2022 Fiscal Year Annual Research Report
スクイーズド光発生用半導体レーザ励起窒化物半導体導波路型非線形光学デバイスの開発
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19H02631
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
上向井 正裕 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (80362672)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 竜二 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (40343115)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 窒化物半導体 / 半導体レーザ / 非線形光学デバイス / 量子情報処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
波長可変単一モードレーザについては、p型オーミック電極形成のためのアニール条件最適化を行い、リッジ構造に溝を等間隔に形成した周期的スロット構造レーザを作製した。一方で波長可変特性はないものの、高いサイドモード抑圧比が期待できるLaterally Coupled DFBレーザも作製した。導波光とDFBグレーティングの重なりが大きくなるよう、リッジ構造両脇にデューティ比の高い3次結合DFBグレーティングを形成した。後者から擬似CW駆動で、良好な単一モード発振が得られた。発振波長が利得ピーク波長からずれたため、DFB周期を調整してレーザを再作製し、レーザ発振特性を詳細に評価する。
窒化物半導体導波路型非線形光学デバイスについては、極性反転エピタキシャル成長により形成したGaNおよびAlNの2層極性反転積層構造を用いて第二高調波発生デバイスを作製した。いずれのデバイスにおいても、超短パルスレーザ励起により青色光および深紫外光の発生に成功した。またより簡便に作製可能な誘電体（HfO2）/窒化物半導体（AlN）積層構造を用いたチャネル導波路デバイスにおいても紫外光発生に成功した。さらに高効率な波長変換が期待できるAlN 4層極性反転積層構造および強誘電体（LiNbO3）/窒化物半導体（GaN）極性反転積層構造の形成にも成功している。
また時間相関光子対発生およびスクイーズド光発生デバイスには励起光を高次導波モードとしてチャネル導波路に結合する必要があるが、これを可能とする入力グレーティング結合器の設計・作製を行った。
窒化物半導体非線形光学デバイスに関して、学術論文3件、国内学会11件（うち招待講演1件）、国際学会4件の発表を行った。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Second Harmonic Generation of 230 nm DUV Light from Transverse Quasi-Phase-Matched -c-AlN/+c-AlN Channel Waveguide2022
Author(s)
H. Honda, S. Umeda, K. Shojiki, H. Miyake, S. Ichikawa, J. Tatebayashi, Y. Fujiwara, K. Serita, H. Murakami, M. Tonouchi, M. Uemukai, T. Tanikawa and R. Katayama
Organizer
International Workshop on Nitride Semiconductors 2022
Int'l Joint Research
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