| 研究課題/領域番号 |
24686045
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究(A)
|
| 研究機関 | 東京農工大学 |
|---|
研究代表者 |
清水 大雅 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (50345170)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| キーワード | 高性能レーザー / 磁性 / 先端機能デバイス / 情報通信工学 / ナノ材料 |
|---|
| 研究概要 |
一方向発振リングレーザを用いた大規模スピン光メモリを実現するために、平成24年度は一方向発振リングレーザを用いた光メモリの基本動作の実現を目指して研究を実施した。
一方向発振リングレーザを実現するためには半導体光アイソレータの一方向伝搬特性が必要である。半導体光アイソレータの一方向伝搬特性、消光比を決めるのは半導体光導波路の構造と強磁性金属の選択である。本研究では強磁性金属(Fe,Co,Fe_<50>Co_<50>)の波長1550mにおける磁気光学効果(横磁気力-効果)を測定し、その性能指数を評価した。
Fe_<50>Co_<50>の性能指数がもっとも高く、波長1550nmで動作する半導体光アイソレータの強磁性金属として、Fe_<50>Co_<50>が最適であることが明らかになった。上記の評価に基づき、強磁性金属にFe_<50>Co_<50>を用いた半導体光アイソレータを作製し、その消光比と伝搬損失を明らかにした。半導体光アイソレータでは強磁性金属による伝搬損失を利得が上回ると増幅性を示す。作製した半導体光アイソレータは3dB/mmの消光比と増幅性を示し、ファブリペロー型のレーザ発振を起こした。発振閾値電流の共振器長依存性により、一方向発振リングレーザの閾値電流を予測した。半径300μmのリングレーザにおいて120mAの閾値電流を予測した。リング共振器の半径を小型化することで下げられる閾値電流を予測した。
予測に基づき、半導体リング共振器をフォトリソグラフィーと電子線リソグラフィーで描画し、ドライエッチングによって加工し、リング共振器を作製した。作製したリング共振器において共振を確認した。一連の研究によって一方向発振リングレーザの作製工程を確立した。
以上の研究成果は1件の査読付論文(英文)、1件の国際会議論文、6件の国内会議論文として発表した。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
光メモリの実現に向けた一方向発振リングレーザの材料の最適化、動作電流の予測を済ませ、小型化・低動作電流化を見据えた作製工程を確立したため。
|
| 今後の研究の推進方策 |
一方向発振リングレーザの実現と、その小型化、低動作電流化を実現する。光注入同期と一方向発振リングレーザの自己保持機能によって光メモリ動作を実現する。
|
| 次年度の研究費の使用計画 |
一方向発振リングレーザの小型化を実現するための作製工程の確立に重点を置き、実現のための半導体レーザ基板を平成25年度に設計、製作することとしたために当該助成金が生じた。平成25年度は、半導体レーザ基板を製作し、一方向発振リングレーザを用いた光メモリの実現を目指す。
|
