| 講演名 | 2015-01-29 量子井戸とフォトニック結晶に基づく狭帯域・高速熱輻射光源の開発(光-無線融合NW、新周波数(波長)帯デバイス、フォトニックNW・デバイス、フォトニック結晶、ファイバとその応用、光集積回路、光導波路素子、光スイッチング、導波路解析、一般) 井上 卓也, デゾイサ メナカ, 浅野 卓, 野田 進, |
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| 抄録(和) | 熱輻射光源は様々な波長の光源として広く利用されるが,広帯域な輻射を示すためにパワー利用効率が低く,かつ輻射強度が光源温度で決定されるために応答速度が極めて遅いという課題を有する.本研究では,多重量子井戸(MQWs)のサブバンド間遷移(ISB-T)と,2次元フォトニック結晶(PC)スラブにおける光共振作用を組み合わせることにより,熱輻射スペクトルの狭帯域化およびその動的制御を実現した.開発した熱輻射光源は,中赤外領域(波長9.2μm)でQ値70という狭帯域な発光ピークを示した.また,電圧を印加して量子井戸を占有する電子密度を変化させることにより,従来光源の変調速度を4桁凌駕する周波数1 MHz程度での輻射強度変調が実現した. |
| 抄録(英) | Thermal emitters are used over a wide variety of frequencies in various applications. However, they suffer from low power utilization efficiency due to their broadband emission spectra, and also suffer from slow response speed because the emission intensity is determined by the emitters' temperature, which is difficult to modulate fast. In this report, we demonstrate dynamic control of narrowband thermal emission, combining an intersubband transition (ISB-T) in multiple quantum wells (MQWs) with optical resonances in a two-dimensional photonic crystal (PC) slab. The fabricated thermal emitter exhibits a narrowband thermal emission peak with a quality factor of 70 in the mid-infrared range (λ=9.2 μm). Moreover, by applying an external bias to the device and changing the electron density in the quantum wells, we realize high-speed control of the thermal emission intensity at a modulation frequency of around 1 MHz, which is four orders of magnitude faster than that of conventional devices. |
| キーワード(和) | 熱輻射制御 / フォトニック結晶 / 量子井戸 / サブバンド間遷移 |
| キーワード(英) | Thermal radiation control / Photonic crystal / Quantum well / Intersubband transition |
| 資料番号 | PN2014-32,OPE2014-157,LQE2014-144,EST2014-86,MWP2014-54 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EST |
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| 開催期間 | 2015/1/22(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
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| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
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| 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 | Electronic Simulation Technology (EST) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 量子井戸とフォトニック結晶に基づく狭帯域・高速熱輻射光源の開発(光-無線融合NW、新周波数(波長)帯デバイス、フォトニックNW・デバイス、フォトニック結晶、ファイバとその応用、光集積回路、光導波路素子、光スイッチング、導波路解析、一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Narrowband high-speed thermal emitters based on quantum wells and photonic crystals |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 熱輻射制御 / Thermal radiation control |
| キーワード(2)（和/英） | フォトニック結晶 / Photonic crystal |
| キーワード(3)（和/英） | 量子井戸 / Quantum well |
| キーワード(4)（和/英） | サブバンド間遷移 / Intersubband transition |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 井上 卓也 / Takuya INOUE |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 京都大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Kyoto University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | デゾイサ メナカ / ZOYSA Menaka DE |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 京都大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Kyoto University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 浅野 卓 / Takashi ASANO |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 京都大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Kyoto University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 野田 進 / Susumu NODA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 京都大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Kyoto University |
| 発表年月日 | 2015-01-29 |
| 資料番号 | PN2014-32,OPE2014-157,LQE2014-144,EST2014-86,MWP2014-54 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | 433 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |