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半導体レーザに基づく新しい波長多重光機能デバイス

研究課題

研究課題/領域番号 12450139
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・機器工学
研究機関東京大学

研究代表者

中野 義昭  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50183885)

研究分担者 加藤 正樹  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助手 (80312982)
霜垣 幸浩  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (60192613)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
2001年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2000年度: 8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
キーワード半導体レーザ / WDM / 量子細線 / 分布帰還型レーザ / DFBレーザアレイ / 波長トリミング / 光双安定 / 光フリップフロップ / 波長多重 / DFBレーザ / 波長変換
研究概要

1.重み付け電子線露光によるチャープトグレーティングの試作とDFBレーザヘの応用:フィールドサイズ変調法に重み付け電子線露光を組み合わせることで,線型チャープトグレーティング(CG)を形成し,実際にCGを有する分布帰還型(DFB)レーザを試作し,その光双安定性を観測した.CG DFBレーザにおいて双安定遷移が生ずる光パワーは,通常のDFBレーザに比べ約1/4と小さく,入力光の波長についても,通常のDFBレーザに比がほぼ2倍の範囲で双安定性が観測された.
2.マストランスポートInAsP圧縮歪み量子細線利得結合分布帰還型(DFB)レーザの試作:1/4μmピッチのV溝を形成したInGaAsP/InP基板上のマストランスポート現象を利用して標記のレーザを作製し,1.55μm帯においてASEを観測した.
3.多波長利得結合DFBレーザアレイの試作と発振波長トリミング:波長分割多重(WDM)光通信用の光源として,多波長利得結合DFBレーザアレイを研究,試作した.多波長発振用の回折格子は,フィールドサイズ変調電子線露光により形成し,利得結合ほ吸収性回折格子により付与した.試作された1.55μm帯の4波長レーザアレイにおいて,ほぼ均一な閾値電流分布と発振波長間隔を確認した.波長トリミング用の超格子層の形成とパルスYAGレーザによる無秩序化実験を行った.
4.応力補償による半導体レーザの温度無依存化:アクセス系の光化・波長多重化に向けて,半導体レーザ特性の温度依存性を低減化することにつき研究した.具体的には,全く新たなヒートシンク構造により温度に応じた歪みを半導体レーザに与え,本来の温度特性をキャンセルせんとするものである.ヒートシンク構造を改善し,実際にレーザチップを実装して,発振波長および発振閾値の温度補償が可能であることを実証した.
5.双安定半導体レーザに基づく全光フリップフロップ:将来の全光デジタル信号処理で重要な光フリップフロップ機能を実現する新たな双安定方向性結合器型半導体レーザを提案した.理論解析でその有効性を確認した後,新たに開発した電極分離技術を適用して実際にデバイスを作製し,光フリップフロップ動作を実証した.

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (55件)

  • [文献書誌] Chang-Zheng Sun: "(Invited Paper) Electroabsorption modulator integrated distributed feedback lasers for trunk line fiber communication"Proceedings of SPIE. 4086. 864-869 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Byongjin Ma: "All-optical wavelength conversion based on Fabry-Perot semiconductor optical amplifier"Technical Digest, Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO 2000). CThG5. 422-423 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Drew N.Maywar: "1.31-to-1.55 μm wavelength conversion by optically pumping a distributed feedback amplifier"IEEE Photonics Technology Letters. 12・7. 858-860 (2000)

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  • [文献書誌] Drew N.Maywar: "Robust all-optical control of a semiconductor optical amplifier flip-flop"Technical Digest, Topical Meeting on Optical Amplifiers and their Applications (OAA 2000). OMD14. 79-81 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chang-Zheng Sun: "Influences of wavelength detuning on device performance of modulator integrated DFB lasers fabricated using identical epitaxial layer scheme"Technical Digest, the Fifth Optoelectronics and Communications Conference (OECC 2000). 12C3-3. 164-165 (2000)

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  • [文献書誌] Byongjin Ma: "Dynamic properties of wavelength converter based on directionally coupled semiconductor optical amolifiers"Technical Digest, the Fifth Optoelectronics and Communications Conference (OECC 2000). 12P-65. 316-317 (2000)

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  • [文献書誌] Masumi Saitoh: "Static and dynamic characteristics analysis of all-optical wavelength conversion using directionally coupled semiconductor optical amplifier"IEEE Journal of Quantum Electronics. 36・8. 984-990 (2000)

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  • [文献書誌] Masumi Saitoh: "Demonstration of all-optical wavelength converter based on Fabry-Perot semiconductor optical amplifier"Extended Abstracts of the 2000 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM'00). C-1-5. 78-79 (2000)

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  • [文献書誌] Takuro Tajima: "Fabrication of a bistable distributed feedback laser amplifier with a completely linear chirped grating by electron beam lithography"Conference Digest, 17th IEEE International Semiconductor Laser Conference. P-10. 83-84 (2000)

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  • [文献書誌] Byongjin Ma: "Photon-induced waveguides for alloptical switching and wavelength conversion"IEICE Transactions on Electronics. E83-C・10. 1683-1686 (2000)

