JP2003270404A - Antireflection film and optical parts using the same - Google Patents
Antireflection film and optical parts using the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ファラデー回転子
に用いられるBi置換希土類鉄ガーネット材料の表面に
形成された反射防止膜及びそれを用いた光学部品に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antireflection film formed on the surface of a Bi-substituted rare earth iron garnet material used for a Faraday rotator and an optical component using the antireflection film.
【0002】[0002]
【従来の技術】反射防止膜は、光学部品と屈折率の異な
る物質が接する界面で発生する光の反射を防止する目的
で、光学部品の光入射面及び射出面に形成される光学薄
膜である。2. Description of the Related Art An antireflection film is an optical thin film formed on a light incident surface and an emission surface of an optical component for the purpose of preventing reflection of light generated at an interface where a substance having a different refractive index contacts an optical component. .
【0003】光通信システムで使われる種々の光学部品
においても、光が透過する界面に反射防止膜を形成する
ことにより、反射による戻り光を減少させるようにして
いる。光通信用の受動部品である光アイソレータや光ア
ッテネータに使用されるファラデー回転子においても、
その光入射/射出両面に反射防止膜が形成されてデバイ
スに組み込まれている。ファラデー回転子の反射防止膜
は、ファラデー回転子の構成材料である磁性ガーネット
と空気との界面、あるいは磁性ガーネットとエポキシ系
樹脂との界面に形成される。エポキシ系樹脂はファラデ
ー回転子と他の光学部品を接着するために使用され、そ
の接着面に光が透過する。In various optical components used in optical communication systems, an antireflection film is formed on the interface through which light is transmitted to reduce the return light due to reflection. Even in the Faraday rotator used for optical isolators and optical attenuators, which are passive components for optical communication,
An antireflection film is formed on both sides of the light incidence / emission to be incorporated in the device. The antireflection film of the Faraday rotator is formed at the interface between the magnetic garnet, which is a constituent material of the Faraday rotator, and air, or the interface between the magnetic garnet and the epoxy resin. Epoxy resin is used for bonding the Faraday rotator and other optical components, and the light is transmitted to the bonding surface.
【0004】これらの反射防止膜は、特開平4−230
701号に開示されているように一般に蒸着法を用いて
屈折率の異なる複数の材質の薄膜で構成される。そし
て、従来の反射防止膜は、たとえば光の波長λが131
0nmや1550nmのように光通信システムで使用さ
れる一つの特定波長の光に対して低反射率が得られるよ
うに形成される。These antireflection films are disclosed in JP-A-4-230.
As disclosed in Japanese Patent No. 701, it is generally composed of a plurality of thin films of materials having different refractive indexes by using a vapor deposition method. The conventional antireflection film has a light wavelength λ of 131, for example.
It is formed so as to obtain a low reflectance for light of one specific wavelength used in an optical communication system such as 0 nm and 1550 nm.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】近年の通信データ量の
飛躍的な増加に対して、現在の光通信技術は波長多重
(WDM)光通信システムの採用により通信に使用する
光の波長λを複数にすることで、通信容量の大幅な増強
を図っている。このような波長多重光通信で使用される
光は従来の単一波長の光に比べて、複数の波長の光が広
帯域に分散して光ファイバーや光受動部品を通過する。
ところが現状の光通信技術では、たとえば1550nm
の波長の光に対してファラデー回転角が45度(de
g.)になるファラデー回転子には、1550nmの単
一波長の光に対して低反射率となる反射防止膜が形成さ
れている。したがってこの反射防止膜では、1550n
m以外の波長の光に対しては十分な反射防止機能が発揮
されない。そのため1550nm以外の波長の光がファ
ラデー回転子の光入射面で反射されて戻り光が発生した
り、ファラデー回転子の挿入損失が増大したりする問題
が生じている。In response to the dramatic increase in the amount of communication data in recent years, the current optical communication technology employs a wavelength division multiplexing (WDM) optical communication system to provide a plurality of wavelengths λ of light used for communication. By doing so, the communication capacity is significantly increased. Light used in such wavelength-multiplexed optical communication has a plurality of wavelengths dispersed in a wide band and passes through an optical fiber and an optical passive component, as compared with the conventional light having a single wavelength.
However, in the current optical communication technology, for example, 1550 nm
The Faraday rotation angle is 45 degrees (de
g. In the Faraday rotator (4), an antireflection film having a low reflectance for light having a single wavelength of 1550 nm is formed. Therefore, with this antireflection film,
A sufficient antireflection function is not exhibited for light having a wavelength other than m. Therefore, there is a problem that light having a wavelength other than 1550 nm is reflected by the light incident surface of the Faraday rotator to generate return light, or the insertion loss of the Faraday rotator increases.
【0006】また、波長多重光通信システムでは使用さ
れる波長が多数になるため、それらの光源に使用される
ファラデー回転子は特定の波長の光に対して回転角が4
5deg.となるように作製される。磁性ガーネットは
入射する光の波長が異なるとファラデー回転角も異なる
特性を有するため、波長毎に回転角45deg.となる
ファラデー回転子を作製する必要がある。そのため従来
技術の反射防止膜の蒸着工程では、各波長用に作製した
ファラデー回転子毎に、その波長に対して最適な反射防
止膜を形成していた。反射防止膜は蒸着などの真空成膜
法によりバッチ処理で形成されるため、波長の数が増え
ると成膜の回数が増え、反射防止膜の工程が煩雑になり
生産性が低下してしまうという問題が生じる。Further, since many wavelengths are used in the wavelength division multiplexing optical communication system, the Faraday rotator used for these light sources has a rotation angle of 4 with respect to light of a specific wavelength.
5 deg. It is manufactured so that The magnetic garnet has a characteristic that the Faraday rotation angle varies depending on the wavelength of the incident light, so that the rotation angle 45 deg. It is necessary to fabricate a Faraday rotator. Therefore, in the conventional antireflection film deposition process, an optimum antireflection film for each wavelength was formed for each Faraday rotator manufactured for each wavelength. Since the antireflection film is formed by a batch process by a vacuum film forming method such as vapor deposition, if the number of wavelengths increases, the number of times of film formation increases, the process of the antireflection film becomes complicated, and productivity decreases. The problem arises.
【0007】本発明の目的は、広帯域で低反射率が得ら
れ低コストで容易に形成可能な反射防止膜及びそれを用
いた光学部品を提供することにある。An object of the present invention is to provide an antireflection film which can obtain a low reflectance in a wide band and can be easily formed at a low cost, and an optical component using the antireflection film.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的は、基板面上
に、0.17≦nd/λ≦0.80を満たす第1のTa
2O5層、0.02≦nd/λ≦0.54を満たす第1の
SiO2層、0.16≦nd/λ≦0.38を満たす第
2のTa2O5層、0.20≦nd/λ≦0.29を満た
す第2のSiO2層がこの順に積層されていること(但
し、λは透過光の波長、nは各層の屈折率、dは各層の
膜厚である)を特徴とする反射防止膜によって達成され
る。[Means for Solving the Problems] The above-mentioned object
The first Ta satisfying 0.17 ≦ nd / λ ≦ 0.80
2OFiveLayer, first satisfying 0.02 ≦ nd / λ ≦ 0.54
SiO2A layer satisfying 0.16 ≦ nd / λ ≦ 0.38
Ta of 22OFiveLayer, satisfying 0.20 ≦ nd / λ ≦ 0.29
2nd SiO2Layers must be stacked in this order (however
Where λ is the wavelength of the transmitted light, n is the refractive index of each layer, and d is the refractive index of each layer.
