(57)【要約】  本発明は、透過率がＴＧＧより大きく、大型化可能であるとともに、可視波長領域、特に４００ｎｍ以下の波長で高い性能指数をもつファラデー回転子、光アイソレーター及び光加工器を提供することを課題とする。  下記一般式（１）又は（２）で表されるフッ化物を主成分として含有することを特徴とするファラデー回転子。  ＲＥ１Ｆ３−ｘ    ・・・（１）  ＬｉＲＥ２Ｆ４−ｘ・・・（２）  前記一般式（１）又は（２）で、０≦ｘ＜０．１であり、ＲＥ１及びＲＥ２は希土類元素の群から少なくとも一つ選択される元素である。
2012133200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）又は（２）で表されるフッ化物を主成分として含有することを特徴とするファラデー回転子。
ＲＥ１Ｆ３−ｘ    ・・・（１）
ＬｉＲＥ２Ｆ４−ｘ・・・（２）
前記一般式（１）又は（２）で、０≦ｘ＜０．１であり、ＲＥ１及びＲＥ２は希土類元素の群から少なくとも一つ選択される元素である。
【請求項２】
前記フッ化物の含有量が５０ｗｔ％以上であることを特徴とする請求項１に記載のファラデー回転子。
【請求項３】
前記フッ化物の単結晶体からなることを特徴とする請求項１に記載のファラデー回転子。
【請求項４】
前記フッ化物の多結晶体からなることを特徴とする請求項１に記載のファラデー回転子。
【請求項５】
前記フッ化物のアモルファス体からなることを特徴とする請求項１に記載のファラデー回転子。
【請求項６】
前記一般式（１）で表されるフッ化物のＲＥ１がＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｄｙ及びＨｏよりなる群から選択される１種以上であることを特徴とする請求項１に記載のファラデー回転子。
【請求項７】
前記フッ化物がＣｅＦ３、ＰｒＦ３、ＮｄＦ３、ＴｂＦ３、ＤｙＦ３又はＨｏＦ３のいずれかの材料であることを特徴とする請求項６に記載のファラデー回転子。
【請求項８】
前記一般式（２）で表されるフッ化物のＲＥ２がＴｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ及びＹｂよりなる群から選択される１種以上であることを特徴とする請求項１に記載のファラデー回転子。
【請求項９】
前記フッ化物がＬｉＴｂＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４又はＬｉＹｂＦ４のいずれかの材料であることを特徴とする請求項８に記載のファラデー回転子。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のファラデー回転子と、検光子又は偏光子とを有することを特徴とする光アイソレーター。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光アイソレーターと、レーザー光源とを有することを特徴とする光加工器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファラデー回転子、光アイソレーター及び光加工器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光加工器は、レーザー光を照射して被加工体の加工が可能な機器であり、金属加工やマーカー、光リソグラフィ―や光造形などの技術に用いられている。光加工器には、一般に、光アイソレーターが備えられている。【０００３】
光アイソレーター（Ｏｐｔｉｃａｌ  ｉｓｏｌａｔｏｒ：ＯＩ）は、通常、ファラデー回転子（Ｆａｒａｄａｙ  ｒｏｔａｔｏｒ：ＦＲ）を備える。ファラデー回転子は、磁界の印加により入射光の偏光面を回転させることが可能な部材である。光アイソレーターは、光加工器だけでなく、光通信にも使用されている。【０００４】
ファラデー回転子の材料として最も一般的なものは、ガーネット型単結晶であり、例えば、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２（ＹＩＧ）がある。また、テルビウム・ガリウム・ガーネット（Ｔｅｒｂｉｕｍ  ｇａｌｌｉｕｍ  ｇａｒｎｅｔ：ＴＧＧ：Ｔｂ３Ｇａ５Ｏ１２）型単結晶も実用化されている（非特許文献１）。しかし、ＴＧＧは、磁気光学特性の一つであるファラデー回転角（ベルデ定数：Ｖｅｒｄｅｔ  ｃｏｎｓｔａｎｔ：Ｖ）があまり大きくなく、高品質な単結晶の育成が困難という問題があった。
また、テルビウム・アルミニウム系ガーネット（ＴＡＧ：Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２）型単結晶も開発されている（非特許文献２）。ＴＡＧは、ファラデー回転角は大きいものの、大型の結晶育成が極めて困難であり、実用に至っていない。
更に、テルビウム・スカンジウム・アルミニウム・ガーネット（ＴＳＡＧ：Ｔｂ３Ｓｃ２Ａｌ３Ｏ１２）型単結晶も研究されている（特許文献１）。しかし、ＴＳＡＧ単結晶も透明性を有するものの、クラックが生じ、大型の結晶育成が困難という問題があった。【０００５】
このような背景のもと、テルビウム・アルミニウム・ガーネット型単結晶からなり、主としてＡｌの一部がＳｃとＬｕで置換されている単結晶も開発されている（特許文献２）。この単結晶は、ＴＧＧ単結晶を超えるファラデー回転角を備える。更に、短波長領域（４００〜７００ｎｍ）において、透過率の低下を抑制することが開示されている。これにより、より高精細な加工を可能とするレーザー光の短波長化が可能とされている。【０００６】
しかし、前記単結晶でも、より短波長領域（４００ｎｍ以下）のレーザー光に対しては光を吸収するので、より高精細な加工の為にレーザー光をより短波長化した場合、この単結晶を用いた光アイソレーターを利用できないという問題があった。【０００７】
一方、ＰｒＦ３、ＮｄＦ３等のフッ化物を光学素子として用いることも周知である（例えば、特許文献３及び４参照）が、これらの希土類フッ化物をファラデー回転子に用いることは知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２９３６９３号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２０１１／０４９１０２
