2015 Fiscal Year Research-status Report
半導体量子ドット2波長レーザによるテラヘルツ波発生
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15K04710
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| Research Institution | National Institute of Information and Communications Technology |
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Principal Investigator |
赤羽 浩一 国立研究開発法人情報通信研究機構, 光ネットワーク研究所 光通信基盤研究室, 主任研究員 (50359072)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川西 哲也 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40359063)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 量子ドット / 外部キャビティ / 2波長レーザ / 歪補償 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではテラヘルツ波発生のための一つの手法である2つの波長のレーザレーザ光を用いた差周波発生に対して、発振が安定な2波長同時発振レーザを構築することを目的とした。この際、半導体量子ドットを光利得材料に用いることにより安定な2波長発振を実現することを目指した。平成27年度は波長1550nm帯で動作する2波長量子ドットレーザを外部キャビティ構造の採用により構築した。外部キャビティ構造の構成は、量子ドットゲインチップ、エタロンフィルタ、狭帯域フィルターを共振器内に有するものである。量子ドットゲインチップとしてはInP(311)B基板上に形成されたInAs自己組織化量子ドットレーザ構造を用いた。量子ドットは歪補償法を適用し、多重積層構造にすることにより大きな利得が得られるように設計した。これにより光通信波長帯である1550nm付近に置いて2つの波長のみが発振し、他の波長は抑制されるレーザ発振が観測された。2つの波長間隔はエタロンフィルタにより0.1THzに設計したが、観測された2波長発振の波長間隔もほぼ0.1THzとなり、良い一致を示した。2波長と他のノイズ成分との信号－ノイズ比は40dB以上あり、ノイズの少ない良好な光源が実現できた。また、2波長が真に同時に発振しているかどうかを確認するためのマイケルソン干渉計による干渉信号測定の実験も行い、2波長間隔に相当する0.1THzの周期でビート信号の測定に成功した。これらの結果より半導体量子ドットを光利得材料とした外部キャビティ構造の構築により2波長同時発振レーザが実現できた。
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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
当初目標としていた目標を着実に達成することが出来た。通信波長帯の量子ドットを用い、外部キャビティに組み込むことにより安定的な2波長同時発振レーザが実現できたため、研究は順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度以降は２７年度に得られた２波長レーザの高性能化を目指す。具体的には2波長の周波数間隔を可変にするため、エタロンフィルタの設計をより高周波の0.3THzや1THzにチューニングして周波数間隔の広い2波長発振レーザの実現を目指す。
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| Causes of Carryover |
今年度は研究の実施が当初の予想より順調に進んだため、光学部品等の物品購入費が少なくて済んだため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
来年度以降はより高度な研究にシフトするためこれに必要な光学部品、電子部品等の物品購入に使用する予定である。
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Research Products
(6 results)
