课题基金 / 基金详情

半導体量子井戸構造における非線形光学過程と位相共役波発生技術への応用に関する研究

半導体量子井戸構造における非線形光学過程と位相共役波発生技術への応用に関する研究
半导体量子阱结构非线性光学过程研究及其在相位共轭波产生技术中的应用
批准号：
62550279
负责人：
荒川 泰彦
金额：
$1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1987
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1987 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62550279/
关键词：
光信号処理位相共役波3次の非線形光学効果量子井戸半導体レーザ

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
情報社会の発展にともない, 超高速光通信や超高速光情報処理システムの実現が望まれている. 最近, このような光システムを実現するために, 材料の非線形光学効果の利用が大変有望と考えられ始めている. 特に, 3次の非線形相互作用によって生ずる位相共役波(Phase Conjugate Wave)は, 光連想記憶, 光メモリ, 光演算, 光信号処理などにおいて重要な役割を果たすことが期待される. しかしながら, 従来の位相共役波の発生は, 主として, チタン酸バリウム等の材料が用いられているため, 応答速度が遅く, かつ光デバイスの主役である半導体との集積化が困難であるという問題があった.本研究では, このような問題を乗り越えるために, 半導体における効率的な位相共役波の発生の実現を目標とし, 半導体量子井戸構造における3次の非線形光学効果の物理の解明, および共振器構造を有する半導体量子井戸(量子井戸レーザ)を用いた高効率な位相共役波の発声技術に関する研究をおこなった.まず, 半導体量子井戸構造の非線形光学効果の究明を進めた. すなわち, GaAs系半導体量子井戸構造における3次の非線形光学効果, 特に量子井戸に対するドーピング依存性, イオン注入効果を理論的に検討し, 効率よく位相共役波を発生させるための条件・構造を議論した.次に, 共振器型量子井戸構造における位相共役波の発生を実際に行った. 共振器構造(レーザ構造)を用いることにより, 強い非線形効果が生じ, 高効率な位相共役波の発生の可能性がある. ここでは, GaAs系量子井戸半導体レーザを用いた. その結果, 増幅率50dBという非常に高い増幅率を達成することに成功した. これは位相共役波発生技術の実用化という観点から非常に意義深い.
英文摘要
情報社会の発展にともない, 超高速光通信や超高速光情報処理システムの実現が望まれている. 最近, このような光システムを実現するために, 材料の非線形光学効果の利用が大変有望と考えられ始めている. 特に, 3次の非線形相互作用によって生ずる位相共役波(Phase Conjugate Wave)は, 光連想記憶, 光メモリ, 光演算, 光信号処理などにおいて重要な役割を果たすことが期待される. しかしながら, 従来の位相共役波の発生は, 主として, チタン酸バリウム等の材料が用いられているため, 応答速度が遅く, かつ光デバイスの主役である半導体との集積化が困難であるという問題があった.本研究では, このような問題を乗り越えるために, 半導体における効率的な位相共役波の発生の実現を目標とし, 半導体量子井戸構造における3次の非線形光学効果の物理の解明, および共振器構造を有する半導体量子井戸(量子井戸レーザ)を用いた高効率な位相共役波の発声技術に関する研究をおこなった.まず, 半導体量子井戸構造の非線形光学効果の究明を進めた. すなわち, GaAs系半導体量子井戸構造における3次の非線形光学効果, 特に量子井戸に対するドーピング依存性, イオン注入効果を理論的に検討し, 効率よく位相共役波を発生させるための条件・構造を議論した.次に, 共振器型量子井戸構造における位相共役波の発生を実際に行った. 共振器構造(レーザ構造)を用いることにより, 強い非線形効果が生じ, 高効率な位相共役波の発生の可能性がある. ここでは, GaAs系量子井戸半導体レーザを用いた. その結果, 増幅率50dBという非常に高い増幅率を達成することに成功した. これは位相共役波発生技術の実用化という観点から非常に意義深い.
期刊论文(7)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Y.Arakawa, T.Sogawa, M.Nishioka, M.Tanaka, H.Sakaki: Applied Physics Letters. 51-17. 1295-1297 (1987)
Y.Arakawa、T.Sokawa、M.Nishioka、M.Tanaka、H.Sakaki：应用物理快报。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Tetsuomi Sogawa, Yasuhiko Arakawa, Takeshi Kamiya: Electronics Letters. 24-3. 170-172 (1988)
曾川哲臣、荒川康彦、神谷武史：《电子快报》。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Yasuhiko Arakawa, Hiroyuki Sakaki Edited by M.Borissov: (Proceedings of the 4th International School on Condensed Matters Physics) Word Scientific. (1987)
Yasuhiko Arakawa、Hiroyuki Sakaki 由 M.Borissov 编辑：（第四届凝聚态物理国际学院论文集）Word Scientific。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
荒川泰彦: "先端光技術" アグネ承風社, 282 (1988)
荒川康彦：《先进光学技术》Agne Seifusha，282 (1988)
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 7 条
    電気光学的手法による量子ドットにおける電子スピン制御に関する研究
    • 批准号：
      11F01356
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.41万
    • 财政年份：
      2011
    • 负责人：
      荒川 泰彦
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    半導体量子ドットやシリコンをベースにした次世代光デバイスの開発
    • 批准号：
      08F08741
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.02万
    • 财政年份：
      2008
    • 负责人：
      荒川 泰彦
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    窒素ガリウム半導体量子ドットの形成技術と次世代ナノフォトニック素子に関する研究
    • 批准号：
      06F06110
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.66万
    • 财政年份：
      2006
    • 负责人：
      荒川 泰彦
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    半導体量子ドット・フォトニック結晶とMEMSの融合による新素子開発
    • 批准号：
      04F04791
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.54万
    • 财政年份：
      2004
    • 负责人：
      荒川 泰彦
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    海外基金