JP2003084255A - Optical device and method of manufacturing the same - Google Patents

Optical device and method of manufacturing the same

Info

Publication number
JP2003084255A
JP2003084255A JP2001277303A JP2001277303A JP2003084255A JP 2003084255 A JP2003084255 A JP 2003084255A JP 2001277303 A JP2001277303 A JP 2001277303A JP 2001277303 A JP2001277303 A JP 2001277303A JP 2003084255 A JP2003084255 A JP 2003084255A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
optical device
metal oxide
polarizer
faraday rotator
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.)
Pending
Application number
JP2001277303A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Shirasaki
享 白崎
Shigeru Konishi
繁 小西
Masatoshi Ishii
政利 石井
Hiroki Yoshikawa
博樹 吉川
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.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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 Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP2001277303A priority Critical patent/JP2003084255A/en
Publication of JP2003084255A publication Critical patent/JP2003084255A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical device of a small size and high reliability by realizing the joining of optical elements to each other without using adhesives. SOLUTION: The optical device which is an optical device constituted by joining at least one surface of a Faraday rotor to a polarizer across a translucent optical material without using the adhesives and functioned by transmission of light through the joint surface thereof, in which an metal oxidized film is formed on the joint surface of the translucent optical material and the method of manufacturing the same.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子を接合し
て光学デバイスを構成する際に、接着剤を使用せずに一
体化し小型化する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for joining optical elements to form an optical device and integrating them without using an adhesive for downsizing.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、WDM(Wavelength
Division Multiplex、波長分割多
重)の多波長化により、光通信システムの高集積化が進
んでいる。その結果、システムに使用する光学デバイス
の小型化に対する要求も強くなっている。光学デバイス
は、多くの場合、固定部材に光学素子を接合し、これら
を組み合せることにより構成されている。しかし、この
方法では、固定部材が邪魔になり光学デバイスの小型化
の妨げとなっている。そこで、固定部材を排除し、光学
素子同士を接合する方法が検討されている。
2. Description of the Related Art In recent years, WDM (Wavelength)
With the increase in the number of wavelengths of division multiplex (wavelength division multiplexing), high integration of an optical communication system is progressing. As a result, there is an increasing demand for miniaturization of optical devices used in the system. In many cases, an optical device is constructed by joining an optical element to a fixing member and combining them. However, in this method, the fixing member is an obstacle and hinders miniaturization of the optical device. Therefore, a method of removing the fixing member and joining the optical elements to each other has been studied.

【0003】例えば特開平6−75189号公報には、
光学用接着剤や樹脂を用いて偏光子、ファラデー回転
子、検光子を接着し一体化する光アイソレータが開示さ
れている。しかしながら、接着剤等で接着した光アイソ
レータは、耐湿性・耐熱性が悪くアウトガスを発生する
ため、光アイソレータの光軸がずれたり、他の光学デバ
イスに悪影響を及ぼすという問題があった。
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-75189 discloses that
There is disclosed an optical isolator in which a polarizer, a Faraday rotator, and an analyzer are bonded and integrated by using an optical adhesive or resin. However, the optical isolator bonded with an adhesive or the like has poor moisture resistance and heat resistance and generates outgas, so that there is a problem that the optical axis of the optical isolator is deviated and other optical devices are adversely affected.

【0004】また、接着剤を一切使用しないで直接接合
する方法(特開平7−220923号公報、特開200
0−56265号公報参照)も試みられている。これら
の方法は、光学素子表面を親水化処理した後に親水化面
同士を貼り合すもので、半導体ではSOI(Silicon On
Insulator)ウエーハの製造工程で実用化されている。
しかしながら、この方法を光学デバイスに適用する場
合、次に述べるような問題点があり、未だ、実用化され
ていない。
Further, a method of directly joining without using any adhesive (Japanese Patent Laid-Open Nos. 7-220923 and 200-200)
0-56265) has also been tried. In these methods, the surfaces of the optical elements are subjected to a hydrophilic treatment and then the hydrophilic surfaces are bonded to each other. In semiconductors, SOI (Silicon On
Insulator) It is put to practical use in the wafer manufacturing process.
However, when this method is applied to an optical device, it has the following problems and has not yet been put to practical use.

【0005】この直接接合方法は、被接合物の形状およ
び物性に大きく依存する。例えば、反りの場合、曲率半
径で数百m以上あることが望ましい。また、被接合物の
表面粗さは、Ra=0.3nm以下であることが望まし
いと言われている。さらに、被接合物間の熱膨張率の差
にも大きく影響される。
This direct bonding method largely depends on the shape and physical properties of the objects to be bonded. For example, in the case of warpage, it is desirable that the radius of curvature is several hundred meters or more. Further, it is said that the surface roughness of the object to be bonded is preferably Ra = 0.3 nm or less. Further, the difference in the coefficient of thermal expansion between the objects to be joined is also greatly affected.

【0006】しかしながら、上記の制限を満足する光学
デバイスは以外に少ない。例えば、光学デバイスで一般
的に使用される光学素子の一つである鉄系ガーネット等
は厚さ方向に応力分布を有するため、大きな反りを伴う
ことが多い。また、偏光ガラスは、ガラスに銀粒子を分
散させた構造であるため、表面粗さを制御することが困
難である。さらに、これら光学素子の熱膨張率は、材料
によって大きく異なる場合が多く、被接合物間の熱膨張
率の差が大きくなる傾向にある。このため、直接接合技
術の光学デバイスヘの適用は、非常に困難なものとなっ
ている。このように、現在、接着剤を使用せずに光学素
子を接合した光学デバイスを安価にかつ容易に製造する
ことは、非常に困難な状況にある。
However, there are few other optical devices that satisfy the above restrictions. For example, an iron-based garnet, which is one of the optical elements generally used in optical devices, has a stress distribution in the thickness direction, and therefore often causes a large warp. Moreover, since the polarizing glass has a structure in which silver particles are dispersed in the glass, it is difficult to control the surface roughness. Furthermore, the coefficient of thermal expansion of these optical elements often differs greatly depending on the material, and the difference in coefficient of thermal expansion between the objects to be bonded tends to increase. Therefore, it is very difficult to apply the direct bonding technique to the optical device. Thus, at present, it is extremely difficult to inexpensively and easily manufacture an optical device in which optical elements are joined without using an adhesive.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、この
ような問題点に鑑みなされたもので、光学素子同士の接
合を接着剤を使用することなく実現することで、小型で
かつ高信頼性の光学デバイスを提供することを主たる目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and realizes a small size and high reliability by realizing the joining of optical elements without using an adhesive. The main purpose is to provide an optical device of.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る光学デバイスは、ファラデー回転子の
少なくとも一面が、透光性光学材料を介して偏光子と接
着剤を使用することなしに接合されて成り、光がその接
合面を透過することによって機能する光学デバイスにお
いて、前記透光性光学材料の接合面に金属酸化膜が形成
されたものであることを特徴としている(請求項1)。
In order to solve the above problems, in the optical device according to the present invention, at least one surface of the Faraday rotator does not use a polarizer and an adhesive via a translucent optical material. In an optical device which is formed by being bonded to an optical device and functions by transmitting light through the bonding surface, a metal oxide film is formed on the bonding surface of the translucent optical material. 1).

