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2012 年度 実績報告書

利得スイッチングによる半導体量子構造レーザからの短光パルス発生

研究課題

研究課題/領域番号 10F00374
研究機関東京大学

研究代表者

秋山 英文  東京大学, 物性研究科, 准教授

研究分担者 CHEN Shaoqing  東京大学, 物性研究所, 外国人特別研究員
キーワード薄膜・量子構造 / 利得スイッチング / 高速応答 / 量子細線 / 量子井戸 / 半導体レーザ / 時間分解
研究概要

ファブリペロー型InGaAs量子井戸レーザ、ファブリペロー型GaAs量子井戸レーザ、VCSEL型InGaN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の室温実験を行った。高感度・高速のフォトダイオード検出器、高速オシロスコープに加え、さらに時間分解能の高い、ストリークカメラ計測や、カーゲート計測、オートコリレーション計測を適用し、利得飽和効果を含む非線型利得モデルを用いたレート方程式シミュレーションを行い、実験データの解釈を定量的に行った。高速光通信用の1550nm波長帯InGaAsP系DFB単一モードレーザダイオードを、高速電気パルサーとアンプを用いて電流励起し、利得スイッチングにより高速パルスを発生する実験を行った。エルビウムドープ光ファイバ光増幅器およびエッジフィルタ・バンドパスフィルタを用いて、スペクトルスライスによる短パルス発生の実験を行い、論文発表を行った。
100周期T型量子細線構造試料の発光励起スペクトル測定結果について、隣接した量子井戸の励起子イオン化状態に対応する連続吸収状態吸収強度を吸収強度の標準として用いることにより、1次元励起子の吸収断面積を定量評価することに成功し、ここから励起子固有輻射寿命を得て、独立評価した励起子の蛍光寿命の温度依存性計測により得た励起子固有輻射寿命の導出とのコンシステンシーを見出した。これらを通じて、1次元励起子に関するアインシュタインのA-B係数関係についての基礎理論の構築を達成し、論文投稿を行った。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Gain-switched pulses from InGaAs ridge-quantum-well lasers limited by intrinsic dynamical gain suppression2013

    • 著者名/発表者名
      Shaoqiang Chen, Masahiro Yoshita, Takashi Ito, Toshimitsu Mochizuki, Hidefumi Akiyama, Hiroyuki Yokoyama
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 21 ページ: 7570-7576

    • DOI

      10.1364/OE.21.007570

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blue 6-ps short-pulse generation in gain-switched InGaN vertical-cavity-surface -emitting lasers via optical pumping2012

    • 著者名/発表者名
      Shaoqiang Chen, Makoto Okano, Baoping Zhang, Masahiro Yoshita, Hidefumi Akiyama, Yoshihiko Kanemitsu
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett

      巻: 101 ページ: 191108

    • DOI

      10.1063/1.4766290

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sub-5-ps optical pulse generation from a 1.55-μm distributed-feedback laser diode with nanosecond electric pulse excitation and spectral filtering2012

    • 著者名/発表者名
      Shaoqiang Chen, Aya Sato, Takashi Ito, Masahiro Yoshita, Hidefumi Akiyama. Hiroyuki Yokoyama
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 20 ページ: 24843

    • DOI

      10.1364/OE.20.024843

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of high Rydberg states of one-dimensional excitons in GaAs quantum wires by magneto-photoluminescence excitation spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Makoto Okano, Yoshihiko Kanemitsu, Shaoqiang Chen, Toshimitsu Mochizuki, Masahiro Yoshita, Hidefumi Akiyama, Loren N. Pfeiffer, Ken W. West
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 86 ページ: 085312

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.86.085312

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of gain-switching characteristics including strong gain saturation effects In low-dimensional semiconductor lasers2012

    • 著者名/発表者名
      Shaoqiang Chen, Masahiro Yoshita, Takashi Ito, Toshimitsu Mochizuki, Hidefumi Akiyama, Hiroyuki Yokoyama, Kenji Kamide, Tetsuo Ogawa
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: 51 ページ: 098001

    • DOI

      10.1143/JJAP.51.098001

    • 査読あり
  • [学会発表] Short-pulse generation in gain switched InGaN VCSELs via optical pumping2012

    • 著者名/発表者名
      Shaoqiang Chen, Makoto Okano, Baoping Zhang, Hidefumi Akiyama, Yoshihiko Kanemitsu
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] 半導体レーザーの大電流利得スイッチング動作による光パルス発生2012

    • 著者名/発表者名
      横山冬矢、 吉田正裕、 伊藤隆、 陳少強、 望月敏光、 秋山英文
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] GaAs量子井戸レーザーの利得スイッチパルスから評価した光学利得とキャリアの非平衡性2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤隆、 陳少強、 吉田正裕、 望月敏光、 金昌秀、 秋山英文、 L. N. Pfeiffer、 K. W. West
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] 利得スイッチ1.55 μm DFB-LD からのサブ5ps幅光パルスの発生2012

    • 著者名/発表者名
      陳少強, 佐藤綾耶, 伊藤隆, 吉田正裕, 秋山英文, 横山弘之
    • 学会等名
      2012年秋季第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      20120911-20120914
  • [学会発表] Magneto-photoluminescence excitation spectroscopy in T-shaped GaAs quantum wires2012

    • 著者名/発表者名
      Makoto Okano, Yoshihiko Kanemitsu, Shaoqiang Chen, Toshimitsu Mochizuki, Masahiro Yoshita, Hidefumi Akiyama, Loren. N. Pfeiffer, Ken. W. West
    • 学会等名
      The International Conference on the Physics of Semiconductors
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 年月日
      20120729-20120803

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公開日: 2014-07-16  

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