(57)【要約】【課題】製造コストを抑制しつつ、光の透過率の向上を図れるようにしたファラデー回転子および光アイソレータを提供する。【解決手段】ガラス等の基板２の互いに平行に対向する２表面上に、反射防止膜３を形成し、その反射防止膜３の上に、エアロゾルデポジション法により磁気光学膜（例：Ｂｉ置換型ガーネット膜）４を形成して、ファラデー回転子１を構成する。偏光軸を略４５°角度変位させて対向配置した２枚の偏光ガラス５の間にファラデー回転子１を配置して、偏光依存型の光アイソレータ用の光学要素を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の対向する２表面上に、反射防止膜を介して、磁気光学膜が形成されていることを特徴とするファラデー回転子。
【請求項２】
前記磁気光学膜が、エアロゾルデポジション法により形成された膜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】
前記磁気光学膜が、前記基板の対向する２表面上に同時に形成されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載のファラデー回転子。
【請求項４】
前記磁気光学膜が、アニール処理された膜であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のファラデー回転子。
【請求項５】
前記基板が、使用波長における透光性を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のファラデー回転子。
【請求項６】
前記基板が、アモルファス構造、または、前記磁気光学膜と異なる結晶構造のものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のファラデー回転子。
【請求項７】
前記基板が、反磁性材料からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のファラデー回転子。
【請求項８】
前記磁気光学膜が、Ｂｉ置換型ガーネット膜であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のファラデー回転子。
【請求項９】
偏光軸を略４５°角度変位させて対向配置された２枚の偏光ガラスと、前記２枚の偏光ガラスの間に配置された請求項１〜８のいずれかに記載の少なくとも１以上のファラデー回転子と、を有することを特徴とする光アイソレータ。
【請求項１０】
対向配置された２枚の複屈折板と、前記２枚の複屈折板の間に配置された請求項１〜８のいずれかに記載の少なくとも１以上のファラデー回転子と、を有することを特徴とする偏光無依存型光アイソレータ。
【請求項１１】
前記２枚の偏光ガラスまたは複屈折板の少なくとも一方に、反射防止膜を介して磁気光学膜が形成されていることを特徴とする請求項９または１０に記載の光アイソレータ。
【請求項１２】
所定のファラデー回転角が得られるように、前記ファラデー回転子の磁気光学膜を含めた全ての磁気光学膜の合計の膜厚が設定されていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の光アイソレータ。
【請求項１３】
基板の対向する２表面上に反射防止膜を形成し、それら反射防止膜の上に、エアロゾルデポジション法により同時に磁気光学膜を形成することを特徴とするファラデー回転子の製造方法。
【請求項１４】
前記磁気光学膜を形成した後、アニール処理を行うことを特徴とする請求項１３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、光通信、光計測等の分野において使用されるファラデー回転子、および、それを用いた光アイソレータ、並びに、ファラデー回転子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光を一方向にだけ通す光デバイスである光アイソレータは、複数の光学素子の組み合わせで構成され、順方向のレーザ光の反射戻り光を防止する目的で使用されている。光通信分野では、光信号の発光源である半導体レーザの直後に光アイソレータが設置されることが多く、一般には、半導体レーザ、光アイソレータ、光結合レンズ等を一括して筐体中に組み込んだ半導体レーザモジュールの形で使用されている。
【０００３】
図５、図６は従来の光アイソレータの例を示している。
この光アイソレータ１０は、３つのハウジング２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃによって構成されたホルダ２０の内部に、光軸Ｌ方向に沿って３つの光学素子、つまり、偏光子１１と、ファラデー回転子（ファラデー効果を有する磁気光学素子）１２と、検光子１３とを順番に配置し、更に、ホルダ２０の内周に、ファラデー回転子１２に磁力を及ぼす永久磁石１７を配置した構成となっている。ファラデー回転子１２は、永久磁石１７の磁場の中に置かれることで、透過する偏光の偏光面を所定角度だけ回転させる。
【０００４】
図示しない半導体レーザから発生された光信号は、光アイソレータ１０の光軸Ｌに沿って進み、偏光子１１、ファラデー回転子１２、検光子１３を順番に通過する。
【０００５】
図７を用いて原理を説明すると、順方向（図５、図６の矢印Ｆ方向）に光アイソレータ１０の光軸Ｌの方向に伝搬する入射光ＲＡは、偏光子１１を透過後、直線偏光となって、ファラデー回転子１２に入射し、ファラデー回転子１２を通過する際に、その偏光面が、磁石１７の磁界強度により通常４５゜回転させられた状態で検光子１３に入射する。この検光子１３の傾きは、予め入射光の偏光面の傾き４５゜と等しく設定されており、入射した光ＲＡは、そのまま検光子１３を透過する。
【０００６】
一方、逆方向に伝搬する戻り光ＲＢは、検光子１３とファラデー回転子１２を透過することにより、偏光子１１の偏波面に対して９０゜傾いた偏光面をもった直線偏光になって偏光子１１に入射されるために、偏光子１１と直交ニコルの関係となって、透過を遮断される。
【０００７】
このような光アイソレータ１０は、図６に示すように、偏光子１１、ファラデー回転子１２、検光子１３といった３つの光学素子と、永久磁石１７と、ホルダ２０とを組み合わせた構造をとることが多く、小型化を達成するために、偏光子１１や検光子１３に薄型化が可能な偏光ガラスを用い、永久磁石１７に高Ｂｓ（飽和磁束密度）のＳｍ−Ｃｏ材またはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ材を用いることが多い。
【０００８】
また、ファラデー回転子１２は、非磁性ガーネットの基板上に、液相エピタキシャル法（ＬＰＥ法）やスパッタ法により磁気光学薄膜（例：Ｂｉ置換型磁性ガーネット膜）を成膜することで作製していることが多い（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００９】
また、近年新たな膜形成技術として、エアロゾルデポジション法（略して「ＡＤ法」という）が知られている（例えば、特許文献３、４参照）。
【００１０】
ＡＤ法は、微粒子原料を搬送ガスと混合してエアロゾル化し、ノズルを通して基材に噴射して、基材上に薄膜を形成する技術である。近年、ＡＤ法は、低基材温度かつ高堆積速度で、原料である微粒子と同様の結晶構造を有する緻密な薄膜を基材上に形成することができる方法として注目されている。このＡＤ法では、微粒子を高速で基材表面に衝突させることにより、微粒子を破砕あるいは変形させ、基材との界面にアンカー層を形成して接合させると共に、破砕あるいは変形した断片微粒子同士を接合させることにより、基材との密着性が良好で強度の大きい膜構造を得ることができる。
【００１１】
【特許文献１】特開平７−２０９６２０号公報
【特許文献２】特開平５−１７３１０２号公報
【特許文献３】特開２００１−１５２３６０号公報
【特許文献４】特開２００５−２４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、上述した特許文献１、２に示された従来例では、単結晶基板上にＬＰＥ法やスパッタ法で磁性光学膜を形成したものをファラデー回転子として使用しているが、その場合、磁気光学膜を形成する基板材料が限定されるため、製造コストが高くなるという問題があった。
【００１３】
例えば、ＬＰＥ法による場合、エピタキシャル成長のための高価な単結晶基板（ＧＧＧ基板）が必要であり、更にエピタキシャル成長後にＧＧＧ基板を除去するものの、その再使用が不可であることから、結局、製造コストが高くつくことになっていた。また、ＬＰＥ法は、長時間（通常１０時間以上）の処理が必要であり、その点からも、製造コストが高くつくことになっていた。また、特許文献２に示されたファラデー回転子では、非磁性ガーネット基板自体が構成要素となっているが、非磁性ガーネット基板は常磁性体であるため、ファラデー回転角の温度特性が磁気光学膜（ＢｉＩＧ膜）と重畳してしまうという問題がある。
【００１４】
そこで、それらの問題を解消するものとして、特許文献３、４に例示されているＡＤ法（エアロゾルデポジション法）により磁気光学膜を成膜することを検討してみた。この方法で成膜する場合、基板材料の選択の自由度が高く、その点ではコストの低減に貢献できるが、任意に選択した基板上に直接ＡＤ法により磁気光学膜を形成するだけでは、不都合があることが分かった。例えば、基板にガラス基板を用いてＡＤ法で磁気光学膜を形成した場合には、基板と磁気光学膜との間に界面が存在することになり、その界面での反射の影響により、光の透過率が悪化する。また、基板によっては、最初に基板に打ち込まれる磁気光学微粒子が形成するアンカー層と呼ばれる層の形成が不十分で、５μｍ以上の厚さの磁気光学膜を形成する場合に基板から膜が剥離するという問題があることが分かったのである。
【００１５】
本発明は、上記事情を考慮し、製造コストを抑制しつつ、光の透過率の向上を図れるようにしたファラデー回転子、基板と形成する磁気光学膜との付着力を強めて膜の剥離を防止したファラデー回転子、および、それを用いた光アイソレータ、並びに、ファラデー回転子の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（構成１）基板の対向する２表面上に、反射防止膜を介して、磁気光学膜が形成されていることを特徴とするファラデー回転子。
【００１７】
（構成２）前記磁気光学膜が、エアロゾルデポジション法により形成された膜であることを特徴とする構成１に記載のファラデー回転子。
【００１８】
（構成３）前記磁気光学膜が、前記基板の対向する２表面上に同時に形成されたものであることを特徴とする構成１または２に記載のファラデー回転子。
【００１９】
（構成４）前記磁気光学膜が、アニール処理された膜であることを特徴とする構成１〜３のいずれかに記載のファラデー回転子。
【００２０】
（構成５）前記基板が、使用波長における透光性を有することを特徴とする構成１〜４のいずれかに記載のファラデー回転子。
【００２１】
（構成６）前記基板が、アモルファス構造、または、前記磁気光学膜と異なる結晶構造のものであることを特徴とする構成１〜５のいずれかに記載のファラデー回転子。
【００２２】
（構成７）前記基板が、反磁性材料からなることを特徴とする構成１〜６のいずれかに記載のファラデー回転子。
【００２３】
（構成８）前記磁気光学膜が、Ｂｉ置換型ガーネット膜であることを特徴とする構成１〜７のいずれかに記載のファラデー回転子。
【００２４】
（構成９）偏光軸を略４５°角度変位させて対向配置された２枚の偏光ガラスと、前記２枚の偏光ガラスの間に配置された構成１〜８のいずれかに記載の少なくとも１以上のファラデー回転子と、を有することを特徴とする光アイソレータ。
【００２５】