【0009】このようにファラデー回転子と偏光子との
間に透光性光学材料を設け、該透光性光学材料の接合面
に金属酸化膜を形成したものとすることで、ファラデー
回転子と偏光子との間の十分な接合強度を接着剤を使用
せずに容易に実現できるとともに、アウトガスの発生や
接合面の劣化がなく、光学特性に悪影響を及ぼすことな
く有効に機能する小型で高信頼性の光学デバイスを安価
に提供することができる。この場合、偏光子およびファ
ラデー回転子側の接合面には金属酸化膜が存在してもし
なくても良いが、より好ましくは金属酸化膜が存在して
いた方がより強い接合が得られる。
As described above, the transparent optical material is provided between the Faraday rotator and the polarizer, and the metal oxide film is formed on the bonding surface of the transparent optical material. Sufficient bonding strength with the polarizer can be easily achieved without the use of an adhesive, and there is no outgassing or deterioration of the bonding surface, and it functions effectively without adversely affecting the optical characteristics. A reliable optical device can be provided at low cost. In this case, the metal oxide film may or may not be present on the bonding surface on the side of the polarizer and the Faraday rotator, but more preferably, the presence of the metal oxide film provides stronger bonding.

【0010】この場合、透光性光学材料に形成された金
属酸化膜が、Al23 、TiO2、SiO2 から選択
される1種または2種以上の金属酸化膜であり、該金属
酸化膜が単層または多層に積層されたものとすることが
できる(請求項2)。このように、透光性光学材料の接
合面に形成された金属酸化膜を、Al23、TiO
2 、SiO2 から選ばれた1種または2種以上の金属酸
化膜であり、これを単層または多層に積層したものとす
ると、接着剤を使用しないでファラデー回転子あるいは
偏光子との接合が可能になると共に光学特性に影響を及
ぼすことのない光学デバイスを提供することができる。
また、これらは反射防止膜として機能する利点もある。
In this case, the metal oxide film formed on the translucent optical material is one or more metal oxide films selected from Al 2 O 3 , TiO 2 and SiO 2. The film may be a single layer or a multi-layered structure (claim 2). As described above, the metal oxide film formed on the bonding surface of the translucent optical material is coated with Al 2 O 3 and TiO 2.
2 , one or more metal oxide films selected from SiO 2 and if they are laminated in a single layer or multiple layers, they can be bonded to a Faraday rotator or a polarizer without using an adhesive. It is possible to provide an optical device that becomes possible and does not affect the optical characteristics.
Further, they also have an advantage of functioning as an antireflection film.

【0011】また、この場合、ファラデー回転子がビス
マス置換鉄ガーネットから成り、偏光子が偏光ガラスま
たはルチル単結晶から構成されていることが好ましい
(請求項3)。このように、例えば偏光ガラスまたはル
チル単結晶製偏光子とビスマス置換鉄ガーネット製ファ
ラデー回転子を接合して接合体を形成する場合に、両面
に金属酸化膜が形成された透光性光学材料を介在させる
ことで光学特性に影響を及ぼすことなく強固に接合され
た高性能な光学デバイスを構成できる。
In this case, it is preferable that the Faraday rotator is made of bismuth-substituted iron garnet, and the polarizer is made of polarizing glass or rutile single crystal. Thus, for example, when a polarizer and a rutile single crystal polarizer and a Faraday rotator made of bismuth-substituted iron garnet are joined to form a joined body, a translucent optical material having metal oxide films formed on both surfaces is used. By interposing it, it is possible to construct a high-performance optical device that is strongly bonded without affecting the optical characteristics.

【0012】この場合、透光性光学材料の熱膨張係数
が、偏光子の熱膨張係数とファラデー回転子の熱膨張係
数との間の値であることが望ましい(請求項4)。この
ように例えば偏光ガラス製偏光子とビスマス置換鉄ガー
ネット製ファラデー回転子を接合して接合体を形成する
場合に、それらの間に偏光ガラスの熱膨張係数とビスマ
ス置換鉄ガーネットの熱膨張係数との間の値を持ち、か
つその接合面に金属酸化膜を形成した透光性光学材料を
設けることで偏光ガラスとビスマス置換鉄ガーネットの
歪みを緩和することが可能となり、十分な接合強度が得
られかつ十分な信頼性が実現できる。
In this case, it is desirable that the coefficient of thermal expansion of the translucent optical material be a value between the coefficient of thermal expansion of the polarizer and the coefficient of thermal expansion of the Faraday rotator (claim 4). Thus, for example, when a polarizer and a bismuth-substituted iron garnet made Faraday rotator are joined to form a bonded body, the thermal expansion coefficient of the polarizing glass and the thermal expansion coefficient of bismuth-substituted iron garnet between them. By providing a translucent optical material that has a value between 2 and a metal oxide film on the bonding surface, it is possible to relax the distortion of the polarizing glass and the bismuth-substituted iron garnet, and obtain sufficient bonding strength. And sufficient reliability can be realized.

【0013】さらにこの場合、光学デバイスが、ファラ
デー回転子の他方の面にも透光性光学材料を介して偏光
子が接合された光アイソレータとすることができる(請
求項5)。このようにすれば、強固な接合強度を有し、
良好な挿入損失、消光比を有する信頼性の高い光アイソ
レータを安価に提供することができる。
Further, in this case, the optical device may be an optical isolator in which the polarizer is joined to the other surface of the Faraday rotator through the translucent optical material (claim 5). By doing this, it has a strong bonding strength,
A highly reliable optical isolator having good insertion loss and extinction ratio can be provided at low cost.

【0014】次に本発明に係る光学デバイスの製造方法
は、ファラデー回転子の少なくとも一面を透光性光学材
料を介して偏光子と接着剤を使用することなしに接合し
て光学デバイスを製造する方法において、透光性光学材
料の両面に金属酸化膜を形成した後に接合することを特
徴としている(請求項6)。
Next, in the method for manufacturing an optical device according to the present invention, at least one surface of the Faraday rotator is bonded to the polarizer through a translucent optical material without using an adhesive to manufacture the optical device. The method is characterized in that metal oxide films are formed on both surfaces of the translucent optical material and then bonded together (claim 6).

【0015】このようにして、ファラデー回転子の少な
くとも一面を、両面に金属酸化膜を形成した透光性光学
材料を介して偏光子の一面と貼り合わせれば、接着剤を
使用することなしに十分な接合強度が得られ、かつ十分
な信頼性を有する光学デバイスを安価に製造することが
可能となる。
In this way, if at least one surface of the Faraday rotator is bonded to one surface of the polarizer through the translucent optical material having metal oxide films formed on both surfaces, it is sufficient without using an adhesive. It is possible to inexpensively manufacture an optical device having a sufficient bonding strength and having sufficient reliability.

