一種可控制光線的新一代磁性器件

近日，據媒體相關報道，日本研究團隊開發出一種利用激光加熱制造透明磁性材料的新方法。這一突破對于磁光材料與光路的集成至關重要，而這正是該領域的一大挑戰。它有望推動緊湊型磁光隔離器、微型激光器、高分辨率顯示器和小型光學設備的發展。

研究團隊采用一種新的激光加熱技術，將透明磁性材料集成到光路中，為先進的光通信設備鋪平了道路。

日本東北大學和豐橋工業大學的研究人員開發出了一種利用激光加熱制造透明磁性材料的新方法，這是光學技術領域的一項重大進展。這一突破最近發表在美國《光學材料》雜志上，為磁光材料與光學設備的集成提供了一種新方法，而這是該領域長期以來面臨的一項挑戰。

日本東北大學電氣通信研究所（RIEC）副教授、該研究報告的共同作者后藤泰一指出，這一成果的關鍵在于利用專門的激光加熱技術制造出了透明磁性材料“鈰取代釔鐵石榴石（Ce：YIG）”。這種方法解決了將磁光材料與光電路集成而不損壞它們的關鍵難題。

磁光隔離器對于確保穩定的光通信至關重要。它們就像光信號的交通指揮棒，允許光信號朝一個方向移動，但不能朝另一個方向移動。由于通常涉及高溫工藝，將這些隔離器集成到硅基光子電路中具有挑戰性。

面對這一難題，后藤和他的同事們將注意力集中到了激光退火上，這是一種通過激光有選擇地加熱材料特定區域的技術。這樣就可以進行精確控制，只影響目標區域而不影響周圍區域。

以前的研究曾利用這種方法選擇性地加熱沉積在電介質鏡面上的鉍代釔鐵石榴石（ Bi： YIG ） 薄膜。這使得Bi： YIG晶化時不會影響介電鏡。然而，Ce：YIG因其磁性和光學特性而成為光學設備的理想材料，但在使用Ce：YIG時，由于暴露在空氣中會導致不必要的化學反應，因此出現了一些問題。

為了避免這種情況， 研究人員設計了一種新裝置，利用激光在真空中加熱材料。這樣就可以對小區域（約60微米）進行精確加熱，而不會改變周圍的材料。通過這種方法制造出的透明磁性材料有望極大地促進小型磁光隔離器的發展， 這對穩定的光通信至關重要。此外， 它還為制造功能強大的微型激光器、高分辨率顯示器和小型光學設備開辟了道路。（ 綜合整理報道） （ 策劃/羅媛）