日本研究团队开发的一种新的激光加热技术通过将透明磁性材料集成到光学电路中，为先进的光通信设备铺平了道路。
在光学技术的重大突破中，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。这一突破最近发布在《光学材料》杂志上，提出了一种将磁光材料集成到光学器件中的新方法，这是该领域长期存在的挑战。
“这一成功的关键是创造了'铈取代钇铁石榴石，这是一种使用专门的激光加热技术的透明磁性材料，”东北大学电气通信研究所副教授Taichi Goto说。和该研究的合著者。“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展。”
磁光隔离器对于确保稳定的光通信至关重要。它们充当灯光信号的交通指示器，允许它们向一个方向移动，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是一项挑战。
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，这是一种用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。
以前的研究曾用它来选择性地加热沉积在介电镜上的铋取代钇石榴石铁膜。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良的化学反应，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。这使得在不改变周围材料的情况下精确加热小区域成为可能。
“通过这种方法产生的透明磁性材料有望显着改善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补充道。“此外，它还为创建强大的小型化激光器、高分辨率显示器和小型光学设备铺平了道路。”