【0016】この場合、ファラデー回転子および偏光子
と透光性光学材料との接合は、各々の接合面に洗浄、親
水化処理、乾燥工程を施した後、直接または水を介して
貼り合わせ、その後熱処理を行なうことによってファラ
デー回転子、偏光子、透光性光学材料を一体として接合
することが好ましい(請求項7)。このようにして接合
すれば、容易かつ確実にファラデー回転子、偏光子、透
光性光学材料を接合することができ、信頼性の高い光学
デバイスを製造することができる。
In this case, the Faraday rotator and the polarizer and the translucent optical material are bonded to each other by washing, hydrophilizing, and drying steps, and then directly or through water. It is preferable that the Faraday rotator, the polarizer, and the translucent optical material are integrally bonded by heat treatment thereafter (claim 7). With such bonding, the Faraday rotator, the polarizer, and the translucent optical material can be bonded easily and reliably, and a highly reliable optical device can be manufactured.

【0017】またこの場合、透光性光学材料に形成する
金属酸化膜を、Al23 、TiO 2 、SiO2 から選
択される1種または2種以上の金属酸化膜とし、該金属
酸化膜を単層または多層に積層することができる(請求
項8)。
Further, in this case, the transparent optical material is formed.
The metal oxide film is2 O3 , TiO 2 , SiO2 Select from
One or two or more metal oxide films selected from
The oxide film can be laminated in a single layer or multiple layers (claim
Item 8).

【0018】本発明では、ファラデー回転子の両面に透
光性光学材料を介して偏光子を接合して、光アイソレー
タを製造することができる(請求項9)。このように、
本発明方法は、特に強固な接合強度を有し、良好な挿入
損失、消光比を有する小型の光アイソレータを製造する
のに有益である。
In the present invention, the optical isolator can be manufactured by bonding the polarizer to both surfaces of the Faraday rotator through the translucent optical material (claim 9). in this way,
The method of the present invention is particularly useful for manufacturing a small-sized optical isolator having a strong bonding strength and a good insertion loss and extinction ratio.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明するが、本発明はこれらに限定され
るものではない。本発明者等は、有機接着剤等を使用せ
ずに光学素子同士を接合することで、小型で信頼性の高
い光学デバイスを安価に提供することを種々検討した結
果、光学素子が偏光子(もしくは検光子)およびファラ
デー回転子から成る光学デバイスにおいて、偏光子とフ
ァラデー回転子の間に、各光学素子と接合する接合面に
金属酸化膜が形成された透光性光学材料を設け、接着剤
を使用することなしに接合面同士を直接貼り合わせて接
合すれば極めて高い接合強度が得られることを見出し、
接合に関する諸条件を精査して本発明を完成させた。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. The inventors of the present invention have variously studied to provide a compact and highly reliable optical device at low cost by joining optical elements to each other without using an organic adhesive or the like. (Or an analyzer) and a Faraday rotator, a translucent optical material having a metal oxide film formed on the bonding surface to be bonded to each optical element is provided between the polarizer and the Faraday rotator, and an adhesive is used. It was found that extremely high bonding strength can be obtained by directly bonding the bonding surfaces without using
The present invention has been completed by carefully examining various conditions regarding joining.

【0020】本発明の接合方法について詳細に説明す
る。図1は、本発明の方法で接合する光学素子の構成と
接合体の一例を示す説明図である。先ず、透光性光学材
料12の接合面に相対する光学素子(偏光子14、ファ
ラデー回転子13)の屈折率に最適化した金属酸化物か
ら成る反射防止膜11を形成しておく。また、場合によ
り偏光子14(ファラデー回転子に対して反対側に位置
する偏光子は検光子とも呼ばれる)およびファラデー回
転子13の各接合面にも相対する光学素子の屈折率に最
適化した金属酸化物から成る反射防止膜で被覆しておく
ことも可能である。例えば、ファラデー回転子13の両
面に対ガラス反射防止膜17が形成されることもある。
The joining method of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of an optical element and a bonded body that are bonded by the method of the present invention. First, the antireflection film 11 made of a metal oxide optimized for the refractive index of the optical element (polarizer 14, Faraday rotator 13) facing the bonding surface of the translucent optical material 12 is formed. Further, in some cases, a metal optimized for the refractive index of the optical element facing each bonding surface of the polarizer 14 (a polarizer located on the opposite side of the Faraday rotator is also called an analyzer) and the bonding surface of the Faraday rotator 13. It is also possible to cover with an antireflection film made of oxide. For example, the antireflection glass film 17 may be formed on both surfaces of the Faraday rotator 13.

【0021】この場合、透光性光学材料12に形成する
金属酸化膜11を、Al23 、TiO2 、SiO2
ら選択される1種または2種以上の金属酸化膜とし、該
金属酸化膜を単層または多層に積層することができる。
こうすることによって、反射防止膜として十分に機能す
るとともに、接合強度も高めることができる。そして透
光性光学材料の接合面は、金属酸化膜を形成する前に、
所定の表面粗さ、反りになるまで十分鏡面研磨しておく
ことが望ましい。金属酸化膜の形成は、通常の電子ビー
ム蒸着法で行なうことができる。膜厚は、金属酸化膜の
単層または多層を透過光が無反射となる厚さ(数十〜数
百nm)まで蒸着されている。
In this case, the metal oxide film 11 formed on the translucent optical material 12 is one or more metal oxide films selected from Al 2 O 3 , TiO 2 and SiO 2 , and the metal oxide film is formed. The membrane can be laminated in a single layer or multiple layers.
This makes it possible to sufficiently function as an antireflection film and increase the bonding strength. And the bonding surface of the translucent optical material, before forming the metal oxide film,
It is desirable to sufficiently polish the mirror surface until the surface roughness and the warp are predetermined. The metal oxide film can be formed by a usual electron beam evaporation method. As for the film thickness, a single layer or a multi-layer of a metal oxide film is vapor-deposited to a thickness (several tens to several hundreds nm) such that transmitted light is not reflected.

【0022】次にファラデー回転子13の少なくとも一
面を接合面とし、両面に金属酸化膜11を形成した透光
性光学材料12を介して偏光子14の接合面と接着剤を
使用することなしに貼り合わせて接合すれば、強力な接
合強度を有し光学特性に影響を及ぼさない光学デバイス
18を製造することができる。尚、偏光子14の接合面
と反対側の面には対空気反射防止膜16が形成されてい
る。
Next, at least one surface of the Faraday rotator 13 is used as a bonding surface, and the bonding surface of the polarizer 14 is not used with an adhesive agent via the translucent optical material 12 having the metal oxide film 11 formed on both surfaces. If they are bonded to each other by bonding, it is possible to manufacture the optical device 18 which has a strong bonding strength and does not affect the optical characteristics. An air antireflection film 16 is formed on the surface of the polarizer 14 opposite to the bonding surface.

