(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファラデー回転子のファラデー素子が内部に配置されるファラデー回転子用磁気回路であって、
軸方向に延びる第１貫通孔を含み、前記軸方向と垂直でかつ前記第１貫通孔から離れる方向に磁化されている第１磁石と、
前記軸方向に延びる第２貫通孔を含み、前記軸方向と垂直でかつ前記第２貫通孔に向かう方向に磁化されている第２磁石と、
前記軸方向の前記第１磁石と前記第２磁石との間に配置され、前記軸方向と平行で、かつ、前記第１磁石から前記第２磁石に向かう方向に磁化されている第３磁石とを備え、
前記第３磁石は、前記第１貫通孔および前記第２貫通孔を接続するように前記軸方向に延びるとともに、前記ファラデー素子が内部に配置される第３貫通孔と、前記第３貫通孔の内周面のうちの前記軸方向に沿った前記第３磁石の少なくとも中央部に設けられた第１高保磁力領域とを含み、
前記第１高保磁力領域は、前記第３貫通孔から離れる方向の前記内周面からの分布範囲が、前記軸方向に沿った前記第３磁石の両端部側から前記中央部側に向かって大きくなるように構成されている、ファラデー回転子用磁気回路。
【請求項２】
前記第１磁石と前記第２磁石とから構成される磁界のうち、前記第１磁石の磁化方向および前記第２磁石の磁化方向と略直交する前記軸方向で、かつ、前記第２磁石から前記第１磁石に向かう方向に向かう前記磁界の近傍に位置する前記第３磁石の部分に、前記第１高保磁力領域が設けられている、請求項１に記載のファラデー回転子用磁気回路。
【請求項３】
前記第３磁石は、希土類元素Ｒ（Ｎｄ、Ｐｒを主成分とし、Ｎｄを５０％以上含む）と、Ｆｅを主とする遷移元素と、Ｂ（ホウ素）とを主に含むＲ−Ｔ−Ｂ系磁石からなり、
前記第１高保磁力領域は、重希土類元素が前記第３磁石の前記第３貫通孔の内周面近傍に濃化することによって形成されている、請求項１に記載のファラデー回転子用磁気回路。
【請求項４】
前記第１高保磁力領域は、正方晶であるＲ2Ｆｅ14Ｂ型化合物の主相を主体とするとともに、前記主相の外殻部にＤｙおよびＴｂの少なくともいずれか一方からなる前記重希土類元素が拡散され、濃化することによって形成されている、請求項３に記載のファラデー回転子用磁気回路。
【請求項５】
前記第１高保磁力領域は、前記ファラデー素子が内部に配置される前記第３貫通孔を取り囲むように周状に設けられている、請求項１に記載のファラデー回転子用磁気回路。
【請求項６】
前記第１高保磁力領域は、前記第３貫通孔の内周面における前記軸方向の全域に渡って設けられている、請求項１に記載のファラデー回転子用磁気回路。
【請求項７】
前記第１高保磁力領域は、前記軸方向と直交し、かつ、前記第３貫通孔から離れる方向に前記第３貫通孔の内周面から３ｍｍ以上の範囲に渡って形成されている、請求項１に記載のファラデー回転子用磁気回路。
【請求項８】
前記第３磁石の前記第１高保磁力領域以外の部分の保磁力は、前記第１磁石および前記第２磁石の保磁力以上である、請求項１に記載のファラデー回転子用磁気回路。
【請求項９】
前記第３磁石の前記第１高保磁力領域以外の部分の保磁力は、２３５０ｋＡ／ｍ以上であるとともに、前記第１高保磁力領域の保磁力よりも小さい、請求項１に記載のファラデー回転子用磁気回路。
【請求項１０】
前記第３磁石は、前記軸方向と直交する面で分断されることにより形成されるととともに、各々に第２高保磁力領域が設けられている複数の第１磁石片が軸方向に組み合わされて、複数の前記第２高保磁力領域からなる前記第１高保磁力領域が構成されており、
前記複数の第２高保磁力領域からなる前記第１高保磁力領域は、前記第３貫通孔の少なくとも前記内周面近傍に設けられている、請求項１に記載のファラデー回転子用磁気回路。
【請求項１１】
前記第１磁石と前記第２磁石とは、前記第３磁石を間に挟んで前記軸方向に沿って交互に並ぶように配置されている、請求項１に記載のファラデー回転子用磁気回路。
【請求項１２】
前記第１磁石、前記第２磁石および前記第３磁石の前記軸方向と直交する方向における一方端から他方端までの距離は、第１距離であり、
前記第１貫通孔、前記第２貫通孔および前記第３貫通孔の前記軸方向と直交する方向における一方端から他方端までの距離は、第２距離であり、
前記第１距離は、前記第２距離の８倍以上２０倍以下である、請求項１に記載のファラデー回転子用磁気回路。
【請求項１３】
軸方向に延びる第１貫通孔を含み、前記軸方向と垂直でかつ前記第１貫通孔から離れる方向に磁化されている第１磁石と、前記軸方向に延びる第２貫通孔を含み、前記軸方向と垂直でかつ前記第２貫通孔に向かう方向に磁化されている第２磁石と、前記第１貫通孔および前記第２貫通孔を接続するように前記軸方向に延びるとともに、前記ファラデー素子が内部に配置される第３貫通孔を含み、前記軸方向と平行で、かつ、前記第１磁石から前記第２磁石に向かう方向に磁化されている第３磁石とを備えるファラデー回転子用磁気回路の製造方法であって、
希土類元素Ｒ（Ｎｄ、Ｐｒを主成分とし、Ｎｄを５０％以上含む）と、Ｆｅを主とする遷移元素と、Ｂ（ホウ素）とを主に含むＲ−Ｔ−Ｂ系磁石からなる前記第３磁石の前記第３貫通孔の内周面から重希土類元素を拡散させることによって、前記第３貫通孔の内周面のうちの少なくとも中央部に第１高保磁力領域を設ける工程と、
前記第１貫通孔、前記第２貫通孔および前記第３貫通孔が前記軸方向に接続するとともに、前記第３磁石が前記軸方向の前記第１磁石と前記第２磁石との間に配置されるように前記第１磁石、前記第２磁石および前記第３磁石を接続する工程とを備え、
前記中央部に前記第１高保磁力領域を設ける工程は、前記第３貫通孔から離れる方向の前記内周面からの分布範囲が、前記軸方向に沿った前記第３磁石の両端部側から前記中央部側に向かって大きくなるように前記第１高保磁力領域を設ける工程を含む、ファラデー回転子用磁気回路の製造方法。
【請求項１４】
前記第１高保磁力領域を設ける工程は、前記ファラデー素子が内部に配置される前記第３貫通孔を取り囲むように周状に前記第１高保磁力領域を設ける工程を含む、請求項１３に記載のファラデー回転子用磁気回路の製造方法。
【請求項１５】
前記中央部に前記第１高保磁力領域を設ける工程は、前記第３貫通孔の内周面の略全面から重希土類元素を拡散させることによって、前記第３貫通孔の内周面における前記軸方向の全域に渡って前記第１高保磁力領域を設ける工程を含む、請求項１３に記載のファラデー回転子用磁気回路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファイバーレーザーなどの高出力レーザーに用いられるファラデー回転子用磁気回路およびファラデー回転子用磁気回路の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファラデー回転子は、ファラデー回転子用磁気回路とファラデー素子とからなり、ファラデー効果によって光を一方向のみ通し、逆方向には遮断するデバイスである。ファラデー素子に対してファラデー回転子用磁気回路により磁界を印加させると、レーザー光がファラデー素子から出る際にはレーザー光の偏光面が所定の回転角度になるように構成されている。
【０００３】
ファラデー回転子は様々な用途に使われており、通信用のファラデー回転子には、ファラデー素子としてイットリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ）等の希土類鉄ガーネットのファラデー素子が使用される。また、ファラデー素子に印加される磁界を作り出すファラデー回転子用磁気回路には、フェライト磁石が使用されている。
【０００４】
一方、加工やマーキングに使用される高出力レーザー用のファラデー回転子に、イットリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ）等の希土類鉄ガーネットのファラデー素子を用いた場合には、ファラデー素子の結晶が光を吸収することにより温度が上昇する。この結果、レーザー光の焦点がずれることに起因して、ファラデー素子の光の遮断特性に影響を与えるという問題点があった。このため、高出力レーザー用のファラデー回転子には、ファラデー素子として温度依存性が小さい（温度上昇に伴う焦点のずれが起こりにくい）テルビウムガリウムガーネット（ＴＧＧ）の結晶がファラデー素子として用いられる。
【０００５】
しかしながら、このＴＧＧは、イットリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ）等の希土類鉄ガーネットと比べて、ファラデー回転係数（ベルデ定数）が小さい。このため、所定の回転角度を得るためには、ファラデー素子に印加する磁界強度を向上させるか、または、ファラデー素子を長くする必要があった。ここで、ファラデー素子を長くする場合には、ファラデー素子が配置されるファラデー回転子用磁気回路も長くなってしまい、ファラデー回転子が大型化してしまうという不都合があった。また、ファラデー素子であるＴＧＧの結晶自体を長く構成すると光が結晶内で歪むため、補正するための高価な光学ガラスも必要となるという不都合もあった。このため、従来から、ファラデー回転子の大型化を抑制するためのファラデー回転子用磁気回路が知られている。このようなファラデー回転子用磁気回路は、たとえば、特開２００９−２２９８０２号公報に開示されている。
【０００６】
特開２００９−２２９８０２号公報には、光軸と垂直で光軸に向かう方向に磁化された第１の磁石と、光軸と垂直で光軸から離れる方向に磁化された第２の磁石と、これらの間に配置され光軸と平行で、かつ、第２の磁石から第１の磁石に向かう方向に磁化された第３の磁石とで構成された磁気回路と、ファラデー素子とを備える小型ファラデー回転子が開示されている。この特開２００９−２２９８０２号公報の小型ファラデー回転子の磁気回路にはファラデー素子が配置される孔部が設けられている。また、孔部における第１の磁石と第２の磁石とから構成される磁界の方向は、光軸と平行で、かつ、第１の磁石から第２の磁石に向かう方向になるように構成されている。つまり、孔部における第１の磁石と第２の磁石とから構成される磁界の方向は、第３の磁石の磁化方向と逆の方向になるように構成されている。また、第１の磁石と第２の磁石の光軸方向の長さをＬ２、第３の磁石の光軸方向の長さをＬ３としたとき、Ｌ２／１０≦Ｌ３≦Ｌ２の関係が成立するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２２９８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特開２００９−２２９８０２号公報に記載のファラデー回転子では、高出力レーザーに用いるために高い磁界強度を有するファラデー回転子用磁気回路を用いた場合に、孔部における第３の磁石の磁化方向と、第１の磁石と第２の磁石とから構成された磁界の方向とが逆方向になるため、逆磁界に起因して第３の磁石の磁石動作点が低くなる。このため、第３の磁石が不可逆減磁しやすくなるという問題点がある。また、高出力のレーザーに用いられる場合には、ファラデー素子がＴＧＧからなる場合であっても温度上昇しやすいため、７０℃以上の温度上昇に伴う熱エネルギーに起因して、さらに第３の磁石が不可逆減磁しやすくなるという問題点もある。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、不可逆減磁が発生するのを抑制することが可能なファラデー回転子用磁気回路およびファラデー回転子用磁気回路の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１０】
この発明の第１の局面によるファラデー回転子用磁気回路は、ファラデー回転子のファラデー素子が内部に配置されるファラデー回転子用磁気回路であって、軸方向に延びる第１貫通孔を含み、軸方向と垂直でかつ第１貫通孔から離れる方向に磁化されている第１磁石と、軸方向に延びる第２貫通孔を含み、軸方向と垂直でかつ第２貫通孔に向かう方向に磁化されている第２磁石と、軸方向の第１磁石と第２磁石との間に配置され、軸方向と平行で、かつ、第１磁石から第２磁石に向かう方向に磁化されている第３磁石とを備え、第３磁石は、第１貫通孔および第２貫通孔を接続するように軸方向に延びるとともに、ファラデー素子が内部に配置される第３貫通孔と、第３貫通孔の内周面のうちの軸方向に沿った第３磁石の少なくとも中央部に設けられた第１高保磁力領域とを含み、第１高保磁力領域は、第３貫通孔から離れる方向の内周面からの分布範囲が、軸方向に沿った第３磁石の両端部側から中央部側に向かって大きくなるように構成されている。
