磁性ガ-ネット膜による低損失な導波路製作及び光増幅に関する研究

• Project/Area Number: 08750051
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied optics/Quantum optical engineering
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 横井 秀樹 東京工業大学, 工学部, 助手 (90251636)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1996: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: ガ-ネット / 光アイソレータ / エッチング / 希土類イオン

Research Abstract

光アイソレータ等の非相反素子を製作するために必要な材料である磁性ガ-ネット膜は、スパッタエッチングを施してリブ導波路を製作すると極めて大きな損失を有し、光の導波が困難となる。導波路形素子実現のため、膜の特性を損なわない三次元加工プロセスを一刻も早く確立することが望まれる。本年度は、これまでの研究結果をふまえて損失増加を抑制するための導波路製作方法の確立を目的として研究を行ったので、以下にその成果を述べる。
1.損失増加を抑制するための製作過程の確立
金属マスクの代わりに、SiO_2をマスクとしてガ-ネット膜をスパッタエッチングするように製作過程を改良した。この過程により製作した直線リブ導波路は金属マスクを用いた場合より大幅に損失が低減し、実際の素子製作に応用できることが判明した。しかし、走査型電子顕微鏡により導波路の断面を確認したところ、SiO_2マスクはかなりきれいな側壁であるのに比べ、スパッタエッチング後のリブ導波路の側壁はかなり荒れていることが判明した。側壁の荒れを低減することにより、導波路の伝搬損失はさらに抑制できると考えられるので,今後,スパッタエッチング後の導波路の化学的な表面処理について検討する必要がある。