【0023】この場合、ファラデー回転子および偏光子
と透光性光学材料との接合は、各々の接合面を先ず鏡面
研磨し(透光性光学材料の場合は、金属酸化膜を形成す
る前に行なう)、洗浄、親水化処理、乾燥工程を施した
後、直接または水を介して貼り合わせ、その後熱処理を
することによって行なわれる。
In this case, the Faraday rotator and the polarizer are bonded to the translucent optical material by mirror-polishing the respective joint surfaces (in the case of the translucent optical material, before forming the metal oxide film). Performed), washing, hydrophilization treatment, and drying steps, and then directly or through water, followed by heat treatment.

【0024】鏡面研磨は、各光学素子に設定した表面粗
さ(Ra(nm))、反り(曲率半径(m))の目標
値、例えば偏光ガラス、透光性光学材料ではRa=1n
m、反り=60m、ファラデー回転子では、Ra=0.
5nm、反り=20mを狙って通常の湿式鏡面研磨を行
なう。
The mirror-polishing is carried out by targeting surface roughness (Ra (nm)) and warp (radius of curvature (m)) set for each optical element, for example, Ra = 1n for polarizing glass and translucent optical material.
m, warpage = 60 m, and with a Faraday rotator, Ra = 0.
Normal wet mirror polishing is performed aiming at 5 nm and warp = 20 m.

【0025】次に各光学素子の接合面を十分に洗浄した
後に、親水化処理を行う(透光性光学材料は接合面上に
金属酸化膜を形成した後に、洗浄、親水化処理を行な
う)。洗浄には、通常の湿式洗浄が有効であるが、さら
に短波長紫外線処理(UV処理)やプラズマ処理を併用
するとより効果的である。また、親水化処理には、半導
体SOIウエーハプロセスで一般的に利用されているア
ンモニア過水(アンモニア水、過酸化水素水、純水の混
合液)や硝酸、塩酸の希釈液もしくはこれら希釈液に過
酸化水素水を添加した水溶液が有効である。次に、純水
による洗浄を行い、親水化処理液を除去する。純水洗浄
後は、スピンドライヤ等で乾燥し、乾燥むらを防止する
ことが望ましい。このようにして得られた前処理済み各
光学素子の接合面を直接または水を介して貼り合せる。
接合面に水を介在させた方が、より容易に貼り合わせる
ことができる。
Next, the joint surface of each optical element is thoroughly washed and then subjected to a hydrophilic treatment (the light-transmissive optical material is subjected to a washing and hydrophilic treatment after forming a metal oxide film on the joint surface). . Usual wet cleaning is effective for cleaning, but it is more effective to use short-wavelength ultraviolet treatment (UV treatment) or plasma treatment together. Further, for the hydrophilic treatment, an ammonia-hydrogen peroxide mixture (a mixture of ammonia water, hydrogen peroxide solution, and pure water) generally used in the semiconductor SOI wafer process, nitric acid, a diluting solution of hydrochloric acid, or a diluting solution thereof is used. An aqueous solution containing hydrogen peroxide is effective. Next, cleaning with pure water is performed to remove the hydrophilic treatment liquid. After washing with pure water, it is desirable to dry with a spin dryer or the like to prevent uneven drying. The bonding surface of each pretreated optical element thus obtained is bonded directly or through water.
Interposing water on the joint surface allows easier bonding.

【0026】上記の手順で貼り合せた光学素子を自然乾
燥もしくは真空乾燥すると、弱い接合力で固定される。
このものを80〜200℃程度の温度で数時間熱処理す
ることで必要十分な接合力が得られる。この時、熱処理
工程における昇温速度が速や過ぎると、昇温中に接合面
の剥離が発生する恐れがある。従って、20℃/h以下
の昇温速度に設定することが望ましい。また、熱処理時
の雰囲気は、大気中であっても問題はないが、減圧雰囲
気もしくは水素を含む雰囲気であるとより望ましい。以
上の工程を経て光学素子の接合を完結することができ
る。
When the optical element bonded by the above procedure is naturally dried or vacuum dried, it is fixed with a weak bonding force.
A necessary and sufficient bonding force can be obtained by heat-treating this at a temperature of about 80 to 200 ° C. for several hours. At this time, if the rate of temperature rise in the heat treatment step is too fast, peeling of the joint surface may occur during temperature rise. Therefore, it is desirable to set the heating rate to 20 ° C./h or less. The atmosphere during the heat treatment may be atmospheric air, but it is more preferable that the atmosphere is a reduced pressure atmosphere or an atmosphere containing hydrogen. Through the above steps, the joining of the optical elements can be completed.

【0027】本発明の光学デバイスを構成するファラデ
ー回転子をビスマス置換鉄ガーネットから成るものと
し、偏光子を偏光ガラスまたはルチル単結晶から構成さ
れているものとすれば、例えば偏光ガラスまたはルチル
単結晶製偏光子とビスマス置換鉄ガーネット製ファラデ
ー回転子を接合して接合体を形成する場合に、両面に金
属酸化膜が形成された透光性光学材料が接合材として光
学特性に影響を及ぼすことなく有効に機能する。
If the Faraday rotator constituting the optical device of the present invention is made of bismuth-substituted iron garnet and the polarizer is made of polarizing glass or rutile single crystal, for example, polarizing glass or rutile single crystal. When a polarizer and a Faraday rotator made of bismuth-substituted iron garnet are joined to form a joined body, the translucent optical material with metal oxide films formed on both sides does not affect the optical characteristics as a joining material. It works effectively.

【0028】また、例えば偏光ガラス製偏光子とビスマ
ス置換鉄ガーネット製ファラデー回転子を接合して接合
体を形成する場合に、それらの間に偏光ガラスの熱膨張
係数とビスマス置換鉄ガーネットの熱膨張係数との間の
値を持ち、かつその接合面に金属酸化膜を形成した透光
性光学材料を設けることで偏光ガラスとビスマス置換鉄
ガーネットの歪みを緩和することが可能となり、十分な
接合強度が得られかつ十分な信頼性が実現できる。
Further, for example, when a polarizer made of polarizing glass and a Faraday rotator made of bismuth-substituted iron garnet are joined to form a joined body, the coefficient of thermal expansion of the polarizing glass and the thermal expansion of bismuth-substituted iron garnet are provided between them. By providing a translucent optical material that has a value between the coefficient and a metal oxide film on the joint surface, it is possible to relax the distortion of the polarizing glass and the bismuth-substituted iron garnet, resulting in sufficient joint strength. Can be obtained and sufficient reliability can be realized.

【0029】そして本発明においては、ファラデー回転
子の両面に、金属酸化膜を両面に形成した透光性光学材
料を介して偏光子(一方は検光子となる)を接合して、
光アイソレータを製造することができる。このようにす
れば、強固な接合強度を有し、良好な挿入損失、消光比
を有する光アイソレータを安価に提供することができ
る。
In the present invention, a polarizer (one of which serves as an analyzer) is bonded to both sides of a Faraday rotator through a light-transmitting optical material having metal oxide films formed on both sides,
Optical isolators can be manufactured. With this configuration, it is possible to provide an optical isolator having a strong bonding strength, a good insertion loss, and a good extinction ratio at a low cost.

