JPH03179317A - 光アイソレータ用ファラデー回転子及びそのメタライズ法 - Google Patents
光アイソレータ用ファラデー回転子及びそのメタライズ法Info
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- JPH03179317A JPH03179317A JP31824789A JP31824789A JPH03179317A JP H03179317 A JPH03179317 A JP H03179317A JP 31824789 A JP31824789 A JP 31824789A JP 31824789 A JP31824789 A JP 31824789A JP H03179317 A JPH03179317 A JP H03179317A
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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、光計測等に使用されるファラデー効
果を利用した光アイソレータにおいて、安定な消光比特
性を実現するための光アイソレータ用ファラデー回転子
及びそのメタライズ法に関する。
果を利用した光アイソレータにおいて、安定な消光比特
性を実現するための光アイソレータ用ファラデー回転子
及びそのメタライズ法に関する。
［従来の技術及びその課題］
近年、半導体レーザを光源とした光通信システムや、半
導体レーザを用いた光応用機器が広範に利用されるよう
になり、それらのシステムや機器の精度や安定性を向上
する目的から、半導体レーザへの戻り光を除去する光ア
イソレータの要求が高まってきた。これまでに多様な構
造からなる光アイソレータが提案されてきたが、基本的
には一対の偏光素子である偏光子・検光子、ファラデー
回転子、磁界発生用永久磁石及びそれらを固定保護する
ためのホルダケースから構成されている。
導体レーザを用いた光応用機器が広範に利用されるよう
になり、それらのシステムや機器の精度や安定性を向上
する目的から、半導体レーザへの戻り光を除去する光ア
イソレータの要求が高まってきた。これまでに多様な構
造からなる光アイソレータが提案されてきたが、基本的
には一対の偏光素子である偏光子・検光子、ファラデー
回転子、磁界発生用永久磁石及びそれらを固定保護する
ためのホルダケースから構成されている。
最近温湿度変化に対して光学特性の劣化を生じない全光
学部品を金属融着固定によって組立てた光アイソレータ
が提案されている。従来の樹脂接着固定では長期的な環
境変化による特性劣化が伴うが、金属融着固定は極めて
信頼性の高い光アイソレータ構造を確立することができ
る。しかしながら金属融着固定は樹脂接着固定にはなか
った欠点があり、樹脂接着固定では光学部品間の固定後
の歪応力の発生は認められなかっだが、金属融着固定に
おいては互いに融着金属を介して強力に結合しているた
め、固定後の残留歪が各光学部品本体に強く作用する。
学部品を金属融着固定によって組立てた光アイソレータ
が提案されている。従来の樹脂接着固定では長期的な環
境変化による特性劣化が伴うが、金属融着固定は極めて
信頼性の高い光アイソレータ構造を確立することができ
る。しかしながら金属融着固定は樹脂接着固定にはなか
った欠点があり、樹脂接着固定では光学部品間の固定後
の歪応力の発生は認められなかっだが、金属融着固定に
おいては互いに融着金属を介して強力に結合しているた
め、固定後の残留歪が各光学部品本体に強く作用する。
特にＬＰＥ法により作製されたファラデー回転子では回
転子自体が薄いため顕著である。
転子自体が薄いため顕著である。
また光通信用半導体レーザ（ＬＤ）光源への光アイソレ
ータ利用は全体の光学部品を小型モジュール化する設計
が進んでおり、例えば厚さ７＃Ｉで光学系を形成し単一
モードファイバーを連結するモジュールが一般的になっ
ている。したがって光アイソレータを単独にＬＤファイ
バー間に挿入するよりも、しＤのパッケージ内に直接小
径（約５φ以下ンの光アイソレータを固定することが必
要となっている。この場合、従来の樹脂固着で組立てら
れた光アイソレータでは不活性ガスを封入し、ＬＤが長
期的に変質しないように保護するために気密刺止された
パッケージ内に、有機物樹脂中から酸素等のガスが放出
される可能性があり、光アイソレータの光学部品を組立
てる上でも有機物接着は好ましくなかった。
ータ利用は全体の光学部品を小型モジュール化する設計
が進んでおり、例えば厚さ７＃Ｉで光学系を形成し単一
