JPH06202057A - 光導波方法及びその実施装置 - Google Patents
光導波方法及びその実施装置Info
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- JPH06202057A JPH06202057A JP49393A JP49393A JPH06202057A JP H06202057 A JPH06202057 A JP H06202057A JP 49393 A JP49393 A JP 49393A JP 49393 A JP49393 A JP 49393A JP H06202057 A JPH06202057 A JP H06202057A
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- mode
- optical
- waveguide
- magneto
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光集積化に適した安価な光導波方法及び光ア
イソレ−タを得る。 【構成】 本発明の光導波方法及び導波型光アイソレ−
タは、少なくともその一部が磁気光学材料で形成された
非相反性を示す光導波路からなり、前記磁気光学材料中
の磁化ベクトルにより前記光導波路を導波する光の進行
方向の違いにより位相定数が相互に異なり、光学異方性
によりＴＭモ−ドからＴＥモ−ドへの結合係数が存在す
ることにより、ＴＭモ−ドの前進波は位相不整合により
ＴＥ高次モ−ドと結合しないでそのまま導波し、ＴＭモ
−ドの後進波は位相整合によりＴＥ高次モ−ドと結合す
る。また、前記導波型光アイソレ−タは、少なくともそ
の一部が磁気光学材料で形成された非相反性を示す光導
波路からなり、該導波路をチャネル化した。
イソレ−タを得る。 【構成】 本発明の光導波方法及び導波型光アイソレ−
タは、少なくともその一部が磁気光学材料で形成された
非相反性を示す光導波路からなり、前記磁気光学材料中
の磁化ベクトルにより前記光導波路を導波する光の進行
方向の違いにより位相定数が相互に異なり、光学異方性
によりＴＭモ−ドからＴＥモ−ドへの結合係数が存在す
ることにより、ＴＭモ−ドの前進波は位相不整合により
ＴＥ高次モ−ドと結合しないでそのまま導波し、ＴＭモ
−ドの後進波は位相整合によりＴＥ高次モ−ドと結合す
る。また、前記導波型光アイソレ−タは、少なくともそ
の一部が磁気光学材料で形成された非相反性を示す光導
波路からなり、該導波路をチャネル化した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信、光計測等に用
いる光導波方法及びその実施装置に関し、特に、ＴＭモ
−ドとＴＥ高次モ−ドとの非相反な結合を利用した導波
型光アイソレータに関するものである。
いる光導波方法及びその実施装置に関し、特に、ＴＭモ
−ドとＴＥ高次モ−ドとの非相反な結合を利用した導波
型光アイソレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１３は従来のバルク型の光アイソレ−
タの動作原理を説明するための模式図であり、５１、５
２はポ−ト、５３、５４はＳ偏光のみを透過する偏光ビ
−ムスプリッタ、５５はＹＩＧ（イットリウム鉄ガ−ネ
ット）等のファラディ回転子、５６はファラディ回転子
５５中を通る磁界である。
タの動作原理を説明するための模式図であり、５１、５
２はポ−ト、５３、５４はＳ偏光のみを透過する偏光ビ
−ムスプリッタ、５５はＹＩＧ（イットリウム鉄ガ−ネ
ット）等のファラディ回転子、５６はファラディ回転子
５５中を通る磁界である。
【０００３】従来の光アイソレ−タでは、図１３に示す
ように、ポ−ト５１から入射したＳ偏光（垂直な偏光）
を持つ光は偏光子５３を透過し、ファラディ回転子５５
を通ることにより偏波が４５°回転し、同じ方向に４５
°傾けられた検光子５４を透過した後、ポ−ト５２から
出射する。ポ−ト５２から入射したＳ偏光（垂直から４
５°傾いた偏光）は偏光ビ−ムスプリッタ５４を透過
し、ファラディ回転子５５を通ることにより偏波が４５
°回転して水平となり、偏光ビ−ムスプリッタ５３に対
しＰ偏光（水平な偏波）となり透過することができな
い。
ように、ポ−ト５１から入射したＳ偏光（垂直な偏光）
を持つ光は偏光子５３を透過し、ファラディ回転子５５
を通ることにより偏波が４５°回転し、同じ方向に４５
°傾けられた検光子５４を透過した後、ポ−ト５２から
出射する。ポ−ト５２から入射したＳ偏光（垂直から４
５°傾いた偏光）は偏光ビ−ムスプリッタ５４を透過
し、ファラディ回転子５５を通ることにより偏波が４５
°回転して水平となり、偏光ビ−ムスプリッタ５３に対
しＰ偏光（水平な偏波）となり透過することができな
い。
【０００４】しかしながら、このバルク型の光アイソレ
−タはファラディ回転子５５が高価な上、光軸の一致及
び偏光面が所定の角度を成すように、ファラディ回転子
５５及び偏光ビ−ムスプリッタ５４を高精度に調整する
必要があったため、信頼性に乏しく、非常に高価となる
問題があった。さらに、集積化が困難である問題があっ
た。そのため、集積化に適した導波型の光アイソレ−タ
の実現が待たれていた。
−タはファラディ回転子５５が高価な上、光軸の一致及
び偏光面が所定の角度を成すように、ファラディ回転子
５５及び偏光ビ−ムスプリッタ５４を高精度に調整する
必要があったため、信頼性に乏しく、非常に高価となる
問題があった。さらに、集積化が困難である問題があっ
た。そのため、集積化に適した導波型の光アイソレ−タ
の実現が待たれていた。
【０００５】従来提案された導波型光アイソレ−タ（文
献１：電子情報通信学会、光・量子エレクトロニクス研
究会、OQE89-29（1989）参照）の構造図を図１４に示
す。
献１：電子情報通信学会、光・量子エレクトロニクス研
究会、OQE89-29（1989）参照）の構造図を図１４に示
す。
【０００６】図１４において、６１は基板、６２は磁気
光学膜の導波層、６３は磁気光学膜６２中の磁化ベクト
ル、６４は金属装荷膜を用いたモ−ドセレクタである。
光学膜の導波層、６３は磁気光学膜６２中の磁化ベクト
ル、６４は金属装荷膜を用いたモ−ドセレクタである。
【０００７】この導波型光アイソレ−タでは、ＴＥ基本
モ−ドで入射した順方行の光波はＴＭ基本モ−ドと位相
不整合により、途中一部がＴＭ基本モ−ドに変換される
が、出力端ではＴＥ基本モ−ドのみがそのまま出力され
る。一方、ＴＥ基本モ−ドで入射した逆方向の光波は、
伝搬方向と垂直な磁化成分により非相反移相変化を受け
たＴＭ基本モ−ドと位相整合状態となり、ＴＭ基本モ−
ドに変換され、モ−ドセレクタ６４で吸収され、出力さ
れない。
モ−ドで入射した順方行の光波はＴＭ基本モ−ドと位相
不整合により、途中一部がＴＭ基本モ−ドに変換される
が、出力端ではＴＥ基本モ−ドのみがそのまま出力され
る。一方、ＴＥ基本モ−ドで入射した逆方向の光波は、
伝搬方向と垂直な磁化成分により非相反移相変化を受け
たＴＭ基本モ−ドと位相整合状態となり、ＴＭ基本モ−
ドに変換され、モ−ドセレクタ６４で吸収され、出力さ
れない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
造においては、大きな非相反移相量を得るため、ＴＭモ
−ドがカットオフに近い領域が必要となり、この領域で
は、一般的に、ＴＥ基本モ−ドの位相定数はＴＭ基本モ
−ドの位相定数より大きくなり、位相整合が不可能とな
る。そのため、前記文献１では、複屈折を仮定し位相整
合をとることを提案しているが、アイソレ−タ動作をす
るためには大きな複屈折が必要であり、またその複屈折
性の制御が困難であるため、現実には、素子の実現には
いたっていない。
造においては、大きな非相反移相量を得るため、ＴＭモ
−ドがカットオフに近い領域が必要となり、この領域で
は、一般的に、ＴＥ基本モ−ドの位相定数はＴＭ基本モ
−ドの位相定数より大きくなり、位相整合が不可能とな
る。そのため、前記文献１では、複屈折を仮定し位相整
合をとることを提案しているが、アイソレ−タ動作をす
るためには大きな複屈折が必要であり、またその複屈折
性の制御が困難であるため、現実には、素子の実現には
いたっていない。
【０００９】つまり、スラブ導波路の場合、一般に、Ｔ
