JPH11316360A - 光シャッター - Google Patents

光シャッター

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JPH11316360A
JPH11316360A JP10123583A JP12358398A JPH11316360A JP H11316360 A JPH11316360 A JP H11316360A JP 10123583 A JP10123583 A JP 10123583A JP 12358398 A JP12358398 A JP 12358398A JP H11316360 A JPH11316360 A JP H11316360A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 超高速度で光の開閉を制御すること。 【解決手段】 光の強度に応じて回転角が増減する光素
子を用いて光シャッター形成する。即ち、透明基板の一
方の表面に、0.2〜2.0μmの等しい間隔で互いに平
行に配列され0.1〜5μmの高さを有する複数の直線
状の溝と、該溝表面に形成された厚さ5〜100nmの
透明磁性体膜から成る磁気光学素子と、該磁気光学素子
の表と裏の両面に設けた偏光層から成る光素子1と、光
の強弱を変調可能とした光源とで構成する。その構成に
おいて、前記磁気光学素子の表裏に設けた偏光層は、強
い光は通過し、弱い光は遮断するように、偏光軸を相互
に回転させて固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、超高速度で、光を
通過させたり、遮断したりする光シャッターに関し、と
くに光源からの光の強弱に応じて光を通過させたり、遮
断したりする光シャッターに関し、画像を形成したり、
画像を加工処理したり、光を用いて計算したりする高速
度光デバイスに用いることができる光シャッターに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】本発明は、従来、本発明者が研究してき
た磁気光学効果素子に、まったく新規な特性があること
を発見したことによりなされたものである。即ち、従来
は、請求項1で規定した溝構造とその上の透明磁性膜で
構成された素子において、溝表面にほぼ垂直に入射した
光が巨大な磁気光学効果(磁化による光の偏光面の回
転)を示すことを利用して、偏光子層と組み合わせた高
コントラスト画像表示デバイスを提案してきた(例え
ば、「溝構造とその上の透明磁性膜で構成された素子」
に関する出願として特願平9−117626号,特願平
9−180820号,特願平9−236761号,特願
平9−179071号,特願平9−340583号があ
る。この溝構造とその上の透明磁性膜で構成された素子
は、強い波長依存性を示すことも分かっている。しか
し、本発明者は波長を選ぶことによって、入射される光
の強度に応じて磁気光学効果が変化することを新規に見
出し、本発明に至ったものである。従って、本発明の従
来技術との違いは、本発明はその構成要件として出力を
強弱変化できる光源が必須である点である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の欠点 (1)電気回路では、現在、最も高速なトランジスタで
も、その開閉に要する時間を10ピコ秒台以下にするこ
とは困難である。すなわち、従来の電気を使うスイッチ
では非常に遅くしか開閉ができないということである。 (2)非線形係数の大きい材料として、最近では、人工
的な超格子構造を有した半導体材料や、特殊な有機材料
が注目されている。このような材料を使うと、低いパワ
ーレベルの光でも十分な非線形相互作用が得られる。ま
た、これを微小な光の共振器と組み合わせると、光で光
を開閉することができる。これを光−光ゲート或いは、
オール光ゲートとよんでいる。例えば、GaAsとAl
GaAsという2種類の半導体を10nm以下のピッチ
で積層したものでは、0.5ピコ秒という開閉時間が得
られる。 (3)光−光ゲートを組み合わせれば、いろいろな光の
論理素子や、メモリを作ることができるはずである。ま
た、それによって光コンピュータを造ることができる。
しかし、従来の技術では、これ以上の高速度な開閉はで
きなかった。
【0004】本発明の目的 本発明は、高速度な光のシャッターに関し、特に光で光