（構成１０）対向配置された２枚の複屈折板と、前記２枚の複屈折板の間に配置された構成１〜８のいずれかに記載の少なくとも１以上のファラデー回転子と、を有することを特徴とする偏光無依存型光アイソレータ。
【００２６】
（構成１１）前記２枚の偏光ガラスまたは複屈折板の少なくとも一方に、反射防止膜を介して磁気光学膜が形成されていることを特徴とする構成９または１０に記載の光アイソレータ。
【００２７】
（構成１２）所定のファラデー回転角が得られるように、前記ファラデー回転子の磁気光学膜を含めた全ての磁気光学膜の合計の膜厚が設定されていることを特徴とする構成９〜１１のいずれかに記載の光アイソレータ。
【００２８】
（構成１３）基板の対向する２表面上に反射防止膜を形成し、それら反射防止膜の上に、エアロゾルデポジション法により同時に磁気光学膜を形成することを特徴とするファラデー回転子の製造方法。
【００２９】
（構成１４）前記磁気光学膜を形成した後、アニール処理を行うことを特徴とする構成１３に記載のファラデー回転子の製造方法。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のファラデー回転子によれば、基板の表面に反射防止膜を介して磁気光学膜を形成しているので、基板と磁気光学膜との屈折率差による界面での反射ロスを低減することができ、光の透過率の向上を図ることができる。また、間に挟む反射防止膜の材料の選択によって、磁気光学膜と基板の材料の選択の自由度を広げることができるので、低価格の基板の使用により、全体のコストを下げることができる。
【００３１】
また、反射防止膜を基板と磁気光学膜の間に介在させることにより、磁気光学膜の形成方法としてＡＤ法（エアロデポジション法）を採用することに不都合がなくなるため、製造コストの低減を図ることができる。特に、ＡＤ法は、基板の結晶性等に関係なく膜形成が可能であるから、磁気光学膜を成膜するためだけの専用の基板〔ガドリニウム・ガリウム・ガーネット（ＧＧＧ）のような高価な基板〕が不要であり、余計な基板コストがかからなくなる。なお、基板としては、ファラデー回転角の温度特性が磁気光学膜と重畳することを防止する観点から、反磁性体材料からなる基板を用いることが好ましい。例えば、ガラスやプラスチックなどの基板上に反射防止膜を介して磁気光学膜を形成することにより、大幅なコストダウンを図ることができる。
【００３２】
また、ＡＤ法では厚膜化が難しいが、基板の対向する２表面に反射防止膜を付与してから磁気光学膜をＡＤ法で形成することによって、これまで不十分だったアンカー層の形成が好適に形成でき、基板と磁気光学膜との付着力が強く、基板から膜が剥離することがなく厚膜を形成できる。さらに基板の対向する２表面に磁気光学膜を分けて形成することにより、片面の厚みを減らすことができ、両方合わせて必要な膜厚を確保することで、無理なく必要なファラデー回転角度を確保することができる。例えば、必要なファラデー回転角を４５°とした場合、片面にはその半分の回転角２２．５°相当の厚みの磁気光学膜を形成すればよいため、厚膜化による種々の問題（例えば、クラックが発生する問題や、外周部に行くほど同心円状の割れを生じて、切り出し面積が減少して歩留まりが悪化する問題）の解消を図ることができる。
【００３３】
また、ＡＤ法で、両面に同時に磁気光学膜を成膜した場合は、成膜速度が２倍になる上、成膜時に入る歪を対面で相殺し極力低減することができる。そして、歪の低減により、基板の湾曲（反り）、磁気光学膜の基板からの剥離などを防止することができる。
さらに、磁気光学膜を形成後にアニール処理を行うことで、ファラデー回転特性を向上させることができる。これは、アニール処理により磁気光学膜が緻密化することによると考えられる。
【００３４】
また、上記のファラデー回転子を使用して光アイソレータを構成することにより、製造コストを抑えた、光の透過性に優れた製品を提供することができる。この場合、偏光ガラスや複屈折板の間に配置するファラデー回転子の枚数は１枚に限らず、複数枚であってもよく、また、磁気光学膜を、偏光ガラスや複屈折板の表面に形成してもよい。そして、偏光ガラスや複屈折板の間に配置した磁気光学膜の合計の膜厚が、必要なファラデー回転角度に相当する厚みとなるように、各磁気光学膜の膜厚を設定すればよい。そのように合計の膜厚でファラデー回転角度を規定する場合、ファラデー回転子の表面の膜厚を厳密に規定する必要がなくなるので、ファラデー回転子の歩留まりの向上が図れる。
【００３５】
また、本発明のファラデー回転子の製造方法によれば、基板の対向する２表面上に反射防止膜を形成し、それら反射防止膜の上に、エアロゾルデポジション法により同時に磁気光学膜を形成するので、製造コストを抑えつつ、光の透過率に優れたファラデー回転子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明のファラデー回転子を用いて構成した偏光依存型の光アイソレータ用の光学要素の構成図である。
【００３７】
図１に示す第１実施形態の光学要素Ｍ１は、光アイソレータを構成する３つの光学要素、即ち、偏光軸を略４５°角度変位させて対向配置された２枚の偏光ガラス５、５と、それら２枚の偏光ガラス５、５の間に空間配置された１枚のファラデー回転子１と、から構成されている。
【００３８】
ファラデー回転子１は、使用波長における透光性を有した基板２の互いに平行に対向する２表面上に、反射防止膜３を介して、ＡＤ法（エアロゾルデポジション法）により、磁気光学膜（例：Ｂｉ置換型ガーネット膜）４を同時に形成したものである。この場合、１枚のファラデー回転子１を使用して４５°のファラデー回転角度を得るために、各表面の磁気光学膜４の膜厚は、それぞれ２２．５°のファラデー回転角が得られるように設定されている。
【００３９】
このように光学要素Ｍ１を構成して、図６の例のように永久磁石と組み合わせることにより、順方向の入射光ＲＡを透過し、逆方向の戻り光ＲＢは透過しない光アイソレータが出来上がる。なお、基板２の表面の磁気光学膜４の膜厚は、両面合わせて４５°のファラデー回転角に相当する膜厚となるように設定すればよく、必ずしも各面毎に２２．５°のファラデー回転角が得られるようにする必要はない。
【００４０】
前記基板２の材料としては、使用波長で透明な物質なら何でも使用可能である。ここでは、ＡＤ法での成膜の採用により、磁気光学膜４と異なる結晶構造のもの等を使用することができる。例えば、アモルファス構造のガラス、サファイア等の結晶、透明セラミックス、シリコンなどを挙げることができる。ただし、サファイア等の複屈折性を有するものを使用する場合には、複屈折の影響を考慮する必要がある（複屈折の影響の無い結晶面を選択するなど）。
【００４１】
また、磁気光学膜４のなかには、成膜後に８００℃程度のアニール処理（通常、数分〜数時間）を施すことで、磁気光学効果が格段に良化することが知られているものがあるため、８００℃以上の耐熱性のある材料で基板２を構成すれば、アニールが行える点から好ましい。耐熱性材料としては、石英ガラス、無アルカリガラス、パイレックス（登録商標）等の耐熱ガラス、サファイア、透明アルミナ結晶、シリコンなどの材料が挙げられる。
【００４２】
通常、磁気光学膜４の屈折率は２．０以上であり、基板２の屈折率が２．０以上の結晶は高価であるので、基板２の材料としては、安価な屈折率が２．０以下の材料を用いるのが適当である。
【００４３】
基板２の厚さとしては、両面に付与する磁気光学膜厚４により生じる歪量を考慮して、歪により基板２が湾曲したり、磁気光学膜４が剥離したりしない程度の厚さを適宜選択する。通常できるだけ薄い厚さ（例えば５０〜５００μｍ程度）が、ファラデー回転子の小型化の面から好まれるが、これに限定されるものではない。
【００４４】
また、反射防止膜３の材料は、基板２の屈折率と、磁気光学膜４の屈折率とを考慮して、適宜設定する。例えば、基板２として石英ガラス（屈折率１．４６）、磁気光学膜４としてＹＩＧガーネット膜（屈折率２．３）を使用した場合、反射防止膜３には、ＳｉＯ２とＴａ２Ｏ５の交互層、ＳｉＯ２とＴｉＯ２の交互層などを使用することができる。但し、その場合の膜厚は、材料の屈折率、使用波長、前記交互層の層数によって適宜設定する。
