2001 Fiscal Year Annual Research Report

非対称結合量子井戸を用いた半導体フォトリフラクティブ素子の研究

Research Project

Project/Area Number	13450027
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	黒田和男東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10107394)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	的場修東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20282593) 志村努東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (90196543) 荒川泰彦東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (30134638) 芦原聡東京大学, 生産技術研究所, 助手 (10302621)
Keywords	AlGaAs / GaAs量子井戸 / フォトリフラクティブ素子 / 結合量子井戸 / 近赤外線 / エキシトン共鳴 / 実時間ホログラム / 量子閉じ込めシュタルク効果 / 空間光変調器
Research Abstract	フォトリフラクティブ材料は、空間的に不均一な光の照射によって電荷移動が生じ、電気光学効果により光学定数が変化する材料であり、2次元並列情報処理デバイスとして実用化が期待されている。特に最近では、分光ホログラフィック法を用いたフェムト秒光パルスの波形制御における実時間ホログラム素子への応用が注目されている。われわれはこれまでInGaAs/GaAs半導体量子井戸構造を持つフォトリフラクティブ素子を製作し、バルクの半導体素子に比べ感度を大幅に改善できることを証明した。本研究の目的は、単純な量子井戸構造に代えて、トンネル障壁層を介して複数の特性の異なる量子井戸を結合させた非対称結合量子井戸構造を導入する事により、総合的に素子性能の向上を図ることにある。本年度は特にフェムト秒パルス制御への応用を目的に感度スペクトル幅の拡大を試みた。従来の単純量子井戸では感度スペクトル幅が4nm程度であり、200フェムト秒程度のパルスが限度である。われわれは、AlGaAs/GaAs非対称結合量子井戸構造フォトリフラクテイブ素子を設計、試作し、その光学特性を評価した。その結果、感度スペクトル幅を3倍の12nmへ拡大することに成功した。同時に,回折効率も3倍ほど大きくなることが判明した。この素子の応答特性およびスペクトル位相を効果を考慮したシミュレーションの結果、理論的には50フェムト秒までのパルスに使えることがわかった。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] S.Iwamoto, K.Kuroda他: "Photorefractive multiple quantum wells at 1064 nm"Optics Letters. Vol.26 No.1. 22-24 (2001)
[Publications] H.Kageshima, K.Kuroda他: "InGaAs/GaAs photorefractive multiple quantum well device in quantum confined Stark geometry"Applied Physics B. Vol.72 No.6. 685-689 (2001)
[Publications] X.Tan, K.Kuroda他: "Secure optical memory systems with polarization encryption"Applied Optics. Vol.40 No.14. 2310-2315 (2001)
[Publications] S.Iwamoto, K.Kuroda他: "Photorefractive InGaAs/GaAs multiple quantum wells in the Franz-Keldysh geometry"Journal of Applied Physics. Vol.89 No.11. 5889-5896 (2001)
[Publications] X.Tan, K.Kuroda, 他: "Improvement in holographic storage capacity by use of double random phase encryption"Applied Optics. V0l.40 No.26. 4721-4727 (2001)
[Publications] T.Shimura, K.Kuroda, 他: "Excitonic resonant photorefractive devices around 1.06 μm"Optical Materials. Vol.18. 183-185 (2001)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

非対称結合量子井戸を用いた半導体フォトリフラクティブ素子の研究

Principal Investigator

黒田 和男 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10107394)

Research Products

[Publications] S.Iwamoto, K.Kuroda他: "Photorefractive multiple quantum wells at 1064 nm"Optics Letters. Vol.26 No.1. 22-24 (2001)

[Publications] H.Kageshima, K.Kuroda他: "InGaAs/GaAs photorefractive multiple quantum well device in quantum confined Stark geometry"Applied Physics B. Vol.72 No.6. 685-689 (2001)

[Publications] X.Tan, K.Kuroda他: "Secure optical memory systems with polarization encryption"Applied Optics. Vol.40 No.14. 2310-2315 (2001)

[Publications] S.Iwamoto, K.Kuroda他: "Photorefractive InGaAs/GaAs multiple quantum wells in the Franz-Keldysh geometry"Journal of Applied Physics. Vol.89 No.11. 5889-5896 (2001)

[Publications] X.Tan, K.Kuroda, 他: "Improvement in holographic storage capacity by use of double random phase encryption"Applied Optics. V0l.40 No.26. 4721-4727 (2001)

[Publications] T.Shimura, K.Kuroda, 他: "Excitonic resonant photorefractive devices around 1.06 μm"Optical Materials. Vol.18. 183-185 (2001)

黒田和男東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10107394)