(57)【要約】【課題】高い光透過率と高いベルデ定数を有するファラデー回転子及びそれを用いた光アイソレータを提供する。【解決手段】本発明のファラデー回転子は、（Ｔｂ３−ｘ−ｙＲｘＢｉｙ）Ａｌ５Ｏ１２（Ｒは、Ｙ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれた１種以上の元素であり、０＜ｘ、０≦ｙである）で表されるガーネット型結晶から構成される。ファラデー回転子は、（Ｔｂ３−ｘ−ｙＲｘＢｉｙ）Ａｌ５Ｏ１２（Ｒは、Ｙ，ランタノイド（Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ）から選ばれた１種以上の元素であり、０≦ｘ、０＜ｙである）で表されるガーネット型結晶から構成されるとよい。【選択図】図１
2019184782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ｔｂ３−ｘ−ｙＲｘＢｉｙ）Ａｌ５Ｏ１２（Ｒは、Ｙ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれた１種以上の元素であり、０＜ｘ、０≦ｙである）で表されるガーネット型結晶から成るファラデー回転子。
【請求項２】
（Ｔｂ３−ｘ−ｙＲｘＢｉｙ）Ａｌ５Ｏ１２（Ｒは、Ｙ，ランタノイド（Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ）から選ばれた１種以上の元素であり、０≦ｘ、０＜ｙである）で表されるガーネット型結晶から成るファラデー回転子。
【請求項３】
０＜ｙである請求項１に記載のガーネット型結晶から成るファラデー回転子。
【請求項４】
前記ガーネット型結晶が、Ｄｙ３Ａｌ５Ｏ１２結晶から成る基板に、原料溶液を接触させて液相エピタキシャル成長させることで製造されることを特徴とする請求項３に記載のファラデー回転子。
【請求項５】
Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２で表されるガーネット型結晶よりも光透過率が大きな請求項３に記載のガーネット型結晶から成るファラデー回転子。
【請求項６】
ｘ≦２．０である請求項１から５の何れかに記載のガーネット型結晶から成るファラデー回転子。
【請求項７】
ｙ≦１．０である請求項１から６の何れかに記載のガーネット型結晶から成るファラデー回転子。
【請求項８】
請求項１から７の何れかに記載のファラデー回転子を用いることを特徴とする光アイソレータ。
【請求項９】
原料を調整して（Ｔｂ３−ｘ−ｙＲｘＢｉｙ）Ａｌ５Ｏ１２（Ｒは、Ｙ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれた１種以上の元素であり、０＜ｘ、０＜ｙである）で表されるガーネット型結晶を成長させる工程と、
前記ガーネット型結晶に加工を施す工程と
を含むファラデー回転子の製造方法。
【請求項１０】
前記ガーネット型結晶を成長させる工程は、Ｄｙ３Ａｌ５Ｏ１２結晶から成る基板に、原料溶液を接触させて液相エピタキシャル成長させることで前記ガーネット型結晶を成長させることを特徴とする請求項９に記載のファラデー回転子の製造方法。
【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、それを用いた光アイソレータ、ファラデー回転子等に用いられるガーネット型結晶の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を用いた光加工技術や光計測技術では、レーザ光が伝送路途中に設けられた部材表面で反射して、その反射光がレーザ光源に戻ってくると、レーザ発振が不安定になってしまう。このような反射戻り光を遮断するために、偏光面を非相反で回転させるファラデー回転子を用いた光アイソレータが用いられる。
【０００３】
近年、Ｙｂドープファイバレーザを用いた光加工機が増えている。Ｙｂドープファイバレーザでは、レーザ光の出力がファイバ増幅器によって増幅される。そのため、光アイソレータ等の部品やその材料には、増幅された１Ｗ以上の高出力の光に対する耐性が求められる。
【０００４】
高出力の光に対して比較的高い耐性を有するファラデー回転子の材料として、Ｔｂ３Ｇａ５Ｏ１２（テルビウム・ガリウム・ガーネット：ＴＧＧ）単結晶が開発され、実用化されている（例えば非特許文献１を参照）。
【０００５】
また、ＴＧＧよりも大きなベルデ定数を有するＴｂ３Ｓｃ２Ａｌ５Ｏ１２（テルビウム・スカンジウム・アルミニウム・ガーネット：ＴＳＡＧ）単結晶も検討されているが（例えば特許文献１を参照）、原料のＳｃ２Ｏ３が高価であり、コスト高になるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１３２６６８号
