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2007 Fiscal Year Annual Research Report

超高速全光スイッチの低エネルギー動作化と全光信号処理デバイスへの展開

Research Project

Project/Area Number 17068013
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

石川 浩  National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 超高速光信号処理デバイス研究ラボ, 研究ラボ長 (50392585)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 物集 照夫  産業技術総合研究所, 超高速光信号処理デバイス研究ラボ, 主任研究員 (20399497)
牛頭 信一郎  産業技術総合研究所, 超高速光信号処理デバイス研究ラボ, 一号職員 (90392729)
挟間 寿文  産業技術総合研究所, 超高速光信号処理デバイス研究ラボ, 副研究ラボ長 (90357765)
秋本 良一  産業技術総合研究所, 超高速光信号処理デバイス研究ラボ, 主任研究員 (30356349)
永瀬 正範  産業技術総合研究所, 超高速光信号処理デバイス研究ラボ, 研究員 (80399500)
Keywords量子井戸 / サブバンド間遷移 / 超高速全光スイッチ / フォトリフレクタンス / バンドオフセット / 有効質量 / 屈折率 / 周期構造
Research Abstract

これまでに,InGaAs/AlAs/AlAsSb量子井戸におけるサブバンド間遷移で,TM偏光の励起光によるTE偏光の信号光に対する位相変調効果を用いることで低エネルギー動作化が図れることを示している。19年度は,位相変調効果を利用した超高速全光スイッチの一層の低エネルギー動作化を目指して,以下の研究開発を行った。
(1)物性パラメータの評価
高効率の位相変調を与える量子井戸設計のために,より正確な量子井戸の物性パラメータが必要である。このため,超薄膜量子井戸に対して,フォトリフレクタンス法による量子準位の同定と,これを用いた伝導体のバンドオフセット,バンドの非放物性を含む有効質量の同定を行った。これにより,より厳密な量子井戸の設計と製作が可能になった。また,前年度から引き続いて,多元混晶の屈折率評価を行った。これにより,低エネルギー動作化に必要な光閉じ込めを強化する導波路の設計・製作が可能になった。
(2)周期構造素子の検討
周期構造を用いて,空間的に光を閉じ込めることで,光強度を上げて,低エネルギー動作化に繋げることを目指して,周期構造製作技術の開発を行った。電子ビーム露光とドライエッチング技術を用いて,メサ型導波路の両側面に深い周期構造を作製して,155μm帯のTM偏光の励起光に対して,ストップバンドを持つ導波路構造を作製することに成功した。
最終年度である20年度には,これらの検討結果を反映した素子で,低エネルギー動作化の効果を確認する。

  • Research Products

    (16 results)

All 2008 2007

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (12 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Optical functions of AIAsSb characterized by spectroscopic ellipsometry2008

    • Author(s)
      T.Mozume, et. al.
    • Journal Title

      Phys.Stat.Sol 205

      Pages: 872-875

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Indices of refraction of AIGaAsSb by an optical waveguide technique2007

    • Author(s)
      T.Mozume, et. al.
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics 102

      Pages: 13111-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Indices of refraction of InGaAs/AIAG/AIAsdSb multiple-quantum-wellsmeasured by an optical waveguide technique2007

    • Author(s)
      T.Mozume, et. al.
    • Journal Title

      Physica E 40

      Pages: 2031-2033

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] InAlAs結合障壁を用いたInGaAs/AlAsSb結合量子井戸におけるXPM効率改善2008

    • Author(s)
      永瀬 成範
    • Organizer
      第68回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2008-03-30
  • [Presentation] n型キャリア密度依存InGaAs屈折率変化の解析2008

    • Author(s)
      牛頭 信一郎
    • Organizer
      第68回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2008-03-29
  • [Presentation] AlA_sSbおよびAlGaAsSbの屈折率評価2007

    • Author(s)
      物集 照夫
    • Organizer
      第68回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-08
  • [Presentation] InGaAs屈折率のn型キャリア濃度依存性2007

    • Author(s)
      牛頭 信一郎
    • Organizer
      InGaAs屈折率のn型キャリア濃度依存性
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-08
  • [Presentation] DFB構造を有するlnGaAs/AIAsSb量子井戸サブバンド問遷移スイッチの作製2007

    • Author(s)
      永瀬 成範, 他
    • Organizer
      第68回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-04
  • [Presentation] Characteristics of the ultrafast phase-modulation in InGaAs/AIAsSbCDQWISBT switch2007

    • Author(s)
      Chen Guan Lim, et. al.
    • Organizer
      第68回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-04
  • [Presentation] Ultrafast all optical switches using intersubband transitions in quantum well(Invited)2007

    • Author(s)
      H.Ishikawa
    • Organizer
      3rd International Symposium on Ultrafast Photonic Technologies
    • Place of Presentation
      Cambridge,USA
    • Year and Date
      2007-08-21
  • [Presentation] Indices of refraction of InGaAs/AIAc/AIAsSb multiple-quantum-wellsmeasured by an optical waveguide technique 13th Internationa lConferenceon Modulated Semiconductor Structures2007

    • Author(s)
      T.Mozume, et. al.
    • Organizer
      13th International Conference on Modulated Semiconductor Structures
    • Place of Presentation
      Genova,Italy
    • Year and Date
      2007-07-17
  • [Presentation] InGaAs/AlAs/AlAsSb intersubband transition all-optical switches for ultrafast all-optical signal processing(Invited)2007

    • Author(s)
      H.Ishikawa
    • Organizer
      OECC/IOOC2007
    • Place of Presentation
      Yokohama,Japan
    • Year and Date
      2007-07-07
  • [Presentation] Optical functions of AIAsSb characterized by spectroscopic ellipsometry2007

    • Author(s)
      T.Mozume, et. al.
    • Organizer
      4th International Conference on Spectroscopi c Ellipsometry
    • Place of Presentation
      Stoekholxn,Sweden
    • Year and Date
      2007-06-14
  • [Presentation] Intersubband transitions in InGaAs/AIAsSb coupled double quantum wells with InAIAs counling barriers2007

    • Author(s)
      M.Nagase, et. al.
    • Organizer
      Int.Conf.on Indium Phosphide and Related Materials
    • Place of Presentation
      Matsue,Japan
    • Year and Date
      2007-05-17
  • [Presentation] Improvement of XPM efficiency in InGaAs/AIAsSb coupling barrier for intersubband transition optical switrh2007

    • Author(s)
      M.Nagase, et. al.
    • Organizer
      Conf.on Optical Fiber Communications
    • Place of Presentation
      San Diego,USA
    • Year and Date
      2007-02-28
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 結合量子井戸構造2007

    • Inventor(s)
      永瀬 成範、 秋本 良一、 石川 浩
    • Industrial Property Rights Holder
      産業技術総合研究所
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2007/066013
    • Filing Date
      2007-08-17
    • Overseas

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Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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