2006 Fiscal Year Annual Research Report
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18360037
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
山田 実 金沢大学, 自然科学研究科, 教授 (80110609)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桑村 有司 金沢大学, 自然科学研究科, 講師 (10195612)
飯山 宏一 金沢大学, 自然科学研究科, 助教授 (90202837)
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| Keywords | 光増幅器 / 電子ビーム / ミリ波増幅 / レーザ / 一方向性増幅 |
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| Research Abstract |
本研究は、真空中に電子銃と誘電体導波路中を設置し、光あるいはミリ波を誘電体導波路中を伝播させ、導波路表面から真空中に染み出した光やミリ波の一部を、電子銃から出射した電子ビームで励振させる増幅器の開発を目指しているものである。平成15年度に光増幅作用を初めて観測したが、増幅率が0.3%と小さく、増幅率増加への種々の試みを行ってきた。増幅率が増加しない理由としては、(1)電子ビームと導波路との位置や角度の微調整が困難である。(2)導波路幅が50μmと広く多数モードが伝播し、モード間で位相速度が異なるため、全体の光が増幅されない。などの原因が考えられた。そこで、その対策として本年度は(1)真空装置内への微動装置の導入、(2)Si細線導波路の作製を行った。また、光とミリ波の増幅実験を行うため、電子銃用電源を新たに購入した。
微動装置の導入によって、ビームの角度調整は改善された。また、細線導波路の作製については、高周波スパッタ装置内にCF_4ガスを導入してドライエッチングにより、幅1μmで導波損0.57dB/mmの導波路が作れるようになった。
ミリ波増幅については、電子ビームが導波路に静電的に引かれるため、2cm程度しか走行していないことが判明した。そこで、導波路に700V程度の直流電圧を印加し、電子ビームが導波路表面に沿って走行する距離を4cm程度に伸ばした。
平成19年度は細線導波路での光増幅実験を試みる。また、ミリ波を効率よく閉じ込める導波路構造の開発などを行って行く。
なお、本研究に関連し、半導体レーザでの戻り光雑音特性解析や雑音低減化の研究を行っており、戻り光雑音を量子雑音レベル以下に低減させる方法を開発した。
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