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フォトニック結晶面発光レーザーを用いたオンチップビーム整形

研究課題

研究課題/領域番号 15F15364
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関東京大学

研究代表者

種村 拓夫  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (90447425)

研究分担者 TAYLOR RICHARD  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2015-11-09 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2017年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
キーワード半導体レーザ / プラズモニクス
研究実績の概要

本研究は、オンチップ光インターコネクト、光センシング、ビーム整形などへの新規応用に向けて、微小な半導体レーザを大規模な光集積回路上に集積する技術を開発することを目的とした。本研究提案当初に計画していたフォトニック結晶型構造の素子設計を進めると同時に、微小金属クラッドを用いたレーザ構造を併せて検討した。並行して、試作した素子の発光特性を高精度に評価するため、顕微フォトルミネッセンス測定系を改良した。具体的には、InP基板における光吸収を抑えるために、最適波長の励起光源を新たに導入し、さらに、共振器内部の発熱の影響を分離するために、パルス光励起を可能にする駆動回路を整備した。
その結果、試作した素子の室温レーザ発振を観測することに成功した。さらに、独自に開発した微小共振器型レーザを電流駆動することで、高効率な発光を確認した。並行して、光導波路に結合した微小レーザの数値解析を行い、共振Q値を制御するための新規設計を提案し、数値シミュレーションにより、その有効性を実証した。
これらの成果をさらに発展させることで、多数の微小光源を相互に接続した高密度光集積回路が実現できると期待される。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Waveguide-coupled metal-clad cavity with integrated feedback stub2017

    • 著者名/発表者名
      Feng Kaiyin、Nishimoto Masaya、Yu Chuanqing、Saylan Sueda、Taylor Richard J. E.、Tanemura Takuo、Nakano Yoshiaki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 8 ページ: 082201-082201

    • DOI

      10.7567/jjap.56.082201

    • NAID

      210000148144

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Room-temperature capsule-shaped wavelength-scale metal-clad laser with enhanced side mode suppression2017

    • 著者名/発表者名
      Xiao Yi、Taylor Richard J. E.、Yu Chuanqing、Feng Kaiyin、Tanemura Takuo、Nakano Yoshiaki
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 111 号: 8 ページ: 081107-081107

    • DOI

      10.1063/1.5000246

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Room-temperature capsule-shaped wavelength-scale metal-clad laser operating at 1550 nm2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Xiao, R. J. E. Taylor, C. Yu, T. Tanemura, and Y. Nakano
    • 学会等名
      The 12th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrically pumped metallic cavity micro laser with InAlAs electron blocking layer2017

    • 著者名/発表者名
      C. Yu, Y. Xiao, R.J.E. Taylor, B. Zhang, K. Feng, T. Tanemura, and Y. Nakano
    • 学会等名
      The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カプセル型波長スケール金属共振器レーザの試作と室温パルス発振2017

    • 著者名/発表者名
      肖イ, リチャード・テイラー, 虞伝慶, 種村拓夫, 中野義昭
    • 学会等名
      2017年応用物理学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
  • [学会発表] Sub-wavelength metallic laser coupled to silicon-on-insulator waveguide with integrated optical feedback stub for Q factor enhancement2016

    • 著者名/発表者名
      K. Feng, C. Yu, M. Nishimoto, R. J. E. Taylor, T. Tanemura, and Y. Nakano
    • 学会等名
      25th International Semiconductor Laser Conference (ISLC 2016)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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