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2010 Fiscal Year Annual Research Report

積層量子ドットによる動的偏波制御光アンプの実現

Research Project

Project/Area Number 21360151
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

喜多 隆  神戸大学, 工学研究科, 教授 (10221186)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小島 磨  神戸大学, 工学研究科, 助教 (00415845)
Keywords量子ドット / 光アンプ / 偏波無依存 / 広帯域 / 光通信
Research Abstract

本研究では近接して積層成長した量子ドットを用いて、量子ドット間の波動関数の結合を利用した新しいタイプの偏波無依存SOA構造の基本特性を明らかにするため、偏光制御に関係する量子ドット構造因子を明らかにし、デバイス偏光特性の制御性を実証することが目的である。平成22年度は昨年度手法を確立した独自の積層量子ドットを作製し、実際にSOAデバイスの設計と試作を行い、以下のようなデバイス構造における基礎光学的特性(発光波長および帯域、偏波特性、吸収飽和ダイナミックス)と偏光光利得を詳細に調べた。
◆光利得の電場制御【小島、喜多】
外部印加電場で波動関数の広がりとエネルギー準位を変化させ、量子ドット間の結合状態を制御するため、さまざまな中間層幅を有する積層量子ドットに対して偏光-バイアス電界依存性の関係を調べた。その結果、バイアス電圧の変化によって偏光特性が変化することを確認した。しかし、光学利得が生じるような高いバイアス下での偏光の変化は期待したほど大きくは無かった。
◆積層量子ドットSOAの設計と試作【富士通研究所・安岡(研究協力者)、喜多】
p-i-n構造における内部電界を考慮した積層量子ドット活性層を設計し、AlGaAsクラッド層で挟み込んだSOA素子を試作した。試作に当たっては対称平板光導波路モデルを使って光導波路特性のシミュレーションを実施し、単一モード光閉じ込め導波路を設計し、試作した。
◆SOAデバイス特性評価【喜多、小島】
SOAデバイスの飽和利得特性、偏光差分利得に関する基礎特性を評価し、積層化によるTE/TM強度比1~2dBを達成した。

  • Research Products

    (36 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 14 results) Presentation (21 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Optical and magnetic properties in epitaxial GdN thin films2011

    • Author(s)
      H.Yoshitomi
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: (掲載確定)(印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bound Biexciton Luminescence in Nitrogen δ-doped GaAs2011

    • Author(s)
      Y.Harada
    • Journal Title

      Physica Status Solidi B

      Volume: 248 Pages: 464-467

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interaction Between Conduction-band Edge and Nitrogen-related Localized Levels in Nitrogen δ-doped GaAs2011

    • Author(s)
      Y.Harada
    • Journal Title

      Physica Status Solidi C

      Volume: 8 Pages: 365-367

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Excitation Power Dependence of Nonlinear Optical Response of Excitons in GaAs/AlAs Super2011

    • Author(s)
      T.Yamashita
    • Journal Title

      Physica Status Solidi C

      Volume: 8 Pages: 50-53

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Broadband Light Sources using InAs Quantum Dots with InGaAs Strain-Reducing Layers2011

    • Author(s)
      M.Tsuda
    • Journal Title

      Physica Status Solidi C

      Volume: 8 Pages: 331-333

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Propagation Velocity of Excitonic Polaritons Confined in GaAs Thin Films2011

    • Author(s)
      O.Kojima
    • Journal Title

      Physica Status Solidi C

      Volume: 8 Pages: 378-380

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intraband Reraxation Process in Highly Stacked Quantum Dots2011

    • Author(s)
      O.Kojima
    • Journal Title

      Physica Status Solidi C

      Volume: 8 Pages: 46-49

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatially Resolved Thermal Conductivity of Intermetallic Compounds Measured bv Micro-Thermoreflectance Method2010

    • Author(s)
      S.Miyake
    • Journal Title

      J.Japan Institute of Metals

      Volume: 74 Pages: 740-745

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vertical Stacking of InAs Quantum dot for Polarization-insensitive Semiconductor Optical Amplifiers2010

