JP2681869B2 - 磁気光学素子 - Google Patents
磁気光学素子Info
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/0009—Materials therefor
- G02F1/0036—Magneto-optical materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/40—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials of magnetic semiconductor materials, e.g. CdCr2S4
- H01F1/401—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials of magnetic semiconductor materials, e.g. CdCr2S4 diluted
- H01F1/402—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials of magnetic semiconductor materials, e.g. CdCr2S4 diluted of II-VI type, e.g. Zn1-x Crx Se
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主として光増幅器の励起
光源およびＬＤ励起ＳＨＧ光ヘッド用戻り光防止に用い
られる磁気光学素子に係り、特に波長領域０．８〜１．
１μｍの使用に最適な磁気光学素子に関する。
光源およびＬＤ励起ＳＨＧ光ヘッド用戻り光防止に用い
られる磁気光学素子に係り、特に波長領域０．８〜１．
１μｍの使用に最適な磁気光学素子に関する。
【０００２】より具体的に言えば、光増幅器などの励起
用ＬＤ（０．９〜１．１μｍ）の戻り光防止に適した光
アイソレータおよび光アイソレータ材料と、（０．８〜
０．９μｍ）ＬＤでＳＨＧ結晶（ＫＮｂＯ3 、ＫＴＰ、
ＬＮ、ＬＴ）を励起し青色レーザーを得るシステムにお
ける戻り光防止に適した光アイソレータおよび光アイソ
レータ材料に関する。
用ＬＤ（０．９〜１．１μｍ）の戻り光防止に適した光
アイソレータおよび光アイソレータ材料と、（０．８〜
０．９μｍ）ＬＤでＳＨＧ結晶（ＫＮｂＯ3 、ＫＴＰ、
ＬＮ、ＬＴ）を励起し青色レーザーを得るシステムにお
ける戻り光防止に適した光アイソレータおよび光アイソ
レータ材料に関する。
【０００３】
【従来の技術】一般にこの種のアイソレータに要求され
る性質とは、所望の波長領域内でベルデ定数が大きく
（≧０．０６）、透過損失の低く（≦０．５ｄＢ／４５
°ファラデー回転に必要な光路長）、実用的な透過波面
品質を確保できることである。そして所望の波長領域と
しては現在０．８ないし１．１μｍの領域が重要になっ
てきている。
る性質とは、所望の波長領域内でベルデ定数が大きく
（≧０．０６）、透過損失の低く（≦０．５ｄＢ／４５
°ファラデー回転に必要な光路長）、実用的な透過波面
品質を確保できることである。そして所望の波長領域と
しては現在０．８ないし１．１μｍの領域が重要になっ
てきている。
【０００４】従来開発中のこの種のアイソレータとして
は、例えばＥｒ添加光ファイバを用いた１．５μｍ帯進
行波型光増幅器は高効率で偏波依存性がなく、伝送系と
の整合性に優れた特徴を示し、その実用的観点より０．
９８μｍおよび１．４８μｍ帯を用いたレーザーダイオ
ード（以下ＬＤ）励起が盛んに研究されている。信号光
利得・雑音特性が実験的に検討された結果、０．９８μ
ｍ帯励起は１．４８μｍ帯励起に比べより高効率・低雑
音特性であることが分かっているが、ＬＤの信頼性が十
分でないために、現状では１．４８μｍ励起の光増幅器
が実用化されている。
は、例えばＥｒ添加光ファイバを用いた１．５μｍ帯進
行波型光増幅器は高効率で偏波依存性がなく、伝送系と
の整合性に優れた特徴を示し、その実用的観点より０．
９８μｍおよび１．４８μｍ帯を用いたレーザーダイオ
ード（以下ＬＤ）励起が盛んに研究されている。信号光
利得・雑音特性が実験的に検討された結果、０．９８μ
ｍ帯励起は１．４８μｍ帯励起に比べより高効率・低雑
音特性であることが分かっているが、ＬＤの信頼性が十
分でないために、現状では１．４８μｍ励起の光増幅器
が実用化されている。
【０００５】また光磁気ディスクは、ＦＤ（フロッピー
ディスク）の１００倍以上の情報を１枚のディスクに書
き込み・消去できる特徴をもち、これまでは、ＬＤ
（０．７８〜０．８５μｍ）において実用化されてい
る。さらなる記録密度の向上には、ＬＤの短波長化が必
要となり、さまざまな研究がなされている。短波長（青
色レーザー）を得る方法には、II−VI族化合物半導体
（ＺｎＳｅ系）からＬＤを作製する方法と、ＬＤでＳＨ
Ｇ結晶（ＬＮ、ＬＴ、ＫＮｂＯ3 、ＫＴＰ）を励起し青
色レーザーを得る方法がある。前者の場合は、低温連続
発振がようやく実現した段階で、実用化にはさらなる年
数が必要となる。後者の場合は、コスト、サイズの点を
除けば実用性能が得られている。特に、０．８６μｍの
ＬＤでＫＮｂＯ3を励起するリング共振器型の位相整合
を施したＳＨＧにおいては、光磁気ディスクの書込みに
必要な４０ｍＷのレーザー出力が得られており、光ファ
イルシステム・空冷Ａｒレーザーの代替等の用途が期待
される。
ディスク）の１００倍以上の情報を１枚のディスクに書
き込み・消去できる特徴をもち、これまでは、ＬＤ
（０．７８〜０．８５μｍ）において実用化されてい
る。さらなる記録密度の向上には、ＬＤの短波長化が必
要となり、さまざまな研究がなされている。短波長（青
色レーザー）を得る方法には、II−VI族化合物半導体
（ＺｎＳｅ系）からＬＤを作製する方法と、ＬＤでＳＨ
Ｇ結晶（ＬＮ、ＬＴ、ＫＮｂＯ3 、ＫＴＰ）を励起し青
色レーザーを得る方法がある。前者の場合は、低温連続
発振がようやく実現した段階で、実用化にはさらなる年
数が必要となる。後者の場合は、コスト、サイズの点を
除けば実用性能が得られている。特に、０．８６μｍの
ＬＤでＫＮｂＯ3を励起するリング共振器型の位相整合
を施したＳＨＧにおいては、光磁気ディスクの書込みに
必要な４０ｍＷのレーザー出力が得られており、光ファ
イルシステム・空冷Ａｒレーザーの代替等の用途が期待
される。
【０００６】また現在０．８〜１．１μｍ光アイソレー
タとしては、テルビウム・ガリウム・ガーネット（ＴＧ
Ｇ）単結晶を採用した光アイソレータが実用化されてい
るが、ＬＤに比べて寸法があまりに大きいために将来的
視野から検討されていない。更にバルクのイットリウム
・鉄・ガーネット（ＹＩＧ）およびＢｉ置換ガーネット
は、０．８〜１．１μｍ帯において吸収が大きいため
に、透過損失約３〜５ｄＢとなり実用的でない。なお
又、ＺｎＳ型結晶構造をもつＣｄＴｅのＣｄの一部をＭ
ｎに置換したＣｄ1-x Ｍｎx Ｔｅは、大きなベルデ定数
をもつ材料で、可視光波長０．８５〜０．６３μｍに対
する光アイソレータ材料としての性能が確認された。
｛小野寺、及川：第１５回日本応用磁気学会学術講演概
要集３０ａＢ−７、Ｐ１７９（１９９１）｝。
タとしては、テルビウム・ガリウム・ガーネット（ＴＧ
Ｇ）単結晶を採用した光アイソレータが実用化されてい
るが、ＬＤに比べて寸法があまりに大きいために将来的
視野から検討されていない。更にバルクのイットリウム
・鉄・ガーネット（ＹＩＧ）およびＢｉ置換ガーネット
は、０．８〜１．１μｍ帯において吸収が大きいため
に、透過損失約３〜５ｄＢとなり実用的でない。なお
又、ＺｎＳ型結晶構造をもつＣｄＴｅのＣｄの一部をＭ
ｎに置換したＣｄ1-x Ｍｎx Ｔｅは、大きなベルデ定数
をもつ材料で、可視光波長０．８５〜０．６３μｍに対
する光アイソレータ材料としての性能が確認された。
｛小野寺、及川：第１５回日本応用磁気学会学術講演概
要集３０ａＢ−７、Ｐ１７９（１９９１）｝。
【０００７】また、光増幅器等の励起用ＬＤ（０．９〜
１．１μｍ）の戻り光防止に用いられるアイソレータに
Ｃｄ1-x Ｍｎx Ｔｅ単結晶を応用する場合には、ベルデ
定数があまりにも小さいので、実用化には印加磁場５０
００Ｏｅで約１０〜１２ｍｍの光路長を必要とする。従
って、ＬＤモジュール化を実現するには十分ではなかっ
た。
１．１μｍ）の戻り光防止に用いられるアイソレータに
Ｃｄ1-x Ｍｎx Ｔｅ単結晶を応用する場合には、ベルデ
定数があまりにも小さいので、実用化には印加磁場５０
００Ｏｅで約１０〜１２ｍｍの光路長を必要とする。従
って、ＬＤモジュール化を実現するには十分ではなかっ
た。
【０００８】更に、（０．８〜０．９μｍ）ＬＤでＳＨ
Ｇ結晶（ＫＮｂＯ3 、ＫＴＰ、ＬＮ、ＬＴ）を励起し青
色レーザーを得るシステムに用いられる光アイソレータ
に、Ｃｄ1-x Ｍｎx Ｔｅ単結晶を応用する場合には、ベ
ルデ定数が小さく、屈折率が２．５〜３．０と大きいた
めに実質的な光路長が長くなる問題がある。従って実用
化のためにはベルデ定数がより大きい材料が要求されて
いる。
Ｇ結晶（ＫＮｂＯ3 、ＫＴＰ、ＬＮ、ＬＴ）を励起し青
色レーザーを得るシステムに用いられる光アイソレータ
に、Ｃｄ1-x Ｍｎx Ｔｅ単結晶を応用する場合には、ベ
ルデ定数が小さく、屈折率が２．５〜３．０と大きいた
めに実質的な光路長が長くなる問題がある。従って実用
化のためにはベルデ定数がより大きい材料が要求されて
いる。
【０００９】さらに又、光磁気ディスクに応用する場合
にはＣｄ1-x Ｍｎx Ｔｅ単結晶通過後の透過波面の品質
が重要なポイントとなるが、Ｃｄ1-x Ｍｎx Ｔｅ単結晶
はきわめてやわらかい材料であり、よりベルデ定数を大
きくするためにＭｎ濃度をｘ≧０．１にするときわめて
やわらかい材料になり、研磨技術を駆使しても、面精度
がよい研磨をおこなうと透過損失が大きくなり、透過損
失が応用上問題に成らない程度に浅く研磨すると面精度
が悪く実用的な透過波面が得られない問題があり、実用
化が困難であった。
にはＣｄ1-x Ｍｎx Ｔｅ単結晶通過後の透過波面の品質
が重要なポイントとなるが、Ｃｄ1-x Ｍｎx Ｔｅ単結晶
はきわめてやわらかい材料であり、よりベルデ定数を大
きくするためにＭｎ濃度をｘ≧０．１にするときわめて
やわらかい材料になり、研磨技術を駆使しても、面精度
がよい研磨をおこなうと透過損失が大きくなり、透過損
失が応用上問題に成らない程度に浅く研磨すると面精度
が悪く実用的な透過波面が得られない問題があり、実用
化が困難であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上の説明から分かる
ように、現在開発が要望されている０．８〜１．１μｍ
帯のＬＤモジュール化が可能で、透過波面の品質が実用
的である光アイソレータ材料が現時点では見いだされて
いない。従って本発明の技術的課題は、波長領域０．８
〜１．１μｍ帯（特に光増幅器の励起光源の０．９８〜
１．０２μｍ帯およびＬＤ励起光源（０．８１〜０．８
７μｍ帯）で励起したＳＨＧ光ヘッドの戻り光防止に用
いられ、ベルデ定数が極めて大きく（≧０．０６）、透
過損失が低く（≦０．５ｄＢ／４５°ファラデー回転に
必要な光路長）、実用的な透過波面品質を確保できる磁
気光学素子を提供することにある。
ように、現在開発が要望されている０．８〜１．１μｍ
帯のＬＤモジュール化が可能で、透過波面の品質が実用
的である光アイソレータ材料が現時点では見いだされて
いない。従って本発明の技術的課題は、波長領域０．８
〜１．１μｍ帯（特に光増幅器の励起光源の０．９８〜
１．０２μｍ帯およびＬＤ励起光源（０．８１〜０．８
７μｍ帯）で励起したＳＨＧ光ヘッドの戻り光防止に用
いられ、ベルデ定数が極めて大きく（≧０．０６）、透
過損失が低く（≦０．５ｄＢ／４５°ファラデー回転に
必要な光路長）、実用的な透過波面品質を確保できる磁
気光学素子を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、Ｍｎお
よびＨｇを配合させたＣｄ1-x Ｍｎx Ｔｅ単結晶を有す
る磁気光学素子であって、前記単結晶は、波長領域０．
８〜１．１μｍに使用できるように、ＭｎＴｅ−ＨｇＴ
ｅ−ＣｄＴｅ擬３元系相図において Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.2 Ｈｇ0.3 Ｔｅ、Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.3 Ｈｇ
0.2 Ｔｅ Ｃｄ0.65Ｍｎ0.30Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.80Ｍｎ0.15Ｈｇ
0.05Ｔｅ Ｃｄ0.85Ｍｎ0.10Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.65Ｍｎ0.10Ｈｇ
0.25Ｔｅ の６点に囲まれる範囲において、Ｓｅ，Ｓ，もしくはＺ
ｎを次のような規定の濃度範囲でドープすることを特徴
とする磁気光学素子が得られる。すなわち、（Ｃｄ1-x
Ｍｎx Ｈｇy ）Ｓｅz において、ドープするＳｅの濃度
範囲を、（Ｃｄ1- x-y Ｍｎx Ｈｇy ）Ｓz Ｔｅ1-z にお
いてドープするＳの濃度範囲を、（Ｃｄ1- x-y Ｍｎx Ｈ
ｇy ）1-z Ｚｎz ＴｅにおいてドープするＺｎの濃度範
囲を、いずれも「０．０１≦ｚ≦０．１０」とすること
を特徴とする磁気光学素子が得られる。更に本発明によ
れば、前記磁気光学素子をファラデー回転子として備え
てなることを特徴とする光アイソレータが得られる。
よびＨｇを配合させたＣｄ1-x Ｍｎx Ｔｅ単結晶を有す
る磁気光学素子であって、前記単結晶は、波長領域０．
８〜１．１μｍに使用できるように、ＭｎＴｅ−ＨｇＴ
ｅ−ＣｄＴｅ擬３元系相図において Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.2 Ｈｇ0.3 Ｔｅ、Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.3 Ｈｇ
0.2 Ｔｅ Ｃｄ0.65Ｍｎ0.30Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.80Ｍｎ0.15Ｈｇ
0.05Ｔｅ Ｃｄ0.85Ｍｎ0.10Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.65Ｍｎ0.10Ｈｇ
0.25Ｔｅ の６点に囲まれる範囲において、Ｓｅ，Ｓ，もしくはＺ
ｎを次のような規定の濃度範囲でドープすることを特徴
とする磁気光学素子が得られる。すなわち、（Ｃｄ1-x
Ｍｎx Ｈｇy ）Ｓｅz において、ドープするＳｅの濃度
範囲を、（Ｃｄ1- x-y Ｍｎx Ｈｇy ）Ｓz Ｔｅ1-z にお
いてドープするＳの濃度範囲を、（Ｃｄ1- x-y Ｍｎx Ｈ
ｇy ）1-z Ｚｎz ＴｅにおいてドープするＺｎの濃度範
囲を、いずれも「０．０１≦ｚ≦０．１０」とすること
を特徴とする磁気光学素子が得られる。更に本発明によ
れば、前記磁気光学素子をファラデー回転子として備え
てなることを特徴とする光アイソレータが得られる。
【００１２】
【作用】上記において、Ｍｎ組成の選択は、この材料を
用いて実用性能を得るために、材料のバンドギャップエ
ネルギーを調整することとベルデ定数の絶対値が大きく
なるよう行うものであり、Ｃｄの一部をＨｇで置換する
のはハンドギャップエネルギーを必要とする波長帯にシ
フトさせるためのものであり、Ｓｅ，Ｓ，若しくはＺｎ
の微量添加は、ベルデ定数を大きくするために入れた高
Ｍｎ濃度（ｘ≧０．１）による材料の軟化を補償して結
晶硬度を向上させるためであり、最終的には、バルクの
結晶性が大きく影響を与える。そこで、結晶の製造のし
易さおよび結晶性の兼ね合いで最適な結晶組成が決定さ
れる。
用いて実用性能を得るために、材料のバンドギャップエ
ネルギーを調整することとベルデ定数の絶対値が大きく
なるよう行うものであり、Ｃｄの一部をＨｇで置換する
のはハンドギャップエネルギーを必要とする波長帯にシ
フトさせるためのものであり、Ｓｅ，Ｓ，若しくはＺｎ
の微量添加は、ベルデ定数を大きくするために入れた高
Ｍｎ濃度（ｘ≧０．１）による材料の軟化を補償して結
晶硬度を向上させるためであり、最終的には、バルクの
結晶性が大きく影響を与える。そこで、結晶の製造のし
易さおよび結晶性の兼ね合いで最適な結晶組成が決定さ
れる。
【００１３】
