InP系化合物半導体をベースとしたメタマテリアル装荷型光メモリの創製

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760305
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 雨宮 智宏 東京工業大学, 量子ナノエレクトロニクス研究センター, 助教 (80551275)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 光デバイス / 光回路 / メタマテリアル

研究概要

光通信帯では、全ての物質の比透磁率μは1であり"透磁率の制御"という概念は存在しない。レーザ・変調器・スイッチなどに代表される従来の光通信素子が、誘電率のみを制御することで動作特性を得ていることは、この事実の裏返しともいえる。本研究では、光通信素子において、この制約を超える-すなわち誘電率と透磁率で与えられる材料定数を2次元的に制御する-ことで、光メモリのような従来技術では実現が難しい素子特性が実現することを目的とする。その前段階として、半導体キャリアを利用することにより、透磁率の制御によるInP系導波路型スイッチを作製し6.9dBの強度変化を得ることに成功した。また、新しい解析手法も提案し、実験データと合わせることで詳細な理論解析ができるようになった。

研究成果

• [雑誌論文] Room-Temperature Continuous-Wave Operation of npn-AlGaInAs Transistor Laser Emitting at 1.3-um Wavelength (2013)
  • 著者名/発表者名: Noriaki Sato,Mizuki Shirao,Takashi Sato,Masashi Yukinari,Nobuhiko Nishiyama,Tomohiro Amemiya,Shigehisa Arai
  • 雑誌名: EEE Photonics Technol.Lett. 巻: Vol.25 No.8 ページ: 728-730
• [雑誌論文] Layer-to-Layer Grating Coupler Based on Hydrogenated Amorphous Silicon for Three-Dimensional Optical Circuits (2012)
  • 著者名/発表者名: JoonHyun Kang,Yuki Atsumi,Manabu Oda,Tomohiro Amemiya,Nobuhiko Nishiyama,Shigehisa Arai
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys 巻: Vol.51 No.12 ページ: 120203
• [雑誌論文] Improved regrowth interface of AlGaInAs/InP-buried-heterostructure lasers by in-situ thermal cleaning (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuuta Takino,Mizuki Shirao,Noriaki Sato,takashi sato,Tomohiro Amemiya,Nobuhiko Nishiyama, SHIGEHISA ARAI
  • 雑誌名: IEEE Journal of Quantum Electronics 巻: Vol.48 No.8 ページ: 971-979
• [雑誌論文] Carrier-concentration-dependent resonance frequency shift in a metamaterial loaded semiconductor (2012)
  • 著者名/発表者名: Seiji Myoga,Tomohiro Amemiya,Atsushi Ishikawa,Nobuhiko Nishiyama,Takuo Tanaka,Shigehisa Arai
  • 雑誌名: J.Opt.Soc.Am.B 巻: Vol.29 No.8 ページ: 2110-2115
• [雑誌論文] SHIGEHISA ARAI. Permeability retrieval in InP-based waveguide optical device combined with metamaterial (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Amemiya,Seiji Myoga,Takahiko Shindo,Eijun Murai,Nobuhiko Nishiyama
  • 雑誌名: Optics Lett. 巻: Vol.37 No.12 ページ: 2301-2303
• [雑誌論文] GaInAsP/InP Lateral Current Injection Laser with Uniformly Distributed Quantum Well Structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsuaki Futami,Takahiko Shindo,Takayuki Koguchi,Keisuke Shinno,Tomohiro Amemiya,Nobuhiko Nishiyama,Shigehisa Arai
  • 雑誌名: IEEE Photonics Technol. Lett 巻: Vol.24 No.11 ページ: 888-890
• [雑誌論文] Carrier-Transport-Limited Modulation Bandwidth in Distributed Reflector Lasers with Wirelike Active Regions (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Takahashi,SeungHun Lee,Mizuki Shirao,Takahiko Shindo,Keisuke Shinno,Tomohiro Amemiya,Nobuhiko Nishiyama,Shigehisa Arai
  • 雑誌名: IEEE J. Quantum Electron 巻: Vol.48 No.5 ページ: 688-695
• [雑誌論文] Low-loss Amorphous Silicon Multilayer Waveguides Vertically Stacked on Silicon-on-Insulator Substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: JoonHyun Kang,Yuki Atsumi,Manabu Oda,Tomohiro Amemiya,Nobuhiko Nishiyama,SHIGEHISA ARAI
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys 巻: Vol.50 No.12 ページ: 120208
• [雑誌論文] Lateral-Current-Injection Distributed Feedback Laser with Surface Grating Structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahiko Shindou,Tadashi Okumura,Hitomi Ito,Takayuki Koguchi,Daisuke Takahashi,Yuki Atsumi,JoonHyun Kang,Ryou Osabe,Tomohiro Amemiya,Nobuhiko Nishiyama,SHIGEHISA ARAI
  • 雑誌名: IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron 巻: Vol.17 No.5 ページ: 1175-1182
• [雑誌論文] Low-power-consumption High-eye-margin 10 Gbit/sOperation by GaInAsP/InP Distributed Reflector Lasers with Wirelike Active Regions (2011)
  • 著者名/発表者名: SeungHun Lee,Daisuke Takahashi,Takahiko Shindo,Keisuke Shinno,Tomohiro Amemiya,Nobuhiko Nishiyama,Shigehisa Arai
  • 雑誌名: IEEE Photonics Technol. Lett 巻: Vol.23 No.18 ページ: 1349-1351
• [雑誌論文] Regrowth Interface Quality Dependence on Thermal Cleaning of AlGaInAs/InP Buried-Heterostructure Lasers (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuta Takino,Mizuki Shirao,Takashi Sato,Nobuhiko Nishiyama,Tomohiro Amemiya,Shigehisa Arai