【００１１】
この発明の第１の局面によるファラデー回転子用磁気回路では、上記のように、第３磁石の第３貫通孔の少なくとも内周面近傍に第１高保磁力領域を設けることによって、第１磁石と第２磁石とから構成された磁界に起因する逆磁界によって不可逆減磁を起こしやすい第３磁石の第３貫通孔の内周面近傍に、第３磁石の他の部分よりも保磁力の高い第１高保磁力領域を設けることができるので、第１高保磁力領域における不可逆減磁を抑制することができる。これにより、第３磁石の全体が内周面近傍に設けられた第１高保磁力領域によって不可逆減磁されるのを抑制することができる。また、第１高保磁力領域は保磁力が高いので、温度上昇に起因する不可逆減磁も抑制することができる。また、第３磁石に設けられる第１高保磁力領域は、第３磁石の第３貫通孔の内周面のうちの軸方向に沿った第３磁石の少なくとも中央部に設けられている。このように構成すれば、逆磁界による不可逆減磁をより起こしやすい第３磁石の第３貫通孔の内周面のうちの軸方向に沿った第３磁石の中央部に、他の部分よりも保磁力の高い第１高保磁力領域を設けることができるので、第３磁石での不可逆減磁を効果的に抑制することができる。さらに、第１高保磁力領域は、第３貫通孔から離れる方向の内周面からの分布範囲が、軸方向に沿った第３磁石の両端部側から中央部側に向かって大きくなるように構成されている。このように構成すれば、第１高保磁力領域を、逆磁界による不可逆減磁をより起こしやすい中央部でより広い範囲に分布させることができるので、より少ないＤｙ、Ｔｂの少なくともいずれかの重希土類元素の拡散によって第３磁石の中央部での不可逆減磁を効果的に抑制することができる。なお、逆磁界により不可逆減磁を起こしやすい分布範囲が第３磁石の両端部側から中央部側に向かって大きくなる点については、後述するシミュレーションにおいて確認済みである。
【００１２】
上記第１の局面によるファラデー回転子用磁気回路において、好ましくは、第１磁石と第２磁石とから構成される磁界のうち、第１磁石の磁化方向および第２磁石の磁化方向と略直交する軸方向で、かつ、第２磁石から第１磁石に向かう方向に向かう磁界の近傍に位置する第３磁石の部分に、第１高保磁力領域が設けられている。このように構成すれば、逆磁界による不可逆減磁を起こしやすい第３磁石の部分に、他の部分よりも保磁力の高い第１高保磁力領域を設けることができるので、第３磁石での不可逆減磁を抑制することができる。
【００１３】
上記第１の局面によるファラデー回転子用磁気回路において、好ましくは、第３磁石は、希土類元素Ｒ（Ｎｄ、Ｐｒを主成分とし、Ｎｄを５０％以上含む）と、Ｆｅを主とする遷移元素と、Ｂ（ホウ素）とを主に含むＲ−Ｔ−Ｂ系磁石からなり、第１高保磁力領域は、重希土類元素が第３磁石の第３貫通孔の内周面近傍に濃化することによって形成されている。前記内周面近傍は、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相中の軽希土類元素であるＮｄまたはＰｒの一部のみを重希土類元素であるＤｙまたはＴｂに置換することによって重希土類元素が濃化しているので、残留磁束密度の低下を抑制しつつ、第１高保磁力領域の保磁力を向上させることができる。その結果、ファラデー回転子用磁気回路の磁界強度を維持しつつ、第１高保磁力領域を含む第３磁石の保磁力を向上させることができる。
【００１４】
この場合、好ましくは、第１高保磁力領域は、正方晶であるＲ2Ｆｅ14Ｂ型化合物の主相を主体とするとともに、主相の外殻部にＤｙおよびＴｂの少なくともいずれか一方からなる重希土類元素が拡散され、濃化することによって形成されている。このように、第３磁石の第３貫通孔の内周面近傍にＤｙおよびＴｂの少なくともいずれか一方からなる重希土類元素を濃化させることによって、残留磁束密度の低下を略生じさせることなく、保磁力が向上した第１高保磁力領域を含む第３磁石を容易に形成することができる。
【００１５】
上記第１の局面によるファラデー回転子用磁気回路において、好ましくは、第１高保磁力領域は、ファラデー素子が内部に配置される第３貫通孔を取り囲むように周状に設けられている。このように構成すれば、ファラデー素子を取り囲むように第１高保磁力領域を設けることができるので、逆磁界の影響が第３磁石に及ぶのをより抑制することができる。その結果、第３磁石での不可逆減磁をより抑制することができる。
【００１６】
上記第１の局面によるファラデー回転子用磁気回路において、好ましくは、第１高保磁力領域は、第３貫通孔の内周面における軸方向の全域に渡って設けられている。このように構成すれば、第３磁石での不可逆減磁をより抑制することができる。
【００１７】
上記第１の局面によるファラデー回転子用磁気回路において、好ましくは、第１高保磁力領域は、軸方向と直交し、かつ、第３貫通孔から離れる方向に第３貫通孔の内周面から３ｍｍ以上の範囲に渡って形成されている。このように構成すれば、第３磁石での不可逆減磁をより抑制することができる。
【００１８】
上記第１の局面によるファラデー回転子用磁気回路において、好ましくは、第３磁石の第１高保磁力領域以外の部分の保磁力は、第１磁石および第２磁石の保磁力以上である。このように構成すれば、第３磁石の第１高保磁力領域だけでなく、第３磁石の第１高保磁力領域以外の部分も保磁力が大きいので、第１高保磁力領域を発端として第３磁石の全体が不可逆減磁するのをより有効に抑制することができる。
【００１９】
上記第１の局面によるファラデー回転子用磁気回路において、好ましくは、第３磁石の第１高保磁力領域以外の部分の保磁力は、２３５０ｋＡ／ｍ以上であるとともに、第１高保磁力領域の保磁力よりも小さい。このように構成すれば、第１高保磁力領域のみならず、第１高保磁力領域以外の２３５０ｋＡ／ｍ以上の高い保磁力を有する第３磁石の部分によっても、第３磁石が不可逆減磁するのを抑制することができる。さらに好ましくは、第３磁石は１．０Ｔ以上の残留磁束密度を有する。このように構成すれば、十分な磁界強度を発生させることができるので、テルビウムガリウムガーネット（ＴＧＧ）の結晶をファラデー素子として用いる小型のファラデー回転子においても、所望の回転角度を得ることができる。
【００２０】
上記第１の局面によるファラデー回転子用磁気回路において、好ましくは、第３磁石は、軸方向と直交する面で分断されることにより形成されるととともに、各々に第２高保磁力領域が設けられている複数の第１磁石片が軸方向に組み合わされて、複数の第２高保磁力領域からなる第１高保磁力領域が構成されており、複数の第２高保磁力領域からなる第１高保磁力領域は、第３貫通孔の少なくとも内周面近傍に設けられている。このように構成すれば、貫通孔の内周面を複数の第１磁石片に分割することができるので、貫通孔が形成されている状態で貫通孔の内周面に第１高保磁力領域を設ける場合と比べて、個々の第１磁石片のうち、分割された貫通孔の内周面に対応する面に、確実に第２高保磁力領域を設けることができる。これにより、第２高保磁力領域が設けられている複数の第１磁石片を組み合わせることによって、第３磁石の第１高保磁力領域をより確実に形成することができる。
【００２１】
上記第１の局面によるファラデー回転子用磁気回路において、好ましくは、第１磁石と第２磁石とは、第３磁石を間に挟んで軸方向に沿って交互に並ぶように配置されている。このように構成すれば、第１磁石と第２磁石と第３磁石とを１単位とするファラデー回転子用磁気回路を有するファラデー回転子では十分なファラデー効果が得られない場合であっても、第１磁石と第２磁石とを第３磁石を間に挟んで軸方向に沿って交互に並ぶように配置することによって、複数単位のファラデー回転子用磁気回路を形成することができる。これにより、十分なファラデー効果が得られるようにファラデー回転子を構成することができる。
【００２２】
上記第１の局面によるファラデー回転子用磁気回路において、好ましくは、第１磁石、第２磁石および第３磁石の軸方向と直交する方向における一方端から他方端までの距離は、第１距離であり、第１貫通孔、第２貫通孔および第３貫通孔の軸方向と直交する方向における一方端から他方端までの距離は、第２距離であり、第１距離は、第２距離の８倍以上２０倍以下である。このように構成すれば、第１距離を第２距離の８倍以上にすることによって、ファラデー回転子用磁気回路において高い磁界強度を形成するのが困難になるのを抑制することができる。また、第１距離を第２距離の２０倍以下にすることによって、ファラデー回転子用磁気回路における磁界強度が高すぎることに起因して、第１高保磁力領域において不可逆減磁が起きやすくなるのを抑制することができる。
【００２３】
この発明の第２の局面によるファラデー回転子用磁気回路の製造方法は、軸方向に延びる第１貫通孔を含み、軸方向と垂直でかつ第１貫通孔から離れる方向に磁化されている第１磁石と、軸方向に延びる第２貫通孔を含み、軸方向と垂直でかつ第２貫通孔に向かう方向に磁化されている第２磁石と、第１貫通孔および第２貫通孔を接続するように軸方向に延びるとともに、ファラデー素子が内部に配置される第３貫通孔を含み、軸方向と平行で、かつ、第１磁石から第２磁石に向かう方向に磁化されている第３磁石とを備えるファラデー回転子用磁気回路の製造方法であって、希土類元素Ｒ（Ｎｄ、Ｐｒを主成分とし、Ｎｄを５０％以上含む）と、Ｆｅを主とする遷移元素と、Ｂ（ホウ素）とを主に含むＲ−Ｔ−Ｂ系磁石からなる第３磁石の第３貫通孔の内周面から重希土類元素を拡散させることによって、第３貫通孔の内周面のうちの少なくとも中央部に第１高保磁力領域を設ける工程と、第１貫通孔、第２貫通孔および第３貫通孔が軸方向に接続するとともに、第３磁石が軸方向の第１磁石と第２磁石との間に配置されるように第１磁石、第２磁石および第３磁石を接続する工程とを備え、中央部に第１高保磁力領域を設ける工程は、第３貫通孔から離れる方向の内周面からの分布範囲が、軸方向に沿った第３磁石の両端部側から中央部側に向かって大きくなるように第１高保磁力領域を設ける工程を含む。
【００２４】
この発明の第２の局面によるファラデー回転子用磁気回路の製造方法では、上記のように、第３貫通孔の少なくとも内周面近傍に第１高保磁力領域を設けることによって、第１高保磁力領域での不可逆減磁を抑制することができる。これにより、不可逆減磁した第１高保磁力領域が内周面近傍に設けられた第３磁石の全体が不可逆減磁されるのを抑制することができる。また、第１高保磁力領域は保磁力が高いので、温度上昇に起因する不可逆減磁も抑制することができる。また、希土類元素Ｒ（Ｎｄ、Ｐｒを主成分とし、Ｎｄを５０％以上含む）と、Ｆｅを主とする遷移元素と、Ｂ（ホウ素）とを主に含むＲ−Ｔ−Ｂ系磁石からなる第３磁石の第３貫通孔の内周面から重希土類元素を拡散させることにより、第３貫通孔の少なくとも内周面近傍に第１高保磁力領域を設けることによって、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相中の軽希土類元素であるＮｄまたはＰｒの一部のみを重希土類元素であるＤｙまたはＴｂに置換することができるので、残留磁束密度の低下を抑制しつつ、第１高保磁力領域の保磁力を向上させることができる。その結果、ファラデー回転子用磁気回路の磁界強度を維持しつつ、第１高保磁力領域の保磁力を向上させることができる。また、第１高保磁力領域を設ける工程は、第３磁石の第３貫通孔の内周面から重希土類元素を拡散させることによって、第３貫通孔の内周面のうちの少なくとも中央部に第１高保磁力領域を設ける工程を含む。このように構成すれば、逆磁界による不可逆減磁をより起こしやすい第３磁石の第３貫通孔の内周面のうちの軸方向に沿った第３磁石の中央部に、他の部分よりも保磁力の高い第１高保磁力領域を設けることができるので、第３磁石での不可逆減磁を効果的に抑制することができる。さらに、中央部に第１高保磁力領域を設ける工程は、第３貫通孔から離れる方向の内周面からの分布範囲が、軸方向に沿った第３磁石の両端部側から中央部側に向かって大きくなるように第１高保磁力領域を設ける工程を含む。このように構成すれば、第１高保磁力領域を、逆磁界による不可逆減磁をより起こしやすい中央部でより広い範囲に分布させることができるので、第３磁石の中央部での不可逆減磁を効果的に抑制することができる。
【００２５】
上記第２の局面によるファラデー回転子用磁気回路の製造方法において、好ましくは、第１高保磁力領域を設ける工程は、ファラデー素子が内部に配置される第３貫通孔を取り囲むように周状に第１高保磁力領域を設ける工程を含む。このように構成すれば、ファラデー素子を取り囲むように第１高保磁力領域を設けることができるので、逆磁界の影響が第３磁石に及ぶのをより抑制することができる。その結果、第３磁石での不可逆減磁をより抑制することができる。
【００２６】
上記第２の局面によるファラデー回転子用磁気回路の製造方法において、好ましくは、中央部に第１高保磁力領域を設ける工程は、第３貫通孔の内周面の略全面から重希土類元素を拡散させることによって、第３貫通孔の内周面における軸方向の全域に渡って第１高保磁力領域を設ける工程を含む。このように構成すれば、逆磁界による不可逆減磁を起こしやすい第３磁石の第３貫通孔の内周面における軸方向の全域に渡って第１高保磁力領域を設けることができるので、第３磁石での不可逆減磁をより抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１参考例によるファラデー回転子の構造を示した斜視図である。
【図２】本発明の第１参考例によるファラデー回転子を中心軸線の延びる方向に沿って切断した場合の断面図である。
【図３】本発明の第１参考例による第３磁石を中心軸線の延びる方向に対して垂直に切断した場合の断面図である。
【図４】本発明の第１参考例の第１変形例によるファラデー回転子の構造を示した斜視図である。
【図５】本発明の第１参考例の第１変形例によるファラデー回転子用磁気回路の構造を示した分解斜視図である。
【図６】本発明の第１参考例の第２変形例によるファラデー回転子の構造を示した斜視図である。
【図７】本発明の第１参考例の第２変形例によるファラデー回転子用磁気回路の構造を示した分解斜視図である。
【図８】本発明の第１参考例の効果を確認するために行ったシミュレーションの結果を示した図である。
【図９】本発明の第２参考例によるファラデー回転子の構造を示した斜視図である。
【図１０】本発明の第２参考例によるファラデー回転子を中心軸線の延びる方向に沿って切断した場合の断面図である。
【図１１】本発明の第２参考例の変形例によるファラデー回転子の構造を示した斜視図である。
【図１２】本発明の第３参考例によるファラデー回転子の構造を示した斜視図である。
【図１３】本発明の第３参考例によるファラデー回転子用磁気回路の構造を示した分解斜視図である。
【図１４】本発明の第４参考例によるファラデー回転子の構造を示した斜視図である。
【図１５】本発明の第４参考例によるファラデー回転子用磁気回路の構造を示した分解斜視図である。
【図１６】本発明の第４参考例の変形例によるファラデー回転子の構造を示した斜視図である。
【図１７】本発明の一実施形態によるファラデー回転子を中心軸線の延びる方向に沿って切断した場合の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
（第１参考例）
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第１参考例によるファラデー回転子１００の構成について説明する。
【００３０】
本発明の第１参考例におけるファラデー回転子１００は、図１に示すように、円筒形状を有するファラデー回転子用磁気回路１と、円柱状のファラデー素子１０とを備えている。具体的には、ファラデー回転子用磁気回路１は、中心軸線１０００の延びる軸方向（Ｘ方向）と直交する断面（Ｙ−Ｚ平面）が円環状を有した状態で、この断面形状を保ったままＸ方向に延びるように形成されている。また、ファラデー回転子用磁気回路１の断面（Ｙ−Ｚ平面）の中央には、一方端面から他方端面に向かってＸ方向に延びる貫通孔１ａが形成されている。そして、ファラデー素子１０は、ファラデー回転子用磁気回路１の貫通孔１ａ内に配置されるように構成されている。
【００３１】
ファラデー素子１０は、ファラデー素子１０がファラデー回転子用磁気回路１によって形成された磁界の内部に配置された際、入射したレーザー光の偏光面を所定の回転角度に回転させた状態で出射させる機能を有する。この際、回転角度は、ファラデー素子１０の材質に特有のファラデー回転係数（ベルデ定数）と、ファラデー効果（回転角度）を起こすのに必要な磁界強度と、貫通孔１ａの後述する直径Ｌ２とによって決まる。
【００３２】
また、所望のファラデー効果（回転角度）を得るために必要な磁界強度は、ファラデー回転子用磁気回路１内に配置されるファラデー素子１０の長さによって変わってくる。具体的には、所望のファラデー効果（回転角度）を得るために必要な磁界強度と、ファラデー素子１０の長さとは、反比例の関係にある。例えば、所定の長さのファラデー素子で所望のファラデー効果を得るために必要な磁界強度が２Ｔである一方、ファラデー回転子用磁気回路で得られる磁界強度が１Ｔであった場合には、ファラデー素子は所定の長さの２倍の長さにしないと同等の特性（所望のファラデー効果）を得ることができない。このため、ファラデー素子の長さが大きくなるのに伴い、ファラデー回転子用磁気回路が大型化するとともに、レーザー光の形状がファラデー素子の結晶内で歪むため、レーザー光の歪みを補正するための高価なガラスも必要となる。したがって、ファラデー回転子用磁気回路を大型化するのに必要な大型の磁石と、歪みを補正するためのガラスとを必要とするため、余計なコストがかかってしまう。
【００３３】
また、ファラデー素子１０は、温度依存性が小さい（温度上昇に伴う焦点のずれが起こりにくい）テルビウムガリウムガーネット（ＴＧＧ）からなる。このＴＧＧは、イットリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ）等の希土類鉄ガーネットと比べて、ファラデー回転係数が小さい。
【００３４】
また、図２にファラデー回転子用磁気回路１の断面を示す。ＴＧＧを用いた小型のファラデー回転子として、図２のファラデー回転子用磁気回路１の断面（Ｙ−Ｚ平面）における外径Ｌ１は、約３０ｍｍ以上約７０ｍｍ以下が好ましい。また、ファラデー回転子用磁気回路１の貫通孔１ａの直径Ｌ２は、約３ｍｍ以上約７ｍｍ以下が好ましい。また、ファラデー回転子用磁気回路１（貫通孔１ａ）のＸ方向の長さＬ３は、約２０ｍｍ以上約６０ｍｍ以下が好ましい。
【００３５】
また、ファラデー回転子用磁気回路１は、図１に示すように、円筒形状を有する第１磁石２、第２磁石３および第３磁石４からなる。第１磁石２は、ファラデー回転子用磁気回路１の一方側（Ｘ１側）に配置されているとともに、第２磁石３は、ファラデー回転子用磁気回路１の他方側（Ｘ２側）に配置されている。また、第１磁石２と第２磁石３とは、同一の形状を有している。また、第３磁石４は、軸方向（Ｘ方向）における第１磁石２と第２磁石３との間に挟まれて配置されている。なお、第１磁石２と第２磁石３と第３磁石４とは、Ｘ方向に延びる同一の中心軸線１０００に沿って配置されている。
【００３６】
第１磁石２、第２磁石３および第３磁石４は、共に、中心軸線１０００の延びる軸方向（Ｘ方向）と直交するＹ−Ｚ平面において円環状の断面形状を有した状態で、Ｘ方向に延びるように形成されている。また、第１磁石２、第２磁石３および第３磁石４の断面（Ｙ−Ｚ平面）の中央には、それぞれ、Ｘ方向に延びる貫通孔２ａ、３ａおよび４ａが形成されている。この貫通孔２ａ、３ａおよび４ａは、円形状の断面（Ｙ−Ｚ平面）を有している。なお、貫通孔２ａ、３ａおよび４ａは、それぞれ、本発明の「第１貫通孔」、「第２貫通孔」および「第３貫通孔」の一例である。
【００３７】
また、貫通孔２ａ、３ａおよび４ａが互いに接続されることによって、貫通孔１ａが形成されている。また、ファラデー素子１０は、Ｘ方向の中央部が、第３磁石４の貫通孔４ａのＸ方向の中央部に略位置する状態で、貫通孔１ａの内部に配置されている。
【００３８】
また、図２に示すように、第１磁石２、第２磁石３および第３磁石４の外径は、ファラデー回転子用磁気回路１の外径Ｌ１と同一である。また、貫通孔２ａ、３ａおよび４ａの直径は、貫通孔１ａの直径Ｌ２と同一である。また、第１磁石２、第２磁石３および第３磁石４の外径Ｌ１は、貫通孔２ａ、３ａおよび４ａの直径Ｌ２の約１０倍になるように構成されているのが好ましい。本発明では、高保磁力の第３磁石において貫通孔４ａから高保磁力領域を形成されていることにより、高出力レーザーに用いられる７０℃以上の高温下でも第３磁石が不可逆減磁しにくいため、貫通孔２ａ、３ａおよび４ａの直径は、貫通孔１ａの直径Ｌ２と同一にすることができている。なお、外径Ｌ１は、本発明の「第１距離」の一例であり、直径Ｌ２は、本発明の「第２距離」の一例である。
【００３９】
なお、第１参考例では、上記特許文献１で懸念されるような第１磁石２および第２磁石３の磁界の影響があっても、第３磁石４が約７０℃以上８０℃以下の高温度条件下にあっても不可逆減磁が発生しない。そのため、貫通孔４ａだけ外径を大きくして、第３磁石４における第１磁石２および第２磁石３の磁界の影響を小さくする必要がないので、貫通孔２ａ、３ａおよび４ａの直径を同じ長さ（Ｌ２）にすることができる。
【００４０】
また、第１磁石２（貫通孔２ａ）および第２磁石３（貫通孔３ａ）のＸ方向の長さＬ４は、共に約８．５ｍｍ以上約２５ｍｍ以下が好ましい。また、第３磁石４（貫通孔４ａ）のＸ方向の長さＬ５は、約３ｍｍ以上約１０ｍｍ以下が好ましい。
【００４１】
第１磁石２は、軸方向（Ｘ方向）と垂直で、かつ、貫通孔２ａから離れる方向（矢印Ａ方向）に磁化されている。また、第２磁石３は、軸方向（Ｘ方向）と垂直で、かつ、貫通孔３ａに向かう方向（矢印Ｂ方向）に磁化されている。すなわち、第２磁石３の磁化の方向（矢印Ｂ方向）は、第１磁石２の磁化の方向（矢印Ａ方向）と反対方向であるように構成されている。これにより、貫通孔４ａの内部における磁界の方向は、軸方向（Ｘ方向）に沿って第２磁石３から第１磁石２に向かう方向（矢印Ｘ１方向）になるように構成されている。
【００４２】
一方、第３磁石４は、軸方向（Ｘ方向）と平行で、かつ、第１磁石２から第２磁石３に向かう方向（矢印Ｘ２方向）に磁化されている。すなわち、貫通孔４ａの内部における磁界の方向（矢印Ｘ１方向）と、第３磁石４の磁化の方向（矢印Ｘ２方向）とは、反対方向になるように構成されている。
【００４３】
また、第１磁石２、第２磁石３および第３磁石４は、約１．５Ｔ以上約３．０Ｔ以下の強い磁界を発生させることが可能なＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石からなる。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石は、希土類元素Ｒ（Ｎｄ、Ｐｒを主成分とし、Ｎｄを５０％以上含む）と、Ｆｅを主とする遷移元素と、Ｂ（ホウ素）とを主に含んでいる。これにより、第１磁石２、第２磁石３および第３磁石４を用いて約１．５Ｔ以上約３．０Ｔ以下の強い磁界を発生させることによって、ファラデー素子１０のＸ方向の長さを小さくしても所望のファラデー効果（回転角度）を得ることが可能である。
【００４４】
また、第３磁石４は、第１磁石２および第２磁石３のＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石と同一のＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石か、または、第１磁石２および第２磁石３のＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石よりも保磁力が大きなＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石からなる。また、第３磁石４は少なくとも約１．０Ｔの残留磁束密度と、少なくとも２３５０ｋＡ／ｍの保磁力とを有している。これにより、ＴＧＧをファラデー素子に用いたファラデー回転子用磁気回路１の貫通孔１ａの内部に、約１．５Ｔ以上約３．０Ｔ以下の強い磁界を発生させることが可能になるので、磁界強度が大きい分、ファラデー素子１０の長さを小さくすることが可能である。
【００４５】
ここで、第１参考例では、図２および図３に示すように、第３磁石４の貫通孔４ａの内周面近傍には、高保磁力領域４ｂが形成されている。高保磁力領域４ｂは、第３磁石４の高保磁力領域４ｂ以外の部分の保磁力（約２３５０ｋＡ／ｍ）よりも大きな保磁力（約２８００ｋＡ／ｍ）を有する。これにより、第３磁石４において、７０℃以上の温度条件下で逆磁界に起因する磁石動作点の低下を抑制することが可能である。
【００４６】
また、高保磁力領域４ｂは、第３磁石４の貫通孔４ａの内周面の全域に渡って、内周面を取り囲むように層状、かつ、周状に形成されている。つまり、高保磁力領域４ｂは、第３磁石４の貫通孔４ａの内周面において、中央部４ｃだけでなく、Ｘ１側の端部４ｄからＸ２側の端部４ｅまで一様に形成されている。また、高保磁力領域４ｂは、貫通孔４ａの内周面から第３磁石４の内部（矢印Ａ方向）に向かって少なくとも約３ｍｍの深さ（厚み）Ｌ６を有して形成されている。なお、高保磁力領域４ｂは、本発明の「第１高保磁力領域」の一例である。
【００４７】
なお、図３に示すように、高保磁力領域４ｂは、ＤｙおよびＴｂの少なくとも一方からなる重希土類元素ＲＨが貫通孔４ａの内周面の全域から拡散されることによって形成されている。好ましくは、高保磁力領域４ｂは、正方晶であるＲ2Ｆｅ14Ｂ型化合物の結晶粒からなる主相を主体とするとともに、主相の外殻部（粒界の近傍）に位置する希土類元素Ｒのうちの軽希土類元素ＲＬ（Ｎｄ、Ｐｒの少なくともいずれか）が、ＤｙおよびＴｂの少なくともいずれか一方からなる重希土類元素ＲＨと置換されることによって形成される。これにより、主相であるＲ２Ｔ１４Ｂ相の外殻部における結晶磁気異方性が高められるので、高保磁力領域４ｂにおける保磁力が大きい。一方、主相であるＲ２Ｔ１４Ｂ相自体（結晶粒の内部）には重希土類元素ＲＨは拡散しないので、軽希土類元素ＲＬが結晶内部に残る。これにより、高保磁力領域４ｂにおける残留磁束密度の低下が抑制される。
【００４８】
次に、図１〜図３を参照して、本発明の第１参考例によるファラデー回転子１００の製造プロセスについて説明する。
【００４９】
まず、円筒形状を有するとともに、貫通孔２ａ、３ａおよび４ａが形成された第１磁石体、第２磁石体および第３磁石体をそれぞれ準備する。この第１磁石体、第２磁石体および第３磁石体には、共に、希土類元素Ｒ（Ｎｄ、Ｐｒを主成分とし、Ｎｄを５０％以上含む）と、Ｆｅを主とする遷移元素と、Ｂ（ホウ素）とを主に含むＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石を用いる。また、少なくとも第３磁石体には、２３５０ｋＡ／ｍの保磁力を有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石を用いる。なお、第１磁石体、第２磁石体および第３磁石体は、それぞれ、磁化される前の第１磁石２、第２磁石３および第３磁石４に対応している。
【００５０】
ここで、第１参考例では、ＷＯ２００７／１０２３９１に記載の蒸着拡散法（以下、ＲＨ拡散法という）に基づいて、第３磁石体の貫通孔４ａの内周面近傍に、図３に示す高保磁力領域４ｂを形成する。具体的には、重希土類元素ＲＨ（少なくともＤｙおよびＴｂを含む群から選択された少なくとも１種）を含有するバルク体（図示せず）を、第３磁石体と共に処理室（図示せず）内に対向配置する。そして、処理室内のバルク体および第３磁石体を約７００℃以上約１０００℃以下に加熱することにより、バルク体から重希土類元素ＲＨを第３磁石体の貫通孔４ａの内周面側に供給することによって、第３磁石体の内部に拡散させる。必要によりさらに熱処理を行い、第３磁石体のより内部まで重希土類元素ＲＨを拡散させる。
【００５１】
これにより、主相の外殻部（粒界の近傍）に位置するＲ2Ｆｅ14Ｂ型化合物の希土類元素Ｒのうちの軽希土類元素ＲＬが、重希土類元素ＲＨと置換される。この結果、第３磁石体の貫通孔４ａの内周面の全域に渡って、図３に示す高保磁力領域４ｂが内周面を取り囲むように層状、かつ、周状に形成される。なお、高保磁力領域４ｂは、貫通孔４ａの内周面から第３磁石体の内部（矢印Ａ方向）に向かって少なくとも約３ｍｍの深さ（厚み）Ｌ６を有して形成される。なお、第３磁石体の所定の領域にマスクを形成することによって、マスク以外の部分にのみ高保磁力領域を形成することが可能である。
【００５２】
なお、第３磁石体の貫通孔４ａの内周面近傍に高保磁力領域４ｂを形成する方法として、上記した蒸着拡散法以外の方法を用いてもよい。たとえば、第３磁石体の貫通孔４ａの内周面近傍に重希土類元素ＲＨを被着させた後に熱処理をすることによって、第３磁石体の貫通孔４ａの内周面近傍に高保磁力領域４ｂを形成してもよい。
【００５３】
その後、第１磁石体を、軸方向（Ｘ方向）と垂直で、かつ、貫通孔２ａから離れる方向（矢印Ａ方向）に磁化することによって、第１磁石２を形成する。また、第２磁石体を、軸方向（Ｘ方向）と垂直で、かつ、貫通孔３ａに向かう方向（矢印Ｂ方向）に磁化することによって、第２磁石３を形成する。また、第３磁石体を、軸方向（Ｘ方向）と平行で、かつ、第１磁石２（第１磁石体）から第２磁石３（第２磁石体）に向かう方向（矢印Ｘ２方向）に磁化することによって、第３磁石４を形成する。
【００５４】
そして、Ｘ１側からＸ２側に向かって第１磁石２、第３磁石４および第２磁石３を、貫通孔２ａ、３ａおよび４ａが互いに接続されるように配置する。その後、第１磁石２、第３磁石４および第２磁石３を２液混合式の接着剤を用いて互いに接合する。これにより、ファラデー回転子用磁気回路１が形成される。
【００５５】
最後に、ＴＧＧからなるファラデー素子１０をファラデー回転子用磁気回路１の貫通孔１ａの内部に配置する。この際、ファラデー素子１０を、ファラデー素子１０のＸ方向の中央部が貫通孔３ａのＸ方向の中央部に略位置するように配置する。これにより、ファラデー回転子１００が製造される。
【００５６】
第１参考例では、上記のように、高保磁力領域４ｂを、軸方向（Ｘ方向）に沿って第２磁石３から第１磁石２に向かう方向（矢印Ｘ１方向）の磁界の近傍である第３磁石４の貫通孔４ａの内周面の全域に渡って、内周面を取り囲むように層状、かつ、周状に形成することによって、第１磁石２と第２磁石３とから構成された磁界に起因する逆磁界による第３磁石４全体での不可逆減磁を抑制することができる。また、高保磁力領域４ｂは保磁力が高いので、温度上昇に起因する不可逆減磁も抑制することができる。この結果、十分に高い磁界（約１．５Ｔ以上約３．０Ｔ以下）をファラデー素子１０に印加することができるとともに、ある程度の高温（７０℃以上８０℃以下）の温度条件下であっても、不可逆減磁も抑制することができる。つまり、第１参考例のファラデー回転子用磁気回路１は、ファラデー回転係数が小さいＴＧＧをファラデー素子１０として用いた場合に特に適している。
【００５７】
また、第１参考例では、上記のように、第３磁石４が、希土類元素Ｒ（Ｎｄ、Ｐｒを主成分とし、Ｎｄを５０％以上含む）と、Ｆｅを主とする遷移元素と、Ｂ（ホウ素）とを主に含むＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石からなるとともに、高保磁力領域４ｂを、ＤｙおよびＴｂの少なくとも一方からなる重希土類元素ＲＨを貫通孔４ａの内周面の全域から導入し、正方晶であるＲ2Ｆｅ14Ｂ型化合物の結晶粒からなる主相の外殻部（粒界の近傍）に位置する軽希土類元素ＲＬ（Ｎｄ、Ｐｒ）と置換させることによって形成すれば、残留磁束密度の低下を略生じさせることなく、高保磁力領域４ｂの保磁力を向上させることができる。これにより、ファラデー回転子用磁気回路１の磁界強度を維持しつつ、高保磁力領域４ｂの保磁力を容易に向上させることができる。
【００５８】
また、第１参考例では、上記のように、高保磁力領域４ｂを、貫通孔４ａの内周面から第３磁石４の内部（矢印Ａ方向）に向かって少なくとも３ｍｍの深さ（厚み）Ｌ６まで形成すれば、逆磁界による不可逆減磁を起こしやすい第３磁石４の貫通孔４ａの内部に、内周面から３ｍｍの範囲に渡って高保磁力領域４ｂを設けることができるので、第３磁石４での不可逆減磁をより抑制することができる。したがって、第１参考例におけるファラデー回転子用磁気回路１は、ＴＧＧをファラデー素子に用いるファラデー回転子に最適である。
【００５９】
また、第１参考例では、上記のように、第３磁石４を、第１磁石２および第２磁石３のＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石と同一のＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石か、または、第１磁石２および第２磁石３のＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石よりも保磁力が大きなＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石からなるように構成すれば、第３磁石４の高保磁力領域４ｂだけでなく、第３磁石４の高保磁力領域４ｂ以外の部分も保磁力が大きいので、不可逆減磁した高保磁力領域４ｂを発端として、第３磁石４の全体が不可逆減磁するのをより抑制することができる。
【００６０】
また、第１参考例では、上記のように、第３磁石４の高保磁力領域４ｂ以外の部分の保磁力を、少なくとも２３５０ｋＡ／ｍであるとともに、高保磁力領域４ｂの保磁力よりも小さくなるように構成すれば、高保磁力領域４ｂのみならず、高保磁力領域４ｂ以外の少なくとも２３５０ｋＡ／ｍの高い保磁力を有する第３磁石４の部分によっても、第３磁石４が不可逆減磁するのを抑制することができる。
【００６１】
また、第１参考例では、上記のように、第３磁石４が少なくとも約１．０Ｔの残留磁束密度を有するように構成すれば、テルビウムガリウムガーネット（ＴＧＧ）の結晶をファラデー素子１０として用いる小型のファラデー回転子１００においても、十分な磁界強度（約１．５Ｔ以上約３．０Ｔ以下）を発生させることができる。
【００６２】
また、第１参考例では、上記のように、第１磁石２、第２磁石３および第３磁石４の外径Ｌ１を、貫通孔２ａ、３ａおよび４ａの直径Ｌ２の約１０倍になるように構成するのがよい。第１磁石２、第２磁石３および第３磁石４の外径Ｌ１を、それぞれ、貫通孔２ａ、３ａおよび４ａの直径Ｌ２の約１０倍になるように構成することにより、ファラデー回転子用磁気回路１において高い磁界強度を形成するのが困難になるのを抑制することができるとともに、ファラデー回転子用磁気回路１における磁界強度が高すぎることに起因して、高保磁力領域４ｂにおいて不可逆減磁が起きやすくなるのを抑制することができる。
【００６３】
（第１参考例の第１変形例）
次に、図４および図５を参照して、本発明の第１参考例の第１変形例について説明する。この第１参考例の第１変形例によるファラデー回転子２００では、上記第１参考例と異なり、ファラデー回転子用磁気回路２０１において、個々の断面形状が円弧状（扇形状）を有する磁石片２２０および２３０をそれぞれ８つ組み合わせて、１つの第１磁石２０２および第２磁石２０３を構成している場合について説明する。
【００６４】
本発明の第１参考例の第１変形例によるファラデー回転子２００のファラデー回転子用磁気回路２０１は、図４および図５に示すように、円筒形状を有する第１磁石２０２、第２磁石２０３および第３磁石４からなる。また、第１磁石２０２と第２磁石２０３とは同一の形状を有している。なお、第１磁石２０２と第２磁石２０３と第３磁石４とは、Ｘ方向に延びる同一の中心軸線１０００に沿って配置されている。
【００６５】
また、第１磁石２０２と第２磁石２０３の断面（Ｙ−Ｚ平面）の中央には、それぞれ、Ｘ方向に延びる貫通孔２０２ａおよび２０３ａが形成されている。なお、貫通孔２０２ａおよび２０３ａは、それぞれ、本発明の「第１貫通孔」および「第２貫通孔」の一例である。
【００６６】
また、第１磁石２０２および第２磁石２０３は、それぞれ、中心軸線１０００から第１磁石２０２および第２磁石２０３の外周面側に向かって放射状に分割されることによって形成された、８つの磁石片２２０および２３０が組み合わされて構成されている。この８つの磁石片２２０および２３０は、共に、軸方向（Ｘ方向）と直交するＹ−Ｚ平面において、同一の円弧状（扇形状）の断面を有した状態で、Ｘ方向に延びるように形成されている。なお、磁石片２２０および２３０の円弧の角度は、共に、約４５度になるように構成されている。なお、第１参考例の第１変形例によるその他の構成は、第１参考例と同様である。
【００６７】
次に、図５を参照して、本発明の第１参考例の第１変形例によるファラデー回転子２００の製造プロセスについて説明する。
【００６８】
まず、８つの磁石片２２０に対応する８つの磁石体片と、８つの磁石片２３０に対応する８つの磁石体片と、円筒形状を有するとともに、貫通孔４ａが形成された第３磁石体とを準備する。なお、８つの磁石片２２０に対応する８つの磁石体片と、８つの磁石片２３０に対応する８つの磁石体片とは、共に、同一の円弧状（扇形状）の断面を有した状態で、Ｘ方向に延びるように形成されている。
【００６９】
その後、８つの磁石片２２０に対応する８つの磁石体片を、軸方向（Ｘ方向）と垂直で、かつ、貫通孔２０２ａに対応する部分から離れる方向（矢印Ａ方向）に磁化することによって、８つの磁石片２２０を形成する。また、８つの磁石片２３０に対応する８つの磁石体片を、軸方向（Ｘ方向）と垂直で、かつ、貫通孔２０３ａに対応する部分に向かう方向（矢印Ｂ方向）に磁化することによって、８つの磁石片２３０を形成する。
【００７０】
そして、図５に示すように、８つの磁石片２２０および２３０を、それぞれ、貫通孔２０２ａおよび２０３ａを形成するように周状に配置する。そして、８つの磁石片２２０および２３０を、それぞれ、２液混合式の接着剤を用いて互いに接着する。これにより、第１磁石２０２および第２磁石２０３がそれぞれ形成される。なお、第１参考例の第１変形例によるその他の製造プロセスは、第１参考例と同様である。
【００７１】
また、第１参考例の第１変形例による効果は、第１参考例と同様である。
【００７２】
（第１参考例の第２変形例）
次に、図６および図７を参照して、本発明の第１参考例の第２変形例について説明する。この第１参考例の第２変形例によるファラデー回転子３００では、上記第１参考例と異なり、ファラデー回転子用磁気回路３０１において、四角柱状を有する磁石片３２０および３３０をそれぞれ８つ組み合わせて、１つの第１磁石３０２および第２磁石３０３を構成している場合について説明する。
【００７３】
本発明の第１参考例の第２変形例によるファラデー回転子３００のファラデー回転子用磁気回路３０１は、図６および図７に示すように、正八角柱形状を有する第１磁石３０２、第２磁石３０３および第３磁石３０４からなる。また、第１磁石３０２と第２磁石３０３とは同一の形状を有している。なお、第１磁石３０２と第２磁石３０３と第３磁石３０４とは、Ｘ方向に延びる同一の中心軸線１０００に沿って配置されている。
【００７４】
第１磁石３０２、第２磁石３０３および第３磁石３０４は、共に、中心軸線１０００に沿った軸方向（Ｘ方向）と直交するＹ−Ｚ平面において正八角形の断面形状を有した状態で、Ｘ方向に延びるように形成されている。また、第１磁石３０２、第２磁石３０３および第３磁石３０４の断面（Ｙ−Ｚ平面）の中央には、それぞれ、Ｘ方向に延びる貫通孔３０２ａ、３０３ａおよび３０４ａが形成されている。この貫通孔３０２ａ、３０３ａおよび３０４ａは、正八角形の断面（Ｙ−Ｚ平面）を有している。なお、貫通孔３０２ａ、３０３ａおよび３０４ａは、それぞれ、本発明の「第１貫通孔」、「第２貫通孔」および「第３貫通孔」の一例である。
【００７５】
また、第１磁石３０２および第２磁石３０３は、それぞれ、中心軸線１０００から第１磁石３０２および第２磁石３０３の外周面側に向かって放射状に分割されることによって形成された、８つの磁石片３２０および３３０が組み合わされて構成されている。この８つの磁石片３２０および３３０は、四角柱形状を有するとともに、軸方向（Ｘ方向）と直交するＹ−Ｚ平面において同一の台形状の断面を有した状態で、Ｘ方向に延びるように形成されている。
【００７６】
また、第３磁石３０４には、高保磁力領域３０４ｂが形成されている。この高保磁力領域３０４ｂは、貫通孔３０４ａの内周面の全域に渡って、内周面を取り囲むように層状、かつ、周状に形成されている。なお、第１参考例の第２変形例によるその他の構成は、第１参考例と同様である。
【００７７】
次に、図７を参照して、本発明の第１参考例の第２変形例によるファラデー回転子３００の製造プロセスについて説明する。
【００７８】
まず、８つの磁石片３２０に対応する８つの磁石体片と、８つの磁石片３３０に対応する８つの磁石体片と、正八角柱形状を有するとともに、貫通孔３０４ａが形成された第３磁石体とを準備する。なお、８つの磁石片３２０に対応する８つの磁石体片と、８つの磁石片３３０に対応する８つの磁石体片とは、同一の台形状の断面を有した状態で、Ｘ方向に延びるように形成されている。なお、第３磁石体は、磁化される前の第３磁石３０４に対応する。
【００７９】
そして、第３磁石体の貫通孔３０４ａの内周面の全域に渡って、内周面を取り囲むように層状、かつ、周状に高保磁力領域３０４ｂを形成する。
【００８０】
その後、８つの磁石片３２０に対応する８つの磁石体片を、軸方向（Ｘ方向）と垂直で、かつ、貫通孔３０２ａに対応する部分から離れる方向（矢印Ａ方向）に磁化することによって、８つの磁石片３２０を形成する。また、８つの磁石片３３０に対応する８つの磁石体片を、軸方向（Ｘ方向）と垂直で、かつ、貫通孔３０３ａに対応する部分に向かう方向（矢印Ｂ方向）に磁化することによって、８つの磁石片３３０を形成する。また、第３磁石３０４に対応する第３磁石体を、軸方向（Ｘ方向）と平行で、かつ、第１磁石３０２（第１磁石体）から第２磁石３０３（第２磁石体）に向かう方向（矢印Ｘ２方向）に磁化することによって、第３磁石３０４を形成する。
【００８１】
そして、図７に示すように、８つの磁石片３２０および３３０を、それぞれ、貫通孔３０２ａおよび３０３ａを形成するように周状に配置する。そして、８つの磁石片３２０および３３０を、それぞれ、２液混合式の接着剤を用いて互いに接着する。これにより、第１磁石３０２および第２磁石３０３がそれぞれ形成される。なお、第１参考例の第２変形例によるその他の製造プロセスは、第１参考例と同様である。
【００８２】
また、第１参考例の第２変形例による効果は、第１参考例と同様である。
【００８３】
［参考例１］
次に、図１〜図８を参照して、上記第１参考例と上記第１参考例の第１変形例および第２変形例によるファラデー回転子用磁気回路１、２００および３００の組成を確認するために行ったパーミアンス係数の分布状態のシミュレーションと、不可逆減磁温度測定とについて説明する。
【００８４】
（パーミアンス係数の分布状態のシミュレーション）
まず、図１、図２および図８を参照して、パーミアンス係数の分布状態のシミュレーションについて説明する。パーミアンス係数の分布状態のシミュレーションでは、図１および図２に示す第１参考例に対応する第１磁石２、第２磁石３および第３磁石４からなるファラデー回転子用磁気回路１を想定して、ファラデー回転子用磁気回路１におけるパーミアンス係数の分布状態をシミュレーションにより求めた。なお、パーミアンス係数とは、磁石の特性を示す減磁曲線における、磁石動作点と原点とを結んだ直線の傾きのことである。このパーミアンス係数が大きい場合には、磁石において不可逆減磁が起こりにくいことを示す一方、パーミアンス係数が小さい場合には、磁石において不可逆減磁が起こりやすいことを示す。
【００８５】
具体的な構成としては、図２に示すように、第１磁石２、第２磁石３および第３磁石４の断面（Ｙ−Ｚ平面）における外径Ｌ１は、５０ｍｍであり、貫通孔２ａ、３ａおよび４ａの直径Ｌ２は、５ｍｍであると想定した。また、第１磁石２および第２磁石３のＸ方向の長さＬ４は、共に２０ｍｍであり、第３磁石４のＸ方向の長さＬ５は、５ｍｍであると想定した。
【００８６】
また、第１磁石２および第２磁石３は、残留磁束密度が１．３０Ｔであり、保磁力が１２７０ｋＡ／ｍであると想定した。また、第３磁石４は、残留磁束密度が１．１４Ｔであり、保磁力が２３５０ｋＡ／ｍであると想定した。
【００８７】
図８に示すパーミアンス係数の分布状態のシミュレーション結果から、第３磁石４の貫通孔４ａの内周面近傍は、パーミアンス係数が小さく不可逆減磁が起こりやすいことが分かった。これにより、第３磁石４の貫通孔４ａの少なくとも内周面近傍に高保磁力層を設けることによって、第３磁石４が不可逆減磁するのを抑制できることが判明した。
【００８８】
また、特に、第３磁石４の貫通孔４ａの内周面のうちの、Ｘ方向に沿った第３磁石４の中心部４ｃにおいては、パーミアンス係数が小さく不可逆減磁が起こりやすいことが分かった。また、中心部４ｃにおいては、パーミアンス係数が小さい領域が、他の貫通孔４ａの内周面よりも、貫通孔４ａの内周面から深い位置にまで存在することが分かった。さらに、パーミアンス係数が小さい領域は、第３磁石４の中心部４ｃにおいて、貫通孔４ａの内周面から３ｍｍ（距離Ｌ７）の範囲まで形成されていることが分かった。これにより、少なくとも第３磁石４の中心部４ｃにおいて、貫通孔４ａの内周面から３ｍｍ以上の深さまで高保磁力領域４ｂを設けることによって、第３磁石４が不可逆減磁するのをより抑制できることが判明した。
【００８９】
（不可逆減磁温度測定）
次に、図２、図５および図７を参照して、不可逆減磁温度測定について説明する。不可逆減磁温度測定では、上記第１参考例の第１変形例に対応する参考例１として、図５に示す高保磁力領域４ｂが設けられた第３磁石４を備えるファラデー回転子用磁気回路２０１を作製した。また、参考例１に対する比較例１として、高保磁力領域が設けられていない第３磁石を備えるファラデー回転子用磁気回路を作製した。
【００９０】
具体的には、参考例１および比較例１において、第１磁石、第２磁石および第３磁石が、共に、残留磁束密度が１．１４Ｔであり、保磁力が２３５０ｋＡ／ｍであるＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石（日立金属株式会社製  ＮＭＸ―３３ＵＨ）からなるように構成した。
【００９１】
また、上記第１参考例の第２変形例に対応する参考例２として、図７に示す高保磁力領域３０４ｂが設けられた第３磁石３０４を備えるファラデー回転子用磁気回路３０１を作製した。一方、参考例２に対する比較例２として、高保磁力領域が設けられていない第３磁石を備えるファラデー回転子用磁気回路を作製した。
【００９２】
具体的には、参考例２および比較例２において、第１磁石および第２磁石が、共に、残留磁束密度が１．３０Ｔであり、保磁力が１２７０ｋＡ／ｍであるＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石（日立金属株式会社製  ＮＭＸ―４３ＳＨ）からなるように構成した。また、第３磁石が、残留磁束密度が１．１４Ｔであり、保磁力が２３５０ｋＡ／ｍであるＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石（日立金属株式会社製  ＮＭＸ―３３ＵＨ）からなるように構成した。
【００９３】
また、上記第１参考例の第１変形例に対応する参考例３として、図５に示す高保磁力領域４ｂが設けられた第３磁石４を備えるファラデー回転子用磁気回路２０１を作製した。また、参考例３に対する比較例３として、高保磁力領域が設けられていない第３磁石を備えるファラデー回転子用磁気回路を作製した。
【００９４】
具体的には、参考例３および比較例３において、第１磁石および第２磁石が、共に、残留磁束密度が１．３０Ｔであり、保磁力が１２７０ｋＡ／ｍであるＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石（日立金属株式会社製  ＮＭＸ―４３ＳＨ）からなるように構成した。また、第３磁石が、残留磁束密度が１．１４Ｔであり、保磁力が２３５０ｋＡ／ｍであるＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石（日立金属株式会社製  ＮＭＸ―３３ＵＨ）からなるように構成した。
【００９５】