Ｅモードの位相定数はＴＭモードの位相定数より大き
く、特にカットオフ付近で顕著になる（構造異方性と呼
ばれる）。複屈折とはそもそもＴＥモードとＴＭモード
で屈折率が違うことを意味し、ＴＭモードのほうが高い
屈折率となる複屈折性を示す複屈折材料を用いることに
より、前記構造異方性による位相不整合を捕える。しか
しながら、ちようど位相不整合を捕える量の材料を見つ
けることは困難で実現性がない（文献１の p27右欄を参
照)。
Ｅモードの位相定数はＴＭモードの位相定数より大き
く、特にカットオフ付近で顕著になる（構造異方性と呼
ばれる）。複屈折とはそもそもＴＥモードとＴＭモード
で屈折率が違うことを意味し、ＴＭモードのほうが高い
屈折率となる複屈折性を示す複屈折材料を用いることに
より、前記構造異方性による位相不整合を捕える。しか
しながら、ちようど位相不整合を捕える量の材料を見つ
けることは困難で実現性がない（文献１の p27右欄を参
照)。
【００１０】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであり、本発明の目的は、光集積化に適した
安価な光導波方法及び光アイソレ−タを提供することに
ある。
されたものであり、本発明の目的は、光集積化に適した
安価な光導波方法及び光アイソレ−タを提供することに
ある。
【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的及び新
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かにする。
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かにする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の光導波方法及び導波型光アイソレ−タは、
少なくともその一部が磁気光学材料で形成された非相反
性を示す光導波路からなり、前記磁気光学材料中の磁化
ベクトルにより前記光導波路を導波する光の進行方向の
違いにより位相定数が相互に異なり、光学異方性により
ＴＭモ−ドからＴＥモ−ドへの結合係数が存在すること
により、ＴＭモ−ドの順方向の光波は位相不整合により
ＴＥ高次モ−ドと結合しないでそのまま導波し、ＴＭモ
−ドの逆方向の光波は位相整合によりＴＥ高次モ−ドと
結合することを最も主要な特徴とする。
に、本発明の光導波方法及び導波型光アイソレ−タは、
少なくともその一部が磁気光学材料で形成された非相反
性を示す光導波路からなり、前記磁気光学材料中の磁化
ベクトルにより前記光導波路を導波する光の進行方向の
違いにより位相定数が相互に異なり、光学異方性により
ＴＭモ−ドからＴＥモ−ドへの結合係数が存在すること
により、ＴＭモ−ドの順方向の光波は位相不整合により
ＴＥ高次モ−ドと結合しないでそのまま導波し、ＴＭモ
−ドの逆方向の光波は位相整合によりＴＥ高次モ−ドと
結合することを最も主要な特徴とする。
【００１３】また、前記導波型光アイソレ−タは、少な
くともその一部が磁気光学材料で形成された非相反性を
示す光導波路からなり、該導波路をチャネル化したこと
を特徴とする。
くともその一部が磁気光学材料で形成された非相反性を
示す光導波路からなり、該導波路をチャネル化したこと
を特徴とする。
【００１４】すなわち、ＴＭモ−ドとＴＥ高次モ−ドと
の非相反な結合を利用した導波型光アイソレ−タであ
り、従来の技術とは動作原理、構造が異なる。
の非相反な結合を利用した導波型光アイソレ−タであ
り、従来の技術とは動作原理、構造が異なる。
【００１５】
【作用】前述の手段によれば、磁気光学材料中の磁化ベ
クトルにより光導波路を導波する光の進行方向の違いに
より位相定数が相互に異なり、光学異方性によりＴＭモ
−ドからＴＥモ−ドへの結合係数が存在することによ
り、ＴＭモ−ドの順方向の光波は位相不整合によりＴＥ
高次モ−ドと結合しないでそのまま導波し、ＴＭモ−ド
の逆方向の光波は位相整合によりＴＥ高次モ−ドと結合
するので、光集積化に適した安価で信頼性の高い導波型
光アイソレ−タを得ることができる。
クトルにより光導波路を導波する光の進行方向の違いに