【0030】なお、本発明の透光性光学材料12の材質
としては、光源より発した光線を透過でき、その消光比
劣化量が小さいものであれば、透光性光学材料として用
いることができ、このような材質としては、例えば、ソ
ーダ石灰ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸
塩ガラス、鉛ガラス、バリウムガラス等の各種光学ガラ
スを挙げることができる。
As the material of the translucent optical material 12 of the present invention, a light transmissive optical material can be used as long as it can transmit a light beam emitted from a light source and the extinction ratio deterioration amount is small. Examples of such materials include various optical glasses such as soda-lime glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, lead glass, and barium glass.

【0031】[0031]

【実施例】以下、本発明の実施例を挙げて本発明を具体
的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。 (実施例1)図2は、実施例1の方法で接合する光学素
子の構成と接合体を示す図である。接合に用いた光学素
子は、15mm角、0.2mm厚さの偏光子14(偏光
ガラス)と15mm角、0.45mm厚さのファラデー
回転子13(ビスマス置換鉄ガーネット)、15mm
角、0.1mm厚さの透光性光学材料12(バッファガ
ラス)であり、いずれも鏡面研磨を施してある。ファラ
デー回転子13(ビスマス置換鉄ガーネットを波長1.
55μmでθf=45°に調整したもの)には、両面に
対ガラス反射防止膜17(TiO2 /Al23 /Si
2 )を施した。一方、偏光ガラス14には、非接合面
側のみに対空気反射防止膜16(Al23 /SiO
2 )を施した。また透光性光学材料12には、片面に金
属酸化膜11(対ビスマス置換鉄ガーネット反射防止
膜、TiO2 /Al23 /SiO2 )、もう一方の面
にも金属酸化膜11(対偏光ガラス反射防止膜、TiO
2 /Al23 /SiO2 )を施した。なお、これら反
射防止膜は、波長1.55μmで最適化した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples of the present invention, but the present invention is not limited thereto. (Embodiment 1) FIG. 2 is a view showing a structure of an optical element and a bonded body which are bonded by the method of Embodiment 1. The optical element used for bonding is a 15 mm square, 0.2 mm thick polarizer 14 (polarizing glass) and a 15 mm square, 0.45 mm thick Faraday rotator 13 (bismuth-substituted iron garnet), 15 mm
It is a translucent optical material 12 (buffer glass) having a corner and a thickness of 0.1 mm, both of which are mirror-polished. Faraday rotator 13 (bismuth-substituted iron garnet with wavelength 1.
(Adjusted to θf = 45 ° at 55 μm), the anti-reflection film 17 (TiO 2 / Al 2 O 3 / Si) on both surfaces was prepared.
O 2 ). On the other hand, the polarizing glass 14 has an anti-reflection coating 16 (Al 2 O 3 / SiO 2) on the non-bonding surface side only.
2 ) was applied. Further, the translucent optical material 12 has a metal oxide film 11 (against a bismuth-substituted iron garnet antireflection film, TiO 2 / Al 2 O 3 / SiO 2 ) on one surface and a metal oxide film 11 (on the other surface). Polarizing glass antireflection film, TiO
2 / Al 2 O 3 / SiO 2 ). Note that these antireflection films were optimized at a wavelength of 1.55 μm.

【0032】次いで各光学素子を洗浄、親水化処理、純
水洗浄、乾燥工程で前処理する。次に偏光ガラス14の
接合面と透光性光学材料12の金属酸化膜11の接合面
同士を、また透光性光学材料12のもう一方の金属酸化
膜11の接合面とファラデー回転子13の対ガラス反射
防止膜17の接合面同士を、水を介して貼り合わせて密
着させた後、所定時間乾燥させ、次いで110℃、10
時間の熱処理を施して接合を完了し接合体19を得た。
Next, each optical element is pretreated by washing, hydrophilizing, washing with pure water and drying. Next, the bonding surface of the polarizing glass 14 and the bonding surface of the metal oxide film 11 of the translucent optical material 12 are joined to each other, and the bonding surface of the other metal oxide film 11 of the transparent optical material 12 and the Faraday rotator 13 are bonded. The bonding surfaces of the anti-reflection film for glass 17 are adhered to each other via water and then adhered, and then dried for a predetermined time, and then 110 ° C., 10
Heat treatment was performed for a time to complete the joining, and a joined body 19 was obtained.

【0033】上記各工程の主な製造条件を以下に示す。 洗浄:低圧水銀灯によるUV(紫外線)処理後、純水
で洗浄(US(UltraSonic 、超音波)洗浄)する。 親水化処理:アンモニア水:過酸化水素水: 純水=
1:1:4のアンモニア過水に浸漬する。 洗浄乾燥:純水洗浄(US洗浄)後、スピンドライヤ
ー乾燥を行う。 貼り合せ:2枚の偏光ガラスの偏波方向が互いに45
degになるように調整し、接合面に純水を介して貼り
合わせて密着させる。 乾燥:貼り合わせ後24時間真空乾燥する。 熱処理:110℃、10時間、0.2気圧の水素雰囲
気中で行う。昇温速度は4℃/hとした。この熱処理に
よって接合が完了する。
The main manufacturing conditions of each of the above steps are shown below. Cleaning: After UV (ultraviolet) treatment with a low pressure mercury lamp, cleaning with pure water (US (UltraSonic, ultrasonic) cleaning) is performed. Hydrophilization treatment: Ammonia water: Hydrogen peroxide water: Pure water =
Immerse in 1: 1: 4 ammonia-hydrogen peroxide mixture. Wash drying: After washing with pure water (US washing), spin dryer drying is performed. Laminating: Polarization directions of two polarizing glasses are 45 each other
It is adjusted so as to be deg, and is bonded and adhered to the joint surface through pure water. Drying: vacuum drying for 24 hours after bonding. Heat treatment: 110 ° C., 10 hours, 0.2 atmosphere of hydrogen atmosphere. The heating rate was 4 ° C./h. Bonding is completed by this heat treatment.

【0034】上記条件で接合した接合体をダイサーによ
り1×1mmのチップ状に切断し、接合面を観察した。
さらに、このチップを、密閉容器中に温度105℃で1
00時間保持し(以下、プレッシャークッカー試験とい
う)接合界面を観察した。
The bonded body bonded under the above conditions was cut into 1 × 1 mm chips by a dicer, and the bonded surface was observed.
Furthermore, this chip is placed in a closed container at a temperature of 105 ° C. for 1 hour.
It was held for 00 hours (hereinafter, referred to as a pressure cooker test), and the joint interface was observed.

【0035】次に、上記条件で得られた接合体(ファラ
デー回転子の両面に、金属酸化膜を両面に形成した透光
性光学材料を介して偏光子(一方は検光子)を接合した
もの)を円筒磁石内にセットし、接合型光アイソレータ
を構成した。この光アイソレータの順方向挿入損失を波
長1.55μmのレーザー光で測定した。
Next, the bonded body obtained under the above conditions (a Faraday rotator having a polarizer (one of which is an analyzer) bonded to both surfaces of the Faraday rotator through a light-transmitting optical material having metal oxide films formed on both surfaces thereof. ) Was set in a cylindrical magnet to form a junction type optical isolator. The forward insertion loss of this optical isolator was measured with a laser beam having a wavelength of 1.55 μm.

