專利名稱：光學器件與法拉第旋轉(zhuǎn)器的制造方法、光學器件及光通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于光通信系統(tǒng)的法拉第旋轉(zhuǎn)器、采用法拉第旋轉(zhuǎn)器的光隔離器等的光學器件以及設有光學器件的光通信系統(tǒng)。
光與電視、無線電廣播或無線通信中使用的電波在作為電磁波這一點上是一致的。但是在光通信中使用的電磁波的頻率大約是200THz，相當于衛(wèi)星廣播(約10GHz)的約20000倍。頻率高表示波長短，就能高速傳送非常多的信號。附帶指出，光通信中使用的電磁波的波長(中心波長)為1.31μm和1.55μm。
眾所周知，光通信中使用的光纖構(gòu)成折射率不同的玻璃的二重結(jié)構(gòu)。由于通過中心的纖芯的光由于在纖芯內(nèi)部來回反射，即使光纖成為彎曲的，也能正確地傳送信號。并且因為在光纖中使用高透明度的高純度石英玻璃，光通信衰減僅為0.2dB/km。所以不用通過放大器，就可傳送約100km，與電氣通信相比，可以減少中繼器的數(shù)量。
在電氣通信中EMI(電磁干擾)成為問題，而使用光纖的通信不受電磁感應引起的噪聲的影響。因此能夠傳送極高品質(zhì)的信息。
現(xiàn)在的光通信系統(tǒng)通過光發(fā)射器的LD(激光二極管)將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，光信號通過光纖傳送后，再通過光接收器的PD(光電二極管)轉(zhuǎn)換為電信號。這樣在光通信系統(tǒng)中不可缺少的元件是LD、PD、光纖和光連接器。低速、近距離的通信系統(tǒng)不用說，在高速、遠距離的通信系統(tǒng)中除了以上元件之外光放大器、光分配器等等光傳送設備以及用于這些設備上的光隔離器、光循環(huán)器、光耦合器、光分波器、光開關、光調(diào)制器、光衰減器等光學部件(光學器件)都是必需的。
在高速、遠距離傳送或多分支的光通信系統(tǒng)中特別重要的元件是光隔離器。在目前的光通信系統(tǒng)中光隔離器用于光發(fā)射器的LD模塊和中繼器中。光隔離器是設有使電磁波僅在一個方向傳播而阻止途中反射返回的電磁波之作用的光學部件。光隔離器是一種應用磁光效應之一的法拉第效應的光學部件。法拉第效應是指使透過由具有法拉第效應的材料，即稀土鐵柘榴石單晶膜等形成的法拉第旋轉(zhuǎn)器的光的偏振面旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。像法拉第效應那樣，使光的偏振方向旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)稱作旋光性，但是與通常的旋光性不同，在法拉第效應中光的前進方向即使反過來也不回到原來狀態(tài)，而還在偏振方向旋轉(zhuǎn)。利用法拉第效應使光的偏振方向旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象的元件稱作法拉第旋轉(zhuǎn)器。
下面，以LD模塊為例說明光隔離器的功能。
LD作為與光纖一體化的LD模塊裝入光發(fā)射器中。光隔離器配置在LD和光纖之間，它具有應用法拉第效應而防止在LD上反射返回光的功能。所謂反射返回光是指從LD出射的光通過光連接器等構(gòu)件微量反射返回的光。反射返回光成為對于LD噪聲的原因。使光僅在一個方向通過的光隔離器可除去這種噪聲而保持通信品質(zhì)。
對于光發(fā)射器的LD的情況，由于從LD出射的光的振動方向(偏振方向)定在一個方向，可以采用構(gòu)造簡單的偏振依存型光隔離器。

圖19表示傳統(tǒng)的偏振依存型光隔離器10的基本結(jié)構(gòu)。光隔離器10由柘榴石單晶膜構(gòu)成的法拉第旋轉(zhuǎn)器11、用于圍住且磁化法拉第旋轉(zhuǎn)器11的圓筒狀永久磁石12和配置在法拉第旋轉(zhuǎn)器11的內(nèi)外兩面的偏振片13、14所成分。偏振片13、14按相互之間的偏振軸以45°的相對角度配置。另外在光隔離器10中將光的行進方向稱為順向，而將反射返回的方向稱為逆向。
法拉第旋轉(zhuǎn)器決定光隔離器的特性。因此為了獲得高性能的光隔離器，構(gòu)成法拉第旋轉(zhuǎn)器的材料的特性是重要的。選擇構(gòu)成法拉第旋轉(zhuǎn)器的材料的要點在于，使用波長(對于光纖1.31μm和1.55μm。)的法拉第轉(zhuǎn)角大且透明度高。具備這種條件的材料當初使用的是YIG(釔鐵柘榴石，Y3Fe5O12)，但在批量生產(chǎn)性和小型化方面是不充分的。
后來發(fā)現(xiàn)，如果用鉍(Bi)置換柘榴石型結(jié)晶的稀土類格點，則法拉第的旋轉(zhuǎn)能力飛躍提高，其后就將鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶用于法拉第旋轉(zhuǎn)器。
然而傳統(tǒng)的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶在大于飽和磁場的磁場中法拉第轉(zhuǎn)角呈現(xiàn)固定的值。而且，在小于飽和磁場的磁場中法拉第轉(zhuǎn)角與磁場大小成比例，如取消外部磁場，則法拉第效應消失。因此如圖19所示，在傳統(tǒng)的光隔離器10中設置有用于在法拉第旋轉(zhuǎn)器11上施加大于飽和磁場的磁場的永久磁石12。
光隔離器10跟其它設備、構(gòu)件一樣，也有小型化和低成本化的要求。但是，永久磁石12的存在妨礙了光隔離器10的小型化和低成本化。
如果取消磁場，傳統(tǒng)的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶的法拉第效應完全消失，從這一點看可以說是軟磁性材料。因此，永久磁石12的設置是不可缺少的。然而，如果對于鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶能夠賦予硬磁性，也就是說，即使取消外部磁場，也能維持法拉第轉(zhuǎn)角的性質(zhì)(鎖住)，則可以省略永久磁石12的設置。永久磁石12的省略將帶來光隔離器或者各種利用法拉第效應的設備、構(gòu)件的小型化和低成本化。因此，人們正在進行鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶的開發(fā)。
例如特開平6-222311號公報中公開的一種由LPE(Liquid PhaseEpitaxial液相外延)法生長的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜，在這種鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜中在與上述單晶膜面正交的方向上施加外部磁場而達到磁飽和后，即使除去該外部磁場，仍能保持磁飽和時的法拉第旋轉(zhuǎn)效應。這種單晶膜顯示，如果施加大于飽和磁場的外部磁場，即使取消外部磁場，仍能維持法拉第轉(zhuǎn)角。
但是，由于法拉第旋轉(zhuǎn)器的內(nèi)外面顏色相同，因此用肉眼區(qū)別是困難的。在制造法拉第旋轉(zhuǎn)器中當賦予硬磁性后，加工、清洗這樣的工序可以不加考慮，但在以后的工序中繼續(xù)區(qū)別其內(nèi)外是不容易的。因此在特開平10-115815號公報中提出了使在法拉第旋轉(zhuǎn)器上形成的防反射膜的色相在其內(nèi)外面上不同的方案。
更具體地說，所生長的單晶膜經(jīng)切斷、研磨后，在其內(nèi)外面分別形成色相不同的防反射膜而作成內(nèi)外色相不同的定型品后，能夠?qū)?nèi)外色相作為指標來判別磁化后的磁化方向。
但是，在上述特開平10-115815號公報中將法拉第旋轉(zhuǎn)器裝配到光隔離器等光學器件上時，必須一直掌握哪一種色調(diào)是單晶膜的外面或者是內(nèi)面。并且，為了在單晶膜的內(nèi)外面分別施以色相不同的涂層，必須使防反射膜在外面和內(nèi)面形成不同的結(jié)構(gòu)，這樣就存在便利性上的問題。
并且，不是以硬磁性柘榴石為對象，而是作為區(qū)別法拉第旋轉(zhuǎn)器的內(nèi)外面的方法，在特開2000-89165號公報中提出在縱橫方向上切斷磁性柘榴石單晶而加工成矩形板狀片時，通過沿一方的切斷線從一面進行開溝加工，沿一邊形成切口的方案。
特開平10-115815號公報的方案、特開2000-89165號公報的方案的價值均在于能夠區(qū)別法拉第旋轉(zhuǎn)器的內(nèi)外面這一點上。在特開平10-115815號公報的方案中，本來在法拉第旋轉(zhuǎn)器的內(nèi)外面上加上相同的防反射膜即可滿足需要，現(xiàn)在卻反而要采用具有不同色相的不同防反射膜，這樣就產(chǎn)生了在內(nèi)外面分別進行防反射膜的設計和成膜條件的設定的負擔。并且，依據(jù)本發(fā)明人員的研究，由內(nèi)外面的色相來識別差別，即使對于熟練者來說，有時也不容易。
并且，如特開2000-89165號公報的方案那樣，通過沿一方的切斷線從一面進行開溝加工，沿一邊形成切口的法拉第旋轉(zhuǎn)器，按照本發(fā)明人員的研究，已確認會使硬磁性法拉第旋轉(zhuǎn)器所要求的特性，特別是保磁力下降。
本發(fā)明的目的在于，提供一種便利性優(yōu)良的光學器件的制造方法，特別是一種穩(wěn)定制造高性能光學器件的技術(shù)。
本發(fā)明的目的還在于，提供一種采用防反射膜而能明確區(qū)別法拉第旋轉(zhuǎn)器的內(nèi)外面的、便利性好的方法。
本發(fā)明的目的還在于，提供一種能夠防止法拉第旋轉(zhuǎn)器所要求的特性惡化的、并能區(qū)別內(nèi)外面的加工方法?！驳谝唤鉀Q手段〕法拉第旋轉(zhuǎn)器是用LPE法等生長的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜(以下適當?shù)胤Q作“柘榴石單晶膜”或簡單稱作“單晶膜”)磁化后，經(jīng)研磨、切斷而加工到預定的厚度制成。然后將這樣制成的法拉第旋轉(zhuǎn)器與其它的光學元件一起裝配，制成光學器件。本發(fā)明人員為了用簡易的方法獲得高性能的光學器件而進行了各種研究，發(fā)現(xiàn)通過將法拉第旋轉(zhuǎn)器裝入光學器件之后執(zhí)行磁化工序，完全沒有必要區(qū)別單晶膜的內(nèi)外面。
