JP2784496B2 - 導波路型光アイソレータ - Google Patents
導波路型光アイソレータInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （発明の産業上利用分野） 本発明は導波路型光アイソレータ、さらに詳細には光
通信の分野においてレーザー等に不要な反射光を戻らな
いようにするための光アイソレータに関するものであ
る。
通信の分野においてレーザー等に不要な反射光を戻らな
いようにするための光アイソレータに関するものであ
る。
（従来技術及び問題点） 従来この種の装置は第４図に示すように個別部品を組
み合わせたバルク型と呼ばれるもののみ実用に供されて
いる。
み合わせたバルク型と呼ばれるもののみ実用に供されて
いる。
このようなバルク型光アイソレータは軸が互いに45度
傾いた二つの偏光子１、１′とこれらに挟まれた非相反
45度偏光面回転素子として機能する磁界Ｈが印加された
磁気光学結晶２により構成されている。磁気光学結晶２
の光相反性のため光線３の方向のみ光は透過し、第４図
に示した部品は光アイソレータとして機能する。
傾いた二つの偏光子１、１′とこれらに挟まれた非相反
45度偏光面回転素子として機能する磁界Ｈが印加された
磁気光学結晶２により構成されている。磁気光学結晶２
の光相反性のため光線３の方向のみ光は透過し、第４図
に示した部品は光アイソレータとして機能する。
しかし、この種の光アイソレータは磁気光学結晶２及
び偏光子１、１′が高価であるために光アイソレータ自
体も高価になること、レンズを使ってファイバー等と結
合しているため全体の寸法が例えば20mm×9mm×9mm程度
の大型となること、レンズ及びファイバーと組み合わせ
る際のアライメントが難しいこと等の欠点があった。
び偏光子１、１′が高価であるために光アイソレータ自
体も高価になること、レンズを使ってファイバー等と結
合しているため全体の寸法が例えば20mm×9mm×9mm程度
の大型となること、レンズ及びファイバーと組み合わせ
る際のアライメントが難しいこと等の欠点があった。
これらの欠点を一部改善するため磁気光学結晶２を厚
さ200μｍ程度の膜状にすることが提案され全体の寸法
は6mm×5mm×5mm程度まで小さくできることが確認され
ている。しかし、このような改善を行なっても本質的に
バルク型であることに変わりはなく、アライメントの困
難さ等の欠点は解決されていない。
さ200μｍ程度の膜状にすることが提案され全体の寸法
は6mm×5mm×5mm程度まで小さくできることが確認され
ている。しかし、このような改善を行なっても本質的に
バルク型であることに変わりはなく、アライメントの困
難さ等の欠点は解決されていない。
また、近年光伝送システムの研究開発の発展はめざま
しく、光部品の導波路化が検討されるおり、レーザー、
ファイバー等の導波路型光部品に直接結合することので
きる導波路型アイソレータの実現が強く望まれている。
ところで、導波路中ではバルク結晶と異なりTE及びTMの
直交する２種類の導波モード以外、固有モードとして許
されないために、導波路型アイソレータを構成する場
合、偏光子を第１図のような45度配置とすることができ
ない。このため、導波路型アイソレータの構成要素とし
ては同じ軸方向の偏光子１組、バルク型の非相反45度回
転素子に対応する非相反TE-TMモード変換部に加え、相
反45度回転素子として機能する相反TE-TMモード変換部
が必要である。
しく、光部品の導波路化が検討されるおり、レーザー、
ファイバー等の導波路型光部品に直接結合することので
きる導波路型アイソレータの実現が強く望まれている。
ところで、導波路中ではバルク結晶と異なりTE及びTMの
直交する２種類の導波モード以外、固有モードとして許
されないために、導波路型アイソレータを構成する場
合、偏光子を第１図のような45度配置とすることができ
ない。このため、導波路型アイソレータの構成要素とし
ては同じ軸方向の偏光子１組、バルク型の非相反45度回
転素子に対応する非相反TE-TMモード変換部に加え、相
反45度回転素子として機能する相反TE-TMモード変換部
