2011 Fiscal Year Annual Research Report
利得スイッチングによる半導体量子構造レーザーからの短光パルス発生
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10F00374
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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
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
CHEN Shaoqiang 東京大学, 物性研究所, 外国人特別研究員
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| Keywords | 薄膜・量子構造 / 利得スイッチ / 高速応答 / 量子細線 / 量子井戸 / 半導体レーザ / 時間分解 |
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| Research Abstract |
量子井戸レーザーに対して短パルスでの光励起や電流注入を行って、利得スイッチングによる短パルス発生を実現し、その高速応答性限界やピーク強度限界を調べた。光励起用のInGaAs2重量子井戸およびGaAs3重量子井戸レーザーを作製し、パルス光励起による利得スイッチング計測実験を室温および低温において行った。特に、出力光強度の絶対値計測校正、検出系への結合光学系改良と結合効率改善、検出系の時間応答限界の評価、などを進めた。光励起利得スイッチング動作における発振スペクトルと時間波形では、ポンピングをあげてゆくと、パルスのディレイとパルス巾がともに短くなりある値に収束する様子が観測された。この動作をレート方程式を用いて定量的に理論解析したところ、パルス巾を制限しているのは飽和利得値であり、しかもその値はCW定常励起において得られる値よりも著しく小さな値であることが解った。その際、レート方程式解析に低次元量子構造レーザーに特有の強い利得飽和効果を取り入れた解析を進め、短パルス発生の特徴を捕まえることに成功した。その成果を論文原稿にまとめ学術雑誌へ投稿した。100周期量子細線レーザーについて、光励起により単一モードレーザー発振を達成し、発光および発光励起スペクトル、時間分解発光測定による詳細な評価を行った。この評価結果に基づき、京都大学で磁気顕微蛍光分光測定、山梨大学で励起子固有輻射寿命に関する理論計算の共同研究を行った。1次元励起子の高リードベルグ状態の観測、1次元励起子の吸収断面積と寿命の独立評価、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、それらの比較による1次元励起子固有輻射寿命の導出などを達成した。
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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] 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)
Year and Date
20110921-20110924
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