| 研究課題/領域番号 |
17068011
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
栖原 敏明 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90116054)
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| 研究分担者 |
藤村 昌寿 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教授 (80263218)
上向井 正裕 大阪大学, 大学院工学研究科, 助手 (80362672)
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| キーワード | 光集積回路 / 半導体レーザ / 非線形光学 / 量子光学デバイス / 光導波路 |
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| 研究概要 |
本年度は、基本的な擬似位相整合(QPM)導波路非線形光学(NLO)デバイスと励起用集積半導体レーザの作製・性能改善と基本的量子光学機能の確認に重点を置いて研究し、以下の成果を得た。
1.各種の相関光子対発生デバイスの特性予測と設計法確立のため、ユニタリ変換に基づく多モードモデルによる量子論的解析を拡張し、出力量子状態に与える損失の影響を初めて明らかにするとともに、多くの設計データや特性予測データを得た。
2.プロトン交換LiNbO_3結晶導波路を用いた単一光子検出用和周波発生型波長変換デバイスを作製し、半導体レーザ励起動作で基礎特性を評価し、23%の変換効率などの基礎的成果を得た。
3.単一光子発生デバイスや量子エンタングル光子発生デバイスの中心要素となるTi拡散LiNbO_3導波路QPM-NLO光子対発生デバイスの設計作製を行った。
4.上記デバイスを用いて半導体レーザ励起動作で光子同時計測の実験および光子強度干渉の実験を行い、偏波エンタングル光子対発生の機能を実証した。
5.光損傷耐性のあるNLOデバイスの実現のため、MgOドープLiNbO_3結晶におけるQPM用周期分極反転構造形成について検討した。本グループが見出した周期的紫外光照射電圧印加法や絶縁膜装荷電圧印加法を改善し、一様で良質な周期分極反転構造を形成できる条件を見出した。
6.曲線グレーティングDBRレーザの性能改善のため、選択的量子井戸無秩序化によるキャリア閉込め改善と受動導波路損失低減を検討した。また非線形光学デバイス励起用光源への応用を目指しての設計を進めた。
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