また、参考例１〜３と比較例１〜３とにおいて、共に、第１磁石、第２磁石および第３磁石の断面（Ｙ−Ｚ平面）における外径Ｌ１（図２参照）は、５０ｍｍであり、貫通孔の直径Ｌ２（図２参照）は、５ｍｍであるように構成した。また、第１磁石および第２磁石のＸ方向の長さＬ４（図２参照）は、２０ｍｍであり、第３磁石のＸ方向の長さＬ５（図２参照）は、５ｍｍであるように構成した。残留磁束密度、保磁力はＢ−Ｈトレーサで測定した。
【００９６】
また、参考例１〜３においては、それぞれ、第３磁石４（３０４）の貫通孔４ａ（３０４ａ）の内周面の全域に渡って、内周面を取り囲むように層状、かつ、周状に、高保磁力領域４ｂ（３０４ｂ）を形成した。具体的には、ＷＯ２００７／１０２３９１に記載の方法によって、ＲＨ拡散源であるバルク体と第３磁石とを対向配置した状態で、９００℃に加熱し、Ｄｙからなる重希土類元素ＲＨを第３磁石体の貫通孔４ａ（３０４ａ）の内周面側から導入し、第３磁石体の内部に拡散させた。さらに、８００℃で熱処理を行なった。これにより、主相の外殻部（粒界の近傍）に位置するＲ2Ｆｅ14Ｂ型化合物の希土類元素Ｒのうちの軽希土類元素ＲＬを、重希土類元素ＲＨと置換することによって高保磁力領域４ｂ（３０４ｂ）を形成した。また、高保磁力領域４ｂ（３０４ｂ）を、貫通孔４ａ（３０４ａ）の内周面から第３磁石４（３０４）の内部（矢印Ａ方向）に向かって３ｍｍの深さ（厚み）Ｌ６（図２参照）まで形成した。
【００９７】
また、参考例１〜３と比較例１〜３とにおいて、Ｘ１側からＸ２側に向かって第１磁石、第３磁石および第２磁石を２液混合式の接着剤を用いて互いに接合した。
【００９８】
そして、室温（２０℃）の温度条件下における参考例１および２と比較例１および２とにおいて、ファラデー素子が配置される貫通孔（第３貫通孔）における磁界強度を磁気プローブ（図示せず）を用いてそれぞれ測定した。
【００９９】
また、室温（２０℃）の温度条件下における参考例１および２と比較例１および２とにおいて、第３磁石の貫通孔の内周面における残留磁束密度および保磁力をＢ−Ｈトレーサを用いて測定した。ここで、参考例１および２の第３磁石４の貫通孔４ａの内周面における残留磁束密度および保磁力は、参考例１および２の第３磁石と同じ磁石（ＮＭＸ−３３ＵＨ）および同じＲＨ拡散条件にて作製し、高保磁力領域４ｂ（３０４ｂ）のみ切り出してＢ−Ｈトレーサによって測定した。
【０１００】
参考例１および２と比較例１および２とにおいて、室温（２０℃）から所定の温度（５５℃、７０℃および８０℃）まで上昇させた後、再度、２０℃まで温度を減少させることによって、ファラデー回転子用磁気回路に温度履歴を加えた。そして、温度履歴を加えた後の第３磁石の貫通孔での磁界強度を磁気プローブ（図示せず）を用いてそれぞれ測定した。この際、温度履歴を加えた後の磁界強度の値が、温度履歴を加える前の磁界強度の値の９９％未満であった場合に、不可逆減磁が生じたと判断し、不可逆減磁が生じた際の所定の温度（５５℃、７０℃および８０℃）を不可逆減磁温度であるとした。これらの結果を下記表１に示す。
【０１０１】
【表１】
0005644761.tif 000002
【０１０２】
また、参考例３と比較例３とのファラデー回転子用磁気回路において、室温（２０℃）から所定の温度（５５℃、７０℃、８０℃および１００℃）まで上昇させた後、再度、２０℃まで温度を減少させることによって、ファラデー回転子用磁気回路に温度履歴を加えた。そして、温度履歴を加える前の磁界強度に対する温度履歴を加えた後の磁界強度の大きさ（％）を測定した。この結果を下記表２に示す。
【０１０３】
【表２】
0005644761.tif 000003
【０１０４】
表１に示す実験結果としては、第１磁石および第２磁石に残留磁束密度が１．３０ＴのＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石を用いた参考例２および比較例２の磁界強度（２．３Ｔ）は、第１磁石および第２磁石に残留磁束密度が１．１４ＴのＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石を用いた参考例１および比較例１の磁界強度（２．０Ｔ）よりも大きくなった。
【０１０５】
また、第３磁石４（３０４）に高保磁力領域４ｂ（３０４ｂ）を設けた参考例１および２では、第３磁石の貫通孔の内周面における保磁力は、２８００ｋＡ／ｍになり、第３磁石４（３０４）の高保磁力領域４ｂ（３０４ｂ）以外の部分における保磁力（２３５０ｋＡ／ｍ）よりも大きくなった。また、第３磁石に高保磁力領域を設けていない比較例１では、第３磁石の通常の保磁力（２３５０ｋＡ／ｍ）になった一方、第３磁石に高保磁力領域を設けていない比較例２では、保磁力が１６８０ｋＡ／ｍになった。これは、比較例２の磁界強度（２．３Ｔ）は、比較例１の磁界強度（２．０Ｔ）よりも高いため、比較例２のファラデー回転子用磁気回路を製造した段階で、すでに第１磁石と第２磁石とから構成された磁界に起因する逆磁界によって第３磁石に不可逆減磁が発生したからであると考えられる。
【０１０６】
また、表１に示す第３磁石４（３０４）に高保磁力領域４ｂ（３０４ｂ）を設けた参考例１および２では、不可逆減磁温度が測定できなかった。つまり、参考例１および２の不可逆減磁温度は、８０℃より大きくなった。また、表２に示す第３磁石４に高保磁力領域４ｂを設けた参考例３の実測値では、８０℃以下の温度範囲において、温度履歴を加えた後の磁界強度の値が、温度履歴を加える前の磁界強度の値の９９％以上であった一方、１００℃において、温度履歴を加えた後の磁界強度の値が、温度履歴を加える前の磁界強度の値の９９％未満であった。つまり、参考例３の不可逆減磁温度は、１００℃であった。これは、参考例１〜３において、不可逆減磁が起こりやすい第３磁石４（３０４）の貫通孔４ａ（３０４ａ）の内周面近傍に高保磁力領域４ｂ（３０４ｂ）を設けたので、８０℃以下の温度範囲において不可逆減磁を抑制できたからであると考えられる。
【０１０７】
一方、第３磁石に高保磁力領域を設けなかった比較例１では、不可逆減磁温度が５５℃であった。また、表２に示す第３磁石に高保磁力領域を設けなかった比較例３の実測値では、５５℃以下の温度範囲において、温度履歴を加えた後の磁界強度の値が、温度履歴を加える前の磁界強度の値の９９％以上であった一方、７０℃以上の温度範囲において、温度履歴を加えた後の磁界強度の値が、温度履歴を加える前の磁界強度の値の９９％未満であった。つまり、比較例３の不可逆減磁温度は、７０℃であった。これは、比較例１および３において、５５℃以上の温度範囲（比較例１）および７０℃以上の温度範囲（比較例３）で、第３磁石の貫通孔の内周面近傍において不可逆減磁が発生したと考えられる。そして、不可逆減磁した部分を発端として、第３磁石の他の領域においても不可逆減磁したため、温度履歴を加えた後の磁界強度の値が、温度履歴を加える前の磁界強度の値の９９％未満になったと考えられる。
【０１０８】
（第２参考例）
次に、図９および図１０を参照して、本発明の第２参考例について説明する。この第２参考例によるファラデー回転子４００では、上記第１参考例と異なり、ファラデー回転子用磁気回路４０１の第１磁石２および第２磁石３が、第３磁石４を挟んで、中心軸線１０００の延びる軸方向に沿って交互に配置されている場合について説明する。
【０１０９】
本発明の第２参考例によるファラデー回転子４００のファラデー回転子用磁気回路４０１は、図９に示すように、円筒形状を有する２つの第１磁石２と、２つの第２磁石３と、３つの第３磁石４とからなる。また、ファラデー回転子用磁気回路４０１では、中心軸線１０００の延びる軸方向（Ｘ方向）に沿って、第１磁石２と第２磁石３とが、第３磁石４を間に挟んで交互に並ぶように配置されている。具体的には、Ｘ１側からＸ２側に向かって、第１磁石２、第３磁石４、第２磁石３、第３磁石４、第１磁石２、第３磁石４および第２磁石３の順に配置されている。
【０１１０】
また、３つの第３磁石４は、軸方向（Ｘ方向）と平行で、かつ、第１磁石２から第２磁石３に向かう方向に磁化されている。つまり、Ｘ１側に第１磁石２が位置する第３磁石４（両端側の２つ）は、矢印Ｘ２方向に磁化されている一方、Ｘ２側に第１磁石２が位置する第３磁石４（中央側の１つ）は、矢印Ｘ１方向に磁化されている。
【０１１１】
また、図１０に示すように、３つの第３磁石４の貫通孔４ａの内周面近傍には、高保磁力領域４ｂが形成されている。この高保磁力領域４ｂは、第３磁石４の貫通孔４ａの内周面の全域に渡って、内周面を取り囲むように層状、かつ、周状に形成されている。なお、第２参考例によるその他の構造は、第１参考例と同様である。
【０１１２】
次に、図９および図１０を参照して、本発明の第２参考例によるファラデー回転子４００の製造プロセスについて説明する。
【０１１３】
まず、第１参考例と同様の製造プロセスによって、２つの第１磁石２、２つの第２磁石３および３つの第３磁石４を形成する。
【０１１４】
その後、２つの第１磁石２、２つの第２磁石３および３つの第３磁石４を、Ｘ１側からＸ２側に向かって第１磁石２、第３磁石４、第２磁石３、第３磁石４、第１磁石２、第３磁石４および第２磁石３の順に配置する。そして、配置した第１磁石２、第２磁石３および第３磁石４を２液混合式の接着剤を用いて互いに接合する。この際、Ｘ１側に第１磁石２が位置する第３磁石４（両端側の２つ）は、磁化の方向が矢印Ｘ２方向になるように配置するとともに、Ｘ２側に第１磁石２が位置する第３磁石４（中央側の１つ）は、磁化の方向が矢印Ｘ１方向になるように配置する。これにより、ファラデー回転子用磁気回路４０１が形成される。なお、第２参考例によるその他の製造プロセスは、第１参考例と同様である。
【０１１５】
第２参考例では、上記のように、高保磁力領域４ｂを、３つの第３磁石４の貫通孔４ａの内周面の全域に渡って、内周面を取り囲むように層状、かつ、周状に形成することによって、不可逆減磁を起こしやすい第３磁石４の貫通孔４ａの内周面の全域に渡って、内周面を取り囲むように他の部分よりも保磁力の高い高保磁力領域４ｂを設けることができるので、高保磁力領域４ｂおよび第３磁石４の全体での不可逆減磁を抑制することができる。また、高保磁力領域４ｂは保磁力が高いので、温度上昇に起因する不可逆減磁も抑制することができる。
【０１１６】
また、第２参考例では、上記のように、Ｘ１側からＸ２側に向かって、第１磁石２、第３磁石４、第２磁石３、第３磁石４、第１磁石２、第３磁石４および第２磁石３の順に配置すれば、第１参考例のファラデー回転子用磁気回路１を有するファラデー回転子１００では十分なファラデー効果が得られない場合であっても、第１磁石２と第２磁石３とを第３磁石４を間に挟んで軸方向に沿って交互に並ぶように配置することによって、複数単位のファラデー回転子用磁気回路４０１を形成することができるので、十分なファラデー効果が得られるようにファラデー回転子４００を構成することができる。なお、第２参考例によるその他の効果は、第１参考例と同様である。
【０１１７】
（第２参考例の変形例）
次に、図１１を参照して、本発明の第２参考例の変形例について説明する。この第２参考例の変形例によるファラデー回転子５００では、上記第２参考例と異なり、ファラデー回転子用磁気回路５０１において、個々の断面形状が円弧状（扇形状）を有する磁石片２２０および２３０をそれぞれ８つ組み合わせて、１つの第１磁石２０２および第２磁石２０３を構成している場合について説明する。
【０１１８】
本発明の第２参考例の変形例によるファラデー回転子５００のファラデー回転子用磁気回路５０１は、図１１に示すように、円筒形状を有する２つの第１磁石２０２と、２つの第２磁石２０３と、３つの第３磁石４とからなる。また、第１磁石２０２と第２磁石２０３とは、共に、上記した第１参考例の第１変形例と同一の構成を有している。つまり、第１磁石２０２および第２磁石２０３は、それぞれ、８つの磁石片２２０および２３０が組み合わされて構成されている。なお、第２参考例の変形例によるその他の構成は、第２参考例と同様である。
【０１１９】
また、本発明の第２参考例の変形例によるファラデー回転子５００の製造プロセスでは、第１参考例の第１変形例と同様の製造プロセスによって、８つの磁石片２２０が組み合わされた２つの第１磁石２０２と、８つの磁石片２３０が組み合わされた２つの第２磁石２０３と、３つの第３磁石４を形成する。なお、第２参考例の変形例によるその他の製造プロセスは、第２参考例と同様である。
【０１２０】