の開閉を制御することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、基板
の一方の表面に、0.2〜2.0μmの等しい間隔で互い
に平行に配列され0.1〜5μmの高さを有する複数の
直線状の溝と、該溝表面に形成された厚さ5〜100n
mの透明磁性体膜から成る磁気光学素子及び、該磁気光
学素子の表と裏の両面に設けた偏光層から成る光素子
と、光の強弱を変調可能とした光源とで構成されたこと
を特徴とした光シャッターである。
【0006】請求項2の発明は、請求項1に記載された
光シャッターにおいて、前記光素子の表裏に設けた偏光
層は、強い光に対しては通過し、弱い光に対しては遮断
するように、偏光軸を相互に回転させ固定されているこ
とを特徴とする光シャッターである。
【0007】請求項3の発明は、請求項1に記載された
光シャッターにおいて、前記光源は、パルス光を発信可
能とした光を用いていることを特徴とする光シャッター
である。
【0008】請求項4の発明は、請求項3に記載された
光シャッターにおいて、前記光源が複数個設けられてい
ることを特徴とする光シャッターである。
【0009】請求項5の発明は、請求項1に記載された
光シャッターにおいて、前記透明磁性膜は溝の側面のみ
に形成されていることを特徴とする光シャッターであ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】図面を参考にして本発明をその実
施の形態について説明する。図1は、光シャッターを説
明するための概略図である。図中2重線で囲まれた部分
は光シャッターの素子1である。本発明の光シャッター
は、光強度を変調可能な光源,溝構造上の磁性膜12,
この磁性膜12を挟む1対の偏光子2,偏光子(検光
子)3の3部から成っている。図2は、溝構造を説明す
るための断面図である。図面を参考にして、溝構造10
上の磁性膜12に関して説明する。溝構造10とは、基
板5の一方の表面に、直線上に0.2〜2.0μmの等し
い間隔で、高さ0.1〜5μmの互いに平行な複数の溝
11を作製したものを言う。この構造は機械的な加工法
によってもよいが、主としてはフォトリソグラフィ法に
よって作製される一般的には透過型のグレーティングと
呼ばれるものである。
【0011】溝11の断面構造は、図2に示すような矩
形,波形のもの,更に三角波状等、その形状は特に制限
されないが、通過する光の一部分は、溝11の上の磁性
膜12に反射して、磁気光学効果の発生効率が高くなる
よう設計することが望ましい。前述のように、該溝11
表面に、厚さ5〜100nmの透明磁性体膜12が形成
される。この磁性膜12は溝構造10上に連続して形成
されても良いが、一部、例えば矩形の場合には、溝表面
や溝底面の磁性層が剥離されても構わない。また、磁性
層が複数層で形成されても構わない。溝構造の溝部位
は、特に他の材料で埋めなくても良く、基本的には屈折
率の異なる部位を通過した光が干渉することによって、
本発明の巨大磁気光学効果が生じ、同時に入射光強度に
応じて、偏光面回転角が変化するので、溝部位と溝間
(スペースとランド)の屈折率が異なれば良い。従っ
て、溝中に基板と異なる屈折率を有する透明材料を埋め
ても良い。
【0012】次に、本発明の光シャッターの動作を簡単
に説明する。光源からの光は最初の偏光子2を通過して
直線偏光になる。ついで溝構造10上の磁気膜12の磁
化部を通過して偏光面が回転する。この偏光面の回転角
度は、入射する光の強度に応じて異なり、強度が強い場
合は弱い場合に比較して大きくなる。2枚の偏光子2,
3の偏光軸(吸収軸)は、光の強度により大きく回転し
た変更面は通過でき(開)、回転が小さい偏光面は通過
できない(閉)ように、あらかじめ回転して設定してあ
る(開と閉は逆になるように設定することも容易であ
る)。開と閉の偏光軸の角度は、クロスニコルの配置と
言われる90度が好ましいが、必ずしも90度でなく、
偏光機能(偏光度)が大きい偏光子を用いれば、90度
以下でも開と閉が可能である。以上の説明から明らかな
ように、本発明の特徴は、溝構造上の磁気膜の磁化部を
通過して入射する光の強度に応じて、その光の偏光面の
回転角度を増減する全く新規な素子構造にある。この素
子構造自体は、以前に本発明者が巨大な磁気光学効果が
得られるものとして提案したものであるが、その素子構
造が同時に光の強度にほぼ比例して透過光の回転角を増
減することを初めて見い出した。本発明は、その原理を
応用した新規な光シャッターを提案するものである。
【0013】従来、希土類鉄ガーネットやMnBi,B
aフェライトのような透光性磁気膜には、このように透
過光の偏光面の回転角が、光の強度に応じて変化するこ
とは全くなく、一定の回転角を与えるものであった。本
発明の透明磁性膜は特に限定されるものではない。上記
希土類鉄ガーネットやMnBi,Baフェライトも利用
可能である。しかし、これら磁性膜に対して入射光の一
部は、基板面にほぼ垂直な磁性体表面にスレスレに、ま
たは浅い角度で反射して素子を通過する(図2にこの様
子を示す。点線で囲った部分で、この現象が発生す
る)。本発明の入射光強度依存性の発現理由は、この通
過の際の磁性膜への浸入深さが、光強度に依存するため
ではないかと考えられる。すなわち、光強度が強けれ
ば、磁性膜中へ深く浸入し、従って通過膜厚が厚くなっ
たと同様の効果が現れるのではないかと考えられる。
【0014】光の速度は約30万km/Sであるので、
光が溝構造10上の磁性膜12(0.1〜5μm)を通
過に要する時間は0.33〜16.7フェムト秒である。
この時間で出口側の偏光子を通過したり、遮断したりで
きることになる。光の強度を強弱に変化できれば、特別
な稼働部分がなくても光の開閉が可能となる。この光の
強度を変化させるには、光パルスを用いる。光パルスで
は、ピコ秒台以下のパルス幅を得ることはそれほど難し
いことではない。本発明は、この光パルスの高速性を利
用するものである。光パルスは、モードロッカーとして
光変調器を使い、これに外部から変調を加えたモード同
期という方法で得られる。更に光パルス圧縮という方法
を用いれば、8フェムト秒の短い光パルスが得られる。
以上の説明から明らかなように、本発明ではフェムト秒
で光を開閉することができる。
【0015】本発明に用いられる透明基板5には、石英
ガラス,サファイア,結晶化透明ガラス,パイレックス
ガラス,Al23,MgO,BeO,ZrO2,Y
23,ThO2,CaO,GGG(ガドリニウム・ガリ
ウム・ガーネット)などの無機透明材料やMMA,PM
MA,ポリカーボネート,ポリプロピレン,アクリル系
樹脂,スチレン系樹脂,ABS樹脂,ポリアリレート,
ポリサルフォン,ポリエーテル,サルフォン,エポキシ
樹脂,ポリ−4−メチルペンテン−1,フッ素化ポリイ
ミド,フッ素樹脂,フェノキシ樹脂,ポリオレフィン系
樹脂,ナイロン樹脂等の透明プラスチックフィルムが用
いられる。透明プラスチックフィルムを用いると、軽
い,曲げやすい等の利点があるので利用しやすい。偏光
子層としては、各種の市販の偏光フィルムや、ビームス
プリッタを用いた高透過率偏光子などが用いることがで
きる。偏光フィルムには大別して多ハロゲン偏光フィル
ム,染料偏光フィルム,金属偏光フィルムなどがある。
多ハロゲン偏光フィルムは2色性物質にヨウ素を用いて
いるために、可視領域全般についてフラットな特性を有
するが、湿度,高温等に弱いという欠点を有する。また
染料偏光フィルムは偏光性能はヨウ素よりも劣るもの
の、熱,光,湿度に対して耐性が大きいという特徴を有
している。偏光子層の露出面にはキズが付きやすいの
で、保護膜を設けることが好ましい。次のような各種の
偏光子も利用できるが、これらに制限されるものではな
い。
【0016】1.特開平1−93702号公報に記載さ
れた偏光子 前記公報には、強磁性体微粒子からなる多数の棒状素子
を含む偏光層を基板表面に一定方向に配列して固着形成
することにより、製造が容易で、かつ光学的特性の優れ
た偏光板及びその製造方法が開示されている。 2.ワイヤグリット偏光子 東京農工大学 佐藤勝昭教授著「現代人の物理1−光と
磁気」1988年出版ページ103に記載されたもの。
即ち、2.5μmより長波長の光に対する偏光子は、透
明基板(臭化銀,ポリエチレン等)に微小な間隔で金や
アルミニウムの線をひいたもの。この場合、線の間隔
d,波長をλとすると、λ>dの波長に対して、透過光
は線に垂直な振動面を持つ、ほぼ完全な直線偏光になる
ことを利用している。中赤外用(2.5μmから25μ
m)としては、臭化銀基板にd=0.3μm間隔で金線
をひいたものが、遠赤外用(16μmから100μm)
としては、ポリエチレン板にd=0.7μmでアルミニ
ウムをひいたものが用いられる。偏光度は97%程度と
いわれる。
【0017】3.コーニング社製「ポーラコア」 ポーラコアというのは商品名である。長く延伸させた金
属銀をガラス自身の中に一方向に配列させることによ
り、偏光特性をもたせたガラスで、従来の有機物偏光素
子と異なり耐熱性,耐湿性,耐化学薬品性,レーザに対
する耐性に非常に優れている。赤外線用が主であるが、
特殊仕様として可視光用がある。 4.マイクロワイヤアレイ 東北大学で赤外線用にアルミニウムの表面を陽極酸化さ
せアルミナとし、微細な穴を開けてこの中にNiやCu
などの金属を入れ偏光子として用いることが報告されて
いる。 5.積層型偏光子 東北大学電気通信研究所の川上彰二郎教授が、1997
年頃に発表されているもので、可視光用にはRFスパッ
タリング法で、60〜80Åの厚みのGe(ゲルマニウ
ム)と、1μm厚みのSiO2を交互に60μm厚みに
なるまで積層して作製している。0.6μmの波長で測
定した性能指数αTE/αTM(TE波とTM波に対する消
衰定数の比)は400近く、0.8μmの波長で測定し
た消光比は35dB,挿入損出は0.18dBであり、
可視光に対して十分なものである。
【0018】透明磁性層12としては、従来一般に用い
られている磁気光学効果を示す透明磁性材料で良いが、
ファラデー効果が大きくて、透明性の大きい所謂性能指
数の大きい磁性材料が好ましい。例えば、50nm以下
の粒子径を有する鉄,コバルト,Ni等強磁性金属の超
微粒子膜が用いられる。この場合の金属超微粒子以外の
膜組成としては酸素,炭素などである。鉄,コバルト,
Ni等強磁性金属は大きな磁気光学効果を示すが、光の
吸収も大きいためにそのままの薄膜では用いられなかっ
たが、超微粒子膜とすると大きな性能指数を有するよう
になる。また粒子径の制御によって、適当な保磁力を得
ることができる。ほかに希土類鉄ガーネットやMnB
i,Baフェライト等の酸化物、FeBO3,FeF3
YFeO3,NdFeO3などの複屈折が大きな材料、M
nBi,MnCuBi,PtCoなどがある。磁気光学
効果は、光の進行方向とスピンの方向とが平行の場合に
最も大きな効果が得られるので、これらの材料は膜面に
垂直に磁気異方性を有するものが好ましい。これらの透
明磁性材料は一般的なスパッタ,真空蒸着,MBEなど
のPVD法やCVD法,メッキ法等が用いられる。パル
ス光を得るための電源は、一般に市販されているフェム
ト秒レーザでよい。使用波長は磁性体の磁気光学効果の
波長依存性,偏光子の波長依存性にあわせて用いられ
る。以下に実施例によって詳しく説明する。
【0019】実施例1(請求項1に対する実施例) 1mm厚の石英基板の片面に、合計で120nm厚とな
るようにCr23、ついでCrの2層を設けた。更にこ
の上にポジ型レジストを設けた。このレジスト上にフォ
トマスクを配置し、UV光を用いて図2(B)でL=
1.0μmとなるように露光する。ついで、ウェットエ
ッチング法を用いて、上記レジスト層をエッチングし、
更にフッ素系ガスを用いて石英表面をエッチングして、
H=0.65μmとなるように加工した。ついでレジス
ト層を剥離した。上記石英基板の加工表面上にガス中蒸
着法を用いて、基板加熱無しで鉄微粒子膜を蒸着した。
使用したArガスは50CCMの流量で流し、全圧力で
1.0Paとした。平均膜厚は100nmであった。透
過電子顕微鏡で測定した鉄微粒子の平均粒子径は6nm
であった。膜の組成は66%が鉄であり他は酸素と炭
素,窒素であった。平坦部で測定した鉄微粒子膜の保磁
力は320Oe,面内方向の角型比は0.80で、面内
磁気異方性を有した膜であった。
【0020】日本分光株式会社製、磁気光学効果測定装
置K250型で、上記のように作製した磁気光学素子の
波長依存性(縦軸は偏光面回転角deg)を測定すると
(入射光の偏光面とグレーティング溝方向とは直角に配
置)、633nmにピークが現れた。波長を633.7
nm,最大印加磁界10Kガウスとして、印加磁界に対
する偏光面回転角のヒステリシスを測定した。光源のキ
セノン電流を5,6.5,8Aとすると、試料へ入射す
る光のパワーは、2.2,3.0,3.8μWであった。
入射光パワーをこの3水準とし、測定した偏光面回転角
のヒステリシスから、印加磁界がゼロガウスの場合の偏
光面回転角を読むと、それぞれ4.7度,6.0度,7.
0度であった(図3)。入射光パワーにほぼ比例して磁
気旋光角度が増大した。ついで同装置を用いて、試料へ
の入射光パワーを3.8μWとし、出射光側に偏光子を
配置して、光が透過するように偏光面を合わせた。入射
光パワーを2.2μWとした場合は、光が透過せず光シ
ャッターが得られた。
【0021】実施例2(請求項2,3,4に対応する) 実施例1と同様にして磁気光学素子を作製した後、該素
子の表裏両面に偏光子を配置した。上記光シャッター
に、波長628.8nmの2つのレーザ光を、光軸を合
わせて入射させた。また入射光の偏光面とグレーティン
グ溝方向とは直角に配置した。2つの偏光子の偏光面
は、2つのレーザ光のパルスが、時間的に重なって大き
くなった時に、偏光面回転角が大きくなって、光が通過
するように、また2つのパルスが時間的に重なることが
なく、1つのパルスだけが入射する場合、回転角が小さ
くて通過できないように、吸収軸を回転して固定した。
以上のようにして作製した光シャッターに、パルス間隔
が100フェムト秒と200フェムト秒の2つのパルス
レーザを連続して入射した。出力をスペクトルアナライ
ザーで観察すると、200フェムト秒で出力が観察さ
れ、100フェムト秒間隔では出力が観察できなかっ
た。2つのパルスが重畳した場合のみ出射光パルスが得
られる所謂AND論理動作をさせることができた。
【0022】実施例3(請求項5に対応する) 実施例1において作製した磁気光学素子を、ECR異方
性エッチング装置を用いて、溝の表面及び底面の磁性層
を剥離した(つまり溝の側面のみ磁性層を残した)。上
記のようにして作製した磁気光学素子の波長渡存性を測
定すると634.5nmにピークが現れた。波長を63
5nm,最大印加磁界10Kガウスとして、ヒステリシ
スを測定した。光源のキセノン電流を5,6.5,8A
として測定したヒステリシスから、印加磁界がゼロガウ
スの場合の偏光面回転角は、それぞれ4.4度,5.6
度,5.8度であった。入射光パワーにほぼ比例する点
は実施例と同様であった。ついで実施例2のように、偏
光子を配置して作製した光シャッターに、パルス幅10
0フェムト秒のレーザ光を入射した。出力光を観察する
と、パルス幅に応じた高速度の光開閉がされていること
が確認できた。
【0023】比較例1(請求項1に対応する) 石英基板の表面に溝構造を作製することをしなかった他
は、まったく実施例1と同様にして石英基板の上に鉄超
微粒子膜を作製して磁気光学素子とし、入射光強度を変
化させて、偏光面の回転を調べたが、回転角に変化はな
かった。
【0024】比較例2(請求項2に対応する) 実施例1とまったく同様にして溝構造を作製し、その表
面にスパッタ法を用いてBi置換希土類鉄ガーネット膜
を900nmの厚みに作製した。ターゲット組成はBi
2Gd1Fe3.8Al1.212であった。基板温度は400
℃として作製したのち、680℃で3時間空気中加熱し
た。ガラス基板上に同時に作製した膜の保磁力は400
エールステッドで、ヒステリシスからは強い垂直磁気異
方性を有していることがわかった。実施例1と同様にし
て磁気旋光角度を測定すると、520nm付近に旋光角
度のピークを有していた。波長を520nm,最大印加
磁界10Kガウスとして、ヒステリシスを測定した。試
料へ入射する光のパワーを変化させても、磁気旋光角度
に変化はなかった。
【0025】比較例3(請求項5に対応する) 実施例1において作製した磁気光学素子を、溝の表面及
び底面の磁性層を剥離することなく、実施例3と同様に
して測定した結果は、実施例3と同じであった。しか
し、波長を635nmの光の透過率は、実施例3では8
%であったが、溝の表面及び底面に磁性層を残したまま
の磁気光学素子では4%と低く測定時のノイズが大きか
った。
【0026】
【発明の効果】請求項1に対する作用効果:基板の一方
の表面に、波長オーダーの寸法の溝構造と、該溝表面に
透明磁性体膜を形成して磁気光学素子とし、該素子の両
面に偏光層を設け、さらに光を変調可能とした光源とで
構成したので、機械的または電気的な従来のシャッター
より、簡便にまた高速度に光で光を開閉可能な光シャッ
ターとすることができた。
【0027】請求項2に対応する効果:請求項1におけ
る磁気光学素子の2枚の偏光層は、レーザ光の強弱に対
応して光を遮断するように、偏光軸を相互に回転させ固
定したので、簡便にまた高速度に光で光を開閉可能な光
シャッターとすることができた。
【0028】請求項3に対応する効果:請求項1におい
て、光の強弱を変調可能とする光源として、パルス光を
発信可能としたレーザ光を用いたので、簡便にまた高速
度に光で光を開閉可能な光シャッターとすることができ
た。
【0029】請求項4に対応する効果:上記光シャッタ
ーにおいて、光源を複数個設けたので、光論理計算を高
速度で可能とすることができた。
【0030】請求項5に対応する効果:請求項1におい
て、透明磁性膜は溝の側面だけとし、溝表面と底面は作
製後除去したので、より光の透過率を高めてノイズの少
ない、高速度に光で光を開閉可能な光シャッターとする
ことができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による光シャッターを概略的に示した
図である。
【図2】 本発明の溝構造の断面図である。
【図3】 入射光強度と磁気旋光角度との関係を表すグ
ラフである。
【符号の説明】
1…ゲート(光シャッター素子)、2…偏光子、3…偏
光子(検光子)、5…(透明)基板、10…溝構造、1
1…溝、12…磁性(磁気)膜。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の一方の表面に、0.2〜2.0μm
    の等しい間隔で互いに平行に配列され0.1〜5μmの
    高さを有する複数の直線状の溝と、該溝表面に形成され
    た厚さ5〜100nmの透明磁性体膜から成る磁気光学
    素子及び、該磁気光学素子の表と裏の両面に設けた偏光
    層から成る光素子と、光の強弱を変調可能とした光源と
    で構成されたことを特徴とした光シャッター。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載された光シャッターにお
    いて、前記光素子の表裏に設けた偏光層は、強い光に対
    しては通過し、弱い光に対しては遮断するように、偏光
    軸を相互に回転させ固定されていることを特徴とする光
    シャッター。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載された光シャッターにお
    いて、前記光源は、パルス光を発信可能とした光を用い
    ていることを特徴とする光シャッター。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載された光シャッターにお
    いて、前記光源が複数個設けられていることを特徴とす
    る光シャッター。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載された光シャッターにお
    いて、前記透明磁性膜は溝の側面のみに形成されている
    ことを特徴とする光シャッター。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007213004A (ja) * 2006-01-10 2007-08-23 Ricoh Co Ltd 磁気光学素子

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3853512B2 (ja) * 1997-04-21 2006-12-06 株式会社リコー 磁気光学素子
US6542647B2 (en) * 2000-10-27 2003-04-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical signal transmission system and magneto-optical modulator designed to establish modulation over wide range for use in the same
JP3908600B2 (ja) * 2002-05-30 2007-04-25 株式会社リコー 調光窓
RU2266552C1 (ru) * 2004-03-29 2005-12-20 Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Статус Государственного Учреждения) Магнитооптический модулятор электромагнитного излучения на эффекте упругоиндуцированного перемагничивания
US7390071B2 (en) * 2004-05-27 2008-06-24 Silverbrook Research Pty Ltd Printer controller for supplying data to a printhead module having a dropped row
US7535434B2 (en) * 2005-01-25 2009-05-19 The Boeing Company Light emission control for forming two-dimensional and three-dimensional images
JP5521040B2 (ja) * 2009-07-09 2014-06-11 ビルケア テクノロジーズ シンガポール プライベート リミテッド 識別されるように構成されたタグまたは物体を識別可能な読み取り装置、関連の方法、およびシステム
EP3290997B1 (en) 2016-09-02 2020-07-01 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Magneto-optical light modulator

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5112701A (en) 1988-03-25 1992-05-12 Ricoh Company, Ltd. Magneto-optic recording media and process for producing the same
DE3825079A1 (de) * 1988-07-23 1990-02-01 Philips Patentverwaltung Optischer isolator, zirkulator, schalter oder dergleichen mit einem faraday-rotator
JPH0782164B2 (ja) * 1991-04-25 1995-09-06 松下電器産業株式会社 磁気光学素子及び磁界測定装置
US5386313A (en) * 1993-03-11 1995-01-31 Szegedi; Nicholas J. Reflective magneto-optic spatial light modulator assembly
US5991075A (en) * 1996-11-25 1999-11-23 Ricoh Company, Ltd. Light polarizer and method of producing the light polarizer
JP3853512B2 (ja) * 1997-04-21 2006-12-06 株式会社リコー 磁気光学素子
JPH1151701A (ja) * 1997-08-08 1999-02-26 Teijin Seiki Co Ltd 光磁気変調装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007213004A (ja) * 2006-01-10 2007-08-23 Ricoh Co Ltd 磁気光学素子
KR101014737B1 (ko) * 2006-01-10 2011-02-15 가부시키가이샤 리코 자기 광학 소자

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