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本提案者が提唱する半導体光増幅器の相互利得変調を利用した「光トライオード」は、光信号を同一波長の光信号で制御・増幅可能な光信号増幅3端子素子である。すなわち、小さな制御光パワーの入力によって光入出力特性を大きくコントロールできる機能を有し、その制御光パワーに依存してアナログ的に信号増幅する作用を有している。また、この光トライオード特性は半導体光増幅器に相互利得変調によって強度反転した周囲光をフィードバックすることによって生じる「負帰還光増幅効果」で増強できることを見出している。現時点の光トライオードは、半導体光増幅器のチップをレンズで結合して、バンドパスフィルタを用いてモジュール化している。本年度は、これをモノリシック化するために、光ファイバグレーティングを半導体光増幅器に結合して光トライオードを構成した。
InGaAsPの量子井戸構造の半導体光増幅器を用いた光トライオードモジュールを試作した。制御光パワーをパラメータとした場合の光トライオードの光入出力特性より、光入出力特性を制御光パワーでコントロールできることを確認した。また、この光トライオードは、入力光よりも1桁程度小さな強度の制御光によって、光入出力特性を大きく変化させることができるという特徴を有している。
今年度は特に、光増幅器の最先端技術を網羅した「Advances in Optical Amplifiers」に「Negative Feedback Semiconductor Optical Amplifiers and All-Optical Triode」を執筆して、「光トライオード」の有用性を世界に広くアピールした。
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