より位相定数が相互に異なり、光学異方性によりＴＭモ
−ドからＴＥモ−ドへの結合係数が存在することによ
り、ＴＭモ−ドの順方向の光波は位相不整合によりＴＥ
高次モ−ドと結合しないでそのまま導波し、ＴＭモ−ド
の逆方向の光波は位相整合によりＴＥ高次モ−ドと結合
するので、光集積化に適した安価で信頼性の高い導波型
光アイソレ−タを得ることができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
【００１７】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付けその繰り返
しの説明は省略する。
て、同一機能を有するものは同一符号を付けその繰り返
しの説明は省略する。
【００１８】（実施例１）図１は、本発明を導波型光ア
イソレ−タに適用した実施例１の概略構成を示す斜視図
であって、１は磁気光学膜で形成されたリブ導波路、２
は磁気光学膜、３は基板、４は印加された外部磁界によ
り誘起された磁気光学薄膜中の磁化ベクトルＭ，５は座
標である。
イソレ−タに適用した実施例１の概略構成を示す斜視図
であって、１は磁気光学膜で形成されたリブ導波路、２
は磁気光学膜、３は基板、４は印加された外部磁界によ
り誘起された磁気光学薄膜中の磁化ベクトルＭ，５は座
標である。
【００１９】図１において、光は屈折率の高いリブ導波
路１を導波する。磁気光学薄膜中のｙ軸方向の磁化ベク
トル成分により非相反移相効果（文献２：電子情報通信
学会論文誌 '72/10 Vol.55-C No.10 pp550-708、文献
３：電子情報通信学会論文誌’88/5 Vol.j71-C No.5 pp
702-708参照）が生じ、ＴＭモ−ド光の位相定数が順方
向の光波（以下、前進波という）と逆方向の光波（以
下、後進波という）と異なる。
路１を導波する。磁気光学薄膜中のｙ軸方向の磁化ベク
トル成分により非相反移相効果（文献２：電子情報通信
学会論文誌 '72/10 Vol.55-C No.10 pp550-708、文献
３：電子情報通信学会論文誌’88/5 Vol.j71-C No.5 pp
702-708参照）が生じ、ＴＭモ−ド光の位相定数が順方
向の光波（以下、前進波という）と逆方向の光波（以
下、後進波という）と異なる。
【００２０】本実施例１のＴＭ（ライク）モ−ドで動作
する光アイソレ−タとしての動作原理を図２に示す位相
定数により説明する。下側はＴＭ（ライク）モ−ドの位
相定数β（ＴＭ）を、上側はＴＥ（ライク）モ−ドの位
相定数β（ＴＥ）を示す。βx 11F，βx 11Bはそれぞれ、
非相反移相効果により分かれたＴＭ基本Ｅx 11モード（M
arcartiliの表記法：Bell.Syst.Tech.J.48,2071-2102(1
969）参照）の前進波および後進波の位相定数を示し、
βy 11 ，βy 12 はそれぞれ、ＴＥ基本Ｅy 11モード、Ｔ
Ｅ高次Ｅy 12モードの位相定数を示す。図２ではβx 11F
＜βx 11Bであるが、外部印加磁界の方向を変え磁化ベク
トルＭの方向を逆転することにより、図３のようにβx
11F＞βx 11Bとしても効果は同じである。ＴＭ基本Ｅx 11
モード後進波とＴＥ高次Ｅy 12モードが位相整合（βx
11B＝βy 12）状態にしてある。ＫはＴＭモ−ドとＴＥモ
−ドの結合係数を示し、ｚ軸方向の磁化ベクトル成分が
引き起こす磁気光学効果や光学異方性等によって与えら
れる。さらに、次の関係を満足するようにする。
する光アイソレ−タとしての動作原理を図２に示す位相
定数により説明する。下側はＴＭ（ライク）モ−ドの位
相定数β（ＴＭ）を、上側はＴＥ（ライク）モ−ドの位
相定数β（ＴＥ）を示す。βx 11F，βx 11Bはそれぞれ、
非相反移相効果により分かれたＴＭ基本Ｅx 11モード（M
arcartiliの表記法：Bell.Syst.Tech.J.48,2071-2102(1
969）参照）の前進波および後進波の位相定数を示し、
βy 11 ，βy 12 はそれぞれ、ＴＥ基本Ｅy 11モード、Ｔ
Ｅ高次Ｅy 12モードの位相定数を示す。図２ではβx 11F
＜βx 11Bであるが、外部印加磁界の方向を変え磁化ベク
