JP5415683B2 - Polarizing glass, optical isolator using the same, and manufacturing method thereof - Google Patents

Polarizing glass, optical isolator using the same, and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP5415683B2
JP5415683B2 JP2007258747A JP2007258747A JP5415683B2 JP 5415683 B2 JP5415683 B2 JP 5415683B2 JP 2007258747 A JP2007258747 A JP 2007258747A JP 2007258747 A JP2007258747 A JP 2007258747A JP 5415683 B2 JP5415683 B2 JP 5415683B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
polarizing glass
dispersed
dispersed polarizing
glass
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.)
Active
Application number
JP2007258747A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009086519A (en
Inventor
俊彦 流王
修 茂木
巌 窪田
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 JP2007258747A priority Critical patent/JP5415683B2/en
Publication of JP2009086519A publication Critical patent/JP2009086519A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5415683B2 publication Critical patent/JP5415683B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Polarising Elements (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Description

本発明は、半導体レーザと組み合わせて使用される光学デバイスに組み込まれる高性能な偏光ガラス及びそれを用いた光アイソレータとそれらの製造方法に関する。   The present invention relates to a high-performance polarizing glass incorporated in an optical device used in combination with a semiconductor laser, an optical isolator using the same, and a manufacturing method thereof.

半導体レーザと組み合わせて使用される光アイソレータなどの光学デバイスには、構成部品として偏光ガラスが用いられている。
その偏光ガラスには、主に金属分散型偏光ガラスが多用されている。
ここで、金属分散型偏光ガラスとは、光透過面の両側表面層に、形状異方性の金属粒子を配向分散させたものであり、光通信用の波長である1.31μmあるいは1.55μmの波長領域の全域において30dB程度の消光比を示すものである。
In an optical device such as an optical isolator used in combination with a semiconductor laser, polarizing glass is used as a component.
As the polarizing glass, metal-dispersed polarizing glass is mainly used.
Here, the metal-dispersed polarizing glass is obtained by orientation-dispersing shape anisotropic metal particles on both surface layers of the light transmission surface, and the wavelength for optical communication is 1.31 μm or 1.55 μm. The extinction ratio is about 30 dB in the entire wavelength region.

一方、光アイソレータの構成部品であるファラデー回転子の消光比は使用波長全域で30dB程度であり、1段型光アイソレータに用いられる偏光ガラスに要求される使用波長帯での消光比は中心波長で35dB以上、使用波長端では30dB以上となる。   On the other hand, the extinction ratio of the Faraday rotator, which is a component of the optical isolator, is about 30 dB over the entire operating wavelength range, and the extinction ratio in the operating wavelength band required for the polarizing glass used in the single-stage optical isolator is the central wavelength. 35 dB or more, and 30 dB or more at the wavelength used end.

光アイソレータの構造としては、2枚の10mm角以上の偏光ガラスとファラデー回転子とを、偏光ガラスの偏波方向45度付近で消光比が最大となる方向で貼り合せ、この貼り合せ素子から、0.5mm×0.6mmの直方体形状のチップ状素子(切断素子)を切り出し、これを磁石と組み合わせたものがあり、この組み合わせで使用されることが近年増加している。   As a structure of the optical isolator, two polarizing glasses of 10 mm square or more and a Faraday rotator are bonded together in a direction in which the extinction ratio is maximized in the vicinity of 45 degrees of the polarization direction of the polarizing glass. In some cases, a 0.5 mm × 0.6 mm rectangular parallelepiped chip-like element (cutting element) is cut out and combined with a magnet, and this combination is increasing in recent years.

このような貼り合せ素子から切り出したチップ素子を用いる構造の光アイソレータは、偏光ガラス、ファラデー回転子を別々に固定する構成と比較して低コストにできるという利点がある。しかし、この構成でも、偏光子のコストが占める割合は高く、光アイソレータのコストダウンの障害となっている。   An optical isolator having a structure using a chip element cut out from such a bonding element has an advantage that the cost can be reduced as compared with a configuration in which the polarizing glass and the Faraday rotator are separately fixed. However, even in this configuration, the proportion of the cost of the polarizer is high, which is an obstacle to the cost reduction of the optical isolator.

そこで、コストダウンを図るため、金属分散型偏光ガラス元材を分割する加工方法が特許文献1に開示されている。
しかし、この加工方法では、得られる分割された偏光ガラスの消光比は、中心波長で40dBであるが、中心波長より±10nm離れた使用波長端での消光比は27dBと要求される消光比以下となってしまう。
さらに、上記の特許文献1の加工方法で作製した偏光ガラスは、切断加工、研磨加工を経てARコートを行うと、大きなソリを示す。このため、接着剤で貼り合せた時に接着剤の厚さバラツキが生じてしまう。この厚さバラツキを押さえ込むために、接着剤固定時に偏光ガラスを両側から押さえつける必要があるが、このように作成したチップ素子は、耐湿性、耐熱性が悪いため、85℃×85%RH、2000時間の条件のダンプヒート試験を行うと、不良が発生してしまう。
Therefore, Patent Document 1 discloses a processing method for dividing a metal-dispersed polarizing glass base material in order to reduce costs.
However, in this processing method, the extinction ratio of the obtained divided polarizing glass is 40 dB at the central wavelength, but the extinction ratio at the use wavelength end that is ± 10 nm away from the central wavelength is 27 dB or less than the required extinction ratio. End up.
Furthermore, the polarizing glass produced by the above-described processing method of Patent Document 1 shows a large warp when AR coating is performed after cutting and polishing. For this reason, when bonding with an adhesive agent, the thickness variation of an adhesive agent will arise. In order to suppress this thickness variation, it is necessary to press the polarizing glass from both sides when fixing the adhesive. However, since the chip element thus prepared has poor moisture resistance and heat resistance, 85 ° C. × 85% RH, 2000 When a dump heat test is performed under the condition of time, a defect occurs.

特開2003−156623号公報JP 2003-156623 A

本発明は、偏光ガラスとしての性能劣化が小さく、特にファラデー回転子と貼り合わせたときに、接着剤の厚さバラツキが小さく、安価な製造コストを実現した金属分散型偏光ガラスとその製造方法、および、この金属分散型偏光ガラスを用いた光アイソレータとその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has a small performance deterioration as a polarizing glass, and particularly when bonded to a Faraday rotator, the thickness variation of the adhesive is small, and a metal-dispersed polarizing glass that realizes an inexpensive manufacturing cost and a manufacturing method thereof, And it aims at providing the optical isolator using this metal dispersion type | mold polarizing glass, and its manufacturing method.

上記課題を解決するため、本発明では、金属分散型偏光ガラス元材を分割して作製された金属分散型偏光ガラス板を加工して製造された金属分散型偏光ガラスであって、前記金属分散型偏光ガラス元材は、両側表面層に形状異方性金属粒子が配向分散されたものであって、前記金属分散型偏光ガラス板は、前記金属分散型偏光ガラス元材を、光透過面に垂直な面で複数枚に分割したものであって、前記金属分散型偏光ガラスは、前記金属分散型偏光ガラス板に、研磨および加熱処理を行ったものであり、ソリの大きさが2μm/mm以下のものであることを特徴とする金属分散型偏光ガラスを提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a metal-dispersed polarizing glass manufactured by processing a metal-dispersed polarizing glass plate produced by dividing a metal-dispersed polarizing glass base material, The type polarizing glass base material is obtained by orientation-dispersing shape anisotropic metal particles on both side surface layers, and the metal dispersion type polarizing glass plate has the metal dispersion type polarizing glass base material on the light transmission surface. The metal-dispersed polarizing glass is obtained by polishing and heat-treating the metal-dispersed polarizing glass plate, and the warp size is 2 μm / mm. Provided is a metal-dispersed polarizing glass characterized by the following.

本発明の金属分散型偏光ガラスは、両側表面層に形状異方性金属粒子が分散された金属分散型偏光ガラス元材が光透過面に垂直な面で複数枚に分割され、その後に、分割された金属分散型偏光ガラス元材に研磨加工と加熱処理が施され、該ガラスのソリが2μm/mm以下となっているものである。
このように、1枚の金属分散型偏光ガラス元材が複数枚に分割された金属分散型偏光ガラスであるため、例えば、光アイソレータを製造する際に、従来は2枚の金属分散型偏光ガラス元材が必要であったが、本発明の金属分散型偏光ガラスならば1枚の金属分散型偏光ガラス元材から製造することができるため、偏光子にかかるコストを低減することができる。
In the metal-dispersed polarizing glass of the present invention, a metal-dispersed polarizing glass base material in which shape-anisotropic metal particles are dispersed on both surface layers is divided into a plurality of pieces on a plane perpendicular to the light transmission surface, and then divided. The resulting metal dispersion type polarizing glass base material is polished and heat-treated, and the warp of the glass is 2 μm / mm or less.
Thus, since one metal dispersion-type polarizing glass base material is a metal dispersion-type polarization glass divided into a plurality of pieces, for example, when manufacturing an optical isolator, conventionally, two pieces of metal dispersion-type polarization glass are used. Although the base material was necessary, since the metal-dispersed polarizing glass of the present invention can be manufactured from one metal-dispersed polarizing glass base material, the cost for the polarizer can be reduced.

また、研磨加工および加熱処理が行われたことによって、ソリが小さい金属分散型偏光ガラスとなっているため、該ガラス表面の歪みを大きく減少させたガラスとなっているため、光学特性の劣化を防止することができる。
そして、該ガラスのソリが2μm/mm以下となっているため、例えば、ファラデー回転子等と貼り合わせたときに、貼り合わせ面内での接着剤の厚さにバラツキが生じることを防げるため、接着強度を強めることができ、そして歪みが発生することを防止することができる。これによって、耐湿性、耐熱性が向上し、さらに光学特性の劣化が発生しないチップ素子(切断素子)とすることができる。
よって、偏光ガラスとしての性能劣化が非常に小さく、特にファラデー回転子と貼り合わせたときに接着剤の厚さバラツキが小さく、安価な金属分散型偏光ガラスとすることができる。
In addition, since the metal dispersion type polarizing glass has a small warp due to the polishing process and the heat treatment, it is a glass in which the distortion of the glass surface is greatly reduced. Can be prevented.
And since the warp of the glass is 2 μm / mm or less, for example, when bonding with a Faraday rotator or the like, it is possible to prevent variation in the thickness of the adhesive within the bonding surface. Adhesive strength can be increased, and distortion can be prevented from occurring. Thereby, moisture resistance and heat resistance can be improved, and a chip element (cutting element) that does not deteriorate optical characteristics can be obtained.
Therefore, the performance deterioration as a polarizing glass is very small, and particularly when bonded to a Faraday rotator, the thickness variation of the adhesive is small and an inexpensive metal-dispersed polarizing glass can be obtained.

また、前記金属分散型偏光ガラスは、前記金属分散型偏光ガラス板に、前記加熱処理として、水素を含む雰囲気にて、温度が350〜400℃、処理時間が50〜100時間の熱処理を行ったものとすることが好ましい。 The metal-dispersed polarizing glass was heat-treated on the metal-dispersed polarizing glass plate at a temperature of 350 to 400 ° C. and a processing time of 50 to 100 hours in an atmosphere containing hydrogen as the heat treatment. it is good preferable to things.

このように、水素を含む雰囲気で、温度350〜400℃、処理時間が50〜100時間の加熱処理を行った金属分散型偏光ガラスとすることで、分割面に、分散されているハロゲン化銀などのハロゲン化金属を還元させて、その結果、異方性を持った金属粒子を分割面にも析出させることができる。このため、偏光ガラスの中心波長での消光比を44dB以上と非常に高性能にすることができ、光学特性の更なる向上が図られた金属分散型偏光ガラスとすることができる。   In this way, silver halide dispersed on the dividing surface is obtained by using a metal-dispersed polarizing glass that has been subjected to heat treatment at a temperature of 350 to 400 ° C. and a treatment time of 50 to 100 hours in an atmosphere containing hydrogen. As a result, metal particles having anisotropy can be deposited on the dividing surface. For this reason, the extinction ratio at the center wavelength of the polarizing glass can be made very high performance of 44 dB or more, and a metal-dispersed polarizing glass with further improved optical characteristics can be obtained.

また、前記金属分散型偏光ガラスは、前記金属分散型偏光ガラス板に、前記研磨処理として、研磨代が10μm以上の研磨を行ったものとすることが好ましい。 The metal dispersion type polarizing glass, the metal dispersion polarizing glass plate, as the polishing process, it is good preferable to those grinding allowance, polishing was carried out for more than 10 [mu] m.

上記のように、研磨代を10μm以上とすることで、分割のための切断加工での歪みが取り除かれた金属分散型偏光ガラスとなっているため、ソリがより小さな金属分散型偏光ガラスとなっている。また、加熱処理での加工歪み除去の負荷を少なくすることができるため、ソリがさらに小さい金属分散型偏光ガラスとすることができる。   As described above, by setting the polishing allowance to 10 μm or more, it becomes a metal dispersion type polarizing glass from which distortion in the cutting process for division is removed, so that the metal dispersion type polarizing glass with a smaller warp is obtained. ing. Moreover, since the load of removing the processing strain in the heat treatment can be reduced, a metal-dispersed polarizing glass with a smaller warp can be obtained.

また、上述した金属分散型偏光ガラスを用いて作製された光アイソレータであって、該光アイソレータは、前記金属分散型偏光ガラスとファラデー素子とが接着剤によって貼り合わされた貼り合わせ素子をチップ形状に切断加工した切断素子を用いて作製されたものとすることが好ましい。 An optical isolator manufactured using the above-described metal-dispersed polarizing glass, wherein the optical isolator has a chip-shaped bonding element in which the metal-dispersed polarizing glass and the Faraday element are bonded together with an adhesive. it is good preferable to those made using a cutting and cutting element.

上述のように、本発明の金属分散型偏光ガラスは、面積が10mm角以上と大きなサイズでも消光比が中心波長で44dB以上あり、歪によると考えられるソリの大きさは2μm/mm以下となっている。
このため、本発明の金属分散型偏光ガラスとファラデー回転子とを接着剤を介して接合して得られる貼り合せ構造の光アイソレータは、非常に高性能であり、かつ低コストな光アイソレータとすることができる。
As described above, the metal-dispersed polarizing glass of the present invention has an extinction ratio of 44 dB or more at the central wavelength even when the area is as large as 10 mm square or more, and the size of the warp considered to be strain is 2 μm / mm or less. ing.
For this reason, the optical isolator having a bonded structure obtained by bonding the metal-dispersed polarizing glass of the present invention and the Faraday rotator through an adhesive is a very high-performance and low-cost optical isolator. be able to.

また、本発明では、金属分散型偏光ガラスの製造方法であって、両側表面層に形状異方性金属粒子が配向分散された金属分散型偏光ガラス元材を、光透過面に垂直な面で複数枚に分割して金属分散型偏光ガラス板を作製し、次に、該金属分散型偏光ガラス板に対して研磨加工および加熱処理を行うことで、前記金属分散型偏光ガラスのソリの大きさを2μm/mm以下とすることを特徴とする金属分散型偏光ガラスの製造方法を提供する。 Further, the present invention is a method for producing a metal-dispersed polarizing glass, wherein a metal-dispersed polarizing glass base material in which shape-anisotropic metal particles are oriented and dispersed on both surface layers is formed on a surface perpendicular to the light transmission surface. A metal-dispersed polarizing glass plate is divided into a plurality of sheets, and then the metal-dispersed polarizing glass plate is subjected to polishing and heat treatment, whereby the warp size of the metal-dispersed polarizing glass is obtained. Is 2 μm / mm or less, and a method for producing a metal-dispersed polarizing glass is provided .

本発明の金属分散型偏光ガラスは、両側表面層に形状異方性金属粒子が分散された金属分散型偏光ガラス元材が光透過面に垂直な面で複数枚に分割され、その後に、分割された金属分散型偏光ガラス元材に研磨加工と加熱処理が施され、該ガラスのソリが2μm/mm以下となっている。
このように、1枚の金属分散型偏光ガラス元材を複数枚に分割することで、例えば、光アイソレータを製造する際に、従来は2枚の金属分散型偏光ガラス元材が必要であったが、本発明では、1枚の金属分散型偏光ガラス元材から複数枚の金属分散型偏光ガラスを得られるため、1枚の金属分散型偏光ガラス元材から光アイソレータを製造することができるため、偏光子が占めるコストを低減することができる。
In the metal-dispersed polarizing glass of the present invention, a metal-dispersed polarizing glass base material in which shape-anisotropic metal particles are dispersed on both surface layers is divided into a plurality of pieces on a plane perpendicular to the light transmission surface, and then divided. Polishing processing and heat treatment are performed on the metal-dispersed polarizing glass base material, and the warp of the glass is 2 μm / mm or less.
As described above, by dividing one metal dispersion-type polarizing glass base material into a plurality of pieces, for example, when manufacturing an optical isolator, conventionally, two metal dispersion-type polarizing glass base materials were required. However, in the present invention, since a plurality of metal-dispersed polarizing glasses can be obtained from one metal-dispersed polarizing glass base material, an optical isolator can be manufactured from a single metal-dispersed polarizing glass base material. The cost occupied by the polarizer can be reduced.

また、研磨加工および加熱処理を行うことによって、金属分散型偏光ガラスのソリを2μm/mm以下とすることができるため、該ガラス内の歪みを大きく減少させることができ、ガラス元材を切断したことによって発生する光学特性の劣化を防止することができる。
そして、金属分散型偏光ガラスのソリを小さくすることができるため、例えば、ファラデー回転子等と貼り合わせたときに、貼り合わせ面内での接着剤の厚さにバラツキが生じることを防げるため、接着強度を強めることができ、そして歪みが発生することを防止することができる。これによって、耐湿性、耐熱性を向上させることができ、さらに光学特性の劣化が発生しないチップ素子を作製することができる。
よって、偏光ガラスとしての性能劣化が無く、特にファラデー回転子と貼り合わせたときに、接着剤の厚さバラツキが小さく、安価な製造コストを実現した金属分散型偏光ガラスを製造することができる。
Moreover, since the warp of the metal-dispersed polarizing glass can be reduced to 2 μm / mm or less by performing polishing and heat treatment, the distortion in the glass can be greatly reduced, and the glass base material was cut. Therefore, it is possible to prevent the deterioration of optical characteristics.
And since the warp of the metal-dispersed polarizing glass can be reduced, for example, when bonding with a Faraday rotator or the like, it is possible to prevent variation in the thickness of the adhesive within the bonding surface, Adhesive strength can be increased, and distortion can be prevented from occurring. As a result, it is possible to improve the moisture resistance and heat resistance, and it is possible to manufacture a chip element that does not deteriorate optical characteristics.
Therefore, there is no performance deterioration as a polarizing glass, and particularly when bonded to a Faraday rotator, it is possible to manufacture a metal-dispersed polarizing glass that has a small thickness variation of the adhesive and realizes an inexpensive manufacturing cost.

また、前記加熱処理は、水素を含む雰囲気にて、温度を350〜400℃とし、かつ処理時間を50〜100時間になるようにすることが好ましい。 Further, the heat treatment is in an atmosphere containing hydrogen, the temperature was 350 to 400 ° C., and it is good preferable that the treatment time to be 50 to 100 hours.

このように、水素を含む雰囲気で、温度350〜400℃、処理時間が50〜100時間の加熱処理を行うことで、分割面に分散されているハロゲン化銀などのハロゲン化金属を還元でき、結果として、異方性を持った金属粒子を分割面に析出させることができる。そのため、偏光ガラスの中心波長での消光比を44dB以上と非常に高性能にすることができ、光学特性の更なる向上が図られた金属分散型偏光ガラスを製造することができる。   Thus, in an atmosphere containing hydrogen, by performing a heat treatment at a temperature of 350 to 400 ° C. and a treatment time of 50 to 100 hours, a metal halide such as silver halide dispersed on the dividing surface can be reduced, As a result, anisotropic metal particles can be deposited on the dividing surface. Therefore, the extinction ratio at the center wavelength of the polarizing glass can be made extremely high performance of 44 dB or more, and a metal-dispersed polarizing glass with further improved optical characteristics can be manufactured.

また、前記研磨加工は、研磨代を10μm以上になるようにすることが好ましい。 Further, the polishing process, it is good preferable to be a grinding allowance than 10 [mu] m.

このように、研磨代を10μm以上とすることで、切断加工での歪みをより強力に取り除くことができ、従って、ソリをより小さな値にすることが出来る。
また、加熱処理での加工歪み除去の負荷を少なくすることができるため、歪みをさらに除去することができる。よって更にソリの小さい金属分散型偏光ガラスを製造することができる。
In this way, by setting the polishing allowance to 10 μm or more, the distortion in the cutting process can be removed more strongly, and therefore the warp can be reduced to a smaller value.
In addition, since the load for removing the processing strain in the heat treatment can be reduced, the strain can be further removed. Therefore, a metal-dispersed polarizing glass having a smaller warp can be produced.

また、上述した金属分散型偏光ガラスの製造方法によって製造された金属分散型偏光ガラスとファラデー素子とを接着剤を用いて貼り合わせて貼り合わせ素子を作製し、その後、該貼り合わせ素子をチップ形状に切断加工して切断素子を作製し、該切断素子を用いて作製することが好ましい。 In addition, a metal dispersion type polarizing glass manufactured by the above-described method for manufacturing a metal dispersion type polarizing glass and a Faraday element are bonded together using an adhesive to produce a bonding element, and then the bonding element is formed into a chip shape. cutting to prepare a cut element, it is good preferable to produce by using the cutting elements.

本発明によれば、面積が10mm角以上と大きなサイズでも消光比が中心波長で42dB以上あり、歪によるソリの大きさは2μm/mm以下の金属分散型偏光ガラスを製造することができる。
このため、本発明の金属分散型偏光ガラスとファラデー回転子と接着剤を介して接合することによって、非常に高性能な光アイソレータを低コストで作製することができる。特性に関しては、中心波長で消光比44dB以上、使用波長帯で32dB以上となり、また接着層での接着剤の厚みバラツキは実質的に無視できる程小さなものであるため、ダンプヒート試験における不具合もほとんど発生しない光アイソレータを作製することができる。
According to the present invention, it is possible to produce a metal-dispersed polarizing glass having an extinction ratio of 42 dB or more at the center wavelength even when the area is a large size of 10 mm square or more and a warp due to strain of 2 μm / mm or less.
For this reason, a very high-performance optical isolator can be produced at low cost by bonding the metal-dispersed polarizing glass of the present invention, a Faraday rotator, and an adhesive. As for the characteristics, the extinction ratio is 44 dB or more at the center wavelength, 32 dB or more in the wavelength band used, and the adhesive thickness variation in the adhesive layer is so small that it can be substantially ignored. An optical isolator that does not occur can be manufactured.

以上説明したように、本発明の金属分散型偏光ガラスは、1枚の金属分散型偏光ガラス元材を複数枚に分割したものであるため、例えば、光アイソレータを製造する際に、1枚の金属分散型偏光ガラス元材から製造することができるため、偏光子が占めるコストを低減することができる。また、研磨加工および加熱処理が行われたことによって、ソリが小さい金属分散型偏光ガラスとなっているため、該ガラス内の歪みを大きく減少させることができるため、光学特性の劣化を防止することができる。そして、ソリが小さいため、ファラデー回転子等と貼り合わせたときに、貼り合わせ面内での接着剤の厚さにバラツキが生じることを防げるため、接着強度を強めることができ、そして歪みが発生することを防止することができる。これによって、耐湿性、耐熱性が向上し、さらに光学特性の劣化が発生しない光学デバイスを製造するのに用いることができる。   As described above, since the metal-dispersed polarizing glass of the present invention is obtained by dividing one metal-dispersed polarizing glass base material into a plurality of sheets, for example, when manufacturing an optical isolator, Since it can manufacture from a metal dispersion-type polarizing glass base material, the cost which a polarizer occupies can be reduced. Moreover, since the metal dispersion type polarizing glass with a small warp is obtained by performing the polishing process and the heat treatment, the distortion in the glass can be greatly reduced, thereby preventing the deterioration of the optical characteristics. Can do. And since the warp is small, it can prevent the adhesive thickness from varying in the bonding surface when bonded to a Faraday rotator, etc., so that the bonding strength can be increased and distortion is generated. Can be prevented. Thereby, the moisture resistance and heat resistance can be improved, and further, it can be used for producing an optical device in which optical characteristics are not deteriorated.

以下、本発明についてより具体的に説明する。
前述のように、偏光ガラスとしての性能劣化が非常に小さく、特にファラデー回転子と貼り合わせたときに、接着剤の厚さバラツキが小さく、安価な製造コストを実現した金属分散型偏光ガラスとその製造方法の開発が待たれていた。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically.
As described above, the performance degradation as a polarizing glass is very small, especially when bonded to a Faraday rotator, the thickness variation of the adhesive is small, and the metal-dispersed polarizing glass that realizes an inexpensive manufacturing cost and its Development of a manufacturing method was awaited.

そこで、本発明者らは、金属分散型偏光ガラス元材の製造方法から調査し、金属分散型偏光ガラス元材を切断した際に発生するソリの原因について調査を行った。
その結果、金属分散型偏光ガラス元材は、ガラスに方向性を持ったテンションを掛けて金属粒子に異方性を与えているために、切断加工を行うことでこの異方性が出現し、ソリが発生することが分かった。そのため、切断後にガラスのソリは15mm角の偏光ガラスの場合、最大100μm(6.7μm/mm)程度に達してしまうことを発見した。このソリは、研磨加工では60μm(4μm/mm)程度までしか抑えることが出来ない。そこで、本発明者らは、このソリを更に抑制するためのガラスの処理方法について鋭意検討を重ねたところ、研磨加工に加えて加熱処理を行うことで、偏光ガラスのソリを30μm(2μm/mm)以下に抑えることが出来ることを見出し、本発明を完成させた。
Then, the present inventors investigated from the manufacturing method of a metal dispersion type polarizing glass base material, and investigated the cause of the warp generated when the metal dispersion type polarizing glass base material was cut.
As a result, the metal-dispersed polarizing glass base material gives anisotropy to the metal particles by applying a directional tension to the glass, and this anisotropy appears by cutting, It was found that warping occurred. For this reason, it has been discovered that the glass warp reaches a maximum of about 100 μm (6.7 μm / mm) in the case of a 15 mm square polarizing glass after cutting. This warping can be suppressed only to about 60 μm (4 μm / mm) by polishing. Accordingly, the present inventors have made extensive studies on a glass processing method for further suppressing this warpage. As a result of performing heat treatment in addition to polishing, the warp of the polarizing glass is reduced to 30 μm (2 μm / mm). ) It was found that the following can be suppressed, and the present invention was completed.

以下、本発明につ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。
本発明の金属分散型偏光ガラスは、両側表面層に形状異方性金属粒子が分散された金属分散型偏光ガラス元材が光透過面に垂直な面で複数枚に分割され、その後に、分割された金属分散型偏光ガラス元材に研磨加工と加熱処理が施され、該ガラスのソリが2μm/mm以下となり、更に、分割面に発生した加工歪みが除去されたものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.
In the metal-dispersed polarizing glass of the present invention, a metal-dispersed polarizing glass base material in which shape-anisotropic metal particles are dispersed on both surface layers is divided into a plurality of pieces on a plane perpendicular to the light transmission surface, and then divided. The resulting metal dispersion type polarizing glass base material is polished and heat-treated, the warp of the glass is 2 μm / mm or less, and the processing strain generated on the divided surface is removed.

このように、1枚の金属分散型偏光ガラス元材が複数枚に分割された金属分散型偏光ガラスであるため、例えば、光アイソレータを製造する際に、従来は2枚の金属分散型偏光ガラス元材が必要であったが、本発明の金属分散型偏光ガラスならば1枚の金属分散型偏光ガラス元材から2枚以上製造することができるため、1枚の偏光ガラス基材から光アイソレータを作製でき、偏光子が占めるコストを低減することができる。
また、研磨加工および加熱処理が行われたことによってソリが小さい金属分散型偏光ガラスとなっているため、該ガラス内の歪みを大きく減少させることができるため、光学特性の劣化を防止することができる。
そして、該ガラスのソリが2μm/mm以下となっているため、例えば、ファラデー回転子等と貼り合わせたときに、貼り合わせ面内での接着剤の厚さにバラツキが生じることを防げるため、接着強度を強めることができ、そして歪みが発生することを防止することができる。これによって、耐湿性、耐熱性が向上し、さらに光学特性の劣化が発生しないチップ素子とすることができる。
よって、偏光ガラスとしての性能劣化が非常に小さく、特にファラデー回転子と貼り合わせたときに、接着剤の厚さバラツキが小さく、安価な製造コストを実現した金属分散型偏光ガラスとすることができる。
Thus, since one metal dispersion-type polarizing glass base material is a metal dispersion-type polarization glass divided into a plurality of pieces, for example, when manufacturing an optical isolator, conventionally, two pieces of metal dispersion-type polarization glass are used. Although the base material was necessary, since the metal-dispersed polarizing glass of the present invention can produce two or more sheets from a single metal-dispersed polarizing glass base material, an optical isolator is formed from a single polarizing glass substrate. And the cost occupied by the polarizer can be reduced.
In addition, since the metal dispersion type polarizing glass with a small warp is obtained by the polishing process and the heat treatment, the distortion in the glass can be greatly reduced, so that the deterioration of the optical characteristics can be prevented. it can.
And since the warp of the glass is 2 μm / mm or less, for example, when bonding with a Faraday rotator or the like, it is possible to prevent variation in the thickness of the adhesive within the bonding surface. Adhesive strength can be increased, and distortion can be prevented from occurring. As a result, it is possible to obtain a chip element that has improved moisture resistance and heat resistance and that does not deteriorate optical characteristics.
Therefore, the performance degradation as a polarizing glass is very small, especially when bonded to a Faraday rotator, the thickness variation of the adhesive is small, and a metal-dispersed polarizing glass realizing an inexpensive manufacturing cost can be obtained. .

また本発明では、金属分散型偏光ガラスは、金属分散型偏光ガラス板に、水素を含む雰囲気にて、温度が350〜400℃、処理時間が50〜100時間の加熱処理が行われたものとすることができる。   In the present invention, the metal-dispersed polarizing glass is obtained by subjecting a metal-dispersed polarizing glass plate to a heat treatment at a temperature of 350 to 400 ° C. and a processing time of 50 to 100 hours in an atmosphere containing hydrogen. can do.

このように、水素を含む雰囲気で、温度350〜400℃、処理時間が50〜100時間の加熱処理を行ったものとすることで、金属分散型偏光ガラス板の分割面に分散されているハロゲン化銀などのハロゲン化金属を還元させることで、異方性を持った金属粒子を分割面に析出させることができる。このため、偏光ガラスの中心波長での消光比を44dB以上と非常に高くしたものとすることができ、光学特性の更なる向上が図られた金属分散型偏光ガラスとすることができる。   Thus, the halogen dispersed on the split surface of the metal-dispersed polarizing glass plate is obtained by performing heat treatment at a temperature of 350 to 400 ° C. and a treatment time of 50 to 100 hours in an atmosphere containing hydrogen. By reducing a metal halide such as silver halide, anisotropic metal particles can be deposited on the dividing surface. For this reason, the extinction ratio at the center wavelength of the polarizing glass can be made extremely high as 44 dB or more, and a metal-dispersed polarizing glass with further improved optical characteristics can be obtained.

また、金属分散型偏光ガラスは、金属分散型偏光ガラス板に、研磨代が10μm以上の研磨加工を行ったものとすることができる。   Further, the metal-dispersed polarizing glass can be obtained by polishing a metal-dispersed polarizing glass plate with a polishing allowance of 10 μm or more.

このように、研磨加工代を10μm以上とすることで、切断加工での歪みが取り除かれた金属分散型偏光ガラスとなっているため、ソリがより小さい金属分散型偏光ガラスとすることができる。また、加熱処理での加工歪み除去の負荷を少なくすることができるため、ソリがさらに小さい金属分散型偏光ガラスとすることができる。   As described above, by setting the polishing allowance to 10 μm or more, the metal-dispersed polarizing glass is free from distortion in the cutting process, so that the metal-dispersed polarizing glass having a smaller warp can be obtained. Moreover, since the load of removing the processing strain in the heat treatment can be reduced, a metal-dispersed polarizing glass with a smaller warp can be obtained.

本発明の金属分散型偏光ガラスの製造方法は以下のような工程とすることができ、以下にその一例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   The manufacturing method of the metal-dispersed polarizing glass of the present invention can be made as the following steps, and an example thereof will be described below, but the present invention is not limited to these.

ホットプレート上に、金属分散型偏光ガラス元材を貼り付ける石英製の基材を2枚セットし、その基材上面に金属分散型偏光ガラスを固定するためのワックスを載せて、ワックスが溶ける温度以上に加熱する。
加熱後、溶融したワックスの上に、15mm角、厚さ480μmの金属分散型偏光ガラス元材と、ほぼ同じ厚さを持つダミーガラスを金属分散型偏光ガラス元材の周囲を取り囲むようにして載せて、金属分散型偏光ガラスとダミーガラスの上に予め加熱しておいた別の石英製の基材を載せ、基材−金属分散型偏光ガラス元材−基材というサンドイッチ構造とし、巻き込んだ空気を逃すように錘を載せて、冷却する。
なお、金属分散型偏光ガラス元材の厚さは、光が透過する表面と表面の間隔の幅のことを示している。
Two quartz substrates on which a metal-dispersed polarizing glass base material is pasted are set on a hot plate, and a wax for fixing the metal-dispersed polarizing glass is placed on the upper surface of the substrate, and the temperature at which the wax melts Heat to above.
After heating, a 15 mm square, 480 μm thick metal dispersion type polarizing glass base material and a dummy glass having substantially the same thickness are placed on the melted wax so as to surround the metal dispersion type polarizing glass base material. Then, another quartz base material that has been heated in advance is placed on the metal-dispersed polarizing glass and the dummy glass to form a sandwich structure of base material-metal-dispersed polarizing glass base material-base material, and the entrained air Place a weight so as to escape and cool.
The thickness of the metal-dispersed polarizing glass base material indicates the width of the space between the surface through which light is transmitted.

なお、本発明で用いる金属分散型偏光ガラス元材は、その大きさが、ファラデー回転子と貼り合わせた後に、チップ状の切断素子(例えば0.5mm×0.6mm角程度)が多数得られる程度の大きさであることが好ましく、概略10mm角以上、例えば15mm角の大きさの物を用いる。その厚さに関しては、金属分散型偏光ガラス板に分割した後に複数枚となるように、分割後の金属分散型偏光ガラスの厚さに切断代・研磨代を加えた厚さが必要となり、1枚の金属分散型偏光ガラス元材から2枚の分割された金属分散型偏光ガラスを得ようとすると、切断代にもよるが、400μm以上の厚さが必要であり、作業性を考慮すると450μm以上の厚さとすることが好ましい。   Note that the metal-dispersed polarizing glass base material used in the present invention has a large number of chip-like cutting elements (for example, about 0.5 mm × 0.6 mm square) after being bonded to a Faraday rotator. A size of about 10 mm square or more, for example, a size of 15 mm square is used. Regarding the thickness, a thickness obtained by adding a cutting allowance and a polishing allowance to the thickness of the metal-dispersed polarizing glass after the division is necessary so as to become a plurality of pieces after being divided into the metal-dispersed polarizing glass plates. When two metal-dispersed polarizing glasses are obtained from one metal-dispersed polarizing glass base material, although it depends on the cutting allowance, a thickness of 400 μm or more is required, and considering the workability, 450 μm It is preferable to set it as the above thickness.

また、基材としては、石英に限らず、ステンレススチール、アルミナ、青板ガラスなど、研磨で一般に用いられる材料で作ることができる。
そして、ダミーガラスには、一般的なガラスを用いることができ、例えば、青板ガラスなどを用いることができる。
Further, the substrate is not limited to quartz, and can be made of a material generally used for polishing, such as stainless steel, alumina, and blue plate glass.
As the dummy glass, general glass can be used, for example, blue plate glass or the like.

冷却したサンドイッチ構造体を、出来るだけ切り代が少ない切断装置、たとえば多刃切断装置、あるいはワイヤーソーを用いて、金属分散型偏光ガラス元材を、光透過面に垂直な面で切断し、上記サンドイッチ構造体1枚から、基材と接着している金属分散型偏光ガラス板のセットを2組得る。   Using a cutting device with as little cutting allowance as possible, for example, a multi-blade cutting device, or a wire saw, the metal sandwich type polarizing glass base material is cut along a plane perpendicular to the light transmission surface of the cooled sandwich structure, Two sets of metal-dispersed polarizing glass plates bonded to the substrate can be obtained from one sandwich structure.

なお、用いる金属分散型偏光ガラス元材の厚さが厚い場合、例えば600μm以上とすると、基材と接着している金属分散型偏光ガラス板のセットが2枚、基材から分離した金属分散型偏光ガラス板1枚、計3枚とすることも出来る。
金属分散型偏光ガラスの厚さがさらに厚い場合であっても、同様に所望の厚さの金属分散型偏光ガラス板に分割することができる。
このように、金属分散型偏光ガラス元材の厚さに特に制限はない。
In addition, when the thickness of the metal-dispersed polarizing glass base material to be used is thick, for example, 600 μm or more, two sets of metal-dispersed polarizing glass plates adhered to the base material are separated from the base material. One polarizing glass plate can also be used.
Even when the thickness of the metal-dispersed polarizing glass is even thicker, it can be similarly divided into metal-dispersed polarizing glass plates having a desired thickness.
Thus, there is no restriction | limiting in particular in the thickness of a metal dispersion type | mold polarizing glass base material.

上記の工程後の金属分散型偏光ガラス板は、分割面が曇りガラス状態となっているため、このままでは光学用として使うことが出来ない。このため、分割面を、研磨装置によって鏡面研磨することが必要であり、基材に貼り付いた状態で研磨装置にセットし、コロイダルシリカなどの研磨剤を用いて、ソリがある程度まで小さく出来る厚さまで研磨する。なお、金属分散ガラスが単独となっているものについては、上記した基材にワックスで接着して、研磨加工を行うことができる。   Since the divided surface of the metal-dispersed polarizing glass plate after the above steps is in a frosted glass state, it cannot be used as it is for optical use. For this reason, it is necessary to mirror-polish the dividing surface with a polishing device, set it to the polishing device in a state of being attached to the base material, and using a polishing agent such as colloidal silica, the thickness can be reduced to a certain extent. Polish to the thickness. In addition, about what the metal dispersion glass becomes single, it can adhere | attach with an above-described base material with a wax, and can grind | polish.

この研磨加工においては、研磨代を10μm以上とすることができる。
このように、研磨代を10μm以上とすることで、切断加工での歪みをより強力に取り除くことができ、従って、ソリの大きさをより小さな値にすることが出来る。
また、加熱処理での加工歪み除去の負荷を少なくすることができるため、歪みをさらに除去することができる、よって更にソリの小さい金属分散型偏光ガラスを製造することができる。
In this polishing process, the polishing allowance can be 10 μm or more.
In this way, by setting the polishing allowance to 10 μm or more, distortion in the cutting process can be removed more strongly, and therefore the size of the warp can be made smaller.
In addition, since it is possible to reduce the processing strain removal load in the heat treatment, it is possible to further remove the strain, and thus it is possible to manufacture a metal-dispersed polarizing glass with a smaller warp.

上記工程後、金属分散型偏光ガラス板を基材ごとホットプレート上で加熱し、ワックスを溶かして取り出し、洗浄をおこない、無反射コートを施す。
しかし、上記工程後の金属分散型偏光ガラス板は消光性能が悪く、かつソリが大きいため、貼り合わせ素子の形態をとる光アイソレータに用いるにはまだ不適なものであり、ソリを減少させるための加熱処理が不可欠となる。
After the above steps, the metal-dispersed polarizing glass plate is heated on the hot plate together with the base material, the wax is dissolved and taken out, washed, and an anti-reflective coating is applied.
However, the metal-dispersed polarizing glass plate after the above process has poor extinction performance and a large warp, so it is still unsuitable for use in an optical isolator that takes the form of a bonded element. Heat treatment is essential.

本発明では、前述の工程で得られた金属分散型偏光ガラス板を加熱炉にセットして、アニールにより、加工歪みを取り除くことでソリを減少させ、金属分散型偏光ガラスを得る。   In the present invention, the metal-dispersed polarizing glass plate obtained in the above-described step is set in a heating furnace, and the warp is reduced by removing the processing strain by annealing to obtain a metal-dispersed polarizing glass.

この加熱を行うときの条件は、温度を350〜400℃、時間は50〜100時間程度とすることができ、その雰囲気は水素を含んだ雰囲気とすることができる。
これによって、分割面に、分散されているハロゲン化銀などのハロゲン化金属を還元でき、結果として、異方性を持った金属粒子を分割面に析出させることができる。そのため、偏光ガラスの中心波長での消光比を44dB以上と非常に高性能にすることができる。このように光学特性の更なる向上が図られた金属分散型偏光ガラスを製造することができる。
Conditions for this heating can be a temperature of 350 to 400 ° C., a time of about 50 to 100 hours, and an atmosphere containing hydrogen.
Thereby, the metal halide such as silver halide dispersed on the dividing surface can be reduced, and as a result, anisotropic metal particles can be deposited on the dividing surface. Therefore, the extinction ratio at the center wavelength of the polarizing glass can be made extremely high, 44 dB or more. Thus, a metal-dispersed polarizing glass with further improved optical characteristics can be produced.

ここで、この加熱処理は研磨加工前でも研磨加工後でもよい。研磨前に行う場合は、石英板をホットプレート上で加熱し、金属分散型偏光ガラス板を取り出して加熱処理を行い、その後、ホットプレート上で加熱した石英板に改めて貼り付け、重石を載せてソリを抑えた状態で室温まで冷却し、研磨加工を行うことができる。   Here, the heat treatment may be performed before or after polishing. When performing before polishing, heat the quartz plate on the hot plate, take out the metal-dispersed polarizing glass plate and perform the heat treatment, and then paste it again on the quartz plate heated on the hot plate, and put the weight It is possible to perform polishing by cooling to room temperature while suppressing warping.

このように、本発明の製造方法によれば、例えば、光アイソレータを製造する際に、従来は2枚の金属分散型偏光ガラス元材が必要であったが、本発明によれば1枚の金属分散型偏光ガラス元材から複数枚の金属分散型偏光ガラスを得られるため、1枚の金属分散型偏光ガラス元材から光アイソレータを製造することができるため、偏光子にかかるコストを低減することができる。   Thus, according to the manufacturing method of the present invention, for example, when manufacturing an optical isolator, conventionally, two metal-dispersed polarizing glass base materials were required. Since a plurality of metal-dispersed polarizing glass can be obtained from a metal-dispersed polarizing glass base material, an optical isolator can be manufactured from a single metal-dispersed polarizing glass base material, thereby reducing the cost of the polarizer. be able to.

また、金属分散型偏光ガラスのソリを2μm/mm以下とすることができるので、該ガラス内の歪みを大きく減少させることができ、ガラス元材の切断による光学特性の劣化を防止することができる。そして、本発明の金属分散型偏光ガラスをファラデー回転子等と貼り合わせると、貼り合わせ面内での接着剤の厚さにバラツキが生じることを防げ、接着強度を強めることができ、そして歪みが発生することを防止することができる。これによって、耐湿性、耐熱性を向上させることができ、さらに光学特性の劣化が発生しないチップ素子を作製することができる。
よって、偏光ガラスとしての性能劣化が無く、特にファラデー回転子と貼り合わせたときに、接着剤の厚さバラツキが小さく、安価な製造コストを実現した金属分散型偏光ガラスを製造することができる。
Moreover, since the warp of the metal-dispersed polarizing glass can be set to 2 μm / mm or less, distortion in the glass can be greatly reduced, and deterioration of optical characteristics due to cutting of the glass base material can be prevented. . Then, when the metal-dispersed polarizing glass of the present invention is bonded to a Faraday rotator or the like, it is possible to prevent variations in the thickness of the adhesive within the bonding surface, to increase the adhesive strength, and to prevent distortion. Occurrence can be prevented. As a result, it is possible to improve the moisture resistance and heat resistance, and it is possible to manufacture a chip element that does not deteriorate optical characteristics.
Therefore, there is no performance deterioration as a polarizing glass, and particularly when bonded to a Faraday rotator, it is possible to manufacture a metal-dispersed polarizing glass that has a small thickness variation of the adhesive and realizes an inexpensive manufacturing cost.

その後、作製した金属分散型偏光ガラスを用いて光アイソレータを作成することができる。以上に説明してきたように、本発明によれば、光学特性が劣化することなくコストを低減させた金属分散型偏光ガラスを製造できるため、該偏光ガラスを用いることによって、光学特性の劣化がなく、かつコストを低減させることのできる光アイソレータを製造することができる。   Thereafter, an optical isolator can be produced using the produced metal-dispersed polarizing glass. As described above, according to the present invention, it is possible to produce a metal-dispersed polarizing glass with reduced cost without deterioration of optical characteristics. Therefore, by using the polarizing glass, there is no deterioration of optical characteristics. In addition, an optical isolator capable of reducing the cost can be manufactured.

以下、実施例及び比較例を示して本発明をより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)
金属分散型偏光ガラス元材25枚を用意した。この金属分散型偏光ガラス元材の光挿入損失、消光性能、ソリを評価した。その結果、光挿入損失の値は0.03dB〜0.06dB、消光性能は、中心波長で44dB〜52dB、ソリは平均15μm(1μm/mm)、最大20μm(1.3μm/mm)であった。
100℃に加熱したホットプレートに直径100mmの石英板を2枚加熱し、この石英板上にワックスを溶融させ、厚みが480μmの金属分散型偏光ガラス元材と厚さ約480μmの青板ガラス4枚とを載せ、さらにその上に別の石英板を載せて重石で気泡を追い出しつつ室温まで冷却し、石英ガラス−青板ガラスで囲んだ金属分散型偏光ガラス元材−石英ガラスというサンドイッチ構造体を作製した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to these.
(Example)
25 metal dispersion type polarizing glass base materials were prepared. The optical insertion loss, quenching performance, and warpage of this metal-dispersed polarizing glass base material were evaluated. As a result, the value of the optical insertion loss was 0.03 dB to 0.06 dB, the extinction performance was 44 dB to 52 dB at the center wavelength, the warp averaged 15 μm (1 μm / mm), and the maximum was 20 μm (1.3 μm / mm). .
Two quartz plates with a diameter of 100 mm are heated on a hot plate heated to 100 ° C., wax is melted on the quartz plate, a metal dispersion type polarizing glass base material having a thickness of 480 μm and four blue plate glasses having a thickness of about 480 μm. And then put another quartz plate on it and cool it to room temperature while expelling bubbles with heavy stones, and make a sandwich structure of quartz glass-blue plate glass surrounded by metal dispersion type polarizing glass-quartz glass did.

このサンドイッチ構造体を、厚み0.010mmのワイヤーを使って、金属分散型偏光ガラス元材の光の透過面に垂直に切断(スライス)し、サンドイッチ構造体1枚に対して、厚さが約165μmの石英板に貼りついた金属分散型偏光ガラス板を2枚得た。
その後、研磨装置でコロイダルシリカを用いて金属分散型偏光ガラス板を10μm研磨した。
研磨後、ホットプレート上で加熱し、石英板から金属分散型偏光ガラス板を取り出し、両面が鏡面とされた金属分散型偏光ガラス板を、石英製の炉心管内に投入して350℃で50時間加熱した後に、光挿入損失、消光性能、ソリを評価した。
This sandwich structure is cut (sliced) perpendicularly to the light transmission surface of the metal-dispersed polarizing glass base material using a 0.010 mm-thick wire. Two metal-dispersed polarizing glass plates attached to a 165 μm quartz plate were obtained.
Thereafter, the metal-dispersed polarizing glass plate was polished by 10 μm using colloidal silica with a polishing apparatus.
After polishing, heating on a hot plate, taking out the metal-dispersed polarizing glass plate from the quartz plate, putting the metal-dispersed polarizing glass plate with both sides into a mirror surface into a quartz core tube, and heating at 350 ° C. for 50 hours After heating, optical insertion loss, quenching performance, and warpage were evaluated.

