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2013 Fiscal Year Annual Research Report

超低消費電力の自己保持機能を有する導波路型磁気光学スイッチの開拓

Research Project

Project/Area Number 24760270
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

庄司 雄哉  東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (00447541)

Keywords光スイッチ / 磁気光学効果
Research Abstract

光クロスコネクト技術に有用な超低消費電力の導波路型磁気光学スイッチを目指し、研究を行った。最終目標である自己保持機能を有する磁気光学スイッチの動作実証までは至らなかったが、中期目標としての磁気光学ガーネット上での光スイッチの製作と評価では目標性能以上の応答速度を達成し、その後、自己保持動作に必要な磁気記録材料の形成について検討を行った。
光スイッチの動作特性として、応答速度の目標性能として1マイクロ秒程度を掲げていたが、製作した光スイッチでは、25ナノ秒以下の高速な応答が計測された。これは、自己保持動作化した場合の制御パルスの印加時間の短縮につながり、消費電力の削減効果につながる。
磁気記録材料の形成においては、所望の方向に磁化容易軸を配向するためには何らかの工夫が必要であることが判明した。そこで、対向ターゲット式スパッタ法による成長磁気異方性と、縦横非対称パターンによる形状異方性を利用することを試みた。磁化させたい方向に長軸を持つ長方形を並べる手法を提案し、磁気記録材料の成膜と評価を行った。これは現在も実施中であり、微小なパターンで大きな残留磁化を示す形状、成膜条件の探索を行っている。
最後に、提案特許について報告する。従来、磁気光学スイッチの動作偏波は縦偏波のみを想定していたが、今回横方向に非対称性を有し縦偏波と横偏波の両方で磁気光学効果が利用できる光導波路とその製作方法について特許出願を行った。

  • Research Products

    (8 results)

All 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Silicon Mach-Zehnder interferometer optical isolator having 8 nm bandwidth for over 20 dB isolation2014

    • Author(s)
      Yuya Shoji, Yuya Shirato, Tetsuya Mizumoto
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: vol.53 Pages: 022202

    • DOI

      10.7567/JJAP.53.022202

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magneto-optical non-reciprocal devices in silicon photonics2014

    • Author(s)
      Yuya Shoji, Tetsuya Mizumoto
    • Journal Title

      Science and Technology of Advanced Materials

      Volume: 15 Pages: 014602-1,-10

    • DOI

      10.1088/1468-6996/15/1/014602

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Demonstration of a silicon waveguide optical circulator2013

    • Author(s)
      Kota Mitsuya, Yuya Shoji, Tetsuya Mizumoto
    • Journal Title

      IEEE Photonics Technology Letters

      Volume: vol.25 Pages: 721-723

    • DOI

      10.1109/LPT.2013.2247995

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 帯域8nmでアイソレーション20dB以上を有するシリコン導波路型光アイソレータ2013

    • Author(s)
      庄司雄哉,白土雄也,水本哲弥
    • Organizer
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府)
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] Over 20-dB isolation with 8-nm bandwidth in silicon MZI optical isolator2013

    • Author(s)
      Yuya Shoji
    • Organizer
      10th IEEE International Conference on Group IV Photonics (GFP)
    • Place of Presentation
      Grand Hilton Seoul (韓国)
    • Year and Date
      20130828-30
  • [Presentation] Silicon-based magneto-optical isolator and circulator fabricated by direct bonding2013

    • Author(s)
      Yuya Shoji
    • Organizer
      Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS)
    • Place of Presentation
      Scandic Victoria Tower Stockholm (Sweden)
    • Year and Date
      20130812-15
    • Invited
  • [Presentation] Optical nonreciprocal devices on silicon waveguide platforms2013

    • Author(s)
      Yuya Shoji, Yuya Shirato, Kota Mitsuya, Tetsuya Mizumoto
    • Organizer
      The 10th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim, and The 18th OptoElectronics and Communication Conference / Photonics in Switching 2013 (CLEO-PR & OECC/PS 2013)
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府)
    • Year and Date
      20130630-20130704
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 導波路型磁気光学デバイス及びその製造方法2014

    • Inventor(s)
      庄司雄哉 水本哲弥
    • Industrial Property Rights Holder
      東京工業大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-045544
    • Filing Date
      2014-03-07

URL: 

Published: 2015-05-28  

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