クラッドが負の光非線形係数をもつ光導波路の導波特性

包层具有负光学非线性系数的光波导的波导特性

• 批准号: 05650317
• 负责人: 大家 重明
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Setsunan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650317/
• 关键词: 負の光非線形係数; 多重量子井戸(MQW)構造; 光強度分布; 光波伝搬; カットオフ; パワーリミター; 非線形光導波路

負の非線形係数材料をクラッドに用いた光導波路においては、入射光強度に応じて、クラッドの屈折率が低下するため、光導波作用をより促進するものと予想されるが、理論的には全く逆の現象を呈し、ある光強度以上では導波モードは存在せず、カットオフされる。本研究では、このようなクラッドが負の光非線形係数をもつ光導波路において、光波が如何に伝搬、カットオフされるかを一般的に扱い、その結果に基づいて、光制御デバイス応用について検討した。【.encircled1.】計算機シミュレーション負の非線形導波路構成として、励起子吸収ピーク波長より長波長側を用いたGaAs-AlGaAs多重量子井戸(MQW)構造を想定し、計算機解析を行った。非線形係数の大きさと光強度の関係を検討するため、非線形波の過渡的振る舞いをも含めた形で解くことができるビーム伝搬法を用いて計算機解析を行い、さらに比較的高速な演算を行うことが可能なように大幅なプログラム改良を行った。この結果、負の光非線形係数をもつ光導波路においては、あるパワーレベル以内の光波の伝搬しか許されず、パワーリミターとしての機能を有することが明らかとなった。【.encircled2.】光導波路実験実験系システムの構成としては、これまで、ビデオ信号処理系において光導波路出射面内光強度分布の1次元表示のみであったものを、コンピュータ処理の高速化によって、取り込んだ画像の立体的光強度分布をも表示できるシステムとして再構成した。そして、GaAa系薄膜導波路における近視野像の強度分布測定技術を一層確立した。現在、この技術を応用して、MQW構造のもつ非線形性確認のため、光導波路への入射光強度の変化に対する近視野像光強度分布の変化として確認する実験を行いつつある。

Negative non-linear coefficient materials are used in optical waveguide, incident light intensity, refractive index, optical guided wave action, theoretical inverse phenomenon, and light intensity. In this paper, we discuss the optical waveguide, how to transfer the light wave, how to transfer the light wave, how to change the light wave.【.encircled1.】Computer analysis of GaAs-AlGaAs multiple quantum well (MQW) structures in different wavelength regions The relationship between non-linear coefficient and light intensity is discussed. The vibration of non-linear wave transition is solved by computer analysis. The high-speed calculation of comparison is improved. As a result, negative optical nonlinear coefficients are used to determine the optical waveguide.【.encircled2.】The optical waveguide system is composed of a signal processing system, a one-dimensional representation of the light intensity distribution in the optical waveguide exit plane, and a three-dimensional representation of the light intensity distribution in the optical waveguide exit plane. A technique for measuring the intensity distribution of near-field images of GaAl-based thin film waveguides has been established in one layer. At present, the application of this technology, MQW structure and non-linear confirmation, optical waveguide incident light intensity change, near-field image light intensity distribution change and confirmation of the implementation of the process.

项目成果

S.Ohke: "Equivalent-layer method for optical waveguides with a multiple-quantum-wall structure:comment" Optics Letters. 19. 1870 (1993)

S.Ohke：“具有多量子壁结构的光波导的等效层方法：评论”《光学快报》。

Shigeaki Ohke: "Propagation Characteristics of Optical Waveguide With Negative Nonlinear Refractive Coefficient" Forth SINO-JAPANESE JOINT MEETING ON OPTICAL FIBER SCIENCE AND ELECTROMAGNETIC THEORY OFSET'93. 363-368 (1993)

Shigeaki Ohke：“负非线性折射系数光波导的传播特性”第四届中日光纤科学与电磁理论联席会议 OFSET93。