JPH02232606A - 薄膜導波型光アイソレータの製造方法 - Google Patents
薄膜導波型光アイソレータの製造方法Info
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- JPH02232606A JPH02232606A JP5210289A JP5210289A JPH02232606A JP H02232606 A JPH02232606 A JP H02232606A JP 5210289 A JP5210289 A JP 5210289A JP 5210289 A JP5210289 A JP 5210289A JP H02232606 A JPH02232606 A JP H02232606A
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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，光通信等の分野における光アイソレータ，特
にＮ膜導波型光アイソレータの製造方法に係る． （従来の技術） 従来，光アイソレータとしては、ガーネット等の磁気光
学結晶に方解石等の偏光子を組合せたバルク型のもの，
或は液相エピタキシャル法により作成したガーネット厚
膜を用いた厚膜型アイソレータが開発されているが、何
れも小型化、低コスト化、量産化には限界がある． そこで、近年、上記欠点を解消すべく磁気光学薄膜導波
路を用いた薄膜導波型光アイソレータが研究されている
（例えば特公昭６０−４９２８１号，特開昭６０−１０
７６１６号等）．この型の光アイソレータとしては，モ
ード変換型、非相反移相器型があるが、素子構成の容易
さ、導波路長が短いことなどから、ＴＥ−ＴＭモード間
の結合を利用するモード変換型の方が実用的である．そ
して，モード変換型光アイソレータには非相反モードＲ
換部と相反モード変換部を別々に設けるか，これら変換
を同時に行なうようにするかにより，二領域型と単一領
域型に分けられ，単一領域型の方が有利である［例えば
，Ｋ．Ｔａｋｉ，Ｙ．Ｍｉｙａｚａｋｉ ａｎｄ Ｙ．
Ａｋａｏ；ＩＥＣＥτｒａｎｓ，Ｊａｐａｎ Ｅ６３，
１０（１９８０）７５４］が，この型では実用的レベル
のアイソレーション比（３０ｄＢ以上）は得られていな
かった． ところが、最近、上記の単一領域型光アイソレーターに
おいて，導波路を構成する各層の屈折率を最適化するこ
とにより，従来得られなかった３０ｄＢ以上のアイソレ
ーション比が得られることが理論的に明らかにされた［
滝、宮崎；昭和６２年電子情報通信学会半導体・材料部
門全国大会予稿集第２−１４３頁、昭和６３年電子情報
通信学会春季全国大会予稿集第１−１３７頁、Ｋ．Ｔａ
ｋｉ ａｎｄ Ｙ．Ｎｉｙａｚａｋｉ；ＴｒａｎｓＩＣ
ＩＣＥ，Ｊａｐａｎ Ｖｏｌ．Ｅ７１，Ｎｏ．２，ｐｐ
． １６１〜ｌ６６（１９８８）］．すなわち，これは
、例えば第１図に示すように，ガーネット単結晶（屈折
率ｎｘ）からなる基板１の上にビスマス置換ガーネット
薄膜（屈折率ｎｉ）からなる導波層２及び酸化亜鉛等（
屈折率ｎａ）からなる上部層３を形成する単一領域型光
アイソレータにおいて、基板１と導波層２との間に，基
板ｌの屈折率ｎ１より大きく、また，導波層２の屈折率
ｎ，に近く．ｎ２よりも小さい屈折率ｎ４をもつ中間層
４を形成することにより， ３０ｄＢ以上のアイソレー
ション比が得られるというものである．ただし，ここで
上部層３は必ずしも必要ではなく、導波層２の上部は空
気であってもよい． （発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記の理論的には３０ｄＢ以上のアイソレー