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｗ．Ｚｈａｎｇら，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ，３０６，２００７，１９５−１９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２（テルビウム・アルミニウム・ガーネット：ＴＡＧ）単結晶は、ＴＧＧよりも大きなベルデ定数を有し、Ｓｃ２Ｏ３等の高価な原料も用いないが、分解溶融型化合物であり、チョクラルスキー法等の単結晶育成方法では製造できないため、実用的な結晶育成に成功した報告はない。
【０００９】
また、ＴＡＧは、ＴＧＧやＴＳＡＧに比べて、熱伝導率が高く、熱レンズ効果が小さいというファラデー回転子としての利点も有する。
【００１０】
ところで、ファラデー回転子にはベルデ定数や光透過率等の諸特性に優れていることが求められるが、特に高出力の光に対応するファラデー回転子には光透過率が高いことが要求される。これは、高出力の光の場合、光透過率が低いと、ファラデー回転子内で吸収された光エネルギーが熱エネルギーに変化して発熱し、その結果、ファラデー回転角度が変化してアイソレーションの劣化につながる他、散乱光がファラデー回転子の保持材や磁石等の周辺部品にあたることによるアイソレーションの劣化、周辺部品の発熱などの問題が特に懸念されるためである。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、実用的なＴＡＧ系単結晶の製造方法を提供することと、高い光透過率と高いベルデ定数を有するファラデー回転子及びそれを用いた光アイソレータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決すべく、本発明のファラデー回転子は、（Ｔｂ３−ｘ−ｙＲｘＢｉｙ）Ａｌ５Ｏ１２（Ｒは、Ｙ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれた１種以上の元素であり、０＜ｘ、０≦ｙである）で表されるガーネット型結晶から構成される。
【００１３】
本発明では、ファラデー回転子は、（Ｔｂ３−ｘ−ｙＲｘＢｉｙ）Ａｌ５Ｏ１２（Ｒは、Ｙ，ランタノイド（Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ）から選ばれた１種以上の元素であり、０≦ｘ、０＜ｙである）で表されるガーネット型結晶から構成されるとよい。
【００１４】
本発明では、上述のガーネット型結晶において０＜ｙであることが好ましい。
【００１５】
本発明では、ガーネット型結晶は、Ｄｙ３Ａｌ５Ｏ１２結晶から成る基板に、原料溶液を接触させて液相エピタキシャル成長させることで製造されるとよい。
【００１６】
本発明では、上述のガーネット型結晶は、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２で表されるガーネット型結晶よりも光透過率が大きいことが好ましい。
【００１７】
本発明では、上述のガーネット型結晶においてｘ≦２．０であることが好ましい。
【００１８】
本発明では、上述のガーネット型結晶においてｙ≦１．０であることが好ましい。
【００１９】
上記の課題を解決すべく、本発明の光アイソレータは、上記何れのファラデー回転子を用いることを特徴とする。
【００２０】
上記の課題を解決すべく、本発明のファラデー回転子の製造方法は、原料を調整して（Ｔｂ３−ｘ−ｙＲｘＢｉｙ）Ａｌ５Ｏ１２（Ｒは、Ｙ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれた１種以上の元素であり、０＜ｘ、０＜ｙである）で表されるガーネット型結晶を成長させる工程と、ガーネット型結晶に加工を施す工程とを含む。
【００２１】
本発明では、ガーネット型結晶を成長させる工程は、Ｄｙ３Ａｌ５Ｏ１２結晶から成る基板に、原料溶液を接触させて液相エピタキシャル成長させることでガーネット型結晶を成長させることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、（Ｔｂ３−ｘ−ｙＲｘＢｉｙ）Ａｌ５Ｏ１２（Ｒは、Ｙ，ランタノイド（Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ）から選ばれた１種以上の元素であり、０≦ｘ、０≦ｙである）で表されるガーネット型結晶を容易に製造することができる。
【００２３】
また、高い光透過率と高いベルデ定数を有するファラデー回転子が得られ、高出力の光に対応した光アイソレータを作製することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一般的な光アイソレータの構造を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明のファラデー回転子は、（Ｔｂ３−ｘ−ｙＲｘＢｉｙ）Ａｌ５Ｏ１２（Ｒは、Ｙ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれた１種以上の元素であり、０＜ｘ、０≦ｙである）で表されるガーネット型結晶から成ることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明のファラデー回転子は、（Ｔｂ３−ｘ−ｙＲｘＢｉｙ）Ａｌ５Ｏ１２（Ｒは、Ｙ，ランタノイド（Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ）から選ばれた１種以上の元素であり、０≦ｘ、０＜ｙである）で表されるガーネット型結晶から成ることを特徴とする。
