2017 Fiscal Year Annual Research Report
サブ波長回折格子を用いた面発光レーザのモード制御と高出力波長可変光源への展開
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15J11948
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
井上 俊也 東京工業大学, 総合理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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Keywords | MEMS VCSEL / スローライト導波路 / LiDAR / リンギング |
Outline of Annual Research Achievements |
LiDARへの半導体レーザの応用の検討を行った.現在主流のガルバノミラー等を用いた装置に比べ,非機械式スローライト導波路では,高速ビーム掃引・高解像点数が期待でき,また増幅機能も両立できる.波長可変光源を集積できれば単体でビーム掃引機能を持つ高出力単一モード波長可変光源が実現できる.スローライト導波路は面発光レーザと同様の層構造で実現することができ,MEMS VCSELと同一基板上に作製可能である. 波長可変MEMS VCSELとスローライト導波路の集積には,1)レーザ部の光閉じ込め,2)発振波長の伝搬角度,3)MEMSミラーの動作に課題を残している.1)は,イオン注入による電流閉じ込めで対策した.2)は,スローライト部のみ半導体DBRと誘電体DBRの間にSiO2を成膜し,カットオフ波長の長波長化を試みた.3)の解決策としてスローライト部分にのみ支持部を設け,VCSEL側のみMEMSミラーが変位するようにし,中間部は結合領域とすることを検討した. 以上の構造を一般的なMEMS VCSELと同様のプロセスにおいて作製し,単一モードの垂直発振が得られ,イオン注入による閉じ込め効果と,半導体DBRと誘電体DBRの複合反射鏡で十分な反射率が得られることを実証した.また,デバイスの近視野像では出射強度の縞模様が見られ,電圧引火によりパターンがわずかに変化することから,光の結合と電圧印加による伝搬角の変化が達成された.しかし伝搬距離が短かったことから,ビーム形状は観測することができなかった. また,前年度に行った,MEMSへの印加電圧波形制御によるスイッチングの高速化を発展させ,さらなる高速化を試みた.今回は短時間のパルスを印加するオーバードライブにより計算・実験共にリンギングの抑制を実証し,MEMS VCSELにおいて1usを下回る波長切替の可能性を示した.
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Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(5 results)