(57)【要約】【課題】本発明は、少なくとも１枚以上の単板状の偏光子と少なくとも１枚以上の単板状の４５度ファラデー回転子とを積層してなる光アイソレータ素子において、高い信頼性を有することができるための手段を提供して、光アイソレータの小型化及び低価格化を図ることができ、量産性が向上する新規な光アイソレータ素子およびその製造方法を提供する。【解決手段】単板状の４５度ファラデー回転子の光透過面を除いた片面もしくは両面に、あるいは単板状の偏光子の光透過面を除いた片面もしくは両面に、低融点ガラス層をマスキング法およびスパッタリング法を併用して成膜させて、少なくとも１枚以上の単板状の偏光子と少なくとも１枚以上の単板状の４５度ファラデー回転子とを、当該低融点ガラス層を介して積層させ、前記低融点ガラス層を溶融固化することにより一体化させる。【選択図】　図３
2004138943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２枚以上の単板状の偏光子と、少なくとも１枚以上の単板状の４５度ファラデー回転子とを、共に低融点ガラス層を介して積層し溶融固着する光アイソレータ素子の固定構造であって、前記単板状の４５度ファラデー回転子の光透過面を除いた両面、あるいは前記単板状の各偏光子の光透過面を除いた片面、あるいは前記単板状の４５度ファラデー回転子の光透過面を除いた片面と少なくとも前記一方の単板状の偏光子の光透過面を除いた片面に、マスキング法およびスパッタリング法を併用して、前記積層溶融固着のための低融点ガラス層を成膜したことを特徴とする光アイソレータ素子。
【請求項２】
少なくとも２枚以上の単板状の偏光子と、少なくとも１枚以上の単板状の４５度ファラデー回転子とを、積層固着してなる光アイソレータ素子の製造において、
（１）前記単板状の４５度ファラデー回転子の光透過面を除いた両面、あるいは前記単板状の各偏光子の光透過面を除いた片面、あるいは前記単板状の４５度ファラデー回転子の光透過面を除いた片面と少なくとも前記一方の単板状の偏光子の光透過面を除いた片面に、マスキング法およびスパッタリング法を併用して、前記積層溶融固着のための低融点ガラス層を成膜する膜付け工程と、
（２）前記低融点ガラス層が成膜された単板状の偏光子および４５度ファラデー回転子とを、相互に低融点ガラス層を介して重ね合わせる積層工程と、
（３）各単板状の偏光子の偏光透過方向が、光軸を中心に相対的に所定角度を有するように偏光子基板の相対位置を調整する組み込み工程と、
（４）前記低融点ガラス層を溶融固化する固着工程と、
（５）前記溶融固化により一体化された大判サイズの複合基板材料を、所望の寸法に切断加工して、各光アイソレータ素子を多数個に切り出す切断工程と、
を具備することを特徴とする光アイソレータ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として光通信システムや光計測機器に用いられる光通信モジュール、半導体レーザモジュール、光増幅器等のパッシブ光デバイスとして好適な光アイソレータ素子及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光アイソレータは、光ファイバでの光通信技術におけるキーデバイスの１つであり、光通信モジュール、半導体レーザモジュール、光増幅器等において、光路系の光部品からのレーザダイオード光源側への反射戻り光の防止や、光ファイバアンプ内の光の共振の発生を防止するために用いられている。これらの光アイソレータは、レーザダイオード光源と光ファイバとの間、あるいは２本の光ファイバの間に、偏光子、ファラデー回転子、および他の一方の偏光子（検光子ともいう）を組み合わせ、更にファラデー回転子の周囲に上記ファラデー回転子を飽和磁化させるための永久磁石を配設させたものである。
【０００３】
具体的に、偏波依存型光アイソレータは、例えば「１段型」の場合には、２枚の偏光子の偏光透過方向の相対角度が約４５度になるように対面配置させ、それらの偏光子の間に、飽和磁場内で所定の波長においてファラデー回転角が約４５度となる厚みを有するファラデー回転子を１枚配置させて、互いに保持固定させたものであり、順方向の光を通過させ、一方で逆方向の光を遮断させる作用を有するものである。
【０００４】
そして、上記の光アイソレータに対しては、昨今、小型化及び量産化による低価格化が強く望まれており、製造における組立工数を減じ、あるいは各部品間の光学調整の作業を軽減させるための方策の１つとして、例えば、単純な構造として、単板状の偏光子と単板状の４５度ファラデー回転子とを、光学接着剤により直接接着することにより一体化された光アイソレータ素子を、円筒状の永久磁石の内部に配設した光アイソレータが提案されている。
【０００５】
図５は、その光アイソレータの一例を示す構成概略図である。図５に示すように、従来の光アイソレータは、単板状の偏光子３、３’と、単板状の４５度ファラデー回転子２とを、光透過性が良好で屈折率が一定の値に制御されている光学接着剤８、８’により、各光学素子の光透過領域を含む接合部素子全面に塗付されて張り合わされ、その素子周囲において固定部材９により永久磁石１０と一体に固定された光アイソレータを、カップ状の金属ホルダ１７にマウント固定した構成としている。
【０００６】
このような透光性の光学接着剤により一体化された光アイソレータ素子を作製する場合には、大判サイズの偏光子基板とファラデー回転子基板とを、光学接着剤によりお互い全面接着して固定した後に、これを賽の目に切断加工することにより、同時に多数個の光アイソレータ素子を得るという方法が採用されている。その結果として、組立工数が減じられ、また光学調整の作業が軽減でき、生産量を増加させることが可能となり、低価格化・量産化に寄与することが確認されている。
【０００７】
また図６は、従来の光アイソレータ素子の別の一例を示す構成概略図である。図６に示すように、光アイソレータ素子１は、円形の単板状の偏光子３、３’と円形の単板状の４５度ファラデー回転子２とが、透光性の低融点ガラス層１６、１６’を介して積層されて、前記低融点ガラスの溶融固化により一体化されて固着されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−１４６３５１号公報　（第２−４頁、第２図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示すような光アイソレータ素子としては、単板状の偏光子と単板状の４５度ファラデー回転子とを光学接着剤により全面で接着固定して一体化することにより、以下に示す幾つかの問題があった。
【００１０】
まず第一に、光学接着剤の硬化時において、光学接着剤の接着層の収縮が発生してしまう。このような収縮は光学特性に大きな影響を及ぼし、耐湿性および耐候性の点で問題を生じることがあり、特に高温高湿などの厳しい環境下における使用には一定の限界がある。
【００１１】
また、長時間にわたって比較的高い出力を有するレーザ光が透光性光学接着剤を透過した場合に、光学接着剤中の炭素や不純物が光エネルギーを吸収して発熱し、光学接着剤の劣化が急速に進む恐れがあり、信頼性の観点からこのような構成は一般的に懸念される。
【００１２】
さらに、光学接着剤から発生するガスが、レーザ光源などの他の部品に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００１３】
加えて、光アイソレータの順方向の挿入損失を低減させるため、透光性が良好な光学接着剤を選択しなければならず、加えて、接着層の厚さを制御することが困難であり、また光学接着剤塗布中あるいは硬化中に、光学接着剤の内部あるいは接着層と光学素子間の内部に気泡が入り込んで、光アイソレータの光学特性を劣化させる可能性がある。
【００１４】
さらに加えて、光学接着剤が熱硬化型である場合には、接着層の硬化終了後、室温まで冷やされると、各光学素子および接着層の熱膨張係数が異なるため、共に収縮する時の収縮する程度がそれぞれ異なり、この収縮の違いによって生じた歪みが各光学素子に集中し、光アイソレータ素子の消光特性が低下、あるいはクラック等が発生して不良となる可能性がある。特に、各光学素子の光学面の全面に接着層が存在するような接合構成では、接着層の総面積が比較的大きいことから、上記このような不良が常に懸念される、という上記の各問題点があった。
【００１５】
また一方で、図６に示すような光アイソレータ素子１の場合においても、幾つかの問題があった。
【００１６】
まず、光透過領域を含む光学面の全面を透光性の低融点ガラスにより溶融固化しているため、光アイソレータの順方向の挿入損失を低減させるためには、透光性が良好な低融点ガラスを選択して使用しなければならず、また、偏光子の片面および４５度ファラデー回転子の片面に、対低融点ガラス層用の無反射コートを別途膜付けする必要がある。
【００１７】
そして、上記の各光学素子の片面に施された上記の対低融点ガラス層用の無反射コートの面を、間違いなく向かい合うように配置させる必要があるが、往々にして配置の間違いの作業ミスが生じて、不良が発生する可能性が否定できない。
【００１８】
さらに、低融点ガラスの溶融中あるいは固化中に、接着層と光学素子間の内部に気泡が入り込んで、光アイソレータの光学特性を劣化させる可能性があり、加えて、接着層の溶融終了後、室温まで冷やされて固化する際に、各光学素子および接着層の熱膨張係数が異なるために、共に収縮する程度がそれぞれ異なり、この収縮差の違いによって生じた歪みが各光学素子に集中し、光アイソレータ素子の消光特性が低下し、あるいは、クラックが発生し、不良となる可能性がある。特に、各光学素子の光学面の全面に接着層が存在するような構成では、接着層の総面積が大きいことから、このような不良が常に懸念される、という各問題点があった。
【００１９】
前記問題に鑑み、本発明は、少なくとも２枚以上の単板状の偏光子と、少なくとも１枚以上の単板状の４５度ファラデー回転子と、を積層固着してなる光アイソレータ素子において、接合部に高い信頼性を有する接合手段を提供して、光アイソレータの小型化及び低価格化を図ることができ、かつ量産性が向上する新規な光アイソレータ素子およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明では、少なくとも２枚以上の単板状の偏光子と、少なくとも１枚以上の単板状の４５度ファラデー回転子とを、共に低融点ガラス層を介して積層し溶融固着する光アイソレータ素子の固定構造であって、前記単板状の４５度ファラデー回転子の光透過面を除いた両面、あるいは前記単板状の各偏光子の光透過面を除いた片面、あるいは前記単板状の４５度ファラデー回転子の光透過面を除いた片面と少なくとも前記一方の単板状の偏光子の光透過面を除いた片面に、マスキング法およびスパッタリング法を併用して、前記積層溶融固着のための低融点ガラス層を成膜した光アイソレータ素子としている。
【００２１】
また請求項２に記載の発明では、少なくとも２枚以上の単板状の偏光子と、少なくとも１枚以上の単板状の４５度ファラデー回転子とを、積層固着してなる光アイソレータ素子の製造において、（１）前記単板状の４５度ファラデー回転子の光透過面を除いた両面、あるいは前記単板状の各偏光子の光透過面を除いた片面、あるいは前記単板状の４５度ファラデー回転子の光透過面を除いた片面と少なくとも前記一方の単板状の偏光子の光透過面を除いた片面に、マスキング法およびスパッタリング法を併用して、前記積層溶融固着のための低融点ガラス層を成膜する膜付け工程と、（２）前記低融点ガラス層が成膜された単板状の偏光子および４５度ファラデー回転子とを、相互に低融点ガラス層を介して重ね合わせる積層工程と、（３）各単板状の偏光子の偏光透過方向が、光軸を中心に相対的に所定角度を有するように偏光子基板の相対位置を調整する組み込み工程と、（４）前記低融点ガラス層を溶融固化する固着工程と、（５）前記溶融固化により一体化された大判サイズの複合基板材料を、所望の寸法に切断加工して、各光アイソレータ素子を多数個に切り出す切断工程と、を具備することを特徴とする光アイソレータ素子の製造方法としている。
【００２２】
【作用】
本発明は上記のように、少なくとも２枚以上の単板状の偏光子と、少なくとも１枚以上の単板状の４５度ファラデー回転子とを積層してなる光アイソレータ素子の製造において、マスキング法およびスパッタリング法を併用して光通過用の開口部を設けた膜状の低融点ガラス層をパターニングし、前記各素子表面に直接成膜させることができるので、低融点ガラス層を組立構成要素として、前記各素子と一体として取り扱うことができ、部品点数が削減され、組立工数を簡略化でき、さらに小型化および低価格化を図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態に係る光アイソレータ素子について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１（ａ）は本発明の光アイソレータ素子の一例を示す斜視概略図であり、図１（ｂ）は前記図１（ａ）のＡ−Ａ’方向から切り取った光アイソレータ素子を示す断面図である。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、光アイソレータ素子１は、単板状の４５度ファラデー回転子２の両面にそれぞれ単板状の偏光子３、３’を、光通過用の開口部を設けた低融点ガラス層４、４’を介して積層され、一体化される構成となっている。また、図１（ｂ）に示すように、光入射方向の開口領域に垂直な方向において、単板状の４５度ファラデー回転子２と単板状の偏光子３、３’との間には、ギャップとなる空気層５が設けられている。
【００２５】
そして、図２は、本発明の光アイソレータ素子にかかるファラデー回転子面に成膜された低融点ガラス層のパターニングの一例を示す斜視概略図である。図２に示すように、低融点ガラス層４、４’は、例えば単板状の４５度ファラデー回転子２の両面に、光透過面６部分を避けた外周面上にそれぞれ片面ごとに、マスキング法およびスパッタリング法を併用してパターニングすることにより得られたものである。なお、この図示例では、４５度ファラデー回転子上の低融点ガラス層をパターニングする例を示しているが、４５度ファラデー回転子に限らずに、単板状の偏光子上に同様な低融点ガラス層をパターニングさせてもよい。また、この図示例では、光透過面が八角型となるように低融点ガラス層をパターニングする例を示しているが、八角型以外でもよく例えば正方型や長方型や円形型であってもかまわない。
【００２６】
そして、本発明においては、単板状の４５度ファラデー回転子の光透過面を除いた両面、あるいは前記単板状の各偏光子の光透過面を除いた片面、あるいは前記単板状の４５度ファラデー回転子の光透過面を除いた片面と少なくとも前記一方の単板状の偏光子の光透過面を除いた片面に、マスキング法およびスパッタリング法を併用して、前記積層溶融固着のための低融点ガラス層を成膜させることを最大の特徴とする。
【００２７】
なお、低融点ガラス層を成膜させる処理装置としては、スパッタリング装置を使用し、スパッタリングターゲットには低融点ガラス層４、４’となる低融点ガラス素材を使用する。またスパッタリングターゲットの形状は、例えば直径６インチ、厚さ３ｍｍのものなどを使用することができる。そして、マスキング（図示せず）は、光透過面６を避けるようにパターニング配置させるとよい。
【００２８】
ここで、低融点ガラス層４、４’を成すスパッタリングターゲットは、低融点ガラス層の溶融固化後においても各光学素子の特性および機能が維持されるように、融点が４００℃程度以下のガラス材質であることが望ましい。この低融点ガラス層は、例えば主成分が酸化鉛と酸化ホウ素であって、融点が３１０℃であるものや、その他に主成分が酸化鉛と酸化ホウ素と酸化タリウムであって融点が２５０℃であるものなどを用いることができる。ここでの低融点ガラス層は、使用する光の波長に対して透光性が良好である必要は全く無い。あえて、低融点ガラス層が透光性が低い場合には、光アイソレータとして機能している場合の不必要な散乱光を低融点ガラス層によって低減することもできる。
【００２９】
また同時に、低融点ガラス層４、４’を成すスパッタリングターゲットの熱膨張係数は、４５度ファラデー回転子２および偏光子３、３’の熱膨張係数のほぼ中間の値となるように材料を選択することが好ましい。例えば、４５度ファラデー回転子２の熱膨張係数が１０．６×１０−６℃−１であり、偏光子３、３’の熱膨張係数が５．１１×１０−６℃−１である場合には、低融点ガラス層４、４’の熱膨張係数が５．１１×１０−６〜１０．６×１０−６℃−１の範囲内であれば、４５度ファラデー回転子２と偏光子３、３’の熱膨張係数の差による影響を低減でき、熱により生じる歪みや室温への冷却の際に生じるクラックを少なくすることができる。
【００３０】
そして、スパッタリング工程の際には、スパッタリングガスとして、例えばアルゴンなどを用いるのが好ましい。そして、スパッタ条件を任意に設定し、ＲＦパワー、スパッタ圧力、基板間距離、基板回転数、アルゴン流量などを調整する。これにより、厚さが約１０μｍの低融点ガラス層を光学素子上に成膜することができる。
【００３１】
ここで、４５度ファラデー回転子２には、液相エピタキシャル成長法（ＬＰＥ法）により作製したビスマス置換希土類鉄ガーネット等の単結晶板などが用いられ、上記のファラデー回転子に図示していない界磁磁石により光入射方向の飽和磁場が印加されている場合には、入射光の偏光面を光軸まわりに正確に４５度回転させるために、光の進行方向に対して所定の厚さを有するように構成されている。
【００３２】
