JP5462105B2 - ファラデー回転子用ガーネット型単結晶及びそれを用いた光アイソレータ - Google Patents
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Description
(Tb3−xScx)Sc2Al3O12
で表される単結晶に着目して鋭意研究を重ねた結果、6配位のScの一部を4価のイオン及び2価のイオンで置換することで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
(Tb3−zLz)(Sc2−x−yMxNy)Al3O12−w (1)
(式中、Mは4価イオン、Nは2価イオンを表し、Lは、M,N及びScからなる群より選ばれる少なくとも1種を表し、x,y,z及びwは下記式を満たす。
0<x<0.3
0<y<0.3
0<x+y<0.6
0≦z<0.3
0≦w<0.5)
x=y
0≦z<0.2
0≦w<0.3
0<x<0.1
を満たすことが好ましい。この場合、x、y、z及びwが上記式を満たさない場合に比べて、電気的中性条件が満たされやすくなり、結晶の安定性がより向上する。
(Tb3−zLz)(Sc2−x−yMxNy)Al3O12−w (1)
(式中、Mは4価イオン、Nは2価イオンを表し、Lは、M,N及びScからなる群より選ばれる少なくとも1種を表し、x,y,z及びwは下記式を満たす。
0<x<0.3
0<y<0.3
0<x+y<0.6
0≦z<0.3
0≦w<0.5)
x=y
0≦z<0.2
0≦w<0.3
0<x<0.1
を同時に満たすことが好ましい。この場合、x、y、z及びwが上記式を満たさない場合に比べて、結晶がより安定化し、より大型の結晶育成が可能となるという利点がある。
まずTb4O7粉末(純度99.99%)、Sc2O3粉末(純度99.99%)、Al2O3粉末(純度99.99%)、SiO2粉末(純度99.99%)、CaO粉末(純度99.99%)を用意し、これらの粉末を乾式混合し、混合粉末を得た。このとき、Tb4O7粉末、Sc2O3粉末、Al2O3粉末、SiO2粉末及びCaO粉末の合計モル数を基準として、Tb4O7粉末、Sc2O3粉末、Al2O3粉末、SiO2粉末及びCaO粉末の各配合率は、22.9モル%、29.8モル%、45.8モル%、0.76モル%及び0.76モル%とした。
まずTb4O7粉末(純度99.99%)、Sc2O3粉末(純度99.99%)、Al2O3粉末(純度99.99%)、SiO2粉末(純度99.99%)、CaO粉末(純度99.99%)を用意し、これらの粉末を乾式混合し、混合粉末を得た。このとき、Tb4O7粉末、Sc2O3粉末、Al2O3粉末、SiO2粉末及びCaO粉末の合計モル数を基準として、Tb4O7粉末、Sc2O3粉末、Al2O3粉末、SiO2粉末及びCaO粉末の各配合率は、22.7モル%、28.8モル%、45.5モル%、1.5モル%および1.5モル%とした。
続いて、上記混合粉末を、直径50mm、深さ50mmの筒状のルツボ21に詰めた。
まずTb4O7粉末(純度99.99%)、Sc2O3粉末(純度99.99%)、Al2O3粉末(純度99.99%)、SiO2粉末(純度99.99%)、CaO粉末(純度99.99%)を用意し、これらの粉末を乾式混合し、混合粉末を得た。このとき、Tb4O7粉末、Sc2O3粉末、Al2O3粉末、SiO2粉末及びCaO粉末の合計モル数を基準として、Tb4O7粉末、Sc2O3粉末、Al2O3粉末、SiO2粉末及びCaO粉末の各配合率は、22.3モル%、26.9モル%、44.8モル%、3モル%および3モル%とした。
まずTb4O7粉末(純度99.99%)、Sc2O3粉末(純度99.99%)およびAl2O3粉末(純度99.99%)を用意し、これらの粉末を乾式混合し、混合粉末を得た。このとき、Tb4O7粉末、Sc2O3粉末およびAl2O3粉末の合計モル数を基準として、Tb4O7粉末、Sc2O3粉末及びAl2O3粉末の各配合率は、20.8モル%、34モル%および45.2モル%とした。
の組成を有する単結晶が得られていることが確認された。
まずTb4O7粉末(純度99.99%)およびGa2O3粉末(純度99.99%)を用意し、これらの粉末を乾式混合し、混合粉末を得た。このとき、Tb4O7粉末およびGa2O3粉末の合計モル数を基準として、Tb4O7粉末およびGa2O3粉末の各配合率は、34.8モル%および65.2モル%とした。
の組成を有する単結晶が得られていることが確認された。
(ファラデー回転角)
上記のようにして得られた実施例1〜3及び比較例1〜2の単結晶について、633nm、1064nm及び1303nmの波長におけるファラデー回転角を測定した。
実施例1〜3及び比較例1〜2の単結晶について、育成直後のクラックの有無を目視にて調べた。また実施例1〜3及び比較例1〜2の単結晶から、電着ダイヤモンドブレードを装着した内周刃切断機によって約2cm厚の結晶塊を切り出し、単結晶における切り出し時のクラックの有無を目視にて調べた。結果を表1に示す。
2…検光子
3…ファラデー回転子
10…光アイソレータ
Claims (3)
- 下記一般式(1)で表されることを特徴とするファラデー回転子用ガーネット型単結晶。
(Tb3−zLz)(Sc2−x−yMxNy)Al3O12−w (1)
(式中、Mは4価イオン、Nは2価イオンを表し、Lは、M,N及びScからなる群より選ばれる少なくとも1種を表し、x,y,z及びwは下記式を満たす。
0<x<0.3
0<y<0.3
0<x+y<0.6
0≦z<0.3
0≦w<0.5) - 前記一般式(1)において、x、y、z及びwが下記式:
x=y
0≦z<0.2
0≦w<0.3
0<x<0.1
を満たす請求項1に記載のファラデー回転子用ガーネット型単結晶。 - ファラデー回転子を有する光アイソレータであって、
前記ファラデー回転子が、請求項1又は2に記載のファラデー回転子用ガーネット型単結晶で構成されている光アイソレータ。
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