【実施例】実施例１ …本発明の実施例である磁気光学素子における
最適組成の選択について説明する。ＭｎＴｅ−ＳｅＴｅ
−ＨｇＴｅ−ＣｄＴｅの擬４元系の相図における種々の
組成の結晶をブリッジマン法で作製した。Ｃｄ、Ｍｎ、
Ｓｅ、Ｔｅ、Ｈｇをそれぞれの組成比で石英アンプル中
に配合し、真空封入した。加熱時に完全に溶融していな
い場合には、蒸気圧が高くなるために石英アンプルが割
れる可能性があるので、石英アンプルは十分な肉厚を確
保するとともに、Ｔｅ過剰組成にして約８００℃程度の
融点にし、育成工程での内圧を和らげる工夫をする。
最適組成の選択について説明する。ＭｎＴｅ−ＳｅＴｅ
−ＨｇＴｅ−ＣｄＴｅの擬４元系の相図における種々の
組成の結晶をブリッジマン法で作製した。Ｃｄ、Ｍｎ、
Ｓｅ、Ｔｅ、Ｈｇをそれぞれの組成比で石英アンプル中
に配合し、真空封入した。加熱時に完全に溶融していな
い場合には、蒸気圧が高くなるために石英アンプルが割
れる可能性があるので、石英アンプルは十分な肉厚を確
保するとともに、Ｔｅ過剰組成にして約８００℃程度の
融点にし、育成工程での内圧を和らげる工夫をする。
【００１４】この石英アンプルを縦型ブリッジマン炉に
入れ、溶融温度８００℃で１０時間保持したのち、石英
るつぼを徐々に降下させ、石英アンプルの低温部の一端
から結晶化させた。
入れ、溶融温度８００℃で１０時間保持したのち、石英
るつぼを徐々に降下させ、石英アンプルの低温部の一端
から結晶化させた。
【００１５】図１に、ＬＤモジュール化が可能な光アイ
ソレータ（９．５φ×１０Ｌｍｍ）を実現可能な印加磁
場３０００Oeを加えた場合に、アイソレーションが３０
ｄＢ以上、挿入損失が１ｄＢ以下を実現できる組成を示
す。図１に示すように、本発明による磁気光学素子を構
成するＣｄ1-x Ｍｎx Ｔｅ単結晶は、ＭｎＴｅ−ＨｇＴ
ｅ−ＣｄＴｅ擬３元系相図において、 Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.2 Ｈｇ0.3 Ｔｅ、Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.3 Ｈｇ
0.2 Ｔｅ Ｃｄ0.65Ｍｎ0.30Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.80Ｍｎ0.15Ｈｇ
0.05Ｔｅ Ｃｄ0.85Ｍｎ0.10Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.65Ｍｎ0.10Ｈｇ
0.25Ｔｅ の６点に囲まれる範囲において、（Ｃｄ1-x-y Ｍｎx Ｈ
ｇy ）Ｓｅz Ｔｅ1-x において、ドープするＳｅの濃度
範囲を０．０１≦ｚ≦０．１０とする。
ソレータ（９．５φ×１０Ｌｍｍ）を実現可能な印加磁
場３０００Oeを加えた場合に、アイソレーションが３０
ｄＢ以上、挿入損失が１ｄＢ以下を実現できる組成を示
す。図１に示すように、本発明による磁気光学素子を構
成するＣｄ1-x Ｍｎx Ｔｅ単結晶は、ＭｎＴｅ−ＨｇＴ
ｅ−ＣｄＴｅ擬３元系相図において、 Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.2 Ｈｇ0.3 Ｔｅ、Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.3 Ｈｇ
0.2 Ｔｅ Ｃｄ0.65Ｍｎ0.30Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.80Ｍｎ0.15Ｈｇ
0.05Ｔｅ Ｃｄ0.85Ｍｎ0.10Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.65Ｍｎ0.10Ｈｇ
0.25Ｔｅ の６点に囲まれる範囲において、（Ｃｄ1-x-y Ｍｎx Ｈ
ｇy ）Ｓｅz Ｔｅ1-x において、ドープするＳｅの濃度
範囲を０．０１≦ｚ≦０．１０とする。
【００１６】実験例１…（Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.2 Ｈｇ0.3 ）
Ｓｅ0.10Ｔｅ0.90の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメル
トにすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン
法によって育成した。育成法は、前述の通りである。育
成した単結晶より｛１１１｝面が端面になるように２ｍ
ｍ×２ｍｍ×１．７ｍｍの角板状の試料を作製した。磁
場を３０００Oe印加したところ、波長１．０２μｍのレ
ーザー光に対して、４５°のファラデー回転が得られ、
アイソレーション：３０ｄＢ、挿入損失：０．７ｄＢ、
アイソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソレー
タとして十分に使えることが明らかになった。
Ｓｅ0.10Ｔｅ0.90の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメル
トにすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン
法によって育成した。育成法は、前述の通りである。育
成した単結晶より｛１１１｝面が端面になるように２ｍ
ｍ×２ｍｍ×１．７ｍｍの角板状の試料を作製した。磁
場を３０００Oe印加したところ、波長１．０２μｍのレ
ーザー光に対して、４５°のファラデー回転が得られ、
アイソレーション：３０ｄＢ、挿入損失：０．７ｄＢ、
アイソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソレー
タとして十分に使えることが明らかになった。
【００１７】実験例２…（Ｃｄ0.65Ｍｎ0.10Ｈｇ0.25）
Ｓｅ0.05Ｔｅ0.95の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメル
トにすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン
法によって育成した。育成法及び育成した試料の結晶面
と形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００
Oe印加したところ、実験例１とまったく同じ結果が得ら
れ、アイソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソ
レータとして十分に使えることが明らかになった。
Ｓｅ0.05Ｔｅ0.95の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメル
トにすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン
法によって育成した。育成法及び育成した試料の結晶面
と形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００
Oe印加したところ、実験例１とまったく同じ結果が得ら
れ、アイソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソ
レータとして十分に使えることが明らかになった。
【００１８】実験例３…（Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.3 Ｈｇ0.2 ）
Ｓｅ0.05Ｔｅ0.95の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメル
トにすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン
法によって育成した。育成法及び育成した試料の結晶面
と形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００
Oe印加したところ、実験例２とまったく同じ結果が得ら
れ、アイソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソ
レータとして十分に使えることが明らかになった。
Ｓｅ0.05Ｔｅ0.95の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメル
トにすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン
法によって育成した。育成法及び育成した試料の結晶面
と形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００
Oe印加したところ、実験例２とまったく同じ結果が得ら
れ、アイソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソ
レータとして十分に使えることが明らかになった。
【００１９】実験例４…（Ｃｄ0.80Ｍｎ0.15Ｈｇ0.05）
Ｓｅ0.05Ｔｅ0.95の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメル
トにすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン
法によって育成した。育成法及び育成した試料の結晶面
と形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００
Oe印加したところ、実験例３とまったく同じ結果が得ら
れ、アイソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソ
レータとして十分に使えることが明らかになった。
Ｓｅ0.05Ｔｅ0.95の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメル
トにすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン
法によって育成した。育成法及び育成した試料の結晶面
と形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００
Oe印加したところ、実験例３とまったく同じ結果が得ら
れ、アイソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソ
レータとして十分に使えることが明らかになった。
【００２０】実験例５…（Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.2 Ｈｇ0.3 ）
Ｓｅ0.20Ｔｅ0.80の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメル
トにすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン
法によって育成した。育成法及び育成した試料の結晶面
と形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００
Oe印加したところ、実験例４と同じ結果が得られ、アイ
ソレータのサイズ：φ１６×５Ｌｍｍで光アイソレータ
として十分に使えることが明らかになった。しかしなが
ら、ＬＤモジュールを作製するには不十分であった。
Ｓｅ0.20Ｔｅ0.80の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメル
トにすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン
法によって育成した。育成法及び育成した試料の結晶面
と形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００
Oe印加したところ、実験例４と同じ結果が得られ、アイ
ソレータのサイズ：φ１６×５Ｌｍｍで光アイソレータ
として十分に使えることが明らかになった。しかしなが
ら、ＬＤモジュールを作製するには不十分であった。
【００２１】実験例６…（Ｃｄ0.65Ｍｎ0.10Ｈｇ0.25）
Ｓｅ0.15Ｔｅ0.85の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメル
トにすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン
法によって育成した。育成法及び育成した試料の結晶面
と形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００
Oe印加したところ、実験例５と同じ結果が得られ、アイ
ソレータのサイズ：φ１６×５Ｌｍｍで光アイソレータ
として十分に使えることが明らかになった。しかしなが
ら、ＬＤモジュールを作製するには不十分であった。
Ｓｅ0.15Ｔｅ0.85の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメル
トにすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン
法によって育成した。育成法及び育成した試料の結晶面
と形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００
Oe印加したところ、実験例５と同じ結果が得られ、アイ
ソレータのサイズ：φ１６×５Ｌｍｍで光アイソレータ
として十分に使えることが明らかになった。しかしなが
ら、ＬＤモジュールを作製するには不十分であった。
【００２２】ここで、Ｓｅ濃度範囲を０．０１≦ｚ≦
０．１０に規定した理由として、Ｓｅ≧０．１以上にし
た場合には、Ｈｇ置換による長波長側への吸収端シフト
によるベルデ定数の増大の効果を打ち消すためである
（Ｓｅ置換は、短波長側に吸収端シフトさせベルデ定数
を低下させる）。また、Ｓｅを置換した場合には、Ｓｅ
を添加した場合としない場合のピッカーズ微小硬度を比
較した下記の表１に示すように、結晶の硬度がまったく
置換しないものに較べて硬くなるために、研磨加工する
際にメカニカルな研磨法での無歪み研磨が可能となるた
めに透過波面の問題が解決する。
０．１０に規定した理由として、Ｓｅ≧０．１以上にし
た場合には、Ｈｇ置換による長波長側への吸収端シフト
によるベルデ定数の増大の効果を打ち消すためである
（Ｓｅ置換は、短波長側に吸収端シフトさせベルデ定数
を低下させる）。また、Ｓｅを置換した場合には、Ｓｅ
を添加した場合としない場合のピッカーズ微小硬度を比
較した下記の表１に示すように、結晶の硬度がまったく
置換しないものに較べて硬くなるために、研磨加工する
際にメカニカルな研磨法での無歪み研磨が可能となるた
めに透過波面の問題が解決する。
【００２３】
【表１】
【００２４】実施例２… 本発明の他の実施例である磁
気光学素子における最適組成の選択について説明する。
ＭｎＴｅ−ＳＴｅ−ＨｇＴｅ−ＣｄＴｅの擬４元系の相
図における種々の組成の結晶をブリッジマン法で作製し
た。Ｃｄ、Ｍｎ、Ｓ、Ｔｅ、Ｈｇをそれぞれの組成比で
石英アンプル中に配合し、真空封入した。石英アンプル
として肉厚のものを用いＴｅ過剰組成にすることは第１
の実施例の場時と同じである。この石英アンプルを第１
の実施例と同じ様に縦型ブリッジマン炉に入れ、溶融温
度８００℃で１０時間保持したのち、石英るつぼを徐々
に降下させ、石英アンプルの低温部の一端から結晶化さ
せた。
気光学素子における最適組成の選択について説明する。
ＭｎＴｅ−ＳＴｅ−ＨｇＴｅ−ＣｄＴｅの擬４元系の相
図における種々の組成の結晶をブリッジマン法で作製し
た。Ｃｄ、Ｍｎ、Ｓ、Ｔｅ、Ｈｇをそれぞれの組成比で
石英アンプル中に配合し、真空封入した。石英アンプル
として肉厚のものを用いＴｅ過剰組成にすることは第１
の実施例の場時と同じである。この石英アンプルを第１
の実施例と同じ様に縦型ブリッジマン炉に入れ、溶融温
度８００℃で１０時間保持したのち、石英るつぼを徐々
に降下させ、石英アンプルの低温部の一端から結晶化さ
せた。
【００２５】図１に、ＬＤモジュール化が可能な光アイ
ソレータ（９．５φ×１０Ｌｍｍ）を実現可能な印加磁
場３０００Oeを加えた場合に、アイソレーションが３０
ｄＢ以上、挿入損失が１ｄＢ以下を実現できる組成を示
す。図１に示すように、本発明による磁気光学素子を構
成するＣｄ1-x Ｍｎx Ｔｅ単結晶は、ＭｎＴｅ−ＨｇＴ
