JPH08169799A - 磁気光学ガーネット，それを用いたファラデー回転素子，及び光増幅素子 - Google Patents
磁気光学ガーネット，それを用いたファラデー回転素子，及び光増幅素子Info
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- JPH08169799A JPH08169799A JP31657094A JP31657094A JPH08169799A JP H08169799 A JPH08169799 A JP H08169799A JP 31657094 A JP31657094 A JP 31657094A JP 31657094 A JP31657094 A JP 31657094A JP H08169799 A JPH08169799 A JP H08169799A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 増幅作用を持つファラデー回転子と，それに
用いる磁気光学ガーネットと，それを用いた光増幅素子
と提供すること。 【構成】 磁気光学ガーネットは，化学式，Ｒ3-X-Y Ｂ
ｉX ＮｄY Ｆｅ5 Ｏ12（但し，ＲはＹ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｇ
ｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕで示される元素のう
ち少なくとも１種であり，０．３≦Ｘ≦１．５，０．０
３≦Ｙ≦０．３）で示される。ファラデー回転素子８
は，この磁気光学ガーネットの単結晶板を備えている。
また，光増幅素子は，この磁気光学ガーネットの単結晶
板を備えている。第１の安定化光源１からの波長１．３
１μｍの光と第２の安定化光源２からの波長０．８０８
μｍの光とを入力して，前記波長１．３１μｍの光の強
度を高めて出力する。
用いる磁気光学ガーネットと，それを用いた光増幅素子
と提供すること。 【構成】 磁気光学ガーネットは，化学式，Ｒ3-X-Y Ｂ
ｉX ＮｄY Ｆｅ5 Ｏ12（但し，ＲはＹ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｇ
ｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕで示される元素のう
ち少なくとも１種であり，０．３≦Ｘ≦１．５，０．０
３≦Ｙ≦０．３）で示される。ファラデー回転素子８
は，この磁気光学ガーネットの単結晶板を備えている。
また，光増幅素子は，この磁気光学ガーネットの単結晶
板を備えている。第１の安定化光源１からの波長１．３
１μｍの光と第２の安定化光源２からの波長０．８０８
μｍの光とを入力して，前記波長１．３１μｍの光の強
度を高めて出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，光アイソレータ等のフ
ァラデー回転子に用いられる磁気光学ガーネット材料に
関する。
ァラデー回転子に用いられる磁気光学ガーネット材料に
関する。
【０００２】
【従来の技術】波長０．３〜１．５５μｍの光を信号光
に用いる光ファイバ通信において，反射戻り光が原因と
なる雑音を除去するために，飽和磁界下における磁気光
学ガーネット単結晶のファラデー効果を利用した光アイ
ソレータの実用化が進んでいる。光アイソレータ中のフ
ァラデー回転子には，信号光に対して４５度のファラデ
ー回転を生じさせる能力が必要であり，当初は，赤外線
集中加熱法等で育成されたバルク状のＹ3 Ｆｅ5 Ｏ
12（イットリウム・鉄・ガーネット）単結晶を厚さ２〜
３ｍｍに切断して用いられていたが，近年では，生産性
に優れる液相エピタキシャル法で育成される厚膜タイプ
の単結晶が最も広く普及している。これら厚膜タイプの
磁気光学ガーネット単結晶の化学式は，Ｒ3-X-Y ＢｉX
Ｆｅ5 Ｏ12（ＲはＹおよびＧｄ，Ｌｕ等の希土類元素）
で示される。Ｂｉ（ビスマス）はファラデー効果を飛躍
的に増大させる効果があるため単結晶中に固溶される。
Ｂｉ量Ｘとファラデー回転係数（単位長さ当たりのファ
ラデー回転角）はほぼ比例し，例えば波長１．３１μｍ
の光を例にとるとＢｉ量Ｘが１．０当たりファラデー回
転係数がほぼ１５００（ｄｅｇ．／ｃｍ）増加する。液
相エピタキシャル法で育成される厚膜タイプの単結晶
は，約１ｍｍまで育成することが可能であるので，Ｂｉ
量Ｘは０．３以上あれば良いことになる。しかしＢｉ量
Ｘが１．５を越える場合，単結晶の品質が劣化し入射光
が散乱するなど光学材料として適さなくなるため実用上
Ｂｉ量Ｘは０．３≦Ｘ≦１．５の範囲で規定される。
に用いる光ファイバ通信において，反射戻り光が原因と
なる雑音を除去するために，飽和磁界下における磁気光
学ガーネット単結晶のファラデー効果を利用した光アイ
ソレータの実用化が進んでいる。光アイソレータ中のフ
ァラデー回転子には，信号光に対して４５度のファラデ
ー回転を生じさせる能力が必要であり，当初は，赤外線
集中加熱法等で育成されたバルク状のＹ3 Ｆｅ5 Ｏ
12（イットリウム・鉄・ガーネット）単結晶を厚さ２〜
３ｍｍに切断して用いられていたが，近年では，生産性
に優れる液相エピタキシャル法で育成される厚膜タイプ
の単結晶が最も広く普及している。これら厚膜タイプの
磁気光学ガーネット単結晶の化学式は，Ｒ3-X-Y ＢｉX
Ｆｅ5 Ｏ12（ＲはＹおよびＧｄ，Ｌｕ等の希土類元素）
で示される。Ｂｉ（ビスマス）はファラデー効果を飛躍
的に増大させる効果があるため単結晶中に固溶される。
Ｂｉ量Ｘとファラデー回転係数（単位長さ当たりのファ
ラデー回転角）はほぼ比例し，例えば波長１．３１μｍ
の光を例にとるとＢｉ量Ｘが１．０当たりファラデー回
転係数がほぼ１５００（ｄｅｇ．／ｃｍ）増加する。液
相エピタキシャル法で育成される厚膜タイプの単結晶
は，約１ｍｍまで育成することが可能であるので，Ｂｉ
量Ｘは０．３以上あれば良いことになる。しかしＢｉ量
Ｘが１．５を越える場合，単結晶の品質が劣化し入射光
が散乱するなど光学材料として適さなくなるため実用上
Ｂｉ量Ｘは０．３≦Ｘ≦１．５の範囲で規定される。
【０００３】一方，光アイソレータ以外の光デバイスの
中で，やはりガーネット単結晶を用いるものが試作され
ている。Ｎｄ（ネオジウム）を固溶したイットリウム・
ガリウム・ガーネット（化学式Ｙ3-Y Ｎｄy Ｇａ5 Ｏ12
Ｙ＝〜０．１で示される）による波長１．３μｍ域の光
増幅器である。この方法は波長０．８μｍ域の励起光に
より波長１．３μｍ域の信号光を増幅するものである。
そしてこの方法によれば，従来，光電変換を介して為さ
れていた信号光の増幅が，直接信号光を増幅できるため
に増幅回路やそれを用いた通信装置等を大幅に簡略化で
きるという利点を有している。
中で，やはりガーネット単結晶を用いるものが試作され
ている。Ｎｄ（ネオジウム）を固溶したイットリウム・
ガリウム・ガーネット（化学式Ｙ3-Y Ｎｄy Ｇａ5 Ｏ12
Ｙ＝〜０．１で示される）による波長１．３μｍ域の光
増幅器である。この方法は波長０．８μｍ域の励起光に
より波長１．３μｍ域の信号光を増幅するものである。
そしてこの方法によれば，従来，光電変換を介して為さ
れていた信号光の増幅が，直接信号光を増幅できるため
に増幅回路やそれを用いた通信装置等を大幅に簡略化で
きるという利点を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】光アイソレータおよび
光増幅器は，光通信システムにおいて必須の光デバイス
である。そしてこれらの機能を一個のデバイスに持たせ
ることができれば，電子デバイスの小型化や構成の簡略
化に極めて有効となるが現在未だに実現されていなかっ
た。
光増幅器は，光通信システムにおいて必須の光デバイス
である。そしてこれらの機能を一個のデバイスに持たせ
ることができれば，電子デバイスの小型化や構成の簡略
化に極めて有効となるが現在未だに実現されていなかっ
た。
【０００５】そこで本発明の技術的課題は，増幅作用を
持つファラデー回転子と，それに用いる磁気光学ガーネ
ットとそれを用いた光増幅素子と提供することにある。
持つファラデー回転子と，それに用いる磁気光学ガーネ
ットとそれを用いた光増幅素子と提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は，この課題を
解決するために液相エピタキシャル法により，ＢｉとＮ
ｄを同時に固溶した希土類・鉄・ガーネット単結晶を育
成し，その単結晶の波長１．３１μｍに対するファラデ
ー回転と，０．８０８μｍの励起光による波長１．３１
μｍの光の増幅を調査した。その結果これらの単結晶は
光アイソレータ用ファラデー回転子として充分なファラ
デー回転を有し，同時に１．３１μｍの光が増幅される
ことを見いだし，本発明をなすに至ったものである。
解決するために液相エピタキシャル法により，ＢｉとＮ
ｄを同時に固溶した希土類・鉄・ガーネット単結晶を育
成し，その単結晶の波長１．３１μｍに対するファラデ
ー回転と，０．８０８μｍの励起光による波長１．３１
μｍの光の増幅を調査した。その結果これらの単結晶は
光アイソレータ用ファラデー回転子として充分なファラ
デー回転を有し，同時に１．３１μｍの光が増幅される
ことを見いだし，本発明をなすに至ったものである。
【０００７】本発明によれば，化学式，Ｒ3-X-Y ＢｉX
ＮｄY Ｆｅ5 Ｏ12（ＲはＹ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，
Ｄｙ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕで示される元素のうち少なくと
も１種であり，０．３≦Ｘ≦１．５，０．０３≦Ｙ≦
０．３）で示されることを特徴とする磁気光学ガーネッ
トが得られる。
ＮｄY Ｆｅ5 Ｏ12（ＲはＹ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，
Ｄｙ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕで示される元素のうち少なくと
も１種であり，０．３≦Ｘ≦１．５，０．０３≦Ｙ≦
０．３）で示されることを特徴とする磁気光学ガーネッ
トが得られる。
【０００８】本発明によれば，前記磁気光学ガーネット
の単結晶板を備えたことを特徴とするファラデー回転素
子が得られる。
の単結晶板を備えたことを特徴とするファラデー回転素
子が得られる。
【０００９】本発明によれば，前記磁気光学ガーネット
の単結晶板を備え，第１の波長の光と前記第１の波長と
異なる第２の波長の光とを入力して，前記第１及び第２
の波長の光の内のいずれか一方の光の強度を高めて出力
することを特徴とする光増幅素子が得られる。
の単結晶板を備え，第１の波長の光と前記第１の波長と
異なる第２の波長の光とを入力して，前記第１及び第２
の波長の光の内のいずれか一方の光の強度を高めて出力
することを特徴とする光増幅素子が得られる。
【００１０】
【実施例】以下，本発明の実施例について説明する。
【００１１】図１は本発明の実施例１〜５において使用
された測定用光学系を示す図である。図１に示すよう
に，光学系の光源には，波長１．３１μｍおよび０．８
０８μｍの第１及び第２安定化光源１及び２を２台用い
ている。これらの第１及び第２安定化光源１及び２は半
導体レーザを発光源としており，いずれも自動出力制御
機構を備え，安定した強度の光を出力できる。このうち
波長０．８０８μｍの第２の安定化光源２の出力は最大
５０ｍＷとかなり大きいものである。これはこの光を波
長１．３１μｍの光の励起光として使用するためであ
る。
された測定用光学系を示す図である。図１に示すよう
に，光学系の光源には，波長１．３１μｍおよび０．８
０８μｍの第１及び第２安定化光源１及び２を２台用い
ている。これらの第１及び第２安定化光源１及び２は半
導体レーザを発光源としており，いずれも自動出力制御
機構を備え，安定した強度の光を出力できる。このうち
波長０．８０８μｍの第２の安定化光源２の出力は最大
５０ｍＷとかなり大きいものである。これはこの光を波
長１．３１μｍの光の励起光として使用するためであ
る。
【００１２】これら２台の第１及び第２安定化光源２の
出力端子には，図示しないＦＣコネクタが装着されてお
り，出射光を接続した光ファイバ３に導入できる。これ
らの光ファイバ３は各々片方の端面にコリメートレンズ
４が付いたものを用いている。それにより，波長１．３
１μｍおよび０．８０８μｍの２波長の安定した強度の
コリメート光が得られた。この２波長のコリメート光を
プリズム５を介して一本の光路になるよう設定した。こ
の光路上にファラデー回転角測定系１０を組んだ。すな
わち，この測定系１０は２個のグラントムソンプリズム
６とその間に磁界印加用円筒形磁石７を配し，この円筒
形磁石内に測定試料８を脱着できるようにした。円筒形
磁石７は円筒内の磁界により測定するガーネット単結晶
が完全に磁気飽和するものを用いた。パラメータ９のパ
ワーメータヘッド９ａの直前には波長１．０μｍより短
波長の光を完全に吸収するフィルタ１１を置いた。この
フィルタの波長１．３１μｍの光の透過率は９０％であ
った。この光学系でクロスニコル状態を作れば，波長
１．３１μｍの光に対するファラデー回転角が測定でき
る。また平行ニコル状態を作れば，波長１．３１μｍの
光に対する透過率も測定できる。
出力端子には，図示しないＦＣコネクタが装着されてお
り，出射光を接続した光ファイバ３に導入できる。これ
らの光ファイバ３は各々片方の端面にコリメートレンズ
４が付いたものを用いている。それにより，波長１．３
１μｍおよび０．８０８μｍの２波長の安定した強度の
コリメート光が得られた。この２波長のコリメート光を
プリズム５を介して一本の光路になるよう設定した。こ
の光路上にファラデー回転角測定系１０を組んだ。すな
わち，この測定系１０は２個のグラントムソンプリズム
６とその間に磁界印加用円筒形磁石７を配し，この円筒
形磁石内に測定試料８を脱着できるようにした。円筒形
磁石７は円筒内の磁界により測定するガーネット単結晶
が完全に磁気飽和するものを用いた。パラメータ９のパ
ワーメータヘッド９ａの直前には波長１．０μｍより短
波長の光を完全に吸収するフィルタ１１を置いた。この
フィルタの波長１．３１μｍの光の透過率は９０％であ
った。この光学系でクロスニコル状態を作れば，波長
１．３１μｍの光に対するファラデー回転角が測定でき
る。また平行ニコル状態を作れば，波長１．３１μｍの
光に対する透過率も測定できる。
【００１３】以下，本発明の実施例に係る磁気光学ガー
ネットの製造の具体例を示す。
ネットの製造の具体例を示す。
【００１４】（実施例１）酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ
3 ）３．０ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
２．０ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.85Ｂｉ1.00Ｎｄ0.15Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により５００μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を４５０μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
3 ）３．０ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
２．０ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.85Ｂｉ1.00Ｎｄ0.15Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により５００μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を４５０μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
【００１５】まず波長１．３１μｍの安定化光源のみ一
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率（測定試料を円筒形
磁石内に装着した場合としなかった場合のパワーメータ
ヘッドに達する光強度の比）は９９％であった。次に波
長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波長０．
８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振させ
た。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く変化
しなかったが，透過率は１４９％となり１００％を越え
ていた。以上の結果を下記表１に示した。また波長０．
８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態で，パワー
メータヘッドに達している光を光スペクトラムアナライ
ザにより，波長解析したところ全て１．３１μｍの波長
であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波長の光は全
く存在していなかった。すなわちこの試料は波長１．３
１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラデー回転子
であり，しかもこの波長の光を波長０．８０８μｍの光
で増幅できることが確認できた。
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率（測定試料を円筒形
磁石内に装着した場合としなかった場合のパワーメータ
ヘッドに達する光強度の比）は９９％であった。次に波
長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波長０．
８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振させ
た。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く変化
しなかったが，透過率は１４９％となり１００％を越え
ていた。以上の結果を下記表１に示した。また波長０．
８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態で，パワー
メータヘッドに達している光を光スペクトラムアナライ
ザにより，波長解析したところ全て１．３１μｍの波長
であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波長の光は全
く存在していなかった。すなわちこの試料は波長１．３
１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラデー回転子
であり，しかもこの波長の光を波長０．８０８μｍの光
で増幅できることが確認できた。
【００１６】（実施例２）酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ
3 ）３．２ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
１．８ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）４５ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）１０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ2.55Ｂｉ0.30Ｎｄ0.15Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により１０５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を１０００μｍの厚さに研磨し，両
面に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示
した光学系により測定した。
3 ）３．２ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
１．８ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）４５ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）１０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ2.55Ｂｉ0.30Ｎｄ0.15Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により１０５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を１０００μｍの厚さに研磨し，両
面に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示
した光学系により測定した。
【００１７】まず波長１．３１μｍの安定化光源のみ一
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く
変化しなかったが，透過率は１４９％となり１００％を
越えていた。以上の結果を表１に示した。また波長０．
８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態で，パワー
メータヘッドに達している光を光スペクトラムアナライ
ザにより，波長解析したところ全て１．３１μｍの波長
であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波長の光は全
く存在していなかった。すなわちこの試料は波長１．３
１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラデー回転子
であり，しかもこの波長の光を波長０．８０８μｍの光
で増幅できることが確認できた。
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く
変化しなかったが，透過率は１４９％となり１００％を
越えていた。以上の結果を表１に示した。また波長０．
８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態で，パワー
メータヘッドに達している光を光スペクトラムアナライ
ザにより，波長解析したところ全て１．３１μｍの波長
であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波長の光は全
く存在していなかった。すなわちこの試料は波長１．３
１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラデー回転子
であり，しかもこの波長の光を波長０．８０８μｍの光
で増幅できることが確認できた。
【００１８】（実施例３）酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ
3 ）２．６ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
２．４ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）４５ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）１０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.35Ｂｉ1.50Ｎｄ0.15Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により２５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を２００μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
3 ）２．６ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
２．４ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）４５ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）１０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.35Ｂｉ1.50Ｎｄ0.15Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により２５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を２００μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
【００１９】まず波長１．３１μｍの安定化光源のみ一
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く
変化しなかったが，透過率は１４９％となり１００％を
越えていた。以上の結果を下記表１に示した。また波長
０．８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態で，パ
ワーメータヘッドに達している光を光スペクトラムアナ
ライザにより，波長解析したところ全て１．３１μｍの
波長であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波長の光
は全く存在していなかった。すなわちこの試料は波長
１．３１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラデー
回転子であり，しかもこの波長０．８０８μｍの光で増
幅できることが確認できた。
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く
変化しなかったが，透過率は１４９％となり１００％を
越えていた。以上の結果を下記表１に示した。また波長
０．８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態で，パ
ワーメータヘッドに達している光を光スペクトラムアナ
ライザにより，波長解析したところ全て１．３１μｍの
波長であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波長の光
は全く存在していなかった。すなわちこの試料は波長
１．３１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラデー
回転子であり，しかもこの波長０．８０８μｍの光で増
幅できることが確認できた。
【００２０】（実施例４）酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ
3 ）４．６ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
０．４ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.97Ｂｉ1.00Ｎｄ0.03Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により３５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を３００μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
3 ）４．６ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
０．４ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.97Ｂｉ1.00Ｎｄ0.03Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により３５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を３００μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
【００２１】まず波長１．３１μｍの安定化光源のみ一
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く
変化しなかったが，透過率は１０５％となり１００％を
越えていた。以上の結果を下記表１に示した。また波長
０．８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態で，パ
ワーメータヘッドに達している光を光スペクトラムアナ
ライザにより，波長解析したところ全て１．３１μｍの
波長であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波長の光
は全く存在していなかった。すなわちこの試料は波長
１．３１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラデー
回転子であり，しかもこの波長の光を波長０．８０８μ
ｍの光で増幅できることが確認できた。
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く
変化しなかったが，透過率は１０５％となり１００％を
越えていた。以上の結果を下記表１に示した。また波長
０．８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態で，パ
ワーメータヘッドに達している光を光スペクトラムアナ
ライザにより，波長解析したところ全て１．３１μｍの
波長であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波長の光
は全く存在していなかった。すなわちこの試料は波長
１．３１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラデー
回転子であり，しかもこの波長の光を波長０．８０８μ
ｍの光で増幅できることが確認できた。
【００２２】（実施例５）酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ
3 ）２．０ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
３．０ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.70Ｂｉ1.00Ｎｄ0.30Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により３５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を３００μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
3 ）２．０ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
３．０ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.70Ｂｉ1.00Ｎｄ0.30Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により３５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を３００μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
【００２３】まず波長１．３１μｍの安定化光源のみ一
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果，ファラデ
ー回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であっ
た。次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのまま
で波長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で
発振させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と
全く変化しなかったが，透過率は１０５％となり１００
％を越えていた。以上の結果を下記表１に示した。また
波長０．８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態
で，パワーメータヘッドに達している光を光スペクトラ
ムアナライザにより，波長解析したところ全て１．３１
μｍの波長であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波
長の光は全く存在していなかった。すなわちこの試料は
波長１．３１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラ
デー回転子であり，しかもこの波長の光を波長０．８０
８μｍの光で増幅できることが確認できた。
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果，ファラデ
ー回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であっ
た。次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのまま
で波長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で
発振させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と
全く変化しなかったが，透過率は１０５％となり１００
％を越えていた。以上の結果を下記表１に示した。また
波長０．８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態
で，パワーメータヘッドに達している光を光スペクトラ
ムアナライザにより，波長解析したところ全て１．３１
μｍの波長であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波
長の光は全く存在していなかった。すなわちこの試料は
波長１．３１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラ
デー回転子であり，しかもこの波長の光を波長０．８０
８μｍの光で増幅できることが確認できた。
【００２４】（実施例６）酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ
3 ）２．２ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
２．８ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ2.40Ｂｉ0.30Ｎｄ0.30Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により１０５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を１０００μｍの厚さに研磨し，両
面に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示
した光学系により測定した。
3 ）２．２ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
２．８ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ2.40Ｂｉ0.30Ｎｄ0.30Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により１０５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を１０００μｍの厚さに研磨し，両
面に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示
した光学系により測定した。
【００２５】まず波長１．３１μｍの安定化光源のみ一
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果，ファラデ
ー回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であっ
た。次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのまま
で波長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で
発振させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と
全く変化しなかったが，透過率は１０５％となり１００
％を越えていた。以上の結果を下記表１に示した。また
波長０．８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態
で，パワーメータヘッドに達している光を光スペクトラ
ムアナライザにより，波長解析したところ全て１．３１
μｍの波長であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波
長の光は全く存在していなかった。すなわちこの試料は
波長１．３１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラ
デー回転子であり，しかもこの波長の光を波長０．８０
８μｍの光で増幅できることが確認できた。
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果，ファラデ
ー回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であっ
た。次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのまま
で波長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で
発振させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と
全く変化しなかったが，透過率は１０５％となり１００
％を越えていた。以上の結果を下記表１に示した。また
波長０．８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態
で，パワーメータヘッドに達している光を光スペクトラ
ムアナライザにより，波長解析したところ全て１．３１
μｍの波長であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波
長の光は全く存在していなかった。すなわちこの試料は
波長１．３１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラ
デー回転子であり，しかもこの波長の光を波長０．８０
８μｍの光で増幅できることが確認できた。
【００２６】（実施例７）酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ
3 ）４．７ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
３．０ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ2.67Ｂｉ0.30Ｎｄ0.03Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により１０５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を１０００μｍの厚さに研磨し，両
面に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示
した光学系により測定した。
3 ）４．７ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
３．０ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ2.67Ｂｉ0.30Ｎｄ0.03Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により１０５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を１０００μｍの厚さに研磨し，両
面に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示
した光学系により測定した。
【００２７】まず波長１．３１μｍの安定化光源のみ一
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く
変化しなかったが，透過率は１０５％となり１００％を
越えていた。以上の結果を下記表１に示した。また波長
０．８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態で，パ
ワーメータヘッドに達している光を光スペクトラムアナ
ライザにより，波長解析したところ全て１．３１μｍの
波長であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波長の光
は全く存在していなかった。すなわちこの試料は波長
１．３１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラデー
回転子であり，しかもこの波長の光を波長０．８０８μ
ｍの光で増幅できることが確認できた。
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く
変化しなかったが，透過率は１０５％となり１００％を
越えていた。以上の結果を下記表１に示した。また波長
０．８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態で，パ
ワーメータヘッドに達している光を光スペクトラムアナ
ライザにより，波長解析したところ全て１．３１μｍの
波長であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波長の光
は全く存在していなかった。すなわちこの試料は波長
１．３１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラデー
回転子であり，しかもこの波長の光を波長０．８０８μ
ｍの光で増幅できることが確認できた。
【００２８】（実施例８）酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ
3 ）１．５ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
３．５ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.20Ｂｉ1.50Ｎｄ0.3 Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により２５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を２００μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
3 ）１．５ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
３．５ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.20Ｂｉ1.50Ｎｄ0.3 Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により２５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を２００μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
【００２９】まず波長１．３１μｍの安定化光源のみ一
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く
変化しなかったが，透過率は１０５％となり１００％を
越えていた。以上の結果を下記表１に示した。また波長
０．８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態で，パ
ワーメータヘッドに達している光を光スペクトラムアナ
ライザにより，波長解析したところ全て１．３１μｍの
波長であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波長の光
は全く存在していなかった。すなわちこの試料は波長
１．３１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラデー
回転子であり，しかもこの波長の光を波長０．８０８μ
ｍの光で増幅できることが確認できた。
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く
変化しなかったが，透過率は１０５％となり１００％を
越えていた。以上の結果を下記表１に示した。また波長
０．８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態で，パ
ワーメータヘッドに達している光を光スペクトラムアナ
ライザにより，波長解析したところ全て１．３１μｍの
波長であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波長の光
は全く存在していなかった。すなわちこの試料は波長
１．３１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラデー
回転子であり，しかもこの波長の光を波長０．８０８μ
ｍの光で増幅できることが確認できた。
【００３０】（実施例９）酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ
3 ）２．５ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
２．５ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.47Ｂｉ1.50Ｎｄ0.03Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により２５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を２００μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
3 ）２．５ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
２．５ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.47Ｂｉ1.50Ｎｄ0.03Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により２５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を２００μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
【００３１】まず波長１．３１μｍの安定化光源のみ一
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く
変化しなかったが，透過率は１０５％となり１００％を
越えていた。以上の結果を下記表１に示した。また波長
０．８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態で，パ
ワーメータヘッドに達している光を光スペクトラムアナ
ライザにより，波長解析したところ全て１．３１μｍの
波長であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波長の光
は全く存在していなかった。すなわちこの試料は波長
１．３１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラデー
回転子であり，しかもこの波長の光を波長０．８０８μ
ｍの光で増幅できることが確認できた。
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く
変化しなかったが，透過率は１０５％となり１００％を
越えていた。以上の結果を下記表１に示した。また波長
０．８０８μｍの半導体レーザを発振させた状態で，パ
ワーメータヘッドに達している光を光スペクトラムアナ
ライザにより，波長解析したところ全て１．３１μｍの
波長であり，波長０．８０８μｍをはじめ他の波長の光
は全く存在していなかった。すなわちこの試料は波長
１．３１μｍの光に対する光アイソレータ用ファラデー
回転子であり，しかもこの波長の光を波長０．８０８μ
ｍの光で増幅できることが確認できた。
【００３２】（比較例１）酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ
3 ）１．５ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
３．５ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.60Ｂｉ1.00Ｎｄ0.40Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により３５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を３００μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
3 ）１．５ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
３．５ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.60Ｂｉ1.00Ｎｄ0.40Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により３５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を３００μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
【００３３】まず波長１．３１μｍの安定化光源のみ一
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く
変化しなかった。また透過率は９９％と変化しなかっ
た。以上の結果を下記表１に示した。
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く
変化しなかった。また透過率は９９％と変化しなかっ
た。以上の結果を下記表１に示した。
【００３４】すなわちこの試料は波長１．３１μｍの光
に対する光アイソレータ用ファラデー回転子であるが，
この波長の光を波長０．８０８μｍの光で増幅できない
ことが確認できた。
に対する光アイソレータ用ファラデー回転子であるが，
この波長の光を波長０．８０８μｍの光で増幅できない
ことが確認できた。
【００３５】（比較例２）酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ
3 ）４．７ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
０．３ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.98Ｂｉ1.00Ｎｄ0.02Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により３５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を３００μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
3 ）４．７ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
０．３ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.98Ｂｉ1.00Ｎｄ0.02Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により３５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を３００μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
【００３６】まず波長１．３１μｍの安定化光源のみ一
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く
変化しなかった。また透過率は９９％と変化しなかっ
た。以上の結果を下記表１に示した。
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は４５．０度と全く
変化しなかった。また透過率は９９％と変化しなかっ
た。以上の結果を下記表１に示した。
【００３７】すなわちこの試料は波長１．３１μｍの光
に対する光アイソレータ用ファラデー回転子であるが，
この波長の光を波長０．８０８μｍの光で増幅できない
ことが確認できた。
に対する光アイソレータ用ファラデー回転子であるが，
この波長の光を波長０．８０８μｍの光で増幅できない
ことが確認できた。
【００３８】（比較例３）酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ
3 ）２．２ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
２．８ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.25Ｂｉ1.60Ｎｄ0.15Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により３５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を２７５μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
3 ）２．２ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
２．８ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.25Ｂｉ1.60Ｎｄ0.15Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により３５０μｍの厚さまで育成し
た。この単結晶厚膜を２７５μｍの厚さに研磨し，両面
に無反射コーティングを施した。この試料を図１に示し
た光学系により測定した。
【００３９】まず波長１．３１μｍの安定化光源のみ一
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は８０％であった。
これはこの試料の結性晶が悪く光の散乱，吸収等があっ
たためである。次に波長１．３１μｍの安定化光源出力
はそのままで波長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍ
Ｗの出力で発振させた。その結果ファラデー回転角は４
５．０度と全く変化しなかったが，透過率は１２０％と
なり１００％を越えていた。以上の結果を下記表１に示
した。
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は４５．０度であり，透過率は８０％であった。
これはこの試料の結性晶が悪く光の散乱，吸収等があっ
たためである。次に波長１．３１μｍの安定化光源出力
はそのままで波長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍ
Ｗの出力で発振させた。その結果ファラデー回転角は４
５．０度と全く変化しなかったが，透過率は１２０％と
なり１００％を越えていた。以上の結果を下記表１に示
した。
【００４０】すなわちこの試料は波長１．３１μｍの光
に対する光ファラデー回転子であり，この波長の光を波
長０．８０８μｍの光で増幅できるのではあるが，入射
光が散乱するために光アイソレータ等の光部品としては
使用できないことが明らかだった。
に対する光ファラデー回転子であり，この波長の光を波
長０．８０８μｍの光で増幅できるのではあるが，入射
光が散乱するために光アイソレータ等の光部品としては
使用できないことが明らかだった。
【００４１】（比較例４）酸化ガドリニウム（Ｇｄ2 Ｏ
3 ）２．７ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
２．３ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.60Ｂｉ0.25Ｎｄ0.15Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により１０５０μｍの厚さまで育成し
た。この膜の両面に無反射コーティングを施した。この
試料を図１に示した光学系により測定した。
3 ）２．７ｍｏｌ％，酸化ネオジウム（Ｎｄ2 Ｏ3 ）
２．３ｍｏｌ％，酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１５ｍｏｌ％，
酸化鉛（ＰｂＯ）３０ｍｏｌ％，酸化ビスマス（Ｂｉ2
Ｏ3 ）３０ｍｏｌ％，酸化硼素（Ｂ2 Ｏ3 ）２０ｍｏｌ
％からなる融液よりＧｄ1.60Ｂｉ0.25Ｎｄ0.15Ｆｅ5 Ｏ
12なる組成の希土類・鉄・ガーネット単結晶厚膜を液相
エピタキシャル法により１０５０μｍの厚さまで育成し
た。この膜の両面に無反射コーティングを施した。この
試料を図１に示した光学系により測定した。
【００４２】まず波長１．３１μｍの安定化光源のみ一
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は３９．４度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は３９．４度と全く
変化しなかったが，透過率は１４９％となり１００％を
越えていた。以上の結果を下記表１に示した。
定出力（約１ｍＷ）で発振させた。その結果ファラデー
回転角は３９．４度であり，透過率は９９％であった。
次に波長１．３１μｍの安定化光源出力はそのままで波
長０．８０８μｍの安定化光源を２０ｍＷの出力で発振
させた。その結果ファラデー回転角は３９．４度と全く
変化しなかったが，透過率は１４９％となり１００％を
越えていた。以上の結果を下記表１に示した。
【００４３】
【表１】
【００４４】また波長０．８０８μｍの半導体レーザを
発振させた状態で，パワーメータヘッドに達している光
を光スペクトラムアナライザにより，波長解析したとこ
ろ全て１．３１μｍの波長であり，波長０．８０８μｍ
をはじめ他の波長の光は全く存在していなかった。すな
わちこの試料は波長１．３１μｍの光に対するファラデ
ー回転子であり，しかもこの波長の光を波長０．８０８
μｍの光で増幅できることが確認できた。すなわちこの
膜を波長１．３１μｍの光に対するファラデー回転角が
４５．０度以上を示す厚さである１２００μｍの厚さま
で育成できれば増幅機能を持つ光アイソレータ用ファラ
デー回転子となるのだが１２００μｍの厚さまで育成を
試みたところクラックが多量に発生し，使用できなかっ
た。
発振させた状態で，パワーメータヘッドに達している光
を光スペクトラムアナライザにより，波長解析したとこ
ろ全て１．３１μｍの波長であり，波長０．８０８μｍ
をはじめ他の波長の光は全く存在していなかった。すな
わちこの試料は波長１．３１μｍの光に対するファラデ
ー回転子であり，しかもこの波長の光を波長０．８０８
μｍの光で増幅できることが確認できた。すなわちこの
膜を波長１．３１μｍの光に対するファラデー回転角が
４５．０度以上を示す厚さである１２００μｍの厚さま
で育成できれば増幅機能を持つ光アイソレータ用ファラ
デー回転子となるのだが１２００μｍの厚さまで育成を
試みたところクラックが多量に発生し，使用できなかっ
た。
【００４５】以上，実施例を用いて本発明を説明した。
上記実施例には，希土類元素ＲがＧｄ（ガドリニウム）
の場合のみを示している。しかしファラデー回転の起源
がＢｉにあり，増幅作用の起源がＮｄにあることは明か
であり，本発明の請求範囲に示される組成全般において
も波長１．３１μｍの光に対する光アイソレータ用ファ
ラデー回転子となり，しかもこの波長の光を波長０．８
０８μｍの光で増幅できることは明かである。
上記実施例には，希土類元素ＲがＧｄ（ガドリニウム）
の場合のみを示している。しかしファラデー回転の起源
がＢｉにあり，増幅作用の起源がＮｄにあることは明か
であり，本発明の請求範囲に示される組成全般において
も波長１．３１μｍの光に対する光アイソレータ用ファ
ラデー回転子となり，しかもこの波長の光を波長０．８
０８μｍの光で増幅できることは明かである。
【００４６】
【発明の効果】以上，説明したように，本発明によれ
ば，増幅作用を持つファラデー回転子と，それに用いる
磁気光学ガーネット，それを用いた光増幅素子とを提供
することができる。
ば，増幅作用を持つファラデー回転子と，それに用いる
磁気光学ガーネット，それを用いた光増幅素子とを提供
することができる。
【図１】本発明の実施例に係る磁気光学ガーネットの測
定用光学系を示す図である。
定用光学系を示す図である。
１ 第１の安定化光源（波長１．３１μｍ） ２ 第２の安定化光源（波長０．８０８μｍ） ３ 光ファイバ ４ コリメートレンズ ５ プリズム ６ グラントムソンプリズム ７ 磁界印加用円筒形磁石 ８ 試料 ９ａ パワーメータヘッド ９ パワーメータ １１ フィルタ
Claims (3)
- 【請求項１】 化学式；Ｒ3-X-Y ＢｉX ＮｄY Ｆｅ5 Ｏ
12（但し，ＲはＹ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｔ
ｍ，Ｙｂ，Ｌｕで示される元素のうち少なくとも１種で
あり，０．３≦Ｘ≦１．５，０．０３≦Ｙ≦０．３）で
示されることを特徴とする磁気光学ガーネット。 - 【請求項２】 請求項１記載の磁気光学ガーネットの単
結晶板を備えたことを特徴とするファラデー回転素子。 - 【請求項３】 請求項１記載の磁気光学ガーネットの単
結晶板を備え，第１の波長の光と前記第１の波長と異な
る第２の波長の光とを入力して，前記第１及び第２の波
長の光の内のいずれか一方の光の強度を高めて出力する
ことを特徴とする光増幅素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31657094A JPH08169799A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 磁気光学ガーネット，それを用いたファラデー回転素子，及び光増幅素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31657094A JPH08169799A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 磁気光学ガーネット，それを用いたファラデー回転素子，及び光増幅素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08169799A true JPH08169799A (ja) | 1996-07-02 |
Family
ID=18078573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31657094A Pending JPH08169799A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 磁気光学ガーネット，それを用いたファラデー回転素子，及び光増幅素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08169799A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012073670A1 (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-07 | 住友金属鉱山株式会社 | ビスマス置換型希土類鉄ガーネット結晶膜と光アイソレータ |
| JP2012131690A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-07-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ビスマス置換型希土類鉄ガーネット結晶膜と光アイソレータ |
| JP2018095486A (ja) * | 2016-12-08 | 2018-06-21 | 住友金属鉱山株式会社 | ビスマス置換型希土類鉄ガーネット結晶膜とその製造方法、及び光アイソレータ |
-
1994
- 1994-12-20 JP JP31657094A patent/JPH08169799A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012073670A1 (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-07 | 住友金属鉱山株式会社 | ビスマス置換型希土類鉄ガーネット結晶膜と光アイソレータ |
| JP2012116672A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ビスマス置換型希土類鉄ガーネット結晶膜と光アイソレータ |
| JP2012131690A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-07-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ビスマス置換型希土類鉄ガーネット結晶膜と光アイソレータ |
| US9303333B2 (en) | 2010-11-29 | 2016-04-05 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Bismuth-substituted rare-earth iron garnet crystal film and optical isolator |
| JP2018095486A (ja) * | 2016-12-08 | 2018-06-21 | 住友金属鉱山株式会社 | ビスマス置換型希土類鉄ガーネット結晶膜とその製造方法、及び光アイソレータ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040907 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040922 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050316 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |