| 研究課題/領域番号 |
14350027
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用光学・量子光工学
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
河口 仁司 山形大学, 工学部, 教授 (40211180)
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| 研究分担者 |
片山 健夫 山形大学, 工学部, 助手 (80313360)
高橋 豊 山形大学, 工学部, 助教授 (00260456)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
16,900千円 (直接経費: 16,900千円)
2003年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
2002年度: 10,600千円 (直接経費: 10,600千円)
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| キーワード | 半導体レーザ / 光双安定 / 面発光半導体レーザ / 偏光スイッチング / 3R中継 / 全光型バッファメモリ / スピン偏極電子 / スピン注入 |
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| 研究概要 |
偏光双安定面発光半導体レーザを用いた全光型3R中継の堤案と理論的検討、全光型バッファメモリの提案、およびスピン偏極電子注入素子に関する研究を行った。
1.全光型3R中継
波長0.98μm帯偏光双安定面発光半導体レーザを用いて、全光型フリップ・フロップ動作を1Gbit/sで実現した。弱いトリガ光により発振偏光をスイッチングでき、光入出力において約10dBの光学利得を得た。又、偏光双安定性を用いて、光3R(Regenerating, Reshaping and Retiming)動作が実現可能であること、100Gbit/s程度まで光利得をもつ光3Rが可能であり、160Gbit/s程度までReshapingとRetimingが可能なことを数値計算により明らかにした。面発光半導体レーザの共振器長を短くすること、バイアス電流を上昇することにより、より高速動作が可能なこともわかった。
2.全光型バッファメモリの提案
偏光双安定性をもつ面発光半導体レーザの二次元アレイを用いて、光パケット交換用の全光型バッファメモリが実現できることを考案した。記録情報を二次元アレイ内で一括転送し記録できる、シフトレジスタ機能をもつ。
3.スピン偏極電子注入光素子
スピン偏極電子が半導体内を伝導する間にどのように緩和するかを明らかにするため、円偏光フェムト秒パルスでスピン偏極電子を光励起し、自然放出光の偏光特性の時間変化から、電子のスピン偏極度とその緩和時間を評価した。光励起された直後の電子のスピン偏極度を明らかにするため、中間層をはさんで井戸幅の異なる二つの量子井戸をもつ素子を作製した。それぞれの量子井戸からの発光の偏光度の差から中間層でのスピン緩和を測定した結果、電界が弱い場合にはGaAs中を2μm輸送される間に電子のスピンはほとんど緩和しないこと、電界が強くなると緩和が速くなることがわかった。
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