于是，本發(fā)明提供一種光學器件制造方法，其特征在于作為裝入法拉第旋轉(zhuǎn)器的光學器件的制造方法，包括獲得構(gòu)成法拉第旋轉(zhuǎn)器、且實質(zhì)上能呈現(xiàn)矩形磁滯特性的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜的工序和在此單晶膜裝入光學器件中的狀態(tài)下對單晶膜進行磁化的磁化工序。
此處，光學器件通常包含光隔離器、光衰減器、光循環(huán)器、光開關及它們的波導型器件等。另外光隔離器有偏振依存型和非偏振依存型，但本申請的發(fā)明在只提到光隔離器時，具有包含偏振依存型和非偏振依存型二者的概念。
本發(fā)明的光學器件的制造方法中，最好在上述磁化工序之前對得到的單晶膜進行去磁處理。對單晶膜的去磁處理可以在加熱到單晶膜居里溫度以上的狀態(tài)下進行。最好通過去磁處理后，單晶膜完全失去磁力。但是去磁處理的結(jié)果有時也會殘留若干磁力，而在本申請的說明書中以單晶膜去磁處理為目的而進行的處理通常稱為“去磁處理”。而對去磁處理的結(jié)果有若干磁力殘留的情況，以下恰當?shù)胤Q為“減磁”。
并且，本發(fā)明提供的由法拉第旋轉(zhuǎn)器、法拉第旋轉(zhuǎn)器以外的光學元件和固定法拉第旋轉(zhuǎn)器的構(gòu)件所成分的光學器件具有以下的特征。即本發(fā)明的光學器件的特征在于設有能使順向的光入射的第一光學元件，與該第一光學元件有預定間隔而相對配置并使順向的光出射的第二光學元件，配置在第一光學元件與第二光學元件之間、并使透過第一光學元件的光的偏振面旋轉(zhuǎn)后向第二光學元件出射的法拉第旋轉(zhuǎn)器，以及固定法拉第旋轉(zhuǎn)器的構(gòu)件；其中法拉第旋轉(zhuǎn)器由呈現(xiàn)矩形磁滯特性的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜構(gòu)成，同時通過熔點大于此法拉第旋轉(zhuǎn)器的居里點的粘合劑固定在上述構(gòu)件上。
此處，第一光學元件和第二光學元件可以采用偏振片、金紅石等偏光分離元件等。例如，在作為光學器件制造光隔離器時，可以采用偏振片作為第一光學元件和第二光學元件。并且，作為粘合劑焊料或低熔點玻璃是合適的，采用這些材料，能夠?qū)⒎ɡ谛D(zhuǎn)器牢固地固定在構(gòu)件上。
另外，本發(fā)明提供的光學器件是由法拉第旋轉(zhuǎn)器、法拉第旋轉(zhuǎn)器以外的光學元件和固定法拉第旋轉(zhuǎn)器的構(gòu)件所成分的光學器件，其特征在于法拉第旋轉(zhuǎn)器由呈現(xiàn)矩形磁滯特性的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜構(gòu)成，同時通過熔點大于200°的粘合劑將該法拉第旋轉(zhuǎn)器固定在構(gòu)件上。再有，熔點大于200°的粘合劑有焊料和低熔點玻璃等。
并且，本發(fā)明提供的法拉第旋轉(zhuǎn)器的制造方法，其特征在于作為采用實質(zhì)上呈現(xiàn)矩形磁滯特性的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜的法拉第旋轉(zhuǎn)器的制造方法，包括獲得單晶膜的工序、對獲得的單晶膜進行去磁處理的工序、對去磁處理后的單晶膜施以規(guī)定處理的工序以及對施以了規(guī)定處理的單晶膜進行磁化的工序。該去磁處理是為了使單晶膜去磁(或減磁)而進行的處理。去磁處理可以采用將法拉第旋轉(zhuǎn)器加熱到法拉第旋轉(zhuǎn)器的居里溫度以上或采用交流去磁的方法。
眾所周知，光隔離器等光學器件適用于光通信系統(tǒng)中。本發(fā)明的方案是將本發(fā)明的光學器件用于光通信系統(tǒng)中。該方案的光通信系統(tǒng)包括發(fā)出由電信號轉(zhuǎn)換的光信號的光發(fā)射器、傳送由上述光發(fā)射器發(fā)出的上述光信號的光傳送線路以及接收通過上述光傳送線路而傳送的上述光信號并將接收的上述光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光接收器，上述光發(fā)射器設有將上述電信號轉(zhuǎn)換為上述光信號的電-光轉(zhuǎn)換元件和配置于上述電-光轉(zhuǎn)換元件與上述光傳送線路之間的光學器件，構(gòu)成上述光學器件的法拉第旋轉(zhuǎn)器由呈現(xiàn)矩形磁滯特性的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜成分，同時通過熔點大于該法拉第旋轉(zhuǎn)器居里點的粘合劑固定在構(gòu)件上?！驳诙鉀Q手段〕本發(fā)明人員在研究了采用防反射膜區(qū)別法拉第旋轉(zhuǎn)器內(nèi)外面的方法后，提出不是如特開平10-115815號公報的方案那樣使色相在內(nèi)外面上不同，而是在內(nèi)外面的任一個面上形成如先前一樣在整個面上形成防反射膜，而在另一個面的一部分上設置不形成防反射膜的區(qū)域，這樣在內(nèi)外面上防反射膜的形態(tài)不同，則能夠區(qū)別內(nèi)外面。
因此，本發(fā)明的特征在于作為使入射光的偏振面旋轉(zhuǎn)的法拉第旋轉(zhuǎn)器，包括由鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜構(gòu)成并設有相對的內(nèi)外面的扁平狀旋轉(zhuǎn)器本體和在上述旋轉(zhuǎn)器本體的內(nèi)外面上形成的防反射膜，上述防反射膜在上述內(nèi)外面中的形成狀態(tài)不同。
由于本發(fā)明的法拉第旋轉(zhuǎn)器在內(nèi)外面中防反射膜的形成狀態(tài)不同，因此只要在內(nèi)外面上照射光，一看就能區(qū)別內(nèi)外面。與使內(nèi)外面的防反射膜的色相不同的情況相比，可顯著提高區(qū)別內(nèi)外面的簡易性。例如對于防反射膜的色相是淺紫色和藍紫色的不同，如果考慮到構(gòu)成法拉第旋轉(zhuǎn)器本體的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜大致是黑色，則并不容易加以區(qū)別。
與此形成對比，依據(jù)本發(fā)明，即使色相相同，只要照射光，就能夠明確區(qū)別未形成防反射膜的區(qū)域和形成防反射膜的區(qū)域。并且如果要決定在整個面上形成防反射膜的面是外面還是內(nèi)面，只要識別整面形成防反射膜的面，就能區(qū)別法拉第旋轉(zhuǎn)器的內(nèi)外面。
防反射膜在內(nèi)外面形成的形態(tài)存在各種狀況。例如通過在內(nèi)外面的任何一個面中至少一個角部的近旁不形成防反射膜，就能夠使防反射膜在內(nèi)外面中形成的狀態(tài)不同。例如，如果防反射膜在裝入光隔離器時，在光透過的區(qū)域形成，就能夠發(fā)揮功能。反過來說，在光透過區(qū)域以外的區(qū)域形成防反射膜也沒有意義。以往的法拉第旋轉(zhuǎn)器只不過是避免僅在光透過區(qū)域上選擇性地形成防反射膜的麻煩，而在內(nèi)外兩面的整個面上形成防反射膜。
因此，本發(fā)明所推薦的是在不適用于光透過區(qū)域的角部近旁形成不設防反射膜的區(qū)域。
并且，最好在內(nèi)外面的任何一個面的整個面上形成防反射膜，而在另一個面上僅在包含法拉第旋轉(zhuǎn)器的光透過區(qū)域的預定的區(qū)域上形成防反射膜。
以上的方案是有關采用防反射膜區(qū)別法拉第旋轉(zhuǎn)器的內(nèi)外兩面的方法，但是如以下說明中提及，本發(fā)明也提出了施以機械加工等其它加工來區(qū)別法拉第旋轉(zhuǎn)器的內(nèi)外兩面的方法。
如特開2000-89165號公報的方案那樣，通過沿著一方的切斷線從一面進行開溝加工而沿一邊形成切口的法拉第旋轉(zhuǎn)器會產(chǎn)生保磁力下降，磁滯特性出現(xiàn)非對稱性。然而，通過限定加工區(qū)域，就能夠防止特性惡化，并能區(qū)別法拉第旋轉(zhuǎn)器的內(nèi)外面。
本發(fā)明的方案是將加工區(qū)域限定在光透過區(qū)域以外的區(qū)域，更具體地說，限定在法拉第旋轉(zhuǎn)器的角部而形成區(qū)別內(nèi)外面的處理部分。即本發(fā)明作為使入射光的偏振面旋轉(zhuǎn)的法拉第旋轉(zhuǎn)器，其特征在于包括由鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜構(gòu)成并設有相對的內(nèi)外面的扁平狀旋轉(zhuǎn)器本體和設在上述旋轉(zhuǎn)器本體的角部上的內(nèi)外面確認處理部分。
本發(fā)明的內(nèi)外面確認處理部分，可以將旋轉(zhuǎn)器本體的至少一個角部進行倒角加工。例如通過將屬于旋轉(zhuǎn)器本體的外面或內(nèi)面的任何一個面的角部進行倒角加工，能夠區(qū)別旋轉(zhuǎn)器本體的內(nèi)外。倒角加工的角部至少有一個就足夠，但是也容許對2～4個角部進行倒角加工。
作為本發(fā)明的內(nèi)外面確認處理部分，也可以修圓加工旋轉(zhuǎn)器本體的全部邊緣部，并且在屬于旋轉(zhuǎn)器本體的外面的邊緣部以及屬于內(nèi)面的邊緣部進行有差異的修圓加工。
再有，關于本發(fā)明中角部和邊緣部將在以后所述的實施例中談及。所謂修圓加工是指將倒角加工的加工面形成圓形的狀態(tài)。
作為本發(fā)明的內(nèi)外面確認處理部分并不限于以上進行機械加工的方式，例如也可以通過在角部進行印刷而構(gòu)成內(nèi)外面確認處理部分。另外也可以將在角部上照射激光束而得到的激光照射痕跡作為內(nèi)外面確認處理部分。
再有，重要的是以上的內(nèi)外面確認處理部分在法拉第旋轉(zhuǎn)器的光透過區(qū)域之外形成。這是由于在光透過區(qū)域內(nèi)有內(nèi)外面確認處理部分的情況下，可能會阻礙法拉第旋轉(zhuǎn)器中光的透過而使法拉第旋轉(zhuǎn)器的特性惡化。另外以上的內(nèi)外面確認處理部分的例子只不過列舉了理想的方式，并不是本發(fā)明中的全部方式。
圖2是表示依據(jù)本發(fā)明實施例1的LD模塊結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖3是表示依據(jù)本發(fā)明實施例1的光隔離器結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是表示依據(jù)本發(fā)明實施例1的光隔離器制造工序的流程圖。
圖5用于說明LPE方法的圖。
圖6是表示在法拉第旋轉(zhuǎn)器裝入光隔離器的狀態(tài)下進行磁化的狀況圖。
圖7是表示依據(jù)本發(fā)明實施例2中實施例2-1的法拉第旋轉(zhuǎn)器的圖。
圖8是表示依據(jù)本發(fā)明實施例2中實施例2-2的法拉第旋轉(zhuǎn)器的圖。
圖9是表示依據(jù)本發(fā)明實施例2中實施例2-3的法拉第旋轉(zhuǎn)器的圖。
圖10是表示依據(jù)本發(fā)明實施例2中實施例2-4的法拉第旋轉(zhuǎn)器的圖。
圖11是表示依據(jù)本發(fā)明實施例2中實施例2-5的法拉第旋轉(zhuǎn)器的圖。
圖12是表示依據(jù)本發(fā)明實施例2中實施例2-6的法拉第旋轉(zhuǎn)器的圖。
圖13是表示依據(jù)本發(fā)明實施例2的法拉第旋轉(zhuǎn)器制造工序的流程圖。
圖14是表示依據(jù)本發(fā)明實施例2中實施例2-1的法拉第旋轉(zhuǎn)器制造方法的圖。
圖15是表示依據(jù)本發(fā)明實施例2中實施例2-1的法拉第旋轉(zhuǎn)器制造方法的圖。
圖16是表示依據(jù)本發(fā)明實施例2中實施例2-5的法拉第旋轉(zhuǎn)器制造方法的圖。
圖17是表示依據(jù)本發(fā)明實施例2中實施例2-6的法拉第旋轉(zhuǎn)器制造方法的圖。
圖18是表示與比較例有關的法拉第旋轉(zhuǎn)器的圖。
圖19是表示傳統(tǒng)的光隔離器結(jié)構(gòu)的圖。
首先，用圖1說明本發(fā)明采用的光通信系統(tǒng)1。
光通信系統(tǒng)1是用于在發(fā)射側(cè)與接收側(cè)之間通過光信號傳送信息的系統(tǒng)。在發(fā)射側(cè)設置光發(fā)射器2，而在接收側(cè)設置光接收器3。光發(fā)射器2和光接收器3通過由光纖成分的光傳送線路4連接。光放大器5位于光傳送線路4中間。根據(jù)光傳送線路4的長度設置相應數(shù)量的光放大器5。
光發(fā)射器2中設有電子線路21和LD模塊22。以成為傳送對象的數(shù)據(jù)作為電信號接收的電子線路21在進行預定的處理后，將電信號輸出到LD模塊22。LD模塊22將接收的電信號轉(zhuǎn)換為光信號后，傳送到光傳送線路4。
光接收器3中設有PD模塊31和電子線路32。接收了來自光傳送線路4的光信號的PD模塊31，將該信號轉(zhuǎn)換為電信號后，輸出到電子線路32。電子線路32將接收的電信號輸出到接收側(cè)。
在光傳送線路4上配置的光放大器5進行放大，以防止光傳送線路4傳送的光信號衰減。
圖2是表示LD模塊22結(jié)構(gòu)的圖。LD模塊22中設有配置在外殼內(nèi)的LD 222，使LD 222輸出的光(信號)透過的透鏡223，以及使透過透鏡223的光(信號)的偏振面旋轉(zhuǎn)的光隔離器224。
圖3是表示光隔離器224結(jié)構(gòu)的圖。如圖3所示，光隔離器224具有法拉第旋轉(zhuǎn)器224b配置在兩個偏振片224a、224c之間的結(jié)構(gòu)。兩個偏振片224a、224c以預定的間隔相對配置?，F(xiàn)在，如果順向的光入射在偏振片224a上，則順向的光就從偏振片224c向光傳送線路4出射。
偏振片224a、224c可以采用眾所周知的材料。例如要求是康寧公司制的“波拉高”(ポ-ラ·コア(商品名))，但不限定于此。
法拉第旋轉(zhuǎn)器224b使透過偏振片224a的順向的光的偏振面例如只旋轉(zhuǎn)45°后，向偏振片224c出射。偏振片224c的偏振軸對于偏振片224a的偏振軸只旋轉(zhuǎn)45°而配置。因此偏振片224c使順向的光透過。而從偏振片224c一側(cè)入射、并透過偏振片224c的反方向的光的偏振面通過法拉第旋轉(zhuǎn)器224b，再僅旋轉(zhuǎn)45°后，與偏振片224a的偏振軸垂直。這樣光隔離器224使來自偏振片224a側(cè)的順向光透過，而阻止來自偏振片224c側(cè)的逆向光透過。
本實施例中該法拉第旋轉(zhuǎn)器224b由鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜構(gòu)成。該法拉第旋轉(zhuǎn)器224b作為光隔離器等光學器件的一部分而發(fā)揮功能。
下面，采用圖4說明本實施例的光學器件的制造方法。如上所述，本實施例的特征在于將由單晶膜構(gòu)成的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b裝入光隔離器224等光學器件后進行磁化。下面詳細說明本實施例的光學器件的制造方法。
如圖4所示，本實施例包括單晶膜生長工序(步驟S101)、去磁處理工序(步驟S102)、切斷、研磨工序(步驟S103)和磁化工序(步驟S104)。
下面在談及單晶膜所要求的成分后，說明各工序。<單晶膜的成分>
單晶膜的構(gòu)成材料選擇硬磁性材料，即在后面所述的磁化工序(步驟S104)后使法拉第旋轉(zhuǎn)器224b呈現(xiàn)矩形磁滯特性的材料。
鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜的成分最好是(Bi3-X-RX)Fe(5-W)MWO12的化學成分(但R為包含Y的稀土元素中的一種或兩種以上元素，M為Ga、Al、Ge、Sc、In、Si與Ti中的一種或兩種以上元素)。此處，R為包含Y的稀土元素(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb與Lu)中的一種或兩種以上元素。下面將包含Y的稀土元素稱作“稀土元素R”。
并且，本實施例的硬磁性柘榴石材料中，0.5≤x≤2.5且0.2≤w≤2.5，最好是1.0≤x≤2.3且0.4≤w≤1.5。
作為稀土元素R，特別理想的是Gd、Tb、Yb。Gd的磁矩在稀土元素中是最大的，因此對于降低飽和磁化(4πMs)是有效的。并且，GdBi系柘榴石的磁化反轉(zhuǎn)溫度是-10℃左右，與TbBi系柘榴石的-50℃相比，更接近室溫，因此對于硬磁性是有利的。另外，Gd不吸收波長大于1.2μm的光，因此對于插入損耗是有利的。
Tb是對于確保溫度特性和波長特性有效的元素。Gd的磁各向異性大，對于高頑磁力化是有效的元素，但是Tb對于高頑磁力的貢獻更大。
基于以上理由，本實施例的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜的成分最好設定為(Bi3-a-b-cGdaTbbYbc)Fe(5-W]MWO12的化學成分(式中，M為Ga、Al、Ge、Sc、In、Si與Ti中的一種或兩種以上元素，0.5≤a+b+c≤2.5，0.2≤w≤2.5)。
本實施例的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜以LPE法形成為前提，但為了調(diào)整該單晶膜的晶格常數(shù)使之適合襯底的晶格常數(shù)而加入了Yb。為了增大法拉第旋轉(zhuǎn)能力，最好是含Bi量大的晶體。此處，法拉第轉(zhuǎn)角與構(gòu)成法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的材料厚度成比例，將每單位厚度的轉(zhuǎn)角稱作法拉第旋轉(zhuǎn)能力。由于光隔離器224中使用的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的旋轉(zhuǎn)角是45°，因此法拉第旋轉(zhuǎn)能力越大，法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的厚度可以越薄，這對于小型化是有利的。
LPE法中采用的襯底(以下稱為LPE襯底)具有預定的晶格常數(shù)。由于Bi的離子半徑大，因此，單增加Bi的量，不能將要獲得的結(jié)晶膜的晶格常數(shù)調(diào)制得和襯底的晶格常數(shù)相適合。因此，通過增加Bi的量，并使之含有離子半徑小的Yb，就能將要獲得的結(jié)晶膜的晶格常數(shù)調(diào)整得和襯底的晶格常數(shù)相適合。并且Yb對光通信中使用的光波長區(qū)域的光不吸收，所以不會使插入損耗惡化。
在本實施例的鉍置換型稀土鐵柘榴石材料中，M為置換Fe的一部分的元素，M可以是從Ga、Al、Ge、Sc、In、Si與Ti中選擇一種或兩種以上元素。從對單晶膜生長的穩(wěn)定性或容易程度的影響考慮，其中以Ga為最理想。
在本實施例的鉍置換型稀土鐵柘榴石材料中，表示Gd、Tb、Yb含量的a、b、c為0.5≤a+b+c≤2.5。如果a+b+c小于0.5，離子半徑大的Bi的量相對較多，則不能調(diào)整得與用于通過LPE法生長單晶膜的LPE板的晶格常數(shù)相適合。而如果a+b+c大于2.5，則相反，Bi的量相對較少，法拉第旋轉(zhuǎn)能力減小。結(jié)果必須增加單晶膜的厚度，通過LPE法生長單晶膜變得困難，引起合格率下降。a+b+c的范圍最好為1.0≤a+b+c≤2.3。
另外，a、b、c的值最好分別是0.1≤a≤1.5，0.3≤b≤2.0，0.1≤c≤1.5。a(Gd量)不小于0.1是為了充分確保用于獲得硬磁性的磁各向異性。而如果a大于1.5，則由于Tb和Bi的量不足，不能獲得高的法拉第旋轉(zhuǎn)能力。
b(Tb量)不小于0.3是為了充分確保用于獲得硬磁性的磁各向異性。另一方面，如果b大于2.0，則波長超過1.5μm的光中的插入損耗增大。
c(Yb量)不小于0.1是因為Yb量小于0.1時，不能確保足夠的法拉第旋轉(zhuǎn)能力，必須增加膜厚。而如果c大于1.5，則由于Gd、Tb和Bi的量不足，不能確保高的法拉第旋轉(zhuǎn)能力。
在本實施例的鉍置換型稀土鐵柘榴石材料中，M對Fe的置換量w為0.2≤w≤2.5。當w小于0.2時，所得到的單晶膜不保持矩形磁滯特性。另一方面，如果w大于2.5，則在單晶膜生長中在熔融部分生成不必要的結(jié)晶核，單晶膜的良好生長變得困難。w的范圍最好為0.3≤w≤2.0，w范圍為0.4≤w≤1.5則更好。
