| 研究課題/領域番号 |
01460081
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
河口 仁司 山形大学, 工学部, 助教授 (40211180)
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| 研究分担者 |
土肥 俊郎 埼玉大学, 教育学部, 助教授 (30207675)
松下 浩一 山形大学, 工学部, 講師 (70124625)
大嶋 重利 山形大学, 工学部, 助教授 (40124557)
横戸 健一 山形大学, 工学部, 教授 (20006969)
丹野 直弘 山形大学, 工学部, 教授 (00006248)
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| キーワード | 量子井戸 / 半導体超微粒子 / 利得スイッチング / 偏波面双安定 / 光非線形効果 / 半導体レ-ザ |
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| 研究概要 |
本研究の最終年度として、前年にひきつづき、主に、三次元量子閉じ込め構造をもつ光非線形材料と、半導体レ-ザによる短光パルス発生について検討した。又、超高速光双安定素子として、新しい偏波面双安定半導体レ-ザの可能性について理論的に明らかにした。結果は以下のとおりである。
1.光非線形材料として、ゾル・ゲル法により作製された、CdS微粒子分散Al_2O_3ガラスの評価を進めた。量子サイズ効果を反映した吸収ピ-クが77K、室温とも明瞭に観測された。その吸収ピ-ク波長付近での吸収飽和特性を観測したところ、不均一スペクトルのモデルと良い一致を示した。飽和光強度Isは室温では1.6〜4.7MW/cm^2であり、CdS微粒子の粒径が大きいほどIsが小さくなること、低温(77K)では室温よりもIsが小さくなることがわかった。
2.ピコ秒領域の光源を実現するため、半導体レ-ザの新しいモ-ド同期法についてこれまで検討してきた。本年度は、より構成が簡単な利得スイッチング法を用いて、非導体レ-ザから短光パルスを発生する方法について理論的に検討した。その結果、2つの波長の異なる発振モ-ドが存在する半導体レ-ザでは、短波長側の発振モ-ドで8ピコ秒程度の短パルスを発生すること、このとき、長波長側の発振モ-ドは残留したキャリアを有効に再結合させ、等価的にキャリヤの寿命時間を短くする効果をもつことがわかった。
3.半導体レ-ザの発振偏波面間の双安定スイッチングについて理論的に検討した。ピッチフォ-ク型の双安定性が存在することを発見した。又、この双安定をもちいると、従来から知られていたS字型双安定よりも一桁以上高速の50Gbit/s以上のフリップ・フロップ動下やメモリ動作が実現できることが明らかになった。
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