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量子井戸レーザにおけるサブピコ秒光パルスの発生技術に関する研究

量子阱激光器亚皮秒光脉冲产生技术研究

基本信息

批准号：
63550287
负责人：
荒川泰彦
金额：
$ 1.47万
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：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

社会の高度化に伴い、将来の重要光技術として超高速光通信(100GHz以上)や超高速光情報処理(数ピコ秒)に対する期待が高まりつつある。その際半導体レーザにおける超短光パルス発生技術が重要な役割を果たすことは疑いがない。しかし、これまで半導体レーザ単体からの光パルスとしては10ピコ秒程度のパルス幅にとどまっていた。ところが最近本研究者らは、量子井戸レーザ(100〓程度の厚さの半導体超薄膜を有するレーザ)から1.3ピコ秒という最短の光パルスを発生させることに成功した。これは、2次元電子ガスが微分利得という物理量を増大させているためと考えられるが、まだ完全に解明されたとはいえない。本研究では、われわれの最近の成果をふまえ、量子井戸レーザにおいて1ピコ秒以下の光パルスの発生を目的とする。まず量子井戸構造における光パルスと2次元電子ガスとのサブピコ秒領域の相互作用を理論的・実験的に明らかにした。特に、半導体量子井戸構造の構造パラメータとパルス幅の関係についてストリークカメラを用いて詳細に明らかにすると共に、このような振舞いを理論的に解析した。その結果、量子井戸の数の減少に伴い利得の平坦化効果が生じ、パルス幅が広がることが示された。さらにストリークカメラの前に分光器を置くことにより時間分解スペクトルを測定することに成功した。これらの観測結果は、既にのべた利得の平坦化によるスペクトルの広がりを明確に示しており、量子井戸レーザにおけるピコ秒ダイナミックスを、理解するうえできわめて貴重なデータを提供した。われわれの成果は、量子井戸レーザにおけるサブピコ秒パルス発生技術の可能性を示唆しており、本研究の当初の目的を十分達することができたと考えられる。

With the advancement of society, the future of important optical technology and ultra-high speed optical communication (100GHz or more) and ultra-high speed optical information processing (a few seconds) are expected to be high. The technology of ultra-short optical fiber generation is an important part of semiconductor technology. In the case of semiconductor devices, the optical spectrum is 10 seconds long and the optical spectrum is 10 seconds long. Recently, our researchers have succeeded in producing quantum wells with a thickness of 100 nm and a shortest wavelength of 1.3 nm. 2-dimensional electron, differential gain, physical quantity, increase, complete solution This study is based on the recent achievements of quantum wells and aims to generate light in less than one second. The quantum well structure is a two-dimensional electron, and the interaction between the quantum well structure and the two-dimensional electron is a theoretical one. In particular, the semiconductor quantum well structure of the structure of the relationship between the amplitude of the structure of the structure of the structure As a result, the number of quantum wells is reduced, and the planarization effect is generated. The time resolution of the spectroscope was successfully determined. The results of these measurements are clearly shown in the table below. The results of this study show that quantum well technology is possible and the original goal of this study is very high.