在光學(xué)技術(shù)方面取得了重大進(jìn)展，東北大學(xué)和豐橋技術(shù)大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種使用激光加熱制造透明磁性材料的新方法。這一突破最近發(fā)表在《光學(xué)材料》雜志上，提出了一種將磁光材料與光學(xué)器件集成的新方法，這是該領(lǐng)域長(zhǎng)期存在的挑戰(zhàn)。

東北大學(xué)電氣通信研究所副教授、該研究的合著者Taichi Goto說(shuō)：“這一成就的關(guān)鍵在于創(chuàng)造了一種透明的磁性材料——鈰替代釔鐵石榴石（Ce:YIG），它采用了一種特殊的激光加熱技術(shù)。這種方法解決了將磁光材料與光學(xué)電路集成在一起而不損壞它們的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，這一問(wèn)題阻礙了光通信設(shè)備小型化的進(jìn)步�！�

用于制備透明磁性材料的激光加熱裝置

磁光隔離器對(duì)于確保穩(wěn)定的光通信至關(guān)重要。它們就像光信號(hào)的交通指揮員，允許它們朝一個(gè)方向移動(dòng)，但不允許朝另一個(gè)方向移動(dòng)。由于通常涉及高溫過(guò)程，將這些隔離器集成到硅基光子電路中具有挑戰(zhàn)性。

由于這一難題，后藤和他的同事們將注意力集中在激光退火上，這是一種通過(guò)激光選擇性加熱材料特定區(qū)域的技術(shù)。這可以實(shí)現(xiàn)精確控制，只影響目標(biāo)區(qū)域而不影響周?chē)鷧^(qū)域。

之前的研究曾使用這種方法選擇性加熱沉積在介電鏡上的鉍替代釔鐵石榴石（Bi：YIG）薄膜。這使得Bi：YIG能夠在不影響介電鏡的情況下結(jié)晶。

然而，當(dāng)使用Ce:YIG時(shí)，由于其磁性和光學(xué)特性，它是光學(xué)器件的理想材料，但暴露在空氣中會(huì)導(dǎo)致不必要的化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生問(wèn)題。

為了避免這種情況，研究人員設(shè)計(jì)了一種新設(shè)備，該設(shè)備使用激光在真空中（即沒(méi)有空氣）加熱材料。這允許在不改變周?chē)�材料的情況下精確加熱小區(qū)域（約60微米）。

Goto說(shuō)：“通過(guò)這種方法創(chuàng)造的透明磁性材料有望顯著促進(jìn)緊湊型磁光隔離器的發(fā)展，這對(duì)穩(wěn)定的光通信至關(guān)重要。此外，它為制造強(qiáng)大的小型激光器、高分辨率顯示器和小型光學(xué)設(shè)備開(kāi)辟了道路。”

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