JPH02139502A - 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 - Google Patents
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Info
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- JPH02139502A JPH02139502A JP63293791A JP29379188A JPH02139502A JP H02139502 A JPH02139502 A JP H02139502A JP 63293791 A JP63293791 A JP 63293791A JP 29379188 A JP29379188 A JP 29379188A JP H02139502 A JPH02139502 A JP H02139502A
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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】
産業上の利用分野
本発明は光通信、光制御、光記録等に用いる光アイソレ
ータ、磁気光学素子、光集積回路及び磁気光学素子、光
集積回路の製造方法に関するものである。
ータ、磁気光学素子、光集積回路及び磁気光学素子、光
集積回路の製造方法に関するものである。
従来の技術
従来、光アイソレータのファラデー回転子としては第８
回日本応用磁気学会学術講演概要集ｐ３０．３１に日比
谷らによって報告されているように、Ｇｄ５Ｇａ５０１
２（ＧＧＧ）等のガーネット基板上にＬＰＥ成長などに
より堆積した磁性ガーネットを用いており、また磁気光
学素子としては。
回日本応用磁気学会学術講演概要集ｐ３０．３１に日比
谷らによって報告されているように、Ｇｄ５Ｇａ５０１
２（ＧＧＧ）等のガーネット基板上にＬＰＥ成長などに
より堆積した磁性ガーネットを用いており、また磁気光
学素子としては。
光アイソレータを例にとれば、第８回日本応用磁気学会
学術講演概要集１）４７に腰塚らによって報告されてい
るように、前記構成のファラデー回転子である磁性ガー
ネットのまわりに、光軸方向の外部飽和磁場を与える永
久磁石を配し、偏光子や検光子等の他の光部品と共に組
み立てたものであった。半導体レーザと光アイソレータ
を一体化する場合には、第９回日本応用磁気学会学術講
演概要集ｐ１３１に戸田らによって報告されているよう
に９個々の部品である半導体レーザと光アイソレータを
光軸を調整し接着することにより得ていた。
学術講演概要集１）４７に腰塚らによって報告されてい
るように、前記構成のファラデー回転子である磁性ガー
ネットのまわりに、光軸方向の外部飽和磁場を与える永
久磁石を配し、偏光子や検光子等の他の光部品と共に組
み立てたものであった。半導体レーザと光アイソレータ
を一体化する場合には、第９回日本応用磁気学会学術講
演概要集ｐ１３１に戸田らによって報告されているよう
に９個々の部品である半導体レーザと光アイソレータを
光軸を調整し接着することにより得ていた。
磁気光学素子の集積回路化を目指した従来の技術として
は、２次元導波路構造で外部飽和磁場不用な光アイソレ
ータが第３５回応用物理学関係連合講演会予稿集ｐ８２
５．２８ｐ−ＺＨ−１５に安藤らによって報告されてお
り、ガーネット基板上への化合物半導体のエピタキシャ
ル成長が１９８６年発行のジャーナル オブ アプライ
ド フィジックス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉ
ｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）、 Ｖｏｌ。５９＋ Ｎｏ
ｏ ６のｐ２２６１からｐ２２６３にＭ、Ｒａｚｅｇ
ｈｌらによって報告されている。
は、２次元導波路構造で外部飽和磁場不用な光アイソレ
ータが第３５回応用物理学関係連合講演会予稿集ｐ８２
５．２８ｐ−ＺＨ−１５に安藤らによって報告されてお
り、ガーネット基板上への化合物半導体のエピタキシャ
ル成長が１９８６年発行のジャーナル オブ アプライ
ド フィジックス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉ
ｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）、 Ｖｏｌ。５９＋ Ｎｏ
ｏ ６のｐ２２６１からｐ２２６３にＭ、Ｒａｚｅｇ
ｈｌらによって報告されている。
発明が解決しようとする課題
従来の技術において光アイソレータやその他の磁気光学
素子は、ファラデー回転子を独立に作製し、その後半導
体レーザやその他の光部品と光軸を調整し接着すること
により作製していたために。
素子は、ファラデー回転子を独立に作製し、その後半導
体レーザやその他の光部品と光軸を調整し接着すること
により作製していたために。
光軸調整等の困難さにより量産化が容易でなく。
高価格であり、高信頼性を得るのが困難であった。
また、ファラデー回転子に外部飽和磁場を与える永久磁
石が必要であり、他の光学部品に比べて永久磁石が大き
いために、磁気光学素子の軽量小型化の妨げになってい
る。
石が必要であり、他の光学部品に比べて永久磁石が大き
いために、磁気光学素子の軽量小型化の妨げになってい
る。
また磁気光学素子の光集積回路化を目指した従来技術に
おいては、安藤らによる２次元導波路構造で外部飽和磁
場不用な光アイソレータは、アイソレーション比が約７
ｄＢと低く、更に、２次元導波路構造であるためにこの
光アイソレータからの出射、光を光ファイバ等の光部品
に結合したときの結合効率が低いため、実朋化には適当
な構造ではない。化合物半導体と磁気光学素子の一体化
を図るための、ガーネット基板上への化合物半導体のエ
ピタキシャル成長に関しては、化合物半導体基板上への
化合物半導体素子１例えば半導体レーザ、の作製プロセ
スが確立しており、実際にガーネット基板上へ化合物半
導体素子を作製することは実用的でない。
おいては、安藤らによる２次元導波路構造で外部飽和磁
場不用な光アイソレータは、アイソレーション比が約７
ｄＢと低く、更に、２次元導波路構造であるためにこの
光アイソレータからの出射、光を光ファイバ等の光部品
に結合したときの結合効率が低いため、実朋化には適当
な構造ではない。化合物半導体と磁気光学素子の一体化
を図るための、ガーネット基板上への化合物半導体のエ
ピタキシャル成長に関しては、化合物半導体基板上への
化合物半導体素子１例えば半導体レーザ、の作製プロセ
スが確立しており、実際にガーネット基板上へ化合物半
導体素子を作製することは実用的でない。
課題を解決するための手段
本発明は上記問題点を解決すべく、化合物半導体基板上
に堆積した磁性ガーネットをファラデー素子として用い
たことを特徴とする光アイソレータ、化合物半導体基板
上に形成された半導体レーザと前記化合物半導体基板と
同一の基板上にに堆積された磁性ガーネット光導波路よ
りなることを特徴とする光集積回路、及びストライプ磁
区構造を有する磁性ガーネットの単一磁区内に磁壁と平
行に光導波路を形成し、前記光導波路をファラデー回転
子として用いたことを特徴とする磁気光学素子を提供す
るものである。さらに本発明は上記問題点を解決すべく
、基板の裏面もしくは表面より直線偏光を照射し、透過
光もしくは反射光の偏光状態を偏光子を用いて観察しな
がら、マスクの位置合わせを行うフォトリソグラフィ工
程を有することを特徴とする磁気光学素子の製造方法、
及び基板の裏面もしくは表面より直線偏光を照射し。
に堆積した磁性ガーネットをファラデー素子として用い
たことを特徴とする光アイソレータ、化合物半導体基板
上に形成された半導体レーザと前記化合物半導体基板と
同一の基板上にに堆積された磁性ガーネット光導波路よ
りなることを特徴とする光集積回路、及びストライプ磁
区構造を有する磁性ガーネットの単一磁区内に磁壁と平
行に光導波路を形成し、前記光導波路をファラデー回転
子として用いたことを特徴とする磁気光学素子を提供す
るものである。さらに本発明は上記問題点を解決すべく
、基板の裏面もしくは表面より直線偏光を照射し、透過
光もしくは反射光の偏光状態を偏光子を用いて観察しな
がら、マスクの位置合わせを行うフォトリソグラフィ工
程を有することを特徴とする磁気光学素子の製造方法、
及び基板の裏面もしくは表面より直線偏光を照射し。
透過光もしくは反射光の偏光状態を偏光子を用いて観察
しながら、マスクの位置合わせを行うフォトリソグラフ
ィ工程を有することを特徴とする光集積回路の製造方法
を提案するものである。
しながら、マスクの位置合わせを行うフォトリソグラフ
ィ工程を有することを特徴とする光集積回路の製造方法
を提案するものである。
作用
本発明の光アイソレータを用いれば、化合物半導体基板
上に半導体レーザを形成することによって半導体レーザ
と光アイソレータの一体化が容易に実現でき量産化、小
型化が図れる。本発明の光集積回路を用れば、磁性ガー
ネット導波路の一部分にファラデー効果やコットンムー
トン効果を持たせ光アイソレータ、光サーキュレータ、
磁気光学センサ等の機能を有する磁気光学素子と半導体
レーザの光集積回路が容易に実現できる。本発明の磁気
光学素子を用いれば、外部磁場を与えることなく光導波
路を形成した単一磁区の磁化と光軸の内積によって決ま
るファラデー効果を常に得ることができるため、外部磁
場を与える永久磁石が不用となり、光アイソレータ等の
磁気光学素子の小型化がはかれる。本発明の磁気光学素
子及び光集積回路の製造方法を用いれば、基板上に堆積
