JPH0359012B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0359012B2 JPH0359012B2 JP61305316A JP30531686A JPH0359012B2 JP H0359012 B2 JPH0359012 B2 JP H0359012B2 JP 61305316 A JP61305316 A JP 61305316A JP 30531686 A JP30531686 A JP 30531686A JP H0359012 B2 JPH0359012 B2 JP H0359012B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- faraday rotation
- wavelength
- garnet
- value
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Compounds Of Iron (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光アイソレータや光スイツチ等のフ
アラデー回転子に用いられ磁気光学ガーネツト材
料に関するものである。
アラデー回転子に用いられ磁気光学ガーネツト材
料に関するものである。
光フアイバ通信における反射雑音の除去のため
に、電子通信学会技術研究報告OQE78−133に開
示される様に、光アイソレータの使用が提案され
ている。光アイソレータのコストを低減するため
に1985年２月にアメリカ サン・デイエゴで開催
されたコンフアレンス オン オプテイカルフア
イバ コミユニケーシヨン（Comference on
Optical Fiber Communication）購演番号WK1
において開示される様に、液相エピタキシヤル法
で育成した（GdBi）3（FeAlGa）15O12ガーネツト
厚膜をフアラデー回転子として用いることが提案
されている。
に、電子通信学会技術研究報告OQE78−133に開
示される様に、光アイソレータの使用が提案され
ている。光アイソレータのコストを低減するため
に1985年２月にアメリカ サン・デイエゴで開催
されたコンフアレンス オン オプテイカルフア
イバ コミユニケーシヨン（Comference on
Optical Fiber Communication）購演番号WK1
において開示される様に、液相エピタキシヤル法
で育成した（GdBi）3（FeAlGa）15O12ガーネツト
厚膜をフアラデー回転子として用いることが提案
されている。
しかしながら、ガーネツトのフアラデー回転係
数は周囲環境温度に対して著しい依存性を示すこ
とから、アイソレータに必要な45度のフアラデー
回転が室温で保証されていたとしても、周囲環境
温度の変化により回転角は増減する。上記の
（GdBi）3（FeAlGa）5O12の場合、波長1.3μm帯で
の値を例にとると、フアラデー回転角の温度依存
は第２図の様である。フアラデー回転角が温度の
変化に伴い変化すると、アイソレーシヨンの値は
第３図の様に変化する。一方、周囲環境温度の変
化に伴い、レーザ発振波長も変化するので、フア
ラデー回転角もまた変動する。波長1.5μmの場合
についても同様である。
数は周囲環境温度に対して著しい依存性を示すこ
とから、アイソレータに必要な45度のフアラデー
回転が室温で保証されていたとしても、周囲環境
温度の変化により回転角は増減する。上記の
（GdBi）3（FeAlGa）5O12の場合、波長1.3μm帯で
の値を例にとると、フアラデー回転角の温度依存
は第２図の様である。フアラデー回転角が温度の
変化に伴い変化すると、アイソレーシヨンの値は
第３図の様に変化する。一方、周囲環境温度の変
化に伴い、レーザ発振波長も変化するので、フア
ラデー回転角もまた変動する。波長1.5μmの場合
についても同様である。
本発明の目的は、波長1.3μmおよび1.5μm帯に
おいて、フアラデー回転係数とレーザ発振波長双
方の温度依存に影響されることなく、安定なアイ
ソレーシヨンの値を確保できる磁気光学ガーネツ
トを提供しようとするものである。
おいて、フアラデー回転係数とレーザ発振波長双
方の温度依存に影響されることなく、安定なアイ
ソレーシヨンの値を確保できる磁気光学ガーネツ
トを提供しようとするものである。
本発明者らは、ガーネツトのフアラデー回転角
の符号およびその温度係数がガーネツト結晶の
24c位置を占めるイオンの化学種に依存すること
に着目して実験を行い、24c位置にBiイオン、Tb
