1997 Fiscal Year Annual Research Report
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08650047
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
山田 実 金沢大学, 工学部, 教授 (80110609)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桑村 有司 金沢大学, 工学部, 講師 (10195612)
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| Keywords | 半導体光変調器 / 空間光変調器 / スマート ピクセル / 光論理演算 / 光コンピュータ / 一方向性光増幅器 / 進行波型 / 電子ビーム |
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| Research Abstract |
1.吸収型光変調器の開発
平面型光変調素子を10行10列に2次元集積化した半導体空間光変調器の試作を行った. 昨年までの集積化の課題として、各素子への電気配線をどのように実現するか、各素子間の電気的絶縁性が悪いなどの問題点があった. 本年度は、電気配線法として導電性透明膜を用いて配線パターンを施したガラス基板と素子を集積化した半導体基板とを張り合わせる方法で、配線を含めて一体化し80%程度の素子への電気配線が実現できた. また、集積化に適した構造に素子構造を改良し、動作電圧以上の10V程度までは各素子の電気的干渉をなくして独立に各素子を動作することができ、かつ電気配線数を従来の1/2に減らすことができた. しかしながら、埋め込み成長での成長不良が発生したため、7Vの電圧変化で50%程度の消光の素子が100素子中30素子程度しか作製できなかった. 今後の集積化の課題としては、両基板の張り合わせ技術の確立と直径100μmΦより小さな部分だけに選択的に結晶成長を行う選択成長技術の開発が重要となる.
2.進行波光相互作用の基礎研究
電子ビームにより光を一方向にのみ増幅する光増幅器の実現可能性を理論的に検討した. 電磁界の一部が真空領域にしみ出す構造の光導波路に光を進行させて位相速度を下げ、真空領域を進行している電子ビームがこの光を励起する. 特に電子の散乱が与える影響や光波と電子波の位相整合条件などについて、密度行列の手法を用いて解析し、増幅を得るための条件や利得定数を示した. 数値例としては、60Kボルトの電子加速により、5cmの相互作用で数〜数十倍の光増幅が可能であることがわかった.
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Research Products
(5 results)
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[Publications] 桑村 有司: "電子空乏化を用いた平面型半導体光変調器の設計および試作" 電子情報通信学会論文誌 C-I. Vol.J81・No.2. 55-65 (1998)
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[Publications] Minoru Yamada: "A theoretical analysis of quantum noise in semiconductor lasers operating with self-sustained pulsation" IEICE Trans.Electron.Vol.E81-C・No.2. 290-298 (1998)
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[Publications] 高田 晴久: "ベッセル関数を基本とした多重反射点を持つ光フィルタの設計方法の検討" 電子情報通信学会論文誌 C-I. Vol.J81・No.3. (1998)
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[Publications] Moustafa Ahmed: "A theoretical study on the perturbation expanded higher order nonlinear gain coefficients in injection semiconductor lasers" SPIE Proceeding. (1998)
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[Publications] Minoru Yamada: "Computer simulation of feedback induced noise in semicondoctor lasers operating with self-sustained pulsation" IEICE Trans.Electron.(1998)
