2011 Fiscal Year Annual Research Report
低次元半導体レーザーの低しきい値光学利得と高速光非線形性
| Project Area | Optical science of dynamically correlated electrons in semiconductors |
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| Project/Area Number |
20104004
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
秋山 英文 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40251491)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横山 弘之 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (60344727)
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| Keywords | 半導体物性 / 高性能レーザー / 量子閉じ込め / MBE、エピタキシャル / 量子細線 |
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| Research Abstract |
界面品質や構造均一性が著しく高く非常にシャープな発光線幅を有する半導体1次元量子細線および2次元量子井戸と、光導波路・光共振器などのデバイス構造を立体的に組み合わせた、高品質かつ高度に制御された低次元半導体レーザーの試作と評価を進めた。1次元遮蔽クーロン相互作用と光学利得のクーロン増強効果と抑制効果の関係やそれらの特徴を明らかにし、酸化物や窒化物を材料として用いた半導体レーザーの利得特性の研究にも新たに着手した。一層の試料開発のためMBE装置の整備・改造を進め、ベーキングやリークチェックをした上で、材料の蒸発セルを組み入れ、薄膜の試験成長を行った。へき開再成長を行うために必要となるその場へき開改造用MBE基板マニピュレーターの設計と特注製作も行った。超高密度励起下における半導体量子井戸レーザーの非線形現象・非線形光学効果研究として、利得スイッチングの実験を代表者と分担者が共同で進めた。InGaAs系1030nm帯光励起量子井戸レーザーやGaAs系800nm帯の光励起量子井戸レーザーの、光励起利得スイッチによる短パルス発生を行い、高速フォトダイオードと高速オシロスコープによる評価に加え、高感度オートコリレーション測定系を立ち上げて、評価を進めた。実際的なパラメータを用いたレート方程式による解析を行い、実験結果との比較を行った。領域内の理論チームと共同で半導体ブロッホ方程式を用いた理論解析との比較も行った。パルス的強励起下にて短波長シフトして短パルス化が増強するメカニズムを追求するため、光励起半導体量子井戸レーザーの利得スイッチング動作を行い、波長分解で発振の時間的変化をトレースした。比較のために、電流パルス励起の利得スイッチング動作についても詳細に調べた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験は非常に順調に進展しているが、論文執筆および論文査読段階での改訂や反論などの面で予想以上の労力がかかっており、総合的にみて上記の自己評価とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
変更や問題点はない。論文執筆および論文査読対応に一層努力する。
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[Presentation] 変調ドープおよび電流注入型一次元量子細線の光学応答2012
Author(s)
福田圭介, 吉田正裕, 望月敏光, 秋山英文, 岡野真人, 吉岡匠哉, 浅野建一, Loren N.Pfeiffer, Ken W.West
Organizer
励起子Mottクロスオーバー領域における単一量子細線の高精度利得吸収スペクトル測定
Place of Presentation
関西学院大学(大阪府)
Year and Date
20120324-20120327
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[Presentation] 窒素δドープGaAsにおける単一等電子トラップからの励起子分子発光2012
Author(s)
高宮健吾, 福島俊之, 星野真也, 八木修平, 土方泰斗, 望月敏光, 吉田正裕, 秋山英文, 窪谷茂幸, 片山竜二, 尾鍋研太郎, 矢口裕之
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)
Year and Date
20120315-20120318
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[Presentation] 窒素δドープGaAs中の窒素原子対が形成する単一の等電子トラップからの発光に対する一軸応力の影響2012
Author(s)
新井佑也, 星野真也, 高宮健吾, 八木修平, 土方泰斗, 望月敏光, 吉田正裕, 秋山英文, 窪谷茂幸, 尾鍋研太郎, 矢口裕之
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)
Year and Date
20120315-20120318
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[Presentation] リッジ型光励起量子井戸レーザーにおけるレーザー発振特性と利得の定量的評価2011
Author(s)
伊藤隆, 陳少強, 吉田正裕, 横山冬矢, 金昌秀, 望月敏光, 福田圭介, 丸山俊, 井原章之, 秋山英文, 横山弘之
Organizer
日本物理学会2011年秋季大会
Place of Presentation
富山大学(富山県)
Year and Date
20110921-20110924
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[Presentation] Wavelength-dependent short pulses generated by gain switching in optically pumped ridge quantum-well lasers2011
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
Organizer
日本物理学会2011年秋季大会
Place of Presentation
富山大学(富山県)
Year and Date
20110921-20110924
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