Project/Area Number |
09J08429
|
Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Applied optics/Quantum optical engineering
|
Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
淵田 歩 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 特別研究員(PD)
|
Project Period (FY) |
2009 – 2011
|
Project Status |
Completed (Fiscal Year 2011)
|
Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
|
Keywords | 光スイッチ / スローライト / ブラッグ反射鏡 / 等価屈折率 / 回折格子 |
Research Abstract |
InAs/GaAs 3QWを含む半導体コアを半導体DBRと上部半導体DBRおよびAu/SiO_2ミラーで挟んだブラッグ反射鏡導波路を用いてスローライト光スイッチを作製した.コアの直上には選択的キャリア注入のために酸化狭窄によるアパチャーが設けられている.Au/SiO_2ミラーは入射角15度を想定した六角形をしている.酸化領域の等価屈折率はアパチャー部分よりも数%程度低いため,アパチャー側から酸化境界に対して光を入射するとOFF時には入射光は全反射する.ON時には電流注入によりアパチャー内の等価屈折率が減少し,酸化領域との等価屈折率差が解消されて光は透過する.このデバイスに電流パルスを流して動特性測定を行った.先球ファイバを用いて斜めに光を入射してスローライトを励振し,シングルモードファイバに結合させた出射光を電気信号に変換して,スイッチング時間を測定した.その結果,信号の立ち上がり立下り時間には2.4ns程度かかっており,キャリアプラズマ効果による屈折率変化によりスイッチが動作していることが確認できた.また,このスイッチには横方向光閉じ込めがなく,ビーム広がりが問題となっている.将来カスケードに接続して動作させることを考え,同様の層構造で酸化による等価屈折率の低下を利用した幅4μm程度の単一モード導波路を作製し,その損失を評価した.伝搬損失は0.1dB/μmオーダーとまだ大きいが,上部ミラーをAu/SiO_2から高反射率である誘電体DBRに置き換えることで数dB/mmオーダーとフォトニック結晶におけるスローライトと同程度まで低減できることを計算により確認した.さらに入射光の反射と出射光による干渉縞の特性からカットオフ波長近傍では40~50程度の群屈折率が得られていることが分かった.これにより,スローライトを利用した光の曲げ角30度の高速スイッチング動作を実証し,光スイッチ小型化及び集積化の可能性を見出した.
|
Report
(3 results)
Research Products
(23 results)