JPS6180110A - プレーナー形光導波路及びその製造方法 - Google Patents
プレーナー形光導波路及びその製造方法Info
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- JPS6180110A JPS6180110A JP60205476A JP20547685A JPS6180110A JP S6180110 A JPS6180110 A JP S6180110A JP 60205476 A JP60205476 A JP 60205476A JP 20547685 A JP20547685 A JP 20547685A JP S6180110 A JPS6180110 A JP S6180110A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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- G02F1/09—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect
- G02F1/095—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect in an optical waveguide structure
- G02F1/0955—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect in an optical waveguide structure used as non-reciprocal devices, e.g. optical isolators, circulators
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、非磁性基板にエピタキシャルに施した第１
磁気光学層及び第１磁気光学層にエピタキシャルに施し
た第２磁気光学層を備える非磁性基板よりなり、その際
両磁気光学層が鉄ざくろ石基質材料から構成される、結
晶単位を有するプレーナー形光導波路に関する。
磁気光学層及び第１磁気光学層にエピタキシャルに施し
た第２磁気光学層を備える非磁性基板よりなり、その際
両磁気光学層が鉄ざくろ石基質材料から構成される、結
晶単位を有するプレーナー形光導波路に関する。
更に、この発明は、このような光導波路の製造方法に関
する。
する。
ガラス光ファイバを用いる光通信において、これに用い
る半導体レーザーダイオードを結合部から反射して戻る
光から守るために、単一モード導波路が光アイソレータ
又は恐らくは光サーキュレータとしても用いられ、この
場合、磁気光学材料の非相反性（ｎｏｎ−ｒａｃｉｐｒ
ｏｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）がファラデー効果に基づ
いて利用される。基板にエピタキシャルに施した磁気光
学材料層により形成されるプレーナー形光単一モード導
波路は、結合すべき光ファイバの寸法に対応する放射伝
導層の厚さを有さねばならない；例えば、単一モード光
ファイバは、５〜１０μｍの範囲内のコア直径を有し、
単一モード導波路の放射伝導層の層厚さも５〜ｌＱｕｍ
の領域になければならないことを意味する。
る半導体レーザーダイオードを結合部から反射して戻る
光から守るために、単一モード導波路が光アイソレータ
又は恐らくは光サーキュレータとしても用いられ、この
場合、磁気光学材料の非相反性（ｎｏｎ−ｒａｃｉｐｒ
ｏｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）がファラデー効果に基づ
いて利用される。基板にエピタキシャルに施した磁気光
学材料層により形成されるプレーナー形光単一モード導
波路は、結合すべき光ファイバの寸法に対応する放射伝
導層の厚さを有さねばならない；例えば、単一モード光
ファイバは、５〜１０μｍの範囲内のコア直径を有し、
単一モード導波路の放射伝導層の層厚さも５〜ｌＱｕｍ
の領域になければならないことを意味する。
これらの寸法を有する層は、高度に希釈した溶融溶液か
ら液相エピタクシ−（ＬＰＥ）を経て構成することかで
き、ここで溶媒は通常ＰｂＯとＢ２Ｏ３との混合物から
なる。磁気光学層に好適な材料は、例えば、イツ） Ｉ
Ｊウムー鉄ざくろ石（ＹｓＦｅｓＯ＋２＞であり、この
ような層が上にエピタキシャルに成長する基板に対して
好適な材料は、市販の９．５ｍｍ厚さの（ｉｌｌ）
ｆｒＬ結晶スライスの形をしたガドリニウム−ガリウム
