JPS6257014B2 - - Google Patents
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- JPS6257014B2 JPS6257014B2 JP55153796A JP15379680A JPS6257014B2 JP S6257014 B2 JPS6257014 B2 JP S6257014B2 JP 55153796 A JP55153796 A JP 55153796A JP 15379680 A JP15379680 A JP 15379680A JP S6257014 B2 JPS6257014 B2 JP S6257014B2
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- JP
- Japan
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- waveguide layer
- waveguide
- garnet
- layer
- light
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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
- G02F1/01—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
- 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
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- Optics & Photonics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光通信の分野における導波形フアラ
デー回転素子に関するものである。
デー回転素子に関するものである。
光アイソレータ、光サーキユレータなどのフア
ラデー効果を利用した非相反素子は、光通信の分
野において、光源の安定化、線路エコーの抑制、
双方向通信などの目的に使用される重要な素子で
ある。従来のこの種素子としては、イツトリウ
ム・鉄・ガーネツト（YIG）などの単結晶を適当
な大きさに切り出して外部磁界を印加したバルク
形フアラデー回転子を利用していた。このため、
半導体レーザ、光フアイバなどが導波形素子であ
るのに対し、フアラデー回転子が導波形ではない
ので、結合用レンズを介して使用する必要があつ
た。また、印加する外部磁界が数100Oeも必要な
ため、特別な磁気回路構成が要求され、素子全体
が大きくなるなどの欠点があつた。
ラデー効果を利用した非相反素子は、光通信の分
野において、光源の安定化、線路エコーの抑制、
双方向通信などの目的に使用される重要な素子で
ある。従来のこの種素子としては、イツトリウ
ム・鉄・ガーネツト（YIG）などの単結晶を適当
な大きさに切り出して外部磁界を印加したバルク
形フアラデー回転子を利用していた。このため、
半導体レーザ、光フアイバなどが導波形素子であ
るのに対し、フアラデー回転子が導波形ではない
ので、結合用レンズを介して使用する必要があつ
た。また、印加する外部磁界が数100Oeも必要な
ため、特別な磁気回路構成が要求され、素子全体
が大きくなるなどの欠点があつた。
フアラデー回転子を導波化する試みとしては、
P.K.Tienらによる蛇行電極を用いた磁気光学変
調器が有名である（Journal of Applied
Physics45巻3059頁、1974年参照）。また、コツ
トン・ムートン効果（磁気複屈折、フオークト効
果とも言われ、磁界を光の進行方向と垂直に印加
した時、電界が磁界に平行な偏光と垂直な偏光で
屈折率の異なる効果）を併用した光アイソレータ
ではその動作が確認されている（G.Hepnerら、
Physica89B巻、264頁、1977年参照）。
P.K.Tienらによる蛇行電極を用いた磁気光学変
調器が有名である（Journal of Applied
Physics45巻3059頁、1974年参照）。また、コツ
トン・ムートン効果（磁気複屈折、フオークト効
果とも言われ、磁界を光の進行方向と垂直に印加
した時、電界が磁界に平行な偏光と垂直な偏光で
屈折率の異なる効果）を併用した光アイソレータ
ではその動作が確認されている（G.Hepnerら、
Physica89B巻、264頁、1977年参照）。
しかし、これらの素子は数個のモードを導波し
得るため他素子と効率良く直接結合できない欠点
があつた。シングル・モードで動作する素子で
は、J.Warnerにより異方性結晶を接触するもの
が提案されている（IEEE Transaction MTT、
MTT−23巻、70頁、1975年参照）が、光学接
着、膜厚制御が困難であるため動作は未だ確認さ
れていない。
得るため他素子と効率良く直接結合できない欠点
があつた。シングル・モードで動作する素子で
は、J.Warnerにより異方性結晶を接触するもの
が提案されている（IEEE Transaction MTT、
MTT−23巻、70頁、1975年参照）が、光学接
着、膜厚制御が困難であるため動作は未だ確認さ
れていない。
本発明の目的は、シングルモードで動作し他の
導波形素子と直接結合でき、しかも印加する外部
磁界がきわめて小さくてすみ、光アイソレータな
どに好適な導波形フアラデー回転素子を提供する
ことにある。
導波形素子と直接結合でき、しかも印加する外部
磁界がきわめて小さくてすみ、光アイソレータな
どに好適な導波形フアラデー回転素子を提供する
ことにある。
以下に図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の基本となる２層エピタキシヤ
ルガーネツト膜の構成を示し、ここで１は導波
層、２は中間層、３はGGG（ガドリニウム・ガ
リウム・ガーネツト）基板である。導波層１およ
び中間層２は置換形YIG（イツトリウム・鉄・ガ
ーネツト）、例えばSc、Ga置換YIGを用い、LPE
（液相エピタキシヤル）で付着することができ
る。ここで、Scはエピタキシヤル膜の格子定数
をGGG基板３より大きくし、面内磁化とし、ま
た光学異方性を呈するために置換する。Gaは屈
折率を制御するために置換する。中間層２はSc
とGaの量を調整してGGG基板３との格子定数の
ミスフイツトを０にしておくものとする。導波層
１はGaの量を中間層２に比べてわずかに減らし
ており、0.03％の格子定数のミスフイツトを導入
している。なお、導波層１の屈折率は2.206、中
間層２の屈折率は2.188である。さらに導波層１
は格子定数のミスフイツトのため、TEモードと
TMモードに対して2.0×10-4の光学異方性を有す
る。
ルガーネツト膜の構成を示し、ここで１は導波
層、２は中間層、３はGGG（ガドリニウム・ガ
リウム・ガーネツト）基板である。導波層１およ
び中間層２は置換形YIG（イツトリウム・鉄・ガ
ーネツト）、例えばSc、Ga置換YIGを用い、LPE
（液相エピタキシヤル）で付着することができ
る。ここで、Scはエピタキシヤル膜の格子定数
をGGG基板３より大きくし、面内磁化とし、ま
た光学異方性を呈するために置換する。Gaは屈
折率を制御するために置換する。中間層２はSc
とGaの量を調整してGGG基板３との格子定数の
ミスフイツトを０にしておくものとする。導波層
１はGaの量を中間層２に比べてわずかに減らし
ており、0.03％の格子定数のミスフイツトを導入
している。なお、導波層１の屈折率は2.206、中
間層２の屈折率は2.188である。さらに導波層１
は格子定数のミスフイツトのため、TEモードと
TMモードに対して2.0×10-4の光学異方性を有す
る。
第２図において、実線は、第１図示の膜構成に
おいて導波層１の膜厚D1を変えたときのTEモー
ドとTMモードの変換率Ｆの計算結果を示し、〇
印は実測値を示す。ここで、WsはTE1モードが
カツトオフとなり、０次モードのみが導波される
ようになるシングルモード膜厚である。モード変
換率Ｆは、TE0モードとTM0モードの伝搬定数
が完全に一致するときに100％となるが、第２図
によれば膜厚Ws≒３μｍのところでＦ＝100％と
なり、このときに両モードの伝搬定数が完全に一
致していることがわかる。
おいて導波層１の膜厚D1を変えたときのTEモー
ドとTMモードの変換率Ｆの計算結果を示し、〇
印は実測値を示す。ここで、WsはTE1モードが
カツトオフとなり、０次モードのみが導波される
ようになるシングルモード膜厚である。モード変
換率Ｆは、TE0モードとTM0モードの伝搬定数
が完全に一致するときに100％となるが、第２図
によれば膜厚Ws≒３μｍのところでＦ＝100％と
なり、このときに両モードの伝搬定数が完全に一
致していることがわかる。
第３図の実線は、TE0モードの光を入射したと
きの偏光面回転の伝搬距離に対する依存性の計算
結果を示し、〇印は実測値を示す。ここでは膜厚
D1を約３μｍとした。このとき、図示のように
フアラデー回転角210度／cmの特性が得られた。
本発明フアラデー回転素子の膜構成においては、
TE0モードとTM0モードの伝搬定数がよく一致
しているので、かかる本発明フアラデー回転素子
に直線偏光光を入射したときには、導波後の出射
光も直線偏光となる。他方、従来のように両モー
ドに対する伝搬定数が一致していない場合には、
導波後の光は偏光面の回転した楕円偏光になる。
従つて、従来通常の薄膜導波路においてはTEモ
ードとTMモードの伝搬定数が異なるので、フア
ラデー回転素子に入射する光の偏光面を常に考慮
しながら作動させる必要があつた。これに対し
て、本発明においては両者の伝搬定数が一致して
いるため、どのような偏光光でも入射でき、また
入射光と出射光との間の偏光面回転に関してはバ
ルク結晶と全く同等に扱うことができる。第２図
により偏光面の45゜回転の得られる伝搬距離は２
mmとなり、かかる45゜の偏光面の光（TEモード
とTMモードが同量）を入射した場合のTEモー
ドおよびTMモードの出力の磁界Ｈに対する依存
性を第４図ＡおよびＢにそれぞれ示す。同図から
わかるように、磁界の方向によりTEモードある
いはTMモードを得ることができる。また、磁化
の反転に要する磁界Ｈは約0.5Oeであつた。
きの偏光面回転の伝搬距離に対する依存性の計算
結果を示し、〇印は実測値を示す。ここでは膜厚
D1を約３μｍとした。このとき、図示のように
フアラデー回転角210度／cmの特性が得られた。
本発明フアラデー回転素子の膜構成においては、
TE0モードとTM0モードの伝搬定数がよく一致
しているので、かかる本発明フアラデー回転素子
に直線偏光光を入射したときには、導波後の出射
光も直線偏光となる。他方、従来のように両モー
ドに対する伝搬定数が一致していない場合には、
導波後の光は偏光面の回転した楕円偏光になる。
従つて、従来通常の薄膜導波路においてはTEモ
ードとTMモードの伝搬定数が異なるので、フア
ラデー回転素子に入射する光の偏光面を常に考慮
しながら作動させる必要があつた。これに対し
て、本発明においては両者の伝搬定数が一致して
いるため、どのような偏光光でも入射でき、また
入射光と出射光との間の偏光面回転に関してはバ
ルク結晶と全く同等に扱うことができる。第２図
により偏光面の45゜回転の得られる伝搬距離は２
mmとなり、かかる45゜の偏光面の光（TEモード
とTMモードが同量）を入射した場合のTEモー
ドおよびTMモードの出力の磁界Ｈに対する依存
性を第４図ＡおよびＢにそれぞれ示す。同図から
わかるように、磁界の方向によりTEモードある
いはTMモードを得ることができる。また、磁化
の反転に要する磁界Ｈは約0.5Oeであつた。
次に、上述した本発明の基本構成を用いた本発
明による各種素子の具体例を第５図〜第７図を参
照して説明する。
明による各種素子の具体例を第５図〜第７図を参
照して説明する。
第５図は本発明による半導体レーザ用光アイソ
レータの構成を示す。一般に、光アイソレータは
45゜フアラデー回転子とその入射側および出射側
に配置した２個の偏光子とにより構成される。し
かし、半導体レーザは通常はTEモードで動作し
ているので、半導体レーザと光アイソレータとを
接続する場合には、半導体レーザはTEモードの
戻り光には影響されるが、TMモードの戻り光に
は影響されないことを利用して、半導体レーザ側
の偏光子を省略できることが知られている。本発
明ではこの点を利用し、第１図示の２層１および
２より成る２層エピタキシヤルガーネツト膜の形
態の45゜フアラデー回転子の出射側に偏光子、例
えば金属クラツド偏光子４を配置し、半導体レー
ザ５からのTEモード光を45゜フアラデー回転子
に入射させる。
レータの構成を示す。一般に、光アイソレータは
45゜フアラデー回転子とその入射側および出射側
に配置した２個の偏光子とにより構成される。し
かし、半導体レーザは通常はTEモードで動作し
ているので、半導体レーザと光アイソレータとを
接続する場合には、半導体レーザはTEモードの
戻り光には影響されるが、TMモードの戻り光に
は影響されないことを利用して、半導体レーザ側
の偏光子を省略できることが知られている。本発
明ではこの点を利用し、第１図示の２層１および
２より成る２層エピタキシヤルガーネツト膜の形