【００４５】
なお、ガラス等の基板２上にＡＤ法でＹＩＧガーネット膜を形成する場合、予め基板２上にＳｉＯ２とＴａ２Ｏ５の反射防止膜の交互層などを成膜しておき、この上にＹＩＧガーネット膜を成膜した方が、膜の付着性が高くなり、厚膜（例えば５μｍ以上）を形成しやすいことが分かった。これは、ＹＩＧガーネットの原料微粒子が、ガラス等の基板２に衝突する場合よりも反射防止膜３の最表面に衝突する場合の方が、アンカー層の役割をする層が良好に形成されるためと考えられる。反射防止膜の存在は、屈折率の高い磁気光学膜と屈折率の低いガラス基板とで生じる反射ロスを低減させる効果と、良好なアンカー層を形成して磁気光学膜の付着強度を高め、厚膜を形成できる効果の２つの有益な作用がある。
【００４６】
図２は第２実施形態の光アイソレータ用の光学要素Ｍ２を示している。この光学要素Ｍ２では、２枚の偏光ガラス５、５の間に、複数枚（図示例では２枚）のファラデー回転子１を配置している。このように複数枚のファラデー回転子１を配置した場合は、合計の磁気光学膜４の膜厚が、４５°のファラデー回転角に相当する膜厚となるように、各膜厚を設定すればよい。
【００４７】
図３は第３実施形態の光アイソレータ用の光学要素Ｍ３を示している。この光学要素Ｍ３では、偏光ガラス５の内側の表面（ファラデー回転子１側の面）にも、反射防止膜３を介して磁気光学膜４を形成している。このように、偏光ガラス５の表面に対しても磁気光学膜４を形成する場合は、合計の磁気光学膜４の膜厚が、４５°のファラデー回転角に相当する膜厚となるように、各膜厚を設定すればよい。また、図示例のように両方の偏光ガラス５の表面に磁気光学膜４を形成するばかりでなく、片方の偏光ガラス５の表面だけに磁気光学膜４を形成してもよい。
【００４８】
なお、図１〜図３の例では、ファラデー回転子１を２枚の偏光ガラス５、５の間に空間配置した場合を示しているが、ファラデー回転子１を２枚の偏光ガラス５、５の表面に密着させて配置してもよい。その場合、密着させる面に更に反射防止膜を介在させるのが好ましい。また、接着剤を用いてファラデー回転子１と偏光ガラス５を貼り付けてもよい。その場合は、接着面に反射防止膜を介在させるのが好ましい。
【００４９】
また、上記の各例では、偏光依存型光アイソレータの光学要素であることから、偏光ガラス５、５を使用していたが、偏光無依存型光アイソレータを構成する場合は、偏光ガラス５、５に代えて、ルチル結晶等の複屈折板を使用すればよい。
【００５０】
図４はエアロゾルデポジション法により磁気光学薄膜を成膜する成膜装置の一例を示す。
この成膜装置は、被成膜基板（本例では、図１に示す基板２）１０１が内部に配置された成膜チャンバ１０５と、成膜チャンバ１０５内に配置された被成膜基板１０１の２表面に向けてエアロゾルを噴射する２個の噴射ノズル１０４と、この噴射ノズル１０４にエアロゾルを送るべく、パイプライン１０６および分級器１０７を介して接続されたエアロゾル発生器１０８と、このエアロゾル発生器１０８に搬送ガスを導入するべく、パイプライン１０６およびマスフロー制御器１０９を介して接続された搬送ガス用高圧ガスボンベ１１０と、を有している。
【００５１】
被成膜基板１０１は、成膜チャンバ１０５の上部に設けられた基板ホルダ１０２に保持されており、２軸可動ステージ１０３によって基板ホルダ１０２と共に垂直方向と水平方向に移動させられる。図中矢印は基板走査方向を模式的に示している。図４で噴射ノズル１０４は、その被成膜基板１０１の表面に対して垂直に配備されているが、成膜時の歪緩和のために適当な角度に設定しても良い。１１１はエアロゾル発生器１０８を振動させるための振動機である。
【００５２】