が必要である。
このような導波路型アイソレータを構成しようとした
試みとしては第５図に示すように、基板４、磁気光学結
晶薄膜非相反モード変換部（磁化Ｍが光の進行方向に平
行）５、磁気光学結晶薄膜相反モード変換部（磁化Ｍが
光の進行方向に垂直でかつ膜面の法線７にΘｍの角度を
なす）６、及びモードフィルタとしての金属薄膜８、
８′により構成されたものが提案されている（特開昭58
-221810号）。この構成では相反モード変換部５に磁気
複屈折を用いているところに特徴がある。しかしなが
ら、同一の磁気光学薄膜に磁化Ｍの向きの異なる非相反
モード変換部５と相反モード変換部６を形成することは
困難であるので、これまで報告されている第５図に示す
構成による光アイソレータのアイソレーション比は13dB
が最高である（K.Ando et al.Applied Physics Letter
Vol.53,No.1,p.4,1988.）。また、第５図に示す構成に
よる導波路型アイソレータは導波光を面内方向に閉じ込
めない２次元導波路構造であること、導波路を伝搬でき
るいくつかのモードの中で０次モードでしか動作しない
こと等のためプリズムカップラー法等の限定された方法
でしか光を導入できない。また、光ファイバーのコア径
と導波層の厚さが異なりすぎることと合わせて、光ファ
イバー等と直接接続ができないため実用には供し得な
い。
試みとしては第５図に示すように、基板４、磁気光学結
晶薄膜非相反モード変換部（磁化Ｍが光の進行方向に平
行）５、磁気光学結晶薄膜相反モード変換部（磁化Ｍが
光の進行方向に垂直でかつ膜面の法線７にΘｍの角度を
なす）６、及びモードフィルタとしての金属薄膜８、
８′により構成されたものが提案されている（特開昭58
-221810号）。この構成では相反モード変換部５に磁気
複屈折を用いているところに特徴がある。しかしなが
ら、同一の磁気光学薄膜に磁化Ｍの向きの異なる非相反
モード変換部５と相反モード変換部６を形成することは
困難であるので、これまで報告されている第５図に示す
構成による光アイソレータのアイソレーション比は13dB
が最高である（K.Ando et al.Applied Physics Letter
Vol.53,No.1,p.4,1988.）。また、第５図に示す構成に
よる導波路型アイソレータは導波光を面内方向に閉じ込
めない２次元導波路構造であること、導波路を伝搬でき
るいくつかのモードの中で０次モードでしか動作しない
こと等のためプリズムカップラー法等の限定された方法
でしか光を導入できない。また、光ファイバーのコア径
と導波層の厚さが異なりすぎることと合わせて、光ファ
イバー等と直接接続ができないため実用には供し得な
い。
導波層の厚さをファイバーのコア径と合わせる試みと
しては磁気光学薄膜を２層構造にし導波層の下に屈折率
のわずかに低いクラッド層を設けることが提案されシン
グルモード伝搬する導波層の厚さをファイバーのコア径
とほぼ同じ大きさにできることが確認されている（特公
昭62-57014号）。しかし、基本的に２次元導波路構造で
ありファイバー等との接続ができないことには変わりが
ない。
しては磁気光学薄膜を２層構造にし導波層の下に屈折率
のわずかに低いクラッド層を設けることが提案されシン
グルモード伝搬する導波層の厚さをファイバーのコア径
とほぼ同じ大きさにできることが確認されている（特公
昭62-57014号）。しかし、基本的に２次元導波路構造で
ありファイバー等との接続ができないことには変わりが
ない。
一方、最近応力が加わった埋め込み型導波路のコア部
近傍のクラッド層の一部に応力解放溝を設けることによ
り導波路型光位相板を形成することが提案されている
（特開昭63-147114号）。この導波路型光位相板を用い
ることにより相反モード変換器を構成することが可能で
あるがこれまでに導波路型光アイソレータに応用された
例はない。
近傍のクラッド層の一部に応力解放溝を設けることによ
り導波路型光位相板を形成することが提案されている
（特開昭63-147114号）。この導波路型光位相板を用い
ることにより相反モード変換器を構成することが可能で
あるがこれまでに導波路型光アイソレータに応用された
例はない。
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、全
ての構成要素が単一モード導波路からなる小型で低価格
な実用に供し得る３次元導波路型光アイソレータを提供
することを目的とする。
ての構成要素が単一モード導波路からなる小型で低価格
な実用に供し得る３次元導波路型光アイソレータを提供
することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明による導波路型光ア
イソレータは、基板上に形成された石英系ガラスクラッ
ド層に石英系ガラスコア部が埋設されてなる３次元埋込
み型石英系ガラス単一モード導波路の前記コア部に沿っ
て該コア部の近傍の前記クラッド層の一部を除去して所
定の長さの応力解放溝が形成されてなる相反モード変換
部と、磁性ガーネットの埋込み型単一モード導波路から
なる非相反モード変換部と、前記石英系単一モード導波
路の光入射端及び光出射端の前記クラッド層に金属薄膜
を装荷することにより形成したモード選択部とからな
り、前記非相反モード変換部は前記相反モード変換部と
前記モード選択部の一方との間に前記応力解放溝と同時
に前記基板上に形成されたはめ込み用溝に埋込み層を下
にして装着され位置合わせ後固定されていることを特徴
とする。
イソレータは、基板上に形成された石英系ガラスクラッ
ド層に石英系ガラスコア部が埋設されてなる３次元埋込
み型石英系ガラス単一モード導波路の前記コア部に沿っ
て該コア部の近傍の前記クラッド層の一部を除去して所
定の長さの応力解放溝が形成されてなる相反モード変換
部と、磁性ガーネットの埋込み型単一モード導波路から
なる非相反モード変換部と、前記石英系単一モード導波
路の光入射端及び光出射端の前記クラッド層に金属薄膜
を装荷することにより形成したモード選択部とからな
り、前記非相反モード変換部は前記相反モード変換部と
前記モード選択部の一方との間に前記応力解放溝と同時
に前記基板上に形成されたはめ込み用溝に埋込み層を下
にして装着され位置合わせ後固定されていることを特徴
とする。
以下に図面を参考にして本発明を詳細に説明する。
（発明の構成及び作用） 第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の一構成例の
基本構成を示すもので、第１図（ａ）は前記構成例の平
面図、第１図（ｂ）は横側面図、第１図（ｃ）は縦側面
図である。また、図中、９、９′はモード選択部、10は
非相反モード変換部、11は相反モード変換部を示す。
基本構成を示すもので、第１図（ａ）は前記構成例の平
面図、第１図（ｂ）は横側面図、第１図（ｃ）は縦側面
図である。また、図中、９、９′はモード選択部、10は
非相反モード変換部、11は相反モード変換部を示す。
モード選択部９、９′は３次元埋め込み型単一モード
導波路のクラッド層12の上にAlに代表される金属薄膜８
を装荷することにより構成され、TEモードを透過しTMモ
ードを吸収する動作をする。
導波路のクラッド層12の上にAlに代表される金属薄膜８
を装荷することにより構成され、TEモードを透過しTMモ
ードを吸収する動作をする。
非相反モード変換部10はコイルあるいは磁石により光
線３と平行な方向の磁場17がかけられた磁性ガーネット
埋め込み型導波路15によって構成される。この磁性ガー
ネット埋め込み型導波路15はこれを構成する磁性ガーネ
ット薄膜のファラデー回転係数をΘＦ（deg/cm）とする
とその導波路長19が｜ΘＦ｜・ｌ＝45°の関係を満た
すように設計されており、TE-TM非相反50％モード変換
の動作をする。また、磁性ガーネット埋め込み型導波路
15は単一モード伝搬するように設定されており、かつ良
好な直線偏光性を保つため導波光の電界の主成分が膜面
の法線７に垂直な準TEモードと平行な準TMモードの伝搬
定数が一致するように設定されている。両者の伝搬定数
が一致しない場合には光パワーとして50％モード変換さ
れても両者の位相がずれているため素子特性の低下を招
く。また、磁性ガーネット埋め込み型導波路15はガイド
ブロック16を用いて、モード選択部９と相反モード変換
部11の間にはめ込まれる。
線３と平行な方向の磁場17がかけられた磁性ガーネット
埋め込み型導波路15によって構成される。この磁性ガー
ネット埋め込み型導波路15はこれを構成する磁性ガーネ
ット薄膜のファラデー回転係数をΘＦ（deg/cm）とする
とその導波路長19が｜ΘＦ｜・ｌ＝45°の関係を満た
すように設計されており、TE-TM非相反50％モード変換
の動作をする。また、磁性ガーネット埋め込み型導波路
15は単一モード伝搬するように設定されており、かつ良
好な直線偏光性を保つため導波光の電界の主成分が膜面
の法線７に垂直な準TEモードと平行な準TMモードの伝搬
定数が一致するように設定されている。両者の伝搬定数
が一致しない場合には光パワーとして50％モード変換さ
れても両者の位相がずれているため素子特性の低下を招
く。また、磁性ガーネット埋め込み型導波路15はガイド
ブロック16を用いて、モード選択部９と相反モード変換
部11の間にはめ込まれる。
相反モード変換部11は、コア部13近傍のクラッド層12
の一部に空けた応力解放溝14によりコア部13を複屈折主
軸方向18を第１図（ｃ）中に示すように光の伝搬方向に
垂直でかつ膜面の法線方向７より応力解放溝14側に22.5
度傾けた構成よりなり、応力解放溝14の長さを所定の長
さにすることにより導波路型1/2波長板を形成し、TE-TM
相反50％モード変換器として機能するように設定されて
いる。
の一部に空けた応力解放溝14によりコア部13を複屈折主
軸方向18を第１図（ｃ）中に示すように光の伝搬方向に
垂直でかつ膜面の法線方向７より応力解放溝14側に22.5
度傾けた構成よりなり、応力解放溝14の長さを所定の長
さにすることにより導波路型1/2波長板を形成し、TE-TM
相反50％モード変換器として機能するように設定されて
いる。
第１図および第２図を用い本発明導波路型光アイソレ
ータの動作原理を説明する。まず、磁性ガーネット埋め
込み型導波路15を構成する磁性ガーネットのΘＦの符号
が正の場合について説明する（ΘＦの符号は光の進行方
向と外部磁場Ｈの方向が平行で同じ向きの時、光源側か
ら見て時計回りに光の電場ベクトルが回転する方向を正
と定義する）。
ータの動作原理を説明する。まず、磁性ガーネット埋め
込み型導波路15を構成する磁性ガーネットのΘＦの符号
が正の場合について説明する（ΘＦの符号は光の進行方
向と外部磁場Ｈの方向が平行で同じ向きの時、光源側か
ら見て時計回りに光の電場ベクトルが回転する方向を正
と定義する）。
第１図中、Ａよりコア部に入射した導波光はモード選
択部９で導波路に装荷した金属薄膜８により準TMモード
が吸収され準TEモードのみ非相反モード変換部10に入射
する。
択部９で導波路に装荷した金属薄膜８により準TMモード
が吸収され準TEモードのみ非相反モード変換部10に入射
する。
非相反モード変換部10では導波光は50％モード変換さ
れ、準TEモード50％、準TMモード50％の導波光に変換さ
れ相反モード変換部11に伝搬される。
れ、準TEモード50％、準TMモード50％の導波光に変換さ
れ相反モード変換部11に伝搬される。
相反モード変換部11で導波光は、準TEモード100％に
変換されてモード選択部９′を通りＢに出射する。
変換されてモード選択部９′を通りＢに出射する。
逆にＢよりコア部13に入射された導波光はモード選択
部９′で準TMモードは吸収され準TEモードのみ相反モー
ド変換部11に入射する。
部９′で準TMモードは吸収され準TEモードのみ相反モー
ド変換部11に入射する。
相反モード変換部11では導波光は50％モード変換され
準TEモード50％、準TMモード50％の導波光に変換され
る。
準TEモード50％、準TMモード50％の導波光に変換され
る。
次に、導波光は非相反モード変換部10で準TMモード10
0％に変換されるためモード選択部９を透過することが
できず、Ａに出射する導波光は０となり、第１図の光回
路は光アイソレータとして機能する。
0％に変換されるためモード選択部９を透過することが
できず、Ａに出射する導波光は０となり、第１図の光回
路は光アイソレータとして機能する。
（実施例） 本実施例では第１図のモード選択部９、９′の金属薄
膜８、８′としてAl薄膜を用いた。
膜８、８′としてAl薄膜を用いた。
第２図は本発明の実施例に用いた相反モード変換部11
の拡大図である。本実施例では基板４には厚さ0.7mmの
シリコン基板を用い、コア部13、クラッド層12には石英
系ガラスを用いた。クラッド層12の厚さは50μｍであ
り、コア部13は基板面から高さ25μｍに中心がくるよう
にした。コア部は磁性ガーネット埋め込み型導波路15を
接続する際、接続ロスが小さくなるよう磁性ガーネット
埋め込み型導波路のコア部と同じ８μｍ角の方形とし
た。また、単一モード伝搬のため、コア部13とクラッド
層12の比屈折率差は0.25％とした。コア部の複屈折の主
軸角が基板面法線より傾く角を22.5度とするためにコア
部13の中心から応力解放溝14までの距離Ｓを35μｍとし
た。また、使用波長1.3μｍで50％モード変換器として
の機能をもたせるために応力解放溝14の長さＬを2.6mm
とした。応力解放溝14の幅Ｔは200μｍとした。
の拡大図である。本実施例では基板４には厚さ0.7mmの
シリコン基板を用い、コア部13、クラッド層12には石英
系ガラスを用いた。クラッド層12の厚さは50μｍであ
り、コア部13は基板面から高さ25μｍに中心がくるよう
にした。コア部は磁性ガーネット埋め込み型導波路15を
接続する際、接続ロスが小さくなるよう磁性ガーネット
埋め込み型導波路のコア部と同じ８μｍ角の方形とし
た。また、単一モード伝搬のため、コア部13とクラッド
層12の比屈折率差は0.25％とした。コア部の複屈折の主
軸角が基板面法線より傾く角を22.5度とするためにコア
部13の中心から応力解放溝14までの距離Ｓを35μｍとし
た。また、使用波長1.3μｍで50％モード変換器として
の機能をもたせるために応力解放溝14の長さＬを2.6mm
とした。応力解放溝14の幅Ｔは200μｍとした。
このような光導波路と応力解放溝の構造は、SiCl4、T
iCl4等のガラス形成原料ガスの火災加水分解反応による
ガラス膜の堆積技術とRIEを代表とするドライエッチン
グプロセスとの組み合わせによる周知の加工方法で形成
することができる。
iCl4等のガラス形成原料ガスの火災加水分解反応による
ガラス膜の堆積技術とRIEを代表とするドライエッチン
グプロセスとの組み合わせによる周知の加工方法で形成
することができる。
第３図は本発明の実施例に用いた磁性ガーネット埋め
込み型導波路15の断面図で20は埋め込み層、21は下部ク
ラッド層を示す。
込み型導波路15の断面図で20は埋め込み層、21は下部ク
ラッド層を示す。
本実施例では準TEモードと準TMモードの伝搬定数を等
しくするためにコア部13の形を方形とし、埋め込み層20
と下部クラッド層21の屈折率を等しくした。また、コア
部13の幅Ｗは８μｍとした。
しくするためにコア部13の形を方形とし、埋め込み層20
と下部クラッド層21の屈折率を等しくした。また、コア
部13の幅Ｗは８μｍとした。
本磁性ガーネット導波路を作製するためには例えば基
板４上にLPE法、スパッタ法等により２層ガーネット薄
膜を形成しコア部をイオンミリング、反応性イオンエッ
チング（RIE）等のエッチング法でパターニングし、最
後にLPE法、スパッタ法などにより埋め込み層を堆積す
ることにより作製できる。
板４上にLPE法、スパッタ法等により２層ガーネット薄
膜を形成しコア部をイオンミリング、反応性イオンエッ
チング（RIE）等のエッチング法でパターニングし、最
後にLPE法、スパッタ法などにより埋め込み層を堆積す
ることにより作製できる。
磁性ガーネット埋め込み型導波路15の具体的構成とし
ては基板４に、厚さ0.5mmのGGG（ガドリウムガリウムガ
ーネット）基板を、前記コア部13、埋め込み層20および
下部クラッド層21に置換型YIG（イットリウム鉄ガーネ
ット）をそれぞれ用いた。具体的な置換型YIGの組成は
素子が動作するのに必要な外部磁場17を小さくするため
に面内磁化となる組成が望ましいので、（Sc、Ga）YIG
及び（La、Ga）YIGを用いた。
ては基板４に、厚さ0.5mmのGGG（ガドリウムガリウムガ
ーネット）基板を、前記コア部13、埋め込み層20および
下部クラッド層21に置換型YIG（イットリウム鉄ガーネ
ット）をそれぞれ用いた。具体的な置換型YIGの組成は
素子が動作するのに必要な外部磁場17を小さくするため
に面内磁化となる組成が望ましいので、（Sc、Ga）YIG
及び（La、Ga）YIGを用いた。
コア部13が単一モード伝搬しかつ幅Ｗが８μｍとなる
ようにコア部13と埋め込み層20及び下部クラッド層21の
屈折率をGa置換量を変えることにより2.200と2.199及び
2.199に設定した。磁性ガーネット埋め込み型導波路15
の素子長ｌはこれらの置換型YIGのΘＦが使用波長1.3μ
ｍで150deg/cm程度であるため50％モード変換部として
動作するよう約3.0mmとした。
ようにコア部13と埋め込み層20及び下部クラッド層21の
屈折率をGa置換量を変えることにより2.200と2.199及び
2.199に設定した。磁性ガーネット埋め込み型導波路15
の素子長ｌはこれらの置換型YIGのΘＦが使用波長1.3μ
ｍで150deg/cm程度であるため50％モード変換部として
動作するよう約3.0mmとした。
こうして得られた磁性ガーネット埋め込み型導波路15
を第２図に示した相反モード変換部11とモード選択部
９、９′が形成された単一モード光導波路に埋め込み層
20を下にしてガイドブロック16に沿って装着し、位置合
わせ後、接着剤で固定することによって第１図に示した
導波路型光アイソレータを構成した。なお外部磁場17は
磁性ガーネット埋め込み型導波路15に用いた置換型YIG
のΘＦの符号が正であるためＡからＢ方向に印加した。
を第２図に示した相反モード変換部11とモード選択部
９、９′が形成された単一モード光導波路に埋め込み層
20を下にしてガイドブロック16に沿って装着し、位置合
わせ後、接着剤で固定することによって第１図に示した
導波路型光アイソレータを構成した。なお外部磁場17は
磁性ガーネット埋め込み型導波路15に用いた置換型YIG
のΘＦの符号が正であるためＡからＢ方向に印加した。
本実施例の導波路型光アイソレータ全体の大きさは素
子長約15.6mm（モードセレクター部９、９′ 約50mm×
２＋磁性ガーネット埋め込み型導波路15 約3.0mm＋相
反モード変換部11 2.6mm）×幅0.5mm×厚さ1.25mmであ
りバルク型に比べて小さい。
子長約15.6mm（モードセレクター部９、９′ 約50mm×
２＋磁性ガーネット埋め込み型導波路15 約3.0mm＋相
反モード変換部11 2.6mm）×幅0.5mm×厚さ1.25mmであ
りバルク型に比べて小さい。
本実施例の導波路型アイソレータのアイソレーション
比を実際に光ファイバーと接続して測定した。本実施例
の導波路型アイソレータのアイソレーション比は磁場数
＋Oeで飽和し飽和値約20dBを示す。アイソレーション比
の飽和値20dBは第５図に示した従来型光アイソレータの
アイソレーション比のこれまでの最高値13dBよりも大き
い。また、アイソレーション比が飽和するのに必要な磁
場はバルク型光アイソレータが飽和するのに必要な磁場
数kOeよりも２桁小さい。
比を実際に光ファイバーと接続して測定した。本実施例
の導波路型アイソレータのアイソレーション比は磁場数
＋Oeで飽和し飽和値約20dBを示す。アイソレーション比
の飽和値20dBは第５図に示した従来型光アイソレータの
アイソレーション比のこれまでの最高値13dBよりも大き
い。また、アイソレーション比が飽和するのに必要な磁
場はバルク型光アイソレータが飽和するのに必要な磁場
数kOeよりも２桁小さい。
ところで、磁性ガーネット埋め込み型導波路15の埋め
込み層20の材料としては上記実施例では下部クラッド層
21と同じ置換型YIGとしたが、その屈折率を下部クラッ
ド層21の屈折率と等しくしたTa2O5やNb2O5などのアモル
ファス材料を用いても同様な効果が得られた。
込み層20の材料としては上記実施例では下部クラッド層
21と同じ置換型YIGとしたが、その屈折率を下部クラッ
ド層21の屈折率と等しくしたTa2O5やNb2O5などのアモル
