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光によるQ値可変を実現する半導体多層膜共振器の創製

研制出通过光实现 Q 值变化的半导体多层膜谐振器

基本信息

批准号：
21656084
负责人：
北田貴弘
金额：
$ 2.05万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

光共振器の性能指数であるQ値を超短パルス光によって可変し得る半導体多層膜共振器の創製を目指し、高機能過飽和吸収媒体として共振器層に利用する量子ドットの特性評価を行うとともに、その光非線形性の向上を実現した。加えて、開発した量子ドット構造を有するGaAs/AlAs多層膜共振器を分子線エピタキシー法により作製した。歪緩和InGaAs層に埋め込んだEr添加InAs量子ドット試料の電気的特性を評価したところ、Er添加濃度を増大させると高抵抗化する現象が見られた。Er添加による光励起キャリアの緩和の顕著な高速化は、Si添加試料でみられた伝導キャリアの生成によるポテンシャル障壁の遮蔽効果によるものではないことが明らかとなった。歪緩和InGaAsバリア層のIn組成を高くし、適切な結晶成長条件にて試料を作製すると、量子ドットの光非線形を示す透過率変化の大きさが、従来の試料よりも8倍程度大きくなった。作製した量子ドット試料のキャリア緩和時間は3ピコ秒で、超高速な応答特性も示していた。2層のEr添加InAs量子ドットを配置した共振器層と2つのGaAs/AlAsブラッグ反射多層膜(15層)で構成する共振器構造を作製した。量子ドット形成後にエピタキシャル成長させるGaAs/AlAsブラッグ反射多層膜の成長温度を高くすることで、比較的良好な共振器構造が作製できることがわかった。本研究で作製した量子ドット多層膜共振器試料を利用することで、超短パルス光による超高速Q値可変を実現する可能性は高いと思われる。今後、共振器特性をさらに改善し、共振器Q値の時間応答ならびに光非線形特性について実験的検証を実施したい。

The performance index of the optical resonator is the creation of the ultra-short optical resonator, the high-performance semiconductor multilayer resonator. The saturable absorption media and the resonator layer are evaluated using the quantum non-linear characteristics of the resonator layer and the optical non-linearity of the light. The GaAs/AlAs multi-layer film resonator and the molecular line of the GaAs/AlAs multilayer film resonator were manufactured using the Quantum Structure method. Characteristics of mitigating the InGaAs layer and adding InAs quantum dot sample The properties of the product are high, and the concentration of Er added has increased, resulting in a high resistance to the chemical. The addition of Er can improve the speed of light excitation and the relaxation and speeding up of light excitation, and the addition of Si can improve the performance of the sample.リアのGeneration によるポテンシャル Barrier の shading effect によるものではないことが明らかとなった. The In composition of the InGaAs layer is high, and the crystal growth conditions are suitable for the sample. Quantum optical nonlinearity shows that the transmittance has been changed to a large size, and the sample is about 8 times larger. The quantum test sample produced has a relaxation time of 3 seconds and an ultra-high-speed response characteristic. The resonator structure is composed of a 2-layer InAs quantum resonator layer and a 2-layer GaAs/AlAs GaAs/AlAs reflective multilayer film (15 layers). After the formation of Quantum ドットにエピタキシャル growth GaAs/AlAs reflective multilayer film The growth temperature is high, the resonator structure is relatively good, and the resonator structure is high. In this study, the possibility of fabricating a quantum dot multilayer film resonator sample using the ultra-short ultra-short photon and ultra-high-speed Q-type multilayer film resonator is high. In the future, the resonator characteristics will be improved, and the resonator Q value will be improved, and the light nonlinear characteristics of the resonator will be improved.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Marked Enhancement of Optical Kerr Signal in Proportion to the Fourth Power of Quality Factor of a GaAs/ AlAs Multilayer Cavity

光克尔信号的显着增强与 GaAs/AlAs 多层腔品质因数的四次方成比例

DOI：
10.1143/jjap.48.080203
发表时间：
2009
期刊：
Japanese Journal of Applied Physics
影响因子：
1.5
作者：
Takahiro Kitada;Toshiyuki Kanbara;Shinsuke Yano;Ken Morita;Toshiro Isu
通讯作者：
Toshiro Isu

Doping effect on photocarrier lifetime in InAs quantum dots with strain-relaxed InGaAs barriers grown by molecular beam epitaxy

分子束外延生长应变松弛 InGaAs 势垒的 InAs 量子点中掺杂对光载流子寿命的影响

DOI：
10.1016/j.physe.2009.11.015
发表时间：
2010
期刊：
Physica E,
影响因子：
0
作者：
Takahiro Kitada;Akari Mukaijo;Tomoya Takahashi;Takuya Mukai;Ken Morita;Toshiro Isu
通讯作者：
Toshiro Isu

歪緩和バリア層に埋め込んだEr添加InAs量子ドットの電気特性

嵌入应变弛豫势垒层的掺铒 InAs 量子点的电学特性