Is achieved by an anti-reflective coating characterized by
It
【0009】上記本発明の反射防止膜において、前記基
板面の対向面側は、空気と接することを特徴とする。In the antireflection film of the present invention, the surface opposite to the substrate surface is in contact with air.
【0010】上記本発明の反射防止膜において、前記透
過光の波長λを中心として、λ±70nmの波長帯域で
反射率が0.1%以下となることを特徴とする。The antireflection film of the present invention is characterized in that the reflectance is 0.1% or less in the wavelength band of λ ± 70 nm centered on the wavelength λ of the transmitted light.
【0011】上記本発明の反射防止膜において、前記波
長λは、1310nm≦λ≦1750nmであることを
特徴とする。In the antireflection film of the present invention, the wavelength λ is 1310 nm ≦ λ ≦ 1750 nm.
【0012】また、上記目的は、ガーネット単結晶を用
いた光学部品であって、前記ガーネット単結晶の光入射
面及び光射出面に、上記本発明の反射防止膜が形成され
ていることを特徴とする光学部品によって達成される。Further, the above object is an optical component using a garnet single crystal, wherein the antireflection film of the present invention is formed on the light incident surface and the light exit surface of the garnet single crystal. It is achieved by the optical component.
【0013】上記本発明の光学部品において、前記ガー
ネット単結晶は、BiaA3-aFe5- xMxO12(ここで、
Aは、Y、Lu、Yb、Er、Ho、Dy、Tb、G
d、Eu、Sm、Nd、Pr、Ce、La、Pb、Ca
の一種類以上の元素、Mは、Ga、Al、Sc、In、
Si、Ge、Ti、Au、Irの一種類以上の元素で、
a及びxは、1.0≦a≦2.4、0<x≦1.5を満
足する。)で表されることを特徴とする。[0013] In the optical component of the present invention, the garnet single crystal, Bi a A 3-a Fe 5- x M x O 12 ( wherein,
A is Y, Lu, Yb, Er, Ho, Dy, Tb, G
d, Eu, Sm, Nd, Pr, Ce, La, Pb, Ca
One or more elements, M is Ga, Al, Sc, In,
One or more elements of Si, Ge, Ti, Au, Ir,
a and x satisfy 1.0 ≦ a ≦ 2.4 and 0 <x ≦ 1.5. ) Is represented by.
【0014】上記本発明の光学部品において、前記ガー
ネット単結晶は、BiaAbB3-a-bFe5-xMxO12(こ
こで、Aは、Er、Dy、Tb、Sm、Nd、Prの一
種類以上の元素、Bは、Y、Lu、Yb、Ho、Gd、
Ce、La、Pb、Caの一種類以上の元素、Mは、G
a、Al、Sc、In、Si、Ge、Ti、Au、Ir
の一種類以上の元素で、a、b及びxは、1.0≦a≦
2.4、0≦a≦0.1、0<x≦1.5を満足す
る。)で表されることを特徴とする。[0014] In the optical component of the present invention, the garnet single crystal, Bi a A b B 3- ab Fe 5-x M x O 12 ( wherein, A represents, Er, Dy, Tb, Sm, Nd, One or more elements of Pr, B is Y, Lu, Yb, Ho, Gd,
One or more elements of Ce, La, Pb and Ca, M is G
a, Al, Sc, In, Si, Ge, Ti, Au, Ir
One or more elements, a, b and x are 1.0 ≦ a ≦
2.4, 0 ≦ a ≦ 0.1, 0 <x ≦ 1.5 are satisfied. ) Is represented by.
【0015】上記本発明の光学部品において、光の波長
λが、1460nm≦λ≦1530nmの全領域で光の
反射率が0.1%以下となることを特徴とする。The above-mentioned optical component of the present invention is characterized in that the light reflectance is 0.1% or less in the entire wavelength range λ of 1460 nm ≦ λ ≦ 1530 nm.
【0016】上記本発明の光学部品において、光の波長
λが、1530nm≦λ≦1565nmの全領域で光の
反射率が0.1%以下となることを特徴とする。The above-mentioned optical component of the present invention is characterized in that the reflectance of light is 0.1% or less in the entire region where the wavelength λ of light is 1530 nm ≦ λ ≦ 1565 nm.
【0017】上記本発明の光学部品において、光の波長
λが、1565nm≦λ≦1625nmの全領域で光の
反射率が0.1%以下となることを特徴とする。The above-mentioned optical component of the present invention is characterized in that the light reflectance is 0.1% or less in the entire region where the wavelength λ of light is 1565 nm ≦ λ ≦ 1625 nm.
【0018】上記本発明の光学部品において、前記ガー
ネット単結晶は、ファラデー回転子として用いられてい
ることを特徴とする。In the above optical component of the present invention, the garnet single crystal is used as a Faraday rotator.
【0019】また、上記目的は、反射防止膜が光入射/
射出面に形成されたファラデー回転子を有する光アイソ
レータであって、前記反射防止膜は、上記本発明の反射
防止膜であることを特徴とする光アイソレータによって
達成される。[0019] Further, the above-mentioned object is that the antireflection film is provided with light incident /
An optical isolator having a Faraday rotator formed on an emission surface, wherein the antireflection film is the antireflection film of the present invention.
【0020】さらに、上記目的は、反射防止膜が光入射
/射出面に形成されたファラデー回転子を有する光アッ
テネータであって、前記反射防止膜は、上記本発明の反
射防止膜であることを特徴とする光アッテネータによっ
て達成される。Further, the above object is an optical attenuator having a Faraday rotator having an antireflection film formed on a light incident / exiting surface, wherein the antireflection film is the antireflection film of the present invention. Achieved by a featured optical attenuator.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態による反射
防止膜及びその形成方法、並びに反射防止膜を用いた光
学部品について図1乃至図8を用いて説明する。はじめ
に、本実施の形態の概要について説明する。WDM等の
光通信システムで利用される光の波長帯域の中心波長を
λとすると、少なくともλ±70nmの全領域で、光の
反射率が0.1%以下となるような反射防止膜を磁性ガ
ーネット単結晶の光入射面及び光射出面に形成すること
により、従来の特定波長以外の波長で光の反射率が大き
くなってしまう問題は解決される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An antireflection film and a method for forming the same, and an optical component using the antireflection film according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the outline of the present embodiment will be described. Assuming that the central wavelength of the wavelength band of light used in optical communication systems such as WDM is λ, an antireflection film that has a light reflectance of 0.1% or less in at least the entire region of λ ± 70 nm is magnetic. By forming the garnet single crystal on the light incident surface and the light emitting surface, the problem that the reflectance of light becomes large at a wavelength other than the conventional specific wavelength is solved.
【0022】波長多重光通信ではSバンド(1460n
m≦λ≦1530nm)、Cバンド(1530nm≦λ
≦1565nm)、Lバンド(1565nm≦λ≦16
25nm)のような特定の波長帯域毎に通信システムが
構成されるため、それらの特定の全帯域で反射防止膜の
反射率を0.1%以下にできれば、それぞれのシステム
に適したファラデー回転子を提供することができる。す
なわち、このような反射防止膜を施したファラデー回転
子に波長の異なる複数の光を入射させても、ファラデー
回転子表面の反射光を一様に減少させることができ、光
通信システムの安定した動作に有効となる。In wavelength division multiplexing optical communication, S band (1460n
m ≦ λ ≦ 1530 nm), C band (1530 nm ≦ λ
≦ 1565 nm), L band (1565 nm ≦ λ ≦ 16
Since a communication system is configured for each specific wavelength band such as 25 nm), if the reflectance of the antireflection film can be 0.1% or less in all those specific bands, a Faraday rotator suitable for each system. Can be provided. That is, even when a plurality of lights having different wavelengths are incident on the Faraday rotator provided with such an antireflection film, the reflected light on the surface of the Faraday rotator can be uniformly reduced, and a stable optical communication system can be provided. It is effective for operation.
【0023】また、酸化物の薄膜から構成される反射防
止膜は、通信用光部品に要求されている信頼性試験を施
すと膜の変質により、光反射を防止する帯域が変動して
しまう現象が生じる。波長帯域の変動が生じても必要な
反射率特性が得られるようにするには、光通信で使用さ
れる全波長帯域よりさらに広い波長帯域で反射率が0.
1%以下にすることが必要であり、S、C、Lバンドの
それぞれの帯域幅より広い140nmの波長帯域で反射
率を0.1%以下にする必要がある。Further, the antireflection film composed of a thin film of an oxide is a phenomenon in which the band for preventing light reflection varies due to alteration of the film when subjected to a reliability test required for optical components for communication. Occurs. In order to obtain the required reflectance characteristics even if the wavelength band changes, the reflectance is less than 0 in a wavelength band wider than the entire wavelength band used in optical communication.
It is necessary to set it to 1% or less, and it is necessary to set the reflectance to 0.1% or less in the wavelength band of 140 nm, which is wider than the bandwidth of each of the S, C, and L bands.
【0024】反射防止膜は、屈折率の異なる酸化物薄膜
の層数を増やし、それらの薄膜の膜厚を適切な値にする
ことで光の反射を防止する波長帯域と反射率をより精密
に制御することができる。そして、波長分割多重光通信
システムで有用な140nm以上の広帯域用の反射防止
膜を磁性ガーネット単結晶上に形成するためには、4層
以上の酸化物薄膜で反射防止膜を形成する必要がある。
層数が増加するとより広帯域の反射防止膜が得られて特
性的には有利である。ところが、層数が増えると成膜の
工程が長くなるためコスト的に不利となる。また、反射
防止膜を構成する材料の光吸収によるファラデー回転子
の光挿入損失が増大する。このため、反射防止膜を構成
する酸化物薄膜の層数は20層以下が望ましい。さら
に、信頼性が保障できること、光の吸収がないこと等を
勘案すると、Ta2O5、SiO2、TiO2、ZrO2、
Y2O3、LaF3、Al2O3、MgF2などの材質で反射
防止膜を構成するのが好ましい。The antireflection film increases the number of layers of oxide thin films having different refractive indexes and adjusts the film thickness of those thin films to an appropriate value so that the wavelength band and the reflectance for preventing the reflection of light can be more accurately defined. Can be controlled. In order to form a broadband antireflection film having a wavelength of 140 nm or more, which is useful in a wavelength division multiplexing optical communication system, on a magnetic garnet single crystal, it is necessary to form the antireflection film with four or more oxide thin films. .
When the number of layers is increased, a broader antireflection film can be obtained, which is advantageous in characteristics. However, if the number of layers increases, the film forming process becomes long, which is disadvantageous in terms of cost. Further, the light insertion loss of the Faraday rotator increases due to the light absorption of the material forming the antireflection film. Therefore, it is desirable that the number of oxide thin film layers constituting the antireflection film is 20 or less. Furthermore, considering that reliability can be guaranteed and that light is not absorbed, Ta 2 O 5 , SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 ,
It is preferable that the antireflection film is made of a material such as Y 2 O 3 , LaF 3 , Al 2 O 3 or MgF 2 .
【0025】図1は、本実施の形態による反射防止膜2
を磁性ガーネット単結晶基板1の光入射/射出両面に形
成した状態を示している。図1に示すように、磁性ガー
ネット単結晶基板1両面上の第1層に、0.17≦nd
/λ≦0.80を満たす第1のTa2O5層が形成され、
その上に第2層として0.02≦nd/λ≦0.54を
満たす第1のSiO2層が形成されている。第2層上の
第3層には0.16≦nd/λ≦0.38を満たす第2
のTa2O5層が形成され、その上に第4層として0.2
0≦nd/λ≦0.29を満たす第2のSiO2層が積
層されている。ここで、λは透過光の波長、nは各層の
屈折率、dは各層の膜厚である。FIG. 1 shows an antireflection film 2 according to this embodiment.
Shows a state in which the magnetic garnet single crystal substrate 1 is formed on both sides of light incidence / emission. As shown in FIG. 1, 0.17 ≦ nd was applied to the first layer on both surfaces of the magnetic garnet single crystal substrate 1.
A first Ta 2 O 5 layer satisfying /λ≦0.80 is formed,
A first SiO 2 layer satisfying 0.02 ≦ nd / λ ≦ 0.54 is formed thereon as a second layer. The third layer on the second layer has a second layer satisfying 0.16 ≦ nd / λ ≦ 0.38.
Ta 2 O 5 layer is formed and a fourth layer of 0.2 is formed thereon.
A second SiO 2 layer satisfying 0 ≦ nd / λ ≦ 0.29 is laminated. Here, λ is the wavelength of the transmitted light, n is the refractive index of each layer, and d is the film thickness of each layer.
【0026】また、空気の屈折率を1とすると、磁性ガ
ーネット単結晶基板1面上の第1及び第2のTa2O5層
の屈折率nは2.08≦n≦2.15の範囲にあり、第
1及び第2のSiO2層の屈折率nは1.45≦n≦
1.47の範囲にあるようにしている。When the refractive index of air is 1, the refractive index n of the first and second Ta 2 O 5 layers on the surface of the magnetic garnet single crystal substrate is in the range of 2.08 ≦ n ≦ 2.15. And the refractive index n of the first and second SiO 2 layers is 1.45 ≦ n ≦
The range is set to 1.47.
【0027】反射防止膜2を施すファラデー回転子は磁
性ガーネットで構成されることが多いが、YIGなどの
希土類鉄ガーネットより液相エピタキシャル法により作
製されるBi置換希土類鉄ガーネットの方が量産性の点
で好ましい。さらに、たとえばTbはファラデー回転子
の温度特性や波長特性の改善に有効な元素であるが、C
バンドやLバンドでは光を吸収する特性があるため磁性
ガーネットに多量に含有された場合、広帯域反射防止膜
と組み合わせて複数の波長が使用されるCバンドおよび
Lバンド用回転子としては挿入損失が大きくなり問題と
なる。同様な理由により光通信で使用される波長帯域で
光吸収のあるEr、Dy、Tb、Sm、Nd、Prがフ
ァラデー回転子に多量に含有されると問題となる。しか
し、磁性ガーネットの組成式で0.1以下の量の含有程
度ならば挿入損失はそれほど大きくならず特性上の問題
とはならない。そこで、これらの元素が0.1以下で含
有することは波長特性や温度特性や飽和磁界などの諸特
性の微調整に有用である。そして、これらの波長帯域で
光吸収がないY、Lu、Yb、Ho、Gd、Ce、L
a、Pb、Caなどの元素をCサイトの主成分とする磁
性ガーネットからファラデー回転子を作製し、それに広
帯域の反射防止膜を施すと、ファラデー回転子とその反
射防止膜の両方に光の吸収と反射の非常に少ない広帯域
波長用のファラデー回転子を得ることができる。また、
磁性ガーネットのFe元素を同じく光吸収の少ない元素
であるGa、Al、Sc、In、Si、Ge、Ti、A
u、Irで置換すると飽和磁界を制御することができる
ので、光アイソレータのようなデバイスの設計には有用
である。しかし、1.5以上置換するとキュリー温度が
室温近傍まで低下してファラデー回転子として使用でき
なくなるので、置換量は1.5以下が好ましい。The Faraday rotator on which the antireflection film 2 is applied is often composed of magnetic garnet, but Bi-substituted rare earth iron garnet produced by the liquid phase epitaxial method is more mass-producible than rare earth iron garnet such as YIG. It is preferable in terms. Further, for example, Tb is an element effective for improving the temperature characteristics and wavelength characteristics of the Faraday rotator, but C
Since the band and L band have the property of absorbing light, when a large amount is contained in the magnetic garnet, the insertion loss of the C band and L band rotator, which uses a plurality of wavelengths in combination with the broadband antireflection film, will occur. It becomes big and becomes a problem. For the same reason, a large amount of Er, Dy, Tb, Sm, Nd, and Pr, which have optical absorption in the wavelength band used for optical communication, is contained in the Faraday rotator. However, if the content of the magnetic garnet is 0.1 or less in the composition formula, the insertion loss is not so large and there is no problem in characteristics. Therefore, containing these elements in an amount of 0.1 or less is useful for fine adjustment of various characteristics such as wavelength characteristics, temperature characteristics, and saturation magnetic field. Then, Y, Lu, Yb, Ho, Gd, Ce, and L that do not absorb light in these wavelength bands
If a Faraday rotator is made from magnetic garnet that contains elements such as a, Pb, and Ca as the main components of the C site, and a broadband antireflection film is applied to it, both the Faraday rotator and its antireflection film will absorb light. It is possible to obtain a Faraday rotator for a broadband wavelength with very little reflection. Also,
The Fe element of the magnetic garnet is also an element with little light absorption, such as Ga, Al, Sc, In, Si, Ge, Ti and A.
Since the saturation magnetic field can be controlled by substituting with u and Ir, it is useful for designing a device such as an optical isolator. However, if the substitution is 1.5 or more, the Curie temperature will drop to around room temperature and the Faraday rotator cannot be used. Therefore, the substitution amount is preferably 1.5 or less.
【0028】波長分割多重光通信では光ファイバーの途
中でファイバーアンプにより光を増幅することが多く行
われ、非常に強い光がファイバー内を通ることになる。
そのような高強度の光がファラデー回転子に挿入される
場合、ファラデー回転子の光透過面に樹脂があると、当
該光による熱で樹脂が焼けてしまいデバイス不良とな
る。そのため光ファイバーの途中で使用される偏波依存
アイソレータのような光受動部品に使われるファラデー
回転子は、光透過面が樹脂で接着されることなく空気と
接していることが必要で、光透過面には空気に対する反
射防止膜が形成される必要がある。従って、ファラデー
回転子の光通過面に空気に対する広波長帯域の反射防止
膜を形成すると、高強度の光が挿入される波長分割多重
光通信システムで光受動部品の不良の防止と特性の向上
に非常に有効である。In wavelength division multiplexing optical communication, light is often amplified by a fiber amplifier in the middle of an optical fiber, and very strong light passes through the fiber.
When such high-intensity light is inserted into the Faraday rotator, if there is resin on the light transmitting surface of the Faraday rotator, the resin is burned by the heat of the light, resulting in device failure. For this reason, the Faraday rotator used in optical passive components such as polarization-dependent isolators used in the middle of optical fibers requires that the light-transmitting surface be in contact with air without being bonded with resin. It is necessary to form an antireflection film for the air. Therefore, by forming an antireflection film in the wide wavelength band against air on the light passage surface of the Faraday rotator, it is possible to prevent defects of the optical passive component and improve the characteristics in the wavelength division multiplexing optical communication system in which high intensity light is inserted. It is very effective.
【0029】また、たとえばCバンドで使用される各種
波長で回転角45deg.のファラデー回転子を作製す
る際、Cバンドの全帯域で反射率が0.1%以下となる
反射防止膜を成膜すると、同一バッチの成膜工程でCバ
ンド用の各種ファラデー回転子に同時に反射防止膜を施
すことができる。このように広帯域の反射防止膜を各波
長用の複数種のファラデー回転子に同時に成膜すること
で、いずれの波長でも光の反射率を低くすることが可能
であり、従来の成膜で問題であった煩雑な工程を簡略化
でき、生産性を向上させることが可能となる。Further, for example, at various wavelengths used in the C band, the rotation angle is 45 deg. When manufacturing the Faraday rotator of, if an antireflection film having a reflectance of 0.1% or less is formed in the entire C band, the Faraday rotators for the C band are simultaneously formed in the same batch film forming process. An antireflection film can be applied. Thus, by simultaneously forming a broadband antireflection film on multiple types of Faraday rotators for each wavelength, it is possible to reduce the light reflectance at any wavelength. It is possible to simplify the complicated process and improve the productivity.
【0030】以下、実施例を用いてより具体的に本実施
の形態による反射防止膜及びそれを用いた光学部品につ
いて説明する。各実施例における要点としては、まず、
Bi置換希土類鉄ガーネット材料からなるファラデー回
転子の光入射/射出両面に4層の薄膜を形成して、14
0nmの波長帯域で光の反射率が0.1%以下となる反
射防止膜を得た。このような反射防止膜は波長多重光通
信で使用されるSバンド、CバンドおよびLバンドのそ
れぞれの全波長帯域で光の反射を減少させることがで
き、光受動部品の高性能化に有効である。また、各波長
用の複数種のファラデー回転子に同時に反射防止膜を成
膜でき、生産性が向上する。Hereinafter, the antireflection film according to the present embodiment and the optical component using the same will be described more specifically by way of examples. The main points of each example are:
A Faraday rotator made of a Bi-substituted rare earth iron garnet material was formed with four thin films on both sides of light incidence / emission.
An antireflection film having a light reflectance of 0.1% or less in a wavelength band of 0 nm was obtained. Such an antireflection film can reduce the reflection of light in all wavelength bands of S band, C band and L band used in wavelength division multiplexing optical communication, and is effective for improving the performance of optical passive components. is there. Further, an antireflection film can be simultaneously formed on a plurality of types of Faraday rotators for each wavelength, which improves productivity.
【0031】〔実施例1〕図2は、本実施例による反射
防止膜2を磁性ガーネット単結晶基板1の光入射/射出
両面に形成した状態を示している。図2に示すように、
磁性ガーネット単結晶基板(ファラデー回転子)1両面
上の第1層に、nd/λ=0.19の第1のTa2O5層
が形成され、その上に第2層としてnd/λ=0.44
の第1のSiO2層が形成されている。さらに、第2層
上に第3層としてnd/λ=0.33の第2のTa2O5
層が形成され、その上に第4層としてnd/λ=0.2
2の第2のSiO2層が形成されている。[Embodiment 1] FIG. 2 shows a state in which an antireflection film 2 according to this embodiment is formed on both the light incident / exiting surfaces of a magnetic garnet single crystal substrate 1. As shown in FIG.
A first Ta 2 O 5 layer of nd / λ = 0.19 is formed on the first layer on both sides of the magnetic garnet single crystal substrate (Faraday rotator) 1, and nd / λ = of the second layer is formed thereon. 0.44
A first SiO 2 layer is formed. Further, a second Ta 2 O 5 layer having a third layer of nd / λ = 0.33 is formed on the second layer.
A layer is formed, and nd / λ = 0.2 as a fourth layer on the layer.
A second second SiO 2 layer is formed.
【0032】また、空気の屈折率を1とすると、磁性ガ
ーネット単結晶基板1面上の第1及び第2のTa2O5層
の屈折率nは2.10であり、第1及び第2のSiO2
層の屈折率nは1.46である。When the refractive index of air is 1, the refractive index n of the first and second Ta 2 O 5 layers on the surface of the magnetic garnet single crystal substrate is 2.10, and the first and second SiO 2
The refractive index n of the layer is 1.46.
