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利得スイッチングによる半導体量子構造レーザからの短光パルス発生

Research Project

Project/Area Number 10F00374
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Electronic materials/Electric materials
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

秋山 英文  東京大学, 物性研究科, 准教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) CHEN Shaoqing  東京大学, 物性研究所, 外国人特別研究員
CHEN Shaoqiang  東京大学, 物性研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2010: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords薄膜・量子構造 / 利得スイッチング / 高速応答 / 量子細線 / 量子井戸 / 半導体レーザ / 時間分解 / 利得スイッチ
Research Abstract

ファブリペロー型InGaAs量子井戸レーザ、ファブリペロー型GaAs量子井戸レーザ、VCSEL型InGaN量子井戸レーザのパルス光励起による利得スイッチング計測の室温実験を行った。高感度・高速のフォトダイオード検出器、高速オシロスコープに加え、さらに時間分解能の高い、ストリークカメラ計測や、カーゲート計測、オートコリレーション計測を適用し、利得飽和効果を含む非線型利得モデルを用いたレート方程式シミュレーションを行い、実験データの解釈を定量的に行った。高速光通信用の1550nm波長帯InGaAsP系DFB単一モードレーザダイオードを、高速電気パルサーとアンプを用いて電流励起し、利得スイッチングにより高速パルスを発生する実験を行った。エルビウムドープ光ファイバ光増幅器およびエッジフィルタ・バンドパスフィルタを用いて、スペクトルスライスによる短パルス発生の実験を行い、論文発表を行った。
100周期T型量子細線構造試料の発光励起スペクトル測定結果について、隣接した量子井戸の励起子イオン化状態に対応する連続吸収状態吸収強度を吸収強度の標準として用いることにより、1次元励起子の吸収断面積を定量評価することに成功し、ここから励起子固有輻射寿命を得て、独立評価した励起子の蛍光寿命の温度依存性計測により得た励起子固有輻射寿命の導出とのコンシステンシーを見出した。これらを通じて、1次元励起子に関するアインシュタインのA-B係数関係についての基礎理論の構築を達成し、論文投稿を行った。

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Gain-switched pulses from InGaAs ridge-quantum-well lasers limited by intrinsic dynamical gain suppression2013

    • Author(s)
      Shaoqiang Chen, Masahiro Yoshita, Takashi Ito, Toshimitsu Mochizuki, Hidefumi Akiyama, Hiroyuki Yokoyama
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 21 Issue: 6 Pages: 7570-7576

    • DOI

      10.1364/oe.21.007570

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blue 6-ps short-pulse generation in gain-switched InGaN vertical-cavity-surface -emitting lasers via optical pumping2012

    • Author(s)
      Shaoqiang Chen, Makoto Okano, Baoping Zhang, Masahiro Yoshita, Hidefumi Akiyama, Yoshihiko Kanemitsu
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett

      Volume: 101 Issue: 19 Pages: 191108-191108

    • DOI

      10.1063/1.4766290

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sub-5-ps optical pulse generation from a 1.55-μm distributed-feedback laser diode with nanosecond electric pulse excitation and spectral filtering2012

    • Author(s)
      Shaoqiang Chen, Aya Sato, Takashi Ito, Masahiro Yoshita, Hidefumi Akiyama. Hiroyuki Yokoyama
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 20 Issue: 22 Pages: 24843-24843

    • DOI

      10.1364/oe.20.024843

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observation of high Rydberg states of one-dimensional excitons in GaAs quantum wires by magneto-photoluminescence excitation spectroscopy2012

    • Author(s)
      Makoto Okano, Yoshihiko Kanemitsu, Shaoqiang Chen, Toshimitsu Mochizuki, Masahiro Yoshita, Hidefumi Akiyama, Loren N. Pfeiffer, Ken W. West
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 86 Issue: 8 Pages: 85312-85312

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.085312

    • NAID

      120004754345

    • URL

      http://hdl.handle.net/2433/159454

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of gain-switching characteristics including strong gain saturation effects In low-dimensional semiconductor lasers2012

    • Author(s)
      Shaoqiang Chen, Masahiro Yoshita, Takashi Ito, Toshimitsu Mochizuki, Hidefumi Akiyama, Hiroyuki Yokoyama, Kenji Kamide, Tetsuo Ogawa
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys

      Volume: 51 Issue: 9R Pages: 98001-98001

    • DOI

      10.1143/jjap.51.098001

    • NAID

      210000072838

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Short-pulse generation in gain switched InGaN VCSELs via optical pumping2012

    • Author(s)
      Shaoqiang Chen, Makoto Okano, Baoping Zhang, Hidefumi Akiyama, Yoshihiko Kanemitsu
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 半導体レーザーの大電流利得スイッチング動作による光パルス発生2012

    • Author(s)
      横山冬矢、 吉田正裕、 伊藤隆、 陳少強、 望月敏光、 秋山英文
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] GaAs量子井戸レーザーの利得スイッチパルスから評価した光学利得とキャリアの非平衡性2012

    • Author(s)
      伊藤隆、 陳少強、 吉田正裕、 望月敏光、 金昌秀、 秋山英文、 L. N. Pfeiffer、 K. W. West
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
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  • [Presentation] 利得スイッチ1.55 μm DFB-LD からのサブ5ps幅光パルスの発生2012

    • Author(s)
      陳少強, 佐藤綾耶, 伊藤隆, 吉田正裕, 秋山英文, 横山弘之
    • Organizer
      2012年秋季第73回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Magneto-photoluminescence excitation spectroscopy in T-shaped GaAs quantum wires2012

    • Author(s)
      Makoto Okano, Yoshihiko Kanemitsu, Shaoqiang Chen, Toshimitsu Mochizuki, Masahiro Yoshita, Hidefumi Akiyama, Loren. N. Pfeiffer, Ken. W. West
    • Organizer
      The International Conference on the Physics of Semiconductors
    • Place of Presentation
      Zurich, Switzerland
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 半導体レーザーの利得スイッチングにおける非平衡キャリアによる光学利得2012

    • Author(s)
      伊藤隆, 陳少強, 吉田正裕, 福田圭介, 望月敏光, 金昌秀, 丸山俊, 秋山英文, L.N.Pfeiffer A, K.W.West A
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学(大阪府)
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 磁場中発光励起測定を用いた高品質T型半導体量子細線における励起子励起状態の研究2012

    • Author(s)
      岡野真人, 吉田正裕, 陳少強, 望月敏光, 秋山英文, 金光義彦, Loren Pfeiffer, Ken West
    • Organizer
      2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都)
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] T型GaAs単一量子細線レーザーへの電流注入と発光特性2012

    • Author(s)
      金昌秀、望月敏光、岡野真人、吉田正裕、陳少強、秋山英文、Loren N.PfeifferB、Ken W.WestB
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 利得スイッチングInGaN半導体レーザーの波長依存動特性2011

    • Author(s)
      横山弘之, 石橋孝介, 佐藤綾耶, 陳少強, 吉田正裕, 秋山英文
    • Organizer
      2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都)
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 磁場中発光励起測定を用いた高品質T型半導体量子細線における励起子励起状態の研究2011

    • Author(s)
      S.Q.Chen(陳少強), M.Yoshita(吉田正裕), T.Ito(伊藤隆), T.Yokoyama(横山冬矢), C.Kim(金昌秀), T.Mochizuki(望月敏光), K.Fukuda(福田圭介), S.Maruyama(丸山俊), H.Akiyama(秋山英文), H.Yokoyama(横山弘之), L.N.Pfeiffer, K.W.West ISSP, Univ.of Tokyo. NICHe, Tohoku Univ.Princeton Univ.
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] GaAs T型量子細線における励起子の高Rydberg状態の観測2011

    • Author(s)
      岡野真人, 吉田正裕, 陳少強, 望月敏光, 秋山英文, 金光義彦, Loren Pfeiffer, Ken West
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Absolute strength of 1D exciton transitions in cleaved-edge-overgrown GaAs quantum wires2011

    • Author(s)
      Shaoqiang Chen, Masahiro Yoshita, Akira Ishikawa, Toshimitsu Mochizuki, Shun Maruyama, Changsu Kim, Hidefumi Akiyama, Loren N.Pfeiffer, Ken W.West
    • Organizer
      The 15th International Conference on Modulated Semiconductor structures
    • Place of Presentation
      Florida, USA
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Room Temperature Waveguide Mode Evaluation of the Semiconductor Quantum Well Laser by the Point Excitation Hakki-Paoli Method2011

    • Author(s)
      KIM changsu, MOCHIZUKI Toshimitsu, YOSHITA Masahiro, CHEN Shaoqiang, AKIYAMA Hidefumi, PFEIFFER Loren N., WEST Ken W.
    • Organizer
      Ep-I-036、Applied Physics Division、The Korean Physical Society
    • Place of Presentation
      Daejeon South Korea
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] T-shaped GaAs/AlGaAs Single Quantum Wire Laser by Arm-arm Current-Injection2011

    • Author(s)
      KIM Changsu, OKANO Makoto, MOCHIZUKI Toshimitsu, YOSHITA Masahiro, CHEN Shaoqiang, AKIYAMA Hidefumi, PFEIFFER Loren N., WEST Ken W.
    • Organizer
      Kp-I-021、Semiconductor Physics Divsion、The Korean Physical Society
    • Place of Presentation
      Daejeon, South Korea
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 共鳴・非共鳴励起条件下における非ドープGaAs量子井戸の発光減衰2011

    • Author(s)
      丸山俊, 陳少強, 吉田正裕, 望月敏光, 秋山英文, Loren N.Pfeiffer, Ken W.West
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学五十嵐キャンパス
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Short pulse generation by gain switching in InGaAs QW ridge Laser under optical pumping2011

    • Author(s)
      Shaoqiang Chen, Masahiro Yoshita, Toshimitsu Mochizuki, Hidefumi Akiyama, Hiroyuki Yokoyama
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学五十嵐キャンパス
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      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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