図1は本願発明の実施の形態1にかかる偏� �ガラスの説明図であって図1(a)が本実施の形� ��1にかかる偏光ガラスの部分断面図であり図 1(b)が本実施の形態1にかかる偏光ガラスの偏� ��作用を行う光の進行方向における銀等の金� ��粒子の濃度分布を示す図である。図1に示さ れるように、本実施の形態1に係る偏光ガラ� �1は、ガラス基体としてのガラス基板2中に、 形状異方性を有する金属微粒子3が配向して� �散されているものである。この金属微粒子3� ��寸法は、長手方向が50~210nm、長手方向と直� �する方向が、10~30nm程度である。

 前記金属微粒子3は、図に示されるように長 手方向が偏光作用を受ける光Lの進行方向(厚� ��方向)に対して直交する方向を向いているも のである。また、図1(b)に示されるように、� �光作用を行う光の進行方向における金属粒� �の濃度分布は、ガラス基板2の一方の側の表� ��近傍及び他方の側の表面近傍ではほぼゼロ� ��あり、前記ガラス基板2の一方の側から他方 の側へ向かうにしたがって次第に増加してい き、前記ガラス基板2のほぼ中央部近傍で最� �になり、次に他方の側に向かうに従って次� �に減少する分布を有している。中央部近傍� �おける濃度は、1×10 ⁸ ~1×10 ¹²  個/mm ³ 程度であればよい。偏光ガラス1の厚さt1は、 0.03~0.6mm、金属粒子の存在する領域4の厚さt2� �、5~30μmである。

 図2は実施の形態1にかかる偏光ガラス1の� ��造工程の説明図である。以下、図2を参照に しながら実施の形態1にかかる偏光ガラス1の� ��造工程を説明する。まず、図5に示される従 来の偏光ガラス10を2枚作製する(図2(a)参照)。 次に、2枚の偏光ガラス10同士を形状異方性金 属粒子の配向が一致するように互いの表面を 対向し密着させる(図2(b)参照)。次いで、密着 されていない表面近傍にある金属微粒子含有 層14を研磨やエッチング等で取り除く(図2(c)� �照)。これにより、実施の形態1にかかる偏光 ガラス1を得ることができる。

 ここで、従来の偏光ガラス10に、形状異� �性金属粒子の長手方向に平行な直線偏波を� �射すると、表面付近での高濃度の金属の存� �により、比較的高い反射率が生じ、反射光� �発生する。これは、ガラス表面の金属微粒� �濃度が高くなっているので、鏡による反射� �似て、高い反射率を示すと考えられる。こ� �に対して、本実施の形態にかかる偏光ガラ� �1では、表面での金属による反射はなく、直� ��偏波は偏光ガラス1の内部に入射してゆき、 緩やかな金属微粒子濃度の増加に伴い、反射 率は次第に増加するが、金属微粒子のプラズ マ吸収で直線偏波の強度も除々に減少してゆ くので、高濃度の金属含有箇所(接合面)に達� ��ても、その反射光強度は従来型と比べて弱� ��ものとなる。

 図3は実施の形態2にかかる偏光ガラスの� �明図であって図3(a)が実施の形態2にかかる偏 光ガラスの部分断面図であり図3(b)が実施の� �態2にかかる偏光ガラスの偏光作用を行う光� ��進行方向における金属粒子の濃度分布を示� ��図である。図3に示されるように、この実施 の形態2に係る偏光ガラス1も上述の実施の形� ��1に係る偏光ガラスと同様に、イオン交換法 を用いて両主表面近傍に形状異方性金属粒子 層を形成させた従来の偏光ガラスを2枚密着� �せて作製したものであるが、その用いる2枚� ��偏光ガラスが、上記実施の形態1の場合と異 なるものである。

 すなわち、この実施の形態2で用いる2枚� �偏光ガラスは、最表面での形状異方性金属� �子濃度を2段イオン交換法などで比較的低く� ��、最表面から数μm内部で形状異方性金属粒� ��濃度が最高となり、そこから内部にかけて� ��々に濃度が低下してゆく偏光ガラスで、金� ��微粒子濃度分布の変化が、最表面から金属� ��粒子濃度の最高箇所にいたるまでの変化よ� ��、金属微粒子濃度の最高箇所から内部方向� ��該濃度が実質的にゼロとなる箇所にいたる� ��での変化のほうが緩やかになっているもの� ��ある。この実施の形態にかかる偏光ガラス� ��、金属粒子の濃度分布の変化が緩やかであ� ��ので、さらに光の反射を小さく抑えること� ��可能になる。

 以下、実施例によって本発明をより具体的� ��説明する。
(実施例1)
 硝酸ナトリウムと硝酸銀をwt%で2:1に混合し� ��溶融塩を450℃に加熱し、厚さ2mmの市販の白� ��ガラスを50時間浸漬し、ガラス中のナトリ� �ムと溶融塩中の銀イオンをイオン交換した� �続いて、このイオン交換した白板ガラスを� �650℃で10時間熱処理し、約45μmの球形の銀微� ��子を析出させた。白板ガラスの両表面から� ��さ30μmにわたり、この銀微粒子が確認され� �。

 続いて、この銀微粒子を析出させたガラ� ��板を、約700℃に加熱して延伸した。得られ� ��ガラステープは、厚さ0.2±0.03mmで銀を含有� �ている層は、両表面から3μmの深さだった。� ��のガラステープから延伸方向に平行に10mm角 に切り出したガラス片を試料(C)とした(従来� �偏光ガラスに対応)。

 2枚の試料(C)の延伸方向を正確に揃えて銀 含有層同士を低融点ガラスを介して加熱密着 させた。さらに、このガラス片の貼り合わせ をしなかった2面の表面を研磨で均等に落と� �、厚さを0.2mmtとし、試料(A)とした(実施の形� ��1の偏光ガラスに対応)。試料(A)は、研磨に� �り、ガラス両表面の銀含有層は完全に除去� �れ、厚さの中央部分の貼り合わせた部分に� �含有層を有するだけとなった。また厚さ精� �は、0.2±0.002mmだった。

 また、試料(C)の一つの主表面を研磨して� ��粒子が含まれる層を除去し、この片面研磨� ��厚さを0.1mmtとしたガラス片を2枚作成した。 このガラス片2枚を、延伸方向を正確に揃え� �銀含有層同士を低融点ガラスを介して加熱� �着させ、試料(B)とした(実施の形態2の偏光ガ ラスに対応)。試料(B)は、研磨により、ガラ� �両表面の銀含有層は完全に除去され、厚さ� �中央部分の貼り合わせた部分に銀含有層を� �するだけとなった。また厚さ精度は、0.2±0.0 05mmだった。

 次に、1.31μmのLD光源を用いて、ガラス試料( A)、(B)、(C)の消光比を測定した。消光比は、� ��式で表わされる。
  消光比=-10Log(Pout/Pin)  〔dB〕
 通常の反射率が0.15%程度の偏光ガラスで、� �光比が45dB以上あっても、ガーネット結晶の� ��転角の精度や2枚の偏光ガラスの貼り合わせ 精度によって、光アイソレーターのアイソレ ーションは35dB程度になるのが一般的である� �

 次に、試料(A)、(B)、(C)の反射率を測定し� ��結果を示す。図4は試料(A)、(B)、(C)の反射率 の測定に用いた測定系を示す図である。図4� �示されるように、光源65からの光は、グラン トンプソンプリズム61を通して一方向の直線� ��波に変換され、無偏光分波器62を通して測� �試料64に入射される。ここで、反射光がある 場合には、反射光は再び無偏光分波器62に入� ��し、検出器63の方向Cに回折し、検出器63に� �って検出される。

 はじめに、Al(アルミニウム)をコートした反 射板をマッチングオイル66を介して測定試料6 4の配置位置に置き、検出器63に入射される反 射光強度を測定する。次に測定する偏光ガラ ス(測定試料)64を入射する直線偏波を吸収す� �向き(延伸方向と平行)にマッチングオイル66� ��介して測定試料64の配置位置に置き、透過� �bが最小になる角度での反射光を測定する。� ��こでマッチングオイル66は、材質の屈折率� �による反射の影響を無くす働きをしている� �はじめに測定したAlコート反射板の反射光強 度P(Al)に対する、各偏光ガラス試料の反射光P (g)の割合から反射率Rを次式によって算出し� �。
 R=P(g)/P(Al)

 その後、試料(A)、(B)、(C)をそれぞれ2枚と45� ��偏波面が回転するガーネット結晶、永久磁� ��を用いて、光アイソレーターを組み上げ、� ��れぞれのアイソレーション値を測定した。� ��れらの結果を、上記測定した試料(A)、(B)、( C)の反射率とともに表1に示す。

(実施例2)
 実施例1と同様にイオン交換し、熱処理して 銀微粒子を析出させたガラス板2枚を、銀微� �子を含有する層同士を、低融点ガラスを介� �て加熱密着させた。このガラス板を約710℃� �加熱延伸して、厚さ0.4±0.05mmのガラステープ を得た。このガラステープから延伸方向に平 行に10mm角に切り出し、両表面を均等に研磨� �て、厚さ0.2mmtに仕上げ、試料(D)とした。試� �(D)は、研磨により、ガラス両表面の銀含有� �は完全に除去され、厚さの中央部分の貼り� �わせた部分に銀含有層を約6μmの厚さで有す� ��だけとなった。また試料(D)の厚さ精度は、0 .2±0.002mmだった。

 実施例1と同様に、試料(D)の消光比、反射率 、を測定し、2枚の試料(D)を用いて、実施例1� ��同様に光アイソレーターを作製し、アイソ� ��ーションを測定した。これらの結果を後述� ��表2に示す。上記ガラステープから延伸方向 に平行に5mm角に切り出し、両表面を均等に研 磨して、厚さ30μmに仕上げ、試料(E)とした。� ��料(E)の厚さ精度は、30±8μmだった。また、� �料(E)と同様に、研磨によりガラス両表面の� �含有層は完全に除去され、厚さの中央部分� �貼り合わせた部分に銀含有層を約6μmの厚さ� ��有するだけだった。
 試料(E)の消光比と反射率を実施例1と同様に 測定し、2枚の試料(E)を用いて、実施例1と同� ��に光アイソレーターを作製し、アイソレー� ��ョンを測定した。結果を後述する表2に示す 。

(実施例3)
 厚さ1.5mmの白板を実施例1と同様にイオン交� ��し、このガラス板2枚を、イオン交換面同士 を対向させ、平坦なアルミナ板に載せ、約2Kg のセラミック板の重しをしながら、650℃で10� ��間の熱処理をした。2枚のガラス板は融着さ れており、ガラス板厚は、2.8mmtだった。この 融着ガラス板の両表面では、深さ30μmにわた� ��、約50μmのほぼ球形の銀微粒子が析出して� �た。またこの融着ガラス板の厚さの中央部� �では、厚さ約60μmにわたり、約45μmのほぼ球� ��の銀微粒子が析出していた。

 続いて、この銀微粒子を析出させた融着� ��ラス板を、約710℃に加熱して延伸した。得� ��れたガラステープは、厚さ0.28±0.03mmだった� ��このガラステープから延伸方向に平行に10mm 角に切り出し、フッ酸水溶液のエッチング液 に浸漬し、両表面を均等にエッチングして、 厚さ0.2mmtに仕上げ、試料(F)とした。試料(F)は 、エッチングにより、ガラス両表面の銀含有 層は完全に除去され、厚さの中央部分の融着 した部分に銀含有層を約6μmの厚さで有する� �けとなった。また試料(F)の厚さ精度は、0.2± 0.01mmだった。実施例1と同様に、消光比、反� �率、を測定し、2枚の試料(F)を用いて、実施� ��1と同様に光アイソレーターを作製し、アイ ソレーションを測定した。結果を後述する表 2に示す。

(実施例4)
 厚さ1.1mmの白板の片表面にCr膜を厚さ0.5μmの 厚さで蒸着した後、該白板を実施例1と同様� �イオン交換した。続いて、イオン交換面を� �酸テープでマスキングし、Cr膜のみを硫酸と フッ酸の混酸で剥離した後、耐酸テープを取 り、イオン交換面同士を対向させ、実施例3� �同様に熱処理して、2枚のガラスを融着する� ��と同時に銀微粒子を析出させた。この融着� ��ラス板の厚さは、2.0mmtで、両表面では、銀� ��粒子は全く析出していなかった。またこの� ��着ガラス板の厚さの中央部分では、厚さ約6 0μmにわたり、約45μmのほぼ球形の銀微粒子が 析出していた。

 次に、この銀微粒子を析出させた融着ガ� ��ス板を、約700℃に加熱して延伸した。得ら� ��たガラステープは、厚さ0.2±0.03mmだった。� �のガラステープから延伸方向に平行に10mm角� ��切り出し、試料(G)とした。試料(G)は、厚さ� ��中央部分の融着した部分に銀含有層を約6μm の厚さで有するだけだった。実施例1と同様� �、消光比、反射率、を測定し、2枚の試料(G)� ��用いて、実施例1と同様に光アイソレーター を作製し、アイソレーションを測定した。結 果を後述する表2に示す。

(実施例5)
 硝酸ナトリウムと硝酸銀をwt%で4:1に混合し� ��溶融塩を480℃に加熱し、厚さ2mmの市販の白� ��ガラスを150時間浸漬し、ガラス中のナトリ� ��ムと溶融塩中の銀イオンをイオン交換した� ��続いて、このイオン交換した白板ガラスを� ��400℃の硝酸ナトリウムの溶融塩中に70時間� �漬し、ガラス表面近くの銀イオン濃度を低� �させた後、水素雰囲気下で620℃の温度で10時 間熱処理し、約50μmの球形の銀微粒子を析出� ��せた。白板ガラスの両表面から深さ90μmに� �たり、この銀微粒子が確認された。続いて� �この銀微粒子を析出させたガラス板を、約70 0℃に加熱して延伸した。得られたガラステ� �プは、厚さ0.2±0.03mmで銀を含有している層は 、両表面から9μmの深さだった。銀粒子濃度� �、最表面から3μm内部の箇所で最大となり、� ��れから内部方向にかけて除々に該濃度は減� ��し、最表面から9μmの箇所で銀濃度は実質的 にゼロになった。

 このガラステープから延伸方向に平行に1 0mm角に切り出したガラス片を試料(I)とした。 試料(I)の一つの主表面を研磨で落とし、片面 研磨で厚さを0.1mmtとしたガラス片を2枚作成� �た。このガラス片2枚を、延伸方向を正確に� ��えて銀含有層同士をUV光硬化型樹脂を使用� �て密着させ、試料(H)とした。試料(H)は、研� �により、ガラス両表面の銀含有層は完全に� �去され、厚さの中央部分の貼り合わせた部� �に銀含有層を有するだけとなった。また厚� �精度は、0.2±0.003mmだった。実施例1と同様に� ��試料(H)、(I)の消光比、反射率、を測定した� ��また、2枚の試料(H)と2枚の試料(I)を用いて� �実施例1と同様にそれぞれ光アイソレーター� ��作製し、アイソレーションを測定した。結� ��を表2に示す。