態の45゜フアラデー回転子の出射側に偏光子、例
えば金属クラツド偏光子４を配置し、半導体レー
ザ５からのTEモード光を45゜フアラデー回転子
に入射させる。
本発明による２層エピタキシヤルガーネツト膜
１，２は伝搬距離が２mmのときに、第３図からわ
かるように45゜の偏光面（フアラデー回転素子に
おいてTEモードとTMモードの光量が同じ）で
の入射が可能なので、第５図のように半導体レー
ザ５の偏光面を２層エピタキシヤルガーネツト膜
１，２の面に対して45゜回転して配置する。そし
て、矢印の方向の磁界Ｈを導波層１に印加する
と、伝搬光はTEモードに変換される。金属クラ
ツド偏光子４はTEモードは透過するがTMモー
ドは吸収する。従つて、本例では進行波の偏光面
は実線で示すようになり、後退波の偏光面は点線
で示すようになる。
１，２は伝搬距離が２mmのときに、第３図からわ
かるように45゜の偏光面（フアラデー回転素子に
おいてTEモードとTMモードの光量が同じ）で
の入射が可能なので、第５図のように半導体レー
ザ５の偏光面を２層エピタキシヤルガーネツト膜
１，２の面に対して45゜回転して配置する。そし
て、矢印の方向の磁界Ｈを導波層１に印加する
と、伝搬光はTEモードに変換される。金属クラ
ツド偏光子４はTEモードは透過するがTMモー
ドは吸収する。従つて、本例では進行波の偏光面
は実線で示すようになり、後退波の偏光面は点線
で示すようになる。
半導体レーザの発光面の大きさはレーザ構造に
より種々異なるが、光通信に用いられる単一モー
ドのレーザでは、発光面は従横とも高々２〜３μ
ｍであり、ガーネツト膜導波層１の厚さとほぼ同
程度の大きさであり、従つて、半導体レーザ５と
導波層１とを直接に結合することができる。ま
た、単一モード光フアイバのコア径は約10μｍで
あるから、かかる光フアイバと導波層１との直接
結合も容易である。磁化を飽和するのに必要な外
部磁界Ｈの大きさは第４図のように1Oe以下でよ
く、きわめて小さく、従つて、バルク形の光アイ
ソレータに要求される磁界の強さの数100分の１
で十分であり、きわめて小形化が可能である。
より種々異なるが、光通信に用いられる単一モー
ドのレーザでは、発光面は従横とも高々２〜３μ
ｍであり、ガーネツト膜導波層１の厚さとほぼ同
程度の大きさであり、従つて、半導体レーザ５と
導波層１とを直接に結合することができる。ま
た、単一モード光フアイバのコア径は約10μｍで
あるから、かかる光フアイバと導波層１との直接
結合も容易である。磁化を飽和するのに必要な外
部磁界Ｈの大きさは第４図のように1Oe以下でよ
く、きわめて小さく、従つて、バルク形の光アイ
ソレータに要求される磁界の強さの数100分の１
で十分であり、きわめて小形化が可能である。
第６図は本発明の他の実施例であり、磁化の方
向を制御する外部磁界を電流により印加するもの
であり、磁気光学変調器として使用することがで
きる。第６図において、２層エピタキシヤルガー
ネツト膜１，２の導波層１の上を導波層１の屈折
率より小さな適当な屈折率をもつ材料によるバツ
フア層６で被覆し、その上に電極７を蒸着などで
付着する。バツフア層６は金属電極７による光吸
収を防ぐためのものである。あるいはまた、別個
に作製した電流回路を導波層１にきわめて近接し
て配置してもよい。ここで、電流Ｉ(A)を幅ｄ
（mm）の電極７に流すと、発生する磁界Ｈ（Oe）
は Ｈ＝Ｉ／２ｄ×４π (1) で与えられる。シート電流密度Ｊを Ｊ（Ａ／mm）＝Ｉ／ｄ (2) で定義すると、Ｊ＝1A／mmで6.3Oeの磁界が発生
する。本例において、光の伝搬距離を偏光面の回
転角度45゜が得られる長さ２mmに定めて、45゜偏
光光８を導波層１に入射すると、この光８は電流
Ｉの方向に応じてTEモードあるいはTMモード
に変換され、その変換光９を偏光子（図示せず）
に通すと強度変調出力が得られる。この場合に、
磁化が飽和する磁界Ｈは0.5Oeであるから、(1)式
より必要な電流は0.16Aで十分である。
向を制御する外部磁界を電流により印加するもの
であり、磁気光学変調器として使用することがで
きる。第６図において、２層エピタキシヤルガー
ネツト膜１，２の導波層１の上を導波層１の屈折
率より小さな適当な屈折率をもつ材料によるバツ
フア層６で被覆し、その上に電極７を蒸着などで
付着する。バツフア層６は金属電極７による光吸
収を防ぐためのものである。あるいはまた、別個
に作製した電流回路を導波層１にきわめて近接し
て配置してもよい。ここで、電流Ｉ(A)を幅ｄ
（mm）の電極７に流すと、発生する磁界Ｈ（Oe）
は Ｈ＝Ｉ／２ｄ×４π (1) で与えられる。シート電流密度Ｊを Ｊ（Ａ／mm）＝Ｉ／ｄ (2) で定義すると、Ｊ＝1A／mmで6.3Oeの磁界が発生
する。本例において、光の伝搬距離を偏光面の回
転角度45゜が得られる長さ２mmに定めて、45゜偏
光光８を導波層１に入射すると、この光８は電流
Ｉの方向に応じてTEモードあるいはTMモード
に変換され、その変換光９を偏光子（図示せず）
に通すと強度変調出力が得られる。この場合に、
磁化が飽和する磁界Ｈは0.5Oeであるから、(1)式
より必要な電流は0.16Aで十分である。
第７図は本発明の更に他の実施例を示し、ここ
では、光フアイバ１０を介して送られてきた光の
偏光面の回転を任意所望に制御し、薄膜導波路１
１に適当な偏光面をもつ光に変換する。光フアイ
バと薄膜導波路との結合にあたつては、良質のシ
ングルモード光フアイバでは直線偏光が良く保た
れたまま光が送られるのに対し、薄膜導波路は
TEモードあるいはTMモードの一方のみで動作
するものが大部分のため、偏光面を両者の接続点
で合わせる必要があり、そのために、第７図示の
ように本発明フアラデー回転素子を使用すること
ができる。すなわち、光フアイバ１０の出射端面
を本発明による２層エピタキシヤルガーネツト膜
１，２の導波層１の入射端面に結合し、その出射
端面に薄膜導波路１１の入射端面を結合する。図
中の１３は薄膜導波路１１の基板である。
では、光フアイバ１０を介して送られてきた光の
偏光面の回転を任意所望に制御し、薄膜導波路１
１に適当な偏光面をもつ光に変換する。光フアイ
バと薄膜導波路との結合にあたつては、良質のシ
ングルモード光フアイバでは直線偏光が良く保た
れたまま光が送られるのに対し、薄膜導波路は
TEモードあるいはTMモードの一方のみで動作
するものが大部分のため、偏光面を両者の接続点
で合わせる必要があり、そのために、第７図示の
ように本発明フアラデー回転素子を使用すること
ができる。すなわち、光フアイバ１０の出射端面
を本発明による２層エピタキシヤルガーネツト膜
１，２の導波層１の入射端面に結合し、その出射
端面に薄膜導波路１１の入射端面を結合する。図
中の１３は薄膜導波路１１の基板である。
本発明フアラデー回転素子を用いて光フアイバ
１０と薄膜導波路１１とを結合するにあたつて
は、偏光面を任意所望の角度だけ回転させる必要
がある。フアラデー回転θFは、印加磁界の光の
進向方向成分に比例するので、第７図に示すよう
に、磁気バブル記憶と同様にコイルなどで面内に
直交した磁界HxおよびHyを導波層１に印加でき
るようにし、両磁界の強さを適当に制御して合成
磁界の方向を所望の方向にすることができる。こ
のようにすると、フアラデー回転θFは磁化をＭ
とし、磁化ＭとHyのなす角をθとするときに、
Mcosθに比例するようになる。光の伝搬距離を
45゜偏光面回転の得られる２mmの長さにすると、
＋45゜から−45゜の偏光面回転が得られ、光フア
イバ１０からどのような偏光面の直線偏光が送ら
れてきても、薄膜導波路１１の動作する偏光面と
整合させることができる。整合の具合を常に最良
に保つには、薄膜導波路１１において光の一部を
方向性結合器などにより取り出し、例えばTEモ
ード通過フイルタを通してTEモードの光量を検
出して磁界発生部に帰還し、その光量が最大にな
るようにすればよい。
１０と薄膜導波路１１とを結合するにあたつて
は、偏光面を任意所望の角度だけ回転させる必要
がある。フアラデー回転θFは、印加磁界の光の
進向方向成分に比例するので、第７図に示すよう
に、磁気バブル記憶と同様にコイルなどで面内に
直交した磁界HxおよびHyを導波層１に印加でき
るようにし、両磁界の強さを適当に制御して合成
磁界の方向を所望の方向にすることができる。こ
のようにすると、フアラデー回転θFは磁化をＭ
とし、磁化ＭとHyのなす角をθとするときに、
Mcosθに比例するようになる。光の伝搬距離を
45゜偏光面回転の得られる２mmの長さにすると、
＋45゜から−45゜の偏光面回転が得られ、光フア
イバ１０からどのような偏光面の直線偏光が送ら
れてきても、薄膜導波路１１の動作する偏光面と
整合させることができる。整合の具合を常に最良
に保つには、薄膜導波路１１において光の一部を
方向性結合器などにより取り出し、例えばTEモ
ード通過フイルタを通してTEモードの光量を検
出して磁界発生部に帰還し、その光量が最大にな
るようにすればよい。
以上説明したように、本発明フアラデー回転素
子によれば、TEモードとTMモードの伝搬定数
が良く一致しているため、どのような偏光面の直
線偏光を導波させてもその直線偏光性がほぼ保た
れる。このため、通常のバルク結晶と本発明にお
ける導波層とでは伝搬光の固有モードが異なるに
もかかわらず、入射光と出射光の偏光面回転に関
しては全く同等に取り扱うことができる。また、
本発明フアラデー回転素子はシングルモードで動
作するため、他の光回路素子と直接接続して使用
できる利点がある。また、本発明フアラデー回転
素子は、通常のバルク形素子にくらべて数100分
の１の強さの磁界で十分に動作するので、素子の
小形化、経済化が図れる。
子によれば、TEモードとTMモードの伝搬定数
が良く一致しているため、どのような偏光面の直
線偏光を導波させてもその直線偏光性がほぼ保た
れる。このため、通常のバルク結晶と本発明にお
ける導波層とでは伝搬光の固有モードが異なるに
もかかわらず、入射光と出射光の偏光面回転に関
しては全く同等に取り扱うことができる。また、
本発明フアラデー回転素子はシングルモードで動
作するため、他の光回路素子と直接接続して使用
できる利点がある。また、本発明フアラデー回転
素子は、通常のバルク形素子にくらべて数100分
の１の強さの磁界で十分に動作するので、素子の
小形化、経済化が図れる。
第１図は本発明による２層エピタキシヤルガー
ネツト膜の構成を示す線図、第２図はそのTE−
TMモード変換率の導波層膜厚依存性を示す特性
曲線図、第３図は同じく本発明における偏光面回
転の伝搬距離依存性を示す特性曲線図、第４図Ａ
およびＢは45゜の偏光面の光を入射した場合のそ
れぞれTEおよびTMモード出力の磁界依存性を
示す特性曲線図、第５図は本発明の一実施例とし
ての半導体レーザ用光アイソレータの構成例を示
す斜視図、第６図は本発明の一実施例としての変
調器の構成例を示す斜視図、第７図は本発明の一
実施例としての偏光面回転素子の構成例を示す斜
視図である。 １……導波層、２……中間層、３……GGG基
板、４……金属クラツド偏光子、５……半導体レ
ーザ、６……バツフア層、７……電極、８……入
射光、９……出射光、１０……光フアイバ、１１
……薄膜導波路、１２……基板。
ネツト膜の構成を示す線図、第２図はそのTE−
TMモード変換率の導波層膜厚依存性を示す特性
曲線図、第３図は同じく本発明における偏光面回
転の伝搬距離依存性を示す特性曲線図、第４図Ａ
およびＢは45゜の偏光面の光を入射した場合のそ
れぞれTEおよびTMモード出力の磁界依存性を
示す特性曲線図、第５図は本発明の一実施例とし
ての半導体レーザ用光アイソレータの構成例を示
す斜視図、第６図は本発明の一実施例としての変
調器の構成例を示す斜視図、第７図は本発明の一
実施例としての偏光面回転素子の構成例を示す斜
視図である。 １……導波層、２……中間層、３……GGG基
板、４……金属クラツド偏光子、５……半導体レ
ーザ、６……バツフア層、７……電極、８……入
射光、９……出射光、１０……光フアイバ、１１
……薄膜導波路、１２……基板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガドリニウム・ガリウム・ガーネツト基板を
有し、該基板上に、置換形イツトリウム・鉄・ガ
ーネツトによる中間層を介して、置換形イツトリ
ウム・鉄・ガーネツトによる導波層を、該導波層
の屈折率が前記中間層の屈折率より大きく、しか
も前記導波層は光学異方性を呈するように形成
し、前記導波層に磁界を印加した状態で前記導波
層に入力光を入射させ、当該入力光の前記導波層
中での伝搬距離に応じて、前記導波層からの出力
光の偏光面を回転させるようにしたことを特徴と
する導波形フアラデー回転素子。 ２ ガドリニウム・ガリウム・ガーネツト基板を
有し、該基板上に、置換形イツトリウム・鉄・ガ
ーネツトによる中間層を介して、置換形イツトリ
ウム・鉄・ガーネツトによる導波層を、該導波層
の屈折率が前記中間層の屈折率より大きく、しか
も前記導波層は光学異方性を呈するように形成
し、前記導波層に磁界を印加した状態で前記導波
層に入力光を入射させ、当該入力光の前記導波層
中での伝搬距離に応じて、前記導波層からの出力
光の偏光面を45度回転させるようにし、前記導波
層の一端の上面上に金属クラツド偏光子を配置し
て、光アイソレータとして動作させるようにした
