JPH0736002A - 光学用非相反偏光回転子 - Google Patents
光学用非相反偏光回転子Info
- Publication number
- JPH0736002A JPH0736002A JP17958193A JP17958193A JPH0736002A JP H0736002 A JPH0736002 A JP H0736002A JP 17958193 A JP17958193 A JP 17958193A JP 17958193 A JP17958193 A JP 17958193A JP H0736002 A JPH0736002 A JP H0736002A
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- JP
- Japan
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- optical waveguide
- reciprocal
- magnetic material
- optical
- magnet
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Abstract
(57)【要約】
【目的】平面型の光回路への集積が可能な平面型非相反
偏光回転子、もしくは小型化が可能な非相反偏光回転子
アレーを提供する 【構成】小型の平面磁石を磁性体光導波路に積層し、所
定の磁界を磁性体光導波路に印加することにより非相反
偏光回転子としての機能を有する光学用非相反偏光回転
子およびそのアレーを構成する。 【効果】従来の光アイソレータのような大型の磁石を必
要とせず、薄膜型磁石を磁性体光導波路に積層すること
により、平面型でかつ小型の非相反４５°回転子が容易
に実現できる。
偏光回転子、もしくは小型化が可能な非相反偏光回転子
アレーを提供する 【構成】小型の平面磁石を磁性体光導波路に積層し、所
定の磁界を磁性体光導波路に印加することにより非相反
偏光回転子としての機能を有する光学用非相反偏光回転
子およびそのアレーを構成する。 【効果】従来の光アイソレータのような大型の磁石を必
要とせず、薄膜型磁石を磁性体光導波路に積層すること
により、平面型でかつ小型の非相反４５°回転子が容易
に実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光アイソレータまたは
光サーキュレータ等に用いられる小型で平面型の非相反
偏光回転子および回転子アレーに関する。
光サーキュレータ等に用いられる小型で平面型の非相反
偏光回転子および回転子アレーに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光アイソレータに用いられる非相
反４５°(度)回転子は、ガドリニウム（Ｇｄ）ガリウム
（Ｇａ）ガーネット〔ＧＧＧ〕等のガーネット結晶基板
上に、ファラディ回転機能を有する種々のガーネット結
晶を、所定の厚さに液相エピタキシアル成長（ＬＰＥ）
法により形成し、例えば図３に示すような内径３ｍｍ〜
１０ｍｍ程度、肉厚２ｍｍ〜５ｍｍ程度の円筒型磁石９
を用いて、所望の磁界を印加する構造に作製されてい
る。しかし、このような非平面構造の非相反４５°回転
子においては、その体積が大きくなるため平面型の光回
路への集積化には適応せず、また非相反４５°回転子ア
レーを作製する場合には大型化するなどの問題があっ
た。なお、ガーネット磁性体を用いた光導波路について
は、本発明者らによる先願である特開平５−８８０３３
号公報および特開平５−８８０３７号公報が挙げられ
る。
反４５°(度)回転子は、ガドリニウム（Ｇｄ）ガリウム
（Ｇａ）ガーネット〔ＧＧＧ〕等のガーネット結晶基板
上に、ファラディ回転機能を有する種々のガーネット結
晶を、所定の厚さに液相エピタキシアル成長（ＬＰＥ）
法により形成し、例えば図３に示すような内径３ｍｍ〜
１０ｍｍ程度、肉厚２ｍｍ〜５ｍｍ程度の円筒型磁石９
を用いて、所望の磁界を印加する構造に作製されてい
る。しかし、このような非平面構造の非相反４５°回転
子においては、その体積が大きくなるため平面型の光回
路への集積化には適応せず、また非相反４５°回転子ア
レーを作製する場合には大型化するなどの問題があっ
た。なお、ガーネット磁性体を用いた光導波路について
は、本発明者らによる先願である特開平５−８８０３３
号公報および特開平５−８８０３７号公報が挙げられ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来技術における問題点を解消し、平面型の光回路
への集積が可能な構造の平面型非相反偏光回転子、ある
いは小型化が可能な構造の非相反偏光回転子アレーを提
供することにある。
した従来技術における問題点を解消し、平面型の光回路
への集積が可能な構造の平面型非相反偏光回転子、ある
いは小型化が可能な構造の非相反偏光回転子アレーを提
供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】基板上に、ＬＰＥ法によ
り形成された磁気光学効果を有するガーネット薄膜結晶
は、一般に磁化方向に異方性を持つ。すなわち、基板面
に平行な方向の飽和磁化を得るために必要な外部磁場強
度は数百Ｏｅ（エルステッド）以下であるのに対し、基
板面に垂直な方向の飽和磁化を得るためには数千Ｏｅ程
度の外部磁場強度が必要とされている。基板面に平行な
方向への磁化は、垂直な方向への磁化に比べて一桁以上
弱い外部磁場により磁化され易いことを示している。こ
のため、基板面に垂直な方向の非相反４５°回転効果を
利用する従来の光アイソレータにおいては、数千Ｏｅの
均一な磁界をガーネット結晶に印加する必要があり、現
在、実用的に使用されている磁石の中で最も強力なサマ
リウム（Ｓｍ）／コバルト（Ｃｏ）焼結体磁石を用いて
も、例えば図３に示すような、外径が３ｍｍ〜１０ｍｍ
程度、肉厚が１ｍｍ〜５ｍｍ程度の大きさの円筒型磁石
が必要となり、非平面型の非相反偏光回転子では大型化
せざるを得ないという問題があった。これに対し、本発
明者らの先願である特開平５−８８０３７号公報、特開
平５−８８０３３号公報などに記載されている磁性体光
導波路の磁気光学効果を利用するガーネット光導波路の
場合には、基板面に平行な方向の非相反４５°回転効果
を用いるため、必要とされる外部磁場は数百Ｏｅ以下と
小さく、従来の光アイソレータのような大型の磁石を用
いる必要がなく、薄膜型磁石を磁性体光導波路に積層す
ることによって、平面型の非相反４５°回転子、あるい
は小型化が可能な非相反４５°回転子アレー等を作製す
ることができる。
り形成された磁気光学効果を有するガーネット薄膜結晶
は、一般に磁化方向に異方性を持つ。すなわち、基板面
に平行な方向の飽和磁化を得るために必要な外部磁場強
度は数百Ｏｅ（エルステッド）以下であるのに対し、基
板面に垂直な方向の飽和磁化を得るためには数千Ｏｅ程
度の外部磁場強度が必要とされている。基板面に平行な
方向への磁化は、垂直な方向への磁化に比べて一桁以上
弱い外部磁場により磁化され易いことを示している。こ
のため、基板面に垂直な方向の非相反４５°回転効果を
利用する従来の光アイソレータにおいては、数千Ｏｅの
均一な磁界をガーネット結晶に印加する必要があり、現
在、実用的に使用されている磁石の中で最も強力なサマ
リウム（Ｓｍ）／コバルト（Ｃｏ）焼結体磁石を用いて
も、例えば図３に示すような、外径が３ｍｍ〜１０ｍｍ
程度、肉厚が１ｍｍ〜５ｍｍ程度の大きさの円筒型磁石
が必要となり、非平面型の非相反偏光回転子では大型化
せざるを得ないという問題があった。これに対し、本発
明者らの先願である特開平５−８８０３７号公報、特開
平５−８８０３３号公報などに記載されている磁性体光
導波路の磁気光学効果を利用するガーネット光導波路の
場合には、基板面に平行な方向の非相反４５°回転効果
を用いるため、必要とされる外部磁場は数百Ｏｅ以下と
小さく、従来の光アイソレータのような大型の磁石を用
いる必要がなく、薄膜型磁石を磁性体光導波路に積層す
ることによって、平面型の非相反４５°回転子、あるい