    • Author(s)
      T.Inoue
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series

      Volume: 245 Pages: "012076-1"-"012076-3"

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detailed Design and Characterization of All-Optical Switches Based on InAs/GaAs Quantum Dots in a Vertical Cavity2010

    • Author(s)
      C.Y.Jin
    • Journal Title

      IEEE Journal of Quantum Electronics

      Volume: 46 Pages: 1582-1589

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impurity Doping in Self-assembled InAs/GaAs Quantum Dots by Selection of Growth Steps2010

    • Author(s)
      T.Inoue
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 108 Pages: "063524-1"-"063524-5"

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polarization Control of Electroluminescence form Vertically Stacked InAs/GaAs Quantum dots2010

    • Author(s)
      T.Inoue
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 96 Pages: "211906-1"-"211906-3"

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temperature-Dependent Carrier Tunneling for Self-Assembled InAs/GaAs Quantum Dots with a GaAsN Quantum well Injector2010

    • Author(s)
      C.Y.Jin
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 96 Pages: "151104-1"-"151104-3"

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temperature Dependence of Photoluminescence Characteristics of Excitons in Stacked Quantum Dots and Quantum Dot Chains2010

    • Author(s)
      O.Kojima
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 107 Pages: "073506-1"-"073506-4"

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 自己形成量子ドット成長過程のその場観察と新規光デバイスの作製2011

    • Author(s)
      喜多隆
    • Organizer
      日本表面科学会第67回表面科学研究会
    • Place of Presentation
      機械振興会館(東京都)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-02-02
  • [Presentation] GaAs中の窒素等電子トラップ束縛励起子の発光ダイナミクス2010

    • Author(s)
      久保輝宜
    • Organizer
      第21回光物性研究会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪府)
    • Year and Date
      2010-12-10
  • [Presentation] 窒素をデルタドープしたGaAsにおける励起子微細構造の反磁性シフト2010

    • Author(s)
      原田幸弘
    • Organizer
      第21回光物性研究会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪府)
    • Year and Date
      2010-12-10
  • [Presentation] 自己形成量子ドットの精密な成長制御と3次元構造化2010

    • Author(s)
      喜多隆
    • Organizer
      平成22年度東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-11-26
  • [Presentation] 量子ドットの多層積層化に伴う偏光異方性の発現と制御2010

    • Author(s)
      池内佑一郎
    • Organizer
      日本材料学会半導体エレクトロニクス研究部門平成22年度第2回研究会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(大阪府)
    • Year and Date
      2010-11-20
  • [Presentation] 量子ドット超格子によるキャリアダイナミックス制御2010

    • Author(s)
      喜多隆
    • Organizer
      第6回量子ナノ材料セミナー
    • Place of Presentation
      独立行政法人物質・材料研究機構(茨城県)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-10-01
  • [Presentation] A Tunnel Injection Structure for Speeding up Carrier Dynamics in InAs/GaAs Quan-Tum Dots Using a GaNAs Quantum-Well Injector2010

    • Author(s)
      C.Y.Jin
    • Organizer
      2010 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] III-V半導体中不純物制御と励起子物性2010

    • Author(s)
      原田幸弘
    • Organizer
      第71回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大学(長崎県)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-09-15
  • [Presentation] Magneto-Photoluminescence Spectroscopy of Exciton Fine Structure in Nitrogen δ-Doped GaAs2010

    • Author(s)
      Y.Harada
    • Organizer
      30th International Conference on the Physics of Semiconductors
    • Place of Presentation
      Seoul(韓国)
    • Year and Date
      2010-07-25
  • [Presentation] Bound Biexciton Luminescence in Nitrogen δ-Doped GaAs2010

    • Author(s)
      Y.Harada
    • Organizer
      The 9th International Conference on Excitonic and Photonic Processes in Condensed and Nano Materials
    • Place of Presentation
      Brisbane(オーストラリア)
    • Year and Date
      2010-07-13
  • [Presentation] Excitation Power Dependence of Nonlinear Optical Response of Excitons in GaAs/AIAs Superlattices2010

