JP2023519924A - 集積可能な非相反光学構成要素、光アイソレータ、光サーキュレータ、及び集積回路 - Google Patents

Abstract

本発明は、２つの磁気プラズモン界面の間に誘導路、特にサブ波長誘導路を有する、集積可能な非相反光学構成要素、詳細には、光アイソレータ又はサーキュレータに関し、前記界面はそれぞれ、誘電体と金属との間に形成される。入力信号（ＯＳ０）は、光ポート（Ｐ１）からの選択信号（ＯＳ１）をもたらす選択領域（Ｒ１）を通過し、選択信号のエネルギーは、特に選択幅（Ｗｅ）を有する選択開口（Ｒ１１）を介して、単一プラズモン・モード、ＬＲＳＰＰ又はＳＲＳＰＰで集結され、これらのモードのための選択開口の幅は、それらが互いに著しく異なる光インピーダンスを有し、一方の光インピーダンス（ｚ１ｅｆｆ）は、入力光インピーダンス（ｚ０ｅｆｆ）に実質的に等しくなるようにする。選択信号（ＯＳ１）は、２つの磁気プラズモン界面の間に存在する非対称を生成又は増大させる差異化領域（Ｒ２）を通過し、選択信号のエネルギーを単一磁気プラズモン界面上に集結させる。差異化信号（ＯＳ２）は、不等形状の２つの磁気プラズモン界面（３１，３２）によって形成された非相反処理領域（Ｒ３）、特に、一方の側のみの吸収空洞（３１１）、又はそれぞれが異なる光出力ポート（Ｐ２，Ｐ３）に至る迂回路を通過する。入力信号（ＯＳ０）は、このように逆信号（ＯＳ０Ｂ）とは異なる処理を受ける。【選択図】図１

Description

本発明は、２つの磁気プラズモン界面の間に誘導路、特にサブ波長誘導路を有する、集積可能な非相反光学構成要素、詳細には、光アイソレータ又はサーキュレータに関し、２つの磁気プラズモン界面はそれぞれ、誘電体と金属との間に形成される。

入力信号は、光ポートからの選択信号をもたらす選択領域を通過し、選択信号のエネルギーは、特に選択開口を介して、単一プラズモン・モード、即ち、ＬＲＳＰＰ（「長距離表面ポラリトン・プラズモン」の略）又はＳＲＳＰＰ（「短距離表面ポラリトン・プラズモン」の略）で集結され、これらのモードのための選択開口の幅は、互いに著しく異なる光インピーダンスを有し、一方の光インピーダンスは、選択したプラズモン・モードで使用し得る選択光信号が得られるように、入力光インピーダンスに近いか又は等しい。

選択信号は、２つの磁気プラズモン界面の間に存在する非対称を生成又は増大させる差異化領域を通過し、選択信号のエネルギーを単一磁気プラズモン界面上に集結させる。

差異化信号は、不等形状の２つの磁気プラズモン界面によって形成された非相反処理領域、特に、一方の側のみの吸収空洞、又はそれぞれが異なる光出力ポートに至る迂回路を通過する。入力信号は、このように逆信号とは異なる処理を受ける。

本発明は、そのような構成要素を集積式に含む光アイソレータ、光サーキュレータ及び集積回路にも関する。

光信号の誘導は、多くの分野、例えば、電気通信で使用されるが、センサ又はデータ処理回路等の多くの他の分野でも使用される。光回路又はフォトニック回路内において、例えば電気通信では約１．５５μｍ等といった、異なる波長内でそのような信号を処理又は分配するため、様々な種類の構成要素が使用される。そのような回路を小型化することは、コンパクトさ及び処理能力を向上させるために積極的に求められている。

約２０年の間、フォトニクスは、ナノメートル規模で広く開発されており、光の放出、検出、撮像又は誘導の分野において、フォトニクス及びオプトエレクトロニクスにおける多くの用途で光－材料の相互作用の増大を更に可能にしている。

光回路内でいくつかの種類の機能を実施するには、非相反性を有する構成要素、即ち、この信号の伝搬方向に従って光信号を様々に処理する構成要素を利用可能にする必要がある。

横カー効果型（ＴＭＯＫＥ、「横磁気光学カー効果」）の磁気光学特性と、プラズモン誘導効果をもたらす金属層、即ち、誘導路内の光信号と金属壁の表面電子との間に共鳴をもたらす金属層とを組み合わせて使用することによって、非相反光学構成要素を生成することは公知である。

こうした非相反光学構成要素は、例えば、光アイソレータとすることができ、吸収非相反性を使用し、信号を一方向で通過させるが、もう一方の方向では信号を遮断又は著しく減衰することを可能にするものであり、出版物、Ｖａｎ Ｐａｒｙｓ等著、「Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｏｄｅ ｎｏｎｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｉｎ ａｎ ａｍｐｌｉｆｙｉｎｇ ＡｌＧａＩｎＡｓ／ＩｎＰ ｏｐｔｉｃａｌ ｗａｖｅ ｇｕｉｄｅ ｉｓｏｌａｔｏｒ」、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８８、０７１１１５（２００６年）に記載されている。

これらの非相反光学構成要素は、３つ以上の光ポートを備えるサーキュレータ・デバイスとすることもでき、３つ以上の光ポートは、永続的、光学的に互いに連結され、２つの所与のポートの間での信号の循環は、非相反位相シフトを生成する非相反屈折率を使用して一方向のみで生じ、出版物、Ｔａｋｅｉ及びＭｉｚｕｍｏｔｏ著、「Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒ ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ Ｎｏｎ Ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ」、Ｊｐｎ．Ｊ． Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４９（２０１０年）０５２２０３に記載されている。

そのような非相反構成要素は、例えば、文献ＵＳ８８４９０７２のように、光導波路内に閉じ込められた光信号に基づき、光導波路の壁のうち、１つの壁がそのような磁気プラズモン効果を発生させる。これは、誘導が２つのプラズモン壁の間で生じるプラズモン誘導を使用する相反光回路とは異なる。

しかし、これら非相反構成要素は、依然としてかさばり、集積回路に組み込むことが困難である。というのは、この非相反効果は、十分に効果的にするために特定の増幅を必要とするためである。この非相反効果は、概して、共振器、例えば、文献ＦＲ２９８１７６１に記載されているリング共振器によって強化されるが、このリング共振器は、かさばるのみならず、複雑であり、更なる制約条件を伴う。

したがって、１つの同じ構成要素内に集積され、例えば、レーザー源及び分配回路を効率的に中に集積するのに十分に小型のデバイス、及びより一層小型のデバイスの製造は、困難及び／又は複雑であるため、費用がかかる。

今日まで、提案された解決策は、フォトニック回路内に集積するようには十分に実施されていない。市場に出ている唯一のアイソレータ又はサーキュレータ構成要素は、非誘導光学素子内で、偏光子と共に組み立てられる巨大なガーネットに基づくものであり、数センチメートルの長さであるが、光ファイバに結合される。

ＵＳ８８４９０７２ ＦＲ２９８１７６１

出版物、Ｖａｎ Ｐａｒｙｓ等著、「Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｏｄｅ ｎｏｎｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｉｎ ａｎ ａｍｐｌｉｆｙｉｎｇ ＡｌＧａＩｎＡｓ／ＩｎＰ ｏｐｔｉｃａｌ ｗａｖｅ ｇｕｉｄｅ ｉｓｏｌａｔｏｒ」、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ８８、０７１１１５（２００６年） 出版物、Ｔａｋｅｉ及びＭｉｚｕｍｏｔｏ著、「Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒ ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ Ｎｏｎ Ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ」、Ｊｐｎ．Ｊ． Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４９（２０１０年）０５２２０３

本発明の一目的は、最新技術の欠点の全て又は一部を克服することである。

特に、光回路の一部を分離又は形成する一方で、光回路のかさばりを最小化する及び／又は集積を容易にする構成要素により、光信号の誘導に対する非相反処理を得ることが求められる。

本発明は、光学構成要素であって、前記光学構成要素は、少なくとも１つの第１のポート又は光導波路と、第２のポート又は光導波路とを備え、前記第１のポート又は光導波路、及び前記第２のポート又は光導波路は、非相反式に互いの間で光を伝達し、誘導される光回路内に前記構成要素を接続するか又は前記構成要素の接続を可能にし、前記少なくとも１つの第１のポート又は光導波路、又は前記第２のポート又は光導波路は、少なくとも１つの磁気プラズモン誘導領域を通じて、一方の第１の方向、及びもう一方の前記第１の方向とは反対の第２の方向で前記光回路と光信号を交換できるようにした光学構成要素を提供する。

磁気プラズモンという用語は、本明細書ではプラズモン誘導と磁気光学効果との組合せを示し、磁気光学効果は、典型的にはＴＭＯＫＥ型である。

用語「プラズモン誘導」とは、本明細書では、ある金属が常にそれ自体「プラズモン性」であるとみなされない種類のもの、例えば鉄－コバルトであっても、この金属との表面相互作用を実行することを意味する。

より詳細には、本発明による構成要素は、５０μｍ未満、特に２０μｍ若しくは１０μｍ未満、より詳細には３μｍ未満、例えば約１．５５μｍの波長、又は電気通信で使用される別の周波数を有する光信号を処理するように設計され、シミュレーションが行われ、そのように構成、決定されている。

