光情報通信基盤構築へ向けた極限性能半導体レーザの開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08555011
• Research Institution: University of Tokyo
• Principal Investigator: 多田 邦雄 東京大学, 工学系研究科, 教授 (00010710)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平田 隆昭 横河電機(株)光エレクトロニクス研究所, 主任研究員 ; 霜垣 幸浩 東京大学, 工学系研究科, 助教授 (60192613) ; 中野 義昭 東京大学, 工学系研究科, 助教授 (50183885)
• Keywords: 分布帰還型レーザ / DFBレーザ / 利得結合 / 吸収性回折格子 / InGaAsP / InP / 歪み多重量子井戸 / レーザトライオード / 量子細線

Research Abstract

1.1.55μm帯吸収性回折格子利得結合(GC)分布帰還型(DFB)レーザの反射戻り光耐性評価:長距離光ファイバ通信で重要な,波長1.55μm帯のInGaAsP/InPGCDFBレーザを,吸収性回折格子構造に基づいて,試作・開発した.次に,同素子の反射戻り光耐性を測定評価し,臨界戻り光レベルが,利得結合係数の増加とともに改善されることを見い出した.
2.GCDFBレーザトライオードの試作:4段階有機金属気相エピタキシ-(MOVPE)によって,波長1.55μm帯のGCDFBレーザトライオードを作製することに,世界で初めて成功した.素子を測定評価した結果,第3端子に電圧を印加することで,吸収性回折格子の吸収係数が変化すること,共振条件が変化すること,結合係数が変化すること,などを実験的に観測・検証した.
3.GCDFBレーザのアナログ変調歪の解析と測定評価:吸収性回折格子型GCDFBレーザのアナログ変調歪を,新たに開発した手法により数値解析した.その結果,二次高調波歪については,活性層の利得圧縮の効果と吸収格子の吸収圧縮の効果が相殺し,歪の小さくなることが明らかになった.これを検証すべく,変調歪の測定評価予備実験を行った.
4.量子細線構造GCDFBレーザの試作:V溝基板上へのMOVPE成長を利用し,InGaAs歪み量子細線を活性層とするGCDFBレーザを世界で初めて試作した.同種の量子細線レーザで問題となる寄生量子井戸からの発光が,DFB効果によって抑圧された結果,量子細線からのDFB発振を得ることに初めて成功した.

Research Products

• [Publications] Nong Chen: "Analysis,fabrication and Characterization of tunable DFB lasers with chirped gratings" IEEE J.of Selected Topics in Quantum Elestronics. 3・2. 541-546 (1997)
• [Publications] Tsurugi K.Sudoh: "Wavelength trimming by external light irradiation-post-fabrication lasing Wavelength adjusement for multiple-Wavelength distributed-feedback laser arrays" IEEE J.of Selected Topics in Quantum Electronics. 3・2. 577-583 (1997)
• [Publications] Masaki Funabashi: "Comparison of InGaAs absorptive grating structures in 1.55μm InGaAsP/InP strained MQW gain-coupled DFB lasers" Conf.Proc.9th International Conf.on IPRn'97. 292-295 (1997)
• [Publications] Toru Nakura: "First observation of changing coupling coefficients in a gain-coupled DFB laser with absortive grating by automatic parameter extraction from sub-threshold spectra" Tech.Digest,Conf.on Lasers and Electro-Optics (CLEO'97). 399-400 (1997)
• [Publications] Tsurugi K.Sudoh: "Wavelength trimming by photo-absorption induced disorderlng for multiple-wavelength distributed-feedback laser arrays" IEEE Photon.Technol.Lett.9・7. 887-891 (1997)
• [Publications] Hidekazu Kawanishi: "Gain-coupled distributed-feedback laser triode-novel structure for tuning coupling coefficient" Tech.Digest,CLEO PacRim '97. Thl2. 141 (1997)
• [Publications] Yoshiaki Nakano: "Characterization of excess noise induced by external reflection in 1.55μm gain-coupled DFB lasers of absorptive grating type" Tech.Digest,11th International Conf.on IOOC'97-23rd ECOC'97. 1. 25-28 (1997)
• [Publications] 佐藤,健二: "部分回折格子レーザのパラメータ抽出" 第58回応用物理学会学術講演会予稿集. 3p-ZC-14 (1997)
• [Publications] 二口,尚樹: "吸収性回折格子型利得結合DFBレーザのアナログ変調歪みの数値解析" 第58回応用物理学会学術講演会予稿集. 3p-ZC-12 (1997)
• [Publications] 阿部,博明: "1.55μm帯表面回折格子型歪多重量子井戸DFBレーザ" 第58回応用物理学会学術講演会予稿集. 3p-ZC-8 (1997)
• [Publications] Yi Luo: "1.55μm InGaAsP-InP strained MQW gain-coupled DFB laser with an improved periodically modulated injection-carrier grating" Tech.Digest,International Topical Meeting on photoelectronics. 32-34 (1997)
• [Publications] 中野,義昭: "WDM時代の半導体レーザ" 日本学術振興会光エレクトロニクス第130委員会第204研究会資料. 1-6 (1997)
• [Publications] 中野,義昭: "WDM用多波長DFBレーザアレイの発振波長トリミング" 電子情報通信学会総合大会. (採録決定済). (1998)
• [Publications] 戸田,知朗: "V溝基板を利用した分布帰還型InGaAs量子細線レーザの作製" 第45回応用物理学関係連合講演会. 29p-ZH-6 (1998)
• [Publications] Tomoaki Toda: "Fabrication of InGaAs DFB quantum wire lasers by using V-grooved Substrates" IPRM'98. (採録決定済). (1998)