Ultra-Compact Photonic Isolator Based on Bias-Free Magneto-Optical Thin Films

Autor(es)

Portela, Gianni ; Ni, Yisheng ; Sato, Kotaro ; Shoji, Yuya ; Hernandez-Figueroa, Hugo E.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: PROGRESS IN ELECTROMAGNETICS RESEARCH-PIER; v. 182, p. 7-pg., 2025-01-01.

Resumo

An ultra-compact isolator based on the integration of aluminum-substituted cobalt ferrite films with magneto-optical activity to a silicon microring resonator is suggested. The strong remanent magnetization of the employed magneto-optical material allows the operation of the device without any external magnetizing elements, and the device footprint is only 150 mu m2. A prototype chip has been fabricated using conventional processes compatible with the silicon on an insulator platform, and a maximum isolation ratio of 7 dB at the 1557.6 nm wavelength has been achieved. To the best of our knowledge, this is the most compact photonic isolator demonstrated to date, and it is suitable for all-optical circuits with extremely high integration density. (AU)

• Processo FAPESP: 22/02391-6 - Circuladores sem magnetização externa baseados em filmes de ferrita de cobalto para sistemas de comunicações ópticas
• Beneficiário: Gianni Masaki Tanaka Portela
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 21/00199-8 - Redes e serviços inteligentes rumo 2030 (SMARTNESS)
• Beneficiário: Christian Rodolfo Esteve Rothenberg
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa em Engenharia
• Processo FAPESP: 21/11380-5 - CPTEn - Centro Paulista de Estudos da Transição Energética
• Beneficiário: Luiz Carlos Pereira da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Ciência para o Desenvolvimento
• Processo FAPESP: 22/11596-0 - EMU científico: aquisição de equipamentos de transmissão e caracterização para enlaces de dados em altíssima velocidade
• Beneficiário: Darli Augusto de Arruda Mello
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Infraestrutura - Científico
• Processo FAPESP: 19/13667-0 - Circuladores ópticos baseados em granadas de ferro sem magnetização externa
• Beneficiário: Gianni Masaki Tanaka Portela
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado