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半導体マイクロリング共振器を有する超低電圧動作マッハ・ツェンダー光制御素子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21360030
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 応用光学・量子光工学
研究機関横浜国立大学

研究代表者

荒川 太郎  横浜国立大学, 工学研究院, 准教授 (40293170)

研究分担者 國分 泰雄  横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (60134839)
多田 邦雄  金沢工業大学, 工学研究科, 教授 (00010710)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2011年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2010年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2009年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワード光変調器 / 量子井戸 / マイクロリング共振器 / 化合物半導体 / マッハ・ツェンダー干渉計 / 光スイッチ / 位相変調 / 論理ゲート / マイクリロング / マッハ・ツェンダー光変調器
研究概要

特殊な半導体超薄膜構造における巨大な電界誘起屈折率変化効果,マイクロリング共振器における位相変化増大効果,マッハ・ツェンダー干渉計の3つを融合した新しい光変調素子の提案・開発を行った.その結果,上記2つの効果の相乗作用により,動作電圧を従来構造のマッハ・ツェンダー干渉計型変調器よりも動作電圧を10分の1以下に低減することに成功した.本成果は,ますます高度化する光通信ネットワークにおける消費電力低減に大いに貢献するものである.

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (31件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Low-Voltage Mach-Zehnder Modulator with InGaAs/InAlAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well2012

    • 著者名/発表者名
      T.Arakawa
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.

      巻: vol.51, no.4 号: 4R ページ: 042203-042203

    • DOI

      10.1143/jjap.51.042203

    • NAID

      40019231092

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] InGaAs/InAlAs Quantum Well Mach-Zehnder Modulator with Single Microring Resonator2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kaneshige, Yuta Ueyama, Hitoshi Yamada, Hideki Yajima, Taro Arakawa, and Yasuo Kokubun
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys., Special Issue on SSDM

      巻: vol.51, no.2 号: 2S ページ: 02BG01-02BG01

    • DOI

      10.1143/jjap.51.02bg01

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microring Resonator Wavelength Tunable Filter Using Five-Layer Asymmetric Coupled Ouantum Well2011

    • 著者名/発表者名
      T.Makino
    • 雑誌名

      IEEE/OSA J.Lightwave Technolgy

      巻: vol.29, no.16 号: 16 ページ: 2387-2393

    • DOI

      10.1109/jlt.2011.2159775

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of electrorefractive index change in Ge/SiGe coupled quantum well for low-voltage silicon-based optical modulators2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Iseri
    • 雑誌名

      Physica E

      巻: vol.43 号: 8 ページ: 1433-1438

    • DOI

      10.1016/j.physe.2011.03.021

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] InGaAs/InAlAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well Exhibiting Giant Electrorefractive Index Change2011

    • 著者名/発表者名
      T. Arakawa, T. Toya, M. Ushigome, K. Yamaguchi, T. Ide and K. Tada
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: vol.50, no.3 号: 3R ページ: 32204-32204

    • DOI

      10.1143/jjap.50.032204

    • NAID

      210000070098

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] InGaAs/InAlAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well Exhibiting Giant Electrorefractive Index Change2011

    • 著者名/発表者名
      T.Arakawa
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.

      巻: vol.50, no.3 ページ: 32204-32204

    • NAID

      210000070098

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Heterointerface Abruptness on Electrorefractive Effect in InGaAs/InAlAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Iseri, T. Arakawa, K. Tada, and N. Haneji
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: vol.49 no.4 号: 4S ページ: 04DG04-04DG04

    • DOI

      10.1143/jjap.49.04dg04

    • NAID

      210000068285

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Heterointerface Abruptness on Electrorefractive Effect inInGaAs/InAlAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Iseri
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.

      巻: vol.49, no.4

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Heterointerface Abruptness on Electrorefractive Effect in InGaAs/InAlAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Iseri
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. (掲載確定)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrorefractive Effect in GaInNAs/GaAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well2009

    • 著者名/発表者名
      M. Fukuoka, T. Toya, Y. Sawai, T. Arakawa, and K. Tada
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: vol.48, no.4 号: 4S ページ: 04C154-04C154

    • DOI

      10.1143/jjap.48.04c154

    • NAID

      210000066665

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrorefractive Effect in GaInNAs/GaAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well2009

    • 著者名/発表者名
      M.Fukuoka
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.(Special issue on SSDM'08) vol. 48, no. 4

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 量子井戸マイクロリングマッハ・ツェンダー変調器の設計と試作2012

    • 著者名/発表者名
      荒川太郎,國分泰雄
    • 学会等名
      2012年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2012-03-20
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum Well Mach-Zehnder Modulator with Single Microring Resonator and Optimized Arm Length2011

    • 著者名/発表者名
      H. Kaneshige, Y. Ueyama, H. Yamada, T. Arakawa, and Y. Kokubun
    • 学会等名
      17th Microoptics Conference(MOC' 11)
    • 発表場所
      Sendai
    • 年月日
      2011-11-01
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical analysis of semiconductor double microring Mach-Zehnder modulator2011

    • 著者名/発表者名
      H.Yamada
    • 学会等名
      17th Microoptics Conference (MOC'11)
    • 発表場所
      Sendai International Center, Sendai
    • 年月日
      2011-11-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Quantum well Mach-Zehder modulator with single microring resonator and optimize arm length2011

    • 著者名/発表者名
      H.Kaneshige
    • 学会等名
      17th Microoptics Conference (MOC'11)
    • 発表場所
      Sendai International Center, Sendai
    • 年月日
      2011-11-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication and Characterization of InGaAs/InAlAs Multiple FACQW Structures with Larger Tolerance to Impurity in Intrinsic Layer2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Amma and T. Arakawa
    • 学会等名
      2011 International Conference on Solid State Devices and Materials(SSDM)
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2011-09-29
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Fabrication and Characterization of InGaAs/InAlAs Multiple FACQW Structures with Larger Tolerance to Impurity in Intrinsic Layer2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Amma
    • 学会等名
      2011 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM)
    • 発表場所
      Aichi Industry & Labor Center, Nagoya
    • 年月日
      2011-09-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Low Voltage InGaAs/InAlAs Quantum Well Mach-Zehnder Modulator with Single Microring Resonator2011

    • 著者名/発表者名
      H. Kaneshige, Y. Ueyama, H. Yamada, T. Arakawa, and Y. Kokubun
    • 学会等名
      2011 International Conference on Solid State Devices and Materials(SSDM)
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2011-09-28
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Low Voltage InGaAs/InAlAs Quantum Well Mach-Zehnder Modulator with Single Microring Resonator2011

    • 著者名/発表者名
      H.Kaneshige
    • 学会等名
      2011 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM)
    • 発表場所
      Aichi Industry & Labor Center, Nagoya
    • 年月日
      2011-09-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] InGaAs/InAlAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well for Low Voltage Optical Modulators2011

    • 著者名/発表者名
      T. Arakawa and K. Tada
    • 学会等名
      International Conference on Nanoscience, Engineering and Advanced Computing(ICNEAC 2011)
    • 発表場所
      Narsapur, India
    • 年月日
      2011-07-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] InGaAs/InAlAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well for Low Voltage Optical Modulators2011

    • 著者名/発表者名
      T.Arakawa
    • 学会等名
      International Conference on Nanoscience, Engineering and Advanced Computing (ICNEAC 2011)
    • 発表場所
      Swamandhra College of Eng.and Technol., Narsapur, India(Invited)
    • 年月日
      2011-07-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Low-Voltage Optical Modulatoars Based on Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well2011

    • 著者名/発表者名
      K. Tada and T. Arakawa
    • 学会等名
      Book of Abstract of Workshop on Frontier Photonic and Electronic Materials
    • 発表場所
      Granada, Spain
    • 年月日
      2011-03-17
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Low-Voltage Optical Modulators Based on Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well2011

    • 著者名/発表者名
      K.Tada
    • 学会等名
      Book of Abstract of Workshop on FrontierPhotonic and Electronic Materials
    • 発表場所
      Granada, Spain
    • 年月日
      2011-03-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical Analysis of Semiconductor Double Microring Mach-Zehnder Modulator2011

    • 著者名/発表者名
      H. Yamada, Y. Ueyama, T. Arakawa, and Y. Kokubun
    • 学会等名
      17th Microoptics Conference(MOC' 11)
    • 発表場所
      Sendai
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Influence of Intrinsic Layer Impurity in InGaAs/InAlAs Asymmetric Triple Coupled Quantum Well on Its Electro refractive Index Change2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Amma, K. Ema, and T. Arakawa
    • 学会等名
      2010 International Conference on Solid State Devices and Materials(SSDM)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Modification of Material Parameters for InGaAs/InAlAs Quantum Wells2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Amma, K. Ema, and T. Arakawa
    • 学会等名
      2010 International Conference on Solid State Devices and Materials(SSDM)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Electro refractive Effect in Strained InGaAs/InAIAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well2010

    • 著者名/発表者名
      T. Wajima, T. Arakawa, and K. Tada
    • 学会等名
      2010 International Conference on Solid State Devices and Materials(SSDM)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Electrorefractive Effect in Strained InGaAs/InAIAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well2010

    • 著者名/発表者名
      T.Wajima
    • 学会等名
      2010 International Conference on Solid StateDevices and Materials (SSDM)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Modification of Material Parameters for InGaAs/InAlAs Quantum Wells2010

    • 著者名/発表者名
      H.Yamada
    • 学会等名
      2010 International Conference on Solid StateDevices and Materials (SSDM)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Intrinsic Layer Impurity in InGaAs/InAlAs Asymmetric Triple Coupled Quantum Well on Its Electrorefractive Index Change2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Amma
    • 学会等名
      2010 International Conference on Solid StateDevices and Materials (SSDM)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the Electro refractive Effect in Ge/SiGe Coupled Quantum Well for Silicon Based Optical Modulators2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Iseri, H. Yamada, T. Arakawa, K. Tada, and N. Haneji
    • 学会等名
      The 15th Opto Electronics and Communication Conference(OECC2010)
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2010-07-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Analysis of the Electrorefractive Effect in Ge/SiGe Coupled QuantumWell for Silicon Based Optical Modulators2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Iseri
    • 学会等名
      15th OptoElectronics and Communication Conference (OECC2010)
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2010-07-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Heterointerface Abruptness on Electro refractive Effect in InGaAs/InAlAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well(FACQW)2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Iseri, T. Arakawa, K. Tada, and N. Haneji
    • 学会等名
      2009 International Conference on Solid State Devices and Materials(SSDM)
    • 発表場所
      Sendai
    • 年月日
      2009-10-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Electro refractive Effect in Asymmetric Triple Coupled Quantum Well2009

    • 著者名/発表者名
      K. Ema, W. Endo, T. Arakawa, and K. Tada
    • 学会等名
      2009 International Conference on Solid State Devices and Materials(SSDM)
    • 発表場所
      Sendai
    • 年月日
      2009-10-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Influence of Heterointerface Abruptness on Electrorefractive Effect in InGaAs/InAlAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well (FACQW)2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Iseri
    • 学会等名
      Extended Abstracts of the 2009 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      Sendai
    • 年月日
      2009-10-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Electrorefractive Effect in Asymmetric Triple Coupled Quantum Well2009

    • 著者名/発表者名
      K.Ema
    • 学会等名
      Extended Abstracts of the 2009 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      Sendai
    • 年月日
      2009-10-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Microring Resonator Tunable Wavelength Filter Using Five-layer Asymmetric Coupled Quantum Well2009

    • 著者名/発表者名
      T. Makino, R. Hasegawa, T. Arakawa, and Y. Kokubun
    • 学会等名
      22nd Annual Meeting of the IEEE Photonics Society
    • 発表場所
      Belek-Antalya, Turkey
    • 年月日
      2009-10-07
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Low Voltage Mach-Zehnder Modulator with InGaAs/InAlAs Five Layer Asymmetric Coupled Quantum Wells2009

    • 著者名/発表者名
      M. Ushigome, M. Fukuoka, T. Arakawa, and K. Tada
    • 学会等名
      22nd Annual Meeting of the IEEE Photonics Society
    • 発表場所
      Belek-Antalya, Turkey
    • 年月日
      2009-10-07
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Low Voltage Mach-Zehnder Modulator with InGaAs/InAlAs Five Layer Asymmetric Coupled Quantum Wells2009

    • 著者名/発表者名
      M.Ushigome
    • 学会等名
      the 22nd Annual Meeting of the IEEE Photonics Society
    • 発表場所
      Belek-Antalya, Turkey
    • 年月日
      2009-10-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Microring Resonator Tunable Wavelength Filter Using Five-layer Asymmetric Coupled Quantum Well2009

    • 著者名/発表者名
      T.Makino
    • 学会等名
      the 22nd Annual Meeting of the IEEE Photonics Society
    • 発表場所
      Belek-Antalya, Turkey
    • 年月日
      2009-10-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Proposal of Ge/SiGe Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well for Mach-Zehnder Modulators2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Iseri, T. Arakawa, K. Tada, and N. Haneji
    • 学会等名
      22nd Annual Meeting of the IEEE Photonics Society
    • 発表場所
      Belek-Antalya, Turkey
    • 年月日
      2009-10-06
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Proposal of Ge/SiGe Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well for Mach-Zehnder Modulators2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Iseri
    • 学会等名
      the 22nd Annual Meeting of the IEEE Photonics Society
    • 発表場所
      Belek-Antalya, Turkey
    • 年月日
      2009-10-06
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] 光エレクトロニクスとその応用2011

    • 著者名/発表者名
      日本学術振興会光エレクトロニクス第130委員会
    • 出版者
      オーム社
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.arakawa-lab.ynu.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.arakawa-lab.ynu.ac.jp/top.htm

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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