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JPH05134221A - Magneto-optical material and production thereof and optical element formed by using this process - Google Patents

Magneto-optical material and production thereof and optical element formed by using this process

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JPH05134221A
JPH05134221A JP2264570A JP26457090A JPH05134221A JP H05134221 A JPH05134221 A JP H05134221A JP 2264570 A JP2264570 A JP 2264570A JP 26457090 A JP26457090 A JP 26457090A JP H05134221 A JPH05134221 A JP H05134221A
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magneto
optical
single crystal
rotation angle
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JP2264570A
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Junji Saito
準二 斎藤
Hideaki Kaneda
英明 金田
Takahiko Tamaki
孝彦 玉城
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Mitsubishi Kasei Corp
Japan Broadcasting Corp
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Mitsubishi Kasei Corp
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/09Devices 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 for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect

Abstract

PURPOSE:To obviate the deterioration in characteristics in spite of a change in the wavelength of a light source and obtain the characteristics sufficient for attaining wavelength multiplex communication by using the bismuth-substd. TbIG expressed by specific formula as a main component compsn. CONSTITUTION:The main component compsn. is expressed by formula I. In the formula I, R denotes a rare earth element or yttrium exclusive of terbium; M denotes gallium, aluminum, indium, etc.; x, y and z are respectively 0.16<=x<=0.18, 1.5<=y<=2.84, 0<=z<=0.3. The bismuth-substd. TbIG can be grown by a flux method, liquid phase epitaxy, etc., of the single crystal. Faraday rotating angles are equaled at about 1.1 to 1.6mum wavelength which can be used in optical communication if the bismuth substitution quantity is within a range from 0.16 to <0.18 per molecule.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、波長特性が極めて良好な磁気光学材 料、その製造法およびそれを用いた光アイソレー タ、光サーキュレータ、磁界センサ、光スイッチ 等の光素子に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a magneto-optical material having extremely good wavelength characteristics, a method for manufacturing the same, an optical isolator, an optical circulator, a magnetic field sensor, an optical switch, etc. using the same. Regarding the optical element of.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

光通信において、1.3μm帯および1.55 μm帯の長波長用の光アイソレータ等の光素子に は、フラックス法やフローティングゾーン法によ って製造されたファラデー効果の大きいビスマス 置換ガドリニウム鉄ガーネット(Gd3−xBi Fe12;以下、CdBiIGと記載する。) やイットリウム鉄ガーネット(以下、YIGと記 載する。)単結晶を用いたファラデー回転子が使 用されている。In optical communication, optical elements such as optical isolators for long wavelengths in the 1.3 μm band and 1.55 μm band are used for the bismuth-substituted gadolinium iron garnet with a large Faraday effect manufactured by the flux method or floating zone method. (Gd 3-x Bi x Fe 5 O 12;. hereinafter referred to as CdBiIG) or yttrium iron garnet (. hereinafter mounting serial and YIG) the Faraday rotator is used to using a single crystal.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかしながら、GdBiIGやYIGはファラ デー回転角の波長変化が大きいために、光源の波 長が変わると光アイソレータ等の光素子の特性が 劣化したり、あるいは使用できないという欠点が あった。 However, GdBiIG and YIG have the drawback that the characteristics of optical elements such as optical isolators deteriorate or cannot be used when the wavelength of the light source changes because the wavelength of the Faraday rotation angle changes greatly.

さらに、光通信において伝送容量を増加するた めに波長の違う光を同一の光ファイバーを使用し て伝送する波長多重方式では1.3μm帯用の光 アイソレータは1.55μmの波長では使用でき ず、また、1.55μm帯用のものは1.3μm の波長では使用できないという重大な問題点があ った。 Furthermore, in the wavelength division multiplexing method, in which light of different wavelengths is transmitted using the same optical fiber in order to increase the transmission capacity in optical communication, the optical isolator for 1.3 μm band cannot be used at the wavelength of 1.55 μm. Further, there is a serious problem that the one for the 1.55 μm band cannot be used at a wavelength of 1.3 μm.

したがって、光源の波長が変化しても特性の劣 化がなく、波長多重通信を実現するための充分 な特性を有する光素子の開発が望まれている。 Therefore, even if the wavelength of the light source changes, the characteristics are not deteriorated, and it is desired to develop an optical element having sufficient characteristics for realizing wavelength division multiplexing communication.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明者等は、いくつかの波長でファラデー回 転角が等しくなる材料を開発すること、および広 い波長帯域で特性の良好な光アイソレータ等の光 素子を開発することを目的として、種々の希土類 鉄ガーネットを育成してその磁気光学効果の測定 を行った結果、ビスマスで置換したテルビウム鉄 ガーネット(TbFe12;以下、TbIG と記載する。)及びそれを用いた光素子によって 上記の目的が達成できることを見出し本発明に到 達した。The inventors of the present invention have developed various materials for the purpose of developing materials having the same Faraday rotation angle at several wavelengths and developing optical elements such as optical isolators having excellent characteristics in a wide wavelength band. As a result of growing a rare earth iron garnet and measuring its magneto-optical effect, terbium iron garnet (Tb 3 Fe 5 O 12 ; hereinafter referred to as TbIG) substituted with bismuth and an optical element using the same were used. The inventors have found that the above object can be achieved and reached the present invention.

即ち、本発明の要旨は、主成分組成が、 TbBi3−(x+y)Fe5−z12 (式中、Rは、テルビウムを除く希土類元素また はイットリウムを表し、Mは、ガリウム、アルミ ニウム、インジウム、クロムまたはコバルトを表 す。x、yおよびzは、それぞれ0.16≦x≦ 0.18、1.5≦y≦2.84、0≦z≦0.3 である。) であることを特徴とする磁気光学材料、その製造 法およびそれを用いた光素子に存する。That is, the gist of the present invention, the main component composition, in Tb y Bi x R 3- (x + y) Fe 5-z M z O 12 ( wherein, R, or rare earth elements except terbium represents yttrium, M Represents gallium, aluminum, indium, chromium or cobalt, and x, y and z are 0.16 ≦ x ≦ 0.18, 1.5 ≦ y ≦ 2.84, 0 ≦ z ≦ 0. 3) The magneto-optical material, the method for manufacturing the same, and the optical element using the same.

以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の磁気光学材料は、主成分組成が、 TbBi3-(x+y)Fe5-z12で表さ れるビスマス置換TbIGである。Magneto-optical material of the present invention, the main component composition, a bismuth-substituted TbIG represented by Tb y Bi x R 3- (x + y) Fe 5-z M z O 12.

ビスマス置換量は、1分子当り0.16以上 0.18未満の範囲である。ビスマス置換量がこ の範囲内であると、光通信で使用されうる約1.1 μm〜1.6μmの波長域内の2波長でファラデ ー回転角が等しくなる。特に、ビスマス置換量が 0.18の場合(実施例2)は、半導体レーザの 通常の使用条件下における波長変化が±0.02 μm以下であることを考慮すると、現在光通信で 使用されている1.31±0.02μmおよび 1.55±0.02μmの2波長においてファラ デー回転角が等しくなるため非常に好ましい。 The bismuth substitution amount is in the range of 0.16 or more and less than 0.18 per molecule. When the bismuth substitution amount is within this range, the Faraday rotation angle becomes equal at two wavelengths within the wavelength range of about 1.1 μm to 1.6 μm that can be used in optical communication. In particular, when the bismuth substitution amount is 0.18 (Example 2), considering that the wavelength change under the normal use condition of the semiconductor laser is ± 0.02 μm or less, it is currently used in optical communication. It is very preferable because the Faraday rotation angles are equal at two wavelengths of 1.31 ± 0.02 μm and 1.55 ± 0.02 μm.

本発明においては、テルビウムとビスマスが適 切な量比で含まれていれば、ガリウム、アルミニ ウム、インジウム、コバルト、クロム等が鉄のサ イトに置換されていてもよい。この場合、置換量 は1分子当り0.3以下が望ましい。また、テル ビウムのサイトに他の希土類元素を置換すること もできる。 In the present invention, gallium, aluminum, indium, cobalt, chromium, etc. may be replaced with iron sites as long as they contain terbium and bismuth in an appropriate amount ratio. In this case, the substitution amount is preferably 0.3 or less per molecule. It is also possible to substitute other rare earth elements on the terbium site.

このようにガリウム、アルミニウム、インジウ ム、コバルト、クロムや希土類元素等を置換する ことによって飽和磁場を小さくする等、磁気的性 質を改善することもできる。 By substituting gallium, aluminum, indium, cobalt, chromium, or a rare earth element in this way, the saturation magnetic field can be reduced and the magnetic properties can be improved.

本発明のビスマス置換TbIGは、単結晶をフ ラックス法、液相エピタキシャル法、ブリッジマ ン法、チョクラルスキー法等によって育成するこ とができる。また、焼結法により多結晶体として 製造することもできる。特に、単結晶をフラック ス法および液晶エピタキシャル法によって育成す るのが好ましい。 The bismuth-substituted TbIG of the present invention can be grown as a single crystal by a flux method, a liquid phase epitaxial method, a bridgeman method, a Czochralski method, or the like. It can also be manufactured as a polycrystalline body by a sintering method. Particularly, it is preferable to grow a single crystal by the flux method and the liquid crystal epitaxial method.

フラックス法の場合は、酸化鉛(PbO)、酸 化ホウ素(B)、フッ化鉛(PbF)、 酸化ビスマス(Bi)、フッ化カリウム (KF)等の融剤(フラックス)に結晶原料を溶 解し、高温で飽和溶液を作り、この溶液を徐冷す ることによって単結晶を析出、育成させる。In the case of the flux method, a flux such as lead oxide (PbO), boron oxide (B 2 O 5 ), lead fluoride (PbF 2 ), bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), potassium fluoride (KF) ( Flux) is used to dissolve the crystal raw material, make a saturated solution at high temperature, and gradually cool this solution to precipitate and grow a single crystal.

液相エピタキシャル法の場合は、GdCa12、(GdCa)(GaMgZr)12、S
Ga12等の非磁性ガーネット基板に、フラッ クス法の場合と同様に調製した飽和溶液を接触さ せることによって基板上に単結晶膜をエピタキシ ャル成長させる。基板と単結晶膜の格子定数の差 が大きいと単結晶膜にクラックが発生するため、 成長させる単結晶膜の格子定数に合致した基板を 選択する必要がある。
In the case of the liquid phase epitaxial method, Gd 3 Ca 5 O 12 , (GdCa) 3 (GaMgZr) 5 O 12 , S
A nonmagnetic garnet substrate such as m 3 Ga 5 O 12 is brought into contact with a saturated solution prepared in the same manner as in the flux method to epitaxially grow a single crystal film on the substrate. If the difference in lattice constant between the substrate and the single crystal film is large, cracks will occur in the single crystal film, so it is necessary to select a substrate that matches the lattice constant of the single crystal film to be grown.

このようにして得られたビスマス置換TbIG を用いると、広い波長帯域で特性が良好であり、 波長多重通信が可能な光素子を製造することがで きる。 By using the bismuth-substituted TbIG thus obtained, it is possible to manufacture an optical element having excellent characteristics in a wide wavelength band and capable of wavelength division multiplexing communication.

このような光素子としては、光アイソレータ、 光サーキュレータ、光スイッチ及び磁界センサを 挙げることができる。 Examples of such an optical element include an optical isolator, an optical circulator, an optical switch and a magnetic field sensor.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、 本発明はその要旨を越えない限り実施例により限 定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the Examples without departing from the gist thereof.