さらに、偏光子３、３’は、単板型構造であるガラス偏光子であり、タイプとしてはガラス基板に誘電体粒子を内包するタイプや、ガラス基板上に誘電体を積層するタイプなどがあり、いずれも偏光透過方向に対して直交する偏光方向の入射光を吸収・遮断する作用を有していて、例えばコーニング社製「ポーラコア」などを用いることができる。
【００３３】
なお、この光アイソレータ素子１を多数個の光アイソレータ素子に切断加工し、円筒状の永久磁石内に挿入すれば、光アイソレータとして機能するが、本発明の実施の形態例では、界磁磁石としての永久磁石及び光アイソレータ素子１を直接または間接的に保持固定するホルダ等の構成部品は省略することとする。なお、永久磁石（図示せず）は、例えばサマリウムコバルト（Ｓｍ−Ｃｏ）系磁石やネオジ（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）系磁石、フェライト磁石などが用いることができるが、特にサマリウムコバルト磁石は高い磁石材料特性が得られ小型化に適しており、また温度安定性及び耐酸化性に優れていることから用いられている。前記永久磁石は、４５度ファラデー回転子２の周囲に、光軸に平行に配置・固定され、さらに光軸に平行に着磁されている。
【００３４】
このように、マスキング法およびスパッタリング法を併用して成膜させた低融点ガラス層４、４’により、光アイソレータ素子１の各構成部品（４５度ファラデー回転子２と偏光子３、３’）を固着して一体化させることができ、しかも光学調整が容易になり、組立工数が減り、生産性が向上した。これにより以下に示す利点があった。
【００３５】
（１）耐湿性及び耐候性に優れ、特に高温高湿などの厳しい環境下における使用にも耐えることができる。
【００３６】
（２）長時間にわたって比較的高い出力を有するレーザ光が、各光学素子の光通過領域を透過する場合であっても、接着層を直接には通過しないことから、接着層中の炭素や不純物が光エネルギーを吸収して発熱することが無く、そのため接着層の劣化が進む恐れが無く、信頼性の点で優れている。
【００３７】
（３）接着層から発生するガスが皆無であり、レーザ光源などの他の部品に悪影響を及ぼす可能性が無い。
【００３８】
（４）透光性に一切関係ない低融点ガラスを使用でき、特に透光性が著しく低い場合には、光アイソレータとして不必要な散乱光を低融点ガラス層により除去させることも可能である。
【００３９】
（５）低融点ガラス層の厚さをスパッタ条件により容易に制御することが可能であり、高精度に薄くさせることもできる。
【００４０】
（６）マスキング法により光学素子の光透過面を除いた面上に、低融点ガラス層が成膜され、その表面張力の作用により低融点ガラスの溶融中あるいは固化中に光透過領域に達することがない。また、各光学素子の光透過領域にかかる垂直方向における空気層であり、低融点ガラス層は存在していないため、溶融中あるいは固化中に、接着層と光学素子間の内部に気泡が入り込んで光アイソレータの光学特性を劣化させるという問題が当然生じない。
【００４１】
（７）光アイソレータ素子の挿入損失を低減させるため、４５度ファラデー回転子の光学面や偏光子の光学面に、通常の対空気層用の無反射コートを施せばよく、特に対光学接着剤用の無反射コートは必要がない。
【００４２】
（８）光学素子の光透過面を除いた表面上に成膜された低融点ガラス層が、マスキングの形状により、その光透過面の内部を囲い込むような形状である場合には、低融点ガラス層の溶融中あるいは固化中において、その表面張力により各光学素子の光透過領域に入り込むことが無いため、容易に光透過領域の気密を確保することができる。そのため、ダイシングソーなどを用いた切断加工の際に、水や不純物が各光学素子間の光透過領域に入り込むことが無く、光アイソレータの光学特性を維持することができる。
【００４３】
図３は、本発明にかかる光アイソレータ素子の製造手順を示す概略図である。
【００４４】
まずはじめに、図３に示すように、外形寸法がほぼ同一である大判サイズの２枚の偏光子基板１３、１３’および同サイズの１枚の４５度ファラデー回転子基板１２を用意する。そして、低融点ガラス層１４、１４’を、単板状の４５度ファラデー回転子１２の両面に、複数個の光透過面（窓）６を除く面上にそれぞれ片面ごとに、マスキング法およびスパッタリング法を併用し、パターニングして成膜させる。ここで、低融点ガラス層１４、１４’の厚さは、スパッタリング装置の能力またはスパッタリング工程の工数、さらには低融点ガラスの熱伝導率や作業性の観点から、約１０μｍ以下とすることが望ましい。
【００４５】
なお、低融点ガラス層１４上の複数の光透過面（窓）６の形状と、低融点ガラス層１４’上の複数の光透過面の形状は、それぞれまったく同じの形状であってもよいが、光透過領域を最低限確保することができさえすれば両方の光透過面の形状は共に異なっていても良い。ただし、光アイソレータ素子の挿入損失が悪化するのを避けるために、両方の光透過面の形状の中心は合致させておく必要がある。
【００４６】
ここで、図３には、複数の光透過面６がそれぞれ八角型である例を示しているが、光透過領域が確保されていれば例えば円形型などの他、多角形の形状としても良い。また、図３には、４５度ファラデー回転子基板１２および偏光子基板１３、１３’はいずれも正方型を示しているが、正方型以外でもよく、例えば長方型や円形型であってもかまわない。ここで、製造する光アイソレータ素子は、１段型（偏光子２枚および４５度ファラデー回転子１枚）の光アイソレータ素子を例としているため、２枚の偏光子基板１３、１３’の偏光透過方向は、光入射方向にそれぞれ相対的に４５度の角度を有するように構成されている。
【００４７】
次に、偏光子基板１３、１３’の間に、両面に低融点ガラス層１４、１４’が成膜された４５度ファラデー回転子基板１２を配置する。なお、図３において、図中の偏光子基板１３、１３’面上の両端に矢印をもつ符号は、偏光透過方向をそれぞれ示している。
【００４８】
次に、光入射方向に使用する波長のレーザ光を照射して、偏光子基板１３、１３’の偏光透過方向が光入射方向を中心に４５度相互に回転した位置となるように調整した後に、高温炉内で低融点ガラス層１４、１４’を溶融させ、図４（ａ）に示すように、４５度ファラデー回転子基板１２と偏光子基板１３、１３’とを一体化する。なお、高温炉の内部の雰囲気は、空気に限らずに窒素などでもよい。
【００４９】
なお、本例においては、２層の低融点ガラス層１４、１４’を同時に溶融させ固化させて４５度ファラデー回転子基板１２と偏光子基板１３、１３’とを一体化させている例を示しているが、当然、低融点ガラス層１４、１４’をそれぞれ個別に溶融させ固化させて４５度ファラデー回転子基板１２と偏光子基板１３、１３’とを一体化する方法によってもよい。ただ、このとき、はじめに溶融固化させる低融点ガラス層の融点は、次に溶融固化させる低融点ガラス層の融点より高いことが必要がある。
【００５０】
次に、この一体化された大判サイズの積層基板１１（図４（ａ）に図示）を、ダイシングソーなどを用いて図１（ａ）（ｂ）に示す光アイソレータ素子１の寸法サイズに切断加工して、図４（ｂ）に示すような形状の光アイソレータ素子を多数個切り出す。
【００５１】
このような素材から一括切り出しする製造方法により、特性が均一な光アイソレータ素子１を、短時間で同時に、多数個製造することが可能となる。
【００５２】
なお、４５度ファラデー回転子基板１２と偏光子基板１３、１３’との両面には、各基板と空気層の屈折率の差により生じるフレネル反射を防止し、光アイソレータの挿入損失を低減させるために、あらかじめ低融点ガラス層を成膜させる前に、対空気層用の無反射コートを施しておくことが望ましい。
【００５３】
なお、上記のいずれの発明の実施の形態例も、１段型（偏光子２枚および４５度ファラデー回転子１枚）の光アイソレータ素子１の構成を用いたが、本発明は必ずしも図示のものに限らず、１．５段型（偏光子３枚および４５度ファラデー回転子２枚）であっても、あるいは、２段型（偏光子４枚および４５度ファラデー回転子２枚）の光アイソレータ素子であっても、上記本発明の実施の形態の例と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また、レーザダイオード光源（図示せず）から発せられる光信号が直線偏光の光である場合には、光アイソレータ素子１のうち入射側の偏光子は特に必要とされないことから、上記入射側の偏光子は省略される場合もある。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば上記に説明したように、マスキング法およびスパッタリング法を併用して光学素子表面上に成膜させた低融点ガラス層を介して、各光学素子を積層させ、前記低融点ガラス層を溶融固化することにより固着し一体化している。このため、本発明の光アイソレータ素子およびその製造工程においては、以下に示す作用効果を奏ずる。
【００５６】
（１）耐湿性及び耐候性に優れ、特に高温高湿などの厳しい環境下における使用にも耐えることができる。