トルＭの方向を逆転することにより、図３のようにβx
11F＞βx 11Bとしても効果は同じである。ＴＭ基本Ｅx 11
モード後進波とＴＥ高次Ｅy 12モードが位相整合（βx
11B＝βy 12）状態にしてある。ＫはＴＭモ−ドとＴＥモ
−ドの結合係数を示し、ｚ軸方向の磁化ベクトル成分が
引き起こす磁気光学効果や光学異方性等によって与えら
れる。さらに、次の関係を満足するようにする。
【００２１】
【数１】
【００２２】
【数２】 ＫＬ＝π／２＋ｎπ ここで、Ｌは導波路長、Δ＝｜βx 11F−βx 11B｜／２，
ｍおよびｎは０または自然数である。このような状態を
満足させると、前進波のＴＭ基本Ｅx 11モ−ドは位相不
整合（βx 11F≠βy 12）によりＴＥ高次Ｅy 12モ−ドに結
合しないでそのまま導波路を出射し、後進波のＴＭ基本
Ｅx 11モ−ドは位相整合（βx 11B＝βy 12）によりＴＥ高
次Ｅy 12モ−ドと完全に結合し導波路を出射する。ｍ＝
ｎ＝０のときのＴＭモ−ドからＴＥモ−ドへの光パワ−
の移行率を図４に示す。このように、ＴＭモ−ドで動作
する導波型光アイソレ−タが実現できることがわかる。
ｍおよびｎは０または自然数である。このような状態を
満足させると、前進波のＴＭ基本Ｅx 11モ−ドは位相不
整合（βx 11F≠βy 12）によりＴＥ高次Ｅy 12モ−ドに結
合しないでそのまま導波路を出射し、後進波のＴＭ基本
Ｅx 11モ−ドは位相整合（βx 11B＝βy 12）によりＴＥ高
次Ｅy 12モ−ドと完全に結合し導波路を出射する。ｍ＝
ｎ＝０のときのＴＭモ−ドからＴＥモ−ドへの光パワ−
の移行率を図４に示す。このように、ＴＭモ−ドで動作
する導波型光アイソレ−タが実現できることがわかる。
【００２３】図２の位相整合の条件は以下に示すように
達成される。非相反移相効果は基板３と空気の屈折率が
異なる非対称構造で、かつＴＭモ−ド光がカットオフに
近い条件に膜厚を設定する必要があるため、導波路がス
ラブ構造であると、図５に示すようにＴＭモードのカッ
トオフ付近では位相不整合（位相定数の差）が大きくな
り、ＴＭモ−ドとＴＥモ−ドとはどの次数においても位
相整合がとれない。
達成される。非相反移相効果は基板３と空気の屈折率が
異なる非対称構造で、かつＴＭモ−ド光がカットオフに
近い条件に膜厚を設定する必要があるため、導波路がス
ラブ構造であると、図５に示すようにＴＭモードのカッ
トオフ付近では位相不整合（位相定数の差）が大きくな
り、ＴＭモ−ドとＴＥモ−ドとはどの次数においても位
相整合がとれない。
【００２４】しかし、図１のようなチャネル構造にする
ことによって、第２図のような位相整合が実現される。
それを示すため、図６に導波路幅Ｗを変えたときのそれ
ぞれの位相定数の変化を示す。導波路の膜厚は非相反移
相量が大きくなるように形成されている。図６からわか
るようにＡ点でＴＭ基本Ｅx 11モードとＴＥ高次Ｅy 12モ
−ドは位相整合（βx 11B＝βy 12）が生じている。ま
た、Ｂ点においてもＴＭ基本Ｅx 11モードとＴＥ高次Ｅy
13モ−ドは位相整合（βx 11B＝βy 13）が生じており、
同じ効果が得られる。図６のＢ点における位相定数の関
係は、図７（βx 11F＜βy 13）又は図８（βx 11F＞
βy 13）のようになる。さらに導波路幅を広げることに
より、さらに高次のＴＥモードとの位相整合をとること
もでき、同じ効果が得られる。
ことによって、第２図のような位相整合が実現される。
それを示すため、図６に導波路幅Ｗを変えたときのそれ
ぞれの位相定数の変化を示す。導波路の膜厚は非相反移
相量が大きくなるように形成されている。図６からわか
るようにＡ点でＴＭ基本Ｅx 11モードとＴＥ高次Ｅy 12モ
−ドは位相整合（βx 11B＝βy 12）が生じている。ま
た、Ｂ点においてもＴＭ基本Ｅx 11モードとＴＥ高次Ｅy
13モ−ドは位相整合（βx 11B＝βy 13）が生じており、
同じ効果が得られる。図６のＢ点における位相定数の関
係は、図７（βx 11F＜βy 13）又は図８（βx 11F＞
βy 13）のようになる。さらに導波路幅を広げることに
より、さらに高次のＴＥモードとの位相整合をとること
