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半導体量子ドット-微小共振器結合系のコヒーレント量子分光

公募研究

研究領域半導体における動的相関電子系の光科学
研究課題/領域番号 21104511
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

青木 隆朗  京都大学, 理学研究科, 特定准教授 (10343146)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2010年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2009年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード量子ドット / 微小共振器 / 量子エレクトロニク / 光物性 / 量子閉じ込め / 量子エレクトロニクス
研究概要

前年度に引き続き、超低損失なトロイド型微小光共振器およびサブ波長径テーパー・ファイバーを作製した。特にテーパー・ファイバーについては、任意のウエスト径、ウエスト長、テーパー角を持ったファイバーの作製技術を確立した。これにより例えば、共振器へ光を入出力するための外部導波路に適した、短い(数mm程度の)ウエスト長のファイバーから、シリカガラスの非線形性を利用した非線形光学ファイバーに適した、長い(数10mm程度の)ウエスト長のファイバーまで、用途に応じて最適な設計のテーパー・ファイバーを作製することができるようになった。後者のデモンストレーションとして、長いウエスト長のテーパー・ファイバーに受動モード同期チタン・サファイアレーザーを入力し、シリカガラスの非線形性とテーパー・ファイバーの特殊な群速度分散による白色光発生に成功した。これは、現在白色光発生に広く用いられているフォトニック結晶ファイバーと比較して格段に安価に作製できる点、さらに通常の単一モード光ファイバーとシームレスに結合した構造である点において有利である。次に、単一半導体量子ドットのコヒーレント量子分光を行うため、上記の技術で作製したテーパー・ファイバーの表面上にコロイド型半導体量子ドットを配置し、テーパー・ファイバーの伝搬モードのエヴァネッセント波と半導体量子ドットの蛍光とを結合させた。この系を用いることで、単一のコロイド型半導体量子ドットの共鳴蛍光を世界で初めて観測した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Fabrication of Ultralow-Loss Tapered Optical Fibers and Microtoroidal Resonators2010

    • 著者名/発表者名
      Takao Aoki
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.

      巻: 49

    • NAID

      210000069418

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] トロイド型微小共振器を用いたキャビティQEDの研究2011

    • 著者名/発表者名
      青木隆朗
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      新潟大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] キャビティQEDによる原子と光子の量子操作2010

    • 著者名/発表者名
      青木隆朗
    • 学会等名
      第57回応用物理学関連連合講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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