| 講演名 | 2012-04-06 InGaAsポテンシャル制御量子井戸マッハ・ツェンダー光変調器(高速光変調器-マイクロ波フォトニクスのキーデバイス-) 荒川 太郎, 國分 泰雄, |
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| 抄録(和) | ポテンシャル制御量子井戸の一つである五層非対称結合量子井戸(FACQW)は,低い印加電界で大きな電界屈折率変化を得ることができる量子井戸構造であり,マッハ・ツェンダー干渉計型光変調器や光スイッチへの応用が期待される.本研究では,InGaAs/InAlAs FACQWをコア層に用いたY分岐マッハ・ツェンダー光変調器を作製し,波長1.55μmにおいて低電圧変調動作(V_π・L=1.2Vmm)を確認した.変調動作に寄与した屈折率変化はFACQWにおける特有の量子閉じ込めシュタルク効果(QCSE)であると考えられる.また,更なる動作電圧の低減を目指し,マイクロリング共振器をアーム部に有するマッハ・ツェンダー型(MR-MZ)光変調器を試作した.これは,リング共振器における位相変化増大効果を利用することにより,MZ変調器の動作電圧の低減,小型化を図るものである.InGaAs/InAlAs FACQWをコア層とするMR-MZ光変調器のDC変調特性を測定し,波長1.55μmにおいて,同一の導波路構造を有する通常のMZ光変調器と比較して約4分の1に動作電圧を低減できた. |
| 抄録(英) | A five-layer asymmetric coupled quantum well (FACQW) is a potential-tailored quantum well suited for high-performance optical modulators and switches. It is expected to exhibit a large elecrtrorefractive index change in a transparency wavelength region. In this study, we have fabricated a Mach-Zehnder (MZ) optical modulator with the InGaAs/InAlAs multiple FACQW in a core layer and obtained a low-voltage DC operation (V_πL=1.2 Vmm) at the wavelength of 1.55 μm. The large refractive change is mainly due to a unique quantum confined Stark effect (QCSE) in the FACQW. In addition, we have proposed and fabricated an InGaAs/InAlAs FACQW microring MZ modulator (MR-MZ). The driving voltage of the proposed modulator is expected to be reduced markedly by the phase shift enhancement effect in the microring resonator. The driving voltage and the extinction ratio of the fabricated MR-MZ modulator were approximately 3.5 V and 27 dB at the wavelength of 1.55 μm, respectively. Its product of a half-wave voltage and a phase shifter length V_πL was successfully reduced to one-fourth that of a conventional MZ modulator with the same waveguide structure. |
| キーワード(和) | マッハ・ツェンダー光変調器 / 量子井戸 / InGaAs / 量子閉じ込めシュタルク効果 / 電界誘起屈折率変化 / マイクロリング共振器 |
| キーワード(英) | Mach-Zehnder modulator / Quantum well / InGaAs / QCSE / Electro-optic effect / Microring resonator |
| 資料番号 | MWP2012-5 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MWP |
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| 開催期間 | 2012/3/30(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Microwave and Millimeter-wave Photonics (MWP) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | InGaAsポテンシャル制御量子井戸マッハ・ツェンダー光変調器(高速光変調器-マイクロ波フォトニクスのキーデバイス-) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | InGaAs Potential-Tailored Quantum Well Mach-Zenhder Modulator |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | マッハ・ツェンダー光変調器 / Mach-Zehnder modulator |
| キーワード(2)（和/英） | 量子井戸 / Quantum well |
| キーワード(3)（和/英） | InGaAs / InGaAs |
| キーワード(4)（和/英） | 量子閉じ込めシュタルク効果 / QCSE |
| キーワード(5)（和/英） | 電界誘起屈折率変化 / Electro-optic effect |
| キーワード(6)（和/英） | マイクロリング共振器 / Microring resonator |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 荒川 太郎 / Taro ARAKAWA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学大学院工学研究院 Graduate School of Eng., Yokohama National Univ. |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 國分 泰雄 / Yasuo KOKUBUN |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学大学院工学研究院 Graduate School of Eng., Yokohama National Univ. |
| 発表年月日 | 2012-04-06 |
| 資料番号 | MWP2012-5 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | 1 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |