JPH01297618A - 磁気光学ガーネットの製法 - Google Patents
磁気光学ガーネットの製法Info
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- JPH01297618A JPH01297618A JP12717588A JP12717588A JPH01297618A JP H01297618 A JPH01297618 A JP H01297618A JP 12717588 A JP12717588 A JP 12717588A JP 12717588 A JP12717588 A JP 12717588A JP H01297618 A JPH01297618 A JP H01297618A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光アイソレータ材料に用いられる磁気光学ガー
ネットの製法に関する。
ネットの製法に関する。
一般に、半導体レーザを光源として、光ディスク、光磁
気ディスクへの情報の記録、読み出しが広く行われてい
るか、光源となる半導体レーザから発振された光の一部
が、再び半導体レーザに戻ると、モードホッピングノイ
ズ等の不都合が生じるため、この戻り光を遮断する光ア
イソレータが必要となる。
気ディスクへの情報の記録、読み出しが広く行われてい
るか、光源となる半導体レーザから発振された光の一部
が、再び半導体レーザに戻ると、モードホッピングノイ
ズ等の不都合が生じるため、この戻り光を遮断する光ア
イソレータが必要となる。
光アイソレータは、第１図に示すように、光源より発振
された光の偏波面を４５度回転させるファラデー回転子
１とそれを挟んで配置された検光子２、偏光子３とで構
成される。ここで偏光子２、検光子３の光軸は互いに４
５度傾けられている。
された光の偏波面を４５度回転させるファラデー回転子
１とそれを挟んで配置された検光子２、偏光子３とで構
成される。ここで偏光子２、検光子３の光軸は互いに４
５度傾けられている。
すなわち半導体レーザ４より発振された偏光は、偏光子
２を通過後、ファラデー回転子１により偏波面を４５度
回転され、検光子３を通過する（以下この光を順方向の
光５と称する）。一方それとは逆方向の光、例えば光ア
イソレータを通過した順方向の光５が光ディスク等に反
射されて戻ってきた光６などは、ファラデー回転子１に
より再び偏波面を４５度回転され、その１扁波面は偏光
子２の光軸と９０度傾く、そのなめ、この偏光子２を通
過できない。以上の原理により光アイソレータは、戻り
光６を遮断するものである。
２を通過後、ファラデー回転子１により偏波面を４５度
回転され、検光子３を通過する（以下この光を順方向の
光５と称する）。一方それとは逆方向の光、例えば光ア
イソレータを通過した順方向の光５が光ディスク等に反
射されて戻ってきた光６などは、ファラデー回転子１に
より再び偏波面を４５度回転され、その１扁波面は偏光
子２の光軸と９０度傾く、そのなめ、この偏光子２を通
過できない。以上の原理により光アイソレータは、戻り
光６を遮断するものである。
この光アイソレータにおいて順方向の光の損失ができる
だけ小さいことが望まれるがそのためにはファラデー回
転子の厚みを薄くする、あるいは／及びファラデー回転
子となる磁性ガーネット結晶の光吸収係数αを小さくす
る必要がある。
だけ小さいことが望まれるがそのためにはファラデー回
転子の厚みを薄くする、あるいは／及びファラデー回転
子となる磁性ガーネット結晶の光吸収係数αを小さくす
る必要がある。
ファラデー回転子を薄くする、すなわち単位長さ当たり
のファラデー四転旦（以下ファラデー回転係数という）
を大きくする方法としては、磁性ガーネットの１２面体
サイトに位置する希土類元素を多量のＢｉ″′Ｃ″置換
した材料（以下Ｂｉ置換磁性カーネットという）を使用
することが効果的である。
のファラデー四転旦（以下ファラデー回転係数という）
を大きくする方法としては、磁性ガーネットの１２面体
サイトに位置する希土類元素を多量のＢｉ″′Ｃ″置換
した材料（以下Ｂｉ置換磁性カーネットという）を使用
することが効果的である。
波長１．３〜１．５５μｍの光を用いる光通信システム
においては、量産生の高いＬＰＥ法により育成された（
ＧｄＢｉ）ｓ （ＦｅＡＪＩＧａ）ｓｏ１□（Ｂｉ置
換鉄・アルミニウム・ガリウムガーネット）結晶厚膜が
、この波長範囲での光吸収がかなり小さく（吸収係数、
αく２■−１）、光アイソレータ材料としてすでに実用
化されている。
においては、量産生の高いＬＰＥ法により育成された（
ＧｄＢｉ）ｓ （ＦｅＡＪＩＧａ）ｓｏ１□（Ｂｉ置
換鉄・アルミニウム・ガリウムガーネット）結晶厚膜が
、この波長範囲での光吸収がかなり小さく（吸収係数、
αく２■−１）、光アイソレータ材料としてすでに実用
化されている。
この磁性ガーネット厚膜を光ディスクや、光磁気ディス
ク等に使用される波長０．７８〜０．８３μｍの通常０
．８μｍ帯と称される波長領域での光アイソレータ材料
として使用することが提案されている。
ク等に使用される波長０．７８〜０．８３μｍの通常０
．８μｍ帯と称される波長領域での光アイソレータ材料
として使用することが提案されている。
しかしながら、０．７８〜０．８３μｌの波長領域では
、磁性ガーネットには３価の鉄（Ｆ ｅ ”）の存在に
よる不可避の光吸収があり、さらにその光吸収が重なる
ため、かなり大きな光吸収を示す。
、磁性ガーネットには３価の鉄（Ｆ ｅ ”）の存在に
よる不可避の光吸収があり、さらにその光吸収が重なる
ため、かなり大きな光吸収を示す。
この波長領域で、挿入損失の小さな光アイソレータを実
現するにはＢｉを多量に置換させた磁性ガーネット膜に
おいて光吸収を低減することが必要となるが、ＬＰＥ法
により育成された磁性カーネットでは、るつぼ材、フラ
ックスからの不純物の混入が避けられず、４５度当たり
の挿入損失が１゜５ｄＢ未満のものは報告されていない
。
現するにはＢｉを多量に置換させた磁性ガーネット膜に
おいて光吸収を低減することが必要となるが、ＬＰＥ法
により育成された磁性カーネットでは、るつぼ材、フラ
ックスからの不純物の混入が避けられず、４５度当たり
の挿入損失が１゜５ｄＢ未満のものは報告されていない
。
一方近年、るつぼおよびフラックスを使用しないイオン
ビームスパッタ法において、１２面サイトをすべてＢｉ
で占めているガーネット、すなわち、ビスマス鉄ガーネ
ット（Ｂ ｔ ｓ Ｆｅ、０１２）の合成が報告されて
おり、０．８μｍの波長での性能指数（挿入損失１ｄＢ
当たりのファラデー回転角）は、５５ （ｄｅｇ／ｄＢ
）が得られている。すなわちファラデー回転角４５度当
たりの挿入損失は０．８ｄＢとなる。しかしながらスパ
ッタによりガーネットを堆積する場合、Ｗｉ４厚を精度
良く制御できないという欠点がある。例えば波長０゜７
８μＩで４５度のファラデー回転をおこす膜厚（１８μ
ｍ）を得ようとすると、実際に得られる膜厚は、１８±
４μｍ範囲でばらつく、。すなわち、ファラデー回転角
は、４５±１０度の範囲でばらつくという問題があった
。この問題を解決するには、あらかじめ１８μｍより充
分厚い膜を堆積し１８μｌまで研磨することが考えられ
るが、ビスマス鉄ガーネットは非常に脆く、研磨中にク
ラックが生じたり、表面に微細な傷がはいることが多く
実用的でない。
ビームスパッタ法において、１２面サイトをすべてＢｉ
で占めているガーネット、すなわち、ビスマス鉄ガーネ
ット（Ｂ ｔ ｓ Ｆｅ、０１２）の合成が報告されて
おり、０．８μｍの波長での性能指数（挿入損失１ｄＢ
当たりのファラデー回転角）は、５５ （ｄｅｇ／ｄＢ
）が得られている。すなわちファラデー回転角４５度当
たりの挿入損失は０．８ｄＢとなる。しかしながらスパ
ッタによりガーネットを堆積する場合、Ｗｉ４厚を精度
良く制御できないという欠点がある。例えば波長０゜７
８μＩで４５度のファラデー回転をおこす膜厚（１８μ
ｍ）を得ようとすると、実際に得られる膜厚は、１８±
４μｍ範囲でばらつく、。すなわち、ファラデー回転角
は、４５±１０度の範囲でばらつくという問題があった
。この問題を解決するには、あらかじめ１８μｍより充
分厚い膜を堆積し１８μｌまで研磨することが考えられ
るが、ビスマス鉄ガーネットは非常に脆く、研磨中にク
ラックが生じたり、表面に微細な傷がはいることが多く
実用的でない。
本発明の技術的課題は、イオンビームスパッタによりフ
ァラデー回転が４５度に満たないガーネット膜を堆積し
た後ＬＰＥ法により薄膜育成することで結晶全体のファ
ラデー回転を４５度に制御し、０．８μｍ帯の光アイソ
レータ材料として使用される磁気光学ガーネットの製法
を提供するものである。
ァラデー回転が４５度に満たないガーネット膜を堆積し
た後ＬＰＥ法により薄膜育成することで結晶全体のファ
ラデー回転を４５度に制御し、０．８μｍ帯の光アイソ
レータ材料として使用される磁気光学ガーネットの製法
を提供するものである。
本発明によれば、非磁性ガーネット基板上にイオンビー
ムスパッタ法によりファラデー回転が４５度に数度満た
ないガーネット膜を設けて、該カーネット股上にＬＰＥ
法により薄膜育成することを特徴とする磁気光学ガーネ
ットの製法が得られる。
ムスパッタ法によりファラデー回転が４５度に数度満た
ないガーネット膜を設けて、該カーネット股上にＬＰＥ
法により薄膜育成することを特徴とする磁気光学ガーネ
ットの製法が得られる。
また、本発明を適用し得る非磁性ガーネット膜板は、サ
マリウム・スカンジウム・カリウム・ガーネット、ガド
リニウム・スカンジウム・ガリウム・ガーネットに限定
されず、ガドリニウム・ガリウム・ガーネット（ＧＧＧ
）で代表される非磁性ガーネット基板全般にわたるもの
である。
マリウム・スカンジウム・カリウム・ガーネット、ガド
リニウム・スカンジウム・ガリウム・ガーネットに限定
されず、ガドリニウム・ガリウム・ガーネット（ＧＧＧ
）で代表される非磁性ガーネット基板全般にわたるもの
である。
また、本発明に適用し得るイオンビームスパッタ薄膜の
組成は、Ｂ１１Ｆｅ、Ｏ＋２に限定されずＢｉｓ Ｆｅ
、−ｘ Ｍｘ ｏ１２（ｘ＝ｏ〜２ Ｍは Ｇａあるい
は／およびＡｊ ）の組成をとるものである。
組成は、Ｂ１１Ｆｅ、Ｏ＋２に限定されずＢｉｓ Ｆｅ
、−ｘ Ｍｘ ｏ１２（ｘ＝ｏ〜２ Ｍは Ｇａあるい
は／およびＡｊ ）の組成をとるものである。
また、本発明を適用し得るＬＰＥｖ、は、Ｐ ｒ ＋、
ｓ Ｂ ｉ ＋、５ Ｆ ｅａ Ｇａ＋ ０１２に限定
されすＢｉ置換磁性ガーネット全般にわたるものである
。
ｓ Ｂ ｉ ＋、５ Ｆ ｅａ Ｇａ＋ ０１２に限定
されすＢｉ置換磁性ガーネット全般にわたるものである
。
本発明の実施例について説明する。
サマリウム・スカンジウム・ガリウム・ガーネット基板
＋１１１１上にイオンビームスパッタ法により波長０．
７８μｍでファラデー回転角３６度（膜厚１４．４μ１
１）となるようにビスマス鉄ガーネット＜Ｂｉｘ Ｆｅ
ｓ ０１２＞を堆積したところの膜厚のばらつきのため
ファラデー回転は３６±９度の範囲でばらついた。これ
らのスパツタ膜」−にファラデー回転角かすべて４５度
となるように０〜９度のファラデー回転角を有するＰｒ
＋、ｓｒ３ ｉ＋ 、Ｆｅａ Ｇａ＋ ０１２薄膜（Ｗ
Ａ厚０〜６μｍ）をＬＰＥ法により育成した。ＬＰＥ育
成後のこれらの試料の表面は、いずれも鏡面であり、光
アイソレータ用ファラデー回転子とすることができた。
＋１１１１上にイオンビームスパッタ法により波長０．
７８μｍでファラデー回転角３６度（膜厚１４．４μ１
１）となるようにビスマス鉄ガーネット＜Ｂｉｘ Ｆｅ
ｓ ０１２＞を堆積したところの膜厚のばらつきのため
ファラデー回転は３６±９度の範囲でばらついた。これ
らのスパツタ膜」−にファラデー回転角かすべて４５度
となるように０〜９度のファラデー回転角を有するＰｒ
＋、ｓｒ３ ｉ＋ 、Ｆｅａ Ｇａ＋ ０１２薄膜（Ｗ
Ａ厚０〜６μｍ）をＬＰＥ法により育成した。ＬＰＥ育
成後のこれらの試料の表面は、いずれも鏡面であり、光
アイソレータ用ファラデー回転子とすることができた。
また、試ネ１の光挿入損失は、第１表に示す通り、０．
８〜１．０ｄＢであった。第１表には、比較のためＬＰ
Ｅ法により育成されたＢｔ置換磁・比ガーネット厚膜に
おいて報告されている最小の挿入損失値も示した。すな
わちイオンビームスパッタにより膜を堆積させた後にＬ
ＰＥ法により薄膜を育成させた場合の挿入損失は、ＬＰ
Ｅ法のみで育成された磁性ガーネット膜のそれよりも小
さかった。
８〜１．０ｄＢであった。第１表には、比較のためＬＰ
Ｅ法により育成されたＢｔ置換磁・比ガーネット厚膜に
おいて報告されている最小の挿入損失値も示した。すな
わちイオンビームスパッタにより膜を堆積させた後にＬ
ＰＥ法により薄膜を育成させた場合の挿入損失は、ＬＰ
Ｅ法のみで育成された磁性ガーネット膜のそれよりも小
さかった。
尚、本発明を適用し得る波長範囲は、０．７８μｍに限
定されず、０，７８〜０．８３μｍの通常０．８μｌ帯
と称される波長領域におよぶ。
定されず、０，７８〜０．８３μｍの通常０．８μｌ帯
と称される波長領域におよぶ。
以下余白
〔発明の効果〕
以上説明した如く、本発明の磁気光学ガーネットの製法
によれば、表面状態が良好で挿入損失の小さな０．８μ
ｍ帯光アイソレータ材料が再現よく生産可能となる。
によれば、表面状態が良好で挿入損失の小さな０．８μ
ｍ帯光アイソレータ材料が再現よく生産可能となる。
第１図は光アイソレータの原理を説明するのに供する図
である。 図中、１はファラデー回転子、２は偏光子、３は検光子
、４は半導体レーザ、５は順方向の光、６は戻り光であ
る。
である。 図中、１はファラデー回転子、２は偏光子、３は検光子
、４は半導体レーザ、５は順方向の光、６は戻り光であ
る。
Claims (1)
- １．非磁性ガーネット基板上にイオンビームスパッタ法
によりファラデー回転が４５度に数度満たないガーネッ
ト膜を設けて、該ガーネット膜上にＬＰＥ法により薄膜
育成することを特徴とする磁気光学ガーネットの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12717588A JPH01297618A (ja) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 磁気光学ガーネットの製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12717588A JPH01297618A (ja) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 磁気光学ガーネットの製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01297618A true JPH01297618A (ja) | 1989-11-30 |
| JPH0424684B2 JPH0424684B2 (ja) | 1992-04-27 |
Family
ID=14953526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12717588A Granted JPH01297618A (ja) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 磁気光学ガーネットの製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01297618A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017044770A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 住友金属鉱山株式会社 | ファラデー回転子の製造方法 |
| JP2021021830A (ja) * | 2019-07-26 | 2021-02-18 | 京セラ株式会社 | アイソレータ及び光送信機 |
-
1988
- 1988-05-26 JP JP12717588A patent/JPH01297618A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017044770A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 住友金属鉱山株式会社 | ファラデー回転子の製造方法 |
| JP2021021830A (ja) * | 2019-07-26 | 2021-02-18 | 京セラ株式会社 | アイソレータ及び光送信機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0424684B2 (ja) | 1992-04-27 |
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