JPH0216882B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0216882B2 JPH0216882B2 JP57105193A JP10519382A JPH0216882B2 JP H0216882 B2 JPH0216882 B2 JP H0216882B2 JP 57105193 A JP57105193 A JP 57105193A JP 10519382 A JP10519382 A JP 10519382A JP H0216882 B2 JPH0216882 B2 JP H0216882B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magneto
- reciprocal effect
- region
- effect region
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
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。
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。
従来の光アイソレータは、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単結晶を
用いて構成されているが、将来の長波長光を用い
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。
ガラス材料、近赤外領域についてはYIG単結晶を
用いて構成されているが、将来の長波長光を用い
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。
こうして導波路型光アイソレータの従来の基本
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
伝送路であつて、基板１上に形成した導波路層２
中の光の伝播を所定の一方向、例えば左端面３か
ら右端面４に向けての方向には許すが、逆方向に
はこれを阻止せんとするものである。
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
伝送路であつて、基板１上に形成した導波路層２
中の光の伝播を所定の一方向、例えば左端面３か
ら右端面４に向けての方向には許すが、逆方向に
はこれを阻止せんとするものである。
而して、これを満足するために、従来は、導波
路層２を光透過性で、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iの進行方向に沿
う前後の第一、第二領域a1，a2を想定して、進行
方向手前の第一領域a1にはフアラデー効果による
非相反効果を当該入射光Ii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、フオークト効果による相反
効果を当該入射光Iiに与え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、入、出射両
端面３，４の近傍に、一般には導波路層２上に形
成した金属クラツ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５，６が備え
られる。
路層２を光透過性で、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iの進行方向に沿
う前後の第一、第二領域a1，a2を想定して、進行
方向手前の第一領域a1にはフアラデー効果による
非相反効果を当該入射光Ii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、フオークト効果による相反
効果を当該入射光Iiに与え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、入、出射両
端面３，４の近傍に、一般には導波路層２上に形
成した金属クラツ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５，６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２に入射していく正規の入射光Iiは、モード選
択器５によりTE波だけがその通過を許され、非
相反効果領域a1においてその偏光面が45゜回転す
る。しかし、この正規の入射光Iiは、続く相反効
果領域a2にて先の偏光面の回転が打ち消され、元
のTE波に戻るため、出射端面４から正規の出射
光I0として出射していくことができる。
層２に入射していく正規の入射光Iiは、モード選
択器５によりTE波だけがその通過を許され、非
相反効果領域a1においてその偏光面が45゜回転す
る。しかし、この正規の入射光Iiは、続く相反効
果領域a2にて先の偏光面の回転が打ち消され、元
のTE波に戻るため、出射端面４から正規の出射
光I0として出射していくことができる。
対して、出射光I0の反射等による望ましくない
雑音光Ii′が出射端面４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
Ii′をTE波として導波路層２中に送るため、この
入射光Ii′は、先づ相反効果領域a2を経て非相反効
果領域a1を通過する結果として、TM波となり、
従つて入射端面側のモード選択器５を通過するこ
とができず、乃至は既述のようにこのモード選択
器が金属クラツ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。
雑音光Ii′が出射端面４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
Ii′をTE波として導波路層２中に送るため、この
入射光Ii′は、先づ相反効果領域a2を経て非相反効
果領域a1を通過する結果として、TM波となり、
従つて入射端面側のモード選択器５を通過するこ
とができず、乃至は既述のようにこのモード選択
器が金属クラツ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
２に、選択器に非相反効果領域a1と相反効果領域
a2とを所期通りに形成できれば、上述のように出
力に対する入力の分離という機能を満足に果たし
得るが、しかし、実際には、このように、磁化の
方向が異なる非相反、相反の各効果領域を形成す
