1988 年度研究成果報告書概要

LAMIPOLを用いた小型・高性能光アイソレータの実用化研究

研究課題

研究課題/領域番号	62850064
研究種目	試験研究
配分区分	補助金
研究分野	電子機器工学
研究機関	東北大学
研究代表者	川上彰二郎東北大学, 電気通信研究所, 教授 (10006223)
研究分担者	西浦洋三 (株)住友電気工業, 研究開発本部, 研究員西川満 (株)住友電気工業, 研究開発本部, 研究員馬場一隆東北大学, 電気通信研究所, 日本学術振興会特別研 (10192709) 白石和男東北大学, 電気通信研究所, 助手 (90134056) NISHIKAWA Mitsuru Research Engineer, Sumitomo Electric Industries NISHIURA Yozo Research Engineer, Sumitomo Electric Industries
研究期間 (年度)	1987 – 1988
キーワード	光アイソレータ / LAMIPOL / 光学的アドミッタンス軌跡 / GBIG / TSSG法 / 光ファイバ埋込型アイソレータ
研究概要	本研究では、光アイソレータの構成素子(偏光子としてLAMIPOL、ファラディ回転子としてGBIG)の高性能化に重点をおいて研究をおこなった。 LAMIPOLについては、先ずバルクに近い金属薄膜が得られる成膜方法について実験的に検討した。それとともに光学的性質の評価を容易にするために、金属の光学的アドミッタンス軌跡の概念を導入した。検討の結果、バルクに近い光学的性質の薄膜を得るためには、スパッタリング法のような高エネルギーの成膜方法を用いて、かつ成膜室内に残留する酸素の影響を小さくすることが必要であることが明らかになった。LAMIPOLの試作実験の結果、波長1.3μmで消光比47dB以上、挿入損失0.13dB、素子長3μmの素子が実際に作製された。これは以前に得られていた特性に比べて、減衰定数比にして3倍以上の性能の改善になる。 GBIGについては大型で光学的特性の良い結晶を得ることに重点をおいて研究を行った。先ず撹拌すくい上げフラックス法により予備実験をおこない、良質のGBIG単結晶の育成方法・条件を検討した。その結果、一定温度・一定組成の溶液を用い、液中で成長させることが必要であることがわかった。TSSG方を応用した抵抗加熱炉を作製し、結晶の育成実験を行った結果、光沢のある表面を持つ比較的大型(重量約7g)の結晶が得られた。また、小型であるため光導波路内に溝切り挿入してもそれほど大きな回折損失を受けないという本研究のアイソレータの特長を生かし、光ファイバ埋込型アイソレータを開発した。実際にアイソレータを試作した結果、波長1.3μmで、アイソレーション41dBと、良好な結果を得た。