マイクロ構造半導体レーザと2次元並列積層光集積回路の研究

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 61065002
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 伊賀 健一 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (10016785)
• 研究分担者: 小山 二三夫 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (30178397)
• キーワード: 半導体レーザ / 光集積回路 / 微小光学 / 光通信 / 光情報処理

研究概要

昭和63年度は昭和61年度、62年度の研究をさらに進めて、マイクロ構造面発光レーザの連続動作温度をさらに高め、その総合的特性の把握、極限性能の追及を行うとともに、マイクロ構造面発光レーザを基調とした2次元並列積層光集積回路の基礎を確立することを目指して、以下の結論を得た。
1.レーザ反射鏡の高反射率化による低しきい値化を進め、素子抵抗や熱抵抗の低減など周辺技術を開拓して、GaAs系マイクロ構造面発光レーザの室内温度における連続発振を初めて実現した。
2.通信用レーザとして重要なGaInAsP系面発光レーザにおいても、レーザ反射鏡の反射率と発振しきい値との関係を初めて系統的な実験により明らかにし、高反射率化により温度77Kでこれまでの最低しきい値の約1/3(6mA)まで低減して、室温動作の見通しを得た。
3.マイクロ構造面発光レーザの総合的な特性の評価を行い、安定な単一波長動作や狭出射ビームなど優れた特性を持つことを実証した。
4.2次元レーザアレーおよび半導体多層膜反射鏡を用いたGaAs系DBR型面発光レーザの室温パルス発振を実現するとともに、面発光レーザに積層可能な面型光変調器の基本動作を確認し、マイクロ構造面発光レーザを基調とした2次元並列積層光集積回路の基礎を確立した。
5.反応性イオンビームエッチング法による半導体極微構造形成とその加工損傷の評価、および高真空化学ビーム成長法によるCaInAsP平坦結晶の基礎的成長条件の把握を行い、マイクロ構造面発光レーザの極限性能を追及するための基盤技術を蓄積した。
今年度は、当初の最大の目標の1つであるマイクロ構造半導体レーザの室温連続発振を実現し、今後の並列光デバイスと積層光集積回路の研究に新しい局面を開いた。

研究成果

• [文献書誌] Susumu Kinoshita: Electronics Letters. 24. 699-700 (1988)
• [文献書誌] 田所貴志: 電子情報通信学会論文誌. J71-C. 841-845 (1988)
• [文献書誌] Takahiro Sakaguchi: Electronics Letters. 24. 928-929 (1988)
• [文献書誌] Hideshi Kawasaki: Japanese Journal of Applied Physics. 27. 1548-1549 (1988)
• [文献書誌] Kenichi Iga: IEEE Journal of Quantum Electronics. QE-24. 1845-1855 (1988)
• [文献書誌] Mitsuaki Shimizu: Japanese Journal of Applied Physics. 27. 1774-1775 (1988)
• [文献書誌] 新田淳: 電子情報通信学会論文誌. J71-C. 1267-1273 (1988)
• [文献書誌] 伊賀健一: 電子情報通信学会論文誌. J71-C. 1493-1500 (1988)
• [文献書誌] Kenichi Iga: Optoelectronics Device and Technologies. 3. 131-142 (1988)
• [文献書誌] Fumio Koyama: Transactions of IEICE of Japan. E71. 1089-1090 (1988)
• [文献書誌] 森本一紀: 電子情報通信学会論文誌. J71-C. 1015-1020 (1988)
• [文献書誌] Noriyuki Kuwano: Japanese Journal of Applied Physics. 27. 1768-1769 (1988)
• [文献書誌] Mitsutake Oshikiri: IEEE Photonics Technology Letters. 1. 11-13 (1989)
• [文献書誌] Senichi Suzuki: Journal of Modern Optics. 35. 959-963 (1988)
• [文献書誌] Hiroyuki Kawamoto: Journal of Modern Optics. 35. 1069-1077 (1988)
• [文献書誌] Toshihiko Baba: Journal of Lightwave Technology. LT-6. 1440-1445 (1988)
• [文献書誌] Kenichi Iga: Journal of Vacuumu Science Technology. (1989)
• [文献書誌] Hiroyuki Uenohara: Japanese Journal of Applied Physics. (1989)
• [文献書誌] 伊賀健一: "エレクトロニクス研究の世界を究める" 朝日出版社, 58-68 (1988)
• [文献書誌] 伊賀健一: "別冊サイエンス" 日経サイエンス社, 16-23 (1988)