JPH0954284A - Method for manufacturing optical isolator - Google Patents
Method for manufacturing optical isolatorInfo
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- JPH0954284A JPH0954284A JP22720695A JP22720695A JPH0954284A JP H0954284 A JPH0954284 A JP H0954284A JP 22720695 A JP22720695 A JP 22720695A JP 22720695 A JP22720695 A JP 22720695A JP H0954284 A JPH0954284 A JP H0954284A
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- faraday rotator
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ファラデー回転子、偏光子、検光子等の光学
素子を光学軸合わせ及び接合固定を一括処理することに
より、格子溝の幅、深さ、パターン、半田の形状、メタ
ライズ膜の種類、厚みに制限されず、光学特性、耐久性
に優れ、信頼性がよく、生産性がよい、安価な光アイソ
レータを提供すること。
【解決手段】 ガーネット単結晶、CdMnTe単結
晶、CdMnHgTe単結晶等のファラデー回転子2
と、偏光ガラス、偏光ビームスプリッター等の偏光子1
・検光子2からなる光学素子、及びファラデー回転子2
に磁界を印加する永久磁石から構成される光アイソレー
タの該光学素子の接合固定方法であって、前記ファラデ
ー回転子2、偏光子1・検光子3を一括して、半田接合
固定する光アイソレータの製造方法。
(57) 【Abstract】 PROBLEM TO BE SOLVED: By collectively performing optical axis alignment and joint fixing of optical elements such as a Faraday rotator, a polarizer and an analyzer, the width, depth, pattern, solder shape of a grating groove, To provide an inexpensive optical isolator which is not limited by the type and thickness of the metallized film, has excellent optical characteristics and durability, has high reliability, and has high productivity. SOLUTION: Faraday rotator 2 such as garnet single crystal, CdMnTe single crystal, CdMnHgTe single crystal
And a polarizer such as a polarizing glass or a polarizing beam splitter 1
.Optical element composed of analyzer 2 and Faraday rotator 2
A method for bonding and fixing the optical element of an optical isolator comprising a permanent magnet for applying a magnetic field to the optical isolator, wherein the Faraday rotator 2, the polarizer 1 and the analyzer 3 are collectively soldered and fixed. Production method.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ファラデー効果を
利用した光アイソレータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical isolator utilizing the Faraday effect.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体レーザを光通信等の光伝送系の光
源として用いる場合、半導体レーザからの出射光の一部
が伝送路や伝送用光学部品で反射して半導体レーザに帰
還した場合、半導体レーザの発振特性の不安定化や雑音
の増加を引き起こす原因となる。この戻り光を阻止する
ために、光アイソレータが使用される。2. Description of the Related Art When a semiconductor laser is used as a light source of an optical transmission system for optical communication or the like, when a part of light emitted from the semiconductor laser is reflected by a transmission line or optical components for transmission and returned to the semiconductor laser, This may cause instability of laser oscillation characteristics and increase of noise. An optical isolator is used to block this returning light.
【0003】図4は、光アイソレータの基本構成を示
す。図4において、入射光が第1偏光子1を透過した
後、ファラデー回転子2によって、その偏光面が45度
回転し、更に、前記偏光子1の偏光面に対して、45度
傾いた偏光面を有する第2偏光子(検光子)3を透過す
る。FIG. 4 shows the basic structure of an optical isolator. In FIG. 4, after the incident light has passed through the first polarizer 1, the Faraday rotator 2 rotates the polarization plane thereof by 45 degrees, and further the polarization plane is inclined by 45 degrees with respect to the polarization plane of the polarizer 1. The second polarizer (analyzer) 3 having a surface is transmitted.
【0004】一方、前記入射光とは逆方向の反射戻り光
は、第2偏光子3に対して偏光面が一致した成分のみ
が、第2偏光子3と透過し、この後、ファラデー回転子
2によって、その偏光面が回転される。On the other hand, in the reflected return light in the opposite direction to the incident light, only the component whose polarization plane matches that of the second polarizer 3 is transmitted through the second polarizer 3, and then the Faraday rotator. 2, the plane of polarization is rotated.
【0005】従って、ファラデー回転子2を透過した反
射戻り光は、第2偏光子3に対して、その偏光面が90
度回転していることとなり、ここで、反射戻り光は、透
過を阻止される。Therefore, the reflected return light transmitted through the Faraday rotator 2 has a polarization plane of 90 degrees with respect to the second polarizer 3.
