波長温度無依存半導体レーザ

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究は,共振波長の温度依存を零にするような温度無依存の光共振器を半導体で実現し,温度による波長変化を零とするような絶対波長安定化された面発光半導体レーザを実現を目指し,以下の研究成果を得た.(ア)マイクロマシーン構造で異なる半導体薄膜での熱膨張係数差を利用した,波長温度無依存の垂直光共振器を提案し,その波長温度無依存動作のための設計指針を明らかにし,同時に広範囲な波長トリミング動作の可能性も示した.(イ)有機金属気相成長法とマイクロマシーンニングにより,GaAs/GaAlAsの半導体多層膜反射鏡からなる垂直光共振器を形成し,構造設計により波長の温度係数を広範囲に制御できることを実証した.(ウ)光フィルタとして,その共振波長の温度依存性を評価して,温度無依存を可能とする構造設計を行い,実際に波長の温度特性として0.01nm/Kを得て,通常の半導体光共振器に比べて約1/10まで低減した.(エ)プロセス終了後に,表面層をドライエッチングにより除去することにより,20nmに及ぶ波長トリミングの可能性を実証した.以上の結果から,マイクロマシーン構造で波長が温度に依存しない新しい半導体レーザの基礎技術が確立された.