ファス材料を用いても同様な効果が得られた。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明導波路型アイソレータは
相反モード変換部に周知の加工方法で容易に形成できる
応力解放溝を用いた導波路型1/2波長板を用いることに
より、複雑な磁気異方性制御を必要とする相反モード変
換部に磁気複屈折を用いた従来型の導波路型アイソレー
タに比べ作製方法が容易であること、相反モード変換量
の調整が容易であるため高アイソレーション比を得るこ
とができること等の利点がある。また、３次元導波路構
造であり、単一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、本発明導波
路型アイソレータは通常のバルク型アイソレータに比べ
数桁小さい強さの磁界で十分に動作するので素子の小型
化、経済化が図れる利点がある。
相反モード変換部に周知の加工方法で容易に形成できる
応力解放溝を用いた導波路型1/2波長板を用いることに
より、複雑な磁気異方性制御を必要とする相反モード変
換部に磁気複屈折を用いた従来型の導波路型アイソレー
タに比べ作製方法が容易であること、相反モード変換量
の調整が容易であるため高アイソレーション比を得るこ
とができること等の利点がある。また、３次元導波路構
造であり、単一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、本発明導波
路型アイソレータは通常のバルク型アイソレータに比べ
数桁小さい強さの磁界で十分に動作するので素子の小型
化、経済化が図れる利点がある。
第１図は本発明の基本構成を示す３面図、第２図は本発
明の実施例に用いた相反モード変換部の拡大図、第３図
は本発明の実施例に用いた磁性ガーネット埋め込み型導
波路15の断面図、第４図は従来のバルク型光アイソレー
タの構成を示す斜視図、第５図はカステラ（Castera）
らにより提案された導波路型光アイソレータの構成を示
す斜視図である。 １、１′……偏光子、２……磁気光学結晶、３……光
線、４……基板、５……磁気光学結晶薄膜非相反モード
変換部、６……磁気光学結晶薄膜相反モード変換部、７
……膜面の法線、８、８′……金属薄膜、９、９′……
モードセレクター部、10……非相反モード変換部、11…
…相反モード変換部、12……クラッド層、13……コア
部、14……応力解放溝、15……磁性ガーネット埋め込み
型導波路、16……磁性ガーネット埋め込み型導波路15を
位置合わせするためのガイドブロック、17……コイルあ
るいは磁石によってかけられた光線３と平行な磁場、18
……相反モード変換部におけるコア部の複屈折主軸方
向、19……磁性ガーネット埋め込み型導波路15の素子長
ｌ、20……埋め込み層、21……下部クラッド層。
明の実施例に用いた相反モード変換部の拡大図、第３図
は本発明の実施例に用いた磁性ガーネット埋め込み型導
波路15の断面図、第４図は従来のバルク型光アイソレー
タの構成を示す斜視図、第５図はカステラ（Castera）
らにより提案された導波路型光アイソレータの構成を示
す斜視図である。 １、１′……偏光子、２……磁気光学結晶、３……光
線、４……基板、５……磁気光学結晶薄膜非相反モード
変換部、６……磁気光学結晶薄膜相反モード変換部、７
……膜面の法線、８、８′……金属薄膜、９、９′……
モードセレクター部、10……非相反モード変換部、11…
…相反モード変換部、12……クラッド層、13……コア
部、14……応力解放溝、15……磁性ガーネット埋め込み
型導波路、16……磁性ガーネット埋め込み型導波路15を
位置合わせするためのガイドブロック、17……コイルあ
るいは磁石によってかけられた光線３と平行な磁場、18
……相反モード変換部におけるコア部の複屈折主軸方
向、19……磁性ガーネット埋め込み型導波路15の素子長
