Top > Search of Japanese Patents > OPTICAL ISOLATOR

OPTICAL ISOLATOR

Patent code P150012628
File No. S2014-0224-N0
Posted date Nov 26, 2015
Application number P2013-267840
Publication number P2015-125186A
Patent number P6284179
Date of filing Dec 25, 2013
Date of publication of application Jul 6, 2015
Date of registration Feb 9, 2018
Inventor
  • (In Japanese)清水 大雅
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東京農工大学
Title OPTICAL ISOLATOR
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To design an optical isolator in consideration of a light propagation loss.
SOLUTION: An optical isolator comprises: a lower clad layer; an optical waveguide layer that is arranged on the lower clad layer; a buffer layer that is arranged on the optical waveguide layer; and a ferromagnetic metal layer that is arranged on part of the buffer layer and forms a plasmon waveguide on an interface with the buffer layer. The buffer layer has thickness that maximizes a performance index determined by a propagation loss of forward light and that of backward light. The performance index increases as the propagation loss of the backward light becomes bigger than that of the forward light, and increases as the sum of the propagation losses of the forward light and the backward light becomes smaller.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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

Field of industrial application (In Japanese)

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。

Scope of claims (In Japanese)
【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し、
前記光導波路層は、シリコンで形成され、
前記強磁性金属層は、コバルトで形成され、
前記バッファ層は、酸化シリコンで形成され、1.5μmから2μmの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】
 
前記下部クラッド層は、半導体基板である請求項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】
 
前記光導波路層の厚みが、0.01μmから20μmである
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厚みが、0.001μmから0.2μmである
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】
 
前記バッファ層は、前記戻り光がATRカップリングを生じるような厚みを有する請求項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】
 
前記光導波路層を伝搬する前記戻り光の全てが、プラズモン導波路に結合される請求項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】
 
前記光導波路層から、前記バッファ層に入射する光の強度反射率が0となる請求項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】
 
前記光導波路層は、57nmの膜厚を有し、
前記強磁性金属層は、100nmの膜厚を有する請求項1から10のいずれか一項に記載の光アイソレータ。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

※Click image to enlarge.

JP2013267840thum.jpg
State of application right Registered
Please contact us by E-mail or facsimile if you have any interests on this patent.


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close