2015 Fiscal Year Annual Research Report
量子ドットと半導体多層膜結合共振器構造を用いた超高速波長変換素子
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24360028
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
井須 俊郎 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 特任教授 (00379546)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北田 貴弘 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 特任准教授 (90283738)
熊谷 直人 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 特任講師 (40732152)
盧 翔孟 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 特任助教 (80708800)
森田 健 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30448344)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 量子ドット / 微小共振器 / 超高速全光スイッチ / 非線形光学応答 / キャリア緩和 / MBE,エピタキシャル成長 / 化合物半導体多層膜 / 波長変換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、半導体多層膜三結合微小共振器構造と半導体量子ドットを用いて、高効率な四光波混合を利用した超高速面型波長変換素子を実現することを研究目的とし、結合光共振器構造の作製、その波長変換特性の評価、量子ドットの特性改善、についての研究を行うものである。
前年度までに、高効率な波長変換のためには三結合共振器構造の三つの共振器層の光学光路長の等価性が重要であることを明らかにし、また量子ドットの利用による非線形性の向上を図るため、InAs量子ドット含む等価な共振器層を持つ三結合共振器構造の作製を行い、その試料の四光波混合信号の時間分解測定およびスペクトル測定を行った。その結果、縮退四光波混合信号は観測されるが、波長変換信号は観測されず、これはInAs量子ドットによる吸収の影響であることを明らかにした。
これまで非線形光学効果を高めるために用いていたのは、1.5μm帯に吸収を持ち超高速キャリア緩和を示すInAs量子ドットであったが、波長変換光の吸収を避けるため、1.5μm帯が透明領域となるInAs量子ドットを含む三結合共振器構造を作製し、その特性を調べた。結晶成長時にウエハ内に膜厚分布を付け、反射率スペクトルの面内分布測定によって、光学的に等価な三つの共振器を持つ三結合共振器構造ができていることを確認した。測定光学系を、二つの波長制限系を用いて二つの励起光を独立に波長制御できるように改良し、四光波混合信号の測定を行った。それぞれの共振器モードに対して、同じ波長で励起した縮退四光波混合信号とともに、異なる波長での励起による波長変換された四光波子混合信号を明瞭に観測することができた。
また、InAs量子ドットの非線形光学応答特性の向上にむけて、これまでAlAsキャップ層の効果を調べてきたが、さらにInAs量子ドット結晶成長時におけるSb照射の効果について調べ、ドット密度と発光スペクトルに与える影響を明らかにした。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