【0036】プレッシャークッカー試験の前後での接合
界面の状態は剥がれは観察されず良好で、また光アイソ
レータの順方向挿入損失は試験前後でともに0.15d
Bで、良好な値を示すとともに試験の前後で変化は無か
った。プレッシャークッカー試験の試験結果を表1に示
す。
The state of the bonding interface before and after the pressure cooker test was good with no peeling observed, and the forward insertion loss of the optical isolator was 0.15 d both before and after the test.
In B, a good value was shown and there was no change before and after the test. Table 1 shows the test results of the pressure cooker test.

【0037】(実施例2)接合に用いた光学素子は、1
5mm角、0.2mm厚さの偏光子(偏光ガラス)と1
5mm角、0.45mm厚さのファラデー回転子(ビス
マス置換鉄ガーネット)、15mm角、0.1mm厚さ
の透光性光学材料(バッファガラス)であるり、いずれ
も鏡面研磨を施してある。
(Example 2) The optical element used for bonding was 1
5 mm square, 0.2 mm thick polarizer (polarizing glass) and 1
A Faraday rotator (bismuth-substituted iron garnet) having a size of 5 mm square and 0.45 mm, a translucent optical material (buffer glass) having a size of 15 mm square and 0.1 mm, and both are mirror-polished.

【0038】ファラデー回転子(ビスマス置換鉄ガーネ
ットを波長1.55μmでθf=45°に調整したも
の)には、両面に対ガラス反射防止膜(TiO2 /Al
23/SiO2 )を施した。一方、偏光ガラスには、
接合側に対ガラス反射防止膜(TiO2 /Al23
SiO2 )を、非接合面側に対空気反射防止膜(Al2
3 /SiO2 )を施した。また透光性光学材料には片
面に金属酸化膜(対ビスマス置換鉄ガーネット反射防止
膜、TiO2 /Al23 /SiO2 )、もう一方の面
にも金属酸化膜(対偏光ガラス反射防止膜、TiO2
Al23 /SiO2 )を施した。なお、これら反射防
止膜は、波長1.55μmで最適化した。
The Faraday rotator (bismuth-substituted iron garnet adjusted at a wavelength of 1.55 μm and θf = 45 °) has an antireflection film (TiO 2 / Al) on both surfaces.
2 O 3 / SiO 2 ). On the other hand, the polarizing glass has
Anti-reflection coating for glass (TiO 2 / Al 2 O 3 /
SiO 2 ) on the non-bonded surface side to prevent air reflection (Al 2
O 3 / SiO 2 ) was applied. The translucent optical material also has a metal oxide film (anti-bismuth-substituted iron garnet anti-reflection film, TiO 2 / Al 2 O 3 / SiO 2 ) on one side and a metal oxide film (anti-polarization glass anti-reflection on the other side). Membrane, TiO 2 /
Al 2 O 3 / SiO 2 ) was applied. Note that these antireflection films were optimized at a wavelength of 1.55 μm.

【0039】次いで各光学素子を洗浄、親水化処理、純
水洗浄、乾燥工程で処理する。次に偏光ガラスの接合面
と透光性光学材料の対偏光ガラス金属酸化膜の接合面同
士を、また透光性光学材料の対ビスマス置換鉄ガーネッ
ト金属酸化膜の接合面とファラデー回転子の対ガラス反
射防止膜の接合面同士を、水を介して密着させ、その後
乾燥、熱処理して強固な接合を得た。
Next, each optical element is subjected to cleaning, hydrophilic treatment, pure water cleaning and drying steps. Next, the bonding surface of the polarizing glass and the pair of translucent optical materials, the bonding surface of the polarizing glass metal oxide film, and the bonding surface of the transparent optical material, the pair of bismuth-substituted iron garnet metal oxide film and the Faraday rotator pair. The bonding surfaces of the glass antireflection film were brought into close contact with each other via water, and then dried and heat-treated to obtain a strong bond.

【0040】各工程の主な製造条件を以下に示す。 洗浄:低圧水銀灯によるUV(紫外線)処理後、純水
で洗浄(US(UltraSonic 、超音波)洗浄)する。 親水化処理:アンモニア水:過酸化水素水: 純水=
1:1:4のアンモニア過水に浸漬する。 洗浄、乾燥:純水洗浄(US洗浄)後、スピンドライ
ヤー乾燥を行う。 貼り合せ:2枚の偏光ガラスの偏波方向が互いに45
degになるように調整し、水を介して貼り合わせ密着
させる。 乾燥:貼り合わせ後24時間真空乾燥する。 熱処理:110℃、10時間、0.2気圧の水素雰囲
気中で行う。昇温速度は4℃/hとした。この熱処理に
よって接合が完了する。
The main manufacturing conditions of each step are shown below. Cleaning: After UV (ultraviolet) treatment with a low pressure mercury lamp, cleaning with pure water (US (UltraSonic, ultrasonic) cleaning) is performed. Hydrophilization treatment: Ammonia water: Hydrogen peroxide water: Pure water =
Immerse in 1: 1: 4 ammonia-hydrogen peroxide mixture. Washing and drying: After washing with pure water (US washing), spin dryer drying is performed. Laminating: Polarization directions of two polarizing glasses are 45 each other
Adjust so that it becomes deg, and then stick and adhere via water. Drying: vacuum drying for 24 hours after bonding. Heat treatment: 110 ° C., 10 hours, 0.2 atmosphere of hydrogen atmosphere. The heating rate was 4 ° C./h. Bonding is completed by this heat treatment.

【0041】上記条件で接合した接合体をダイサーによ
り1×1mmのチップ状に切断し、接合面を観察した。
さらに、このチップを密閉容器中に温度105℃で10
0時間保持するプレッシャークッカー試験を行ない、接
合界面を観察した。
The bonded body bonded under the above conditions was cut into 1 × 1 mm chips by a dicer, and the bonded surface was observed.
Furthermore, the chips are placed in a closed container at a temperature of 105 ° C for 10
A pressure cooker test of holding for 0 hour was performed to observe the joint interface.

【0042】次に、上記条件で得られた接合体を円筒磁
石内にセットし、接合型光アイソレータを構成した。こ
の光アイソレータの順方向挿入損失を波長1.55μm
のレーザー光で測定した。
Next, the bonded body obtained under the above conditions was set in a cylindrical magnet to form a bonded optical isolator. The forward insertion loss of this optical isolator has a wavelength of 1.55 μm.
It was measured with a laser beam.

