(57)【要約】【課題】種々の光デバイス等の小型化，低コスト化，高性能化などに有用なダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）薄膜を提供する。【解決手段】まず、ＤＬＣ薄膜１１の上に屈折率分布のパターンを転写したマスク１２を密着させる。そのマスク１２の上から、たとえばヘリウムまたはアルゴン等のイオンビームで斜方照射を行なう。マスク１２の透過部分を通ってイオンビームの照射を受けた部分は、１１−１のように屈折率が変化する。一方、マスク１２の遮断部分によってイオンビームの照射をさえぎられた部分は、１１−２のように屈折率は変化しない。このことから、マスクのパターンを変化させることにより、ＤＬＣ薄膜１１の屈折率分布を制御することができる。【選択図】図１０
2007133430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光領域において透明で、かつ光通信用波長の１２００ｎｍから１７００ｎｍにおいて消衰係数が３×１０-4以下であることを特徴とするダイヤモンドライクカーボン薄膜。
【請求項２】
請求項１に記載されたダイヤモンドライクカーボン薄膜を利用したことを特徴とする光学用部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダイヤモンドライクカーボン薄膜およびそれを利用した光学用部品に関し、より特定的には、光通信分野などにおける材料として用いられるダイヤモンドライクカーボン薄膜およびそれを利用した光学用部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバおよび光学素子などから構成される光通信システムでは、光コネクタ接続点や光回路部品等からの反射光が光源に再入射する場合がある。この光源とりわけ半導体レーザへの戻り光により生じる雑音が、光通信システムおよび光デバイスの設計に際して大きな問題となることが多い。
【０００３】
この戻り光を遮断する手段として主に用いられるのが光アイソレータで、構成要素としてファラデー回転子、偏光子、検光子、および磁性体などがある。
【０００４】
ファラデー回転子は、磁気光学体（磁気光学材料）に、磁性体等で磁界を印加することにより磁界方向に進む入射光の偏光面を回転させる。一方、偏光子（検光子）は、特定の偏光成分のみを透過させ、それ以外の偏光成分を遮断する。
【０００５】
図１４に示すように、光アイソレータ６は、偏光子２、ファラデー回転子３、検光子４、および磁性体５などの組み合わせで構成され、磁気光学材料の非相反特性を利用することにより、入射した光が逆方向から再入射するのを遮断する。以下に、一般的な光アイソレータの仕組みを、図１４を参照しながらより具体的に述べる。
【０００６】
光源１からの入射光は、まず偏光子２を通ることにより偏光面がそろえられ、次にファラデー回転子３を通過することにより偏光面が４５度回転する。偏光面が４５度回転した入射光はそのまま検光子４を通って射出され、その一部が戻り光として再び検光子４を通ってファラデー回転子３に再入射する。戻り光はファラデー回転子３により再び偏光面が４５度回転し、偏光面が合計９０度回転した戻り光は偏光子２を通過することができず、戻り光はそこで遮断される。
【０００７】
なお、光源１からの出射光もしくは戻り光を示す矢印に対してある角度で描かれている矢印は、その出射光もしくは戻り光の偏光方向を模式的に表わしたものである。
【０００８】
従来のファラデー回転子（磁気光学体）には、イットリウム鉄ガーネット（Yttrium Iron Garnet：以下、ＹＩＧ）結晶やビスマス置換ガーネット結晶などが主に用いられていた。また従来の偏光子（検光子）には、ルチル（酸化チタン）単結晶や表面に銀粒子を一方向に配向させたガラスなどが、磁気光学体に磁界を印加する磁性体にはサマリュウム系の希土類磁性体などが主として用いられていた。
【特許文献１】特開平１１−２３８４１号公報
【特許文献２】特開平１１−１３３２２９号公報
【特許文献２】特開平１１−２４９０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のファラデー回転子に主として用いられていたＹＩＧ結晶やビスマス置換ガーネット結晶などは、所要のファラデー回転角を得るのに一定の厚みが必要となるため、外形が大きくなる。同様に、従来の偏光子（検光子）に主として用いられていたルチル単結晶や表面に銀粒子を一方向に配向させたガラス、および磁気光学体に磁界を印加する磁性体として主に用いられていたサマリュウム系の希土類磁性体なども、やはり一定の体積を占めるので外形が大きくなる。また、これらのファラデー回転子、偏光子（検光子）および磁性体を基本的な構成要素とする従来の光アイソレータは、とりわけ外形が大きくなるという問題があった。
【００１０】
一方、これらのファラデー回転子、偏光子（検光子）および磁性体はそれぞれが高価であり、これらを構成要素とする従来の光アイソレータは一層コストがかかる。さらに、従来の光アイソレータは、個々の構成要素が独立しているためそれらを組み立てる工程が煩雑となり、そのためより一層コストもかかる、という問題があった。
【００１１】
また、従来のファラデー回転子は、原則として厚みによりファラデー回転角が決まってしまうため、単一波長にしか対応できない。このため、従来のファラデー回転子を構成要素とする従来の光アイソレータも、やはり基本的には単一波長にしか対応できないという問題があった。
【００１２】
この発明の目的は、偏光子をはじめ種々の光デバイス等の小型化、低コスト化、および高性能化などに有用なダイヤモンドライクカーボン薄膜を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明のある局面によれば、ダイヤモンドライクカーボン薄膜は、光領域において透明で、かつ光通信用波長の１２００ｎｍから１７００ｎｍにおいて消衰係数が３×１０-4以下であることを特徴とする。
【００１４】
好ましくは、光学用部品は、光領域において透明で、かつ光通信用波長の１２００ｎｍから１７００ｎｍにおいて消衰係数が３×１０-4以下のダイヤモンドライクカーボン薄膜を利用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
したがって、この発明によれば、偏光子をはじめ種々の光デバイス等の小型化、低コスト化、および高性能化などに有用な新しい材料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】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１７】
[実施の形態１]
図１は、この発明の実施の形態１によるファラデー回転子を模式的に示した図である。
【００１８】
このファラデー回転子３０は、図１に示すように、磁界方向に進む入射光の偏光面を回転させる磁気光学体３０−１と、少なくとも１波長の入射光を磁気光学体内に局在させる誘電体多層膜３０−２とを備える。
【００１９】
磁気光学体３０−１はガドリニウム鉄ガーネット（Gadolinium Iron Garnet：以下、ＧＩＧ）薄膜から構成されており、誘電体多層膜３０−２は、低屈折率層として酸化シリコン、高屈折率層として酸化チタンを交互に積層することにより構成されている。
【００２０】
図１に示すように、ファラデー回転子３０は、磁気光学体３０−１の両側に誘電体多層膜３０−２を配置して共振構造を作り出すことにより構成されている。この誘電体多層膜３０−２の共振構造により、特定波長の入射光を磁気光学体に局在させることができる。その結果、特定波長の入射光の偏光面のみを選択的に回転させることが可能となる。
【００２１】
また、磁気光学体３０−１の厚さを調整する、もしくは磁気光学体３０−１内に付加的な誘電体層を挟み込むことによって、単一のみならず複数波長の入射光の偏光面を選択的に回転させることが可能となる。さらに、磁気光学体３０−１（内部に付加的な誘電体層を挟み込んだ場合はそれも含む）および誘電体多層膜３０−２の厚さおよび配置を調整することによって、偏光面を回転させる入射光の波長およびその数を制御することができる。
【００２２】
以下に、偏光面を回転させる入射光の波長およびその数が、磁気光学体３０−１（内部に付加的な誘電体層を挟み込んだ場合はそれも含む）および誘電体多層膜３０−２の厚さおよび配置を調整することによって制御可能なことを、図２から図７のシミュレーション結果によって説明する。
【００２３】
図２から図７は、特定波長の入射光の偏光面のみを選択的に回転させるファラデー回転子の機能をシミュレーションにより表わした図である。図２から図７に示すシミュレーションには、ＧＩＧ薄膜の代用として酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）のデータを、また誘電体多層膜の低屈折率層として酸化シリコン（ＳｉＯ2）、高屈折率層として酸化チタン（ＴｉＯ2）のデータをそれぞれ使用している。この酸化タンタル，酸化シリコン，および酸化チタンからなる多層膜に波長１０００〜２０００ｎｍの赤外光を入射した際に得られる透過特性をシミュレーションにより計算した。
【００２４】
図２は、単一波長の入射光の偏光面のみを選択的に回転させるファラデー回転子の機能をシミュレーションにより表わした図である。
【００２５】
図２の多層膜構造は、１Ｌ  （１Ｈ  １Ｌ）5  ２Ｍ  （１Ｌ  １Ｈ）5  １Ｌで表わされる。ここで、Ｌは酸化シリコンを、Ｈは酸化チタンを、ＭはＧＩＧ薄膜の代用としての酸化タンタルをそれぞれ表わす。Ｌ，ＨおよびＭの前につく係数は、設計波長１５００ｎｍにおける光学膜厚を表わしており、実際の物理膜厚ｄは、酸化シリコンの屈折率をｎとすると、光学膜厚が１Ｌのとき、
ｄ＝（１／４ｎ）λ
で表わされる。また（１Ｈ  １Ｌ）5  は、酸化チタンと酸化シリコンの層が各５層、計１０層交互に積層されていることを示す。
【００２６】
この多層膜構造に波長１０００〜２０００ｎｍの赤外光を入射すると、図２に示すように、波長約１５００ｎｍの入射光のみが磁気光学体内で共振し、その近傍およそ１２５０ｎｍ〜１８５０ｎｍまでの波長域の入射光は遮断される。このシミュレーション結果から、図２の多層膜構造からなるファラデー回転子は、単一波長の入射光を磁気光学体内に局在させることにより、単一波長の入射光の偏光面のみを選択的に回転する作用のあることが確かめられる。
【００２７】
図３は、２波長の入射光の偏光面のみを選択的に回転させるファラデー回転子の機能をシミュレーションにより表わした図である。
【００２８】
図３の多層膜構造は、１Ｌ  （１Ｈ  １Ｌ）6  ５．２Ｍ  （１Ｌ  １Ｈ）6  １Ｌで表わされる。多層膜構造を表わす記号の意味は、図２と同様である。
【００２９】
この多層膜構造に波長１０００〜２０００ｎｍの赤外光を入射すると、図３に示すように、波長約１３８０ｎｍおよび波長約１７１０ｎｍの入射光のみが磁気光学体内で共振し、その近傍およそ１２５０ｎｍ〜１８５０ｎｍまでの波長域の入射光は遮断される。このシミュレーション結果から、図２の多層膜構造において磁気光学体の厚さを変えることにより、２波長の複数入射光を磁気光学体内に局在させられることがわかる。この結果から、図３の多層膜構造からなるファラデー回転子は、２波長の入射光の偏光面のみを選択的に回転する作用のあることが確かめられる。
【００３０】
図４は、図３と同じく２波長の入射光の偏光面のみを選択的に回転させるファラデー回転子の機能をシミュレーションにより表わした図である。
【００３１】
図４の多層膜構造は、１Ｌ  （１Ｈ  １Ｌ）6  ２．２Ｍ  １Ｌ  ２Ｍ  （１Ｌ  １Ｈ）6  １Ｌで表わされる。多層膜構造を表わす記号の意味は、図２と同様である。
【００３２】
この多層膜構造に波長１０００〜２０００ｎｍの赤外光を入射すると、図４に示すように、波長約１４１０ｎｍおよび波長約１６７０ｎｍの入射光のみが磁気光学体内で共振し、その近傍およそ１２５０ｎｍ〜１８５０ｎｍまでの波長域の入射光は遮断される。このシミュレーション結果から、図２の多層膜構造において磁気光学体内に誘電体層を挟み込むことによっても、２波長の複数入射光を磁気光学体内に局在させられることがわかる。この結果から、図４の多層膜構造からなるファラデー回転子は、磁気光学体内に誘電体層を挟み込むことによっても、図３と同じく２波長の入射光の偏光面のみを選択的に回転する作用のあることが確かめられる。
【００３３】
図５は、図３と同じく２波長の入射光の偏光面のみを選択的に回転させるファラデー回転子の機能をシミュレーションにより表わした図である。
【００３４】
図５の多層膜構造は、１Ｌ  （１Ｈ  １Ｌ）6  ２．３Ｍ  １Ｌ  ２Ｍ  （１Ｌ  １Ｈ）6  １Ｌで表わされる。多層膜構造を表わす記号の意味は、図２と同様である。
【００３５】
この多層膜構造に波長１０００〜２０００ｎｍの赤外光を入射すると、図５に示すように、波長約１４２０ｎｍおよび波長約１６９０ｎｍの入射光のみが磁気光学体内で共振し、その近傍およそ１２５０ｎｍ〜１８５０ｎｍまでの波長域の入射光は遮断される。このシミュレーション結果から、図４の多層膜構造において磁気光学体の厚さを調整することにより、磁気光学体内に局在する入射光の２波長の共振ピーク値を変えられることがわかる。この結果から、図５の多層膜構造からなるファラデー回転子は、磁気光学体の厚さを調整することにより、図４の場合とは異なる２波長の入射光の偏光面のみを選択的に回転する作用のあることが確かめられる。
【００３６】
図６は、図３と同じく２波長の入射光の偏光面のみを選択的に回転させるファラデー回転子の機能をシミュレーションにより表わした図である。
【００３７】
図６の多層膜構造は、１Ｌ  （１Ｈ  １Ｌ）6  ２．２Ｍ  １Ｌ  １Ｈ  １Ｌ  ２Ｍ  （１Ｌ  １Ｈ）6  １Ｌで表わされる。多層膜構造を表わす記号の意味は、図２と同様である。
【００３８】
この多層膜構造に波長１０００〜２０００ｎｍの赤外光を入射すると、図６に示すように、波長約１４５０ｎｍおよび波長約１６２０ｎｍの入射光のみが磁気光学体内で共振し、その近傍およそ１２５０ｎｍ〜１８５０ｎｍまでの波長域の入射光は遮断される。このシミュレーション結果から、図４の多層膜構造において磁気光学体内に挟み込む誘電体層の厚さを調整することによっても、磁気光学体内に局在する入射光の２波長の共振ピーク値を変えられることがわかる。この結果から、図６の多層膜構造からなるファラデー回転子は、磁気光学体内に挟み込む誘電体層の厚さを調整することによっても、図４の場合とは異なる２波長の入射光の偏光面のみを選択的に回転する作用のあることが確かめられる。
【００３９】
図７は、３波長の入射光の偏光面のみを選択的に回転させるファラデー回転子の機能をシミュレーションにより表わした図である。
【００４０】
図７の多層膜構造は、１Ｌ  （１Ｈ  １Ｌ）6  ２．２Ｍ  ４Ｌ  ２Ｍ  （１Ｌ  １Ｈ）6  １Ｌで表わされる。多層膜構造を表わす記号の意味は、図２と同様である。
【００４１】
この多層膜構造に波長１０００〜２０００ｎｍの赤外光を入射すると、図７に示すように、波長約１３３０ｎｍ、波長約１５３０ｎｍ、および波長約１７６０ｎｍの入射光のみが磁気光学体内で共振し、その近傍およそ１２５０ｎｍ〜１８５０ｎｍまでの波長域の入射光は遮断される。このシミュレーション結果から、図２の多層膜構造において、磁気光学体および磁気光学体内に挟み込む誘電体層の厚さおよび配置等を調整することにより、３波長の複数入射光を磁気光学体内に局在させられることがわかる。この結果から、図７の多層膜構造からなるファラデー回転子は、３波長の入射光の偏光面のみを選択的に回転する作用のあることが確かめられる。
【００４２】
図２から図７のシミュレーション結果から、ファラデー回転子３０を用いて偏光面を回転できる入射光の波長およびその数が、磁気光学体３０−１（内部に付加的な誘電体層を挟み込んだ場合はそれも含む）および誘電体多層膜３０−２の厚さおよび配置を調整することによって制御可能であることがわかる。
【００４３】
以上のように、実施の形態１によれば、ファラデー回転子３０は、磁気光学体３０−１の両側に配置された誘電体多層膜３０−２の共振構造により、単一波長のみならず複数波長の入射光を磁気光学体３０−２内に局在させることが可能である。
【００４４】
また、磁気光学体３０−１および誘電体多層膜３０−２はともに薄膜構造であって、両者を薄膜積層技術により一体化することも可能である。これにより、磁気光学体３０−１、誘電体多層膜３０−２、および両者を組み合わせたファラデー回転子３０の小型化およびコスト削減が可能となり、さらにファラデー回転子３０の製造工程も簡素化できる。
【００４５】
[実施の形態２]
図８および図９は、この発明の実施の形態２による光アイソレータを模式的に示した図である。
【００４６】
図８の光アイソレータ６０ａは、実施の形態１に示したファラデー回転子３０の両側に偏光子２０および検光子４０を配置し、さらに磁性体５を上下から配置した構造となっている。
【００４７】
実施の形態１において説明したように、ファラデー回転子３０は特定波長の入射光の偏光面のみを選択的に回転させる機能を有する。このため、ファラデー回転子３０を組み込んだ光アイソレータ６０ａは、特定波長の入射光の戻り光のみを選択的に遮断することが可能となる。
【００４８】
偏光子２０および検光子４０はダイヤモンドライクカーボン（Diamond-Like Carbon：以下、ＤＬＣ）薄膜に斜めから粒子線とエネルギービームのいずれかを照射することにより構成することも可能である。なお、このＤＬＣ薄膜により構成された偏光子（検光子）については、実施の形態３において詳述する。
【００４９】
以上により、ファラデー回転子３０が薄膜構造なのに加えて、偏光子２０および検光子４０も薄膜構造とすることが可能なので、これらを薄膜積層技術により一体化することで、光アイソレータ６０ａの小型化およびコスト削減が可能となり、また製造工程も簡素化できる。
【００５０】
図９の光アイソレータ６０ｂは、磁性体５０として室温で強磁性を示す窒化ガリウム系磁性半導体薄膜を用いている。図９に示すように、光アイソレータ６０ｂは、この磁性体５０を偏光子２０および検光子４０の外側に配置した構造となっている。
【００５１】
窒化ガリウム系磁性半導体薄膜は光に対して透明であるため、入射光の光路中に配置することが可能である。
【００５２】
このため、偏光子２０，ファラデー回転子３０，検光子４０に加えて磁性体５０を、図９に示すように一直線上に配置することが可能となる。したがって、薄膜積層技術によってこれらを一体化することにより、光アイソレータ６０ｂは光アイソレータ６０ａに比べてさらなる小型化およびコスト削減が可能となり、また製造工程もより一層簡素化できる。
【００５３】
[実施の形態３]
図１０は、この発明の実施の形態３による偏光子の作製過程を模式的に示した図である。
【００５４】
この偏光子は、ＤＬＣ薄膜１１に斜めから粒子線とエネルギービームのいずれかを照射することにより形成されることを特徴とする。粒子線はイオンビーム，電子線，陽子線，α線，および中性子線、エネルギービームは光線，Ｘ線，およびγ線などが考えられるが、ここではイオンビームを照射する場合を例にとり、ＤＬＣ薄膜に屈折率分布をつける方法を図１０を参照して説明する。
【００５５】
図１０に示すように、まずＤＬＣ薄膜１１の上に屈折率分布のパターンを転写したマスク１２を密着させる。そのマスク１２の上から、たとえばヘリウムまたはアルゴン等のイオンビームで斜方照射を行なう。マスク１２の透過部分を通ってイオンビームの照射を受けた部分は、１１−１のように屈折率が変化する。一方、マスク１２の遮断部分によってイオンビームの照射をさえぎられた部分は、１１−２のように屈折率は変化しない。このことから、マスクのパターンを変化させることによりＤＬＣ薄膜１１の屈折率分布を制御することができる。この結果を利用して、ＤＬＣ薄膜１１に偏光分離特性をもたせることが可能となる。
【００５６】
なお、水素を含むＤＬＣ薄膜にイオン照射を行なうことによりその屈折率を２．０から２．５程度の範囲内で変え得ることは、Diamond and Related Materials誌の１９９８年度第７号４３２頁から４３４頁に報告されている。また、イオン照射などの粒子線照射またはエネルギービーム照射などにより屈折率を変化させることは、水素を含むＤＬＣ薄膜に限らずたとえば窒素などを含むＤＬＣ薄膜においても可能であり、それらを含まないＤＬＣ薄膜においても可能である。
【００５７】
ここで、水素を含むＤＬＣ薄膜にイオン照射を行なうことによりその屈折率を２．０から２．５程度の範囲内で変え得るという報告を参考に、ＤＬＣ薄膜を用いた偏光子の性能をシミュレーションした。シミュレーションは、高屈折率層（屈折率２．５）を１層１５２．５ｎｍ、低屈折率層（屈折率２．０）を１層１９０．６３ｎｍとして、各２５層、計５０層を交互に積層したＤＬＣ薄膜に、６５度の入射角で波長１０００ｎｍ〜２０００ｎｍの赤外光を入射するという設定で行なった。そのシミュレーション結果を図示したのが図１１である。
【００５８】
図１１より、１３００ｎｍにおいて偏光消光比が約−３５ｄＢに達していることがわかる。この結果から、ＤＬＣ薄膜に斜めからイオン照射などの粒子線照射またはエネルギービーム照射などを行なうことによって、偏光子（検光子）を作製することが可能であることが確かめられる。
【００５９】
次に、ＤＬＣ薄膜の作製条件について述べる。
水素を含有したＤＬＣ薄膜の成膜方法としては、熱，プラズマ等を利用した各種ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、スパッタリング法、ＥＢ（Electron Beam）蒸着法、アークイオンプレーティング法（フィルタードアーク法）などが存在する。しかしながら、水素を膜中に大量に導入できること、および膜厚が２０μｍ程度は必要となることから、高速成膜が期待できるＣＶＤ法が実際上は最適と考えられる。ここでは、平行平板式プラズマＣＶＤ法での成膜を取り上げる。
【００６０】
平行平板式プラズマＣＶＤ法での成膜条件の一例として、基板サイズを３０センチ角とし、成膜基板温度を摂氏２００度、圧力を１．３×１０1〜１．３×１０-1Ｐａ、原料ガスであるメタンの流量を１００ｓｃｃｍとして、約１０００Ｗの電力で１３．５６ＭＨｚの高周波を印加する。真空槽はロータリーポンプと油拡散ポンプとオリフィスにて圧力制御する。
【００６１】
上記の作製条件で作製したＤＬＣ薄膜に、斜めから粒子線とエネルギービームのいずれかを照射することにより、ＤＬＣ薄膜の屈折率を変化させることができる。この屈折率変化を制御することにより、ＤＬＣ薄膜を偏光子として利用することが可能となる。
【００６２】
以上のように、実施の形態３によれば、ＤＬＣ薄膜に斜めから粒子線とエネルギービームのいずれかを照射することにより、薄型で他の薄膜光学素子との積層一体構造にも適した偏光子を作製することができる。
【００６３】
[実施の形態４]
図１２は、平行平板式プラズマＣＶＤ法を用いて実際に作製されたＤＬＣ薄膜の分光透過特性の測定結果を示した図である。このＤＬＣ薄膜は、１．５ｍｍ厚のガラス基板上に１．０μｍの厚さで成膜されている。なお、このＤＬＣ薄膜は、実施の形態３において説明した平行平板式プラズマＣＶＤ法での成膜条件を変えて、水素濃度を高めることにより作製された。
【００６４】
図１２に示すように、今回作製されたＤＬＣ薄膜は、光通信用波長を含む波長５００ｎｍから２０００ｎｍの光に対して、１００％に近い分光透過特性を有する。なお、図１２の分光透過特性は、ＤＬＣ薄膜の表面，ガラス基板の裏面，およびＤＬＣ薄膜とガラス基板表面との境界面、における反射の影響をすべて取り除いた「ＤＬＣ薄膜の内部透過率」である。
【００６５】
図１３は、図１２の測定結果をもとに計算されたＤＬＣ薄膜の光学特性を示した図である。
【００６６】
