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半導体量子ドット2波長レーザによるテラヘルツ波発生

研究課題

研究課題/領域番号 15K04710
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

赤羽 浩一  国立研究開発法人情報通信研究機構, ネットワークシステム研究所ネットワーク基盤研究室, 主任研究員 (50359072)

研究分担者 川西 哲也  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40359063)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード量子ドット / 2波長レーザ / テラヘルツ波 / 歪保障 / 歪補償 / 外部キャビティ
研究成果の概要

本研究では半導体量子ドットを利得媒質として外部共振器レーザを構成し、発振モードを制御することによりテラヘルツ発生が可能な2波長レーザを実現した。量子ドットを用いることで通常起きるモードホップは抑制され、安定的な2波長発振が得られた。2波長発振のモード間隔は2波長レーザを構成するエタロンフィルタの特性を変更することにより、90GHzから1THzまで可変にできることを実証した。これらの2波長発振はマイケルソン干渉計により干渉信号を取ることで、0.09THzから1THzの周波数で振動していることが明らかになった。これらのことから本研究で作製した2波長レーザはテラヘルツ波発生に有用であると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 13件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Anomalous optical diffraction by a phase grating induced by a local eld effect in semiconductor quantum dots2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuyoshi Mitsumori, Tetsuya Watanuki, Yuki Sato, Keiichi Edamatsu, Kouichi Akahane, Naokatsu Yamamoto
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 95 ページ: 155301-155301

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular beam epitaxy of strained-layer InAs/GaInSb superlattices for long-wavelength photodetectors2017

    • 著者名/発表者名
      Mikhail Patrashin, Kouichi Akahane, Norihiko Sekine, Iwao Hosako
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 477 ページ: 86-90

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of wavelength and decay time of photoluminescence for InAs quantum dots grown on InP(311)B using the digital embedding method2016

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Akahane, Naokatsu Yamamoto, Toshimasa Umezawa, Tetsuya Kawanishi, Takehiro Tanaka, Shin-Ichi Nakamura, Hideyuki Sotobayashi
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi B

      巻: 253 ページ: 640-643

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of highly stacked InAs quantum-dot laser grown on vicinal (001)InP substrate2016

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Akahane, Toshimasa Umezawa, Atsushi Matsumoto, Naokatsu Yamamoto, Tetsuya Kawanishi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55

    • NAID

      210000146379

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increase in the emission wavelength (over 1800nm) of InAs quantum dots grown on InP substrates using a dot-in-well structure2016

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Akahane, Atsushi Matsumoto, Toshimasa Umezawa, Naokatsu Yamamoto, Keita Hashimoto, Hiroshi Takai
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi B

      巻: 254 ページ: 1600490-1600490

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of InAs quantum dot stacked structure on InP(311)B substrate by digital embedding method2015

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Akahane, Naokatsu Yamamoto, Tetsuya Kawanishi
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 432 ページ: 15-18

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fabrication of Highly Stacked Self-assembled InAs Quantum Dot with Strain-compensation Technique2017

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Akahane
    • 学会等名
      3rd Annual World Congress of Smart Materials 2017
    • 発表場所
      AVANI Riverside Bangkok Hotel (Bangkok, Thailand)
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Differential Frequency Tunable Dual-Mode Heterogeneous QD Laser with Si PIC2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Matsumoto, Toshimasa Umezawa, Kouichi Akahane, Naokatsu Yamamoto, Hirohito Yamada, Tomohiro Kita
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 (CLEO2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Multi-channel Amplification for Highly Stacked Quantum Dot Semiconductor Optical Amplifiers2017

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Akahane,, Naoya Yoshida, Yu Fukae, Atsushi Matsumoto, Toshimasa Umezawa, Atsushi Kanno, Hideyuki Sotobayashi, Naokatsu Yamamoto
    • 学会等名
      Progress In Electromagnetics Research Symposium 2017 (PIERS 2017 St Petersburg)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extreme Thermal Stability Of 1550 nm Band Highly Stacked QD-LDs With P-Doped Structure2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Matsumoto, Kouichi Akahane, Toshimasa Umezawa, Naokatsu Yamamoto
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim 2017 (CLEO PR 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mode separation control of few-mode quantum dot lasers by using a multistep etalon filter2017