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics (JJAP) 巻: Vol. 50No. 7 ページ: 070203-1-070203-3
• [雑誌論文] Nonunity permeability in metamaterial-based GaInAsP/InP multimode interferometers (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Amemiya, Takahiko Shindo, Daisuke Takahashi, Seiji Myoga, Nobuhiko Nishiyama, SHIGEHISA ARAI
  • 雑誌名: Optics Lett. 巻: Vol.36 No.12 ページ: 2327-2329
• [雑誌論文] Magnetic Interactions at Optical Frequencies in an InP-Based Waveguide Device with Metamaterial (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Amemiya,Takahiko Shindo, Daisuke Takahashi, Nobuhiko Nishiyama, SHIGEHISA ARAI
  • 雑誌名: IEEE J. Quantum Electronics 巻: Vol.47, No.5 ページ: 736-744
• [雑誌論文] Lateral Junction Waveguide-Type Photodiode Grown on Semi-Insulating InP Substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Okumura, daisuke kondo, Hitomi Ito, SeungHun Lee, Tomohiro Amemiya, Nobuhiko Nishiyama, SHIGEHISA ARAI
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics (JJAP) 巻: Vol.50, No.2 ページ: 020206-1-020206-3,
• [雑誌論文] GaInAsP/InP lateral-current-injection distributed feedback laser with a-Si surface grating (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahiko Shindou,Tadashi Okumura,Hitomi Ito,Takayuki Koguchi,Daisuke Takahashi,Yuki Atsumi,JoonHyun Kang,Ryou Osabe,Tomohiro Amemiya,Nobuhiko Nishiyama,SHIGEHISA ARAI
  • 雑誌名: Opt.Express 巻: Vol.19, No.3 ページ: 1884-1891
• [学会発表] Photonic metamaterials in semiconductor optical devices (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Amemiya,Toru Kanazawa,Atsushi Ishikawa,Seiji Myoga,Eijun Murai,Takahiko Shindo,J. Kang,Nobuhiko Nishiyama,Yasuyuki Miyamoto,Takuo Tanaka,Shigehisa Arai
  • 学会等名: EMN Open Access Week
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 2013-10-21
• [学会発表] Electrically-driven Permeability-controlled Optical Modulator using Mach-Zehnder Interferometer with Metamaterial (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Amemiya,Toru Kanazawa,Atsushi Ishikawa,Seiji Myoga,Eijun Murai,Takahiko Shindo,J.Kang,Nobuhiko Nishiyama,Yasuyuki Miyamoto,Takuo Tanaka,Shigehisa Arai
  • 学会等名: The Conference on Lasers and Electro-Optics 2013 (CLEO2013),No.QM1A.6
  • 発表場所: SanJose,CA,USA
  • 年月日: 2013-06-10
• [学会発表] Permeability-controlled Optical Modulator with Tri-gate Metamaterial (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Amemiya,Toru Kanazawa,Atsushi Ishikawa,Seiji Myoga,Eijun Murai,Takahiko Shindo,J. Kang,Nobuhiko Nishiyama,Yasuyuki Miyamoto,Takuo Tanaka,Shigehisa Arai
  • 学会等名: the 4th International Topical Meeting on Nanophotonics and Metamaterials (NANOMETA 2013), No. FRI5o.2
  • 発表場所: Seefeld,Austria
  • 年月日: 2013-01-04
• [学会発表] Permeability-controlled Optical Devices on an InP-based Photonics Platform (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Amemiya.
  • 学会等名: BIT's 2nd Annual World Congress of Nano-S&T (Nano-S&T 2012),No.1-4-8
  • 発表場所: Qingdao,China
  • 年月日: 2012-10-26
• [学会発表] Carrier Concentration Dependent Resonance Frequency Shift in Metamaterial Loaded Semiconductor (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Myoga,T.Amemiya,A.Ishikawa,N.Nishiyama,T.Tanaka,S.Arai
  • 学会等名: 2011 IEEE Photonics Conference(IPC-2011),No.ThN2
  • 発表場所: Arlington,VA,USA
  • 年月日: 2011-10-13
• [学会発表] Non-unity Permeability in InP-basedMach-Zehnder Interferometer with Metamaterial (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Amemiya,T.Shindo,S.Myoga,N.Nishiyama,S.Arai
  • 学会等名: 2011IEEE Photonics Conference (IPC-2011),No.ThJ4
  • 発表場所: Arlington,VA,USA
  • 年月日: 2011-10-13
• [学会発表] Semiconductor DFB Laser with Plasmonic Metal Layers for Subwavelength Confinement of Light
  • 著者名/発表者名: T.Amemiya,T.Shindo,S.Myoga,N.Nishiyama,S.Arai
  • 学会等名: 2000831
  • 発表場所: SydneyAustralia
• [図書] Non-unity permeability in InP-based photonic device combined with metamaterial (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Amemiya,Takahiko Shindo,Seiji Myoga,Eijun Murai,Nobuhiko Nishiyama,Shigehisa Arai
  • 総ページ数: 215-238
  • 出版者: Metamaterial
• [備考]
  • URL: http://t2r2.star.titech.ac.jp/cgi-bin/researcherinfo.cgi?q_researcher_content_number=CTT100576433