インジウムヒ素量子ドット共振器中のスピンダイナミクスを利用した光応答制御

• 研究課題/領域番号: 22760043
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 森田 健 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 特任講師 (30448344)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 光制御 / 量子ドット / 半導体光共振器 / 超高速光スイッチ / 半導体スピン物性 / 光物性 / 光スイッチ / 半導体物性

研究概要

スピン偏光回転による超高速光スイッチングの実現に向けて、高速キャリア緩和を可能とするEr添加したInAs量子ドットを有する半導体多層膜共振器構造(Er添加量子ドット共振器)を作製した。Er添加量子ドット共振器の構造とキャリア緩和特性は、光反射率スペクトルと時間分解透過率変化測定によって評価した。光通信波長(1. 5μm)帯の光を用い、共振器内部のEr添加したInAs量子ドット中に高速緩和する(10ps以内)電子スピンが形成できることを円偏光ポンププローブ法によって明らかにし、スピンによる偏光回転を利用した超高速光スイッチングが可能であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] GaAs/ AlAs Multilayer Cavity with Er-Doped InAs Quantum Dots Embedded in Strain-Relaxed InGaAs Barriers for Ultrafast All-Optical Switches (2012)
  • 著者名/発表者名: Hyuga Ueyama, Tomoya Takahashi, Yoshinori Nakagawa, Ken Morita, Takahiro Kitada, Toshiro Isu
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol.51 号: 4S ページ: 04DG06-04DG06
  • DOI: 10.1143/jjap.51.04dg06
  • NAID: 210000140532
  • 査読あり
• [雑誌論文] 歪緩和バリア層に埋め込んだEr添加したInAs量子ドットをもつ多層膜光共振器による超高速全光スイッチ (2012)
  • 著者名/発表者名: 森田健, 他
  • 雑誌名: 電気情報通信学会誌 巻: (in press)
  • NAID: 110009544970
• [雑誌論文] 歪緩和バリア層に埋め込んだEr添加したInAs量子ドットをもつ多層膜光共振器による超高速全光スイッチ (2011)
  • 著者名/発表者名: 森田健他
  • 雑誌名: 電気通信学会技報 巻: 111 ページ: 31-31
  • NAID: 110009544970
• [雑誌論文] Optical Kerr Signals Markedly Enhanced by Increasing Quality Factor in a GaAs/ AlAs Multilayer Cavity (2011)
  • 著者名/発表者名: Ken Morita, Tomoya Takahashi, Takahiro Kitada, Toshiro Isu
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol.50 号: 4S ページ: 04DG02-04DG02
  • DOI: 10.1143/jjap.50.04dg02
  • NAID: 210000070319
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical Kerr Signals Markedly Enhanced by Increasing Quality Factor in a GaAs/AlAs Multilayer Cavity (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Morita, et al
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 50
  • NAID: 210000070319
  • 査読あり
• [学会発表] 歪緩和バリア層に埋め込んだInAs量子ドットを有するGaAs/ AlAs多層膜共振器の四光波混合信号測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上山日向, 他
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 歪緩和バリア層に埋め込んだInAs量子ドットを有するGaAs/AlAs多層膜共振器の四光波混合信号測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上山日向, 他
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 歪緩和バリア層に埋め込んだEr添加InAs量子ドットを1層有するGaAs/ AlAs多層膜共振器のMBE成長 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上山日向, 他
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 歪緩和バリア層に埋め込んだEr添加InAs量子ドットを1層有するGaAs/AlAs多層膜共振器のMBE成長 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上山日向, 他
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 歪緩和バリア層に埋め込んだEr添加InAs量子ドットを有するGaAs/ AlAs多層膜共振器の作製と光学特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上山日向, 他
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形県)
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] 歪緩和バリア層に埋め込んだEr添加InAs量子ドットを有するGaAs/AlAs多層膜共振器の作製と光学特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上山日向, 他
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形県)
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] GaAs/ AlAs結合共振器における二つの共振器モードを利用したテラヘルツ帯差周波発生の時間領域分光測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森田健, 他
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形県)
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] GaAs/AlAs結合共振器における二つの共振器モードを利用したテラヘルツ帯差周波発生の時間領域分光測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森田健, 他
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形県)
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] Optical properties of Er-doped InAs quantum dots embedded in strain-relaxed barriers for an all-optical switch with a multilayer cavity structure (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Ueyama, 他
  • 学会等名: 電子材料シンポジウム(EMS-30)
  • 発表場所: ラフォーレ琵琶湖
  • 年月日: 2011-06-30
• [学会発表] 歪緩和バリア層に埋め込んだEr添加InAs量子ドットの作製とその光学特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上山日向, 他
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 歪緩和バリア層に埋め込んだEr添加InAs量子ドットの作製とその光学特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上山日向, 他
  • 学会等名: 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-24
• [備考]
  • URL: http://pub2.db.tokushima-u.ac.jp/ERD/person/147726/profile-ja.html