但是，如上所述，本實施例的特征在于將由硬磁性鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜成分的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b裝入光隔離器224等光學器件之后進行磁化，此單晶膜的成分并不特別限定于上述范圍，為了使單晶膜具有硬磁性，可以適當調(diào)整。
依據(jù)本實施例的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b可以由以上說明的鉍置換型稀土鐵柘榴石材料，例如由采用LPE法生長的單晶膜構(gòu)成。此單晶膜實質(zhì)上呈現(xiàn)矩形磁滯特性。<單晶膜生長工序>
下面，說明單晶膜生長工序(步驟S101)。
本實施例的單晶膜可以采用LPE法生長。圖5是表示采用LPE法生長單晶膜的情況的示圖。
如圖5所示，將要獲得的單晶膜的原料和助熔劑投入例如鉑制的坩堝40中。投入鉑坩堝40中的原料和助熔劑，通過在加熱線圈41上通電而加熱、熔融后，形成熔融物42。使熔融物42的溫度下降，成為過冷卻狀態(tài)后，如果一邊使LPE襯底43旋轉(zhuǎn)，一邊接觸熔融物，則在LPE襯底43上外延生長單晶膜44。另外，在生長的單晶膜44上不可避免地會混入助熔劑和來自坩堝40的雜質(zhì)，自不待言，本實施例容許這種不可避免的雜質(zhì)的混入。當然，為了獲得本實施例的效果，要求降低這些雜質(zhì)的混入。
采用LPE法得到的單晶膜44的生長厚度比最終要得到的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的厚度厚一些。這是因為它要經(jīng)研磨加工后作為法拉第旋轉(zhuǎn)器224b來使用。<去磁處理工序>
在單晶膜生長工序(步驟S101)中生長單晶膜44后，進入去磁處理工序(步驟S102)。去磁處理工序(步驟S102)是為了使單晶膜44的磁力消失，也就是使單晶膜44去磁(或減磁)而進行的工序。本實施例包括去磁處理工序(步驟S102)是基于以下的理由即在單晶膜生長工序(步驟S101)中生長的單晶膜44已經(jīng)帶有某種程度的磁力。而且如果對于帶有磁力的單晶膜44施行切斷、研磨、無反射涂層等預定的處理，則鐵等金屬灰塵、金屬夾具等由于磁力會附著在單晶膜44的表面。
在附著這種灰塵等的狀態(tài)下切斷、研磨單晶膜44，從制造效率和加工精度等方面考慮是有問題的，而對于附著這種灰塵的狀態(tài)下直接將單晶膜44裝入光隔離器224等光學器件中的情況，光學器件的特性會惡化。因此最好在切斷、研磨工序(步驟S103)之前先進行去磁處理工序(步驟S102)。
對單晶膜44的去磁處理方法，例如可以有加熱、交流去磁或者它們的組合等。在采用加熱對單晶膜44進行去磁(或減磁)時，加熱溫度應為單晶膜44的居里點以上的溫度。眾所周知，如果磁性物處于居里點以上的高溫，則磁力完全消失。此處，單晶膜44的居里點由于成分不同而異，一般約為180～200℃。
具體地說，在鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜中在Fe未被Ga、Al等置換的情況下，單晶膜44的居里點約為280℃，而在Fe被Ga、Al等置換的情況下，單晶膜44的居里點約為190～200℃。因此在本實施例中所謂單晶膜44的居里點以上的溫度具體指180℃以上的溫度。
在采用交流去磁對單晶膜44去磁(或減磁)時，可以在幾乎無靜磁場的場所作用充分強的交流磁場，然后可使振幅逐漸減小到0。<切斷、研磨工序>
在去磁處理工序(步驟S102)中單晶膜44進行去磁(或減磁)后，進入切斷、研磨工序(步驟S103)。在切斷、研磨工序(步驟S103)中將單晶膜44切斷、研磨到預定的大小，從而獲得法拉第旋轉(zhuǎn)器224b。
單晶膜44的切斷要求采用鋼絲鋸進行。如果采用鋼絲鋸切斷，可以將切斷時的掉片控制在最小程度。由于這樣控制掉片，可以保持在單晶膜生長工序(步驟S101)中生長的近乎完全結(jié)晶的狀態(tài)，獲得磁特性良好的單晶膜44。此處，所謂掉片是指在切斷單晶膜44時單晶膜44的切斷面的邊緣產(chǎn)生缺口的現(xiàn)象。
在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b上，采用對所使用的光波長而言轉(zhuǎn)角為45°單晶膜44。換句話說，采用LPE法生長的單晶膜44被研磨加工到法拉第轉(zhuǎn)角成為45°。法拉第旋轉(zhuǎn)器224b具有約500μm的厚度。
經(jīng)切斷、研磨加工之后，為了減少插入損耗，要求在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的表面上施以無反射涂層。此處，所謂插入損耗是指出射光相對于入射光的衰減量。在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b中的插入損耗包括構(gòu)成法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的材料的光吸收損失和由于此材料與空氣的折射率差異而引起的界面的反射損失。為了確保高品質(zhì)的信息傳送，要求降低法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的插入損耗，而通過在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的表面上加無反射涂層，反射損失能夠降低到可忽略的程度。<磁化工序>
在切斷、研磨工序(步驟S103)獲得預定尺寸的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b后，進入磁化工序(步驟S104)。在磁化工序(步驟S104)中對由單晶膜44形成的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b施加外部磁場。該磁化工序(步驟S104)是本實施例的特征部分，在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b被裝入光隔離器224等光學器件的狀態(tài)下進行。因此在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b被裝入光隔離器224等光學器件時，完全不需要區(qū)分法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的內(nèi)外面。
磁化工序(步驟S104)中的外部磁場強度應不小于飽和磁場，具體地說，在具有上述成分的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的情況下，應為500Oe以上。最大是在約數(shù)倍于頑磁力Hc的范圍內(nèi)，外部磁場強度越高，越能期待法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的高頑磁力化。但是為了防止裝置成本上升，在目前條件下外部磁場強度的上限應約20kOe。最好是外部磁場強度大于1kOe，外部磁場強度大于2kOe則更好。
施加外部磁場的時間可以為1分鐘至1小時左右。但是此時間是受外部磁場強度左右的，在外部磁場強度高的情況下，具體地說，在外部磁場的強度大于2kOe的情況下，施加外部磁場的時間即使為數(shù)秒，也能夠獲得高頑磁力的效果。
如上所述，本實施例是在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b裝入光隔離器224中的狀態(tài)下進行磁化。此處，用圖6表示法拉第旋轉(zhuǎn)器224b磁化的情況。
如圖6所示，法拉第旋轉(zhuǎn)器224b通常在用粘合劑S固定于金屬構(gòu)件M的狀態(tài)下，裝入光隔離器224中。而且，保持法拉第旋轉(zhuǎn)器224b裝于光隔離器224等光學器件中的狀態(tài)不變，在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b上施加飽和磁場以上的磁場。
為了在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b上施加飽和磁場以上的磁場，可以采用例如電磁鐵等磁場發(fā)生裝置(圖中未表示)。也就是保持法拉第旋轉(zhuǎn)器224b裝于光隔離器等光學器件中的狀態(tài)不變，將該光學器件設置在電磁鐵等磁場發(fā)生裝置中，在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b上施加飽和磁場以上的磁場。磁場的施加方向設為最終法拉第旋轉(zhuǎn)器224b應被磁化的方向，具體地說，在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的厚度方向上施加磁場。如圖6所示，法拉第旋轉(zhuǎn)器224b配置在偏振片224a、224c之間，與光的行進方向即順向的光大致平行地在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的厚度方向施加磁場。
在固定法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的金屬構(gòu)件M上，與法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的形狀相適合地形成插入并保持法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的插入孔。粘合劑S以往采用熔點低于法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的居里點以下的溫度的樹脂，具體地說低于180℃的樹脂等。這是由于以往采用的工序是經(jīng)磁化工序之后再將法拉第旋轉(zhuǎn)器224b再裝入光隔離器224的工序。也就是說，對于經(jīng)磁化工序的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b，如果加熱到法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的居里點以上，則磁力完全消失，而磁化的意義也完全失去。因此用熔點低于居里點的樹脂將法拉第旋轉(zhuǎn)器224b固定在金屬構(gòu)件M上。