もでき、同じ効果が得られる。
【００２５】結合係数Ｋは膜または基板の光学異方性
（誘電率テンソルの非対角成分εxy、εyz）により生
じ、基板に磁気光学膜を形成するときの膜応力によって
誘起される光弾性効果、磁気光学膜中の磁化ベクトルの
ｚ軸またはｘ軸成分による磁気光学効果等により与えら
れる。後者は、磁化ベクトルが磁石のようなものである
ので、外部から磁界を掛けることにより容易に制御でき
る。これにより簡単に結合係数Ｋを誘起することができ
る。図１では磁化ベクトルの方向Ｍをｙ軸からｚ軸の方
向にθ傾け、ｚ方向成分の磁化ベクトルを与えている。
（誘電率テンソルの非対角成分εxy、εyz）により生
じ、基板に磁気光学膜を形成するときの膜応力によって
誘起される光弾性効果、磁気光学膜中の磁化ベクトルの
ｚ軸またはｘ軸成分による磁気光学効果等により与えら
れる。後者は、磁化ベクトルが磁石のようなものである
ので、外部から磁界を掛けることにより容易に制御でき
る。これにより簡単に結合係数Ｋを誘起することができ
る。図１では磁化ベクトルの方向Ｍをｙ軸からｚ軸の方
向にθ傾け、ｚ方向成分の磁化ベクトルを与えている。
【００２６】図９は、本実施例１の導波型光アイソレ−
タの製造法を説明するための各工程における断面図であ
る。
タの製造法を説明するための各工程における断面図であ
る。
【００２７】本実施例１の導波型光アイソレ−タは、ま
ず、（ａ）に示すように、ＧＧＧ（Ｇｄ3Ｇａ5Ｏ12）、
カチオンド−プのＧＧＧ、ＮＧＧ（Ｎｄ3Ｇａ5Ｏ12）等
のガ−ネット基板３上にＣｅ置換ＹＩＧ等の磁気光学薄
膜２をＲＦスパッタにより形成する。順逆方向のアイソ
レ−ションを大きくするためには｜βx 11F−βx 11B｜を
大きくすることが必要で、そのために磁気光学効果の大
きなＣｅ置換ＹＩＧ膜を用いた（M.Gomi et al.Jpn.J.A
ppl.Phy.27, L1536（1988）、新宅他：第５０回応物秋
季予稿集，28ａ-ｘ-10参照）。
ず、（ａ）に示すように、ＧＧＧ（Ｇｄ3Ｇａ5Ｏ12）、
カチオンド−プのＧＧＧ、ＮＧＧ（Ｎｄ3Ｇａ5Ｏ12）等
のガ−ネット基板３上にＣｅ置換ＹＩＧ等の磁気光学薄
膜２をＲＦスパッタにより形成する。順逆方向のアイソ
レ−ションを大きくするためには｜βx 11F−βx 11B｜を
大きくすることが必要で、そのために磁気光学効果の大
きなＣｅ置換ＹＩＧ膜を用いた（M.Gomi et al.Jpn.J.A
ppl.Phy.27, L1536（1988）、新宅他：第５０回応物秋
季予稿集，28ａ-ｘ-10参照）。
【００２８】次に、（ｂ）に示すように、フォトリゾグ
ラフィ技術を用い、磁気光学膜２上にフォトレジスト、
Ｃｒ，Ｔｉ等のマスク材６を形成する。
ラフィ技術を用い、磁気光学膜２上にフォトレジスト、
Ｃｒ，Ｔｉ等のマスク材６を形成する。
【００２９】次に（ｃ）に示すように、ＢＣｌ3等の塩
素系ガスによるリアクティブイオンエッチング、Ａｒイ
オン等によるイオンミ−リング、または、熱燐酸等によ
るケミカルエッチングを行い、導波路を形成する。
素系ガスによるリアクティブイオンエッチング、Ａｒイ
オン等によるイオンミ−リング、または、熱燐酸等によ
るケミカルエッチングを行い、導波路を形成する。
【００３０】最後に（ｄ）に示すように、マスク材６を
除去し、磁気光学導波路１が形成される。
除去し、磁気光学導波路１が形成される。
【００３１】（実施例２）図１０は、本発明の実施例２
の導波型光アイソレ−タの概略構成を示す断面図であ
る。本実施例２の導波型光アイソレ−タは、図１０に示
すように、磁気光学膜７を方形にし、ＳｉＯ2膜等のカ
バ−層８で埋め込んだ構造である。
の導波型光アイソレ−タの概略構成を示す断面図であ
る。本実施例２の導波型光アイソレ−タは、図１０に示
すように、磁気光学膜７を方形にし、ＳｉＯ2膜等のカ
バ−層８で埋め込んだ構造である。
【００３２】（実施例３）図１１は、本発明の実施例３
の導波型光アイソレ−タの概略構成を示す断面図であ
る。本実施例３の導波型光アイソレ−タは、図１１に示
すように、磁気光学膜２上に高屈折率膜９を形成し、こ
れをリブ型導波路に加工した。このような構造にするこ
