JP2841260B2 - 磁気光学素子 - Google Patents
磁気光学素子Info
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- JP2841260B2 JP2841260B2 JP5009984A JP998493A JP2841260B2 JP 2841260 B2 JP2841260 B2 JP 2841260B2 JP 5009984 A JP5009984 A JP 5009984A JP 998493 A JP998493 A JP 998493A JP 2841260 B2 JP2841260 B2 JP 2841260B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光増幅器等の光アイソレ
ータとして用いられる磁気光学素子に係り、特に、実質
的に0.98μmの波長領域での使用に好適な磁気光学
素子に関する。
ータとして用いられる磁気光学素子に係り、特に、実質
的に0.98μmの波長領域での使用に好適な磁気光学
素子に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、Er添加光ファイバを用いた1.
5μm帯進行波型光増幅器は高効率で偏波依存性がな
く、伝送系との整合性に優れた特徴を示し、その実用的
観点より0.98μmおよび1.48μm帯を用いたレ
ーザーダイオード(以下LD)励起が盛んに研究されて
いる。信号光利得・雑音特性が実験的に検討された結
果、0.98μm帯励起は1.48μm帯励起に比べよ
り高効率・低雑音特性であることが分かっている。しか
し、現状では1.48μm帯に適した光デバイス(光ア
イソレータなど)を備えた光増幅器に関する開発が進ん
でいる。
5μm帯進行波型光増幅器は高効率で偏波依存性がな
く、伝送系との整合性に優れた特徴を示し、その実用的
観点より0.98μmおよび1.48μm帯を用いたレ
ーザーダイオード(以下LD)励起が盛んに研究されて
いる。信号光利得・雑音特性が実験的に検討された結
果、0.98μm帯励起は1.48μm帯励起に比べよ
り高効率・低雑音特性であることが分かっている。しか
し、現状では1.48μm帯に適した光デバイス(光ア
イソレータなど)を備えた光増幅器に関する開発が進ん
でいる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】現在、0.98μm光
アイソレータは、テルビウム・ガリウム・ガーネット
(TGG)単結晶を採用した光アイソレータが実用化さ
れている。しかし、LDに比べて寸法があまりに大きい
ために将来的視野から検討されていない。また、バルク
のイットリウム・鉄・ガーネット(YIG)およびBi
置換ガーネットは、0.98μm帯において吸収が大き
いため、透過損失約5dBと実用的でない。ZnS型結
晶構造をもつCdTeのCdの一部をMnに置換したC
d1-x MnxTeは大きなベルデ定数をもつ材料で、可
視光波長0.85〜0.63μmに対する光アイソレー
タ材料として実用性能が確認された{小野寺、及川:第
15回日本応用磁気学会学術講演概要集30aB−7、
p179(1991)}。
アイソレータは、テルビウム・ガリウム・ガーネット
(TGG)単結晶を採用した光アイソレータが実用化さ
れている。しかし、LDに比べて寸法があまりに大きい
ために将来的視野から検討されていない。また、バルク
のイットリウム・鉄・ガーネット(YIG)およびBi
置換ガーネットは、0.98μm帯において吸収が大き
いため、透過損失約5dBと実用的でない。ZnS型結
晶構造をもつCdTeのCdの一部をMnに置換したC
d1-x MnxTeは大きなベルデ定数をもつ材料で、可
視光波長0.85〜0.63μmに対する光アイソレー
タ材料として実用性能が確認された{小野寺、及川:第
15回日本応用磁気学会学術講演概要集30aB−7、
p179(1991)}。
【0004】しかしながら、0.98μmにおいてはベ
ルデ定数があまりに小さすぎて実用化は困難であった。
すなわち、0.98μm帯励起光増幅器に用いられるL
Dモジュール化が可能な光アイソレータが実在しないこ
とが、本質的に高効率・低雑音特性において1.48μ
m帯励起より優れているのに実用化開発が遅れている要
因のひとつであった。
ルデ定数があまりに小さすぎて実用化は困難であった。
すなわち、0.98μm帯励起光増幅器に用いられるL
Dモジュール化が可能な光アイソレータが実在しないこ
とが、本質的に高効率・低雑音特性において1.48μ
m帯励起より優れているのに実用化開発が遅れている要
因のひとつであった。
【0005】そこで本発明の技術的課題は、上記欠点に
鑑み、実質的に0.98μmの波長領域での使用に好適
な磁気光学素子を提供することを目的とする。
鑑み、実質的に0.98μmの波長領域での使用に好適
な磁気光学素子を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、Mnお
よびHgを配合させたCd1-x -yMnx Hgy Te単結
晶を有し、実質的に0.98μmの波長領域で使用可能
な特性を持つ磁気光学素子であって、前記単結晶は、M
nTe−HgTe−CdTe擬3元系相図において、 Mn0.01Hg0.04Cd0.95Te、Mn0.01Hg0.1 Cd0.89Te、 Mn0.12Hg0.17Cd0.71Te、Mn0.25Hg0.04Cd0.71Te、 の4点に囲まれる範囲に含まれる組成を有することを特
徴とする磁気光学素子が得られる。
よびHgを配合させたCd1-x -yMnx Hgy Te単結
晶を有し、実質的に0.98μmの波長領域で使用可能
な特性を持つ磁気光学素子であって、前記単結晶は、M
nTe−HgTe−CdTe擬3元系相図において、 Mn0.01Hg0.04Cd0.95Te、Mn0.01Hg0.1 Cd0.89Te、 Mn0.12Hg0.17Cd0.71Te、Mn0.25Hg0.04Cd0.71Te、 の4点に囲まれる範囲に含まれる組成を有することを特
徴とする磁気光学素子が得られる。
【0007】更に本発明によれば、前記磁気光学素子を
ファラデー回転子として備えてなることを特徴とする光
アイソレータが得られる。
ファラデー回転子として備えてなることを特徴とする光
アイソレータが得られる。
【0008】
【作用】ZnS型結晶構造をもつCdTeのCdの一部
をMnに置換したCd1-x Mnx Teは大きなベルデ定
数をもつ材料で、可視光波長0.85〜0.63μmに
対する光アイソレータ材料として実用性能が確認されて
いることは前述のとおりであるが、0.98μm帯にお
いてはベルデ定数が小さいため実用性能が得られなかっ
た。これは、ベルデ定数が光の吸収端近傍で大きくなる
特徴があるためである。そこで、この材料を用いて実用
性能を得るためには、材料のバンドギャップエネルギー
を調整することとベルデ定数の絶対値が大きくなるよう
にMn組成を選択する方向で検討すればよい。バンドギ
ャップエネルギーを0.9μm帯にシフトさせるために
は、Cdの一部をHgで置換すればよい。最終的には、
バルクの結晶性が大きく影響を与える。そこで、結晶性
との兼ね合いで最適な結晶組成が決定される。
をMnに置換したCd1-x Mnx Teは大きなベルデ定
数をもつ材料で、可視光波長0.85〜0.63μmに
対する光アイソレータ材料として実用性能が確認されて
いることは前述のとおりであるが、0.98μm帯にお
いてはベルデ定数が小さいため実用性能が得られなかっ
た。これは、ベルデ定数が光の吸収端近傍で大きくなる
特徴があるためである。そこで、この材料を用いて実用
性能を得るためには、材料のバンドギャップエネルギー
を調整することとベルデ定数の絶対値が大きくなるよう
にMn組成を選択する方向で検討すればよい。バンドギ
ャップエネルギーを0.9μm帯にシフトさせるために
は、Cdの一部をHgで置換すればよい。最終的には、
バルクの結晶性が大きく影響を与える。そこで、結晶性
との兼ね合いで最適な結晶組成が決定される。
【0009】本発明に係る磁気光学素子によれば、アイ
ソレーション:30dB以上、挿入損失:1dB以下の
実用特性を有するLDモジュール化が可能な0.98μ
m帯光アイソレ−タを得ることが可能となる。
ソレーション:30dB以上、挿入損失:1dB以下の
実用特性を有するLDモジュール化が可能な0.98μ
m帯光アイソレ−タを得ることが可能となる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例に係る磁気光学素子に
ついて添付図面を参照して説明する。
ついて添付図面を参照して説明する。
【0011】最初に、最適組成の選択について述べる。
【0012】MnTe−HgTe−CdTe擬3元系の
相図における種々の組成の結晶をブリッジマン法で作製
した。Cd、Mn、Te、Hgをそれぞれの組成比で石
英アンプル中に配合し、真空封入した。加熱時に完全に
溶融していない場合には、蒸気圧が高くなるために石英
アンプルが割れる可能性があるので、石英アンプルは十
分な肉厚を確保するとともにTe過剰組成にして約80
0℃程度の融点にし、育成工程での内圧を和らげる工夫
をする。
相図における種々の組成の結晶をブリッジマン法で作製
した。Cd、Mn、Te、Hgをそれぞれの組成比で石
英アンプル中に配合し、真空封入した。加熱時に完全に
溶融していない場合には、蒸気圧が高くなるために石英
アンプルが割れる可能性があるので、石英アンプルは十
分な肉厚を確保するとともにTe過剰組成にして約80
0℃程度の融点にし、育成工程での内圧を和らげる工夫
をする。
【0013】この石英アンプルを縦型ブリッジマン炉に
入れ、溶融温度800℃で10時間保持したのち、石英
るつぼを徐々に降下させ、石英アンプルの低温部の一端
から結晶化させた。
入れ、溶融温度800℃で10時間保持したのち、石英
るつぼを徐々に降下させ、石英アンプルの低温部の一端
から結晶化させた。
【0014】図1に、LDモジュール化が可能な光アイ
ソレータ(9.5φ×10Lmm)を実現可能な印加磁
場3000Oeを加えた場合に、アイソレーション:30
dB以上、挿入損失:1dB以下を実現できる組成を示
す。図1に示すように、本発明による磁気光学素子を構
成するCd1-x -yMnx Hgy Te単結晶は、MnTe
−HgTe−CdTe擬3元系相図において、Mn0.01
Hg0.04Cd0.95Te、Mn0.01Hg0.1 Cd0.89T
e、Mn0.12Hg0.17Cd0.71Te、Mn0.25Hg0.04
Cd0.71Te、の4点に囲まれる範囲に含まれる組成を
有している。
ソレータ(9.5φ×10Lmm)を実現可能な印加磁
場3000Oeを加えた場合に、アイソレーション:30
dB以上、挿入損失:1dB以下を実現できる組成を示
す。図1に示すように、本発明による磁気光学素子を構
成するCd1-x -yMnx Hgy Te単結晶は、MnTe
−HgTe−CdTe擬3元系相図において、Mn0.01
Hg0.04Cd0.95Te、Mn0.01Hg0.1 Cd0.89T
e、Mn0.12Hg0.17Cd0.71Te、Mn0.25Hg0.04
Cd0.71Te、の4点に囲まれる範囲に含まれる組成を
有している。
【0015】以下、本発明の実施例を示す。
【0016】実施例1 Mn0.1 Hg0.1 Cd0.8 Teの組成をもつ単結晶をT
e過剰のメルトにすることで低溶融温度(800℃)で
ブリッジマン法によって育成した。育成法は、前述の通
りである。育成した単結晶より{111}面が端面にな
るように2mm×2mm×1.7tmmの角板状の試料
を作製した。磁場を3000Oe印加したところ、波長
0.98μmのレーザー光に対して、45°のファラデ
ー回転が得られ、アイソレーション:30dB、挿入損
失:0.7dB、アイソレータのサイズ:φ8×5Lm
mで光アイソレータとして十分に使えることが明らかに
なった。
e過剰のメルトにすることで低溶融温度(800℃)で
ブリッジマン法によって育成した。育成法は、前述の通
りである。育成した単結晶より{111}面が端面にな
るように2mm×2mm×1.7tmmの角板状の試料
を作製した。磁場を3000Oe印加したところ、波長
0.98μmのレーザー光に対して、45°のファラデ
ー回転が得られ、アイソレーション:30dB、挿入損
失:0.7dB、アイソレータのサイズ:φ8×5Lm
mで光アイソレータとして十分に使えることが明らかに
なった。
【0017】実施例2 Mn0.05Hg0.05Cd0.9 Teの組成をもつ単結晶をT
e過剰のメルトにすることで低溶融温度(850℃)で
ブリッジマン法によって育成した。育成法は、前述の通
りである。育成した単結晶より{111}面が端面にな
るように2mm×2mm×2.5mmの角板状の試料を
作製した。磁場を5000Oe印加したところ、波長0.
98μmのレーザー光に対して、45°のファラデー回
転が得られ、アイソレーション:30dB、挿入損失:
0.7dB、アイソレータのサイズ:φ13×10Lm
mで光アイソレータとして十分に使えることが明らかに
なった。ただし、目的とする用途からみると、半導体レ
ーザーに較べて多少大きい。
e過剰のメルトにすることで低溶融温度(850℃)で
ブリッジマン法によって育成した。育成法は、前述の通
りである。育成した単結晶より{111}面が端面にな
るように2mm×2mm×2.5mmの角板状の試料を
作製した。磁場を5000Oe印加したところ、波長0.
98μmのレーザー光に対して、45°のファラデー回
転が得られ、アイソレーション:30dB、挿入損失:
0.7dB、アイソレータのサイズ:φ13×10Lm
mで光アイソレータとして十分に使えることが明らかに
なった。ただし、目的とする用途からみると、半導体レ
ーザーに較べて多少大きい。
【0018】比較例 Mn0.03Hg0.00Cd0.97Teの組成をもつ単結晶をT
e過剰のメルトにすることで低溶融(1000℃)でブ
リッジマン法によって育成した。育成法は、前述の通り
である。育成した単結晶より{111}面が端面になる
ように2mm×2mm×7.0mmの角板状の試料を作
製した。磁場を5000Oe印加したところ、波長0.9
8μmのレーザー光に対して、45°のファラデー回転
が得られ、アイソレーション:25dB、挿入損失:
1.0dB、アイソレータのサイズ:φ13×15Lm
mであった。目的とする用途としては不十分の性能であ
り、また、実用的面からみても半導体レーザーに較べて
大きい。
e過剰のメルトにすることで低溶融(1000℃)でブ
リッジマン法によって育成した。育成法は、前述の通り
である。育成した単結晶より{111}面が端面になる
ように2mm×2mm×7.0mmの角板状の試料を作
製した。磁場を5000Oe印加したところ、波長0.9
8μmのレーザー光に対して、45°のファラデー回転
が得られ、アイソレーション:25dB、挿入損失:
1.0dB、アイソレータのサイズ:φ13×15Lm
mであった。目的とする用途としては不十分の性能であ
り、また、実用的面からみても半導体レーザーに較べて
大きい。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
実質的に0.98μmの波長領域での光アイソレータと
しての使用に好適な磁気光学素子を提供することが可能
となる。
実質的に0.98μmの波長領域での光アイソレータと
しての使用に好適な磁気光学素子を提供することが可能
となる。
【図1】本発明においてLDモジュ−ル化が可能な光ア
イソレータを実現可能な結晶組成をMnTe−HgTe
−CdTe擬3元系相図で表した図である。
イソレータを実現可能な結晶組成をMnTe−HgTe
−CdTe擬3元系相図で表した図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 MnおよびHgを配合させたCd1-x -y
Mnx Hgy Te単結晶を有し、実質的に0.98μm
の波長領域で使用可能な特性を持つ磁気光学素子であっ
て、前記単結晶は、MnTe−HgTe−CdTe擬3
元系相図において、 Mn0.01Hg0.04Cd0.95Te、Mn0.01Hg0.1 Cd0.89Te、 Mn0.12Hg0.17Cd0.71Te、Mn0.25Hg0.04Cd0.71Te、 の4点に囲まれる範囲に含まれる組成を有することを特
徴とする磁気光学素子。 - 【請求項2】 請求項1の磁気光学素子をファラデー回
転子として備えてなることを特徴とする光アイソレー
タ。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5009984A JP2841260B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 磁気光学素子 |
CA002132616A CA2132616C (en) | 1993-01-25 | 1994-01-25 | Magneto-optical element |
EP94904764A EP0634684B1 (en) | 1993-01-25 | 1994-01-25 | Magneto-optical element |
US08/307,658 US5596447A (en) | 1993-01-25 | 1994-01-25 | Magnetooptical element |
PCT/JP1994/000095 WO1994017437A1 (fr) | 1993-01-25 | 1994-01-25 | Element magneto-optique |
DE69428559T DE69428559T2 (de) | 1993-01-25 | 1994-01-25 | Magnetooptisches element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5009984A JP2841260B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 磁気光学素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06222309A JPH06222309A (ja) | 1994-08-12 |
JP2841260B2 true JP2841260B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=11735156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5009984A Expired - Fee Related JP2841260B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 磁気光学素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2841260B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69430735T2 (de) * | 1993-12-22 | 2002-12-05 | Tokin Corp., Sendai | Verfahren zur herstellung einer magneto-optische vorrichtung |
EP0731601B2 (en) * | 1995-03-06 | 2006-10-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Video signal noise reduction apparatus |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61123814A (ja) * | 1984-11-21 | 1986-06-11 | Hitachi Ltd | 光アイソレータ |
-
1993
- 1993-01-25 JP JP5009984A patent/JP2841260B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06222309A (ja) | 1994-08-12 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980114 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980922 |
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