权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

導波型非線形光学波長変換デバイスとその応用

波导型非线性光学波长转换器件及其应用

基本信息

批准号：
13026218
负责人：
栖原敏明
金额：
$ 37.12万
依托单位：
Osaka University
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：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度はMgO : LiNbO_3結晶における擬似位相整合(QPM)用周期的分極反転構造形成、差周波発生(DFG)型波長変換デバイスの高効率化、QPM-DFG型中赤外域差周波発生デバイス、集積半導体レーザの性能改善と波長域拡大など、多くの成果が得られた。主な成果を以下に要約する。1.光損傷耐性に優れたMgO添加LiNbO_3結晶における周期的分極反転構造の新たな作製方法として、常温での周期パターン紫外光照射と一様電界印加による分極反転法を開発し、光通信用波長変換デバイスに適した15μm近傍の周期の良好な分極反転構造を得た。2.光通信用波長変換デバイスの高効率化のため、プロトン交換導波路を逆プロトン交換して得られる埋め込み導波路の使用について実験的た検討し、適切な作製条件を見出し、実際に波長変換デバイスを作製して規格化効率最大1400%/Wまでの高効率化を達成した。また光通信波長域内波長変換特性を実験的に評価し、励起パワー4.4mWで-15dBの変換特性を得た。3.中赤外域のコヒーレント光を発生するためのQPM-DFG型波長変換デバイスの設計・作製を行い、波長0.98μm帯と1.55μm帯の半導体レーザからの入力光から波長2μm帯の出力光を得ることに成功した。4.非線形光学デバイス励起光源としての曲線グレーティング分布反射型(DBR)InGaAs半導体レーザの特性改善を行い、一次グレーティングの採用、量子井戸選択的無秩序化による損失低減、出力端面への低反射コーティングなどにより、発振閾値20mA、最大出力251mW、外部微分量子効率74%、サイドモード抑圧比52dBの高性能を実現した。5.集積半導体レーザの波長域拡大のため、GaInP量子井戸赤色光発振DBRレーザを設計・作製し、で閾値18mA、最大ピーク出力44mW、サイドモード抑圧比15dBのパルス単一モード発振を実現した。

This year, MgO : LiNbO_3 crystals were formed by periodic polarization inversion structure for quasi-phase alignment (QPM), high efficiency of differential frequency generation (DFG) type wavelength conversion, QPM-DFG type infrared field differential frequency generation, and performance improvement of integrated semiconductor crystals in wavelength domain. The main results are as follows: 1. A new method for manufacturing a periodic polaroid inversion structure with MgO doped LiNbO_3 crystals for photodamage resistance was developed by periodic ultraviolet irradiation at room temperature and periodic polaroid inversion structure with a wavelength conversion of 15μm for optical communication. 2. High efficiency of wavelength conversion for optical communication is achieved by optimizing wavelength conversion and optimizing wavelength conversion efficiency to 1400%/W. The wavelength conversion characteristics in the wavelength domain of optical communication are evaluated and the excitation is 4.4mW. The conversion characteristics are obtained. 3. QPM-DFG wavelength conversion device design and manufacture of semiconductor wavelength conversion device in the wavelength range of 0.98μm to 1.55μm 4. Non-linear optical excitation light source, curved phase shift, distributed reflection type (DBR)InGaAs semiconductor characteristics improvement, primary phase shift, random quantum well selection, low loss reduction, low reflection of output end surface, vibration threshold value of 20mA, maximum output of 251mW, external differential quantum efficiency of 74%, high performance of 52dB suppression ratio. 5. The wavelength domain of the integrated semiconductor is large, and the GaInP quantum well red light emission DBR is designed and manufactured to have a threshold value of 18mA, a maximum output of 44mW, and a voltage suppression ratio of 15dB.