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光アイソレータ

国内特許コード P150012628
整理番号 S2014-0224-N0
掲載日 2015年11月26日
出願番号 特願2013-267840
公開番号 特開2015-125186
出願日 平成25年12月25日(2013.12.25)
公開日 平成27年7月6日(2015.7.6)
発明者
  • 清水 大雅
出願人
  • 国立大学法人東京農工大学
発明の名称 光アイソレータ
発明の概要 【課題】光の伝搬損失を考慮して光アイソレータを設計する。
【解決手段】下部クラッド層と、下部クラッド層上に配置された光導波路層と、光導波路層上に配置されたバッファ層と、バッファ層上の一部に配置され、バッファ層との界面においてプラズモン導波路を形成する強磁性金属層とを備え、バッファ層は、進み光の伝搬損失および戻り光の伝搬損失により定まる性能指数が極大値となる膜厚を有する光アイソレータを提供する。また、性能指数は、戻り光の伝搬損失が進み光の伝搬損失より大きいほど高くなり、且つ、進み光および戻り光の伝搬損失の和が小さいほど高くなる光アイソレータを提供する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来、半導体レーザーと一体に形成して、半導体レーザーを安定動作させることを目的として、プラズモン導波路を備えた光アイソレータが用いられてきた。(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1 米国特許出願公開第2010/0316327号明細書

産業上の利用分野


本発明は、半導体レーザーの戻り光を遮断する光アイソレータに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に配置された光導波路層と、
前記光導波路層上に配置されたバッファ層と、
前記バッファ層上の一部に配置され、前記バッファ層との界面においてプラズモン導波路を形成する強磁性金属層と
を備え、
前記バッファ層は、進み光の伝搬損失および戻り光の伝搬損失により定まる性能指数が極大値となる膜厚を有する光アイソレータ。

【請求項2】
前記性能指数は、前記戻り光の伝搬損失が前記進み光の伝搬損失より大きいほど高くなり、且つ、前記進み光および前記戻り光の伝搬損失の和が小さいほど高くなる
請求項1に記載の光アイソレータ。

【請求項3】
前記光導波路層は、前記進み光において、前記プラズモン導波路に結合されずに前記光導波路層を伝搬する光の強度に対する、前記プラズモン導波路に結合される光の強度の比が1より小さく、前記戻り光において、前記プラズモン導波路に結合されずに前記光導波路層を伝搬する光の強度に対する、前記プラズモン導波路に結合される光の強度の比が1より大きくなる膜厚を有する請求項1または2に記載の光アイソレータ。

【請求項4】
前記光導波路層の材料はシリコンである請求項1から3のいずれか一項に記載の光アイソレータ。

【請求項5】
前記バッファ層の材料は、酸化シリコンである請求項1から4のいずれか一項に記載の光アイソレータ。

【請求項6】
前記光導波路層は、前記進み光を出力するレーザーの活性層と一体に形成される請求項1から5のいずれか一項に記載の光アイソレータ。

【請求項7】
前記強磁性金属層の材料は、コバルト、鉄およびニッケルのいずれか、または、コバルト、鉄およびニッケルから選択される2種類以上の材料の合金を含む請求項1から6のいずれか一項に記載の光アイソレータ。

【請求項8】
前記下部クラッド層は、半導体基板である請求項1から7のいずれか一項に記載の光アイソレータ。

【請求項9】
前記バッファ層の厚みが、0.1μmから50μmである
請求項1から8のいずれか一項に記載の光アイソレータ。

【請求項10】
前記光導波路層の厚みが、0.01μmから20μmである
請求項1から9のいずれか一項に記載の光アイソレータ。

【請求項11】
前記強磁性金属層の厚みが、0.001μmから0.2μmである
請求項1から10のいずれか一項に記載の光アイソレータ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
※ 国立大学法人東京農工大学では、先端産学連携研究推進センターにおいて、知的財産の創出・権利化・活用に取り組んでいます。上記の特許・技術の内容および導入に興味・関心がありましたら、当センターまでお気軽にお問い合わせください。


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