≤ 0,10.

3. Optischer Isolator, bei dem von dem in Anspruch 1 oder 2 angegebenen magnetooptischen Element als ein Faraday Rotator Benutzung gemacht wird.

4. Herstellungsverfahren eines Einkristalles aus Cd1-x-yMnxHgyTe einschließlich Mn und Hg,

worin der Einkristall eine Zusammensetzung in einem Gebiet aufweist, das in einem Quasi-Dreielement-Phasendiagramm von MnTe- HgTe-CdTe durch die folgenden sechs Punkte definiert wird:

Mn0,2Hg0,3Cd0,5Te, Mn0,5Hg0,2Cd0,5Te,

Mn0,30Hg0,05Cd0,65Te, Mn0,15Hg0,05Cd0,80Te,

Mn0,10Hg0,05Cd0,85Te, und Mn0,10Hg0,25Cd0,65Te,

worin der Einkristall mit mindestens einem Teil Q, das aus einer Gruppe gewählt wird, die aus Se und S besteht, zu einem vorbestimmten Konzentrationsbereich dotiert wird und worin der Konzentrationsbereich des Dotierens mit Q in (Cd1-x-yMnxHgy)QzTe1-z bestimmt wird durch:

0,01 ≤ z ≤ 0,10

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren den Schritt des Kristallisierens des Einkristalles unter Benutzung einer Schmelze mit einem Überschuß Te anstatt der Benutzung einer stöchiometrischen Umsetzung aufweist.

5. Herstellungsverfahren eines Einkristalles aus in Cd1-x-yMnxHgy Te einschließlich Mn und Hg,

Mn0,2Hg0,3Cd0,5Te, Mn0,3Hg0,2Cd0,5Te,

Mn0,30Hg0,05Cd0,65Te, Mn0,15Hg0,05Cd0,80Te,

Mn0,10Hg0,05Cd0,85Te, und Mn0,10Hg0,25Cd0,65Te,

worin der Einkristall mit Zn zu einem vorbestimmten Konzentrationsbereich dotiert wird, und worin der Konzentrationsbereich des Dotierens mit Zn in (Cd1-x-yMnxHgy)1-zZnzTe bestimmt wird durch

0,01 ≤ z ≤ 0,10,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren den Schritt des Kristallisierens des Einkristalles unter Benutzung einer Schmelze mit einem Überschuß von Te anstatt der Benutzung einer stöchiometrischen Zusammensetzung aufweist

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei dem der Schritt dient zum Kristallisieren des Einkristalles unter Benutzung der Schmelze mit dem Überschuß von Te, die bei einer Temperatur im wesentlichen gleich 800ºC geschmolzen wird.