JP2008216714A

JP2008216714A - 導波路型光アイソレータ

Info

Publication number: JP2008216714A
Application number: JP2007055109A
Authority: JP
Inventors: Yoshitsugu Miura; 義從三浦; Atsushi Watabe; 敦渡部; Seiichi Yokoyama; 精一横山
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2007-03-06
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2008-09-18

Abstract

【課題】
光導波路との結合が容易な、磁性ガーネット等を用いない導波路型光アイソレータを提供する。
【解決手段】
シングルモード条件が充足されることを前提として、導波路のモードフィルド径を導波路の部位によって異ならしめることにより、順方向に伝搬する光に対しては、最小限の損失で透過しせしめ、また光源に帰還する戻り光に対しては、最大限これを遮断するという機能を付与することにより、所望の挿入損失とアイソレーションを得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、光通信や光を用いた放送波伝送、及び光による計測等において、光源となるレーザーから出射された光波が、種々の原因で光源に戻ることを防止するために用いる導波路型光アイソレータに関する。

図１５に、従来からよく知られた、ファラデー回転子を用いた光アイソレータの構成概略を示す。図中、１２１はファラデー回転子、１２２は偏光子、１２３は検光子、１２４は永久磁石等の磁界印加手段、１２５は半導体レーザー等から成る光源、１２６は光源１２５から出射された光の伝播方向を示す。

従来、ファラデー回転子１２１の材料としては、例えば特開平７−２０６５９３号公報に記載されているように、非磁性ガーネット基板上に液相エピタキシャル法で形成されたビスマス置換希土類鉄ガーネット単結晶が用いられていた。一般的に、ファラデー回転子１２１に入射する光の偏光方向と、ファラデー回転子を透過した後の光の偏光方向との成す角度、すなわちファラデー回転角は、ファラデー回転子の光伝播方向の厚さに比例する。

例えば、光アイソレータの場合、ファラデー回転角は４５度であることが必要であり、そのためのビスマス置換希土類鉄ガーネットの厚さは４００〜５００μｍとなる（以下、４５度のファラデー回転角を得るための厚さを「伝播長」と記す）。通常、係る伝播長を得るために、液相エピタキシャル成長法で、ビスマス置換希土類鉄ガーネットを前述した伝播長より厚く形成した後、基板を研磨で除去し、更に、精密研磨により所望のファラデー回転角を得るために必要な膜厚に追い込む、と云う加工方法が採られていた。

斯かる形態の光アイソレータにおいては、〜３５ｄＢ若しくはそれ以上のアイソレーションが得られるものの、その寸法上の制約から光導波路回路に直接組み込むことは決して容易ではない。光導波路回路に直接組み込むことが可能な光アイソレータとして、例えば、特許第２７８４４９６号に、所謂導波路型光アイソレータが開示されている。当該導波路型光アイソレータは、単結晶磁性ガーネットから成る光導波路を別途個別に製造し、モード選択素子と共に光導波路に組み込むことにより光アイソレータ機能を発現させるものである。

従来の導波路型光アイソレータは、非相反素子として磁性ガーネット等から成るファラデー回転子が用いられている場合が殆どであり、かつ磁性ガーネットの場合、スパッタ法等で形成された多結晶ガーネットにおいては光の伝搬損失が大きいことから、液相エピタキシャル成長法で形成された単結晶ガーネットが用いられている。更に、液相エピタキシャル成長法で単結晶ガーネットを形成する場合、用いる基板と成長させる単結晶基板との格子定数の整合を図ることが不可欠であり、この点から非晶質基板、あるいは光導波路回路基板として一般的に用いられているＳｉ単結晶基板上に実用に耐えうる単結晶ガーネットを成長させることはできない。以上の理由から、従来は、別途個別に作成された単結晶ガーネットから成る導波路を、モード選択機能を有する例えば偏光素子等と共に光導波路回路に組み込み光アイソレータ機能を発現させる、と云う手法が採用されていた。

特開平７−２０６５９３号公報特許２７８４４９６号

しかし、当該従来手法においては、光アイソレータの挿入損失の増大を回避するために、単結晶ガーネットから成る導波路と光導波路回路基板に設けられた導波路との極めて高精度の光軸調整、及び両導波路における屈折率の整合を図る必要があること、また脆性材料であるガーネットを所望形状に加工することが容易ではないこと等の点で、その量産性が低く、かつ製造コストが高くなる、と云う問題点があった。本発明の目的は、低挿入損失と良好なアイソレーションを有し、本質的に光導波路回路に組み込むことが容易で、安価かつ量産に適した導波路型光アイソレータの構成を提供することにある。

前記解決すべき課題に対して、本発明により提供される第１の手段は、
第１の屈折率を有するコア部と該第１の屈折率に比べて小さい第２の屈折率を有し、かつ該コア部を覆うクラッド層とを具備する導波路型光アイソレータであって、該コア部の光軸に直交する面内における断面積が一様でないことを特徴とする導波路型光アイソレータである。
また、本発明により提供される第２の手段は、
第１の屈折率を有するコア部と該第１の屈折率に比べて小さい第２の屈折率を有し、かつ該コア部を覆うクラッド層とを具備する導波路型光アイソレータであって、該コア部が光軸に沿って所定の間隔で配設され、かつ該コア部の光軸に直交する面内における断面積が一様でないことを特徴とする導波路型光アイソレータである。
また、本発明により提供される第３の手段は、
第１若しくは第２の手段に係る導波路型光アイソレータであって、該コア部の光軸に直交する面内における断面積が、光源から出射された光の伝搬方向に沿って増大し、所定の断面積に到達する部分を含むことを特徴とする導波路型光アイソレータである。
更に、本発明により提供される第４の手段は、
第１乃至第３の手段に係る導波路型光アイソレータであって、該コア部の光軸に直交する面内における断面形状が、いずれの箇所においても単一モード条件を満足する形状であることを特徴とする導波路型光アイソレータである。

本発明により成る導波路型光アイソレータの動作原理を説明する前に、導波路のモードフィルドの大きさとコア部の大きさとの関係について、正方形状コアの場合を例に採り説明する。ここで、正方形状コアとは、光軸に直交する面内のコア部形状が正方形であるコアを云う。

図３及び図４に、コア部の中心からの距離と導波路内を伝搬する光の電界強度との関係、及びモードフィルド直径と正方形状コアのコア幅との関係に係る計算結果の一例を各々示す。図中、３１はコア幅が１０μｍ、３２は同１μｍの場合の電界強度分布である。また計算に用いたコア部屈折率は１．４６２、クラッド層屈折率は１．４５５である。図３に示された電界強度は、原点（中心からの距離、Ｘ、が零の場合に相当）における電界強度で規格化された値である。

モードフィルド直径とは、図３に示した電界強度分布において、規格化電界強度が１／ｅ（ｅは自然対数の底）、換言すると約０．３６８になる距離、Ｘ、を２倍した値である。図３に示された電界強度分布から、コア幅が１μｍの場合の電界強度分布３２は、同１０μｍの場合の分布３１よりも拡がっており、モードフィルド直径が増大していることが判る。更に図４に示されたように、コア幅の減少と共に、モードフィルド直径は減少するが、コア幅が〜２μｍ以下となるとモードフィルド直径は、コア幅の減少と共に増大する。すなわち、本発明は斯かるモードフィルド直径とコア部との関係に基づいてなされたものである。以下、本発明により成る導波路型光アイソレータの動作原理を説明する。

図１は、本発明により成る導波路型光アイソレータの一部破断斜視図、図２は同概略側断面図ある。図中、１０は導波路型光アイソレータ、１１は導波路の光軸、１２、１４は光軸と直交する面内における断面積が一様なコア部、１３は光軸と直交する面内における断面積が一様ではないコア部、１５、１５’は光源から出射された光が伝搬する方向、１６は導波路型光アイソレータを構成する構成単位、２１はコア部１３において光軸に直交する面内の断面積が最小となる箇所であり、３０は上記コア部の材料より屈折率小さい材料で構成されているとともに上記コア部全体を覆うように設けられたクラッド部である。

なお、光軸１１はコア部の中心を貫通する線と一致する。また、図１及び図２に示した構成では、構成単位１６が所定の間隔（後述するように、間隔は必ずしも一定である必要はない。）をもって、光軸上に配設されており、かつコア部１２及び１４の断面形状及びその大きさは、所謂シングルモード条件を充足する形状及び大きさである。