ざくろ石（Ｇｄ３ＧａｓＯｌ ２）である。また、例え
ば、Ｇｄ５ＦｅｓＯ，□又はビスマス−置換鉄ざくろ石
のような他の鉄ざくろ石も磁気光学層に対し好適である
。
ら液相エピタクシ−（ＬＰＥ）を経て構成することかで
き、ここで溶媒は通常ＰｂＯとＢ２Ｏ３との混合物から
なる。磁気光学層に好適な材料は、例えば、イツ） Ｉ
Ｊウムー鉄ざくろ石（ＹｓＦｅｓＯ＋２＞であり、この
ような層が上にエピタキシャルに成長する基板に対して
好適な材料は、市販の９．５ｍｍ厚さの（ｉｌｌ）
ｆｒＬ結晶スライスの形をしたガドリニウム−ガリウム
ざくろ石（Ｇｄ３ＧａｓＯｌ ２）である。また、例え
ば、Ｇｄ５ＦｅｓＯ，□又はビスマス−置換鉄ざくろ石
のような他の鉄ざくろ石も磁気光学層に対し好適である
。
異なる組成の二つの鉄ざくろ石層をこのような単結晶基
板スライス上に二つの別々のエピタキシャル方法で二つ
の異なる溶融物から引続いて成長させることは知られる
。ジェイ、ビストラ（Ｊ。
板スライス上に二つの別々のエピタキシャル方法で二つ
の異なる溶融物から引続いて成長させることは知られる
。ジェイ、ビストラ（Ｊ。
Ｐｉｓｔｏｒａ）らは、ダイジェスト・オブ・ジ・イン
ターマグ・コア７ エＬ／ ンス（Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ
ｔｈｅ ＩＮＴＥＲＭ八ＧＣｏｎへｅｒｅｎｃｅ）
１９８４年４２０ページに、ｓｍ−又はＧａ−置換イッ
トリウｌ、−鉄ざくろ石層、厚さ０．８ μｍ１屈折率
ｎ、 ＝２．１８±０．０２を溶融物がら基板上にエピ
タキシャルにつくる方法及び引続いて厚さ１．５ μｍ
と屈折率ｎ、＝２．３０±０．０２を有する第２エピタ
キシャル層を見掛は上部置換のイツトリウム−鉄ざくろ
石から製造する方法が記載される。
ターマグ・コア７ エＬ／ ンス（Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ
ｔｈｅ ＩＮＴＥＲＭ八ＧＣｏｎへｅｒｅｎｃｅ）
１９８４年４２０ページに、ｓｍ−又はＧａ−置換イッ
トリウｌ、−鉄ざくろ石層、厚さ０．８ μｍ１屈折率
ｎ、 ＝２．１８±０．０２を溶融物がら基板上にエピ
タキシャルにつくる方法及び引続いて厚さ１．５ μｍ
と屈折率ｎ、＝２．３０±０．０２を有する第２エピタ
キシャル層を見掛は上部置換のイツトリウム−鉄ざくろ
石から製造する方法が記載される。
次の不利益は、この既知の層構造に量系する：光ファイ
バを用いる光通信において、高速データ伝送に対して単
一モード技術が用いられる。既知層構造の大きな屈折率
差Δｎ ”ｎ２ ｎ＋ ＝０．１２により、単一モー
ドデータ伝送は可能でなく、多重モードデータ伝送のみ
可能である。既知導波路の他の不利益は、二つの異なる
溶融物を磁気光学層の製造のため用いねばならず、した
がって二つの別の作業工程が必要であり、二つの磁気光
学層の間の屈折率ｎの差の設定は極めて不正確である。
バを用いる光通信において、高速データ伝送に対して単
一モード技術が用いられる。既知層構造の大きな屈折率
差Δｎ ”ｎ２ ｎ＋ ＝０．１２により、単一モー
ドデータ伝送は可能でなく、多重モードデータ伝送のみ
可能である。既知導波路の他の不利益は、二つの異なる
溶融物を磁気光学層の製造のため用いねばならず、した
がって二つの別の作業工程が必要であり、二つの磁気光
学層の間の屈折率ｎの差の設定は極めて不正確である。
更に、既知層の不利益は、二つの鉄ざくろ石層（Ｙ３（
Ｆｅ、 Ｇａ） ５Ｏ１２及びＹ３Ｆｅ５Ｏ＋２）の間
に、過渡層が既につくられたＹ３（Ｆｅ、Ｇａ）ｓＯ＋
２層とつくられるべきＹ３ＦｅｓＯ＋□層との間の第２
エピタキシヤル過程の結果としてつくられ、該過渡層は
異なる組成、したがってまた異なる屈折率を有する。
Ｆｅ、 Ｇａ） ５Ｏ１２及びＹ３Ｆｅ５Ｏ＋２）の間
に、過渡層が既につくられたＹ３（Ｆｅ、Ｇａ）ｓＯ＋
２層とつくられるべきＹ３ＦｅｓＯ＋□層との間の第２
エピタキシヤル過程の結果としてつくられ、該過渡層は
異なる組成、したがってまた異なる屈折率を有する。
この発明の目的は、単一モードデータ伝送に適する、前
記のようなプレーナー形光導波路を提供し、これについ
て屈折率が極めて僅かに異なる二つの磁気光学層を極め
て簡単に、なかんずく一つの作業工程で製造することが
できるようにすることである。
記のようなプレーナー形光導波路を提供し、これについ
て屈折率が極めて僅かに異なる二つの磁気光学層を極め
て簡単に、なかんずく一つの作業工程で製造することが
できるようにすることである。
この目的は、この発明に従って、磁気光学層の材料中に
少なくとも１個の置換基（ｓｕｂｓｔ １ｔｕｅｎｔ）
がざくろ石格子の十二面体位置にあり、その割合が第１
及び第２磁気光学層に対する材料中で異なることにより
、また第２磁気光学層が第１磁気光学層の屈折率より約
１×１０−３〜Ｉ Ｘｌ０−２大きい屈折率ｎを有する
ことにより達成される。
少なくとも１個の置換基（ｓｕｂｓｔ １ｔｕｅｎｔ）
がざくろ石格子の十二面体位置にあり、その割合が第１
及び第２磁気光学層に対する材料中で異なることにより
、また第２磁気光学層が第１磁気光学層の屈折率より約
１×１０−３〜Ｉ Ｘｌ０−２大きい屈折率ｎを有する
ことにより達成される。
このような単一モード導波路の製造方法は、屈折率を修
正するイオンの混入によりつくられ、１×１０−３〜１
×１０−２の範囲内の屈折率の差Δｎを有する二つの磁
気光学層を同じ溶融物から基板上にエピタキシアルに析
出させ、その際、屈折率を修正するのに役立つイオンの
混入を、溶融物を過冷しながら、同時に溶融物中での基
板の回転速度のを変えることにより制御することを特徴
とする。
正するイオンの混入によりつくられ、１×１０−３〜１
×１０−２の範囲内の屈折率の差Δｎを有する二つの磁
気光学層を同じ溶融物から基板上にエピタキシアルに析
出させ、その際、屈折率を修正するのに役立つイオンの
混入を、溶融物を過冷しながら、同時に溶融物中での基
板の回転速度のを変えることにより制御することを特徴
とする。
この発明の有利な進展に従えば、磁気光学層の材料は、
式Ｙ３−ＸＰｂｘＦｅ５Ｏ＋２で表される組成を有し、
式中基板に直接接合する第１ ｒＪｎ気光学層に対して
はＸ＝０．００７〜０．０２５であり、式中第１磁気光
学層に施す第２磁気光学層に対してはｘ＝０．０２〜０
．０５である。
式Ｙ３−ＸＰｂｘＦｅ５Ｏ＋２で表される組成を有し、
式中基板に直接接合する第１ ｒＪｎ気光学層に対して
はＸ＝０．００７〜０．０２５であり、式中第１磁気光
学層に施す第２磁気光学層に対してはｘ＝０．０２〜０
．０５である。
したがって、この発明に従う導波路は、光単−モード導
波路、特にスペクトルレンジ０．８≦λく１．６μｍに
おける、したがって近赤外領域からの放射に対する導波
路の製造に有利に用いることができる。
波路、特にスペクトルレンジ０．８≦λく１．６μｍに
おける、したがって近赤外領域からの放射に対する導波
路の製造に有利に用いることができる。
この発明は、屈折率を修正するのに役立つイオンの鉄ざ
くろ石層−１の混入が、十二面体位置で混入されるイオ
ン、例えばｐｂ及び／又はＢ１並びに八面体位置で混入
されるイオン、例えばＧａの両方に関して、溶融物の過
冷と同時の溶融物中における基板の回転速度によっての
み制御されることができるという知識に基づく。基板の
回転を増加すれば、ｐｂの混入の割合が、例えば増加す
るが、同時に、例えばＧト ドープ鉄ざくろ石溶融物の
場合、Ｇａの割合が減少する；両方共エピタキシアル層
の屈折率の増加をもたらす。
くろ石層−１の混入が、十二面体位置で混入されるイオ
ン、例えばｐｂ及び／又はＢ１並びに八面体位置で混入
されるイオン、例えばＧａの両方に関して、溶融物の過
冷と同時の溶融物中における基板の回転速度によっての
み制御されることができるという知識に基づく。基板の
回転を増加すれば、ｐｂの混入の割合が、例えば増加す
るが、同時に、例えばＧト ドープ鉄ざくろ石溶融物の
場合、Ｇａの割合が減少する；両方共エピタキシアル層
の屈折率の増加をもたらす。
この発明で達成される利点は、二つのエピタキシャル磁
気光学層間の屈折率差Δｎをエピタキシャル条件により
最小偏差の範囲内に極めて正確に調節することができる
こと及びまた異なる屈折率、したがって異なる組成を有
するこれらのエピタキシャル磁気光学層の成長方法を中
断なく同じ溶融物から行うことができることである。
気光学層間の屈折率差Δｎをエピタキシャル条件により
最小偏差の範囲内に極めて正確に調節することができる
こと及びまた異なる屈折率、したがって異なる組成を有
するこれらのエピタキシャル磁気光学層の成長方法を中
断なく同じ溶融物から行うことができることである。
例えば、イツトリウム−鉄ざくろ石の薄いエピタキシャ
ル層は、一般にＰｂｌ及びＢ２Ｏ３から構成される溶媒
で高度に希釈された溶融溶液から製造されるので、屈折
率修正イオンとしてのｐｂの混入を異なる回転速度の助
けを借りて行うことを研究するのが適当であると考えた
。したがって、組成Ｙ）−ｘＰｔｌ＋Ｆｅ５Ｏ＋２の異
なる磁気光学層の製造をこの発明の実施態様の一例とし
て述べる。
ル層は、一般にＰｂｌ及びＢ２Ｏ３から構成される溶媒
