2017 Fiscal Year Annual Research Report
High-speed and low power consumption VCSEL photonics
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15H02248
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小山 二三夫 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (30178397)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂口 孝浩 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70215622)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 半導体レーザ / 面発光レーザ / 光インターコネクト / データセンタ / 高速変調 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，光インターコネクトの主要光源である面発光レーザに，垂直方向のレーザ共振器に加えて，微小光共振器を横方向に集積してその光のフィードバック効果により，その変調帯域を大幅に拡大する新しい高速変調技術の確立を目指している．また，同一手法により，面発光レーザに光の群速度を制御した小型の吸収型光変調器をモノリシックに集積し，小型化による高速化と低電圧化による低消費電力化を目指している．両手法による理論的な変調速度限界を究明するとともに，デバイスの試作を通しての実証研究により100Gbps級の超高速半導体レーザ工学の確立を目的としている．
平成29年度は，28年度の計算結果を踏まえ，二重結合共振器（Double TCC）VCSELの製作に着手した．二重結合共振器効果により，TCC VCSELの単一モードを得るための酸化開口の条件が緩和され，サイドモード抑圧比約40dBの良好な単一モード特性が得られた．同時に，TCC VCSELで問題となった高バイアス電流注入時における熱レンズ効果による結合共振器効果の消失は大幅に緩和され，結合共振器効果のバイアス電流の動作範囲を拡大することができた．850nm帯，および980nm帯二重結合共振器VCSELの動特性評価を行い，小信号変調帯域20GHz（同一ウェハ上で製作した通常構造VCSELに比べて約2倍），大信号変調36Gbpsでのアイ開口を得た．また，結合共振器面発光レーザとスローライト光変調器の集積光源を製作して，変調器出力として1mW以上，小信号変調帯域として，20GHzを実現した．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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