2004 Fiscal Year Annual Research Report
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15206009
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
栖原 敏明 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90116054)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤村 昌寿 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80263218)
上向井 正裕 大阪大学, 大学院・工学研究科, 科学技術振興機構特任助手 (80362672)
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| Keywords | 光集積回路 / 半導体レーザ / 非線形光学 / 量子光学デバイス / 光導波路 / 擬似位相整合 / 光子対発生 / スクイズド光 |
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| Research Abstract |
昨年度に引き続き基本デバイスの作製・性能改善と量子光学機能確認に重点を置いて研究した。主な成果は以下のとおりである。
1.具体的な量子機能LiNbO_3導波路非線形光学デバイスとしてSHGデバイス、DFGデバイスおよび光子対発生(パラメトリックフロレッセンス)デバイスを設計・作製した。効率改善のため、導波路を逆プロトン交換技術で埋込んで異波長モード間の重なりを高めた。SHG/DFGデバイスの特性を測定し理論予測に近い波長帯域と1400%/Wの高い規格化変換効率を達成した。またパラメトリックフロレッセンス発生の特性を光スペクトル分析等で測定し、理論設計に近い性能を得るとともに、単一光子検出と相関解析により相関光子対の高効率発生を検証した。
2.DBRレーザに選択的量子井戸無秩序化による受動導波路損失低減と端面反射率最適化の改善を加え、量子効率をさらに70%以上に高めることができた。このレーザをインダクタ直列挿入による広帯域定電流駆動で作動させ、標準量子限界を基準とする量子雑音測定を行い、標準量子限界以下0.8dBの振幅スクイズド光発生を実証できた。
3.上記の高性能DBRレーザレーザ2個を直列接続してツインレーザを構成し、定電圧駆動することにより量子相関ツイン光ビーム発生の可能性を実験的に検討した。ツインビームの量子相関を平衡光検出と高周波スペクトル分析により解析し、理論予測に定性的に一致する予備的実験結果を得た。
4.タイプII擬似位相整合パラメトリックフロレッセンスによる直交偏光光子対発生デバイスの理論設計と作製を行い、光スペクトル分析により理論予測どおりの光子対発生性能を得た。現在このデバイスの量子エンタングル光子発生への応用の検討を行っている。
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