【特許文献３】特開２００５−１１９９５２号公報
【特許文献４】特開２０１１−７５６８６号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ  ３０６（２００７）１９５−１９９．
【非特許文献２】Ｃｒｙｓｔ．Ｒｅｓ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，３４（１９９９）５−６、ｐ６１５−６１９．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、大型単結晶の育成が可能であるとともに、４００ｎｍ以下の波長の透過率を高めたファラデー回転子、光アイソレーター及び光加工器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、以下の構成を有する。
本発明のファラデー回転子は、下記一般式（１）又は（２）で表されるフッ化物を主成分として含有することを特徴とする。【００１２】
ＲＥ１Ｆ３−ｘ    ・・・（１）
ＬｉＲＥ２Ｆ４−ｘ・・・（２）
前記一般式（１）又は（２）で、０≦ｘ＜０．１であり、ＲＥ１又はＲＥ２は希土類元素の群から少なくとも一つ選択される元素である【００１３】
本発明のファラデー回転子は、前記フッ化物の含有量が５０ｗｔ％以上であることが好ましい。
本発明のファラデー回転子は、前記フッ化物の単結晶体からなることが好ましい。
本発明のファラデー回転子は、前記フッ化物の多結晶体からなることが好ましい。
本発明のファラデー回転子は、前記フッ化物のアモルファス体からなることが好ましい。【００１４】
本発明のファラデー回転子は、前記一般式（１）で表されるフッ化物のＲＥ１がＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｄｙ及びＨｏよりなる群から選択される１種以上であることが好ましく、前記フッ化物がＣｅＦ３、ＰｒＦ３、ＮｄＦ３、ＴｂＦ３、ＤｙＦ３又はＨｏＦ３のいずれかの材料であることがより好ましい。【００１５】
前記一般式（２）で表されるフッ化物のＲＥ２がＴｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ及びＹｂよりなる群から選択される１種以上であることが好ましく、前記フッ化物がＬｉＴｂＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４又はＬｉＹｂＦ４のいずれかの材料であることがより好ましい。【００１６】
本発明の光アイソレーターは、先に記載のファラデー回転子と、検光子又は偏光子とを有することを特徴とする。
本発明の光加工器は、先に記載の光アイソレーターと、レーザー光源とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のファラデー回転子は、一般式（１）で表されるフッ化物を主成分として含有する構成であり、前記フッ化物は赤外光〜可視光の波長領域で透過率がＴＧＧより高いだけでなく、４００ｎｍ以下の波長領域でも透過率が高く、４００ｎｍ以下の波長領域で高い透明性を有するので、波長４００ｎｍ以下の短波長レーザーを光源として用いることができる。
そのため、光加工器の光アイソレーターのファラデー回転子として用い、短波長レーザーを光源として用いた場合、高精細な加工が可能となる。
更に、前記単結晶は安定性が高く相転移もないので、単結晶の切り出し時におけるクラックを十分に抑制でき、第２相の発生がなく大型単結晶化が可能である。
また、高性能な光通信用部品にも利用することができる。【００１８】
本発明の光アイソレーターは、先に記載のファラデー回転子と、検光子又は偏光子とを有する構成である。このファラデー回転子を構成するフッ化物は、赤外光〜可視光の波長領域で透過率がＴＧＧより高いだけでなく、４００ｎｍ以下の波長領域でも透過率が高く、４００ｎｍ以下の波長領域で高い透明性を有するので、波長４００ｎｍ以下の短波長レーザーを光源として用いることができる。短波長レーザーを用いることにより、高精細な加工を可能とすることができ、光アイソレーターの性能を向上させることができる。【００１９】
本発明の光加工器は、先に記載の光アイソレーターと、レーザー光源とを有する構成なので、波長４００ｎｍ以下の短波長レーザーを光源として用いることができる光アイソレーターを用いて、高精細な加工や、光加工性能の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の光加工器の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の光アイソレーターの一例を示す模式図である。
【図３】Ｃｚ法により育成した成長直後のＣｅＦ３単結晶の写真である。
【図４】溶融・凝固法により育成したＰｒＦ３単結晶の写真である。
【図５】ＣｅＦ３、ＰｒＦ３及びＴＧＧ単結晶の吸収係数αの波長依存性を示すグラフである。
【図６】ＣｅＦ３、ＰｒＦ３、ＬｉＴｂＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４及びＬｉＹｂＦ４の吸収係数αの波長依存性を示すグラフである。
【図７】ＣｅＦ３、ＰｒＦ３、ＬｉＴｂＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４、ＬｉＹｂＦ４及びＴＧＧ単結晶のベルデ定数の波長依存性を示すグラフである。
【図８】ＣｅＦ３、ＰｒＦ３及びＴＧＧ単結晶の性能指数（Ｖ／α）の波長依存性を示すグラフである。
【図９】ＬｉＴｂＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４及びＬｉＹｂＦ４の性能指数（Ｖ／α）の波長依存性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（本発明の実施形態）
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態であるファラデー回転子、光アイソレーター及び光加工器について説明する。
【００２２】
＜ファラデー回転子、光アイソレーター及び光加工器の構成＞
図１は、本発明の実施形態である光加工器の一例を示す模式図である。
図１に示すように、光加工器１００は、レーザー光源１１と、光アイソレーター１０と、を有して概略構成されている。
レーザー光源１１から出射された光Ｌは光路Ｐ上を進行し、光アイソレーター１０に入射され、内部を通過して他端側から放射され、被加工体Ｑに照射される構成とされている。
光アイソレーターは、光を片方向にのみ伝え、反射して戻ってくる光を阻止する機能を有する光学素子である。光アイソレーター１０を備えることにより、光加工器１００は、レーザー光源１１の不安定性および損傷の原因となる戻り光からレーザー光源１１を保護することができる。
【００２３】
図２は、本発明の実施形態である光アイソレーターの一例を示す模式図である。
図２に示すように、光アイソレーター１０は、一端側に配置された偏光子１と、ファラデー回転子３と、他端側に配置された検光子２とがこの順序で配置されて概略構成されている。
ファラデー回転子３は柱状であり、通常、略円柱状とされる。しかし、ファラデー回転子３の形状は、薄膜、バルク、ファイバー等のいずれであってもよく、特定の形状に限るものではない。
偏光子１及び検光子２は、それらの透過軸同士が互いに非平行となるように、例えば４５°の角度をなすように配置されている。なお、検光子２の代わりに偏光子を用いてもよい。
【００２４】
ファラデー回転子３は、磁石により、光の入射方向と平行に磁界Ｂを印加可能な構成とされている。
磁界Ｂを印加することにより、ファラデー回転子３は、偏光子１を通過した光Ｌについて、その偏光面を回転させる。
ファラデー回転子３が偏光面を回転可能な角度が、ファラデー回転角であり、この角度が大きいほど、ファラデー回転子としての効率が高い。そして、ファラデー回転角は、一定の関係式により、ベルデ定数と関係づけられる。
なお、本実施形態は、本発明の実施形態である光アイソレーターの一例を示すものであり、これに限られるものではない。
【００２５】
＜ファラデー回転子＞
本発明の実施形態であるファラデー回転子３は、下記一般式（１）又は（２）で表されるフッ化物を主成分として含有する。
【００２６】
ＲＥ１Ｆ３−ｘ    ・・・（１）
ＬｉＲＥ２Ｆ４−ｘ・・・（２）
前記一般式（１）又は（２）で、０≦ｘ＜０．１であり、ＲＥ１及びＲＥ２は希土類元素の群から少なくとも一つ選択される元素である。
【００２７】
本発明の実施形態であるファラデー回転子３は、一般式（１）又は（２）で表されるフッ化物を主成分として含有していればよく、その他の成分を副成分として含有していてもよい。
ここで、主成分として含有するとは、一般式（１）又は（２）で表されるフッ化物を、本発明の実施形態であるファラデー回転子３の構成材料において５０ｗｔ％以上含有することを意味する。
一般式（１）又は（２）で表されるフッ化物の含有量は、８０重量％以上であることがより好ましく、９０重量％以上であることが更に好ましく、９９重量％以上であることが特に好ましい。これにより、透明性をより高めることができる。
【００２８】
その他の成分として、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属よりなる群から選択される金属フッ化物に代表される金属ハロゲン化物及び金属酸化物を挙げることができる。上記その他の成分は、例えば、単結晶作製の際に添加するドーパント等として含有される。
【００２９】
一般式（１）又は（２）で０≦ｘ＜０．１のフッ化物は、結晶内の欠陥などがより制御されたフッ化物である。そのため、このフッ化物を用いてファラデー回転子３を構成した場合、十分な光学的品質を得ることができ、ファラデー回転角（ベルデ定数）の再現性を維持できるとともに、ファラデー回転角（ベルデ定数）のバラつきを抑制できる。
一般式（１）又は（２）でｘが０．１以上である場合には、ファラデー回転子として使用するために十分な光学的品質が得られず、４００ｎｍ以下の波長領域で十分な透明性を確保できない。また、単結晶の切り出しの際、単結晶にクラックや第２相が出現するおそれが発生する。
【００３０】
本発明の実施形態であるファラデー回転子３は、前記フッ化物の単結晶体からなることが好ましい。
前記単結晶体は、赤外光〜可視光の波長領域において透明性を有するとともに、特に４００ｎｍ以下の波長領域でも透明性を有するので、ファラデー回転子３を構成した場合、４００ｎｍ以下の短波長レーザーを用いることができ、光加工器の光アイソレーターのファラデー回転子として用いた場合、高精細な加工を可能とする。
更に、前記単結晶体は安定性が高く相転移もないので、単結晶の切り出し時におけるクラックを十分に抑制でき、第２相の発生がなく大型単結晶化が可能である。
【００３１】
本発明の実施形態であるファラデー回転子３は、一般式（１）又は（２）で示されるフッ化物の単結晶体と同様の特性を有する場合、多結晶体又はアモルファス体から構成してもよい。
より具体的には、セラミックス（透明セラミックスを含む）、ガラスであってもよい。
なお、透明セラミックスは、赤外光〜可視光の波長領域において８０％以上の透過率を有し、特に４００ｎｍ以下の波長領域でも８０％以上の透過率を有するセラミックスであり、加圧焼結法により容易に形成できる。
【００３２】
一般式（１）又は（２）で示されるフッ化物の単結晶体と同様の特性とは、赤外光〜可視光の波長領域における透明性と、特に４００ｎｍ以下の波長領域の透明性と、ファラデー回転角（ベルデ定数）の再現性が、一般式（１）又は（２）で示されるフッ化物の単結晶体の特性と同等以上であることである。
これにより、ファラデー回転子３を多結晶体又はアモルファス体から構成しても、４００ｎｍ以下の短波長レーザーを用いることができ、光加工器の光アイソレーターのファラデー回転子として用いた場合、高精細な加工を可能とする。
【００３３】
一般式（１）で表されるフッ化物がＣｅＦ３、ＰｒＦ３、ＮｄＦ３、ＴｂＦ３、ＤｙＦ３、ＨｏＦ３のいずれかの材料であることが好ましい。
ＣｅＦ３、ＰｒＦ３、ＮｄＦ３、ＴｂＦ３、ＤｙＦ３、ＨｏＦ３のいずれかの材料を用いたファラデー回転子３は、赤外光及び可視光の波長領域において透明性を有するとともに、特に４００ｎｍ以下の波長領域でも高い透明性と大きなファラデー回転角を有し、波長４００ｎｍ以下の短波長レーザーを光源として使用可能で、性能指数（Ｖ／α）の高いファラデー回転子となる。
【００３４】
特に、ファラデー回転子３の構成材料として、ＣｅＦ３、ＰｒＦ３、ＮｄＦ３、ＴｂＦ３、ＤｙＦ３、ＨｏＦ３のいずれかの材料の単結晶を用いた場合には、赤外光及び可視光の波長領域において透明性をより高めることができるとともに、特に４００ｎｍ以下の波長領域でもより高い透明性とより大きなファラデー回転角を有し、更に、単結晶の切り出し時におけるクラックや第２相の発生を十分に抑制することができる。
【００３５】
一般式（２）で表されるフッ化物がＬｉＴｂＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４又はＬｉＹｂＦ４のいずれかの材料であることがより好ましい。
ＬｉＴｂＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４又はＬｉＹｂＦ４のいずれかの材料を用いたファラデー回転子３は、赤外光及び可視光の波長領域において透明性を有するとともに、特に４００ｎｍ以下の波長領域でも高い透明性と大きなファラデー回転角を有し、波長４００ｎｍ以下の短波長レーザーを光源として使用可能で、性能指数（Ｖ／α）の高いファラデー回転子となる。
【００３６】
特に、ファラデー回転子３の構成材料として、ＬｉＴｂＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４又はＬｉＹｂＦ４のいずれかの材料の単結晶を用いた場合には、赤外光及び可視光の波長領域において透明性をより高めることができるとともに、特に４００ｎｍ以下の波長領域でもより高い透明性とより大きなファラデー回転角を有し、更に、単結晶の切り出し時におけるクラックや第２相の発生を十分に抑制することができる。
【００３７】
＜ファラデー回転子の製造方法＞
一般式（１）又は（２）で表されるフッ化物の単結晶は、チョクラルスキー（以下、Ｃｚ）法により、例えば、次にようにして、成長させることができる。
まず、所定の材料を所定のモル比で量りとり、るつぼの中で混合し、真空ポンプで真空にした後ＣＦ４（＞９９，９９％）雰囲気とし、徐々に融解させた後、徐々に冷却して、略円板状の第１の単結晶を形成する。
次に、前記第１の単結晶から、ｃ軸配向の棒状の種結晶を切り出す。
【００３８】
次に、前記同様に所定材料を所定モル比で量りとり、るつぼの中で混合した後、るつぼをチャンバー内に配置してから、真空ポンプで高真空にすることでチャンバー内の酸素を効率的に除去した後、ＣＦ４（＞９９，９９％）雰囲気とする。
次に、高周波発振器（３０ｋＷ）に接続された高周波コイルにより、るつぼを加熱して、るつぼ内で混合材料をゆっくり溶融する。
【００３９】
次に、るつぼ中の融液に前記棒状の種結晶を一端側から浸漬してから、棒の中心軸周りに回転させながら、棒の他端側方向に引き上げることにより、棒状の種結晶の融液側に単結晶を成長させる。例えば、回転速度は１〜５０ｒｐｍとし、引上げ速度は０．１〜１０ｍｍ／ｈとする。
これにより、棒の一端側から棒の周りに単結晶を形成することができる。
【００４０】
次に、前記単結晶から所定の形状に切り出す。例えば、長手方向がｃ軸となる略円柱状とする。これにより光アイソレーターとした場合、前記単結晶のｃ軸方向と磁場B方向が並行となる。
次に、略円柱状とした単結晶の所定の面（例えば、ファラデー回転子とした場合の入射面、出射面）を所定の方法により研磨する。
次に、前記所定の面に反射防止膜を形成する。
以上の工程により、実施形態である一般式（１）又は（２）で表されるフッ化物の単結晶体からなるファラデー回転子３を製造することができる。
【００４１】
本発明の実施形態であるファラデー回転子３は、一般式（１）又は（２）で表される単結晶体からなる構成なので、前記単結晶体は、赤外光〜可視光の波長領域で透過率がＴＧＧより高いだけでなく、４００ｎｍ以下の波長領域でも透過率が高く、高い透明性を有するので、波長４００ｎｍ以下の短波長レーザーを光源として用いることができる。
そのため、光加工器の光アイソレーターのファラデー回転子として用い、短波長レーザーを光源として用いた場合、高精細な加工が可能となる。
更に、前記単結晶体は安定性が高く相転移もないので、単結晶体の切り出し時におけるクラックを十分に抑制でき、第２相の発生も抑制できるため大型単結晶化が可能である。
また、高性能な光通信用部品にも利用することができる。
【００４２】
また、ＣｅＦ３、ＰｒＦ３、ＮｄＦ３、ＴｂＦ３、ＤｙＦ３若しくはＨｏＦ３のいずれかの材料からなる単結晶、又は、ＬｉＴｂＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４若しくはＬｉＹｂＦ４のいずれかの材料からなる単結晶は、ＴＧＧ単結晶に比べ、低温で結晶成長させることが可能であるとともに、その製造コストも低くすることができる。
更にまた、４００ｎｍ以下で高い透過率とベルデ定数を持ち、単結晶の大型化も可能である。これにより、容易に、４００ｎｍ以下の透過率を高めたファラデー回転子とすることができ、これを用いて、光アイソレーターの性能を向上させることができる。
【００４３】
前記単結晶は、ブリッジマン（Ｂｒｉｄｇｅｍａｎ）法を用いての製造も可能である。
ブリッジマン法による結晶育成は例えば以下のようである。
るつぼ内に所定の材料を所定のモル比で量りとり、るつぼの中で撹拌した後、チャンバー内にるつぼを設置する。
その後真空ポンプにより高真空にすることで効率的に水分を除去し、その高真空を保ったまま、るつぼ周囲に配置された抵抗加熱型の加熱源に通電し、るつぼ内の材料を融解する。なお、前記加熱源は上方が材料の融点より温度が高く下方が材料の融点より温度が低い温度勾配を有している。
材料が融解した後、融点より温度が高い上方から融点より温度の低い下方に向かいるつぼを移動させる。この際、融点、あるいはそれよりも温度が低い所に来た融液が単結晶化し、これを連続的に行うことで単結晶を連続的に育成することができる。
【００４４】
これら引き上げ法、ブリッジマン法は一例であり、これに限るものではない。
製造方法はその他、溶融・凝固法、浮遊帯域法（ＦＺ：ｆｌｏａｔｉｎｇ  ｚｏｎｅ法）、マイクロ引き下げ法（μ−ＰＤ法：μ−Ｐｕｌｌｉｎｇ  Ｄｏｗｎ法）等の方法でもよく、特定の方法に限るものではない。
【００４５】
本発明の実施形態であるファラデー回転子３は、一般式（１）又は（２）で表されるフッ化物を主成分として含有し、前記フッ化物の含有量が５０ｗｔ％以上である構成なので、４００ｎｍ以下の波長領域で透明性をより高めることができ、波長４００ｎｍ以下の短波長レーザーを光源として使用可能なファラデー回転子として利用することができる。そのため、光加工器の光アイソレーターのファラデー回転子として用い、短波長レーザーを光源として用いた場合、高精細な加工が可能となる。また、高性能な光通信用部品にも利用することができる。
【００４６】
本発明の実施形態であるファラデー回転子３は、前記フッ化物の多結晶体からなる構成なので、４００ｎｍ以下の波長領域で透明性をより高めることができ、波長４００ｎｍ以下の短波長レーザーを光源として使用可能なファラデー回転子として利用することができる。そのため、光加工器の光アイソレーターのファラデー回転子として用い、短波長レーザーを光源として用いた場合、高精細な加工が可能となる。また、高性能な光通信用部品にも利用することができる。
【００４７】
本発明の実施形態であるファラデー回転子３は、前記フッ化物のアモルファス体からなる構成なので、４００ｎｍ以下の波長領域で透明性をより高めることができ、波長４００ｎｍ以下の短波長レーザーを光源として使用可能なファラデー回転子として利用することができる。そのため、光加工器の光アイソレーターのファラデー回転子として用い、短波長レーザーを光源として用いた場合、高精細な加工が可能となる。また、高性能な光通信用部品にも利用することができる。
【００４８】
本発明の実施形態である光アイソレーター１０は、ファラデー回転子３と、検光子２及び偏光子１とを有する構成なので、４００ｎｍ以下の短波長レーザーを用いることができ、高精細な加工を可能とし、光アイソレーターの性能を向上させることができる。
【００４９】
本発明の実施形態である光加工器１００は、光アイソレーター１０と、レーザー光源１１とを有する構成なので、４００ｎｍ以下の短波長レーザーを用いることができ、高精細な加工が可能となる。
【００５０】
本発明の実施形態であるファラデー回転子、光アイソレーター及び光加工器は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で、種々変更して実施することができる。本実施形態の具体例を以下の実施例で示す。しかし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００５１】
（実施例１）
＜単結晶及びファラデー回転子の製造＞
Ｃｚ法により、以下の工程で、ＣｅＦ３単結晶（実施例１の単結晶）を製造した。
〔種結晶の作製〕
まず、所定の市販材料（ＣｅＦ３（純度＞９９，９９％））を所定の量で量りとり、Ｐｔ製るつぼに充填した。
次に、Ｐｔ製るつぼをチャンバー内に配置してから、チャンバー内の酸素を真空ポンプにより効率的に除去し、ＣＦ４（＞９９，９９％）雰囲気とした。
次に、高周波発振器（３０ｋＷ）に接続されるつぼの周囲に配置された高周波コイルにより、Ｐｔ製るつぼを加熱し、ＣｅＦ３単結晶の融点以上の温度にして、るつぼ内の材料をゆっくり溶融した。
次に、混合材料を徐冷して、円板状の単結晶を形成した。
次に、前記単結晶からｃ軸に配向した棒状の種結晶を切り出した。【００５２】
〔単結晶の成長〕
Ｐｔ製るつぼをチャンバー内に配置してから、真空ポンプによりチャンバー内の酸素を効率的に除去し、ＣＦ４（＞９９，９９％）雰囲気とした。
次に、高周波発振器（３０ｋＷ）に接続されるつぼの周囲に配置された高周波コイルにより、Ｐｔ製るつぼを加熱し、ＣｅＦ３単結晶の融点以上の温度にして、るつぼ内の材料をゆっくり溶融した。【００５３】
次に、Ｐｔ製るつぼ中の融液に前記棒状の種結晶を浸漬してから、回転させながら引き上げることにより、棒状の種結晶の融液側に単結晶を成長させた。回転速度は１５ｒｐｍとし、引上げ速度は２ｍｍ／ｈとした。
成長させた単結晶の長さは１００ｍｍとした。
以上の工程により、ＣｅＦ３単結晶（実施例１の単結晶）を製造した。【００５４】
〔ファラデー回転子の製造〕
前記単結晶からｃ軸に配向した直方体状の単結晶を切り出した。結晶長さは、結晶長さ１０ｍｍのＴＧＧ−リファレンス結晶と比較するために同じ長さとした。
次に、光学軸（ｃ軸）に垂直な２面を研磨した。その後研磨面に対し反射防止膜を形成した。
以上の工程により、ＣｅＦ３単結晶からなるファラデー回転子（実施例１のファラデー回転子）を製造した。【００５５】
（実施例２）
溶融・凝固法により、ＰｒＦ３単結晶（実施例２の単結晶）を以下の工程で製造した。
まず、所定の市販材料（ＰｒＦ３（純度＞９９，９９％））を所定の量で量りとり、Ｐｔ製るつぼに充填した。
次に、Ｐｔ製るつぼをチャンバー内に配置してから、チャンバー内の酸素を真空ポンプにより効率的に除去し、ＣＦ４（＞９９，９９％）雰囲気とした。
次に、高周波発振器（３０ｋＷ）に接続されるつぼの周囲に配置された高周波コイルにより、Ｐｔ製るつぼを加熱し、ＰｒＦ３単結晶の融点以上の温度にして、るつぼ内の材料をゆっくり溶融した。
次に、るつぼ内の材料を徐冷して、円板状の単結晶を形成した。
次に、前記単結晶からｃ軸に配向した棒状の単結晶を切り出した。
実施例１と同様にして、ＰｒＦ３単結晶からなるファラデー回転子（実施例２のファラデー回転子）を製造した。【００５６】
（実施例３）
Ｃｚ法により、ＬｉＴｂＦ４単結晶（実施例３の単結晶）を以下の工程で製造した。
まず、ＴｂＦ３（純度＞９９，９９％）とＬｉＦ（純度＞９９，９９％）を所定の量で量りとり、混合してＰｔ製るつぼに充填した。二元系平衡状態図を考慮して溶融物中で３７モル％ＴｂＦ３のＲＥ濃度が得られるように混合した。
Ｐｔ製るつぼをチャンバー内に配置してから、チャンバー内の酸素を真空ポンプにより効率的に除去し、ＣＦ４（＞９９，９９％）雰囲気とした。
次に、Ｐｔ製るつぼ中の融液にａ配向ＬｉＹＦ４の棒状の種結晶を浸漬してから、回転させながら引き上げることにより、棒状の種結晶の融液側に単結晶を成長させた。回転速度は１０ｒｐｍとし、引上げ速度は１ｍｍ／ｈとした。
次に、前記単結晶からｃ軸に配向した棒状の単結晶（長さ：１０ｍｍ）を切り出し、実施例１と同様にして、前記ＬｉＴｂＦ４単結晶からなるファラデー回転子（実施例３のファラデー回転子）を製造した。【００５７】
（実施例４）
溶融物中で３７．５モル％ＤｙＦ３のＲＥ濃度が得られるように、ＤｙＦ３（純度＞９９，９９％）とＬｉＦを混合したこと以外は、実施例３と同様にして、ＬｉＤｙＦ４単結晶（実施例４の単結晶）を製造した。
