| 研究概要 |
本研究では,フォトニックネットワークにおいて伝送光信号のデジタル処理を電子回路の助けを借りずに行う超小型・超高速・低消費電力の半導体デジタル全光デバイスを開発し,それらを単一の半導体基板上にモノリシック集積化して,再生中継や時分割多重/分離を行うワンチップ機能回路を実現することを目的としている.平成15年度は,具体的には以下の研究を行った。(1)有機金属気相エピタキシーによる能動/受動集積化技術の確立:平成14年度に引き続き,モノリシック集積光デバイス・回路における能動素子と受動素子の一括形成・集積化技術を,有機金属気相エピタキシ(MOVPE)の選択成長に依拠して研究し,そのメカニズムを明らかにすると共に,選択成長のシミュレーションを可能とし,設計支援ソフトウェアツールの一部を開発した.(2)半導体デジタル全光デバイスの解析・設計:本年度は特に,非線型方向性結合器と双安定半導体レーザとの集積化による全光フリップフロップ,および多モード干渉カプラ(MMI)双安定半導体レーザにおける2モード発振を利用した高速全光フリップフロップについて,動作特性の解析と素子の設計を行った.(3)半導体デジタル全光デバイスの試作:(2)の設計に基づき,波長1.55μm帯で動作するInGaAsP/InPデジタル全光デバイス,具体的には,多モード干渉カプラ(MMI)双安定半導体レーザ型の高速全光フリップフロップを試作した.(4)試作デバイスの特性測定評価:試作デバイスにおいて光によるセット,リセット動作を確認した.また,同素子を応用してビット長変換実験を行った.
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