るのに極めて厄介で、複雑かつ大型、高価な磁場
印加装置を要し、殊に集積化の妨げとなる等の欠
点があつたのである。
も、単一、かつ均質な磁気光学膜である導波路層
２に、選択器に非相反効果領域a1と相反効果領域
a2とを所期通りに形成できれば、上述のように出
力に対する入力の分離という機能を満足に果たし
得るが、しかし、実際には、このように、磁化の
方向が異なる非相反、相反の各効果領域を形成す
るのに極めて厄介で、複雑かつ大型、高価な磁場
印加装置を要し、殊に集積化の妨げとなる等の欠
点があつたのである。
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
を図つたものである。
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
を図つたものである。
第２図は、本発明による光アイソレータ製造方
法の望ましい一実施例を示している。但し、第１
図示の従来例乃至この種光アイソレータの基本構
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。
法の望ましい一実施例を示している。但し、第１
図示の従来例乃至この種光アイソレータの基本構
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結晶等の基
板１の上に、磁化F2の方向が膜主面に対して立
ち上がつた（YLaEu）3（FeGa）5O12等の磁気光学膜
２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。
板１の上に、磁化F2の方向が膜主面に対して立
ち上がつた（YLaEu）3（FeGa）5O12等の磁気光学膜
２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。
従つて、入射光Iiに対し、この磁化方向F2が直
角で、かつ膜主面から立ち上がつた関係となる方
向を、当該入射光Ii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２は、この時点で
は、均質な全長に亘つて当該入射光Iiに対してフ
オークト効果を与える領域となつている。尚、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Iiは仮想線で示している。
角で、かつ膜主面から立ち上がつた関係となる方
向を、当該入射光Ii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２は、この時点で
は、均質な全長に亘つて当該入射光Iiに対してフ
オークト効果を与える領域となつている。尚、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Iiは仮想線で示している。
而して、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、所要の長さ領域を光進
行方向Fiの後方に残して、進行方向手前の領域
a1′を非相反効果領域とするに適わしい磁気的性
質とするために、該領域a1′をレーザアニールし、
この領域a1′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。
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、所要の長さ領域を光進
行方向Fiの後方に残して、進行方向手前の領域
a1′を非相反効果領域とするに適わしい磁気的性
質とするために、該領域a1′をレーザアニールし、
この領域a1′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LBを
適当なスポツト径に絞り、適当な出力で、所要の
被処理部分a1を長さ方向Ｘ、適当な巾の巾方向Ｙ
に相対的に走査する。
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LBを
適当なスポツト径に絞り、適当な出力で、所要の
被処理部分a1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２には、レーザアニールが施されてい
るか否かによつて、互いに磁気的性質の異なる磁
気光学膜部分乃至領域２Ａ，２Ｂが形成される。
磁気光学膜２には、レーザアニールが施されてい
るか否かによつて、互いに磁気的性質の異なる磁
気光学膜部分乃至領域２Ａ，２Ｂが形成される。
而して、このように、同一組成ではあつても磁
気的性質が異なる両領域２Ａ，２Ｂ、即ち、本来
の成長誘導磁気異方性がそのまま残つている領域
２Ｂと、この成長誘導磁気異方性が消失又は大幅
にした領域２Ａとに、既述した光進行方向Fiと同
方向Fnの磁場を印加すると、領域２Ｂには有意
の変化を起こさないで済む一方で、領域２Ａには
光の進行方向Fiと同方向F1の磁化を起こすことが
できる。
気的性質が異なる両領域２Ａ，２Ｂ、即ち、本来
の成長誘導磁気異方性がそのまま残つている領域
２Ｂと、この成長誘導磁気異方性が消失又は大幅
にした領域２Ａとに、既述した光進行方向Fiと同
方向Fnの磁場を印加すると、領域２Ｂには有意
の変化を起こさないで済む一方で、領域２Ａには
光の進行方向Fiと同方向F1の磁化を起こすことが
できる。
従つて、この領域２Ａをフアラデー効果による
非相反効果領域a1として利用でき、他方の領域２
Ｂをフオークト効果による相反領域a2として利用
できることが証され、第２Ｂ図中では仮想線５，
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、本出願人においてその所期動作を確認した。
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、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、単一かつ一様な磁場で済
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、両領域に一様な磁場を与え
ても、領域２Ａにのみ所要の面内方向磁化を生じ
させることができ、領域２Ｂの磁化方向には有意
の影響を及ぼさないということが一つの効果とな
るのである。
非相反効果領域a1として利用でき、他方の領域２
Ｂをフオークト効果による相反領域a2として利用
できることが証され、第２Ｂ図中では仮想線５，
