2007 Fiscal Year Annual Research Report
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18560033
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
桑村 有司 Kanazawa University, 自然科学研究科, 講師 (10195612)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 実 金沢大学, 自然科学研究科, 教授 (80110609)
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| Keywords | 光変調器 / スマートピクセル / 面型光変調器 / 並列光情報処理 / 光コンピュータ用素子 / フランツ・ケルディッシュ効果 / 光制御 / 光デバイス |
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| Research Abstract |
本研究は,光並列情報処理用を行うための光透過型でかつ平面型の光変調パネルの実用化を目指して開発を行った。本パネル中の光変調画素は半導体pin接合を20組以上積層し,積層面に垂直に入射した光を電圧印加で透過,遮断する光強度変調機能を有する。その原理は多数のi-GaAs層中に電界を加え,光吸収係数を変えて行なっている。p型とn型層は多数のi-GaAs層に電界を加えるための導電層であり,左右に在るp型とn型の電極層から電圧を加える独自の素子構造である。消光比は5〜10Vの印加電圧で10dBを実現しているが,挿入損が8dB程度とやや高いという問題点があり,挿入損を低減する改善を行った。挿入損が高い原因としては,光変調動作に直接寄与していないp型とn型のGaAs導電層とGaAs基板内部での光吸収損による。その対策として,導電層を禁制帯の大きなAlGaAs層とし,かつGaAs基板を取り除いた構造に改良した。実際に作製した画素素子の挿入損は,4dBまで改善できた。なお,大規模集積した変調パネルの実現まで達成できなかったが,微細加工やプロセス技術改善を行ない,集積化に向けての基盤技術を確立した。
一方,光駆動方式の空間光変調動作については,ヘテロバイポーラフォトトランジスタ(HBT)と上記の電圧駆動光変調素子を直列または並列に接続した構成で光-光制御を試みた。前者の構成では,HBT光検出素子に入力した842nmの光(制御光)で,光変調素子から出力した895nm(バイアス光)の光強度を制御でき,光反転演算ができることを実験的に実証した。
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