は小型化が可能な非相反４５°回転子アレー等を作製す
ることができる。
【０００５】
【実施例】以下に本発明の実施例を挙げ、図面を用いて
さらに詳細に説明する。 〈実施例１〉図１は本発明の光学用非相反偏光回転子の
構成を示す模式図であって、図１（ａ）は、サマリウム
（Ｓｍ）／コバルト（Ｃｏ）系焼結体からなる磁石１の
構成を示し、図１（ｂ）は、磁性体光導波路３を含む磁
性体光導波路チップ２の構成を示し、図１（ｃ）は、光
導波路５、６と磁性体光導波路チップ２を嵌め込む磁性
体光導波路挿入用ガイド溝７からなるプレーナ光導波路
４の構成を示すもので、図１（ｄ）は、上記の磁石１
と、磁性体光導波路チップ２と、プレーナ光導波路４を
組み合わせて構成した平面型の光学用非相反偏光回転子
の外観を示す斜視図である。図において、磁石１は、磁
性体光導波路３に対して光導波路の長手方向と平行な方
向に磁界を印加し、磁性体光導波路３の中を伝搬する光
は、磁性体光導波路３の有する磁気光学効果により偏波
の非相反回転を受けることになる。偏波の非相反回転角
は、磁性体の有する磁気光学効果の大きさにより決ま
る。したがって、磁性体光導波路３を所定の長さとする
ことにより、非相反４５°回転となるように調整するこ
とができる。また、磁性体光導波路３と、光導波路５、
６の光軸が一致するように磁性体光導波路挿入用ガイド
溝７に、磁性体光導波路チップ２は挿入され、プレーナ
導波路４に固定されている。図１に示す構成によって、
光導波路５から入射された光は、磁性体光導波路３に結
合され、非相反４５°回転を受け、光導波路６を通って
出射される。すなわち、本発明は光導波路５と６の入出
射光に対して非相反４５°回転子として機能する。した
がって、本発明の光学用非相反偏光回転子と、偏光子お
よび検光子の機能を有する光部品とを組み合わせること
により、光アイソレータを作製することができる。本実
施例で作製した非相反４５°回転子の大きさは、厚さ２
ｍｍ×長さ５ｍｍ×幅２ｍｍと著しく小型化され、か
つ、図１（ｄ）に示すような形状の平面型の光学用非相
反偏光回転子が得られた。
さらに詳細に説明する。 〈実施例１〉図１は本発明の光学用非相反偏光回転子の
構成を示す模式図であって、図１（ａ）は、サマリウム
（Ｓｍ）／コバルト（Ｃｏ）系焼結体からなる磁石１の
構成を示し、図１（ｂ）は、磁性体光導波路３を含む磁
性体光導波路チップ２の構成を示し、図１（ｃ）は、光
導波路５、６と磁性体光導波路チップ２を嵌め込む磁性
体光導波路挿入用ガイド溝７からなるプレーナ光導波路
４の構成を示すもので、図１（ｄ）は、上記の磁石１
と、磁性体光導波路チップ２と、プレーナ光導波路４を
組み合わせて構成した平面型の光学用非相反偏光回転子
の外観を示す斜視図である。図において、磁石１は、磁
性体光導波路３に対して光導波路の長手方向と平行な方
向に磁界を印加し、磁性体光導波路３の中を伝搬する光
は、磁性体光導波路３の有する磁気光学効果により偏波
の非相反回転を受けることになる。偏波の非相反回転角
は、磁性体の有する磁気光学効果の大きさにより決ま
る。したがって、磁性体光導波路３を所定の長さとする
ことにより、非相反４５°回転となるように調整するこ
とができる。また、磁性体光導波路３と、光導波路５、
６の光軸が一致するように磁性体光導波路挿入用ガイド
溝７に、磁性体光導波路チップ２は挿入され、プレーナ
導波路４に固定されている。図１に示す構成によって、
光導波路５から入射された光は、磁性体光導波路３に結
合され、非相反４５°回転を受け、光導波路６を通って
出射される。すなわち、本発明は光導波路５と６の入出
射光に対して非相反４５°回転子として機能する。した
がって、本発明の光学用非相反偏光回転子と、偏光子お
よび検光子の機能を有する光部品とを組み合わせること
により、光アイソレータを作製することができる。本実
施例で作製した非相反４５°回転子の大きさは、厚さ２
ｍｍ×長さ５ｍｍ×幅２ｍｍと著しく小型化され、か
つ、図１（ｄ）に示すような形状の平面型の光学用非相
反偏光回転子が得られた。
【０００６】〈実施例２〉図２は、本実施例において作
製した磁性体光導波路アレーを含む光学用非相反偏光回
転子の構成を示す模式図であって、図２（ａ）は、ネオ
ジム（Ｎｄ）／鉄（Ｆｅ）／ボロン（Ｂ）系焼結体に、
ニッケル（Ｎｉ）めっきを施した磁石１０を示し、図２
（ｂ）は、磁性体光導波路アレー１２を含む磁性体導波
路チップ１１と、光ファイバー１５を嵌め込む光ファイ
バーガイド溝１４からなるファイバーアレーガイド１３
の構成を示し、図２（ｃ）は、上記図２（ａ）と図２
（ｂ）を組み合わせた光学用非相反偏光回転子の外観を
示す斜視図である。図において、磁石１０は、磁性体光
導波路アレー１２に対して、光導波路の長手方向と平行
な方向に磁界を印加し、磁性体光導波路アレー１２中を
伝搬する光は、磁性体光導波路アレー１２の有する磁気
光学効果により偏波の非相反回転を受けることになる。
磁性体光導波路アレー１２と光ファイバー１５と光軸が
一致するように、２つの光ファイバーアレーガイド１３
と、磁性体光導波路チップ１１は固定されている。図２
（ｃ）の構成により、光ファイバー１５から入射された
光は、磁性体光導波路アレー１２で結合され、非相反４
５°回転を受け出射側の光ファイバー１５に結合され
る。すなわち、本発明は入出力の光ファイバー光に対し
て非相反４５°回転子として機能する。したがって、本
発明の光学用非相反偏光回転子と、偏光子および検光子
の機能を有する光部品と組み合わせることにより、光ア
イソレータアレーを作製することができる。本実施例で
作製した非相反４５°回転子の大きさは、厚さ２ｍｍ×
長さ５ｍｍ×幅５ｍｍと著しく小型化され、図２（ｃ）
に示す形状の平面型の光学用非相反偏光回転子が得られ
た。以上の実施例では、磁石としてサマリウム（Ｓｍ）
／コバルト（Ｃｏ）系焼結体磁石、およびネオジム（Ｎ
ｄ）／鉄（Ｆｅ）／ボロン（Ｂ）系焼結体に、ニッケル
（Ｎｉ）めっきを施した磁石を用いる例を挙げたが、他
の組成の磁石を用いても本発明の効果は変ることなく有
効である。
製した磁性体光導波路アレーを含む光学用非相反偏光回
転子の構成を示す模式図であって、図２（ａ）は、ネオ
ジム（Ｎｄ）／鉄（Ｆｅ）／ボロン（Ｂ）系焼結体に、
ニッケル（Ｎｉ）めっきを施した磁石１０を示し、図２
（ｂ）は、磁性体光導波路アレー１２を含む磁性体導波
路チップ１１と、光ファイバー１５を嵌め込む光ファイ
バーガイド溝１４からなるファイバーアレーガイド１３
の構成を示し、図２（ｃ）は、上記図２（ａ）と図２
（ｂ）を組み合わせた光学用非相反偏光回転子の外観を
示す斜視図である。図において、磁石１０は、磁性体光
導波路アレー１２に対して、光導波路の長手方向と平行
な方向に磁界を印加し、磁性体光導波路アレー１２中を
伝搬する光は、磁性体光導波路アレー１２の有する磁気
光学効果により偏波の非相反回転を受けることになる。
磁性体光導波路アレー１２と光ファイバー１５と光軸が
一致するように、２つの光ファイバーアレーガイド１３
と、磁性体光導波路チップ１１は固定されている。図２
（ｃ）の構成により、光ファイバー１５から入射された
光は、磁性体光導波路アレー１２で結合され、非相反４
５°回転を受け出射側の光ファイバー１５に結合され
る。すなわち、本発明は入出力の光ファイバー光に対し
て非相反４５°回転子として機能する。したがって、本
発明の光学用非相反偏光回転子と、偏光子および検光子
の機能を有する光部品と組み合わせることにより、光ア
イソレータアレーを作製することができる。本実施例で
作製した非相反４５°回転子の大きさは、厚さ２ｍｍ×
長さ５ｍｍ×幅５ｍｍと著しく小型化され、図２（ｃ）
に示す形状の平面型の光学用非相反偏光回転子が得られ
た。以上の実施例では、磁石としてサマリウム（Ｓｍ）
／コバルト（Ｃｏ）系焼結体磁石、およびネオジム（Ｎ
ｄ）／鉄（Ｆｅ）／ボロン（Ｂ）系焼結体に、ニッケル
（Ｎｉ）めっきを施した磁石を用いる例を挙げたが、他
の組成の磁石を用いても本発明の効果は変ることなく有
効である。
【０００７】
【発明の効果】本発明の光学用非相反偏光回転子は、従
来のアイソレータのような大型の磁石を必要とせず、薄
膜型磁石を磁性体光導波路に積層する構成とすることに
より、平面型で、かつ小型の非相反４５°回転子を得る
ことができる。
来のアイソレータのような大型の磁石を必要とせず、薄
膜型磁石を磁性体光導波路に積層する構成とすることに
より、平面型で、かつ小型の非相反４５°回転子を得る
ことができる。
【図１】本発明の実施例１で例示した光学用非相反偏光
回転子の構成を示す模式図。
回転子の構成を示す模式図。
【図２】本発明の実施例２で例示した光学用非相反偏光
回転子の構成を示す模式図。
回転子の構成を示す模式図。
【図３】従来技術における円筒型磁石の構成を示す斜視
図。
図。
１…磁石 ２…磁性体光導波路チップ ３…磁性体光導波路 ４…プレーナ光導波路 ５、６…光導波路 ７…磁性体光導波路挿入用ガイド溝 ８…磁性体結晶 ９…円筒型磁石 １０…磁石 １１…磁性体光導波路チップ １２…磁性体光導波路アレー １３…光ファイバーアレーガイド １４…光ファイバーガイド溝 １５…光ファイバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 照井 博 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】磁性体光導波路に平面型の磁石を積層し
て、上記磁性体光導波路に所定の磁界を印加することに
より、非相反偏光回転子として機能する構成としたこと
を特徴とする光学用非相反偏光回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17958193A JPH0736002A (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 光学用非相反偏光回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17958193A JPH0736002A (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 光学用非相反偏光回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0736002A true JPH0736002A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16068234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17958193A Pending JPH0736002A (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 光学用非相反偏光回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736002A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001249304A (ja) * | 2000-03-08 | 2001-09-14 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光アイソレータ |
-
1993
- 1993-07-21 JP JP17958193A patent/JPH0736002A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001249304A (ja) * | 2000-03-08 | 2001-09-14 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光アイソレータ |
| JP4550209B2 (ja) * | 2000-03-08 | 2010-09-22 | 信越化学工業株式会社 | 光アイソレータ |
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