図１３に示すように、今回作製されたＤＬＣ薄膜は、たとえば光通信用を想定した波長１５００ｎｍにおいて、屈折率ｎ＝１．５５，消衰係数ｋ＝４．４８×１０-5であることがわかる。
【００６７】
一方、ＤＬＣの光学特性を測定した最近の代表的な文献として、Diamond and Related Materials誌の２０００年度第９号１７５８頁から１７６１頁がある。この文献には、波長１５００ｎｍにおけるＤＬＣの吸収係数に関するデータとして、ヘリウムイオンを１．０×１０16ｃｍ-2照射した後のＤＬＣの吸収係数が掲載されている。このＤＬＣの吸収係数を元に、波長１５００ｎｍにおける消衰係数ｋを計算したところ、ｋ＝４×１０-4となった。
【００６８】
したがって、今回作製されたＤＬＣ薄膜は、光通信用を想定した波長１５００ｎｍにおいて、従来のＤＬＣに比べて著しく低い消衰係数を有することが確認された。さらに、今回作製されたＤＬＣ薄膜は、波長が１５００ｎｍのみならず１２００ｎｍから１７００ｎｍの範囲においても、消衰係数が従来のＤＬＣの４×１０-4より低い３×１０-4以下であることが図１３から読み取れる。なお消衰係数は、低ければ低いほど、たとえば光通信分野においては信号の減衰が少なくなるなどの利点がある。
【００６９】
このように、従来にない優れた特性を有する今回作製のＤＬＣ薄膜は、光通信用のみならず、実施の形態３において述べた偏光子をはじめ、さまざまな用途に応用することが可能であると考えられる。
【００７０】
今回開示された実施の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の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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ことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】この発明の実施の形態１によるファラデー回転子を模式的に示した図である。
【図２】単一波長対応ファラデー回転子の機能をシミュレーションにより表わした図である。
【図３】２波長対応ファラデー回転子の機能をシミュレーションにより表わした図である。
【図４】２波長対応ファラデー回転子の機能をシミュレーションにより表わした図である。
【図５】２波長対応ファラデー回転子の機能をシミュレーションにより表わした図である。
【図６】２波長対応ファラデー回転子の機能をシミュレーションにより表わした図である。
【図７】３波長対応ファラデー回転子の機能をシミュレーションにより表わした図である。
【図８】この発明の実施の形態２による光アイソレータを模式的に示した図である。
【図９】この発明の実施の形態２による光アイソレータを模式的に示した図である。
【図１０】この発明の実施の形態３による偏光子の作製過程を模式的に示した図である。
【図１１】ＤＬＣ薄膜を用いた偏光子の性能をシミュレーションにより表わした図である。
【図１２】平行平板式プラズマＣＶＤ法を用いて実際に作製されたＤＬＣ薄膜の分光透過特性の測定結果を示した図である。
【図１３】図１２の測定結果をもとに計算されたＤＬＣ薄膜の光学特性を示した図である。
【図１４】一般的な光アイソレータの仕組みを模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  光源、２，２０  偏光子、３，３０  ファラデー回転子、３０−１  磁気光学体、３０−２  誘電体多層膜、４，４０  検光子、５，５０  磁性体、６，６０ａ，６０ｂ  光アイソレータ、１１  ＤＬＣ薄膜、１１−１  屈折率変化が生じた部分、１１−２  屈折率変化が生じていない部分、１２  マスク。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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