とにより伝搬定数の非相反変化量が大きくなる。
の導波型光アイソレ−タの概略構成を示す断面図であ
る。本実施例３の導波型光アイソレ−タは、図１１に示
すように、磁気光学膜２上に高屈折率膜９を形成し、こ
れをリブ型導波路に加工した。このような構造にするこ
とにより伝搬定数の非相反変化量が大きくなる。
【００３３】（実施例４）図１２は、本発明の実施例４
の導波型光アイソレ−タの概略構成を示す断面図であ
る。本実施例４の導波型光アイソレ−タは、図１２に示
すように、前記実施例３における高屈折率膜９をストリ
ップ状１０にしたもので、実施例３と同じ効果を得るこ
とができる。
の導波型光アイソレ−タの概略構成を示す断面図であ
る。本実施例４の導波型光アイソレ−タは、図１２に示
すように、前記実施例３における高屈折率膜９をストリ
ップ状１０にしたもので、実施例３と同じ効果を得るこ
とができる。
【００３４】前記の実施例１，２，３，４においては、
本発明を導波型光アイソレ−タに適用した例として説明
したが、本発明は、光サ−キュレ−タ等に適用できるこ
とは勿論である。例えば、前記光アイソレ−タの偏光子
／検光子を光ビ−ムの偏光成分によって入出力位置が大
きく異なるものに変えれば、光サ−キュレ−タが構成で
きる。
本発明を導波型光アイソレ−タに適用した例として説明
したが、本発明は、光サ−キュレ−タ等に適用できるこ
とは勿論である。例えば、前記光アイソレ−タの偏光子
／検光子を光ビ−ムの偏光成分によって入出力位置が大
きく異なるものに変えれば、光サ−キュレ−タが構成で
きる。
【００３５】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得
ることはいうまでもない。
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得
ることはいうまでもない。
【００３６】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、光集積化に適した安価で信頼性の高い導波型光アイ
ソレ−タを得ることができる。
ば、光集積化に適した安価で信頼性の高い導波型光アイ
ソレ−タを得ることができる。
【図１】 本発明を導波型光アイソレ−タに適用した実
施例１の概略構成を示す断面図、
施例１の概略構成を示す断面図、
【図２】 本実施例１の導波型光アイソレ−タの動作原
理を説明するための光のＴＥモ−ドおよびＴＭモ−ドの
位相定数を説明するための図、
理を説明するための光のＴＥモ−ドおよびＴＭモ−ドの
位相定数を説明するための図、
【図３】 本実施例１の導波型光アイソレ−タの動作原
理を説明するための光のＴＥモ−ドおよびＴＭモ−ドの
位相定数を説明するための図、
理を説明するための光のＴＥモ−ドおよびＴＭモ−ドの
位相定数を説明するための図、
【図４】 本実施例１の導波型光アイソレ−タの動作を
説明するためのＴＭモ−ドからＴＥモ−ドへのパワ−の
移行率を示すグラフ、
説明するためのＴＭモ−ドからＴＥモ−ドへのパワ−の
移行率を示すグラフ、
【図５】 導波型光アイソレ−タのＴＥモ−ドとＴＭモ
−ドの各次数におけるカットオフ付近では位相不整合が
大きくなることを示す図、
−ドの各次数におけるカットオフ付近では位相不整合が
大きくなることを示す図、
【図６】 本実施例１の導波型光アイソレ−タの位相定
数と磁気光学導波路の幅との関係を示す図、
数と磁気光学導波路の幅との関係を示す図、
【図７】 本実施例１の導波型光アイソレ−タの位相定
数の関係を説明するための図、
数の関係を説明するための図、
【図８】 本実施例１の導波型光アイソレ−タの位相定
数の関係を説明するための図、
数の関係を説明するための図、
【図９】 本実施例１の導波型光アイソレ−タの製造工
程を説明するための各工程における断面図、
程を説明するための各工程における断面図、
【図１０】 本発明の実施例２の導波型光アイソレ−タ
の概略構成を示す断面図、
の概略構成を示す断面図、
【図１１】 本発明の実施例３の導波型光アイソレ−タ
の概略構成を示す断面図、
の概略構成を示す断面図、
【図１２】 本発明の実施例４の導波型光アイソレ−タ
の概略構成を示す断面図、
の概略構成を示す断面図、
【図１３】 従来のバルク型光アイソレ−タの概略構成
図、
図、
【図１４】 従来提案された導波型光アイソレ−タの概
略構成図。
略構成図。
１…磁気光学リブ導波路、２…磁気光学膜、３…基板、
４…磁化ベクトルＭ、５…座標、６…マスク材、７…方
形磁気光学導波路、８…カバ−層、９，１０…高屈折率
層、５１，５２…ポ−ト、５３，５４…偏光ビ−ムスプ
リッタ、５５…ファラディ回転子、５６…ファラディ回
転子５５中を通る磁界、６１…基板、６２…磁気光学
膜、６３…磁化ベクトル、６４…金属モ−ドセレクタ。
４…磁化ベクトルＭ、５…座標、６…マスク材、７…方
形磁気光学導波路、８…カバ−層、９，１０…高屈折率
層、５１，５２…ポ−ト、５３，５４…偏光ビ−ムスプ
リッタ、５５…ファラディ回転子、５６…ファラディ回
転子５５中を通る磁界、６１…基板、６２…磁気光学
膜、６３…磁化ベクトル、６４…金属モ−ドセレクタ。
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくともその一部が磁気光学材料で形
成された非相反性を示す光導波路からなり、前記磁気光
学材料中の磁化ベクトルにより前記光導波路を導波する
光の進行方向の違いにより位相定数が相互に異なり、光
学異方性によりＴＭモ−ドからＴＥモ−ドへの結合係数
が存在することにより、ＴＭモ−ドの順方向の光波は位
相不整合によりＴＥ高次モ−ドと結合しないでそのまま
導波し、ＴＭモ−ドの逆方向の光波は位相整合によりＴ
Ｅ高次モ−ドと結合することを特徴とする光導波方法。 - 【請求項２】 少なくともその一部が磁気光学材料で形
成された非相反性を示す光導波路からなり、該導波路を
チャネル化したことを特徴とする導波型光アイソレ−
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49393A JPH06202057A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 光導波方法及びその実施装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49393A JPH06202057A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 光導波方法及びその実施装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06202057A true JPH06202057A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=11475287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49393A Pending JPH06202057A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 光導波方法及びその実施装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06202057A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011123094A (ja) * | 2009-12-08 | 2011-06-23 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | スポットサイズ変換器 |
-
1993
- 1993-01-06 JP JP49393A patent/JPH06202057A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011123094A (ja) * | 2009-12-08 | 2011-06-23 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | スポットサイズ変換器 |
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