1999 Fiscal Year Annual Research Report
強磁性体-半導体接合を用いたスピン偏極電子注入の研究
| Project/Area Number |
11450023
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Research Institution | Yamagata University |
|---|
Principal Investigator |
河口 仁司 山形大学, 工学部, 教授 (40211180)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川添 忠 山形大学, 工学部, 助手 (50291282)
高橋 豊 山形大学, 工学部, 助教授 (00260456)
|
|---|
| Keywords | 半導体レーザ / 光双安定 / 面発光半導体レーザ / 全光型多重分離 / 光DEMUX / RZ / NRZ変換 / 偏光スイッチング / スピン緩和 |
|---|
| Research Abstract |
面発光半導体レーザの発振偏光の双安定性を用いた全光型信号処理および、スピン偏極電子の緩和に関する研究を行い、以下の点について具体的な成果を得た。
(1) 全光型多重分離(DEMUX)
全光型DEMUX動作を実験的に実証した。"1"の連続ビットパターンをもつ信号光とゲート光の合波パルスを、0°偏光の連続パルス列の強度を変調して生成した。信号光とゲート光の合波パルスが入力された時にVCSELは0°偏光にスイッチングし、リセットパルス(90°偏光)が入力されるまでその発振状態が保持される。この結果から、ビット長変換機能を持つ全光型DEMUX動作が実現された。
(2) 全光型RZ→NRZ変換
偏光双安定VCSELを用いた全光型RZ-NRZ変換を検討し実験的に実証した。このRZ-NRZ変換では、光入力のない時間領域も偏光状態が保持されるため、デューティー比の小さいRZ入力光もNRZ光に変換できる。極めて小さな光入力に対しても、正確にRZ→NRZ変換された。
(3) InGaAs/GaAs量子井戸におけるスピン偏極電子の緩和
スピン偏極電子の伝導に関する研究を行うため、Al_<0.1>Ga_<0.9>As層を持つInGaAs/GaAs量子井戸を作製した。研究の第一段階として量子井戸の発光のスピン緩和を測定した。その結果、最大の偏極度は41%に達し、スピン緩和時間は49psであることがわかった。はじめ量子井戸に到達する電子、すなわちあまりドリフトされてこない電子はほとんど偏極を失わず、後から到達する電子ほどドリフトにより偏極を失いやすいのでスピン緩和時間が短くなったと考えられる。
|
-
[Publications] 田村和丈、山吉康弘、河口仁司: "偏光双安定面発光半導体レーザを用いた全光型DEMUX動作の実験"1999年(平成11年)秋季第60回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 3p-2B-15. 1015 (1999)
-
[Publications] 山吉康弘、河口仁司: "偏光双安定面発光半導体レーザを用いた全光型RZ-NRZ変換"1999年(平成11年)秋季第60回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 3p-2B-14. 1015 (1999)
-
[Publications] 田村和丈、山吉康弘、河口仁司: "偏光双安定面発光半導体レーザを用いた全光型フォーマット変換"2000年(平成12年)春季第47回応用物理学関係連合講演会講演予稿集. 発表予定. (2000)
-
[Publications] Hitoshi Kawaguchi: "Bistable laser diodes and their applications for optical networks (invited paper)"ICTON'99. 69-70 (1999)
-
[Publications] H.Kawaguchi, Y.Yamayoshi, and K.Tamura: "All-optical demultiplexing using an ultrafast polarization bistable vertical-cavity surface-emitting laser"ECOC'99. II. 268-269 (1999)
-
[Publications] H.Kawaguchi, Y.Yamayoshi, and K.Tamura: "All-optical format conversion using an ultrafast polarization bistable vertical-cavity surface-emitting laser"CLEO 2000. (発表予定). (2000)
-
[Publications] 高橋豊、河口仁司: "半導体量子井戸構造レーザにおける偏光依存非線形利得"1999年(平成11年)秋季第60回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 3p-2B-17. 1016 (1999)
-
[Publications] 川添忠、岩本昌煕、河村裕一、河口仁司: "P-dope InGaAs/GaAs量子井戸におけるスピン偏極電子の緩和"1999年(平成11年)秋季第60回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 2a-P4-15. 1126 (1999)
