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一方向性光増幅器実現の為の基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 12650340
研究種目

基盤研究(C)

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
研究機関金沢大学

研究代表者

山田 実  金沢大学, 工学部, 教授 (80110609)

研究分担者 桑村 有司  金沢大学, 工学部, 講師 (10195612)
JAMSHID Nayyer  金沢大学, 工学部, 助教授 (50313698)
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
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2001年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2000年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード一方向性光増幅 / 光増幅器 / 電子ビーム / 自由電子レーザ / チェレンコフ・メーザ / 非可逆素子 / 広帯域 / 真空
研究概要

光領域において、信号の伝搬方向に対し非可逆に増幅する能動素子、つまり一方向性光増幅素子は存在していない。本研究は、真空中に放射された電子ビームを用い、一方向性の光増幅器を実現しようとするものである。
誘電体導波路を伝搬する光は、導波路の屈折率の為、自由空間での光速より遅くなる。また、光は誘電体導波路から外界に一部を染み出して走行する。電子ビームを誘電体導波路の表面に沿って伝搬させ、電子ビームの速度を導波路中を伝搬する光の速度に一致させると、染み出している部分を通じて、電子ビームのエネルギーが光に移り、光が増幅される。逆方向へ伝搬する光は、電子ビームと速度が大きく異なるので、増幅されない。なお、光が増幅されるためには、電子ビームの走行方向に光の電界成分がなければならず、TM波だけが増幅される。以上が、提案している一方向性光増幅器の動作原理である。
当該科学研究費が供与される平成11年度までの各種予算により、真空装置を母体とした実験装置をくみ上げてきたが、昨年度の本予算で電子レンズを購入し、電子ビームの集光性を改良した。また、電子ビームによる材料の帯電が実験を不安定にしていたので、導波路表面にストライブ状の電極を付け、帯電した電子をアースに逃がす様な構造にした。その結果、a-Si蒸着膜をコア層とする誘電体導波路で、導波光の増強を観測した。増強するTM波の電子加速電圧依存性はほぼ理論計算と一致し、提案している現象であろうと推測している。しかし、TE波も増強している為、材料での光吸収と発光が特性に関与している可能性もあり検討している。
導波損失の少ないSOI基板を導波路として利用する実験や、入射光用の導波路部試作も始めたが、まだ、データを得るには至っていない。

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

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] Jamshid Nayyer: "Dynamic Characteristics of Optical Intersecting-Waveguide Modulators/Switches with Cureverd Electrode"J. of Lightwave Technology. 18, 5. 693-699 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yamada: "Charactarization of the feedback induced noise in semiconductor laser under superposition of high frequency current"IEICE Trans. Electorn. E84-C,10. 1588-1596 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ahmed: "Numerical modeling of lntensity and phase noise in semiconductor lasers"IEEE J. Quantum Electron. 37,12. 1600-1610 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ahmed: "A multimode simulation model of mode-competition low-frequency noise in semiconductor lasers"Fluctuation and Noise Letters. 1,3. L163-L170 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yamada: "Theoretical proposal of an optical detection system using DFB laser with a very small aperture"IEICE Trans. Electron. (印刷中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山田 実: "光エレクトロニクス"森北出版. 135 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Nayyer, K. Niayesh, and M. Yamada: "Dyriamic Characteristics of Optical Intersecting-Waveguide Modulators Switches with Curved Electrodes"J. at. Lightware Technol.. 14,No.5. 693-699 (2000)

    • 説明
      「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] T. Higashi, T. Yamamoto, T. Ishikawa, T. Fujii, H. Soda, and M. Yamada: "Temperature Dependence of gain characteristics in 1.3-j m AlGaInAs/InP Strained multiple-quantum-well semiconductor lasers"IEICE Trans. Electron. E84-C, No.5. 648-655 (2001)

    • 説明
      「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] M. Yamada, S. Yamamura, and T. Okamoto: "Characterization of the feedback induced noise in semiconductor laser under superposition of high frequency current"IEICE Trans. Electron.. E84-C,No.10. 1588-1596 (2001)

    • 説明
      「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] M. Ahmed, M. Yamada, and M. Saito: "Numerical modeling of Intensity and phase noise in semiconductor lasers"IEEEJ. Quantum Electron. 37,No.12. 1600-1610 (2001)

    • 説明
      「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] M. Ahmed, M. Yamada, and M. Saito: "A multimode simulation model of mode-competition low-frequency noise in semiconductor lasers"Fluctuation and Noise Letters. 1,No.3. L163-L170 (2001)

    • 説明
      「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] M. Yamada, D. Kawasaki, and H. Awabayashi: "Theoretical proposal of an optical detection system using DFB laser with a very small aperture"IEICE Trans. Electron. (in press).

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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] M. Yamada: "Opto-Electronics (in Japanese)"Morikita-Shupan. (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] M.Yamada: "Characterization of the feedback induced noise in semiconductor laser under superposition of high frequency current"IEICE Trans. Electron. E84・C,10. 1588-1596 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ahmed: "Numerical modeling of Intensity and phase in semiconductor lasers"IEEE J.Quantum Electron. 37,12. 1600-1610 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ahmed: "A multimode simulation model of mode-competition low-frequency noise in semiconductor lasers"Fluctuation and Noise Letters. 1,3. L163-L170 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yamada: "Theoretical proposal of an optical detection system using DFB laser with a very small aperture"IEICE Trans. Electron. (掲載決定).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 山田 実: "光エレクトロニクス"森北出版. 135 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Jamshid Nayyer: "Dynamic Characteristics of Optical Intersecting-Waveguide Modulators/Switches with Cureverd Electrodex"J. of Lightwave Technlogy. Vol.18,No.5. 693-699 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 山田実: "光エレクトロニクス"森北出版(出版予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2021-04-07  

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