AlGaAs系高機能波長変換デバイスの開発

AlGaAs基高性能波长转换器件的研制

• 批准号: 13026206
• 负责人: 近藤 高志
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13026206/
• 关键词: 非線形光学; 副格子交換エピタキシー; 差周波発生; 光パラメトリック効果; 化合物半導体; 分極反転; 疑似位相整合; 分子線エピタキシー

1.AlGaAs導波路型DFGデバイスの最適設計DWDMフォトニックネットワークのOXC用波長変換デバィスを念頭において,1.55μm帯DFGデバイスの最適設計をおこなった。その結果,SHG規格化変換効率にして600%/W/cm^2もの高効率が達成でき,100mWのポンプ光入力に対して10mmのデバイスで30%以上の効率が得られること,3dB帯域幅は40nmと十分実用的であることを示した。2.AlGaAs導波路型DFGデバイスの作製と評価CMPによってテンプレートの段差の除去について検討し,4nm以下までの平坦化に成功した。副格子交換エピタキシー法と平坦化技術を組み合わせて,1次QpM導波路型AlGaAs DFGデバイスを初めて試作した。屈折率分散データの誤差のために設計よりも位相整合波長が長波長側にシフトしてしまったために,波長変換特性は十分に評価できなかったが,伝搬損失は控えめに見積もっても20dB/cm以下と改善できていることが確認できた。また,評価光学系を最適化することによって50%近い結合効率を実現できており,現在再作製中のデバイスが完成次第,高効率波長変換動作を確認できるものと考えている。3.GaAs光パラメトリックデバイスの設計と作製GaAs QPM光パラメトリック発振器の基本設計をおこない,LD励起固体レーザ程度の光源で励起可能で2-14μmをカバーする波長可変光源が実現可能であることを明らかにした。バルク型デバイスの実現を目指して,反転ドメイン境界の垂直性を保った成長法の検討をおこない,MBEとMOVPEでデューティ比保存成長条件を特定することができた。

1. AlGaAs guided wave type road DFG デ バ イ ス の optimum design DWDM フ ォ ト ニ ッ ク ネ ッ ト ワ ー ク の propsed with wavelength variations in デ バ ィ ス を thought に お い て, 1.55 mu m 帯 DFG デ バ イ ス の optimum design を お こ な っ た. そ の results, SHG normalized - in sharper rate に し て 600% / W/cm ^ 2 も の が sharper rate to achieve high で き, 100 mw の ポ ン プ light into force に し seaborne て 10 mm の デ バ イ ス で could promote behavior rate more than 30% の が must ら れ る こ と, 3 db 帯 domain of 40 nm は と very be used で あ る こ と を shown し た. 2. AlGaAs guided wave type road DFG デ バ イ ス の cropping と review 価 CMP に よ っ て テ ン プ レ ー ト の period of poor の remove に つ い て 検 for し, below 4 nm ま で の wafer に successful し た. Deputy grid exchange エ ピ タ キ シ ー method と wafer technology group を み わ せ て, 1 QpM guided wave type road AlGaAs DFG デ バ イ ス を early め て attempt し た. Inflectional rate dispersed デ ー タ の error の た め に design よ り も phase integration wavelength が long wavelength side に シ フ ト し て し ま っ た た め に, wavelength variations in properties は very に review 価 で き な か っ た が, は 伝 move loss control え め に see product も っ て も below 20 db/cm と improve で き て い る こ と が confirm で き た. ま た, review 価 optics を optimization す る こ と に よ っ て nearly 50% い を combining working rate be presently で き て お り, now to make the の デ バ イ ス が finish time, high rate of working wavelength variations in action を confirm で き る も の と exam え て い る. 3. GaAs light パ ラ メ ト リ ッ ク デ バ イ ス と の design system of GaAs QPM optical パ ラ メ ト リ ッ ク 発 oscillator の basic design を お こ な い, LD wound up solid レ ー の light で ザ degree wound up may で 2-14 microns を カ バ ー す る wavelength can be - light が may be presently で あ る こ と を Ming ら か に し た. Type バ ル ク デ バ イ ス の be presently を refers し て, inverse planning ド メ イ ン realm の verticality を bartender っ た growth method の beg を 検 お こ な い, MBE と MOVPE で デ ュ ー テ ィ than を save growth conditions specific す る こ と が で き た.

项目成果

近藤高志: "非線形光学効果を用いた波長変換"レーザ熱加工学会誌. 8. 139-143 (2001)

Takashi Kondo：“利用非线性光学效应进行波长转换”激光热处理学会杂志 8. 139-143 (2001)。

S.Koh, T.Kondo, Y.Shiraki, R.Ito: "GaAs/Ge/GaAs Sublattice Reversal Epitaxy and its Application to Non-linear Optical Devices"J.Cryst.Growth. 227-228. 183-192 (2001)

S.Koh、T.Kondo、Y.Shiraki、R.Ito：“GaAs/Ge/GaAs 亚晶格反转外延及其在非线性光学器件中的应用”J.Cryst.Growth。

N.Usami, Y.Azuma, T.Ujihara, G.Sazaki, K.Nakajima, Y.Yakabe, T.Kondo, K.Kawaguchi, S.Koh, Y.Shiraki, B.P.Zhang, Y.Segawa, S.Kodama: "Molecular Beam Epitaxy of GaAs on Nearly Lattice-Matched SiGe Substrates Grown by the Multicomponent Zone-Melting Method"S

N.Usami、Y.Azuma、T.Ujihara、G.Sazaki、K.Nakajima、Y.Yakabe、T.Kondo、K.Kawaguchi、S.Koh、Y.Shiraki、B.P.Zhang、Y.Sekawa、S.Kodama

I.Shoji, T.Kondo, R.Ito: "Second-Order Susceptibilities of Various Dielectric and Semiconductor Materials"Opt.Quantum Electron.. (印刷中). (2002)

I.Shoji、T.Kondo、R.Ito：“各种电介质和半导体材料的二阶磁化率”Opt.Quantum Electron..（出版中）。