This means that the reflected return light is blocked from being transmitted.
【0006】このように、光アイソレータ反射戻り光は
遮断され、光アイソレータの機能が発揮される。In this way, the return light reflected by the optical isolator is blocked and the function of the optical isolator is exhibited.
【0007】図4に示した基本構成の光アイソレータを
複数段で構成すれば、更に、大きなアイソレーションを
得ることができる。If the optical isolator having the basic structure shown in FIG. 4 is composed of a plurality of stages, a larger isolation can be obtained.
【0008】光アイソレータの組み立てを行う場合、各
構成部品の固定方法には、有機接着法とメタル接着法が
ある。有機接着法は、各構成部品を有機接着剤により固
定する方法である。When assembling the optical isolator, there are an organic bonding method and a metal bonding method as a method of fixing each component. The organic bonding method is a method of fixing each component with an organic adhesive.
【0009】従来の光アイソレータの作製方法として、
有機接着法が用いられている。図5に示すように、光透
過性樹脂4を偏光子1、ファラデー回転子2、検光子3
からなる光学素子の光透過面に塗布し、光学素子を有機
接着剤4を介して張り合わせる方法である。なお、張り
合わせ完了後、光透過性樹脂4を恒温層で熱硬化させ
る。As a conventional method for producing an optical isolator,
The organic bonding method is used. As shown in FIG. 5, the light transmissive resin 4 is used as a polarizer 1, a Faraday rotator 2, and an analyzer 3.
Is applied to the light-transmitting surface of the optical element consisting of, and the optical element is bonded via the organic adhesive 4. After the bonding is completed, the light-transmissive resin 4 is thermoset in the constant temperature layer.
【0010】有機接着型光アイソレータは、図5(a)
の光学素子ウェハー8から、所定の大きさの光アイソレ
ータチップ9[図5(b)]を切り出すことにより、一
度に20〜30台分の光アイソレータチップ9を得るこ
とができる。The organic adhesive type optical isolator is shown in FIG.
20 to 30 optical isolator chips 9 can be obtained at a time by cutting out an optical isolator chip 9 [FIG. 5B] of a predetermined size from the optical element wafer 8.
【0011】切り出された光アイソレータチップ9は、
ファラデー回転子2に磁界を印加する永久磁石5に接着
固定され、図5(c)に示すような有機接着型光アイソ
レータ10が作製される。従って、有機接着法は、容易
に大量生産が可能な製造方法である。The cut out optical isolator chip 9 is
The Faraday rotator 2 is bonded and fixed to the permanent magnet 5 that applies a magnetic field, and the organic bonding type optical isolator 10 as shown in FIG. 5C is manufactured. Therefore, the organic bonding method is a manufacturing method that can be easily mass-produced.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光伝送
系の光通信部品として用いられる場合、長期信頼性が求
められる。有機接着法は、接着剤硬化時において、必
ず、接着層の収縮が発生する。However, when it is used as an optical communication component of an optical transmission system, long-term reliability is required. In the organic adhesive method, the adhesive layer always shrinks when the adhesive is cured.
【0013】接着層の収縮は、光学特性に大きな影響を
及ぼし、厳しい使用環境において、耐久性が著しく劣
る。高信頼性光アイソレータを得るために、半田固定、
低融点ガラス等による有機接着剤を用いない接合方法が
望まれている。The shrinkage of the adhesive layer has a great influence on the optical properties, and the durability is remarkably poor in a severe environment of use. Solder fixing, to obtain a highly reliable optical isolator,
There is a demand for a bonding method using a low melting point glass or the like without using an organic adhesive.
【0014】有機接着剤を使用しない光アイソレータの
製造方法としては、メタル接着法がある。As a method of manufacturing an optical isolator that does not use an organic adhesive, there is a metal bonding method.
【0015】従来のメタル接着法は、各光学素子を金属
半田を用いて金属ホルダーと接合する方法である。半田
には、図1に示すように、主にAuSn半田14が用い
られる。金属ホルダー(支持材)表面には、半田が付き
易い状態にするため、予め、Ni,Au等でめっき処理
を施す。The conventional metal bonding method is a method of bonding each optical element to a metal holder using metal solder. As the solder, as shown in FIG. 1, mainly AuSn solder 14 is used. The surface of the metal holder (supporting material) is preliminarily plated with Ni, Au, or the like in order to make it easy for solder to adhere.
【0016】又、金属でないファラデー回転子、及び偏
光子、検光子である偏光ガラスには、めっき処理は不可
能であるため、物理的成膜法により金属薄膜を成膜す
る。光学素子は、この金属膜をもとにホルダーと半田付
けされる。一般に、半田付けは電気炉を用い、不活性気
体雰囲気で加熱溶融して行われる。更に、前記半田付け
された光学素子の光学軸調整を行い、ホルダーどうしを
レーザ溶接して、光アイソレータを作製する。Further, since plating treatment is not possible on a Faraday rotator which is not a metal, and a polarizing glass which is a polarizer and an analyzer, a metal thin film is formed by a physical film forming method. The optical element is soldered to the holder based on this metal film. Generally, soldering is performed by heating and melting in an inert gas atmosphere using an electric furnace. Further, the optical axis of the soldered optical element is adjusted, and the holders are laser-welded to manufacture an optical isolator.
【0017】メタル接着法での光アイソレータの製造方
法では、個々に光学素子チップの固定及び光学軸合わせ
を行う必要がある。従って、大量生産が難しい製造方法
であり、安価な光アイソレータを提供しにくいという問
題がある。In the method of manufacturing an optical isolator by the metal bonding method, it is necessary to individually fix the optical element chips and align the optical axes. Therefore, it is a manufacturing method that is difficult to mass-produce, and it is difficult to provide an inexpensive optical isolator.
【0018】本発明の課題は、ファラデー回転子、偏光
子、検光子等の光学素子において、光学軸合わせ及び接
合固定を一括処理することにより、格子溝の幅、深さ、
パターン、半田の形状、メタライズ膜の種類、厚みに制
限されず、光学特性、耐久性に優れ、信頼性がよく、生
産性がよい、安価な光アイソレータを提供することにあ
る。The object of the present invention is to perform the optical axis alignment and the bonding and fixing in an optical element such as a Faraday rotator, a polarizer, and an analyzer at the same time, so that the width and depth of the grating groove can be improved.
An object of the present invention is to provide an inexpensive optical isolator that is not limited by the pattern, the shape of solder, the type of metallized film, and the thickness, has excellent optical characteristics and durability, is highly reliable, and has high productivity.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】前記問題を解決する手段
として、本発明によれば、ファラデー回転子と、偏光
子と、検光子と、ファラデー回転子に磁界を印加する永
久磁石とから構成される光アイソレータの接合方法にお
いて、前記ファラデー回転子、偏光子、検光子の光学軸
合わせと半田固定を同時に処理することを特徴とする光
アイソレータの製造方法が得られる。As means for solving the above problems, according to the present invention, a Faraday rotator, a polarizer, an analyzer, and a permanent magnet for applying a magnetic field to the Faraday rotator are used. In the method for joining optical isolators according to the present invention, there is obtained a method for producing an optical isolator characterized by simultaneously performing optical axis alignment and solder fixing of the Faraday rotator, polarizer and analyzer.
【0020】本発明によれば、ファラデー回転子と、
偏光子と、検光子とからなる光学素子と、ファラデー回
転子に磁界を印加する永久磁石とから構成される光アイ
ソレータの接合方法において、前記光学素子の表面に、
格子溝を形成することを特徴とする光アイソレータの製
造方法が得られる。According to the present invention, a Faraday rotator,
Polarizer, an optical element consisting of an analyzer, and a bonding method of an optical isolator consisting of a permanent magnet for applying a magnetic field to the Faraday rotator, on the surface of the optical element,
A method of manufacturing an optical isolator characterized by forming a grating groove is obtained.
【0021】本発明によれば、記載の光アイソレー
タの製造方法において、前記光学素子表面の端部及び格
子溝部分に、半田接合用の金属薄膜を蒸着法により成膜
したことを特徴とする光アイソレータの製造方法が得ら
れる。According to the present invention, in the method for manufacturing an optical isolator described above, a metal thin film for solder bonding is formed on an end portion and a lattice groove portion of the surface of the optical element by a vapor deposition method. A method for manufacturing an isolator is obtained.
【0022】本発明によれば、記載の光アイソレー
タの製造方法において、前記金属薄膜表面に、AuSn
半田層を蒸着法により成膜したことを特徴とする光アイ
ソレータの作製方法が得られる。According to the present invention, in the method of manufacturing an optical isolator described above, AuSn is formed on the surface of the metal thin film.
A method for manufacturing an optical isolator, which is characterized in that a solder layer is formed by vapor deposition, is obtained.
【0023】本発明における光アイソレータの製造方法
を用いることにより、構成する各光学素子を、有機接着
剤を用いた製造方法と同様に、一括に固定することがで
きる。更に、予め、図2に示すように、偏光子1の偏光
軸と検光子3の偏光軸を45度傾いたファラデー回転子
2を用いることにより、光学軸合わせと半田固定を同時
に処理できる。そのため、工程の短縮化及び大量生産が
可能である。By using the method for manufacturing an optical isolator according to the present invention, each of the constituent optical elements can be fixed together as in the manufacturing method using an organic adhesive. Further, as shown in FIG. 2, by using the Faraday rotator 2 in which the polarization axis of the polarizer 1 and the polarization axis of the analyzer 3 are tilted by 45 degrees in advance, optical axis alignment and solder fixing can be simultaneously performed. Therefore, the process can be shortened and mass production is possible.
【0024】又、図1(a)に示すように、光学素子表
面に格子溝を形成することによって、光学素子格子溝パ
ターン11(偏光子1、ファラデー回転子2、検光子
3)を構成し、切断加工時において発生する欠け、チッ
ピングを低減させ、更に、スパッタリングにより成膜し
た図1(b)に示すような、メタライズパターン12を
形成し、光学素子表面には、メタライズ膜7が施され、
金属薄膜(メタライズ膜)7が、素子切断の際、光学素
子表面から剥離するのを防止する。切断加工の際は、格
子溝幅より狭い切断ブレードを用いることにより、メタ
ライズ膜部分に衝撃及び切断歪みを低減し、メタライズ
膜部分の剥離及び傷の発生を防止する効果がある。Further, as shown in FIG. 1A, a grating groove is formed on the surface of the optical element to form an optical element grating groove pattern 11 (polarizer 1, Faraday rotator 2, analyzer 3). The metallization pattern 12 shown in FIG. 1 (b) is formed by sputtering to reduce chipping and chipping that occur during cutting, and the metallized film 7 is applied to the surface of the optical element. ,
The metal thin film (metallized film) 7 is prevented from peeling from the surface of the optical element when the element is cut. At the time of cutting, by using a cutting blade narrower than the width of the grating groove, it is possible to reduce impact and cutting strain on the metallized film portion and prevent peeling and scratches on the metallized film portion.
【0025】光学素子表面に、図1(c)に示すような
半田接着用金属薄膜(メタライズ膜)からなるメタライ
ズ組成13の3層を形成することによって、十分な密着
強度を確保することができる。第1層であるCr層15
は、光学素子との密着力を確保し、第2層であるNi層
16は、半田の拡散を防止する。更に、第3層であるA
u層17は、半田の塗れ促進及び半田接合層を形成し、
安定した半田付けが可能となる。Sufficient adhesion strength can be secured by forming three layers of the metallized composition 13 consisting of a metal thin film (metallized film) for solder bonding as shown in FIG. 1C on the surface of the optical element. . Cr layer 15 that is the first layer
Secures the adhesion with the optical element, and the Ni layer 16 as the second layer prevents the diffusion of the solder. Furthermore, the third layer A
The u layer 17 promotes solder wettability and forms a solder joint layer,
Stable soldering is possible.
【0026】更に、図1(c)、図3に示すように、偏
光子1、ファラデー回転子2、検光子3によって各々形
成された格子溝(形状□0.3mm)と比較して、ワイ
ヤー半田6(形状φ0.3mm)の体積が小さく、又、
溝入れ加工のため、溝断面、及び底辺部分が、光透過面
に比較して、表面粗さが大きい。そのため、半田溶解に
半田の塗れが小さく、十分な半田拡散がなく、安定した
密着強度を得ることができなかった。Further, as shown in FIGS. 1 (c) and 3, the wire is compared with the grating groove (shape □ 0.3 mm) formed by the polarizer 1, the Faraday rotator 2, and the analyzer 3, respectively. The volume of solder 6 (shape 0.3 mm) is small, and
Due to the grooving process, the groove cross section and the bottom portion have a larger surface roughness than the light transmitting surface. Therefore, the amount of solder coating is small for melting the solder, sufficient solder diffusion does not occur, and stable adhesion strength cannot be obtained.
【0027】しかしながら、ワイヤー半田6と同一組成
のAuSn半田14をスパッタリング装置を用い、格子
溝断面及び底辺部分に成膜することにより、ワイヤー半
田接着層を補助し、必要な密着強度を確保することがで
きる。However, the AuSn solder 14 having the same composition as the wire solder 6 is deposited on the cross section and the bottom of the lattice groove by using a sputtering device to assist the wire solder adhesive layer and ensure the necessary adhesion strength. You can
【0028】[0028]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例及び比較
例を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Examples and comparative examples of the present invention will be described below.
【0029】本発明による光アイソレータにおいて、図
1(a)に示すように、偏光子1(第1偏光子)、ファ
ラデー回転子2、検光子3(第2偏光子)は、切断機を
用い、格子溝入れ加工を施し、光学素子格子溝パターン
11を作製した。溝入れ加工の際、光学素子表面を保護
し、かつ溝入れ部に汚染物が残らないように、光学素子
表面にレジストをスピンコートし、85℃で20分間熱
処理した。In the optical isolator according to the present invention, as shown in FIG. 1A, a cutting machine is used for the polarizer 1 (first polarizer), the Faraday rotator 2, and the analyzer 3 (second polarizer). Then, the grating grooving process was performed to produce the optical element grating groove pattern 11. During the grooving process, a resist was spin-coated on the surface of the optical element so as to protect the surface of the optical element and prevent contaminants from remaining in the grooved portion, and heat-treated at 85 ° C. for 20 minutes.
【0030】光学素子表面格子溝は、幅0.3mmと
し、深さは、偏光子、検光子0.2mm、ファラデー回
転子は0.1mm角とした。各光学素子の形状は、11
mm角とした。The width of the grating grooves on the surface of the optical element was 0.3 mm, the depth was 0.2 mm for the polarizer and analyzer, and the Faraday rotator was 0.1 mm square. The shape of each optical element is 11
It was set to mm square.
【0031】溝入れ加工後、80℃、15分間エタノー
ル温浴処理し、表面のレジスト残査を除去した。更に、
格子溝部に関しては、エタノールシャワーを吹き付け、
洗浄した。After grooving, ethanol hot bath treatment was carried out at 80 ° C. for 15 minutes to remove the resist residue on the surface. Furthermore,
For the lattice groove, spray ethanol shower,
Washed.
【0032】上記により得られた溝入れ加工した各光学
素子は、日電アネルバ製スパッタリング装置を用いて光
学素子表面に金属薄膜を成膜した。なお、光学素子の光
透過面は金属薄膜を成膜することができないために、ス
パッタリングとマスキング法を用いて、図1(a)に示
すAを拡大した図1(b)に示すようなメタライズ膜7
を施したメタライズパターン12を形成した。スパッタ
条件は、RFパワー200W、スパッタ圧力0.5P
a、基板間距離50mm、基板回転有りとした。For each grooved optical element obtained as described above, a thin metal film was formed on the surface of the optical element using a sputtering device manufactured by Nichiden Anelva. Since a metal thin film cannot be formed on the light transmitting surface of the optical element, metallization as shown in FIG. 1B, which is an enlarged view of A shown in FIG. 1A, is performed by using a sputtering method and a masking method. Membrane 7
To give a metallized pattern 12. The sputtering conditions are RF power of 200 W and sputtering pressure of 0.5 P.
a, the distance between the substrates was 50 mm, and the substrates were rotated.
【0033】光学素子に成膜した半田固定用金属膜は、
3層からなる。即ち、光学素子表面に下地として、図1
(c)に示すように、Cr層15は0.3μm、中間層
としてNi層16は0.35μm、Au層17は0.15
μmの金属薄膜を成膜した。The solder fixing metal film formed on the optical element is
It consists of 3 layers. That is, as a base on the surface of the optical element, as shown in FIG.
As shown in (c), the Cr layer 15 is 0.3 μm, the Ni layer 16 is 0.35 μm as an intermediate layer, and the Au layer 17 is 0.15 μm.
A metal thin film of μm was formed.
【0034】更に、半田層として、AuSnターゲット
(組成AuSn共晶半田;80/20%)を用いて、前
記半田接合用金属薄膜の表面に、AuSn半田14を成
膜した。成膜した膜厚は、5μmとした。Further, an AuSn target (composition AuSn eutectic solder; 80/20%) was used as the solder layer, and AuSn solder 14 was formed on the surface of the metal thin film for solder joining. The film thickness formed was 5 μm.