実施例1 Tb2.84Bi0.16Fe12の組成を有
する単 結晶をフラックス法により育成した。
Example 1 A single crystal having a composition of Tb 2.84 Bi 0.16 Fe 5 O 12 was grown by a flux method.

得られた単結晶を波長1.55μmでファラデ ー回転角が45度になるように規格化し、磁気光 学素子とした。 The obtained single crystal was standardized to have a Faraday rotation angle of 45 degrees at a wavelength of 1.55 μm and used as a magneto-optical device.

得られた磁気光学素子についてファラデー回転 角の波長依存性を測定したところ、波長1.18 μmの場合にもファラデー回転角が45度であっ た。 When the wavelength dependence of the Faraday rotation angle of the obtained magneto-optical element was measured, the Faraday rotation angle was 45 degrees even when the wavelength was 1.18 μm.

実施例2 Tb2.82Bi0.18Fe12の組成を有
する単 結晶をフラックス法により育成した。
A single crystal having the composition of Example 2 Tb 2.82 Bi 0.18 Fe 5 O 12 was grown by the flux method.

得られた単結晶を波長1.55μmでファラデ ー回転角が45度になるように規格化し、磁気光 学素子とした。 The obtained single crystal was standardized to have a Faraday rotation angle of 45 degrees at a wavelength of 1.55 μm and used as a magneto-optical device.

得られた磁気光学素子についてファラデー回転 角の波長依存性を測定したところ、波長1.31 μmの場合にもファラデー回転角が45度であっ た。 When the wavelength dependence of the Faraday rotation angle of the obtained magneto-optical element was measured, the Faraday rotation angle was 45 degrees even when the wavelength was 1.31 μm.

比較例1 Tb2.76Bi0.24Fe12の組成を有
する単 結晶をフラックス法により育成した。
Comparative Example 1 A single crystal having a composition of Tb 2.76 Bi 0.24 Fe 5 O 12 was grown by the flux method.

得られた単結晶を波長1.55μmでファラデ ー回転角が45度になるように規格化し、磁気光 学素子とした。 The obtained single crystal was standardized to have a Faraday rotation angle of 45 degrees at a wavelength of 1.55 μm and used as a magneto-optical device.

得られた磁気光学素子のファラデー回転角の波 長依存性を測定したところ、1.1μm〜1.6 μmの波長域でファラデー回転角が45度となる 波長は存在しなかった。 When the wavelength dependence of the Faraday rotation angle of the obtained magneto-optical element was measured, there was no wavelength at which the Faraday rotation angle was 45 degrees in the wavelength range of 1.1 μm to 1.6 μm.

比較例2 Tb2.49Bi0.51Fe12の組成を有
する単 結晶をフラックス法により育成した。
Comparative Example 2 A single crystal having a composition of Tb 2.49 Bi 0.51 Fe 5 O 12 was grown by the flux method.

得られた単結晶を波長1.55μmでファラデ ー回転角が45度になるように規格化し、磁気光 学素子とした。 The obtained single crystal was standardized to have a Faraday rotation angle of 45 degrees at a wavelength of 1.55 μm and used as a magneto-optical device.

得られた磁気光学素子のファラデー回転角の波 長依存性を測定したところ、1.1μm〜1.6 μmの波長域でファラデー回転角が45度となる 波長は存在しなかった。 When the wavelength dependence of the Faraday rotation angle of the obtained magneto-optical element was measured, there was no wavelength at which the Faraday rotation angle was 45 degrees in the wavelength range of 1.1 μm to 1.6 μm.

比較例3 Tb2.31Bi0.69Fe12の組成を有
する単 結晶をフラックス法により育成した。
Comparative Example 3 A single crystal having a composition of Tb 2.31 Bi 0.69 Fe 5 O 12 was grown by the flux method.

