半導体素子から発生するサブポアソン光の非古典的性質の研究

半导体器件产生的亚泊松光的非经典特性研究

• 批准号: 06245205
• 负责人: 平野 琢也
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 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-06245205/
• 关键词: 発光ダイオード; サブポアソン光; スクイージング; 量子雑音

発光ダイオード(LED)やレーザーダイオード(LD)といった半導体発光素子は、注入する電流の揺らぎを小さくするこにより、サブポアソン光を発生することが出来る。しかしながら、これまでに行われた実験では、平均光強度が数mW程度と比較的強く、微弱な領域での振る舞いはあまり調べられていない。微弱な領域での振る舞いを調べることは、(1)ショット雑音が信号対雑音比に及ぼす影響は、微弱な領域で顕著になるので、応用上の観点から重要である。(2)光のアンチバンチングのような非古典的な効果が顕著に現われるので、サブポアソン光の量子論的な性質を明らかにするという点で興味深い。我々は、LEDには元々しきい値が無いので、微弱なサブポアソン光の発生が可能なのではと考え、その可能性を実験的に検証した。これまで、サブポアソン光の実験に用いられてきた典型的なLEDでは、室温では、光強度が小さくなるに従って、すべての周波数で同じようにサブポアソン化が悪化した。これは、室温では、駆動電流が小さくなるに従って、LEDの発光効率が低下するという事実から容易に理解される。発光効率の低下は、飽和を起こすような非発光過程の存在により説明できる。一方、窒素温度では、発光効率の低下は起こらないが、雑音レベルの観測からは、高周波側でサブポアソン化が悪化した。以上のように、室温と窒素温度のいずれの場合でも、光強度を弱くすると、サブポアソン化の悪化が起こった。しかし、従来よりも3桁程度強度が弱い場合にもサブポアソン的な雑音を観測することが出来た。これらの現象から、半導体素子内でのキャリアーの振るまい、特に、束縛準位の存在と、その飽和について推測することが出来た。また、高周波数特性の良いLEDを用いた場合には、広い帯域にわたって、量子雑音を半分以下に抑圧することができた。これは、LEDによる光子数スクイージングでは、最も優れた値である。

The light emitting diode (LED) and the semiconductor light emitting diode (LD) are used to generate light. The average light intensity is several mW. The intensity of the light is relatively strong. The intensity of the light is weak. In the weak field, the vibration is modulated, and (1) the sound is modulated, and the signal is modulated. (2)The properties of quantum theory of light are interesting because they are not classical. The LED has a high value and a low probability of light generation. The typical LED has a low light intensity at room temperature and a low frequency at room temperature. This is because the room temperature is low, the dynamic current is low, and the light emission rate of the LED is low. The existence of non-luminous processes is explained by the decrease of luminous efficiency and saturation. On the one hand, the temperature is low, the light efficiency is low, the sound is low, and the high frequency side is low. The above conditions include room temperature, room temperature, In the case of weak intensity, the sound of sound is detected. This phenomenon is caused by the existence, saturation and speculation of the binding level in the semiconductor element. The high frequency characteristics of the LED are used in the case of high frequency and low frequency. The number of photons in the LED is the highest.