シフトレジスタ機能付超高速光メモリ構成法の研究

具有移位寄存器功能的超高速光存储器配置方法研究

• 批准号: 15656016
• 负责人: 河口 仁司
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15656016/
• 关键词: 半導体レーザ; 光双安定; 面発光半導体レーザ; 偏光スイッチング; 全光型バッファメモリ; シフトレジスタ; 光パケットスイッチング; フォトニックネットワーク

偏光双安定面発光半導体レーザ(VCSEL)を用い、極めて小さな光入力エネルギーで動作可能な全光型フリップ・フロップ、および光バッファメモリ構成法の研究を行い、以下の成果を得た。1.全光型フリップ・フロップ動作光バッファメモリの動作条件を明らかにすることを主な目的として、波長0.98μm帯偏光双安定面発光半導体レーザを用いて、全光型フリップ・フロップ動作の光入力エネルギーの低減を検討した。正方形のメサ構造をもつVCSELは、作製上から生ずる非対称性をもち、偏光が直交する2つの発振モードの波長は数GHz異なるのが一般的である。セット光とリセット光の波長をそれぞれ個別に最適化することにより、0.2〜0.3fJ程度の小さな光入力エネルギーでフリップ・フロップ動作を実現した。2.光バッファメモリ偏光双安定性をもつ面発光半導体レーザアレイを用いて、光パケット交換用の全光型バッファメモリが実現できること、二次元アレイ面発光半導体レーザを用いて、記録情報を二次元アレイ内で一括転送し記録できる、シフトレジスタ機能をもたせることが可能なことがわかった。このシフトレジスタ機能の追加により光バッファメモリの構成が簡単になり大容量化できることから、フォトニックネットワークの発展に大きな寄与ができるものと考えている。GaAs/InGaAs系材料を用いてメサ構造面発光半導体レーザの二次元アレイを作製し、メサの大きさを5μm角にすることにより偏光双安定を実現した。又、光入力によるフリップ・フロップ動作を実現した。又、シフトレジスタ機能付バッファメモリの具体的な構成法を検討し、実証実験を行うことができる測定系の準備を終えた。

Polarized light plane stability 発 semiconductor レ ー ザ (VCSEL) を い, extremely め て small さ な light into force エ ネ ル ギ ー で action may な type all-optical フ リ ッ プ · フ ロ ッ プ, お よ び light バ ッ フ ァ メ モ リ composition method を い, the following の の research を た. Type 1. All-optical フ リ ッ プ · フ ロ ッ プ action light バ ッ フ ァ メ モ リ の action condition を Ming ら か に す る こ と を main purpose な と し て, wavelength of 0.98 microns 帯 polarization plane stability 発 light semiconductor レ ー ザ を with い て, all-optical フ リ ッ プ · フ ロ ッ プ action の light into force エ ネ ル ギ ー の low cut を beg し 検 た. Square の メ サ tectonic を も つ VCSEL は, cropping か ら raw ず る non said seaborne を も ち, polarized が rectangular す る 2 つ の 発 vibration モ ー ド の wavelength は several GHz different な る の が general で あ る. セ ッ ト light と リ セ ッ ト の light wavelength を そ れ ぞ れ optimal individual に す る こ と に よ り, small degree of 0.2 ~ 0.3 fJ の さ な light into force エ ネ ル ギ ー で フ リ ッ プ · フ ロ ッ プ action を be presently し た. 2. Light バ ッ フ ァ メ モ リ polarization ShuangAn qualitative を も つ face 発 light semiconductor レ ー ザ ア レ イ を with い て, light パ ケ ッ ト exchange with の type all-optical バ ッ フ ァ メ モ リ が be presently で き る こ と, secondary yuan ア レ イ face 発 light semiconductor レ ー ザ を with い て, record the intelligence を secondary yuan ア レ イ で within an enclosed planning send し record で き る, シ フ ト レ ジ ス タ function を も た Youdaoplaceholder0 とがわ とが may な とがわ とがわ った った. こ の シ フ ト レ ジ ス タ function の additional に よ り light バ ッ フ ァ メ モ リ の constitute が Jane 単 に な り large capacity change で き る こ と か ら, フ ォ ト ニ ッ ク ネ ッ ト ワ ー ク の 発 big exhibition に き な send が で き る も の と exam え て い る. GaAs/InGaAs department materials を い て メ サ structural surface 発 light semiconductor レ ー ザ の secondary yuan ア レ イ を as し, メ サ の big き さ を 5 microns Angle に す る こ と に よ り polarization double stable を be presently し た. Again, the light entry force によるフリップ · フロップ action を is manifested as た た. Again, シ フ ト レ ジ ス タ function pay バ ッ フ ァ メ モ リ の specific な composition method を beg し 検, be be 験 を line う こ と が で き る determination is の prepare を eventually え た.

项目成果

河口仁司: "[招待論文]面発光半導体レーザの偏光双安定スイッチング"電子情報通信学 信学技報. OPE2003-195,LQE2003-132. 13-16 (2003)

Hitoshi Kawaguchi：“[特邀论文]表面发射半导体激光器的偏振双稳态切换”IEICE 技术报告。 OPE2003-195，LQE2003-132 (2003)。

河口仁司, 他 分担: "Handbook of Laser Technology and Applications, B2.8"Institute of Physics publishing. 42 (2003)

Hitoshi Kawaguchi 等人贡献：“激光技术和应用手册，B2.8”物理研究所出版 42 (2003)。

Y.Sato, Y.Takahashi, Y.Kawamura, H.Kawaguchi: "Field dependence of electron spin relaxation during transport in GaAs"Japanese Journal Applied Physics. Vol.43, No.2A. L230-L232 (2004)

Y.Sato、Y.Takahashi、Y.Kawamura、H.Kawaguchi：“GaAs 传输过程中电子自旋弛豫的场依赖性”日本应用物理学杂志。

河口仁司: "超高速光エレクトロニクス技術ハンドブック、9.2章「光双安定デバイス」"リアライズ理工センター. 11 (2003)

川口仁：“超高速光电子技术手册，第9.2章“光学双稳态器件””Realize科学与工程中心11（2003）。

Y.Sato, M.Yamaguchi, Y.Takahashi, Y.Kawamura, H.Kawaguchi: "Spin relaxation measurement of the spin-polarized electrons during transport in GaAs using double-quantum well heterostructure"the European Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/ Europe 2

Y.Sato、M.Yamaguchi、Y.Takahashi、Y.Kawamura、H.Kawaguchi：“使用双量子阱异质结构对 GaAs 传输过程中自旋极化电子的自旋弛豫测量”欧洲激光与电光会议