專利名稱:二維光子晶體及采用其的光設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及在波長分割多路通信等領(lǐng)域中光分合波器等所采用的二維光子晶體。另外,本申請所采用的“光”也包括可見光以外的電磁波。
背景技術(shù):
光通信是承擔今后的寬頻帶通信的中心任務的通信方式。為了普及光通信,對其系統(tǒng)所使用的光部件類,要求更高性能化、小型化、廉價化,作為滿足如此要求的下一代光通信部件的有力候選之一,有利用了光子晶體的光通信用設備。它們已經(jīng)局部進入實用化階段,偏振波分散補償用光子晶體纖維等已經(jīng)用于實用。現(xiàn)在,波長分割多路通信(WavelengthDivision MultiplexingWDM)所使用的光分合波器等的開發(fā)也進而向?qū)嵱没l(fā)展。
光子晶體是在電介質(zhì)上人工形成周期結(jié)構(gòu)而成的晶體。該周期結(jié)構(gòu)通常通過在電介質(zhì)主體內(nèi)周期性配置折射率與電介質(zhì)主體不同的區(qū)域(異折射率區(qū)域)而形成。通過該周期結(jié)構(gòu),在晶體中形成與光的能量相關(guān)的帶結(jié)構(gòu),形成無法傳播光的能量區(qū)域。如此的能量區(qū)域被稱為“光子帶隙”(Photonic Band GapPBG)。形成PBG的能量區(qū)域(波段)由電介質(zhì)的折射率或周期結(jié)構(gòu)的周期決定。
此外,通過在該光子晶體中導入適當?shù)娜毕?,而在PBG中形成能級(缺陷能級),從而只有與該缺陷能級對應的波長的光可存在于該缺陷的附近。因此,具有如此缺陷的光子晶體可用作該波長的光諧振器。進而,通過線狀設置該缺陷,能夠用作波導。
作為所述技術(shù)的一例,在專利文獻1中記載了如下的二維光子晶體在主體(切片)上周期性配置異折射率區(qū)域,并在該周期性配置上線狀地設置缺陷,由此形成波導,并且與該波導鄰接而形成點狀缺陷。該二維光子晶體作為將在波導內(nèi)傳播的各種波長的光中與諧振器的諧振波長一致的波長的光向外部取出的分波器而發(fā)揮功能,并且還作為將所述光從外部向波導導入的合波器而發(fā)揮功能。
包括在專利文獻1中記載的二維光子晶體,在多種二維光子晶體中設計成,相對于電場與主體平行地振動的TE偏振波或磁場與主體平行地振動的TM偏振波中任一偏振波的光形成PBG。因此,在將包含兩偏振波的光導入二維光子晶體的波導或諧振器時,由于一偏振波在主體內(nèi)散逸,所以波導的傳播效率下降。例如,在將周期結(jié)構(gòu)形成為三角點陣(三角格子),將異折射率區(qū)域形成為圓形(圓柱狀)的情況下,只相對于TE偏振波形成PBG,但在如此的二維光子晶體的波導或諧振器中,幾乎不產(chǎn)生TE偏振波的損失,與此相對,TM偏振波由于未形成PBG,所以在主體內(nèi)自由傳播,從而發(fā)生損失。
因此,一直在研究相對于TE偏振波及TM偏振波的雙方形成PBG,使該兩PBG具有共用域的二維光子晶體。以下,將該共用域稱為“完全光子帶隙(完全PBG)”。例如,在非專利文獻1中,如圖1所示,記載了通過在切片狀的主體11上三角點陣狀周期性配置三角形(三角柱狀)的空孔12,從而形成完全PBG的二維光子晶體。在該二維光子晶體中,完全PBG內(nèi)的波長的光無論是TE偏振波及TM偏振波中的哪一種,都不從波導或諧振器等向主體內(nèi)泄漏,不會產(chǎn)生波導的傳播效率的下降。
