JP2016009164A - 偏光ガラス板、光アイソレータ用偏光ガラス板セット及び光アイソレータ用光学素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、延伸成形母材となるガラスプリフォーム板を準備する。ガラスプリフォーム板を構成するガラスは、ハロゲン化金属粒子がガラス中で十分軟化変形する温度域(例えば480℃以上)において所定の粘度を有するものが選択される。それにより、ハロゲン化金属粒子を所望の長さに延伸することが可能となる。そのようなガラスとしては、ホウケイ酸ガラスが挙げられる。
ガラスプリフォーム板を加熱しながら延伸成形することにより、ガラスマトリクス中に延伸ハロゲン化金属粒子が配向して分散されてなるガラス部材を得る。図7は、本実施形態におけるガラスプリフォーム板の延伸成形工程を示す模式的正面図である。ガラスプリフォーム板10は発熱体20による加熱により軟化し、引張りローラ30により延伸される。これにより、ハロゲン化金属粒子40も延伸成形方向Dの方向に延伸され、ガラスマトリクス中に延伸ハロゲン化金属粒子41が配向して分散されてなるガラス部材11を得る。図7において、発熱体20は円柱状であり、それぞれ紙面と垂直な方向に設置されている。また、発熱体20は、ガラスプリフォーム板10の前面側及び裏面側にも複数配置されている(図示せず)。例えば、各発熱体20はやぐら状に配置することが好ましい。
L=ガラスプリフォーム板10の幅が、元の幅W0の0.8倍に変形した部分aから0.2倍に変形した部分bの間(軟化変形部S)の長さ
W1=ガラスプリフォーム板10の元の幅W0の0.5倍の長さ
上記式(1)において、L/W1は1.5以上であることがより好ましく、1.8以上であることがさらに好ましく、2以上であることが特に好ましい。L/W1が小さすぎると、偏光ガラス板における偏光軸ずれが大きくなる傾向がある。上限は特に限定されないが、大きすぎると、設備が大型化する傾向があるため、現実的にはL/W1は10以下であることが好ましく、5以下であることがより好ましい。
上記で得られたガラス部材に還元処理を施すことにより、延伸ハロゲン化金属粒子を還元して延伸金属粒子とする。還元処理は、例えば水素雰囲気中で加熱することにより行う。通常、ガラス部材101の表層(例えば、深さ10〜100μm、さらには20〜80μm)に存在する延伸ハロゲン化金属粒子のみ還元して延伸金属粒子に変化させればよい。
偏光ガラス板の大きさは例えば5mm角以上であることが好ましく、10mm角以上であることがより好ましく、15mm角以上であることがさらに好ましく、20mm角以上であることが特に好ましい。既述の通り、近年では大型の偏光ガラス板及びファラデー回転子を用いて大型の光アイソレータを作製した後、0.5〜2.0mm角のチップに切断するという製造方法が採用されているため、偏光ガラス板が大きいほど、大量生産が可能となりコストダウンを図ることが可能となる。ただし、偏光ガラス板が大きすぎると、面内の偏光軸ずれが大きくなり、歩留りが低下する傾向がある。そのため、偏光ガラス板の大きさは40mm角以下であることが好ましく、30mm角以下であることがより好ましい。
P1=最大光透過量
P2=最小光透過量
なお、偏光ガラス板は、延伸成形方向と垂直な方向の幅8mmにおける消光比の面内ばらつきが±3dB以内であることが好ましく、±2.5dB以内であることがより好ましく、±2dB以内であることがさらに好ましい。
(切り欠き部の形成)
上記のようにして得られた偏光ガラス板に対し、1つ以上の切り欠き部を形成する。切り欠き部の形状、サイズ、切り欠き位置、数等は既述の通りであり、ここでは説明を割愛する。なお切り欠き部は、ダイサー、レーザー、エッチング、コアドリル、サンドブラスト等種々の方法で形成することができる。
1a 第一の偏光ガラス板
1b 第二の偏光ガラス板
2 ファラデー回転子
11、12、13、14、15、16、17 切り欠き部
10 ガラスプリフォーム板
101 ガラス部材
102 還元処理後のガラス部材
20 発熱体
30 引張りローラ
40 ハロゲン化金属粒子
41 延伸ハロゲン化金属粒子
42 延伸金属粒子
Claims (17)
