2009 Fiscal Year Annual Research Report
強磁性金属の磁化による半導体レーザの発振状態制御と光情報信号処理への応用
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21686032
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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 | 高性能レーザー / 磁性 / 先端機能デバイス / 光物性 / 情報通信工学 |
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| Research Abstract |
平成21年度は本研究課題「強磁性金属の磁化による半導体レーザの発振状態制御と光情報信号処理への応用」の初年度である。半導体リングレーザは発振方向の双安定性を利用した光フリップフロップメモリへの応用が報告されている。しかし半導体リングレーザは構造の線対称性によってリング共振器の時計回りの発振モードと反時計周りの発振モードが縮退しており、その発振方向の分離・制御・予測をすることが困難である。本研究では研究代表者らが本研究課題の開始以前に開発した半導体光アイソレータを集積することによって半導体リングレーザの発振方向、発振状態の制御を目指している。平成21年度は一方向発振化に必要な半導体光アイソレータの消光比とリング共振器の構造を設計し、素子作製工程の確立を行った。半導体光アイソレータには強磁性金属としてFeを用いるTMモード半導体光アイソレータを用いた。動作波長は1300nmである。リング共振器の半径を0.3-0.5mm、半導体光アイソレータ部の長さを0.2-1.0mmとした。等方性エッチングプロセスとShallow etched Waveguide構造の採用により、目的とするリング共振器構造が目的通り作製できていることが断面電子顕微鏡観察より明らかになった。作製された素子の一部はレーザ発振を示し、外部磁場の印加とともに光出力に変調が観測されているが、リング共振器の出力導波路部の光出力との分離が十分にできていない状況である。これらは出力導波路構造の改良は平成22年度以降の課題である。平成21年度に確立した素子作製プロセスと改良点を基に、平成22年度に半導体リングレーザの一方向レーザ発振を目指す。
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