【００５７】
（２）また、長時間にわたって比較的高い出力を有するレーザ光が、各光学素子の光通過領域を透過する場合であっても、接着層を直接には通過しないことから、接着層中の炭素や不純物が光エネルギーを吸収して発熱することが無く、そのため接着層の劣化が進む恐れが無く、信頼性の点で優れている。
【００５８】
（３）さらに、接着層から発生するガスが皆無であり、レーザ光源などの他の部品に悪影響を及ぼす可能性が無い。
【００５９】
（４）透光性に一切関係ない低融点ガラスを使用でき、特に透光性が著しく低い場合には、光アイソレータとして不必要な散乱光を低融点ガラス層により除去させることも可能である。
【００６０】
（５）低融点ガラス層の厚さをスパッタ条件により容易に制御することが可能であるため、高精度に薄くさせることが可能である。
【００６１】
（６）マスキング法により光学素子の光透過面を除いた面上に低融点ガラス層が成膜されるため、その表面張力の作用により低融点ガラスの溶融中あるいは固化中に光透過領域に達することがなく、また、各光学素子の光透過領域にかかるその領域に垂直な方向における光学素子の間は空気層であり、低融点ガラス層は存在していないため、低融点ガラスの溶融中あるいは固化中に、接着層と光学素子間の内部に気泡が入り込んで光アイソレータの光学特性を劣化させるという問題が生じない。
【００６２】
（７）光アイソレータ素子の挿入損失を低減させるために、４５度ファラデー回転子の光学面や偏光子の光学面に、通常の対空気層用の無反射コートをおこなえばよく、特に対光学接着剤用の無反射コートをおこなう必要がない。
【００６３】
（８）光学素子の光透過面を除いた面上に成膜された低融点ガラス層が、マスキングの形状によりその光透過面の内部を囲い込むような形状である場合には、低融点ガラス層の溶融中あるいは固化中において、その表面張力により各光学素子の光透過領域に入り込むことが無いため、容易に光透過領域の気密を確保することができ、そのため、ダイシングソーなどを用いた切断加工の際に、水や不純物が各光学素子間の光透過領域に入り込むことが無く、光アイソレータの光学特性を維持することができる。
【００６４】
また、マスキング法およびスパッタリング法を併用して光学素子上に成膜させた低融点ガラス層を介して、光学素子を積層させ、前記低融点ガラス層を溶融固化することにより一体化していることから、組立工数を減じることができ、また、光学調整の作業を軽減できることから、低価格化・量産化に寄与することが可能となる。なお、本発明においては、単板状の４５度ファラデー回転子の光透過面を除いた片面もしくは両面に、あるいは単板状の偏光子の光透過面を除いた片面もしくは両面に、低融点ガラス層をマスキング法およびスパッタリング法を併用して成膜させることが最大の特徴であるから、本発明の実施例によるところの低融点ガラス層のターニングの形状および厚さならびに種類について、制限されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光アイソレータ素子の一例を示す斜視図および断面図である。
【図２】本発明の光アイソレータ素子にかかる、低融点ガラス層のパターニングの一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の光アイソレータ素子の製造方法の一例の作業工程を説明するための分解斜視図である。
【図４】本発明の光アイソレータ素子の組み込みおよび切断製造方法を示す斜視図である。
【図５】従来の光アイソレータの一例を示す内部構成の断面図である。
【図６】従来の光アイソレータ素子の別の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　　光アイソレータ素子
２　　４５度ファラデー回転子
３，３’　偏光子
４，４’　低融点ガラス層
５　　空気層
６　　光透過面
８，８’　光学接着剤
９　　固定部材
１０　　永久磁石
１１　　大判サイズの積層基板
１２　　大判サイズの４５度ファラデー回転子基板
１３，１３’大判サイズの偏光子基板
１４，１４’低融点ガラス層
１６，１６’透光性の低融点ガラス層
１７　　ホルダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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