JP3424095B2 - 磁気光学体及びこの磁気光学体を用いた光アイソレータ - Google Patents

磁気光学体及びこの磁気光学体を用いた光アイソレータ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ通信、
光計測システム等に用いられる光アイソレータに係り、
より詳しくは磁気光学体及びこの磁気光学体を用いる光
アイソレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザを光源にする光ファイバ通
信システム、特に高速ディジタル伝送やアナログ直接変
調方式による光システムにおいては、光ファイバ回路中
に使用している光コネクタ接続点や光回路部品等からの
反射光がレーザに再入射して生じる反射雑音がシステム
及びデバイス設計上の大きな問題になる事が多い。この
場合、反射再入射光を除去する目的で光アイソレータが
使用される。光アイソレータの基本的機能は半導体レー
ザ（光源）からの出射光を光アイソレータを通して無損
失で光ファイバ等の伝送路に伝送する一方、光ファイバ
等からの反射光を遮断して半導体レーザ（光源）に戻さ
ないようにするものである。
【０００３】光ファイバ通信システムに用いられる光ア
イソレータは、入射光の偏光面を４５度回転させるファ
ラデー効果（磁気光学効果）を有し、半導体レーザ等の
光源からの出射光を無損失で伝送路に伝送する一方、前
記伝送路からの反射光を遮断して前記光源側に戻さない
ようにしている。
【０００４】従来の通信用光アイソレータで一般的なも
のとして、偏光子と、検光子と、ファラデー効果（磁気
光学効果）を有し前記偏光子及び検光子の間に設けられ
る磁気光学体とから構成されるものがある。図１１、図
１２に通信用光アイソレータの構造、および、動作原理
を示す。図１１の通信用光アイソレータは、偏光子２Ａ
及び検光子２Ｂと、偏光子２Ａ及び検光子２Ｂの間に設
けられ光の偏光面を４５度回転させるファラデー回転子
（ファラデー素子、磁気光学素子、磁気光学体）１と、
磁場を印加するために用いるための永久磁石３とから大
略構成されている。
【０００５】図１２（I）に示す順方向から入射してく
る光１０１は偏光していない光であるが、偏光子２Ａを
通過すると偏光子２Ａの偏光方向の成分だけの光１０２
になる。次に、ファラデー回転子１を通過すると偏光方
向が４５度回転した光１０３となる。この４５度回転し
た光の偏光方向と平行になるように検光子２Ｂの偏光方
向をあわせると光は損失が最小の状態で検光子２Ｂを通
過していく。一方、図１２（II）のように、光ファイバ
などから反射し逆方向に進んできた光１０５のうち、検
光子２Ｂの偏光方向の成分１０６だけがここを通過し、
ファラデー回転子１に逆方向から入射する。この光はフ
ァラデー効果特有の非相反性により、順方向の場合と同
じ向きにさらに４５度回転する。その結果、ファラデー
回転子１を通過したあとは偏光子の偏光方向と直交した
光１０７となり光は遮断されて光源には戻らない。
【０００６】このファラデー回転子である磁気光学素子
として、イットリウム鉄ガーネット(YIG) やビスマス置
換希土類鉄ガーネット(BiYIG)のような比較的大きな固
有の磁気光学効果を有する材料を、GGG（ガドリニウム
・ガリウム・ガーネット）単結晶基板上に液相エピタキ
シャル（ＬＰＥ）成長にて厚膜化して得た単結晶厚膜が
ある。しかしながら、この単結晶厚膜は、たとえば光ア
イソレータとして用いる場合、光アイソレータとして機
能するのに必要となる４５度のファラデー回転角を確保
するためには、膜厚が厚くなり、ひいては外形寸法が大
きくなる。また、膜厚が厚いことから光吸収損失が大き
く（透過率が悪く）なってしまうという問題点があっ
た。
【０００７】さらに、液相エピタキシャル（ＬＰＥ）成
長では多くの制御パラメータが使用されており、厚膜を
