JPS60235106A - 光アイソレ−タ - Google Patents
光アイソレ−タInfo
- Publication number
- JPS60235106A JPS60235106A JP9095284A JP9095284A JPS60235106A JP S60235106 A JPS60235106 A JP S60235106A JP 9095284 A JP9095284 A JP 9095284A JP 9095284 A JP9095284 A JP 9095284A JP S60235106 A JPS60235106 A JP S60235106A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical isolator
- semiconductor
- laser
- optical waveguide
- optical
- 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.)
- Pending
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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
- G02F1/0955—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 used as non-reciprocal devices, e.g. optical isolators, circulators
Landscapes
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体レーザ等のレーザ光の帰還光を遮断す
る光アイソレータに関するものである。
る光アイソレータに関するものである。
半導体レーザを用いた、光通信、光情報処理などにおい
て、半導体レーザより出射されたレーザ光が、反射によ
り再び半導体レーザ光に帰還する（１） と、その発振状態が不安定となり、高精度の情報伝達は
不可能となる。これを防止する素子として光アイソレー
タがある。従来この素子材料としては、常磁性ガラスお
よび磁性ガーネット（たとえば、電気通信学会；信学技
報０ＱＥ７８−１３３）等が使用されてきた。一方、半
導体レーザの高性能化。
て、半導体レーザより出射されたレーザ光が、反射によ
り再び半導体レーザ光に帰還する（１） と、その発振状態が不安定となり、高精度の情報伝達は
不可能となる。これを防止する素子として光アイソレー
タがある。従来この素子材料としては、常磁性ガラスお
よび磁性ガーネット（たとえば、電気通信学会；信学技
報０ＱＥ７８−１３３）等が使用されてきた。一方、半
導体レーザの高性能化。
高集積化の要請から、光アイソレータと一体化できる可
能性の高い光アイソレータの開発が望まれており、従来
素子では対応できなかった。
能性の高い光アイソレータの開発が望まれており、従来
素子では対応できなかった。
本発明の目的は、半導体レーザと一体化できる可能性の
高い光アイソレータを提供することにある。
高い光アイソレータを提供することにある。
〔発明の概要）
半導体レーザには、基板材料として、ＧａＡｓ。
ＩｎＰ等の■−ｖ族化合物が通常使用される。
半導体レーザと光アイソレータを一体化するためには、
基板材料が同一であることが、最も望ましい。すなわち
、半導体レーザとの一体化を意図した光アイソレータの
材料（ファラデー回転材料）（２） には５化合物半導体が適当である。
基板材料が同一であることが、最も望ましい。すなわち
、半導体レーザとの一体化を意図した光アイソレータの
材料（ファラデー回転材料）（２） には５化合物半導体が適当である。
本発明において、ファラデー回転材料として、ｍ−ｖ族
化合物を選定し、かつ、将来、半導体レーザと光アイソ
レータを同一基板上に作製し、レーザ光の伝搬モードを
制御し易いように、二次元導波路（スラブ型導波路）と
したことを特徴とした光アイソレータを考案し、試作し
て、効率良く動作できる波長領域を実験的に見出した。
化合物を選定し、かつ、将来、半導体レーザと光アイソ
レータを同一基板上に作製し、レーザ光の伝搬モードを
制御し易いように、二次元導波路（スラブ型導波路）と
したことを特徴とした光アイソレータを考案し、試作し
て、効率良く動作できる波長領域を実験的に見出した。
■−■半導体化合物のファラデー回転能については、す
でに報告（たとえば、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｕｉｅｗ
。
でに報告（たとえば、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｕｉｅｗ
。
１社（１９６１） ７５２）されているが、これを光ア
イソレータに応用した例は無い。また、光アイソレータ
を二次元導波路型とすることは、すでに、提案され（た
とえば、Ａｐｐｌｉｅｄ ０ｐｔｉｃｓ、 ２０ （１
９８１）２４４４）でいるが、化合物半導体へ適用した
例は無い。
イソレータに応用した例は無い。また、光アイソレータ
を二次元導波路型とすることは、すでに、提案され（た
とえば、Ａｐｐｌｉｅｄ ０ｐｔｉｃｓ、 ２０ （１
９８１）２４４４）でいるが、化合物半導体へ適用した
例は無い。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は本発明の光アイソレータの構成を示す断面図である
。厚さ３００μｍのＧａＡｓ基板２の（３） 上に、ＭＯＣＶＤ法により、キャリア濃度が基板２より
約０．１％小さく屈折率が基板２よりも約０．３％大き
いＧａＡｓ光導波層１を、約２０μｍエピタキシャル成
長させた。光伝搬方向の長さは１．０ ｍである。３，
４は薄型偏光子、検光子で、それらの偏光面は互いに４
５°をなしている。５は、ドーナツ形のＳ ｍ −Ｇ
ｏ永久磁石であり、６，７はスペーサである。また、■
は光の伝搬方向を示す。
図は本発明の光アイソレータの構成を示す断面図である
。厚さ３００μｍのＧａＡｓ基板２の（３） 上に、ＭＯＣＶＤ法により、キャリア濃度が基板２より
約０．１％小さく屈折率が基板２よりも約０．３％大き
いＧａＡｓ光導波層１を、約２０μｍエピタキシャル成
長させた。光伝搬方向の長さは１．０ ｍである。３，
４は薄型偏光子、検光子で、それらの偏光面は互いに４
５°をなしている。５は、ドーナツ形のＳ ｍ −Ｇ
ｏ永久磁石であり、６，７はスペーサである。また、■
は光の伝搬方向を示す。
第１図の構成で当初、永久磁石５をとり除き光導波層に
ＴＥモードの光を入射し、その出力光の偏光状態を観察
したのち、永久磁石５を配置して、その偏光状態の変化
を測定した。永久磁石５としては、光導波層１の位置で
の磁束密度が０．３ Ｋガウスのものを用いた。光源と
しては、発振波長の異なるレーザ光源を取り換えて使用
した。
ＴＥモードの光を入射し、その出力光の偏光状態を観察
したのち、永久磁石５を配置して、その偏光状態の変化
を測定した。永久磁石５としては、光導波層１の位置で
の磁束密度が０．３ Ｋガウスのものを用いた。光源と
しては、発振波長の異なるレーザ光源を取り換えて使用
した。
第２図に、光の波長とファラデー回転角の関係を示す。
波長０．９ μｍでファラデー回転角は４５°となって
いる。波長が大きくなると回転角は小さくなるが波長１
．０ μｍまでは比較的大きい。約波長１．２ μｍで
最小となり、その後やや（４） 上昇する傾向にある。ここで使用している光導波層の基
礎吸収端は約０．８ μｍと考えられ、基礎吸収端近倹
約０．２ μｍ範囲内でファラデー回転は比較的大きい
と云える。なお、波長１．０ μｍでは、約５にガウス
の永久磁石を使用すれば４５゜のファラデー回転が得ら
れる。また、波長１．５μｍ以上で、波長１．０ μｍ
以下と同程度のファラデー回転を得られる可能性はある
が、光アイソレータと組合せて使用する半導体レーザの
発振波長の限界を越えることとなり、実際上適用できな
り１゜ 本実施例ではＧａＡｓを基板とし、これを同種でキャリ
ア濃度の異なるＧａＡｓを光導波層としたが、他の半導
体化合物、例えば、 ＧａＡ Ｑ Ａｓ、 ＧａＡ Ｑ
ＩｎＡｓ。
いる。波長が大きくなると回転角は小さくなるが波長１
．０ μｍまでは比較的大きい。約波長１．２ μｍで
最小となり、その後やや（４） 上昇する傾向にある。ここで使用している光導波層の基
礎吸収端は約０．８ μｍと考えられ、基礎吸収端近倹
約０．２ μｍ範囲内でファラデー回転は比較的大きい
と云える。なお、波長１．０ μｍでは、約５にガウス
の永久磁石を使用すれば４５゜のファラデー回転が得ら
れる。また、波長１．５μｍ以上で、波長１．０ μｍ
以下と同程度のファラデー回転を得られる可能性はある
が、光アイソレータと組合せて使用する半導体レーザの
発振波長の限界を越えることとなり、実際上適用できな
り１゜ 本実施例ではＧａＡｓを基板とし、これを同種でキャリ
ア濃度の異なるＧａＡｓを光導波層としたが、他の半導
体化合物、例えば、 ＧａＡ Ｑ Ａｓ、 ＧａＡ Ｑ
ＩｎＡｓ。
ＩｎＰ、ＩｎＧａＰ等を用いても同様の効果を有する素
子ができるであろうことは十分予想できる。また、本実
施例では二次元導波路を用いたが、リッジ型などの三次
元導波路を用いることも十分可能である。
子ができるであろうことは十分予想できる。また、本実
施例では二次元導波路を用いたが、リッジ型などの三次
元導波路を用いることも十分可能である。
（５）
本発明によれば、半導体レーザと一体化できる可能性の
高い、光アイソレータを提供できる効果がある。
高い、光アイソレータを提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施例の構成を示す断面図４・・・
薄型検光子、５・・・永久磁石、６．７・・・スペーサ
。 代理人 弁理士 高橋明夫 （６）
薄型検光子、５・・・永久磁石、６．７・・・スペーサ
。 代理人 弁理士 高橋明夫 （６）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 、 ＧａＡｓ、Ｉ ｎ、 Ｐなどの化合物半導体
を基板とし、その上に屈折率の大きい化合物半導体をエ
ピタキシャル成長させて光導波路とし、この光導波路に
磁界を印加して４５度のファラデー回転を生せしめるこ
とを特徴とする光アイソレータ。 ２、上記光アイソレータの動作に使用する光の波長を、
高屈折率化合物半導体の基礎吸収端の近傍０．２ μｍ
以内とする特許請求の範囲第１項記載の光アイソレータ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9095284A JPS60235106A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 光アイソレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9095284A JPS60235106A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 光アイソレ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60235106A true JPS60235106A (ja) | 1985-11-21 |
Family
ID=14012813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9095284A Pending JPS60235106A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 光アイソレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60235106A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02139502A (ja) * | 1988-11-21 | 1990-05-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光アイソレータと磁気光学素子と光集積回路と磁気光学素子の製造方法と光集積回路の製造方法 |
| JPH03255420A (ja) * | 1990-03-05 | 1991-11-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 自己保持型光スイッチ |
| EP0470523A2 (en) * | 1990-08-04 | 1992-02-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical polorization-state converting apparatus for use as isolator, modulator and the like |
-
1984
- 1984-05-09 JP JP9095284A patent/JPS60235106A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02139502A (ja) * | 1988-11-21 | 1990-05-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光アイソレータと磁気光学素子と光集積回路と磁気光学素子の製造方法と光集積回路の製造方法 |
| JPH03255420A (ja) * | 1990-03-05 | 1991-11-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 自己保持型光スイッチ |
| EP0470523A2 (en) * | 1990-08-04 | 1992-02-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical polorization-state converting apparatus for use as isolator, modulator and the like |
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