ｅ−ＣｄＴｅ擬３元系相図において、 Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.2 Ｈｇ0.3 Ｔｅ、Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.3 Ｈｇ
0.2 Ｔｅ Ｃｄ0.65Ｍｎ0.30Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.80Ｍｎ0.15Ｈｇ
0.05Ｔｅ Ｃｄ0.85Ｍｎ0.10Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.65Ｍｎ0.10Ｈｇ
0.25Ｔｅ の６点に囲まれる範囲において、（Ｃｄ1-x-y Ｍｎx Ｈ
ｇy ）Ｓz Ｔｅ1-z においてドープするＳの濃度範囲
を、０．０１≦ｚ≦０．１０とする。
ソレータ（９．５φ×１０Ｌｍｍ）を実現可能な印加磁
場３０００Oeを加えた場合に、アイソレーションが３０
ｄＢ以上、挿入損失が１ｄＢ以下を実現できる組成を示
す。図１に示すように、本発明による磁気光学素子を構
成するＣｄ1-x Ｍｎx Ｔｅ単結晶は、ＭｎＴｅ−ＨｇＴ
ｅ−ＣｄＴｅ擬３元系相図において、 Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.2 Ｈｇ0.3 Ｔｅ、Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.3 Ｈｇ
0.2 Ｔｅ Ｃｄ0.65Ｍｎ0.30Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.80Ｍｎ0.15Ｈｇ
0.05Ｔｅ Ｃｄ0.85Ｍｎ0.10Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.65Ｍｎ0.10Ｈｇ
0.25Ｔｅ の６点に囲まれる範囲において、（Ｃｄ1-x-y Ｍｎx Ｈ
ｇy ）Ｓz Ｔｅ1-z においてドープするＳの濃度範囲
を、０．０１≦ｚ≦０．１０とする。
【００２６】実験例１…（Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.2 Ｈｇ0.3 ）
Ｓ0.10Ｔｅ0.90の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルト
にすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法
によって育成した。育成法は、前述の通りである。育成
した単結晶より｛１１１｝面が端面になるように２ｍｍ
×２ｍｍ×１．７ｍｍの角板状の試料を作製した。磁場
を３０００Oe印加したところ、波長１．０２μｍのレー
ザー光に対して、４５°のファラデー回転が得られ、ア
イソレーション：３０ｄＢ、挿入損失：０．７ｄＢ、ア
イソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソレータ
として十分に使えることが明らかになった。
Ｓ0.10Ｔｅ0.90の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルト
にすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法
によって育成した。育成法は、前述の通りである。育成
した単結晶より｛１１１｝面が端面になるように２ｍｍ
×２ｍｍ×１．７ｍｍの角板状の試料を作製した。磁場
を３０００Oe印加したところ、波長１．０２μｍのレー
ザー光に対して、４５°のファラデー回転が得られ、ア
イソレーション：３０ｄＢ、挿入損失：０．７ｄＢ、ア
イソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソレータ
として十分に使えることが明らかになった。
【００２７】実験例２…（Ｃｄ0.65Ｍｎ0.10Ｈｇ0.25）
Ｓ0.05Ｔｅ0.95の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルト
にすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法
によって育成した。育成法及び育成した試料の結晶面と
形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００Oe
印加したところ、実験例１とまったく同じ結果が得ら
れ、アイソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソ
レータとして十分に使えることが明らかになった。
Ｓ0.05Ｔｅ0.95の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルト
にすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法
によって育成した。育成法及び育成した試料の結晶面と
形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００Oe
印加したところ、実験例１とまったく同じ結果が得ら
れ、アイソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソ
レータとして十分に使えることが明らかになった。
【００２８】実験例３…（Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.3 Ｈｇ0.2 ）
Ｓ0.05Ｔｅ0.95の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルト
にすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法
によって育成した。育成法及び育成した試料の結晶面と
形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００Oe
印加したところ、実験例２とまったく同じ結果が得ら
れ、アイソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソ
レータとして十分に使えることが明らかになった。
Ｓ0.05Ｔｅ0.95の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルト
にすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法
によって育成した。育成法及び育成した試料の結晶面と
形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００Oe
印加したところ、実験例２とまったく同じ結果が得ら
れ、アイソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソ
レータとして十分に使えることが明らかになった。
【００２９】実験例４…（Ｃｄ0.80Ｍｎ0.15Ｈｇ0.05）
Ｓ0.05Ｔｅ0.95の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルト
にすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法
によって育成した。育成法及び育成した試料の結晶面と
形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００Oe
印加したところ、実験例３とまったく同じ結果が得ら
れ、アイソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソ
レータとして十分に使えることが明らかになった。
Ｓ0.05Ｔｅ0.95の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルト
にすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法
によって育成した。育成法及び育成した試料の結晶面と
形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００Oe
印加したところ、実験例３とまったく同じ結果が得ら