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、本出願人においてその所期動作を確認した。
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、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、単一かつ一様な磁場で済
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、両領域に一様な磁場を与え
ても、領域２Ａにのみ所要の面内方向磁化を生じ
させることができ、領域２Ｂの磁化方向には有意
の影響を及ぼさないということが一つの効果とな
るのである。
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レータ製造方
法の一実施例の各工程の説明図、である。 図中、１は基板、２は磁気光学膜乃至導波路
層、２Ａ，２Ｂは磁気的性質の異なる領域、３は
入射端面、４は出射端面、５，６はモード選択
器、a1は領域２Ａによる非相反効果領域、a2は領
域２Ｂによる相反効果領域、である。
図、第２図は本発明による光アイソレータ製造方
法の一実施例の各工程の説明図、である。 図中、１は基板、２は磁気光学膜乃至導波路
層、２Ａ，２Ｂは磁気的性質の異なる領域、３は
入射端面、４は出射端面、５，６はモード選択
器、a1は領域２Ａによる非相反効果領域、a2は領
域２Ｂによる相反効果領域、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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、光の進行方向に沿つて途切れること
なく連続的に、非相反効果領域と相反効果領域と
を順に形成して成る導波路型の光アイソレータで
あつて； 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、それぞれが共に
上記同一組成の磁気光学膜の一部分として構成さ
れているが、それら各々の磁気的性質が互いに異
なつていること； を特徴とする光アイソレータ。 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、光の進行方向に沿つて途
切れることなく連続的に、非相反効果領域と相反
効果領域とを順に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つて； 基板上にまず、上記相反効果領域用の磁気的性
質を持つ磁気光学膜を形成し； その後、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、レーザアニール
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から、これ
と異なる非相反効果領域用の磁気的性質に変える
こと； を特徴とする光アイソレータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10519382A JPS58221810A (ja) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | 光アイソレ−タ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10519382A JPS58221810A (ja) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | 光アイソレ−タ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58221810A JPS58221810A (ja) | 1983-12-23 |
| JPH0216882B2 true JPH0216882B2 (ja) | 1990-04-18 |
Family
ID=14400829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10519382A Granted JPS58221810A (ja) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | 光アイソレ−タ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58221810A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4952014A (en) * | 1987-10-19 | 1990-08-28 | At&T Bell Laboratories | Optical systems with thin film polarization rotators and method for fabricating such rotators |
| JP2671391B2 (ja) * | 1988-06-21 | 1997-10-29 | ブラザー工業株式会社 | 光アイソレータ |
| JP2841475B2 (ja) * | 1989-06-09 | 1998-12-24 | ブラザー工業株式会社 | 光アイソレータ |
| JP2784496B2 (ja) * | 1989-08-17 | 1998-08-06 | 日本電信電話株式会社 | 導波路型光アイソレータ |
| JP7841703B2 (ja) * | 2022-03-29 | 2026-04-07 | 京セラ株式会社 | アイソレータ及びアイソレータの製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2452489C2 (de) * | 1974-11-05 | 1984-11-15 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Nichtreziprokes Bauelement für die integrierte Optik |
-
1982
- 1982-06-18 JP JP10519382A patent/JPS58221810A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58221810A (ja) | 1983-12-23 |
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