【００２７】
Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２のＴｂの一部を、Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｙから選ばれた１種以上の元素で置換することにより、光透過率を向上させることができる。
【００２８】
また、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２のＴｂの一部を、Ｂｉで置換することにより、ベルデ定数を向上させることができる。
【００２９】
このとき、ｘは２．０以下であることが好ましく、１．５以下であることがより好ましく、１．０以下であることがさらに好ましい。ｘを増加させると、光透過率は向上する一方で、ベルデ定数は低下する。ｘを１．５以上にすると、ベルデ定数がｘ＝０の場合の１／２程度まで低下してしまう。また、ｘを１．０以上にすると、ベルデ定数の低下に対して光透過率の向上がごくわずかになる。
【００３０】
また、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２のＴｂの一部を、Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｙから選ばれた１種以上の元素で置換し、さらにＴｂ３Ａｌ５Ｏ１２のＴｂの一部を、Ｂｉで置換することが好ましい（０＜ｘ、０＜ｙ）。このようにすれば、ベルデ定数をあまり低下させずに、光透過率を向上させることが可能となる。
【００３１】
このとき、ｙは１．０以下であることが好ましく、０．５以下であることがより好ましく、０．３未満であることがさらに好ましい。ｙが０．３以上のとき、Ｒの種類や置換量によっては光透過率がｘ＝０の場合よりも低くなってしまうこともあり得るが、ｙが０．３未満であれば、Ｒの種類や置換量によらず、ｘ＝０の場合よりも光透過率を高くすることができる。
【００３２】
このような構成によって、（Ｔｂ３−ｘ−ｙＲｘＢｉｙ）Ａｌ５Ｏ１２（Ｒは、Ｙ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌｕから選ばれた１種以上の元素であり、０＜ｘ、０＜ｙである）で表されるガーネット型結晶の光透過率を、同様の方法で作製されたＴｂ３Ａｌ５Ｏ１２で表されるガーネット型結晶の光透過率よりも大きくすることが好ましい。
【００３３】
また、ガーネット型結晶のベルデ定数はできるだけ大きい方が望ましく、同様の方法で作製されたＴｂ３Ａｌ５Ｏ１２で表されるガーネット型結晶のベルデ定数の少なくとも６０％以上の値であることが好ましい。より好ましくは７０％以上の値であり、さらに好ましくは８０％以上の値である。
【００３４】
ここで、光透過率は、ファラデー回転子として使用する際に適用される光の透過率である。上述のように、ＴＡＧは希土類元素ドープファイバレーザへの適用が想定されており、その波長域（４５０ｎｍ〜２１５０ｎｍ）の光に対する透過率であることが好ましく、一般的なＹｂドープファイバレーザのその波長域（１０３０ｎｍ〜１１００ｎｍ）の光に対する透過率であることがより好ましい。
【００３５】
ベルデ定数も同様に、ファラデー回転子として使用する際に適用される光に対するベルデ定数であり、希土類元素ドープファイバレーザの波長域（４５０ｎｍ〜２１５０ｎｍ）の光に対するベルデ定数であることが好ましく、一般的なＹｂドープファイバレーザのその波長域（１０３０ｎｍ〜１１００ｎｍ）の光に対するベルデ定数であることがより好ましい。
【００３６】
本発明のファラデー回転子は、上記ガーネット型結晶を所望の形状に加工することによって得られる。その際の形状について特に制限はなく、円柱形状、角柱形状、直方体形状、平板形状等、にすることができる。
【００３７】
このファラデー回転子を用いれば、高出力の光に対応した光アイソレータを構成することができる。
【００３８】
光アイソレータは、例えば図１の示すような構造とすることができる。
【００３９】
図１では、筐体１０１の内部において、偏光子（ポラライザ）１０４と検光子（アナライザ）１０５が、ファラデー回転子１０２の両端に配置されている。このとき、偏光子１０４の偏光振動面と検光子１０５の偏光振動面は、相対角度が４５°になるようにする。また、ファラデー回転子１０２の周囲には、ファラデー回転子１０２に磁界を印加するための磁石１０３が配置されている。
【００４０】
順方向に入射した光は偏光子１０４で偏光になり、ファラデー回転子１０２に入射する。続いて、ファラデー回転子１０２で光の偏光面が４５°回転して、検光子１０５に入射する。偏光子１０４の偏光振動面と検光子１０５の偏光振動面は、相対角度が４５°になっているため、光はそのまま出射される。
【００４１】
一方、逆方向から入射した光は、検光子１０５を透過できる偏光がファラデー回転子１０２に入射する。ファラデー回転子１０２で光の偏光面は、進行方向に対して順方向のときと逆方向に４５°回転する。ここで、偏光子１０４に達した光の偏光面は、偏光子１０４の偏光振動面に対して９０°の角度になるため、逆方向から入射した光は、光アイソレータを通過することができない。
【００４２】
なお、本発明の光アイソレータは、用いるファラデー回転子以外は特に制限されず、光アイソレータとしての機能を発揮する限り、その構造や部品、材料を任意で選択することができる。
【００４３】
（Ｔｂ３−ｘ−ｙＲｘＢｉｙ）Ａｌ５Ｏ１２（Ｒは、Ｙ，ランタノイド（Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ）から選ばれた１種以上の元素であり、０≦ｘ、０≦ｙである）で表されるガーネット型結晶は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）結晶又はＤｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＤＡＧ）結晶から成る基板に、原料溶液を接触させて液相エピタキシャル成長させることで製造することができる。
【００４４】
液相エピタキシャル成長（ＬＰＥ）は、原料溶液を基板に接触させ、溶液の温度を徐々に下げ、過飽和状態にすることによって、結晶を基板上に析出、成長させる方法であり、大面積かつ高品質な単結晶膜を育成するのに有利な方法である。液相エピタキシャル成長には、傾斜法、ディップ法、スライドボート法等の方法があり、具体的な方法は特に限定されないが、ディップ法が数百μｍ以上の厚い膜を育成しやすいため好ましい。
【００４５】
本発明は膜厚が数百μｍ以上、好ましくは３００μｍ以上、より好ましくは５００μｍ以上、さらに好ましくは８００μｍ以上の結晶の育成に適する。
【００４６】
この製造方法の具体例を以下に示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４７】
まず原料を、所望の比率でルツボに入れて加熱して溶解させる。このとき、原料として、Ｔｂ４Ｏ７、Ｒ２Ｏ３（Ｒは、Ｙ，ランタノイド（Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ）から選ばれた１種以上の元素）、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３等を用いることができる。
【００４８】
また、フラックス（融剤）として、ＢａＣｏ３、Ｂ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３等を用いることができる。フラックスとしてＢｉ２Ｏ３を用いた場合、結果的に育成結晶にＢｉが取り込まれることになる。Ｂｉ２Ｏ３を用いる際は、他のフラックスと併せて用いることによって、育成結晶のＢｉ含有量を調整することができる。また、Ｂ２Ｏ３を用いると、フラックスの粘性が増大し、雑晶が発生し難くなるため好ましい。
【００４９】
原料溶液は、Ｔｂ４Ｏ７を１．０〜５．０ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３を３０．０〜４０．０ｍｏｌ％の比率で溶解させたものであることが好ましく、原料溶液中に、Ｔｂ元素に対して３．０〜２０．０倍のＡｌ元素が存在することが好ましい。このようにすることによって、ＬＰＥ法により（Ｔｂ３−ｘ−ｙＲｘＢｉｙ）Ａｌ５Ｏ１２で表されるガーネット型結晶を成長させることが可能となる。
【００５０】
好ましくは、Ｔｂ４Ｏ７を１．５〜４．６ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３を３４．０〜３８．０ｍｏｌ％用いて、原料溶液中に、Ｔｂ元素に対して３．６〜１２．７倍のＡｌ元素が存在することである。
【００５１】
原料溶液には、さらに、３．０ｍｏｌ％以下のＲ２Ｏ３と、７０．０ｍｏｌ％以下のＢｉ２Ｏ３を用いることが好ましく、原料溶液中に、Ｔｂ元素に対して１．５倍以下のＲ元素と、３５．０倍以下のＢｉ元素が存在することが好ましい。
【００５２】
好ましくは、Ｒ２Ｏ３を０．０５〜２．５ｍｏｌ％、Ｂｉ２Ｏ３を２０．０〜６０．０ｍｏｌ％用いて、原料溶液中に、Ｔｂ元素に対して０．００５〜０．８４倍のＲ元素と、２．１〜２０．０倍のＢｉ元素が存在することである。
【００５３】
この原料溶液を、ＹＡＧ結晶又はＤＡＧ結晶から成る基板に接触させて、溶液温度を降温させながら、結晶をエピタキシャル成長させる。ＹＡＧ結晶（格子定数：１２．０００Å）よりもＤＡＧ結晶（格子定数：１２．０３８Å）の方が、格子定数がＴＡＧ結晶（格子定数：１２．０７４Å）に近いために格子整合しやすく、特に結晶の厚みを比較的厚く育成しようとする際に、光透過率の高い良質な結晶を育成することができる。また、基板としてＤＡＧ結晶を用いた方が、育成結晶のＴｂ含有量が高くなる傾向がある。
【００５４】
基板上にエピタキシャル成長させた結晶は、基板を除去して、所望の加工を施すことによって、ファラデー回転子等として用いることができる。