光アイソレータにおいては、光源から出射された光を最小限の損失で透過し、かつ光源に帰還する戻り光を最大限に遮断することが必要となり、斯かる要求は導波路型光アイソレータにおいても何ら変わるものではない。まず、最初に本発明における導波路型光アイソレータにおいて、最小限の損失で光源から出射された光が（一般的には、ディジタル信号によって強度が変調された光）最小限の損失で透過される機構について説明する。

図５は、図１に示された本発明により成る導波路型光アイソレータにおいて、光源から出射された光が伝搬する様子を模式的に示した概略図である。同図において、５１、５２は導波路型光アイソレータ１０を構成する構成単位の一部、５３はコア部１２の端部から出射された光が拡散する様子を模式的に示す矢印群、５４はコア部１２が形成するモードフィルドの大きさを模式的に示す矢印、５５はコア部２１が形成するモードフィルドの大きさを示す矢印である。なお、同図において、構成単位５１と５２は互いに隣接する関係にある。また、同図においても導波路を構成するクラッド層は図示されていない。

すなわち、本発明により成る導波路型光アイソレータにおいては、コア部２１によって形成されるモードフィルドの大きさ５５を、その位置におけるコア部１２の端部から出射された光５３の拡がり幅と同等、若しくはそれ以上になるようにコア部２１のコア幅を設定することにより、光源から出射された光を、最小限の損失でコア部１３，１４，及び後段に配設された構成単位、あるいは導波路型光アイソレータに接続される光学素子に導波せんとするものであり、かつ斯かるモードフィルドの拡大は、図４に示した結果から、例えばコア部２１の幅を〜２μｍ以下に設定することにより達成される。

次に、本発明における導波路型光アイソレータにおいて、光源に帰還する戻り光を最大限に遮断する機構について説明する。図６は、図１に示された構成において、コア部１４、１３内を導波された戻り光が、コア部２１から出射され、所定の間隔を持って配設されたコア部１２に到達する様子を模式的に示した概略図である。同図においても、図５と同様、クラッド層は図示されていない。図中、６１は戻り光が伝搬する方向を示す矢印、６２はコア部２１から出射される戻り光が拡散する様子を模式的に示す矢印群である。

同図に示したように、コア部２１から出射される戻り光は、コア部２１によって形成されるモードフィルドの大きさに応じた拡がりを持ち、かつその拡がりはコア部１２によって形成されるモードフィルドの大きさよりも大きいことから、コア部１２に導波される戻り光は、コア部２１から出射された光の一部分となる。
すなわち、本発明により成る導波路型光アイソレータにおいては、後述するように図６に示した構成のみでは戻り光の遮断能が充分ではないことから、構成単位を多段に設けた、例えば図１のような構成にすることにより、戻り光を最大限に遮断せんとするものであ
る。

以上説明したように、本発明により成る導波路型光アイソレータによって、単結晶磁性ガーネットを用いることなく、低挿入損失と高いアイソレーションを実現することができる。

本発明により、低挿入損失と良好なアイソレーションを有し、本質的に光導波路回路基板に組み込むことが容易で、安価かつ量産に適した導波路型光アイソレータの構成が提供される。

以下、本発明の実施の形態について説明する。まず、図７〜図８を用いて、本発明によりなる導波路型光アイソレータの挿入損失、及び光源に帰還する戻り光の遮断特性について説明する。ここで、遮断特性とは、図５あるいは図６に示したように、本発明により成る導波路型光アイソレータを構成する一単位、換言するとモードフィルドの大きさが異なる部分が一カ所のみ含まれる部分において、戻り光が当該部分を透過する際に受ける損失を云う。遮断特性と導波路型光アイソレータのアイソレーションとの関係については後述する。

図７は、本発明により成る導波路型光アイソレータの一部の概略側断面図で、図中７１、７２は導波路型光アイソレータを構成する構成単位の一部、７３は構成単位７１のコア部、７４は構成単位７２のコア部、Ｗはコア部７４の端部のコア幅、Ｄは構成単位７１と７２との間隔、７５は光源（図示せず）から出射された光の伝搬方向（以下、「順方向」と記す）、７６は光源に帰還する戻り光の伝搬方向（以下、「逆方向」と記す）である。なお、同図において、クラッド層は図示されていない。また、コア部７３及び７４の光伝搬方向に直交する面内の形状はいずれも正方形状で、かつシングルモード条件を充足する形状である場合について以下説明する。