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  • [文献書誌] Chang-Zheng Sun: "Influence of wavelength detuning on device performance of electroabsorption modulator integrated distributed feedback lasers based on identical epitaxial layer approach"IEICE Transactions on Electronics. E84-B・5. 1282-1285 (2001)

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  • [文献書誌] Mitsuru Takenaka: "Self-align electrode separation of directionally coupled semiconductor optical amplifier"Proceedings of SPIE, "Active and Passive Optical Components for WDM Communication". 4532. 361-368 (2001)

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  • [文献書誌] Yoshiaki Nakano: "(Invited Paper) Semiconductor photonic devices for optical WDM and TDM communications"Optoelectronics, Materlals, and Devices for Communications (Part of SPIE's Asia-Pacific Optical and Wireless Communications Conference, APOC'01). 4580-05. (2001)

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  • [文献書誌] Masumi Saitoh: "All-optical wavelength conversion using a Fabry-Perot semiconductor optical amplifier"IEICE Transactions on Electronics. E84-C・12. 1975-1978 (2001)

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  • [文献書誌] Chang-Zheng Sun: "(Invited Paper) Electroabsorption modulator integrated distributed feedback lasers for trunk line fiber communication"Proceedings of SPIE. vol.4086. 864-869 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Byongjin Ma: "All-optical wavelength conversion based on Fabry-Perot semiconductor optical amplifier"Technical Digest, Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO 2000). CThG5. 422-423 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Drew N.Maywar: "1.31-to-1.55 μm wavelength conversion by optically pumping a distributed feedback amplifier"IEEE Photonics Technology Letters. vol.12,no.7. 858-860 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Drew N.Maywar: "Robust all-optical control of a semiconductor optical amplifier flip-flop"Technical Digest, Topical Meeting on Optical Amplifiers and their Applications (OAA 2000). OMD14. 79-81 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chang-Zheng Sung: "Influences of wavelength detuning on device performance of modulator integrated DFB lasers fabricated using identical epitaxial layer scheme"Technical Digest, the Fifth Optoelectronics and Communications Conference (OECC 2000). 12C3-3. 164-165 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Byongjin Ma: "Dynamic properties of wavelength converter based on directionally coupled semiconductor optical amplifiers"Technical Digest, the Fifth Optoelectronics and Communications Conference (OECC 2000). 12P-65. 316-317 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masumi Saitoh: "Static and dynamic characteristics analysis of all-optical wavelength conversion using directionally coupled semiconductor optical amplifier"IEEE Journal of Quantum Electronics. vol.36,no.8. 984-990 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masumi Saitoh: "Demonstration of all-optical wavelength converter based on Fabry-Perot semiconductor optical amplifier"Extended Abstracts of the 2000 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM'00). C-1-5. 78-79 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takuro Tajima: "Fabrication of a bistable distributed feedback laser amplifier with a completely linear chirped grating by electron beam lithograph"Conference Digest, 17th IEEE International Semiconductor Laser Conference. P-10. 83-84 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Byongjin Ma: "Photon-induced waveguides for alloptical switching and wavelength conversion"IEICE Transactions on Electronics. vol.E83-C, no.10. 1683-1686 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chang-Zheng Sun: "Influence of wavelength detuning on device performance of electroabsorption modulator integrated distributed feedback lasers based on identical epitaxial layer approach)"IEICE Transactions on Electronics. vol.E84-B, no.5. 1282-1285 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuru Takenaka: "Self-align electrode separation of directionally coupled semiconductor optical amplifier"Proceedings of SPIE, "Active and Passive Optical Components for WDM Communication". vol.4532. 361-368 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshiaki Nakano: "(Invited Paper) Semiconductor photonic devices for optical WDM and TDM communications"Optoelectronics, Materials, and Devices for Communications (Part of SPIE's Asia-Pacific Optical and Wireless Communications Conference APOC'01). Paper 4580-05. (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masumi Saitoh: "All-optical wavelength conversion using a Fabry-Perot semiconductor optical amplifie"IEICE Transactions on Electronics. vol.E84-C, no.12. 1975-1978 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chang-Zheng Sun: "Influence of wavelength detuning on device performance of electroabsorption modulator integrated distributed feedback lasers based on identical epitaxial layer approach"IEICE Transactions on Electronics. E84-B. 1282-1285 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuru Takenaka: "Self-align electrode separation of directionally coupled semiconductor optical amplifier", Proceedings of SPIE"Active and Passive Optical Components for WDM Communication. 4532. 361-368 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 井上大介: "半導体レーザの温度依存性を低減するヒートシンク構造"第62回応用物理学会学術講演会(愛知工業大学). 