磁光波导型器件研究进展.pdfVIP

应 用 技 术 l■ GhhnO5cI。n0eondTechnologyReview 磁光波导型器件研究进展 尹 自强 史 磊 文歧业 (电子科技大学 四川成都 610054) 摘【 要1首先介绍了法拉第磁光效应，然后重点介绍了磁光波导调制器和磁光波导隔离器的发展及存在的问题，并对其原理进行了讨论 ，最后简单论述了磁光波 导开关原理及发展情况。 [关键词】磁光波导 法拉第效应 磁光波导隔离器 磁光波导调制器 中图分类号：0482 文献标识码 ：A 文章编号：1009—914X(2009)05(a)-0172—01 1引育 干法刻蚀的方法制作波导隔离器隔离度在 i．5 m可达一31dB。 随着光子、光电子集成电路及光通信的发展，光波导器件出现了蓬勃发展的 3．2．2 非互易式马赫 一曾德耳干涉仪型磁光隔离器 趋势，波导器件相对于块状器件而言具有体积小、易集成等优势。磁光波导型器 非互易式马赫一曾德耳干涉仪型光隔离器是利用磁光非互易效应的另外一 件是光波导器件的一个分支，它是指利用材料的磁光效应制作的具有各种光信 种结构的光隔离器。入射光在分支处分为振幅相等、相位相同的两束光。TM模将 息功能的器件。磁光效应虽然很早就被人们发现，但发现初期一直没有得到实际 产生非互易现象。选择合适的波导长度，使因磁光效应产生的相移为一 ／2(此相 的应用。直到 19世纪中期，人们才开始利用此光效应来观察磁性材料的磁筹结 移为非互易，因而反向光的相移为 n／2)；同时设计合适的两臂长度，使光经过两 构。随着激光和光电子技术的深入发展，磁光效应的研究向应用领域发展。目前， 臂后的相移差为 Ⅱ／2(互易相移，反向光的相移也是 ／2)，因此正 向光在出射 磁光波导材料及器件 已经在激光、光电子学、光通讯 、光纤传感、光计算机、光信 分支处的总相移为零，反向光相移为 ，干涉相消，实现了隔离器的功能。J．Fu— 息存储、激光陀螺等领域得到广泛的应用。 jita等利用以上原理制作的隔离器在 1．54um波长处的隔离度为 19dB，插入损 2薯光馥■墨■件曩疆分析 耗约为2dB。由于石榴石和半导体材料晶格常数相差太大，不能直接在半导体材 磁光波导型器件基本的物理原理是磁光效应，当一束线偏振光沿着外加磁 料上外延YIG，这是实现集成光隔离器的难点，对这方面的研究也得到人们广泛 场方 向通过介质时，光束的偏振面将发生旋转。这种现象被称为法拉第磁光效 的关注 。H．Yokoi等用直接晶片键合技术制作了magneticgarnet／GaInAsP／InP 应。在外加磁场B的作用下，法拉第旋转角度 0与外加磁场的磁场强度H之间 结构和magneticgarnet／Si／Si02。T．Mizumato利用同样技术制作了隔离器与半 的关系可表示为 0=(0~+vl-1)L(2．1)式中， 0为无外加磁场时磁性介质的本征 导体激光器的集成，该隔离器在 1．55波长下隔离度约为5dB。但该项技术对键 旋转角度，L为光在磁光波导材料中的光程。V为磁光晶体的费尔德常数 合条件要求非常苛刻。 3 誓光馥辱量■件分类 3．3磁光波导开关 磁光波导型器件包括磁光波导调制器、磁光波导隔离器、磁光波导环行器和 光开关是新一代全光网络的关键器件，主要用来实现全光层次的路由选择， 磁光波导开关等。下面主要介绍磁光波导调制器和磁光波导隔离器，简单介绍磁 波长选择。光交叉连接，自愈保护等功能。磁光开关具有开关速度快、稳定性高等 光波导开关。 优势，而相对于其它的非机械式光开关，它具有驱动电压低、串