で高度に希釈された溶融溶液から製造されるので、屈折
率修正イオンとしてのｐｂの混入を異なる回転速度の助
けを借りて行うことを研究するのが適当であると考えた
。したがって、組成Ｙ）−ｘＰｔｌ＋Ｆｅ５Ｏ＋２の異
なる磁気光学層の製造をこの発明の実施態様の一例とし
て述べる。
この場合、ＰｂＯと８２０３から構成される溶媒を使用
するが、成長層に含まれるホウ素は最小であるので無視
しうろことに注意すべきである。
するが、成長層に含まれるホウ素は最小であるので無視
しうろことに注意すべきである。
第１図は、Ｇｄ５Ｇａ５Ｏ＋ｚの基板３を備えるプレー
ナー形光導波路１を示し。この際基板は５Ｏ０ μｍ厚
さの（１１１）−配向の単結晶スライスからなる。
ナー形光導波路１を示し。この際基板は５Ｏ０ μｍ厚
さの（１１１）−配向の単結晶スライスからなる。
第１磁気光学層５として、エピタキシャルｙ３−Ｍ Ｐ
ｂ７ｅｓＯ＋ｚ層を施すが、式中Ｘ ＝０．０００７〜
０、０２５であり、屈折率ｎ１は２．２１０９〜２．２
２０３の範囲内である。第２磁気光学層７としてエピタ
キシャルＹ３−ｘＰｂｘ Ｆｅ５Ｏ＋２層を施し、式中
Ｘは０．０２〜０．０４であり、屈折率ｎ２は２．２１
５５〜２．２２５Ｏである。この場合、屈折率差Δｎ＝
ｎ２−ｎ、は１．８〜４．７ Ｘｌ０−３の範囲内であ
る。
ｂ７ｅｓＯ＋ｚ層を施すが、式中Ｘ ＝０．０００７〜
０、０２５であり、屈折率ｎ１は２．２１０９〜２．２
２０３の範囲内である。第２磁気光学層７としてエピタ
キシャルＹ３−ｘＰｂｘ Ｆｅ５Ｏ＋２層を施し、式中
Ｘは０．０２〜０．０４であり、屈折率ｎ２は２．２１
５５〜２．２２５Ｏである。この場合、屈折率差Δｎ＝
ｎ２−ｎ、は１．８〜４．７ Ｘｌ０−３の範囲内であ
る。
磁気光学層５及び７をつくるために、例えばｊ。
ＣｒｙＳｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ 第５２巻（１９８１
年）、７２２〜７２８ページに見られる液相エピタキシ
ャル方法を、基板とする、水平に支持した０、５闘厚さ
く１１１）配向のＧｄ５ＧａｓＯＩ２単結晶の、直径３
０ｍｍのスライスについて用いた。磁気光学層５及び７
の製造のためには、次の表１に示す組成（溶融物中のカ
チオンの割合）を有する溶融物Ｉ又は溶融物Ｈのいずれ
がを用いた。
年）、７２２〜７２８ページに見られる液相エピタキシ
ャル方法を、基板とする、水平に支持した０、５闘厚さ
く１１１）配向のＧｄ５ＧａｓＯＩ２単結晶の、直径３
０ｍｍのスライスについて用いた。磁気光学層５及び７
の製造のためには、次の表１に示す組成（溶融物中のカ
チオンの割合）を有する溶融物Ｉ又は溶融物Ｈのいずれ
がを用いた。
溶融物Ｉ及び■は、使用した酸化物に関して次の組成を
有していたく詳細は重量％で）：溶融物■ 溶融
物■ Ｐｂ０ ９０．８８ ８７．１４Ｂ２０３
１．９９ ３．４０Ｆｅ２０３ ６．４６
８．７０Ｙ２０３ ０．６７ ０．７６ｔ
ｏｏ、ｏｏ ｔｏｏ、ｏ。
有していたく詳細は重量％で）：溶融物■ 溶融
物■ Ｐｂ０ ９０．８８ ８７．１４Ｂ２０３
１．９９ ３．４０Ｆｅ２０３ ６．４６
８．７０Ｙ２０３ ０．６７ ０．７６ｔ
ｏｏ、ｏｏ ｔｏｏ、ｏ。
表 １
異なる組成、したがって異なる庸折率口１、ｎ２を有す
る二重層Ｎｏ、 Ｌ〜Ｎα３を溶融物Ｉ及び■から表２
に示した条件下に製造した。
る二重層Ｎｏ、 Ｌ〜Ｎα３を溶融物Ｉ及び■から表２
に示した条件下に製造した。
二重層Ｎｏ、 ｌは、表１に示す組成を有する溶融物■
からΔｎ＝１．８ Ｘｌ０−’で表２に示す実験条件下
に製造された。回転速度ωの増加の結果としてのｐｂ含
有量の増加、したがって屈折率値のｎｌから０２への増
加は、０．２ μｍより小さい履帯域で起こる。
からΔｎ＝１．８ Ｘｌ０−’で表２に示す実験条件下
に製造された。回転速度ωの増加の結果としてのｐｂ含
有量の増加、したがって屈折率値のｎｌから０２への増
加は、０．２ μｍより小さい履帯域で起こる。
これは、Ｊ、Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ第５２巻（
１９８１年）７２２〜７２８ページ（２次イオン質量分
析法ＳＩＭＳ）に従う鉛深さ輪郭分析（Ｌｅａｄ ｄｅ
ｐｔｈ ｐｒｏｆｉｌｅ ａｎａｌｙｓｉｓ）により同
一溶融物から製造した二重層について測定された。この
二重層については、過冷はΔＴ＝５１にであり、基板に
直接施した第１磁気光学層に対する回転速度はω、 ＝
４Ｑｍｉｎ−’であり、第１磁気光学層に施した第２磁
気光学層に対する回転速度はω２ ＝１６９ｍｉｎ−’
であった。結果を第２図に示す。これらの溶融物に関し
て、エピタキシャル方法の初期に常に起こる、したがっ
て前記の場合がトリニウムガリウムざくろ石基板におい
て起こるように、鉛に富む過渡帯域が５１００１ｍの深
さで明らかに検出される。約０．２ μｍの厚さを有す
るこの狭い不均一帯域を考慮に入れる場合、２段階エピ
タキシャル方法における屈折率の飛躍は、二つの磁気光
学層に対して異なる過冷ΔＴを選択することにより更に
増加させることができる。このようにして溶融物■から
製造した二重層（表２の二重層Ｎｏ、 ２ ）に対する
実験条件及び結果を表２にまとめる。下層と上層との間
の過渡層にかかわらず、上層において単一モード伝送を
証明することができた。単に回転速度の増加による一段
階非中断エビタキシャル法が可能であるように、エピタ
キシャル方法を中断することなくΔＴを増加することは
、系の高い熱時定数により問題外である。
１９８１年）７２２〜７２８ページ（２次イオン質量分
析法ＳＩＭＳ）に従う鉛深さ輪郭分析（Ｌｅａｄ ｄｅ
ｐｔｈ ｐｒｏｆｉｌｅ ａｎａｌｙｓｉｓ）により同
一溶融物から製造した二重層について測定された。この
二重層については、過冷はΔＴ＝５１にであり、基板に
直接施した第１磁気光学層に対する回転速度はω、 ＝
４Ｑｍｉｎ−’であり、第１磁気光学層に施した第２磁
気光学層に対する回転速度はω２ ＝１６９ｍｉｎ−’
であった。結果を第２図に示す。これらの溶融物に関し
て、エピタキシャル方法の初期に常に起こる、したがっ
て前記の場合がトリニウムガリウムざくろ石基板におい
て起こるように、鉛に富む過渡帯域が５１００１ｍの深
さで明らかに検出される。約０．２ μｍの厚さを有す
るこの狭い不均一帯域を考慮に入れる場合、２段階エピ
タキシャル方法における屈折率の飛躍は、二つの磁気光
学層に対して異なる過冷ΔＴを選択することにより更に
増加させることができる。このようにして溶融物■から
製造した二重層（表２の二重層Ｎｏ、 ２ ）に対する
実験条件及び結果を表２にまとめる。下層と上層との間
の過渡層にかかわらず、上層において単一モード伝送を
証明することができた。単に回転速度の増加による一段
階非中断エビタキシャル法が可能であるように、エピタ
キシャル方法を中断することなくΔＴを増加することは
、系の高い熱時定数により問題外である。
所望の屈折率差Δｎに導＜Ｐｂ含有量の差は、エピタキ
シャル条件によるのみでなく溶融物の組成によっても影
響されうる。Ｐｂ ： Ｂの比は本質的な役割を演する
。溶融物Ｉにおいてモル比はＲ＋＝Ｐｂ：Ｂ＝７．１で
あったのに対し、溶融物■（表１参照）はＲ，＝４．０
でホウ素がいっそう多い；しかじ、同時にＦｅ及びＹの
カチオン部分は増加し、その際それらの比１セ。＝Ｆｅ
： Ｙも１６．２に増加した。鉛の絶対混入は、この
溶融物に対して匹敵する条件下に溶融物■より大きいの
で、それによっても表２の二重層Ｎｏ、 ３に対するデ
ータが示すように回転速度を増すことよっていっそう高
い値Δｎを得ることができる。Δｎ＝４．７ Ｘｌ０−
３でこの場合に上層も単一モード導波路であった。
シャル条件によるのみでなく溶融物の組成によっても影
響されうる。Ｐｂ ： Ｂの比は本質的な役割を演する
。溶融物Ｉにおいてモル比はＲ＋＝Ｐｂ：Ｂ＝７．１で
あったのに対し、溶融物■（表１参照）はＲ，＝４．０
でホウ素がいっそう多い；しかじ、同時にＦｅ及びＹの
カチオン部分は増加し、その際それらの比１セ。＝Ｆｅ
： Ｙも１６．２に増加した。鉛の絶対混入は、この
溶融物に対して匹敵する条件下に溶融物■より大きいの
で、それによっても表２の二重層Ｎｏ、 ３に対するデ
ータが示すように回転速度を増すことよっていっそう高
い値Δｎを得ることができる。Δｎ＝４．７ Ｘｌ０−
３でこの場合に上層も単一モード導波路であった。
ある要求される光導波路を製造するために二つの磁気光
学層の間の屈折率を最も有効な風に修正するのに役立つ
パラメータは、各個々の場合において熟練者が選択する
ことができる。例えば、鉄ざくろ石層に鉛を加えてガリ
ウム又はアルミニウムを同時に混入することにより、屈
折率の差をさらに増加させることができる。溶融物中に
おける基板の回転速度の増加、及び溶融物の過冷の増加
も八面体位置へのガリウム及び／又はアルミニウドの混
入の減少、したがって屈折率の増加をもたらす（例えば
、Ｊ、Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ 第５２巻（１
９８１年）、７２２〜７２８ページ参照）。
学層の間の屈折率を最も有効な風に修正するのに役立つ
パラメータは、各個々の場合において熟練者が選択する