成長させるためには、その製造技術が十分なものとなっ
ていないというのが実情であった。さらに、４５度のフ
ァラデー回転角を得るためには、液相エピタキシャル
（ＬＰＥ） により成長させた厚膜を所定の厚さに精密
研磨する必要があるが、Bi置換希土類鉄ガーネットの膜
厚が数百μｍであることから、きびしい加工精度が要求
される。また基板となるGGG 単結晶ウェーハは非常に高
価であるという問題も含んでいる。
【０００８】一方、本願発明者は上記のLPE で作製する
磁気光学素子の問題点を考慮し、磁気光学効果の向上の
ために磁気光学膜の光学的なエンハンスメント効果を利
用するように構成した磁気光学体を用い、この磁気光学
体と、偏光子及び検光子とを組み合わせて構成した光ア
イソレータを提案している。この磁気光学体の構成とし
ては磁性体と誘電体とを各層の厚さを不規則にして薄膜
状に形成したものや、光学特性が異なる２種類の誘電体
がその厚さに規則性をもって交互に積層された２つの誘
電体多層膜と、その２つの誘電体多層膜の間に設けられ
た磁性体からなる中央層とを備えたものがある。このと
き、偏光子及び検光子としては、方解石のローションプ
リズムやくさび型のルチル単結晶あるいは偏光ビームス
プリッタ(PBS) 等が用いられている。
【０００９】図１３に本発明者らが提案した光アイソレ
ータに用いる光学的なエンハンスメント効果を利用する
ように構成した磁気光学体の構造の一例を示す。この磁
気光学体２００は、中央部にビスマス置換希土類鉄ガー
ネット(BiYIG) 〔磁性体薄膜２０７〕を用い、その両側
にそれぞれ、(SiO 2 /Ta 2 O 5 )の積層膜〔誘電体多層膜２１
０〕及び(Ta2O5/SiO2)の積層膜〔誘電体多層膜２１１〕
を設けて形成された(SiO2/Ta2O5)n/BiYIG/(Ta2O5/SiO2)
n 構造の多層膜の磁気光学体である。ｎは積層回数を意
味する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】図１４に(SiO2/Ta2O5)
12/BiYIG/(Ta2O5/SiO2)12 構造の多層膜の磁気光学体の
光透過率とファラデー回転角の波長特性を示す。波長１
３００ｎｍでのファラデー回転角は３２°であり、この
場合の多層膜の総積層数は４９層である。ファラデー回
転角を４５°まで大きくするには更に積層数を多くする
必要がある。積層膜の積層が多くなると製造コストが大
きくなり、また、プロセスコントロールも難しくなるた
め製造歩留まりも悪くなる。ひいては、これらの磁気光
学体を用いたアイソレータの特性や製造歩留まりが悪く
なる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
異なる光学特性を有する２種類の誘電体薄膜がその厚さ
に規則性をもって交互に積層された２つの誘電体多層膜
と、該２つの誘電体多層膜の間に設けた磁性体薄膜とを
有する磁気光学体において、前記２種類の誘電体薄膜
は、一方の誘電体薄膜の光屈折率が３以上であり、他方
の誘電体薄膜の光屈折率が２以下であることを特徴とす
る。
【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の磁
気光学体において、前記一方の誘電体薄膜はSiであり、
他方の誘電体薄膜はSiO 2 であることを特徴とする。請求
項３記載の発明は、請求項１記載の磁気光学体におい
て、前記一方の誘電体薄膜はGeであり、他方の誘電体薄
膜はSiO2であることを特徴とする。
【００１３】請求項４記載の発明は、光アイソレータで
あって、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の
磁気光学体を用いることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明者は、異なる光学特性を有
する２種類の誘電体薄膜がその厚さに規則性をもって交