れ、アイソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソ
レータとして十分に使えることが明らかになった。
【００３０】実験例５…（Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.2 Ｈｇ0.3 ）
Ｓ0.20Ｔｅ0.80の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルト
にすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法
によって育成した。育成法および育成した試料の結晶面
と形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００
Oe印加したところ、実験例４と同じ結果が得られ、アイ
ソレータのサイズ：φ１６×５Ｌｍｍで光アイソレータ
として十分に使えることが明らかになった。しかしなが
ら、ＬＤモジュールを作製するには不十分であった。
Ｓ0.20Ｔｅ0.80の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルト
にすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法
によって育成した。育成法および育成した試料の結晶面
と形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００
Oe印加したところ、実験例４と同じ結果が得られ、アイ
ソレータのサイズ：φ１６×５Ｌｍｍで光アイソレータ
として十分に使えることが明らかになった。しかしなが
ら、ＬＤモジュールを作製するには不十分であった。
【００３１】実験例６…（Ｃｄ0.65Ｍｎ0.10Ｈｇ0.25）
Ｓ0.15Ｔｅ0.85の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルト
にすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法
によって育成した。育成法および育成した試料の結晶面
と形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００
Oe印加したところ、実験例４と同じ結果が得られ、アイ
ソレータのサイズ：φ１６×５Ｌｍｍで光アイソレータ
として十分に使えることが明らかになった。しかしなが
ら、ＬＤモジュールを作製するには不十分であった。
Ｓ0.15Ｔｅ0.85の組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルト
にすることで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法
によって育成した。育成法および育成した試料の結晶面
と形状は実験例１と同じである。そして磁場を３０００
Oe印加したところ、実験例４と同じ結果が得られ、アイ
ソレータのサイズ：φ１６×５Ｌｍｍで光アイソレータ
として十分に使えることが明らかになった。しかしなが
ら、ＬＤモジュールを作製するには不十分であった。
【００３２】ここで、Ｓ濃度範囲を０．０１≦ｚ≦０．
１０に規定した理由として、Ｓ≧０．１以上にした場合
には、Ｈｇ置換による長波長側への吸収端シフトによる
ベルデ定数の増大の効果を打ち消すためである（Ｓ置換
は短波長側に吸収端シフトさせベルデ定数を低下させ
る）。また、Ｓを置換した場合には、Ｓを添加した場合
としない場合のピッカーズ微小硬度の比較を示した下記
の表２に示すように、結晶の硬度がまったく置換しない
ものに較べて硬くなるために、研磨加工する際にメカニ
カルな研磨法での無歪み研磨が可能となり、透過波面の
問題が解決する。
１０に規定した理由として、Ｓ≧０．１以上にした場合
には、Ｈｇ置換による長波長側への吸収端シフトによる
ベルデ定数の増大の効果を打ち消すためである（Ｓ置換
は短波長側に吸収端シフトさせベルデ定数を低下させ
る）。また、Ｓを置換した場合には、Ｓを添加した場合
としない場合のピッカーズ微小硬度の比較を示した下記
の表２に示すように、結晶の硬度がまったく置換しない
ものに較べて硬くなるために、研磨加工する際にメカニ
カルな研磨法での無歪み研磨が可能となり、透過波面の
問題が解決する。
【００３３】
【表２】
【００３４】実施例３…本発明のさらに他の実施例であ
る磁気光学素子における最適組成の選択について説明す
る。ＭｎＴｅ−ＺｎＴｅ−ＨｇＴｅ−ＣｄＴｅの擬４元
系の相図における種々の組成の結晶をブリッジマン法で
作製した。Ｃｄ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｔｅ、Ｈｇをそれぞれの
組成比で石英アンプル中に配合し、真空封入した。石英
アンプルとして肉厚のものを用いＴｅ過剰組成にするこ
とは第１の実施例の場時と同じである。この石英アンプ
ルを縦型ブリッジマン炉に入れ、溶融温度８００℃で１
０時間保持したのち、石英るつぼを徐々に降下させ、石
英アンプルの低温部の一端から結晶化させた。
る磁気光学素子における最適組成の選択について説明す
る。ＭｎＴｅ−ＺｎＴｅ−ＨｇＴｅ−ＣｄＴｅの擬４元
系の相図における種々の組成の結晶をブリッジマン法で
作製した。Ｃｄ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｔｅ、Ｈｇをそれぞれの
組成比で石英アンプル中に配合し、真空封入した。石英
アンプルとして肉厚のものを用いＴｅ過剰組成にするこ
とは第１の実施例の場時と同じである。この石英アンプ
ルを縦型ブリッジマン炉に入れ、溶融温度８００℃で１
０時間保持したのち、石英るつぼを徐々に降下させ、石
英アンプルの低温部の一端から結晶化させた。
【００３５】図１に、ＬＤモジュール化が可能な光アイ
ソレータ（９．５φ×１０Ｌｍｍ）を実現可能な印加磁
場３０００Oeを加えた場合に、アイソレーションが３０
ｄＢ以上、挿入損失が１ｄＢ以下を実現できる組成を示
す。図１に示すように、本発明による磁気光学素子を構
成するＣｄ1-x Ｍｎx Ｔｅ単結晶は、ＭｎＴｅ−ＨｇＴ
ｅ−ＣｄＴｅ擬３元系相図において、 Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.2 Ｈｇ0.3 Ｔｅ、Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.3 Ｈｇ
0.2 Ｔｅ Ｃｄ0.65Ｍｎ0.30Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.80Ｍｎ0.15Ｈｇ
0.05Ｔｅ Ｃｄ0.85Ｍｎ0.10Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.65Ｍｎ0.10Ｈｇ
0.25Ｔｅ の６点に囲まれる範囲において、（Ｃｄ1-x-y Ｍｎx Ｈ
ｇy ）1-z Ｚｎz ＴｅにおいてドープするＺｎの濃度範
囲を０．０１≦ｚ≦０．１０とする。
ソレータ（９．５φ×１０Ｌｍｍ）を実現可能な印加磁
場３０００Oeを加えた場合に、アイソレーションが３０
ｄＢ以上、挿入損失が１ｄＢ以下を実現できる組成を示
す。図１に示すように、本発明による磁気光学素子を構
成するＣｄ1-x Ｍｎx Ｔｅ単結晶は、ＭｎＴｅ−ＨｇＴ
ｅ−ＣｄＴｅ擬３元系相図において、 Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.2 Ｈｇ0.3 Ｔｅ、Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.3 Ｈｇ
0.2 Ｔｅ Ｃｄ0.65Ｍｎ0.30Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.80Ｍｎ0.15Ｈｇ
0.05Ｔｅ Ｃｄ0.85Ｍｎ0.10Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.65Ｍｎ0.10Ｈｇ
0.25Ｔｅ の６点に囲まれる範囲において、（Ｃｄ1-x-y Ｍｎx Ｈ
ｇy ）1-z Ｚｎz ＴｅにおいてドープするＺｎの濃度範
囲を０．０１≦ｚ≦０．１０とする。
【００３６】実験例１…Ｃｄ0.48Ｍｎ0.19Ｚｎ0.05Ｈｇ
0.28Ｔｅの組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルトにする
ことで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法によっ
て育成した。育成法は、前述の通りである。育成した単
結晶より｛１１１｝面が端面になるように２ｍｍ×２ｍ
ｍ×１．７ｍｍの角板状の試料を作製した。磁場を３０
００Oe印加したところ、波長１．０２μｍのレーザー光
に対して、４５°のファラデー回転が得られ、アイソレ
ーション：３０ｄＢ、挿入損失：０．７ｄＢ、アイソレ
ータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソレータとして
十分に使えることが明らかになった。
0.28Ｔｅの組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルトにする
ことで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法によっ
て育成した。育成法は、前述の通りである。育成した単
結晶より｛１１１｝面が端面になるように２ｍｍ×２ｍ
ｍ×１．７ｍｍの角板状の試料を作製した。磁場を３０
００Oe印加したところ、波長１．０２μｍのレーザー光
に対して、４５°のファラデー回転が得られ、アイソレ
ーション：３０ｄＢ、挿入損失：０．７ｄＢ、アイソレ
ータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソレータとして
十分に使えることが明らかになった。
【００３７】実験例２…Ｃｄ0.45Ｍｎ0.27Ｚｎ0.10Ｈｇ
0.18Ｔｅの組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルトにする
ことで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法によっ
て育成した。育成法及び育成した試料の結晶面と形状は
実験例１と同じである。そして磁場を３０００Oe印加し
たところ、実験例１とまったく同じ結果が得られ、アイ
ソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソレータと
して十分に使えることが明らかになった。
0.18Ｔｅの組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルトにする
ことで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法によっ
て育成した。育成法及び育成した試料の結晶面と形状は
実験例１と同じである。そして磁場を３０００Oe印加し
たところ、実験例１とまったく同じ結果が得られ、アイ
ソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソレータと
して十分に使えることが明らかになった。
【００３８】実験例３…Ｃｄ0.62Ｍｎ0.28Ｚｎ0.05Ｈｇ
0.05Ｔｅの組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルトにする
ことで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法によっ
て育成した。育成法及び育成した試料の結晶面と形状は
実験例１と同じである。そして磁場を３０００Oe印加し
たところ、実験例２とまったく同じ結果が得られ、アイ
ソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソレータと
して十分に使えることが明らかになった。
0.05Ｔｅの組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルトにする
ことで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法によっ
て育成した。育成法及び育成した試料の結晶面と形状は
実験例１と同じである。そして磁場を３０００Oe印加し
たところ、実験例２とまったく同じ結果が得られ、アイ
ソレータのサイズ：φ８×５Ｌｍｍで光アイソレータと
して十分に使えることが明らかになった。
【００３９】実験例４…Ｃｄ0.76Ｍｎ0.14Ｚｎ0.05Ｈｇ
0.05Ｔｅの組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルトにする
ことで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法によっ
て育成した。育成法及び育成した試料の結晶面と形状は
実験例１と同じである。そして磁場を３０００Oe印加し
たところ、実験例３とまったく同じ結果が得られ、アイ
ソレータのサイズ：φ１６×５Ｌｍｍで光アイソレータ
として十分に使えることが明らかになった。
0.05Ｔｅの組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルトにする
ことで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法によっ
て育成した。育成法及び育成した試料の結晶面と形状は
実験例１と同じである。そして磁場を３０００Oe印加し
たところ、実験例３とまったく同じ結果が得られ、アイ
ソレータのサイズ：φ１６×５Ｌｍｍで光アイソレータ
として十分に使えることが明らかになった。
【００４０】実験例５…Ｃｄ0.45Ｍｎ0.i5Ｚｎ0.20Ｈｇ
0.20Ｔｅの組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルトにする
ことで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法によっ
て育成した。育成法及び育成した試料の結晶面と形状は
実験例１と同じである。そして磁場を３０００Oe印加し
たところ、実験例４と同じような結果が得られ、アイソ
レータのサイズ：φ１６×５Ｌｍｍで光アイソレータと
して十分に使えることが明らかになった。しかしなが
ら、ＬＤモジュールを作製するには不十分であった。
0.20Ｔｅの組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルトにする
ことで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法によっ
て育成した。育成法及び育成した試料の結晶面と形状は
実験例１と同じである。そして磁場を３０００Oe印加し
たところ、実験例４と同じような結果が得られ、アイソ
レータのサイズ：φ１６×５Ｌｍｍで光アイソレータと
して十分に使えることが明らかになった。しかしなが
ら、ＬＤモジュールを作製するには不十分であった。
【００４１】実験例６…Ｃｄ0.45Ｍｎ0.30Ｚｎ0.15Ｈｇ
0.10Ｔｅの組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルトにする
ことで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法によっ
て育成した。育成法及び育成した試料の結晶面と形状は
実験例１と同じである。そして磁場を３０００Oe印加し
たところ、実験例５と同じ結果が得られ、アイソレータ
のサイズ：φ１６×５Ｌｍｍで光アイソレータとして十
分に使えることが明らかになった。しかしながら、ＬＤ
モジュールを作製するには不十分であった。
0.10Ｔｅの組成をもつ単結晶をＴｅ過剰のメルトにする
ことで低溶融温度（８００℃）でブリッジマン法によっ
て育成した。育成法及び育成した試料の結晶面と形状は
実験例１と同じである。そして磁場を３０００Oe印加し
たところ、実験例５と同じ結果が得られ、アイソレータ
のサイズ：φ１６×５Ｌｍｍで光アイソレータとして十
分に使えることが明らかになった。しかしながら、ＬＤ
モジュールを作製するには不十分であった。
【００４２】ここで、Ｚｎ濃度範囲を０．０１≦ｚ≦
