| 研究課題/領域番号 |
16360025
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用光学・量子光工学
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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, 教授 (40211180)
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| 研究分担者 |
高橋 豊 山形大学, 工学部, 助教授 (00260456)
片山 健夫 山形大学, 工学部, 助手 (80313360)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| キーワード | 面発光半導体レーザ / 光双安定 / 偏光スイッチング / 全光型バッファメモリ / シフトレジスタ / 光パケットスイッチング / フォトニックネットワーク / 光通信波長帯 |
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| 研究概要 |
光通信波長帯超高速光バッファメモリの実現に向け研究を行い、以下の成果を得た。
1. DBR共振器の一方を正方形のメサ構造にした偏光双安定VCSELの二次元アレイを作製し、フリップ・プロップ動作を実現した。又、セットおよびリセット光の波長を最適化することにより、極めて小さい0.2〜0.3fJの入力光エネルギーで全光型フリップ・プロップ動作を実現した。又、10GHzで繰り返しが可能なことも示した。
2. 90゜偏光のデータ信号とセットパルスを、同じタイミングでVCSELに入射し、両者が同時に入射したときに、VCSELの発振光が90゜偏光にスイッチする強度に設定した。また、0゜偏光のリセットパルスをパルス幅分の時間遅延を与えてVCSELに入射した。VCSEL出力光の90゜偏光成分をとり出すことにより、データ信号と同じビット符号をもつ光再生信号を得た。
3. 1ビットの光バッファメモリ動作を実験的に確認した。90゜偏光の入力データ信号と90゜偏光のセットパルスをVCSELに注入すると,両者が同時に注入された時にのみVCSELの発振偏光が90゜に切り替わり、データ信号の情報が発振偏光状態として記録される。VCSEL出力光を90゜方向の偏光子に通してゲートをかけると、記録された情報が再生される。再生後にリセットパルスをVCSELに注入し、発振偏光を0゜に戻す。実験では、4ビットの入力信号から1ビットを抽出し、記録1再生する基本動作を確認した。又、メモリの書き換えが可能なことも示した。
4. InGaAsP系活性層とA1GaAs/GaAs DBRをはり合わせVCSELを作製し、光通信波長帯(1.55μm)で光バッファメモリを実現しようとしている。室温でエレクトロルミネッセンスを観測し、又、光励起によりレーザ発振を得た。これにより1.55μm帯電流注入型VCSEL実現の見通しを得た。
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