サファイアの複屈折測定と半導体レーザの通信速度向上技術への応用

蓝宝石双折射测量及其在半导体激光通信提速技术中的应用

• 批准号: 15760068
• 负责人: 五味 健二
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Tokyo Denki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760068/
• 关键词: 消光比異常; 長距離大容量通信システム; 半導体レーザ; サファイア単結晶; レーザ光弾性法; レーザパッケージ

近年,ビジネスのグローバル化などにより,国際間通信回線等の長距離大容量通信システムの需要が拡大している.これに伴い,近い将来には現在のおよそ10倍である100Gビット/秒を超える通信システムが必要となる見込みであり,それに使用される通信用半導体レーザの性能向上が必須となっている.そのため,この半導体レーザの射出窓に使用されるサファイア単結晶(以降,Al_2O_3)の消光比異常低減が求められている.上記の背景のもとに,本年度に行った研究で得られた新たな知見等の成果を,以下に記述する.以下の項目番号は交付申請書の「研究目的・研究実施計画」に対応している.1.半導体レーザパッケージ(以降,PKG)に組み付けられる前のAl_2O_3の消光比異常は,光源波長の0.174%以下であった.また,ARコーティング(Anti Reflect Coating)および,ろう接の前処理であるメタライジングは消光比異常とは無関係であった.2.PKGに組み付けられたAl_2O_3の消光比異常は0.348%以下であった.3.以上より,Al_2O_3をPKGへ組み付ける工程に,消光比異常発生の支配的要因がある,ということが実験的に明らかとなった.4.Al_2O_3は,半導体レーザの光軸に対して8°傾けてPKGに組み付けられる.これは,反射光(一般に「戻り光」という)が半導体レーザ素子を直撃して,レーザ素子のフィードバック機構を阻害することを防止するためである.よって,8°傾けた際にAl_2O_3の偏光度が最小になる加工を行った.このAl_2O_3の面内偏光度と消光比異常を測定したところ,いずれの値も光源波長の0.174%以下となった.偏光度がゼロであれば,半導体レーザの偏光状態は,Al_2O_3透過後も全く変化しないため,結果的に半導体レーザの偏光の品質を高めることになる.5.本研究により2件の特許を出願した.

In recent years, ビ ジ ネ ス の グ ロ ー バ ル change な ど に よ り, international communication between loop の long-distance large-capacity communication シ ス テ ム の need が company, big し て い る. こ れ に companion い, nearly い future に は now の お よ そ 10 times で あ る 100 g ビ ッ ト / SEC を super え る communication シ ス テ ム が necessary と な る see 込 み で あ り, そ れ に use さ れ る communication and a half Conductor レ ー ザ の performance up が must と な っ て い る. そ の た め, こ の semiconductor レ ー ザ の injection 窓 に use さ れ る サ フ ァ イ ア 単 crystallization (, Al_2O_3) の extinction ratio unusually low reduction が o め ら れ て い る. Written の background の も と に, this year's line に っ た study で ら れ た new た な knowledge を の achievements, such as the following account に す る. The following is the delivery of the application form with the project number of に "Research Purpose · Research implementation Plan" に against 応 て る る.1. Semiconductor レ ー ザ パ ッ ケ ー ジ (onwards, PKG) に group み pay け ら れ る before の Al_2O_3 の extinction ratio anomaly は, light wavelength の below 0.174% で あ っ た. ま た, AR コ ー テ ィ ン グ (Anti Reflect Coating) お よ び, ろ う before meet の 処 him で あ る メ タ ラ イ ジ ン グ は extinction ratio anomaly と は no masato is で あ っ た. 2. The PKG に group み pay け ら れ た Al_2O_3 の abnormal extinction ratio of less than 0.348% of は で あ っ た. 3. Above よ り, Al_2O_3 を PKG へ group み pay け に る engineering, extinction ratio anomaly 発 born の dominated by が あ る, と い う こ と が be 験 に Ming ら か と な っ た. 4. Al_2O_3 は, semiconductor レ ー ザ の optical axis に し seaborne て 8 ° bend け て PKG に group み pay け ら れ る. こ れ は, reflected light (general に "戻 り light" と い う) が semiconductor レ ー ザ element child を straight shock し て, レ ー ザ element child の フ ィ ー ド バ ッ ク institutions を resistance against す る こ と を prevent す る た め で あ る. よ っ て, 8 ° bend け た interstate に Al_2O_3 の polarization degree が minimum に な る processing line を っ た. こ の Al_2O_3 の in-plane determination of degree of polarization extinction ratio と abnormal を し た と こ ろ, い ず れ の nt The wavelength of the light source is となった below 0.174%. Polarization degree が ゼ ロ で あ れ ば, semiconductor レ ー ザ の は polarization state, Al_2O_3 も after through whole く variations change し な い た め, results に semiconductor レ ー ザ の polarization の high quality を め る こ と に な る. 5. This study によ によ 2 items are granted special permission for を to grant た.

项目成果

沼口, 五味, 一瀬: "レーザ光弾性によるサファイア単結晶の複屈折測定"日本機械学会講演論文集M&M2003材料力学部門講演会. No.03-11. 227-228 (2003)

Numaguchi、Gomi、Ichinose：“通过激光光弹性测量蓝宝石单晶的双折射”，日本机械工程学会论文集 M&M2003 材料力学分会 No.03-11 (2003)。

塚本, 五味, 一瀬: "サファイア単結晶内に生ずる複屈折の研究"日本機械学会関東学生会第43回学生員卒業研究発表講演前刷集. 201-202 (2004)

Tsukamoto、Gomi、Ichinose：“蓝宝石单晶中发生的双折射的研究”日本机械工程学会关东学生会第 43 届学生毕业研究报告预印本集 201-202（2004 年）。