ション比が得られるとされていた上記の構造の単一領域
型の薄膜導波型光アイソレータを現実に，しかも簡単に
量産できる製造方法を提供することを課題とする． （課題を解決するための手段） 基板の上に結晶を形成させるには，スパッタリング法，
エピタキシャル成長法、真空蒸着法，イオンプレーテイ
ング法など各種の方法が知られている．そして基板の上
に結晶軸（方位）をそろえて結晶を成長させるエピタキ
シャル成長法には気相法［化学堆積法（ＣＶＤ），化学
反応法、有機金属熱分解法（ＭＯＣＶＤ）など］，液相
法［溶液温度降下法、溶液輸送法（温度差法）など］、
固相法などが知られている．なかでも液相法は良好な結
晶薄膜を再現性よく得ることができ，しかも生産性も優
れている． しかしながら，第１図に示す如き基板１上に中間層４を
液相エピタキシャル法（以下． ＬＰＥ法という）で形
成し、次いでその上部にＬＰＩＩＥ法によって，導波層
２を形成する方法では，理論上得られるとされている３
０ｄＢ以上のアイソレーション比を有する薄膜導波型光
アイソレータを得ることができなかｌ つた・ そこで，本発明者等は、上記の薄膜導波型光アイソレー
タの製造について種々検討し、中間層及び導波層の結晶
の成長をＬＰＥ法によって行なうべく鋭意研究した． その結果中間層は，中間層としての光学的性質を満足す
る品質の結晶が得られているが，中間層の上部に形成さ
れている導波層が導波層としての光学的性質を満足する
品質の結晶が得られておらず，そのため良好なアイソレ
ーシーン比が得られていないことを新規に知見した．そ
してさらに、種々研究を行った結果，この導波層に良品
質の結晶が得られないのは中間層の表面に起因し，中間
層の表面粗さを一定値以下にしておくことにより，ＬＰ
Ｅｊ法で導波層として満足すべき品質の結晶が得られる
ことを知見し，本発明を完成した．すなわち，本発明は
，ガーネット結晶基板上に中間層及び磁気光学材料より
なる導波層が順次形成され，かつ中間層の屈折率が導波
層の屈折率より小さい薄膜導波型光アイソレータの製造
方法であって，ガーネット結晶基板上に中間層を液相エ
ピタキシャル法で形成し，この中間層の表面を粗さ（Ｒ
■ａス）２００人以下となし、その上に液相エピタキシ
ャル法で導波層を形成することを特徴とする薄膜導波型
光アイソレータの製造方法である．本発明において磁気
光学材料よりなる導波層としては（Ｂｌ＊Ｙ）ｉ（Ｆｅ
，ＡＩ）１％ｇ，（Ｂｉ，Ｙ）．（Ｆａ，Ｇａ），Ｏ，
，（Ｂｉ．Ｇｄ），（Ｆａ，Ａ’ｌ），Ｏ．ｉ． （Ｂ
ｉ，Ｇｄ）ｓ（Ｆａ，Ｇａ），ＯＬ，などのガーネット
薄膜が用いられ，又中間層としてはＹ，Ｆａ，Ｏ，，（
ＢＩＪ）３Ｆｌ！ｓＯｔｔ− （ＢｉＪ）ａ（Ｆ６ｅＡ
ｌ）ｓＯｚａ．？ＢＩＹ）ａ（Ｆ６＋Ｇａ）ｉ０ｚａ−
（ＢｌｐＧｄ）３（Ｆａ，ＡＩ）ｉ０ｚｓ，（Ｂｕ，
Ｇｄ）， （Ｆｅ，Ｇａ）１０，■などのガーネット薄
膜が用いられる． 中間層の屈折率は、導波層の屈折率より小さくするが、
両者の屈折率を相違させるには，中間層と導波層の材料
を同じくし、結晶膜の育成条件（温度，基板回転数など
）を変えたり，中間層と導波層の材料の構成元素を同じ
にしその元素比を変えたり．或は中間層と導波層とを異
なる元素構成の材料、例えば（Ｂｌ＋Ｙ）ｓ （Ｆａ，
Ａ ａ ）ｓｅ１ｇと（Ｂｉ，Ｙ）ｉ（Ｆｅ＋Ｇａ）ｓ
Ｏｔｚと云うようにしてもよい．又本発明において採用
できるＬＰＥ法としては、溶液（融液）を基板上に乗せ
，徐々に温度を下げる溶液温度降下法（ボートを傾けて
溶液を基板上にのせる傾斜法，溶液の中に基板を漬ける
ディップ法、溶液の溜めを水平方向に動かすスライド法
）、溶液内で原材科部（高温）と基板部（低温）の間に
温度差を設けて両者の間の溶媒温度の差による密度拡散
や熱拡散で基板に原材料を送り結晶成長させる溶液輸送
（温度差法）などがあるが，特にディッブ法が好ましい
． 本発明でいう粗さ（Ｒｍａｘ）は，触針弐表面粗さ計（
ターリステップ）で測定した値である．中間層の粗さ（
Ｒｍａｘ）を２００人以下にするのには機械的方法また
は化学的方法で行なう．機械的方法は研磨により行なう
のが好ましい．この研磨は回転研磨板による方法などに
より行なう．また，中間層表面に結晶成長を行なわせる
際には，該表面を応力がない状態にすることが好ましい
． 機械的研磨した後、更に化学的エッチングを行なうとよ
り一層良質の結晶膜が得られる。化学的エッチングは、
りん酸などを用いて行なう．また，本発明において、形
成された導波層をチャンネル型導波路にして使用するこ
とができる．その際，厚さをｄ，幅をＷとして，ｄは丁
ＥモードとＴＭモードの伝搬定数がほぼ一致する厚さと
し、且つｄ及びＷは丁ＥモードとＴＮモードの各基本モ
ードのみが伝搬可能なシングルモードチャンネル型導波
路となる値にすることができ、第２図は，このチャンネ
ル型導波路の１例である．ここで１は基板，２は導波路
、３は上部層、４は中間層である．また厚さｄ，段差ｈ
．幅Ｗのリブ型チャンネル型導波路にすることもできる
． 本発明によれば，ガーネット結晶基板上に中間層をＬＰ
Ｅ法で形成し，この中間の表面を２００人以下の粗さ（
Ｒｍａｘ）となし、その上にＬＰＥ法で導波層を形成す
ることが必要である．その理由は、中間層の表面の板さ
（Ｈｌｌａｘ）が２００人より粗いと目的とする結晶面
以外の結晶面に起因する結晶が生成しやすく，結晶性の
良好な導波層を得ることが困屠であるからである． また、本発明によれば，中間層の表面を２００人以下の
粗さ（Ｒｍａｘ）となした後、化学エッチングして，そ
の上にＬｆ’Ｅ法で導波層を形成するのが好ましい．そ
の理由は，化学エッチングすることにより，中間層の表
面に残留している加工歪を除去することができるからで
ある． 次に，本発明を実施例により詳細に説明する．実施例１ 厚さ０．５＋ｍのＧＧＧ（ＧｄｚＧａｓＯｘａ ）単結
晶ウェハーを？断して（縦）２０ｍｇｔＸ１０ｍｍの基
板ｌを作成した．次いで、この基板１を洗浄、乾燥した
後， ［１１１］面上にＬＰＥ法により（ＢｆｔＹ）ｓ
（Ｆａｊ ｆＡ ）ｓｏｓｘ薄膜からなる屈折率２．
２２の中間層２を５μ鵬の厚さに形成した．次に前記中
間層２の表面を回転研磨仮により鏡面研磨して表層の不
均一部分を除去し粗さ（Ｒｍａｘ）８０人にした，しか
る後． ＬＰＥ法により（ＢｉｌＹ）３ （Ｆｓ，Ａ
Ｑ ），０１■薄膜からなる屈折率２．２４の導波層を
３μ翼の厚さに形成した． かかるアイソレータに，外部から５００Ｇの磁界を印加
し、Ｈａ−Ｎｅレーザ（波長１．１５μ騰）を用いてア
イソレーション比を測定したところ、３０ｄＢの値が得
られた． 実施例２ 実施例１の導波層３上にフォトリソグラフィー技術を用
いて、幅ｌθμ園のＴｉ膜パターン（厚さ２μｍ）をつ
け、イオンビームエッチングにより，厚さ３μ園，段差
１．５μ■、幅１０μ璽のリブ型チャンネル型導波路と
した．残ったＴｉパターンを除去した後、更に全面をイ
オンビームエッチングして厚さ２．１μ鵬、段差１．５
μ鳳，幅ｌＯμ一のリブ型導波路とした．この厚さと幅
では． ＴＥモードおよびτＮモードの伝搬定数がほぼ
一定し，且つ各々の基本モードのみが伝搬する．アイソ
レーション比を測定したところ， ３５ｄＢの値が得ら
れた．更に，シングルモード伝搬であるため，実用する
際のシングルモードファイバーとの接続にも問題なく、
極めて損失の少ない接続が可能である．すなわち，チャ
ンネル型導波路の両端面を、研磨治具と耐水研磨紙によ
り鏡面研磨し，シングルモード光ファイバーを，レーザ
光を通しながら最も強い光が通るように位置合ねせして
、紫外線硬化接着剤により接着固定した．かかる光アイ
ソレータはアイソレーション比が３５ｄＢと高く実用レ
ベル以上であり，かつ光ファイバー系への組み込みもフ
ァイバー同志の接続だけでよい為，極めて容易であり，
かつ接続による光の損失も少ない実用的高性能光アイソ
レータである． 実施例３ 実施例ｌと同様にして形成した．中間層の表面を８３人
の粗さまで回転研磨機により研磨した後，９０℃のりん
酸中で５分間エッチング処理を施した．次いで実施例ｌ
と同様にして導波層を形成した．得られた光アイソレー
タの性能を実施例１と同様にして測定したところ，アイ
ソレーション比は３７ｄＢと極めて優れていた． 比較例 実施例ｌと同様であるが，ガーネット結晶基板上に中間
層をＬＰＥ法で形成した後，中間層の表面を何ら加工す
ること無くその上にＬＰＥ法で導波層を形成した． しかし、このようにして作成した光アイソレータは、導
波層の結晶性が悪いため、磁気光学効果が小さい上に吸
収損失が大きく、磁界（５００Ｇ）を印加してＨｅ−Ｎ
ｏレーザ（１．１５μ厘）を用いてアイソレーション比
を測定したところ， １０ｄＢの値しか得られなかった
． （発明の効果） 本発明によれば、従来理論的には可能とされていた、基
板、中間層、導波層からなるアイソレーション比が３０
ｄＢ以上の薄膜導波型光アイソレータを． ＬＰＥ法に
より簡単に量産性良くかつ信頼性高く実際に製造するこ
とができる．
にＮ膜導波型光アイソレータの製造方法に係る． （従来の技術） 従来，光アイソレータとしては、ガーネット等の磁気光
学結晶に方解石等の偏光子を組合せたバルク型のもの，
或は液相エピタキシャル法により作成したガーネット厚
膜を用いた厚膜型アイソレータが開発されているが、何
れも小型化、低コスト化、量産化には限界がある． そこで、近年、上記欠点を解消すべく磁気光学薄膜導波
路を用いた薄膜導波型光アイソレータが研究されている
（例えば特公昭６０−４９２８１号，特開昭６０−１０
７６１６号等）．この型の光アイソレータとしては，モ
ード変換型、非相反移相器型があるが、素子構成の容易
さ、導波路長が短いことなどから、ＴＥ−ＴＭモード間
の結合を利用するモード変換型の方が実用的である．そ
して，モード変換型光アイソレータには非相反モードＲ
換部と相反モード変換部を別々に設けるか，これら変換
を同時に行なうようにするかにより，二領域型と単一領
域型に分けられ，単一領域型の方が有利である［例えば
，Ｋ．Ｔａｋｉ，Ｙ．Ｍｉｙａｚａｋｉ ａｎｄ Ｙ．
Ａｋａｏ；ＩＥＣＥτｒａｎｓ，Ｊａｐａｎ Ｅ６３，
１０（１９８０）７５４］が，この型では実用的レベル
のアイソレーション比（３０ｄＢ以上）は得られていな
かった． ところが、最近、上記の単一領域型光アイソレーターに
おいて，導波路を構成する各層の屈折率を最適化するこ
とにより，従来得られなかった３０ｄＢ以上のアイソレ
ーション比が得られることが理論的に明らかにされた［
滝、宮崎；昭和６２年電子情報通信学会半導体・材料部
門全国大会予稿集第２−１４３頁、昭和６３年電子情報
通信学会春季全国大会予稿集第１−１３７頁、Ｋ．Ｔａ
ｋｉ ａｎｄ Ｙ．Ｎｉｙａｚａｋｉ；ＴｒａｎｓＩＣ
ＩＣＥ，Ｊａｐａｎ Ｖｏｌ．Ｅ７１，Ｎｏ．２，ｐｐ
． １６１〜ｌ６６（１９８８）］．すなわち，これは
、例えば第１図に示すように，ガーネット単結晶（屈折
率ｎｘ）からなる基板１の上にビスマス置換ガーネット
薄膜（屈折率ｎｉ）からなる導波層２及び酸化亜鉛等（
屈折率ｎａ）からなる上部層３を形成する単一領域型光
アイソレータにおいて、基板１と導波層２との間に，基
板ｌの屈折率ｎ１より大きく、また，導波層２の屈折率
ｎ，に近く．ｎ２よりも小さい屈折率ｎ４をもつ中間層
４を形成することにより， ３０ｄＢ以上のアイソレー
ション比が得られるというものである．ただし，ここで
上部層３は必ずしも必要ではなく、導波層２の上部は空
気であってもよい． （発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記の理論的には３０ｄＢ以上のアイソレー
ション比が得られるとされていた上記の構造の単一領域
型の薄膜導波型光アイソレータを現実に，しかも簡単に
量産できる製造方法を提供することを課題とする． （課題を解決するための手段） 基板の上に結晶を形成させるには，スパッタリング法，
エピタキシャル成長法、真空蒸着法，イオンプレーテイ
ング法など各種の方法が知られている．そして基板の上
に結晶軸（方位）をそろえて結晶を成長させるエピタキ
シャル成長法には気相法［化学堆積法（ＣＶＤ），化学
反応法、有機金属熱分解法（ＭＯＣＶＤ）など］，液相
法［溶液温度降下法、溶液輸送法（温度差法）など］、
固相法などが知られている．なかでも液相法は良好な結
晶薄膜を再現性よく得ることができ，しかも生産性も優
れている． しかしながら，第１図に示す如き基板１上に中間層４を
液相エピタキシャル法（以下． ＬＰＥ法という）で形
成し、次いでその上部にＬＰＩＩＥ法によって，導波層
２を形成する方法では，理論上得られるとされている３
０ｄＢ以上のアイソレーション比を有する薄膜導波型光
アイソレータを得ることができなかｌ つた・ そこで，本発明者等は、上記の薄膜導波型光アイソレー
タの製造について種々検討し、中間層及び導波層の結晶
の成長をＬＰＥ法によって行なうべく鋭意研究した． その結果中間層は，中間層としての光学的性質を満足す
る品質の結晶が得られているが，中間層の上部に形成さ
れている導波層が導波層としての光学的性質を満足する
品質の結晶が得られておらず，そのため良好なアイソレ
ーシーン比が得られていないことを新規に知見した．そ
してさらに、種々研究を行った結果，この導波層に良品
質の結晶が得られないのは中間層の表面に起因し，中間
層の表面粗さを一定値以下にしておくことにより，ＬＰ
Ｅｊ法で導波層として満足すべき品質の結晶が得られる
ことを知見し，本発明を完成した．すなわち，本発明は
，ガーネット結晶基板上に中間層及び磁気光学材料より
なる導波層が順次形成され，かつ中間層の屈折率が導波
層の屈折率より小さい薄膜導波型光アイソレータの製造
方法であって，ガーネット結晶基板上に中間層を液相エ
ピタキシャル法で形成し，この中間層の表面を粗さ（Ｒ
■ａス）２００人以下となし、その上に液相エピタキシ
ャル法で導波層を形成することを特徴とする薄膜導波型
光アイソレータの製造方法である．本発明において磁気
光学材料よりなる導波層としては（Ｂｌ＊Ｙ）ｉ（Ｆｅ
，ＡＩ）１％ｇ，（Ｂｉ，Ｙ）．（Ｆａ，Ｇａ），Ｏ，
，（Ｂｉ．Ｇｄ），（Ｆａ，Ａ’ｌ），Ｏ．ｉ． （Ｂ
ｉ，Ｇｄ）ｓ（Ｆａ，Ｇａ），ＯＬ，などのガーネット
薄膜が用いられ，又中間層としてはＹ，Ｆａ，Ｏ，，（
ＢＩＪ）３Ｆｌ！ｓＯｔｔ− （ＢｉＪ）ａ（Ｆ６ｅＡ
ｌ）ｓＯｚａ．？ＢＩＹ）ａ（Ｆ６＋Ｇａ）ｉ０ｚａ−
（ＢｌｐＧｄ）３（Ｆａ，ＡＩ）ｉ０ｚｓ，（Ｂｕ，
Ｇｄ）， （Ｆｅ，Ｇａ）１０，■などのガーネット薄
膜が用いられる． 中間層の屈折率は、導波層の屈折率より小さくするが、
両者の屈折率を相違させるには，中間層と導波層の材料
を同じくし、結晶膜の育成条件（温度，基板回転数など
）を変えたり，中間層と導波層の材料の構成元素を同じ
にしその元素比を変えたり．或は中間層と導波層とを異
なる元素構成の材料、例えば（Ｂｌ＋Ｙ）ｓ （Ｆａ，
Ａ ａ ）ｓｅ１ｇと（Ｂｉ，Ｙ）ｉ（Ｆｅ＋Ｇａ）ｓ
Ｏｔｚと云うようにしてもよい．又本発明において採用
できるＬＰＥ法としては、溶液（融液）を基板上に乗せ
，徐々に温度を下げる溶液温度降下法（ボートを傾けて
溶液を基板上にのせる傾斜法，溶液の中に基板を漬ける
ディップ法、溶液の溜めを水平方向に動かすスライド法
）、溶液内で原材科部（高温）と基板部（低温）の間に
温度差を設けて両者の間の溶媒温度の差による密度拡散
や熱拡散で基板に原材料を送り結晶成長させる溶液輸送
（温度差法）などがあるが，特にディッブ法が好ましい
． 本発明でいう粗さ（Ｒｍａｘ）は，触針弐表面粗さ計（
ターリステップ）で測定した値である．中間層の粗さ（
Ｒｍａｘ）を２００人以下にするのには機械的方法また
は化学的方法で行なう．機械的方法は研磨により行なう
のが好ましい．この研磨は回転研磨板による方法などに
より行なう．また，中間層表面に結晶成長を行なわせる
際には，該表面を応力がない状態にすることが好ましい
． 機械的研磨した後、更に化学的エッチングを行なうとよ
り一層良質の結晶膜が得られる。化学的エッチングは、
りん酸などを用いて行なう．また，本発明において、形
成された導波層をチャンネル型導波路にして使用するこ
とができる．その際，厚さをｄ，幅をＷとして，ｄは丁
ＥモードとＴＭモードの伝搬定数がほぼ一致する厚さと
し、且つｄ及びＷは丁ＥモードとＴＮモードの各基本モ
ードのみが伝搬可能なシングルモードチャンネル型導波
路となる値にすることができ、第２図は，このチャンネ
ル型導波路の１例である．ここで１は基板，２は導波路
、３は上部層、４は中間層である．また厚さｄ，段差ｈ
．幅Ｗのリブ型チャンネル型導波路にすることもできる
． 本発明によれば，ガーネット結晶基板上に中間層をＬＰ
Ｅ法で形成し，この中間の表面を２００人以下の粗さ（
Ｒｍａｘ）となし、その上にＬＰＥ法で導波層を形成す
ることが必要である．その理由は、中間層の表面の板さ
（Ｈｌｌａｘ）が２００人より粗いと目的とする結晶面
以外の結晶面に起因する結晶が生成しやすく，結晶性の
良好な導波層を得ることが困屠であるからである． また、本発明によれば，中間層の表面を２００人以下の
粗さ（Ｒｍａｘ）となした後、化学エッチングして，そ
の上にＬｆ’Ｅ法で導波層を形成するのが好ましい．そ
の理由は，化学エッチングすることにより，中間層の表
面に残留している加工歪を除去することができるからで
ある． 次に，本発明を実施例により詳細に説明する．実施例１ 厚さ０．５＋ｍのＧＧＧ（ＧｄｚＧａｓＯｘａ ）単結
晶ウェハーを？断して（縦）２０ｍｇｔＸ１０ｍｍの基
板ｌを作成した．次いで、この基板１を洗浄、乾燥した
後， ［１１１］面上にＬＰＥ法により（ＢｆｔＹ）ｓ
（Ｆａｊ ｆＡ ）ｓｏｓｘ薄膜からなる屈折率２．
２２の中間層２を５μ鵬の厚さに形成した．次に前記中
間層２の表面を回転研磨仮により鏡面研磨して表層の不
均一部分を除去し粗さ（Ｒｍａｘ）８０人にした，しか
る後． ＬＰＥ法により（ＢｉｌＹ）３ （Ｆｓ，Ａ
Ｑ ），０１■薄膜からなる屈折率２．２４の導波層を
３μ翼の厚さに形成した． かかるアイソレータに，外部から５００Ｇの磁界を印加
し、Ｈａ−Ｎｅレーザ（波長１．１５μ騰）を用いてア
イソレーション比を測定したところ、３０ｄＢの値が得
られた． 実施例２ 実施例１の導波層３上にフォトリソグラフィー技術を用
いて、幅ｌθμ園のＴｉ膜パターン（厚さ２μｍ）をつ
け、イオンビームエッチングにより，厚さ３μ園，段差
１．５μ■、幅１０μ璽のリブ型チャンネル型導波路と
した．残ったＴｉパターンを除去した後、更に全面をイ
オンビームエッチングして厚さ２．１μ鵬、段差１．５
μ鳳，幅ｌＯμ一のリブ型導波路とした．この厚さと幅
では． ＴＥモードおよびτＮモードの伝搬定数がほぼ
一定し，且つ各々の基本モードのみが伝搬する．アイソ
レーション比を測定したところ， ３５ｄＢの値が得ら
れた．更に，シングルモード伝搬であるため，実用する
際のシングルモードファイバーとの接続にも問題なく、
極めて損失の少ない接続が可能である．すなわち，チャ
ンネル型導波路の両端面を、研磨治具と耐水研磨紙によ
り鏡面研磨し，シングルモード光ファイバーを，レーザ
光を通しながら最も強い光が通るように位置合ねせして
、紫外線硬化接着剤により接着固定した．かかる光アイ
ソレータはアイソレーション比が３５ｄＢと高く実用レ
ベル以上であり，かつ光ファイバー系への組み込みもフ
ァイバー同志の接続だけでよい為，極めて容易であり，
かつ接続による光の損失も少ない実用的高性能光アイソ
レータである． 実施例３ 実施例ｌと同様にして形成した．中間層の表面を８３人
の粗さまで回転研磨機により研磨した後，９０℃のりん
酸中で５分間エッチング処理を施した．次いで実施例ｌ
と同様にして導波層を形成した．得られた光アイソレー
タの性能を実施例１と同様にして測定したところ，アイ
ソレーション比は３７ｄＢと極めて優れていた． 比較例 実施例ｌと同様であるが，ガーネット結晶基板上に中間
層をＬＰＥ法で形成した後，中間層の表面を何ら加工す
ること無くその上にＬＰＥ法で導波層を形成した． しかし、このようにして作成した光アイソレータは、導
波層の結晶性が悪いため、磁気光学効果が小さい上に吸
収損失が大きく、磁界（５００Ｇ）を印加してＨｅ−Ｎ
ｏレーザ（１．１５μ厘）を用いてアイソレーション比
を測定したところ， １０ｄＢの値しか得られなかった
． （発明の効果） 本発明によれば、従来理論的には可能とされていた、基
板、中間層、導波層からなるアイソレーション比が３０
ｄＢ以上の薄膜導波型光アイソレータを． ＬＰＥ法に
より簡単に量産性良くかつ信頼性高く実際に製造するこ
とができる．
第１図は本発明方法で製造した薄膜導波型光アイソレー
タの斜視図であり，第２図は本発明の方法で製造したチ
ャンネル型導波路の斜視図である．１・・・基板 ２
・コ・導波路 ３・・・上部層４・・・中間層 第ｌ図
タの斜視図であり，第２図は本発明の方法で製造したチ
ャンネル型導波路の斜視図である．１・・・基板 ２
・コ・導波路 ３・・・上部層４・・・中間層 第ｌ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ガーネット結晶基板上に中間層及び磁気光学材料よ
りなる導波層が順次形成され、かつ中間層の屈折率が導
波層の屈折率より小さい薄膜導波型光アイソレータの製
造方法であって、ガーネット結晶基板上に中間層を液相
エピタキシャル法で形成し、この中間層の表面を粗さ（
Ｒｍａｘ）２００Å以下となし、その上に液相エピタキ
シャル法で導波層を形成することを特徴とする薄膜導波
型光アイソレータの製造方法。 ２、中間層の表面を粗さ（Ｒｍａｘ）２００Å以下とな
した後、更に化学エッチングを施し、その上に液相エピ
タキシャル法で導波層を形成する請求項１記載の薄膜導
波型光アイソレータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5210289A JPH02232606A (ja) | 1989-03-06 | 1989-03-06 | 薄膜導波型光アイソレータの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5210289A JPH02232606A (ja) | 1989-03-06 | 1989-03-06 | 薄膜導波型光アイソレータの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02232606A true JPH02232606A (ja) | 1990-09-14 |
Family
ID=12905488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5210289A Pending JPH02232606A (ja) | 1989-03-06 | 1989-03-06 | 薄膜導波型光アイソレータの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02232606A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5771555A (en) * | 1993-11-01 | 1998-06-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for producing an electronic component using direct bonding |
| US5847489A (en) * | 1993-01-25 | 1998-12-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Piezoelectric device and a package |
| US6120917A (en) * | 1993-12-06 | 2000-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Hybrid magnetic substrate and method for producing the same |
-
1989
- 1989-03-06 JP JP5210289A patent/JPH02232606A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5847489A (en) * | 1993-01-25 | 1998-12-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Piezoelectric device and a package |
| US5771555A (en) * | 1993-11-01 | 1998-06-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for producing an electronic component using direct bonding |
| US5925973A (en) * | 1993-11-01 | 1999-07-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electronic component and method for producing the same |
| US6120917A (en) * | 1993-12-06 | 2000-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Hybrid magnetic substrate and method for producing the same |
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