JPH0667119A - 光アイソレータの作製方法 - Google Patents
光アイソレータの作製方法Info
- Publication number
- JPH0667119A JPH0667119A JP24854592A JP24854592A JPH0667119A JP H0667119 A JPH0667119 A JP H0667119A JP 24854592 A JP24854592 A JP 24854592A JP 24854592 A JP24854592 A JP 24854592A JP H0667119 A JPH0667119 A JP H0667119A
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- Japan
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- optical element
- optical isolator
- optical
- metallized
- pattern
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属接着法による光アイソレータの作製方法
において、金属接着によって光学素子に生ずる歪みを極
力低減し、アイソレータ特性に悪影響を及ぼさない光ア
イソレータの作製方法を供する。 【構成】 偏光子、磁気光学素子等の光学素子１を金属
ホルダと金属接着を行う際、該光学素子の光入射面の外
周部に複数個の特定寸法のメタライズパターン２を同心
円状に配列してハンダ接着を行うことにより、十分な接
着強度を得て、かつと光学素子への歪みの導入を少なく
抑えることができる。
において、金属接着によって光学素子に生ずる歪みを極
力低減し、アイソレータ特性に悪影響を及ぼさない光ア
イソレータの作製方法を供する。 【構成】 偏光子、磁気光学素子等の光学素子１を金属
ホルダと金属接着を行う際、該光学素子の光入射面の外
周部に複数個の特定寸法のメタライズパターン２を同心
円状に配列してハンダ接着を行うことにより、十分な接
着強度を得て、かつと光学素子への歪みの導入を少なく
抑えることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ファラデー効果を利用
した光アイソレータの作製方法に関する。
した光アイソレータの作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】可視光半導体レーザを光計測などの光信
号伝送系の光源として用いる場合、半導体レーザからの
出射光の一部が伝送路、或は伝送用光学部品の各接続部
で反射して半導体レーザへ帰還した場合、半導体レーザ
の発振特性の不安定化や雑音増加を引き起こす原因とな
る。この戻り光が帰還するのを防止するために、一般的
に光アイソレータが使用される。
号伝送系の光源として用いる場合、半導体レーザからの
出射光の一部が伝送路、或は伝送用光学部品の各接続部
で反射して半導体レーザへ帰還した場合、半導体レーザ
の発振特性の不安定化や雑音増加を引き起こす原因とな
る。この戻り光が帰還するのを防止するために、一般的
に光アイソレータが使用される。
【０００３】光アイソレータの基本構成は、図３に示す
ように、ファラデー効果を有する磁気光学素子５と、一
対の偏光子（１）３および偏光子（２）４と、磁気光学
素子５に磁界を印加するための磁石６とから構成され、
磁気光学素子５、偏光子（１）３及び偏光子（２）４が
それぞれ光軸調整されている。そして矢印ａの方向に伝
搬する入射光は、偏光子（１）３を透過後、直線偏光と
なって、磁気光学素子５に入射し、この磁気光学素子５
を伝搬中、光はその偏波面が磁石６の形成する磁界によ
り通常４５°回転した状態で偏光子（２）４に入射し、
この偏光子（２）４が予め入射光の偏波面の傾き４５°
と等しく設定されているので、この入射光を透過させ
る。一方、矢印ｂのように逆方向に伝搬する戻り光は、
偏光子（２）４と磁気光学素子５を透過することによ
り、偏光子（１）３の偏波面に対して９０°傾いた偏波
面をもった直線偏光になって偏光子（１）３に入射され
るために、この逆方向の戻り光は偏光子（１）３を透過
しない。
ように、ファラデー効果を有する磁気光学素子５と、一
対の偏光子（１）３および偏光子（２）４と、磁気光学
素子５に磁界を印加するための磁石６とから構成され、
磁気光学素子５、偏光子（１）３及び偏光子（２）４が
それぞれ光軸調整されている。そして矢印ａの方向に伝
搬する入射光は、偏光子（１）３を透過後、直線偏光と
なって、磁気光学素子５に入射し、この磁気光学素子５
を伝搬中、光はその偏波面が磁石６の形成する磁界によ
り通常４５°回転した状態で偏光子（２）４に入射し、
この偏光子（２）４が予め入射光の偏波面の傾き４５°
と等しく設定されているので、この入射光を透過させ
る。一方、矢印ｂのように逆方向に伝搬する戻り光は、
偏光子（２）４と磁気光学素子５を透過することによ
り、偏光子（１）３の偏波面に対して９０°傾いた偏波
面をもった直線偏光になって偏光子（１）３に入射され
るために、この逆方向の戻り光は偏光子（１）３を透過
しない。
【０００４】このような光アイソレータを作製する場
合、図２に示すような構造をとることが多い。小型化を
達成するために偏光子（１）３及び偏光子（２）４に
は、薄型化が可能なポーラコア（コーニング社製偏光ガ
ラス）を用い、磁石６には高飽和磁束密度を有するＳｍ
−Ｃｏ材、又はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ材を用いている。これら
の部材を用いて光アイソレータを組み立てる場合、部品
の接着に有機接着剤を用いると、耐久性が 著しく劣る
ため、金属ハンダによる金属接着法が用いられている。
金属接着法は、各部品を金属ハンダを介して接着する方
法である。金属ハンダは主にＡｕ／Ｓｎ（＝８０／２
０）合金が用いられている。ここで端部ホルダ８、外部
ホルダ９、内部ホルダ７、磁石６は、Ｎｉメッキなどに
より全面メツキすることでハンダの付きやすい表面処理
が可能であるが、磁気光学素子５、及び偏光子（１）３
及び偏光子（２）４に用いられるポーラコアは、非金属
であるためメッキは不可能である。よって一般的には、
マスキングによるメタライズスパッタリング法が用いら
れている。この方法は、磁気光学素子５及び一対の偏光
子（１）３及び偏光子（２）４を総称する光学素子１の
光の通る部分をマスクし、接着部分にスパッタリングに
よりＮｉ，Ａｕなどでメタライズ部を形成するものであ
る。これらのメタライズ部にリング型のハンダを介し
て、図２にそのハンダ接着部分１０を示すように、光学
素子１と内部ホルダ７或は端部ホルダ８とをハンダ接着
している。ハンダの融点は２８０℃であるので、３００
℃に加熱後、冷却することにより接着が完了する。
合、図２に示すような構造をとることが多い。小型化を
達成するために偏光子（１）３及び偏光子（２）４に
は、薄型化が可能なポーラコア（コーニング社製偏光ガ
ラス）を用い、磁石６には高飽和磁束密度を有するＳｍ
−Ｃｏ材、又はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ材を用いている。これら
の部材を用いて光アイソレータを組み立てる場合、部品
の接着に有機接着剤を用いると、耐久性が 著しく劣る
ため、金属ハンダによる金属接着法が用いられている。
金属接着法は、各部品を金属ハンダを介して接着する方
法である。金属ハンダは主にＡｕ／Ｓｎ（＝８０／２
０）合金が用いられている。ここで端部ホルダ８、外部
ホルダ９、内部ホルダ７、磁石６は、Ｎｉメッキなどに
より全面メツキすることでハンダの付きやすい表面処理
が可能であるが、磁気光学素子５、及び偏光子（１）３
及び偏光子（２）４に用いられるポーラコアは、非金属
であるためメッキは不可能である。よって一般的には、
マスキングによるメタライズスパッタリング法が用いら
れている。この方法は、磁気光学素子５及び一対の偏光
子（１）３及び偏光子（２）４を総称する光学素子１の
光の通る部分をマスクし、接着部分にスパッタリングに
よりＮｉ，Ａｕなどでメタライズ部を形成するものであ
る。これらのメタライズ部にリング型のハンダを介し
て、図２にそのハンダ接着部分１０を示すように、光学
素子１と内部ホルダ７或は端部ホルダ８とをハンダ接着
している。ハンダの融点は２８０℃であるので、３００
℃に加熱後、冷却することにより接着が完了する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光学素
子と内部ホルダの熱膨張係数が異なるため、冷却時に光
学素子に歪みが生じ、アイソレータ特性を劣化させると
いう欠点がある。本発明の課題は、金属接着時に光学素
子の歪みの誘発を可能なかぎり少なく抑えることにあ
る。
子と内部ホルダの熱膨張係数が異なるため、冷却時に光
学素子に歪みが生じ、アイソレータ特性を劣化させると
いう欠点がある。本発明の課題は、金属接着時に光学素
子の歪みの誘発を可能なかぎり少なく抑えることにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上記し
た欠点を除去するために、メタライズパターン２を図１
に示すように同心円上に等間隔に配列し、かつ該パター
ンの総面積を光学素子１の断面積の５〜２５％とするこ
とにより、接着時に光学素子に発生する歪みが少ない接
着方法である。特許請求の範囲の各請求項に記載の方法
である。即ち本発明は、光アイソレータ用光学素子へ
の金属接着固定用メタライズ処理において、該光学素子
の光線透過部分を除く外周部へ同心円状に金属接着用メ
タライズパターンを配列せしめて形成することを特徴と
する光アイソレータの作製方法であり、前記メタライ
ズパターンが少なくとも４個からなることを特徴とする
請求項１記載の光アイソレータの作製方法であり、前
記メタライズパターンの総面積が該光学素子の光入射面
の面積の５〜２５％であることを特徴とする請求項１記
載の光アイソレータの作製方法であり、前記メタライ
ズパターンが同間隔に配列されることを特徴とする請求
項１記載の光アイソレータの作製方法であり、前記メ
タライズパターンが円形であることを特徴とする請求項
１記載の光アイソレータの作製方法である。
た欠点を除去するために、メタライズパターン２を図１
に示すように同心円上に等間隔に配列し、かつ該パター
ンの総面積を光学素子１の断面積の５〜２５％とするこ
とにより、接着時に光学素子に発生する歪みが少ない接
着方法である。特許請求の範囲の各請求項に記載の方法
である。即ち本発明は、光アイソレータ用光学素子へ
の金属接着固定用メタライズ処理において、該光学素子
の光線透過部分を除く外周部へ同心円状に金属接着用メ
タライズパターンを配列せしめて形成することを特徴と
する光アイソレータの作製方法であり、前記メタライ
ズパターンが少なくとも４個からなることを特徴とする
請求項１記載の光アイソレータの作製方法であり、前
記メタライズパターンの総面積が該光学素子の光入射面
の面積の５〜２５％であることを特徴とする請求項１記