【0035】上記により成膜した半田固定用金属薄膜
(CrNiAu3層膜)、及び半田層(AuSn半田
層)は、図1(b)に示すように、スパッタ粒子の回り
込みにより、格子溝部の溝断面、及び底辺部にも成膜さ
れる。即ち、光学素子表面及び格子溝部の断面、底辺部
分で、半田固定できるようにした。As shown in FIG. 1B, the solder fixing metal thin film (CrNiAu3 layer film) and the solder layer (AuSn solder layer) formed by the above-mentioned process, as shown in FIG. , And also on the bottom. That is, the optical element surface, the cross section of the lattice groove portion, and the bottom portion can be fixed by soldering.
【0036】スパッタリングにより、成膜したAuSn
膜は、AuSn共晶半田の融点と、ほぼ同温度である。AuSn formed by sputtering
The film has almost the same temperature as the melting point of AuSn eutectic solder.
【0037】光アイソレータを構成する偏光子1、ガー
ネット2、検光子3は、図2に示すように、各々の光学
素子、格子溝パターン11(図1参照)を形成する。前
記検光子は、偏光子に対して、予め、結晶軸が45度傾
いたものを使用した。As shown in FIG. 2, the polarizer 1, the garnet 2 and the analyzer 3 which form the optical isolator form respective optical elements and a grating groove pattern 11 (see FIG. 1). The analyzer used was one in which the crystal axis was tilted in advance by 45 degrees with respect to the polarizer.
【0038】更に、図3に示すように、偏光子1−ガー
ネット2間、ガーネット2−検光子3間の格子溝部分
に、ワイヤー半田6(φ0.3mm×L11mm)を挿
入し、光学軸合わせ治具を用いて、光アイソレータの光
軸調整の微調整を行い、治具ごと電気炉内で加熱した。
その時、荷重として、約200g負荷した。Further, as shown in FIG. 3, wire solder 6 (φ0.3 mm × L11 mm) is inserted into the grating groove portions between the polarizer 1 and the garnet 2 and between the garnet 2 and the analyzer 3 to align the optical axes. The jig was used to finely adjust the optical axis of the optical isolator, and the jig was heated in an electric furnace.
At that time, a load of about 200 g was applied.
【0039】上記試料を電気炉内にて320℃まで加熱
溶融し、各々の光学素子の半田固定を完了させた。半田
固定後、光アイソレータウェハー8(図5参照)は、
1.8mm角に切断加工した。切断加工して得られた光
アイソレータチップ9(図5参照)は、永久磁石内に挿
入し、光アイソレータを作製した。The above sample was heated and melted up to 320 ° C. in an electric furnace, and fixing of each optical element by soldering was completed. After fixing the solder, the optical isolator wafer 8 (see FIG. 5) is
It was cut into 1.8 mm square. The optical isolator chip 9 (see FIG. 5) obtained by cutting was inserted into a permanent magnet to manufacture an optical isolator.
【0040】(比較例)光アイソレータを構成するファ
ラデー回転子2、偏光子1、検光子3等の光学素子を、
図5に示すように、有機接着剤4を介して張り合わせ
た。有機接着剤4は、100℃、2時間、恒温槽内で加
熱し、硬化させた。有機接着剤の硬化完了後は、実施例
と同様に、切断加工し、永久磁石内に挿入し、光アイソ
レータを得た。(Comparative Example) Optical elements such as a Faraday rotator 2, a polarizer 1 and an analyzer 3 which constitute an optical isolator,
As shown in FIG. 5, they were bonded together via an organic adhesive 4. The organic adhesive 4 was heated and cured at 100 ° C. for 2 hours in a constant temperature bath. After the completion of curing of the organic adhesive, it was cut and inserted into a permanent magnet in the same manner as in the example to obtain an optical isolator.
【0041】実施例及び比較例にて10個作製した光ア
イソレータの順方向挿入損失、及び逆方向挿入損失評価
を行った。以下に、評価結果を表1に示す。The forward insertion loss and the reverse insertion loss of the 10 optical isolators manufactured in the examples and comparative examples were evaluated. The evaluation results are shown below in Table 1.
【0042】 [0042]
【0043】表1の結果、実施例と従来の製造方法であ
る比較例の順方向挿入損失と逆方向挿入損失は、同水準
であり、良好な特性を有していることがわかった。As a result of Table 1, it was found that the forward insertion loss and the backward insertion loss of the example and the comparative example which is the conventional manufacturing method are at the same level and have good characteristics.
【0044】次に、光学特性が良好な実施例及び比較例
にて作製した光アイソレータについて、熱衝撃試験を実
施した。熱衝撃試験の条件は、温度−40℃、+85
℃、保持時間、各極温にて30min、移動時間2mi
n以内とし、サイクル数100サイクルとした。Next, a thermal shock test was carried out on the optical isolators produced in Examples and Comparative Examples having good optical characteristics. The conditions for the thermal shock test are a temperature of −40 ° C. and +85.