- ガラスマトリクス中に延伸金属粒子が配向して分散されてなる矩形の偏光ガラス板であって、少なくとも1つの切り欠き部を有することを特徴とする偏光ガラス板。
- 略正方形の形状を有することを特徴とする請求項1に記載の偏光ガラス板。
- 切り欠き部と偏光ガラス板本体部の境界が、直線状又は曲線状であることを特徴とする請求項1又は2に記載の偏光ガラス板。
- 切り欠き部が、偏光ガラス板の角部を頂点の一つとする三角形状であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の偏光ガラス板。
- 切り欠き部が、偏光ガラス板と少なくとも1辺を共有する矩形状であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の偏光ガラス板。
- 切り欠き部が、偏光ガラス板の隣り合う2辺と、当該2辺上にある点を結ぶ曲線とで包囲された形状であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の偏光ガラス板。
- 切り欠き部が、偏光ガラス板の角部に位置するように形成されてなることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の偏光ガラス板。
- 切り欠き部が、切り欠き部を通過する偏光ガラス板の対角線に対して、非対象形であることを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の偏光ガラス板。
- 切り欠き部が、偏光ガラス板の角部を含まない位置に形成されてなることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の偏光ガラス板。
- 複数の切り欠き部を有しており、少なくとも2つの切り欠き部について、切り欠き部の形状、サイズ及び/又は切り欠き位置が互いに相違することを特徴とする請求項1〜9に記載の偏光ガラス板。
- 一方の表面に機能膜が形成されてなることを特徴とする請求項1〜10の何れかに記載の偏光ガラス板。
- ガラスマトリクス中に延伸金属粒子が配向して分散されてなり、金属粒子の延伸方向が1辺と略平行である第一の偏光ガラス板と、ガラスマトリクス中に延伸金属粒子が配向して分散されてなり、金属粒子の延伸方向が1辺に対して略45°の角度をなしている第二の偏光ガラス板を含む光アイソレータ用偏光ガラス板セットであって、第一及び第二の偏光ガラス板の何れか一方は切り欠き部が存在せず、他方の偏光ガラス板は請求項1〜11の何れかに記載の偏光ガラス板からなることを特徴とする光アイソレータ用偏光ガラス板セット。
- ガラスマトリクス中に延伸金属粒子が配向して分散されてなり、金属粒子の延伸方向が1辺と略平行である第一の偏光ガラス板と、ガラスマトリクス中に延伸金属粒子が配向して分散されてなり、金属粒子の延伸方向が1辺に対して略45°の角度をなしている第二の偏光ガラス板を含む光アイソレータ用偏光ガラス板セットであって、第一及び第二の偏光ガラス板が請求項1〜11の何れかに記載の偏光ガラス板からなることを特徴とする光アイソレータ用偏光ガラス板セット。
- 第一の偏光ガラス板に形成された切り欠き部と、第二の偏光ガラス板に形成された切り欠き部とは、切り欠き部の形状、サイズ、切り欠き位置及び/又は切り欠き部の数が異なることを特徴とする請求項13に記載の光アイソレータ用偏光ガラス板セット。
- 請求項12〜14の何れかに記載の光アイソレータ用偏光ガラス板セット及びファラデー回転子を用意する準備工程と、ファラデー回転子を介して第一及び第二の偏光ガラス板を貼り合わせて光アイソレータ用光学素子母材を作製する貼り合わせ工程と、光アイソレータ用光学素子母材を切断して光アイソレータ用光学素子を得る切断工程とを含むことを特徴とする光アイソレータ用光学素子の製造方法。
- 偏光ガラス板に形成された切り欠き部を、第一及び第二の偏光ガラス板の識別に利用することを特徴とする請求項15に記載の光アイソレータ用光学素子の製造方法。
- 偏光ガラス板に形成された切り欠き部を、偏光ガラス板の表裏の識別に利用することを特徴とする請求項15又は16に記載の光アイソレータ用光学素子の製造方法。
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