研究課題
基盤研究(B)
五層非対称結合量子井戸(FACQW)の電界誘起屈折率効果(ER効果)を利用した超広波長帯・超高速五層非対称結合量子井戸光変調デバイスを開発することを目的として2年間の研究を行い、以下のような成果を得た。1.GaAs/AlGaAs FACQWの作製とデバイス応用(1)FACQWの電界誘起屈折率効果の実測分子線エピタキシー(MBE)法により、GaAs/AlGaAs多重FACQWをコア層とする位相共振器を作製し、理論予測と同等の巨大な屈折率変化を観測することに初めて成功した。また、電界誘起屈折率変化の偏光依存性も測定し、理論予測と同等の傾向を示すことを観測した。(2)Mach-Zehnder光変調器の作製と特性評価GaAs/AlGaAs多重FACQWをコア層とするMach-zehnder(MZ)干渉計型光変調器を設計・作製し、動作電圧の低減化に成功した。2.InGaAs/InAlAs FACQWの作製とデバイス応用(1)InGaAs系FACQWにおける電界誘起屈折率変化特性の理論的検討k・p摂動法等に基づく厳密なER効果の理論計算を行い、GaAs/AlGaAs FACQWと同様に、巨大な電界誘起屈折率変化を生じるInGaAs/InAlAs FACQW構造を見出した。(2)InGaAs系FACQWの作製と評価InGaAs/InAlAs量子井戸をMBEにより作製し、その構造的および光学的評価を行った。光吸収電流測定により、その電界吸収変化特性が理論予測と同等の傾向を示すことを実験的に明らかにした。(3)InGaAs系FACQW MZ光変調器構造の作製InGaAs/InAlAs多重FACQWをコア層とするMZ光変調器構造の作製技術の確立を図った。多モード干渉素子(MMI)を用いたコンパクトな光変調器構造の試作に成功した。これにより、MMIを用いたコンパクトな長波長用FACQW光変調器および光スイッチの見通しが立った。
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