このような構成において、高圧ボンベ１１０からの窒素、ヘリウム等の搬送ガスは、マスフロー制御器１０９で流量調節されながらエアロゾル発生器１０８に供給される。エアロゾル発生器１０８は、振動を利用して微粒子を搬送ガス中に浮遊させてエアロゾル化する。成膜チャンバ１０５の内部は、ロータリーポンプやメカニカルブースターポンプ等の真空ポンプ（図示せず）で約５０Ｐａ程度に減圧されており、この圧力とエアロゾル発生器１０８内部の圧力との差圧によって生じるガス流によって、エアロゾル化された原料微粒子は、分級器１０７を介して成膜チャンバ１０５内に導かれ、噴射ノズル１０４を通して被成膜基板１０１の表面に向けて噴射される。ガスによって搬送された原料微粒子は、例えば１ｍｍ以下の微小開口の噴射ノズル１０４を通すことで、数百ｍ／ｓまでに加速されて噴射され、被成膜基板１０１の表面に堆積して薄膜となる。
被成膜基板１０１に両面にＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２の３層の反射防止膜を施した、０．５ｍｍ厚の無アルカリ耐熱ガラス基板（ＨＯＹＡ製ＮＡ３５）を用い、成膜チャンバ１０５内は３５Ｐａに減圧した。平均粒径約２００ｎｍのＢｉ置換ＹＩＧ粉末２００ｇをエアロゾル発生器１０８に入れ振動機１１１で１００ｒｐｍの振動を与えた。搬送ガスにヘリウムガスを使用して、流量を２０Ｌ／分に調節し、可動ステージ１０３で１ｍｍ／秒の速度で垂直方向に約１０ｍｍ幅で反復スキャンしながら、２個の噴射ノズル１０４（開口は０．４ｍｍ×３ｍｍの矩形形状）からＢｉ置換ＹＩＧ微粉末をガラス基板上の反射防止膜上に噴射し、堆積させた。約１時間の噴射で止めたところ、片面約４０μｍの膜厚でＢｉ置換ＹＩＧ膜が両面に付着していた。膜厚をほとんど減らさないように両面を軽く研磨してから、波長６３３ｎｍでファラデー回転角を測定したところ、回転角は約８度であった。また透過率は、近赤外域で約８０％と良好であった。このＢｉ置換ＹＩＧ膜を基板ごと８５０℃で５分間の熱処理を行った後、同様にファラデー回転角を測定したところ、約３５度の回転角が得られた。
なお、本実施例では、ＡＤ法で磁気光学膜を形成後にアニール処理を施すことにより、磁気光学膜のファラデー回転特性を向上させたが、アニール処理方法はこれに限られるものではない。例えば、ＡＤ法で磁気光学膜を形成する際に、噴射ノズルから基板へ原料微粒子が噴射されると同時に、レーザ照射をすることにより、レーザアニール処理を施すことも可能である（図４参照）。レーザアニール処理によれば、基板への熱の影響を緩和することが可能となり、また、後処理工程（ＡＤ法による膜形成後のアニール処理）が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態の光アイソレータ用の光学要素の構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態の光アイソレータ用の光学要素の構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態の光アイソレータ用の光学要素の構成図である。
【図４】本発明の実施形態のファラデー回転子を製造するための成膜装置の概略構成図である。
【図５】従来の光アイソレータの外観構成を示す斜視図である。
【図６】従来の光アイソレータの内部構成を示すよう断面図である。
【図７】従来の光アイソレータの原理構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  ファラデー回転子
２  基板
３  反射防止膜
４  磁気光学膜
５  偏光ガラス
【図１】
2007322832.tif 000003
【図２】
2007322832.tif 000004
【図３】
2007322832.tif 000005
【図４】
2007322832.tif 000006
【図５】
2007322832.tif 000007
【図６】
2007322832.tif 000008
【図７】
2007322832.tif 000009