    • Author(s)
      T.Yamashita
    • Organizer
      The 9th International Conference on Excitonic and Photonic Processes in Condensed and Nano Materials
    • Place of Presentation
      Brisbane(オーストラリア)
    • Year and Date
      2010-07-12
  • [Presentation] Intraband Rlaxation Process in Highly Stacked Quantum Dots2010

    • Author(s)
      O.Kojima
    • Organizer
      The 9th International Conference on Excitonic and Photonic Processes in Condensed and Nano Materials
    • Place of Presentation
      Brisbane(オーストラリア)
    • Year and Date
      2010-07-12
  • [Presentation] Interaction Between Conduction-Band Edge and Nitrogen-Related Localized Levels in Nitrogen-δ-Doped GaAs2010

    • Author(s)
      Y.Harada
    • Organizer
      The 37th International Symposium on Compound Semiconductors
    • Place of Presentation
      高松シンボルタワー国際会議場(香川県)
    • Year and Date
      2010-06-04
  • [Presentation] Control of Polarization Properties of Electroluminescence from Vertically-Stacked InAs/GaAs Quantum Dots for 1.3 μm-Band Semiconductor Optical Amplifiers2010

    • Author(s)
      T.Inoue
    • Organizer
      The 37th International Symposium on Compound Semiconductors
    • Place of Presentation
      高松シンボルタワー国際会議場(香川県)
    • Year and Date
      2010-06-04
  • [Presentation] All-optical Switch Using InAs Quantum dots in a Vertical Cavity2010

    • Author(s)
      C.Y.Jin
    • Organizer
      22nd International Conference on Indium Phosphide and Related Materials
    • Place of Presentation
      高松シンボルタワー国際会議場(香川県)
    • Year and Date
      2010-06-01
  • [Presentation] Broadband Light Source Using InAs Quantum Dots With InGaAs Strain-Reducing Layers2010

    • Author(s)
      M.Tsuda
    • Organizer
      The 37th International Symposium on Compound Semiconductors
    • Place of Presentation
      高松シンボルタワー国際会議場(香川県)
    • Year and Date
      2010-06-01
  • [Presentation] Optical and Ferromagnetic Properties of GdN Thin Films2010

    • Author(s)
      H.Yoshitomi
    • Organizer
      The 37th International Symposium on Compound Semiconductors
    • Place of Presentation
      高松シンボルタワー国際会議場(香川県)
    • Year and Date
      2010-06-01
  • [Presentation] Propagation Velocity of Excitonic Polaritons Confined in GaAs Thin Films2010

    • Author(s)
      O.Kojima
    • Organizer
      The 37th International Symposium on Compound Semiconductors
    • Place of Presentation
      高松シンボルタワ-国際会議場(香川県)
    • Year and Date
      2010-06-01
  • [Presentation] Emission Properties of Excitons Strongly Localized to Nitrogen Pairs in GaAs2010

    • Author(s)
      Y.Harada
    • Organizer
      The International Conference Nanophotonics 2010
    • Place of Presentation
      筑波国際会議場(茨城県)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-05-30
  • [Presentation] Vertical Stacking of InAs Quantum dot for Polarization-Insensitive Semiconductor Optical Amplifiers2010

    • Author(s)
      T.Inoue
    • Organizer
      Quantum Dot 2010
    • Place of Presentation
      Nottingham(英国)
    • Year and Date
      2010-04-30
  • [Presentation] Direct Impurity Doping into InAs Quantum Dots by Utilizing Self-Assembling Growth Steps2010

    • Author(s)
      K.Sasayama
    • Organizer
      Quantum Dot 2010
    • Place of Presentation
      Nottingham(英国)
    • Year and Date
      2010-04-30
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/eng-photonics/

URL: 

Published: 2013-06-26  

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