專利文獻1特開2001-272555號公報( ~ 、 、圖1、圖5~圖6)非專利文獻1北川均等,“二維光子晶體切片的完全光子帶隙”,第50次應用物理學關(guān)系聯(lián)合講演會講演預稿集,社團法人應用物理學會,2003年3月,p.1129如果完全PBG大,則在TE偏振波及TM偏振波中的任一種都不向主體內(nèi)泄漏的條件下,例如具有容易使波導的透射波段域和諧振器的諧振波長一致等、光設備的設計自由度增大的效果。但是,如上所述,至今雖深入進行了與形成完全PBG的二維光子晶體相關(guān)的研究,但是還不能說得到了充分大的完全PBG。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的課題在于,提供一種具有比以往的二維光子晶體大的完全PBG的二維光子晶體及采用該二維光子晶體的光設備。
為了解決所述問題,本發(fā)明提供一種二維光子晶體,其通過在切片狀的主體上周期性配置折射率與該主體不同的相同形狀的區(qū)域而成,其特征在于,配置所述異折射率區(qū)域的陣點的排列滿足6mm的對稱性,所述異折射率區(qū)域的由與主體平行的面形成的截面形狀滿足3m的對稱性,且該截面形狀在與主體垂直的方向上不一樣。
所述異折射率區(qū)域的由與所述主體垂直的面形成的截面的緣形狀可由朝向該異折射率區(qū)域的垂直中心線呈凸狀、凹狀、“コ”字狀、或傾斜線狀或者它們的組合的形狀構(gòu)成。此外,所述異折射率區(qū)域的上面或下面中的一方或雙方可被閉塞。
所述主體的上面或下面中的一方或雙方可與折射率跟主體不同的包層部件相接。在此種情況下,包層部件可采用由折射率比空氣高、且折射率比主體的材料低的材料構(gòu)成的部件。例如,主體采用由Si構(gòu)成的部件,所述包層部件采用由SiO2構(gòu)成的部件。
優(yōu)選,所述異折射率區(qū)域由空孔構(gòu)成。
本發(fā)明的光波導設備通過在所述本發(fā)明的二維光子晶體上線狀設置異折射率區(qū)域的缺陷而成。此外,本發(fā)明的光諧振器設備通過在所述本發(fā)明的二維光子晶體上點狀設置異折射率區(qū)域的缺陷而成。本發(fā)明的光分合波器具備所述本發(fā)明的二維光子晶體;通過在該二維光子晶體上線狀設置異折射率區(qū)域的缺陷而成的至少1根光波導;通過在該光波導的附近點狀設置異折射率區(qū)域的缺陷而成的至少1個光諧振器。
本發(fā)明的二維光子晶體的制造方法是通過在切片狀的主體上周期性配置空孔而成的二維光子晶體的制造方法,其特征在于,具有在所述主體上形成空孔的空孔形成工序;在與所述空孔相接的所述主體的上面或下面中的一方或雙方上粘接具有與該主體相同的折射率的板狀的部件的工序。
還有,在本申請中為了便于說明,采用二維光子晶體的主體或異折射率區(qū)域的“上面”、及“下面”的表達,但這并不限定二維光子晶體的朝向,只不過是簡單地表示1個方向。
圖1是表示在切片狀的主體上周期性設置有三角柱狀的空孔的以往的二維光子晶體的一例的立體圖。
圖2是用于說明本發(fā)明的異折射率區(qū)域的形狀的圖。
圖3是表示本發(fā)明的異折射率區(qū)域的形狀的例子的圖。
圖4是表示用于說明異折射率區(qū)域的形狀的截面的立體圖。
圖5是表示本發(fā)明的二維光子晶體的一實施例的立體圖(a)、俯視圖(b)及截面圖(c)。
圖6是表示本發(fā)明的二維光子晶體的制造方法的一實施例的截面圖。
圖7是表示本發(fā)明的二維光子晶體的另一實施例的俯視圖。
圖8是表示比較例的二維光子晶體的完全PBG的計算結(jié)果的圖。
圖9是表示本實施例的二維光子晶體的完全PBG的計算結(jié)果的圖。
圖10是表示本實施例的二維光子晶體的完全PBG的計算結(jié)果的圖。
圖11是表示本實施例的二維光子晶體的完全PBG的計算結(jié)果的圖。
圖中11、21、31、81-主體,12、32、54a、54b、54c、56、82-空孔,22-主體21的平行方向的截面,23、55-異折射率區(qū)域,24-由截面22切斷的異折射率區(qū)域23的截面,25-與主體21垂直的面,26-由面25切斷時的異折射率區(qū)域23的緣,40-SOI襯底,41、46-SiO2襯底,42、47-Si薄膜,43-抗蝕劑,48-二維光子晶體,51-陣點,83-包層部件。
具體實施例方式
本發(fā)明的二維光子晶體的特征在于異折射率區(qū)域的形狀及其周期性的配置,但是就在切片狀的主體上周期性配置折射率與其不同的區(qū)域(異折射率區(qū)域)這一點而言,與例如在專利文獻1中記載的以往的二維光子晶體相同。異折射率區(qū)域可通過埋入折射率與主體不同的任何部件來形成,但也可通過在主體上設置空孔來形成。由于后者制作容易,還能夠充分增大與主體的折射率的差,因此優(yōu)選后者。
下面說明該異折射率區(qū)域的形狀。另外,以下,將與主體平行的方向作為平面方向,將主體的厚度方向作為垂直方向。異折射率區(qū)域的平面形狀為具有3次旋轉(zhuǎn)對稱軸和包含該旋轉(zhuǎn)軸的垂直鏡映面的、具有對稱性的形狀。該對稱性在國際表記即海爾曼摩根(ヘルレマンモ一ガン)表記中表示為“3m”、在舍恩夫利斯(シエ一ンフリ一ス)表記中表示為“C3v”。具有如此對稱性的平面形狀例如有正三角形狀、或分別以正三角形狀的3個頂點為中心的3個圓形的異折射率區(qū)域的集合體等。
異折射率區(qū)域的平面形狀在垂直方向上不一樣。即,如圖2所示,在主體21的平行方向的截面22切斷的異折射率區(qū)域23的截面24的形狀,在將該面22沿與其垂直的方向移動時變化。圖3(a)~(f)示出該變化方式的例子。圖3(a)表示在與主體21垂直的面25(圖4)切斷時的異折射率區(qū)域23的緣26的形狀朝向異折射率區(qū)域23的垂直中心線27成為凸狀,(b)表示成為凹狀,(c)表示成為“コ”字狀,(d)表示成為傾斜線。此外,如(e)所示,可以是閉塞了異折射率區(qū)域23的上面及下面的形狀,或如(f)所示,也可以是只閉塞了異折射率區(qū)域23的上面及下面之一的形狀。
多個設在主體上的異折射率區(qū)域的周期性的配置為,其配置的位置的陣點的排列在海爾曼摩根表記的表達下為6mm(在舍恩夫利斯表記下為C6v)。
如上所述,通過以具有6mm的對稱性的陣點狀配置多個平行方向的截面形狀具有3m的對稱性的異折射率區(qū)域,從而形成相對于TE偏振波和TM偏振波雙方的PBG。另外,通過再將垂直方向的截面形狀形成為不一樣的形狀,與平面形狀在垂直方向上一樣時相比,TM偏振波的PBG增大,由此與TE偏振波的PBG重合,或者該重合增大。由此,能夠得到比以往大的完全PBG。其結(jié)果,采用了二維光子晶體的光設備的設計自由度增大。
通過在本發(fā)明的二維光子晶體的主體所具有的上下2個面中的一方或雙方上設置折射率與主體不同的部件(包層部件),能夠增大完全PBG。這是因為,由于如此的包層部件存在于主體的上下,因此與主體垂直的方向的電磁場分布平坦化,這最終能夠增大成為PBG的起源的電介質(zhì)帶和空氣帶的作為電磁場分布整體的差。包層部件的材料可以是折射率比主體大的材料,也可以是比其小的材料,但在多種二維光子晶體中,通常,由于為了增大與空氣的折射率的差,主體的材料采用折射率大的材料,所以包層部件自然采用折射率比主體小的材料。此外,在主體的材料采用了Si的情況下,包層部件的材料采用SiO2為好。在此種情況下,可利用Si層和SiO2層疊層而成的市售的SOI(Silicon On Insulator)襯底。
本發(fā)明的二維光子晶體通過線狀設置異折射率區(qū)域的缺陷而成為光波導設備,通過點狀設置缺陷而成為光諧振器設備。此外,通過在如此的光波導的附近設置光諧振器而成為光分合波器。在這些設備中,只在線狀或點狀配置的缺陷的位置上,形成光能夠存在于完全PBG內(nèi)的能級(缺陷能級)。具有與該缺陷能級對應的波長(頻率)的光能夠只存在于缺陷內(nèi),與此相對,在缺陷的外部的二維光子晶體內(nèi),由于存在完全PBG,因此無法傳播TE偏振波、TM偏振波雙方。因此,能夠防止缺陷內(nèi)的光向缺陷外的二維光子晶體內(nèi)泄漏。由此,能夠抑制光波導或光諧振器中的光的損失。
