JPH0567926B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0567926B2 JPH0567926B2 JP1420283A JP1420283A JPH0567926B2 JP H0567926 B2 JPH0567926 B2 JP H0567926B2 JP 1420283 A JP1420283 A JP 1420283A JP 1420283 A JP1420283 A JP 1420283A JP H0567926 B2 JPH0567926 B2 JP H0567926B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- substrate
- optical
- magneto
- wave
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 27
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 24
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 15
- 239000002223 garnet Substances 0.000 claims description 13
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 21
- 239000010408 film Substances 0.000 description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- -1 rare earth ion Chemical class 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/09—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect
- G02F1/095—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect in an optical waveguide structure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は振動電界成分が互いに直交している光
導波モードの伝搬位相定数を一致させた薄膜磁気
光学素子に関するものである。
導波モードの伝搬位相定数を一致させた薄膜磁気
光学素子に関するものである。
光通信は、その基本構成要素、とりわけ光フア
イバの研究開発の急激な進展によつて実用の段階
を迎え、今まで以上に通信系の高性能化、高信頼
化が望まれ、それに伴い光回路素子の簡素化、小
形化、集積化が進められ従来のレンズ、プリズム
等の光学部分を組み合せた構成から、誘電体、半
導体基板上に屈折率の高い導波層を設けて光導波
路とし、導波路内で各種回路素子を構成する方向
へ向かいつつある。
イバの研究開発の急激な進展によつて実用の段階
を迎え、今まで以上に通信系の高性能化、高信頼
化が望まれ、それに伴い光回路素子の簡素化、小
形化、集積化が進められ従来のレンズ、プリズム
等の光学部分を組み合せた構成から、誘電体、半
導体基板上に屈折率の高い導波層を設けて光導波
路とし、導波路内で各種回路素子を構成する方向
へ向かいつつある。
光導波路内ではTE波とTM波が独立に存在し、
それらの伝搬位相定数を一致させると電気光学効
果あるいは磁気光学効果を用いてTM波をTE波
にあるいはその逆に、TE波をTM波に変換する
ことができる。そしてこのモード変換を利用する
ことにより光変調器、光スイツチ、光アイソレー
タ等の各種光回路素子への応用が検討されてい
る。中でも光アイソレータはフアイバから光源へ
の戻り光を阻止する素子として重要であり、導波
路形に素子を形成し大きいアイソレーシヨンを得
るにはTE、TM波の効率良いモード変換が不可
欠である。しかし基板上に高い屈折率の導波層を
設けた光導波路を伝搬するTE、TM波の伝搬位
相定数間は差があるために効率良いモード変換は
生じない。そこで何らかの方法を用いて効率の良
いモード変換を実現する必要があり、従来次のよ
うなものが知らている。その１つはガドリニウ
ム、ガリウム、ガーネツト（GGG）、結晶基板上
に磁性ガーネツト（Y3Gd1.1Se0.4Fe3.5O12）薄膜
をエピタキシヤル成長させ、このガーネツト基板
上に導電性薄膜の電気回路を設け磁気光学効果を
用いてモード変換を行うものである。（詳細は文
献アプライド・フイジクス・レターズの21巻８号
394頁参照）。
それらの伝搬位相定数を一致させると電気光学効
果あるいは磁気光学効果を用いてTM波をTE波
にあるいはその逆に、TE波をTM波に変換する
ことができる。そしてこのモード変換を利用する
ことにより光変調器、光スイツチ、光アイソレー
タ等の各種光回路素子への応用が検討されてい
る。中でも光アイソレータはフアイバから光源へ
の戻り光を阻止する素子として重要であり、導波
路形に素子を形成し大きいアイソレーシヨンを得
るにはTE、TM波の効率良いモード変換が不可
欠である。しかし基板上に高い屈折率の導波層を
設けた光導波路を伝搬するTE、TM波の伝搬位
相定数間は差があるために効率良いモード変換は
生じない。そこで何らかの方法を用いて効率の良
いモード変換を実現する必要があり、従来次のよ
うなものが知らている。その１つはガドリニウ
ム、ガリウム、ガーネツト（GGG）、結晶基板上
に磁性ガーネツト（Y3Gd1.1Se0.4Fe3.5O12）薄膜
をエピタキシヤル成長させ、このガーネツト基板
上に導電性薄膜の電気回路を設け磁気光学効果を
用いてモード変換を行うものである。（詳細は文
献アプライド・フイジクス・レターズの21巻８号
394頁参照）。
この方法はTE波からTM波の変換が生じる距
離に合わせて磁界の方向が交互に逆になるように
電気回路を折り返しにして、光の進行する全距離
にわたつてTM波からTE波へのモード変換を相
加する構成にしている。しかし、この構成は複雑
な電気回路を精度良く設定しなければならない難
点がある。また同じ磁気光学効果を用いてモード
変換を行うものとしてGGG結晶基板上にイツト
リウム、鉄、ガーネツトの結晶層を設けて導波路
を形成し、さらに導波路上に光学的異方性結晶で
あるヨウ素酸リチウム（LiIO3）を密着させたも
のがある（詳細は文献アイトリプルイーのトラン
ザクシヨン、MTT−23、70頁参照）。これは導
波路から異方性結晶へ光が浸み出し、そしてこの
異方性結晶での複屈折性と、磁性膜の持つフアラ
デー効果を利用して偏光間の結合に方向性を持た
せると同時に伝搬位相定数の整合をとつている。
しかし導波層と異方性結晶との密着には接着等の
歩留りの悪い手法に依らざるを得ず安定性、信頼
性に難点がある。
離に合わせて磁界の方向が交互に逆になるように
電気回路を折り返しにして、光の進行する全距離
にわたつてTM波からTE波へのモード変換を相
加する構成にしている。しかし、この構成は複雑
な電気回路を精度良く設定しなければならない難
点がある。また同じ磁気光学効果を用いてモード
変換を行うものとしてGGG結晶基板上にイツト
リウム、鉄、ガーネツトの結晶層を設けて導波路
を形成し、さらに導波路上に光学的異方性結晶で
あるヨウ素酸リチウム（LiIO3）を密着させたも
のがある（詳細は文献アイトリプルイーのトラン
ザクシヨン、MTT−23、70頁参照）。これは導
波路から異方性結晶へ光が浸み出し、そしてこの
異方性結晶での複屈折性と、磁性膜の持つフアラ
デー効果を利用して偏光間の結合に方向性を持た
せると同時に伝搬位相定数の整合をとつている。
しかし導波層と異方性結晶との密着には接着等の
歩留りの悪い手法に依らざるを得ず安定性、信頼
性に難点がある。
従つて、上記のとおりいずれの場合もTE、
TM波間の伝搬位相定数の不整合が効率良いモー
ド変換を妨げ、それを補うためには構造が複雑に
ならざるを得ず、それに伴い安定性、信頼性の点
でも問題が生じてしまう。
TM波間の伝搬位相定数の不整合が効率良いモー
ド変換を妨げ、それを補うためには構造が複雑に
ならざるを得ず、それに伴い安定性、信頼性の点
でも問題が生じてしまう。
本発明は等方体では実現できないTE波とTM
波の伝搬位相定数の一致を可能ならしめ、かつ半
導体レーザ、フアイバ等の素子への結合が可能な
チヤンネル化された薄膜磁気光学素子を実現する
ことを目的としている。本発明の薄膜磁気光学素
子は、非磁性ガーネツト結晶基板上に当該基板よ
りも屈折率が高い磁気光学ガーネツト結晶層のチ
ヤンネル型光導波路を形成した薄膜磁気光学素子
において、前記磁気光学ガーネツト結晶の組成を
Gd0.44Y2.56Fe5O12とし、基板に水平方向に振動電
界成分を有する光導波モード（TE波）に対する
伝搬位相定数の大きさが、垂直方向に振動電界成
分を有する光導波モード（TM波）に対する伝搬
位相定数の大きさに一致するように前記チヤンネ
ル光導波路の厚さ、及び導波路幅を定めたことを
特徴とする。以下、本発明の詳細を図面をもつて
説明する。
波の伝搬位相定数の一致を可能ならしめ、かつ半
導体レーザ、フアイバ等の素子への結合が可能な
チヤンネル化された薄膜磁気光学素子を実現する
ことを目的としている。本発明の薄膜磁気光学素
子は、非磁性ガーネツト結晶基板上に当該基板よ
りも屈折率が高い磁気光学ガーネツト結晶層のチ
ヤンネル型光導波路を形成した薄膜磁気光学素子
において、前記磁気光学ガーネツト結晶の組成を
Gd0.44Y2.56Fe5O12とし、基板に水平方向に振動電
界成分を有する光導波モード（TE波）に対する
伝搬位相定数の大きさが、垂直方向に振動電界成
分を有する光導波モード（TM波）に対する伝搬
位相定数の大きさに一致するように前記チヤンネ
ル光導波路の厚さ、及び導波路幅を定めたことを
特徴とする。以下、本発明の詳細を図面をもつて
説明する。
ガドリニウム・ガリウム、ガーネツト（GGG）
単結晶基板の上に、該結晶基板より屈折率が高い
イツトリウム、鉄、ガーネツト（YIG）結晶の希
土類元素の一部をイオン半径の大きい他の希土類
イオンで置換し、前記結晶基板より格子定数を大
きくしたY3-xAxFe5O12結晶膜を設けると、基板
結晶と、導波層であるY3-xAxFe5O12膜との格子
定数差によつて生じる複屈折の効果（成長結晶膜
の厚さ方向の屈折率nx＞平面内の屈折率ny＝nz）
により導波モードの等価屈折率neffと導波路厚ｔ
との関係は第１図のようになる。
単結晶基板の上に、該結晶基板より屈折率が高い
イツトリウム、鉄、ガーネツト（YIG）結晶の希
土類元素の一部をイオン半径の大きい他の希土類
イオンで置換し、前記結晶基板より格子定数を大
きくしたY3-xAxFe5O12結晶膜を設けると、基板
結晶と、導波層であるY3-xAxFe5O12膜との格子
定数差によつて生じる複屈折の効果（成長結晶膜
の厚さ方向の屈折率nx＞平面内の屈折率ny＝nz）
により導波モードの等価屈折率neffと導波路厚ｔ
との関係は第１図のようになる。
TE波の等価屈折率nTEは導波路の厚さｔが小さ
いときにはGGGの屈折率nS近傍の値をもち、ｔ
が大きくなるに従つてnyに漸近する。一方、TM
波の等価屈折率nTMはｔが小さいときにはnTEと同
様にnS近傍の値をもち、またnTE＞nTMの関係があ
る。
いときにはGGGの屈折率nS近傍の値をもち、ｔ
が大きくなるに従つてnyに漸近する。一方、TM
波の等価屈折率nTMはｔが小さいときにはnTEと同
様にnS近傍の値をもち、またnTE＞nTMの関係があ
る。
そしてｔが大きくなるに従いnxに漸近する。こ
こでny＜nxの関係があればｔが大きい領域でnTE
＜nTMの関係が成り立ち、従つてこれらのｔの中
間にある値t0においてnTEとnTMは必ず交差する。
即ち、このときnTE＝nTM、いわゆるTE波とTM
波の伝搬位相定数が一致することを意味する。
こでny＜nxの関係があればｔが大きい領域でnTE
＜nTMの関係が成り立ち、従つてこれらのｔの中
間にある値t0においてnTEとnTMは必ず交差する。
即ち、このときnTE＝nTM、いわゆるTE波とTM
波の伝搬位相定数が一致することを意味する。
しかしながら、以上のような基板に導波層を設
けた平面導波路においては、断面において厚さに
直交した方向には光のとじこめ効果がなく半導体
レーザや光フアイバの結合が困難であり、実用上
第３図に示すようなチヤンネル化された薄膜磁気
光学素子が必要とされる。このチヤンネル導波路
の導波モードの位相伝搬定数は導波部３の厚さ1、
導波部以外２の厚さt2、及び導波路幅Ｗで決定さ
れる。Ｗが小さい場合には、位相伝搬定数は厚さ
t2の平面導波路の位相伝搬定数の近傍の値を有
し、Ｗが大きい場合には厚さt1の平面導波路の位
相伝搬定数の近傍の値となる。従つて、TE波と
TM波の伝搬位相定数の大きさを一致させるため
には第１図から明らかなように導波部３の厚さt2
をt0よりも大きく、そして導波部でない高屈折率
結晶層２の厚さt2をt0よりも小さく設定すること
が必要である。ここでt1の厚さをもつ平面導波路
におけるTE波TM波に対する等価的な屈折率は
それぞれn1′、n1、またt2の厚さ平面導波路におい
てはそれぞれn2′、n2である。導波部３を伝搬す
るTE、TM波の等価屈折率nTE、nTMは第４図に
示すように、導波部の幅Ｗが小さい時にはそれそ
れn2′、n2の近傍の値となりnTE＞nTMの関係があ
る。そしてＷが大きい時にはそれぞれn1′、n1に
漸近しnTE＜nTMの関係が成り立つ。従つてそれら
の中間のある値W0においてnTEとnTMは必ず交差
し、位相整合が成り立つ。
けた平面導波路においては、断面において厚さに
直交した方向には光のとじこめ効果がなく半導体
レーザや光フアイバの結合が困難であり、実用上
第３図に示すようなチヤンネル化された薄膜磁気
光学素子が必要とされる。このチヤンネル導波路
の導波モードの位相伝搬定数は導波部３の厚さ1、
導波部以外２の厚さt2、及び導波路幅Ｗで決定さ
れる。Ｗが小さい場合には、位相伝搬定数は厚さ
t2の平面導波路の位相伝搬定数の近傍の値を有
し、Ｗが大きい場合には厚さt1の平面導波路の位
相伝搬定数の近傍の値となる。従つて、TE波と
TM波の伝搬位相定数の大きさを一致させるため
には第１図から明らかなように導波部３の厚さt2
をt0よりも大きく、そして導波部でない高屈折率
結晶層２の厚さt2をt0よりも小さく設定すること
が必要である。ここでt1の厚さをもつ平面導波路
におけるTE波TM波に対する等価的な屈折率は
それぞれn1′、n1、またt2の厚さ平面導波路におい
てはそれぞれn2′、n2である。導波部３を伝搬す
るTE、TM波の等価屈折率nTE、nTMは第４図に
示すように、導波部の幅Ｗが小さい時にはそれそ
れn2′、n2の近傍の値となりnTE＞nTMの関係があ
る。そしてＷが大きい時にはそれぞれn1′、n1に
漸近しnTE＜nTMの関係が成り立つ。従つてそれら
の中間のある値W0においてnTEとnTMは必ず交差
し、位相整合が成り立つ。
前記のごとく、単結晶基板上に該基板より格子
定数の異なる結晶膜をLPE法等により成長させ
ると、成長時に基板、結晶層双方の交差定数差に
起因するストレスにより結晶膜に複屈折（Δn）
が生じる。即ち、成長結晶膜の厚さ方向の屈折率
（nx）と平面内の屈折率（ny＝nz）との間に差異
（Δn＝ny−nx）が生じ、その大きさは格子定数差
に比例する。結晶層の格子定数afが基板の格子定
数asよりも大きい場合には、Δnは負の値になり、
さらに結晶層（薄波層）の厚さ、幅を適当に設定
することにより位相整合が可能な薄膜磁気光学素
子を実現できることがわかつた。本発明者の検討
によれば、GGG結晶基板にY3-xAxFe5O12結晶膜
を成長させる場合、希土類イオン、例えばGdの
置換基Ｘと薄膜の格子定数afとの関係は第２図の
ように表すことができる。ここでTE、TM波の
伝搬位相定数の大きさが一致し、また、半導体レ
ーザや光フアイバ等との結合に適当な、厚さが３
〜4μｍ程度の導波路を実現するには、複屈折Δn
＝ny−nxは−４〜５×10-4程度必要とする。この
とき基板の格子定数asと薄膜の格子定数afとの差
Δa＝as−afは−10-2程度必要とする。
定数の異なる結晶膜をLPE法等により成長させ
ると、成長時に基板、結晶層双方の交差定数差に
起因するストレスにより結晶膜に複屈折（Δn）
が生じる。即ち、成長結晶膜の厚さ方向の屈折率
（nx）と平面内の屈折率（ny＝nz）との間に差異
（Δn＝ny−nx）が生じ、その大きさは格子定数差
に比例する。結晶層の格子定数afが基板の格子定
数asよりも大きい場合には、Δnは負の値になり、
さらに結晶層（薄波層）の厚さ、幅を適当に設定
することにより位相整合が可能な薄膜磁気光学素
子を実現できることがわかつた。本発明者の検討
によれば、GGG結晶基板にY3-xAxFe5O12結晶膜
を成長させる場合、希土類イオン、例えばGdの
置換基Ｘと薄膜の格子定数afとの関係は第２図の
ように表すことができる。ここでTE、TM波の
伝搬位相定数の大きさが一致し、また、半導体レ
ーザや光フアイバ等との結合に適当な、厚さが３
〜4μｍ程度の導波路を実現するには、複屈折Δn
＝ny−nxは−４〜５×10-4程度必要とする。この
とき基板の格子定数asと薄膜の格子定数afとの差
Δa＝as−afは−10-2程度必要とする。
格子定数が12.3832ÅのGGG結晶基板上に
Gd0.44Y2.56Fe5O12ガーネツト膜をPbO−B2O3系
融液から液相エピタキシヤル成長させたところ基
板と膜との格子定数差は△ａ＝−８×10-3Åとな
り複屈折は△ｎ＝−4.5×10-4程度であり、この
とき導波路の厚さt1、t2、そして導波路幅Ｗをそ
れぞれ3.7μｍ、3.2μｍ、5.5μｍに設定するとTE波
とTM波の伝搬位相定数を一致させた薄膜磁気光
学素子を実現できた。
Gd0.44Y2.56Fe5O12ガーネツト膜をPbO−B2O3系
融液から液相エピタキシヤル成長させたところ基
板と膜との格子定数差は△ａ＝−８×10-3Åとな
り複屈折は△ｎ＝−4.5×10-4程度であり、この
とき導波路の厚さt1、t2、そして導波路幅Ｗをそ
れぞれ3.7μｍ、3.2μｍ、5.5μｍに設定するとTE波
とTM波の伝搬位相定数を一致させた薄膜磁気光
学素子を実現できた。
以上の説明では第４図に示すようなリブ形線路
における位相整合について述べたが平面導波路上
に導波路よりも低い屈折率のガイドパターンを装
荷した、いわゆる光ストリツプ線路、あるいは平
面導波路上にガイド領域を除いて金属膜を装荷し
た、いわゆる金属クラツド光ストリツプ線路にお
いてもリブ形線路と同様にTE波とTM波の伝搬
位相定数を一致させた光回路を実現できることは
言うまでもない。
における位相整合について述べたが平面導波路上
に導波路よりも低い屈折率のガイドパターンを装
荷した、いわゆる光ストリツプ線路、あるいは平
面導波路上にガイド領域を除いて金属膜を装荷し
た、いわゆる金属クラツド光ストリツプ線路にお
いてもリブ形線路と同様にTE波とTM波の伝搬
位相定数を一致させた光回路を実現できることは
言うまでもない。
以上、本発明を用いることにより、TE波と
TM波の伝搬位相定数が一致した、小形で構造が
簡素な薄膜磁気光学素子が得られる。
TM波の伝搬位相定数が一致した、小形で構造が
簡素な薄膜磁気光学素子が得られる。
第１図は複屈折効果を有した平面導波路におけ
る導波路厚と伝搬定数の関係の模式図、第２図は
本発明の実施例の光回路の薄膜の格子定数とGd
の置換量の関係を示す模式図、第３図は本発明の
実施例の構造図で、２は基板より高い屈折率を有
する磁気光学ガーネツト結晶層、３は光導波路で
ある。第４図は本発明の実施例の薄膜磁気光学素
子における導波路の幅と伝搬定数の関係を模式的
に示したものである。
る導波路厚と伝搬定数の関係の模式図、第２図は
本発明の実施例の光回路の薄膜の格子定数とGd
の置換量の関係を示す模式図、第３図は本発明の
実施例の構造図で、２は基板より高い屈折率を有
する磁気光学ガーネツト結晶層、３は光導波路で
ある。第４図は本発明の実施例の薄膜磁気光学素
子における導波路の幅と伝搬定数の関係を模式的
に示したものである。
Claims (1)
- １ 非磁性ガーネツト結晶基板上に当該基板より
も屈折率が高い磁気光学ガーネツト結晶層のチヤ
ンネル型光導波路を形成した薄膜磁気光学素子に
おいて、前記磁気光学ガーネツト結晶の組成を
Gd0.44Y2.56Fe5O12とし、基板に水平方向に振動電
界成分を有する光導波モード（TE波）に対する
伝搬位相定数の大きさが、垂直方向に振動電界成
分を有する光導波モード（TM波）に対する伝搬
位相定数の大きさに一致するように前記チヤンネ
ル光導波路の厚さ、及び導波路幅を定めたことを
特徴とする薄膜磁気光学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58014202A JPS59139006A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 薄膜磁気光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58014202A JPS59139006A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 薄膜磁気光学素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59139006A JPS59139006A (ja) | 1984-08-09 |
| JPH0567926B2 true JPH0567926B2 (ja) | 1993-09-27 |
Family
ID=11854520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58014202A Granted JPS59139006A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 薄膜磁気光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59139006A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4886332A (en) * | 1987-10-19 | 1989-12-12 | American Telephone And Telegraph Company | Optical systems with thin film polarization rotators and method for fabricating such rotators |
-
1983
- 1983-01-31 JP JP58014202A patent/JPS59139006A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59139006A (ja) | 1984-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3764195A (en) | Optical waveguide devices using single-crystal garnet films | |
| US5031983A (en) | Apparatus comprising a waveguide magneto-optic isolator | |
| US3810688A (en) | Optical waveguiding devices using monocrystalline materials of the sillenite family of bismuth oxides | |
| Mizumoto et al. | In-plane magnetized rare earth iron garnet for a waveguide optical isolator employing nonreciprocal phase shift | |
| Karki et al. | Thin-film magnetless Faraday rotators for compact heterogeneous integrated optical isolators | |
| US4679892A (en) | Component for an integrated optical system | |
| Ando | Nonreciprocal devices for integrated optics | |
| US4032217A (en) | Optical wave guide for carrying out phase-tuning between two modes of light propagation | |
| JPH0567926B2 (ja) | ||
| Aoyama et al. | A new Faraday rotator using a thick Gd: YIG film grown by liquid-phase epitaxy and its applications to an optical isolator and optical switch | |
| JP2758457B2 (ja) | 導波路型光サーキュレータ | |
| JP2808564B2 (ja) | アイソレータ機能を有する光変調器 | |
| JPH0850261A (ja) | 光サーキュレータ | |
| Wolfe | Thin films for non-reciprocal magneto-optic devices | |
| US3516726A (en) | Optical devices with zero linear magnetic birefringence | |
| JP2862840B2 (ja) | 光導波路型偏光子及びその製造方法 | |
| JPS58190904A (ja) | 磁気光学薄膜光導波路 | |
| Tateda et al. | Design feasibility of a single-mode optical isolator | |
| JPH0727823B2 (ja) | 磁気光学素子用磁性ガ−ネツト材料 | |
| JPS5977408A (ja) | 光アイソレ−タ | |
| JPS6343726B2 (ja) | ||
| Castéra et al. | Nonreciprocal devices in integrated optics | |
| JPH0642026B2 (ja) | 磁気光学素子材料 | |
| JPS6343725B2 (ja) | ||
| JPS58137808A (ja) | 光回路 |