ことができる。例えば、鉄ざくろ石層に鉛を加えてガリ
ウム又はアルミニウムを同時に混入することにより、屈
折率の差をさらに増加させることができる。溶融物中に
おける基板の回転速度の増加、及び溶融物の過冷の増加
も八面体位置へのガリウム及び／又はアルミニウドの混
入の減少、したがって屈折率の増加をもたらす（例えば
、Ｊ、Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ 第５２巻（１
９８１年）、７２２〜７２８ページ参照）。
第１図は、この発明に従うプレーナー形光一方向導波路
の基本図であり、 第２図は、基板の二つの異なる回転速度（ｗ、及びｗ２
） におけるＰｂ含有量（Ｘ）を表面からの距離（ｄ）
の関数として示すグラフである。 １・・・プレーナー形光導波路 ３・・・基板 ５・・・第１磁気光学層７・
・・第２Ｗｔ気光学層
の基本図であり、 第２図は、基板の二つの異なる回転速度（ｗ、及びｗ２
） におけるＰｂ含有量（Ｘ）を表面からの距離（ｄ）
の関数として示すグラフである。 １・・・プレーナー形光導波路 ３・・・基板 ５・・・第１磁気光学層７・
・・第２Ｗｔ気光学層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、非磁性基板にエピタキシャルに施した第１磁気光学
層及び第１磁気光学層にエピタキシャルに施した第２磁
気光学層を備える非磁性基板よりなり、その際両磁気光
学層が鉄ざくろ石基質材料から構成される、結晶単位を
有するプレーナー形光導波路において、磁気光学層の材
料中に少なくとも１個の置換基がざくろ石格子の十二面
体位置にあり、その割合が第１及び第２磁気光学層に対
する材料中で異なり、また第２磁気光学層が第１磁気光
学層の屈折率より約１×１０＾−＾３〜１×１０＾−＾
２大きい屈折率ｎを有することを特徴とするプレーナー
形光導波路。 ２、置換基が鉛である特許請求の範囲第１項記載の光導
波路。 ３、磁気光学層の材料が式（Ｙ、Ｐｂ）＿３Ｆｅ＿５Ｏ
＿１＿２に従う組成を有する特許請求の範囲第１項記載
の光導波路。 ４、磁気光学層の材料が式Ｙ＿３＿−＿ｘＰｂ＿ｘＦｅ
＿５Ｏ＿１＿２に従う組成を有し、式中基板に直接接合
する第１磁気光学層に対して￥ｘ￥＝０．００７〜０．
０２５であり、第１磁気光学層に施す第２磁気光学層に
対して￥ｘ￥＝０．０２〜０．０４である特許請求の範
囲第１〜３項のいずれか一つの項に記載の光導波路。 ５、基板が式Ｇｄ＿３Ｇａ＿５Ｏ＿１＿２に従う組成を
有する特許請求の範囲第１〜４項のいずれか一つの項に
記載の光導波路。 ６、スペクトルレンジ０．８≦λ≦１．６μｍにおける
単一モード伝送に対する導波路として用いるのに適する
特許請求の範囲第１〜５項のいずれか一つの項に記載の
光導波路。 ７、非磁性基板にエピタキシャルに施した第１磁気光学
層及び第１磁気光学層にエピタキシャルに施した第２磁
気光学層を備える非磁性基板よりなり、その際両磁気光
学層が鉄ざくろ石基質材料から構成される、結晶単位を
有するプレーナー形光導波路において、磁気光学層の材
料中に少なくとも１個の置換基がざくろ石格子の十二面
体位置にあり、その割合が第１及び第２磁気光学層に対
する材料中で異なり、また第２磁気光学層が第１磁気光
学層の屈折率より約１×１０＾−＾３〜１×１０＾−＾
２大きい屈折率ｎを有するプレーナー形光導波路を製造
するにあたり、屈折率を修正するイオンの混入によりつ
くられ、１×１０＾−＾３〜１×１０＾−＾２の範囲内
の屈折率の差Δｎを有する二つの磁気光学層を同じ溶融
物から基板上にエピタキシャルに析出させ、その際屈折
率を修正するのに役立つイオンの混入を溶融物を過冷し
ながら同時に溶融物中での基板の回転速度ωを変えるこ
とにより制御することを特徴とするプレーナー形光導波
路の製造方法。 ８、置換基が鉛である特許請求の範囲第７項記載の方法
。 ９、磁気光学層の材料が式（Ｙ、Ｐｂ）＿３Ｆｅ＿５Ｏ
＿１＿２に従う組成を有する特許請求の範囲第７項記載
の方法。 １０、磁気光学層の材料が式Ｙ＿３＿−＿ｘＰｂ＿ｘＦ
ｅ＿５Ｏ＿１＿２に従う組成を有し、式中基板に直接接
合する第１磁気光学層に対して￥ｘ￥＝０．００７〜０
．０２５であり、第１磁気光学層に施す第２磁気光学層
に対して￥ｘ￥＝０．０２〜０．０４である特許請求の
範囲第７〜９項のいずれか一つの項に記載の方法。 １１、基板が式Ｇｄ＿３Ｇａ＿５Ｏ＿１＿２に従う組成
を有する特許請求の範囲第７〜１０項のいずれか一つの
項に記載の方法。 １２、スペクトルレンジ０．８≦λ≦１．６μｍにおけ
る単一モード伝送に対する導波路として用いるのに適す
