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フォトニック結晶面発光レーザーを用いたオンチップビーム整形

Research Project

Project/Area Number 15F15364
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

種村 拓夫  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (90447425)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) TAYLOR RICHARD  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2015-11-09 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Keywords半導体レーザ / プラズモニクス
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、オンチップ光インターコネクト、光センシング、ビーム整形などへの新規応用に向けて、微小な半導体レーザを大規模な光集積回路上に集積する技術を開発することを目的とした。本研究提案当初に計画していたフォトニック結晶型構造の素子設計を進めると同時に、微小金属クラッドを用いたレーザ構造を併せて検討した。並行して、試作した素子の発光特性を高精度に評価するため、顕微フォトルミネッセンス測定系を改良した。具体的には、InP基板における光吸収を抑えるために、最適波長の励起光源を新たに導入し、さらに、共振器内部の発熱の影響を分離するために、パルス光励起を可能にする駆動回路を整備した。
その結果、試作した素子の室温レーザ発振を観測することに成功した。さらに、独自に開発した微小共振器型レーザを電流駆動することで、高効率な発光を確認した。並行して、光導波路に結合した微小レーザの数値解析を行い、共振Q値を制御するための新規設計を提案し、数値シミュレーションにより、その有効性を実証した。
これらの成果をさらに発展させることで、多数の微小光源を相互に接続した高密度光集積回路が実現できると期待される。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Waveguide-coupled metal-clad cavity with integrated feedback stub2017

    • Author(s)
      Feng Kaiyin、Nishimoto Masaya、Yu Chuanqing、Saylan Sueda、Taylor Richard J. E.、Tanemura Takuo、Nakano Yoshiaki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 56 Issue: 8 Pages: 082201-082201

    • DOI

      10.7567/jjap.56.082201

    • NAID

      210000148144

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Room-temperature capsule-shaped wavelength-scale metal-clad laser with enhanced side mode suppression2017

    • Author(s)
      Xiao Yi、Taylor Richard J. E.、Yu Chuanqing、Feng Kaiyin、Tanemura Takuo、Nakano Yoshiaki
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 111 Issue: 8 Pages: 081107-081107

    • DOI

      10.1063/1.5000246

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Room-temperature capsule-shaped wavelength-scale metal-clad laser operating at 1550 nm2017

    • Author(s)
      Y. Xiao, R. J. E. Taylor, C. Yu, T. Tanemura, and Y. Nakano
    • Organizer
      The 12th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR 2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report 2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Electrically pumped metallic cavity micro laser with InAlAs electron blocking layer2017

    • Author(s)
      C. Yu, Y. Xiao, R.J.E. Taylor, B. Zhang, K. Feng, T. Tanemura, and Y. Nakano
    • Organizer
      The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カプセル型波長スケール金属共振器レーザの試作と室温パルス発振2017

    • Author(s)
      肖イ, リチャード・テイラー, 虞伝慶, 種村拓夫, 中野義昭
    • Organizer
      2017年応用物理学会春季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report 2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Sub-wavelength metallic laser coupled to silicon-on-insulator waveguide with integrated optical feedback stub for Q factor enhancement2016

    • Author(s)
      K. Feng, C. Yu, M. Nishimoto, R. J. E. Taylor, T. Tanemura, and Y. Nakano
    • Organizer
      25th International Semiconductor Laser Conference (ISLC 2016)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2016-09-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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