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量子細線や量子井戸に対して短パルスでの光励起や電流注入を行って、利得スイッチングによる短パルス発生を実現し、その高速応答性限界やピーク強度限界を調べようとしている。当該研究グループでは、高品質の量子細線および量子井戸レーザーの基礎研究、特にへき開再成長法という方法を用いて作製される「T型量子細線」というクリーンで制御性が高い1次元量子構造を活性層に用いた、ユニークな低次元半導体レーザの作製とその基礎物理研究の実績がある。クリーンな量子細線と量子井戸の両方に対して、光や電流を用いた短パルス励起を行って、その際に得られる出力光の時間応答を計測し、利得スイッチや超放射などの機構による短パルス発生や高速応答性限界の次元依存性を明らかにすることを目的としている。
H22年度は、量子細線の時間分解発光計測によるキャリア寿命の温度依存性測定とその解析を進め、1次元励起子吸収強度との関係を調べた。これを通じて、量子細線におけるアインシュタインA係数B係数の比較研究を完成させ、振動子強度の定量評価が達成できた。多成分フィッティングにより、初期緩和時間やキャリア拡散時間の評価も行った。
InGaAsおよびGaAs量子井戸レーザのパルス光励起による利得スイッチング計測実験を室温において開始した。出力光強度の絶対値計測校正、検出系への結合光学系改良と結合効率改善、検出系の時間応答限界の評価、などを進め、レート方程式による解析を始めた。
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