[发明专利]氧化物及磁光学设备

说明书

技术领域

本发明涉及氧化物及磁光学设备。更具体来说，涉及适于构成光隔离器等磁光学设备的氧化物及具备所述氧化物的磁光学设备。

背景技术

近年来，随着激光加工机的进展，利用了光与磁的相互作用的磁光学设备受到关注。作为其中之一有隔离器，它能抑制如下的现象，即，从激光源中激发出的光一旦由中途的光学系统反射而回到光源，就会扰乱从激光源中激发出的光，从而形成不稳定的激发状态。由此，利用该作用，将光隔离器配置于激光源与光学部件之间而加以利用。

光隔离器具有法拉第旋转器(日语：フアラデ一回転子)、配置于法拉第旋转器的光入射侧的起偏器、和配置于法拉第旋转器的光出射侧的检偏器这3个部件。光隔离器利用了如下性质的所谓法拉第效应，即，在对法拉第旋转器与光的行进方向平行地施加了磁场的状态下，一旦向法拉第旋转器射入光，则在法拉第旋转器中偏光面就会旋转。即，在入射光当中，具有与起偏器相同的偏光面的光穿过起偏器，射入法拉第旋转器。该光在法拉第旋转器中被相对于光的行进方向旋转正45度而射出。

与之不同，从与入射方向相反方向射入法拉第旋转器的返回光在最先穿过检偏器时，只有具有与检偏器相同的偏光面的成分的光透过检偏器，射入法拉第旋转器。然后在法拉第旋转器中，返回光的偏光面被从最先的正45度再旋转正45度，因此形成与起偏器成正90度的直角的偏光面，因而返回光无法透过起偏器。

在作为如上所述的光隔离器的法拉第旋转器使用的材料中，需要法拉第效应大，并且需要在其所用的波长下透过率高。

近年来，作为激光加工机，多采用使用了光纤激光器的装置。该激光器的激发波长是0.9～1.1μm，作为在该波长下法拉第效应大、透过率高的材料，使用铽镓石榴石单晶(简称：TGG)、或者铽铝石榴石单晶(简称：TAG)等(参照专利文献1)。

法拉第旋转角θ以下述式(A)表示。

θ＝V*H*L    (A)

式(A)中，V是维尔德常数，是由法拉第旋转器的材料决定的常数，H是磁场的大小，L是法拉第旋转器的长度。在作为光隔离器使用的情况下，以使θ＝45度的方式来决定L。

由此，决定光隔离器的大小的要因是维尔德常数、磁场的大小。铽镓石榴石单晶的维尔德常数是0.13min/(Oe·cm)，铽铝石榴石单晶的维尔德常数是0.14min/(Oe·cm)。如果使用这些单晶，将磁场的大小设为10,000Oe，则为使入射光的偏光面旋转正45度，就需要20～25mm的长度。由此，由于使用该大小的法拉第旋转器，还需要在法拉第旋转器的两侧，安装例如由金红石晶体等构成的起偏器、检偏器，因此光隔离器的大小就是大约70mm以上的大小。为了将光纤激光器的模块的大小小型化，需要将该光隔离器小型化，因此需要开发能够缩短作为其构成部件的法拉第旋转器的材料。

另一方面，作为每个单位长度的法拉第旋转角度大的材料，有含有铁(Fe)的钇铁石榴石(通称：YIG)单晶(参照专利文献2)，这些材料在波长0.9μm具有大的光吸收，在波长0.9～1.1μm会出现该吸收的影响，因此在该区域中，前面所述的材料不适于使用。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-089797号公报

专利文献2：日本特开2000-266947号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于，提供一种含有氧化铽的氧化物，其在波长1.06μm区域(0.9～1.1μm)中的维尔德常数大，并且具有高透明性。本发明的进一步的目的在于，提供一种适用于加工机用光纤激光器中的小型化了的磁光学设备。

解决课题的手段

本发明的上述课题可以利用以下的<1>、<4>、<7>及<8>中记载的途径来解决。与作为优选的实施方式的<2>、<3>、<5>、<6>及<9>一起记载如下。

<1>一种氧化物，其特征在于，含有以下述式(I)表示的氧化物作为主成分，波长1.06μm处的维尔德常数为0.18min/(Oe·cm)以上，并且波长1.06μm、光路长度3mm时的透过率70％以上。

(Tb_xR_1-x)₂O₃    (I)

(式(I)中，x为0.4≤x≤1.0，R包含选自钪、钇、镧、铕、钆、镱、钬、以及镥中的至少一种元素。)