モードファイバーを連結するモジュールが一般的になっ
ている。したがって光アイソレータを単独にＬＤファイ
バー間に挿入するよりも、しＤのパッケージ内に直接小
径（約５φ以下ンの光アイソレータを固定することが必
要となっている。この場合、従来の樹脂固着で組立てら
れた光アイソレータでは不活性ガスを封入し、ＬＤが長
期的に変質しないように保護するために気密刺止された
パッケージ内に、有機物樹脂中から酸素等のガスが放出
される可能性があり、光アイソレータの光学部品を組立
てる上でも有機物接着は好ましくなかった。
［課題を解決するための手段］
本発明は磁性ガーネット結晶で形成されたファラデー回
転子において、少なくとも光線透過部分を除いた外周部
に金属融着固定用のメタライズ処理層を形成するもの“
であり、少なくとも二層から構成され、メタライズ処理
層の下地層としてはＣｒ、 Ｈｏ、 Ｐｔ、 Ｐｄ、
Ｔａ、 Ｔｉ、 Ｖから選択された金属からなり、メタ
ライズ処理後の表面最上層は八りまたはｐｔ等を形成し
、金属ケースとの接合材としてＡｕ−３ｎ、＾ｕ−Ｇｅ
から選択された合金を使用する。この合金は接合温度が
２８０〜３７０と温度域を広げることができるため、完
成した光アイソレータを他の光学系に接続する際には、
低融点の接合材で接続固定することができる。またファ
ラデー回転子を金属Ｍ看固定するために、外周部分にメ
タライズ層を形成した後に、中央の光Ｉ！透過部分の両
面に反射防止膜を形成したファラデー回転子で構成され
る。
転子において、少なくとも光線透過部分を除いた外周部
に金属融着固定用のメタライズ処理層を形成するもの“
であり、少なくとも二層から構成され、メタライズ処理
層の下地層としてはＣｒ、 Ｈｏ、 Ｐｔ、 Ｐｄ、
Ｔａ、 Ｔｉ、 Ｖから選択された金属からなり、メタ
ライズ処理後の表面最上層は八りまたはｐｔ等を形成し
、金属ケースとの接合材としてＡｕ−３ｎ、＾ｕ−Ｇｅ
から選択された合金を使用する。この合金は接合温度が
２８０〜３７０と温度域を広げることができるため、完
成した光アイソレータを他の光学系に接続する際には、
低融点の接合材で接続固定することができる。またファ
ラデー回転子を金属Ｍ看固定するために、外周部分にメ
タライズ層を形成した後に、中央の光Ｉ！透過部分の両
面に反射防止膜を形成したファラデー回転子で構成され
る。
［実施例］
第１図は本発明の一実施例を示しファラデー回転子１の
一面の中央部光線透過部分には反射防止膜２を、周囲に
はメタライズ処理層３を形成し、他面には反射防止膜２
が形成しである。
一面の中央部光線透過部分には反射防止膜２を、周囲に
はメタライズ処理層３を形成し、他面には反射防止膜２
が形成しである。
ファラデー回転子はファラデー回転子ホルダにＡｕ−３
ｎハンダを用いて金属融着され、反対側の面は何も存在
しない構造となっている。すなわちファラデー回転子ホ
ルダと結合される部分は、メタライズ層を介し融着され
ている。本発明のファラデー回転子を得る方法は中央部
分をマスキングし、外周部のメタライズ層をスパッタリ
ング法によって形成した。下地層はガーネット結晶の熱
膨脹係数１０ｍ／’Ｃに近い物質（例えばＣｒ、 Ｈｏ
、 Ｐｔ、 Ｐｄ、 Ｔａ、 Ｖ等）を積層し、次に旧
をスパッタし最上層にＡｕをスパッタして得た。
ｎハンダを用いて金属融着され、反対側の面は何も存在
しない構造となっている。すなわちファラデー回転子ホ
ルダと結合される部分は、メタライズ層を介し融着され
ている。本発明のファラデー回転子を得る方法は中央部
分をマスキングし、外周部のメタライズ層をスパッタリ
ング法によって形成した。下地層はガーネット結晶の熱
膨脹係数１０ｍ／’Ｃに近い物質（例えばＣｒ、 Ｈｏ
、 Ｐｔ、 Ｐｄ、 Ｔａ、 Ｖ等）を積層し、次に旧
をスパッタし最上層にＡｕをスパッタして得た。
次に外周メタライズ部分をマスキングし、中央部及び裏
面にイオンアシストを用いた真空蒸着により反射防止膜
を得た。この時反射率は０．５％以下（波長λ＝１．３
１，１１１＞であった。以上の工程からファラデー回転
子を製作した。この場合最終４５°調整後の固定は共晶
ハンダ（〜４８０℃）を用いた。もちろんＹＡＧレーザ
溶接することも可能である。以上から得た光アイソレー
タは逆挿入損失４２ｄＢ、挿入損失０．２ｄＢを得、−
４０〜＋８０℃の湿度サイクルテスト、振動テスト、衝
撃テスト等の信頼性試験においても光学特性は維持され
ていた。
面にイオンアシストを用いた真空蒸着により反射防止膜
を得た。この時反射率は０．５％以下（波長λ＝１．３
１，１１１＞であった。以上の工程からファラデー回転
子を製作した。この場合最終４５°調整後の固定は共晶
ハンダ（〜４８０℃）を用いた。もちろんＹＡＧレーザ
溶接することも可能である。以上から得た光アイソレー
タは逆挿入損失４２ｄＢ、挿入損失０．２ｄＢを得、−
４０〜＋８０℃の湿度サイクルテスト、振動テスト、衝
撃テスト等の信頼性試験においても光学特性は維持され
ていた。
磁性ガーネット結晶は大きさ２ｍ口または２ｍｌφ、厚
みはＬＰＥ法によるＢｉ置換ガーネット膜で２００〜４
００Ｍ、 Ｙ Ｉ Ｇで１８〜２＃に作製し、次に光線
透過面を所定の大きさにマスキングする。マスキング材
料は特に選択されないが、２００℃程度で安定であるこ
、とが望ましい。基本的には一面で良いが、必要である
ならば表裏両面に施す。また光軸に垂直な面ではなく、
ファラデー回転子の側面に形成することも可能である。
みはＬＰＥ法によるＢｉ置換ガーネット膜で２００〜４
００Ｍ、 Ｙ Ｉ Ｇで１８〜２＃に作製し、次に光線
透過面を所定の大きさにマスキングする。マスキング材
料は特に選択されないが、２００℃程度で安定であるこ
、とが望ましい。基本的には一面で良いが、必要である
ならば表裏両面に施す。また光軸に垂直な面ではなく、
ファラデー回転子の側面に形成することも可能である。
マスキングをしたガーネット結晶を真空槽に入れ、排気
後スパッタ装置により複数層からなるメタライズ処理を
行なう。一般にガーネット系ファラデー回転子の熱膨脹
係数は１０ｍ／℃であり、金属融着する金属との整合性
を考慮して、メタライズ処理も複数の物質を積層し、膜
の剥離が生じないような構成にした。すなわち安定なメ
タライズ層を形成するには少なくとも二層構造をとる必
要がある。下地層としてはＣｒを、二層目はＮ１を、三
層目はＡｕをスパッタリングし、Ａｕ−３ｎハンダによ
りファラデー回転子を固定した。光アイソレータ完成品
として組込後、第２図は本発明によるメタライズ処理の
実施例である。
後スパッタ装置により複数層からなるメタライズ処理を
行なう。一般にガーネット系ファラデー回転子の熱膨脹
係数は１０ｍ／℃であり、金属融着する金属との整合性
を考慮して、メタライズ処理も複数の物質を積層し、膜
の剥離が生じないような構成にした。すなわち安定なメ
タライズ層を形成するには少なくとも二層構造をとる必
要がある。下地層としてはＣｒを、二層目はＮ１を、三
層目はＡｕをスパッタリングし、Ａｕ−３ｎハンダによ
りファラデー回転子を固定した。光アイソレータ完成品
として組込後、第２図は本発明によるメタライズ処理の
実施例である。
［発明の効果］
本発明により、ガーネット結晶に接する下地層としてＣ
ｒ、 Ｈｏ、 Ｐｔ、 Ｐｄ、 Ｔａ、 Ｔｉ、 Ｖ等
を使用することで強固な膜が形成されるため、光アイソ
レータ完成品の強度が向上すると共に、周囲環境に対し
て安定であり、長期的な信頼性が向上した。
ｒ、 Ｈｏ、 Ｐｔ、 Ｐｄ、 Ｔａ、 Ｔｉ、 Ｖ等
を使用することで強固な膜が形成されるため、光アイソ
レータ完成品の強度が向上すると共に、周囲環境に対し
て安定であり、長期的な信頼性が向上した。
第１図は本発明の一実施例の断面図。
第２図は本発明によるメタライズ処理の実施例の斜視図
。 １；ファラデー回転子 ２：反射防止膜３′メタライ
ズ処理層
。 １；ファラデー回転子 ２：反射防止膜３′メタライ
ズ処理層
Claims (5)
- （１）磁性ガーネット結晶で形成されたファラデー回転
子において、光線透過部分を除いた外周部に金属融着固
定用のメタライズ処理層が形成されたことを特徴とする
光アイソレータ用ファラデー回転子。 - （２）メタライズ処理層は少なくとも二層から構成され
る請求項（１）記載の光アイソレータ用ファラデー回転
子。 - （３）メタライズ処理層の下地層がＣｒ、Ｈｏ、Ｐｔ、
Ｐｄ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖから選択された金属からなる請求
項（２）記載の光アイソレータ用ファラデー回転子。 - （４）ファラデー回転子を形成する磁性ガーネット系結
晶表面において、光線透過部分は誘電体反射防止膜を形
成し、その他の表面部分はメタライズ処理膜を形成する
ことを特徴とした光アイソレータ用ファラデー回転子。 - （５）ファラデー回転角を形成する磁性ガーネット系結
晶において、前記結晶表面を外周部または光線透過部を
マスキングした後、蒸着もしくはスパッタ等により反射
防止膜またはメタライズ処理膜のいずれか一方を形成し
、次にマスキングを除去した後、先に膜形成された部分
の面上をマスキングし、メタライズ処理膜または反射防
止膜を形成することを特徴とした光アイソレータ用ファ
ラデー回転子のメタライズ法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31824789A JPH03179317A (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 光アイソレータ用ファラデー回転子及びそのメタライズ法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31824789A JPH03179317A (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 光アイソレータ用ファラデー回転子及びそのメタライズ法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03179317A true JPH03179317A (ja) | 1991-08-05 |
Family
ID=18097077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31824789A Pending JPH03179317A (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | 光アイソレータ用ファラデー回転子及びそのメタライズ法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03179317A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996020423A1 (fr) * | 1994-12-27 | 1996-07-04 | Tokin Corporation | Ensemble de dispositifs optiques pour isolateur optique et son procede de fabrication |
| JP2007193357A (ja) * | 2002-11-08 | 2007-08-02 | Delta Electronics Inc | 応力バランスをとるための薄膜堆積方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01200223A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-08-11 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 光アイソレータとその製造方法 |
| JPH0335213A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-15 | Tokin Corp | 光アイソレータ、及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-12-07 JP JP31824789A patent/JPH03179317A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01200223A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-08-11 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 光アイソレータとその製造方法 |
| JPH0335213A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-15 | Tokin Corp | 光アイソレータ、及びその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996020423A1 (fr) * | 1994-12-27 | 1996-07-04 | Tokin Corporation | Ensemble de dispositifs optiques pour isolateur optique et son procede de fabrication |
| JP2007193357A (ja) * | 2002-11-08 | 2007-08-02 | Delta Electronics Inc | 応力バランスをとるための薄膜堆積方法 |
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