なお、ソリの測定は以下のように顕微鏡の焦点合せ機構を使うことで行った。
基準面となるシリコンウェハー上に、予め厚みが既知の金属片を置き、顕微鏡付随のダイアルを校正した後、金属分散型偏光ガラスをシリコンウェハー上にセットして、a1:シリコンウェハー上面の位置、a2:偏光ガラス上面の位置を測定し、a2−a1=Aを求める。
次に、金属分散型偏光ガラスを裏返して、同様に、b1:シリコンウェハー上面の位置、b2:偏光ガラス上面の位置を測定し、b2−b1=Bを求める。
そして、A−Bの値を計算した。この値がソリの値となる。また、異なる大きさの試料を比較するため、試料の単位長さ当たりのソリを求めた。
The warpage was measured by using the focusing mechanism of the microscope as follows.
Place a metal piece with a known thickness on the silicon wafer to be the reference surface, calibrate the dial associated with the microscope, set the metal-dispersed polarizing glass on the silicon wafer, and a1: position of the upper surface of the silicon wafer, a2: The position of the upper surface of the polarizing glass is measured, and a2-a1 = A is obtained.
Next, the metal-dispersed polarizing glass is turned over, and similarly, b1: position of the upper surface of the silicon wafer and b2: position of the upper surface of the polarizing glass are measured, and b2−b1 = B is obtained.
And the value of AB was calculated. This value is the sled value. Further, in order to compare samples of different sizes, the warp per unit length of the sample was obtained.

その後、金属分散型偏光ガラスの両面にARコートを施し、ファラデー回転子とシリコーン樹脂によって貼り合せ、その後、0.5mm×0.6mm角のチップ形状に切断した。
このチップ形状の切断素子をアルミナ製の基材の上に接着剤で貼り付け、直方体磁石2個で挟む構成の光アイソレータを作成後、光挿入損失と消光性能を評価した。
Thereafter, AR coating was applied to both surfaces of the metal-dispersed polarizing glass, bonded with a Faraday rotator and silicone resin, and then cut into a 0.5 mm × 0.6 mm square chip shape.
After this chip-shaped cutting element was bonded to an alumina substrate with an adhesive and an optical isolator configured to be sandwiched between two rectangular magnets was created, the optical insertion loss and the quenching performance were evaluated.

(比較例1、2)
実施例において、研磨加工および加熱処理を行わなかった(比較例1)以外は実施例と同様に金属分散型偏光ガラスを作製した。そして実施例と同様の評価を行った。
また、実施例において、加熱処理を行わなかった(比較例2)以外は実施例と同様に金属分散型偏光ガラスを作製した。そして実施例と同様の評価を行った。
(Comparative Examples 1 and 2)
In the examples, a metal-dispersed polarizing glass was produced in the same manner as in the examples except that polishing and heat treatment were not performed (Comparative Example 1). And evaluation similar to the Example was performed.
Further, in the examples, a metal-dispersed polarizing glass was produced in the same manner as in the examples except that the heat treatment was not performed (Comparative Example 2). And evaluation similar to the Example was performed.

実施例にて作製した金属分散型偏光ガラスを評価した結果、光挿入損失は0.03dB〜0.05dBと、金属分散型偏光ガラス元材とほぼ同程度となった。消光性能は中心波長で44dB〜50dB、ソリは平均15μm(1μm/mm)、最大30μm(2μm/mm)と、これらの物性値も、金属分散型偏光ガラス元材とほぼ同程度であった。
また、実施例にて作製した光アイソレータの特性を評価した結果、中心波長1.55μmでの光挿入損失は0.12〜0.25dBで、消光性能は中心波長で36dB〜42dB、波長1.54μm、1.56μmでは32dB〜36dBと、光アイソレータとして十分高性能であることが分かった。
また、85℃*85%RH、2000時間のダンプヒート試験を行ったところ、不良は発生しなかった。
As a result of evaluating the metal-dispersed polarizing glass produced in the examples, the optical insertion loss was 0.03 dB to 0.05 dB, which was almost the same as that of the metal-dispersed polarizing glass base material. The extinction performance was 44 dB to 50 dB at the central wavelength, the average of the warp was 15 μm (1 μm / mm), and the maximum was 30 μm (2 μm / mm). These physical properties were almost the same as those of the metal-dispersed polarizing glass base material.
Further, as a result of evaluating the characteristics of the optical isolators manufactured in the examples, the optical insertion loss at the central wavelength of 1.55 μm is 0.12 to 0.25 dB, the extinction performance is 36 dB to 42 dB at the central wavelength, the wavelength 1. It was found that at 54 μm and 1.56 μm, 32 dB to 36 dB, sufficiently high performance as an optical isolator.
Moreover, when the dump heat test of 85 degreeC * 85% RH and 2000 hours was done, the defect did not generate | occur | produce.

これに対し、比較例1の金属分散型偏光ガラス50枚について評価した結果、ソリの平均値は55μm(3.7μm/mm)で最大値は100μm(6.7μm/mm)であった。なお、比較例1の金属分散型偏光ガラスの厚さは約165μm程度であった。
また、比較例2の金属分散型偏光ガラス50枚について評価した結果、光挿入損失は0.02dB〜0.04dBと金属分散型偏光ガラス元材に比べ向上しているが、消光性能は30dB〜40dBと劣化していた。また、ソリは、平均値35μm(2.3μm/mm)で最大値は60μm(4μm/mm)であった。なお、比較例2の金属分散型偏光ガラスの厚さは150μm〜155μmであった。
On the other hand, as a result of evaluating 50 metal-dispersed polarizing glasses of Comparative Example 1, the average value of the warp was 55 μm (3.7 μm / mm) and the maximum value was 100 μm (6.7 μm / mm). The thickness of the metal-dispersed polarizing glass of Comparative Example 1 was about 165 μm.
Moreover, as a result of evaluating 50 metal-dispersed polarizing glasses of Comparative Example 2, the optical insertion loss is improved from 0.02 dB to 0.04 dB compared to the metal-dispersed polarizing glass base material, but the quenching performance is 30 dB to It was deteriorated to 40 dB. Further, the warp had an average value of 35 μm (2.3 μm / mm) and a maximum value of 60 μm (4 μm / mm). In addition, the thickness of the metal dispersion type | mold polarizing glass of the comparative example 2 was 150 micrometers-155 micrometers.

このように、研磨加工および加熱処理を行ったことによって、金属分散型偏光ガラス元材を分割したことによって発生したソリを大幅に低減することができ、また光挿入損失や消光性能を偏光ガラス元材とほぼ同レベルとすることができることが分かった。   As described above, by performing the polishing process and the heat treatment, the warp generated by dividing the metal dispersion-type polarizing glass base material can be greatly reduced, and the optical insertion loss and quenching performance can be reduced. It was found that the level could be almost the same as the material.

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, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.

