結(jié)晶體、具有該結(jié)晶體的光學(xué)裝置及結(jié)晶體的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及結(jié)晶體、具有該結(jié)晶體的光學(xué)裝置及結(jié)晶體的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在法拉第旋光器、起偏器、波長變換元件、激光晶體、透鏡、波片、分束器、電光學(xué)元 件、聲光學(xué)元件等的光學(xué)裝置中，使用由結(jié)晶構(gòu)成的結(jié)晶體。這樣的結(jié)晶體一般具有相互對(duì) 置并使光通過的一對(duì)光通過面和連結(jié)一對(duì)光通過面的至少一個(gè)的側(cè)面。
[0003] 例如在下述專利文獻(xiàn)1中公開了使用這樣的結(jié)晶體作為法拉第旋光器。
[0004] 先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2012 - 208490號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 但是，上述專利文獻(xiàn)1中記載的結(jié)晶體在消光比方面不能說一定良好，仍具有改 善的余地。
[0008] 本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于提供能夠?qū)崿F(xiàn)良好的消光比的結(jié)晶體、 具有該結(jié)晶體的光學(xué)裝置及結(jié)晶體的制造方法。
[0009] 本發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行深入研究，結(jié)果認(rèn)為，在上述專利文獻(xiàn)1中記載 的法拉第旋光器中，根據(jù)以下理由而得不到良好的消光比。即，在上述專利文獻(xiàn)1中，法 拉第旋光器由單晶構(gòu)成的情況下，該法拉第旋光器通過對(duì)柱狀的試樣的兩端面進(jìn)行研磨加 工，同時(shí)對(duì)試樣的外圓表面實(shí)施外圓磨削加工而得到。此時(shí)，通過外圓磨削加工而向法拉第 旋光器的外圓表面導(dǎo)入在內(nèi)部產(chǎn)生殘留應(yīng)力的位錯(cuò)。另一方面，試樣的兩端面通過研磨加 工被研磨，由此位錯(cuò)的密度大幅減少。這里，位錯(cuò)在法拉第旋光器的光通過面產(chǎn)生雙折射。 因此，本發(fā)明人認(rèn)為，法拉第旋光器的兩端面的位錯(cuò)密度與外圓表面的位錯(cuò)密度之比變得 過大是無法得到良好的消光比的原因。另外，本發(fā)明人認(rèn)為上述影響消光比的原因，不僅對(duì) 法拉第旋光器，在具有一對(duì)光通過面和連結(jié)它們的側(cè)面且要求良好的消光比的其他光學(xué)用 途也適用。因此，本發(fā)明人進(jìn)一步反復(fù)深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在結(jié)晶體中一對(duì)光通過面的位 錯(cuò)密度與連結(jié)這些一對(duì)光通過面的側(cè)面的位錯(cuò)密度之比在特定范圍，在解決上述課題方面 尤為重要，從而完成本發(fā)明。
[0010] S卩，本發(fā)明的結(jié)晶體由結(jié)晶構(gòu)成，具有相互對(duì)置并使光通過的一對(duì)光通過面和連 結(jié)上述一對(duì)光通過面的至少一個(gè)側(cè)面，上述光通過面的位錯(cuò)密度A(個(gè)/cm2)和上述側(cè)面的 位錯(cuò)密度B(個(gè)/cm2)之比即B/A滿足下述通式：
[0011] 1 彡（B/A)彡 3600 (1)。
[0012] 根據(jù)該結(jié)晶體，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的消光比。
[0013] 關(guān)于通過本發(fā)明的結(jié)晶體能夠得到上述效果的理由，本發(fā)明人推測如下。
[0014] S卩，通過使光通過面的位錯(cuò)密度A(個(gè)/cm2)和側(cè)面的位錯(cuò)密度B之比（B/A)在上 述范圍，從而能夠充分抑制在與光向光通過面入射的方向正交的面發(fā)生雙折射，即正交的2 個(gè)方向的折射率之差變大，并且入射的直線偏振光很難變成橢圓偏振光。其結(jié)果，本發(fā)明人 推測能夠?qū)崿F(xiàn)良好的消光比。
[0015] 另外，本發(fā)明的一種光學(xué)裝置，具有結(jié)晶體。
[0016] 根據(jù)該光學(xué)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的消光比。
[0017] 上述光學(xué)裝置可以進(jìn)一步具備：起偏器，以與上述結(jié)晶體的上述一對(duì)光通過面中 的一方光通過面對(duì)置的方式配置；檢偏器，以與上述結(jié)晶體的上述一對(duì)光通過面中的另一 方光通過面對(duì)置的方式配置；磁場施加裝置，對(duì)上述結(jié)晶體施加磁場。
[0018] 另外，本發(fā)明的結(jié)晶體的制造方法，制造由結(jié)晶構(gòu)成的結(jié)晶體，上述結(jié)晶體具有相 互對(duì)置并使光通過的一對(duì)光通過面和連結(jié)上述一對(duì)光通過面的至少一個(gè)側(cè)面，上述結(jié)晶體 的制造方法包括：準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備由上述結(jié)晶構(gòu)成且用于得到上述結(jié)晶體的被加工材料； 切割工序，切割上述被加工材料而得到上述結(jié)晶體，在上述切割工序中，除去包含通過上述 被加工材料的切割而新顯現(xiàn)的切割面的表層部而形成上述結(jié)晶體，在上述切割工序中，上 述表層部含有位錯(cuò)，以使上述光通過面的位錯(cuò)密度A(個(gè)/cm2)和上述側(cè)面的位錯(cuò)密度B(個(gè) /cm2)之比即B/A滿足下述通式的方式除去上述表層部。
[0019] 1 彡（B/A)彡 3600 (1)
[0020] 上述制造方法，具體而言，制造由結(jié)晶構(gòu)成的結(jié)晶體，上述結(jié)晶體具有相互對(duì)置并 使光通過的一對(duì)光通過面和連結(jié)上述一對(duì)光通過面的至少一個(gè)側(cè)面，上述結(jié)晶體的制造方 法包括：準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備由上述結(jié)晶構(gòu)成且具有至少一個(gè)用于得到上述結(jié)晶體的結(jié)晶部的 被加工材料，并且該加工材料的上述結(jié)晶部具有上述一對(duì)光通過面；切割工序，在切割上述 被加工材料而得到上述結(jié)晶部之后得到上述結(jié)晶體的過程中，除去包含通過上述被加工材 料的切割而新顯現(xiàn)的切割面的表層部而形成上述側(cè)面，并得到上述結(jié)晶體，在上述切割工 序中，上述表層部含有位錯(cuò)，以使上述光通過面的位錯(cuò)密度A(個(gè)/cm2)和上述側(cè)面的位錯(cuò) 密度B(個(gè)/cm2)之比即B/A滿足下述通式的方式除去上述表層部。
[0021] 1 彡（B/A)彡 3600 (1)
[0022] 在這里，結(jié)晶部是指處于僅除去其表層部就能夠得到結(jié)晶體的狀態(tài)的部分。
[0023] 根據(jù)上述制造方法，可得到能夠?qū)崿F(xiàn)良好的消光比的結(jié)晶體。
[0024] 上述切割工序中，上述表層部所含的位錯(cuò)是通過例如上述被加工材料的切割或者 對(duì)上述切割面進(jìn)行磨削而產(chǎn)生的位錯(cuò)。
[0025] 上述切割工序中，優(yōu)選通過研磨除去上述表層部。
[0026] 該情況下，與通過磨削除去表層部的情況相比，能夠有效地降低位錯(cuò)密度，并能夠 有效地制造結(jié)晶體。
[0027] 優(yōu)選上述（B/A)為1~1000。
[0028] 該情況下，與（B/A)不在上述范圍的情況相比較，能夠?qū)崿F(xiàn)更加良好的消光比。
[0029] 優(yōu)選上述（B/A)為1。
[0030] 該情況下，與（B/A)大于1的情況或小于1的情況相比，能夠?qū)崿F(xiàn)更加良好的消光 比。
[0031] 優(yōu)選上述結(jié)晶為單晶。該情況下，由于結(jié)晶體中不存在晶界，因此與結(jié)晶為多晶的 情況相比，結(jié)晶體的透射率變得更高。另外，與結(jié)晶為多晶的情況相比，結(jié)晶體能夠具有更 尚的抗激光性。
[0032] 上述單晶優(yōu)選為鋱?鈧?鋁·石榴石型單晶、鋱?鈧?镥?鋁?石榴石型單晶、 鋱?鎵?石榴石型單晶、或者鋱?鋁?石榴石型單晶。
[0033] 應(yīng)予說明，本發(fā)明中，一對(duì)光通過面的位錯(cuò)密度A(個(gè)/cm2)可以說是一對(duì)光通過 面的位錯(cuò)密度的平均值。即，一對(duì)光通過面的位錯(cuò)密度A(個(gè)/cm2)按下述式定義。
[0034] -對(duì)光通過面的位錯(cuò)密度A(個(gè)/cm2)=( -方光通過面的位錯(cuò)密度A+另一方光 通過面的位錯(cuò)密度A)/2
[0035] 另外，本發(fā)明中，對(duì)于至少一個(gè)側(cè)面的位錯(cuò)密度B(個(gè)/cm2)而言，側(cè)面為多個(gè)的情 況下，可以說是其多個(gè)側(cè)面的位錯(cuò)密度的平均值。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明，提供能夠?qū)崿F(xiàn)良好的消光比的結(jié)晶體、具有結(jié)晶體的光學(xué)裝置及結(jié) 晶體的制造方法。
【附圖說明】
[0037] 圖1是表示本發(fā)明的結(jié)晶體的一個(gè)實(shí)施方式的簡圖。
[0038] 圖2是表示為了制造圖1的結(jié)晶體而使用的被加工材料的一個(gè)例子的立體圖。
[0039] 圖3是表示從圖2的被加工材料中切出的結(jié)晶成型加工體的立體圖。
[0040] 圖4是表示圖3的結(jié)晶成型加工體的局部截面圖。
[0041] 圖5是表示將圖3的結(jié)晶成型加工體切斷而得的結(jié)晶部的立體圖。
[0042] 圖6是表示圖5的結(jié)晶部的局部截面圖。
[0043] 圖7是表示為了制造圖1的結(jié)晶體而使用的被加工材料的另一個(gè)例子的立體圖。
[0044] 圖8是表示從圖7的被加工材料切出的結(jié)晶成型加工體的立體圖。
[0045] 圖9是表示為了制造圖2和圖7的被加工材料而使用的單晶錠的一個(gè)例子的俯視 圖。
[0046] 圖10是表示從圖9的單晶錠中切出的圓片部的截面圖。
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