互に積層された２つの誘電体多層膜と、該２つの誘電体
多層膜の間に設けた磁性体薄膜とを有する磁気光学体に
おいて、前記２種類の誘電体薄膜のうち、一方の誘電体
薄膜はその光屈折率を大きくし、かつ、他方の誘電体薄
膜はその光屈折率を小さくして、２種類の誘電体薄膜の
屈折率の差を大きくとることにより、この磁気光学体の
中心部（磁性体薄膜）により強い光の局在化を示すこと
を見出した。そして、このより強い光の局在化により誘
電体多層膜の積層数をあまり多くしなくても大きなファ
ラデー回転角が得られる。
【００１５】具体的な実施の形態を説明する前に、本磁
気光学体の物理を電子結晶と対比して説明する。該磁気
光学体では、電子結晶のエネルギー準位にバンドギャッ
プが存在するように、ある方向に対し光が伝播できない
波長域が現れる。この特定波長域はフォトニックバンド
ギャップと呼ばれ、多層膜構造に依存し変化する。電子
状態（ａ）と対比したフォトニックバンドギャップ
（ｂ）を図３に示す。
【００１６】また、磁気光学体の周期的な構造の一部に
乱れがあることは、電子結晶の欠陥に相当し、フォトニ
ックバンドギャップ中の特定波長の光が透過するように
なる。磁気光学体の定在波の分布の様子を図４に示す。
図４に示す磁気光学体では、中心部分に光が強く局在化
しており、この局在化がユニークな透光性と大きな磁気
光学効果とをもたらすと言える。また、図５に示すよう
に強い局在化が生じた波長で高い透過率を示すことが判
った。
【００１７】例えば、異なる光学特性を有する２種類の
誘電体素材がその厚さに規則性をもって交互に積層され
た２つの誘電体多層膜（例えばSiO2/Si の積層膜。この
場合、例えばSiO2の屈折率MtはSiの屈折率Msよりも小さ
く、それぞれの厚さDt、Dsは、Ms ・Ds＝Mt ・Dt＝λ／
４を満たす。）と、該２つの誘電体多層膜の間に設ける
磁性体薄膜（例えばその膜厚がλまたはλ／２とする）
とを有する磁気光学体においては、特定の波長の光を入
射すると強い光の局在化が生じ大きな磁気光学効果と高
い透過率を示す。
【００１８】次に、図１に基づいて、本発明の第１実施
の形態に係る磁気光学体３００について、以下に説明す
る。この磁気光学体３００は１．３１μｍの共鳴波長を
有し、中央層として(BiY)3Fe5O12ガーネット膜〔以下、
適宜、単にBiYIG膜（磁性体薄膜３０７）という〕が用
いられ、その両側にそれぞれ、２つの誘電体多層膜３１
０，３１１として、Si膜３２０（一方の誘電体薄膜）と
SiO2膜３２１（他方の誘電体薄膜）とのｎ層の積層膜が
それぞれ用いられている。
【００１９】このような磁気光学体３００の誘電体多層
膜３１０，３１１は、中央層（磁性体薄膜３０７）を中
心に対称の膜構成を有しており、各誘電体膜は〔入射光
の波長λ／（４×誘電体の屈折率Ｍ）〕の膜厚を有して
交互に積層されている。即ち、厚さに規則性を有して積
層されている。SiO2膜３２１の膜厚は〔１３１０／（４
×１．４１５）〕＝２３１ｎｍであり、Si膜３２０の膜
厚は〔１３１０／（４×３．１１）〕＝１０５ｎｍであ
る。そして、BiYIG 膜３０７からなる中央層は誘電体多
層膜３１０，３１１の規則性から外れた膜厚を有してお
り、その膜厚は２９８ｎｍ（磁性体膜厚としてλ／２）
である。ここで、入射光の波長λ＝１３１０ｎｍ、Si膜
３２０（一方の誘電体薄膜）の屈折率Ms＝３．１１、Si
O2膜３２１（他方の誘電体薄膜）の屈折率Mt＝１．４１
５、BiYIG 膜の屈折率Nm＝２．１９である。
【００２０】図２に(Si/SiO 2 ) n /BiYIG/(SiO 2 /Si) n 構造
の多層膜の磁気光学体について、具体的には、ｎ＝３、
４、５の場合においての磁気光学体３００について、入
射光の波長に対する透過率の変化及びファラデー回転角
θF を調べた。図２は、それぞれ、縦軸が透過率及びフ
