JPS645283B2 - - Google Patents
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- JPS645283B2 JPS645283B2 JP6764280A JP6764280A JPS645283B2 JP S645283 B2 JPS645283 B2 JP S645283B2 JP 6764280 A JP6764280 A JP 6764280A JP 6764280 A JP6764280 A JP 6764280A JP S645283 B2 JPS645283 B2 JP S645283B2
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- Japan
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- magneto
- faraday rotation
- temperature
- mixed crystal
- optical element
- Prior art date
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- Expired
Links
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Classifications
-
- 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
- G02F1/0009—Materials therefor
- G02F1/0036—Magneto-optical materials
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、広い温度範囲にわたつてフアラデイ
回転能をほぼ一定にした磁気光学素子に関する。
回転能をほぼ一定にした磁気光学素子に関する。
フアラデイ回転能を利用した磁気光学素子は、
光通信用光アイソレータ用として広く用いられて
いる。なお、フアラデイ回転能とは、飽和磁化状
態でのフアラデイ回転角である。
光通信用光アイソレータ用として広く用いられて
いる。なお、フアラデイ回転能とは、飽和磁化状
態でのフアラデイ回転角である。
一般に光アイソレータは、第１図に示すよう
に、偏光プリズム１，２と磁気光学素子３と永久
磁石４とにより構成されており、磁気光学素子３
としては、希土類鉄ガーネツトの一種である
Y3Fe5O12が多く使用されている。永久磁石４に
より磁気光学素子３を飽和磁化の状態に保ち、磁
気光学素子３のフアラデイ効果に基づく偏向面の
回転角を例えば45゜に規定し、偏光プリズム１，
２を45゜だけ偏向方向が異なるように配置する。
これにより、順方向に進む光５は、偏光プリズム
１で単一偏向に選択され、磁気光学素子３を通過
することにより偏向面を45゜だけ回転したのち、
偏光プリズム２を通過することができる。しか
し、逆方向に進む光６は、偏光プリズム２で単一
偏光に選択され、磁気光学素子３を通過すること
により偏向面を上記順方向の場合と同一に45゜だ
け回転させられるため磁気光学素子３通過後の偏
光方向と、偏光プリズム１の偏光方向が直交す
る。そのため、逆方向に進む光６は、偏光プリズ
ム１を通過することができないので通過特性に方
向性を持たせることができるのである。
に、偏光プリズム１，２と磁気光学素子３と永久
磁石４とにより構成されており、磁気光学素子３
としては、希土類鉄ガーネツトの一種である
Y3Fe5O12が多く使用されている。永久磁石４に
より磁気光学素子３を飽和磁化の状態に保ち、磁
気光学素子３のフアラデイ効果に基づく偏向面の
回転角を例えば45゜に規定し、偏光プリズム１，
２を45゜だけ偏向方向が異なるように配置する。
これにより、順方向に進む光５は、偏光プリズム
１で単一偏向に選択され、磁気光学素子３を通過
することにより偏向面を45゜だけ回転したのち、
偏光プリズム２を通過することができる。しか
し、逆方向に進む光６は、偏光プリズム２で単一
偏光に選択され、磁気光学素子３を通過すること
により偏向面を上記順方向の場合と同一に45゜だ
け回転させられるため磁気光学素子３通過後の偏
光方向と、偏光プリズム１の偏光方向が直交す
る。そのため、逆方向に進む光６は、偏光プリズ
ム１を通過することができないので通過特性に方
向性を持たせることができるのである。
しかしながら、磁気光学素子３のフアラデイ回
転能に例えば第２図（1.15μｍの波長λの光の場
合）に示すように温度依存性があるため、光アイ
ソレータの順方向および逆方向の損失が温度によ
り変化する。そのため、光アイソレータの使用温
度を一定に保持しなければ、十分な方向性を得る
ことができないという欠点があつた。
転能に例えば第２図（1.15μｍの波長λの光の場
合）に示すように温度依存性があるため、光アイ
ソレータの順方向および逆方向の損失が温度によ
り変化する。そのため、光アイソレータの使用温
度を一定に保持しなければ、十分な方向性を得る
ことができないという欠点があつた。
本発明は、フアラデイ回転能が、正の温度係数
であるY3Fe5O12と負の温度係数の希土類鉄ガー
ネツトGd3Fe5O12とを特定比で混晶化することに
より、広い温度範囲にわたつてフアラデイ回転能
をほぼ一定にした磁気光学素子を提供することを
目的とする。
であるY3Fe5O12と負の温度係数の希土類鉄ガー
ネツトGd3Fe5O12とを特定比で混晶化することに
より、広い温度範囲にわたつてフアラデイ回転能
をほぼ一定にした磁気光学素子を提供することを
目的とする。
以下本発明を図面を用いて説明する。
磁気光学物質Y3Fe5O12は第２図に示すように
−75゜以上の温度に対し、温度上昇とともにフア
ラデイ回転能は減少する。温度上昇とともにフア
ラデイ回転能が減少するのが希土類鉄ガーネツト
の一般的傾向であるが、中には第３図に示す
Gd3Fe5O12のように反対の温度係数を持つものも
ある。
−75゜以上の温度に対し、温度上昇とともにフア
ラデイ回転能は減少する。温度上昇とともにフア
ラデイ回転能が減少するのが希土類鉄ガーネツト
の一般的傾向であるが、中には第３図に示す
Gd3Fe5O12のように反対の温度係数を持つものも
ある。
したがつて、Y3Fe5O12とGd3Fe5O12との混晶
（Y1-XGdX）3Fe5O12において、Ｘの値を調整する
ことによりフアラデイ回転能の温度係数を零に近
づけることが可能である。なお、（Y1-XGdX）
3Fe5O12を得るには、Y3Fe5O12とGd3Fe5O12とを
周知の方法にて混晶化すればよい。
（Y1-XGdX）3Fe5O12において、Ｘの値を調整する
ことによりフアラデイ回転能の温度係数を零に近
づけることが可能である。なお、（Y1-XGdX）
3Fe5O12を得るには、Y3Fe5O12とGd3Fe5O12とを
周知の方法にて混晶化すればよい。
第４図は、上記例においてＸの値を０〜0.7ま
で調整し温度を−50℃〜＋100℃の範囲で変化さ
せた場合のフアラデイ回転能の変化範囲を示した
ものである。これより明らかなように混晶比Ｘ＝
0.3付近でフアラデイ回転能の温度係数は極小値
となり、第４図に示すように0.1≦Ｘ≦0.45なる
液晶では−50℃〜＋100℃の広い範囲にわたりフ
アラデイ回転能の温度係数をほぼ2.7％以下とな
すことができ、実用上フアラデイ回転能の温度に
よる変化を無視しうる程度となしえた。
で調整し温度を−50℃〜＋100℃の範囲で変化さ
せた場合のフアラデイ回転能の変化範囲を示した
ものである。これより明らかなように混晶比Ｘ＝
0.3付近でフアラデイ回転能の温度係数は極小値
となり、第４図に示すように0.1≦Ｘ≦0.45なる
液晶では−50℃〜＋100℃の広い範囲にわたりフ
アラデイ回転能の温度係数をほぼ2.7％以下とな
すことができ、実用上フアラデイ回転能の温度に
よる変化を無視しうる程度となしえた。
さらに、Y3Fe5O12の飽和磁化が1200Oeである
のに対し、（Y0.7Gd0.3）3Fe5O12の飽和磁化は、
900Oeであるため、第１図に示すような光アイソ
レータに用いた場合永久磁石が小さくできるとい
う利点がある。
のに対し、（Y0.7Gd0.3）3Fe5O12の飽和磁化は、
900Oeであるため、第１図に示すような光アイソ
レータに用いた場合永久磁石が小さくできるとい
う利点がある。
以上説明したように、本発明は、従来、本質的
に避けることのできなかつた、飽和磁化中でのフ
アラデイ回転能の温度による変化を事実上なくす
ることができるものであるから、広範囲に温度が
変化する環境下においても恒温装置等を要するこ
となく安定な動作を確保しうる光アイソレータ，
光スイツチ等を容易に提供することができ、その
実用性は大きい。
に避けることのできなかつた、飽和磁化中でのフ
アラデイ回転能の温度による変化を事実上なくす
ることができるものであるから、広範囲に温度が
変化する環境下においても恒温装置等を要するこ
となく安定な動作を確保しうる光アイソレータ，
光スイツチ等を容易に提供することができ、その
実用性は大きい。
第１図は磁気光学素子を用いた光アイソレータ
の構成を示す図、第２図はY3Fe5O12のフアラデ
イ回転能の温度依存性を示す図、第３図は
Gd3Fe5O12のフアラデイ回転能の温度依存性を示
す図、第４図は（Y1-XGdX）3Fe5O12の温度範囲−
50℃〜＋100℃での混晶化によるフアラデイ回転
能の変化率を示す図、第５図は本発明の一実施例
である（Y0.7Gd0.3）3Fe5O12のフアラデイ回転能の
温度依存性を示す図である。 １，２……偏光プリズム、３……磁気光学素
子、４……永久磁石、５……順方向に進む光、６
……逆方向に進む光。
の構成を示す図、第２図はY3Fe5O12のフアラデ
イ回転能の温度依存性を示す図、第３図は
Gd3Fe5O12のフアラデイ回転能の温度依存性を示
す図、第４図は（Y1-XGdX）3Fe5O12の温度範囲−
50℃〜＋100℃での混晶化によるフアラデイ回転
能の変化率を示す図、第５図は本発明の一実施例
である（Y0.7Gd0.3）3Fe5O12のフアラデイ回転能の
温度依存性を示す図である。 １，２……偏光プリズム、３……磁気光学素
子、４……永久磁石、５……順方向に進む光、６
……逆方向に進む光。
Claims (1)
- １ 第１、第２の偏光プリズム間の光路中に、一
般式（Y1-xGdx）3Fe5O12で示され前記ｘが0.1≦ｘ
≦0.45である希土類ガーネツト混晶を配置し、前
記混晶の周囲に磁石を設置し、前記磁石により前
記混晶を磁気的に飽和させ、前記光路を進む光を
前記混晶でフアラデー回転させることを特徴とす
る磁気光学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6764280A JPS56162715A (en) | 1980-05-20 | 1980-05-20 | Magnetic and optical element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6764280A JPS56162715A (en) | 1980-05-20 | 1980-05-20 | Magnetic and optical element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56162715A JPS56162715A (en) | 1981-12-14 |
| JPS645283B2 true JPS645283B2 (ja) | 1989-01-30 |
Family
ID=13350854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6764280A Granted JPS56162715A (en) | 1980-05-20 | 1980-05-20 | Magnetic and optical element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56162715A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2504192B2 (ja) * | 1989-06-15 | 1996-06-05 | 株式会社村田製作所 | マイクロ波・ミリ波用磁性体組成物 |
| JP2504273B2 (ja) * | 1990-04-04 | 1996-06-05 | 株式会社村田製作所 | マイクロ波・ミリ波用磁性体組成物 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3784281A (en) * | 1973-03-06 | 1974-01-08 | Bbc Brown Boveri & Cie | Ferrimagnetic garnet corrected for temperature dependence of the faraday effect and method for making the same |
| JPS512320A (en) * | 1974-05-17 | 1976-01-09 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Johoden sosochi |
-
1980
- 1980-05-20 JP JP6764280A patent/JPS56162715A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56162715A (en) | 1981-12-14 |
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