次に、実施例３と同様にして、ＬｉＤｙＦ４単結晶からなるファラデー回転子（実施例４のファラデー回転子）を製造した。【００５８】
（実施例５）
溶融物中で３６モル％ＨｏＦ３のＲＥ濃度が得られるように、ＨｏＦ３（純度＞９９，９９％）とＬｉＦを混合したこと以外は、実施例３と同様にして、ＬｉＨｏＦ４単結晶（実施例５の単結晶）を製造した。
次に、実施例３と同様にして、ＬｉＨｏＦ４単結晶からなるファラデー回転子（実施例５のファラデー回転子）を製造した。【００５９】
（実施例６）
溶融物中で４６モル％ＥｒＦ３が得られるように、ＥｒＦ３（純度＞９９，９９％）とＬｉＦを混合したこと以外は、実施例３と同様にして、ＬｉＥｒＦ４単結晶（実施例６の単結晶）を製造した。
次に、実施例３と同様にして、ＬｉＥｒＦ４単結晶からなるファラデー回転子（実施例６のファラデー回転子）を製造した。【００６０】
（実施例７）
溶融物中で４６モル％ＹｂＦ３が得られるように、ＹｂＦ３（純度＞９９，９９％）とＬｉＦを混合したこと以外は、実施例３と同様にして、ＬｉＹｂＦ４単結晶（実施例７の単結晶）を製造した。
次に、実施例３と同様にして、ＬｉＹｂＦ４単結晶からなるファラデー回転子（実施例７のファラデー回転子）を製造した。【００６１】
（比較例１）
Ｃｚ法により、原料として所定の市販材料、るつぼとしてＩｒ製るつぼを用い、真空とせずＡｒガス（＞９９．９９％）に酸素ガス（＞９９．９９％）を２％混合した雰囲気とした後、ＴＧＧ単結晶（Ｔｂ３Ｇａ５Ｏ１２）の融点１８２５℃以上の温度で溶融した他は実施例１と同じ結晶成長条件で、ＴＧＧ単結晶（比較例１の単結晶）を製造した。
実施例１と同様にして、ＴＧＧ単結晶からなるファラデー回転子（比較例１のファラデー回転子）を製造した。【００６２】
＜単結晶の特性測定＞
製造した単結晶の以下の特性測定を室温で行った。なお、磁気光学特性の測定は、光学軸、すなわちｃ軸に沿って実行した。【００６３】
Ｊａｓｃｏ  Ｖ５７０  スペクトロメーターを用いて、透過及び反射スペクトルを測定した。そして、前記スペクトルから吸収係数αを計算した。【００６４】
次に、２つのグラン−テイラー偏光子（Ｇｌａｎ−Ｔａｙｌｏｒ  ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）と、磁石、Ｘｅランプ、分光器を用い、ファラデー回転子のファラデー回転の角度（以下、ＦＲ角度という。）を測定した。【００６５】
＜ＣｅＦ３単結晶（実施例１）、ＰｒＦ３単結晶（実施例２）の測定結果・考察＞
図３は、Ｃｚ法により育成した成長直後のＣｅＦ３単結晶の写真である。また、図４は溶融・凝固法により育成したＰｒＦ３単結晶の写真である。
いずれのサンプルも双晶や歪がなく、高い光学特性を示した。【００６６】
次に、透過率と反射率から吸収係数を計算した。
図５及び図６は、ＣｅＦ３、ＰｒＦ３、ＬｉＴｂＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４、ＬｉＹｂＦ４及びＴＧＧ単結晶の吸収係数αの波長依存性を示すグラフである。
図５に示すように、ＴＧＧは、４８０〜５００ｎｍの範囲にある１つのピークを除いて、４００ｎｍ超８００ｎｍ以下の領域では波長が短くなるにつれて、吸収係数が増加しており、それ以下の波長では吸収係数が急激に増加している。
ＣｅＦ３単結晶は、３０６ｎｍ超８００ｎｍ以下の領域では吸収係数αがほぼ０である。
更にまた、ＰｒＦ３単結晶は、４２６〜４９６ｎｍと、５６４〜６１８ｎｍの範囲にある２つのピークを除いて、２２０ｎｍ超８００ｎｍ以下の領域では吸収係数αがほぼ０である。ここで、２２０ｎｍ以下の吸収は、基底状態３Ｈ４から励起状態１Ｓ０への遷移に対応する。また、４２６〜４９６ｎｍと、５６４〜６１８ｎｍにおいての２つのピークはそれぞれ、基底状態３Ｈ４から励起状態３ＰＪへの遷移及び基底状態３Ｈ４から励起状態１Ｄ２への遷移に対応する。【００６７】
つまり、ＴＧＧは可視光領域以下、特に４００ｎｍ以下の領域では吸収が急激に増加するので、ＴＧＧをファラデー回転子として用いた場合には、可視光領域以下、特に４００ｎｍ以下の領域の光を光源からの光として用いることができない。
一方、ＣｅＦ３単結晶は、３０６ｎｍ超可視光領域以下、特に４００ｎｍ以下の領域では吸収係数αがほぼ０である。ＰｒＦ３単結晶は、２２０ｎｍ超可視光領域以下、特に４００ｎｍ以下の領域で、吸収係数αがほぼ０となる。よって、これらの単結晶をファラデー回転子として用いた場合には、可視光領域以下、特に４００ｎｍ以下の領域の光を光源からの光として用いることができ、可視光領域以下、特に４００ｎｍ以下のレーザーを用いるファラデー回転子への応用を考えると、ＣｅＦ３単結晶及びＰｒＦ３単結晶はＴＧＧ単結晶と比較して優位性を有する。【００６８】
なお、ＣｅＦ３単結晶は３０６ｎｍ以下の領域では吸収が急激に増加するので、ＣｅＦ３単結晶をファラデー回転子として用いた場合には、３０６ｎｍ以下の領域の光を光源からの光として用いることができない。
一方、ＰｒＦ３単結晶をファラデー回転子として用いた場合には、３０６ｎｍ以下の領域の光を光源からの光として用いることができ、３０６ｎｍ以下のレーザーを用いるファラデー回転子への応用を考えると、ＰｒＦ３単結晶はＣｅＦ３単結晶と比較して優位性を有する。【００６９】
図６に示すように、ＬｉＴｂＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４、ＬｉＹｂＦ４はいくつかの吸収ピーク（４Ｆ−４Ｆ遷移による）を示しているが、それ以外の領域では吸収係数αがほぼ０である。よって、これらの単結晶をファラデー回転子として用いた場合には、可視光領域以下、特に４００ｎｍ以下の領域の光を光源からの光として用いることができる。なお用いる光の波長に対して吸収係数αが０となる単結晶を適宜選択することが望ましい。【００７０】
図７は、ＣｅＦ３、ＰｒＦ３、ＬｉＴｂＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４、ＬｉＹｂＦ４及びＴＧＧの各単結晶のベルデ定数の波長依存性を示すグラフである。それぞれ使用できる範囲、つまり、吸収係数αが急激に増加する波長以上で、ベルデ定数を測定したものである。
いずれの単結晶も、低波長となるに従い、ベルデ定数が急激に増加した。