また、第２参考例の変形例による効果は、第２参考例と同様である。
【０１２１】
［参考例２］
次に、図１０および図１１を参照して、上記第２参考例の変形例によるファラデー回転子用磁気回路５０１の組成を確認するために行った不可逆減磁温度測定について説明する。
【０１２２】
（不可逆減磁温度測定）
不可逆減磁温度測定では、図１１に示す第２参考例の変形例に対応する参考例４として、高保磁力領域４ｂ（図１０参照）が設けられた３つの第３磁石４を備えるファラデー回転子用磁気回路５０１を作製した。また、参考例４に対する比較例４として、高保磁力領域が設けられていない３つの第３磁石を備えるファラデー回転子用磁気回路を作製した。
【０１２３】
具体的には、参考例４および比較例４において、第１磁石および第２磁石が、共に、残留磁束密度が１．３０Ｔであり、保磁力が１２７０ｋＡ／ｍであるＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石（日立金属株式会社製  ＮＭＸ―４３ＳＨ）からなるように構成した。また、第３磁石が、残留磁束密度が１．１４Ｔであり、保磁力が２３５０ｋＡ／ｍであるＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石（日立金属株式会社製  ＮＭＸ―３３ＵＨ）からなるように構成した。
【０１２４】
また、参考例４と比較例４とにおいて、共に、第１磁石、第２磁石および第３磁石の断面（Ｙ−Ｚ平面）における外径Ｌ１（図１０参照）は、５０ｍｍであり、貫通孔の直径Ｌ２（図１０参照）は、５ｍｍであるように構成した。また、第１磁石および第２磁石のＸ方向の長さＬ４（図１０参照）は、２０ｍｍであり、第３磁石のＸ方向の長さＬ５（図１０参照）は、５ｍｍであるように構成した。
【０１２５】
また、参考例４においては、３つの第３磁石４の貫通孔４ａの内周面の全域に渡って、内周面を取り囲むように層状、かつ、周状に、高保磁力領域４ｂを形成した。また、高保磁力領域４ｂを、貫通孔４ａの内周面から第３磁石４の内部（矢印Ａ方向）に向かって３ｍｍの深さ（厚み）Ｌ６（図１０参照）まで形成した。
【０１２６】
なお、参考例４と比較例４とにおいて、Ｘ１側からＸ２側に向かって、第１磁石、第３磁石、第２磁石、第３磁石、第１磁石、第３磁石および第２磁石の順に並ぶように２液混合式の接着剤を用いて互いに接合した。この際、Ｘ１側に第１磁石が位置する第３磁石（両端側の２つ）は、磁化の方向が矢印Ｘ２方向になるように配置するとともに、Ｘ２側に第１磁石が位置する第３磁石（中央側の１つ）は、磁化の方向が矢印Ｘ１方向になるように配置した。
【０１２７】
また、参考例４と比較例４とのファラデー回転子用磁気回路において、室温（２０℃）から所定の温度（５５℃、７０℃、８０℃および１００℃）まで上昇させた後、再度、２０℃まで温度を減少させることによって、ファラデー回転子用磁気回路に温度履歴を加えた。そして、温度履歴を加える前の磁界強度に対する温度履歴を加えた後の磁界強度の大きさ（％）を測定した。この結果を下記表３に示す。
【０１２８】
【表３】
0005644761.tif 000004
【０１２９】
表３に示す実験結果としては、３つの第３磁石４に高保磁力領域４ｂを設けた参考例４では、８０℃以下の温度範囲において、温度履歴を加えた後の磁界強度の値が、温度履歴を加える前の磁界強度の値の９９％以上であった一方、１００℃において、温度履歴を加えた後の磁界強度の値が、温度履歴を加える前の磁界強度の値の９９％未満であった。つまり、参考例４の不可逆減磁温度は、１００℃であった。これは、参考例４において、不可逆減磁が起こりやすい第３磁石４の貫通孔４ａの内周面近傍に高保磁力領域４ｂを設けたので、８０℃以下の温度範囲において、不可逆減磁を抑制できたからであると考えられる。
【０１３０】
一方、３つの第３磁石に高保磁力領域を設けなかった比較例４では、５５℃以下の温度範囲において、温度履歴を加えた後の磁界強度の値が、温度履歴を加える前の磁界強度の値の９９％以上であった一方、７０℃以上の温度範囲において、温度履歴を加えた後の磁界強度の値が、温度履歴を加える前の磁界強度の値の９９％未満であった。つまり、比較例４の不可逆減磁温度は、７０℃であった。これは、比較例４において、７０℃以上の温度範囲で、第３磁石の貫通孔の内周面近傍において不可逆減磁が発生したと考えられる。そして、不可逆減磁した部分を発端として、第３磁石の他の領域においても不可逆減磁したため、温度履歴を加えた後の磁界強度の値が、温度履歴を加える前の磁界強度の値の９９％未満になったと考えられる。
【０１３１】
（第３参考例）
次に、図１２および図１３を参照して、本発明の第３参考例について説明する。この第３参考例によるファラデー回転子６００では、上記第１参考例と異なり、ファラデー回転子用磁気回路６０１の第３磁石６０４が、中心軸線１０００に直交する断面（Ｙ−Ｚ平面）で２つに分断されている場合について説明する。
【０１３２】
本発明の第３参考例によるファラデー回転子６００のファラデー回転子用磁気回路６０１では、図１２および図１３に示すように、円筒状の第３磁石６０４は、Ｘ１側に位置する円筒状の磁石片６４０と、Ｘ２側に位置する円筒状の磁石片６５０とが、中心軸線１０００に沿った軸方向（Ｘ方向）に組み合わされることによって形成されている。この磁石片６４０および６５０は、第３磁石６０４のＸ方向の中心を通るＹ−Ｚ平面により、第３磁石６０４がＸ１側およびＸ２側に分断されることによって形成されている。なお、磁石片６４０および６５０は、本発明の「第１磁石片」の一例である。
【０１３３】
また、磁石片６４０および６５０は、それぞれ、貫通孔６４０ａおよび６５０ａと、高保磁力領域６４０ｂおよび６５０ｂとを有している。この貫通孔６４０ａおよび６５０ａが互いに接続されることによって、貫通孔６０４ａが形成されている。また、貫通孔６４０ａおよび６５０ａは、それぞれ、貫通孔２ａおよび３ａと接続されるように構成されている。なお、貫通孔６０４ａは、本発明の「第３貫通孔」の一例である。
【０１３４】
また、高保磁力領域６４０ｂおよび６５０ｂが組み合わされることによって、高保磁力領域６０４ｂが形成されている。また、高保磁力領域６４０ｂおよび６５０ｂ（高保磁力領域６０４ｂ）は、貫通孔６４０ａおよび６５０ａ（貫通孔６０４ａ）の内周面の全域に渡って、内周面を取り囲むように層状、かつ、周状に形成されている。なお、高保磁力領域６４０ｂおよび６５０ｂは、本発明の「第２高保磁力領域」の一例である。また、第３参考例によるその他の構造は、第１参考例と同様である。
【０１３５】
次に、図１３を参照して、本発明の第３参考例によるファラデー回転子６００の製造プロセスについて説明する。
【０１３６】
まず、磁石片６４０および６５０に対応する２つの円筒状の磁石体片を準備する。そして、２つの磁石体片の貫通孔６４０ａおよび６５０ａの内周面の全域に渡って、それぞれ、高保磁力領域６４０ｂおよび６５０ｂを形成する。その後、２つの磁石体片を、軸方向（Ｘ方向）と平行で、かつ、第１磁石２０２（第１磁石体）から第２磁石２０３（第２磁石体）に向かう方向（矢印Ｘ２方向）に磁化することによって、図１３に示す磁石片６４０および６５０を形成する。
【０１３７】
その後、磁石片６４０および６５０を、貫通孔６４０ａおよび６５０ａが互いに接続されるように、軸方向（Ｘ方向）に沿うように配置する。そして、磁石片６４０および６５０を２液混合式の接着剤を用いて互いに接合する。これにより、図１３に示す第３磁石６０４が形成される。なお、第３参考例によるその他の製造プロセスは、第１参考例と同様である。
【０１３８】
第３参考例では、上記のように、高保磁力領域６４０ｂおよび６５０ｂを、それぞれ、磁石片６４０の貫通孔６４０ａの内周面および磁石片６５０の貫通孔６５０ａの内周面の全域に渡って、内周面を取り囲むように層状、かつ、周状に形成することによって、不可逆減磁を起こしやすい磁石片６４０の貫通孔６４０ａの内周面および磁石片６５０の貫通孔６５０ａの内周面の全域に渡って、他の部分よりも保磁力の高い高保磁力領域６４０ｂおよび６５０ｂをそれぞれ設けることができるので、高保磁力領域６０４ｂおよび第３磁石６０４の全体での不可逆減磁を抑制することができる。また、高保磁力領域６４０ｂおよび６５０ｂは保磁力が高いので、温度上昇に起因する不可逆減磁も抑制することができる。
【０１３９】
また、第３参考例では、上記のように、第３磁石６０４のＸ方向の中心を通るＹ−Ｚ平面により、第３磁石６０４がＸ１側およびＸ２側に分断されることによって形成された磁石片６４０および６５０が軸方向に組み合わされて、高保磁力領域６４０ｂおよび６５０ｂからなる高保磁力領域６０４ｂが形成されるとともに、高保磁力領域６４０ｂおよび６５０ｂ（高保磁力領域６０４ｂ）を、それぞれ、磁石片６４０の貫通孔６４０ａの内周面および磁石片６５０の貫通孔６５０ａ（貫通孔６０４ａ）の内周面の全域に渡って、内周面を取り囲むように層状、かつ、周状に形成することによって、貫通孔６０４ａの内周面を磁石片６４０および６５０に分割することができるので、第３磁石６０４の軸方向（Ｘ方向）の厚みが大きい状態で高保磁力領域６０４ｂを設ける場合と比べて、個々の磁石片６４０および６５０の内周面に、確実に高保磁力領域６４０ｂおよび６５０ｂを設けることができる。これにより、高保磁力領域６４０ｂおよび６５０ｂが設けられている磁石片６４０および６５０を組み合わせることによって、第３磁石６０４の高保磁力領域６０４ｂをより確実に形成することができる。なお、第３参考例によるその他の効果は、第１参考例と同様である。
【０１４０】
（第４参考例）
次に、図１４および図１５を参照して、本発明の第４参考例について説明する。この第４参考例によるファラデー回転子７００では、上記第１参考例と異なり、ファラデー回転子用磁気回路７０１の第３磁石７０４が、中心軸線１０００に沿った軸方向（Ｘ方向）に４つに分断されている場合について説明する。
【０１４１】
本発明の第４参考例によるファラデー回転子７００のファラデー回転子用磁気回路７０１は、図１４および図１５に示すように、正四角柱形状を有する第１磁石７０２、第２磁石７０３および第３磁石７０４からなる。この第１磁石７０２、第２磁石７０３および第３磁石７０４の断面（Ｙ−Ｚ平面）の中央には、それぞれ、正方形の断面形状を有する貫通孔７０２ａ、７０３ａおよび７０４ａ（図１５参照）が形成されている。また、第１磁石７０２、第２磁石７０３および第３磁石７０４は、Ｚ方向に延びるように形成されている。なお、貫通孔７０２ａ、７０３ａおよび７０４ａは、それぞれ、本発明の「第１貫通孔」、「第２貫通孔」および「第３貫通孔」の一例である。
【０１４２】
また、第１磁石７０２、第２磁石７０３および第３磁石７０４は、それぞれ、中心軸線１０００から第１磁石７０２、第２磁石７０３および第３磁石７０４の外周面側に向かって放射状に分割されることによって形成された、４つの磁石片７２０、７３０および７６０が組み合わされて構成されている。この４つの磁石片７２０、７３０および７６０は、共に、軸方向（Ｘ方向）と直交するＹ−Ｚ平面において、正方形の４角のうち、貫通孔７０２ａ、７０３ａおよび７０４ａに対応する部分が正方形状に切り取られた形状の断面を有する。また、貫通孔７０２ａ、７０３ａおよび７０４ａは、それぞれ、磁石片７２０、７３０および７６０が周状に組み合わされることによって形成されている。
【０１４３】
また、第１磁石７０２は、軸方向（Ｘ方向）と垂直な方向に磁化した４つの磁石片７２０を組み合わせることによって、Ｘ１側から見て、中心軸線１０００を回転軸として時計回りに磁化されている。また、第２磁石７０３は、軸方向（Ｘ方向）と垂直な方向に磁化した４つの磁石片７３０を組み合わせることによって、Ｘ１側から見て、中心軸線１０００を回転軸として反時計回りに磁化されている。
【０１４４】
また、４つの磁石片７６０の貫通孔７０４ａ側の内周面近傍には、それぞれ高保磁力領域７６０ｂが形成されている。この４つの高保磁力領域７６０ｂが組み合わされることによって、第３磁石７０４の高保磁力領域７０４ｂが形成されている。なお、高保磁力領域７０４ｂは、貫通孔７０４ａの内周面の全域に渡って、内周面を取り囲むように層状、かつ、周状に形成されている。なお、第４参考例によるその他の構造は、第１参考例と同様である。
【０１４５】
次に、図１５を参照して、本発明の第４参考例によるファラデー回転子７００の製造プロセスについて説明する。