０．１０に規定した理由として、Ｚｎ≧０．１以上にし
た場合には、Ｈｇ置換による長波長側への吸収端シフト
によるベルデ定数の増大の効果を打ち消す（Ｚｎ置換
は、短波長側に吸収端シフトさせベルデ定数を低下させ
る）ためである。また、Ｚｎを置換した場合には、Ｚｎ
を添加した場合としない場合のピッカーズ微小硬度の比
較を示した下記の表３に示すように、結晶の硬度がまっ
たく置換しないものに較べて硬くなるために、研磨加工
する際にメカニカルな研磨法での無歪み研磨が可能とな
るために透過波面の問題が解決する。
０．１０に規定した理由として、Ｚｎ≧０．１以上にし
た場合には、Ｈｇ置換による長波長側への吸収端シフト
によるベルデ定数の増大の効果を打ち消す（Ｚｎ置換
は、短波長側に吸収端シフトさせベルデ定数を低下させ
る）ためである。また、Ｚｎを置換した場合には、Ｚｎ
を添加した場合としない場合のピッカーズ微小硬度の比
較を示した下記の表３に示すように、結晶の硬度がまっ
たく置換しないものに較べて硬くなるために、研磨加工
する際にメカニカルな研磨法での無歪み研磨が可能とな
るために透過波面の問題が解決する。
【００４３】
【表３】
【００４４】
【発明の効果】本発明に係る磁気光学素子によれば、波
長領域０．８〜１．１μｍ（特に光増幅器の励起光源
０．９８〜１．０２μｍおよびＬＤ励起（０．８１〜
０．８７μｍ）励起ＳＨＧ光ヘッド用戻り光防止に用い
られる、ベルデ定数が極めて大きく（≧０．０６）、低
透過損失（≦０．５ｄＢ／４５°ファラデー回転に必要
な光路長）で、実用的な透過波面品質を確保でき、光ア
イソレータに適した磁気光学素子を提供が可能となる。
長領域０．８〜１．１μｍ（特に光増幅器の励起光源
０．９８〜１．０２μｍおよびＬＤ励起（０．８１〜
０．８７μｍ）励起ＳＨＧ光ヘッド用戻り光防止に用い
られる、ベルデ定数が極めて大きく（≧０．０６）、低
透過損失（≦０．５ｄＢ／４５°ファラデー回転に必要
な光路長）で、実用的な透過波面品質を確保でき、光ア
イソレータに適した磁気光学素子を提供が可能となる。
【図１】本発明においてＬＤモジュール化が可能な光ア
イソレータを実現可能な結晶組成をＭｎＴｅ−ＨｇＴｅ
−ＣｄＴｅ擬３元系相図で表した図である。
イソレータを実現可能な結晶組成をＭｎＴｅ−ＨｇＴｅ
−ＣｄＴｅ擬３元系相図で表した図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 ＭｎおよびＨｇを配合させたＣｄ1-x-y
Ｍｎx Ｈｇy Ｔｅ単結晶を有する磁気光学素子であっ
て、前記単結晶は、波長領域０．８〜１．１μｍに使用
できるように、ＭｎＴｅ−ＨｇＴｅ−ＣｄＴｅ擬３元系
相図において、 Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.2 Ｈｇ0.3 Ｔｅ、Ｃｄ0.5 Ｍｎ0.3 Ｈｇ
0.2 Ｔｅ Ｃｄ0.65Ｍｎ0.30Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.80Ｍｎ0.15Ｈｇ
0.05Ｔｅ Ｃｄ0.85Ｍｎ0.10Ｈｇ0.05Ｔｅ、Ｃｄ0.65Ｍｎ0.10Ｈｇ
0.25Ｔｅ の６点に囲まれる範囲においてＳｅ，Ｓ，もしくはＺｎ
を規定の濃度範囲でドープすることを特徴とする磁気光
学素子。 - 【請求項２】 前記ドープするＳｅの濃度範囲を、 （Ｃｄ1-x-y Ｍｎx Ｈｇy ）Ｓｅz Ｔｅ1-z において ０．０１≦ｚ≦０．１０ とすることを特徴とする、請求項１記載の磁気光学素
子。 - 【請求項３】 前記ドープするＳの濃度範囲を、 （Ｃｄ1-x-y Ｍｎx Ｈｇy ）Ｓz Ｔｅ1-z において ０．０１≦ｚ≦０．１０ とすることを特徴とする、請求項１記載の磁気光学素
子。 - 【請求項４】 前記ドープするＺｎの濃度範囲を、 （Ｃｄ1-x-y Ｍｎx Ｈｇy ）1-z Ｚｎz Ｔｅ において ０．０１≦ｚ≦０．１０ とすることを特徴とする、請求項１記載の磁気光学素
子。 - 【請求項５】 請求項１，２，３，もしくは４記載の磁
気光学素子をファラデー回転子として備えて成ることを
特徴とする光アイソレータ。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5282217A JP2681869B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 磁気光学素子 |
| US08/307,658 US5596447A (en) | 1993-01-25 | 1994-01-25 | Magnetooptical element |
| PCT/JP1994/000095 WO1994017437A1 (fr) | 1993-01-25 | 1994-01-25 | Element magneto-optique |
| EP94904764A EP0634684B1 (en) | 1993-01-25 | 1994-01-25 | Magneto-optical element |
| DE69428559T DE69428559T2 (de) | 1993-01-25 | 1994-01-25 | Magnetooptisches element |
| CA002132616A CA2132616C (en) | 1993-01-25 | 1994-01-25 | Magneto-optical element |
| KR1019940017749A KR100345021B1 (ko) | 1993-11-11 | 1994-07-22 | 자기광학소자 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5282217A JP2681869B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 磁気光学素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07134274A JPH07134274A (ja) | 1995-05-23 |
| JP2681869B2 true JP2681869B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=17649588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5282217A Expired - Fee Related JP2681869B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-11-11 | 磁気光学素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2681869B2 (ja) |
| KR (1) | KR100345021B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100433191B1 (ko) * | 2002-01-05 | 2004-05-27 | 주식회사 삼우기술에이엔씨 | 고 탄성 칼라 스티로폴 평판의 제조방법 |
| JP4868311B2 (ja) * | 2006-12-25 | 2012-02-01 | 並木精密宝石株式会社 | 短波長光用ファラデー回転子及びそのファラデー回転子を備えた光アイソレータ |
-
1993
- 1993-11-11 JP JP5282217A patent/JP2681869B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-07-22 KR KR1019940017749A patent/KR100345021B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07134274A (ja) | 1995-05-23 |
| KR100345021B1 (ko) | 2002-11-29 |
| KR950014920A (ko) | 1995-06-16 |
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