本発明によれば、前記構成要素は、前記第１の方向で前記第１の光ポートから前記第２の光ポートの方に進行する光信号が連続的に通過し得る複数の領域を含む。

この複数の領域は、少なくとも、選択領域と、差異化領域と、非相反処理領域とを、この順で、例えば、これらの全て又は一部の間で連続的に含む。

選択領域は、以下のように構成される：
－ 入力において、入力光インピーダンスｚ０_ｅｆｆ、即ち、誘導モードのインピーダンスに従って伝搬する入力光信号を受信する。誘導モードのインピーダンスは、典型的には入力実効屈折率の逆数に比例する。この入力光信号は、典型的には、強制ではないが、誘導式に受信される。この選択領域及び可能性としては選択領域の上流において、誘導は、プラズモン誘導であっても、プラズモン誘導でなくてもよく、典型的には、偏光形態、好ましくは、ＴＥ偏光で現れる。
－ 出力において、プラズモン誘導により、選択光信号と呼ばれる光信号を放出する。選択光信号は、第１のプラズモン・モード及び第２のプラズモン・モードを含み、第２のプラズモン・モードは、ゼロ、又は第１のプラズモン・モードよりも著しく低い振幅、典型的には、少なくとも５０分の１、好ましくは１００分の１の強度の振幅を有する。これら第１のプラズモン・モード及び第２のプラズモン・モードは、
〇 一方の、好ましい第１のプラズモン・モード、即ちＬＲモード（又はＬＲＳＰＰ、「長距離表面ポラリトン・プラズモン」の略）、及び
〇 もう一方の、好ましい対応する第２のプラズモン・モード、即ちＳＲモード（又はＳＲＳＰＰ、「短距離表面ポラリトン・プラズモン」の略）
として規定される。

差異化領域は、入力部では、入力において、選択領域から到来した選択光信号を受信し、選択光信号を出力部に誘導するように構成され、出力部では、光信号は、差異化コアと呼ばれる誘導コアによって差異化光信号と呼ばれる光信号を形成し、差異化コアは、差異化界面と呼ばれる少なくとも２つの界面の間に延在する。この構成は、例えば、磁化の存在を含む。

これら差異化界面は、
－ コア材料と少なくとも１つの外側材料との間に形成され、コア材料及び少なくとも１つの外側材料のうち、一方は、誘電体であり、もう一方は金属であり、
－ この誘導コアの２つの反対の側に位置し、
－ コア材料と少なくとも１つの外側材料との間に磁気プラズモン誘導をもたらすように決定される。

この差異化領域において、出力部は、前記差異化界面の間に、差異化幅Ｗｄを有するように構成され、差異化幅Ｗｄは、第１のプラズモン・モード信号が、前記差異化界面の間に、決定された閾値より大きい非対称の振幅を有するように選択される。

したがって、この差異化領域は、出力において、差異化信号と呼ばれる非対称光信号を供給するように構成され、この振幅の非対称光信号は、第１の差異化界面上に集結される。即ち、差異化信号は、典型的には、５０よりも大きい比率、特に１００以上の比率で第１の差異化界面上でより強く、第２の差異化界面上でより弱いか又は無視さえできる。

非相反処理領域は、入力において、差異化領域から到来した差異化信号を受信し、差異化信号を処理部を介して出力領域に誘導するように構成され、出力領域では、差異化信号は、処理光信号と呼ばれる光信号を形成する。この誘導は、少なくとも１つの第１の処理界面と第２の処理界面との間に延在する処理コアと呼ばれる誘導コアで生じる。この構成は、例えば、磁化の存在を含む。

これらの処理界面は、
－ 処理コア材料と外側材料との間にそれぞれ形成され、処理コア材料及び少なくとも１つの外側材料のうち一方は誘電材料であり、もう一方は金属材料であり、
－ 第１の差異化界面及び第２の差異化界面のそれぞれと同じ２つの反対の側に位置し、
－ 処理コア材料と少なくとも１つの外側材料との間に磁気プラズモン誘導をもたらすように決定され、
－ 前記処理領域の入力と出力との間に、例えば、空間対称の中断を間に導入することによって、特に、処理領域の長さ全体にわたる信号に対する効果が互いに等しくない形状を有するように構成される。

したがって、この非相反処理領域は、出力において、処理光信号を第１の方向で供給するように構成され、この振幅の処理光信号は、もっぱら又は主に、第１の処理界面単独の形状によってもたらされる処理を受ける。というのは、この信号のエネルギーは、第１の処理界面上に集結するためである。

この点に関し、前記非相反処理領域を第２の方向で通過する逆信号と呼ばれる信号は、（この逆信号自体も差異化される場合）第２の処理界面単独の形状によって、又は前記２つの処理界面の両方によってもたらされる処理を受け、したがって、処理された逆信号を供給する。この処理された逆信号は、第１の方向で進行する処理された信号が受けた処理とは異なる処理を受ける。

典型的には、各ポートは、これらの領域：選択領域、差異化領域、次に処理領域の全セットを含む。典型的には、互いの間で通じている２つのポートは、１つの同じ処理領域、又は１つの同じ処理領域の一部を共有する。したがって、２つのポートを互いに連結する１つ又は複数の処理領域は、常に、第１の方向及び第２の方向の両方で差異化信号を受信する。差異化信号のそれぞれは、第１の処理界面、即ち、進行方向に従って異なる界面及び形状を構成する処理界面の形状によって生成される処理のみを受ける。

例えば、差異化領域が各ポートで同一であり、伝搬方向で考慮される左界面上の信号の振幅を弱めるか又は打ち消すように構成される場合、差異化信号は、右界面上に集結し、処理信号は、この右界面単独によって決定された処理を受ける。

２つのポートを連結する通路において、一方の側を、第１の方向で伝搬する信号のプラズモンが通過し、もう一方の側を、第２の方向で伝搬する信号のプラズモンが通過すると考慮することが可能である。

理解されるように、この連続の差異化工程及び処理工程は、従来技術の構成要素とは異なり、誘導コアの２つの反対の側に存在する磁気プラズモン誘導によって実行される。

従来技術では、２つの近接した磁気プラズモン界面の間の誘導は、従来、非相反効果を有さないとみなされている。

異なる様式で、本発明者らは、これら界面を離す間隔の１つ又は複数の特定の幅を選択することによって、これら２つの界面の間の信号強度分布内で得ることができる非対称を特定し、実装している。このことにより、本発明は、入力信号を処理することを可能にし、この強度の入力信号を２つのプラズモン界面のうち１つのみに集結させ、したがって、これら界面のうち一方の界面のみが処理を受けるようにする。この場合、非相反は、この横への集結と、界面ごとに異なる処理とを組み合わせることによって、得られる。

ある特徴によれば、選択領域は、
－ 光誘導、可能性としては、プラズモン誘導も形成するが、好ましくは光誘導のみを形成する入力部と
－ ２つの磁気プラズモン界面の間に磁気光学プラズモン誘導を形成する出力部と
を有する。

これら入力部及び出力部は、選択幅Ｗｅを有する選択開口を介して互いに通じており、選択幅Ｗｅは、２つのプラズモン界面の間で測定され、典型的には、選択部の入力幅よりも狭い。

したがって、入力部内で受信される入力光信号は、出力部で光信号を励起し、出力部を出て、第１のプラズモン・モード及び第２のプラズモン・モードを含む選択光信号を形成する。

この選択入力部の光誘導は、入力で受信した信号に対して、入力光インピーダンスｚ０_ｅｆｆ、即ち、例えば、実効屈折率の形態で誘導モードの光インピーダンスを有する。

この特徴によれば、選択幅Ｗｅは、入力光インピーダンス値ｚ０_ｅｆｆと組み合わせて、
〇 第１のプラズモン・モードが、入力光インピーダンスｚ０_ｅｆｆと実質的に等しい、即ち、この第１のプラズモン・モードで使用可能な選択光信号を得るのに少なくとも十分に近い第１の光インピーダンスｚ１_ｅｆｆを有し、
〇 第２のプラズモン・モードが、第１の光インピーダンスｚ１_ｅｆｆとは著しく異なる、即ち、第２のプラズモン・モードで、例えば、５０分の１又は更には１００分の１に弱めた選択光信号を得るのに十分に異なる第２の光インピーダンスｚ２_ｅｆｆを有する
ように決定される。

選択幅、及び可能性としては、光インピーダンスに影響を与える他の特性を調節することによって、入力信号が得られ、入力信号は、出力部内で、選択開口を通じて第１のプラズモン・モードに従った光モードを励起する。第１のプラズモン・モードは、第２のプラズモン・モードを除外したものである（又は第２のプラズモン・モードの振幅より著しく大きい振幅を有する）。したがって、（選択領域の）出力部を出た光信号は、第１のプラズモン・モードのみを有する選択光信号を形成する。

光インピーダンスは、式：

によって規定されることに留意されたい。

したがって、光インピーダンスは、ｎ^２～＝εである実効屈折率ｎの逆数に比例し、式中、ε＝ε_ｒε_０であり、εは、誘電率であり、ε_ｒは、比誘電率であり、ε_０は、真空誘電率であり、μ_ｒは、比透磁率であり、μ_０は、真空透磁率である。

多くの場合、誘導モードの光インピーダンスは、実効屈折率に直接関連する。したがって、本発明の多数の実施形態において、用語「光インピーダンス」は、用語「実効屈折率」に置き替え得る。

他の種類の構成は、信号内で第２のプラズモン・モードを除くことによって第１のプラズモン・モードの選択を可能するものであり、そのような選択を実行するために本発明で使用し、選択光信号を生成することもできる。

別の特徴によれば、好ましくは、強制ではないが、先行する特徴と組み合わせて、差異化領域は、幅が、（例えば、選択幅Ｗｅと同じとし得る）入力幅から差異化幅Ｗｄまで増大し、例えば差異化コアの周囲で対称的である、及び／又は連続的に増大する若しくは更には規則正しく増大する形状を有する。

選択幅Ｗｅを有する開口を介して選択する場合、差異化領域は、単一プラズモン・モードのみを含む選択信号を受信する。しかし、この選択幅は、典型的には、選択したプラズモン・モード、即ち、第１のプラズモン・モードがそれほど著しい非対称を有さない構成に対応する。

差異化領域におけるそのような幅の変動は、出力において、この第１のプラズモン・モードが、信号の伝搬方向で規定される右界面と左界面との間、即ち、それぞれ、第１の界面と第２の界面との間に著しい非対称を有する差異化幅に達するように選択される。

したがって、この差異化領域からの出力において、第１のプラズモン・モードは、第１の界面上に集結する。この点に関し、第２のプラズモン・モードが依然として存在する場合、第２の界面上に集結する。選択領域によってこの第２のプラズモン・モードが事前に抑制又は最小化されるために、差異化光信号は、第１の界面上のみに強度を集結させる。

典型的には、可能性としては、全ての実施形態では、非相反処理領域も、入力幅及び／又は入力幅の平均幅が差異化幅Ｗｄに実質的に等しい形状を有し、少なくとも部分的に、２つの処理界面は、異なる形状を有する。

他の種類の構成は、第１のプラズモン・モード及び第２のプラズモン・モードの互いに対する信号の差異化を可能にするものであり、本発明内で使用してそのような差異化を実行し、差異化光信号を生成することもできる。

本発明は、小型高性能非相反光学構成要素を、フォトニック回路、例えば、アイソレータ又はサーキュレータ内に、特に、広い意味で平面で、単純な技術方法で集積することが可能である。フォトニック回路は、例えば、単純レーザー、又は更には多数の光誘導機能を含む回路とし得る。

提案する解決策は、主要な利点を有し、特に、
－ そのような構成要素は、かなり小型（近赤外で動作させる場合、数ミクロンから数十ミクロン）とすることができ、誘導光の損失も制限し得る、
－ 光学機能は、広帯域（数十ナノメートルのスペクトル範囲）である一方で、現在提案する高性能アイソレータは、数分の１ナノメートルにわたり共鳴動作する。スペクトル帯域は、アイソレータでは調節可能であり、サーキュレータではかなり広い、
－ いくつかのバージョン（例えば、ＦｅＣｏ－シリカ－ＦｅＣｏ）では、構造は、標準的な製造方法及びいくつかのステップであらゆるフォトニック・プラットフォームに集積でき、残留磁化で動作し得る、
－ 長さが数ミクロンである構造の典型的な隔離率は、広帯域では約１０ｄＢに達し、「カスケード可能」（加算可能）である。あらゆる特定の最適化の前でさえ、隔離／損失の妥協点は、通常のプラズモン構造と比較してかなり高い。本発明は、例えば、１０ｄＢのアイソレータでは約５ｄＢの合計損失レベルを可能にする。この損失レベルは、増幅によって容易に補償し得る。

好ましくは、強制ではないが、選択領域は、第１のプラズモン・モードが入力信号のＬＲＳＰＰ型モードに対応するように構成される。

好ましい特徴によれば、差異化コア及び／又は処理コア（好ましくは両方）は、誘電材料から作製され、これらの外側材料は、１つ又は複数の金属材料から作製される。したがって、ＭＩＭ（「金属－絶縁物－金属」の略）又はＭＤＭ（「金属－誘電体－金属」の略）とも呼ばれる「スロット」と呼び得る種類の構造が得られる。

代替的に、差異化コア及び／又は処理コア（好ましくは両方）は、金属材料から作製され、これらの外側材料は、１つ又は複数の誘電材料から作製される。したがって、ＩＭＩ（「絶縁物－金属－絶縁物」の略）又はＤＭＤ（「誘電体－金属－誘電体」の略）とも呼ばれる「リブ」又は「ワイヤ」と呼び得る種類の構造が得られる。

どちらの場合も、これらの材料は、材料の間に磁気光学効果を実装するプラズモン誘導界面を生成するように選択される。

好ましくは、強制ではないが、差異化コアは、下側層と上側層との間に含まれる平面又は２次元層内に完全又は部分的に生成され、前記コア内に誘導路をもたらす界面は、前記層に直交する平面又は２次元表面を形成する。したがって、誘導界面は、特に、磁気プラズモン界面は、構成要素の１つの同じ製造層の内側に「垂直」面を形成する。したがって、２つの重ねられた層の間に構成する形状を製造する必要がある場合よりも、これらの界面に対して所望の形状の製造が容易である。

上側層及び／又は下側層は、空気又は真空によって構成し、したがって、覆われていない及び／又は懸架された誘導路を形成し得ることに留意されたい。

吸収による処理
第１の群の実施形態によれば、第１の処理界面は、例えば、ヘルムホルツ及び／又はファブリ・ペロー型の１つ又は複数の吸収空洞を含む形状を有する。

この空洞又はこれらの空洞は、例えば、決定周波数の光信号を完全又は部分的に吸収するように構成された形状を有する。特に、同じ寸法を有する、信号の大部分を吸収するように決定されたいくつかの空洞があってよい。

空洞は、可能性としては、複数の異なる周波数、特に相互にシフトした複数の周波数を含む光信号を完全又は部分的に吸収するようにようにも構成され、前記処理界面が、決定周波数範囲内の全ての信号を吸収するようにする。この場合、異なる寸法を有し、複数の波長を吸収し、したがって、より広範な周波数帯域上で作用するように決定されたいくつかの空洞又は空洞の群があってよい。

この場合、第２の処理界面は、１つ又は複数の前記決定周波数の光信号の通過を可能にするように構成された形状を有する。

したがって、１つ又は複数の周波数が一方の方向で遮断されるが、もう一方では遮断されない構成要素が得られる。

好ましくは、第１の光導波路又はポート及び第２の光導波路又はポートはそれぞれ、選択領域と差異化領域とを含み、少なくとも１つの第１の処理領域によって互いに連結され、少なくとも１つの第１の処理領域の第１の処理界面は、１つ又は複数の決定周波数の光信号を完全又は部分的に吸収するように構成され、少なくとも１つの第１の処理領域の第２の処理界面は、前記光信号の通過を可能にするように構成される。この場合、第１の光ポートの処理領域は、第２の光ポートの処理領域を形成するとみなし得る。

したがって、第２の光ポートの選択領域及び差異化領域は、逆方向で到達する光信号に対して同じように作用する。選択領域及び差異化領域は、それぞれ、第１のプラズモン・モードを選択し、次に、第２の方向から見て第１の界面上、即ち、第１の方向から見て第２の界面に第１のプラズモン・モードを集結させる。

したがって、所与の周波数又は周波数範囲の場合、処理界面の１つが吸収界面である一方で、もう一方の処理界面が通過界面である場合、（外方向を形成する）第２の方向で通過させ、（アイソレータの戻り方向を形成する）第１の方向で遮断する光アイソレータが得られる。

そのようなアイソレータは、例えば、レーザー源を含む集積回路に組み込むことができ、レーザーが放出した信号を外方向で通過させる一方で、戻り方向で戻る可能性がある反射を遮断することを可能にし、例えば、戻り光によるコヒーレンス損失の危険性のない電力機能を可能にする。適用例は、例えば、電気通信、及び特に、フォトニック回路へのレーザー又は半導体増幅器のモノリシック集積である。

迂回路による処理
第２の群の実施形態によれば、第１の光ポートの第１の処理界面は、第２の処理界面に対して迂回路を形成する形状を有する。そのような迂回路は、例えば、第１の処理界面が異なる光ポートで終わる、又は異なる距離を進行する、又は更なる若しくは異なる処理を組み込むように構成される。

ある特徴によれば、第１の光ポートの第１の処理界面は、第１の光ポートを第２の光ポートと接続する形状を有し、第１のポートから到来する差異化光信号を誘導し、前記第２のポートを介して出力光信号を放出する。この点に関し、前記第１の光ポートの第２の処理界面は、第１の光ポートを第３の光ポートと接続する形状を有し、前記第３のポートから到来した差異化光信号を受信し、差異化光信号を第１のポートを介して出力光信号として放出し、したがって、光サーキュレータを生成する。

同じ構成を構成要素の光ポートのそれぞれに適用することによって、例えば、最後の光ポートが第１の光ポートに迂回する場合、各入力信号を後続の光ポートに、可能性としては環状に、迂回させるサーキュレータが得られる。

したがって、例えばマイクロ流体回路と組み合わせて、フォトニック回路上の機能と、例えば連続センサ又は生物学的検出機能とを掛け合わせた集積光サーキュレータを生成することが可能である。したがって、集積サーキュレータ機能は、かさばりが追加されずに回路の機能を波及させることを可能にする。

異なる界面長さを与えるように構成した異なる形状を有する２つの処理界面を生成することによって、位相シフトを得ることも可能である。

集積回路
別の態様によれば、本発明は、集積光回路内に集積されるように生成された、本明細書で開示する１つ又は複数の非相反光学構成要素を備えるデバイスを提案する。

互いに組み合わせ得る特徴によれば、
－ この集積光回路は、少なくとも１つの集積レーザー・エミッタを含み、本明細書で開示する非相反吸収を伴う少なくとも１つの非相反光学構成要素を備え、該非相反光学構成要素は、前記レーザーに接続され、前記レーザーが放出した光信号を一方向で通過可能にする一方で、もう一方の方向で前記レーザーに戻る光信号を防止又は低減する、
－ この集積光回路は、集積されるように生成又は接続された複数のセンサと、前記センサの少なくとも２つと接続された、本明細書で開示する迂回路を有する又はサーキュレータ型の少なくとも１つの非相反光学構成要素とを備える、
－ この集積光回路は、本明細書で開示する迂回路を有する又はサーキュレータ型の少なくとも１つの非相反光学構成要素を備え、非相反光学構成要素は、例えば、信号処理分野において、マイケルソン干渉計を完全又は部分的に集積式に生成するように接続又は構成される。

また別の態様によれば、本発明は、光信号を処理する方法を提案し、方法は、本明細書で開示する少なくとも１つの非相反光学構成要素、又は本明細書で開示するデバイス内を通過させることによる、前記光信号の処理を含むことを特徴とする。