【0033】図2に示す構成は以下のようにして形成さ
れた。まず、液相エピタキシャル法によりCaMgZr
置換ガドリニウムガリウムガーネット(GGG)単結晶
基板上に組成式がBi1.1Tb1.4Y0.2Yb0.1Ho0.15
Pb0.05Fe4.85Ga0.1Ge0.03Pt0.02O12となる
磁性ガーネット単結晶を育成した。次に波長λ=131
0nmの光に対して回転角45deg.となるように磁
性ガーネット単結晶を加工してファラデー回転子1を形
成した。板状に加工されたファラデー回転子1の両面
に、Ta2O5、SiO2、Ta2O5、SiO2の順でイオ
ンアシストを加えた真空蒸着法により薄膜を蒸着して、
各層のnd/λの値が第1層目で0.190、第2層目
で0.443、第3層目で0.325、第4層目で0.
217となるよう調整し、空気に対する反射防止膜を形
成して光学部品とした。The structure shown in FIG. 2 was formed as follows. First, by liquid phase epitaxial method, CaMgZr
The composition formula is Bi 1.1 Tb 1.4 Y 0.2 Yb 0.1 Ho 0.15 on a substituted gadolinium gallium garnet (GGG) single crystal substrate.
A magnetic garnet single crystal of Pb 0.05 Fe 4.85 Ga 0.1 Ge 0.03 Pt 0.02 O 12 was grown. Next, the wavelength λ = 131
The rotation angle is 45 deg. For 0 nm light. The Faraday rotator 1 was formed by processing the magnetic garnet single crystal so that A thin film is vapor-deposited on both sides of the Faraday rotator 1 processed into a plate by a vacuum vapor deposition method in which Ta 2 O 5 , SiO 2 , Ta 2 O 5 , and SiO 2 are ion-assisted in that order.
The value of nd / λ of each layer is 0.190 in the first layer, 0.443 in the second layer, 0.325 in the third layer, and 0.
It was adjusted to 217, and an antireflection film for air was formed to obtain an optical component.
【0034】この光学部品の片側面の反射防止膜2の光
反射率を分光光度計で評価した。図3は、本実施例によ
る反射防止膜2の特性を示している。図3の横軸は本実
施例の反射防止膜に入射させた光の波長(nm)を表
し、縦軸は、得られた反射率(%)を示している。図3
に示すように、光の波長λが1240nm≦λ≦137
0nmの全領域で反射率は0.02%となり0.1%以
下の特性が得られた。また、得られたファラデー回転子
の挿入損失を1240nm≦λ≦1370nmの全領域
で評価したところ、損失は0.03dBで安定した数値
を示していた。従って、1240nm≦λ≦1370n
mの全領域で光の反射率と挿入損失の低い優れた特性の
ファラデー回転子が得られた。The light reflectance of the antireflection film 2 on one side of this optical component was evaluated by a spectrophotometer. FIG. 3 shows the characteristics of the antireflection film 2 according to this example. The horizontal axis of FIG. 3 represents the wavelength (nm) of light incident on the antireflection film of this example, and the vertical axis represents the obtained reflectance (%). Figure 3
, The wavelength λ of light is 1240 nm ≦ λ ≦ 137
The reflectance was 0.02% in the entire region of 0 nm, and a characteristic of 0.1% or less was obtained. When the insertion loss of the obtained Faraday rotator was evaluated in the entire range of 1240 nm ≦ λ ≦ 1370 nm, the loss was 0.03 dB, which was a stable value. Therefore, 1240 nm ≦ λ ≦ 1370n
A Faraday rotator having excellent characteristics with low light reflectance and insertion loss in the entire region of m was obtained.
【0035】〔実施例2〕液相エピタキシャル法により
CaMgZr置換ガドリニウムガリウムガーネット単結
晶基板上に組成式がBi1.0Gd1.5Yb0.3Ho0.15P
b0.05Fe4.85Al0.1Ge0.03Pt0.02O12となる磁
性ガーネット単結晶を育成した。次に波長λ=1495
nmの光に対して回転角45deg.となるように磁性
ガーネット単結晶を加工してファラデー回転子を形成し
た。板状に加工されたファラデー回転子の両面に、Ta
2O5、SiO2、Ta2O5、SiO2の順でイオンアシス
トを加えた真空蒸着法により薄膜を蒸着して、各層のn
d/λの値が第1層目で0.190、第2層目で0.4
43、第3層目で0.325、第4層目で0.217と
なるよう調整し、空気に対する反射防止膜を形成して光
学部品とした。Example 2 A composition formula of Bi 1.0 Gd 1.5 Yb 0.3 Ho 0.15 P was prepared on a CaMgZr-substituted gadolinium gallium garnet single crystal substrate by a liquid phase epitaxial method.
A magnetic garnet single crystal that became b 0.05 Fe 4.85 Al 0.1 Ge 0.03 Pt 0.02 O 12 was grown. Next, the wavelength λ = 1495
rotation angle of 45 deg. A Faraday rotator was formed by processing the magnetic garnet single crystal so that On both sides of the Faraday rotator processed into a plate, Ta
2 O 5, SiO 2, Ta 2 O 5, by depositing a thin film by a vacuum deposition method in this order SiO 2 was added ion-assisted, each of n
The value of d / λ is 0.190 for the first layer and 0.4 for the second layer.
43, the third layer was adjusted to 0.325, and the fourth layer was adjusted to 0.217, and an antireflection film for air was formed to obtain an optical component.
【0036】この光学部品の片側面の反射防止膜の光反
射率を分光光度計で評価した。図4は、本実施例による
反射防止膜の特性を示している。図4の横軸は本実施例
の反射防止膜に入射させた光の波長(nm)を表し、縦
軸は、得られた反射率(%)を示している。図4に示す
ように、光の波長λがSバンド及びCバンドを含む14
25nm≦λ≦1565nmの全領域で反射率は0.0
2%となり0.1%以下の特性が得られた。また、得ら
れたファラデー回転子の挿入損失を1425nm≦λ≦
1565nmの全領域で評価したところ、損失は0.0
3dBで安定した数値を示していた。従って、1425
nm≦λ≦1565nmの全領域で光の反射率と挿入損
失の低い優れた特性のファラデー回転子が得られた。The light reflectance of the antireflection film on one side of this optical component was evaluated by a spectrophotometer. FIG. 4 shows the characteristics of the antireflection film according to this example. The horizontal axis of FIG. 4 represents the wavelength (nm) of light incident on the antireflection film of this example, and the vertical axis represents the obtained reflectance (%). As shown in FIG. 4, the wavelength λ of light includes the S band and the C band.
The reflectance is 0.0 in the entire region of 25 nm ≦ λ ≦ 1565 nm.
It was 2% and a characteristic of 0.1% or less was obtained. In addition, the insertion loss of the obtained Faraday rotator is 1425 nm ≦ λ ≦
When evaluated in the entire region of 1565 nm, the loss is 0.0
The value was stable at 3 dB. Therefore, 1425
A Faraday rotator having excellent characteristics with low light reflectance and low insertion loss was obtained in the entire range of nm ≦ λ ≦ 1565 nm.
【0037】〔実施例3〕液相エピタキシャル法により
CaMgZr置換ガドリニウムガリウムガーネット単結
晶基板上に組成式がBi1.1Gd1.45Yb0.4Pb0.05F
e4.95Ge0.03Pt0.02O12となる磁性ガーネット単結
晶を育成した。次に波長λ=1562nmの光に対して
回転角45deg.となるように磁性ガーネット単結晶
を加工してファラデー回転子を形成した。板状に加工さ
れたファラデー回転子の両面に、Ta2O5、SiO2、
Ta2O5、SiO2の順でイオンアシストを加えた真空
蒸着法により薄膜を蒸着して、各層のnd/λの値が第
1層目で0.190、第2層目で0.443、第3層目
で0.325、第4層目で0.217となるよう調整
し、空気に対する反射防止膜を形成して光学部品とし
た。[Embodiment 3] A composition formula of Bi 1.1 Gd 1.45 Yb 0.4 Pb 0.05 F was formed on a CaMgZr-substituted gadolinium gallium garnet single crystal substrate by a liquid phase epitaxial method.
A magnetic garnet single crystal that became e 4.95 Ge 0.03 Pt 0.02 O 12 was grown. Next, with respect to the light having the wavelength λ = 1562 nm, the rotation angle is 45 deg. A Faraday rotator was formed by processing the magnetic garnet single crystal so that On both sides of the plate-shaped Faraday rotator, Ta 2 O 5 , SiO 2 ,
A thin film is deposited by a vacuum deposition method with ion assist in the order of Ta 2 O 5 and SiO 2 , and the nd / λ value of each layer is 0.190 for the first layer and 0.443 for the second layer. The third layer was adjusted to 0.325 and the fourth layer was adjusted to 0.217, and an antireflection film for air was formed to obtain an optical component.
【0038】この光学部品の片側面の反射防止膜の光反
射率を分光光度計で評価した。図5は、本実施例による
反射防止膜の特性を示している。図5の横軸は本実施例
の反射防止膜に入射させた光の波長(nm)を表し、縦
軸は、得られた反射率(%)を示している。図5に示す
ように、光の波長λがCバンド及びLバンドを含む14
92nm≦λ≦1632nmの全領域で反射率は0.0
2%となり0.1%以下の特性が得られ、Sバンド(1
460nm≦λ≦1530nm)の全領域でも0.1%
以下の特性が得られた。また、得られたファラデー回転
子の挿入損失を1492nm≦λ≦1632nmの全領
域で評価したところ、損失は0.03dBで安定した数
値を示していた。従って、1492nm≦λ≦1632
nmの全領域で光の反射率と挿入損失の低い優れた特性
のファラデー回転子が得られた。The light reflectance of the antireflection film on one side of this optical component was evaluated by a spectrophotometer. FIG. 5 shows the characteristics of the antireflection film according to this example. The horizontal axis of FIG. 5 represents the wavelength (nm) of light incident on the antireflection film of this example, and the vertical axis represents the obtained reflectance (%). As shown in FIG. 5, the wavelength λ of light includes the C band and the L band.
The reflectance is 0.0 in the entire region of 92 nm ≦ λ ≦ 1632 nm.
2%, which is 0.1% or less, and the S band (1
0.1% even in the entire region of (460 nm ≦ λ ≦ 1530 nm)
The following characteristics were obtained. When the insertion loss of the obtained Faraday rotator was evaluated in the entire region of 1492 nm ≦ λ ≦ 1632 nm, the loss was a stable value of 0.03 dB. Therefore, 1492 nm ≦ λ ≦ 1632
A Faraday rotator having excellent characteristics with low light reflectance and insertion loss in the entire nm region was obtained.
【0039】〔実施例4〕液相エピタキシャル法により
CaMgZr置換ガドリニウムガリウムガーネット単結
晶基板上に組成式がBi1.1Gd1.45Yb0.4Pb0.05F
e4.95Ge0.03Pt0.02O12となる磁性ガーネット単結
晶を育成した。次に波長λ=1615nmの光に対して
回転角45deg.となるように磁性ガーネット単結晶
を加工してファラデー回転子を形成した。板状に加工さ
れたファラデー回転子の両面に、Ta2O5、SiO2、
Ta2O5、SiO2の順でイオンアシストを加えた真空
蒸着法により薄膜を蒸着して、各層のnd/λの値が第
1層目で0.190、第2層目で0.443、第3層目
で0.325、第4層目で0.217となるよう調整
し、空気に対する反射防止膜を形成して光学部品とし
た。[Embodiment 4] A composition formula of Bi 1.1 Gd 1.45 Yb 0.4 Pb 0.05 F on a CaMgZr-substituted gadolinium gallium garnet single crystal substrate was obtained by a liquid phase epitaxial method.
A magnetic garnet single crystal that became e 4.95 Ge 0.03 Pt 0.02 O 12 was grown. Next, with respect to the light having the wavelength λ = 1615 nm, the rotation angle is 45 deg. A Faraday rotator was formed by processing the magnetic garnet single crystal so that On both sides of the plate-shaped Faraday rotator, Ta 2 O 5 , SiO 2 ,
A thin film is deposited by a vacuum deposition method with ion assist in the order of Ta 2 O 5 and SiO 2 , and the nd / λ value of each layer is 0.190 for the first layer and 0.443 for the second layer. The third layer was adjusted to 0.325 and the fourth layer was adjusted to 0.217, and an antireflection film for air was formed to obtain an optical component.
【0040】この光学部品の片側面の反射防止膜の光反
射率を分光光度計で評価した。図6は、本実施例による
反射防止膜の特性を示している。図6の横軸は本実施例
の反射防止膜に入射させた光の波長(nm)を表し、縦
軸は、得られた反射率(%)を示している。図6に示す
ように、光の波長λがLバンドを含む1545nm≦λ
≦1685nmの全領域で反射率は0.02%となり
0.1%以下の特性が得られた。また、得られたファラ
デー回転子の挿入損失を1545nm≦λ≦1685n
mの全領域で評価したところ、損失は0.03dBで安
定した数値を示していた。従って、1545nm≦λ≦
1685nmの全領域で光の反射率と挿入損失の低い優
れた特性のファラデー回転子が得られた。The light reflectance of the antireflection film on one side of this optical component was evaluated by a spectrophotometer. FIG. 6 shows the characteristics of the antireflection film according to this example. The horizontal axis of FIG. 6 represents the wavelength (nm) of light incident on the antireflection film of this example, and the vertical axis represents the obtained reflectance (%). As shown in FIG. 6, the wavelength λ of light is 1545 nm ≦ λ including the L band.
The reflectance was 0.02% in the entire region of ≤1685 nm, and a characteristic of 0.1% or less was obtained. In addition, the insertion loss of the obtained Faraday rotator was 1545 nm ≦ λ ≦ 1685n.
When evaluated in the entire range of m, the loss was a stable value of 0.03 dB. Therefore, 1545 nm ≦ λ ≦
A Faraday rotator having excellent characteristics with low light reflectance and low insertion loss in the entire region of 1685 nm was obtained.
【0041】〔実施例5〕液相エピタキシャル法により
CaMgZr置換ガドリニウムガリウムガーネット単結
晶基板上に組成式がBi1.1Gd1.45Yb0.4Pb0.05F
e4.95Ge0.03Pt0.02O12となる磁性ガーネット単結
晶を育成した。次に波長λ=1750nmの光に対して
回転角45deg.となるように磁性ガーネット単結晶
を加工してファラデー回転子を形成した。板状に加工さ
れたファラデー回転子の両面に、Ta2O5、SiO2、
Ta2O5、SiO2の順でイオンアシストを加えた真空
蒸着法により薄膜を蒸着して、各層のnd/λの値が第
1層目で0.190、第2層目で0.443、第3層目
で0.325、第4層目で0.217となるよう調整
し、空気に対する反射防止膜を形成して光学部品とし
た。[Embodiment 5] A composition formula of Bi 1.1 Gd 1.45 Yb 0.4 Pb 0.05 F was formed on a CaMgZr-substituted gadolinium gallium garnet single crystal substrate by a liquid phase epitaxial method.
A magnetic garnet single crystal that became e 4.95 Ge 0.03 Pt 0.02 O 12 was grown. Next, with respect to the light having the wavelength λ = 1750 nm, the rotation angle is 45 deg. A Faraday rotator was formed by processing the magnetic garnet single crystal so that On both sides of the plate-shaped Faraday rotator, Ta 2 O 5 , SiO 2 ,
A thin film is deposited by a vacuum deposition method with ion assist in the order of Ta 2 O 5 and SiO 2 , and the nd / λ value of each layer is 0.190 for the first layer and 0.443 for the second layer. The third layer was adjusted to 0.325 and the fourth layer was adjusted to 0.217, and an antireflection film for air was formed to obtain an optical component.
【0042】この光学部品の片側面の反射防止膜の光反
射率を分光光度計で評価した。図7は、本実施例による
反射防止膜の特性を示している。図7の横軸は本実施例
の反射防止膜に入射させた光の波長(nm)を表し、縦
軸は、得られた反射率(%)を示している。図7に示す
ように、光の波長λが1680nm≦λ≦1820nm
の全領域で反射率は0.02%となり0.1%以下の特
性が得られた。また、得られたファラデー回転子の挿入
損失を1680nm≦λ≦1820nmの全領域で評価
したところ、損失は0.03dBで安定した数値を示し
ていた。従って、1680nm≦λ≦1820nmの全
領域で光の反射率と挿入損失の低い優れた特性のファラ
デー回転子が得られた。The light reflectance of the antireflection film on one side of this optical component was evaluated by a spectrophotometer. FIG. 7 shows the characteristics of the antireflection film according to this example. The horizontal axis of FIG. 7 represents the wavelength (nm) of the light incident on the antireflection film of this example, and the vertical axis represents the obtained reflectance (%). As shown in FIG. 7, the wavelength λ of light is 1680 nm ≦ λ ≦ 1820 nm
The reflectance was 0.02% over the entire area, and a characteristic of 0.1% or less was obtained. Further, when the insertion loss of the obtained Faraday rotator was evaluated in the entire region of 1680 nm ≦ λ ≦ 1820 nm, the loss was a stable value of 0.03 dB. Therefore, a Faraday rotator having excellent characteristics with low light reflectance and insertion loss in the entire region of 1680 nm ≦ λ ≦ 1820 nm was obtained.
【0043】〔比較例1〕液相エピタキシャル法により
CaMgZr置換ガドリニウムガリウムガーネット単結
晶基板上に組成式がBi1.1Gd1.45Yb0.4Fb0.05F
e4.95Ge0.03Pt0.02O12となる磁性ガーネット単結
晶を育成した。次に波長λ=1550nmの光に対して
回転角45deg.となるように磁性ガーネット単結晶
を加工してファラデー回転子を形成した。板状に加工さ
れたファラデー回転子の両面に、Ta2O5、SiO2の
順でイオンアシストを加えた真空蒸着法により薄膜を蒸
着して、空気に対する反射防止膜を形成して光学部品と
した。Comparative Example 1 A composition formula of Bi 1.1 Gd 1.45 Yb 0.4 Fb 0.05 F was formed on a CaMgZr-substituted gadolinium gallium garnet single crystal substrate by a liquid phase epitaxial method.
A magnetic garnet single crystal that became e 4.95 Ge 0.03 Pt 0.02 O 12 was grown. Next, with respect to the light having the wavelength λ = 1550 nm, the rotation angle is 45 deg. A Faraday rotator was formed by processing the magnetic garnet single crystal so that Thin films are vapor-deposited on both sides of the plate-shaped Faraday rotator by Ta 2 O 5 and SiO 2 in this order with ion assist, to form an antireflection film against air to form an optical component. did.
【0044】この光学部品の片側面の反射防止膜の光反
射率を分光光度計で評価した。図8は、比較例による反
射防止膜の特性を示している。図8の横軸は本比較例の
反射防止膜に入射させた光の波長(nm)を表し、縦軸
は、得られた反射率(%)を示している。図8に示すよ
うに、光の波長λが1480nmで反射率は0.16%
になり、λ=1620nmで反射率は0.15%以下の
特性となった。また、得られたファラデー回転子の挿入
損失を1480nm≦λ≦1620nmの全領域で評価
したところ、損失は0.03dBで安定した数値を示し
ていた。従って、1480nm≦λ≦1620nmの波
長帯域で損失は良好であるが、帯域境界付近の波長では
光の反射率が増大する傾向が認められ、戻り光が発生す
るため特性上の問題となった。The light reflectance of the antireflection film on one side of this optical component was evaluated by a spectrophotometer. FIG. 8 shows the characteristics of the antireflection film according to the comparative example. The horizontal axis of FIG. 8 represents the wavelength (nm) of the light incident on the antireflection film of this comparative example, and the vertical axis represents the obtained reflectance (%). As shown in FIG. 8, when the wavelength λ of light is 1480 nm, the reflectance is 0.16%.
And the reflectance was 0.15% or less at λ = 1620 nm. Further, when the insertion loss of the obtained Faraday rotator was evaluated in the entire region of 1480 nm ≦ λ ≦ 1620 nm, the loss was 0.03 dB, which was a stable value. Therefore, although the loss is good in the wavelength band of 1480 nm ≦ λ ≦ 1620 nm, the reflectance of light tends to increase at wavelengths near the band boundary, and return light is generated, which is a characteristic problem.
【0045】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、波長分割多重光通信で使用される広帯域の波長にお
いて、0.1%以下の低反射率のファラデー回転子用反
射防止膜が得られる。また、波長毎に作製される複数種
のファラデー回転子に対して同一の反射防止膜を成膜す
ることができるので生産性を向上させることができるよ
うになる。As described above, according to this embodiment, an antireflection film for a Faraday rotator having a low reflectance of 0.1% or less can be obtained in a broadband wavelength used in wavelength division multiplexing optical communication. . Further, since the same antireflection film can be formed on a plurality of types of Faraday rotators produced for each wavelength, productivity can be improved.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、広帯域で
低反射率が得られ低コストで容易に形成可能な反射防止
膜及びそれを用いた光学部品を実現できる。As described above, according to the present invention, it is possible to realize an antireflection film which has a low reflectance in a wide band and can be easily formed at low cost, and an optical component using the antireflection film.
【図1】本発明の一実施の形態による反射防止膜を磁性
ガーネット単結晶基板1の光入射/射出両面に形成した
状態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a state in which an antireflection film according to an embodiment of the present invention is formed on both sides of light incidence / emission of a magnetic garnet single crystal substrate 1.
【図2】本発明の一実施の形態の実施例1における反射
防止膜を磁性ガーネット単結晶基板1の光入射/射出両
面に形成した状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state in which an antireflection film in Example 1 of one embodiment of the present invention is formed on both light incident / exiting surfaces of a magnetic garnet single crystal substrate 1.
【図3】本発明の一実施の形態による実施例1に係る反
射防止膜の特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing characteristics of an antireflection film according to example 1 according to the embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施の形態による実施例2に係る反
射防止膜の特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing characteristics of an antireflection film according to example 2 according to the embodiment of the present invention.
【図5】本発明の一実施の形態による実施例3に係る反
射防止膜の特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing characteristics of an antireflection film according to example 3 according to the embodiment of the present invention.
【図6】本発明の一実施の形態による実施例4に係る反
射防止膜の特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing characteristics of an antireflection film according to example 4 according to the embodiment of the present invention.
【図7】本発明の一実施の形態による実施例5に係る反
射防止膜の特性を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing characteristics of an antireflection film according to example 5 according to the embodiment of the present invention.