【0043】プレッシャークッカー試験の前後での接合
界面の状態は剥がれも観察されず良好で、また光アイソ
レータの順方向挿入損失は試験前後でともに0.12d
Bで、良好な値を示すとともに試験の前後で変化は無か
った。プレッシャークッカー試験の試験結果を表1に併
記した。
The state of the bonding interface before and after the pressure cooker test was good with no peeling observed, and the forward insertion loss of the optical isolator was 0.12 d both before and after the test.
In B, a good value was shown and there was no change before and after the test. The test results of the pressure cooker test are also shown in Table 1.

【0044】(比較例1)接合に用いた光学素子の材
質、寸法は、実施例1と同じものとした。偏光ガラスに
は非接合面側にのみ対空気反射防止膜(Al23 /S
iO2 )を施した。この反射防止膜は、波長1.55μ
mで最適化した。一方透光性光学材料には金属酸化膜
(反射防止膜)を施さなかった。また、ファラデー回転
子(ビスマス置換鉄ガーネットを波長1.55μmでθ
f=45°に調整したもの)にも、両面とも対ガラス反
射防止膜(金属酸化膜)を施さなかった。
(Comparative Example 1) The material and dimensions of the optical element used for bonding were the same as in Example 1. The polarizing glass has an anti-reflection film (Al 2 O 3 / S) on the non-bonded surface side only.
iO 2 ) was applied. This antireflection film has a wavelength of 1.55μ.
Optimized with m. On the other hand, the translucent optical material was not provided with a metal oxide film (antireflection film). In addition, a Faraday rotator (bismuth-substituted iron garnet at a wavelength of 1.55 μm
(f = 45 °) was also not coated with an antireflection film (metal oxide film) against glass on both sides.

【0045】次いで各光学素子を洗浄、親水化処理、純
水洗浄、乾燥工程で処理する。次に偏光ガラスの接合面
と透光性光学材料の接合面同士を、また透光性光学材料
の接合面とファラデー回転子の接合面同士を、水を介し
て貼り合わせて密着させ、その後乾燥、熱処理して接合
した。
Next, each optical element is subjected to washing, hydrophilic treatment, pure water washing and drying steps. Next, the bonding surface of the polarizing glass and the bonding surface of the translucent optical material, and the bonding surface of the translucent optical material and the bonding surface of the Faraday rotator are adhered to each other via water, and then dried. , Heat treated and joined.

【0046】上記各工程の主な製造条件は、実施例2と
同様とした。上記条件で接合した接合体をダイサーによ
り1×1mmのチップ状に切断し、接合面を観察した。
さらに、このチップを密閉容器中に温度105℃で10
0時間保持するプレッシャークッカー試験を行ない、接
合界面を観察した。
The main manufacturing conditions in each of the above steps were the same as in Example 2. The bonded body bonded under the above conditions was cut into 1 × 1 mm chips by a dicer, and the bonded surface was observed.
Furthermore, the chips are placed in a closed container at a temperature of 105 ° C for 10
A pressure cooker test of holding for 0 hour was performed to observe the joint interface.

【0047】次に、上記条件で得られた接合体を円筒磁
石内にセットし、接合型光アイソレータを構成した。こ
の光アイソレータの順方向挿入損失を波長1.55μm
のレーザー光で測定した。
Next, the bonded body obtained under the above conditions was set in a cylindrical magnet to form a bonded optical isolator. The forward insertion loss of this optical isolator has a wavelength of 1.55 μm.
It was measured with a laser beam.

【0048】プレッシャークッカー試験前の接合界面の
状態は、端部に剥がれがあるものの接合自体は良好であ
ったが、試験後では密着面積の半分以上に剥がれが観察
された。また試験前後の光アイソレータの順方向挿入損
失はそれぞれ0.50dBと1.47dBであり、試験
前の時点で大きな損失が発生していると共に、試験の後
ではさらに損失が大きくなった。プレッシャークッカー
試験の試験結果を表1に併記した。
Regarding the state of the bonding interface before the pressure cooker test, the bonding itself was good although there was peeling at the ends, but after the test, peeling was observed in more than half of the contact area. The forward insertion loss of the optical isolator before and after the test was 0.50 dB and 1.47 dB, respectively, and a large loss occurred before the test and further increased after the test. The test results of the pressure cooker test are also shown in Table 1.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】表1の試験結果から明らかなように、ファ
ラデー回転子の少なくとも一面が、透光性光学材料を介
して偏光子と接着剤を使用することなしに接合されて成
る光学デバイスにおいて、透光性光学材料がその接合面
に金属酸化膜が形成されたものであれば、極めて強力な
接合強度が得られ、良好な挿入損失、消光比を有する信
頼性の高い光アイソレータを提供することができる。
As is clear from the test results of Table 1, in an optical device in which at least one surface of the Faraday rotator is bonded to the polarizer through a transparent optical material without using an adhesive, If the optical optical material has a metal oxide film formed on its bonding surface, it is possible to provide a highly reliable optical isolator which has extremely strong bonding strength and has a good insertion loss and extinction ratio. it can.

【0051】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, has substantially the same configuration as the technical idea described in the scope of the claims of the present invention, and has any similar effect to the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、接着剤を使用することなく、各種光学素子の接
合を容易に行なうことができ、かつ強力な接合強度が得
られると共に、アウトガスの発生や接合面の劣化がな
く、小型で高信頼性の光学デバイスを安価に提供するこ
とが可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, various optical elements can be easily bonded without using an adhesive, and a strong bonding strength can be obtained. In addition, it is possible to provide a small-sized and highly reliable optical device at low cost without generation of outgas and deterioration of the joint surface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の方法で接合する光学素子の構成と接合
体の一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a structure of an optical element and a bonded body that are bonded by the method of the present invention.

【図2】実施例1の方法で接合する光学素子の構成と接
合体を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an optical element and a bonded body that are bonded by the method of Example 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…金属酸化膜(反射防止膜)、 12…透光性光学
材料、13…ファラデー回転子、 14…偏光子(偏光
ガラス)、16…対空気反射防止膜、 17…対ガラス
反射防止膜、18、19…光学デバイス。
11 ... Metal oxide film (antireflection film), 12 ... Translucent optical material, 13 ... Faraday rotator, 14 ... Polarizer (polarizing glass), 16 ... Air antireflection film, 17 ... Glass antireflection film, 18, 19 ... Optical device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 政利 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 吉川 博樹 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 Fターム(参考) 2H079 AA03 BA02 CA06 DA12 EA13 KA05    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Masatoshi Ishii             2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shin-Etsu             Gaku Kogyo Co., Ltd. Precision Materials Research Laboratory (72) Inventor Hiroki Yoshikawa             2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shin-Etsu             Gaku Kogyo Co., Ltd. Precision Materials Research Laboratory F-term (reference) 2H079 AA03 BA02 CA06 DA12 EA13                       KA05

