2006 Fiscal Year Annual Research Report
超高速全光スイッチの低エネルギー動作化と全光信号処理デバイスへの展開
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17068013
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
石川 浩 独立行政法人産業技術総合研究所, 超高速光信号処理デバイス研究ラボ, 研究ラボ長 (50392585)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
物集 照夫 独立行政法人産業技術総合研究所, 超高速光信号処理デバイス研究ラボ, 主任研究員 (20399497)
永瀬 成範 独立行政法人産業技術総合研究所, 超高速光信号処理デバイス研究ラボ, 研究員 (80399500)
河島 整 独立行政法人産業技術総合研究所, 超高速光信号処理デバイス研究ラボ, 主任研究員 (90356840)
杉本 喜正 独立行政法人産業技術総合研究所, 超高速光信号処理デバイス研究ラボ, 招聘研究員 (60415784)
池田 直樹 独立行政法人産業技術総合研究所, 超高速光信号処理デバイス研究ラボ, 特別研究員 (10415771)
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| Keywords | サブバンド間遷移スイッチ / InGaAs / AlAs / AlAsSb / 光閉じ込め / 周期構造 |
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| Research Abstract |
InGaAs/AlAs/AlAsSb結合量子井戸を用いたサブバンド間遷移スイッチについて、低エネルギー動作化のために、2光子吸収の低減の可能性、4元クラッド層に光閉じ込めの強化、一層の低エネルギー動作化のための、周期構造と組み合わせた素子構造の検討を行った。夫々の研究項目の結果は以下の通りである。
1)2光子吸収
量子井戸層の組成が2光子吸収に与える影響を、実験的に検討を行った。その結果、2光子吸収はバンドギャップが2光子のエネルギーよりも小さくなっている場合、井戸の組成が直接的には影響しないことが明らかとなった。低エネルギー動作化には、短素子長化して、同時にドーピング濃度を上げて吸収係数を高くする手法が最も有効であることを確認した。
2)4元クラッド層の検討
クラッド層の屈折率を下げ、光閉じ込めを強化するため、従来のInAlAs/InPの上下のクラッド層に替えて4元のAlGaAsSbの上下クラッド層を検討した。導波路の非線形を表すFigure of Meritが約1.5倍にできることを解析で示し、4元クラッド層の成長条件を詰めて、素子構造を製作した。次年度から素子特性の評価を行う。
3)周期構造との組み合わせ
DFBレーザ的な周期構造で軸方向に光閉じ込め強度の強い部分を作り、低エネルギー動作化する方法について、基礎的な解析をおこなった。別途見つかっている、InGaAs系サブバンド間遷移スイッチの全光位相変調効果と組み合わせることで、低エネルギー動作素子に繋がる可能性を示した。また、周期構造の製作についても基礎的プロセスの開発を行った。
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