イオンおよびLaイオンを含有するガーネツトが、
波長1.3μmおよび1.5μm帯において周囲環境温度
の変化とレーザ波長の温度変化にもかかわらず光
アイソレータとして安定に動作することを実験的
に見出し、本発明をなすに至つた。すなわち、
TbXLaYBi3-X-YFe5O12（ただしＸ＋Ｙは、0.8≦Ｘ
＋Ｙ≦2.7の範囲で示される）なる化学式で示さ
れる組成を有することを特徴とする磁気光学ガー
ネツトである。
の符号およびその温度係数がガーネツト結晶の
24c位置を占めるイオンの化学種に依存すること
に着目して実験を行い、24c位置にBiイオン、Tb
イオンおよびLaイオンを含有するガーネツトが、
波長1.3μmおよび1.5μm帯において周囲環境温度
の変化とレーザ波長の温度変化にもかかわらず光
アイソレータとして安定に動作することを実験的
に見出し、本発明をなすに至つた。すなわち、
TbXLaYBi3-X-YFe5O12（ただしＸ＋Ｙは、0.8≦Ｘ
＋Ｙ≦2.7の範囲で示される）なる化学式で示さ
れる組成を有することを特徴とする磁気光学ガー
ネツトである。
以下に、本発明を実施例を用いて説明する。
実施例 １
白金るつぼに保持された酸化鉛−酸化ビスマス
−酸化ほう素系融剤より、790℃において、格子
定数が12.490Åの非磁性カルシウム・マグネシウ
ム・ジルコニウム置換ガドリニウム・ガリウム・
ガーネツト基板｛111｝上に、格子定数ミスマツ
チのないTb2.25La0.15Bi0.60Fe5O12なる化学式を有
する磁性ガーネツト単結晶膜を450μmの厚さに液
相エピタキシヤル法で形成した。このガーネツト
膜のフアラデー回転係数を、波長1.3μmにおいて
周囲環境温度の函数として測定したところ、第１
図および第４図実施例１の欄に示す様な結果が得
られた。450μmの厚さで45度のフアラデー回転を
示した。０℃および50℃におけるフアラデー回転
係数は、25℃における値に対して0.5％の変動を
示すのみであつた。この値は、（GdBi）3
（FeAlGa）5O12における４％と較べると極めて小
さく、０℃から50℃の範囲において45dBのアイ
ソレーシヨンを確保することができた。また、波
長1.5μmにおけるフアラデー回転係数の周囲環境
温度依存は第５図実施例１の欄に示す様であつ
た。670μmの厚さで45度のフアラデー回転を示し
た。０℃および50℃℃におけるフアラデー回転係
数は25℃の値に対して0.6％の変動を示すもので
あつた。尚、光フアイバ通信における光源レーザ
の発振波長の変化によるフアラデー回転角のゆら
ぎに対しても、本材料を用いる場合には従来技術
に見られたようなアイソレーシヨンの劣化は見い
出されず、反射雑音の除去に効果があつた。
−酸化ほう素系融剤より、790℃において、格子
定数が12.490Åの非磁性カルシウム・マグネシウ
ム・ジルコニウム置換ガドリニウム・ガリウム・
ガーネツト基板｛111｝上に、格子定数ミスマツ
チのないTb2.25La0.15Bi0.60Fe5O12なる化学式を有
する磁性ガーネツト単結晶膜を450μmの厚さに液
相エピタキシヤル法で形成した。このガーネツト
膜のフアラデー回転係数を、波長1.3μmにおいて
周囲環境温度の函数として測定したところ、第１
図および第４図実施例１の欄に示す様な結果が得
られた。450μmの厚さで45度のフアラデー回転を
示した。０℃および50℃におけるフアラデー回転
係数は、25℃における値に対して0.5％の変動を
示すのみであつた。この値は、（GdBi）3
（FeAlGa）5O12における４％と較べると極めて小
さく、０℃から50℃の範囲において45dBのアイ
ソレーシヨンを確保することができた。また、波
長1.5μmにおけるフアラデー回転係数の周囲環境
温度依存は第５図実施例１の欄に示す様であつ
た。670μmの厚さで45度のフアラデー回転を示し
た。０℃および50℃℃におけるフアラデー回転係
数は25℃の値に対して0.6％の変動を示すもので
あつた。尚、光フアイバ通信における光源レーザ
の発振波長の変化によるフアラデー回転角のゆら
ぎに対しても、本材料を用いる場合には従来技術
に見られたようなアイソレーシヨンの劣化は見い
出されず、反射雑音の除去に効果があつた。
実施例 ２
白金るつぼに保持された酸化鉛−酸化ビスマス
−酸化ほう素系融剤より820℃において、格子定
数が12.490Åの非磁性カルシウム・マグネシウ
ム・ジルコニウム置換ガドリニウム・ガリウム・
ガーネツト基板｛111｝上に、Tb2.2La0.5Bi3-X-Y
Fe5O12なる化学式を有する磁性ガーネツト単結
晶膜を900μmの厚さに液相エピタキシヤル法で形
成した。このガーネツト膜のフアラデー回転係数
を、波長1.3μmにおいて周囲環境温度の函数とし
て測定したところ、第４図実施例２の欄に示す様
な結果が得られた。900μmの厚さで45度のフアラ
デー回転を示した。０℃および50℃におけるフア
ラデー回転係数は、25℃における値に対して0.1
％の変動を示すのみであつた。この値は、
（GdBi）3（FeAlGa）5O12における４％と較べると
極めて小さく、０℃から50℃の範囲において
62dBのアイソレーシヨンを確保することができ
た。また、波長1.5μmにおけるフアラデー回転係
数の周囲環境温度依存は第５図実施例２の欄に示
す様であつた。1300μmの厚さで45度のフアラデ
ー回転を示した。０℃および50℃におけるフアラ
デー回転係数は25℃の値に対して0.2％の変動を
示すのみであつた。
−酸化ほう素系融剤より820℃において、格子定
数が12.490Åの非磁性カルシウム・マグネシウ
ム・ジルコニウム置換ガドリニウム・ガリウム・
ガーネツト基板｛111｝上に、Tb2.2La0.5Bi3-X-Y
Fe5O12なる化学式を有する磁性ガーネツト単結
晶膜を900μmの厚さに液相エピタキシヤル法で形
成した。このガーネツト膜のフアラデー回転係数
を、波長1.3μmにおいて周囲環境温度の函数とし
て測定したところ、第４図実施例２の欄に示す様
な結果が得られた。900μmの厚さで45度のフアラ
デー回転を示した。０℃および50℃におけるフア
ラデー回転係数は、25℃における値に対して0.1
％の変動を示すのみであつた。この値は、
（GdBi）3（FeAlGa）5O12における４％と較べると
極めて小さく、０℃から50℃の範囲において
62dBのアイソレーシヨンを確保することができ
た。また、波長1.5μmにおけるフアラデー回転係
数の周囲環境温度依存は第５図実施例２の欄に示
す様であつた。1300μmの厚さで45度のフアラデ
ー回転を示した。０℃および50℃におけるフアラ
デー回転係数は25℃の値に対して0.2％の変動を
示すのみであつた。
実施例 ３
白金るつぼに保持された酸化鉛−酸化ビスマス
−酸化ほう素系融剤より770℃において、格子定
数が12.490Aの非磁性カルシウム・マグネシウ
ム・ジルコニウム置換ガドリウム・ガリウム・ガ
ーネツト基板｛111｝上に、Tb1.9La0.1Bi1.0
Fe5O12なる化学式を有する磁気光学ガーネツト
単結晶膜を300μmの厚さに液相エピタキシヤル法
で形成した。このガーネツト膜のフアラデー回転
係数を、波長1.3μmにおいて周囲環境温度の函数
として測定したところ、第４図実施例３の欄に示
す様な結果が得られた。300μmの厚さで45度のフ
アラデー回転を示した。０℃および50℃における
フアラデー回転係数は、25℃における値に対して
2.0％の変動を示すのみであつた。この値は、
（GdBi）3（FeAlGa）5O12における４％と較べると
極めて小さく、０℃から50℃の範囲において
36dBのアイソレーシヨンを確保することができ
た。また、波長1.5μmにおけるフアラデー回転係
数の周囲環境温度依存は第５図実施例３の欄に示
す様であつた。440μmの厚さで45度のフアラデー
回転を示した。０℃および50℃におけるフアラデ
ー回転係数は25℃の値に対して2.2％の変動を示
すのみであつた。
−酸化ほう素系融剤より770℃において、格子定
数が12.490Aの非磁性カルシウム・マグネシウ
ム・ジルコニウム置換ガドリウム・ガリウム・ガ
ーネツト基板｛111｝上に、Tb1.9La0.1Bi1.0
Fe5O12なる化学式を有する磁気光学ガーネツト
単結晶膜を300μmの厚さに液相エピタキシヤル法
で形成した。このガーネツト膜のフアラデー回転
係数を、波長1.3μmにおいて周囲環境温度の函数
として測定したところ、第４図実施例３の欄に示
す様な結果が得られた。300μmの厚さで45度のフ
アラデー回転を示した。０℃および50℃における
フアラデー回転係数は、25℃における値に対して
2.0％の変動を示すのみであつた。この値は、
（GdBi）3（FeAlGa）5O12における４％と較べると
極めて小さく、０℃から50℃の範囲において
36dBのアイソレーシヨンを確保することができ
た。また、波長1.5μmにおけるフアラデー回転係
数の周囲環境温度依存は第５図実施例３の欄に示
す様であつた。440μmの厚さで45度のフアラデー
回転を示した。０℃および50℃におけるフアラデ
ー回転係数は25℃の値に対して2.2％の変動を示
すのみであつた。
実施例 ４
白金るつぼに保持された酸化鉛−酸化ビスマス
−酸化ほう素系融剤より760℃において、格子定
数が12.509Aの非磁性ネオジウム・ガリウム・ガ
ーネツト基板｛111｝上に、Tb1.0La0.4Bi1.5
Fe5O12なる化学式を有する磁気光学ガーネツト
単結晶膜を250μmの厚さに液相エピタキシヤル法
で形成した。このガーネツト膜のフアラデー回転
係数を、波長1.3μmにおいて周囲環境温度の函数
として測定したところ、第４図実施例４の欄に示
す様な結果が得られた。250μmの厚さで45度のフ
アラデー回転を示した。０℃および50℃における
フアラデー回転係数は、25℃における値に対して
2.9％の変動を示すのみであつた。この値は、
（GdBi）3（FeAlGa）5O12における４％と較べると
極めて小さく、０℃から50℃の範囲において
33dBのアイソレーシヨンを確保することができ
た。また、波長1.5μmにおけるフアラデー回転係
数の周囲環境温度依存は第５図実施例４の欄に示
す様であつた。375μmの厚さで45度のフアラデー
回転を示した。０℃および50℃におけるフアラデ
ー回転係数は25℃の値に対して3.0％の変動を示
すのみであつた。
−酸化ほう素系融剤より760℃において、格子定
数が12.509Aの非磁性ネオジウム・ガリウム・ガ
ーネツト基板｛111｝上に、Tb1.0La0.4Bi1.5
Fe5O12なる化学式を有する磁気光学ガーネツト
単結晶膜を250μmの厚さに液相エピタキシヤル法
で形成した。このガーネツト膜のフアラデー回転
係数を、波長1.3μmにおいて周囲環境温度の函数
として測定したところ、第４図実施例４の欄に示
す様な結果が得られた。250μmの厚さで45度のフ
アラデー回転を示した。０℃および50℃における
フアラデー回転係数は、25℃における値に対して
2.9％の変動を示すのみであつた。この値は、
（GdBi）3（FeAlGa）5O12における４％と較べると
極めて小さく、０℃から50℃の範囲において
33dBのアイソレーシヨンを確保することができ
た。また、波長1.5μmにおけるフアラデー回転係
数の周囲環境温度依存は第５図実施例４の欄に示
す様であつた。375μmの厚さで45度のフアラデー
回転を示した。０℃および50℃におけるフアラデ
ー回転係数は25℃の値に対して3.0％の変動を示
すのみであつた。
実施例 ５
白金るつぼに保持された酸化鉛−酸化ビスマス
−酸化ほう素系融剤より700℃において、格子定
数が12.570Aの非磁性ガドリニウム・ガリウム・
スカンジウム・ガーネツト基板｛111｝上に、
Tb1.7La0.1Bi2.2Fe5O12なる化学式を有する磁気光
学ガーネツト単結晶膜を150μmの厚さに液相エピ
タキシヤル法で形成した。このガーネツト膜のフ
アラデー回転係数を、波長1.3μmにおいて周囲環
境温度の函数として測定したところ、第４図実施
例５の欄に示す様な結果が得られた。150μmの厚
さで45度のフアラデー回転を示した。０℃および
50℃におけるフアラデー回転係数は、25℃におけ
る値に対して3.2％の変動を示すのみであつた。
この値は、（GdBi）3（FeAlGa）5O12における４％
と較べると小さく、０℃から50℃の範囲において
36dBのアイソレーシヨンを確保することができ
た。また、波長1.5μmにおけるフアラデー回転係
数の周囲環境温度依存は第５図実施例５の欄に示
す様であつた。225μmの厚さで45度のフアラデー
回転を示した。０℃および50℃におけるフアラデ
ー回転係数は25℃の値に対して3.3％の変動を示
すのみであつた。
−酸化ほう素系融剤より700℃において、格子定
数が12.570Aの非磁性ガドリニウム・ガリウム・
スカンジウム・ガーネツト基板｛111｝上に、
Tb1.7La0.1Bi2.2Fe5O12なる化学式を有する磁気光
学ガーネツト単結晶膜を150μmの厚さに液相エピ
タキシヤル法で形成した。このガーネツト膜のフ
アラデー回転係数を、波長1.3μmにおいて周囲環
境温度の函数として測定したところ、第４図実施
例５の欄に示す様な結果が得られた。150μmの厚
さで45度のフアラデー回転を示した。０℃および
50℃におけるフアラデー回転係数は、25℃におけ
る値に対して3.2％の変動を示すのみであつた。
この値は、（GdBi）3（FeAlGa）5O12における４％
と較べると小さく、０℃から50℃の範囲において
36dBのアイソレーシヨンを確保することができ
た。また、波長1.5μmにおけるフアラデー回転係
数の周囲環境温度依存は第５図実施例５の欄に示
す様であつた。225μmの厚さで45度のフアラデー
回転を示した。０℃および50℃におけるフアラデ
ー回転係数は25℃の値に対して3.3％の変動を示
すのみであつた。
以上説明したように、本発明によれば、周囲環
境温度の変化に対して影響を受けにくく且つ安定
なアイソレーシヨンが得られる光アイソレータが
実現可能となる。
境温度の変化に対して影響を受けにくく且つ安定
なアイソレーシヨンが得られる光アイソレータが
実現可能となる。
第１図はTbxLaYBi3-X-YFe5O12（Ｘ＝2.25、Ｙ＝
0.15）ガーネツト膜の波長1.3μmにおけるフアラ
デー回転係数の温度依存を示す図、第２図は
（GdBi）3（FeAlGa）5O12ガーネツト膜の波長
1.3μmにおけるフアラデー回転係数の温度依存を
示す図、第３図はフアラデー回転角の45度からの
ずれによるアイソレーシヨン値の変化を示す図、
第４図は波長1.3μmにおけるフアラデー回転係数
の温度依存性を５つの実施例について示す図、第
５図は同じく1.5μmにおける温度依存性を示す図
である。
0.15）ガーネツト膜の波長1.3μmにおけるフアラ
デー回転係数の温度依存を示す図、第２図は
（GdBi）3（FeAlGa）5O12ガーネツト膜の波長
1.3μmにおけるフアラデー回転係数の温度依存を
示す図、第３図はフアラデー回転角の45度からの
ずれによるアイソレーシヨン値の変化を示す図、
第４図は波長1.3μmにおけるフアラデー回転係数
の温度依存性を５つの実施例について示す図、第
５図は同じく1.5μmにおける温度依存性を示す図
である。
Claims (1)
- １ TbxLaYBi3-X-YFe5O12（ただしＸ＋Ｙは、0.8
≦Ｘ＋Ｙ≦2.7の範囲で示される）なる化学式で
示される組成を有することを特徴とする磁気光学
ガーネツト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30531686A JPS63159225A (ja) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | 磁気光学ガ−ネツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30531686A JPS63159225A (ja) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | 磁気光学ガ−ネツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63159225A JPS63159225A (ja) | 1988-07-02 |
| JPH0359012B2 true JPH0359012B2 (ja) | 1991-09-09 |
Family
ID=17943636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30531686A Granted JPS63159225A (ja) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | 磁気光学ガ−ネツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63159225A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63291028A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ファラデ−素子 |
| JPH038725A (ja) * | 1989-06-05 | 1991-01-16 | Tokin Corp | 磁気光学ガーネット |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62105931A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-16 | Nec Corp | 磁気光学ガ−ネツト |
| JPS6369799A (ja) * | 1986-09-08 | 1988-03-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガ−ネツト結晶の製造方法 |
-
1986
- 1986-12-23 JP JP30531686A patent/JPS63159225A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63159225A (ja) | 1988-07-02 |
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