方向性結合器型半導体光増幅器を用いた全光型フリップフロップ

使用定向耦合器型半导体光放大器的全光触发器

基本信息

批准号：
00J09488
负责人：
竹中充
金额：
$ 1.92万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

1.方向性結合器型双安定レーザーの特性評価昨年度において作製した方向性結合器型双安定レーザのさらなる特性評価を行った。オン動作に関しては、30nm以上の波長範囲で動作することが分かった。またスイッチングに必要な光強度は最小で0.1mW程度になることが分かった。オフ動作に関して、発振波長近傍とそれより長波側の波長範囲で動作することが分かった。オフ動作は平均で約1mWになることが確かめられた。また電流バイアスによる特性の変化も測定して、リセット・ポートへの電流に対しても、実用上充分なトレランスが取れることが分かった。2.方向性結合器型双安定レーザの小型化従来の設計ではデバイスの長さが1300μmと設計されていた。この為にスイッチング速度が遅くなってしまう問題があった。これを解決するために、デバイスの小型化に必要な設計を行った。昨年度において作製したFinite Element Beam Propagation Method(FD-BPM)を改良したシミュレータを用いて特性解析をした結果、デバイスの全長を500μm以下にすることができることが分かった。この設計の基づき、小型化したデバイスの作製を行った。小型化に伴い、リセット・ポート電極にコンタクトをとることが困難になった。この問題を解決するために、リセット・ポート電極を隣の未使用電極にブリッジするプロセスを考案した。このプロセスはリフト・オフを用いるもので自己形成的に電極ブリッジすることに成功した。実際に作製した小型デバイスを用いて、数値計算によって得られたものと同様の光フリップ・フロップ特性を得ることに成功した。これによりデバイスを約1/3に縮小することに成功した。

1. 定向耦合型双稳态激光器的特性评估我们进一步评估了去年制造的定向耦合型双稳态激光器的特性。关于开启操作，发现其在30nm以上的波长范围内操作。还发现切换所需的最小光强度约为0.1mW。关于截止动作，可知在振荡波长附近及长波长侧的波长范围内进行动作。已确认关闭操作时的平均功耗约为 1mW。我们还测量了由于电流偏置引起的特性变化，发现对于实际用途，复位端口的电流有足够的容限。 2.定向耦合器型双稳态激光器的小型化常规设计的器件长度为1300μm。因此，存在切换速度变慢的问题。为了解决这个问题，我们将设备设计得更小。使用去年开发的改进有限元光束传播法（FD-BPM）的模拟器进行特性分析后发现，器件的总长度可以缩短至500μm以下。基于此设计，制造了小型化装置。随着小型化，与复位端口电极的接触变得困难。为了解决这个问题，我们设计了一种将复位端口电极桥接到相邻未使用电极的过程。该工艺采用剥离技术，成功形成了自成型电极桥。使用实际制造的小型器件，我们成功获得了与数值计算相似的光学触发器特性。结果，他们成功地将设备尺寸缩小了约 1/3。