載の光アイソレータの作製方法であり、前記メタライ
ズパターンが同間隔に配列されることを特徴とする請求
項１記載の光アイソレータの作製方法であり、前記メ
タライズパターンが円形であることを特徴とする請求項
１記載の光アイソレータの作製方法である。
【０００７】
【作用】金属ハンダによる金属接着法により光アイソレ
ータを製作する際、光学素子とホルダとの接着には光学
素子の光入射面の外周部に複数個のメタライズパターン
を同心円上に等間隔に配列し、かつ該パターンの総面積
が該光学素子の面積の５〜２５％となるように施すこと
により、十分な接着強度を得て、かつ光学素子の歪みに
よる特性劣化を抑えることができる。
ータを製作する際、光学素子とホルダとの接着には光学
素子の光入射面の外周部に複数個のメタライズパターン
を同心円上に等間隔に配列し、かつ該パターンの総面積
が該光学素子の面積の５〜２５％となるように施すこと
により、十分な接着強度を得て、かつ光学素子の歪みに
よる特性劣化を抑えることができる。
【０００８】
【実施例】本発明を実施例を用いて詳細に説明する。
【０００９】
【実施例１】図１に本発明によるメタライズの全体構成
を示す。磁気光学素子５としてガドリニウム・ガリウム
・ガーネットを使用し、一対の偏光子（１）３及び偏光
子（２）４としてポーラコアを使用した。どちらも１.
７ｍｍの円板状に加工してあり、メタライズパターンは
前記光学素子の円板上に同心円状に描かれた直径１.６
５ｍｍの円周上の８等分割された位置にあり、φ０.２
ｍｍの円形となっている。これらの光学素子を用いてハ
ンダ接着による光アイソレータを作製した。
を示す。磁気光学素子５としてガドリニウム・ガリウム
・ガーネットを使用し、一対の偏光子（１）３及び偏光
子（２）４としてポーラコアを使用した。どちらも１.
７ｍｍの円板状に加工してあり、メタライズパターンは
前記光学素子の円板上に同心円状に描かれた直径１.６
５ｍｍの円周上の８等分割された位置にあり、φ０.２
ｍｍの円形となっている。これらの光学素子を用いてハ
ンダ接着による光アイソレータを作製した。
【００１０】
【実施例２】実施例１において、メタライズパターンの
直径をφ０.３ｍｍとした以外は実施例１と同様にして
光アイソレータを作製した。
直径をφ０.３ｍｍとした以外は実施例１と同様にして
光アイソレータを作製した。
【００１１】
【実施例３】実施例１において、メタライズパータンの
直径をφ０.１ｍｍとした以外は実施例１と同様にして
光アイソレータを作製した。
直径をφ０.１ｍｍとした以外は実施例１と同様にして
光アイソレータを作製した。
【００１２】
【実施例４】実施例１において、メタライズパターンを
直径１.６５ｍｍの円周上の４等分割された位置に配列
した以外は、実施例１と同様にして光アイソレータを作
製した。
直径１.６５ｍｍの円周上の４等分割された位置に配列
した以外は、実施例１と同様にして光アイソレータを作
製した。
【００１３】
【実施例５】実施例１において、メタライズパターンを
１６等分割された位置に配列した以外は、実施例１と同
様にして光アイソレータを作製した。
１６等分割された位置に配列した以外は、実施例１と同
様にして光アイソレータを作製した。
【００１４】
【比較例１】実施例１において、メタライズパターンを
直径をφ０.０５ｍｍとした以外は、実施例１と同様に
して光アイソレータを作製した。
直径をφ０.０５ｍｍとした以外は、実施例１と同様に
して光アイソレータを作製した。
【００１５】
【比較例２】実施例１において、メタライズパターンを
直径をφ０.４ｍｍとした以外は、実施例１と同様にし
て光アイソレータを作製した。
直径をφ０.４ｍｍとした以外は、実施例１と同様にし
て光アイソレータを作製した。
【００１６】
【比較例３】実施例１において、メタライズパターンを
２等分割された位置に配列した以外は、実施例１と同様
にして光アイソレータを作製した。
２等分割された位置に配列した以外は、実施例１と同様
にして光アイソレータを作製した。
【００１７】以上の実施例及び比較例について、等分割
された位置に配列されたメタライズパターンの数、結晶
の歪みの有無、メタライズパターンの総面積が光学素子
断面積に占める割合（％）、そして接着強度を表１に示
す。
された位置に配列されたメタライズパターンの数、結晶
の歪みの有無、メタライズパターンの総面積が光学素子
断面積に占める割合（％）、そして接着強度を表１に示
す。
【００１８】
【表１】
【００１９】一般に、金属と接着した光学結晶に力を加
えた場合に、接着面ははがれずに結晶が破壊される程度
であれば接着強度としては問題なく、その接着強度は１
Ｋｇ／ｍｍ2とされている。結晶の歪みはクロスニコル
条件における消光状態のコントラストを測定した。表１
の結果は、メタライズパターンの数が４点以上で、その
総面積が光学素子断面の５〜２５％であれば結晶に歪み
が少なく、接着強度も十分な金属接着法による金属接合
アイソレータの作製が可能であることを示している。
えた場合に、接着面ははがれずに結晶が破壊される程度
であれば接着強度としては問題なく、その接着強度は１
Ｋｇ／ｍｍ2とされている。結晶の歪みはクロスニコル
条件における消光状態のコントラストを測定した。表１
の結果は、メタライズパターンの数が４点以上で、その
総面積が光学素子断面の５〜２５％であれば結晶に歪み
が少なく、接着強度も十分な金属接着法による金属接合
アイソレータの作製が可能であることを示している。
【００２０】
【発明の効果】本発明の方法により、結晶に歪みが少な
く強度的にも信頼性の高い光アイソレータを作製でき
た。
く強度的にも信頼性の高い光アイソレータを作製でき
た。
【図１】光学素子の光入射面にメタライズをした全体構
成を示す平面図。
成を示す平面図。
【図２】光アイソレータの構造を示す説明図。
【図３】光アイソレータの基本構成を示す説明図。
１ 光学素子 ２ メタライズパターン ３ 偏光子（１） ４ 偏光子（２） ５ 磁気光学素子 ６ 磁石 ７ 内部ホルダ ８ 端部ホルダ ９ 外部ホルダ １０ ハンダ接着部分 ａ 入射光の方向 ｂ 戻り光の方向
Claims (5)
- 【請求項１】 光アイソレータ用光学素子への金属接着
固定用メタライズ処理において、該光学素子の光線透過
部分を除く外周部へ同心円状に金属接着用メタライズパ
ターンを配列せしめて形成することを特徴とする光アイ
ソレータの作製方法。 - 【請求項２】 前記メタライズパターンが少なくとも４
個からなることを特徴とする請求項１記載の光アイソレ
ータの作製方法。 - 【請求項３】 前記メタライズパターンの総面積が該光
学素子の光入射面の面積の５〜２５％であることを特徴
とする請求項１記載の光アイソレータの作製方法。 - 【請求項４】 前記メタライズパターンが同間隔に配列
されることを特徴とする請求項１記載の光アイソレータ
の作製方法。 - 【請求項５】 前記メタライズパターンが円形であるこ
とを特徴とする請求項１記載の光アイソレータの作製方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24854592A JPH0667119A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 光アイソレータの作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24854592A JPH0667119A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 光アイソレータの作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0667119A true JPH0667119A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=17179778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24854592A Pending JPH0667119A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 光アイソレータの作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667119A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0780717A2 (en) | 1995-12-18 | 1997-06-25 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Optical isolator and optical part having heat-resistant anti-reflection coating |
| JP2003158086A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-05-30 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザー処理装置 |
| US7682949B2 (en) | 2001-09-10 | 2010-03-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser treatment device, laser treatment method, and semiconductor device fabrication method |
-
1992
- 1992-08-24 JP JP24854592A patent/JPH0667119A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0780717A2 (en) | 1995-12-18 | 1997-06-25 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Optical isolator and optical part having heat-resistant anti-reflection coating |
| JP2003158086A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-05-30 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザー処理装置 |
| US7682949B2 (en) | 2001-09-10 | 2010-03-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser treatment device, laser treatment method, and semiconductor device fabrication method |
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