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ナノスケール金属キャビティ半導体レーザーの基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 26600112
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関東京大学

研究代表者

種村 拓夫  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90447425)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード集積フォトニクス / 半導体レーザー / プラズモニクス / 半導体レーザ / 光インターコネクト / 光集積回路
研究成果の概要

本研究では,半導体レーザーを高密度に集積した光回路の実現に向けて,サブミクロンサイズの小さな半導体レーザを開発することを目的とした.まず,占有面積を削減しながら共振Q値を高めるために,カプセル型微小金属キャビティ構造を新たに提案し,最適な曲率の側壁を導入することでQ値を大幅に増大できることを理論的および実験的に実証した.続いて,光導波路に結合した構造を実現するために,InP導波路上に金属キャビティ構造を結合させた素子の設計を行い,作製プロセスを開発した.最後に,電流励起レーザー発振を目指すため,光・電気・熱特性を全て考慮した数値計算モデルを新たに構築し,最適設計を完了した.

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Q factor improvement by capsule-shaped cavity structure for subwavelength metallic lasers2016

    • 著者名/発表者名
      B. Zhang, K. Chieda, T. Okimoto, T. Tanemura, and Y. Nakano
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi A

      巻: 213 号: 4 ページ: 965-969

    • DOI

      10.1002/pssa.201532561

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Proposal and numerical study on capsule-shaped nanometallic semiconductor lasers2014

    • 著者名/発表者名
      B. Zhang, T. Okimoto, T. Tanemura, and Y. Nakano
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53 号: 11 ページ: 112703-112703

    • DOI

      10.7567/jjap.53.112703

    • NAID

      210000144574

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 電流注入型金属キャビティレーザの数値解析2016

    • 著者名/発表者名
      虞伝慶, 張柏富, 千枝航, 種村拓夫, 中野義昭
    • 学会等名
      応用物理学会春季大会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] InP光導波路に結合した金属クラッド共振器器型光変調器の設計2015

    • 著者名/発表者名
      千枝航, 張柏富, 沖本拓也, 種村拓夫, 中野 義昭
    • 学会等名
      応用物理学会秋季大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Observation of Q factor improvement by capsule-shaped subwavelength metallic-cavity structures2015

    • 著者名/発表者名
      B. Zhang, T. Okimoto, T. Tanemura, and Y. Nakano
    • 学会等名
      27th Int. Conf. on Indium Phosphide and Related Materials
    • 発表場所
      サンタバーバラ(米国)
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication and photoluminescence characterization of capsule-shaped metallic InP/InGaAs cavity structures2015

    • 著者名/発表者名
      B. Zhang, T. Okimoto, T. Tanemura, and Y. Nakano
    • 学会等名
      応用物理学会春季大会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県)
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Capsule-shaped metallic-cavity laser with reduced plasmonic loss2014

    • 著者名/発表者名
      B. Zhang, T. Okimoto, T. Tanemura, and Y. Nakano
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics
    • 発表場所
      サンノゼ(米国)
    • 年月日
      2014-06-08 – 2014-08-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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