Claims (7)

金属分散型偏光ガラス元材を分割して作製された金属分散型偏光ガラス板を加工して製造された金属分散型偏光ガラスであって、
前記金属分散型偏光ガラス元材は、両側表面層に形状異方性金属粒子が配向分散されたものであって、
前記金属分散型偏光ガラス板は、前記金属分散型偏光ガラス元材を、光透過面に垂直な面で複数枚に分割したものであって、
前記金属分散型偏光ガラスは、前記金属分散型偏光ガラス板に、研磨および加熱処理を行ったものであり、ソリの大きさが2μm/mm以下のものであることを特徴とする金属分散型偏光ガラス。
A metal-dispersed polarizing glass produced by processing a metal-dispersed polarizing glass plate produced by dividing a metal-dispersed polarizing glass base material,
The metal-dispersed polarizing glass base material is obtained by orientation-dispersing shape anisotropic metal particles on both surface layers,
The metal-dispersed polarizing glass plate is obtained by dividing the metal-dispersed polarizing glass base material into a plurality of sheets on a plane perpendicular to the light transmission surface,
The metal-dispersed polarizing glass is obtained by polishing and heat-treating the metal-dispersed polarizing glass plate, and having a warp size of 2 μm / mm or less. Glass.
前記金属分散型偏光ガラスは、前記金属分散型偏光ガラス板に、前記研磨処理として、研磨代が10μm以上の研磨を行ったものであることを特徴とする請求項1に記載の金属分散型偏光ガラス。 The metal dispersion polarizing glass, the metal dispersion polarizing glass plate, wherein a polishing process, the polishing allowance metal distributed polarization according to claim 1, characterized in that the polishing is carried out more than 10μm Glass. 請求項1または請求項2に記載された金属分散型偏光ガラスを用いて作製された光アイソレータであって、該光アイソレータは、前記金属分散型偏光ガラスとファラデー素子とが接着剤によって貼り合わされた貼り合わせ素子をチップ形状に切断加工した切断素子を用いて作製されたものであることを特徴とする光アイソレータ。 An optical isolator manufactured using the metal-dispersed polarizing glass according to claim 1 or 2 , wherein the optically isolator is formed by bonding the metal-dispersed polarizing glass and the Faraday element with an adhesive. An optical isolator manufactured using a cutting element obtained by cutting a bonded element into a chip shape. 金属分散型偏光ガラスの製造方法であって、
両側表面層に形状異方性金属粒子が配向分散された金属分散型偏光ガラス元材を、光透過面に垂直な面で複数枚に分割して金属分散型偏光ガラス板を作製し、
次に、該金属分散型偏光ガラス板に対して研磨加工および加熱処理を行うことで、前記金属分散型偏光ガラスのソリの大きさを2μm/mm以下とすることを特徴とする金属分散型偏光ガラスの製造方法。
A method for producing a metal-dispersed polarizing glass,
A metal-dispersed polarizing glass base material in which shape-anisotropic metal particles are oriented and dispersed on both side surface layers is divided into a plurality of pieces on a plane perpendicular to the light transmission surface to produce a metal-dispersed polarizing glass plate,
Next, the metal dispersion type polarization glass plate is subjected to polishing and heat treatment so that the warp size of the metal dispersion type polarization glass is 2 μm / mm or less. Glass manufacturing method.
前記加熱処理は、水素を含む雰囲気にて、温度を350〜400℃とし、かつ処理時間を50〜100時間とすることを特徴とする請求項4に記載の金属分散型偏光ガラスの製造方法。 5. The method for producing a metal-dispersed polarizing glass according to claim 4 , wherein the heat treatment is performed in an atmosphere containing hydrogen at a temperature of 350 to 400 ° C. and a treatment time of 50 to 100 hours. 前記研磨加工は、研磨代を10μm以上とすることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の金属分散型偏光ガラスの製造方法。 The polishing method of manufacturing a metal dispersion polarizing glass according to claim 4 or claim 5, characterized in that the grinding allowance or more 10 [mu] m. 請求項4から請求項6のいずれか1項に記載された金属分散型偏光ガラスの製造方法によって製造された金属分散型偏光ガラスとファラデー素子とを接着剤を用いて貼り合わせて貼り合わせ素子を作製し、その後、該貼り合わせ素子をチップ形状に切断加工して切断素子を作製し、該切断素子を用いて作製することを特徴とする光アイソレータの製造方法。 A metal-dispersed polarizing glass manufactured by the method for manufacturing a metal-dispersed polarizing glass according to any one of claims 4 to 6 and a Faraday element are bonded together using an adhesive, and a bonded element is obtained. A method for manufacturing an optical isolator, comprising: manufacturing a cut element by cutting the bonded element into a chip shape, and using the cut element.
JP2007258747A 2007-10-02 2007-10-02 Polarizing glass, optical isolator using the same, and manufacturing method thereof Active JP5415683B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007258747A JP5415683B2 (en) 2007-10-02 2007-10-02 Polarizing glass, optical isolator using the same, and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007258747A JP5415683B2 (en) 2007-10-02 2007-10-02 Polarizing glass, optical isolator using the same, and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009086519A JP2009086519A (en) 2009-04-23
JP5415683B2 true JP5415683B2 (en) 2014-02-12

Family

ID=40659973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007258747A Active JP5415683B2 (en) 2007-10-02 2007-10-02 Polarizing glass, optical isolator using the same, and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5415683B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2010113456A1 (en) 2009-03-31 2012-10-04 パナソニック株式会社 Base station apparatus, terminal apparatus, pilot transmission method, and channel estimation method

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3705505B2 (en) * 1994-12-27 2005-10-12 Hoya株式会社 Polarizing glass and manufacturing method thereof
JP4289716B2 (en) * 1999-04-13 2009-07-01 キヤノン株式会社 Glass element molding method
JP2001021838A (en) * 1999-07-02 2001-01-26 Shin Etsu Chem Co Ltd Production of optical isolator
JP4562274B2 (en) * 2000-11-09 2010-10-13 Hoya株式会社 Manufacturing method of glass substrate for information recording medium and manufacturing method of information recording medium
JP2003156623A (en) * 2001-11-22 2003-05-30 Nec Tokin Corp Optical isolator and method for processing polarizing glass
JP2004101842A (en) * 2002-09-09 2004-04-02 Arisawa Mfg Co Ltd Mother board for optical board and method for manufacturing optical board
JP4272174B2 (en) * 2005-02-09 2009-06-03 株式会社有沢製作所 Manufacturing method of polarizing glass
US20070125126A1 (en) * 2005-12-06 2007-06-07 Arisawa Mfg. Co., Ltd. Polarizing glass article and method of manufacturing same
US7618908B2 (en) * 2005-12-20 2009-11-17 Corning Incorporated Visible light optical polarizer made from stretched H2-treated glass

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009086519A (en) 2009-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7268718B2 (en) Manufacturing method of supporting glass substrate
KR102430746B1 (en) Supporting glass substrate and manufacturing method therefor
JP2008103650A (en) SiC MONOCRYSTALLINE SUBSTRATE MANUFACTURING METHOD, AND THE SiC MONOCRYSTALLINE SUBSTRATE
JP2008301066A (en) Lithium tantalate (lt) or lithium niobate (ln) single crystal compound substrate
WO2016035674A1 (en) Supporting glass substrate and laminate using same
JP2012141533A (en) Manufacturing method for wire grid polarizer and wire grid polarizer
KR102430749B1 (en) Glass plate and manufacturing method therefor
JP2016155736A (en) Support glass substrate and laminate using the same
US6912087B1 (en) Ultra-thin glass polarizers and method of making same
US20100167904A1 (en) Polarized glass and method for manufacturing the polarized glass
JP5415683B2 (en) Polarizing glass, optical isolator using the same, and manufacturing method thereof
JP5033705B2 (en) Method for manufacturing laminated body for optical isolator
JP2016038500A (en) Method for manufacturing polarizing glass plate
WO2015198934A1 (en) Polarizing glass plate and method for manufacturing same, polarizing glass plate set for optical isolator, and method for manufacturing optical element for optical isolator
TWI490554B (en) Faraday rotator and optical isolator using the same
JP2014040339A (en) Method for manufacturing piezoelectric oxide single crystal wafer
WO2013046585A1 (en) Method of manufacturing glass substrates for hard disk drives
US6806990B2 (en) Optical device and method for producing optical device
JPH08231233A (en) Method for flattening sheet glass and production of magnetic recording medium using the method
JP2021074831A (en) Polishing method of crystal material, and manufacturing method of faraday rotator
JP4031200B2 (en) Polarized glass products
JP2011039366A (en) Laminated body for optical isolator, optical isolator and method of manufacturing those
JP2014231438A (en) Strengthened glass and production method thereof
JP2003156623A (en) Optical isolator and method for processing polarizing glass
JP7225687B2 (en) Glass plate manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091027

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110308

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110322

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130219

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131029

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131114

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5415683

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150