JPS58221810A - 光アイソレ−タ及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光通信などの光応用システムあるいはデバイ
スにおいて不可欠な、光アイソレータ及びその製造方法
に関する。

従来の光アイソノー夕は、可視領域についてはガラス材
料、近赤外領域についてはＹＩＧ単結晶な用いて構成さ
れているが、将来の長波長光ヲ用いた光通信システムに
おいては、小型、大容量、低コスト、他の光素子との集
積化等を考慮すると、中でも、導波路型の光アイソレー
タが有力となる。

こうした導波路型光アイル−タの従来の基本構成及び動
作原理を第１図に即して説明するが、この種の光アイソ
レータは、結局、一方向性の光伝送路であって、基板／
上に形成した導波路層ａ中の光の伝播な所定の一方向１
例えば左端面３から右端面ダに向けての方向には許すが
、逆方向にはこれを阻止ぜんとするものである。

而して、これ？満足するために、従来は、導波路層コな
光透過性で、かつ、いづれの個所でも磁気的性質が均質
な磁気光学膜から構成し。

入射端面３に入射する正規の入射光１ｉの進行方向に沿
う前後の第一、第二領域α１．αｌな想定して、進行方
向手前の第一領域α１にはファラデー効果による非相反
効果を当該入射光■、に与えることのできる方向の外部
磁界を印加し、これに続く進行方向先方の第二領域ａ２
には、フォークト効果による相反効果を当該入射光１１
に与れることのできる方向の外部磁界を印加している。

その上で１人、出射両端面Ｊ、４’の近傍に、一般には
導波路層コ上に形成した金属クラッド層として構成され
る通過モード選択用の偏光子乃至モード選択器ｊ、Ａが
備えられる。

基本動作を説明すると、入射端面３から導波路層コに入
射していく正規の入射光Ｉｉは、モード選択器３により
ＴＥ波だけがその通過を許され、非相反効果領域α、に
おい−てその偏光面が４５゜回転する。し力・し、この
正規の入射光１番は、続く相反効果領域α、にて先の偏
光面の回転が打ち消され１元のＴｇ波に戻るため、出射
端面ｑから正規の出射光重。とじて出射していくことが
できる。

対して、出射光Ｉ。の反射等による望ましくない雑音光
ｌｉｅが出射端面ｑに入射すると、出射端面近傍に備え
られているモード選択器６がこの入射光１ｉ”　ｋ　Ｔ
Ｅ波として導波路層２中に送るため、この入射光ｉｉ１
は、先づ相反効果領域ａ、す経てから非相反効果領域’
＋に通過する結果として、ＴＭ波となり、従って入射端
面側のモ　　　　”−ド選択器Ｓな通過することができ
ず、乃至は既述のようにこのモード選択器が金属クラッ
ドである場合にはこれに吸収され、いづれにしろ入射端
面３からの出射が妨げられるのである。

このように、従来の光アイソレータにおいても、単一、
かつ均質な磁気光学膜である導波路層コに１選択的に非
相反効果領域α１と一相反効うに、磁化の方向が異なる
非相反、相反の各効果領域を形成するのは極めて厄介で
、複雑かつ大型、高価な磁場印加装置な要し、殊に集積
化の妨げとなる等の欠点があったのである。

本発明は、この点に鑑てなされたもので、磁気光学膜自
体の磁気的性質が、非相反、相反の各領域に応じて夫々
に適わしいように互いには異なる光アイソレータを提供
することにより。

製作の簡単化、高精度化、殊に磁場印加装置の小型単純
化を図ったものである。

第２図は１本発明による光アイルレータ製造方法の望ま
しい一実施例な示している。但し。

第１図示の従来例乃至この種光アイソＶ−タＤ基本構成
例中と機能的に対応する構成子には第２図中でも同一の
符号を付しておく。

先づ、第２Ａ図示のように、　ＧＧＧ結晶結晶基板／の
上に、磁化Ｆ２の方向が膜主面九対して立ち上がった（
ＹＬａＥｕ）ｓ　（ＦｇＧａ　））０１ｆ等の磁気光学
膜コを形成する。このような方向の磁化を持つようにす
るのは公知の成長技術で可能であり。

良く知られているように、成長誘導磁気異方性に基づく
ものである。

従って、入射光Ｉｉに対し、この磁化方向Ｆ、が直角で
、かつ膜上面から立ち上がった関係となる方向を、当該
入射光１ｉの入射方向乃至進行方向Ｆｉと定めれば、こ
の膜乃至導波路層λは、この時点では、均質な全長に亘
って当該入射光Ｉｉに対してフォークト効果？与える領
域となっている。向、第２Ａ図示の段階では未だ素子と
して完成していないので、入射光Ｉｔ、は仮想線で示し
ている。

而して１本発明製造方法では、このように。

全域が言わば相反効果領域用として均質に形成されてい
る磁気光学膜に対し、所要の長さ領域？光進行方向Ｆｉ
　、））後方に残して、進行方向手前の領域町′す非相
反効果領域とするに通わしい磁気的性質とするために、
該領域α１′ナレーザアニールし、この領域α、′の本
来の成長誘導磁気異方性を消失又は大巾に低減させる。

第２Ａ図中では、この模様を模式的に示していて、用い
た磁気光学膜に適当な波長のレーザビームＬＢ　、例え
ばこの場合はＡｒレーザビームＬＢｋ適当なスポット径
に絞り、適当な出力で、所要の被処理部分ａ、を長さ方
向Ｘ、適当な巾の巾方向Ｙに相対的に走査する。

このようにして、第２Ｂ図に示すように、この磁気光学
膜コには、レーザアニールが施されているか否かによっ
て、互いに磁気的性質の異なる磁気光学膜部分乃至領域
コＡ　、　ＪＢが形成される。

而して、このように、同一組成ではあっても磁気的性質
が異なる両頭域ＪＡ　、　、２Ｂ　、即ち１本来の成長
誘導磁気異方性がそのまま残っている領域−Ｂと、この
成長誘導磁気異方性が消失又は大幅に低減した領域２人
とに、既述した光進行方向Ｆｉと同方向への磁場を印加
すると、領域−Ｂには有意の変化を起こさないで済む一
方で、領域コＡには光の進行方向Ｆ１と同方向Ｆ、の磁
化を起こすことができる。

従って、この領域２人を７アラデー効果による非相反効
果領域α１として利用でき、他方の領域２Ｂを７オーク
ト効果による相反領域α！とじて利用できることが証さ
れ、第２Ｂ図中では仮想線ま、６で示すが、モード選択
器を付すことにより、第１図示と原理的に同じ光アイソ
レータが構成でき１本出願人においてその所期動作な確
認した。勿論、上記から顕らかな通り、原理。

機能を同様に満たすにしても１本発明光アイソレータは
、各領域毎に磁化の方向が異なる複雑かつ大型な磁場印
加装置を必要とせず、単−力為つ一様な磁場で済むので
、集積化にも有利である等の大きな効果がある。勿論、
外部磁場は本来は領域、２Ｂには不要であるが、素子が
微細化していくと、領域、２Ａのみに磁場を与えること
は却つて面倒になるので、そうした意味からは９両領域
に一様な磁場な与えても、領域２人にのみ所要の面内方
向磁化を生じさせることかで籾、領域：ｌＢの磁化方向
には有意の影響を及ぼさないということが−りの効果と
なるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は光アイソレータの基本構造の概略構成図、第２
図は本発明による光アイソシータ製造方法の一実施例の
各工程の説明図、である。 図中、／は基板、コは磁気光学膜乃至導波路層、コＡ、
−Ｂは磁気的性質の異なる領域、３は入射端面、ｑは出
射端面、Ｓ、６はモード選択器＋”ｌは領域−Ａによる
非相反効果領域、α、は領域：ｌＢによる相反効果領域
、である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　同一組成の磁気光学膜を導波路とし、該磁気
   光学膜中に、光の進行方向に沿って非相反効果領域と相
   反効果領域とな形成して成る導波路型の光アイソレータ
   であって。 上記磁気光学膜中の非相反効果領域の形成部分と相反効
   果領域の形成部分とは、同一組成であるが磁気的性質が
   互いに異なっていることな特徴とする光アイソソータ。
2. （２）　　同一組成の磁気光学膜により導波路を構成し
   、該磁気光学膜中に、光の進行方向に沿って非相反効果
   領域と相反効果領域とを形成して成る導波路型の光アイ
   ソレータの製造方法であって。 基板上に上記相反効果頭載用の磁気的性質な持つ磁気光
   学膜な形成し。 該磁気光学膜において、上記非相反効果領域を形成すべ
   き部分に対し、Ｖ−ザアニールを施すことにより、当該
   部分の磁気的性質を。 上記相反効果領域形成部分の磁気的性質と異なる非相反
   効果領域用とすることな特徴とする光アイソレータの製
   造方法。