温度無依存な導波路型光アイソレータに向けたCe:YIG温度特性の解析 (フォトニックネットワーク)  [in Japanese] Analysis of Temperature-Dependent Optical Properties of Ce:YIG for Temperature-Insensitive Waveguide Optical Isolator  [in Japanese]

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Abstract

磁気光学効果を用いた導波路型光アイソレータの温度依存性について検討する.導波路型光アイソレータの特性は,材料の屈折率及び磁気光学係数の温度依存性によって温度とともに変化する.今回,シリコン導波路型光アイソレータの温度依存性を測定し,これまで明らかにされていなかった磁気光学ガーネットCe:YIGの屈折率温度係数dn/dT=2.5×10^<-4>K^<-1>とファラデー係数の温度依存性dθ_F/dT=13deg/cm/Kを得た.また,これらの値を用いて,アイソレーション特性の温度依存性を低減したシリコン導波路型光アイソレータの設計を行った.一例として,シリコン導波路の断面形状550nm×220nmにおいて,非相反移相器長265μm,相反移相器長4.3μmとすることで,0〜70℃の温度変化に対してアイソレーション波長の移動量が0.081nmという良好な特性をもつアイソレータの設計を示す.

This article describes a Mach-Zehnder interferometer (MZI) waveguide optical isolators based on a magneto-optic effect. Their transmission characteristics depend on temperature, because refractive indices and magneto-optic coefficient of materials change as temperature changes. By measuring temperature-dependent transmission characteristics of MZI isolator, we derive temperature coefficient of Ce:YIG refractive index dn/dT = 2.5×10^<-4> K^<-1> and temperature-dependent magneto-optic coefficient dθ_F/dT = 13 deg/cm/K. Moreover, a temperature-insensitive MZI waveguide optical isolator is designed based on measured temperature coefficients of Ce:YIG. Using a 550-nm-wide and 220-nm-high silicon waveguide, a temperature-insensitive isolator can be realized with a 265-μm-long nonreciprocal phase shifter and a 4.3-μm-long reciprocal phase shifter. The isolator exhibits an isolation wavelength shift of 0.081 nm for a temperature change of 0 - 70 ℃.

Journal

  • 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 114(430), 35-39, 2015-01-29

    The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    110010001667
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AA11864040
  • Text Lang
    JPN
  • ISSN
    0913-5685
  • NDL Article ID
    026147536
  • NDL Call No.
    Z16-940
  • Data Source
    NDL  NII-ELS 
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