ァラデー回転角θF を示し、横軸はいずれも入射光の波
長λを示している。図２から明らかなように、波長λが
１３１０ｎｍの近傍で、透過率及びファラデー回転角θ
F のピークを有している。
【００２１】ここで、本実施の形態及び前述した(SiO2/
Ta2O5)12/BiYIG/(Ta2O5/SiO2)12 構造の多層膜の磁気光
学体に関して、各光透過率及びファラデー回転角を比較
する。
【００２２】本実施の形態の磁気光学体３００は、２種
類の誘電体薄膜〔Si膜３２０（一方の誘電体薄膜）、Si
O2膜３２１（他方の誘電体薄膜）〕の屈折率（Si膜３２
０の屈折率Ms＝３．１１、SiO2膜３２１の屈折率Mt＝
１．４１５）の差を大きくとることにより、中心部に、
より強い光の局在化を示し、大きな磁気光学効果を得る
ことができる。このため、ｎ＝３で１３層、ｎ＝４で１
７層、ｎ＝５で２１層と少ない積層数で大きなファラデ
ー回転角を得ている。
【００２３】そして、このように大きなファラデー回転
角を得る上で、誘電体薄膜の積層数を少なくできること
により、製造コストが小さくなり、また、プロセスコン
トロールも比較的容易になるため製造歩留まりの改善を
図ることができる。さらに、これらの磁気光学体３００
を用いた光アイソレータの特性や製造歩留まりの向上を
図ること出来る。
【００２４】次に、本発明の実施の形態の磁気光学体及
びその製造法を図６に基づいて説明する。ガラス等の使
用波長で透光性の良好な基板の上に高屈折率を持つλ／
４の厚みの薄膜を形成し（例えばSi薄膜）、次に低屈折
率を持つλ／４の厚みの薄膜を形成する（例えばSiO2薄
膜）。この工程をｎ回繰返し、次にビスマス置換希土類
鉄ガーネット膜（BiYIG 薄膜）を形成する。ビスマス置
換希土類鉄ガーネット膜はスパッタ直後にはアモルファ
ス構造で磁性を持たないため、高温熱処理して結晶化さ
せる必要がある。このためアニール処理を行う。さら
に、低屈折率を持つλ／４の厚みの薄膜を形成し（例え
ばSiO2薄膜）、次に高屈折率を持つλ／４の厚みの薄膜
を形成する（例えばSi薄膜）。この工程をｎ回繰返すこ
とにより本発明の(Si/SiO2)n/BiYIG/(SiO2/Si)n 構造の
磁気光学体を形成する。
【００２５】また、Si薄膜とSiO2薄膜の順を逆にして、
基板側から低屈折率を持つλ／４の厚みの薄膜（たとえ
ばSiO2薄膜）を形成し、次に高屈折率を持つλ／４の厚
みの薄膜（例えばSi薄膜）を形成する (SiO2/Si)n/BiYI
G/(Si/SiO2)n構造の磁気光学体も同様である。
【００２６】しかし、前記ビスマス置換希土類鉄ガーネ
ットを用いた磁気光学体の製造に関し、前述の通り、ビ
スマス置換希土類鉄ガーネット膜はスパッタ直後にはア
モルファス構造で磁性を持たないため、高温熱処理して
結晶化させる必要がある。一方、誘電体多層膜は、高温
熱処理によりその周期構造が乱れて（壊れて）しまう。
このため、大きな磁気光学効果を得るために、ビスマス
置換希土類鉄ガーネットを用いた上記磁気光学体を製造
することは、非常に面倒であるというのが実情であっ
た。この実施の形態では、図７に示すように、水冷され
た基板ホルダ２０１上にインジウムシート２０２をセッ
トし、インジウムシート２０２の上に基板２０３〔例え
ば石英ガラス〕を載置し、基板２０３の上に集光板とし
てのグラッシーカーボン２０４をセットする。
【００２７】基板２０３には、図１に示す異なる光学特
性を有するSiO 2 膜（誘電体素材）及びSi膜（誘電体素
材）をその厚さに規則性をもって交互に積層してなる(S
iO2/Si)n 層３１０（二つの誘電多層膜のうちの一方。
ｎ：積層数）が積層される。SiO 2 膜（誘電体素材）及び
Si膜（誘電体素材）は赤外光域で透明で、環境安定性が
高い材料で形成されている。基板２０３としては、赤外
線導入加熱装置２２０によるBiYIG 薄膜３０７の結晶化
熱処理の際には溶けることがない特性を有するものが望