本発明の各種態様は、本明細書に開示された種々の任意の特徴を、その全ての可能な組み合わせにより、組み入れることが想定される。

本発明の他の特徴及び利点は非制限的な実施態様の詳細な記載、及び添付図面から明らかとなるであろう。

本発明による構成要素の光ポートの様々な領域を示す概略部分上面図である。 第１の群の例示的実施形態によるアイソレータ型の構成要素を示す概略上面図である。 アイソレータ型の構成要素の処理領域を示す光導波路の斜視図である。 アイソレータ型の構成要素の処理領域を示す光導波路の断面図である。 第２の群の例示的実施形態によるサーキュレータ型の構成要素を示す概略上面図である。 本発明による構成要素の材料の第１の例示的構成を示す光導波路の概略断面図である。 本発明による構成要素の材料の第２の例示的構成を示す光導波路の概略断面図である。 本発明による構成要素の材料の第３の例示的構成を示す光導波路の概略断面図である。 本発明による構成要素の材料の第４の例示的構成を示す光導波路の概略断面図である。

本発明は、非相反伝送を伴う誘導磁気光学プラズモン構成要素の新たな構造に関する。

この例では、基本構造は、金属－絶縁物－金属（ＭＩＭ）型とも呼ばれる金属－誘電体－金属型のサブ波長誘導路によって構成され、誘電体又は金属のいずれかが、当該の周波数範囲内の磁気光学特性を有する。

この構造は、フォトニック回路から独立して、又はフォトニック回路内に集積される平面光アイソレータ又はサーキュレータの生成を可能にし、広いスペクトル範囲にわたり動作する。

本明細書において非相反作用を引き起こす現象は、ＭＩＭの磁気プラズモン・モードの非対称空間分布現象に対して特別に適合された使用法であり、材料ＭＯの磁化及び伝搬波の偏光がＴＭＯＫＥ効果（層面に平行な磁化、及びこの層面及び磁化に直交する波の偏光）を生成するように選択された際に得られる。しかし、（この例では）ＭＩＭ内に伝搬する２つのモード、即ち偶数モード及び奇数モードは、反対の非対称を有する。このため、２つのモードは、両方が同時に励起される際、従来の信号内では互いを補償する。

非相反伝送を得るためにこの物理現象を利用するには、信号は、２つのモードの一方のみが励起されるように処理される。この選択処理は、ここでは、ＭＩＭ誘導路の入力において、狭い又は細くなる誘導路を通じて、プラズモン・モードの一方のみ、即ち、偶数モードのみ又は奇数モードのみを選択することによって実行される。実際、偶数モードの実効屈折率及び奇数モードの実効屈折率は、かなり細い誘導路では著しく異なる。この場合、選択されたモードは、想定されるモードに対応する実効屈折率を生成する開口の使用によって選択される。

図１は、包括的な形態で、単一光ポートＰ１のみを詳述する例示的非相反構成要素１を示す。

この光学構成要素１は、第１のポートＰ１と第２のポートＰ２とを備え、第１のポートＰ１及び第２のポートＰ２は、これらの間で光を伝達する。したがって、これらの光ポートは、誘導光回路内で前記構成要素の接続を形成する。この回路は、光ポートに接続される外部光ファイバによって形成し得る。この回路は、高度の小型化を可能にするモノリシック集積回路も形成し得る。したがって、この光回路において、この構成要素１を、一方では入力光信号ＯＳ０が第１の方向で通過し、もう一方では第１の方向とは反対の第２の方向で、逆入力信号ＯＳ０Ｂが通過し得る。

この包括的な例において、２つの光ポートＰ１及びＰ２は、各入力信号ＯＳ０及びＯＳ０Ｂが、反対極を介して出力信号ＯＳ９及びＯＳ９Ｂの形態で出るように、互いに通じていると仮定する。しかし、この構成要素は、例えば図４に示すように互いに異なって通じている３つ以上のポートを絶対に有し得る。

ポート間の光の伝達は、一方の側の外側材料を有する横界面１１０、２１０、３１０と、もう一方の側の外側材料を有する横界面１２０、２２０、３２０との間に光導波路を形成する誘導路材料１０、２０、３０によって実行される。

図示のように、この構成要素１の第１のポートＰ１を介して入る入力光信号ＯＳ０は、複数の領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を連続的に通過し、複数の領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、以下の領域を以下の順番：選択領域Ｒ１、差異化領域Ｒ２、処理領域Ｒ３で含む。

入力光信号ＯＳ０は、第１の光ポートＰ１を介して到達すると、選択領域（Ｒ１）に入る。この選択領域は、ここでは、選択コア１０によって形成され、選択コア１０は、左横界面１１と右横界面１２との間で受信した信号を誘導する。

この選択領域（Ｒ１）は、入力信号ＯＳ０を受信する入力部（Ｒ１０）を有する。選択領域（Ｒ１）は、入力で受信した信号のための、誘導モードの入力光インピーダンス、例えば入力実効屈折率ｚ０_ｅｆｆを有する誘導路を形成する。この入力部は、ここでは、光学的にのみ動作する誘導路を含むが、磁気プラズモン・モード式にも動作し得る。次に、光信号は、出力部Ｒ１２に伝搬し、出力部Ｒ１２は、２つの磁気プラズモン界面の間に生成される磁気光学プラズモン誘導路を形成する。

入力部Ｒ１０及び出力部Ｒ１２は、選択開口（Ｒ１１）を介して互いに通じ、選択開口（Ｒ１１）は、典型的には（この選択領域Ｒ１の）入力幅Ｗ_Ｒ０よりも細い、決定された選択幅Ｗｅを有する。したがって、入力光信号ＯＳ０は、選択開口Ｒ１１を通じて、選択光信号ＯＳ１と呼ばれる光信号を励起し、選択光信号ＯＳ１は、差異化領域Ｒ２に向かって出力部Ｒ１２内を伝搬する。ここでは、この出力部Ｒ１２は、差異化領域Ｒ２の出発部Ｒ２０と合流するとみなし得る。

このように磁気プラズモン誘導モードで伝搬するこの選択光信号ＯＳ１は、第１のプラズモン・モードと第２のプラズモン・モードとの間に分配されるエネルギーを有する。

これら第１のプラズモン・モード及び第２のプラズモン・モードの一方は、ＬＲモード（又は「長距離表面ポラリトン・プラズモン」の略のＬＲＳＰＰ）、好ましくは、第１のプラズモン・モードである。これら第１のプラズモン・モード及び第２のプラズモン・モードのもう一方は、ＳＲモード（又は「短距離表面ポラリトン・プラズモン」の略のＳＲＳＰＰ）、好ましくは、第２のプラズモン・モードである。

この選択開口Ｒ１１の幅Ｗｅは、選択領域Ｒ１の出力部Ｒ１２の他の特性と組み合わせて、選択光信号ＯＳ１のための、例えば選択実効屈折率の形態で選択光インピーダンスｚ１_ｅｆｆを決定する。

これらの特性、特に幅Ｗｅは、選択光インピーダンスｚ１_ｅｆｆを生成するように選択され、
〇 第１のプラズモン・モードは、誘導モードの第１の光インピーダンスｚ１_ｅｆｆ、例えば、入力光インピーダンスｚ０_ｅｆｆに実質的に等しい第１の実効屈折率を有し、
〇 第２のプラズモン・モードは、例えば、第１の光インピーダンスｚ１_ｅｆｆとは著しく異なる第２の実効屈折率の形態で、誘導モードの第２の光インピーダンスｚ２_ｅｆｆを有する。

したがって、入力信号ＯＳ０は、出力部Ｒ１２内で、選択開口Ｒ１１を通じて、第１のプラズモン・モード単独に従って光モードを励起する。即ち、第１のプラズモン・モードは、第２のプラズモン・モードを除外したものであるか、又は第２のプラズモン・モードの振幅よりも著しく大きい振幅、典型的には１００倍の強度の振幅を有する。

したがって、実質的に第１のプラズモン・モードのみを含む選択光信号ＯＳ１が得られる。

２つの太黒矢印によって示されるように、この信号ＯＳ１は、必ずしも一様ではないが、２つの選択界面１１、１２にわたって分配されるエネルギーを有する。実際、当該周波数の場合、（第１のモードを選択可能にするため、エネルギーが２つのプラズモン・モードの間でかなり不均一に分配されるように選択された）選択光インピーダンスｚ１_ｅｆｆに関して、一般的に、２つの磁気プラズモン界面の間にかなりわずかな空間非対称しかない。

差異化領域Ｒ２は、入力Ｒ２０において、選択領域Ｒ１から到来した選択光信号ＯＳ１を受信し、選択光信号ＯＳ１を出力部Ｒ３２に誘導する。出力部Ｒ３２では、選択光信号ＯＳ１は、差異化光信号ＯＳ２と呼ばれる光信号を形成する。

この誘導は、差異化コア２０と呼ばれる誘導コア内で生じ、差異化コア２０は、２つの反対の側に位置する差異化界面２１、２２と呼ばれる２つの横界面の間に延在する。

これらの差異化界面２１、２２は、それぞれ、コア材料と少なくとも１つの外側材料との間に形成され（典型的には両方の側で同じ材料である）、一方は、誘電体２０であり、もう一方は、金属材料２１０、２２０であり、これらは、磁気プラズモン誘導をそれらの間に生成するように選択、構成される。この例では、差異化界面２１、２２は、ＴＭＯＫＥ効果に関連し、ＴＭＯＫＥ効果は、磁化Ｍを引き起こすことによって、例えば、差異化界面２１、２２を磁界にさらすことによって、又は残留磁気効果の下で得られる。

図示のように、差異化領域Ｒ２は、入力幅Ｗｅから差異化幅Ｗｄまでの幅が増大する形状を有する。この広がりは、例えば、差異化コアの周囲で対称である、及び／又は連続的に増大し、好ましくは、規則的に増大する。

この差異化幅Ｗｄは、この差異化領域Ｒ２の他の特性と組み合わせて、第１のプラズモン・モードの選択光信号ＯＳ２が、前記差異化界面の間で、例えば、一方の界面からもう一方の界面に対して１００倍という、大きな空間の振幅の非対称を有するように選択される。

この例では、この出力部Ｒ２２は、差異化光信号ＯＳ２のエネルギーが右界面、即ち、差異化界面２１上に集結するように構成される。この非対称は、左界面及び右界面上の差異化信号ＯＳ２エネルギーの分配を表す矢印、即ち、右界面２１～３１上の太矢印、及び左界面２２～３２上の細矢印によって示される。

この段階では、理解されるように、選択領域Ｒ１１は、最初に、単一プラズモン・モードで入力光信号ＯＳ０のエネルギーを集結させており、次に、エネルギーは、差異化領域Ｒ２内で、単一横界面、ここでは、図の右に位置する第１の差異化領域２１上に集結した。

非相反処理領域Ｒ３は、入力Ｒ３０において、差異化領域Ｒ２から到来した差異化信号ＯＳ２を受信し、差異化信号ＯＳ２を処理部３１を介して出力領域Ｒ３２に誘導する。出力領域Ｒ３２では、差異化信号ＯＳ２は、処理光信号ＯＳ３と呼ばれる光信号を形成し、少なくとも１つの第１の処理界面３１と第２の処理界面３２との間に延在する処理コア３０と呼ばれる誘導コアを介する。

この例では、差異化幅Ｗｄは、非相反処理領域Ｒ３の入力幅に実質的に等しい、及び／又はこの非相反処理領域Ｒ３の平均幅、例えば、２つの処理界面３１、３２が互いに異なる形状を有する非相反処理領域Ｒ３の一部に実質的に等しい。

典型的には、処理領域Ｒ３の入力Ｒ３０は、差異化領域Ｒ２の出力Ｒ２２と合流するとみなし得る。

第１の処理界面３１は、第１の差異化界面を延在させ、第２の処理界面３２は、第２の差異化界面２２を延在させる。

これら２つの非相反処理界面３１、３２は、それぞれ処理コア材料３０と外側材料３１０、３２０との間に形成され、このうち、一方は、誘電体であり、もう一方は、金属であり、ここでは、差異化領域Ｒ２の場合と同じである。

非相反処理界面３１、３２は、これらの間に磁気プラズモン誘導をもたらすように構成、決定される。この例では、材料及び／又は磁化の構成は、横の形状を除き、差異化領域の構成と同じである。

更に、非相反処理界面３１、３２は、前記処理領域Ｒ３の入力Ｒ３０と出力Ｒ３２との間に、互いに等価ではない形状３１９、３２９を有するように構成される。

したがって、この図では、第１の処理界面３１は、斜線楕円形によって示される、第１の処理形状を有する領域３１９を通過する。したがって、同様に、第２の処理界面３２は、斜線楕円形によって示される、第２の処理形状を有する領域３２９を通過し、第２の処理形状は、第１の処理形状がもたらす処理とは異なる処理をもたらすように決定される。

概して、これら２つの処理形状３１９、３２９は、処理形状３１９、３２９の長さ全体にわたり、信号に対して異なる効果を生成するように選択、決定される。この差は、好ましくは、１つの同じ構成の材料及び／又は磁化における異なる形状によって得られる。代替的に、又は組合せにおいて、この差は、異なる材料及び／又は異なる磁化によっても得ることができる。

したがって、図から理解されるように、この非相反処理部Ｒ３は、出力において、第１の方向で、処理光信号ＯＳ３を供給し、この振幅の処理光信号ＯＳ３は、第１の処理界面２１単独の形状によってもたらされる第１の処理を受けている。この第１の処理の結果は、ここでは、第１の処理区域３１９の出力における右界面３１上で、正方形破線を有する太矢印によって示される。

図の左の第２の処理界面３２上では、初期の信号ＯＳ０は、細破線矢印によって示されるように、第２の処理区域３２９を通過するエネルギーを含まないか、又はかなり弱い一部のエネルギーしか含まない。

第２の方向又は逆方向では、図は、概して、例えば入力信号ＯＳ０と同一である逆入力信号ＯＳ０Ｂの通過を示し、逆入力信号ＯＳ０Ｂは、差異化逆信号ＯＳ２Ｂとして入り、次に、太灰色矢印によって示される逆方向で、即ち、ここでは図の上から底まで、これら同じ領域Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１を通過する。

したがって、差異化逆信号ＯＳ２Ｂが第２の処理界面３２上で非ゼロ成分を有するという条件で、この差異化逆信号ＯＳ２Ｂは、第２の処理を受け、ここでは丸点を有する太矢印によって示される処理逆信号ＯＳ３Ｂの形態で出る。

この逆信号ＯＳ２Ｂも、それ自体、右に位置する界面上に集結した場合、次に、第２の区域３２９の第２の処理のみを受け、第１の光ポートＰ１を介して、第２の処理のみを受けた逆出力信号ＯＳ９Ｂの形態で出る。

したがって、理解されるように、この構成要素１は、出力において、逆出力信号ＯＳ９Ｂを供給し、逆出力信号ＯＳ９Ｂは、第１の方向で進行する処理信号ＯＳ９が受けた処理とは異なる処理を受けている。２つの反対方向でこの構成要素１の第１の光ポートＰ１を通過する入力信号ＯＳ０及び逆入力信号ＯＳ０Ｂは、入力で同一であるとしても、異なる出力ＯＳ９及びＯＳ９Ｂから２つの形態で出る。

この逆信号ＯＳ２Ｂが右界面のみに事前に集結されていない場合、逆信号ＯＳ２Ｂも、第１の処理区域３１９内で第１の処理を受けることができることに留意されたい。しかし、出力信号ＯＳ９Ｂは、第１の処理３１９及び第２の処理３２９を受けたエネルギーから構成される。したがって、出力信号ＯＳ９Ｂは、入力信号ＯＳ０とは異なる処理を受けており、異なる形態でＯＳ９Ｂとして出る。

例示的アイソレータ
図２は、構成要素２に２つのポートを施した、第１の群の例示的実施形態を示し、２つのポートは、互いの間にのみ通じている。

この例では、第２の光ポートＰ２は、選択領域Ｒ１Ｂ及び差異化領域Ｒ２Ｂを含み、選択領域Ｒ１Ｂ及び差異化領域Ｒ２Ｂは、第１の光ポートＰ１の領域Ｒ１及びＲ２の機能と同様の機能を有し、例えば、同一である。

第２の光ポートＰ２の差異化領域は、第１のポートＰ１の非相反処理領域Ｒ３及び第２のポートＰ２の非相反処理領域Ｒ３Ｂを形成する共通領域によって互いに連結されている。

互いに結合された２つの選択ポート及び差異化ポートを含む実施形態において、この図は、非相反処理領域Ｒ３、Ｒ３Ｂが、方向３１９における吸収及び逆方向３２９における伝送をもたらすように構成される特定の例を示す。

この概略的な例では、第１の処理界面３１は、空洞３１１を有し、空洞３１１は、この磁気プラズモン界面３１上の空洞３１１に到達する信号ＯＳ２を完全又は部分的に吸収するように構成される。空洞３１１を出た処理信号ＯＳ３、したがって、出力信号ＯＳ９は、こうして弱められるか又は更には存在せず、第１のポートＰ１を介する入力に対して遮断方向をもたらす。

この概略的な例では、第１の処理界面３１は、吸収空洞３１１を含む形状を有し、吸収空洞３１１は、この磁気プラズモン界面３１上の空洞３１１に到達する決定周波数の光信号ＯＳ２を完全又は部分的に吸収するように構成される形状を有する。空洞３１１を出た処理信号ＯＳ３、したがって、出力信号ＯＳ９は、こうして弱められるか又は更には存在せず、第１の光ポートＰ１を介する入力に対して遮断方向をもたらす。

この点に関し、第２の処理界面３２は、まっすぐな等辺等角の形状を有し、逆入力光信号ＯＳ０Ｂの通過を可能にするように構成される。逆入力光信号ＯＳ０Ｂは、光信号の伝搬方向から見て右側にあるので、第２の界面３２上に集結するＯＳ２Ｂである。したがって、処理された逆信号ＯＳ３Ｂは、そのまま伝送され、逆出力信号ＯＳ９Ｂの形態で出る。逆出力信号ＯＳ９Ｂは、実質的にそのままであるか、又は逆入力信号ＯＳ０を少なくとも表し、したがって、第２の光ポートＰ２を介する入力のための通過方向をもたらす。

図３ａは、第１の処理界面３１１’の形状がいくつかの空洞を有する同様の例を示す。図３ａの例は、特に、同じ寸法を有する、決定周波数の信号の大部分を吸収するためのいくつかの空洞を有する。この例では、第１の処理界面３１も、複数の吸収空洞を含み、複数の吸収空洞は、異なる周波数、特に相互にシフトした複数の周波数を含む光信号を完全又は部分的に吸収するように寸法決定され、前記処理界面が、決定周波数範囲内の全ての信号を吸収するようにする。

したがって、この範囲内の決定周波数（又は周波数のサブ範囲）に対応する各寸法は、より広範な帯域に対する遮断処理を得る。

そのような吸収空洞３１１、３１１’は、例えば、限定はしないが、均一若しくは異なる種類のヘルムホルツ又はファブリ・ペロー型のものである。

更に、多くの組合せの空洞、例えば、細く、深い吸収のためのいくつかの同一の空洞、及び／又は互いに離間するいくつかの個別の吸収範囲、が可能である。

図３ａ及び図３ｂの例では、第２の処理界面３２は、第１の処理界面３１によって吸収される１つ又は複数の周波数を有する光信号を通過可能にするように構成された形状を有する。したがって、理解されるように、この構成要素は、第１の界面３１によって吸収される範囲内に位置するあらゆる光信号のための光アイソレータを形成する。