【図8】比較例に係る反射防止膜の特性を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing characteristics of an antireflection film according to a comparative example.
1 磁性ガーネット単結晶基板 2 反射防止膜 1 Magnetic garnet single crystal substrate 2 Antireflection film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山沢 和人 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 Fターム(参考) 2H049 BA08 BA42 BB03 BC25 2H099 AA01 BA02 CA05 CA11 2K009 AA07 BB04 CC03 CC42 DD03 EE00 4K029 AA04 BA43 BA46 BB02 BC08 BD00 CA09 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kazuto Yamazawa 1-13-1, Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo -In DC Inc. F-term (reference) 2H049 BA08 BA42 BB03 BC25 2H099 AA01 BA02 CA05 CA11 2K009 AA07 BB04 CC03 CC42 DD03 EE00 4K029 AA04 BA43 BA46 BB02 BC08 BD00 CA09
Claims (13)
0を満たす第1のTa2O5層、0.02≦nd/λ≦
0.54を満たす第1のSiO2層、0.16≦nd/
λ≦0.38を満たす第2のTa2O5層、0.20≦n
d/λ≦0.29を満たす第2のSiO2層がこの順に
積層されていること(但し、λは透過光の波長、nは各
層の屈折率、dは各層の膜厚である)を特徴とする反射
防止膜。1. On the substrate surface, 0.17 ≦ nd / λ ≦ 0.8
First Ta 2 O 5 layer satisfying 0, 0.02 ≦ nd / λ ≦
First SiO 2 layer satisfying 0.54, 0.16 ≦ nd /
Second Ta 2 O 5 layer satisfying λ ≦ 0.38, 0.20 ≦ n
A second SiO 2 layer satisfying d / λ ≦ 0.29 is laminated in this order (where λ is the wavelength of transmitted light, n is the refractive index of each layer, and d is the film thickness of each layer). Characteristic anti-reflection film.
る反射防止膜。2. The antireflection film according to claim 1, wherein the opposite surface side of the substrate surface is in contact with air.
て、 前記透過光の波長λを中心として、λ±70nmの波長
帯域で反射率が0.1%以下となることを特徴とする反
射防止膜。3. The antireflection film according to claim 1, wherein the reflectance is 0.1% or less in a wavelength band of λ ± 70 nm centered on the wavelength λ of the transmitted light. Antireflection film.
ことを特徴とする反射防止膜。4. The antireflection film according to claim 3, wherein the wavelength λ is 1310 nm ≦ λ ≦ 1750 nm.
て、 前記ガーネット単結晶の光入射面及び光射出面に、請求
項1乃至4のいずれか1項に記載の反射防止膜が形成さ
れていることを特徴とする光学部品。5. An optical component using a garnet single crystal, wherein the antireflection film according to any one of claims 1 to 4 is formed on a light incident surface and a light emitting surface of the garnet single crystal. An optical component characterized in that
Yb、Er、Ho、Dy、Tb、Gd、Eu、Sm、N
d、Pr、Ce、La、Pb、Caの一種類以上の元
素、Mは、Ga、Al、Sc、In、Si、Ge、T
i、Au、Irの一種類以上の元素で、a及びxは、
1.0≦a≦2.4、0<x≦1.5を満足する。)で
表されることを特徴とする光学部品。6. The optical component according to claim 5, wherein said garnet single crystal, Bi a A 3-a Fe 5-x M x O 12 ( wherein, A represents, Y, Lu,
Yb, Er, Ho, Dy, Tb, Gd, Eu, Sm, N
d, Pr, Ce, La, Pb, one or more elements of Ca, M is Ga, Al, Sc, In, Si, Ge, T
i, Au, Ir are one or more kinds of elements, and a and x are
1.0 ≦ a ≦ 2.4 and 0 <x ≦ 1.5 are satisfied. ) An optical component characterized by being represented by.
r、Dy、Tb、Sm、Nd、Prの一種類以上の元
素、Bは、Y、Lu、Yb、Ho、Gd、Ce、La、
Pb、Caの一種類以上の元素、Mは、Ga、Al、S
c、In、Si、Ge、Ti、Au、Irの一種類以上
の元素で、a、b及びxは、1.0≦a≦2.4、0≦
a≦0.1、0<x≦1.5を満足する。)で表される
ことを特徴とする光学部品。7. The optical component of claim 5, wherein said garnet single crystal, Bi a A b B 3- ab Fe 5-x M x O 12 ( wherein, A is, E
One or more elements of r, Dy, Tb, Sm, Nd, Pr, B is Y, Lu, Yb, Ho, Gd, Ce, La,
One or more elements of Pb and Ca, M is Ga, Al, S
One or more elements of c, In, Si, Ge, Ti, Au, and Ir, and a, b, and x are 1.0 ≦ a ≦ 2.4, 0 ≦.
It satisfies a ≦ 0.1 and 0 <x ≦ 1.5. ) An optical component characterized by being represented by.
学部品において、 光の波長λが、1460nm≦λ≦1530nmの全領
域で光の反射率が0.1%以下となることを特徴とする
光学部品。8. The optical component according to claim 5, wherein the light reflectance is 0.1% or less in the entire region where the wavelength λ of light is 1460 nm ≦ λ ≦ 1530 nm. Optical components characterized by.
学部品において、 光の波長λが、1530nm≦λ≦1565nmの全領
域で光の反射率が0.1%以下となることを特徴とする
光学部品。9. The optical component according to claim 5, wherein the light reflectance is 0.1% or less in the entire wavelength region λ of 1530 nm ≦ λ ≦ 1565 nm. Optical components characterized by.
光学部品において、 光の波長λが、1565nm≦λ≦1625nmの全領
域で光の反射率が0.1%以下となることを特徴とする
光学部品。10. The optical component according to claim 5, wherein the light reflectance is 0.1% or less in the entire region where the wavelength λ of light is 1565 nm ≦ λ ≦ 1625 nm. Optical components characterized by.
の光学部品において、 前記ガーネット単結晶は、ファラデー回転子として用い
られていることを特徴とする光学部品。11. The optical component according to any one of claims 5 to 10, wherein the garnet single crystal is used as a Faraday rotator.
たファラデー回転子を有する光アイソレータであって、 前記反射防止膜は、請求項1乃至4のいずれか1項に記
載の反射防止膜であることを特徴とする光アイソレー
タ。12. An anti-reflection film according to claim 1, wherein the anti-reflection film is an optical isolator having a Faraday rotator formed on a light incident / exiting surface. An optical isolator characterized by being a film.
たファラデー回転子を有する光アッテネータであって、 前記反射防止膜は、請求項1乃至4のいずれか1項に記
載の反射防止膜であることを特徴とする光アッテネー
タ。13. An anti-reflection coating according to claim 1, wherein the anti-reflection coating is a light attenuator having a Faraday rotator formed on a light incidence / emission surface. An optical attenuator characterized by being a film.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002070454A JP2003270404A (en) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | Antireflection film and optical parts using the same |
US10/347,264 US6853473B2 (en) | 2002-01-24 | 2003-01-21 | Faraday rotator and optical device comprising the same, and antireflection film and optical device comprising the same |
CNB031012841A CN1308739C (en) | 2002-01-24 | 2003-01-24 | Farady rotator and optical device comprising same, and antireflection film and optical device comprising same |
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JP2002070454A JP2003270404A (en) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | Antireflection film and optical parts using the same |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2002070454A Withdrawn JP2003270404A (en) | 2002-01-24 | 2002-03-14 | Antireflection film and optical parts using the same |
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- 2002-03-14 JP JP2002070454A patent/JP2003270404A/en not_active Withdrawn
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