在光学技术的重大进步中，东北大学和丰桥工业大学的研究人员开发了一种使用激光加热制造透明磁性材料的新方法。最近发布在《光学材料》杂志上的这一突破提出了一种将磁光材料与光学器件集成的新方法，这是该领域长期存在的挑战。
“这一成就的关键在于利用专门的激光加热技术创造了铈取代的钇铁石榴石，这是一种透明的磁性材料，”东北大学电气通信研究所副教授、该研究的合著者Taichi Goto说。“这种方法解决了在不损坏光电路的情况下将磁光材料与光电路集成的关键挑战，这个问题阻碍了光通信设备小型化的进步。
磁光隔离器对于确保稳定的光通信至关重要。它们就像交通信号灯的指挥者，允许他们向一个方向移动，但不能向另一个方向移动。由于通常涉及高温过程，因此将这些隔离器集成到硅基光子电路中具有挑战性。
由于这个难题，Goto和他的同事们将注意力集中在激光退火上，这是一种通过激光选择性地加热材料特定区域的技术。这样可以进行精确控制，仅影响目标区域而不影响周围区域。
以前的研究使用它来选择性地加热沉积在介电镜上的铋取代的钇铁石榴石薄膜。这使得Bi：YIG可以在不影响介电镜的情况下结晶。
然而，当使用Ce：YIG时，由于暴露在空气中会导致不必要的化学反应，因此会出现问题。
为了避免这种情况，研究人员设计了一种新装置，该装置使用激光在真空中加热材料，即在没有空气的情况下。这允许在不改变周围材料的情况下精确加热小区域。
“通过这种方法产生的透明磁性材料有望显着促进紧凑型磁光隔离器的发展，这对于稳定的光通信至关重要，”Goto说。此外，它还为制造强大的小型化激光器、高分辨率显示器和小型光学设备开辟了道路。