る特許請求の範囲第７〜１１項のいずれか一つの項に記
載の方法。 １３、組成（Ｙ、Ｐｂ）＿３Ｆｅ＿５Ｏ＿１＿２の磁気
光学層を組成Ｇｄ＿３Ｇａ＿５Ｏ＿１＿２の基板上にエ
ピタキシャルに析出させる特許請求の範囲第７〜１２項
のいずれか一つの項に記載の方法。 １４、組成Ｙ＿３＿−＿ｘＰｂ＿ｘＦｅ＿５Ｏ＿１＿２
、式中￥ｘ￥＝０．００７〜０．０２５、の第１磁気光
学層を基板上にエピタキシャルに析出させる特許請求の
範囲第１３項記載の方法。 １５、組成Ｙ＿３＿−＿ｘＰｂ＿ｘＦｅ＿５Ｏ＿１＿２
、式中￥ｘ￥＝０．０２〜０．０４、の第２磁気光学層
を第１磁気光学層上にエピタキシャルに析出させる特許
請求の範囲第１３項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843434631 DE3434631A1 (de) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | Planarer optischer wellenleiter und verfahren zu seiner herstellung |
| DE3434631.7 | 1984-09-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6180110A true JPS6180110A (ja) | 1986-04-23 |
| JPH0614128B2 JPH0614128B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=6245935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60205476A Expired - Lifetime JPH0614128B2 (ja) | 1984-09-21 | 1985-09-19 | プレーナー形光導波路及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4707058A (ja) |
| EP (1) | EP0175425B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0614128B2 (ja) |
| CA (1) | CA1253372A (ja) |
| DE (2) | DE3434631A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3514413A1 (de) * | 1985-04-20 | 1986-10-23 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Planarer optischer wellenleiter und verfahren zu seiner herstellung |
| DE3630741A1 (de) * | 1986-09-10 | 1988-03-17 | Philips Patentverwaltung | Optischer polarisationsregler mit einer wellenleiterstruktur |
| FR2614999B1 (fr) * | 1987-05-04 | 1989-06-16 | Thomson Csf | Guide d'onde optique bidimensionnel monomode ferrimagnetique, son procede de fabrication, et son utilisation dans un isolateur optique integre |
| 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 |
| US4961618A (en) * | 1989-06-05 | 1990-10-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Optical communication system having a wide-core single-mode planar waveguide |
| JPH03288104A (ja) * | 1990-04-04 | 1991-12-18 | Agency Of Ind Science & Technol | 一方向性モード変換器およびそれを用いた光アイソレータ |
| EP0754309A1 (de) * | 1995-02-07 | 1997-01-22 | LDT GmbH & Co. Laser-Display-Technologie KG | Streifen-wellenleiter und verwendungen |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53145653A (en) * | 1977-05-25 | 1978-12-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical waveguide of magnetic thin film |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA953191A (en) * | 1970-11-16 | 1974-08-20 | Larry K. Shick | Magnetic devices utilizing garnet epitaxial materials and method of production |
| BE794853A (fr) * | 1972-02-02 | 1973-05-29 | Western Electric Co | Guide d'ondes optiques a monocristal de granat |
| FR2281585A1 (fr) * | 1974-08-09 | 1976-03-05 | Thomson Csf | Dispositif de conversion du mode de propagation de l'energie rayonnee utilisant des effets magneto-optiques et son application aux jonctions non reciproques |
| FR2396985A1 (fr) * | 1977-07-08 | 1979-02-02 | Thomson Csf | Dispositif de modulation, par un champ magnetique variable, de rayonnements optiques, realise en couche mince |
-
1984
- 1984-09-21 DE DE19843434631 patent/DE3434631A1/de not_active Withdrawn
-
1985
- 1985-09-13 US US06/775,551 patent/US4707058A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-09-17 CA CA000490934A patent/CA1253372A/en not_active Expired
- 1985-09-18 DE DE8585201486T patent/DE3587134D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1985-09-18 EP EP85201486A patent/EP0175425B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-09-19 JP JP60205476A patent/JPH0614128B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53145653A (en) * | 1977-05-25 | 1978-12-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical waveguide of magnetic thin film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0175425A2 (de) | 1986-03-26 |
| EP0175425A3 (en) | 1987-09-09 |
| EP0175425B1 (de) | 1993-03-03 |
| DE3434631A1 (de) | 1986-04-03 |
| CA1253372A (en) | 1989-05-02 |
| JPH0614128B2 (ja) | 1994-02-23 |
| US4707058A (en) | 1987-11-17 |
| DE3587134D1 (de) | 1993-04-08 |
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