そのようなアイソレータは、例えば、第２のポートＰ２に接続されるレーザー源Ｓ０を隔離し、第１のポートＰ１を介して光回路にレーザー源Ｓ０を注入し得る。この場合、このレーザー源は、このアイソレータの通過方向又は「外」方向を構成する第２の方向で放出する一方で、第１のポートＰ１を介して回路から到達する戻り光は、第１の方向又は「戻り」方向で遮断される。

本明細書では詳述しない他の例示的な実施形態では、第２の処理界面自体も、異なる特性で吸収空洞を有し得る。例えば、特定の周波数を一方向で遮断し、もう一方の方向で他の周波数を遮断する。

サーキュレータ
図４は、構成要素に３つ以上のポートを施した、第２の群の例示的実施形態を示し、３つのポートは、互いの間で通じている。

この第２の群では、１つの同じ処理領域Ｒ３の２つの処理界面３１、３２の間の処理の差は、これら２つの界面が迂回路の形態で処理をもたらすことによって形成することである。即ち、詳細には、処理界面３１、３２は、同じ場所、特に同じ光ポートに通じていない。

そのような構成要素において、第１の光ポートＰ１の第１の処理界面３１は、第２の処理界面３２に対する迂回路を形成する形状を有し、特に、第１の処理界面３１は、この第２の処理界面３２が到達するポートＰ３とは異なる光ポートＰ２で終わる、又は異なる距離を進行する、又は更なる若しくは異なる処理を組み込む。

図４の例では、３つの光ポートＰ１、Ｐ２及びＰ３は全て互いに通じている。各光ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３は、独自の選択領域Ｒ１、Ｒ１Ｂ、Ｒ１Ｃと、次に独自の差異化領域Ｒ２、Ｒ２Ｂ、Ｒ２Ｃと、差異化領域Ｒ２、Ｒ２Ｂ、Ｒ２Ｃを離れた後の処理領域Ｒ３、Ｒ３Ｂ、Ｒ３Ｃとを含み、処理領域Ｒ３、Ｒ３Ｂ、Ｒ３Ｃは、隣接するポートの領域と通じている。

３つのポートのそれぞれの誘導コアは、ここでは一種の各ポートの分岐部を生じさせる星形を形成する連続材料の形態で、隣接ポートのコア内に延在し、隣接ポートのコアと通じている。これらの分岐部のそれぞれは、非相反処理コアを形成し、２つの処理界面によって囲繞される。各光ポート、例えば、Ｐ１に関して、第１の処理界面３１は、コアの外周部上に延在し、第１の側の隣接する光ポートの第２の処理界面３２Ｂになる一方で、第２の処理界面３２は、コアの外周部上に延在し、もう一方の側、即ち、第２の側の隣接する光ポートの第１の処理界面３１Ｃになる。

したがって、入力光信号を受信する各光ポートは、第１の処理界面に沿って、第１の側の隣接する光ポートの方に入力光信号を伝える一方で、第２の処理界面に沿って、第２の側の光ポートから到来する出力光信号を受信し得る。理解されるように、光信号サーキュレータはこのように得られ、ここでは、３つのポートの間に循環を有する。

したがって、第１の光ポートＰ１に入る第１の信号ＯＳ０は、第１のポートＰ１の第１の処理界面３１を介して、第２のポートＰ２の第２の界面３２Ｂの方に伝えられ、第２のポートＰ２を離れてＯＳ９になる。

この点に関し、第２の光ポートＰ２に入る第２の信号ＯＳ０Ｂは、第２のポートＰ２の第１の処理界面３１Ｂを介して、第３のポートＰ３の第２の界面３２Ｃの方に伝えられ、第３のポートＰ３を離れてＯＳ９Ｂになる。

第３の光ポートＰ３に入る第３の信号ＯＳ０Ｃは、第３のポートＰ３の第１の処理界面３１Ｃを介して、第１のポートＰ１の第２の界面３２の方に伝えられ、第１のポートＰ１を離れてＯＳ９Ｃになる。

この例は、３つのポートを有するが、高精度の技術的方法の実装形態によって可能になる４、５、６、７、８又は任意の整数値を含む任意の数のポートの例示であると理解されたい。

ここに詳しく述べられていない他の実施態様においては、全て又はいくつかの処理界面は、いくつかの処理のタイプ、例えば、迂回路及び吸収を組み合わせる及び／又は互い違いにする。

例えば、特定のポートを介して入る信号が迂回される一方で、他の信号が吸収される構成要素、及び／又は特定の周波数が吸収される一方で他の周波数が迂回される構成要素を生成することが可能である。

本明細書に示す例は、各ポートが放出ポート、及び別の受信ポートと通じている限り、「完全」と分類し得る循環に関する。不完全な循環の実行、例えば、特定のポートが、例えば、第１の吸収処理界面及び第２の通過処理界面と共に、入力において行き止まりを形成することが想定される。

構成要素１、２、３の内部の光の伝達は、光コア１０、２０、３０内の誘導によって実行され、光コア１０、２０、３０は、光信号がコアと１つ又は複数の材料から作製される環境との間で界面の間で誘導されるコア材料によって形成される。

本例では、この光コアは、下側層Ｃ０と上側層Ｃ２との間に含まれる平面伝搬層Ｃ１内のコア材料によって生成される。

光信号は、下側層及び上側層により形成される下側界面及び上側界面によってこの伝搬層Ｃ１内に閉じ込められる。典型的には、これらの界面は、平面であるか又は少なくとも２次元であり、したがって、下側界面及び上側界面が均一である及び／又は規則正しい平面誘導路を形成する。

これらの例では、伝搬層Ｃ１内側の横方向の閉じ込めは、異なる層Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２を横断する平面又は２次元表面を形成する横界面によって具現化される。伝搬層Ｃ１の内側には、これらの横界面は、信号の伝搬方向に沿って変化する形状を有する。

そのような横界面を有する平面誘導路の構成は、特に有利である。というのは、特に、例えば伝搬層の製造中にフォトリソグラフィを単に行うことによって、あらゆる形状、可能性としてはかなり複雑な形状を容易にもたらすことが可能であるためである。

図５から図７に示す例では、下側層及び上側層は、中実層であり、一方のＣ０は基板であり、もう一方は、カバー層である。図８に示す例では、伝搬層Ｃ１は、環境の空気によって形成される２つの層の間、即ち、下側層と上側層との間に懸架される。

磁気プラズモン構造
図５から図８は、本発明による構成要素、例えば、図１、図２及び図４の構成要素に対し、磁気プラズモン界面を生成するために使用し得る磁気プラズモン構造の例を示す。

現在の好ましい実施形態、特にここで示す実施形態では、磁気プラズモン誘導コアは、ここでは差異化コア２０及び非相反処理コア３０のための誘電材料から作製される。この点に関し、外側材料は、１つ又は複数の金属材料から作製される。したがって、ＭＩＭ（「金属－絶縁物－金属」の略）又はＭＤＭ（「金属－誘電体－金属」の略）とも呼ばれる「スロット」と呼び得る種類の構造が得られる。

代替的に、本明細書では断面図で示さない様式では、構成要素をリブ付き構成で生成するか、又は同じ種類の材料によりＤＭＤで生成することもできる。

図５は、差異化領域Ｒ２の界面２１、２２及び非相反処理領域Ｒ３の界面３１、３２に対する、材料の第１の例示的構成を示す。

この構成では、外側材料２２０、３２０及び２１０、３１０は、ここでは「ＭＰ」と称するプラズモン型の金属又はプラズモン型の金属合金であり、特に、金、銀、銅、アルミニウム及びこれらの材料の２、３又は４つの組合せから選択される。

誘導コア２０、３０の材料は、ここではＤＭＯと称する磁気光学材料型の誘電材料であり、特に、ガーネット酸化物、又は例えば、コバルトフェライトナノ粒子をドープした鉱物シリカ等、フェライト粒子をドープした誘電材料である。

図３ａ及び図３ｂは、この構造による例示的アイソレータのための非相反処理部Ｒ３を示す。誘導コア３０は、軸ｘに平行な伝搬方向で、例えば、磁気光学ガーネット酸化物型の磁気光学誘電材料から作製される。この磁気光学誘電材料は、ここではビスマス鉄ガーネット（「ＢＩＧ」）であるが、Ｂｉ：ＹＩＧ又はＣｅ：ＹＩＧ等の公知の材料を使用し得る。外側材料３１０、３２０は、ここでは金（Ａｕ）から作製されるため、軸ｙに沿った横断磁化「Ｍ」の効果下、磁気プラズモン界面３１、３２をもたらす。第１の処理界面３１は、１つ又は複数の損失空洞を有し、１つ又は複数の損失空洞は、軸ｚに沿って外側材料３１０内に横に延在し、ＭＩＭ誘導路の壁の一方の壁上に形成される。これらの空洞３１１’は、異なる寸法、及び各寸法のいくつかの例を有する。空洞は、異なる形状、例えば、特にヘルムホルツ型の長方形を有し得る。

図６は、差異化領域Ｒ２の界面２１、２２及び非相反処理領域Ｒ３の界面３１、３２のための、材料の第２の例示的構成を示す。

この構成では、外側材料は、２つの異なる金属ＭＭＯ及びＭＰの層の重ね合わせによって形成される金属構造である。

この場合、これら２つの金属は、
－ 一方で、ここではＭＰと称するプラズモン型の金属又はプラズモン型の金属合金であり、特に、金、銀、銅、アルミニウム及びこれらの材料の２、３又は４つの組合せから選択され、
－ もう一方で、ここではＭＭＯと称する磁気光学型の金属、特に、鉄－コバルト合金である。

この場合、コア２０、３０の材料は、典型的には磁気光学型ではない誘電体であり、ここでは「Ｄ」と称し、特に、シリカ、窒化ケイ素、ゲルマニウム、シリコン及びこれらの材料のいくつかの組合せから選択される。

図７は、差異化領域Ｒ２の界面２１、２２及び非相反処理領域Ｒ３の界面３１、３２のための、材料の第３の例示的構成を示す。

この構成では、外側材料は、ここではＭＭＯと称する磁気光学型の金属、特に、鉄－コバルト合金である。

この場合、コア２０、３０の材料は、典型的には磁気光学型ではない誘電体であり、ここでは「Ｄ」と称し、特に、シリカ、窒化ケイ素、ゲルマニウム、シリコン及びこれらの材料のいくつかの組合せから選択される。

図８は、ここでは図７の構成の変形形態の材料の第４の例示的構成を示す。この例では、伝搬層Ｃ１は、懸架され、覆われていない。即ち、下側層Ｃ０及び上側層Ｃ２はそれぞれ、空気又はあらゆる他の周囲雰囲気によって形成される。懸架される及び／又は覆われていない伝搬層Ｃ１の特性は、他の磁気プラズモン構造にも適用可能であることを留意されたい。

当然のことながら、本発明は記載された例に限定されず、本発明の範囲を超えないかぎり、該例に多数の改変を施すことができる。

１ 非相反構成要素
２ アイソレータ
３ サーキュレータ
１０ 選択コア
１１ 第１の界面
１２ 第２の界面
１１０ 第１の選択界面の外側材料
１２０ 第２の選択界面の外側材料
２０ 差異化コア
２１ 第１の差異化界面
２２ 第２の差異化界面
２１０ 第１の差異化界面の外側材料
２２０ 第２の差異化界面の外側材料
３０ 非相反処理コア
３１ 第１の非相反処理界面
３２ 第２の非相反処理界面
３１０ 第１の非相反処理界面の外側材料
３２０ 第２の非相反処理界面の外側材料
３１１ 吸収空洞
３１１’ 吸収空洞の群
３１９ 第１の非相反処理の形状
３２９ 第２の非相反処理の形状
３１Ｂ 第１の非相反処理界面
３２Ｂ 第２の非相反処理界面（第２の光ポート）
３１Ｃ 第１の非相反処理界面
３２Ｃ 第２の非相反処理界面（第３の光ポート）
Ｃ０ 下側層
Ｃ１ 伝搬層
Ｃ２ カバー層
ＯＳ０ 第１の入力光信号（戻り信号）
ＯＳ０Ｂ 第２の入力光信号（逆信号、外方信号）
ＯＳ０Ｃ 第３の入力光信号
ＯＳ１ 第１の選択光信号（戻り信号）
ＯＳ２ 第１の差異化光信号（戻り信号）
ＯＳ３ 第１の処理光信号（戻り信号）
ＯＳ９ 第１の出力光信号（戻り信号）
ＯＳ１Ｂ 第２の選択光信号（逆信号、外方信号）
ＯＳ２Ｂ 第２の差異化光信号
ＯＳ３Ｂ 第２の処理光信号
ＯＳ９Ｂ 第２の出力光信号
ＯＳ１Ｃ 第３の選択光信号
ＯＳ９Ｃ 第３の出力光信号
Ｐ１ 第１の光ポート
Ｐ２ 第２の光ポート
Ｐ３ 第３の光ポート
Ｒ１ 選択領域
Ｒ１０ （選択領域の）入力部
Ｒ１１ （選択領域の）選択開口
Ｒ１２ （選択領域の）選択部
Ｒ２ 差異化領域
Ｒ２０ （差異化領域の）入力部
Ｒ２２ （差異化領域の）出力部
Ｒ３ 非相反処理領域
Ｒ３０ （処理領域の）入力部
Ｒ３２ （処理領域の）出力部
Ｒ１Ｂ 選択領域（第２の光ポート）
Ｒ１Ｃ 選択領域（第３の光ポート）
Ｒ２Ｂ 差異化領域（第２の光ポート）
Ｒ２Ｃ 差異化領域（第３の光ポート）
Ｒ３Ｂ 非相反処理領域（第２の光ポート）
Ｒ３Ｃ 非相反処理領域（第３の光ポート）
Ｓ０ レーザー源
Ｗｄ 差異化幅
Ｗｅ 選択幅
Ｗ_Ｒ０ 選択領域Ｒ１の入力幅

Claims (21)