另外,在異折射率區(qū)域的、由與主體平行的面形成的截面形狀不滿足3m的對稱性、在垂直方向上不一樣的情況下,無法形成完全PBG。但是,具有該截面形狀不滿足3m的對稱性、在垂直方向上不一樣的異折射率區(qū)域的二維光子晶體,起到如下的效果(i)TE-PBG增大、(ii)波導的透射波段域增大、(iii)光諧振器的Q值增大。
(1)本發(fā)明的二維光子晶體的一實施例采用圖5的主體的立體圖(a)、與主體平行地切斷時的截面圖(b)、及與主體垂直地切斷時的截面圖(c),來說明本發(fā)明的二維光子晶體的一結(jié)構(gòu)。首先,例如在由Si構(gòu)成的切片狀的主體31上以周期a配置空孔32。該空孔32的配置為三角點陣狀,該三角點陣的陣點的排列滿足6mm的對稱性。但是,空孔32由于具有閉塞了其上面及下面的形狀(圖5(c)),所以不會在主體的表面出現(xiàn)。各空孔32的平面形狀如圖5(b)所示為正三角形,該形狀滿足3m的對稱性。
(2)制造方法采用圖6,說明圖5所示的二維光子晶體的制造方法的一例。
在本實施例中,采用在由SiO2構(gòu)成的襯底41上形成有成為主體的Si薄膜42的SOI襯底40(a)。在Si薄膜42上涂敷抗蝕劑43,在抗蝕劑43上三角點陣狀形成平面形狀為正三角形(由于圖6是與Si薄膜42垂直的方向的截面圖,所以未示出其形狀。)的孔44(b)。孔44可利用在曝光或電子射線描繪等半導體裝置的制造中通常采用的方法形成。接著,通過采用了蝕刻氣體(例如SF6氣體)的干式蝕刻等方法,在Si薄膜42上穿孔正三角柱形的空孔45(c)。此處,通過調(diào)節(jié)進行蝕刻的時間,可在途中停止空孔45的穿孔,在孔44的襯底41側(cè)局部殘留Si薄膜42。接著,除去抗蝕劑(d)。與此不同,預先制作在由SiO2構(gòu)成的襯底46上形成有Si薄膜47的襯底,重合Si薄膜42和Si薄膜47(e),粘接兩者(f)。該粘接例如可采用加熱到900~1100℃進行熱粘接的方法等。由此,Si薄膜42和47形成為一體。最后,通過采用了蝕刻液(例如HF水溶液)的濕式蝕刻等方法除去SiO2襯底41和46(g),由此得到本發(fā)明的二維光子晶體48。另外,如后所述在設置包層部件的情況下,也可以不除去SiO2襯底41和46,將其作為包層部件即可。
(3)本發(fā)明的二維光子晶體的其它實施例圖7是將空孔的平行方向的截面形狀形成為正三角形以外的形狀時的、主體的平行方向的截面圖。與主體垂直地切斷時的空孔的截面形狀與圖5(c)相同。在圖7(a)的例中,設置以正三角形52的頂點53a、53b、53c為中心的3個圓柱狀的空孔54a、54b、54c,該3個空孔成為一體,作為1個異折射率區(qū)域55發(fā)揮作用。此外,由該3個空孔構(gòu)成的異折射率區(qū)域滿足3m的對稱性。另外,三角點陣狀配置如此的異折射率區(qū)域55。配置該異折射率區(qū)域55的陣點的排列滿足6mm的對稱性。圖7(b)是圖7(a)的3個圓柱狀的空孔54a、54b、54c重合,由此成為1個空孔56的圖。與所述的例子同樣,三角點陣狀配置空孔56。在該例中,空孔56也滿足3m的對稱性,配置空孔56的陣點的排列滿足6mm的對稱性。
(4)本實施例的二維光子晶體的完全PBG值以下,就所述實施例的二維光子晶體中的若干個,示出通過計算求出完全PBG的寬度的值(以下,稱為完全PBG值)的結(jié)果。計算采用了三維時間域差分(Finite Difference Time DomainFDTD)法。該三維FDTD法比非專利文獻1等采用的平面波展開法復雜,但結(jié)果的值更準確。并且,示出TM偏振波的PBG(以下,稱為TM-PBG)和TE偏振波的PBG(以下,稱為TE-PBG)的值。如上所述,完全PBG是TM-PBG和TE-PBG重疊的能量區(qū)域。在以下的計算結(jié)果中,PBG值是將用頻率表示的PBG寬度Δω用其PBG的中心值ω0除并以百分率表示的值。
首先,為了比較,就以往的二維光子晶體而言,計算了TM-PBG值和完全PBG值(圖8)。(a)~(c)中,主體81都由Si構(gòu)成(在后述的計算例1~3中也同樣)??湛?2的平面形狀由(i)正三角形、或(ii)分別以正三角形的3個頂點為中心的3個圓構(gòu)成。將空孔的體積用主體的體積除而得的值即填充因數(shù)fair,在(i)中為0.45,在(ii)中為0.58。主體81的厚度為空孔82的周期a的0.8倍。此外,主體81,在(a)中上面及下面雙方均與空氣相接,在(b)中上面與空氣相接,下面與比主體充分厚的由SiO2構(gòu)成的包層部件83相接,在(c)中上面及下面雙方均與包層部件83相接。圖8示出這些結(jié)構(gòu)的TM-PBG值和完全PBG值的計算結(jié)果。該結(jié)果表明,只在(a)(i)時和(c)(ii)時形成完全PBG,其值為0.4%及1.2%。
接著,作為本發(fā)明的二維光子晶體的例子,計算如下的二維光子晶體的完全PBG值(圖9),即,空孔82的平面形狀為正三角形,空孔82的上面及下面被閉塞??湛?2的填充因數(shù)為fair=0.45??湛椎母叨葹?.6a,閉塞空孔82的上面及下面的覆蓋層的高度在上面、下面都為0.1a。該圖9(a)~(c)的結(jié)構(gòu)是,主體81的上面及下面與所述圖8的(a)~(c)的各結(jié)構(gòu)對應,同樣與空氣、或由SiO2構(gòu)成的包層部件83相接。
計算的結(jié)果表明,完全PBG值為(a)2.1%、(b)2.6%、(c)3.1%,比所述圖8的比較例的情況大。此時,TM-PBG值也為(a)2.1%、(b)2.6%、(c)3.1%。就(b)、(c)而言,在對應的圖8的比較例中TM-PBG不開放,與此相對,在本實施例中TM-PBG開放,所以只在本計算例的情況下完全PBG開放。此外,就(a)而言,TM-PBG比對應的圖8的比較例大,由此完全PBG也大。此外,由本計算例明確可知,通過設置包層部件83,完全PBG更加增大。
接著,計算圖7(a)所示的二維光子晶體、即空孔82的平面形狀為在正三角形的3個頂點上配置了3個圓的中心的形狀、且空孔82的上面及下面被閉塞的二維光子晶體的完全PBG值(圖10)。在(a)中將空孔及覆蓋層的高度分別形成為0.6a及0.1a(上面、下面都一樣),在(b)中將空孔及覆蓋層的高度分別形成為0.7a及0.05a。(c)是在(b)的上下設置有由SiO2構(gòu)成的包層部件83的圖。
計算的結(jié)果表明,完全PBG值為(a)2.0%、(b)3.5%、(c)3.2%,比所述比較例的情況大。由此明確可知,在主體的厚度相同(0.8a)時,如果使空孔的高度變化,則完全PBG的大小也變化。此處,在(a)及(c)的情況下,與計算例1的情況不同,完全PBG小于TM-PBG。這是因為,在計算例1及圖10(b)的情況下,TM-PBG完全包含在TE-PBG的能量范圍內(nèi),與此相對,在圖10(a)及(c)的情況下,TM-PBG只與TE-PBG的一部分重合。
還有,如果比較圖10(a)和(b),則可認為通過增大空孔的高度(減小覆蓋層的高度),完全PBG增大,但是在進一步增大空孔的高度、減小覆蓋層的情況下(圖8(a)(ii)),需要注意未形成完全PBG。
進而,計算空孔82的平面形狀為圖7(b)所示的形狀、且只是下面被閉塞的二維光子晶體的完全PBG(圖11)。在(a)中空孔的高度為0.75a,只在空孔的下面設置的覆蓋層的高度為0.05a。(b)是只在(a)的下面設置有由SiO2構(gòu)成的包層部件83的圖。計算的結(jié)果表明,完全PBG值為(a)4.4%、(b)3.0%。在(a)中得到比所述各實施例大的完全PBG。
權(quán)利要求
1.一種二維光子晶體,其通過在切片狀的主體上周期性配置折射率與該主體不同的相同形狀的區(qū)域而成,其特征在于,配置所述異折射率區(qū)域的陣點的排列滿足6mm的對稱性,所述異折射率區(qū)域的由與主體平行的面形成的截面形狀滿足3m的對稱性,且該截面形狀在與主體垂直的方向上不一樣。
2.如權(quán)利要求1所述的二維光子晶體,其特征在于,所述異折射率區(qū)域的由與所述主體垂直的面形成的截面的緣形狀,由朝向該異折射率區(qū)域的垂直中心線呈凸狀、凹狀、“コ”字狀、或傾斜線狀或者它們的組合的形狀構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的二維光子晶體,其特征在于,所述異折射率區(qū)域的上面或下面中的一方或雙方被閉塞。
4.如權(quán)利要求1所述的二維光子晶體,其特征在于,所述主體的上面或下面中的一方或雙方與折射率跟該主體不同的包層部件相接。
5.如權(quán)利要求4所述的二維光子晶體,其特征在于,所述包層部件由折射率比空氣高、且折射率比主體的材料低的材料構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求5所述的二維光子晶體,其特征在于,所述主體由Si構(gòu)成,所述包層部件由SiO2構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1~6中任一項所述的二維光子晶體,其特征在于,所述異折射率區(qū)域由空孔構(gòu)成。
8.一種光波導設備,其特征在于,通過在如權(quán)利要求1~6中任一項所述的二維光子晶體上線狀設置異折射率區(qū)域的缺陷而成。
9.一種光諧振器設備,其特征在于,通過在如權(quán)利要求1~6中任一項所述的二維光子晶體上點狀設置異折射率區(qū)域的缺陷而成。
10.一種光分合波器,其特征在于,具備如權(quán)利要求1~6中任一項所述的二維光子晶體;通過在該二維光子晶體上線狀設置異折射率區(qū)域的缺陷而成的至少1根光波導;通過在該光波導的附近點狀設置異折射率區(qū)域的缺陷而成的至少1個光諧振器。
11.一種二維光子晶體的制造方法,其是通過在切片狀的主體上周期性配置空孔而成的二維光子晶體的制造方法,其特征在于,具有在所述主體上形成空孔的空孔形成工序;在與所述空孔相接的所述主體的上面或下面中的一方或雙方上粘接具有與該主體相同的折射率的板狀的部件的工序。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種具有寬的完全光子帶隙(PBG)的二維光子晶體。在切片狀的主體(31)上三角點陣狀周期性配置與切片面平行的方向的截面形狀為正三角形的空孔(32)。用主體(31)的材料覆蓋該空孔(32)的上面及下面,由此使所述截面形狀在與切片面垂直的方向上不一樣。由此,相對于TM偏振波的PBG變寬,與相對于TE偏振波的PBG重合的能量的范圍變寬。該重合的部分是完全PBG。具有與完全PBG內(nèi)的能量對應的波長的光的TE偏振波、TM偏振波雙方無法在光子晶體內(nèi)傳播。因此,如果在該光子晶體上設置波導或諧振器,則能夠防止具有所述波長的光從其向光子晶體內(nèi)泄漏而造成損失。
文檔編號G02B6/12GK101019052SQ20058002847
公開日2007年8月15日 申請日期2005年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月30日
發(fā)明者野田進, 淺野卓, 北川均, 高山清市 申請人:國立大學法人京都大學, 阿爾卑斯電氣株式會社, Tdk株式會社