JP2009092968A - 空間光変調素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下部電極と、上部透明電極との間に介設された磁化方向可変層を有する空間光変調素子であって、
前記上部透明電極層が、式:d=(mλ/2)〔1−(n0/nt)2sin2θ0〕1/2(ここで、λ:入射光の波長、mは自然数、n0:外部空間媒質の屈折率、nt:上部透明電極層の屈折率、θ0:上部透明電極層への入射光の入射角である。)で表される厚さdを有する平行平面層であることを特徴とする空間光変調素子。
【選択図】図1
Description
しかし、前記の液晶を用いたSLMでは、画素の精細さおよび動作の高速性に劣り、DMDを用いたSLMでは、動作は数μsと速いものの画素が10μm程度と大きいことが問題であった。
T.Sonehara,H.Miura,and J.Amako:Preceeding of 12th International Display Researach Conferences(1992)315. J.Grimmett and J.Huffman,"Advancements in DLP Technology:The 10.6μm pixel and Beyond",proc.IDW2005,(2005)1879-1882 E.B.Mayer, D.C.Ralph, J.A.Katine, R.N.Louine, and R.A.Buhrman:Science 285 (1999)867
d=(mλ/2)〔1−(n0/nt)2sin2θ0〕1/2 (1)
(ここで、λ:入射光の波長、mは自然数、n0:外部空間媒質の屈折率、nt:上部透明電極層の屈折率、θ0:上部透明電極層への入射光の入射角である。)
f=mλ/2 (2)
(ここで、λ:入射光の波長、mは自然数である。)
r=mλ/4 (3)
(ここで、λ:入射光の波長、mは自然数である。)
図1は、本発明の第1実施形態に係る空間光変調素子1の構造を示す断面模式図、図2は、本発明の第2実施形態に係る空間光変調素子21の構造を示す断面模式図、図3は、本発明の第3実施形態に係る空間光変調素子31の構造を示す断面模式図である。
d=(mλ/2)〔1−(n0/nt)2sin2θ0〕1/2 (1)
(ここで、λ:入射光の波長、mは自然数、n0:外部空間媒質の屈折率、nt:上部透明電極層の屈折率、θ0:上部透明電極層への入射光の入射角である。)
この空間光変調素子1では、上部透明電極6から下部電極2の向きに電流が流されている状態では、磁化方向固定層3から非磁性中間層4を介してスピン分極された電子が磁化方向可変層5に注入され、これによって、磁化方向可変層5の磁化方向が反転し、磁化方向可変層5の磁化方向が、磁化方向固定層3における磁化方向(矢印Aの方向)と反対の矢印Bの方向となる。
図2に示す空間光変調素子21は、下部電極2と、下部電極2の上に、磁化方向固定層3、非磁性中間層4、磁化方向可変層5および上部透明電極26の順に積層された多層構造を有する。この空間光変調素子21において、上部透明電極26が、直角二等辺三角形の断面形状を有する以外は、下部電極2、磁化方向固定層3、非磁性中間層4および磁化方向可変層5は、前記第1実施形態の空間光変調素子1と同様の構造を有するものである。したがって、以下の説明において、下部電極2、磁化方向固定層3、非磁性中間層4および磁化方向可変層5に関する説明は省略する。
f=mλ/2 (2)
(ここで、λ:入射光の波長、mは自然数である。)
そして、上部透明電極26の高さhと、辺長fとは、f=21/2hの関係がある。また、上部透明電極26の底辺の長さは2hとなる。
f1+f2=mλ/2 (2−1)
(ここで、λ:入射光の波長、mは自然数である。)
そして、透明電極28の高さh1と、頭頂部27の高さh2と、辺長fとは、f=21/2hの関係がある。また、透明電極28の底辺の長さは2(h1+h2)となる。
この等脚台形の断面形状を有する透明電極28は、後記の作製方法によって、確実に作製し易い、という利点がある。