同一波長で比較すると、６００ｎｍ以上の領域では、ＰｒＦ３単結晶、ＣｅＦ３単結晶及びＬｉＴｂＦ４単結晶のベルデ定数と、リファレンスのＴＧＧ単結晶のベルデ定数はほとんど同一であったが、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４及びＬｉＹｂＦ４の各単結晶のベルデ定数はやや小さかった。
また、同一波長で比較すると、４００ｎｍ超６００ｎｍ未満の領域では、ＬｉＹｂＦ４単結晶のベルデ定数が最も小さく、ＬｉＥｒＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＰｒＦ３、ＬｉＴｂＦ４、ＣｅＦ３の各単結晶の順にベルデ定数が大きくなり、ＴＧＧ単結晶のベルデ定数が最も大きかった。【００７１】
３００〜４００ｎｍの領域では、ＴＧＧ単結晶は効果がなく、他の単結晶は、上記の順にベルデ定数は大きくなり、ＣｅＦ３単結晶のベルデ常数が最も大きかった。ＬｉＴｂＦ４とＰｒＦ３は、同様なベルデ常数を示すが、ＰｒＦ３は、２２０〜３００ｎｍの領域では透明性がより高い利点がある。ＬｉＤｙＦ４は、２００〜２２０ｎｍの狭い範囲では高いベルデ常数を示す。２００ｎｍ以下では、３つの単結晶、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４及びＬｉＹｂＦ４しか存在しない。最初の２つの単結晶は、比較的高いベルデ常数を有するが、４ｆ−４ｆ吸収線も示す。それに対して、ＬｉＹｂＦ４は、１７０ｎｍまで広い範囲で透明であるが、そのベルデ常数は、比較的低い。吸収端に向かってベルデ常数がシャープに増大することが予想される。【００７２】
次に、吸収係数（図５及び図６）とベルデ定数（図７）を結び付けて、ＣｅＦ３、ＰｒＦ３、ＬｉＴｂＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４及びＬｉＹｂＦ４の各単結晶の性能指数（Ｖ／α）を計算した。
図８は、ＣｅＦ３、ＰｒＦ３及びＴＧＧ単結晶の性能指数（Ｖ／α）の波長依存性を示すグラフである。
ＴＧＧ単結晶の性能指数（Ｖ／α）に比較して、ＣｅＦ３及びＰｒＦ３単結晶の性能指数ははるかに大きかった。特にＣｅＦ３単結晶はおよそ３００ｎｍ以上と図８に示す全波長域においてＴＧＧ、ＰｒＦ３両単結晶よりも大きな性能指数を示した。
特筆すべきは、３者のうち、４９０ｎｍ近辺で利用できる材料はＣｅＦ３単結晶しかないことが示された点である。この波長では他の材料は透明性が大きく低下する。
可視波長域から波長およそ３００ｎｍの間においてＣｅＦ３の性能指数は急激に増加し、およそ３００ｎｍにおいては１００ｒａｄ／Ｔ台にまで達した。
３者のうち、波長およそ３００ｎｍ以下の領域においてはＰｒＦ３単結晶を除いて使用できるファラデー回転子がないことが同時に示されている。
波長およそ３００ｎｍ以下２２４ｎｍに至るまでＰｒＦ３単結晶の性能指数は急激に増加し、そのピーク値はＣｅＦ３単結晶のそれをも凌駕する。【００７３】
図９は、ＬｉＴｂＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４及びＬｉＹｂＦ４の性能指数（Ｖ／α）の波長依存性を示すグラフである。
ＬｉＴｂＦ４は、２２０ｎｍ超８００ｎｍ以下の波長でファラデー回転子として使用することができる。
２２０ｎｍ以下の波長では、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４及びＬｉＥｒＦ４のファラデー回転子としての可能性が高い。４ｆ−４ｆ吸収線が存在するため、どの結晶を選択するかは、該当する波長に依存する。ＬｉＤｙＦ４の透過率は、２００ｎｍから減少するが、他の２つの結晶は、約１７０ｎｍまで透明である。ＬｉＹｂＦ４は、４ｆ−４ｆ吸収線がないため、１７０〜８００ｎｍの領域で最も高い透明性を示すが、その性能指数は、低いベルデ常数によって限定され、したがってそのファラデー回転子としての効果は、その吸収端に近い極めて短い波長でのみ注目に値する。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明のファラデー回転子、光アイソレーター及び光加工器は、ＴＧＧと比較して、可視波長領域と特に４００ｎｍ以下の波長で透過率が高くベルデ定数と性能指数が大きく、大型単結晶育成が可能な材料を用いているので、可視波長領域と特に４００ｎｍ以下の波長のレーザーを用いることができ、高精細加工を行うことができ、光加工産業等において利用可能性がある。
【符号の説明】
【００７５】
１…偏光子、２…検光子、３…ファラデー回転子、１０…アイソレーター、１１…レーザー光源、１００…光加工器、Ｂ…磁束密度（磁界）、Ｌ…光、Ｐ…光路、Ｑ…被加工体。
【図１】
2012133200.tif 000003
【図２】
2012133200.tif 000004
【図５】
2012133200.tif 000005
【図６】
2012133200.tif 000006
【図７】
2012133200.tif 000007
【図８】
2012133200.tif 000008
【図９】
2012133200.tif 000009
【図３】
2012133200.tif 000010
【図４】
2012133200.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月1日(2012.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）又は（２）で表されるフッ化物を主成分として含有し、前記フッ化物は波長４００ｎｍ以下の波長領域で８０％以上の透過率を有すること、及び波長４００ｎｍ以下の波長領域で使用することを特徴とするファラデー回転子。
ＲＥ１Ｆ３−ｘ    ・・・（１）
ＬｉＲＥ２Ｆ４−ｘ・・・（２）
前記一般式（１）又は（２）で、０≦ｘ＜０．１であり、ＲＥ１及びＲＥ２は希土類元素の群から少なくとも一つ選択される元素である。
【請求項２】
前記フッ化物の含有量が５０ｗｔ％以上であることを特徴とする請求項１に記載のファラデー回転子。
【請求項３】
前記フッ化物の単結晶体からなることを特徴とする請求項１に記載のファラデー回転子。
【請求項４】
前記フッ化物の多結晶体からなることを特徴とする請求項１に記載のファラデー回転子。
【請求項５】
前記フッ化物のアモルファス体からなることを特徴とする請求項１に記載のファラデー回転子。
【請求項６】
前記一般式（１）で表されるフッ化物のＲＥ１がＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｄｙ及びＨｏよりなる群から選択される１種以上であることを特徴とする請求項１に記載のファラデー回転子。
【請求項７】
前記フッ化物がＣｅＦ３、ＰｒＦ３、ＮｄＦ３、ＴｂＦ３、ＤｙＦ３又はＨｏＦ３のいずれかの材料であることを特徴とする請求項６に記載のファラデー回転子。
【請求項８】
前記一般式（２）で表されるフッ化物のＲＥ２がＴｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ及びＹｂよりなる群から選択される１種以上であることを特徴とする請求項１に記載のファラデー回転子。
【請求項９】
前記フッ化物がＬｉＴｂＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４又はＬｉＹｂＦ４のいずれかの材料であることを特徴とする請求項８に記載のファラデー回転子。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のファラデー回転子と、検光子又は偏光子とを有することを特徴とする光アイソレーター。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光アイソレーターと、波長４００ｎｍ以下のレーザー光源とを有することを特徴とする光加工器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
［００１０］
本発明は、大型単結晶の育成が可能であるとともに、４００ｎｍ以下の波長の透過率を高めたファラデー回転子、光アイソレーター及び光加工器を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
［００１１］
本発明は、以下の構成を有する。
本発明のファラデー回転子は、下記一般式（１）又は（２）で表されるフッ化物を主成分として含有し、前記フッ化物は波長４００ｎｍ以下の波長領域で８０％以上の透過率を有すること、及び波長４００ｎｍ以下の波長領域で使用することを特徴とする。
［００１２］
ＲＥ１Ｆ３−ｘ    ・・・（１）
ＬｉＲＥ２Ｆ４−ｘ・・・（２）
前記一般式（１）又は（２）で、０≦ｘ＜０．１であり、ＲＥ１又はＲＥ２は希土類元素の群から少なくとも一つ選択される元素である
［００１３］
本発明のファラデー回転子は、前記フッ化物の含有量が５０ｗｔ％以上であることが好ましい。
本発明のファラデー回転子は、前記フッ化物の単結晶体からなることが好ましい。
本発明のファラデー回転子は、前記フッ化物の多結晶体からなることが好ましい。
本発明のファラデー回転子は、前記フッ化物のアモルファス体からなることが好ましい。
［００１４］
本発明のファラデー回転子は、前記一般式（１）で表されるフッ化物のＲＥ１がＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｄｙ及びＨｏよりなる群から選択される１種以上であることが好ましく、前記フッ化物がＣｅＦ３、ＰｒＦ３、ＮｄＦ３、ＴｂＦ３、ＤｙＦ３又はＨｏＦ３のいずれかの材料であることがより好ましい。
［００１５］
前記一般式（２）で表されるフッ化物のＲＥ２がＴｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ及びＹｂよりなる群から選択される１種以上であることが好ましく、前記フッ化物がＬｉＴｂＦ４、ＬｉＤｙＦ４、ＬｉＨｏＦ４、ＬｉＥｒＦ４又はＬｉＹ
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
ｂＦ４のいずれかの材料であることがより好ましい。
［００１６］
本発明の光アイソレーターは、先に記載のファラデー回転子と、検光子又は偏光子とを有することを特徴とする。
本発明の光加工器は、先に記載の光アイソレーターと、波長４００ｎｍ以下のレーザー光源とを有することを特徴とする。
発明の効果
［００１７］
本発明のファラデー回転子は、一般式（１）で表されるフッ化物を主成分として含有する構成であり、前記フッ化物は赤外光〜可視光の波長領域で透過率がＴＧＧより高いだけでなく、４００ｎｍ以下の波長領域でも透過率が高く、４００ｎｍ以下の波長領域で高い透明性を有するので、波長４００ｎｍ以下の短波長レーザーを光源として用いることができる。
そのため、光加工器の光アイソレーターのファラデー回転子として用い、短波長レーザーを光源として用いた場合、高精細な加工が可能となる。
更に、前記単結晶は安定性が高く相転移もないので、単結晶の切り出し時におけるクラックを十分に抑制でき、第２相の発生がなく大型単結晶化が可能である。
また、高性能な光通信用部品にも利用することができる。
［００１８］
本発明の光アイソレーターは、先に記載のファラデー回転子と、検光子又は偏光子とを有する構成である。このファラデー回転子を構成するフッ化物は、赤外光〜可視光の波長領域で透過率がＴＧＧより高いだけでなく、４００ｎｍ以下の波長領域でも透過率が高く、４００ｎｍ以下の波長領域で高い透明性を有するので、波長４００ｎｍ以下の短波長レーザーを光源として用いることができる。短波長レーザーを用いることにより、高精細な加工を可能とすることができ、光アイソレーターの性能を向上させることができる。
［００１９］
本発明の光加工器は、先に記載の光アイソレーターと、レーザー光源とを有する構成なので、波長４００ｎｍ以下の短波長レーザーを光源として用いることができる光アイソレーターを用いて、高精細な加工や、光加工性能の向上が可能となる。
図面の簡単な説明
［００２０］
［図１］本発明の光加工器の一例を示す模式図である。
【国際調査報告】
2012133200.tif 000012
2012133200.tif 000013
2012133200.tif 000014
2012133200.tif 000015
2012133200.tif 000016
2012133200.tif 000017
2012133200.tif 000018
2012133200.tif 000019