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Akahane, Masaki Inui, Ryuji Sakamoto, Shingo Nakane, Masaru Iwao, Toshimasa Umezawa, Atsushi Matsumoto, Atsushi Kanno, Naokatsu Yamamoto, Tetsuya Kawanishi, Hideyuki Sotobayashi
    • 学会等名
      42nd International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Wave 2017 (IRMMW-THz 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Carrier dynamics of InAs quantum dot with digital embedding method grown on InP(311)B substrate2017

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Akahane
    • 学会等名
      6th International Workshop Epitaxial Growth and Fundamental Properties of Semiconductor Nanostructures (SemiconNano2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High Characteristic Temperature for Ridge-waveguide Laser with a Highly Stacked InAs Quantum Dot Structure2016

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Akahane, Atsushi Matsumoto, Toshimasa Umezawa, Naokatsu Yamamoto, Tetsuya Kawanishi
    • 学会等名
      The 25th International Semiconductor Laser Conference (ISLC2016)
    • 発表場所
      Kobe Meriken Park Hotel (Kobe, Hyogo)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Increasing the emission wavelength of InAs quantum dot grown on InP substrates using a dot in well structure2016

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Akahane, Atsushi Matsumoto, Toshimasa Umezawa, Naokatsu Yamamoto, Keita Hashimoto, Hiroshi Takai
    • 学会等名
      Compound Semiconductor Week 2016 (CSW2016)
    • 発表場所
      Toyama International Conference Center (富山市、富山県)
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複屈折エタロンフィルタによる2波長レーザの周波数間隔変化2016

    • 著者名/発表者名
      乾 勝貴, 赤羽 浩一, 菅野 敦史, 山本 直克, 川西 哲也, 外林 秀之
    • 学会等名
      電子情報通信学会OPE研究会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京都、港区)
    • 年月日
      2016-06-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Temperature dependence of photoluminescence from InAs quantum dot grown by digital embedding on InP(311)B substrates2016

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Akahane, Toshimasa Umezawa, Atsushi Matsumoto, Naokatsu Yamamoto
    • 学会等名
      7th International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications (ICOOPMA2016)
    • 発表場所
      Polytechniquue Montreal (Montreal, Canada)
    • 年月日
      2016-06-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 方解石エタロンフィルタによる2波長レーザの周波数間隔変化2016

    • 著者名/発表者名
      乾 勝貴、赤羽 浩一、山本 直克、菅野 敦史、川西 哲也、外林 秀之
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学、目黒区、東京都
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Wavelength tunability of a two-mode semiconductor quantum dot laser in the telecom band2016

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Akahane, Toshimasa Umezawa, Atsushi Kanno, Atsushi Matsumoto, Naokatsu Yamamoto, Tetsuya Kawanishi
    • 学会等名
      Photonics West 2016
    • 発表場所
      San Francisco, California, USA
    • 年月日
      2016-02-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics of Highly Stacked InAs Quantum-dot Laser Grown on Vicinal (001)InP Substrate2015

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Akahane, Naokatsu Yamamoto, Toshimasa Umezawa, Atsushi Matsumoto, Tetsuya Kawanishi
    • 学会等名
      SSDM2015
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center, Sapporo, Hokkaido
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of Energy State of InAs Quantum Dot by Digital Embedding Method on InP(311)B Substrate2015

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Akahane
    • 学会等名
      SemiconNano2015
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Change of Mode Separation for Two-mode Laser with Semiconductor Quantum Dots2015

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Akahane, Naokatsu Yamamoto, Atsushi Kanno, Toshimasa Umezawa, Tetsuya Kawanishi
    • 学会等名
      Progress in Electromagnetics Research Symposium
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2015-07-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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