された磁性体部分の磁区を観察しながらフォトリソグラ
フィ工程を行うことができるため磁区に応じたパターン
ニングを行うことができ１本発明の外部磁場不用の磁気
光学素子および、外部磁場不用の磁気光学素子と半導体
素子等を集積化した光集積回路を作製することができる
。
上に半導体レーザを形成することによって半導体レーザ
と光アイソレータの一体化が容易に実現でき量産化、小
型化が図れる。本発明の光集積回路を用れば、磁性ガー
ネット導波路の一部分にファラデー効果やコットンムー
トン効果を持たせ光アイソレータ、光サーキュレータ、
磁気光学センサ等の機能を有する磁気光学素子と半導体
レーザの光集積回路が容易に実現できる。本発明の磁気
光学素子を用いれば、外部磁場を与えることなく光導波
路を形成した単一磁区の磁化と光軸の内積によって決ま
るファラデー効果を常に得ることができるため、外部磁
場を与える永久磁石が不用となり、光アイソレータ等の
磁気光学素子の小型化がはかれる。本発明の磁気光学素
子及び光集積回路の製造方法を用いれば、基板上に堆積
された磁性体部分の磁区を観察しながらフォトリソグラ
フィ工程を行うことができるため磁区に応じたパターン
ニングを行うことができ１本発明の外部磁場不用の磁気
光学素子および、外部磁場不用の磁気光学素子と半導体
素子等を集積化した光集積回路を作製することができる
。
実施例
本発明の光アイソレータの第１の実施例を第１図に示す
。面発光半導体レーザ１の光出射端面２上に磁性ガーネ
ット３をクラッド層４との格子整合をとることにより約
３４６μｍ堆積した。格子整合は例えばクラッド層４が
（１００）方位のｎ−ＩｎＰの場合は磁性ガーネットと
してＢ ｉ ＋、ｓＬｕ＋、５Ｆｅｓｏ＋２を堆積する
事によりとることができた。また、クラッド層４と堆積
する磁性ガーネット３の格子整合が得られない場合はク
ラッド層４と磁性ガーネット３の間に格子不整合を緩和
するバッファ層をもうけてもよい。面発光半導体レーザ
素子１のまわりに出射光と平行方向の外部磁場を印加す
る磁石を配し、出射光６が検光子７を介して出射する構
成をとることにより容易に光アイソレータを構成する事
ができた。面発光半導体レーザ素子１において単一モー
ドの利得だけを大きくする事により９面発光半導体レー
ザ素子１の光出射端面２から出射し磁性ガーネット３に
入射する光は、直線偏光をなしており、磁性ガーネッ・
ト３通過中に４５ ｄｅｇのファラデー回転をうけ。
。面発光半導体レーザ１の光出射端面２上に磁性ガーネ
ット３をクラッド層４との格子整合をとることにより約
３４６μｍ堆積した。格子整合は例えばクラッド層４が
（１００）方位のｎ−ＩｎＰの場合は磁性ガーネットと
してＢ ｉ ＋、ｓＬｕ＋、５Ｆｅｓｏ＋２を堆積する
事によりとることができた。また、クラッド層４と堆積
する磁性ガーネット３の格子整合が得られない場合はク
ラッド層４と磁性ガーネット３の間に格子不整合を緩和
するバッファ層をもうけてもよい。面発光半導体レーザ
素子１のまわりに出射光と平行方向の外部磁場を印加す
る磁石を配し、出射光６が検光子７を介して出射する構
成をとることにより容易に光アイソレータを構成する事
ができた。面発光半導体レーザ素子１において単一モー
ドの利得だけを大きくする事により９面発光半導体レー
ザ素子１の光出射端面２から出射し磁性ガーネット３に
入射する光は、直線偏光をなしており、磁性ガーネッ・
ト３通過中に４５ ｄｅｇのファラデー回転をうけ。
偏光方向が４５ｄｅｇ回転し出射光６となり出射する。
検光子７をその透過偏光方向が出射光６の偏光方向とな
るように配置したので、出射光６は検光子７を透過して
出射する。一方、検光子７を逆方向に透過した面発光半
導体レーザ素子１への反射戻り光は磁性ガーネット３を
通過中にファラデー効果をうけ、その非相反性により偏
光方向をさらに４５ｄｅｇ回転され面発光半導体レーザ
１の発振光の偏波方向と直交した偏波方向となるため。
るように配置したので、出射光６は検光子７を透過して
出射する。一方、検光子７を逆方向に透過した面発光半
導体レーザ素子１への反射戻り光は磁性ガーネット３を
通過中にファラデー効果をうけ、その非相反性により偏
光方向をさらに４５ｄｅｇ回転され面発光半導体レーザ
１の発振光の偏波方向と直交した偏波方向となるため。
面発光半導体レーザへ検光子を透過した戻り光が戻って
も雑音の誘引にはならなかった。また、光出射端面２で
のクラッド層４と磁性ガーネット３の屈折率差による反
射面は面発光半導体レーザ１の共振器となり、ここから
の反射光は雑音の誘引にはならず、磁性ガーネット３の
組成を変えることによって反射率をコントロールするこ
ともできる。なお９本発明の光アイソレータの第１の実
施例を示したが９本発明はＩｎＰ系の半導体を基板とす
るだけでなく＋ Ｇ ａ Ａ ｓ系の半導体を基板と
して用いて発振波長０． ８μｍ帯用０光アイソレータ
であっても、他の波長であってもよい。本発明の光アイ
ソレータの第２の実施例として、バルク状の化合物半導
体結晶１１内に拡散等によりｐ−ｎ接合を形成した構造
の半導体レーザの光出射端面に磁性ガーネット３を堆積
したものを第２図にボした。
も雑音の誘引にはならなかった。また、光出射端面２で
のクラッド層４と磁性ガーネット３の屈折率差による反
射面は面発光半導体レーザ１の共振器となり、ここから
の反射光は雑音の誘引にはならず、磁性ガーネット３の
組成を変えることによって反射率をコントロールするこ
ともできる。なお９本発明の光アイソレータの第１の実
施例を示したが９本発明はＩｎＰ系の半導体を基板とす
るだけでなく＋ Ｇ ａ Ａ ｓ系の半導体を基板と
して用いて発振波長０． ８μｍ帯用０光アイソレータ
であっても、他の波長であってもよい。本発明の光アイ
ソレータの第２の実施例として、バルク状の化合物半導
体結晶１１内に拡散等によりｐ−ｎ接合を形成した構造
の半導体レーザの光出射端面に磁性ガーネット３を堆積
したものを第２図にボした。
本発明の磁気光学素子の実施例として第３図に示す構造
の光アイソレータを作製した。 （１００）方位のＩｎ
Ｐ基板３１（格子定数 ａ ＝５． ８Ｅｔ８７Ａ）上
にＢ ｉ＋、ｓＬｕ＋、ｓＦｅ、０＋２をターゲットと
して用いてＡｒと０２の混合ガスでイオンビームスパッ
タを行った。スパッタ条件としては基板温度が約３５０
°Ｃ，ガス流量はＡｒが０． ４ＳＣＣＭ／ ｍ Ｉｎ
、 ０２が０． ６ ＳＣＣＭ／ ｍｌｎ 、イオン
加速電圧が３． ０〜６．ＯｋＶで行い、基板、ターゲ
ット共にスパッタ堆積を行う前に＋ Ａｒガスでクリ
ーニングを行った。得られた膜の組成はＢｆ、４Ｌｕ＋
、５Ｆｅｓｏ＋２であり９面方位は（１１１）、 膜
厚約４μｍにおいて磁区構造は周期２０μｍのストライ
プ磁区構造であった。ファラデー素子としテ上述のＩｎ
Ｐ基板上３１にイオンビームスパッタにより堆積した上
記のＢ ｉ＋、ａＬｕ＋、ａＦｅ６０＋２膜３２をもち
いた。ストライプ磁区構造の単一磁区３３内に磁壁と平
行に窒化シリコンの装荷層３４を形成することにより光
導波路３５を作製し。
の光アイソレータを作製した。 （１００）方位のＩｎ
Ｐ基板３１（格子定数 ａ ＝５． ８Ｅｔ８７Ａ）上
にＢ ｉ＋、ｓＬｕ＋、ｓＦｅ、０＋２をターゲットと
して用いてＡｒと０２の混合ガスでイオンビームスパッ
タを行った。スパッタ条件としては基板温度が約３５０
°Ｃ，ガス流量はＡｒが０． ４ＳＣＣＭ／ ｍ Ｉｎ
、 ０２が０． ６ ＳＣＣＭ／ ｍｌｎ 、イオン
加速電圧が３． ０〜６．ＯｋＶで行い、基板、ターゲ
ット共にスパッタ堆積を行う前に＋ Ａｒガスでクリ
ーニングを行った。得られた膜の組成はＢｆ、４Ｌｕ＋
、５Ｆｅｓｏ＋２であり９面方位は（１１１）、 膜
厚約４μｍにおいて磁区構造は周期２０μｍのストライ
プ磁区構造であった。ファラデー素子としテ上述のＩｎ
Ｐ基板上３１にイオンビームスパッタにより堆積した上
記のＢ ｉ＋、ａＬｕ＋、ａＦｅ６０＋２膜３２をもち
いた。ストライプ磁区構造の単一磁区３３内に磁壁と平
行に窒化シリコンの装荷層３４を形成することにより光
導波路３５を作製し。
光を３次元的に閉じ込めて導波させた。外部磁場を印加
せずにファラデー回転能θＦを測定したところθＦ −
＝ １３００ ｄｅｇ／°Ｃであったので４５ ｄｅｇ
のファラデー回転角を得るために導波路を切断し端面鏡
面研磨をおこない３４６μｍの導波路長にした。光導波
路端面に半導体レーザより入射されたＴＥモード３６は
光導波路３５を導波中に４５ｄｅｇのファラデー回転を
うけ、偏光方向が４５ｄｅｇ回転し光導波路３５を出射
する。光導波路３５の出射端の後に偏光ビームスプリッ
タ等の検光子７をその透過偏光方向が光導波路３５出射
光の偏光方向となるように配置したので、光導波路３５
の出射光は検光子７を透過して出射する。一方。
せずにファラデー回転能θＦを測定したところθＦ −
＝ １３００ ｄｅｇ／°Ｃであったので４５ ｄｅｇ
のファラデー回転角を得るために導波路を切断し端面鏡
面研磨をおこない３４６μｍの導波路長にした。光導波
路端面に半導体レーザより入射されたＴＥモード３６は
光導波路３５を導波中に４５ｄｅｇのファラデー回転を
うけ、偏光方向が４５ｄｅｇ回転し光導波路３５を出射
する。光導波路３５の出射端の後に偏光ビームスプリッ
タ等の検光子７をその透過偏光方向が光導波路３５出射
光の偏光方向となるように配置したので、光導波路３５
の出射光は検光子７を透過して出射する。一方。
検光子７を逆方向に透過した半導体レーザへの反射戻り
光は光導波路３５を導波中にファラデー効果をうけ、そ
の非相反性により偏光方向をさらに４５ｄｅｇ回転され
７Ｍモードとなる。従って半導体レーザへ光導波路５を
逆向きに出射した出射光が戻っても雑音の誘引にはなら
ない。第１の実施例の光アイソレータのアイソレーショ
ン比は約２８ｄＢであった。
光は光導波路３５を導波中にファラデー効果をうけ、そ
の非相反性により偏光方向をさらに４５ｄｅｇ回転され
７Ｍモードとなる。従って半導体レーザへ光導波路５を
逆向きに出射した出射光が戻っても雑音の誘引にはなら
ない。第１の実施例の光アイソレータのアイソレーショ
ン比は約２８ｄＢであった。
本発明の光集積回路の実施例として第４図に示すような
半導体レーザ３８と光アイソレータの光集積回路を作製
した。ＩｎＰ基板３１上に部分的にイオンビームスパッ
タにより堆積した上記のＢｉｌ、ＡＬｕ＋、ａＦｅｓｏ
＋２膜３２をファラデー素子として用い、同一のＩｎＰ
基板３１上に半導体レーザ３８の出射光の光軸がＢ ｉ
＋４Ｌ ｕ ＋、ｅＦ ｅｓ。
半導体レーザ３８と光アイソレータの光集積回路を作製
した。ＩｎＰ基板３１上に部分的にイオンビームスパッ
タにより堆積した上記のＢｉｌ、ＡＬｕ＋、ａＦｅｓｏ
＋２膜３２をファラデー素子として用い、同一のＩｎＰ
基板３１上に半導体レーザ３８の出射光の光軸がＢ ｉ
＋４Ｌ ｕ ＋、ｅＦ ｅｓ。
Ｉ２膜３２のストライプ磁区構造の磁壁の方向と平行に
なり、上記半導体レーザ３８の出射光がＢｉｌ、４Ｌｕ
＋、ａＦ ｅｓｏ＋２膜３２のストライプ磁区構造の単
一磁区３３内に入射するように半導体レーザ３８を形成
した。ストライプ磁区構造の単一磁区３３内に磁壁と平
行に窒化シリコンの装荷層３４を形成することにより光
導波路３５を作製し。
なり、上記半導体レーザ３８の出射光がＢｉｌ、４Ｌｕ
＋、ａＦ ｅｓｏ＋２膜３２のストライプ磁区構造の単
一磁区３３内に入射するように半導体レーザ３８を形成
した。ストライプ磁区構造の単一磁区３３内に磁壁と平
行に窒化シリコンの装荷層３４を形成することにより光
導波路３５を作製し。
光を３次元的に閉じ込めて導波させた。外部磁場を印加
せずにファラデー回転能θＦを測定したところθＦ ＝
１３００ｄｅｇ／’Ｃであったので４５ ｄｅｇのフ
ァラデー回転角を得るために３４６μｍの導波路長にし
た。また、半導体レーザ３８側の端面ば上記端面への入
射光の上記端面からのへの反射が半導体レーザ３８へ戻
らないように光軸と上記端面の面方位が４５ｄｅｇをな
すように研磨しである。光導波路端面に半導体レーザ３
８より入射されたＴＥモード３６は光導波路３５を導波
中に４５ ｄｅｇのファラデー回転をうけ、偏光方向が
４５ｄｅｇ回転し光導波路３５を出射する。光導波路３
５の出射端の後に偏光ビームスプリッタ等の検光子７を
その透過偏光方向が光導波路３５出射光の偏光方向とな
るように配置したので、光導波路３５の出射光は検光子
７を透過して出射する。一方。
せずにファラデー回転能θＦを測定したところθＦ ＝
１３００ｄｅｇ／’Ｃであったので４５ ｄｅｇのフ
ァラデー回転角を得るために３４６μｍの導波路長にし
た。また、半導体レーザ３８側の端面ば上記端面への入
射光の上記端面からのへの反射が半導体レーザ３８へ戻
らないように光軸と上記端面の面方位が４５ｄｅｇをな
すように研磨しである。光導波路端面に半導体レーザ３
８より入射されたＴＥモード３６は光導波路３５を導波
中に４５ ｄｅｇのファラデー回転をうけ、偏光方向が
４５ｄｅｇ回転し光導波路３５を出射する。光導波路３
５の出射端の後に偏光ビームスプリッタ等の検光子７を
その透過偏光方向が光導波路３５出射光の偏光方向とな
るように配置したので、光導波路３５の出射光は検光子
７を透過して出射する。一方。
検光子７を逆方向に透過した半導体レーザへの反射戻り
光は光導波路３５を導波中にファラデー効果をうけ、そ
の非相反性により偏光方向をさらに４５ｄｅｇ回転され
７Ｍモードとなる。従って半導体レーザへ光導波路３５
を逆向きに出射した出射光が戻っても雑音の誘引にはな
らない。検光子７からの出射光を光ファイバに導きファ
イバ遠端を垂直カットしてファイバ垂直遠端からの反射
光を半導体レーザ３８に戻したが、ファイバ垂直遠端か
らの反射光に対応する周期着［音は現れておらず。
光は光導波路３５を導波中にファラデー効果をうけ、そ
の非相反性により偏光方向をさらに４５ｄｅｇ回転され
７Ｍモードとなる。従って半導体レーザへ光導波路３５
を逆向きに出射した出射光が戻っても雑音の誘引にはな
らない。検光子７からの出射光を光ファイバに導きファ
イバ遠端を垂直カットしてファイバ垂直遠端からの反射
光を半導体レーザ３８に戻したが、ファイバ垂直遠端か
らの反射光に対応する周期着［音は現れておらず。
半導体レーザ３８の相対雑音強度は一１４０ｄＢｍ／Ｈ
ｚと良好であった。
ｚと良好であった。
本発明の磁気光学素子の製造方法の実施例について示す
。 （１１１）方位のＭｇ−Ｃａ−Ｚｒ置換ＧｄａＧａ
ｓＯ＋２基板１０上に約５μｍの厚さに液層エピタキシ
ャル成長した（１１１）方位のＢｉ １．ｓＬｕ＋、ａ
Ｆｅ、ｓＯ＋ａ膜２は周期２０μｍのストライプ磁区構
