超高速スピン制御技術を用いた次世代半導体レーザの開発

• 研究課題/領域番号: 24H00426
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分30:応用物理工学およびその関連分野
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 大野 裕三 筑波大学, 数理物質系, 教授 (00282012)
• 研究分担者: 横田 信英 静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (00734542) ; 三浦 良雄 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (10361198) ; 揖場 聡 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90647059)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 49,530千円 (直接経費: 38,100千円、間接経費: 11,430千円); 2025年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2024年度: 33,800千円 (直接経費: 26,000千円、間接経費: 7,800千円)
• キーワード: 半導体スピントロニクス / スピン緩和 / 半導体レーザー / コヒーレント光通信 / スピントロニクス

研究開始時の研究の概要

振幅と位相が変調された光波を送受信する光通信において、大容量化を実現する鍵は高多値度で変調された信号光の復調技術の革新である。そのためには、周波数・位相が高度に制御された高機能局発光源の開発が必要である。本研究では、その光源に応用可能な半導体スピンレーザに着目し、光学的スピン注入による高速スピン変調によりレーザ出力光の位相・周波数制御を実証する。また、我々が独自に開発を進めてきた高度なGaAs (110)面結晶成長技術・スピン制御技術・磁性電極の成膜技術・レーザ物理の知見を駆使して電気的スピン注入による高速スピン変調技術を開発し、光通信に応用可能な電流駆動スピンレーザを世界に先駆けて実現する。