得られた単結晶を波長1.55μmでファラデ ー回転角が45度になるように規格化し、磁気光 学素子とした。 The obtained single crystal was standardized to have a Faraday rotation angle of 45 degrees at a wavelength of 1.55 μm and used as a magneto-optical device.

得られた磁気光学素子のファラデー回転角の波 長依存性を測定したところ、1.1μm〜1.6 μmの波長域でファラデー回転角が45度となる 波長は存在しなかった。 When the wavelength dependence of the Faraday rotation angle of the obtained magneto-optical element was measured, there was no wavelength at which the Faraday rotation angle was 45 degrees in the wavelength range of 1.1 μm to 1.6 μm.

比較例4 Y Fe12の組成を有する単結晶をフラッ クス法により育成した。Comparative Example 4 A single crystal having a composition of Y 3 Fe 5 O 12 was grown by the flux method.

得られた単結晶を波長1.55μmでファラデ ー回転角が45度になるように規格化し、磁気光 学素子とした。 The obtained single crystal was standardized to have a Faraday rotation angle of 45 degrees at a wavelength of 1.55 μm and used as a magneto-optical device.

得られた磁気光学素子のファラデー回転角の波 長依存性を測定したところ、1.1μm〜1.6 μmの波長域でファラデー回転角が45度となる 波長は存在しなかった。 When the wavelength dependence of the Faraday rotation angle of the obtained magneto-optical element was measured, there was no wavelength at which the Faraday rotation angle was 45 degrees in the wavelength range of 1.1 μm to 1.6 μm.

第1図に、実施例1〜2、比較例2〜4で得ら れた磁気光学素子のファラデー回転角の絶対値の 波長依存性を示した。 FIG. 1 shows the wavelength dependence of the absolute value of the Faraday rotation angle of the magneto-optical elements obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 2 to 4.

実施例3 Sm Ga12単結晶基板上に、PbO− Bi系融剤から、Tb2.82Bi0.18
12の組成を有する単結晶膜を液相エピタキシャ ル法により育成した。
Example 3 Sm 3 Ga 5 O 12 single crystal substrate, a PbO Bi 2 O 3 KeiToruzai, Tb 2.82 Bi 0.18 F
A single crystal film having a composition of e 5 O 12 was grown by a liquid phase epitaxial method.

得られた単結晶膜を波長1.55μmでファラ デー回転角が45度になるように規格化し、磁気 光学素子とした。 The obtained single crystal film was standardized to have a Faraday rotation angle of 45 degrees at a wavelength of 1.55 μm and used as a magneto-optical element.

得られた磁気光学素子についてファラデー回転 角の波長依存性を測定したところ、波長1.31 μmの場合にもファラデー回転角が45度であっ た。 When the wavelength dependence of the Faraday rotation angle of the obtained magneto-optical element was measured, the Faraday rotation angle was 45 degrees even when the wavelength was 1.31 μm.

実施例4 Sm Ga12単結晶基板上に、PbO− Bi系融剤からTb2.82Bi0.18Fe
4.85 Ga0.1512の組成を有する単結晶膜を液相エピ タキシャル法により育成した。
Example 4 Sm 3 in Ga 5 O 12 single crystal substrate, PbO- Bi 2 O 3 Tb from KeiToruzai 2.82 Bi 0.18 Fe
A single crystal film having a composition of 4.85 Ga 0.15 O 12 was grown by a liquid phase epitaxial method.

得られた単結晶膜を波長1.53μmでファラ デー回転角が45度になるように規格化し、磁気 光学素子とした。 The obtained single crystal film was standardized to have a Faraday rotation angle of 45 degrees at a wavelength of 1.53 μm and used as a magneto-optical element.

得られた磁気光学素子についてファラデー回転 角の波長依存性を測定したところ、波長1.29 μmの場合にもファラデー回転角が45度であっ た。 When the wavelength dependence of the Faraday rotation angle of the obtained magneto-optical element was measured, the Faraday rotation angle was 45 degrees even when the wavelength was 1.29 μm.