C, holding time, 30 min at each extreme temperature, moving time 2 mi
Within n, the number of cycles was 100.
【0045】実施例、比較例における光アイソレータの
試験前、試験終了の後の順方向挿入損失、逆方向挿入損
失の変動量を表2に示す。Table 2 shows the fluctuation amounts of the forward insertion loss and the reverse insertion loss before the test and after the test of the optical isolators in Examples and Comparative Examples.
【0046】 [0046]
【0047】表2の結果、実施例にて作製した光アイソ
レータには、試験前後での特性劣化が認められなかっ
た。しかしながら、比較例にて作製した光アイソレータ
には、特性劣化が認められた。従来の製造方法である比
較例は、急激な温度変化が発生した場合、接着層の収縮
が生じ、結果として、光学特性が劣化すると思われる。As a result of Table 2, the optical isolators manufactured in the examples did not show the characteristic deterioration before and after the test. However, the optical isolator produced in the comparative example was found to have characteristic deterioration. In the comparative example, which is a conventional manufacturing method, it is considered that when a rapid temperature change occurs, the adhesive layer contracts, and as a result, the optical characteristics deteriorate.
【0048】又、本発明における実施例にて得られた光
アイソレータは、急激な温度変化を負荷した場合でも、
光学特性に大きな影響を及ぼさないことがわかった。従
って、本発明における実施例を用いることにより、良好
な光学特性と高い信頼性を有する光アイソレータを作製
できることがわかった。In addition, the optical isolator obtained in the embodiment of the present invention is
It was found that the optical characteristics were not significantly affected. Therefore, it was found that an optical isolator having good optical characteristics and high reliability can be manufactured by using the example of the present invention.
【0049】実施例及び比較例とも、ファラデー回転子
としてガーネット単結晶を用いたが、CdMnTe単結
晶、CdMnHgTe単結晶を用いても、同様な結果が
得られる。Although the garnet single crystal was used as the Faraday rotator in both the examples and the comparative examples, similar results can be obtained by using the CdMnTe single crystal and the CdMnHgTe single crystal.
【0050】[0050]
【発明の効果】本発明によれば、耐久性がよく、長期信
頼性を有し、生産性のよい、良好な光学特性を確保する
光アイソレータを安価に提供できる。なお、本発明は、
ファラデー回転子、偏光子、検光子等の光学素子を光学
軸合わせ及び接合固定を一括処理することにあり、本発
明の実施例、比較例によるところの格子溝の幅、深さ、
パターン、半田の形状、メタライズ膜の種類、厚みにつ
いて制限されない。According to the present invention, an optical isolator which has good durability, long-term reliability, high productivity, and good optical characteristics can be provided at low cost. In addition, the present invention
Faraday rotator, a polarizer, an optical element such as an analyzer is to collectively process optical axis alignment and bonding and fixing, and the width and depth of the grating groove according to Examples of the present invention and Comparative Examples.
The pattern, the shape of the solder, the type of the metallized film, and the thickness are not limited.
【図1】本発明における光学素子の外観図及びメタライ
ズ組成を示す構成図。図1(a)は、光学素子格子溝パ
ターンを示す斜視図。図1(b)はメタライズパターン
を示す斜視図。図1(c)はメタライズ組成を示す構成
図。FIG. 1 is an external view of an optical element according to the present invention and a structural diagram showing a metallized composition. FIG. 1A is a perspective view showing an optical element lattice groove pattern. FIG. 1B is a perspective view showing a metallized pattern. FIG. 1C is a configuration diagram showing a metallized composition.
【図2】本発明で使用した各光学素子の格子溝パターン
を示す外観斜視図。図2(a)は偏光子の斜視図。図2
(b)はガーネットの斜視図。図2(c)は検光子の斜
視図。FIG. 2 is an external perspective view showing a lattice groove pattern of each optical element used in the present invention. FIG. 2A is a perspective view of the polarizer. FIG.
(B) is a perspective view of a garnet. FIG. 2C is a perspective view of the analyzer.
【図3】本発明における各光学素子の半田固定方法を示
す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a method for soldering each optical element according to the present invention.
【図4】光アイソレータの基本構成を示す斜視図。図4
(a)は順方向の光アイソレータの斜視図。図4(b)
は逆方向の光アイソレータの斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing a basic configuration of an optical isolator. FIG.
FIG. 6A is a perspective view of the optical isolator in the forward direction. Figure 4 (b)
FIG. 3 is a perspective view of the optical isolator in the reverse direction.
【図5】有機接着光アイソレータの製造方法を示す斜視
図。図5(a)は光アイソレータウェハーを示す斜視
図。図5(b)は光アイソレータチップを示す斜視図。
図5(c)は有機接着光アイソレータを示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing a method for manufacturing an organic adhesive optical isolator. FIG. 5A is a perspective view showing an optical isolator wafer. FIG. 5B is a perspective view showing the optical isolator chip.
FIG. 5C is a perspective view showing an organic adhesive optical isolator.
1 偏光子(第1偏光子) 2 ファラデー回転子(ガーネット) 3 検光子(第2偏光子) 4 有機接着剤(光透過性樹脂) 5 永久磁石 6 ワイヤー半田 7 メタライズ膜(金属薄膜) 8 光学素子ウェハー(光アイソレータウェハー) 9 光アイソレータチップ 10 有機接着型光アイソレータ 11 光学素子格子溝パターン 12 メタライズパターン 13 メタライズ組成 14 AuSn半田 15 Cr層 16 Ni層 17 Au層 1 Polarizer (First Polarizer) 2 Faraday Rotator (Garnet) 3 Analyzer (Second Polarizer) 4 Organic Adhesive (Light-Transparent Resin) 5 Permanent Magnet 6 Wire Solder 7 Metallized Film (Metal Thin Film) 8 Optics Element wafer (optical isolator wafer) 9 Optical isolator chip 10 Organic adhesive type optical isolator 11 Optical element lattice groove pattern 12 Metallized pattern 13 Metallized composition 14 AuSn solder 15 Cr layer 16 Ni layer 17 Au layer
Claims (4)
と、ファラデー回転子に磁界を印加する永久磁石とから
構成される光アイソレータの接合方法において、光アイ
ソレータ複数個分の前記ファラデー回転子、偏光子、検
光子の光学軸合わせと半田固定を同時に処理することを
特徴とする光アイソレータの製造方法。1. A method of joining an optical isolator comprising a Faraday rotator, a polarizer, an analyzer, and a permanent magnet for applying a magnetic field to the Faraday rotator, wherein the Faraday rotators for a plurality of optical isolators are provided. A method of manufacturing an optical isolator, which comprises simultaneously performing optical axis alignment of a polarizer and an analyzer and solder fixing.
とからなる光学素子と、ファラデー回転子に磁界を印加
する永久磁石とから構成される光アイソレータの接合方
法において、前記光学素子の表面に、格子溝を形成する
ことを特徴とする光アイソレータの製造方法。2. A method of joining an optical isolator comprising a Faraday rotator, an optical element including a polarizer and an analyzer, and a permanent magnet for applying a magnetic field to the Faraday rotator. A method for manufacturing an optical isolator, which comprises forming a grating groove in the substrate.
法において、前記光学素子表面の端部及び格子溝部分
に、半田接合用の金属薄膜を蒸着法により成膜したこと
を特徴とする光アイソレータの製造方法。3. The optical isolator manufacturing method according to claim 2, wherein a metal thin film for solder bonding is formed on the end portion and the lattice groove portion of the surface of the optical element by a vapor deposition method. Manufacturing method.
法において、前記金属薄膜表面に、AuSn半田層を蒸
着法により成膜したことを特徴とする光アイソレータの
作製方法。4. The method for manufacturing an optical isolator according to claim 3, wherein an AuSn solder layer is formed on the surface of the metal thin film by a vapor deposition method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22720695A JPH0954284A (en) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | Method for manufacturing optical isolator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22720695A JPH0954284A (en) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | Method for manufacturing optical isolator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0954284A true JPH0954284A (en) | 1997-02-25 |
Family
ID=16857162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22720695A Pending JPH0954284A (en) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | Method for manufacturing optical isolator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0954284A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115449765A (en) * | 2022-09-19 | 2022-12-09 | 苏州博志金钻科技有限责任公司 | Method for preparing gold-tin solder film by co-sputtering |
-
1995
- 1995-08-10 JP JP22720695A patent/JPH0954284A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115449765A (en) * | 2022-09-19 | 2022-12-09 | 苏州博志金钻科技有限责任公司 | Method for preparing gold-tin solder film by co-sputtering |
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