フォトニック結晶面発光レーザーを用いたオンチップビーム整形

使用光子晶体表面发射激光器进行片上光束整形

基本信息

批准号：
15F15364
负责人：
種村拓夫
金额：
$ 1.47万
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：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-11-09 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15364/
关键词：
半導体レーザプラズモニクス

项目摘要

本研究は、オンチップ光インターコネクト、光センシング、ビーム整形などへの新規応用に向けて、微小な半導体レーザを大規模な光集積回路上に集積する技術を開発することを目的とした。本研究提案当初に計画していたフォトニック結晶型構造の素子設計を進めると同時に、微小金属クラッドを用いたレーザ構造を併せて検討した。並行して、試作した素子の発光特性を高精度に評価するため、顕微フォトルミネッセンス測定系を改良した。具体的には、InP基板における光吸収を抑えるために、最適波長の励起光源を新たに導入し、さらに、共振器内部の発熱の影響を分離するために、パルス光励起を可能にする駆動回路を整備した。その結果、試作した素子の室温レーザ発振を観測することに成功した。さらに、独自に開発した微小共振器型レーザを電流駆動することで、高効率な発光を確認した。並行して、光導波路に結合した微小レーザの数値解析を行い、共振Q値を制御するための新規設計を提案し、数値シミュレーションにより、その有効性を実証した。これらの成果をさらに発展させることで、多数の微小光源を相互に接続した高密度光集積回路が実現できると期待される。

这项研究是为了开发一项技术，该技术可在大型光学整合电路上积累小的半导体激光器，以用于新应用，用于ON -CHIP光学互连，光学传感，光束成型等。同时，促进了在本研究时计划的光子晶体类型结构的元素设计，同时还检查了使用显微镜包装的激光结构。同时，改进了原型原型的显微镜特征以评估高精油，并改善了显微镜测量系统。具体来说，为了抑制INP底物中的光吸收，一种新的驾驶电路可以使脉冲光学鼓励到新引入最佳波长的激发光源，并进一步分离了谐振器内的热生成器的效果。结果，我们成功地观察了原型元件的室温激光振荡。此外，通过独立开发微观激光激光器的驱动来证实高效的光发射。同时，提出了对微观波道的微观激光结合的数值分析，以控制共振Q值，而数值模拟证明了其有效性。通过进一步开发这些结果，可以预期可以实现连接许多微观源的高密度光积分电路。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Waveguide-coupled metal-clad cavity with integrated feedback stub

DOI：
10.7567/jjap.56.082201
发表时间：
2017-08
期刊：
Japanese Journal of Applied Physics
影响因子：
1.5
作者：
Kaiyin Feng;M. Nishimoto;Chuanqing Yu;S. Saylan;Richard J. E. Taylor;Takuo Tanemura;Y. Nakano
通讯作者：
Kaiyin Feng;M. Nishimoto;Chuanqing Yu;S. Saylan;Richard J. E. Taylor;Takuo Tanemura;Y. Nakano

Room-temperature capsule-shaped wavelength-scale metal-clad laser with enhanced side mode suppression

DOI：
10.1063/1.5000246
发表时间：
2017-08
期刊：
Applied Physics Letters
影响因子：
4
作者：
Yi Xiao;Richard J. E. Taylor;Chuanqing Yu;Kaiyin Feng;Takuo Tanemura;Y. Nakano
通讯作者：
Yi Xiao;Richard J. E. Taylor;Chuanqing Yu;Kaiyin Feng;Takuo Tanemura;Y. Nakano

カプセル型波長スケール金属共振器レーザの試作と室温パルス発振

胶囊型波长级金属谐振器激光器和室温脉冲振荡原型

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
肖イ;リチャード・テイラー;虞伝慶;種村拓夫;中野義昭
通讯作者：
中野義昭

Sub-wavelength metallic laser coupled to silicon-on-insulator waveguide with integrated optical feedback stub for Q factor enhancement

DOI：
发表时间：
2016-09
期刊：
2016 International Semiconductor Laser Conference (ISLC)
影响因子：
0
作者：
Kaiyin Feng;Chuanqing Yu;M. Nishimoto;Richard J. E. Taylor;Takuo Tanemura;Y. Nakano
通讯作者：
Kaiyin Feng;Chuanqing Yu;M. Nishimoto;Richard J. E. Taylor;Takuo Tanemura;Y. Nakano

Electrically pumped metallic cavity micro laser with InAlAs electron blocking layer

具有InAlAs电子阻挡层的电泵浦金属腔微型激光器