この空間光変調素子21では、上部透明電極6から下部電極2の向きに電流が流されている状態では、磁化方向可変層5における磁化方向と、磁化方向固定層3における磁化方向とが相互に逆の方向となった状態(スピン注入磁化反転状態)では、磁気光学カー効果によって、磁化方向可変層5による反射光の偏光面が回転する。逆に、磁化方向可変層5における磁化方向と、磁化方向固定層3における磁化方向が相互に同じ方向となった状態では、磁気光学カー効果が逆方向に働き、磁化方向可変層5による反射光の偏光面の回転方向が前者の場合とは逆方向に回転することになる。
以上、直角二等辺三角形の断面形状を有する上部透明電極26を備える空間光変調素子21の動作について説明したが、前記の等脚台形の断面形状を有する透明電極28を備える空間光変調素子についても同様にして、偏向度が異なる複数の偏光成分を全て含むベクトル和の光を合計の出射光として得ることができる。
図4に示す空間光変調素子31は、下部電極2と、下部電極2の上に、磁化方向固定層3、非磁性中間層4、磁化方向可変層5および上部透明電極36の順に積層された多層構造を有する。この空間光変調素子31において、上部透明電極36が、半円形の断面形状を有する以外は、下部電極2、磁化方向固定層3、非磁性中間層4および磁化方向可変層5は、前記第1実施形態の空間光変調素子1と同様の構造を有するものである。したがって、以下の説明において、下部電極2、磁化方向固定層3、非磁性中間層4および磁化方向可変層5に関する説明は省略する。
r=mλ/4 (3)
(ここで、λ:入射光の波長、mは自然数である。)
この空間光変調素子31では、上部透明電極36から下部電極2の向きに電流が流されている状態では、磁化方向可変層5における磁化方向と、磁化方向固定層3における磁化方向とが相互に逆の方向となった状態(スピン注入磁化反転状態)では、磁気光学カー効果によって、磁化方向可変層5による反射光の偏光面が回転する。逆に、磁化方向可変層5における磁化方向と、磁化方向固定層3における磁化方向が相互に同じ方向となった状態では、磁気光学カー効果が逆方向に働き、磁化方向可変層5による反射光の偏光面の回転方向が前者の場合とは逆方向に回転することになる。
2 下部電極
3 磁化方向固定層
4 非磁性中間層
5 磁化方向可変層
6、26、36 上部透明電極
Claims (3)
- 下部電極と、上部透明電極との間に介設された光変調部を有し、前記光変調部が、前記下部電極の上に、磁化方向固定層と磁化方向可変層とを有し、前記磁化方向固定層と前記磁化方向可変層の間に介設された非磁性中間層を有する空間光変調素子であって、
前記上部透明電極が、下記式(1)で表される厚さdを有する平行平面層であることを特徴とする空間光変調素子。
d=(mλ/2)〔1−(n0/nt)2sin2θ0〕1/2 (1)
(ここで、λ:入射光の波長、mは自然数、n0:外部空間媒質の屈折率、nt:上部透明電極層の屈折率、θ0:上部透明電極層への入射光の入射角である。) - 下部電極と、上部透明電極との間に介設された磁化方向可変層を有する空間光変調素子であって、
前記上部透明電極が、下記式(2)で表される辺長fを有する2つの等辺に挟まれた頂角が直角である直角二等辺三角形の断面形状を有し、前記上部透明電極の入射面に入射光が垂直に入射するように構成されたことを特徴とする空間光変調素子。
f=mλ/2 (2)
(ここで、λ:入射光の波長、mは自然数である。) - 下部電極と、上部透明電極との間に介設された磁化方向可変層を有する空間光変調素子であって、
前記上部透明電極が、下記式(3)で表される半径rの半円形の断面形状を有し、前記上部透明電極の入射面に入射光が垂直に入射するように構成されたことを特徴とする空間光変調素子。
r=mλ/4 (3)
(ここで、λ:入射光の波長、mは自然数である。)
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JP2011180355A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 光変調素子および空間光変調器 |
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2007
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