【０１４６】
まず、４つの磁石片７２０に対応する４つの磁石体片と、４つの磁石片７３０に対応する４つの磁石体片と、４つの磁石片７６０に対応する４つの磁石体片とを準備する。なお、１２個の磁石体片は、４つの磁石片７２０に対応する４つの磁石体片、４つの磁石片７３０に対応する４つの磁石体片および４つの磁石片７６０に対応する４つの磁石体片は、それぞれ、貫通孔７０２ａ、７０３ａおよび７０４ａが形成された状態で、磁化方向が図１５の白抜き矢印方向に延びるように形成されている。
【０１４７】
そして、４つの磁石片７６０に対応する４つの磁石体片の貫通孔７０４ａ側の内周面近傍に高保磁力領域７６０ｂを形成する。その後、磁石体片をそれぞれ所定の方向（白抜き矢印の方向）に磁化することによって、４つの磁石片７２０、４つの磁石片７３０および４つの磁石片７６０を形成する。
【０１４８】
そして、４つの磁石片７２０、４つの磁石片７３０および４つの磁石片７６０を、それぞれ、貫通孔７０２ａ、７０３ａおよび７０４ａを形成するように周状に配置する。この際、４つの磁石片７２０を、Ｘ１側から見て、中心軸線１０００を回転軸として時計回りに磁化するように配置する。また、４つの磁石片７３０を、Ｘ１側から見て、中心軸線１０００を回転軸として反時計回りに磁化するように配置する。また、４つの磁石片７６０を、軸方向（Ｘ方向）と平行で、かつ、第１磁石７０２から第２磁石７０３に向かう方向に磁化するように配置する。そして、４つの磁石片７２０、４つの磁石片７３０および４つの磁石片７６０を、それぞれ、２液混合式の接着剤を用いて互いに接着する。これにより、第１磁石７０２、第２磁石７０３および第３磁石７０４がそれぞれ形成される。なお、第４参考例によるその他の製造プロセスは、第１参考例と同様である。
【０１４９】
第４参考例では、上記のように、高保磁力領域７０４ｂを、第３磁石７０４の貫通孔７０４ａの内周面の全域に渡って、内周面を取り囲むように層状、かつ、周状に形成することによって、不可逆減磁を起こしやすい第３磁石７０４の貫通孔７０４ａの内周面の全域に渡って、他の部分よりも保磁力の高い高保磁力領域７０４ｂを設けることができるので、高保磁力領域７０４ｂおよび第３磁石７０４の全体での不可逆減磁を抑制することができる。また、高保磁力領域７０４ｂは保磁力が高いので、温度上昇に起因する不可逆減磁も抑制することができる。
【０１５０】
また、第４参考例では、上記のように、第３磁石７０４を軸方向（Ｘ方向）に沿って分割することによって形成された４つの磁石片７６０を組み合わせることによって、貫通孔７０４ａの内周面の全域に渡って、内周面を取り囲むように層状、かつ、周状に４つの高保磁力領域７６０ｂからなる高保磁力領域７０４ｂを形成すれば、貫通孔７０４ａの内周面を４つの磁石片７６０に分割することができるので、貫通孔７０４ａが形成されている状態で貫通孔７０４ａの内周面に高保磁力領域７０４ｂを設ける場合と比べて、４つの磁石片７６０うち、分割された貫通孔７０４ａの内周面に対応する面に、確実に高保磁力領域７６０ｂを設けることができる。これにより、高保磁力領域７６０ｂが設けられている４つの磁石片７６０を組み合わせることによって、第３磁石７０４の高保磁力領域７０４ｂをより確実に形成することができる。なお、第４参考例によるその他の効果は、第１参考例と同様である。
【０１５１】
（第４参考例の変形例）
次に、図１６を参照して、本発明の第４参考例の変形例について説明する。この第４参考例の変形例によるファラデー回転子８００では、上記第４参考例と異なり、ファラデー回転子用磁気回路８０１の第１磁石８０２、第２磁石８０３および第３磁石８０４が、それぞれ、直方体状の４つの磁石片８２０、８３０および８７０からなる場合について説明する。
【０１５２】
本発明の第４参考例の変形例によるファラデー回転子８００のファラデー回転子用磁気回路８０１では、図１６に示すように、第１磁石８０２、第２磁石８０３および第３磁石８０４は、それぞれ、直方体状の４つの磁石片８２０、８３０および８７０が組み合わされることによって形成されている。また、第１磁石８０２、第２磁石８０３および第３磁石８０４の軸方向（Ｘ方向）と直交する断面（Ｙ−Ｚ平面）の中央には、それぞれ、正方形の断面形状を有する貫通孔８０２ａ、８０３ａおよび８０４ａが形成されている。また、貫通孔８０２ａ、８０３ｂおよび８０４ａは、それぞれ、直方体状の４つの磁石片８２０、８３０および８７０が周状に組み合わされることによって形成されている。なお、貫通孔８０２ａ、８０３ｂおよび８０４ａは、それぞれ、本発明の「第１貫通孔」、「第２貫通孔」および「第３貫通孔」の一例である。
【０１５３】
なお、第４参考例の変形例によるその他の構造、製造プロセスおよび効果は、第４参考例と同様である。
【０１５４】
（本実施形態）
次に、図１７を参照して、本発明の一実施形態について説明する。この本実施形態によるファラデー回転子９００では、上記第１参考例と異なり、ファラデー回転子用磁気回路９０１の第３磁石９０４の内周面に両端部４ｄおよび４ｅ側から中央部４ｃ側に向かって分布範囲が大きくなるように高保磁力領域９０４ｂが形成されている場合について説明する。
【０１５５】
本発明の一実施形態によるファラデー回転子９００のファラデー回転子用磁気回路９０１では、図１７に示すように、第３磁石９０４の貫通孔９０４ａの内周面に高保磁力領域９０４ｂが形成されている。この高保磁力領域９０４ｂでは、貫通孔９０４ａの内周面から第３磁石９０４の内部（矢印Ａ方向）に向かう分布範囲（深さ）が、第３磁石９０４のＸ１側およびＸ２側の両端部４ｄおよび４ｅから、中央部４ｃ側に向かって徐々に大きくなるように構成されている。なお、本実施形態によるその他の構造は、第１参考例と同様である。
【０１５６】
また、本実施形態による製造プロセスは、高保磁力領域９０４ｂを、貫通孔９０４ａの内周面から第３磁石９０４の内部（矢印Ａ方向）に向かう分布範囲が、第３磁石９０４のＸ１側およびＸ２側の両端部４ｄおよび４ｅから中央部４ｃ側に向かって徐々に大きくなるように貫通孔９０４ａの内周面に形成することを除いて、第１参考例と同様である。
【０１５７】
本実施形態では、上記のように、高保磁力領域９０４ｂを、貫通孔９０４ａの内周面から第３磁石９０４の内部（矢印Ａ方向）に向かう分布範囲が、第３磁石９０４のＸ１側およびＸ２側の両端部４ｄおよび４ｅから、中央部４ｃ側に向かって徐々に大きくなるように構成することによって、不可逆減磁を起こしやすい第３磁石９０４の貫通孔９０４ａの内周面に、他の部分よりも保磁力の高い高保磁力領域９０４ｂを設けることができるので、高保磁力領域９０４ｂおよび第３磁石９０４の全体での不可逆減磁を抑制することができる。また、高保磁力領域９０４ｂは保磁力が高いので、温度上昇に起因する不可逆減磁も抑制することができる。また、高保磁力領域９０４ｂを、逆磁界による不可逆減磁をより起こしやすい中央部４ｃでより広い範囲に分布させることができるので、第３磁石９０４の中央部４ｃでの不可逆減磁を、より少ない重希土類元素ＲＨの濃化により効果的に抑制することができる。なお、本実施形態によるその他の効果は、第１参考例と同様である。
【０１５８】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１５９】
たとえば、上記実施形態では、第３磁石の内周面側にのみ高保磁力領域を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第３磁石の表面の全域から重希土類元素ＲＨを第３磁石の内部に拡散させることによって、第３磁石の全域に渡って高保磁力領域を設けてもよい。これにより、第３磁石の全体での不可逆減磁をより抑制することが可能である。
【０１６０】
また、上記実施形態では、第３磁石にのみ高保磁力領域を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第３磁石だけでなく、第１磁石および第２磁石にも高保磁力領域を設けてもよい。この場合、図８に示すパーミアンス係数の分布状態に関するシミュレーションの結果から、第１磁石および第２磁石においては、貫通孔の内側面および外周面における軸方向の中央部に高保磁力領域を設けるのが好ましい。
【０１６１】
また、上記実施形態では、ＲＨ拡散法に基づいて、重希土類元素ＲＨを第３磁石体および磁石体片の貫通孔側から第３磁石体および磁石体片の内部に拡散させることによって、高保磁力領域を形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第３磁石および磁石片を内径側磁石片と外径側磁石片とから構成し、内径側磁石片の貫通孔の内側面または内径側磁石片の全体にＲＨ拡散法を施すことによって、内径側磁石片に高保磁力領域を形成する。その後、内径側磁石片と外径側磁石片とを接着することによって、第３磁石および磁石片を形成してもよい。このとき、高保磁力領域は、貫通孔の内周面から第３磁石および磁石片の内部に向かって少なくとも３ｍｍの深さまで形成されるのが好ましい。
【０１６２】
また、上記実施形態では、第３磁石として、約２３５０ｋＡ／ｍの保磁力を有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石を用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第３磁石として、約２３５０ｋＡ／ｍよりも大きい保磁力を有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石を用いてもよいし、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石以外の磁石を用いてもよい。
【０１６３】
また、上記実施形態では、第３磁石９０４が一体的な磁石からなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第３磁石９０４は、第３参考例の第３磁石６０４のように、Ｙ−Ｚ平面で２つに分断されていてもよい。このとき、ＷＯ２００７／１０２３９１に記載の方法によって、磁石片６４０の貫通孔６４０ａおよび６５０の貫通孔６５０ａとがＲＨ拡散源であるバルク体と対向配置した状態で重希土類元素ＲＨを拡散させた場合、貫通孔６４０ａおよび６５０ａの内周面だけでなく、バルク体と対向する面にも重希土類元素ＲＨが拡散される。そして、磁石片６４０の重希土類元素ＲＨが拡散された面と、磁石片６５０の重希土類元素ＲＨが拡散された面とが互いに対向するように、２液混合式の接着剤を用いて接合する。これにより、重希土類元素ＲＨが略全面に拡散されたバルク体と対向していた面同士を、第３磁石９０４の中央部４ｃに配置することができる。この結果、容易に、高保磁力領域９０４ｂを、貫通孔９０４ａの内周面から第３磁石９０４の内部（矢印Ａ方向）に向かう分布範囲が、第３磁石９０４のＸ１側およびＸ２側の両端部４ｄおよび４ｅから、中央部４ｃ側に向かって徐々に大きくなるように形成することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
本発明によれば、ＴＧＧをファラデー素子として用いた高出力レーザー用ファラデー回転子に好適である。
【図１】
0005644761.tif 000005
【図２】
0005644761.tif 000006
【図３】
0005644761.tif 000007
【図４】
0005644761.tif 000008
【図５】
0005644761.tif 000009
【図６】
0005644761.tif 000010
【図７】
0005644761.tif 000011
【図８】
0005644761.tif 000012
【図９】
0005644761.tif 000013
【図１０】
0005644761.tif 000014
【図１１】
0005644761.tif 000015
【図１２】
0005644761.tif 000016
【図１３】
0005644761.tif 000017
【図１４】
0005644761.tif 000018
【図１５】
0005644761.tif 000019
【図１６】
0005644761.tif 000020
【図１７】
0005644761.tif 000021