スピン制御超構造を応用した半導体光集積回路の研究

应用自旋控制上层结构的半导体光集成电路研究

基本信息

批准号：
09244206
负责人：
中野義昭
金额：
$ 2.11万
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
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.発振波長トリミング:カルコゲナイドガラスの光誘起屈折率変化を利用したDFBレーザの波長トリミングを試み,レーザ活性層直近に同ガラスを装荷する新しい構造を開発して,He‐Neレーザ照射により1.55μm帯で0.14nmの波長トリミングを実現した.次に、量子井戸の光吸収誘起無秩序化を利用した波長トリミングを試み,YAGレーザ照射によって0.36nmの可変幅を得た.現在,スピン制御半導体超構造を応用した波長トリミング技術の研究を行っている.2.スピン制御半導体導波路における磁気光学効果の解析:スピン制御半導体の多層構造からなる導波路における光波の伝搬を,摂動固有モード理論によって解析し,TEモードとTMモードが磁化を介して結合する際の,結合波方程式の表式を得た.結合波方程式の解としての固有モードは,右円偏光と左円偏光となり,これらの屈折率が異なることから,偏光面が回転するいわゆる「ファラデー効果」の得られることが分かった.3.GaMnAsの光物性:希薄磁性半導体であるGaMnAsの光デバイス応用を目指して,その光物性を測定評価した.まずその屈折率,吸収係数の波長依存性を,分光エリプソメトリを利用して測定した.その結果,GaMnAsはGaAsと類似の特性を有するが,全体的に波長依存性が緩慢になり,またバンドギャップも不鮮明になることが分かった.次に,試料から基板を除去して,光透過特性を測定した.さらに同試料におけるファラデー回転を測定し,2キロガウスの磁場で偏光が実際に回転することを確認した.また,GaMnAsをコア,AlGaAsをクラッドとするスラブ導波路構造において,波長1.55μm光の導波に成功した.

1. 激光波长微调：我们尝试利用硫族化物玻璃的光致折射率变化来微调DFB激光器的波长，并开发了一种新结构，其中将相同的玻璃加载到靠近激光活性层的位置。通过激光照射，在1.55μm波段实现了0.14nm的波长微调。接下来，我们尝试利用量子阱中的光吸收引起的无序进行波长微调，通过YAG激光照射实现了0.36nm的波长微调。我们目前正在研究应用自旋控制半导体超结构的波长微调技术。 2.自旋控制半导体波导中的磁光效应分析：在由自旋控制半导体多层结构组成的波导中，我们分析了光的传播。利用扰动本征模理论对波进行了分析，得到了 TE 模和 TM 模通过磁化耦合时的耦合波动方程的表达式。耦合波动方程的解的本征模为圆偏差研究发现，由于光与左旋圆偏振光的折射率不同，因此获得了偏振面旋转的所谓“法拉第效应”。 3、GaMnAs的光学特性：GaMnAs是一种稀光材料。磁性半导体。我们测量和评估了其光学特性，旨在将其应用于光学器件。首先，我们使用光谱椭圆光度法测量了其折射率和吸收系数的波长依赖性。结果表明，GaMnAs 具有与 GaAs 相似的特性。然而，发现整体波长依赖性变慢并且带隙变得不清晰。接下来，从样品移除基板并测量光透射特性。此外，我们测量了样品的法拉第旋转并确认了这一点我们还成功地在具有 GaMnAs 芯和 AlGaAs 包层的平板波导结构中引导波长为 1.55 μm 的光。