キャリア緩和制御による高性能・高機能通信用半導体レーザの実現に関する研究

利用载流子弛豫控制实现高性能、高功能通信半导体激光器的研究

基本信息

批准号：
09J08837
负责人：
比嘉康貴
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

1.理論モデルによる解析本研究で対象としている,量子構造によるキャリアの熱緩和過程制御を行うレーザデバイスに関して,これまでの研究で構築してきた理論モデルを発展させ,量子構造変化に伴なうキャリアの緩和特性やレーザデバイスの変調動作特性などの変化を詳細に検討した.これにより,提案構造の組成,膜厚などの構造の最適化への指針を得ることが出来,また,当該構造を用いることによるレーザデバイスの変調速度の向上を解析上で確認することに成功した.この際,計算機や外部記憶装置などを必要とした.2.MBE法による結晶成長条件の探索・提案構造のレーザデバイス作製提案構造の組成,膜厚において良好な結晶を得るため,分子線エピタキシー法を用いて結晶の成長及び評価を行うことによって,本装置における良好な基本的結晶成長条件の導出,また,緩和過程制御構造を有する量子井戸構造の成長に適した各種条件を導出した.結晶性の評価はPL,X線回折などにより行った.また,得られた結晶を用いてリッジレーザを製作し,相対雑音強度の測定および小信号応答特性の評価を行い,目標としている特性の評価に対して十分な結果を取得できる測定系の構築および実際の特性の評価に成功した.また,本測定を通じて,十分測定に堪えうる結晶品質を得られていることを確認した.ただし,本年度に製作したデバイスでは温度特性の値や最大変調帯域が目標の数値に届かず,デバイス構造やサイズ,測定系などの面でさらなる改善が必要であると考えられる.

1。使用理论模型进行分析。这项研究的重点是使用量子结构控制载体的热弛豫过程的激光设备，并开发了先前研究中已构建的理论模型，并且详细研究了由于量子结构的变化而导致的载体弛豫特性和激光设备的调节操作特征的变化。这使我们能够获得优化结构组成，膜厚度等的准则，并且我们能够通过使用该结构来确认激光设备的调制速度的提高。在这项研究中，我们需要计算机或外部存储设备。 2。使用MBE方法搜索晶体生长条件，并用建议的结构制造激光装置，以在所提出的结构的组成和薄膜厚度中获得良好的晶体，我们使用了分子束外延法来获得晶体生长。通过进行评估，我们在该设备中得出了良好的基本晶体生长条件，以及适合具有松弛过程控制结构的量子井结构生长的各种条件。通过PL，X射线衍射等评估结晶度。所获得的晶体还用于制造脊激光器，并测量了相对噪声强度，并评估了较小的信号响应特性，并成功构建了实际特性并评估了实际特性。此外，通过这种测量，可以证实晶体质量足以保持测量值。但是，温度特性和最大调制频带未达到今年生产的设备的目标值，并且在设备结构，尺寸和测量系统方面需要进一步改进。