Abstract
A novel interferometric isolator has been proposed and designed to fabrticate waveguide magnetooptic isolator operating at a wavelength of $1.55{\cal}um$. The device consists of MMI (multimode interference) couplers and has a magnetooptic guiding layer with different layer structure in arms of the inteferometer. The layer structures in the arms of inteferometer are $HfO_2/CeY_2Fe_5O_{12}/NOG$ and $SiO_2/CeY_2Fe_5O_{12}/NOG$, respectively. This configuration give rise to different nonreciprocal phase shift. In consequence, the isolator operates under a unidirectional magnetic field. The optimized structure of the isolator was determined by a 3D beam propagation method.
$1.55{\cal}um$ 파장에서 동작하는 자기 광학적 가이딩 층(magnetooptic guiding layer)을 갖는 도파로형 아이솔레이터를 제작하기 위하여 신 개념의 간섭계형 아아솔레이터가 제안되고 디자인되었다. 이 소자는 다중모드 간섭 결합기(multimode interference coupler)로 구성되어 있으며 간섭계의 두 도파로가 서로 다른 적층 구조를 가지고 있다. 간섭계의 적층 구조는 각각 $HfO_2/CeY_2Fe_5O_{12}/NOG$와 $SiO_2/CeY_2Fe_5O_{12}/NOG$이다. 이러한 비대칭 적층 구조(asymmetric layer structure)로 인해 단일 방향의 자기장하에서 간섭계의 두 도파로가 서로 다른 비가역적 위상변위(nonreciprocal phase shift)를 갖게 함으로서 아이솔레이터로서의 동작을 가능하게 한다. 최적화된 아이솔레이터의 구조는 3D 광전송 방법(Beam Propagation Method)을 이용하여 결정되었다.