微小光共振器に基づく能動/受動集積モノリシック光回路の研究

基于显微光腔的主动/被动集成单片光路研究

• 批准号: 03F03214
• 负责人: 中野 義昭
• 金额: $ 1.15万
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F03214/
• 关键词: InP; デジタル光デバイス; 光集積回路; 全光信号処理; 全光フリップフロップ; モード干渉結合器; 双安定半導体レーザ; 分布ブラッグ反射鏡

本研究では、光通信ネットワークにおいて、伝送光信号のデジタル処理を電子回路の助けを借りずに行う半導体デジタル全光デバイスを開発せんとしている。特に、光信号の時系列順序論理処理を行う光フリップフロップを具体的な目標として掲げ、超小型、超高速かつ低消費電力な素子を実現するための半導体光非線型性の探索、光共振器構造の追及を行っている。平成16年度は、InP系1。55μm帯多モード干渉結合器(multiple mode interference coupler ; MMI)双安定半導体レーザ(bistable laser diode ; BLD)型全光フリップフロップに関し、下記の項目を研究した。1.分布ブラッグ反射鏡の設計:有限要素ビーム伝搬法に基づくシミュレータを開発し、素子の単一モード化と縦続接続に必須の分布ブラッグ反射鏡(DBR)の設計を行って、横モード抑圧比などの最適化を行った。2,分布ブラッグ反射鏡の試作:電子ビーム直接描画によるDBRパターン形成とエッチングによる転写に関し、プロセス条件を確立した。3.埋め込み再成長技術の確立:MMI部は能動導波路、DBR部は受動導波路にする必要があり、そのための能動/受動集積MOVPE再成長技術を研究、確立した。4,基本DBRレーザの試作:MMI型全光フリップフロップを試作する準備段階として、MMIを含まないDBRレーザを作製し、そのレーザ発振動作を確認した。

在这项研究中，我们的目标是开发一种半导体数字全光器件，无需电子电路的帮助即可对光通信网络中传输的光信号进行数字处理。特别是，我们设定了对光信号进行时序逻辑处理的光触发器的具体目标，并正在探索半导体光学非线性，以实现超小型、超高速、低功耗器件和光器件。我们正在追求结构。 2004年，我们针对InP基1.55μm波段多模干涉耦合器（MMI）双稳态激光二极管（BLD）型全光触发器进行了以下研究。 1.分布式布拉格反射器设计：我们开发了基于有限元光束传播方法的模拟器，设计了单模元件和级联必不可少的分布式布拉格反射器（DBR），并提高了横模抑制比优化。被制造了。 2.分布式布拉格反射器原型：建立了电子束直写DBR图案形成和蚀刻转移的工艺条件。 3.嵌入式再生长技术的建立：需要在MMI部分使用有源波导，在DBR部分使用无源波导，为此我们研究并建立了有源/无源集成MOVPE再生长技术。 4.基本DBR激光器的原型制作：作为MMI型全光触发器原型制作的准备步骤，我们制造了不带MMI的DBR激光器并确认了其激光振荡操作。

项目成果

Simulation of distributed Bragg reflector multi-mode interference bistable laser diodes for cascadable all-optical flip-flops

用于级联全光触发器的分布式布拉格反射器多模干涉双稳态激光二极管仿真

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of the 4th International Conference on Numerical Simulation of Optoelectronic Devices(NUSOD 2004) TuC3
• 作者: 中野義昭;Takafumi Ohtsuka;Mitsuru Takenaka;Mitsuru Takenaka;Maura Raburn
• 通讯作者: Maura Raburn

多モード干渉カプラ型双安定レーザおよび半導体光増幅器を用いた信号再生波長変換器の検討

采用多模干涉耦合型双稳态激光器和半导体光放大器的信号再生波长转换器的研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第52回応用物理学関係連合講演会(埼玉大学) 発表予定
• 作者: Liu;Y.;Neubauer;F.;Genser;X.G.;Takasu;A.;A.Matsuki;M.Yamada;D.Trochkine;Y.Iwasaka;D.Trochkine;D.Trochkine;モーラ・レイバン
• 通讯作者: モーラ・レイバン

Improvement of optical flip-flop characteristics of compact directionally-coupled bistable laser diode

紧凑型定向耦合双稳态激光二极管光学触发器特性的改进

• 发表时间: 2004
• 期刊: Conference Proceedings,16th International Conference on Indium Phosphide and Related Materials (IPRM2004) WA3-4
• 作者: 中野義昭;Takafumi Ohtsuka;Mitsuru Takenaka
• 通讯作者: Mitsuru Takenaka

All-optical flip-flop multimode interference bistable laser diodes with reverse biased saturable absorbers

具有反向偏置可饱和吸收器的全光触发器多模干涉双稳态激光二极管

• 发表时间: 2004
• 期刊: Conference Digest,19th IEEE International Semiconductor Laser Conference WC4
• 作者: 中野義昭;Takafumi Ohtsuka;Mitsuru Takenaka;Mitsuru Takenaka;Maura Raburn;Mitsuru Takenaka;Mitsuru Takenaka
• 通讯作者: Mitsuru Takenaka

All-optical flip-flop operation via two-mode bistability of multimode interference bistable laser diodes

通过多模干涉双稳态激光二极管的双模双稳态进行全光触发器操作

• 发表时间: 2004
• 期刊: Technical Digest,30th European Conference on Optical Communication (ECOC 2004) Tu4.4.5
• 作者: 中野義昭;Takafumi Ohtsuka;Mitsuru Takenaka;Mitsuru Takenaka;Maura Raburn;Mitsuru Takenaka
• 通讯作者: Mitsuru Takenaka