13a-B-6. (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 大塚節文: "マストランスポートInAsP量子細線における光学特性のプロセスパラメータ依存性"第62回応用物理学会学術講演会(愛知工業大学). 13p-B-6. (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 竹中充: "斜め蒸着による方向性結合器型半導体光増幅器の電極分離"第62回応用物理学会学術講演会(愛知工業大学). 13p-Y-12. (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 中野義昭: "(招待講演)WDM用半導体光源デバイス・光制御デバイス"日本セラミックス協会 第20回電子材料部会セミナー 「光通信システムとセラミックス_DWDMにどう対応するか_」. 13-20. (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Masumi Saitoh: "All-optical wavelength conversion using a Fabry-Perot semiconductor optical amplifier"IEICE Transactions on Electronics. E84-C・12. 1975-1978 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 大塚節文: "マストランスポートInAsP量子細線DFBレーザの室温連続発振(Room temperature CW operation of mass-transported InAsP quantum wire DFB Lasers)"第49回応用物理学関係連合講演会(東海大学). (発表予定). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 井上大介: "半導体レーザの温度特性を低減するヒートシンク構造(II)-実装法の改善(New heatsink structure for reduction of temperature dependence of semiconductor lasers II -improved packaging)"第49回応用物理学関係連合講演会(東海大学). (発表予定). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 竹中充: "方向性結合器型双安定レーザダイオードを用いた全光フリップ・フロップの提案(Proposal of all-optical flip-flop using directionally coupled bistable laser diode"第49回応用物理学関係連合講演会(東海大学). (発表予定). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Byongjin Ma: "All-optical wavelength conversion based on Fabry-Perot semiconductor optical amplifier"Technical Digest, Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO 2000). CThG5. 422-423 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 田島卓郎: "重み付け電子線露光によるチャープトグレーティングの試作とDFBレーザへの応用(Fabrication of chirped gratings using weighted EB lithography and its application to DFB lasers)"電子情報通信学会技術研究報告(光エレクトロニクス研究会. OPE2000-8. 43-48 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Drew N.Maywar: "1.31-to-1.55μm wavelength conversion by optically pumping a distributed feedback amplifier"IEEE Photonics Technology Letters. 12・7. 858-860 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Drew N.Maywar: "Robust all-optical control of a semiconductor optical amplifier flip-flop"Technical Digest, Topical Meeting on Optical Amplifiers and their Applications (OAA 2000). OMD14. 79-81 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Chang-Zheng Sun: "Influences of wavelength detuning on device performance of modulator integrated DFB lasers fabricated using identical epitaxial layer scheme"Technical Digest, the Fifth Optoelectronics and Communications Conference (OECC 2000). 12C3-3. 164-165 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Byongjin Ma: "Dynamic properties or wavelength converter based on directionally coupled semiconductor optical amplifiers"Technical Digest, the Fifth Optoelectronics and Communications Conference (OECC 2000). 12P-65. 316-317 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Changzheng Sun: "Optimal wavelength detuning for electroabsorption modulator integrated distributed feedback laser based on identical epitaxial layer approach"Technical Digest, Topical Meeting on Integrated Photonics Research (IPR 2000). IThI2. 159-161 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Masumi Saitoh: "Static and dynamic characteristics analysis of all-optical wavelength conversion using directionally coupled semiconductor optical amplifier"IEEE Journal of Quantum Electronics. 36・8. 984-990 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Masumi Saitoh: "Demonstration of all-optical wavelength converter based on Fabry-Perot semiconductor optical amplifier"Extended Abstracts of the 2000 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM'00). C-1-5. 78-79 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中野義昭: "半導体光スイッチ・波長変換素子(Semiconductor optical switches and wavelength converting devices)"第61回応用物理学会学術講演会,シンポジウム「急速に展開するフォトニックネットワークとそれを支える光デバイス技術」. 5p-K-6. 37 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 井上大介: "ヒートシンクの熱応力がInGaAsP系長波長半導体レーザの温度特性に与える影響(The effect of thermal stress caused by heatsinks on temperature characteristics of InGaAsP lasers)"第61回応用物理学会学術講演会. 6p-R-12. 996 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Takuro Tajima: "Fabrication of linear chirped gratings by electron beam lithography for DFB lasers(DFBレーザに向けた線型チャープトグレーティングの電子線露光による作製)"第61回応用物理学会学術講演会. 6p-R-3. 993 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中野義昭: "半導体波長変換・光スイッチングデバイス"マイクロオプティクスニュース(応用物理学会/日本光学会/微小光学研究グループ機関誌). 18・3. 13-18 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Takuro Tajima: "Fabrication of a bistable distributed feedback laser amplifier with a completely linear chirped grating by electron beam lithography"Conference Digest, 17th IEEE International Semiconductor Laser Conference. P-10. 83-84 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Byongjin Ma: "Photon-induced waveguides for all-optical switching and wavelength conversion"IEICE Transactions on Electronics. E83-C・10. 1683-1686 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Takuro Tajima: "Fabrication of DFB laser amplifiers with linearly-chirped gratings by weighted EB lithography(重み付け電子線露光を用いた線型チャ-プトグレーティングDFBレーザ増幅器の作製)"電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会. 1・C-4-14. 285 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中野義昭: "(招待講演)半導体光波長変換デバイスの研究動向(Progress of semiconductor optical wavelength conversion devices research)"レーザー学会学術講演会第21回年次大会講演予稿集. 30pXII. 190-191 (2001)

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      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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