特許 6901087 光デバイス及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6901087

(24)【登録日】2021年6月21日

(45)【発行日】2021年7月14日

(54)【発明の名称】光デバイス及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/12 20060101AFI20210701BHJP

   G02B 6/124 20060101ALI20210701BHJP

   G02B 6/126 20060101ALI20210701BHJP

   H01S 5/343 20060101ALI20210701BHJP

   H01S 5/10 20210101ALI20210701BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/12 301

   G02B6/124

   G02B6/126

   H01S5/343

   H01S5/10

【請求項の数】13

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-160437(P2017-160437)

(22)【出願日】2017年8月23日

(65)【公開番号】特開2019-39984(P2019-39984A)

(43)【公開日】2019年3月14日

【審査請求日】2020年5月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504137912

【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学

(74)【代理人】

【識別番号】100090273

【弁理士】

【氏名又は名称】國分 孝悦

(72)【発明者】

【氏名】宮澤 俊之

(72)【発明者】

【氏名】太田 泰友

(72)【発明者】

【氏名】勝見 亮太

(72)【発明者】

【氏名】竹本 一矢

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼津 求

(72)【発明者】

【氏名】荒川 泰彦

(72)【発明者】

【氏名】岩本 敏

【審査官】 野口 晃一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０５４７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−００４１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０１７５０８７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 勝見亮太他，転写プリント法による量子ドット−ナノ共振器−細線導波路結合系の作成とその評価，第６４回応用物理学会春季学術講演会講演予稿集，日本，公益社団法人応用物理学会，２０１７年 ３月１４日，１５ａ−Ｅ２０５−１２

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ６／１２−６／１４

Ｇ０２Ｆ １／００−１／１２５

１／２１−７／００

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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、
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。

【請求項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。

【請求項3】

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。

【請求項4】

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。

【請求項5】

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。

【請求項6】

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。

【請求項7】

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。

【請求項8】

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。

【請求項9】

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。

【請求項10】

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。

【請求項11】

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。

【請求項12】

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。

【請求項13】

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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−５８９４１号公報

【特許文献2】特開２０１５−５３８６２４号公報

【特許文献3】特開２０１１−１９２８７６号公報

【特許文献4】特開２０１５−５３３０２５号公報

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】N. Somaschi et al., Nature Photonics, 10, 340 (2016).

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

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。

【0007】

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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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。

【0009】

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。

【発明の効果】

【0010】

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。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】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。

【図2】第１の実施形態による光子発生装置の構成図である。

【図3】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。

【図4】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。

【図5】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。

【図6】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。

【図7】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。

【図8】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。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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。

【0013】

（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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

（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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

（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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

（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。

【0049】

（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。

【0050】

（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。

【0051】

（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。

【0052】

（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。

【0053】

（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。

【0054】

（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。

【0055】

（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。

【0056】

（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。

【0057】

（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。

【0058】

（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。

【0059】

（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。

【0060】

（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。

【0061】

（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。

【0062】

（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。

【0063】

（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。

【0064】

（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。

【0065】

（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。

【0066】

（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。

【0067】

（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。

【0068】

（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。

【0069】

（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。

【符号の説明】

【0070】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】