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縮退4光波混合を用いる導波形光双安定素子の基礎研究

简并四波混频波导光学双稳态器件的基础研究

基本信息

批准号：
01550312
负责人：
井筒雅之
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでにない新しい光機能デバイスとして縮退4光波混合を用いた光双安定素子の可能性を考究しその実現性を確かめることを目的として研究を進めた。当該研究者は、先に基礎的解析および数値計算を行ない、3次の非線形光学効果を有する光導波路において縮退4光波混合を行なうことによって、入出力光強度特性に双安定特性が得られる可能性のあることを見出した。これに関してさらに研究を深め、その特性を理論的・実験的に確かめるべく研究を展開した。具体的には、[1]理論ならびに数値解析を充実し動作の発現機構、特性などを解明すること、[2]新機能としてこの特性を利用する場合の素子の設計手法を明らかにすること、[3]基礎的な動作確認実験を行ない双安定特性を実証すること、などを研究課題とした。1.動作特性の解析:縮退4光波混合を記述する結合モ-ド方程式を導波光モ-ドに適用し、数値計算によって特性を解明した。さまざまな条件についての解析を進め、結果を集積してこの形式の光双安定特性の特徴を明らかに。場合によっては同じ境界条件に対して結合系内部に3つの独立な解が存在し得ることを見出した。2.光双安定デバイスの設計:非線形ガラス導波路、半導体MQW光導波路など、実際的な非線形導波路材料を想定して、適切な導波回路構成法、ポンプ・信号光などの具体的な結合法を考慮したデバイス構成法を考究して、期待される性能を評価した。双安定特性の実験的確認のための具体的な構成パラメ-タを決定した。3.試作および動作実験:半導体ド-プ非線形ガラス基板にイオン拡散によって光導波路を形成する基本的な手法を確立し、作成条件の最的化を進めるべくアルゴンレ-ザを光源ととした光導波実験により導波路パラメ-タを測定しつつある。残念ながら時間的制約から双安定特性の確認には至っていない。

The new optical function is to reduce the intensity of light waves, and the possibility of using optical bistable elements is to study the feasibility of optical bistable elements. When the researcher first studied the basic analysis and numerical calculation, the third-order nonlinear optical effect was found, the optical waveguide was reduced, the four-wave mixing was found, and the input and output light intensity characteristics were found to be stable. The research on the relationship between the two is carried out in depth and in theory. [1] Theoretical and numerical analysis of specific actions, mechanisms, characteristics, solutions,[2] New functions, characteristics, applications, elements, design methods,[3] Basic actions, confirmation of bistability, demonstration of bistability characteristics, research topics. 1. Analysis of operation characteristics: description of the combination of four light wave mixing equations, application of guided light wave mixing equations, calculation of numerical values, and analysis of operation characteristics The analysis and analysis of the conditions and the results of the aggregation of the photobistable characteristics of the form are clearly described. In the case of the same boundary condition, the combination system has three independent solutions. 2. Optical bistable design: nonlinear waveguide, semiconductor MQW optical waveguide, actual nonlinear waveguide material design, appropriate waveguide circuit composition method, combination method of optical signal, consideration of optical waveguide composition method, evaluation of expected performance. Bistable characteristics of the confirmation and specific composition of the decision 3. Test operation: The basic method of forming optical waveguide on semiconductor substrate is to establish and optimize the conditions for forming optical waveguide. The restriction of time is the confirmation of bistability.