【実施例】
【００５５】
＜実施例１＞
白金ルツボの中に、Ｔｂ４Ｏ７:３．９ｍｏｌ％、Ｌｕ２Ｏ３:０．１ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３:３７．０ｍｏｌ％、ＢａＣｏ３:３８．０ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３:２１．０ｍｏｌ％の比率で、原料及びフラックスを入れて、１３００℃で溶融させ、攪拌した。その後、１０４０℃まで降温して、直径３インチ、厚み１．０ｍｍのＹ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）結晶から成る基板を原料溶液の液面に浸漬させて、１０４０℃から１０２０℃に降温させながら結晶をエピタキシャル成長させた。
【００５６】
ＹＡＧ基板上に、厚み１．２ｍｍの結晶が得られた。この結晶について、ＩＣＰ−ＡＥＳ（ＩＣＰ発行分光分析法）を用いて組成分析を行ったところ、育成結晶の組成はＴｂ２．８Ｌｕ０．２Ａｌ５Ｏ１２であった。
【００５７】
ＹＡＧ基板を研削除去した後、両面に研磨加工を施して厚み１．１ｍｍのＴｂ２．８Ｌｕ０．２Ａｌ５Ｏ１２結晶を得た。この結晶を、２０ｍｍ×２０ｍｍ×１．１ｍｍの板状に切断加工して、２枚の結晶の研磨面同士を無機接合により貼り合わせた。無機接合は、常温の真空チャンバー内で、光学研磨（λ／８以上の平坦度、λ＝６３３ｎｍ）を施した結晶の表面を、アルゴン原子ビームで活性化して、結晶同士を加圧することで行うことができる。
【００５８】
これにより得られた２０ｍｍ×２０ｍｍ×２．２ｍｍの結晶に、さらに加工を施して、２．２ｍｍ×２．２ｍｍ×２０ｍｍの結晶とした後、直径（φ）２．０ｍｍ×長さ（Ｌ）１８ｍｍのファラデー回転子とした。
【００５９】
このファラデー回転子について、波長１０６４ｎｍ、出力１Ｗのレーザ光を用いて測定したベルデ定数は１５ｍｉｎ／Ｏｅ・ｍ、直線光透過率（両端面反射防止膜なし）は７８％であった。
【００６０】
両端面に対空気の反射防止膜をコーティングしたファラデー回転子（光透過率：９４％）を、円筒状のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ永久磁石に挿入し、両端に偏光子を配置することにより、ファラデー回転子を構成した。波長１０６４ｎｍ、出力１Ｗのレーザ光を用いた場合、このファラデー回転子の挿入損は０．６ｄＢ、アイソレーショは２８ｄＢであった。
【００６１】
＜実施例２〜３７，参考例１〜９＞
実施例１と同様に液相エピタキシャル成長によって結晶を育成し、そのベルデ定数と光透過率を測定した。結晶育成の諸条件、及び、ベルデ定数と光透過率の測定結果を表１〜５に示す。
【００６２】
また、作製した結晶の一部については、実施例１と同様に光アイソレータを構成して、挿入損失とアイソレーションを評価した。
【００６３】
【表１】
2019184782.tif 000003
【００６４】
【表２】
2019184782.tif 000004
【００６５】
表１及び表２の結果から、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２のＴｂの一部を、Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｙから選ばれた１種以上の元素で置換することにより、光透過率が向上していることがわかる。また、光アイソレータとしたときの挿入損失も向上しており、アイソレーションが向上する場合もある。
【００６６】
【表３】
2019184782.tif 000005
【００６７】
表３の結果から、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２のＴｂの一部を、Ｂｉで置換することにより、ベルデ定数が向上していることがわかる。
【００６８】
【表４】
2019184782.tif 000006
【００６９】
【表５】
2019184782.tif 000007
【００７０】
表４及び表５の結果から、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２のＴｂの一部を、Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｙから選ばれた１種以上の元素とＢｉで置換することにより、光透過率とベルデ定数が比較的高く、光アイソレータとしたときに、挿入損失とアイソレーションが優れていることがわかる。特に基板としてＤＡＧを用いることが好ましいことがわかる。
【００７１】
なお、上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。また、前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。
【符号の説明】
【００７２】
１０１  筐体
１０２  ファラデー回転子
１０３  磁石
１０４  偏光子
１０５  検光子
【図１】
2019184782.tif 000008