透光性铋取代稀土类铁石榴石型烧成体以及磁性光学装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及透光性铋取代稀土类铁石榴石型烧成体，尤其涉及其平均结晶粒径为 0. 3 ym~10 ym的透光性铋取代稀土类铁石榴石型烧成体，及使用该烧成体作为磁性光学 元件的磁性光学装置。
【背景技术】
[0002] 在进行光通信或光测量时，从半导体激光器射出的光在传输路经的途中所设置的 部件表面反射，如果该反射光返回到半导体激光器，则激光振荡会变得不稳定。因此，为了 遮断这种反射回光，一直以来使用利用使偏光面进行非相反旋转的法拉第转子的光隔离 器。另外，同样地，使用利用法拉第转子并按通信路经分别对光的行进方向进行控制的光循 环器。
[0003] 作为上述法拉第转子，以往，一直使用通过液相磊晶法（LPE法）在石榴石基板上 生长的铋取代稀土类铁石榴石膜。上述石榴石基板是指Gd 3Ga5012或将其中部分元素取代后 的基板，NOG(信越化学公司制）及SGGG(圣戈班公司制）市面上有售。
[0004] 然而，上述制造方法中存在以下问题：由于所能得的培养膜的组成受基板的晶格 常数的制约，（1)在以基于Bi的取代量为首的材料组成的研宄中没有自由度；（2)根据基板 形状，培养膜的形状受到限制；（3)需要在膜的培养中所使用的昂贵的白金坩埚，及用于将 基板保持于液相中的白金支架。
[0005] 因此，也有研宄提出通过固相反应法培养膜（专利文献1及2)，不过，在此种情况 下，虽然就法拉第旋转系数而言能够得到所期望的特性，但由于插入损耗及消光性能不能 满足要求，至今仍未达到实用水平。
[0006] 现有抟术f献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1日本专利特开平8-91998
[0009] 专利文献2日本专利特开昭63-35490
【发明内容】
[0010] 为了利用固相反应法获得插入损耗和消光性能充分的法拉第转子，本发明人进行 了深入的研宄，结果发现，固相反应中的反应时间与构成膜材料的平均粒径、以及在光通信 和光测量等中所利用的波长范围中的消光性能和插入损耗有关，同时还发现，通过控制固 相反应中的反应时间，能够使消光性能（35dB以上）和插入损耗（1. OdB以下）达到使用范 围的数值，从而促成了本发明。
[0011] 即，本发明涉及透光性铋取代稀土类铁石榴石型烧成体及以使用该烧成体作为磁 性光学元件为特征的磁性光学装置，所述透光性铋取代稀土类铁石榴石型烧成体的特征在 于，其为可用tV xBixFe5012表示的烧成体，并且其平均结晶粒径为0. 3ym~10ym(其中，R 为选自由Y及镧系元素组成的组中的至少1种元素；X为0. 5以上且2. 5以下的数。）
[0012] 发明的效果
[0013] 本发明的透光性铋取代稀土类铁石榴石型烧成体通过固相反应得到，不需要在膜 的培养中所使用的昂贵的白金坩埚及用于将基板保持在液相中的白金支架，因此廉价，同 时由于无需为了膜的生长使用特殊基板，所以还具有制造适性优良的特别效果。
【附图说明】
[0014] 图1是示出本发明的法拉第转子的结构例的图。
[0015] 图2是示出本发明的光隔离器的结构例的图。
[0016] 图3是示出本发明的铋取代稀土类铁石榴石型烧成体中的铋取代量和晶格常数 之间的关系的图。
【具体实施方式】
[0017] 以下，基于实施例对本发明进行详细说明。不过，本发明不受这些实施例所限定， 应理解为：本技术领域的技术人员根据这些记载所能进行的单纯的设计变更也包含于本发 明之中。
[0018] 实施例1
[0019] 将下表1中所示的铋取代稀土类铁石榴石成分进行混合，冷均压（⑶Id isostatic pressing，CIP)成型之后，用真空加热炉进行预烧成。接着，在1150°C~1460°C下施以热 均压（hot isostatic pressing，HIP)，得到直径((p) lOmmX 厚度（t) 2mm 的黑色烧成体。
[0020] 表 1
[0021] 试验组成
【主权项】
1. 一种透光性铋取代稀土类铁石榴石型烧成体，其为可用R 示的烧成体， 且其特征在于：平均结晶粒径为0. 3ym~10ym，其中R为选自由Y及镧系元素组成的组 中的至少1种元素；X为0. 5以上且2. 5以下的数。
2. 如权利要求1所述的透光性铋取代稀土类铁石榴石型烧成体，其中粒径为0. 3ym~ 10Um〇
3. -种磁性光学装置，其特征在于：使用如权利要求1所述的透光性铋取代稀土类铁 石榴石型烧成体作为磁性光学元件。
4. 如权利要求3所述的磁性光学装置，其中所述透光性铋取代稀土类铁石榴石型烧成 体的对1310nm的光的正方向的插入损耗为I.OdB以下，消光比为35dB以上。
5. 如权利要求3所述的磁性光学装置，其中所述透光性铋取代稀土类铁石榴石型烧成 体的对1550nm的光的正方向的插入损耗为I.OdB以下，消光比为35dB以上。
6. -种透光性铋取代稀土类铁石榴石型烧成体的制造方法，所述透光性铋取代稀土类 铁石榴石型烧成体的插入损耗小，且为可用IVxBixFe5O12表示的烧成体，所述透光性铋取代 稀土类铁石榴石型烧成体的制造方法的特征在于包括：通过在气体环境中对所制作的烧成 体进行退火处理来修正Fe离子的价数的步骤；和/或预先于所述烧成体的原料组成中添加 降低Fe离子的价数变动的元素的步骤。
【专利摘要】一种透光性铋取代稀土类铁石榴石型烧成体、及使用该烧成体的磁性光学装置，所述透光性铋取代稀土类铁石榴石型烧成体为可用R3-xBixFe5O12表示的烧成体且其特徵在于：平均结晶粒径为0.3μm～10μm，其中R为选自由Y及镧系元素组成的组中的至少1种元素；X为0.5以上且2.5以下的数。
【IPC分类】G02F1-09, C04B35-50, G02B27-28, C01G49-00
【公开号】CN104822638
【申请号】CN201380062945
【发明人】渡边聪明
【申请人】信越化学工业株式会社
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2013年12月2日
【公告号】WO2014087627A1