造を有しており、上記であったストライプ磁区構造の単
磁区内に磁壁と平行に窒化シリコンの装荷層を形成した
磁気光学モード変換器を製造した。まずＢ ｉ １．ａ
Ｌ ｕ １．６Ｆ ｅ６０１２膜２上にレジスト１１を
均一に塗布し、第５図に示すように基板１０の裏面から
赤外波長領域の直線偏光１２を照射し、透過光を偏光子
１３を通して赤外線カメラで観察すると上記直線偏光１
２と偏光子１３のなす角が直交するときＢｉｔ、、Ｌｕ
＋、５ＦｅｓＯ＋ａ膜２の磁区構造が濃淡の縞模様とし
て観察できた。そこで偏光子１３とＢ ｉ＋４Ｌｕ＋、
ｓＦｅ ６０１２膜２の間にマスクエ４を挿入し、マス
ク構造と磁区構造の位置合わせを行い、単一磁区３内に
マスク１４のストライプが来るようにして露光した。そ
の後レジストを現像して、窒化シリコンをプラズマＣＶ
Ｄにより堆積し、リフトオフによって窒化シリコンの装
荷層をストライプ磁区構造の単一磁区３内に形成する事
ができた。これにより、外部磁場を印加しなくても導波
路長を任意に変化することによってＴＥモードと７Ｍモ
ードの比が任意に変化させられるモード変換器が製造で
きた。
。 （１１１）方位のＭｇ−Ｃａ−Ｚｒ置換ＧｄａＧａ
ｓＯ＋２基板１０上に約５μｍの厚さに液層エピタキシ
ャル成長した（１１１）方位のＢｉ １．ｓＬｕ＋、ａ
Ｆｅ、ｓＯ＋ａ膜２は周期２０μｍのストライプ磁区構
造を有しており、上記であったストライプ磁区構造の単
磁区内に磁壁と平行に窒化シリコンの装荷層を形成した
磁気光学モード変換器を製造した。まずＢ ｉ １．ａ
Ｌ ｕ １．６Ｆ ｅ６０１２膜２上にレジスト１１を
均一に塗布し、第５図に示すように基板１０の裏面から
赤外波長領域の直線偏光１２を照射し、透過光を偏光子
１３を通して赤外線カメラで観察すると上記直線偏光１
２と偏光子１３のなす角が直交するときＢｉｔ、、Ｌｕ
＋、５ＦｅｓＯ＋ａ膜２の磁区構造が濃淡の縞模様とし
て観察できた。そこで偏光子１３とＢ ｉ＋４Ｌｕ＋、
ｓＦｅ ６０１２膜２の間にマスクエ４を挿入し、マス
ク構造と磁区構造の位置合わせを行い、単一磁区３内に
マスク１４のストライプが来るようにして露光した。そ
の後レジストを現像して、窒化シリコンをプラズマＣＶ
Ｄにより堆積し、リフトオフによって窒化シリコンの装
荷層をストライプ磁区構造の単一磁区３内に形成する事
ができた。これにより、外部磁場を印加しなくても導波
路長を任意に変化することによってＴＥモードと７Ｍモ
ードの比が任意に変化させられるモード変換器が製造で
きた。
本発明の光集積回路の実施例としてＩｎＰ基板３１上に
堆積したＢ ｆ＋、ａＬｕ＋、ｅＦｅｓｏ＋２膜３２を
磁気光学素子として用いた光集積回路の製造方法につい
て第６図を用いて示す。基板が赤外波長領域を透過しな
い場合は基板の表面から赤外波長領域の直線偏光１２を
照射し１反射光７０を偏光子１３を通して赤外線カメラ
で観察することによりＢ ｉ＋、ａＬｕ＋、ｅＦｅｓＯ
＋ｚの磁区構造を観察した。
堆積したＢ ｆ＋、ａＬｕ＋、ｅＦｅｓｏ＋２膜３２を
磁気光学素子として用いた光集積回路の製造方法につい
て第６図を用いて示す。基板が赤外波長領域を透過しな
い場合は基板の表面から赤外波長領域の直線偏光１２を
照射し１反射光７０を偏光子１３を通して赤外線カメラ
で観察することによりＢ ｉ＋、ａＬｕ＋、ｅＦｅｓＯ
＋ｚの磁区構造を観察した。
そこで、マスク１４の構造と磁区構造の位置合わせを行
い、単一磁区３内にマスク１４のストライプが来るよう
にして露光した。その後レジストを現像して、窒化シリ
コンをプラズマＣＶＤにより堆積し、リフトオフによっ
て窒化シリコンの装荷層をストライプ磁区構造の単一磁
区３内に形成する事ができ、光導波路部の製造を行った
。
い、単一磁区３内にマスク１４のストライプが来るよう
にして露光した。その後レジストを現像して、窒化シリ
コンをプラズマＣＶＤにより堆積し、リフトオフによっ
て窒化シリコンの装荷層をストライプ磁区構造の単一磁
区３内に形成する事ができ、光導波路部の製造を行った
。
なお１本発明の光アイソレータ、光集積回路について実
施例では検光子として偏光ビームスプリッタを用いたが
１本発明においては検光子の構造は、導波路型にして一
体化するなど、いかなる構造でもよい。また本発明の光
アイソレータ、光集積回路、磁気光学素子について本実
施例に用いた組成以外の組成の磁性ガーネットおよび基
板でも良く９本発明の光アイソレータ、光集積回路につ
いてはストライプ磁区構造以外の磁区構造でもよい。さ
らに１本発明の光集積回路、磁気光学素子の製造方法に
ついて偏光子を通して赤外線カメラに取り込んだ空間的
な光強度の変化をコンピュータ処理してわかりやすくし
てもよい。
施例では検光子として偏光ビームスプリッタを用いたが
１本発明においては検光子の構造は、導波路型にして一
体化するなど、いかなる構造でもよい。また本発明の光
アイソレータ、光集積回路、磁気光学素子について本実
