新しいポテンシャル制御量子井戸の巨大電界屈折率効果による光制御

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18360035
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 荒川 太郎 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (40293170)
• 研究分担者: 多田 邦雄 金沢工業大学, 工学部, 教授 (00010710) ; 羽路 伸夫 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30180920)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 光変調器 / 光スイッチ / 量子井戸 / 半導体 / 電界誘起屈折率変化

研究概要

半導体超薄膜構造である量子井戸において、長距離光通信波長帯である1.55 ミクロン波長帯において、大きな電界屈折率変化が得られる構造を新たに提案し、その特性の理論的および実験的な研究を行った。その結果、理論予測に近い特性が得られることがわかり、その有用性を実証した。また、マッハ・ツェンダー干渉計型光変調器を作製し、低駆動電圧化を実現した。この成果は、次世代大容量光通信ネットワークの構築に大いに資するものと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Electrorefractive Effect in GaInNAs/GaAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well (2009)
  • 著者名/発表者名: M Fukuoka, T. Toya, Y. Sawai, T. Arakawa, and K. Tada
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 48(4) ページ: C154-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nano-structured special quantum well for high-performance optical modulators(Invited) (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Arakawa and K. Tada
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE Vol.6782 ページ: 67820W1-12
• [雑誌論文] Control of abnormal edge growth in selective area MOVPE of InP (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Sugiyama, N. Waki, Y. Nobumori, H. Song, T. Nakano, T. Arakawa, Y. Nakano, and Y. Shimogaki
  • 雑誌名: J. Crystal Growth vol.287, no.2 ページ: 668-672
  • 査読あり
• [学会発表] Theoretical Analysis of Electrorefractive Effect in GaInNAs/GaAs Five Layer Asymmetric Coupled Quantum Well (FACQW) for 1.3 micron Phase Modulator (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Fukuoka, T. Toya, Y. Sawai, T. Arakawa, and K. Tada
  • 学会等名: Extended Abstracts of 2008 Internatinonal Conference on Solid State Device and Materials (SSDM)
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] InGaAs/InAlAs FACQW Mach-Zehnder Modulator (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Fukuoka, T. Hariki, S. Tajitsu, T. Toya, T. Arakawa, K. Tada
  • 学会等名: European Conference on Optical Communication(ECOC)
  • 発表場所: Brussels
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] Fabrication of Asymmetric Triply Coupled Quantum Well for High-Performance Optical Modulators/Switches (2008)
  • 著者名/発表者名: W. Endo, H. Matsumoto, R. Shirakawa, T. Arakawa, and K. Tada
  • 学会等名: 13th OptoElectronics and Communication Conference (OECC2008)
  • 発表場所: Sydney(ThP-67)
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] Phase Modulator with InGaAs/InAlAs FACQW Grown by MOVPE (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Hasegawa, Y. Sawai , T. Amemiya, T. Arakawa, T. Tanemura, H. Simizu, K. Tada , and Y. Nakano
  • 学会等名: 13th OptoElectronics and Communication Conference (OECC2008)
  • 発表場所: Sydney(TuH-5)
  • 年月日: 2008-07-08
• [学会発表] Advanced Semiconductor Optical Modulators Based on Quantum Wells (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Tada and T. Arakawa
  • 学会等名: Abstracts of Japan-Brazil Memorial Symposium on Science & Technology 1908-2008
  • 発表場所: Sao Paulo
  • 年月日: 2008-06-24
• [学会発表] Nano-structured special quantum well for high-performance optical modulators(Invited) (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Tada and T. Arakawa
  • 学会等名: Asia-Pacific Optical Communications (APOC 2007), 6b-3
  • 発表場所: Wuhan, China(6b-3)
  • 年月日: 2007-11-04
• [学会発表] Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well with Giant Electrorefractiv Effect(Invited) (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Tada and T. Arakawa
  • 学会等名: International Nato-Optoelectonics Workshop (iNOW)
  • 発表場所: Lanzhou, China(Session 1-1)
  • 年月日: 2007-08-07
• [学会発表] Elecrorefractive Effect in InGaAsP Five Layer Asymmetric Coupled Quantum Well(FACQW) for High Performance Optical Modulators (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Fukuoka, T. Toya, T. Arakawa, and K. Tada
  • 学会等名: 12th OptoElectronics and Communication Conference (OECC2007), 12P-28
  • 発表場所: Yokohama, Japan(12P-28)
  • 年月日: 2007-07-12
• [学会発表] InGaAs/InAlAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well and Its Application to Compact and Low-Voltage Optical Switch (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Arakawa, Takahiro Toya, K. Yamaguchi, T.Uchimura, J.-H. Noh, and K. Tada
  • 学会等名: 9th International Conference on Indium Phosphide and Related Materials(IPRM'07)
  • 発表場所: Matsue(PB13)
  • 年月日: 2007-05-16
• [学会発表] GaAs/AlGaAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well (FACQW) Mach-Zehnder Modulator (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Arakawa, K. Takada, F. Tadano, T Arima, J.-H. Noh, and K. Tada
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO'07)
  • 発表場所: Baltimore, USA(CMP3)
  • 年月日: 2007-05-07
• [学会発表] Electroabsorptive Properties of InGaAs/InAlAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well (FACQW) (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Arakawa, K. Takimoto, S. Miyazaki, K. Yamaguchi, N. Haneji, J.-H. Noh, and K. Tada
  • 学会等名: 2006 International Conference on Solid State Devices and Materials(SSDM 2006)
  • 発表場所: Yokohama(P-8-5)
  • 年月日: 2006-09-14
• [学会発表] MBE Growth of GaAs/AlGaAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well and Its Electrorefractive Properties (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Arakawa, K. Takada, T. Arima, J.-H. Noh, and K. Tada
  • 学会等名: The 14th International Conference on Molecular Beam Epitaxy(MBE 2006)
  • 発表場所: Tokyo(TuP-42)
  • 年月日: 2006-09-05
• [学会発表] Theoretical Analyses of InGaAs/InAlAs FACQW Compact and Low-Voltage Switches (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Arakawa, H. Miyake, Y. Nakada, and K. Tada
  • 学会等名: The 11th OptoElectronics and Communication Conference(OECC2006)
  • 発表場所: Kaohsiung, Taiwan(6C1-1)
  • 年月日: 2006-07-06
• [学会発表] Characterization of Electrorefractive Effect in GaAs/AlGaAs FACQW Using Heterodyne Detection (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Arakawa, H. Itoh, T. Arima, N. Haneji, J.-H. Noh, and K. Tada
  • 学会等名: The 11th OptoElectronics and Communication Conference(OECC2006)
  • 発表場所: Kaohsiung, Taiwan(5P11)
  • 年月日: 2006-07-05
• [図書] ドライ・ウエットエッチング技術全集(第2章8節を担当, 相当) (2009)
  • 著者名/発表者名: 荒川太郎(分担執筆)ほか33 名
  • 出版者: 技術情報協会出版
• [図書] Chapter 10 : Potential-Tailored Quantum Wells for High-Performance Optical Modulators/Switches, の分担執筆を担当 (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Arakawa and K. Tada
  • 総ページ数: 263-274
  • 出版者: Advances in Materials Research 9, Nano-and Micromaterials
• [産業財産権] 一方向性損失付加デバイス、一方向性 発振リングレーザ、および光アイソレータ (2008)
  • 発明者名: 國分泰雄, 荒川太郎, 大澤和弘
  • 権利者名: 横浜国立大学
  • 産業財産権番号: 特許出願2008-221074
  • 出願年月日: 2008-08-29