2007 Fiscal Year Annual Research Report
導波路光アイソレータモノリシック集積半導体レーザの研究
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18686030
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
清水 大雅 Tokyo University of Agriculture and Technology, 大学院・共生科学技術研究院, 特任准教授 (50345170)
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| Keywords | 結晶成長 / 高性能レーザー / 磁性 / 先端機能デバイス / 光物性 |
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| Research Abstract |
導波路光アイソレータモノリシック集積半導体レーザ実現とその高光アイソレーション化、高温動作のために、エピタキシャル強磁性金属薄膜であるMnSbとInGaAlAs量子井戸半導体光増幅器導波路を組み合わせたTMモード半導体導波路光アイソレータを実現した。エピタキシヤル強磁性金属薄膜のMnSbは昨年度までの研究で用いてきたMnAsnに比べて、大きなスピン軌道相互作用による大きな磁気光学効果によって光アイソレーション比の向上が見込まれた。また、MnSbのキュリー温度は587KとMnAsのキュリー温度(313K)と比較して高く、バイアス電流を必要とする本研究の集積化導波路光アイソレータヘの応用に適している。しかし、MnSb薄膜のInP基板上への結晶成長は研究例がなく、まずInGaAs/InP基板上への結晶成長を確立する必要があった。 InGaAs/InP基板上への分子線エピタキシー法による結晶成長法を確立した後、InGaAlAs/InP半導体光増幅器導波路構造上へMnSb薄膜を結晶成長し、利得導波型導波路素子構造に加工した。作製された素子は温度20度において12.3dB/mmの光アイソレーションを示し、期待した通り、MnAsを用いた昨年度までの光アイソレーションを上回る光アイソレーション比を得ることに成功した。また、素子温度を70度まで上げたところ、光アイソレーション比は11.2dB/mmと20度とほぼ同じ値に保たれ、MnSbの高いキュリー温度によって高温での光アイソレーションの低下を防ぐことに成功した。
なお、本研究の一部は東京大学中野義昭教授の研究室、東京工業大学宗片比呂夫教授の研究室との共同研究による成果である
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Research Products
(8 results)
