| 講演名 | 2019-05-22 ［招待講演］省電力高速データ通信に向けた電子スピン偏極制御面発光レーザ 横田 信英(東北大), 二坂 薫平(東北大), 池田 和浩(産総研), 八坂 洋(東北大), |
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| 抄録(和) | IoT技術の進展を支える省電力高速データ通信用光源技術の開拓が求められている．我々は低コストかつ省電力な面発光レーザ(VCSEL)の超高速動作を可能とする，レーザ活性層における電子スピン偏極度を変調するスピン偏極変調法を提案した．本変調法を用いることで，複屈折に起因した発振偏光モード間の分離周波数に一致した変調周波数で共鳴的変調感度向上効果が得られ，緩和振動周波数に制限されない広い変調周波数帯域でVCSELの出力偏光を変調することが可能となることをスピンフリップレート方程式解析により明らかにした．光学的スピン電子注入技術を用いた原理検証実験により，1.55 um帯VCSELにおいて緩和振動周波数に制限されない23 GHzの3 dB変調帯域幅が得られることを確認した．また，偏光変調光は偏光子を用いることで位相変調光へとフォーマット変換できることを解析結果から明らかにした． |
| 抄録(英) | A low-power and high-speed data communication is required to support a development of IoT technologies. For drastically increasing a modulation speed of vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs) with low cost and low power consumption, we proposed a spin polarization modulation scheme where the electron spin polarization in an active region is modulated. Spin flip rate equation analyses revealed that an enhanced modulation sensitivity at the frequency coincident with a birefringence-induced polarization mode splitting is obtained under the spin polarization modulation, which leads to a wide modulation bandwidth of the VCSEL not limited by the relaxation oscillation frequency. A wide 3-dB bandwidth of 23 GHz was experimentally confirmed under an optical spin polarization modulation technique. In addition, a format conversion method with a polarizer from a polarization modulation to phase modulation for the spin-controlled VCSEL was theoretically suggested. |
| キーワード(和) | 面発光レーザ / 電子スピン / スピン緩和 / 複屈折 / 高速変調 |
| キーワード(英) | VCSEL / Electron spin / Spin relaxation / Birefringence / High-speed modulation |
| 資料番号 | MWP2019-1 |
| 発行日 | 2019-05-15 (MWP) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MWP |
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| 開催期間 | 2019/5/22(から1日開催) |
| 開催地（和） | 機械振興会館 |
| 開催地（英） | Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） | MWP一般 |
| テーマ（英） | Microwave Photonics, etc. |
| 委員長氏名（和） | 川西 哲也(早大) |
| 委員長氏名（英） | Tetsuya Kawanishi(Waseda Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 吉本 直人(千歳科技大) |
| 副委員長氏名（英） | Naoto Yoshimoto(Chitose Inst. of Science and Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 菅野 敦史(NICT) / 枚田 明彦(千葉工大) |
| 幹事氏名（英） | Atsushi Kanno(NICT) / Akihiko Hirata(Chiba Inst. of Tech.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 池田 研介(電中研) / 西村 公佐(KDDI総合研究所) |
| 幹事補佐氏名（英） | Kensuke Ikeda(CRIEPI) / Kosuke Nishimura(KDDI Research) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Microwave and Millimeter-wave Photonics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［招待講演］省電力高速データ通信に向けた電子スピン偏極制御面発光レーザ |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Invited Talk] Spin-Controlled Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers for Low-Power and High-Speed Data Communication |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 面発光レーザ / VCSEL |
| キーワード(2)（和/英） | 電子スピン / Electron spin |
| キーワード(3)（和/英） | スピン緩和 / Spin relaxation |
| キーワード(4)（和/英） | 複屈折 / Birefringence |
| キーワード(5)（和/英） | 高速変調 / High-speed modulation |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 横田 信英 / Nobuhide Yokota |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東北大学(略称：東北大) Tohoku University(略称：Tohoku Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 二坂 薫平 / Kunpei Nisaka |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東北大学(略称：東北大) Tohoku University(略称：Tohoku Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 池田 和浩 / Kazuhiro Ikeda |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 産業技術総合研究所(略称：産総研) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(略称：AIST) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 八坂 洋 / Hiroshi Yasaka |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東北大学(略称：東北大) Tohoku University(略称：Tohoku Univ.) |
| 発表年月日 | 2019-05-22 |
| 資料番号 | MWP2019-1 |
| 巻番号（vol） | vol.119 |
| 号番号（no） | MWP-46 |
| ページ範囲 | pp.1-4(MWP), |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2019-05-15 (MWP) |