JP6901087B2 - Optical device and its manufacturing method - Google Patents

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本発明は、光デバイス及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an optical device and a method for manufacturing the same.

従来の情報処理は、電圧や電荷等の観測できる物理量の値に数値を対応させることにより行われている。一方、量子情報処理においては、量子力学に基づく重ね合わせ状態に情報を載せる。これにより、盗聴不可能な情報通信（量子暗号）や桁外れた並列度をもつ計算機（量子コンピュータ）が可能になると考えられており、研究開発が進められている。 Conventional information processing is performed by associating numerical values with values of observable physical quantities such as voltage and electric charge. On the other hand, in quantum information processing, information is placed in a superposition state based on quantum mechanics. It is believed that this will enable information communication (quantum cryptography) that cannot be eavesdropped and computers (quantum computers) that have an extraordinary degree of parallelism, and research and development are underway.

このような量子情報処理を行うための基本的な光デバイスとして、光子を一つずつ発生することができる単一光子発生装置が有力な候補となっている。この単一光子発生装置を通信の光源として用いることにより、盗聴不可能な通信が可能となる。更に、発生する光子の性質を揃えて互いに区別できない状態にすることにより、量子演算と呼ばれる量子力学的重ね合わせ状態に対する演算が可能となり、量子中継による長距離量子暗号通信、量子コンピュータ等、より高度な量子情報処理につながる技術となる。 As a basic optical device for performing such quantum information processing, a single photon generator capable of generating photons one by one is a promising candidate. By using this single photon generator as a light source for communication, communication that cannot be eavesdropped becomes possible. Furthermore, by aligning the properties of the generated photons so that they cannot be distinguished from each other, it is possible to perform operations on quantum mechanical superposition states called quantum operations, which are more advanced in long-range quantum cryptography communication by quantum relay, quantum computers, etc. It will be a technology that leads to various quantum information processing.

特開２０１０−５８９４１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-58941 特開２０１５−５３８６２４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-538624 特開２０１１−１９２８７６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-192876 特開２０１５−５３３０２５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-533025

N. Somaschi et al., Nature Photonics, 10, 340 (2016).N. Somaschi et al., Nature Photonics, 10, 340 (2016).

複数の単一光子発生装置から発生した単一光子の間の干渉を利用した量子演算に適用する場合には、取り出した光子間で干渉を生起させるため、発光体から発生した光子を光導波路等に導入することが望まれている。しかしながらこの場合、高い識別不可能性を有する光子を一つずつ確実に発生する技術は確立されておらず、模索されている現況にある。 When applied to quantum computation using interference between single photons generated from multiple single photon generators, in order to cause interference between the extracted photons, the photons generated from the illuminant are optical waveguides, etc. It is hoped that it will be introduced in. However, in this case, a technique for reliably generating photons having high indistinguishability one by one has not been established, and is currently being sought.

本発明は、光導波路への光結合を用いて、高い識別不可能性を有する単一の光子を確実に発生する信頼性の高い光デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a highly reliable optical device and a method for manufacturing the same, which reliably generates a single photon having high indistinguishability by using optical coupling to an optical waveguide.

一つの態様では、光デバイスは、第１光導波路と、前記第１光導波路と離間して前記第１光導波路に位置整合する発光体と、前記発光体と離間して前記発光体に位置整合する偏光制御部と、前記偏光制御部に励起光を導入する第２光導波路とを備え、前記偏光制御部は、前記偏光制御部から出射される前記励起光の偏光が前記第１光導波路に対して非結合となるように配置される。 In one embodiment, the optical device comprises a first optical waveguide, a light emitter that is separated from the first optical waveguide and aligned with the first optical waveguide, and a light emitter that is separated from the light emitter and aligned with the light emitter. The polarization control unit is provided with a polarization control unit and a second optical waveguide that introduces excitation light into the polarization control unit. The polarization control unit transfers the polarization of the excitation light emitted from the polarization control unit to the first optical waveguide. On the other hand, it is arranged so as to be uncoupled .

一つの態様では、光デバイスの製造方法は、第１光導波路を配置する工程と、前記第１光導波路と離間して前記第１光導波路に位置整合するように発光体を配置する工程と、前記発光体と離間して前記発光体に位置整合する偏光制御部と、前記偏光制御部に励起光を導入する第２光導波路とを配置する工程とを備え、前記偏光制御部を、前記偏光制御部から出射される前記励起光の偏光が前記第１光導波路に対して非結合となるように配置する。 In one aspect, the method of manufacturing an optical device includes a step of arranging a first optical waveguide and a step of arranging a light emitting body so as to be separated from the first optical waveguide and aligned with the first optical waveguide. A step of arranging a polarization control unit that is separated from the light emitting body and is positioned and aligned with the light emitting body and a second optical waveguide that introduces excitation light into the polarization control unit is provided, and the polarization control unit is subjected to the polarization. The polarization of the excitation light emitted from the control unit is arranged so as not to be coupled to the first optical waveguide .

一つの側面では、光導波路への光結合を用いて、高い識別不可能性を有する単一の光子を確実に発生する信頼性の高い光デバイスが実現する。 On one side, optical coupling to an optical waveguide is used to provide a reliable optical device that reliably generates a single photon with high indistinguishability.

第１の実施形態による光子発生装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the schematic structure of the photon generator according to 1st Embodiment. 第１の実施形態による光子発生装置の構成図である。It is a block diagram of the photon generator according to 1st Embodiment. 第１の実施形態による光子発生装置の光微小共振器を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the optical microresonator of the photon generator according to 1st Embodiment. 第１の実施形態による光子発生装置の光微小共振器に設けられた量子ドットを示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the quantum dot provided in the optical microresonator of the photon generator according to 1st Embodiment. 第１の実施形態による光子発生装置の第１光導波路及びナノビーム共振器の作製工程を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the manufacturing process of the 1st optical waveguide and the nanobeam resonator of the photon generator by 1st Embodiment. 第２の実施形態による光子発生装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the schematic structure of the photon generator by 2nd Embodiment. 第３の実施形態による光子発生装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the schematic structure of the photon generator according to 3rd Embodiment. 第４の実施形態による光子発生装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the schematic structure of the photon generator according to 4th Embodiment.

以下、光デバイスとして、光子発生装置の諸実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, various embodiments of the photon generator as an optical device will be described in detail with reference to the drawings.

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による光子発生装置の概略構成を示す模式図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が（ａ）のｙｚ面による断面図である。図２は、第１の実施形態による光子発生装置の構成図である。 (First Embodiment)
1A and 1B are schematic views showing a schematic configuration of a photon generator according to the first embodiment, in which FIG. 1A is a perspective view and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line yz of FIG. FIG. 2 is a configuration diagram of a photon generator according to the first embodiment.

この光子発生装置は、基板、例えばＳｉ基板１０の上方に形成されている。光子発生装置は、第１光導波路１と、第１光導波路１と離間して第１光導波路１に位置整合する発光体２を有する光微小共振器３と、光微小共振器３と離間して発光体２に位置整合する偏光制御部４と、偏光制御部４に共鳴励起光を導入する第２光導波路５とを備えている。 This photon generator is formed above a substrate, for example, a Si substrate 10. The photon generator is separated from the first optical waveguide 1, the optical microresonator 3 having the light emitter 2 separated from the first optical waveguide 1 and aligned with the first optical waveguide 1, and the optical microresonator 3. A polarization control unit 4 that aligns with the light emitting body 2 and a second optical waveguide 5 that introduces resonance excitation light into the polarization control unit 4 are provided.

第１光導波路１は、Ｓｉ基板１０上に、ＳｉＯ2等の誘電体層１１を介してＧａＡｓ、Ｓｉ、又はＳｉＮ等により細線状に形成され、ここではｘ方向に延在している。第１光導波路１を覆うように、ＳｉＯ2等の誘電体層１２が形成されている。 The first optical waveguide 1 is formed on the Si substrate 10 in a fine line shape by GaAs, Si, SiN or the like via a dielectric layer 11 such as SiO 2, and here extends in the x direction. A dielectric layer 12 such as SiO 2 is formed so as to cover the first optical waveguide 1.

光微小共振器３は、誘電体、例えばＧａＡｓ等からなるナノスケールのビーム（梁）構造とされたナノビーム共振器であり、図３に示すように、長手方向に沿って等間隔に複数の孔１３が形成されている。孔１３と孔１３との間に、例えばＩｎＡｓからなる複数の量子ドットが形成されており、これらのうちから所期の量子ドットが発光体２として用いられる。光微小共振器３は、誘電体層１２上に、長手方向が第１光導波路１の長手方向と平行となるように位置整合して配置されている。光微小共振器３では、孔１３の径及びピッチ（周期）と、発光体２と第１光導波路１との離間距離、即ち誘電体層１２の第１光導波路１上の厚みとを適宜設計することにより、発光体２の発光を第１光導波路１に光結合することができる。誘電体層１２の第１光導波路１上の厚みは、発光体２の発光と第１光導波路１とがエバネッセント結合する程度の厚み、例えば５０ｎｍ程度〜５００ｎｍ程度の範囲内の値とされている。 The optical microresonator 3 is a nanobeam resonator having a nanoscale beam structure made of a dielectric, for example, GaAs, and as shown in FIG. 3, a plurality of holes at equal intervals along the longitudinal direction. 13 is formed. A plurality of quantum dots made of, for example, InAs are formed between the holes 13 and the desired quantum dots are used as the light emitting body 2. The optical microresonator 3 is positioned and aligned on the dielectric layer 12 so that the longitudinal direction is parallel to the longitudinal direction of the first optical waveguide 1. In the optical microcavity 3, the diameter and pitch (period) of the holes 13 and the separation distance between the light emitter 2 and the first optical waveguide 1, that is, the thickness of the dielectric layer 12 on the first optical waveguide 1 are appropriately designed. By doing so, the light emission of the light emitting body 2 can be photocoupled to the first optical waveguide 1. The thickness of the dielectric layer 12 on the first optical waveguide 1 is set to such a thickness that the light emission of the light emitting body 2 and the first optical waveguide 1 are evanescently bonded, for example, a value in the range of about 50 nm to about 500 nm. ..

なお、量子ドットが設けられた光微小共振器３の代わりに、フォトニック結晶等の光微小共振器を用いるようにしても良い。 In addition, instead of the optical microresonator 3 provided with quantum dots, an optical microresonator such as a photonic crystal may be used.

偏光制御部４は、例えばグレーティングカプラであり、光微小共振器３を覆うＳｉＯ2等の誘電体層１４を介して配置されている。誘電体層１４は、５０００ｎｍ程度以上の厚みに形成されている。偏光制御部４は、発光体２への共鳴励起光の照射を行う際に共鳴励起光の偏光方向及び照射方向の制御を行うものであり、第２光導波路５から導入された共鳴励起光の偏光を制御することができる。グレーティングカプラのＴＥ，ＴＭの偏光特性の差を用いて、ＴＥ又はＴＭのいずれか一つの成分の偏光が第２光導波路５から取り出され、発光体２に照射される。ここでは、ＴＥ成分が取り出される。偏光制御部４の配置箇所は、偏光制御部４から出射される共鳴励起光の偏光が第１光導波路１に対して非結合となる位置、ここでは偏光制御部４から出射される共鳴励起光の偏光の方向が第１光導波路１の光伝播方向（ｘ方向）と一致する位置とされる。 The polarization control unit 4 is, for example, a grating coupler, and is arranged via a dielectric layer 14 such as SiO 2 that covers the optical microresonator 3. The dielectric layer 14 is formed to have a thickness of about 5000 nm or more. The polarization control unit 4 controls the polarization direction and the irradiation direction of the resonance excitation light when irradiating the light emitting body 2 with the resonance excitation light, and of the resonance excitation light introduced from the second optical waveguide 5. Polarization can be controlled. Using the difference in the polarization characteristics of TE and TM of the grating coupler, the polarized light of any one component of TE or TM is taken out from the second optical waveguide 5 and irradiated to the light emitting body 2. Here, the TE component is taken out. The location where the polarization control unit 4 is arranged is a position where the polarization of the resonance excitation light emitted from the polarization control unit 4 is not coupled to the first optical waveguide 1, in which the resonance excitation light emitted from the polarization control unit 4 is located. The direction of polarization of the first optical waveguide 1 is set to coincide with the light propagation direction (x direction) of the first optical waveguide 1.

第２光導波路５は、例えばＳｉＮからなり、偏光制御部４に共鳴励起光を導入するものであり、誘電体層１４上で偏光制御部４の近傍に配置されている。なお、誘電体層１３は必須の部材ではなく、偏光制御部４から出射された共鳴励起光を透過することができる部材であれば良い。例えば、適切な梁構造で偏光制御部４及び第２光導波路５が固定されるのであれば、空気や真空層等でも良い。 The second optical waveguide 5 is made of, for example, SiN, and introduces resonance excitation light into the polarization control unit 4, and is arranged in the vicinity of the polarization control unit 4 on the dielectric layer 14. The dielectric layer 13 is not an indispensable member, but may be a member capable of transmitting the resonance excitation light emitted from the polarization control unit 4. For example, if the polarization control unit 4 and the second optical waveguide 5 are fixed with an appropriate beam structure, air, a vacuum layer, or the like may be used.

この光子発生装置では、第２光導波路５から出射された共鳴励起光が偏光制御部４に導入され、偏光制御部４から共鳴励起光の偏光が光微小共振器３に供給される。これにより、発光体２の量子ドットが発光し、当該発光とエバネッセント結合する第１光導波路１を導波して単一の光子ごとに出射される。 In this photon generator, the resonance excitation light emitted from the second optical waveguide 5 is introduced into the polarization control unit 4, and the polarization of the resonance excitation light is supplied from the polarization control unit 4 to the optical microresonator 3. As a result, the quantum dots of the light emitting body 2 emit light, and are emitted for each single photon through a first optical waveguide 1 that evanescently couples with the light emission.

偏光制御部４は、偏光制御部４から出射される共鳴励起光の偏光の方向が第１光導波路１の光伝播方向（ｘ方向）と一致する位置に配置されている。これにより、共鳴励起光が第１光導波路１に光結合することなく、共鳴励起光に起因した第１光導波路３へのバックグラウンド光の発生が抑制される。 The polarization control unit 4 is arranged at a position where the polarization direction of the resonance excitation light emitted from the polarization control unit 4 coincides with the light propagation direction (x direction) of the first optical waveguide 1. As a result, the resonance excitation light is not photocoupled to the first optical waveguide 1, and the generation of background light to the first optical waveguide 3 due to the resonance excitation light is suppressed.

量子ドットである発光体２は、図４に示すように、光微小共振器３において、双極子の方向が第１光導波路１の光伝播方向と非直交、例えば光伝播方向と４５°程度となるように配置されている。ここで、発光体２の配置状況として、上記の４５°からの若干のずれがあっても問題はない。その許容範囲として、例えば光伝播方向と４０°程度〜５０°程度の範囲内であれば良い。上記のように、偏光制御部４から出射される共鳴励起光の偏光の方向は、第１光導波路１の光伝播方向（ｘ方向）と平行とされている。そのため、発光体２の双極子は、共鳴励起光の偏光及び第１光導波路１の伝播光の双方と光結合される。その結果、励起光として共鳴励起光が発光体２に照射された状態で、第１光導波路１を介して発光体２から放出された単一の光子を一つずつ取り出すことができる。 As shown in FIG. 4, in the optical microresonator 3, the direction of the bipolar element of the light emitter 2 which is a quantum dot is not orthogonal to the light propagation direction of the first optical waveguide 1, for example, about 45 ° with the light propagation direction. It is arranged so as to be. Here, there is no problem even if there is a slight deviation from the above 45 ° as the arrangement state of the light emitting body 2. The permissible range may be, for example, within a range of about 40 ° to 50 ° with respect to the light propagation direction. As described above, the polarization direction of the resonance excitation light emitted from the polarization control unit 4 is parallel to the light propagation direction (x direction) of the first optical waveguide 1. Therefore, the dipole of the light emitter 2 is photocoupled with both the polarized light of the resonance excitation light and the propagating light of the first optical waveguide 1. As a result, a single photon emitted from the light emitter 2 can be taken out one by one through the first optical waveguide 1 in a state where the resonance excitation light is irradiated to the light emitter 2 as the excitation light.

本実施形態による光子発生装置の一実施例について説明する。
ＧａＡｓの第１光導波路は、ＩｎＡｓの量子ドットである発光体の一般的な発光波長である９４０ｎｍ帯の発光を単一モードで伝送可能とするサイズ、例えば幅：５００ｎｍ程度×高さ：２５０ｎｍ程度のサイズとされている。 An embodiment of the photon generator according to the present embodiment will be described.
The first optical waveguide of GaAs has a size capable of transmitting light emission in the 940 nm band, which is a general emission wavelength of a light emitter which is a quantum dot of InAs, in a single mode, for example, width: about 500 nm × height: about 250 nm. It is said to be the size of.

ナノビーム共振器である光微小共振器は、例えば、短手方向の幅が３７０ｎｍ程度、厚みが１３０ｎｍ程度、孔径が１３４ｎｍ程度、孔の周期が２６０ｎｍ程度、及び発光体と第１光導波路との離間距離が２００ｎｍ程度〜６００ｎｍ程度されている。この場合、発光体と第１光導波路との間で誘電体層に染み出たエバネッセント光による光結合が生じ、発光体の発光を第１光導波路から９０％を超える結合効率で取り出すことができる。 The optical microresonator, which is a nanobeam resonator, has, for example, a width of about 370 nm in the lateral direction, a thickness of about 130 nm, a hole diameter of about 134 nm, a hole period of about 260 nm, and a distance between the light emitter and the first optical waveguide. The distance is about 200 nm to 600 nm. In this case, photocoupling occurs between the light emitter and the first optical waveguide due to the evanescent light exuding into the dielectric layer, and the light emission of the light emitter can be extracted from the first optical waveguide with a coupling efficiency of more than 90%. ..

以下、本実施形態による光子発生装置の製造方法について、図１及び図５を用いて説明する。図５は、本実施形態による光子発生装置の第１光導波路及びナノビーム共振器の作製工程を示す概略斜視図である。 Hereinafter, a method for manufacturing the photon generator according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 5. FIG. 5 is a schematic perspective view showing a process of manufacturing the first optical waveguide and the nanobeam resonator of the photon generator according to the present embodiment.

先ず、Ｓｉ基板１０上にＳｉＯ2等の誘電体層１１を形成する。
図５（ａ）に示すように、ＳｉＮ層をリソグラフィー及びエッチングで加工し、細線状の第１光導波路１を有するスラブ構造２１を形成する。 First, a dielectric layer 11 such as SiO 2 is formed on the Si substrate 10.
As shown in FIG. 5A, the SiN layer is processed by lithography and etching to form a slab structure 21 having a thin linear first optical waveguide 1.

続いて、図５（ｂ）に示すように、スラブ構造２１を転写プリント法により誘電体層１１上に貼付する。
続いて、図５（ｃ）に示すように、スラブ構造２１をＳＯＧ（spin on glass）等で埋め込み、誘電体層１２を形成する。 Subsequently, as shown in FIG. 5B, the slab structure 21 is attached onto the dielectric layer 11 by the transfer printing method.
Subsequently, as shown in FIG. 5C, the slab structure 21 is embedded with SOG (spin on glass) or the like to form the dielectric layer 12.

図５（ｄ）に示すように、発光体である量子ドットを有するナノビーム共振器である微小共振器構造３を作製する。発光体となる量子ドットを形成するには、その結晶方位を考慮した作製プロセスを行う必要がある。ＧａＡｓ中にＩｎＡｓの量子ドットを結晶成長する際には、結晶軸の方向に起因した形状の非対称性が発現し、結晶軸に対応して菱形にて模式的に表すような構造となる。ナノビーム構造において、発光体である量子ドットと第１光導波路１とを高効率に光結合させるには、第１光導波路１の長手方向とナノビーム共振器の長手方向とを平行に揃える必要がある。そのため、ナノビーム共振器の作製時には、量子ドットの長手方向がナノビーム共振器の長手方向に例えば４５°傾くように、適宜レジストパターンを形成することを要する。 As shown in FIG. 5D, a microresonator structure 3 which is a nanobeam resonator having quantum dots which are light emitters is manufactured. In order to form quantum dots that serve as illuminants, it is necessary to carry out a fabrication process that takes the crystal orientation into consideration. When crystal growth of InAs quantum dots in GaAs, asymmetry of the shape due to the direction of the crystal axis is exhibited, and the structure is schematically represented by a rhombus corresponding to the crystal axis. In the nanobeam structure, in order to photocouple the quantum dots, which are light emitters, and the first optical waveguide 1 with high efficiency, it is necessary to align the longitudinal direction of the first optical waveguide 1 and the longitudinal direction of the nanobeam resonator in parallel. .. Therefore, when manufacturing the nanobeam resonator, it is necessary to appropriately form a resist pattern so that the longitudinal direction of the quantum dots is tilted by, for example, 45 ° in the longitudinal direction of the nanobeam resonator.

続いて、図５（ｅ）に示すように、第１光導波路１の上方で第１光導波路１と長手方向が平行に位置整合するように位置合わせを行い、微小共振器構造３を転写プリント法により誘電体層１２上に貼付する。
続いて、微小共振器構造３を覆うようにＳｉＯ2等の誘電体層１４を形成する。 Subsequently, as shown in FIG. 5 (e), the microresonator structure 3 is transferred and printed by aligning the position above the first optical waveguide 1 so that the position is aligned in parallel with the first optical waveguide 1 in the longitudinal direction. It is attached onto the dielectric layer 12 by the method.
Subsequently, a dielectric layer 14 such as SiO 2 is formed so as to cover the microcavity structure 3.

続いて、偏光制御部４であるグレーティングカプラ及び偏光制御部４に共鳴励起光を導入する第２光導波路５を形成する。偏光制御部４及び第２光導波路５を、微小共振器構造３に位置整合するように位置合わせを行い、転写プリント法により誘電体層１４上に貼付する。偏光制御部４の配置箇所は、光制御部４から出射される共鳴励起光の偏光の方向が第１光導波路１の光伝播方向と一致する位置とされる。
以上により、本実施形態による光子発生装置が作製される。 Subsequently, the grating coupler which is the polarization control unit 4 and the second optical waveguide 5 which introduces the resonance excitation light into the polarization control unit 4 are formed. The polarization control unit 4 and the second optical waveguide 5 are aligned with each other so as to be aligned with the microcavity structure 3, and are attached onto the dielectric layer 14 by a transfer printing method. The location where the polarization control unit 4 is arranged is such that the direction of polarization of the resonance excitation light emitted from the light control unit 4 coincides with the light propagation direction of the first optical waveguide 1.
As described above, the photon generator according to the present embodiment is manufactured.

以上説明したように、本実施形態によれば、第１光導波路１への光結合を用いて、高い識別不可能性を有する単一の光子を確実に発生する信頼性の高い光子発生装置が実現する。 As described above, according to the present embodiment, a highly reliable photon generator that reliably generates a single photon having high indistinguishability by using optical coupling to the first optical waveguide 1 is provided. Realize.

（第２の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、光デバイスとして光子発生装置を開示するが、第１光導波路の下方に光吸収層を備えている点で第１の実施形態と相違する。図６は、第２の実施形態による光子発生装置の概略構成を示す断面図であり、第１の実施形態の図１（ｂ）に対応している。第１の実施形態による光子発生装置と同様の構成部材については、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。 (Second embodiment)
In the present embodiment, the photon generator is disclosed as an optical device as in the first embodiment, but it differs from the first embodiment in that a light absorption layer is provided below the first optical waveguide. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the photon generator according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 1 (b) of the first embodiment. The same components as those of the photon generator according to the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

この光子発生装置は、第１光導波路１、第１光導波路１と離間して第１光導波路１に位置整合する発光体２を有する光微小共振器３、光微小共振器３と離間して発光体２に位置整合する偏光制御部４、及び偏光制御部４に励起光を導入する第２光導波路５を備えている。 This photon generator is separated from the optical microresonator 3 and the optical microresonator 3 having a light emitter 2 which is separated from the first optical waveguide 1 and the first optical waveguide 1 and aligned with the first optical waveguide 1. A polarization control unit 4 that aligns with the light emitter 2 and a second optical waveguide 5 that introduces excitation light into the polarization control unit 4 are provided.

本実施形態では、Ｓｉ基板１０と誘電体層１１との間に光吸収層２２が設けられている。光吸収層２２は、ＩｎＧａＡｓ，Ｇｅ，ＳｉＧｅから選ばれた１種等を材料として形成されており、誘電体層１１を形成する前に、Ｓｉ基板１０上に張り合わせ等の手法により形成される。光吸収層２２を設けることにより、第１光導波路１を透過した共鳴励起光のＳｉ基板１０における反射が抑制される。 In the present embodiment, the light absorption layer 22 is provided between the Si substrate 10 and the dielectric layer 11. The light absorption layer 22 is formed of one kind selected from InGaAs, Ge, SiGe or the like as a material, and is formed on the Si substrate 10 by a method such as laminating before forming the dielectric layer 11. By providing the light absorption layer 22, the reflection of the resonance excitation light transmitted through the first optical waveguide 1 on the Si substrate 10 is suppressed.

本実施形態によれば、第１光導波路１への光結合を用いて、高い識別不可能性を有する単一の光子を確実に発生する信頼性の高い光子発生装置が実現する。 According to the present embodiment, a highly reliable photon generator that reliably generates a single photon having high indistinguishability is realized by using optical coupling to the first optical waveguide 1.

第３の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、光デバイスとして光子発生装置を開示するが、第１光導波路の下方に反射防止層を備えている点で第１の実施形態と相違する。図７は、第３の実施形態による光子発生装置の概略構成を示す断面図であり、第１の実施形態の図１（ｂ）に対応している。第１の実施形態による光子発生装置と同様の構成部材については、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。 Third embodiment)
In the present embodiment, the photon generator is disclosed as an optical device as in the first embodiment, but it differs from the first embodiment in that an antireflection layer is provided below the first optical waveguide. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the photon generator according to the third embodiment, and corresponds to FIG. 1 (b) of the first embodiment. The same components as those of the photon generator according to the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

この光子発生装置は、第１光導波路１、第１光導波路１と離間して第１光導波路１に位置整合する発光体２を有する光微小共振器３、光微小共振器３と離間して発光体２に位置整合する偏光制御部４、及び偏光制御部４に励起光を導入する第２光導波路５を備えている。 This photon generator is separated from the optical microresonator 3 and the optical microresonator 3 having a light emitter 2 which is separated from the first optical waveguide 1 and the first optical waveguide 1 and aligned with the first optical waveguide 1. A polarization control unit 4 that aligns with the light emitter 2 and a second optical waveguide 5 that introduces excitation light into the polarization control unit 4 are provided.

本実施形態では、Ｓｉ基板１０と誘電体層１１との間に反射防止層２３が設けられている。反射防止層２３は、誘電体の積層構造、例えばＩｎＧａＡｓ及びＧａＡｓ又はＳｉ及びＳｉＯ2が交互に積層された構造に形成されており、誘電体層１１を形成する前に、Ｓｉ基板１０上に張り合わせ等の手法により形成される。反射防止層２３を設けることにより、第１光導波路１を透過した共鳴励起光のＳｉ基板１０における反射が抑制される。 In the present embodiment, the antireflection layer 23 is provided between the Si substrate 10 and the dielectric layer 11. The antireflection layer 23 is formed of a laminated structure of dielectrics, for example, a structure in which InGaAs and GaAs or Si and SiO 2 are alternately laminated, and is laminated on the Si substrate 10 before forming the dielectric layer 11. It is formed by such a method. By providing the antireflection layer 23, the reflection of the resonance excitation light transmitted through the first optical waveguide 1 on the Si substrate 10 is suppressed.

本実施形態によれば、第１光導波路１への光結合を用いて、高い識別不可能性を有する単一の光子を確実に発生する信頼性の高い光子発生装置が実現する。 According to the present embodiment, a highly reliable photon generator that reliably generates a single photon having high indistinguishability is realized by using optical coupling to the first optical waveguide 1.

（第４の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、光デバイスとして光子発生装置を開示するが、偏光制御部が４５°ミラーを有する構成とされている点で第１の実施形態と相違する。図８は、第４の実施形態による光子発生装置の概略構成を示す模式図であり、（ａ）が断面図、（ｂ）が平面図である。第１の実施形態による光子発生装置と同様の構成部材については、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。 (Fourth Embodiment)
In the present embodiment, the photon generator is disclosed as an optical device as in the first embodiment, but it differs from the first embodiment in that the polarization control unit is configured to have a 45 ° mirror. 8A and 8B are schematic views showing a schematic configuration of a photon generator according to a fourth embodiment, in which FIG. 8A is a cross-sectional view and FIG. 8B is a plan view. The same components as those of the photon generator according to the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

この光子発生装置は、第１光導波路１、光微小共振器３、偏光制御部３１、第２光導波路５、第３光導波路３２、及び４５°ミラー３３を備えている。
光微小共振器３は、第１光導波路１と離間して第１光導波路１に位置整合する発光体２を有している。第２光導波路５は、偏光制御部４に共鳴励起光を導入するための光導波路である。第３光導波路３２は、屈曲部分を有する曲がり導波路であり、当該屈曲部分で第２光導波路５に近接して第２光導波路５と光結合している。４５°ミラー３３は、第２光導波路５の先端部分に設けられており、発光体２への共鳴励起光の照射方向を制御する。 This photon generator includes a first optical waveguide 1, an optical microcavity 3, a polarization control unit 31, a second optical waveguide 5, a third optical waveguide 32, and a 45 ° mirror 33.
The optical microresonator 3 has a light emitting body 2 that is separated from the first optical waveguide 1 and is positioned and aligned with the first optical waveguide 1. The second optical waveguide 5 is an optical waveguide for introducing resonance excitation light into the polarization control unit 4. The third optical waveguide 32 is a curved waveguide having a bent portion, and is optically coupled to the second optical waveguide 5 in the vicinity of the second optical waveguide 5 at the bent portion. The 45 ° mirror 33 is provided at the tip of the second optical waveguide 5 and controls the irradiation direction of the resonance excitation light on the light emitter 2.

偏光制御部３１は、図８の破線枠内に示すように、第２光導波路５と第３光導波路３２とが近接して光結合する部分に相当する。本実施形態では、ＴＥ成分の共鳴励起光、又はＴＥ成分にＴＭ成分が混在した共鳴励起光が第２光導波路５に入射した場合、例えばＴＭ成分が第３光導波路３２のみを導波し、ＴＥ成分が第２光導波路５のみを導波する。即ち、曲がり導波路３２により、第２光導波路５から共鳴励起光のＴＥ成分のみが４５°ミラー３３に導入され、４５°ミラー３３から光微小共振器３の発光体２に共鳴励起光が照射される。即ち偏光制御部３１は、発光体２への共鳴励起光の照射を行う際に共鳴励起光の偏光方向及び照射方向の制御を行うものであり、第２光導波路５から導入された共鳴励起光の偏光を制御することができる。 As shown in the broken line frame of FIG. 8, the polarization control unit 31 corresponds to a portion where the second optical waveguide 5 and the third optical waveguide 32 are close to each other and photocoupled. In the present embodiment, when the resonance excitation light of the TE component or the resonance excitation light in which the TM component is mixed with the TE component is incident on the second optical waveguide 5, for example, the TM component is guided only through the third optical waveguide 32. The TE component only waveguides the second optical waveguide 5. That is, only the TE component of the resonance excitation light is introduced into the 45 ° mirror 33 from the second optical waveguide 5 by the curved waveguide 32, and the resonance excitation light is irradiated from the 45 ° mirror 33 to the light emitter 2 of the optical microresonator 3. Will be done. That is, the polarization control unit 31 controls the polarization direction and the irradiation direction of the resonance excitation light when irradiating the light emitting body 2 with the resonance excitation light, and the resonance excitation light introduced from the second optical waveguide 5. Polarization can be controlled.

本実施形態では、偏光制御部３１及び４５°ミラー３３により、４５°ミラー３３で反射して出射される共鳴励起光の偏光の方向が第１光導波路１の光伝播方向（ｘ方向）と一致する。これにより、共鳴励起光が第１光導波路１に光結合することなく、共鳴励起光に起因した第１光導波路３へのバックグラウンド光の発生が抑制される。 In the present embodiment, the polarization direction of the resonance excitation light reflected and emitted by the 45 ° mirror 33 by the polarization control unit 31 and the 45 ° mirror 33 coincides with the light propagation direction (x direction) of the first optical waveguide 1. To do. As a result, the resonance excitation light is not photocoupled to the first optical waveguide 1, and the generation of background light to the first optical waveguide 3 due to the resonance excitation light is suppressed.

量子ドットである発光体２は、光微小共振器３において、双極子の方向が第１光導波路１の光伝播方向と非直交、例えば光伝播方向と４５°程度（許容範囲を含めて例えば４０°程度〜５０°程度）となるように配置されている。発光体２の双極子は、共鳴励起光の偏光及び第１光導波路３の伝播光の双方と光結合される。その結果、励起光として共鳴励起光が発光体２に照射された状態で、第１光導波路１を介して発光体２から放出された単一の光子を一つずつ取り出すことができる。 In the optical microresonator 3, the light emitter 2 which is a quantum dot has a dipole direction that is not orthogonal to the light propagation direction of the first optical waveguide 1, for example, about 45 ° with the light propagation direction (for example, 40 including the allowable range). It is arranged so as to be about ° to 50 °). The dipole of the light emitter 2 is photocoupled with both the polarized light of the resonance excitation light and the propagating light of the first optical waveguide 3. As a result, a single photon emitted from the light emitter 2 can be taken out one by one through the first optical waveguide 1 in a state where the resonance excitation light is irradiated to the light emitter 2 as the excitation light.

本実施形態によれば、第１光導波路１への光結合を用いて、高い識別不可能性を有する単一の光子を確実に発生する信頼性の高い光子発生装置が実現する。 According to the present embodiment, a highly reliable photon generator that reliably generates a single photon having high indistinguishability is realized by using optical coupling to the first optical waveguide 1.

なお、第１〜第４の実施形態では特に説明していないが、これら実施形態における光子発生装置には、所期の共鳴励起光を発生する光源、及び光子発生装置から発生した単一光子を取り出して検出する検出光学系等が設けられ、光子発生システム等が構成される。 Although not particularly described in the first to fourth embodiments, the photon generator in these embodiments includes a light source that generates the desired resonance excitation light and a single photon generated from the photon generator. A detection optical system or the like for taking out and detecting is provided, and a photon generation system or the like is configured.

以下、光子発生装置及びその製造方法の諸態様を付記としてまとめて記載する。 Hereinafter, various aspects of the photon generator and its manufacturing method will be described as an appendix.

（付記１）第１光導波路と、
前記第１光導波路と離間して前記第１光導波路に位置整合する発光体と、
前記発光体と離間して前記発光体に位置整合する偏光制御部と、
前記偏光制御部に励起光を導入する第２光導波路と
を備えたことを特徴とする光デバイス。 (Appendix 1) With the first optical waveguide
A light emitter that is separated from the first optical waveguide and aligned with the first optical waveguide,
A polarization control unit that is separated from the light emitting body and aligned with the light emitting body.
An optical device including a second optical waveguide that introduces excitation light into the polarization control unit.

（付記２）前記偏光制御部は、前記偏光制御部から出射される前記励起光の偏光が前記第１光導波路に対して非結合となるように配置されることを特徴とする付記１に記載の光デバイス。 (Supplementary note 2) The present invention is described in Appendix 1, wherein the polarization control unit is arranged so that the polarization of the excitation light emitted from the polarization control unit is not coupled to the first optical waveguide. Optical device.

（付記３）前記偏光制御部は、前記偏光制御部から出射される前記励起光の偏光の方向が前記第１光導波路の光伝播方向と一致するように配置されることを特徴とする付記２に記載の光デバイス。 (Supplementary note 3) The polarization control unit is arranged so that the polarization direction of the excitation light emitted from the polarization control unit coincides with the light propagation direction of the first optical waveguide. Optical device described in.

（付記４）前記発光体は、双極子の方向が前記第１光導波路の光伝播方向と非直交となるように配置されることを特徴とする付記１〜３のいずれか１項に記載の光デバイス。 (Supplementary note 4) The item according to any one of Supplementary note 1 to 3, wherein the light emitting body is arranged so that the direction of the dipole is not orthogonal to the light propagation direction of the first optical waveguide. Optical device.

（付記５）前記第１光導波路と前記発光体との間に配された第１誘電体層を備えたことを特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載の光デバイス。 (Supplementary Note 5) The optical device according to any one of Supplementary note 1 to 4, wherein a first dielectric layer arranged between the first optical waveguide and the light emitting body is provided.

（付記６）前記発光体と前記偏光制御部との間に配された第２誘電体層を備えたことを特徴とする付記１〜５のいずれか１項に記載の光デバイス。 (Supplementary Note 6) The optical device according to any one of Supplementary note 1 to 5, wherein a second dielectric layer is provided between the light emitting body and the polarization control unit.

（付記７）前記偏光制御部は、グレーティングカプラであることを特徴とする付記１〜６のいずれか１項に記載の光デバイス。 (Supplementary Note 7) The optical device according to any one of Supplementary note 1 to 6, wherein the polarization control unit is a grating coupler.

（付記８）前記第２光導波路と光結合する第３光導波路を備えており、
前記偏光制御部は、前記第２光導波路と前記第３光導波路との光結合部分で構成されていることを特徴とする付記１〜６のいずれか１項に記載の光デバイス。 (Appendix 8) A third optical waveguide that photocouples with the second optical waveguide is provided.
The optical device according to any one of Supplementary note 1 to 6, wherein the polarization control unit is composed of an optical coupling portion between the second optical waveguide and the third optical waveguide.

（付記９）前記発光体は、光共振器に形成された量子ドットであることを特徴とする付記１〜８のいずれか１項に記載の光デバイス。 (Supplementary note 9) The optical device according to any one of Supplementary note 1 to 8, wherein the light emitting body is a quantum dot formed in an optical resonator.

（付記１０）前記第１光導波路を透過した励起光を吸収する吸収層を備えたことを特徴とする付記１〜９のいずれか１項に記載の光デバイス。 (Supplementary Note 10) The optical device according to any one of Supplementary note 1 to 9, further comprising an absorption layer that absorbs excitation light transmitted through the first optical waveguide.

（付記１１）前記第１光導波路を透過した励起光の反射を防止する反射防止膜を備えたことを特徴とする付記１〜９のいずれか１項に記載の光デバイス。 (Supplementary Note 11) The optical device according to any one of Supplementary note 1 to 9, further comprising an antireflection film for preventing reflection of excitation light transmitted through the first optical waveguide.

（付記１２）第１光導波路を配置する工程と、
前記第１光導波路と離間して前記第１光導波路に位置整合するように発光体を配置する工程と、
前記発光体と離間して前記発光体に位置整合する偏光制御部と、前記偏光制御部に励起光を導入する第２光導波路とを配置する工程と
を備えたことを特徴とする光デバイスの製造方法。 (Appendix 12) The process of arranging the first optical waveguide and
A step of arranging the light emitting body so as to be separated from the first optical waveguide and aligned with the first optical waveguide.
An optical device characterized by comprising a step of arranging a polarization control unit that is separated from the light emitting body and is positioned and aligned with the light emitting body, and a second optical waveguide that introduces excitation light into the polarization control unit. Production method.

（付記１３）前記偏光制御部を、前記偏光制御部から出射される前記励起光の偏光が前記第１光導波路に対して非結合となるように配置することを特徴とする付記１２に記載の光デバイスの製造方法。 (Supplementary Note 13) The description in Appendix 12, wherein the polarization control unit is arranged so that the polarization of the excitation light emitted from the polarization control unit is not coupled to the first optical waveguide. Manufacturing method of optical device.

（付記１４）前記偏光制御部を、前記偏光制御部から出射される前記励起光の偏光の方向が前記第１光導波路の光伝播方向と一致するように配置することを特徴とする付記１３に記載の光デバイスの製造方法。 (Supplementary note 14) Addendum 13 is characterized in that the polarization control unit is arranged so that the polarization direction of the excitation light emitted from the polarization control unit coincides with the light propagation direction of the first optical waveguide. The method of manufacturing an optical device according to the description.

（付記１５）前記発光体を、双極子の方向が前記第１光導波路の光伝播方向と非直交となるように配置することを特徴とする付記１２〜１４のいずれか１項に記載の光デバイスの製造方法。 (Supplementary note 15) The light according to any one of Supplementary note 12 to 14, wherein the light emitting body is arranged so that the direction of the dipole is not orthogonal to the light propagation direction of the first optical waveguide. How to make the device.

（付記１６）前記第１光導波路と前記発光体との間に、第１誘電体層を形成する工程を備えたことを特徴とする付記１２〜１５のいずれか１項に記載の光デバイスの製造方法。 (Supplementary Note 16) The optical device according to any one of Supplementary note 12 to 15, wherein a step of forming a first dielectric layer is provided between the first optical waveguide and the light emitting body. Production method.

（付記１７）前記発光体と前記偏光制御部との間に、第２誘電体層を形成する工程を備えたことを特徴とする付記１２〜１６のいずれか１項に記載の光デバイスの製造方法。 (Supplementary Note 17) The manufacture of the optical device according to any one of Supplementary note 12 to 16, wherein a step of forming a second dielectric layer is provided between the light emitting body and the polarization control unit. Method.

（付記１８）前記偏光制御部は、グレーティングカプラであることを特徴とする付記１２〜１７のいずれか１項に記載の光デバイスの製造方法。 (Supplementary Note 18) The method for manufacturing an optical device according to any one of Supplementary note 12 to 17, wherein the polarization control unit is a grating coupler.

（付記１９）前記第２光導波路と光結合する第３光導波路を配置し、
前記偏光制御部は、前記第２光導波路と前記第３光導波路との光結合部分で構成されることを特徴とする付記１２〜１７のいずれか１項に記載の光デバイスの製造方法。 (Appendix 19) A third optical waveguide that photocouples with the second optical waveguide is arranged.
The method for manufacturing an optical device according to any one of Supplementary note 12 to 17, wherein the polarization control unit is composed of an optical coupling portion between the second optical waveguide and the third optical waveguide.

（付記２０）前記発光体は、ナノビーム共振器に形成された量子ドットであることを特徴とする付記１２〜１９のいずれか１項に記載の光デバイスの製造方法。 (Supplementary Note 20) The method for manufacturing an optical device according to any one of Supplementary note 12 to 19, wherein the light emitting body is a quantum dot formed in a nanobeam resonator.

（付記２１）前記第１光導波路を透過した励起光を吸収する吸収層を形成することを特徴とする付記１２〜２０のいずれか１項に記載の光デバイスの製造方法。 (Supplementary Note 21) The method for manufacturing an optical device according to any one of Supplementary note 12 to 20, wherein an absorption layer for absorbing excitation light transmitted through the first optical waveguide is formed.

（付記２２）前記第１光導波路を透過した励起光の反射を防止する反射防止膜を形成することを特徴とする付記１２〜２０のいずれか１項に記載の光デバイスの製造方法。 (Supplementary Note 22) The method for manufacturing an optical device according to any one of Supplementary note 12 to 20, wherein an antireflection film for preventing reflection of excitation light transmitted through the first optical waveguide is formed.

１ 第１光導波路
２ 発光体
３ 光微小共振器
４，３１ 偏光制御部
５ 第２光導波路
１０ Ｓｉ基板
１１，１２，１４ 誘電体層
１３ 孔
２１ スラブ構造
２２ 光吸収層
２３ 反射防止層
３２ 第３光導波路
３３ ４５°ミラー 1 1st optical waveguide 2 light emitter 3 optical microresonator 4, 31 polarization control unit 5 2nd optical waveguide 10 Si substrate 11, 12, 14 dielectric layer 13 holes 21 slab structure 22 light absorption layer 23 antireflection layer 32 3 Optical Waveguide 33 45 ° Mirror

Claims (13)

第１光導波路と、
前記第１光導波路と離間して前記第１光導波路に位置整合する発光体と、
前記発光体と離間して前記発光体に位置整合する偏光制御部と、
前記偏光制御部に励起光を導入する第２光導波路と
を備え、
前記偏光制御部は、前記偏光制御部から出射される前記励起光の偏光が前記第１光導波路に対して非結合となるように配置されることを特徴とする光デバイス。 With the first optical waveguide
A light emitter that is separated from the first optical waveguide and aligned with the first optical waveguide,
A polarization control unit that is separated from the light emitting body and aligned with the light emitting body.
A second optical wave guide for introducing excitation light into the polarization control unit is provided .
The polarization control unit is an optical device characterized in that the polarization of the excitation light emitted from the polarization control unit is arranged so as not to be coupled to the first optical waveguide. 前記偏光制御部は、前記偏光制御部から出射される前記励起光の偏光の方向が前記第１光導波路の光伝播方向と一致するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。 The first aspect of claim 1 , wherein the polarization control unit is arranged so that the polarization direction of the excitation light emitted from the polarization control unit coincides with the light propagation direction of the first optical waveguide. Optical device. 前記発光体は、双極子の方向が前記第１光導波路の光伝播方向と非直交となるように配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光デバイス。 The optical device according to claim 1 or 2 , wherein the light emitting body is arranged so that the direction of the dipole is not orthogonal to the light propagation direction of the first optical waveguide. 前記第１光導波路と前記発光体との間に配された第１誘電体層を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光デバイス。 The optical device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a first dielectric layer arranged between the first optical waveguide and the light emitting body. 前記発光体と前記偏光制御部との間に配された第２誘電体層を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光デバイス。 The optical device according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a second dielectric layer arranged between the light emitting body and the polarization control unit. 前記偏光制御部は、グレーティングカプラであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光デバイス。 The optical device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the polarization control unit is a grating coupler. 前記第２光導波路と光結合する第３光導波路を備えており、
前記偏光制御部は、前記第２光導波路と前記第３光導波路との光結合部分で構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光デバイス。 It is provided with a third optical waveguide that photocouples with the second optical waveguide.
The optical device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the polarization control unit is composed of an optical coupling portion between the second optical waveguide and the third optical waveguide. 前記発光体は、光共振器に形成された量子ドットであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光デバイス。 The optical device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the light emitting body is a quantum dot formed in an optical resonator. 前記第１光導波路を透過した励起光を吸収する吸収層を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光デバイス。 The optical device according to any one of claims 1 to 8 , further comprising an absorption layer that absorbs excitation light transmitted through the first optical waveguide. 前記第１光導波路を透過した励起光の反射を防止する反射防止膜を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光デバイス。 The optical device according to any one of claims 1 to 8 , further comprising an antireflection film for preventing reflection of excitation light transmitted through the first optical waveguide. 第１光導波路を配置する工程と、
前記第１光導波路と離間して前記第１光導波路に位置整合するように発光体を配置する工程と、
前記発光体と離間して前記発光体に位置整合する偏光制御部と、前記偏光制御部に励起光を導入する第２光導波路とを配置する工程と
を備え、
前記偏光制御部を、前記偏光制御部から出射される前記励起光の偏光が前記第１光導波路に対して非結合となるように配置することを特徴とする光デバイスの製造方法。 The process of arranging the first optical waveguide and
A step of arranging the light emitting body so as to be separated from the first optical waveguide and aligned with the first optical waveguide.
A step of arranging a polarization control unit that is separated from the light emitting body and aligned with the light emitting body and a second optical waveguide that introduces excitation light into the polarization control unit is provided .
A method for manufacturing an optical device , wherein the polarization control unit is arranged so that the polarization of the excitation light emitted from the polarization control unit is not coupled to the first optical waveguide. 前記偏光制御部を、前記偏光制御部から出射される前記励起光の偏光の方向が前記第１光導波路の光伝播方向と一致するように配置することを特徴とする請求項１１に記載の光デバイスの製造方法。 Light according to claim 11, wherein placing the polarization control unit, so that the direction of polarization of the exciting light emitted from the polarization control unit matches the light propagation direction of said first optical waveguide How to make the device. 前記発光体を、双極子の方向が前記第１光導波路の光伝播方向と非直交となるように配置することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光デバイスの製造方法。 The manufacture of an optical device according to any one of claims 10 to 12 , wherein the light emitting body is arranged so that the direction of the dipole is non-orthogonal to the light propagation direction of the first optical waveguide. Method.
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