ことを特徴とする導波形フアラデー回転素子。 ３ ガドリニウム・ガリウム・ガーネツト基板を
有し、該基板上に、置換形イツトリウム・鉄・ガ
ーネツトによる中間層を介して、置換形イツトリ
ウム・鉄・ガーネツトによる導波層を、該導波層
の屈折率が前記中間層の屈折率より大きく、しか
も前記導波層は光学異方性を呈するように形成
し、前記導波層に磁界を印加した状態で前記導波
層に入力光を入射させ、当該入力光の前記導波層
中での伝搬距離に応じて、前記導波層からの出力
光の偏光面を45度回転させるようにし、前記導波
層に近接して電流を流すようにし、該電流による
外部磁界を前記導波層に印加し、その磁化の方向
を制御するようにし、前記導波層に入射する光
を、前記電流に応じて磁気光学変調するようにし
たことを特徴とする導波形フアラデー回転素子。 ４ ガドリニウム・ガリウム・ガーネツト基板を
有し、該基板上に、置換形イツトリウム・鉄・ガ
ーネツトによる中間層を介して、置換形イツトリ
ウム・鉄・ガーネツトによる導波層を、該導波層
の屈折率が前記中間層の屈折率より大きく、しか
も前記導波層は光学異方性を呈するように形成
し、前記導波層に磁界を印加した状態で前記導波
層に入力光を入射させ、当該入力光の前記導波層
中での伝搬距離に応じて、前記導波層からの出力
光の偏光面を回転させるようにし、前記導波層に
互に直交する２方向の外部磁界を印加して、前記
導波層を伝搬した光の偏光面を所定の角度だけ回
転させるようにしたことを特徴とする導波形フア
ラデー回転素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15379680A JPS5778018A (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Waveguide type rotating element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15379680A JPS5778018A (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Waveguide type rotating element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5778018A JPS5778018A (en) | 1982-05-15 |
| JPS6257014B2 true JPS6257014B2 (ja) | 1987-11-28 |
Family
ID=15570310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15379680A Granted JPS5778018A (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Waveguide type rotating element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5778018A (ja) |
Families Citing this family (2)
| 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 |
| JP5147050B2 (ja) * | 2007-10-30 | 2013-02-20 | Ｆｄｋ株式会社 | 磁気光学素子 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2306456A1 (fr) * | 1975-04-02 | 1976-10-29 | Commissariat Energie Atomique | Guide d'onde optique realisant un accord de phase entre deux modes de propagation de la lumiere |
-
1980
- 1980-11-04 JP JP15379680A patent/JPS5778018A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5778018A (en) | 1982-05-15 |
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