［フェロー記念講演］光アイソレータ集積化への試み

摘要

An optical isolator plays an essential role in protecting optical devices from unwanted reflections. Commercially available optical isolators based on the Faraday effect, which are provided with optical fiber or beam interfaces, are hard to be integrated with other optical devices. In case of waveguide isolators, it is quite hard to make use of a polarization rotation, because the precise control of waveguide birefringence is needed. Several approaches, like a nonreciprocal radiation and a nonreciprocal loss isolator, have been developed to circumvent this problem. An interferometric waveguide isolator, which uses a nonreciprocal phase shift provided by the first-order magneto-optic effect, has the advantages of a single polarization operation and a wide operational wavelength range. Also, the isolator is realizable in several waveguide platforms by directly bonding a magneto-optic material as a cladding layer. The integration of optical isolators will be addressed in this article.%非相反素子である光アイソレータは，所期の伝搬方向と逆方向に伝搬する光波が光素子に入射することを防止するために必要不可欠である．ファラデー回転を用いるバルク型光アイソレータは，光ファイバ又は空間ビームインタフェースで他の光素子と接続して用いるが，構造上，他の光素子との一体集積化には適さない．光素子と光アイソレータの集積化を目指して，導波路型光アイソレータの研究が進められている．導波路型光アイソレータでは，バルク型と同様の偏波面回転を用いる場合，精密な導波路複屈折制御が必要となり，実現が困難である．この問題を回避するために，非相反放射型，非相反損失型などのアプローチが試みられている．一偏波で動作する干渉導波路型光アイソレータは，導波路の複屈折制御が不要で動作波長帯域が広いことに特徴がある．さらに，磁気光学材料をクラッド層として配置することで，様々な導波路プラットフォームへ適用が可能である．本稿では，光アイソレータの集積化への試みについて述べる．