ましい。
【００２８】そして、この(SiO2/Si)n層３１０の上に、
BiYIG 薄膜３０７〔ビスマス置換希土類鉄ガーネット〕
が成膜され、この状態で後述するように赤外線導入加熱
装置２２０によりBiYIG 薄膜３０７の結晶化熱処理が施
され、この後、結晶化されたBiYIG 薄膜３０７を含む
(SiO2/Si)n/BiYIGの上に(Si/SiO2)n層３１１（２つの誘
電体多層膜のうちの他方）が成膜されて、図１に示す(S
iO2/Si)n/BiYIG/(Si/SiO2)n 構造の磁気光学体３００が
作製される。磁気光学体３００の作製はマルチターゲッ
トＲＦマグネトロンスパッタ装置により行ったが、蒸着
法やＣＶＤ法（化学的気相成長法）により作製してもよ
い。
【００２９】前記赤外線導入加熱装置２２０は、図７に
示すように、赤外線ビームを発生する赤外線発生部２２
１と、赤外線ビームを集光させるグラッシーカーボン２
０４と、基板ホルダー２０１を冷却する冷却機構２２２
と、加熱中にグラッシーカーボン２０４の表面に接触し
て配置され、温度モニターに用いられる熱電対２２３
と、を備えている。
【００３０】そして、赤外線導入加熱装置２２０による
BiYIG 薄膜３０７の結晶化熱処理の際には、基板ホルダ
２０１は冷却され、これにより基板２０３を通して(SiO
2/Si)n層３１０が冷却される。一方、前記熱処理時に、
赤外線により温度上昇したグラッシーカーボン２０４に
よりBiYIG 薄膜３０７のみが加熱され、結晶化される。
この場合、赤外線ビームは間欠的に照射する（パルス加
熱する）ようにしている。
【００３１】上述したように(SiO2/Si)n層３１０が冷却
されていることにより、(SiO2/Si)n層３１０のSiとSiO2
の相互拡散が防止される。このため、(SiO2/Si)n層３１
０の周期構造が乱されることがなくなると共に、前記熱
処理によりBiYIG 薄膜３０７が結晶化され、優れた磁気
光学特性を有する磁気光学体３００が作製されることに
なる。
【００３２】この実施の形態では基板２０３を通して(S
iO2/Si)n層３１０を冷却する場合を例にしたが、(SiO2/
Si)n層３１０を直接に冷却するように構成してもよい。
赤外線加熱装置２２０による熱処理中はグラッシーカー
ボン２０４表面に熱電対２２３を接触させ温度モニター
を行った。図８に熱処理パターンを示す。また、このよ
うな加熱方法で結晶化熱処理したとき、成膜直後はアモ
ルファス構造であったBiYIG 薄膜３０７は、熱処理温度
８５０℃で結晶化が進み、また、ファラデー回転角も従
来の電気炉で加熱し結晶化させた場合と同様の値を示し
た。また、BiYIG 薄膜３０７に面荒れやクラックは全く
見られなかった。
【００３３】一方、同様な加熱方法により (SiO2/Si)n/
BiYIGを熱処理し、その上に(Si/SiO2)n を成膜して作
製された(SiO2/Si)n/BiYIG/(Si/SiO2)nの磁気光学体
と、比較用として熱処理しない(SiO2/Si)n/BiYIG/(Si/S
iO2)n構造の磁気光学体を作製し、それぞれの磁気光学
体の透過スペクトルを調べた。熱処理しない磁気光学体
はλ＝１０００〜１８００ｎｍの波長域にフォトニック
バンドギャップが現われ、また、λ＝１３１０ｎｍのと
ころに鋭い波長ピークが現れていた。また、本発明の実
施の形態に示す上記の加熱方法で熱処理した磁気光学体
も、λ＝１０００〜１８００ｎｍの波長域にフォトニッ
クバンドギャップが現われ、また、λ＝１３１０ｎｍの
ところに鋭い波長ピークが現れていることがわかった。
このように、比較とした熱処理しない磁気光学体と本実
施の形態の磁気光学体の透過率スペクトルの波形はほと
んど変化はなかった。このことは、赤外線導入加熱装置
２２０を用いて赤外線ビームを照射することにより、Bi
YIG 薄膜３０７の結晶化をすることができる熱処理条件
で、(SiO2/Si)n/BiYIG/ (Si/SiO2)n 構造の多層膜の周
期構造がほとんど変化しないことを示している。
【００３４】また、上記したように、(SiO2/Si)n/BiYIG
を熱処理し、その上に(Si/SiO2)nを成膜して作製された
上記(SiO2/Si)n/BiYIG/(Si/SiO2)n 構造の磁気光学体に
ついて、ファラデー回転角を調べた。その結果(図示略)
この磁気光学体３００は大きなファラデー回転角を有す
ることがわかった。この実施の形態では、赤外線ビーム
は間欠的に照射する（パルス加熱する）ようにしている
ので、BiYIG 薄膜３０７の結晶化をより精度高いものに
できる。
【００３５】また、グラッシーカーボン２０４により赤
外線ビームを集光しており、熱処理を迅速に行うように
している。なお、このグラッシーカーボン２０４を設け
ずに、熱処理を行うようにしてもよい。前記の実施の形
態では、赤外線導入加熱装置２２０からの赤外線ビーム
を用いて、BiYIG 薄膜３０７の結晶化熱処理を行う場合
を例にしたが、これに代えて、図９に示すように、レー
ザ光を用いてBiYIG 薄膜３０７の結晶化熱処理を行うよ
うにしてもよい（便宜上、第２実施の形態という。）。
【００３６】この第２実施形態では、基板２０３が(SiO
2/Si)n/BiYIGの成膜された面を上にして基板ホルダ２０
１上にセットされ、レーザ光源２３１からのレーザ光を
(SiO2/Si)n/BiYIGに照射して、BiYIG 薄膜３０７を結晶
化する。また、レーザ光を間欠的に照射する（パルス加
熱する）ようになることにより、BiYIG 薄膜３０７の結
晶化をより精度高いものにすることができる。
【００３７】この第２実施の形態では、前述の第１実施
の形態（図７）で必要とされていた冷却機構２２２及び
冷却処理が不要となり、その分、構成が容易になると共
に冷却操作が無くなって生産性の向上を図ることができ
る。上記の２つの実施の形態で得られる磁気光学体３０
０は上述したように大きなファラデー効果を有してお
り、光アイソレータなど種々の光デバイスに用いて良好
な機能を発揮することができる。
【００３８】本実施の形態（第１実施の形態及び第２実
施の形態）において、BiYIG 薄膜３０７を用いた場合を
例にしたが、本発明はこれに限らず、他の希土類鉄ガー
ネット薄膜を用いるようにしてもよい。また、Siに替え
て赤外領域において透光性の良いGe（屈折率４．１）を
用いてもよい。
【００３９】前記磁気光学体を用いて、図１０に示すよ
うに光アイソレータ（第３実施の形態）を構成すること
ができる。図１０に示す光アイソレータは、偏光子３２
Ａ及び検光子３２Ｂと、偏光子３２Ａ及び検光子３２Ｂ
の間に設けられ光の偏光面を４５度回転させる磁気光学
体３００（ファラデー回転子、磁気光学素子）と、磁場
を印加するために用いるための永久磁石３３とから大略
構成されている。
【００４０】この第３実施の形態では、磁気光学体３０
０が、上述したように、屈折率差の大きい２種類の誘電
体薄膜〔Si膜３２０（図１参照）、SiO2膜３２１（図１
参照）〕からなる誘電体多層膜（３１０，３１１）を用
いているので、中心部に、より強い光の局在化を示し、
大きな磁気光学効果を得ることができ、ひいては少ない
誘電体薄膜の積層数で大きなファラデー回転角を得てい
る。
【００４１】そして、磁気光学体３００について、大き
なファラデー回転角を得る上で、誘電体薄膜の積層数を
少なくできることにより、製造コストが小さくなり、ま
た、プロセスコントロールも比較的容易になるため製造
歩留まりの改善を図ることができることから、磁気光学
体３００を用いた第３実施の形態の光アイソレータ（図
１０）は、その特性や製造歩留まりの向上を図ること出
来る。
【００４２】
【発明の効果】請求項１から請求項３までのいずれかに
記載の発明によれば、屈折率差が大きい２種類の誘電体
薄膜からなる２つの誘電体多層膜を構成することによ
り、中心部に、より強い光の局在化を示し、大きな磁気
光学効果を得ることができ、ひいては少ない誘電体薄膜
の積層数で大きなファラデー回転角を得ることができ
る。このため、誘電体薄膜の積層数を少なくできる分、
製造コストが小さくなり、また、プロセスコントロール
が比較的容易になるため製造歩留まりの改善を図ること
ができる。
【００４３】請求項４記載の発明によれば、磁気光学体
が、誘電体薄膜の積層数を少なくできることにより、製
造コストが小さくなり、また、プロセスコントロールも
比較的容易になるため製造歩留まりの改善を図ることが
できることから、この磁気光学体を用いた光アイソレー
タについて、その特性や製造歩留まりの向上を図ること
出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態の磁気光学体を模式的
に示す断面図である。
【図２】本発明の磁気光学体における透過波長スペクト
ル及びファラデー回転角を示す特性図である。
【図３】光結晶のフォトニックバンドギャップを示すた
めの図である。
【図４】磁気光学体の定在波の様子を示す図である。
【図５】強い局在化が生じた波長と透過率との関係を示
す図である。
【図６】図１の磁気光学体の製造方法を示す図である。
【図７】図６の製造方法における各部材のセット状態及
び赤外線導入加速装置を示す図である。
【図８】図６の製造方法における熱処理パターンを示す
図である。
【図９】本発明の第２実施の形態を説明するための図で
ある。
【図１０】本発明の第３実施の形態に係る光アイソレー
タを示す図である。
【図１１】従来の光アイソレータの一例を示す図であ
る。
【図１２】光アイソレータの動作原理を示す図である。
【図１３】従来の磁性体薄膜の構造を模式的に示す断面
図である。
【図１４】磁気光学体の光透過率とファラデー回転角を
示す図である。
【符号の説明】
３００ 磁気光学体 ３０７ 磁性体薄膜 ３１０，３１１ 誘電体多層膜 ３２０ Si膜（一方の誘電体薄膜） ３２１ SiO2膜（他方の誘電体薄膜）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−162566（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−316154（ＪＰ，Ａ) 井上光輝ｅｔ．ａｌ，光局在化による 磁気光学効果の巨大エンハンスメント, 第22回日本応用磁気学会学術講演概要 集，日本，1998年 ９月20日，ｐ．388 −ａ〜388−ｂ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 27/28 G02F 1/09

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 異なる光学特性を有する２種類の誘電体
    薄膜がその厚さに規則性をもって交互に積層された２つ
    の誘電体多層膜と、該２つの誘電体多層膜の間に設けた
    磁性体薄膜とを有する磁気光学体において、前記２種類
    の誘電体薄膜は、一方の誘電体薄膜の光屈折率が３以上
    であり、他方の誘電体薄膜の光屈折率が２以下であるこ
    とを特徴とする磁気光学体。
  2. 【請求項２】 前記一方の誘電体薄膜はSiであり、他方
    の誘電体薄膜はSiO2であることを特徴とする請求項１に
    記載の磁気光学体。
  3. 【請求項３】 前記一方の誘電体薄膜はGeであり、他方
    の誘電体薄膜はSiO 2 であることを特徴とする請求項１に
    記載の磁気光学体。
  4. 【請求項４】 請求項１から請求項３までのいずれかに
    記載の磁気光学体を用いることを特徴とする光アイソレ
    ータ。
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