但是在以樹脂等作為粘合劑S的情況下，粘結(jié)強度低，光隔離器224的可靠性不充分。因此本實施例基于與以往完全不同的設想，提出采用熔點大于法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的居里點的粘合劑，即大于180℃或200℃的粘合劑S。如上所述，本實施例是在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b裝入光隔離器224之后進行磁化。所以在磁化工序(步驟S104)之前，將法拉第旋轉(zhuǎn)器224b在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的居里點以上的溫度下加熱，在特性上不會有任何問題。
有各種各樣的熔點大于法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的居里點的粘合劑S，但其中以焊料、低熔點玻璃作為粘合劑S為最好。焊料、低熔點玻璃與樹脂相比，不僅粘結(jié)強度高，而且具有以下優(yōu)點即在焊料、低熔點玻璃作為粘合劑S時，即使加熱到它的熔點以上，也不會產(chǎn)生腐蝕固定法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的金屬構(gòu)件M的揮發(fā)成分。因此，在焊料、低熔點玻璃作為粘合劑S而使用時，不會腐蝕金屬構(gòu)件M，而且能將法拉第旋轉(zhuǎn)器224b牢固地固定于金屬構(gòu)件M。
焊料中有金錫(Au-Sn)焊料等各種各樣的材料，而在采用金錫(Au-Sn)焊料的場合，其成分可以如下Au60～90wt％，Sn10～40wt％。金錫(Au-Sn)焊料的熔點為200～300℃，具體數(shù)值隨成分不同而異。
作為低熔點玻璃，可以采用例如鉛-硼酸系玻璃、銀-磷酸系玻璃。鉛-硼酸系玻璃、銀-磷酸系玻璃的熔點為350～500℃，具體數(shù)值也隨成分不同而異。
裝入采用以上成分和制造方法的本實施例的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的光隔離器224具有良好的特性，具體地說，具有低的插入損耗和高的消光比。
另外用圖4表示制造光隔離器224的工序，但是也可以在經(jīng)過切斷、研磨工序(步驟S103)之后且在磁化工序(步驟S104)之前，再次進行去磁處理工序(步驟S102)。在這種情況下能夠更有效地防止因切斷、研磨工序(步驟S103)而產(chǎn)生的切屑等附著在單晶膜44上。并且，也可以省略去磁處理工序(步驟S102)，在磁化工序(步驟S104)之前利用以粘合劑S將法拉第旋轉(zhuǎn)器224b固定在金屬構(gòu)件M上時的加熱一并進行去磁(或減磁)。這種場合，以焊料等粘合劑S將法拉第旋轉(zhuǎn)器224b固定在金屬構(gòu)件M上時所需要的加熱時間可以設定得比通常的時間長。
以下，說明本實施例的具體實施例。(實施例1-1)以下，用為確認以基于圖4所示的工序?qū)⒎ɡ谛D(zhuǎn)器224b裝入光隔離器224之后再進行磁化的光隔離器224特性而進行的實驗作為實施例1-1進行說明。
以氧化鉍(Bi2O3，4N)、氧化亞鐵(Fe2O3，4N)、氧化釓(Gd2O3，4N)、氧化鋱(Tb4O7，3N)、氧化鐿(Yb2O3，4N)、氧化鎵(Ga2O3，4N)為原料，采用圖5所示的裝置，通過外延生長法生長一種鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜。所用LPE襯底是(111)柘榴石單晶(GdCa)3(GaMgZr)5O12。此襯底的晶格常數(shù)是1.±0.nm。而選擇上述原料是為了在單晶膜44磁化之后，呈現(xiàn)硬磁性。并且，除了上述材料之外，以氧化鉛(PbO，4N)和氧化硼(B2O3，5N)作為助熔劑投入鉑坩堝40中。
對生長鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜之后而獲得的單晶膜44的成分分析的結(jié)果是Bi1.0Gd0.4Tb1.2Yb0.4Fe4.0Ga1.0O12。而此單晶膜44的居里溫度是190℃。接著，將這樣獲得的單晶膜44在升溫爐內(nèi)加熱到430℃，即單晶膜44的居里點以上的溫度，進行去磁處理，將去磁后的單晶膜44切斷、研磨到預定的厚度和大小。再有，切斷、研磨后的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的尺寸為高1.0×寬1.0mm×厚500μm。
在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b上涂敷無反射涂層后，與偏振片224a、224c一起裝配成為光隔離器224。將這樣裝配的光隔離器224設置在磁場發(fā)生器中，在外部磁場10kOe中在要求的方向磁化。接著，測定光隔離器224的特性，結(jié)果顯示其插入損耗為0.15dB，消光比為35dB。而產(chǎn)品合格率為100％。(比較例1-1)采用與實施例1-1同樣的方法生長的單晶膜44在外部磁場10kOe中磁化后，經(jīng)切斷、研磨并涂敷無反射涂層，制成法拉第旋轉(zhuǎn)器。然后，將法拉第旋轉(zhuǎn)器224b與偏振片224a、224c一起裝成光隔離器。測定光隔離器的特性，結(jié)果顯示其插入損耗為1.3dB，消光比為17dB，作為光隔離器二者都呈現(xiàn)不充分的值。并且，產(chǎn)品合格率為80％。
調(diào)查特性不充分的原因的結(jié)果，確認在光隔離器內(nèi)的法拉第旋轉(zhuǎn)器的光路面上附著有微量的灰塵。可以認為灰塵是在裝配光隔離器時附著的。
從以上實施例1-1和比較例1-1的結(jié)果可知通過將法拉第旋轉(zhuǎn)器224b裝入光隔離器224后再進行磁化，可以獲得具有插入損耗低、消光比良好的光隔離器224。并可知通過將法拉第旋轉(zhuǎn)器224b裝入光隔離器224后進行磁化，可以不管法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的內(nèi)外面而裝入光隔離器224中，因此制造效率大幅提高，同時與在裝入光隔離器224之前進行磁化的情況相比，合格率顯著改善。(實施例1-2)
以用于確認由粘合劑將法拉第旋轉(zhuǎn)器224b固定在金屬構(gòu)件(不銹鋼構(gòu)件)之后，再裝入光隔離器224中后進行磁化的情況的產(chǎn)品合格率所進行的實驗作為實施例1-2進行說明。
將由實施例1-1獲得的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b(單晶膜44生長后加熱到居里點以上的溫度，進行去磁處理，再切斷、研磨到預定的厚度和大小，涂敷無反射涂層)采用以下的粘合劑固定在不銹鋼構(gòu)件上，然后與偏振片224a、224c一起裝配成光隔離器224。下面，將采用金錫焊料的粘合劑稱作樣品1，采用鉛-硼酸系玻璃的粘合劑稱作樣品2。(粘合劑)金錫焊料(Au/Sn＝80/20)熔點約250℃鉛-硼酸系玻璃熔點約430℃測定樣品1和樣品2的插入損耗和消光比，它具有與實施例1-1同樣的特性。而產(chǎn)品合格率為100％，具有理想的值。
如上所述，如本實施例所推薦的，通過將法拉第旋轉(zhuǎn)器224b裝入光隔離器224后再進行磁化，可以獲得具有插入損耗低、消光比良好的高性能光隔離器224。另外通過采用熔點高于法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的居里溫度的焊料或低熔點玻璃作為粘合劑S，可提高法拉第旋轉(zhuǎn)器224b和金屬構(gòu)件M的粘結(jié)強度，其結(jié)果提高了光隔離器224的可靠性。另外，通過將法拉第旋轉(zhuǎn)器224b裝入光隔離器224后再進行磁化，可以不用去注意法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的內(nèi)外面而裝入光隔離器224中，因此制造效率大幅提高，同時合格率得到改善。
在實施例1-1和實施例1-2中對于采用法拉第旋轉(zhuǎn)器224b和偏振片224a、224c裝配光隔離器224的情況進行了說明，但并不限于玻璃偏振片，在采用在玻璃、雙折射玻板、玻璃上蒸鍍金屬而構(gòu)成的金屬薄膜反射鏡等光學元件和法拉第旋轉(zhuǎn)器224b一起制作的光學器件時也可以期待取得同樣的效果。
下面參照附圖更詳細、具體地說明本發(fā)明的實施例2。正如前面所述，本實施例的法拉第旋轉(zhuǎn)器的主要用途有光通信系統(tǒng)。另外如圖6所示，法拉第旋轉(zhuǎn)器224b在垂直于光透過方向的面呈矩形，而在此矩形范圍內(nèi)透過的光一般成為圓形。因此可以說并不是法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的所有部分都可用于發(fā)揮它的功能，對應于光透過區(qū)域以外的部分并沒有發(fā)揮作為法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的功能。
在本實施例中，法拉第旋轉(zhuǎn)器224b由呈現(xiàn)矩形磁滯特性的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜構(gòu)成。鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜的成分與實施例1中所示的成分相同，因此在-20～+80℃的溫度范圍，即保證光隔離器224工作所必須的溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)法拉第效應，同時可以得到法拉第旋轉(zhuǎn)能力大于700°/cm的鉍置換型稀土鐵柘榴石材料。此柘榴石材料在施加大于該材料所具有的飽和磁場的外部磁場之后，即使除去該外部磁場后，實質(zhì)上仍能維持以上的法拉第旋轉(zhuǎn)能力。
再有，最好將本實施例應用于硬磁性鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜，但也不排除在軟磁性鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜中的應用。因為即使對于例如偏振倒波器、光衰減器那樣采用軟磁性鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜的情況，也有涉及到要考慮內(nèi)外面問題的用途。
接著，對法拉第旋轉(zhuǎn)器224b作更詳細的說明。
依據(jù)本實施例的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的防反射膜在內(nèi)外面上形成形態(tài)不同。作為其方式之一，可以舉出在內(nèi)外面的任何一個面的至少一個角部的近旁上不形成防反射膜的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的例子。
此法拉第旋轉(zhuǎn)器224b如圖7所示(實施例2-1)。如圖7(b)所示，在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的外面(也可以是內(nèi)面，以下相同)的整個面上形成防反射膜AR，而如圖7(a)所示，其內(nèi)面(也可以是外面，以下相同)除一個角部C的近旁之外，形成防反射膜AR。
為了獲得這樣的防反射膜AR，可以通過在上述角部C的近旁施以掩膜的狀態(tài)下形成防反射膜AR，之后除去掩膜，或者在整個面上形成防反射膜AR之后，再除去上述角部C的近旁的防反射膜AR(例如通過腐蝕)而獲得。關于制造方法的具體內(nèi)容隨后說明。另外在圖7中防反射膜AR用灰色表示，而法拉第旋轉(zhuǎn)器224b本體用無色表示。但為了慎重起見，還要提及這并不反映真實的色彩。
通過對內(nèi)面照射光，就能夠容易地用肉眼區(qū)別形成防反射膜AR的部分和未形成防反射膜AR的部分。所以也能夠容易地區(qū)別法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的內(nèi)外面。另外未形成防反射膜AR的部分限于角部C的近旁，這是因為角部C的近旁不是光透過的部分，沒有必要形成防反射膜AR。
而在圖7的例中是僅除去一個角部C的近旁來形成防反射膜AR，不用說也可以除去2～4個角部C的近旁而形成防反射膜AR。而且依據(jù)本實施例，構(gòu)成防反射膜AR的物質(zhì)在內(nèi)外即使采用同一物質(zhì)，也可以區(qū)別內(nèi)外。
另一個采用防反射膜AR可以區(qū)別內(nèi)外的例子，如圖8所示(實施例2-2)。如圖8(a)所示，此例是在旋轉(zhuǎn)器本體的外面形成圓形防反射膜AR。該圓形區(qū)域須包含光透過區(qū)域。另一方面，如圖8(b)所示，在旋轉(zhuǎn)器本體的整個內(nèi)面上形成防反射膜AR。根據(jù)該例，通過在旋轉(zhuǎn)器本體的外面上照射光，也能夠區(qū)別形成防反射膜AR的區(qū)域和未形成防反射膜AR的區(qū)域。結(jié)果能夠容易地區(qū)別法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的內(nèi)外。
如上所述，通過使防反射膜AR的形成狀態(tài)在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的內(nèi)外面上不同，可以容易地區(qū)別法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的內(nèi)外面。另外，在以上的實施例中是在旋轉(zhuǎn)器本體的整個內(nèi)面上形成防反射膜AR，但是本實施例并不限定于此。例如在圖7所示的例子中通過在內(nèi)面的兩個角部的近旁不形成防反射膜AR，能夠使內(nèi)外面的防反射膜AR的形成狀態(tài)不同。并且，在圖8所示的例子中通過在內(nèi)面形成的防反射膜AR形成在含有光透過區(qū)域的矩形區(qū)域上，也能夠使內(nèi)外面的防反射膜AR的形成狀態(tài)不同。
接著，說明通過施以機械加工形成內(nèi)外面確認處理部分的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b。
圖9是其一例，它是表示在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的外面的一個角部C上施以倒角的例子(實施例2-3)。再有，法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的內(nèi)面仍保持平面，而在整個面上形成防反射膜AR。圖9所示的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b通過僅在外面形成倒角，也能夠容易地區(qū)別法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的內(nèi)外。另外在圖9所示的例中雖然僅在外面進行倒角，但也可以使其數(shù)目不同，在內(nèi)外兩個面上形成倒角。
圖10是圖9的變形例，它是在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的所有邊緣部E上施以倒角的例子(實施例2-4)。另外在本實施例中邊緣部E指包含存在于角部C和角部C之間的棱線的部分。并且倒角帶有修圓加工，即圓角。這樣以所有的邊緣部E為對象而形成修圓的倒角，是為了防止法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的特性，特別是頑磁力的惡化。
也就是說，因為法拉第旋轉(zhuǎn)器224b通過切斷預定的單晶膜而獲得，但在切斷時在邊緣部E上易產(chǎn)生掉片，這樣頑磁力有下降的傾向，對此通過修圓加工邊緣部E，可以抑制頑磁力的下降。
在圖10的例中，在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的所有邊緣部E上形成經(jīng)修圓加工的倒角，并且屬于外面的面的倒角與屬于內(nèi)面的面的倒角相比，倒角量更大。因此，通過比較倒角量，能夠區(qū)別外面和內(nèi)面。
圖11表示不施以機械加工而形成內(nèi)外面確認處理部分的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的一例(實施例2-5)。此例是在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的外面的角部近旁上加圓形印刷標記P的例子。要求印刷標記P以清晰的色彩與防反射膜AR區(qū)別。
另外，圖12也表示不施以機械加工而形成內(nèi)外面確認處理部分的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的一例(實施例2-6)。此例是在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的外面的角部近旁上通過照射激光束形成照射痕跡。激光束照射可以在防反射膜AR形成之前或之后進行。在防反射膜AR形成之前照射激光束的情況下，照射痕跡比其它部分凹下，因此可以識別是外面。而在防反射膜AR形成之后照射激光束的情況下，由于照射激光束使防反射膜AR除去，加上照射痕跡比其它部分凹下，因此也可以識別是外面。
接著，說明本實施例的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的制造方法。如圖13所示，本實施例包括單晶膜生長工序(步驟S101)、切斷、研磨工序(步驟S103)、防反射膜形成工序(步驟S105)、細斷工序(步驟S107)和磁化工序(步驟S109)。在各工序中或各工序之間實施內(nèi)外面確認處理部分形成工序。下面依次說明各工序。<單晶膜生長工序>
本實施例的單晶膜生長工序(步驟S101)與實施例1中單晶膜生長工序(步驟S101)相同，省略說明。<切斷、研磨工序>
本實施例的切斷、研磨工序(步驟S103)與實施例1中切斷、研磨工序(步驟S103)相同，省略說明。而單晶膜44切斷成10mm×10mm左右的大小。<防反射膜形成工序>
切斷、研磨加工后，為了降低插入損耗，進入在法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的外面上形成防反射膜AR的防反射膜形成工序(步驟S105)。
作為防反射膜AR可以將眾所周知的材料，例如SiO2、MgF2、Al2O3、Ta2O5、ZrO2、TiO2、Nd2O3、Y2O3單獨或組合起來使用。形成防反射膜AR的方法可以采用真空蒸鍍法、離子加速(ion-assisted)法、離子鍍法和濺射法。<細斷工序>
在形成防反射膜AR后，進入切斷成預定尺寸的細斷工序(步驟S107)。例如在形成防反射膜AR的階段中將具有10mm×10mm左右大小的單晶膜44切斷成1mm×1mm左右。細斷工序中的切斷方法可以采用金剛石鋸、鋼絲鋸等眾所周知的切斷方法。特別由于鋼絲鋸可以降低掉片的產(chǎn)生，因此是適當?shù)?。作為鋼絲鋸，例如可以采用金剛石鋼絲鋸。金剛石鋼絲鋸是將混合金剛石磨粒的金屬粘合物的珠粒排列、粘結(jié)在專用的鋼絲上而制成的。<磁化工序>
在細斷工序后，進入磁化工序(步驟S109)。在磁化工序中對于由單晶膜44構(gòu)成的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b施加外部磁場。在磁化工序之前有必要使法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的內(nèi)外可以區(qū)別。因為磁化后要識別磁化方向。所以，在單晶膜生長工序(步驟S101)以后、在磁化工序之前的任何一個工序的階段中必須形成前面說明的內(nèi)外面確認處理部分。再有，磁化工序也可以在細斷工序(步驟S107)前進行。
以上，說明了用于獲得本實施例的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的基本制造工序。下面，對于圖7～圖12表示的實施例2-1～實施例2-6中的固有制造工序的適用例進行說明。
如圖14所示，按照實施例2-1(參照圖7)的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的將要形成防反射膜AR的區(qū)域開孔的掩膜M疊層在例如10mm×10mm大小的單晶膜44上，在此狀態(tài)下形成防反射膜AR。而在相對于疊層掩膜M的面的另一面上不用掩膜M，而在整個面上形成防反射膜AR。
如圖15所示，形成防反射膜AR的單晶膜44除了因掩膜M而阻止防反射膜AR形成的部分(無色部分)之外，形成防反射膜AR。圖15所示狀態(tài)的單晶膜44接著被送到細斷工序(圖13中步驟S107)。
依據(jù)實施例2-2(圖8)的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b也可以采用與以上說明的實施例2-1相同的方法僅在外面預定的區(qū)域上形成防反射膜AR。
依據(jù)實施例2-3(圖9)的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b在細斷工序(圖13中步驟S107)切斷之后，采用例如空氣驅(qū)動的微研磨機或者通過激光束照射可以形成倒角。
依據(jù)實施例2-4(圖10)的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b經(jīng)細斷工序(圖13中步驟S107)之后，先采用滾筒研磨方式修圓加工法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的邊緣部E。在施以滾筒研磨之后，與實施例2-1同樣，采用微研磨機、激光束照射，使屬于外側(cè)的邊緣部E的倒角尺寸大于屬于內(nèi)側(cè)的面的倒角尺寸。
如圖16所示，按照實施例2-5(圖11)的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b在去磁處理工序(圖13中步驟S105)結(jié)束之后、并形成防反射膜AR的單晶膜44的狀態(tài)下，采用點陣打印機(在圖16上僅以一根擊點鋼絲D表示)進行印刷。在單晶膜44的狀態(tài)下在構(gòu)成法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的每個區(qū)域上以點狀金屬絲D印刷。圖16的無色部分表示印刷。再有，在本例中雖然談到點陣打印機，但也可以使用噴墨打印機等其它設備。
依據(jù)實施例2-6(圖12)的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b，是在防反射膜形成工序(圖13中步驟S105)結(jié)束之后、在形成防反射膜AR的單晶膜44的狀態(tài)下，照射激光束RB。圖17表示其加工情況，在構(gòu)成法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的每個區(qū)域上從激光束照射裝置RM照射激光束RB，形成照射痕跡之后，進入細斷工序(圖13中步驟S107)。
以下，說明本實施例的具體實施例。(實施例2-1)以氧化鉍(Bi2O3，4N)、氧化亞鐵(Fe2O3，4N)、氧化釓(Gd2O3，4N)、氧化鋱(Tb4O7，3N)、氧化鐿(Yb2O3，4N)、氧化鎵(Ga2O3，4N)為原料，采用圖5所示的裝置，通過外延生長法生長鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜。
所用的LPE襯底是(111)柘榴石單晶(GdCa)3(GaMgZr)5O12。此襯底的晶格常數(shù)是1.±0.nm。而選擇上述原料是為了在單晶膜44磁化之后，呈現(xiàn)硬磁性。并且，除了上述材料之外，以氧化鉛(PbO，4N)和氧化硼(B2O3，5N)作為助熔劑投入鉑坩堝40中。
對生長鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜之后獲得的單晶膜44的成分分析的結(jié)果是Bi1.0Gd0.3Tb1.5Yb0.2Fe4.2Ga0.8O12.0。
將獲得的單晶膜44切斷、研磨，作成10mm×10mm×500μm的尺寸。在切斷、研磨后的單晶膜44上采用圖14所示的方法用離子加速真空蒸鍍法形成防反射膜AR。再有，作為防反射膜AR的材料采用Ta2O5、SiO2，在單晶膜44上按此順序疊層。形成防反射膜AR之后，采用金剛石鋼絲鋸切斷成1mm×1mm的尺寸，得到法拉第旋轉(zhuǎn)器224b。
在外部磁場10kOe中對得到的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b進行磁化處理。在磁化處理時，應考慮對于防反射膜AR形成狀態(tài)不同的內(nèi)外面使磁化方向一致。磁化處理結(jié)束后，與偏振片224a、224c一起裝配成光隔離器224。此時，一邊確認法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的內(nèi)外面，一邊進行裝配作業(yè)。
測定這樣裝配的光隔離器224的特性，結(jié)果顯示其插入損耗為0.08dB，消光比為40dB。并且，法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的內(nèi)外面無誤，產(chǎn)品合格率為100％。而對于防反射膜AR的形成狀態(tài)沒有不同的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的情況，由于內(nèi)外面的差錯，致使產(chǎn)品合格率只有80％。(實施例2-2)采用與實施例2-1相同的方法，單晶膜44經(jīng)切斷、研磨工序(圖13中步驟S103)、防反射膜AR形成、細斷工序(圖13中步驟S107)，得到1mm×1mm尺寸的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b。如圖9所示，采用微研磨機對此法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的外面的一個角部C進行倒角。
采用與實施例2-1相同的方法，對倒角后的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b進行磁化處理。使用磁化處理后的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b，與實施例2-1同樣裝配光隔離器224，測定其特性。結(jié)果是插入損耗為0.08dB，消光比為40dB。并且，法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的內(nèi)外面無誤，產(chǎn)品合格率為100％。
作為比較例2-1，采用微研磨機將1mm×1mm尺寸的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b加工成圖18所示的形狀。測定此法拉第旋轉(zhuǎn)器224b和未進行角部倒角的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b以及依據(jù)實施例2-2的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的頑磁力。
結(jié)果確認如下未進行角部倒角的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的頑磁力是500Oe，而加工成圖18所示形狀的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的磁滯特性為非對稱的，而且頑磁力也下降(200Oe和400Oe)，因此作為硬磁性法拉第旋轉(zhuǎn)器224b是不適當?shù)?。對此，確認依據(jù)實施例2-2的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的頑磁力是490Oe，頑磁力僅輕微下降。(實施例2-3)采用與實施例2-1相同的方法，單晶膜44經(jīng)切斷、研磨工序(圖13中步驟S103)、防反射膜AR形成、細斷工序(圖13中步驟S107)，得到1mm×1mm尺寸的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b。
采用滾筒研磨裝置對此法拉第旋轉(zhuǎn)器224b進行處理之后，如圖10所示，外面的一個角部C的倒角尺寸擴大。采用與實施例2-1相同的方法對倒角后的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b進行磁化處理。使用磁化處理后的法拉第旋轉(zhuǎn)器224b，與實施例2-1同樣裝配光隔離器224，測定其特性。結(jié)果是插入損耗為0.08dB，消光比為40dB。另外，法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的內(nèi)外面無誤，產(chǎn)品合格率為100％。(實施例2-4)采用與實施例2-1相同的方法，切斷、研磨單晶膜44，作成10mm×10mm×500μm的尺寸。在切斷、研磨后的單晶膜44上采用離子加速真空蒸鍍法形成防反射膜AR。另外作為防反射膜AR的材料采用Ta2O5、SiO2，在單晶膜44上按此順序疊層。
形成防反射膜AR之后，如圖16所示，采用點擊式打印機進行印刷。印刷的直徑是50μm，使用的墨水是白色的。印刷結(jié)束后，采用金剛石鋼絲鋸切斷成1mm×1mm的尺寸，然后與實施例2-1同樣裝配光隔離器224，測定其特性。結(jié)果是插入損耗為0.08dB，消光比為40dB。并且，法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的內(nèi)外面無誤，產(chǎn)品合格率為100％。
采用與實施例2-1相同的方法，切斷、研磨單晶膜44，作成10mm×10mm×500μm的尺寸。在切斷、研磨后的單晶膜44上采用離子加速真空蒸鍍法形成防反射膜AR。再有，作為防反射膜AR的材料采用Ta2O5、SiO2，在單晶膜44上按此順序疊層。
形成防反射膜AR之后，如圖17所示，照射激光束RB。作為激光束照射裝置RM使用加工用的UV激光裝置。UV激光由于波長短，因此具有能夠形成微細、無熱影響、加工痕跡淺的優(yōu)點。
激光束RB照射結(jié)束后，采用金剛石鋼絲鋸切斷成1mm×1mm的尺寸，然后與實施例2-1同樣裝配光隔離器224，測定其特性。結(jié)果是插入損耗為0.08dB，消光比為40dB。并且，法拉第旋轉(zhuǎn)器224b的內(nèi)外面正確，產(chǎn)品合格率為100％。發(fā)明效果如上所述，按照本發(fā)明，能夠用簡易的方法獲得高性能的光學器件。
另外，如上所述，通過采用本發(fā)明的內(nèi)外面確認方法，能夠顯著提高區(qū)別內(nèi)外的可靠性，并且能夠?qū)⒆鳛榉ɡ谛D(zhuǎn)器的特性化降低到最小程度。
權(quán)利要求
1.一種裝有法拉第旋轉(zhuǎn)器的光學器件的制造方法，其特征在于包括獲得構(gòu)成所述法拉第旋轉(zhuǎn)器的、實質(zhì)上能呈現(xiàn)矩形磁滯特性的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜的工序；以及在所述單晶膜裝于所述光學器件的狀態(tài)下對所述單晶膜進行磁化的磁化工序。
2.如權(quán)利要求1所述的光學器件的制造方法，其特征在于在所述磁化工序之前對獲得的所述單晶膜進行去磁處理。
3.如權(quán)利要求1所述的光學器件的制造方法，其特征在于所述去磁處理在加熱到該單晶膜的居里溫度以上的狀態(tài)下對所述單晶膜進行。
4.一種光學器件，其特征在于設有由順向的光入射的第一光學元件，與所述第一光學元件以預定間隔相向配置的、由所述順向的光出射的第二光學元件，配置在所述第一光學元件與所述第二光學元件之間的、使透過所述第一光學元件的光的偏振面旋轉(zhuǎn)后向所述第二光學元件出射的法拉第旋轉(zhuǎn)器，以及固定所述法拉第旋轉(zhuǎn)器的構(gòu)件；所述法拉第旋轉(zhuǎn)器，由呈現(xiàn)矩形磁滯特性的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜構(gòu)成，同時用熔點高于該法拉第旋轉(zhuǎn)器的居里點的粘合劑固定在所述構(gòu)件上。
5.如權(quán)利要求4所述的光學器件，其特征在于所述第一光學元件和所述第二光學元件是偏振片。
6.如權(quán)利要求4所述的光學器件，其特征在于所述粘合劑是焊料或低熔點玻璃。
7.一種光學器件，其特征在于設有由順向的光入射的第一光學元件，與所述第一光學元件以預定間隔相向配置的、由使所述順向的光出射的第二光學元件，配置在所述第一光學元件與所述第二光學元件之間的、使透過所述第一光學元件的光的偏振面旋轉(zhuǎn)后向所述第二光學元件出射的法拉第旋轉(zhuǎn)器，以及固定所述法拉第旋轉(zhuǎn)器的構(gòu)件；所述法拉第旋轉(zhuǎn)器，由呈現(xiàn)矩形磁滯特性的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜構(gòu)成，同時該法拉第旋轉(zhuǎn)器用熔點高于200℃的粘合劑固定在所述構(gòu)件上。
8.一種采用實質(zhì)上呈現(xiàn)矩形磁滯特性的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜的法拉第旋轉(zhuǎn)器的制造方法，其特征在于包括獲得所述單晶膜的工序，對獲得的所述單晶膜進行去磁處理的工序，對所述去磁處理后的所述單晶膜進行預定處理的工序，以及對作了所述預定處理的所述單晶膜進行磁化的工序。
9.如權(quán)利要求8所述的法拉第旋轉(zhuǎn)器的制造方法，其特征在于所述去磁處理是加熱到所述法拉第旋轉(zhuǎn)器的居里溫度以上進行去磁或進行交流去磁。
10.一種光通信系統(tǒng)，其特征在于設有發(fā)射由電信號轉(zhuǎn)換的光信號的光發(fā)送器，傳送由所述光發(fā)送器發(fā)射的所述光信號的光傳送線路，以及接收通過所述光傳送線路傳送的所述光信號并將所接收的所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光接收器；所述光發(fā)送器，設有將所述電信號轉(zhuǎn)換為所述光信號的電-光轉(zhuǎn)換元件，以及配置于所述電-光轉(zhuǎn)換元件與所述光傳送線路之間的光學器件；構(gòu)成所述光學器件的法拉第旋轉(zhuǎn)器，由呈現(xiàn)矩形磁滯特性的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜組成，同時通過熔點高于該法拉第旋轉(zhuǎn)器居里點的粘合劑固定在構(gòu)件上。
11.一種使入射光的偏振面旋轉(zhuǎn)的法拉第旋轉(zhuǎn)器，其特征在于設有由鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜構(gòu)成的、具有相向的內(nèi)外面的扁平狀旋轉(zhuǎn)器本體，以及在所述旋轉(zhuǎn)器本體的內(nèi)外面上形成的防反射膜；使所述防反射膜在所述內(nèi)外面上的形成狀態(tài)不同。
12.如權(quán)利要求11所述的法拉第旋轉(zhuǎn)器，其特征在于通過在所述內(nèi)外面的任何一個面上至少一個角部的近旁不形成所述防反射膜，使所述防反射膜在所述內(nèi)外面上的形成狀態(tài)不同。
13.如權(quán)利要求11所述的法拉第旋轉(zhuǎn)器，其特征在于通過在所述內(nèi)外面的任何一個面的整個面上形成所述防反射膜，而在另一個面上僅在包含所述法拉第旋轉(zhuǎn)器的光透射區(qū)的預定區(qū)域上形成所述防反射膜，使所述防反射膜在所述內(nèi)外面上的形成狀態(tài)不同。
14.一種使入射光的偏振面旋轉(zhuǎn)的法拉第旋轉(zhuǎn)器，其特征在于設有由鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜構(gòu)成的、具有相向的內(nèi)外面的扁平狀旋轉(zhuǎn)器本體；以及設于所述旋轉(zhuǎn)器本體的角部或邊緣部的內(nèi)外確認處理部。
15.如權(quán)利要求14所述的法拉第旋轉(zhuǎn)器，其特征在于所述內(nèi)外確認處理部是將所述旋轉(zhuǎn)器本體的至少一個角部作了倒角加工的部分。
16.如權(quán)利要求14所述的法拉第旋轉(zhuǎn)器，其特征在于所述內(nèi)外確認處理部是作了倒圓加工的所述旋轉(zhuǎn)器本體的全部邊緣部，并且在屬于所述旋轉(zhuǎn)器本體的外面的邊緣部和屬于內(nèi)面的邊緣部中的所述倒圓加工中設置差異。
17.如權(quán)利要求14所述的法拉第旋轉(zhuǎn)器，其特征在于所述內(nèi)外確認處理部是在所述角部上作了印刷處理的部分。
18.如權(quán)利要求14所述的法拉第旋轉(zhuǎn)器，其特征在于所述內(nèi)外確認處理部是在所述角部上施加的激光照射痕。
19.如權(quán)利要求14所述的法拉第旋轉(zhuǎn)器，其特征在于所述內(nèi)外確認處理部在所述法拉第旋轉(zhuǎn)器的光透射區(qū)以外形成。
20.一種使入射光的偏振面旋轉(zhuǎn)的法拉第旋轉(zhuǎn)器的制造方法，其特征在于包括獲得由鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜構(gòu)成的、具有相向的內(nèi)外面的扁平狀旋轉(zhuǎn)器本體的工序(a)，以及在所述旋轉(zhuǎn)器本體的內(nèi)外面上形成防反射膜的工序(b)；在所述工序(b)中，在所述內(nèi)外面上形成狀態(tài)不同的所述防反射膜。
21.一種使入射光的偏振面旋轉(zhuǎn)的法拉第旋轉(zhuǎn)器的制造方法，其特征在于包括獲得由鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜構(gòu)成并具有相向的內(nèi)外面的扁平狀旋轉(zhuǎn)器本體的工序(c)，以及在所述旋轉(zhuǎn)器本體的內(nèi)外面上形成防反射膜的工序(d)；在所述工序(c)或所述工序(d)之后，在所述旋轉(zhuǎn)器本體的角部或邊緣部上形成內(nèi)外確認處理部。
22.一種光隔離器，其特征在于設有由順向的光入射的第一偏振片，與所述第一偏振片以預定間隔相向配置的、由所述順向的光出射的第二偏振片，配置在所述第一偏振片與所述第二偏振片之間并使透過所述第一偏振片的光的偏振面旋轉(zhuǎn)后而向所述第二偏振片出射的法拉第旋轉(zhuǎn)器；所述法拉第旋轉(zhuǎn)器，設有由鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜構(gòu)成的、具有相向的內(nèi)外面的扁平狀旋轉(zhuǎn)器本體，以及在所述旋轉(zhuǎn)器本體的內(nèi)外面上形成的防反射膜；所述防反射膜在所述內(nèi)外面上的形成狀態(tài)不同。
23.一種光隔離器，其特征在于設有由順向的光入射的第一偏振片，與所述第一偏振片以預定間隔相向配置的、由所述順向的光出射的第二偏振片，配置在所述第一偏振片與所述第二偏振片之間的、使透過所述第一偏振片的光的偏振面旋轉(zhuǎn)后向所述第二偏振片出射的法拉第旋轉(zhuǎn)器；所述法拉第旋轉(zhuǎn)器，設有由鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜構(gòu)成的、具有相向的內(nèi)外面的扁平狀旋轉(zhuǎn)器本體，以及設在所述旋轉(zhuǎn)器本體的角部或邊緣部上的內(nèi)外確認處理部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種便利性優(yōu)良的光學器件的制造方法，特別是一種穩(wěn)定地制造高性能光學器件的技術(shù)。在獲得構(gòu)成法拉第旋轉(zhuǎn)器的、實質(zhì)上能呈現(xiàn)矩形磁滯特性的鉍置換型稀土鐵柘榴石單晶膜之后，在此單晶膜裝于光隔離器等光學器件的狀態(tài)下對單晶膜進行磁化。通過在法拉第旋轉(zhuǎn)器裝入光器件之后進行磁化工序，能完全不需要區(qū)別單晶膜的內(nèi)外面，并且能改善光學器件的特性。
文檔編號G02B27/28GK1445582SQ0312166
公開日2003年10月1日 申請日期2003年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月14日
發(fā)明者菅原保, 大井戶敦 申請人:Tdk株式會社