2008 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 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, ネットワークフォトニクス研究センター, 研究センター長 (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, ネットワークフォトニクス研究センター, 主任研究員 (20399497)
牛頭 信一郎 独立行政法人産業技術総合研究所, ネットワークフォトニクス研究センター, 産総研特別研究員 (90392729)
挾間 壽文 独立行政法人産業技術総合研究所, ネットワークフォトニクス研究センター, 副研究センター長 (90357765)
秋本 良一 独立行政法人産業技術総合研究所, ネットワークフォトニクス研究センター, 主任研究員 (30356349)
永瀬 成範 独立行政法人産業技術総合研究所, ネットワークフォトニクス研究センター, 研究員 (80399500)
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| Keywords | 超薄膜結合量子井戸 / 全光位相変調効果 / 歪補償量子井戸構造 / バンドオフセット / 有効質量 / 周期構造 / ピコ秒 / 超高速光信号処理 |
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| Research Abstract |
InGaAs/AlAsSb系量子井戸を用いたサブバンド間遷移素子における全光位相変調効果を用いた超高速全光信号処理デバイスを目指して、超薄膜結合量子井戸構造の結晶品質の改良評価、量子井戸設計のための物性パラメータの評価を行った。さらに、これらの結果を用いて高位相変調効果の量子井戸構造の設計と試作、さらに周期構造による反射の効果を用いた高光位相変調効果のデバイス構造の試作を行った。
結晶の品質の改良評価では、これまでに開発した歪補償量子井戸構造の歪補償効果を逆格子マッピングによる評価で確認した。また、物性パラメータ評価では、前年度に引き続きフォトリフレクタンス法によるバンドバンドオフセット、有効質量の評価ならびに量子井戸材料の屈折率評価を行った。これらの評価結果を用いて、結合量井戸構造の結合度を最適化した素子を設計試作して、0.5rad/pJの全光位相変調効率を得た。また、デバイス構造からの位相変調効率の増大を目指して、メサ構造の導波路に周期構造を切り込む素子構造を開発し、周期構造がTEモードの偏光に対して、ストップバンドを有することを確認した。素子の片端面近傍にこの周期構造を配置することで、TEモードに対するミラーとして使用することが出来、反射型の素子とすることで、全光位相変調効率を2倍に上げることができる可能性を示した。これらの結果により、ピコ秒領域で動作する超高速光信号処理デバイスとして、サブバンド間遷移素子基盤が確立した。
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