図８〜図１０に、順方向７５と逆方向７６に伝搬する光の伝搬損失とコア幅Ｗとの関係についての計算結果を示す。図８は間隔Ｄが３０μｍの場合、図９は間隔が零で接している場合、及び図９は間隔が６０μｍの場合の結果である。いずれの場合も、コア部屈折率は１．４６２でクラッド層屈折率は１．４５５である。なお、本計算においては、コア部７４におけるコア幅の変化は非常に緩やかであり当該部分における伝搬損失は零であると仮定した。

図８に示したように、順方向の損失はコア幅Ｗが１μｍ近傍以下で非常に小さいのに対して、逆方向の損失はコア幅Ｗの減少と共に増大する。例えば、コア幅Ｗが〜０．８μｍの場合、順方向損失が〜０ｄＢ、逆方向損失、換言すると遮断特性が〜５ｄＢになっていることから、例えば図１に示した導波路型光アイソレータにおいて、７段の当該構成を設けることにより、アイソレーションの値として〜３５ｄＢを達成することができる。すなわち、本発明により成る導波路型光アイソレータのアイソレーションは、ほぼ導波路型光アイソレータに含まれる構成単位の数に遮断特性を乗じた値として捉えることができる。

図８〜図１０に示した計算結果を考慮すると、コア幅Ｗが一定の場合、順、逆方向共に、伝搬する光の損失は、間隔Ｗの増加と共に増大する。斯かる傾向は、コア部７１、及び７２端から出射される光の回折効果による拡がりが、間隔Ｄの増加と共に大きくなることに起因する。従って、本発明により成る導波路型光アイソレータにおいて、間隔Ｄ及びコア幅Ｗは、含まれる構成単位の数、及び所望の光アイソレータとしての特性に応じて適宜選択することができる設計事項として捉えることができる。

すなわち、本発明により成る導波路型光アイソレータは、シングルモード条件が充足されることを前提として、導波路のモードフィルド径を導波路の部位によって異ならしめることにより、順方向に伝搬する光に対しては、最小限の損失で透過しせしめ、また光源に帰還する戻り光に対しては、最大限これを遮断するという機能を付与することにより、所望のアイソレーションを得るものであり、斯かる作用効果が発現する範囲内において、コア部及びクラッド層の屈折率の値、あるいは各構成単位の数、全体形状、光伝搬方向に直交する面内のコア部形状と寸法、構成単位間の距離等によって制限を受けるものではない。

また、本発明により成る導波路型光アイソレータは、コア幅Ｗ、間隔Ｄあるいは構成単位の数等を適宜選択することにより、光導波路回路基板を構成する導波路材料として一般的に用いられている石英系材料によって構成することが可能であることから、本質的に光導波路回路に組み込むことが容易である。

以下、実施例を用いて本発明について更に詳細に説明する。
（実施例１）
本実施例における、導波路型光アイソレータの作成方法について、図１１〜図１４を用いて説明する。本実施例における導波路型光アイソレータの作成工程は、フォトリソ・エッチング工程を主体するから工程から構成され、それ等の工程は、（ａ）下部クラッド形成工程（図１１）、（ｂ）凹部形成工程（図１２）、（ｃ）コア層及びコア部形成工程（図１３）、及び（ｄ）上部クラッド層形成工程（図１４）に大別される。

図１１〜図１４は各工程を経た後の状態を示す概略側断面図である。図中、１１０１はＳｉ単結晶から成る基板、１１０２はＳｉＯ_２から成る下部クラッド層、１１０３、１１０３’は導波路のコア部が形成される凹部、１１０４は本発明により成る導波路型光アイソレータの構成単位が形成される凹部、１１０５は凹部１１０４に形成されたテーパー部、１１０６、１１０６’はＧｅ添加ＳｉＯ_２から成る導波路のコア部、１１０７はＧｅ添加ＳｉＯ_２から成る導波路型光アイソレータの構成単位におけるコア部、１１０２’はＳｉＯ_２から成る上部クラッド層である。

以下、図１１〜図１４に示された製造工程に則して、本発明により成る導波路型光アイソレータの製造方法について詳述する。Ｓｉ単結晶基板（４インチφ）１１０１上にＣＶＤ法により、ＳｉＯ_２膜から成る下部クラッド層１１０２を、〜１５μｍ厚に形成した（（ａ）下部クラッド層形成）。形成された下部クラッド層１１０２の屈折率は〜１．４５５であった。

下部クラッド層１１０２を、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法を用いて、図１２中に示された形状の凹部を形成した。凹部の深さは、いずれの部位も〜４μｍであった。また導波路型光アイソレータの構成単位が形成される凹部１１０４における深さが均一な部分の長さは、〜１０μｍ、テーパー部１１０５の基板１１０１の表面に対する角度は〜２度であった（（ｂ）凹部形成）。

凹部形成工程を経た後、ＧｅがドープされたＳｉＯ_２膜から成るコア層１１０３を〜８μｍ厚に形成した後、図１３に示された形状にパターニングし、コア部１１０６、１１０７、１１０６’を形成した。Ｇｅのドープ量はコア層の屈折率が〜１．４６２になるように調節し、特に含有率等に関しては評価しなかった。

コア層のパターニング方法は、前述した凹部形成方法と同様のＲＩＥ法である。コア部１１０６，及び１１０６’は導波路を構成するコア部であり、１１０７で代表的に示され
たコア部は、導波路型光アイソレータの構成単位を構成するコア部である。コア部１１０７のテーパー部の開き角度は〜４度、同コア幅が均一な部分の長さは〜１０μｍ、また構成単位間の距離は〜１０μｍであった。また、コア部１１０７のテーパー部先端における形状は、一辺が〜０．７μｍの略正方形状であった。本実施例における構成単位の数は、コア部１１０６’も含めると９個である（（ｃ）コア層形及びコア部形成工程）。

その後、上部クラッド層１１０２’を、下部クラッド１１０２と同様の条件で、〜１５μｍ厚に形成し（（ｄ）上部クラッド層形成）、図１に示した導波路型光アイソレータを完成した。

前述した方法で作成した導波路型光アイソレータを具備する導波路の端部（コア部１１０６から構成される導波路の端部に相当）から、波長１．５５μｍの光を入射し、順方向損失を測定した結果、その値は〜１ｄＢであった。また、反対側の導波路端部（コア部１１０６’から構成される導波路の端部に相当）から、同一の波長の光を入射し、逆方向損失を測定した結果、その値は〜３６ｄＢであった。

以上の結果から、本実施例における導波路型光アイソレータの挿入損失は〜１ｄＢ、またアイソレーションは〜３５ｄＢであった。

（実施例２）
実施例１と同様の方法で、構成単位間隔が零で、かつその数が実施例１と同様の９個の導波路型光アイソレータを作成した。ただし、本実施例においてはコア部１１０７のテーパー部先端における形状は、一辺が〜１．０μｍの略正方形状であった。本導波路型光アイソレータの挿入損失、及びアイソレーションを測定評価した結果、挿入損失は〜０．７ｄＢ、及びアイソレーションは〜２７ｄＢであった。

（実施例３）
実施例１と同様の方法で、構成単位間隔が３０μｍで、かつその数が実施例１と同様の９個の導波路型光アイソレータを作成した。ただし、本実施例においてはコア部１１０７のテーパー部先端における形状は、一辺が〜０．８μｍの略正方形状であった。本導波路型光アイソレータの挿入損失、及びアイソレーションを測定評価した結果、挿入損失は〜１．５ｄＢ、及びアイソレーションは〜４０ｄＢであった。

以上、本発明により成る導波路型光アイソレータについて、実施例を用いて詳細に説明した。本発明は、実施例に記載した形状、製法に限定されるものではなく、所望の特性に応じて、形状及び製法を適宜選定することができることは前述したとおりである。

本発明は、光通信や光を用いた放送波伝送、及び光による計測等において用いられる導波路型光アイソレータとして利用することができる。

本発明により成る導波路型光アイソレータの一部破断斜視図である。本発明により成る導波路型光アイソレータの一例を示す構成概略側断面図である。コア部の中心からの距離と導波路内を伝搬する光の電界強度との関係を示す図である。モードフィルド直径と正方形状コアのコア幅との関係を示す図である。本発明により成る導波路型光アイソレータにおいて、光源から出射された光が伝搬する様子を模式的に示した概略図である。本発明により成る導波路型光アイソレータにおいて、光源に帰還する戻り光が、伝搬する様子を模式的に示した概略図である。本発明により成る導波路型光アイソレータの一部の概略側断面図である。光の伝搬損失とコア幅Ｗとの関係（間隔：３０μｍ）を示す図である。光の伝搬損失とコア幅Ｗとの関係（間隔：零）を示す図である光の伝搬損失とコア幅Ｗとの関係（間隔：６０μｍ）を示す図である。本発明により成る導波路型光アイソレータの製造工程における下部クラッド形成工程を示す図である。本発明により成る導波路型光アイソレータの製造工程における凹部形成工程を示す図である。本発明により成る導波路型光アイソレータの製造工程におけるコア層及びコア部形成工程を示す図である。本発明により成る導波路型光アイソレータの製造工程における上部クラッド層形成工程を示す図である。従来からよく知られた、ファラデー回転子を用いた光アイソレータの構成概略図である。

符号の説明

１０導波路型光アイソレータ
１１導波路の光軸
１３光軸と直交する面内における断面積が一様ではないコア部
１２、１４光軸と直交する面内における断面積が一様なコア部
１５、１５’ 光源から出射された光が伝搬する方向
１６導波路型光アイソレータを構成する構成単位
２１コア部１３において光軸に直交する面内の断面積が最小となる箇所
３０クラッド部
３１コア幅が１０μｍの場合の電界強度分布
３２コア幅が１μｍの場合の電界強度分布
５１、５２導波路型光アイソレータ１０を構成する構成単位の一部
５３コア部１２の端部から出射された光が拡散する様子を模式的に示す矢印群
５４コア部１２が形成するモードフィルドの大きさを模式的に示す矢印
５５コア部２１が形成するモードフィルドの大きさを示す矢印
６１戻り光が伝搬する方向を示す矢印
６２コア部２１から出射される戻り光が拡散する様子を模式的に示す矢印群
７１、７２導波路型光アイソレータを構成する構成単位の一部
７３構成単位７１のコア部
７４構成単位７２のコア部
７５光源（図示せず）から出射された光の伝搬方向
７６光源に帰還する戻り光の伝搬方向
１２１ファラデー回転子
１２２偏光子
１２３検光子
１２４永久磁石等の磁界印加手段
１２５半導体レーザー等から成る光源
１２６光源１２５から出射された光の伝播方向
１１０１Ｓｉ単結晶から成る基板
１１０２ＳｉＯ_２から成る下部クラッド層
１１０３、１１０３’ 導波路のコア部が形成される凹部
１１０４本発明により成る導波路型光アイソレータの構成単位が形成される凹部
１１０５凹部１１０４に形成されたテーパー部
１１０６、１１０６’ Ｇｅ添加ＳｉＯ_２から成る導波路のコア部
１１０７Ｇｅ添加ＳｉＯ_２から成る導波路型光アイソレータの構成単位におけるコア部１１０２’ ＳｉＯ_２から成る上部クラッド層
Ｗコア部７４の端部のコア幅
Ｄ構成単位７１と７２との間隔

Claims

第１の屈折率を有するコア部と該第１の屈折率に比べて小さい第２の屈折率を有し、かつ該コア部を覆うクラッド層とを具備する導波路型光アイソレータであって、該コア部の光軸に直交する面内における断面積が一様でないことを特徴とする導波路型光アイソレータ。
第１の屈折率を有するコア部と該第１の屈折率に比べて小さい第２の屈折率を有し、かつ該コア部を覆うクラッド層とを具備する導波路型光アイソレータであって、該コア部が光軸に沿って所定の間隔で配設され、かつ該コア部の光軸に直交する面内における断面積が一様でないことを特徴とする導波路型光アイソレータ。
該コア部の光軸に直交する面内における断面積が、光源から出射された光の伝搬方向に沿って増大し、所定の断面積に到達する部分を含むことを特徴とする請求項１若しくは請求項２のいずれかに記載の導波路型光アイソレータ。
該コア部の光軸に直交する面内における断面形状が、いずれの箇所においても単一モード条件を満足する形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の導波路型光アイソレータ。