1. 光学構成要素（１、２、３）であって、前記光学構成要素（１、２、３）は、少なくとも１つの第１のポート（Ｐ１）又は光導波路と、第２のポート（Ｐ２）又は光導波路とを備え、前記第１のポート（Ｐ１）又は光導波路、及び前記第２のポート（Ｐ２）又は光導波路は、非相反式に互いの間で光を伝達し、誘導される光回路内に前記構成要素を接続するか又は前記構成要素の接続を可能にし、前記少なくとも１つの第１のポート（Ｐ１）又は光導波路、又は前記第２のポート（Ｐ２）又は光導波路は、少なくとも１つの磁気プラズモン誘導領域を通じて、一方の第１の方向、及びもう一方の前記第１の方向とは反対の第２の方向で前記光回路と光信号を交換できるようにし、
   前記構成要素は、前記第１の方向で前記第１の光ポートから前記第２の光ポートの方に進行する光信号が連続的に通過し得る複数の領域を含み、前記領域は、少なくとも、順に、
   － 選択領域（Ｒ１）と、
   － 差異化領域（Ｒ２）と、
   － 非相反処理領域（Ｒ３）と
   を含み、
   前記選択領域（Ｒ１）は、
   〇 入力（Ｒ１０）において、入力光インピーダンスｚ０_ｅｆｆに従って伝搬する入力光信号（ＯＳ０）を受信し、
   〇 出力（Ｒ１２）において、プラズモン誘導により、選択光信号（ＯＳ１）と呼ばれる光信号を放出する
   ように構成され、前記光信号（ＯＳ１）は、一方のＬＲモードと規定される第１のプラズモン・モードと、もう一方のＳＲモードと規定される第２のプラズモン・モードとを含み、
   前記第２のプラズモン・モードは、ゼロ又は前記第１のプラズモン・モードよりも著しく小さい振幅を有し、
   前記差異化領域（Ｒ２）は、入力（Ｒ２０）において、前記選択領域（Ｒ１）から到来した、選択された前記光信号（ＯＳ１）を受信し、前記光信号（ＯＳ１）を出力部（Ｒ３２）に誘導するように構成され、前記出力部（Ｒ３２）では、前記光信号（ＯＳ１）は、差異化コア（２０）と呼ばれる誘導コアによって、差異化光信号（ＯＳ２）と呼ばれる光信号を形成し、前記差異化コア（２０）は、差異化界面（２１、２２）と呼ばれる少なくとも２つの界面の間に延在し、
   前記差異化界面は、
   〇 コア材料と少なくとも１つの外側材料との間に形成され、前記コア材料及び前記少なくとも１つの外側材料のうち、一方は、誘電材料であり、もう一方は金属材料であり、
   〇 ２つの反対の側に位置し、
   〇 磁気光学効果を伴う磁気プラズモン誘導を前記材料の間にもたらすように決定され、
   前記出力部（Ｒ２２）は、前記差異化界面の間に、差異化幅Ｗｄを有するように構成され、前記差異化幅Ｗｄは、前記第１のプラズモン・モードの信号が、前記差異化界面の間に、決定された閾値より大きい非対称の振幅を有するように選択され、
   前記差異化領域は、出力において、差異化信号（ＯＳ２）と呼ばれる非対称光信号を供給し、前記振幅の差異化信号（ＯＳ２）は、前記第１の差異化界面（２１）上に集結され、
   前記非相反処理領域（Ｒ３）は、入力（Ｒ３０）において、前記差異化領域（Ｒ２）から到来した前記差異化信号（ＯＳ２）を受信し、前記差異化信号（ＯＳ２）を処理部（３１）を介して出力領域（Ｒ３２）に誘導するように構成され、前記出力領域（Ｒ３２）では、前記差異化信号（ＯＳ２）は、処理光信号（ＯＳ３）と呼ばれる光信号を形成し、
   少なくとも１つの第１の処理界面（３１）と第２の処理界面（３２）との間に延在する処理コア（３０）と呼ばれる誘導コアを介して、
   前記処理界面（３１、３２）は、
   〇 それぞれ、処理コア材料（３０）と外側材料（３１０、３２０）との間に形成され、前記処理コア材料及び前記外側材料のうち一方は、誘電体であり、もう一方は金属であり、
   〇 第１の差異化界面（２１）及び第２の差異化界面（２２）のそれぞれと同じ２つの反対の側に位置し、
   〇 磁気プラズモン誘導を前記材料の間にもたらすように決定され、
   〇 前記処理領域（Ｒ３）の入力（Ｒ３０）と出力（Ｒ３２）との間に、互いに等価ではない形状（３１９、３２９）を有するように構成され、
   前記非相反処理部（Ｒ３）は、出力において、処理光信号（ＯＳ３）を第１の方向で供給し、前記振幅の処理光信号（ＯＳ３）は、前記第１の処理界面（２１）単独の形状によってもたらされる処理を受けている一方で、
   逆信号と呼ばれる、前記第２の方向で前記処理領域（Ｒ３）を通過する信号（ＯＳ２Ｂ）は、前記第２の処理界面（３２）単独の形状、又は前記２つの処理界面の両方によってもたらされる処理を受け、処理された逆信号（ＯＳ３ＢＢ）を供給し、前記処理された逆信号（ＯＳ３ＢＢ）は、前記第１の方向で進行する前記処理信号（ＯＳ３）が受けた処理とは異なる処理を受けていることを特徴とする、構成要素（１、２、３）。
2. 前記選択領域（Ｒ１）は、
   － 入力で受信する信号のため、入力光インピーダンスｚ０_ｅｆｆを有する誘導路を形成する入力部（Ｒ１０）と、
   － ２つの磁気プラズモン界面の間に磁気光学プラズモン誘導を形成する出力部（Ｒ１２）と
   を有し、前記入力部（Ｒ１０）及び前記出力部（Ｒ１２）は、選択幅（Ｗｅ）を有する選択開口（Ｒ１１）を介して通じており、前記入力光インピーダンスｚ０_ｅｆｆの値及び前記選択幅（Ｗｅ）の値は、
   〇 前記第１のプラズモン・モードが、前記入力光インピーダンスｚ０_ｅｆｆに実質的に等しい第１の光インピーダンスｚ１_ｅｆｆを有し、及び、
   〇 前記第２のプラズモン・モードが、前記第１の光インピーダンスｚ１_ｅｆｆとは著しく異なる第２の光インピーダンスｚ２_ｅｆｆを有する
   ように選択され、前記入力信号（ＯＳ０）は、前記出力部（Ｒ１２）において、前記選択開口（Ｒ１１）を通じて、前記第１のプラズモン・モードに従った光モードを励起し、選択光信号（ＯＳ１）を形成し、前記第１のプラズモン・モードは、前記第２のプラズモン・モードを除外したものであるか、又は前記第２のプラズモン・モードの振幅よりも著しく大きい振幅であることを特徴とする、請求項１に記載の構成要素。
3. 前記差異化領域（Ｒ２）は、前記入力幅（Ｗｅ）から前記差異化幅（Ｗｄ）までの幅が増大する形状を有し、
   前記非相反処理領域（Ｒ３）は、入力幅及び／又は入力幅の平均幅が前記差異化幅Ｗｄに実質的に等しい形状を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の構成要素。
4. 前記差異化コア（２０）及び／又は前記処理コアは、誘電材料から作製され、前記外側材料（２１０、２２０、３１０、３２０）は、１つ又は複数の金属材料から作製され、
   前記材料は、磁気光学効果を実装するプラズモン誘導界面を前記材料の間にもたらすように選択されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の構成要素。
5. 前記差異化コア（２０）及び／又は前記処理コアは、金属材料から作製され、前記外側材料（２１０、２２０、３１０、３２０）は、１つ又は複数の誘電材料から作製され、
   前記材料は、磁気光学効果を実装するプラズモン誘導界面を前記材料の間にもたらすように選択されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の構成要素。
6. 様々な前記コア（１０、２０、３０）は、下側層（Ｃ０）と上側層（Ｃ２）との間に含まれる平面又は２次元層（Ｃ１）内に完全又は部分的に生成され、前記コア内に誘導をもたらす前記界面（２１、２２、３１、３２）は、前記層（Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２）に直交する平面又は２次元表面を形成することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の構成要素。
7. 前記選択領域（Ｒ１）は、前記第１のプラズモン・モードが前記入力信号（ＯＳ０）のＬＲＳＰＰ型モードに対応するように構成されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の構成要素。
8. 前記第１の処理界面（３１）は、１つ又は複数の吸収空洞（３１１）を含む形状を有し、前記１つ又は複数の吸収空洞（３１１）は、決定周波数の光信号を完全又は部分的に吸収するように構成された形状を有する一方で、
   前記第２の処理界面（３２）は、前記決定周波数の光信号（ＯＳ０Ｂ）の通過を可能にするように構成された形状を有することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の構成要素（１、２）。
9. 前記第１の処理界面（３１）は、複数の吸収空洞を含み、前記複数の吸収空洞は、異なる周波数、特に、相互にシフトされた複数の周波数を含む光信号を完全に又は部分的に吸収するように寸法決定され、前記処理界面が、決定周波数範囲内の全ての信号を吸収するようにする一方で、
   前記第２の処理界面（３２）は、前記決定周波数範囲内の１つ又は複数の周波数の光信号の通過を可能にするように構成された形状を有することを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の構成要素。
10. 前記第１の光導波路又はポート（Ｐ１）及び前記第２の光導波路又はポート（Ｐ２）はそれぞれ、選択領域（Ｒ１、Ｒ１Ｂ）と差異化領域（Ｒ２、Ｒ２Ｂ）とを含み、少なくとも１つの第１の処理領域（Ｒ３）によって互いに連結され、前記少なくとも１つの第１の処理領域（Ｒ３）の前記第１の処理界面（３１）は、１つ又は複数の決定周波数の光信号を完全又は部分的に吸収するように構成され、前記少なくとも１つの第１の処理領域（Ｒ３）の前記第２の処理界面（３２）は、前記光信号の通過を可能にし、したがって、前記光信号のための光アイソレータを生成するように構成されることを特徴とする、請求項８又は９に記載の構成要素（２）。
11. 前記第１の光ポート（Ｐ１）の前記第１の処理界面（３１）は、前記第２の処理界面（３２）に対する迂回路を形成する形状を有し、特に、前記第１の処理界面（３１）は、異なる光ポート（Ｐ３）で終わる、又は異なる距離を進行する、又は更なる若しくは異なる処理を組み込むことを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の構成要素（３）。
12. 前記第１の光ポート（Ｐ１）の前記第１の処理界面（３１）は、前記第１の光ポート（Ｐ１）を前記第２の光ポート（Ｐ２）と接続する形状を有し、前記第１のポート（Ｐ１）から到来する差異化光信号（ＯＳ０）を誘導し、前記第２のポート（Ｐ２）を介して出力光信号（ＯＳ９）を放出する一方で、
    前記第１の光ポート（Ｐ１）の前記第２の処理界面（３２）は、前記第１の光ポート（Ｐ１）を前記第２のポート（Ｐ２）とは異なる第３の光ポート（Ｐ３）と接続する形状を有し、前記第３のポート（Ｐ３）から到来した差異化光信号（ＯＳ９Ｃ）を受信し、前記差異化光信号（ＯＳ９Ｃ）を前記第１のポート（Ｐ１）を介して出力光信号（ＯＳ９Ｃ）として放出し、したがって、光サーキュレータを生成することを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の構成要素（３）。
13. 前記構成要素は、５０μｍ未満、特に２０μｍ又は１０μｍ未満、より詳細には３μｍ未満の波長を有する光信号を処理するように構成、決定されることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の構成要素（１、２、３）。
14. 前記差異化領域（Ｒ２）及び／又は前記処理領域（Ｒ３）の前記界面（２１、２２、３１、３２）に関し、
    － 前記金属材料は、プラズモン型の金属又はプラズモン型の金属合金であり、特に、金、銀、銅、アルミニウム及び前記材料の２、３又は４つの組合せから選択され、
    － 前記誘電材料は、磁気光学材料、特にガーネット酸化物、又は例えば、コバルトフェライトナノ粒子をドープした鉱物シリカ等、フェライト粒子をドープした誘電材料であることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の構成要素（１、２、３）。
15. 前記差異化領域（Ｒ２）及び／又は前記処理領域（Ｒ３）の前記界面（２１、２２、３１、３２）に関し、前記金属材料は、少なくとも、
    － 一方で、特に、金、銀、銅、アルミニウム及び前記材料の２、３又は４つの組合せから選択されるプラズモン型の金属又はプラズモン型の金属合金、及び
    － もう一方で、磁気光学型の金属、特に、鉄－コバルト合金
    の、層の重ね合わせ又は組合せであることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の構成要素（１、２、３）。
16. 前記差異化領域（Ｒ２）及び／又は前記処理領域（Ｒ３）の前記界面（２１、２２、３１、３２）に関し、
    － 前記金属材料は、磁気光学型の金属、特に、鉄－コバルト合金であり、
    － 前記誘電材料は、磁気光学型ではない誘電体であり、特に、シリカ、窒化ケイ素、ゲルマニウム、シリコン及び前記材料のいくつかの組合せから選択されることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の構成要素（１、２、３）。
17. 集積光回路内に集積式に生成される、請求項１から１６のいずれか一項に記載の１つ又は複数の非相反光学構成要素（１、２、３）を備えるデバイス。
18. 前記集積光回路は、少なくとも１つの集積レーザー・エミッタを含み、前記デバイスは、前記レーザーに接続される請求項８から１０のいずれか一項に記載の少なくとも１つの非相反光学構成要素（１、２）を備え、前記非相反光学構成要素（１、２）は、前記レーザーによって放出された光信号を一方向で通過させる一方で、前記光信号が反対方向で前記レーザーの方に戻るのを防止又は低減することを可能にすることを特徴とする、請求項１７に記載のデバイス。
19. 前記集積光回路は、集積式に生成又は接続された複数のセンサを備え、前記デバイスは、前記センサの少なくとも２つと接続された請求項１２に記載の少なくとも１つの非相反光学構成要素（３）を備えることを特徴とする、請求項１７又は１８に記載のデバイス。
20. 前記集積光回路は、請求項１２に記載の少なくとも１つの非相反光学構成要素（３）を備え、前記非相反光学構成要素（３）は、完全又は部分的にマイケルソン干渉計を集積式に生成するように接続されることを特徴とする、請求項１７又は１８に記載のデバイス。
21. 光信号の処理方法であって、前記方法は、請求項１から１６のいずれか一項に記載の少なくとも１つの非相反光学構成要素（１、２、３）、又は請求項１７から２０のいずれか一項に記載のデバイス内を通過させることによって、前記光信号を処理することを含むことを特徴とする、光信号の処理方法。
    
    
    
    
    
    

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