スピン制御超構造を応用した半導体光集積回路の研究

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1.発振波長トリミング:カルコゲナイドガラスの光誘起屈折率変化を利用したDFBレーザの波長トリミングを試み,レーザ活性層直近に同ガラスを装荷する新しい構造を開発して,He‐Neレーザ照射により1.55μm帯で0.14nmの波長トリミングを実現した.次に、量子井戸の光吸収誘起無秩序化を利用した波長トリミングを試み,YAGレーザ照射によって0.36nmの可変幅を得た.現在,スピン制御半導体超構造を応用した波長トリミング技術の研究を行っている.2.スピン制御半導体導波路における磁気光学効果の解析:スピン制御半導体の多層構造からなる導波路における光波の伝搬を,摂動固有モード理論によって解析し,TEモードとTMモードが磁化を介して結合する際の,結合波方程式の表式を得た.結合波方程式の解としての固有モードは,右円偏光と左円偏光となり,これらの屈折率が異なることから,偏光面が回転するいわゆる「ファラデー効果」の得られることが分かった.3.GaMnAsの光物性:希薄磁性半導体であるGaMnAsの光デバイス応用を目指して,その光物性を測定評価した.まずその屈折率,吸収係数の波長依存性を,分光エリプソメトリを利用して測定した.その結果,GaMnAsはGaAsと類似の特性を有するが,全体的に波長依存性が緩慢になり,またバンドギャップも不鮮明になることが分かった.次に,試料から基板を除去して,光透過特性を測定した.さらに同試料におけるファラデー回転を測定し,2キロガウスの磁場で偏光が実際に回転することを確認した.また,GaMnAsをコア,AlGaAsをクラッドとするスラブ導波路構造において,波長1.55μm光の導波に成功した.