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ファラデー回転子の少なくとも一面が、
透光性光学材料を介して偏光子と接着剤を使用すること
なしに接合されて成り、光がその接合面を透過すること
によって機能する光学デバイスにおいて、前記透光性光
学材料の接合面に金属酸化膜が形成されたものであるこ
とを特徴とする光学デバイス。
1. A Faraday rotator having at least one surface,
An optical device, which is formed by bonding a polarizer and an adhesive through a translucent optical material without using an adhesive, and functions by transmitting light through the bonding surface, wherein the bonding surface of the translucent optical material is An optical device having a metal oxide film formed thereon.
【請求項2】 前記透光性光学材料に形成された金属酸
化膜が、Al23 、TiO2 、SiO2 から選択され
る1種または2種以上の金属酸化膜であり、該金属酸化
膜が単層または多層に積層されたものであることを特徴
とする請求項1に記載した光学デバイス。
2. The metal oxide film formed on the translucent optical material is one or two or more metal oxide films selected from Al 2 O 3 , TiO 2 and SiO 2. The optical device according to claim 1, wherein the film is a single layer or a multilayer.
【請求項3】 前記ファラデー回転子がビスマス置換鉄
ガーネットから成り、前記偏光子が偏光ガラスまたはル
チル単結晶から成ることを特徴とする請求項1または請
求項2に記載した光学デバイス。
3. The optical device according to claim 1, wherein the Faraday rotator is made of bismuth-substituted iron garnet, and the polarizer is made of polarizing glass or rutile single crystal.
【請求項4】 前記透光性光学材料の熱膨張係数が、前
記偏光子の熱膨張係数と前記ファラデー回転子の熱膨張
係数との間の値であることを特徴とする請求項1から請
求項3のいずれか1項に記載した光学デバイス。
4. The coefficient of thermal expansion of the translucent optical material is a value between the coefficient of thermal expansion of the polarizer and the coefficient of thermal expansion of the Faraday rotator. Item 3. The optical device according to any one of items 3.
【請求項5】 前記光学デバイスが、前記ファラデー回
転子の他方の面にも透光性光学材料を介して偏光子が接
合された光アイソレータであることを特徴とする請求項
1から請求項4のいずれか1項に記載した光学デバイ
ス。
5. The optical device according to claim 1, wherein the optical device is an optical isolator in which a polarizer is bonded to the other surface of the Faraday rotator via a transparent optical material. The optical device according to any one of 1.
【請求項6】 ファラデー回転子の少なくとも一面を透
光性光学材料を介して偏光子と接着剤を使用することな
しに接合して光学デバイスを製造する方法において、前
記透光性光学材料の両面に金属酸化膜を形成した後に接
合することを特徴とする光学デバイスの製造方法。
6. A method for manufacturing an optical device by bonding at least one surface of a Faraday rotator to a polarizer through a transparent optical material without using an adhesive, wherein both surfaces of the transparent optical material. A method for manufacturing an optical device, which comprises forming a metal oxide film on the substrate and then bonding the metal oxide film.
【請求項7】 前記ファラデー回転子および偏光子と前
記透光性光学材料との接合は、各々の接合面に洗浄、親
水化処理、乾燥工程を施した後、直接または水を介して
貼り合わせ、その後熱処理を行なうことによってファラ
デー回転子、偏光子、透光性光学材料を一体として接合
することを特徴とする請求項6に記載した光学デバイス
の製造方法。
7. The Faraday rotator / polarizer and the translucent optical material are bonded to each other by directly performing a cleaning process, a hydrophilic process and a drying process, and then bonding them directly or with water. The method for manufacturing an optical device according to claim 6, wherein the Faraday rotator, the polarizer, and the translucent optical material are integrally bonded by performing heat treatment thereafter.
【請求項8】 前記透光性光学材料に形成する金属酸化
膜を、Al23 、TiO2 、SiO2 から選択される
1種または2種以上の金属酸化膜とし、該金属酸化膜を
単層または多層に積層することを特徴とする請求項6ま
たは請求項7に記載した光学デバイスの製造方法。
8. The metal oxide film formed on the translucent optical material is one or more metal oxide films selected from Al 2 O 3 , TiO 2 and SiO 2 , and the metal oxide film is The method for manufacturing an optical device according to claim 6, wherein the optical device is laminated in a single layer or a multilayer.
【請求項9】 前記ファラデー回転子の両面に透光性光
学材料を介して偏光子を接合して、光アイソレータを製
造することを特徴とする請求項6から請求項8のいずれ
か1項に記載した光学デバイスの製造方法。
9. The optical isolator is manufactured by bonding a polarizer to both surfaces of the Faraday rotator through a translucent optical material to manufacture an optical isolator. A method for manufacturing the described optical device.
JP2001277303A 2001-09-12 2001-09-12 Optical device and method of manufacturing the same Pending JP2003084255A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001277303A JP2003084255A (en) 2001-09-12 2001-09-12 Optical device and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001277303A JP2003084255A (en) 2001-09-12 2001-09-12 Optical device and method of manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003084255A true JP2003084255A (en) 2003-03-19

Family

ID=19101853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001277303A Pending JP2003084255A (en) 2001-09-12 2001-09-12 Optical device and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003084255A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010128477A (en) * 2008-12-01 2010-06-10 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd Method of manufacturing optical component and optical component

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000056265A (en) * 1998-08-07 2000-02-25 Shin Etsu Chem Co Ltd Optical isolator and its production

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000056265A (en) * 1998-08-07 2000-02-25 Shin Etsu Chem Co Ltd Optical isolator and its production

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010128477A (en) * 2008-12-01 2010-06-10 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd Method of manufacturing optical component and optical component
US8424746B2 (en) 2008-12-01 2013-04-23 Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. Method of manufacturing optical component and optical component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6950235B2 (en) Optical isolators and methods of manufacture
JP4008064B2 (en) Optical isolator and manufacturing method thereof
US8467128B2 (en) Polarizing cube and method of fabricating the same
JP2002009584A (en) Surface acoustic wave device
JP3862867B2 (en) Optical isolator and manufacturing method thereof
US6791748B2 (en) Optical isolators and methods of manufacture
JP2002321947A (en) Optical device and method for producing the same
US6806990B2 (en) Optical device and method for producing optical device
JP2003084255A (en) Optical device and method of manufacturing the same
JP2003207744A (en) Method of manufacturing optical device, and optical device
JP2000310750A (en) Optical isolator and optical module using same
JP2003195047A (en) Method for manufacturing optical device and optical device
JP2003227930A (en) Method for manufacturing optical device and optical device
JP2003084130A (en) Method for manufacturing optical device and optical device
JP4903326B2 (en) Optical device and method for manufacturing optical device
JP2003270438A (en) Method for manufacturing optical device, and optical device
JP4959884B2 (en) Optical device manufacturing method
JP2003161914A (en) Optical device and method for manufacturing optical device
JP3194822B2 (en) Manufacturing method of composite substrate material
JP2003084234A (en) Optical device and manufacturing method for the optical device
JP2003270436A (en) Method for manufacturing optical device, and optical device
JP2003270437A (en) Method for manufacturing optical device, and optical device
JP2003228023A (en) Method of manufacturing optical device and optical device
US20030127176A1 (en) Optical device, optical isolator and method for producing the same
JP2004102218A (en) Optical isolator element, its manufacturing method, and optical isolator using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070824

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100525

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100601

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101012