無添加量子井戸の3準位を用いた超高速光制御光変調の研究

三级无掺杂量子阱超快光控光调制研究

• 批准号: 06650054
• 负责人: 野田 進
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650054/
• 关键词: 量子井戸; サブバンド間遷移; 光制御; 無添加; 光変調

【序】半導体量子井戸のサブバンド間遷移は近年大きな注目を集め、最近ではレーザ発振も実現されるに至っている。またその短波長化も進められ光通信波長域での使用も可能となりつつある。これまで我々はこのサブバンド間遷移とバンド間遷移を同時に用いた新しい光制御光変調について研究を行ってきた。本研究では、新たに、超高速変調可能でかつ高い繰返し変調時に熱の影響が生じない可能性のある無添加量子井戸を用いた光変調についての研究を行った。【理論計算】無添加量子井戸におけるサブバンド間光によるバンド間光の変調は密度行列を用いて解析できる。エキシトンの効果を含めた計算結果を図1に示す。同図より、エキシトン吸収ピーク近傍においてサブバンド間光の照射により、吸収ピークが2つに分裂する様子が分かる。これはバンド間遷移とサブバンド間遷移を支配する振動子の強い結合に基づく真空ラビ振動によるものと考えることが出来る。【実感】以上の変調を実証するため、図2に示す変調デバイスを作製しその変調特性を評価した。量子井戸は79ÅのGaAs井戸層と150ÅのAlGaAs障壁層が250周期繰り返されている。バンド間光としてはTi-Al_2O_3レーザを、サブバンド間光としてはCO_2レーザを用いた。図3(a)、(b)に変調実験結果の一例を示す。(a)、(b)はそれぞれバンド間光の波長がエキシトン吸収ピークに一致している場合、および若干長波長側にシフトさせた場合の結果である。(a)ではサブバンド間光の照射により吸収が減少し、(b)では逆に増加していることが分かる。これらの結果は計算結果と定性的に一致し、無添加量子井戸での変調の可能性が示されたといえる。

[Preface] The migration between semiconductor quantum wells has attracted great attention in recent years, and recently, the phenomenon of reverse vibration has been realized. The use of short-wavelength technologies in the wavelength domain of optical communications is possible. This is the first time that we have studied the migration of light from one source to another. In this study, the possibility of new and ultra-high speed modulation is studied. [Theoretical calculation] Without adding quantum wells, the light between the light and the density of the array is analyzed. The calculation results, including the effect of the elevator, are shown in Table 1. In the same way, the absorption of light in the vicinity of the absorption of light is divided into two parts. This is the case with the vibration of the vacuum system, which is dominated by the migration between the two systems. [Sensation] The above tuning characteristics are evaluated. The quantum well has a GaAs well layer of 79 nm and an AlGaAs barrier layer of 150 nm. In addition, the Ti-Al_2O_3 alloy can also be used as a catalyst for the formation of CO_2. An example of the results of the adjustment of 3(a) and (b) is shown. (a)(b) The results of the above mentioned cases are consistent with the wavelength of the light between the two wavelengths, and the results are consistent with the wavelength of the light on the long wavelength side. (a)(b) Increase in absorption due to radiation; The results are consistent with the qualitative results, and the possibility of tuning without adding quantum wells is shown.

项目成果

S.Noda: ""Optoelectronic Integrated Tristable Devie with Optically Controlled Set and Reset Functions"" IEEE J.Quantum Electron(accepted for publication). (to be published). (1995)

S.Noda：“具有光控设置和复位功能的光电集成三稳态器件”IEEE J.Quantum Electron（已接受出版）。

S.Noda: ""Light-controlled optical Medulation Using Three-Energy Levels in Undoped Quantum Well Structure"" Technical Digest of OEC'94,Makuhari,Japan. 5. 92-93 (1994)

S.Noda：““在未掺杂量子阱结构中使用三能级的光控光学调制””OEC94 技术文摘，幕张，日本。

S.Noda: ""Ehanced interband-light modulation by intersubbard-light in Selectively n-doped quantum wells"" Technical Digest of CLEO'94,Ahaheim,USA. 8. 151-152 (1994)

S.Noda：“在选择性 n 掺杂量子阱中通过子带间光增强带间光调制”，美国阿哈海姆 CLEO94 技术文摘。

S.Noda: ""Initial Growth Stage and Optical properties of a three-dimentinl InAs Structure on GaAs"" J.Applied Physics. 76. 347-351 (1994)

S.Noda：“GaAs 上三维 InAs 结构的初始生长阶段和光学特性”J.Applied Chemistry。

S.Noda: ""Enhanced interband-resonant light Modulation by intersubband-resonant light in Selectively n-doped Quantum wells"" IEEE J.Quantum Electron(accepted for publlication). (to be published). (1995)

S.Noda：“选择性 n 掺杂量子阱中通过子带间谐振光增强带间谐振光调制”IEEE J.Quantum Electron（已接受出版）。