施例に用いた組成以外の組成の磁性ガーネットおよび基
板でも良く９本発明の光アイソレータ、光集積回路につ
いてはストライプ磁区構造以外の磁区構造でもよい。さ
らに１本発明の光集積回路、磁気光学素子の製造方法に
ついて偏光子を通して赤外線カメラに取り込んだ空間的
な光強度の変化をコンピュータ処理してわかりやすくし
てもよい。
発明の効果
本発明の光アイソレータにより半導体レーザと光アイソ
レータの一体化が容易に実現でき量産化。
レータの一体化が容易に実現でき量産化。
小型化が図れた。本発明の光集積回路により半導体レー
ザと磁気光学素子の光集積回路が容易に実現できた。本
発明の磁気光学素子により外部磁場を与える永久磁石不
用の光アイソレータ等の磁気光学素子が得られ、容易に
光アイソレータ等の磁気光学素子等の小型化がはかれた
。本発明の磁気光学素子及び光集積回路の製造方法によ
り１本発明の外部磁場不用の磁気光学素子および、外部
磁場不用の磁気光学素子と半導体素子等を集積化した光
集積回路を作製することができた。
ザと磁気光学素子の光集積回路が容易に実現できた。本
発明の磁気光学素子により外部磁場を与える永久磁石不
用の光アイソレータ等の磁気光学素子が得られ、容易に
光アイソレータ等の磁気光学素子等の小型化がはかれた
。本発明の磁気光学素子及び光集積回路の製造方法によ
り１本発明の外部磁場不用の磁気光学素子および、外部
磁場不用の磁気光学素子と半導体素子等を集積化した光
集積回路を作製することができた。
第１図は本発明の光アイソレータ第１の実施例の構造図
、第２図は本発明の光アイソレータの第２の実施例の構
造図、第３図は本発明の光集積回路の実施例の構成図、
第４図は本発明の磁気光学素子の実施例の構成図、第５
図は本発明の磁気光学素子の製造方法の実施例を説明す
るための図、第６図は本発明の光集積回路の製造方法の
実施例を説明するための図である。 １・・Ｏレーザ素子、３・会・磁性ガーネット、６・・
・出射光、７Φ・・検光子、１１・−・化合物半導体結
晶。 代理人の氏名 弁理士 栗野重孝 はか１名臨 図 第 図
、第２図は本発明の光アイソレータの第２の実施例の構
造図、第３図は本発明の光集積回路の実施例の構成図、
第４図は本発明の磁気光学素子の実施例の構成図、第５
図は本発明の磁気光学素子の製造方法の実施例を説明す
るための図、第６図は本発明の光集積回路の製造方法の
実施例を説明するための図である。 １・・Ｏレーザ素子、３・会・磁性ガーネット、６・・
・出射光、７Φ・・検光子、１１・−・化合物半導体結
晶。 代理人の氏名 弁理士 栗野重孝 はか１名臨 図 第 図
Claims (6)
- （１）化合物半導体を基板とし前記基板上に堆積した磁
性ガーネットをファラデー素子として用いたことを特徴
とする光アイソレータ。 - （２）化合物半導体基板上に形成された半導体レーザと
前記化合物半導体基板と同一の基板上にに堆積された磁
性ガーネット光導波路よりなることを特徴とする光集積
回路。 - （３）ストライプ磁区構造を有する磁性ガーネットの単
一磁区内に磁壁と平行に光導波路を形成し、前記光導波
路をファラデー回転子として用いたことを特徴とする磁
気光学素子。 - （４）磁性ガーネット光導波路が、ストライプ磁区構造
を有する磁性ガーネットの単一磁区内に磁壁と平行に形
成した光導波路である特許請求の範囲第２項記載の光集
積回路。 - （５）基板の裏面もしくは表面より直線偏光を照射し、
透過光もしくは反射光の偏光状態を偏光子を用いて観察
しながら、マスクの位置合わせを行うフォトリソグラフ
ィ工程を有することを特徴とする磁気光学素子の製造方
法。 - （６）基板の裏面もしくは表面より直線偏光を照射し、
透過光もしくは反射光の偏光状態を偏光子を用いて観察
しながら、マスクの位置合わせを行うフォトリソグラフ
ィ工程を有することを特徴とする光集積回路の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63293791A JPH02139502A (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63293791A JPH02139502A (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 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 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02139502A true JPH02139502A (ja) | 1990-05-29 |
Family