実施例5 Sm Ga12単結晶基板上に、PbO− Bi系融剤からTb2.53Gd0.30Bi
0.17 Fe12の組成を有する単結晶膜を液相エピタ キシャル法により育成した。
Example 5 Sm 3 Ga 5 O 12 single crystal substrate, PbO- Bi 2 O 3 KeiToruzai from Tb 2.53 Gd 0.30 Bi
A single crystal film having a composition of 0.17 Fe 5 O 12 was grown by a liquid phase epitaxial method.

得られた単結晶膜を波長1.57μmでファラ デー回転角が45度になるように規格化し、磁気 光学素子とした。 The obtained single crystal film was standardized to have a Faraday rotation angle of 45 degrees at a wavelength of 1.57 μm and used as a magneto-optical element.

得られた磁気光学素子についてファラデー回転 角の波長依存性を測定したところ、波長1.33 μmの場合にもファラデー回転角が45度であっ た。 When the wavelength dependence of the Faraday rotation angle of the obtained magneto-optical element was measured, the Faraday rotation angle was 45 degrees even at a wavelength of 1.33 μm.

比較例5 (GdCa)(GaMgZr)12単結晶基板 上に、Tb2.19Bi0.81Fe12の組成
を有す る単結晶膜を液相エピタキシャル法により育成し た。
Comparative Example 5 A single crystal film having a composition of Tb 2.19 Bi 0.81 Fe 5 O 12 was grown on a (GdCa) 3 (GaMgZr) 5 O 12 single crystal substrate by a liquid phase epitaxial method.

得られた単結晶膜を波長1.55μmでフアラ デー回転角が45度になるように規格化し、磁気 光学素子とした。 The obtained single crystal film was standardized to have a Faraday rotation angle of 45 degrees at a wavelength of 1.55 μm and used as a magneto-optical element.

得られた磁気光学素子のファラデー回転角の波 長依存性を測定したところ、1.1μm〜1.6 μmの波長域でファラデー回転角が45度となる 波長は存在しなかった。 When the wavelength dependence of the Faraday rotation angle of the obtained magneto-optical element was measured, there was no wavelength at which the Faraday rotation angle was 45 degrees in the wavelength range of 1.1 μm to 1.6 μm.

実施例6 2つの波長においてファラデー回転角が等しく なるという特異な現象を調べるために、実施例1 で得られた磁気光学素子について2μmの波長ま でファラデー回転角の測定を行った。その結果、 Tbイオンの基底状態から励起状態への遷移に起因するファラデー効果( 1.74μm、1.82μm及び1.84μmの 波長にピークがある。)が測定された。1.74 μmより短波長側ではθは負であり、これが短 波長から長波長へ延びてきたビスマスの寄与によ る負のファラデー効果に重畳されていることが判 明した。Example 6 In order to investigate the peculiar phenomenon that the Faraday rotation angle becomes equal at two wavelengths, the Faraday rotation angle was measured up to a wavelength of 2 μm for the magneto-optical element obtained in Example 1. As a result, the Faraday effect (there are peaks at wavelengths of 1.74 μm, 1.82 μm, and 1.84 μm) due to the transition of the Tb ion from the ground state 7 F 6 to the excited states 7 F 0 and 7 F 1 . Was measured. It was found that θ F is negative on the shorter wavelength side than 1.74 μm, and this is superposed on the negative Faraday effect due to the contribution of bismuth extending from the shorter wavelength to the longer wavelength.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、ファラデー回転係数が一致す る2波長において共用することができるので、波 長多重通信用の光アイソレータ、光スイッチ、光 サーキュレータ、磁界センサー等の光素子として 使用できるため工業上非常に有用である。 According to the present invention, since it can be shared in two wavelengths having the same Faraday rotation coefficient, it can be used as an optical element such as an optical isolator, an optical switch, an optical circulator, and a magnetic field sensor for wavelength multiplexing communication, and thus can be industrially used. Very useful.