ｌ、20……埋め込み層、21……下部クラッド層。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−221810（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−147114（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−19309（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/12
Claims (1)
- 【請求項１】基板上に形成された石英系ガラスクラッド
層に石英系ガラスコア部が埋設されてなる３次元埋込み
型石英系ガラス単一モード導波路の前記コア部に沿って
該コア部の近傍の前記クラッド層の一部を除去して所定
の長さの応力解放溝が形成されてなる相反モード変換部
と、 磁性ガーネットの埋込み型単一モード導波路からなる非
相反モード変換部と、 前記石英系単一モード導波路の光入射端及び光出射端の
前記クラッド層に金属薄膜を装荷することにより形成し
たモード選択部とからなり、 前記非相反モード変換部は前記相反モード変換部と前記
モード選択部の一方との間に前記応力解放溝と同時に前
記基板上に形成されたはめ込み用溝に埋込み層を下にし
て装着され位置合わせ後固定されていることを特徴とす
る導波路型光アイソレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1210713A JP2784496B2 (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | 導波路型光アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1210713A JP2784496B2 (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | 導波路型光アイソレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0375605A JPH0375605A (ja) | 1991-03-29 |
| JP2784496B2 true JP2784496B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=16593871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1210713A Expired - Fee Related JP2784496B2 (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | 導波路型光アイソレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2784496B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6853792B2 (en) * | 2003-05-16 | 2005-02-08 | Metrophotonics Inc. | Planar waveguide structure with segmented trenches and closely spaced, optically isolated waveguides |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58221810A (ja) * | 1982-06-18 | 1983-12-23 | Agency Of Ind Science & Technol | 光アイソレ−タ及びその製造方法 |
| JPH0677087B2 (ja) * | 1986-12-11 | 1994-09-28 | 日本電信電話株式会社 | 導波形光位相板 |
-
1989
- 1989-08-17 JP JP1210713A patent/JP2784496B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0375605A (ja) | 1991-03-29 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |