JPS6049281B2 - 磁性薄膜光導波路 - Google Patents
磁性薄膜光導波路Info
- Publication number
- JPS6049281B2 JPS6049281B2 JP5994377A JP5994377A JPS6049281B2 JP S6049281 B2 JPS6049281 B2 JP S6049281B2 JP 5994377 A JP5994377 A JP 5994377A JP 5994377 A JP5994377 A JP 5994377A JP S6049281 B2 JPS6049281 B2 JP S6049281B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- magnetic thin
- optical waveguide
- solid solution
- substrate
- 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
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＧｄ。
Ｇａ。Ｏ、Ｏ基板上に磁性薄膜を２層成長させる際、Ｔ
Ｅｏモード、ＴＭｏモードの縮退する膜厚を大きくし、
膜厚の制御、導波路との接続を容易にした光導波路に関
するものである。導波形光機能素子は光伝送および集積
光回路に不可欠なものである。光を制御する方法として
、電気光学効果、光弾性効果、磁気光学効果を用いたも
のがある。磁気光学効果を用いることより、モード変換
器、シャーレータ、アイソレータなど相反、非相反素子
の構成が可能である。従来提案されてきた導波形モード
変換器、アイソレータはＧ（Ｌ３Ｇａ５Ｏ、Ｏ基板上に
Ｒ。Ｆｅ５Ｏ、２−Ｒ３’Ｇａ、Ｏ、２（Ｒ）Ｒ’は希
土類元素）の固溶系の磁性薄膜を液相エピタキシャル法
によつて成長させたことを基本としていた。ところで、
単一モードファイバによる大容量伝方式に連合させるに
は、機能素子も単一モーード化する必要がある。
Ｅｏモード、ＴＭｏモードの縮退する膜厚を大きくし、
膜厚の制御、導波路との接続を容易にした光導波路に関
するものである。導波形光機能素子は光伝送および集積
光回路に不可欠なものである。光を制御する方法として
、電気光学効果、光弾性効果、磁気光学効果を用いたも
のがある。磁気光学効果を用いることより、モード変換
器、シャーレータ、アイソレータなど相反、非相反素子
の構成が可能である。従来提案されてきた導波形モード
変換器、アイソレータはＧ（Ｌ３Ｇａ５Ｏ、Ｏ基板上に
Ｒ。Ｆｅ５Ｏ、２−Ｒ３’Ｇａ、Ｏ、２（Ｒ）Ｒ’は希
土類元素）の固溶系の磁性薄膜を液相エピタキシャル法
によつて成長させたことを基本としていた。ところで、
単一モードファイバによる大容量伝方式に連合させるに
は、機能素子も単一モーード化する必要がある。
モード変換器、アイソレーータにおいても、モード変換
効率を上げるために、、ＴＥモード、ＴＭモードが縮退
していることが必須の条件である。Ｒ。Ｆｅ、Ｏ、Ｏ−
Ｒ。’Ｇａ。Ｏ、Ｏの固溶系の屈折率は二者の組成比を
変えることにより、２．２２から１．９４まで可変であ
るが、Ｒ。’Ｇａ５Ｏ、Ｏの多いほど磁気光学効果は小
さくなる。磁気光学効果の大きなＲ３Ｆｅ５Ｏ、Ｏの多
い組成を用いると、導波路であるＲ３Ｆｅ５Ｏ、２−Ｒ
。’Ｇａ、Ｏ、Ｏ膜と基板であるＧｄ３Ｇａ５Ｏ、２と
の屈折率の差が大きくなり、単一モ、 −ド条件でＴＥ
ｏとＭｏモードを縮退させるには、光導波路膜厚が波長
の０．２〜０．４倍程度、すなわち２０００〜４０００
Λまて縮めて薄くしなければならない。このように薄い
膜を精度よく制御することは技′術的に困難である。
効率を上げるために、、ＴＥモード、ＴＭモードが縮退
していることが必須の条件である。Ｒ。Ｆｅ、Ｏ、Ｏ−
Ｒ。’Ｇａ。Ｏ、Ｏの固溶系の屈折率は二者の組成比を
変えることにより、２．２２から１．９４まで可変であ
るが、Ｒ。’Ｇａ５Ｏ、Ｏの多いほど磁気光学効果は小
さくなる。磁気光学効果の大きなＲ３Ｆｅ５Ｏ、Ｏの多
い組成を用いると、導波路であるＲ３Ｆｅ５Ｏ、２−Ｒ
。’Ｇａ、Ｏ、Ｏ膜と基板であるＧｄ３Ｇａ５Ｏ、２と
の屈折率の差が大きくなり、単一モ、 −ド条件でＴＥ
ｏとＭｏモードを縮退させるには、光導波路膜厚が波長
の０．２〜０．４倍程度、すなわち２０００〜４０００
Λまて縮めて薄くしなければならない。このように薄い
膜を精度よく制御することは技′術的に困難である。
また単一モードファイバのコア径、変調器の導波路の膜
厚は数μｍ程度てあるから、これらとの接続に関しても
大幅な接続損失が見込まれる。本発明はこれらの欠点を
解決するため、 Ｇｄ３Ｇａ５Ｏｌ２基板上に、Ｒ３Ｆｅ５Ｏｌ。
厚は数μｍ程度てあるから、これらとの接続に関しても
大幅な接続損失が見込まれる。本発明はこれらの欠点を
解決するため、 Ｇｄ３Ｇａ５Ｏｌ２基板上に、Ｒ３Ｆｅ５Ｏｌ。
−Ｒ３″Ｇａ，Ｏｌ。系の組成比の異なる固溶磁性薄膜
を２層形成させ、前記組成比は第１層の薄膜の屈折率よ
りも光導波路となるべき第２層の薄膜の屈折率をわずか
大きくしたものである。以下図面により本発明の詳細な
説明する。Ｇｄ３Ｇａ５Ｏｌ２は高品質、大口径な単結
晶が比較的容易に得られる物質て磁性薄膜光導波路基板
として最も適している。
を２層形成させ、前記組成比は第１層の薄膜の屈折率よ
りも光導波路となるべき第２層の薄膜の屈折率をわずか
大きくしたものである。以下図面により本発明の詳細な
説明する。Ｇｄ３Ｇａ５Ｏｌ２は高品質、大口径な単結
晶が比較的容易に得られる物質て磁性薄膜光導波路基板
として最も適している。
Ｇｄ３Ｇａ５Ｏｌ。基板上に液相エピタキシャル法で品
質のよい単結晶薄膜を成長させるためには、この単結晶
薄膜の格子定数と基板の格子定数の差が０．０１Ａ以下
でなければならない。そのような格子定数をもつている
物質として、Ｒ３Ｆｅ５Ｏｌ２とＲ３″Ｇａ５Ｏｌ。と
の固溶系が適合する。本発明では、（１）単一モード、
（２）大きい磁気光学効果、（３）大きい膜厚の三つの
条件を具備するＲ３Ｆｅ５Ｏｌ２−Ｒ３″Ｇａ５Ｏｌ。
系光導波路を得るために、Ｇｄ３Ｇａ５Ｏｌ２基板上に
Ｒ３Ｆｅ５Ｏｌ２とＲ３″Ｇａ５Ｏｌ２の組成比の異な
る２層の膜を形成することを特徴とする。図は本発明の
構成を示す斜視図である。１は無歪研磨されたＧｄ３Ｇ
ａ５Ｏｌ。
質のよい単結晶薄膜を成長させるためには、この単結晶
薄膜の格子定数と基板の格子定数の差が０．０１Ａ以下
でなければならない。そのような格子定数をもつている
物質として、Ｒ３Ｆｅ５Ｏｌ２とＲ３″Ｇａ５Ｏｌ。と
の固溶系が適合する。本発明では、（１）単一モード、
（２）大きい磁気光学効果、（３）大きい膜厚の三つの
条件を具備するＲ３Ｆｅ５Ｏｌ２−Ｒ３″Ｇａ５Ｏｌ。
系光導波路を得るために、Ｇｄ３Ｇａ５Ｏｌ２基板上に
Ｒ３Ｆｅ５Ｏｌ２とＲ３″Ｇａ５Ｏｌ２の組成比の異な
る２層の膜を形成することを特徴とする。図は本発明の
構成を示す斜視図である。１は無歪研磨されたＧｄ３Ｇ
ａ５Ｏｌ。
基板、２は（Ｒ３Ｆｅ５Ｏｌ２）１−Ｘ（Ｒ３″Ｇａ５
Ｏｌ２）、膜３は（Ｒ３Ｆｅ５Ｏｌ２）１−ｙ（Ｒ３″
Ｇａ５Ｏｌ．），膜である。ここでＸ〉ｙは必ず満足さ
れていなければならない。またＧｄ３Ｇａ５Ｏ，２基板
の影響を小さくするには、膜２の膜厚を極力大きく（数
μ瓦）すればよい。たとえばｙ＝０、Ｒ．．Ｒ″をイッ
トリウム（Ｙ）としてｘ＝０．０１〜０．０３とすれば
、膜３はＹ３Ｆｅ５Ｏｌ。
Ｏｌ２）、膜３は（Ｒ３Ｆｅ５Ｏｌ２）１−ｙ（Ｒ３″
Ｇａ５Ｏｌ．），膜である。ここでＸ〉ｙは必ず満足さ
れていなければならない。またＧｄ３Ｇａ５Ｏ，２基板
の影響を小さくするには、膜２の膜厚を極力大きく（数
μ瓦）すればよい。たとえばｙ＝０、Ｒ．．Ｒ″をイッ
トリウム（Ｙ）としてｘ＝０．０１〜０．０３とすれば
、膜３はＹ３Ｆｅ５Ｏｌ。
となり 膜３の屈折率は（Ｙ３Ｆｅ５Ｏｌ２）１−Ｘ（
Ｙ３Ｇａ５Ｏｌ。
Ｙ３Ｇａ５Ｏｌ。
）ｘ膜２の屈折率より０．００１〜０．０１程度大きく
なり、膜３が光導波路となる。したがつて膜２との屈折
率差が小さいので、膜３を単一モード光導波路とするた
めの膜厚が大きくなり、また膜厚に対するＴＥＯ．．Ｔ
ＭＯモードの伝搬定数の変化が緩やかになるので、両者
を縮退させるための膜厚の制御が容易となる。しかも基
板結晶Ｇｄ３Ｇ屯０１。の屈折率は関係がなくなるので
、膜２と膜３との（Ｒ３Ｆｅ５Ｏｌ。）と（Ｒ３″Ｇａ
５Ｏｌ２）との組成比を変えることにより、ＴＥ−ＴＭ
の縮退条件を任意に選ぶことができる大きな利点がある
。このほか本発明の磁性薄膜光導波路は、膜厚を制御で
きるので、単一モードファイバ、変調器との接続が容易
となり、また磁気光学効果の大きな光導波路も作製可能
てあり、従つて磁気光学効果を用いたアイソレータの特
性の制御を容易にすることもできる。
なり、膜３が光導波路となる。したがつて膜２との屈折
率差が小さいので、膜３を単一モード光導波路とするた
めの膜厚が大きくなり、また膜厚に対するＴＥＯ．．Ｔ
ＭＯモードの伝搬定数の変化が緩やかになるので、両者
を縮退させるための膜厚の制御が容易となる。しかも基
板結晶Ｇｄ３Ｇ屯０１。の屈折率は関係がなくなるので
、膜２と膜３との（Ｒ３Ｆｅ５Ｏｌ。）と（Ｒ３″Ｇａ
５Ｏｌ２）との組成比を変えることにより、ＴＥ−ＴＭ
の縮退条件を任意に選ぶことができる大きな利点がある
。このほか本発明の磁性薄膜光導波路は、膜厚を制御で
きるので、単一モードファイバ、変調器との接続が容易
となり、また磁気光学効果の大きな光導波路も作製可能
てあり、従つて磁気光学効果を用いたアイソレータの特
性の制御を容易にすることもできる。
図は本発明による光導波路の構成を示す斜視図である。
Claims (1)
- １ Ｇｄ＿３Ｇａ＿５Ｏ＿１＿２基板上の、ＲおよびＲ
′を稀土類元素とするＲ＿３Ｆｅ＿５Ｏ＿１＿２−Ｒ＿
３′Ｇａ＿５Ｏ＿１＿２系の第１の固溶磁性薄膜と、さ
らにその上の、前記第１の固溶磁性薄膜と同一の固溶系
で組成比が異なり、前記第１の固溶磁性薄膜の屈折率よ
りもわずかに大きい屈折率を有し、光導波路となる第２
の固溶磁性薄膜からなることを特徴とする磁性薄膜光導
波路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5994377A JPS6049281B2 (ja) | 1977-05-25 | 1977-05-25 | 磁性薄膜光導波路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5994377A JPS6049281B2 (ja) | 1977-05-25 | 1977-05-25 | 磁性薄膜光導波路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53145653A JPS53145653A (en) | 1978-12-19 |
| JPS6049281B2 true JPS6049281B2 (ja) | 1985-11-01 |
Family
ID=13127722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5994377A Expired JPS6049281B2 (ja) | 1977-05-25 | 1977-05-25 | 磁性薄膜光導波路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6049281B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3434631A1 (de) * | 1984-09-21 | 1986-04-03 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Planarer optischer wellenleiter und verfahren zu seiner herstellung |
| DE3514413A1 (de) * | 1985-04-20 | 1986-10-23 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Planarer optischer wellenleiter und verfahren zu seiner herstellung |
-
1977
- 1977-05-25 JP JP5994377A patent/JPS6049281B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53145653A (en) | 1978-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mizumoto et al. | Measurement of optical nonreciprocal phase shift in a Bi-substituted Gd 3 Fe 5 O 12 film and application to waveguide-type optical circulator | |
| JPS6012516A (ja) | 集積光学偏波装置とその製造方法 | |
| JPH04230730A (ja) | 光学装置、少なくとも２つの光学システムを製造する方法、および光学システムを使用する方法 | |
| Srinivasan et al. | Review of integrated magneto-optical isolators with rare-earth iron garnets for polarization diverse and magnet-free isolation in silicon photonics | |
| Karki et al. | Toward high-performing topological edge-state optical isolators | |
| JPS60162207A (ja) | 光導波路およびその製造方法 | |
| CN111897146A (zh) | 基于铌酸锂薄膜的光子晶体微环调制器芯片 | |
| US4679892A (en) | Component for an integrated optical system | |
| US5371812A (en) | Waveguide type optical directional coupler | |
| JPS6049281B2 (ja) | 磁性薄膜光導波路 | |
| US3811912A (en) | Method of making epitaxial film optical devices | |
| JPH06289347A (ja) | 光導波路素子とその製造方法 | |
| JP2862840B2 (ja) | 光導波路型偏光子及びその製造方法 | |
| JP2860800B2 (ja) | ニオブ酸リチウム単結晶薄膜の製造方法 | |
| JPH06289344A (ja) | 光導波路素子およびその製造方法 | |
| JP2982836B2 (ja) | 導波路型アイソレータの製造方法 | |
| WO1991016658A1 (fr) | Cristal optique organique lamine non lineaire et procede de fabrication | |
| JPS6038689B2 (ja) | 導波形電気光学光変調器の製造方法 | |
| JPH02272505A (ja) | 光導波路デバイス | |
| JPH0437697A (ja) | ニオブ酸リチウム単結晶薄膜 | |
| JPH0415199B2 (ja) | ||
| JPS61205698A (ja) | 磁気光学材料 | |
| JPH0567926B2 (ja) | ||
| JPH0588037A (ja) | ガーネツト導波路およびその作製方法 | |
| JPS604962B2 (ja) | 光導波装置 |