ID=17799212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63293791A Pending JPH02139502A (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02139502A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7181106B2 (en) | 2002-12-16 | 2007-02-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber capped at end with diffractive film, and manufacturing method therefor |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5684535A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-09 | Hitachi Ltd | Automatic detecting device for alien substance |
| JPS5758106A (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-07 | Nec Corp | Optical isolator |
| JPS58169106A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | Hitachi Ltd | 光アイソレ−タ |
| JPS59224819A (ja) * | 1983-06-06 | 1984-12-17 | Hitachi Ltd | フアラデ−回転子 |
| JPS6083005A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-11 | Hitachi Ltd | 光導波路およびその製造法 |
| JPS6083904A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-13 | Hitachi Ltd | 光導波路およびその製造法 |
| JPS60235106A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-21 | Hitachi Ltd | 光アイソレ−タ |
-
1988
- 1988-11-21 JP JP63293791A patent/JPH02139502A/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5684535A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-09 | Hitachi Ltd | Automatic detecting device for alien substance |
| JPS5758106A (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-07 | Nec Corp | Optical isolator |
| JPS58169106A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | Hitachi Ltd | 光アイソレ−タ |
| JPS59224819A (ja) * | 1983-06-06 | 1984-12-17 | Hitachi Ltd | フアラデ−回転子 |
| JPS6083005A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-11 | Hitachi Ltd | 光導波路およびその製造法 |
| JPS6083904A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-13 | Hitachi Ltd | 光導波路およびその製造法 |
| JPS60235106A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-21 | Hitachi Ltd | 光アイソレ−タ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7181106B2 (en) | 2002-12-16 | 2007-02-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber capped at end with diffractive film, and manufacturing method therefor |
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