【図面の簡単な説明】 第1図は、実施例1〜2、比較例2〜3で得 られた磁気光学素子のファラデー回転角の絶対値 の波長依存性を示す図面である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a drawing showing the wavelength dependence of the absolute value of the Faraday rotation angle of the magneto-optical elements obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 2-3.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉城 孝彦 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takahiko Tamaki 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Inside Japan Broadcasting Corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主成分組成が、 TbBi3−(x+y)Fe5−z
12 (式中、Rは、テルビウムを除く希土類元素ま たはイットリウムを表し、Mは、ガリウム、ア ルミニウル、インジウム、クロムまたはコバル トを表す。x、yおよびzは、それぞれ0.16 ≦x≦0.18、1.5≦y≦2.84、0≦ z≦0.3である。) であることを特徴とする磁気光学材料。
1. A main component composition, Tb y Bi x R 3- ( x + y) Fe 5-z M z O
12 (wherein R represents a rare earth element other than terbium or yttrium, M represents gallium, aluminum, indium, chromium or cobalt. X, y and z are each 0.16 ≤ x ≤ 0 .18, 1.5 ≦ y ≦ 2.84, 0 ≦ z ≦ 0.3).
【請求項2】 主成分組成が、 TbBi3−(x+y)Fe5−z
12 (式中、Rは、テルビウムを除く希土類元素ま たはイットリウムを表し、Mは、ガリウム、ア ルミニウム、インジウム、クロムまたはコバル トを表す。x、yおよびzは、それぞれ0.16 ≦x≦0.18、1.5≦y≦2.84、0≦ z≦0.3である。 である単結晶をフラックス法で製造することを 特徴とする磁気光学材料の製造法。
Wherein the main component composition, Tb y Bi x R 3- ( x + y) Fe 5-z M z O
12 (wherein R represents a rare earth element other than terbium or yttrium, M represents gallium, aluminum, indium, chromium or cobalt. X, y and z are each 0.16 ≤ x ≤ 0 18.18, 1.5 ≦ y ≦ 2.84, 0 ≦ z ≦ 0.3 A method for manufacturing a magneto-optical material, characterized in that the single crystal is manufactured by a flux method.
【請求項3】 非磁性ガーネット基板上に、主成分組成
が、 TbBi3−(x+y)Fe5−z
12 (式中、Rは、テルビウムを除く希土類元素ま たはイットリウムを表し、Mは、ガリウム、ア ルミニウム、インジウム、クロムまたはコバル トを表す。x、yおよびzは、それぞれ0.16 ≦x≦0.18、1.5≦y≦2.84、0≦ z≦0.3である。) である単結晶膜を液相エピタキシャル法で育成 することを特徴とする磁気光学材料の製造法。
To 3. A non-magnetic garnet substrate, the main component composition, Tb y Bi x R 3- ( x + y) Fe 5-z M z O
12 (wherein R represents a rare earth element other than terbium or yttrium, M represents gallium, aluminum, indium, chromium or cobalt. X, y and z are each 0.16 ≤ x ≤ 0 .18, 1.5 ≦ y ≦ 2.84, and 0 ≦ z ≦ 0.3) are grown by a liquid phase epitaxial method.
【請求項4】 特許請求の範囲第1項記載の磁気光学材
料 を用いることを特徴とする光素子。
4. An optical element using the magneto-optical material according to claim 1.
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US7427577B2 (en) * 2006-04-06 2008-09-23 Nanocerox Inc Sintered polycrystalline terbium aluminum garnet and use thereof in magneto-optical devices

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007083419A1 (en) * 2006-01-19 2007-07-26 Mitsumi Electric Co., Ltd. Waveguide type wideband optical isolator
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