| 講演名 | 2018-05-25 結晶方位を45度回転させたSOI基板上へのナノ共振器シリコンラマンレーザの作製 山内 悠起子(阪府大), 岡野 誠(産総研), 野田 進(京大), 高橋 和(阪府大), |
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| 抄録(和) | 我々は，集積シリコン光回路における光源応用などが期待されている高Q値フォトニックナノ共振器を用いたシリコンラマンレーザを開発してきた．本レーザ素子は，(100) SOI基板の[100]結晶方向に作製する必要があるため，基板が容易に劈開可能な[110]結晶方向とは平面内で45度の回転ずれが生じていた．本研究では，この問題を解決するために，トップSi層の結晶方位が支持Si層に対して45度回転してある(100) SOI基板上にナノ共振器ラマンレーザを作製した．レーザ発振に重要となる共振器のQ値においては，従来通りの高い値が得られ，1 uW以下の超低閾値を持つ室温連続レーザ発振を確認することができた．新しい基板では，レーザの作製方向に対して垂直方向に基板の劈開が行えることも確認した．本結果は，CMOSプロセスを用いたシリコンラマンレーザ素子の大量作製や，他のSiフォトニクス素子との集積化を容易にするだろう． |
| 抄録(英) | We have developed silicon Raman lasers based on a high quality-factor (Q) photonic crystal nanocavity which has a potential for a light source in photonic integrated circuits. This device must be fabricated in the [100] crystal direction of the (100) SOI substrate to enhance the Raman gain, and there was a misalignment of 45-rotational degrees from the [110] crystal direction in which the substrate was easily cleavable. In this study, we fabricated a nanocavity Raman laser on a (100) SOI substrate whose crystal orientation of the top Si layer was rotated by 45 degrees relative to the silicon support wafer. The Q values, which is important for the laser oscillation, are as high as those studied thus far, and the room-temperature continuous-wave laser oscillation is observed at an extremely low threshold less than 1 uW. In this new substrate the cleavage is able to be performed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of laser. This result helps realizing the mass production of the silicon Raman nanocavity laser using the CMOS process and integration with other Si photonics devices. |
| キーワード(和) | ラマンレーザ / シリコンレーザ / フォトニック結晶 |
| キーワード(英) | Raman laser / Silicon laser / Photonic crystal |
| 資料番号 | LQE2018-14 |
| 発行日 | 2018-05-17 (LQE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | LQE / LSJ |
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| 開催期間 | 2018/5/24(から2日開催) |
| 開催地（和） | 芦原温泉清風荘 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 量子光学，非線形光学，超高速現象，レーザ基礎，及び光デバイス全般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 山本 剛之(富士通研) |
| 委員長氏名（英） | Tsuyoshi Yamamoto(Fujitsu Labs.) |
| 副委員長氏名（和） | 浜本 貴一(九大) |
| 副委員長氏名（英） | Kiichi Hamamoto(Kyusyu Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 片桐 崇史(東北大) / 八木 英樹(住友電工) |
| 幹事氏名（英） | Takashi Katagiri(Tohoku Univ.) / Hideki Yagi(SEI) |
| 幹事補佐氏名（和） | 川北 泰雅(古河電工) / 藤原 直樹(NTT) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yasumasa Kawakita(Furukawa Electric Industries) / Naoki Fujiwara(NTT) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Lasers and Quantum Electronics / The Laser Society of Japan |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 結晶方位を45度回転させたSOI基板上へのナノ共振器シリコンラマンレーザの作製 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Fabrication of nanocavity Raman silicon laser on (100) SOI substrate with a 45 degree rotated top Si layer |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ラマンレーザ / Raman laser |
| キーワード(2)（和/英） | シリコンレーザ / Silicon laser |
| キーワード(3)（和/英） | フォトニック結晶 / Photonic crystal |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 山内 悠起子 / Yukiko Yamauchi |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 大阪府立大学(略称：阪府大) Osaka Prefecture University(略称：Osaka Pre Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 岡野 誠 / Makoto Okano |
| 第 2 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 3 著者 氏名（和/英） | 野田 進 / Susumu Noda |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 京都大学(略称：京大) Kyoto University(略称：Kyoto Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 高橋 和 / Yasushi Takahashi |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 大阪府立大学(略称：阪府大) Osaka Prefecture University(略称：Osaka Pre Univ.) |
| 発表年月日 | 2018-05-25 |
| 資料番号 | LQE2018-14 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | LQE-62 |
| ページ範囲 | pp.17-20(LQE), |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2018-05-17 (LQE) |